專利名稱:與診斷成像兼容的放射治療病床床面的制作方法
與診斷成像兼容的放射治療病床床面0001本申請(qǐng)要求對(duì)如下專利申請(qǐng)的權(quán)益2005年9月24日提交的美國(guó)臨時(shí)申 請(qǐng)60/719, 777 ;2006年4月27日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)60/795, 836 ;2006年5月30日提 交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)60/809, 256 ;2006年6月23日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)60/815, 920 ;以及 2006年8月4日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)(序列號(hào)待定)。
背景技術(shù):
0002現(xiàn)有技術(shù)的癌癥放射治療日益以高能放射的精準(zhǔn)應(yīng)用為基礎(chǔ),要按照癌瘤 的形狀和位置對(duì)這種高能放射進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)整。諸如頂RT之類的現(xiàn)代技術(shù)采用了尺寸如 鉛筆大小的治療束,該治療束的截面形狀與腫瘤匹配。這就允許醫(yī)師在對(duì)癌目標(biāo)增大治療 劑量的同時(shí)不傷害周圍的健康組織。隨著治療束尺寸的減小,治療束的精確定位變得非常 關(guān)鍵。即使嚴(yán)格調(diào)整的治療束偏離目標(biāo)幾毫米,都會(huì)導(dǎo)致治療束完全錯(cuò)過(guò)腫瘤。
0003由于這些新技術(shù)的出現(xiàn),迫切期望能夠精確獲知在病人處于將要進(jìn)行治療 的確切位置時(shí)腫瘤的位置和形狀。為此,放射治療機(jī)的制造商不斷地為他們的放射治療機(jī) 集成內(nèi)建的診斷成像能力。諸如板上成像(OBI)和錐形束CT之類的先進(jìn)技術(shù),允許采用治 療過(guò)程中病人處于確切位置及約束性配置時(shí)的腫瘤診斷成像數(shù)據(jù)來(lái)制定治療計(jì)劃。在圖像 引導(dǎo)放射治療(IGRT)技術(shù)中使用了診斷成像以及治療束,這種技術(shù)要求床面在兩種模式 中均能很好地工作。0004傳統(tǒng)上,是在分離的仿真機(jī)上執(zhí)行病人治療計(jì)劃,這種分離的仿真機(jī)通過(guò)
靜態(tài)圖像或CT成像來(lái)使用診斷成像。病人放置在射線可透的臺(tái)面(業(yè)界也將其稱為床面 或床頂(couch top))上。用于診斷成像應(yīng)用的病床床面被優(yōu)化以提供在50-150kVp范圍 內(nèi)的最小X射線吸收,且通常呈硬殼式泡沫核心/碳纖維外殼結(jié)構(gòu)。放射治療病人工作臺(tái) 通常在6MeV-25MeV的x射線能量范圍(對(duì)于光子能量治療而言)內(nèi)操作。在該能級(jí),產(chǎn)生 一種稱為康普頓濺射的效應(yīng)。光子穿過(guò)床面材料時(shí)會(huì)發(fā)出電子,然后電子撞擊病人。電子 并不會(huì)深度穿入人體,而是被皮膚吸收,從而導(dǎo)致皮膚反應(yīng)。因此,人們密切關(guān)注放射治療 病床床面的設(shè)計(jì),以使康普頓濺射效應(yīng)減至最小。當(dāng)然,針對(duì)放射治療研發(fā)的床面在結(jié)構(gòu)配 置上一般不同于針對(duì)診斷成像研發(fā)的床面。
發(fā)明內(nèi)容
0005本發(fā)明克服了先前床面的缺陷,提供了一種放射治療病床床面,其包括框
架,該框架包含至少兩個(gè)可動(dòng)式射線可透梁,所述梁延伸進(jìn)入治療/成像區(qū)并在一個(gè)線性 支承路徑(床面的下部)上橫向運(yùn)動(dòng)。通過(guò)提供一種結(jié)構(gòu),而該結(jié)構(gòu)不需要在床面的末端 處對(duì)支撐梁之間進(jìn)行連接,不存在那些會(huì)降低圖像質(zhì)量、干擾高能放射治療束的金屬或其 它特征。本發(fā)明進(jìn)一步提供了上床面部(或稱床面上部,u卯er couch top portion),其構(gòu) 建了病人支撐表面。上床面部包括尾板、鎖定模塊(locking cartridge)和集成的可拆卸 的射線可透插入件,該插入件位于支撐梁暴露部分的頂上,用于在治療/成像區(qū)內(nèi)支撐病 人。尾段、鎖定模塊和插入件彼此相連,從而在附接和拆卸插入件時(shí)使它們彼此間的位置在
5尺寸上得到精確且可重復(fù)的定位。0006該病床床面在診斷成像和放射治療環(huán)境(包括光子、質(zhì)子和電子放射治 療)中都能很好地工作。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,病床床面在治療/成像區(qū)中完全不存在金 屬。所述治療/成像區(qū)就是床面上成像放射束療法可訪問(wèn)或可通達(dá)的那一部分。
0007具體而言,在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明提供一種帶有一個(gè)或多個(gè)可拆卸構(gòu)件 的放射治療病床床面,其包括框架,該框架包括兩個(gè)或更多個(gè)可動(dòng)式射線可透梁,所述梁 延伸進(jìn)入治療/成像區(qū)并橫向運(yùn)動(dòng),其中,所述梁未設(shè)置連接元件在所述治療/成像區(qū)內(nèi)跨 越該梁并對(duì)該梁進(jìn)行連接;和病人支撐射線可透插入件,其能夠被精確且可重復(fù)地固定到 所述框架。0008在另一實(shí)施例中,本發(fā)明提供一種放射治療病床床面,包括框架,該框架
包括一個(gè)射線可透梁,該梁延伸進(jìn)入治療/成像區(qū),并僅僅在一個(gè)線性支承路徑上橫向運(yùn) 動(dòng)。0009在又一實(shí)施例中,本發(fā)明提供一種放射治療病床床面,包括框架,該框架
包括僅僅一個(gè)射線可透梁,該梁延伸進(jìn)入治療/成像區(qū),并在兩個(gè)或更多個(gè)線性支撐路徑 上橫向運(yùn)動(dòng)。0010在又一實(shí)施例中,本發(fā)明提供一種對(duì)腫瘤成像、計(jì)劃療法和治療所述腫瘤 的方法,包括如下步驟 a.將病人放置在包含上床面部的仿真器中;
b.獲得圖像; c.通過(guò)可選地以數(shù)字化方式去除CT插入件的并不表示治療床的那些部分,并可 選地以數(shù)字化方式添加回可能存在于所述治療床面中的任何特征,對(duì)所述放射療法進(jìn)行計(jì) 劃;以及 d.在病人治療機(jī)上對(duì)病人進(jìn)行治療。
0011圖1A-1C示出了本發(fā)明的床面。0012圖2示出了本發(fā)明的下側(cè)。0013圖3A-3D示出了與本發(fā)明一起使用的各種插入件。0014圖4示出了不帶尾板或插入件的本發(fā)明。0015圖5A-5B示出了帶有鎖定銷的插入件。0016圖6示出了固定到支撐梁的夾具的橫截面。0017圖7A-7C示出了多種梁橫截面。0018圖8示出了彎曲的梁末端。0019圖9A-9C示出了 CT組件。0020圖IO示出帶有盤(platter)的上下部CT插入件。0021圖11示出床底座。
具體實(shí)施例方式0022當(dāng)前的使用支撐梁結(jié)構(gòu)(無(wú)論是運(yùn)動(dòng)的還是固定的)的病床床面依賴于連接元件,該連接元件橫跨并連接著梁末端。插入板載荷部分地傳遞到梁末端,并通過(guò)對(duì)梁
進(jìn)行扭矩加載而經(jīng)所述梁抵消掉。當(dāng)任一個(gè)或兩個(gè)梁放置在內(nèi)部位置時(shí),這顯得尤為重要。
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種替代性方式以通過(guò)特定結(jié)構(gòu)對(duì)抗這些載荷,從而使梁可以在治療/成
像區(qū)中保持未連接狀態(tài)。通過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì),插入板可以被構(gòu)造成具有足夠的結(jié)構(gòu)整體性,以 使其本身承載扭轉(zhuǎn)載荷。0023通過(guò)將插入板設(shè)計(jì)成一個(gè)抗扭箱,插入板可以被設(shè)計(jì)具有適當(dāng)?shù)呐ちY(jié) 構(gòu)??古は湓O(shè)計(jì)提供了結(jié)構(gòu)整體性,以致支撐梁可以放置在它們的最內(nèi)部位置,從而使未被 支撐的插入表面留在拐角處??古は涞姆桨妇哂凶銐虻慕Y(jié)構(gòu)整體性以在各種配置(包括那 些可預(yù)見的誤用情況)中支撐病人。構(gòu)建抗扭箱的一種方式是使用足夠數(shù)量的復(fù)合材料斜 交層(biasplies)。例如,多個(gè)層可以被放置在大致+/_45度的定向上。+/_45度的復(fù)合材 料定向提供了最有效的材料利用率以便為插入板構(gòu)建抗扭箱。歸根結(jié)底,要針對(duì)每種具體 的插入應(yīng)用來(lái)設(shè)計(jì)扭力特性。0024這種末端配置為成像和治療提供了新的機(jī)遇,并優(yōu)于為組合式治療和成像
進(jìn)行設(shè)計(jì)的所有的現(xiàn)有病床。例如,頭頸治療不再局限于可伸出末端連接件的頭頸區(qū)域。相 反,始于頭區(qū)域的治療可以在一次設(shè)置中一路向下從而繼續(xù)對(duì)脊骨進(jìn)行治療,從而提供了 出眾的顱脊診治途徑。諸如髓母細(xì)胞瘤之類的疾病治療可以在病人仰臥時(shí)執(zhí)行,從而加速 治療進(jìn)程,因?yàn)椴恍枰∪朔砀┡P。也不再需要進(jìn)行放射束場(chǎng)匹配,從而增加精確性,并 減少病人在場(chǎng)匹配區(qū)域中過(guò)量服藥的情況。由于也不再需要在多于一個(gè)的位置處為病人治 療進(jìn)行仿真或模擬,因此病人所受的x射線劑量很少。并且重要的是,所有這些也使病人感 到更為舒適。0025本發(fā)明的一個(gè)有益方面在于,床面與各種配置結(jié)構(gòu)的可兼容性,所述配
置結(jié)構(gòu)可放置在用于病人仿真和治療計(jì)劃的計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)機(jī)中。通過(guò)將尾蓋板 以銷接方式連接到鎖定模塊,然后將該鎖定模塊精確連接到可動(dòng)板,可使所有標(biāo)引特征 (indexing features)(如果存在)與最小公差集精確匹配。由于我們的發(fā)明包括厚度基本 均勻的上床面部,該部分可用作CT仿真插入件,其特性與本發(fā)明的放射治療治療床床面相 同。當(dāng)前的CT仿真插入件簡(jiǎn)單地構(gòu)建了 3D座標(biāo)系統(tǒng),其并不模擬病人治療床床面或以相 同方式吸收x射線。因?yàn)楸景l(fā)明允許在CT中放置相同組件,因此在根據(jù)CT成像數(shù)據(jù)制訂 病人治療計(jì)劃期間,病人支撐和固定結(jié)構(gòu)是可用的。這些結(jié)構(gòu)與病人治療機(jī)上出現(xiàn)的結(jié)構(gòu) 相同。這在與諸如IGRT(圖像引導(dǎo)放射治療)之類的最新治療方法結(jié)合使用時(shí)尤其有益。 本發(fā)明的這一方面并不要求治療床床面支撐梁可動(dòng)。實(shí)際上,利用可放置在CT掃描儀上的 具有類似上床面表面的固定梁結(jié)構(gòu)也可獲得相同的CT仿真益處。如果希望,可以在治療計(jì) 劃軟件中將支撐梁考慮進(jìn)去。但是,如果采用使梁運(yùn)動(dòng)的方案,就可以簡(jiǎn)單地將梁移出放射 治療路徑,從而不必將這些梁考慮進(jìn)去。0026參照?qǐng)D1A-1D,本發(fā)明由放射治療病床床面構(gòu)成,該病床床面包括框架10, 其提供安裝裝置50(例如螺釘),以允許用螺栓將病床床面安裝到任何床基座。至少兩個(gè) 可動(dòng)式結(jié)構(gòu)性纖維加強(qiáng)的射線可透射支撐梁20從框架10延伸入治療/成像場(chǎng)26中。梁 20通過(guò)使用單個(gè)線性支承路徑或通道(way)30附接到框架IO,路徑30橫向于所述梁延伸。 這就允許所述梁側(cè)向運(yùn)動(dòng),從而使這些梁不會(huì)妨礙放射治療場(chǎng)26。盡管給出的附圖中并未 示出機(jī)動(dòng)化的梁,但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到,可以結(jié)合使用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)裝置來(lái)調(diào)
7節(jié)支撐梁。0027參照?qǐng)D2,在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,線性支承路徑30駐留在梁20的中部。框 架10在后端處抵靠著平坦的載荷反作用表面40反作用于梁載荷。可調(diào)塊42附接到每個(gè) 梁20的后部,并且可被豎直調(diào)節(jié)。這就允許進(jìn)行從系統(tǒng)移出的任何豎直活動(dòng),從而在梁20 被加載上病人體重時(shí)提供了剛性的相互作用。另外,這種調(diào)節(jié)允許選擇將梁的前末端22稍 稍抬起,從而在病人被放置于床2上時(shí),任何床系統(tǒng)的偏斜導(dǎo)致這些梁變成水平的。通過(guò)將 凸輪隨動(dòng)件44附接到每個(gè)塊42,由于所述梁被側(cè)向定位,就增大了運(yùn)動(dòng)平滑度。通過(guò)采用 僅僅一個(gè)線性支承路徑,優(yōu)于以往設(shè)計(jì)所進(jìn)行的改進(jìn)在于,運(yùn)動(dòng)梁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)并不需要對(duì) 準(zhǔn)兩個(gè)或更多個(gè)線性支承路徑,并且可以提供高度的可調(diào)節(jié)性。另外,可以降低構(gòu)件成本。
0028如圖3A-3D所示,射線可透的插入件60放置在碳纖維支撐梁20頂上,在該 處,所述梁延伸進(jìn)入治療/成像場(chǎng)26。這些可動(dòng)式插入件構(gòu)建了延伸的梁上方的床面病人 表面的上部。可用鎖定模塊6 1將所述插入件連接到框架,鎖定模塊61包括多種鎖定裝置 中的任一種,包括l/2轉(zhuǎn)鎖(1/2 turn lock)、銷連接、鎖閂、凸輪或夾具。本實(shí)施例中的插 入件采用1/2轉(zhuǎn)鎖定機(jī)構(gòu)62的接合附接到所述框架。在本實(shí)施例中,插入件也可附接到每 個(gè)梁的前部。這可以通過(guò)將鎖定銷66接合到梁槽68中實(shí)現(xiàn),其中鎖定銷66附接到插入件 60,而梁槽68是在每個(gè)梁20的前部?jī)?nèi)機(jī)械加工出來(lái)的。銷66提供了分立位置或不連續(xù)的 位置,所述梁可采用特定裝置定位在這種位置處。這提供的優(yōu)勢(shì)在于,所述梁不能在治療期 間運(yùn)動(dòng),并且在需要多次觀察(治療片段)的病人治療周期期間,這些梁可以被精確且可重 復(fù)地定位在相同的標(biāo)引位置。每個(gè)可動(dòng)式插入件對(duì)每個(gè)梁可具有一個(gè)或多個(gè)分立位置,這 樣,舉例而言如圖5所示,內(nèi)外梁位置可被提供用于特定插入件。這就允許所述梁優(yōu)選放置 在外部位置,以用于諸如頭頸或骨盆的治療,以及通常需要清晰梁通達(dá)向下病人中心的治 療。對(duì)于肺部或胸部的腫瘤治療,這些梁中的一個(gè)或多個(gè)可優(yōu)選放置在內(nèi)部位置。
0029另夕卜,圖3A-3D、4、5A、5B和6示出了鎖定銷66,其將插入件附接到所述梁 的前部,安全銷70從每個(gè)梁20的頂部向上突出。這些安全銷70的定位方式如下,即需要 對(duì)應(yīng)的缺口或槽72來(lái)提供插入件底部上的間隙,從而使插入件可以安裝到床面上。由此就 提供了一種安全特征,因此,要在前端鎖定銷66接合在梁槽68中的情況下,插入件才能被 定位和鎖定就位。通過(guò)將材料附接到插入板底部可以獲得相同的結(jié)果,這阻止了梁的橫向 運(yùn)動(dòng)。0030在另一實(shí)施例中,支撐梁20在插入件下方自由運(yùn)動(dòng)。這可以通過(guò)將低摩擦 表面12設(shè)置插入件的底部下方(圖1D)來(lái)實(shí)現(xiàn)。梁20的頂部然后可以承接對(duì)應(yīng)的低摩擦 表面或襯墊,從而允許病人容易地用手將所述梁在床面再定位于合適位置。這也可以通過(guò) 將棍子放置在梁頂部中來(lái)實(shí)現(xiàn),不過(guò)這種方案并不算理想,因?yàn)樵斐傻膹?fù)雜化增加了復(fù)雜 度和成本,而且還降低了圖像質(zhì)量。實(shí)際上,整個(gè)底表面可包括低摩擦表面。
0031床面在治療/成像區(qū)中沒(méi)有金屬存在,由此獲得的一種益處在于,所制成 的床可兼容于MRI和無(wú)線電頻率技術(shù)。碳纖維與這些技術(shù)是不兼容的,因?yàn)樘祭w維具有導(dǎo) 電性。然而,可以采用其它非導(dǎo)電性纖維本身,例如芳族聚酰胺、超高分子量聚乙烯(UHMW)、 光譜、玻璃纖維等等,或者它們的組合(包括與碳纖維的組合),以找到一種結(jié)構(gòu)集成的方 案,而與RF、 MRI和x射線環(huán)境兼容。 一種對(duì)RF定位和x射線治療/成像均工作良好的優(yōu) 選實(shí)施例是要在頂部和側(cè)壁中用芳族聚酰胺構(gòu)建支撐梁,同時(shí)用碳纖維構(gòu)建底翼緣或凸緣(flange)。碳纖維與病人保持足夠距離,并用在所述梁的芳族聚酰胺較稀少的擠壓側(cè)上。芳 族聚酰胺靠近病人放置,此處RF干擾是不可接受的。插入件因而也由芳族聚酰胺制成。
0032我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在梁的側(cè)壁中可以使用多種結(jié)構(gòu)來(lái)改進(jìn)成像和治療性能并 使CT偽像減至最小。通過(guò)在側(cè)壁中使用芳族聚酰胺材料(或另一低密度合成物),可減小 衰減和偽像,而同時(shí)保持高度的抗剪剛度。另一優(yōu)良結(jié)構(gòu)是在側(cè)壁中使用層板作為核心材 料。與碳纖維乃至芳族聚酰胺相比,層板具有極低的密度,從而降低了衰減。另外,層板可 以在其上進(jìn)行斜切(45度),從而使梁的抗剪剛度得到最大化。也可以采用芳族聚酰胺蜂 窩和泡沫材料,但是抗剪剛度會(huì)降低。最后,支撐梁的至少一個(gè)側(cè)壁可以被穿孔以形成開口 區(qū),從而在暴露于高能x射線時(shí)減少電子的產(chǎn)生。0033在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,圖6中示出了梯形支撐梁橫截面,其頂部窄于底部, 由此構(gòu)建了一種高效結(jié)構(gòu),原因在于大多數(shù)合成物在扭轉(zhuǎn)時(shí)比在壓縮時(shí)更具剛性且更為堅(jiān) 韌。當(dāng)放置在病人載荷下方時(shí),梁底部以壓縮狀態(tài)放置。通過(guò)優(yōu)化頂翼緣和底翼緣,所述梁 的中性軸線可設(shè)置在梁的中部,從而對(duì)剛度進(jìn)行優(yōu)化,同時(shí)使所需的材料量最少。這就具有 結(jié)構(gòu)和x射線衰減兩方面的益處。另外,通過(guò)使一個(gè)壁豎直,簡(jiǎn)化了構(gòu)造期間梁的機(jī)加工。 內(nèi)梁壁的向外傾斜也意味著,在錐形束CT期間造成的所有偽像被引離病人。另外,在傾斜 角處呈現(xiàn)給放射束的材料很少。這與當(dāng)前使用的倒梯形和平行四邊形幾何形狀相比具有明 顯優(yōu)勢(shì)。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,圖6所示的支撐梁由碳纖維制成,并具有如圖所示 的橫截面。最后,通過(guò)將所述梁的內(nèi)壁朝床面外側(cè)傾斜,就構(gòu)建了通達(dá)插入件底部的更大通 路。當(dāng)如圖3所示采用柵格插入特征時(shí),就提供了從床面下方的更佳的病人可視化效果。
0034另外,通過(guò)將所述梁的側(cè)壁輕微彎曲(當(dāng)在橫截面中觀察時(shí))從而不存在 造成偽像的直壁,就可以極大地減少或者消除偽像。在構(gòu)建與錐形束CT 一起使用的"秘密" 支撐梁時(shí),這尤其有用。使基本豎直的側(cè)壁曲線化尤其具有優(yōu)勢(shì)。偽像往往是從直壁沿直 線投射。因此,基本豎直的壁將它們的偽像透射到所述梁上方的病人中。使所述梁的水平 翼緣或部分曲線化益處不大,因?yàn)榱旱倪@些部分通常不會(huì)對(duì)病人圖像造成偽像。不過(guò),在特 定插入件的情況中,對(duì)翼緣進(jìn)行曲線化會(huì)帶來(lái)益處。實(shí)例包括俯臥胸部插入件,其允許胸部 下降到翼緣平面下方,實(shí)例還包括病人共形插入件,其也下降到翼緣平面下方。圖7A-7C示 出了多種潛在的減少偽像的支撐梁橫截面。凹進(jìn)和凸出的彎曲均有益處,并且可選擇最終 的梁橫截面以對(duì)諸如偽像、結(jié)構(gòu)整體性和生產(chǎn)能力方面的貢獻(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化。這些幾何形狀方 面的方案也可與上文所述的材料方面的方案進(jìn)行結(jié)合。如圖8所示,對(duì)梁的末端增加彎曲 (無(wú)論梁末端保持開放還是封閉)也可以減少末端偽像。0035所提供的插入件60可以根據(jù)用戶需要進(jìn)行調(diào)整。在其最簡(jiǎn)單的形式中,插 入件由泡沫核心/碳纖維外層結(jié)構(gòu)構(gòu)成,其在診斷成像環(huán)境中執(zhí)行良好,并且不存在陰影 和CT偽像。由于插入件較薄(厚度為l"量級(jí)),它也適用于基本的放射治療。圖3D示出 另一插入件選擇,其由碳纖維框架構(gòu)成,該框架帶有的薄碳纖維中心部分已經(jīng)被穿孔而形 成開口柵格圖案,從而形成較低的康普頓濺射。這種配置減小了表面的剛度,而且在使用靜 態(tài)x射線時(shí)造成了診斷成像缺陷。替代性地,可以形成低電子發(fā)生表面,從而使剛度的下降 很小。0036可以使用Coppens等人研發(fā)的技術(shù)為這種床面形成低電子發(fā)生插入件,該 項(xiàng)技術(shù)被詳盡描述于2006年2月8日提交的序列號(hào)為11/350, 983的共同待決的美國(guó)專利
9申請(qǐng)中,在此將該申請(qǐng)以引用方式并入本文。通過(guò)使面片材料以+/_45度定向,可以形成具 有扭轉(zhuǎn)剛度的插入件。為使電子發(fā)生降低至絕對(duì)最小值,插入件可被設(shè)計(jì)成使支撐梁必須 放置在外部位置。采用這種方式,主要是需要使面片纖維從一個(gè)梁跨越到其它梁,并且需要 材料量最少。0037可將用于使病人固定的裝置添加到這些插入件60中的任一種。這是人們 所期望的,從而使病人可以被精確和可重復(fù)地定位在床面上。圖3A示出了另一插入件60, 其包含其上可直接附接低溫?zé)崴苄匝谀5奶卣?。該圖還表明,肩部回縮特征64可以嵌入于 插入件中,以加強(qiáng)病人的固定。如圖3B所示的另外的實(shí)施例包括結(jié)合了骨盆固定的插入 件、允許病人背部相對(duì)床以一定角度定位以便進(jìn)行胸部腫瘤治療的插入件、允許在病人采 用臥姿時(shí)進(jìn)行胸部放射治療的插入件、和可被定制成向會(huì)陰提供較佳通達(dá)路徑以便進(jìn)行泌 尿道和短程治療過(guò)程的插入件。0038可將如圖1A所示的標(biāo)引工具14添加到這些插入件中的任一種,例如在由 Co卯ens等人在2003年8月2日提交的序列號(hào)為10, 633, 231的共同待決的美國(guó)專利申請(qǐng) 中所述的,在此上述專利申請(qǐng)通過(guò)引用并入本文,這樣,來(lái)自任意制造商的標(biāo)準(zhǔn)放射治療裝 置可以結(jié)合本發(fā)明進(jìn)行使用。0039本發(fā)明的額外元件是包括可拆卸夾具25,如圖6所示。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例 中,夾具容納一段通用夾具導(dǎo)軌27。這就允許,當(dāng)且僅當(dāng)需用采用夾具而同時(shí)梁20定位在 外部位置時(shí),用戶將夾具附接在床面上。另外,它在戰(zhàn)略上可被定位成使其不與成像或治療 束發(fā)生干擾。因此可以將諸如IV柱、臂板、鐙骨或短程治療傳送裝置之類的附件用于床面。 圖6示出了附接到支撐梁20的夾具25。不過(guò),夾具25也可用于附接到插入件。夾具可被 配置成使其相對(duì)于床面的位置無(wú)限。夾具可被配置成使其鎖定在標(biāo)引的分立位置處。通過(guò) 允許夾具被標(biāo)引于床面,可以采用夾具來(lái)提供可松脫的可重復(fù)特征,以對(duì)治療所需的裝置 進(jìn)行定位。單個(gè)夾具可包括允許其無(wú)限可變且可標(biāo)引所需的特征。0040可以采用末端延伸,從而可以根據(jù)需要增加床面的長(zhǎng)度。該方案的設(shè)計(jì)和 構(gòu)建方式使得沒(méi)有金屬被添加到床面。出于劑量測(cè)定和QA的目的,我們還加入了允許人體 模型(phantom)附接到床面的裝備。0041因?yàn)槲覀円呀?jīng)將床面設(shè)計(jì)成可分離為上部100和下部102,如圖10所示,
因此相對(duì)地易于將該項(xiàng)設(shè)計(jì)并入CT仿真機(jī)插入件中,該插入件采用相同的病人定位插入 件和將用于治療的裝置。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,如圖9A-9C所示,床面的上部90安裝到盤 92。該盤然后接口于CT支架94。通過(guò)由在x射線衰減方面與床面插入件極其不同(以CT 圖像上的Ho皿sfield(豪恩斯弗爾德)單位測(cè)量)的材料來(lái)制成所述盤,所述盤可在用于 病人臺(tái)療計(jì)劃的CT圖像外"開窗"。這就允許病人計(jì)劃軟件僅僅識(shí)別床面的kVue治療部 分,并在病人劑量計(jì)劃中正確考慮它們。這就意味著,在計(jì)算到達(dá)腫瘤的實(shí)際治療能量劑量 的過(guò)程中,可以實(shí)現(xiàn)高精確度。0042雖然在CT數(shù)據(jù)中未顯現(xiàn)出支撐梁,不過(guò)支撐梁具有固定的x射線衰減輪 廓。只有它們的橫向定位可以進(jìn)行改變。這就意味著,我們可以在病人計(jì)劃軟件(模板) 中構(gòu)建一個(gè)輪廓,然后該輪廓可被定位在適當(dāng)?shù)臋M向位置處,從而在治療計(jì)劃期間對(duì)其進(jìn) 行考慮。如果希望,可將x射線準(zhǔn)標(biāo)(fiducial)添加到模板,從而在CT數(shù)據(jù)中指示出梁的 預(yù)定位置。這種用于支撐梁的軟件模板然后可放置在該位置處。所述準(zhǔn)標(biāo)可由薄的線形或片形材料制成,而且要求這些準(zhǔn)標(biāo)的衰減極其不同于周圍的結(jié)構(gòu)。0043由于本發(fā)明的床面可分離為上下部,從而有可能使所構(gòu)建床面減小了床面 和床座110的總組合高度,如圖11所示。通過(guò)將支撐梁安裝在座110之前,就可以將床的 上部安裝到床座的頂部。當(dāng)與日益普遍用于放射治療的多角度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)相結(jié)合時(shí),上述方 案是一種尤其有用的實(shí)施例。因?yàn)檫@些平臺(tái)通常安裝在OEM床座的頂上,所以它們形成了 座的延伸。通過(guò)合并上述設(shè)計(jì),可以減小座平臺(tái)和床面的組合厚度。如果總厚度過(guò)高,就不 可能將腫瘤帶入治療機(jī)的等角點(diǎn),使其處于治療束的范圍內(nèi)。0044本說(shuō)明書和所示附圖示出了本發(fā)明的一些示例,但絕對(duì)無(wú)意限制本發(fā)明。 發(fā)明人在不偏離本發(fā)明的原始范圍的前提下進(jìn)行多種不同的具體設(shè)計(jì),這些設(shè)計(jì)將可以被 本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地認(rèn)知。盡管已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了圖示和描 述,不過(guò)可以理解的是,在所附權(quán)利要求書限定的寬廣范圍內(nèi),可以進(jìn)行多種變型、替換和 添加。
權(quán)利要求
一種放射治療病床床面,包括框架,其包括兩個(gè)或更多個(gè)可動(dòng)式射線可透梁,所述梁延伸進(jìn)入治療/成像區(qū)并在一個(gè)線性支承路徑上橫向運(yùn)動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射治療病床床面,進(jìn)一步包括至少一個(gè)可拆卸射線可透插入件,其位于所述梁的暴露部分的頂上,用于在所述治療/成像區(qū)中支撐病人。
3. —種帶有一個(gè)或多個(gè)可拆卸構(gòu)件的放射治療病床床面,包括框架,其包括兩個(gè)或更多個(gè)可動(dòng)式射線可透梁,所述梁延伸進(jìn)入治療/成像區(qū)并橫向運(yùn)動(dòng),其中,所述梁不需要連接元件在所述治療/成像區(qū)內(nèi)跨越和連接所述梁;禾口病人支撐射線可透插入件,其能夠被精確且可重復(fù)地固定到所述框架。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射治療病床床面,其中,所述插入件附接到所述框架,并且所述床面進(jìn)一步包括用于所述梁的固定裝置,從而防止所述梁運(yùn)動(dòng),藉此為每個(gè)梁提供一個(gè)分立位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射治療病床床面,其中,所述插入件附接到所述框架并擱置在所述梁上;并且所述梁能夠在所述插入件下方自由地橫向運(yùn)動(dòng),而不論所述插入件是否支撐著病人。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射治療病床床面,進(jìn)一步包括鎖定機(jī)構(gòu),用于將所述插入件連接到所述框架,其中,所述鎖定機(jī)構(gòu)是從下列機(jī)構(gòu)構(gòu)成的組中選擇的至少一種1/2轉(zhuǎn)鎖、銷連接件、鎖閂、凸輪和夾具。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射治療病床床面,其中,一個(gè)或多個(gè)特征被結(jié)合到所述插入件或梁的至少一個(gè)中,從而在所述梁處于分立位置時(shí),所述插入件僅能附接到所述床面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射治療病床床面,其中,所述射線可透插入件是從下列結(jié)構(gòu)或裝置構(gòu)成的組中選出的至少一種泡沫核心復(fù)合板、開口柵格、低電子發(fā)生裝置、松脫式附屬裝置、通用末端安裝件、和用于胸部、頭部、頸部或骨盆區(qū)域治療的集成裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射治療病床床面,其中,所述射線可透插入件進(jìn)一步包括固定裝置,用于精確且可重復(fù)地附接放射治療裝置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射治療病床床面,進(jìn)一步包括附屬夾具,其可松脫地附接到所述梁中的一個(gè)或多個(gè)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射治療病床床面,其中,所述射線可透插入件包含用于構(gòu)建抗扭箱的足夠材料,從而允許至少一個(gè)梁被放置在其最內(nèi)部位置,同時(shí)將病人載荷支撐于所述床面的一拐角上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射治療病床床面,其中,所述梁包括從由碳纖維、芳族聚酰胺纖維、PBT纖維、UHMW纖維和玻璃纖維構(gòu)成的組中選出的至少一種復(fù)合材料。
13. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射治療病床床面,其中,所述梁包括從由碳纖維、芳族聚酰胺纖維、PBT纖維、UHMW纖維和玻璃纖維構(gòu)成的組中選出的至少一種復(fù)合材料。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射治療病床床面,其中,所述梁具有至少一個(gè)壁,且所述壁中的至少一個(gè)包括從由芳族聚酰胺、木材、低密度材料、蜂窩狀物和泡沫構(gòu)成的組中選出的至少一種。
15. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射治療病床床面,其中,所述梁具有至少一個(gè)壁,并且所述壁中的至少一個(gè)包括從由芳族聚酰胺、木材、低密度材料、蜂窩狀物和泡沫構(gòu)成的組中選出的至少一種。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射治療病床床面,其中,所述梁具有至少一個(gè)壁,并且所述壁中的至少一個(gè)被穿孔以形成開口區(qū),從而在暴露于高能x射線時(shí)減少電子發(fā)生。
17. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射治療病床床面,其中,所述梁具有至少一個(gè)壁,并且所述壁中的至少一個(gè)被穿孔以形成開口區(qū),從而在暴露于高能x射線時(shí)減小電子發(fā)生。
18. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的放射治療病床床面,其中,所述附屬夾具能夠被精確且可重復(fù)地定位在所述支撐梁上。
19. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的放射治療病床床面,進(jìn)一步包括一段通用夾具導(dǎo)軌,用于將一個(gè)或多個(gè)附件附接到所述夾具并使用該夾具附接到所述床。
20. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射治療病床床面,進(jìn)一步包括可松脫地附接到所述插入件的附屬夾具。
21. —種放射治療病床床面,包括框架,其包括兩個(gè)或更多個(gè)可動(dòng)式射線可透梁,所述梁延伸進(jìn)入治療/成像區(qū),其中至少一個(gè)梁具有頂翼緣和底翼緣,并且所述頂翼緣的橫截面窄于所述底翼緣的橫截面。
22. —種放射治療病床床面,包括框架,包括兩個(gè)或更多個(gè)可動(dòng)式射線可透梁,所述梁延伸進(jìn)入治療/成像區(qū),其中所述梁中的至少一個(gè)具有壁和末端,并且所述壁和末端中的至少一個(gè)具有減小CT偽像的曲線部分。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的放射治療病床床面,其中所述曲線部分的半徑小于50cm。
24. —種放射治療病床床面,包括框架,包括兩個(gè)或更多個(gè)可動(dòng)式射線可透梁,所述梁延伸進(jìn)入治療/成像區(qū),所述框架進(jìn)一步包括末端延伸基座,其能夠可松脫地固定到至少一個(gè)梁,其中,所述末端延伸基座進(jìn)一步包括安裝裝置,所述安裝裝置用于附接由x射線影象、頭固定器、腿支撐件、固定不動(dòng)裝置、延伸件和短程治療步進(jìn)設(shè)備構(gòu)成的組中選出的至少一種附件。
25. —種放射治療病床床面,其可被兼容地設(shè)計(jì)成,使所述床面的一部分能夠被放置在用于診斷成像和病人治療計(jì)劃的仿真器(例如CT)中。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的放射治療病床床面,其中,所述上床面部可放置在CT仿真器上,從而使相同的劑量測(cè)定床面屬性導(dǎo)致仿真和治療。
27. —種包括病床床面的CT仿真插入件,包括框架,包括兩個(gè)或更多個(gè)可動(dòng)式射線可透梁,所述梁延伸進(jìn)入治療/成像區(qū);和支撐盤,由此允許所得到的插入件被附接到所述CT。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的CT仿真插入件,其中,所述支撐盤具有變化的x射線衰減,從而使其能夠在所得到的CT圖像中區(qū)別于床面部分。
29. —種采用如權(quán)利要求25所述的病床床面的仿真方法,其在治療計(jì)劃軟件中將床面的未放置在仿真器中的部分考慮進(jìn)去。
30. —種對(duì)腫瘤成像、計(jì)劃治療和治療所述腫瘤的方法,包括如下步驟a. 將病人放置在包含了上床面部的仿真器中;b. 獲得圖像;c. 通過(guò)可選地以數(shù)字化方式去除CT插入件的并不表示治療床的那些部分,并可選地以數(shù)字化方式添加回可能存在于所述治療床床面中的任何特征,來(lái)對(duì)所述放射療法進(jìn)行計(jì)劃;以及d.在病人治療機(jī)上對(duì)病人進(jìn)行治療。
31. —種放射治療病床床面,包括框架,包括至少兩個(gè)射線可透支撐梁,所述梁延伸進(jìn)入治療/成像區(qū),其中,所述梁不需要在所述治療/成像區(qū)內(nèi)連接或跨越該梁的任何元件。
32. —種放射治療床床面,包括框架,包括至少兩個(gè)射線可透支撐梁,所述梁延伸進(jìn)入治療/成像區(qū),其中,至少一個(gè)支撐梁整個(gè)地或部分地由至少一種非導(dǎo)電性復(fù)合材料構(gòu)成,以便降低或消除RF或MRI干擾信號(hào)。
33. —種放射治療床床面,其中,上床面部附接到床底座的頂部,而下部被設(shè)計(jì)成使該下部的頂部基本上與所述床底座的頂部平齊,從而使所述床面和床底座的組合體的總高度最小化。
34. —種放射治療病床床面,包括框架,包括一個(gè)射線可透梁,該梁延伸進(jìn)入治療/成像區(qū)并在一個(gè)線性支承路徑上橫向運(yùn)動(dòng)。
35. —種放射治療病床床面,包括框架,包括一個(gè)射線可透梁,該梁延伸進(jìn)入治療/成像區(qū)并在兩個(gè)或更多個(gè)線性支承路徑上橫向運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種放射治療病床床面,其在高能放射治療環(huán)境中提供優(yōu)化的治療場(chǎng)所。另外,病床床面在用于診斷成像x射線環(huán)境中時(shí)提供優(yōu)質(zhì)的圖像質(zhì)量。在治療/成像區(qū)中去掉了所有金屬。這就確保在放射治療束的路徑上沒(méi)有金屬,并且當(dāng)與諸如計(jì)算機(jī)斷層掃描之類的診斷成像技術(shù)一起使用時(shí)不產(chǎn)生偽像。通過(guò)采用可動(dòng)式纖維加強(qiáng)支撐梁,主要的病人支撐結(jié)構(gòu)可被定位成,使通過(guò)康普頓濺射出現(xiàn)的電子最小化。通過(guò)允許采用可拆卸插入件,可為治療、診斷成像或其它有用特征的增加對(duì)頂病人表面進(jìn)行優(yōu)化。這些插入件的新穎設(shè)計(jì)允許梁的末端不采用任何橫跨元件,從而進(jìn)一步改進(jìn)了所得到的病床床面的成像和治療質(zhì)量。進(jìn)一步地,提供了一種CT仿真插入件,其在病人治療計(jì)劃期間為病床面和裝置提供了相同的劑量測(cè)定特性。
文檔編號(hào)A47B13/00GK101715309SQ200680035120
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2006年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月24日
發(fā)明者D·D·科彭斯, D·M·拉貝諾, M·W·克羅伯 申請(qǐng)人:Qfix系統(tǒng)有限責(zé)任公司