專利名稱:可變野準(zhǔn)直器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種可變野準(zhǔn)直器。
背景技術(shù)：
放射治療是治療腫瘤疾病最主要手段之一。目前世界上放射治療方法和設(shè)備的主要發(fā)展方向是一，追求“三精”(精確定位、精確計(jì)劃、精確治療)治療原則，盡量減少對(duì)健康組織或敏感組織的損傷；二，設(shè)備集成化，專業(yè)化，網(wǎng)絡(luò)化，以降低成本；三，力求設(shè)備的功能多樣性，能滿足目前多種發(fā)展的放療技術(shù)。螺旋X射線斷層放療(Tomotherapy)系統(tǒng)、Cyberknife立體定向放射治療(手術(shù))系統(tǒng)、腫瘤定位與治療一體化系統(tǒng)(Exact Targeting)的出現(xiàn)正體現(xiàn)了這種發(fā)展趨勢(shì)。
Cyberknife立體定向放射治療(手術(shù))系統(tǒng)由美國Accuray公司與斯坦福大學(xué)共同開發(fā)，又稱賽博刀。用于治療頭、頸、頸與脊椎結(jié)合部的實(shí)體腫瘤。也可用于肺、肝、前列腺、胰腺等實(shí)體腫瘤。該系統(tǒng)定位精確和無需支架的優(yōu)勢(shì)使其應(yīng)用范圍還可擴(kuò)展到治療其它類型腫瘤的患者。該設(shè)備的主要特點(diǎn)是將6MeV直線加速器置于6自由度的大型機(jī)器人手臂上，以圖像導(dǎo)引系統(tǒng)取代剛性的立體定向用的框架，加速器的等中心可以隨靶區(qū)的變化而同步變化，核心技術(shù)是機(jī)器人和圖像導(dǎo)引系統(tǒng)。主要優(yōu)點(diǎn)是解決了不使用頭盔和定位框架，及照射時(shí)臟器生理位移運(yùn)動(dòng)問題。其特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1)能夠靠近和覆蓋任何目標(biāo)體；2)臨床應(yīng)用廣泛，包括用其他系統(tǒng)無法治療到的顱腦內(nèi)或其周圍的腫瘤，例如較低的背部凹處和枕骨大孔處的疾患；提高了保護(hù)敏感組織能力；能夠治療頸部脊椎處腫瘤；能夠治療較大體積的腫瘤；能夠治療不宜手術(shù)的腫瘤；有治療全身腫瘤的可能性；3)適形劑量傳輸程度高；4)由于克服了剛性立體定向用框架需要重復(fù)定位的困難，可采用分次治療選擇；5)一次可同時(shí)治療多個(gè)位置的腫瘤。但是，由于該機(jī)只能使用一種直徑的圓形準(zhǔn)直器進(jìn)行數(shù)次小野照射，因此，目前尚不能作調(diào)強(qiáng)技術(shù)治療。
實(shí)用新型
本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有放療設(shè)備技術(shù)的缺陷，提供一種可變野準(zhǔn)直器，來解決傳統(tǒng)加速器X刀和CyberKnife不能進(jìn)行調(diào)強(qiáng)放射治療的難題。
本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的可變野準(zhǔn)直器由外筒(1)和四片由螺桿控制自由運(yùn)動(dòng)的貧鈾或鎢合金擋塊(2)組成；擋塊(2)裝在外筒(1)中，擋塊(2)的形狀為一頭大、一頭小，橫截面為扇形，豎截面為直角梯形。
上述方案中，擋塊(2)的運(yùn)動(dòng)方式為滾珠滑動(dòng)；調(diào)節(jié)控制為微電機(jī)控制螺紋絲桿。
本實(shí)用新型的可變野準(zhǔn)直器安裝在直線加速器上，它可以通過用計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)不同擋塊(2)位移的方式實(shí)現(xiàn)射線的遮擋和通過，并通過機(jī)器手的精準(zhǔn)靈活運(yùn)動(dòng)(等中心、非等中心、步進(jìn)、螺旋)及在不同位置駐留時(shí)間長短變化，實(shí)現(xiàn)照射野大小的變化和射線劑量傳輸強(qiáng)度的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到調(diào)強(qiáng)放射治療的目的；實(shí)現(xiàn)治療照射的照射野數(shù)量取決于靶體積的大小和可變野準(zhǔn)直器面積的組合方案；最小射野光柵為5×5mm，最大射野光柵為50×50mm，中間為無級(jí)變速調(diào)節(jié)，可組合成多種長方形和正方形照射野模式，其實(shí)際照射野面積可大于40×40cm。
本實(shí)用新型提出的可變野準(zhǔn)直器，解決了傳統(tǒng)加速器X刀和CyberKnife在一次照射過程中，只能使用一種直徑的圓形準(zhǔn)直器進(jìn)行數(shù)次小野照射，不能進(jìn)行調(diào)強(qiáng)放射治療的難題。



圖1是本實(shí)用新型的剖視示意圖。
圖2是圖1的俯視示意圖。
圖3是15度時(shí)的子野強(qiáng)度傳輸圖。
圖4是48度時(shí)的子野強(qiáng)度傳輸圖。
圖5是137度時(shí)的子野強(qiáng)度傳輸圖。
圖6是283度時(shí)的子野強(qiáng)度傳輸圖。
圖7是需要的照射野。
圖8是將圖7分割開來的子野之一。
圖9是將圖7分割開來的子野之二。
圖10是將圖7分割開來的子野之三。
圖11是將圖7分割開來的子野之四。
圖12是將圖7分割開來的子野之五。
圖13是將圖7分割開來的子野之六。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步詳述本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型不僅限于所述實(shí)施例。
附圖中，各數(shù)字的含義為1外筒；2擋塊。
如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的可變野準(zhǔn)直器由外筒(1)和四片由螺桿控制自由運(yùn)動(dòng)的貧鈾或鎢合金擋塊(2)組成；擋塊(2)裝在外筒(1)中，擋塊(2)的形狀為一頭大、一頭小，橫截面為扇形，豎截面為直角梯形。擋塊(2)的運(yùn)動(dòng)方式為滾珠滑動(dòng)；調(diào)節(jié)控制為微電機(jī)控制螺紋絲桿。
本實(shí)用新型的可變野準(zhǔn)直器安裝在直線加速器上，它可以通過用計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)不同擋塊(2)位移的方式實(shí)現(xiàn)射線的遮擋和通過，并通過機(jī)器手的精準(zhǔn)靈活運(yùn)動(dòng)(等中心、非等中心、步進(jìn)、螺旋)及在不同位置駐留時(shí)間長短變化，實(shí)現(xiàn)照射野大小的變化和射線劑量傳輸強(qiáng)度的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到調(diào)強(qiáng)放射治療的目的；實(shí)現(xiàn)治療照射的照射野數(shù)量取決于靶體積的大小和可變野準(zhǔn)直器面積的組合方案；最小射野光柵為5×5mm，最大射野光柵為50×50mm，中間為無級(jí)變速調(diào)節(jié)，可組合成多種長方形和正方形照射野模式，其實(shí)際照射野面積可大于40×40cm。
本實(shí)用新型的可變野準(zhǔn)直器的工作方式可以采用類似動(dòng)態(tài)螺旋步進(jìn)調(diào)強(qiáng)方式。
例如，在TPS(放射治療計(jì)劃系統(tǒng))設(shè)計(jì)時(shí)，采用在180度～270度弧段內(nèi)對(duì)人體進(jìn)行可變弧度旋轉(zhuǎn)照射，這可以使遠(yuǎn)離等中心的劑量大大降低。在以270度弧段照射時(shí)，將270度分成55段，每段5度，計(jì)算出各弧段下可變野準(zhǔn)直器要實(shí)施的強(qiáng)度分布。為了在5度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的強(qiáng)度分布，可變野準(zhǔn)直器每隔0.25度改變其狀態(tài)，于是實(shí)際強(qiáng)度分級(jí)數(shù)可達(dá)20級(jí)，誤差小于5％。TPS把處理結(jié)果輸出給可變野準(zhǔn)直器系統(tǒng)，成為運(yùn)行系統(tǒng)的控制文件。在治療時(shí)，系統(tǒng)的控制文件指令控制可變野準(zhǔn)直器運(yùn)行速度和機(jī)器手在不同角度位置時(shí)，準(zhǔn)直器擋塊應(yīng)處的狀態(tài)，確保射線照射治療時(shí)的準(zhǔn)確性。圖3～圖6給出了在15度、48度、137度283度不同角度時(shí)，子野強(qiáng)度傳輸?shù)淖兓?br> 本實(shí)用新型的可變野準(zhǔn)直器的工作方式也可以采用類似步動(dòng)(Step and Shoot)式或串列斷層(Serial Tomotherapy)調(diào)強(qiáng)方式。
例如，對(duì)于圖7所示的照射野，首先，把受照靶區(qū)調(diào)強(qiáng)照射野分割成若干較小強(qiáng)度的平野(子野)，用疊加的不規(guī)則平野的劑量分布來近似調(diào)強(qiáng)照射野的劑量分布。在照射過程中，一個(gè)平野照射完后，關(guān)閉加速器，當(dāng)?shù)诙€(gè)射野形成后，再打開加速器繼續(xù)照射，直到照完所有的子野。上圖給出了在同一層面上的全部子野構(gòu)成的不規(guī)則的平野，所有層面的不規(guī)則平野構(gòu)成了實(shí)際照射時(shí)可變野準(zhǔn)直器的射野序列。在實(shí)際治療過程中，按上述原則，在不同序列子野可選用不同大小的變野準(zhǔn)直器的照射野，調(diào)節(jié)機(jī)器手的距離位置和準(zhǔn)直器的角度，如法照射，直至按計(jì)劃設(shè)計(jì)要求照完所有子野。圖8～圖13給出了6個(gè)不同子野的形狀。
權(quán)利要求
1.一種可變野準(zhǔn)直器，其特征在于由外筒(1)和四片由螺桿控制自由運(yùn)動(dòng)的貧鈾或鎢合金擋塊(2)組成可變野準(zhǔn)直器，擋塊(2)裝在外筒(1)中，擋塊(2)的形狀為一頭大、一頭小，橫截面為扇形，豎截面為直角梯形。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的可變野準(zhǔn)直器，其特征在于擋塊(2)的運(yùn)動(dòng)方式為滾珠滑動(dòng)；調(diào)節(jié)控制為微電機(jī)控制螺紋絲桿。
專利摘要
本實(shí)用新型是醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域中的可變野準(zhǔn)直器，由外筒(1)和四片由螺桿控制自由運(yùn)動(dòng)的貧鈾或鎢合金擋塊(2)組成；擋塊(2)裝在外筒(1)中，擋塊(2)的形狀為一頭大、一頭小，橫截面為扇形，豎截面為直角梯形。本實(shí)用新型解決了傳統(tǒng)加速器X刀和CyberKnife在一次照射過程中，只能使用一種直徑的圓形準(zhǔn)直器進(jìn)行數(shù)次小野照射，不能進(jìn)行調(diào)強(qiáng)放射治療的難題。
文檔編號(hào)G21K1/02GKCN2742535SQ200420105154
公開日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2004年11月19日
發(fā)明者吳大可, 吳蘭 申請(qǐng)人:吳大可, 吳大怡導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan