CN101829410B - 基于x光照射的医用治疗仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于X光照射的医用治疗仪，包括：用于发出X光(2)的发射器(1)、用于将所述发射器(1)发射出的X光(2)会聚的会聚器，所述会聚器为铅玻璃光学会聚器(3)，所述铅玻璃光学会聚器(3)包括至少一根铅玻璃单管(31)；所述铅玻璃单管的截面形状为圆形。用于会聚X光的铅玻璃单管会聚器(3)能够会聚来自普通X光光管产生的高能X光，会聚后形成焦斑区(5)，沿着X光(2)的传播方向，在该焦斑区中X光强度密度最大，离开该焦斑区(5)，X光(2)的强度密度逐渐降低，因此，可以利用该焦斑区对病人的病灶进行X光照射治疗，同时由于非焦斑区的非焦斑区的X光强度密度较低，因此对非病灶区的损害显著降低。

Description

基于X光照射的医用治疗仪
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种基于X光照射的医用治疗仪。
背景技术
在现代化的医疗手段中，利用各种高能射线对病灶区域进行照射治疗的方法得到了越来越广泛地应用。尤其是对于各种肿瘤等病症，进行X光照射治疗是一种较为有效的治疗方法。
在一种典型的基于X光照射的医用治疗仪中是利用加速器产生的高能X光进行照射治疗，产生这种高能X光的加速器体积庞大，价格昂贵，从而使得该治疗仪的制造和使用的成本较高。
为了降低X光治疗仪的制造和使用成本，从而减少治疗费用，一些机构使用普通X光光管产生的高能X光对病人进行照射治疗，该种治疗仪利用毛细管平行束X光透镜会聚来自普通X光管发出的发散的X光，会聚后形成准平行束X光光束，此准平行X光束在打在金属薄片上，金属薄片作为次级X光靶产生用于照射治疗的X光。但是，在该种治疗仪中，由于从次级X光靶产生的X光是发散的，所以利用这种发散的X光对病灶进行照射治疗的同时，会对非病灶区产生不应有的照射危害；此外利用该种次级X光靶时，作为次级X光靶的金属薄片要置入病人体内，这种置入式治疗给操作带来了较大不便。
因此，如何在保证具有较低制造和使用成本的条件下，降低射线对人体非病灶区的危害，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于X光射线的医用治疗仪，其制造和使用成本较低，且显著降低了治疗中X光对于人体非病灶区的危害。
为解决上述技术问题，本发明提供一种所述会聚器为铅玻璃光学会聚器，所述铅玻璃光学会聚器包括至少一根铅玻璃单管；所述铅玻璃单管的截面形状为圆形。
优选地，所述铅玻璃光学会聚器包括多根铅玻璃单管。
优选地，所述铅玻璃光学会聚器包括25万-50万根铅玻璃单管。
优选地，所述铅玻璃光学会聚器垂直于其中心轴线方向的截面边缘上的各所述铅玻璃单管的中心点连线的形状为正六边形。
优选地，所述铅玻璃光学会聚器的进口截面的尺寸和其出口截面的尺寸，均小于所述铅玻璃光学会聚器除进口截面和出口截面以外的截面的尺寸，所述进口截面的尺寸与所述出口截面的尺寸相等。
优选地，所述铅玻璃光学会聚器为回转体，且其母线为预定函数。
本发明所提供的基于X光照射的医用治疗仪，包括用于发出X光的发射器、用于将所述发射器发出的X光进行会聚的会聚器，以及用于支撑病人的支架台，上述会聚器为铅玻璃光学会聚器，该铅玻璃光学会聚器包括至少一根铅玻璃单管。用于会聚X光的铅玻璃单管会聚器能够会聚来自发射器产生的高能X光，会聚后形成焦斑区，沿着X光传播方向，在该焦斑区中X光强度密度最大，离开该焦斑区，X光强度密度逐渐降低，因此，可以利用该焦斑区对病人的病灶进行X光照射治疗，同时由于非焦斑区的X光强度密度较低，所以对非病灶区的损害显著降低。同时，该基于X光照射的医用治疗仪通过会聚器对X光进行会聚，该铅玻璃会聚器由铅玻璃单管构成，且不需大型支架支撑，结构简单，且成本较低，从而实现了简单、经济、实用地对X光进行会聚，并且简化了基于X光照射的医用治疗仪的结构，降低了基于X光照射的医用治疗仪的生产和使用成本，同时降低了疾病的治疗成本。
在一种优选的实施方式中，所述铅玻璃光学会聚器包括25万-50万根铅玻璃单管，从理论上来讲，铅玻璃光学会聚器中所包括的铅玻璃单管的数量越多，同一时间内经过其会聚的X光的数量越多，从而显著提高了基于X光照射的医用治疗仪中会聚X光的效率。
在另一种优选的实施方式中，所述铅玻璃光学会聚器垂直于其中心轴线方向的截面的形状为正六边形，也即多根铅玻璃单管在排列组合成铅玻璃光学会聚器时，其横截面排列成正六边形的结构，以便在铅玻璃单管的数量确定的情况，使得铅玻璃光学会聚器所占的空间较小，从而进一步紧凑了本发明所提供的治疗仪的结构。
附图说明
图1为本发明所提供基于X光照射的医用治疗仪一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明所提供的铅玻璃光学会聚器一种具体实施方式的结构示意图；
图3为图2所示铅玻璃光学会聚器垂直于其中心线方向的截面视图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种基于X光照射的医用治疗仪，其制造和使用成本较低，且显著降低了治疗中X光对于人体非病灶区的危害。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明所提供基于X光照射的医用治疗仪一种具体实施方式的结构示意图。
在一种具体实施方式中，本发明所提供的基于X光照射的医用治疗仪包括用于发出X光的发射器1和会聚器，其中发射器1用于发出X光2，会聚器用于将所述发射器1发射出的X光2会聚，上述会聚器为铅玻璃光学会聚器3，该铅玻璃光学会聚器3包括至少一根铅玻璃单管31。
上述发射器1为普通的X光光管。
上述铅玻璃光学会聚器3主要由适当长度的铅玻璃单管31构成，高能X光在进入细长的铅玻璃单管31中后会发生一次全反射，从而实现X光的会聚。铅玻璃光学会聚器3中的细长铅玻璃单管31的长度和直径应根据实际使用的要求和装置的适用性等因素确定，在此不做限定。
当X光2从发射器1中射出之后，以某一适当的角度进入铅玻璃光学会聚器3，在铅玻璃光学会聚器3中，X光2在铅玻璃单管31的内壁上发生一次全反射，经过一次全反射之后，X光2射出铅玻璃光学会聚器3，并会聚得到微焦斑5，从而实现X光会聚的目的，微焦斑打到被诊治病人4的病灶部位上，从而实现对病灶部位的治疗。该基于X光照射的医用治疗仪通过铅玻璃光学会聚器3对X光2进行会聚，用于会聚X光2的铅玻璃会聚器3能够会聚来自普通X光光管产生的高能X光，会聚后形成焦斑区5，沿着X光2的传播方向，在该焦斑区5中X光2的强度密度最大，离开该焦斑区5，X光2的强度密度逐渐降低，因此，可以利用该焦斑区5对病人4的病灶进行X光照射治疗，同时由于非焦斑区的X光2的强度密度较低，因此对非病灶区的损害显著降低。从而显著减轻了治疗过程中对患者正常机体的损害。同时，该基于X光照射的医用治疗仪通过铅玻璃会聚器3对X光2进行会聚，该铅玻璃会聚器3由铅玻璃单管31构成，且不需大型支架支撑，结构简单，且成本较低，从而实现了简单、经济、实用地对X光进行会聚，并且简化了基于X光照射的医用治疗仪的结构，降低了基于X光照射的医用治疗仪的生产和使用成本，同时降低了疾病的治疗成本。
还可以对本发明所提供的基于X光照射的医用治疗仪进行进一步的改进。
请参考图2和图3，图2为本发明所提供的铅玻璃光学会聚器一种具体实施方式的结构示意图；图3为图2所示铅玻璃光学会聚器垂直于其中心线方向的截面视图。
在一种具体实施方式中，本发明所提供的铅玻璃光学会聚器3可以包括多根铅玻璃单管31。显然地，相对于单根铅玻璃单管31来讲，多根铅玻璃单管31的结合体能够显著提高铅玻璃光学会聚器3会聚X光的效率。
具体地，所述铅玻璃光学会聚器3可以包括25万-50万根铅玻璃单管31，从理论上来讲，铅玻璃光学会聚器3中所包括的铅玻璃单管31的数量越多，同一时间内经过其会聚的X光2的数量越多，从而能够显著提高治疗仪的效率；但是，由于技术和空间有限，25万至50万根铅玻璃单管31既能够满足使用要求，又能够会聚足够多的X光2，从而保证了铅玻璃光学会聚器3具有较高的会聚效率。
上述铅玻璃光学会聚器3中包括的铅玻璃单管31的数量也不局限于25万至50万根，其具体数量应根据实际使用情况等诸多因素确定，其具体数量不应受到本说明书具体实施方式的限定。
上述铅玻璃单管31的截面形状可以为圆形，以便保证X光2在铅玻璃单管31中的反射进行地较为顺利。
上述铅玻璃光学会聚器3垂直于其中心轴线方向的截面的形状为正六边形，由于铅玻璃光学会聚器3是由若干根铅玻璃单管31排列而成的，则上述铅玻璃光学会聚器3在垂直于其中心轴线方向上的截面形状，是由组成该截面的若干铅玻璃单管31的截面组合而成的，上述铅玻璃单管31的截面形状为圆形，则显然的，在数目一定的情况下，若干的圆形排列组合后，形成一个正六边形能够使该截面具有最小的面积，以便在铅玻璃单管31的数量确定的情况，使得铅玻璃光学会聚器3所占的空间最小，从而进一步紧凑了本发明所提供的治疗仪的结构。
上述铅玻璃光学会聚器3的进口截面311的尺寸和其出口截面312的尺寸，均小于所述铅玻璃光学会聚器3除进口截面311和出口截面312以外的截面的尺寸，以便提高铅玻璃光学会聚器1的X光2的会聚范围。
所述铅玻璃光学会聚器3可以为回转体，且其母线为预定函数。上述预定函数可以近似为空间椭球二次曲线段、椭球二次曲线段的组合或椭球二次曲线段与直线段的组合，且其径向变化对于透镜的中心轴线是对称的，从而能够实现多铅玻璃光学会聚器3在较大角度范围内会聚发散的X光2，并将发散的X光2会聚成微焦斑5。
上述进口截面311的尺寸可以与出口截面312的尺寸相等。具体地，本发明所提供的铅玻璃光学会聚器3的各几何参量可以如图2中所示，L表示铅玻璃光学会聚器3的长度；Din表示铅玻璃光学会聚器3的入口截面311的尺寸；Dout表示铅玻璃光学会聚器3的出口截面312的尺寸。
以上对本发明所提供的基于X光照射的医用治疗仪进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于X光照射的医用治疗仪，包括：用于发出X光(2)的发射器(1)、用于将所述发射器(1)发射出的X光(2)会聚的会聚器，其特征在于，所述会聚器为铅玻璃光学会聚器(3)，所述铅玻璃光学会聚器(3)包括至少一根铅玻璃单管(31)；所述铅玻璃单管(31)的截面形状为圆形。
2.根据权利要求1所述的基于X光照射的医用治疗仪，其特征在于，所述铅玻璃光学会聚器(3)包括多根铅玻璃单管(31)。
3.根据权利要求2所述的基于X光照射的医用治疗仪，其特征在于，所述铅玻璃光学会聚器(3)包括25万-50万根铅玻璃单管(31)。
4.根据权利要求3所述的基于X光照射的医用治疗仪，其特征在于，所述铅玻璃光学会聚器(3)垂直于其中心轴线方向的截面边缘上的各所述铅玻璃单管(31)的中心点连线的形状为正六边形。
5.根据权利要求2至4任一项所述的基于X光照射的医用治疗仪，其特征在于，所述铅玻璃光学会聚器(3)的进口截面(311)的尺寸和其出口截面(312)的尺寸，均小于所述铅玻璃光学会聚器(3)除进口截面(311)和出口截面(312)以外的截面的尺寸；所述进口截面(311)的尺寸与所述出口截面(312)的尺寸相等。
6.根据权利要求5所述的基于X光照射的医用治疗仪，其特征在于，所述铅玻璃光学会聚器(3)为回转体，且其母线为预定函数。
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