CN100998909A - 伽玛射线聚焦辐照单元 - Google Patents
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Abstract
一种伽玛射线聚焦辐照单元，包括：屏蔽体、源体、准直体、传动组体，源体上装有8－12个放射源并分为两组，每组4－6个放射源，两组放射源对称分布在径度差为40°－80°的两个条形或扇形壳体上，从而形成一个张角大于130度的空间弧，准直体上装有多组准直器，准直器的分布规律与源体上放射源的分布规律一致，相邻的准直器在径度至少保持13°－20°的间隔，纬度上保持在3°－5°的间隔。其优点是：可形成一个张角大于130度的空间弧；并形成弧旋转聚集；改善了靶区内的剂量的均匀性和设备的效率；剂量分布更均匀，治疗更为精确；减少了放射源的个数，降低了制造成本和加工的难度。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体地说是一种伽玛射线聚焦辐照单元。
背景技术
现有的伽玛射线立体定向治疗系统(也称γ刀)是一种精确放射治疗设备，它们的辐射单元均是采用几何聚焦原理，其目的是利用伽玛射线对病灶靶点产生大剂量辐照，而对靶点周围正常组织的损害减到最少，即提高放射治疗时的治疗增益比。为达到这一目的，现有的γ刀均采用在一个回转几何体(载源体)如球面上分布着多个CO60放射源，每个放射源通过准直通道将射线对准一个公共焦点，从而在焦点处形成一个高剂量区。如CN1050062C，CN2590600Y，CN03125396，等专利都公开了几种伽玛射线辐照单元，它包括辐照屏敝体，载源体和准直体。它们的一个共同特征是在一个回转几何壳体的载源体上布置有20个以上的CO60放射源，这些放射源一般分为4-6组，每组放射源按一定的纬度间隔分布在载源体壳体上，相邻每组源的经度差为50-90°，并均匀分布在0-360°经度内，这种布置方案因纬度受到治疗空间(公共焦点必须到载源体截平面外的距离)和焦点剂量场分布特性的限制，使得可在准直体上可安装的准直通道的组数(射野规格的种类)比较少，目前市场上的产品只能配有2-3种。较少的准直通道种类将导致体部肿瘤放射治疗时肿瘤靶区剂量均分布的均匀性较差和适形度难控制，因而影响肿瘤治疗的局部控制率和治疗的精确性，同时还会降低用户制定治疗方案的效率。
发明内容
本发明的目的是研制一种全新的放射源布置方案，使得肿瘤靶区内剂量均分布更为均匀，适形更高，治疗更为精确的伽玛射线辐照单元。
本发明伽玛射线聚焦辐射单元，包括辐照防护屏蔽体8，源体5，准直体4，传动组件1，准直通道7等。
放射源截体5(简称源体)安装辐照防护屏蔽体8内，源体5可绕一轴线旋转，源体5上装有多个CO60放射源。在源体内装有准直体6，准直体6绕与源体5相同回转轴旋转，准直体6上安装着射线准直通道7(简称准直器)。Co60放射源通过准直器进行准直并汇集在一公共焦点上，焦点位于源体5，准直体6回转轴线上，回转轴线平行或者垂直于人体。源体5、准直体6回转轴和传动装置相连。
放射源载体上装有多个Co60放射源。Co60放射源个数取决于治疗增益比，焦点的物理性能，可安装的准直器规格种类，制造成本等。由于源体的旋转聚焦，源的个数增加因射束在焦点附近叠加并不能提高增益比，所以合理Co60放射源个数应为8～12个，它们被分为2组，每组4～6个Co60放射源，并对称分布在经度差为40～80°的两个条形或扇形壳体上，从而形成一个张角大于130度的空间弧。弧旋转后完成对肿瘤靶区聚焦照射。
准直体上装有多组准直器。每组准直器对应于一种规格的射野，每组准直器分布规律与CO60放射源在源体上的分布规格一致。相邻的准直器在经度至少保持15～20°的间隔，纬度上保持在3～5°的间隔，以确保准直终端的准直有效性。那么我们这种源的布置方案容许在准直体上可安装4组以上的准直器，最多可达11种规格的准直器，他们占据的经度范围±160°～±165°之间。我们将在公共焦点处射野大小在5～15mm定义为边界控制准直器，主要用于肿瘤靶区边界优化和靶区调强；射野大小在20～60mm定义为占位准直器，主要用于肿瘤靶区填充。其中边界控制准直器3种规格，边界控制准直器的空间分辨率为4-6mm。占位准直器4-5种规格，其空间分辨率为10～15mm。
本发明伽玛射线聚焦辐射单元的优点：
1.通过选择合理放射源的个数及其分布，可形成一个张角大于
130度的空间弧。并形成弧旋转聚集。
2.合理的放射源布置，使得可容纳的准直器更多，从而提高了靶区适形度，同时也改善了靶区内的剂量的均匀性和设备的效率。
3.依据准直器的性质和作用，合理选择射野的空间分辨率等，使得肿瘤靶区强度调整更为容易，剂量分布更均匀，治疗更为精确。
4.由于合理的放射源分组和分布，减少了放射源的个数，降低了制造成本和加工的难度。
附图说明
图1.伽玛射线聚焦辐照单元结构示意图
图2.放射源布置图
图3放射源布置图
图4.准直通道布置图
图5准直通道布置图
具体实施方式
根据图1所示，在辐射单元中，源体5安装在辐照防护体8内，在源体5上安装有一组Co60放射源6，这些Co60放射源都对准一公共焦点0；准直体4和源体5的内腔相衔接，在准直体4上安装有若干组的基本准直器7，每组基本准直器在准直体4上的分布规律与放射源在源体5的分布规律相同。图2和图3是2种放射源的布置方案，源体5由两个对称的扇型壳体组成，在其上布置着八个放射源并分为两组，它们对称分布在源体5上，每组放射源在空间上占据的经度范围为60度，相邻放射源的经度差为20度。图4和图5是与图2，图3放射源的布置相对应的不同孔径准直器和屏蔽棒的排列方式，共布置有8组，相邻准直器组的经度差为18度。准直体4通过轴5和准直体传动部件1联接，源体5通过轴2和传动部件1联接。准直器和屏蔽棒采用重金属材料制成，例如钨合金或贫化铀，以增强屏蔽效果。
Claims (4)
1、一种伽玛射线聚焦幅照单元，包括：屏蔽体、源体、准直体、传动组体，其特征在于：源体上装有8-12个放射源并分为两组，每组4-6个放射源，两组放射源对称分布在径度差为40-80°的两个条形或扇形壳体上，从而形成一个张角大于130度的空间弧，准直体上装有多组准直器，准直器的分布规律与源体上放射源的分布规律一致，相邻的准直器在径度至少保持13-20°的间隔，纬度上保持在3-5°的间隔。
2、根据权利要求1所述的伽玛射线聚焦幅照单元，其特征在于：每组准直器对应着一种规格的辐射野。
3、根据权利要求1所述的伽玛射线聚焦幅照单元，其特征在于：准直体上装4-11组准直器。
4、根据权利要求1所述的伽玛射线聚焦幅照单元，其特征在于：准直器可以是边界控制或占位准直器，它们的空间分辨率分别为4-5mm和10-15mm。
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| WO2012041127A1 (zh) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 宋世鹏 | 一种自聚焦放射源装置及其辐射装置 |
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2007
- 2007-01-04 CN CNB2007100512137A patent/CN100563751C/zh not_active Expired - Fee Related
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