專利名稱：螺旋斷層放射治療儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)用治療儀器，尤其涉及一種醫(yī)用腫瘤放射治療儀器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)放射治療儀器包括中央處理控制裝置、治療床、治療主機(jī)、電源及信號(hào)傳送裝置、電柜控制裝置等。其中，治療主機(jī)包括滾筒，滾筒上裝有用于螺旋斷層掃描的X光發(fā)生裝置及影像采集接收裝置，及用于放射治療用的放射源、光柵及其準(zhǔn)直器裝置，以及用于檢測(cè)放療效果和放療進(jìn)度的劑量檢測(cè)裝置等。
其中，放射源裝置、光柵及其準(zhǔn)直器裝置為關(guān)鍵性部件，其關(guān)系到放射治療儀器整體結(jié)構(gòu)安排及放射治療的效果及效率。
傳統(tǒng)的螺旋斷層放射治療儀器的放射源裝置包括多個(gè)鉆-60放射源，與其匹配的為多套多葉光柵準(zhǔn)直器裝置。其實(shí)現(xiàn)立體適形與調(diào)強(qiáng)適形的作法是，在某一個(gè)照射位置上，先根據(jù)腫瘤的形態(tài)由電動(dòng)多葉光柵形成與腫瘤形狀基本一致的適形射野，然后再用不同形狀的縮野來完成腫瘤厚度方向的強(qiáng)度適形照射，以多次照射的重疊來形成劑量強(qiáng)度的梯級(jí)分布，最終實(shí)現(xiàn)與腫瘤形態(tài)和劑量分布都一致的立體治療效果。
然而，電動(dòng)多葉光柵是由許多獨(dú)立的鎢合金薄片和微型電機(jī)重疊在一起構(gòu)成，首先它要受結(jié)構(gòu)和尺寸的限制，視野就不可能精確地和腫瘤的形狀一致，適形野顯然很粗糙；另外，薄片間需要靈活運(yùn)動(dòng)，因此，葉片之間也不可能靠的太緊，這就不可避免會(huì)產(chǎn)生葉片間的縫隙漏射線，這使得調(diào)強(qiáng)適形射野的性能和質(zhì)量大打折扣；其三，鎢合金葉片由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)需要時(shí)間，在影像引導(dǎo)調(diào)強(qiáng)適形中，就不可能采用更先進(jìn)的射束跟隨器官運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的方式，只能采用治療床跟隨技術(shù)，相應(yīng)的跟隨速度會(huì)受到影響。
如上所述，采用多放射源，以及采用多套多葉光柵準(zhǔn)直器裝置，會(huì)使得放射治療儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其影像跟隨速率低，使得治療效率差；且放療安全性不高，治療效果差。
針對(duì)上述多葉光柵及其準(zhǔn)直器裝置的缺陷，一種新型的醫(yī)用光柵及其準(zhǔn)直器裝置應(yīng)運(yùn)而生，該種光柵由多層蜂巢式針倉疊加形成，該蜂巢式針倉上開設(shè)有足夠多、足夠細(xì)的椎孔。與之配合的光柵準(zhǔn)直器包括多層同軸環(huán)形導(dǎo)軌、裝針裝置、退針裝置，軌道切換裝置及光柵轉(zhuǎn)送裝置。其中，所述多個(gè)蜂巢式針倉可分離地裝設(shè)于多層同軸環(huán)形導(dǎo)軌的對(duì)應(yīng)層上，環(huán)形導(dǎo)軌各層運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將其攜帶的針倉運(yùn)送至裝針裝置和退針裝置的位置，裝針裝置、退針裝置受控制選擇性地向針倉的椎孔進(jìn)行裝鎢針(鎢棒)或退鎢針(鎢棒)操作。操作完成后，環(huán)形導(dǎo)軌各層將針倉運(yùn)送至特定位置進(jìn)行疊加從而形成與被照射物對(duì)應(yīng)的光柵。之后光柵準(zhǔn)直器的光柵轉(zhuǎn)送裝置將多層針倉疊加后的光柵轉(zhuǎn)送至放射源與被照射物之間。該種蜂巢式光柵的準(zhǔn)直器裝置的有益效果主要體現(xiàn)在(1)該蜂巢式光柵采用蜂巢式及及多層疊加的結(jié)構(gòu)，從而具有精確的適形及強(qiáng)度調(diào)節(jié)功能；(2)多層針倉間緊密疊加，不存在射線隙漏，提高了安全性(3)該種蜂巢式光柵的準(zhǔn)直器裝置的每層針倉導(dǎo)軌上可以攜帶多個(gè)針倉，可設(shè)置多套裝針裝置和退針裝置，多套軌道切換裝置，并配合高效的轉(zhuǎn)送裝置，從而具有較高的光柵調(diào)節(jié)(裝針和退針)效率和較高的光柵切換(實(shí)時(shí)地針對(duì)治療計(jì)劃進(jìn)行光柵切換)效率，在影像跟蹤治療時(shí)具有很好的跟隨速度。
所以，有必要針對(duì)上述蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置提供一種新的的螺旋斷層放射治療儀器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種與上述蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置匹配的螺旋斷層放射治療儀器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的螺旋斷層放射治療儀器包括中央處理控制裝置、治療床、治療主機(jī)、電源及信號(hào)傳送裝置、電柜控制裝置；其特征在于治療主機(jī)包括主機(jī)基座、滾筒、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、放射源裝置、蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置、X光發(fā)生裝置、影像采集接收裝置以及劑量檢測(cè)裝置，其中滾筒可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于主機(jī)基座上，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與滾筒驅(qū)動(dòng)連接，放射源裝置、蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置、X光發(fā)生裝置、影像采集接收裝置以及劑量檢測(cè)裝置設(shè)置于滾筒上。
如上所述，本發(fā)明采用蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置，使得該螺旋斷層放射治療儀器具有較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，且由于蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置本身具有較佳的適形及調(diào)強(qiáng)精確度，從而使得本發(fā)明具有較佳的治療效果；另外，本發(fā)明還具有治療效率高的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明XY平面的截面示意圖；圖2為本發(fā)明的治療主機(jī)于XZ平面的平面示意圖。
附圖標(biāo)記說明如下中央處理控制裝置10，治療床20，治療主機(jī)30，信號(hào)及電源傳送裝置40，電柜控制裝置50，主機(jī)基座31，滾筒32，放射源裝置34，蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置35，X光發(fā)生裝置36，影像采集接收裝置37，劑量檢測(cè)裝置38，軸承39，電機(jī)331，電機(jī)齒輪及滾筒齒輪機(jī)構(gòu)332。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明包括中央處理控制裝置10、治療床20、治療主機(jī)30、電源及信號(hào)傳送裝置40、電柜控制裝置50。其中，中央處理控制裝置10設(shè)置于治療主機(jī)30外部，治療主機(jī)30內(nèi)具有治療空間，治療床20可以在治療空間內(nèi)X、Y、Z方向(結(jié)合圖2)三維移動(dòng)，電源及信號(hào)傳送裝置40設(shè)置于治療主機(jī)30的后端，用于切換式地為治療主機(jī)30供應(yīng)電源和信號(hào)。電柜控制裝置50與中央處理控制裝置10、治療床20、治療主機(jī)30、電源及信號(hào)傳送裝置40電性連接，以為該等裝置供電。中央處理控制裝置10與治療床20、電源及信號(hào)傳送裝置40電性連接，電源及信號(hào)傳送裝置40又與治療主機(jī)30電性連接。
請(qǐng)參閱圖1及圖2，治療主機(jī)30包括主機(jī)基座31、滾筒32、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、放射源裝置34、蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置35、X光發(fā)生裝置36、影像采集接收裝置37、劑量檢測(cè)裝置38及軸承39。滾筒32設(shè)置于主機(jī)基座31上，滾筒32與主機(jī)基座之間裝設(shè)有軸承39，軸承39用于協(xié)助滾筒32轉(zhuǎn)動(dòng)從而減小摩擦，并對(duì)滾筒32起到支撐和定位的作用。其中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)331和電機(jī)齒輪及滾筒齒輪機(jī)構(gòu)332，滾筒32與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連接，并受驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)繞自身中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。滾筒32的內(nèi)腔即為所述治療空間，滾筒32上裝設(shè)放射源裝置34、蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置35、X光發(fā)生裝置36、影像采集接收裝置37及劑量檢測(cè)裝置38。治療主機(jī)30上設(shè)置有信號(hào)及電源潰入端，所述放射源裝置34、蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置35、X光發(fā)生裝置36、影像采集接收裝置37及劑量檢測(cè)裝置38各自的信號(hào)及電源輸入端分別與滾筒上與其對(duì)應(yīng)的信號(hào)及電源潰入端連接。從而接收來自信號(hào)及電源傳送裝置40的信號(hào)及電源，并間接地與中央處理控制裝置10連接。
本實(shí)施例中，放射源裝置34、蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置35、X光發(fā)生裝置36、影像采集接收裝置37及劑量檢測(cè)裝置38設(shè)置于同一平面上。其中，放射源裝置34與蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置35設(shè)置于相同角度上，劑量檢測(cè)裝置38設(shè)置在與放射源裝置34夾角為180度的位置。本實(shí)施例提供兩套X光發(fā)生裝置36和兩套影像采集接收裝置37，兩套X光發(fā)生裝置36對(duì)稱地設(shè)置于劑量檢測(cè)裝置38的兩側(cè)，兩套影像采集接收裝置37對(duì)稱地設(shè)置于放射源裝置34的兩側(cè)，且對(duì)應(yīng)的X光發(fā)生裝置36與對(duì)應(yīng)的影像采集接收裝置37之間的夾角為180度。本實(shí)施例中，兩套X光發(fā)生裝置36之間的夾角具體為90度，兩套影像采集接收裝置37之間的夾角具體為90度。
放射治療階段，電柜控制裝置50控制各其它裝置電源的供應(yīng)，中央處理控制裝置10控制治療床20于X、Y、Z方向移動(dòng)，當(dāng)病灶在治療主機(jī)30的治療空間內(nèi)移動(dòng)過程中，X光發(fā)生裝置36配合影像采集接收裝置37執(zhí)行螺旋斷層掃描操作，采集圖像信息并將其傳送給中央處理控制裝置10處理并分析。中央處理控制裝置10對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，作出治療計(jì)劃。之后，控制蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置35對(duì)其各層針倉執(zhí)行相應(yīng)的裝鎢針(鎢棒)或退鎢針(鎢棒)操作，并將執(zhí)行多層針倉疊加操作，之后將形成的與病灶匹配的光柵轉(zhuǎn)送至放射源裝置34與病灶之間。中央處理控制裝置10還根據(jù)治療計(jì)劃實(shí)時(shí)地控制放射源裝置34的相應(yīng)操作(開啟或關(guān)閉等)，從而執(zhí)行放射治療。放射治療過程中，劑量檢測(cè)裝置38同步檢測(cè)治療劑量，從而得出治療進(jìn)度及治療效果，并將數(shù)據(jù)傳回給中央處理控制裝置10，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
本發(fā)明采用蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置，使得該螺旋斷層放射治療儀器具有較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)(無需多個(gè)放射源及多套多葉光柵準(zhǔn)直器)，且由于蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置本身具有較佳的適形及調(diào)強(qiáng)精確度，從而使得本發(fā)明具有較佳的治療效果；另外本發(fā)明采用了雙正交X光發(fā)生裝置及雙影像采集接收裝置，使得實(shí)時(shí)影像驗(yàn)證和影像跟蹤更快速、更準(zhǔn)確，并配合蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置的快速調(diào)節(jié)(裝針和退針)功能及快速光柵切換功能，從而具有更高的治療效率。
權(quán)利要求
1.一種螺旋斷層放射治療儀器，包括中央處理控制裝置、治療床、治療主機(jī)、電源及信號(hào)傳送裝置、電柜控制裝置；其特征在于治療主機(jī)包括主機(jī)基座、滾筒、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、放射源裝置、蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置、X光發(fā)生裝置、影像采集接收裝置以及劑量檢測(cè)裝置，其中滾筒可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于主機(jī)基座上，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與滾筒驅(qū)動(dòng)連接，放射源裝置、蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置、X光發(fā)生裝置、影像采集接收裝置以及劑量檢測(cè)裝置設(shè)置于滾筒上。
2.如權(quán)利要求1所述的螺旋斷層放射治療儀器，其中，放射源裝置和蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置設(shè)置于同一角度上。
3.如權(quán)利要求2所述的螺旋斷層放射治療儀器，其中，劑量檢測(cè)裝置與放射源裝置之間的夾角為180度。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的螺旋斷層放射治療儀器，其中，X光發(fā)生裝置和影像采集接收裝置之間的夾角為180度。
5.如權(quán)利要求1所述的螺旋斷層放射治療儀器，其中，包括兩套X光發(fā)生裝置和兩套影像采集接收裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的螺旋斷層放射治療儀器，其中，兩套X光發(fā)生裝置對(duì)稱地設(shè)置于劑量檢測(cè)裝置的兩側(cè)，兩套影像采集接受裝置對(duì)稱地設(shè)置于放射源裝置的兩側(cè)。
7.如權(quán)利要求5所述的螺旋斷層放射治療儀器，其中，對(duì)應(yīng)的X光發(fā)生裝置和其對(duì)應(yīng)的圖像采集接受裝置之間的夾角為180度。
8.如權(quán)利要求5、6或7所述的螺旋斷層放射治療儀器，其中，所述兩套X光發(fā)生裝置之間的夾角為90度，兩套影像采集接受裝置之間的夾角為90度。
9.如權(quán)利要求1所述的螺旋斷層放射治療儀器，其中，所述驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)和電機(jī)齒輪及滾筒齒輪機(jī)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求1所述的螺旋斷層放射治療儀器，其中，滾筒與主機(jī)基座之間設(shè)置有軸承。
全文摘要
本發(fā)明公開一種螺旋斷層放射治療儀器，包括中央處理控制裝置、治療床、治療主機(jī)、電源及信號(hào)傳送裝置、電柜控制裝置；其特征在于治療主機(jī)包括主機(jī)基座、滾筒、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、放射源裝置、蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置、X光發(fā)生裝置、影像采集接收裝置以及劑量檢測(cè)裝置，其中滾筒可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于主機(jī)基座上，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與滾筒驅(qū)動(dòng)連接，放射源裝置、蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置、X光發(fā)生裝置、影像采集接收裝置以及劑量檢測(cè)裝置設(shè)置于滾筒上。本發(fā)明采用蜂巢式光柵及其準(zhǔn)直器裝置，使得本發(fā)明在具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的同時(shí)，具有較佳治療效果和治療效率。
文檔編號(hào)A61N5/00GK1850309SQ20061003558
公開日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2006年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月24日
發(fā)明者王喬生, 郝鎮(zhèn)熙 申請(qǐng)人:珠海市和佳醫(yī)療設(shè)備有限公司