CN101195058B - 多准直体放射治疗装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多准直体放射治疗装置。本发明包括：屏蔽体、设在屏蔽体上的源体和终准直体，源体内装载多个放射源，所述源体和终准直体之间设有至少一个中间准直体，所述源体、中间准直体和终准直体分别与齿轮动力传动机构相连接，可绕同一回转中心线相对独立旋转；终准直体内包括多组不同孔径的通孔，中间准直体内包括：至少一组通孔，至少一组高纬度区域内的通孔或至少一组低纬度区域内的通孔。在治疗过程中根据治疗方案的需要，可以自动进行辐照射束组合，实现剂量场的动态适形，缩短了放射治疗的辅助时间，提高放射治疗效率。

Description

多准直体放射治疗装置

技术领域

本发明涉及一种放射治疗设备，尤其涉及一种用于伽玛射线的放射治疗装置。

背景技术

目前，放射治疗采用旋转聚焦的工作原理对病人的病灶进行回转照射，并根据病人体内病灶的形状和位置，优化治疗方案，分别选用不同直径的放射线射束，满足适形治疗的要求；在放射治疗过程中，依据治疗计划，通过更换不同规格的准直体，改变放射线射束的直径，从而形成不同聚焦大小的聚焦靶点，使旋转聚点处的病灶组织受到最大剂量的适形照射，健康组织受到瞬时的、耐受剂量的照射，从而杀死病灶、保护病灶周围的健康组织，达到放射治疗的目的。中国专利公开号为CN 2676951Y的放射治疗辐射装置公开了一种多准直体放射治疗装置，该装置包括：屏蔽体、源体、预准直体、头盔、驱动部件和治疗床，源体内多个放射源的射线径向聚焦于辐射装置中心轴线的一个公共焦点上，源体和预准直体分别与驱动部件连接，预准直体上的一组通孔和头盔上多组通孔与放射源分布规律相同，头盔上每组通孔的孔径为同种规格，头盔通过定位连接机构与预准直体对接为一体，使预准直体中的预准直器对准其中一组终准直器，头盔通过轴承连接在治疗床上。由于该装置的预准直体上有一组通孔、头盔上有多组通孔，它们分别与放射源分布规律相同，放射源的射线通过一组通孔聚焦在一个公共焦点上，形成一种形状的剂量场，该剂量场不易与不规则的病灶相适形，不易实现治疗过程中对危及器官的保护，影响放射治疗的准确性和精确性；该装置的头盔连接在治疗床上，并与预准直体对接为一体，是预准直体的从动件，不能独立旋转运动，病人需要不同孔径的射线聚焦辐照时，必须停机，手动改变头盔对接的位置，在治疗过程中，不能自动实现剂量场的动态适形，延长了放射治疗的辅助时间，降低了治疗工作的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种多准直体放射治疗装置，其要解决的技术问题是实现辐射聚焦中心空间剂量场分布形状的变化，提高放射治疗的准确性和精确性，提高放射治疗效率。

为达到上述目的本发明采用以下技术方案：

一种多准直体放射治疗装置，包括：屏蔽体、设在屏蔽体上的源体和终准直体，源体内装载多个放射源，所述源体和终准直体之间设有至少一个中间准直体，所述源体、中间准直体和终准直体分别与动力传动机构相连接，可绕同一回转中心线相对独立旋转。

源体、中间准直体和终准直体的一端为环形曲面体，源体、中间准直体和终准直体的另一端分别与动力传动机构相连接；源体的一端也可以为块状曲面体。

源体内多个放射源为集中分布在至少一个区域内，中间准直体和终准直体内设有多组通孔，通孔的分布规律与源体内放射源的分布规律相同。

动力传动机构为齿轮传动机构，包括：齿轮、驱动装置，源体、中间准直体和终准直体分别通过齿轮与相应的驱动装置相连接。

动力传动机构为轴传动机构，包括：轴、驱动装置；源体、中间准直体和终准直体分别通过轴与相应的驱动装置相连接。

终准直体内包括多组不同孔径的通孔；所述中间准直体内至少有一组通孔位于准直体的高纬度区域、至少有一组通孔位于准直体的低纬度区域、且至少有一组通孔位于所述中纬度区域(即高纬度区域与低纬度区域之间的区域)。

本发明中，源体内多个放射源集中分布，中间准直体内多组射束通道分别按高低纬度分布，治疗过程中可以选择拉弧分段聚焦照射和高低纬度组合式照射，在放射源射束的聚焦中心分别形成多种形状的空间剂量场分布，实现辐射聚焦中心空间剂量场分布形状的变化，满足射束聚焦中心的剂量场分布与不规则的病灶相适形，提高放射治疗的准确性和精确性；源体、中间准直体和终准直体分别与动力传动机构相连接，三者绕同一回转中心线分别独立旋转，源体内的放射源与中间准直体和终准直体内多组射束通道，在治疗过程中根据治疗方案的需要，自动进行辐照射束组合，实现剂量场的动态适形，缩短了放射治疗的辅助时间，提高放射治疗效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构剖视图。

图2是本发明的整体结构正视图。

图3是中间准直体的正视图。

图4是中间准直体的剖视图。

图5是中间准直体的侧视图。

图6是中间准直体的立体图。

图7是终准直体的正视图。

图8是终准直体的剖视图。

图9是终准直体的侧视图。

图10是终准直体的立体图。

图中，1是终准直体，2是中间准直体，3是源体，11是终准直器，12是终准直体齿轮，13是终准直体驱动装置，21是中间准直器，22是中间准直体齿轮，23是中间准直体驱动装置，31是放射源，32是源体齿轮，33是源体驱动装置，40是回转中心线，101是基座，102是屏蔽体，103是屏蔽门。

具体实施方式

下面结合附图实施例对本发明作进一步详细的说明。

如图1、图2所示，在本发明是一种多准直体放射治疗装置，包括：基座101、连接在基座101上的屏蔽体102、设在屏蔽体102上的源体3和终准直体1，源体3和终准直体1之间设有中间准直体2，源体3、中间准直体2和终准直体1分别与动力传动机构相连接，相互之间可绕同一回转中心线40相对独立旋转，源体3内扇形曲面体的一端装载多个放射源31，源体3内的多个放射源31集中分布在至少一个区域内，中间准直体2和终准直体1内分别设有中间准直器21和终准直器11，准直器内设有通孔形成射束通道，射束通道的分布规律与源体3内放射源31的分布规律相同，源体3内的放射源31通过中间准直器21和终准直器11聚焦在同一回转中心线40上；源体3、中间准直体2和终准直体1的外侧设有屏蔽门103。

源体3、中间准直体2和终准直体1的一端为环形球面体，源体3的一端也可以为块状曲面体，即扇形体或椭球体的一部分，源体3、中间准直体2、终准直体1的另一端分别设有源体齿轮32、中间准直体齿轮22、终准直体齿轮12，上述三个齿轮32、22、12分别与相应的源体驱动装置33、中间准直体驱动装置23、终准直体驱动装置13相连接，三个驱动装置33、23、13独立控制，实现源体3、中间准直体2和终准直体1绕同一回转中心线40相对独立旋转。动力传动机构为齿轮传动机构，包括：驱动电机、传动齿轮，驱动电机通过传动件与传动齿轮相连接，传动齿轮与相应的从动件相连接，三个驱动装置的从动件分别包括：源体齿轮32、中间准直体齿轮22、终准直体齿轮12。齿轮传动机构中传动链距离短，使设备的结构紧凑、减少设备的体积和重量。

如图3、图4、图5、图6所示，中间准直体2的环形球面体内设三组屏蔽塞、一组中间准直器21、一组高纬度中间准直器21和低纬度屏蔽塞的组合、一组高纬度屏蔽塞和低纬度中间准直器21的组合，上述两个组合分别简称高纬度组合和低纬度组合，三组屏蔽塞均布在球面体内，中间准直器21组、高纬度组合和低纬度组合分别分布在屏蔽塞组之间。中间准直器21是中央设有通孔的圆柱体，内设的通孔形成射束通道，屏蔽塞是由重金属材料加工成实心的圆柱体，中间准直体2内设有六组通孔，中间准直器21和屏蔽塞分组安装在中间准直体2的通孔内。过中间准直体2的聚集中心，并垂直于回转中心线40的端面设为零纬度，靠近零纬度区域的中间准直器21为低纬度中间准直器21，远离零纬度区域的中间准直器21为高纬度中间准直器21。

如图7、图8、图9、图10所示，终准直体1的环形球面体内设有四组不同规格终准直器11和四组屏蔽塞，四组终准直器11和四组屏蔽塞均布在球面体内，终准直器11内设有通孔形成射束通道，使源体3内的放射源31聚焦在一个公共焦点上，终准直体1内的屏蔽塞为实心的圆柱体。

源体3、中间准直体2、终准直体1通过各自的传动机构独立旋转；放射治疗装置初始化时，通过控制系统，使源体3内的一组放射源31依次与中间准直体2内的一组屏蔽塞和终准直体1内的一组屏蔽塞对齐，两组屏蔽塞屏蔽了放射源31的射束，即关闭射束，同时关闭屏蔽门103，提高了放射源31的屏蔽效果，使放射治疗装置处于非治疗的安全状态；在治疗过程中，打开屏蔽门103，源体3内的一组放射源31可选择地与中间准直体2的中间准直器21组、高纬度组合和低纬度组合对齐，形成中间准直体2的三个选择位，同时，可选择地与终准直体1内的四组不同规格终准直器11对齐，形成终准直体1的四个选择位，这样，放射源31通过中间准直体2的三个选择位和终准直体1的四个选择位，在放射源31的射束聚焦点上可以形成十二种不同剂量场分布的聚焦中心，治疗时，放射治疗装置的控制系统根据治疗计划系统输出的计划方案，控制源体3、中间准直体2、终准直体1，使放射源31通过中间准直体2的一个选择位和终准直体1的一个选择位，在放射源31聚焦中心形成第一个所需的剂量场，然后，控制源体3与中间准直体2和终准直体1相对旋转，使放射源31与屏蔽塞对齐，关闭了射束，通过治疗床移动病人至计划方案中的第二个位置，再控制源体3与中间准直体2和终准直体1相对旋转，使放射源31与中间准直体2和终准直体1的第二个选择位对齐，在放射源31聚焦中心形成第二个所需的剂量场，依此类推，采用多种不同剂量场分布的组合，实现自动、连续治疗。

本发明中，源体3内多个放射源31为扇形集中分布，中间准直体2内多组射束通道分别按高低纬度设置屏蔽塞，治疗过程中可以选择拉弧分段聚焦照射和高纬度组合和低纬度组合照射，在放射源31射束的聚焦中心分别形成多种形状的空间剂量场分布，实现辐射聚焦中心空间剂量场分布形状的变化，满足射束聚焦中心的剂量场分布与不规则的病灶相适形，提高放射治疗的准确性和精确性；源体3、中间准直体2和终准直体1分别与动力传动机构相连接，三者绕同一回转中心线40分别独立旋转，源体3内的放射源31与中间准直体2和终准直体1内多组射束通道，在治疗过程中根据治疗方案的需要，自动进行辐照射束组合，实现剂量场的动态适形，缩短了放射治疗的辅助时间，提高放射治疗效率。

在第二实施例中，源体3、中间准直体2和终准直体1为环形球面体，源体3、中间准直体2和终准直体1的一端分别与轴连接，三个轴镶套式布置，并分别与动力传动机构相连接，动力传动机构为轴传动机构，可以通过传动件齿轮驱动轴转动，也可以通过传动件同步齿形带驱动轴转动，其它结构与在第一实施例中描述的结构相同。

在第三实施例中，中间准直体2的环形球面体内包括：一组设有通孔的中间准直器21、一组高纬度中间准直器21、一组低纬度中间准直器21，上述三组准直器沿圆周方向均布在球面体内；高纬度中间准直器21组，即只在高纬度区域内设有中间准直器21，在低纬度区域内为中间准直体2的实体结构；低纬度中间准直器21组，即只在低纬度区域内设有中间准直器21，在高纬度区域内为中间准直体2的实体结构；其它结构与在第一实施例中描述的结构相同。

Claims (5)

1.一种多准直体放射治疗装置，包括屏蔽体(102)、设在屏蔽体上的源体(3)和准直体，所述源体(3)内装载多个放射源(31)，所述准直体内设有射束通道，所述放射源通过射束通道聚焦在一个公共焦点上，其特征在于，

所述准直体包括终准直体(1)和中间准直体(2)，所述中间准直体(2)设于源体(3)与终准直体(1)之间；所述源体(3)、中间准直体(2)、终准直体(1)分别与源体动力传动机构、中间准直体动力传动机构、终准直体动力传动机构连接，所述三个动力传动机构独立工作，以实现源体(3)、中间准直体(2)、终准直体(1)绕同一回转中心线(40)的独立旋转；

所述源体(3)内多个放射源为集中分布在至少一个区域内；

所述终准直体(1)内包括至少两组通孔，所述通孔的分布规律与源体内放射源的分布规律相同；

所述中间准直体(2)内至少有一组通孔位于准直体的高纬度区域、至少有一组通孔位于准直体的低纬度区域、且至少有一组通孔位于所述中纬度区域。

2.根据权利要求1所述的多准直体放射治疗装置，其特征在于，所述终准直体(1)内包括四组通孔。

3.根据权利要求2所述的多准直体放射治疗装置，其特征在于，

所述源体动力传动机构包括与所述源体(3)连接的源体齿轮(32)、以及与所述源体齿轮(32)连接的源体驱动装置(33)；

所述中间准直体动力传动机构包括与所述中间准直体(2)连接的中间准直体齿轮(22)、以及与所述中间准直体齿轮(22)连接的中间准直体驱动装置(23)；

所述终准直体动力传动机构包括与所述终准直体(1)连接的终准直体齿轮(12)、以及与所述终准直体齿轮(12)连接的终准直体驱动装置(13)。

4.根据权利要求2所述的多准直体放射治疗装置，其特征在于，

所述源体动力传动机构包括与所述源体(3)后端连接的源体轴、以及与所述源体轴连接的源体驱动装置；

所述中间准直体动力传动机构包括与所述中间准直体(2)后端连接的中间准直体轴、以及与所述中间准直体轴连接的中间准直体驱动装置；

所述终准直体动力传动机构包括与所述终准直体(1)后端连接的终准直体轴、以及与所述终准直体轴连接的终准直体驱动装置。

5.根据权利要求1所述的多准直体放射治疗装置，其特征在于，所述源体(3)、中间准直体(2)、终准直体(1)前端部为环形曲面体、或者为块状曲面体。

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