CN102553079A

CN102553079A - 放射治疗设备光栅装置

Info

Publication number: CN102553079A
Application number: CN2010106138074A
Authority: CN
Inventors: 姚毅
Original assignee: SUZHOU LINATECH MEDICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU LINATECH MEDICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2030-12-30
Also published as: CN102553079B

Abstract

本发明公开了一种放射治疗设备光栅装置，不同厚度的叶片一簇一簇的组合循环排列，可以减少叶片端面在孔洞横截面上形成的阶梯带来的影响，可以使其包络线更接近于病灶的尺寸和形状，可以克服大宽度的叶片带来孔洞横截面包络线阶梯明显，与病灶形状和尺寸吻合度不高，造成的要么伤害健康组织或难以杀灭病患组织的问题，又克服了小宽度叶片带来的叶片驱动装置数量大、结构复杂和整个装置重量大的问题。

Description

放射治疗设备光栅装置

技术领域

本发明涉及一种医疗设备，特别涉及用于放射治疗设备的光栅装置。

背景技术

放射治疗设备在对病人进行放射治疗时，需要控制治疗的剂量和射线照射的范围，以达到最佳的治疗效果和将对健康组织的伤害降到最低，因此最新型的放射治疗设备在辐射头即加速器上加装可调整射线通过面积的光栅，光栅设有可调整大小和形状的通孔，射线通过该通孔对病灶进行精确照射，以避免造成对正常组织的伤害。

放射治疗设备光栅装置是专用于放射肿瘤的线性加速器的附件，用来限定辐射的区域，以保护其它重要组织免受辐射，这样就取代了传统的shieldingblocks(防护板)，传统的防护板必须按照每一种肿瘤的要求制作，制造费用昂贵。传统的防护板由于他们是对每一个肿瘤分开单独剔除的，很自然的就要求他们按照肿瘤的形状有很好的调节，因此，生产并使用一种能够进行相应调整的、可重复使用的限定放射区域的装置是值得期待的，使用放射治疗设备光栅装置对于一系列的肿瘤细胞的形状都能适合。

现有的放射治疗设备光栅装置有两套独立的可移动的叶片，两套叶片彼此相对设置；通过移动叶片，使叶片在空间内划出界限，叶片之间所界定出的区域正好与需要被治疗的肿瘤的轮廓相对应。叶片可以通过人工、电子或电动器械进行移动。

有两类放射治疗设备光栅装置在在先的技术中所公知，第一类中，相应的宽的叶片由钨制成用于治疗大的肿瘤。这种放射治疗设备光栅装置的叶片宽度为6CM-1CM，允许辐射的最大的领域的宽度达到60cm。

叶片的前面位置具有矩形形状，在使用这种具有宽的叶片的放射治疗设备光栅装置时会出现一个问题，当叶片的前面位置被移动到肿瘤的轮廓处时，可能会获得一个满意的和肿瘤轮廓相符合的对照。如果叶片的前面位置被移动到与肿瘤的轮廓相接触的第一个点时，那么这个阶梯状的模式就会敞开相对较大的区域，这个较大的区域能够使放射威胁和破坏一些致命的组织。这对于治疗大脑时成为一个尤其严重的问题。如果让叶片移动时避开让致命的组织暴露在放射区域内，这样有会导致另一个相反的问题，即叶片的前面部分所形成的“阶梯台”会覆盖部分肿瘤，使未被覆盖的部分肿瘤不能被治疗。更重要的是，使用这种放射治疗设备光栅装置会放射的分散度达到一个更高的层次，使剂量逐渐变小。总而言之，上述具有宽叶片的放射治疗设备光栅装置适用于大区域的放射，不能够被精调去适应被反射物体的形状。

为解决这个问题，第二种使用窄叶片的放射治疗设备光栅装置出现了，这种叶片窄至1mm，原则上对肿瘤形状的放射区域是应该有一个很好的调节，然而相关这种类型的设备却有一系列的缺点，尤其对于被反射区域的尺寸的考虑。

被使用的叶片的数量是有限的，这是因为每一个叶片都必须通过机械的方式被单独移动，所移动的机械例如电动机必须都要安装在放射治疗设备光栅装置或是其支撑部件上，这些必须的部件就占据了叶片数量的上限，因为如果叶片太多的话，会因为其附件和动力机械使放射治疗设备光栅装置变得又大又重。

叶片数量的限制级叶片的宽度的狭小限定了这种加速器的放射区域很小。因此，尽管具有很小的调节度，但是这种放射治疗设备光栅装置只限于相当小的应用领域，例如对于很小的肿瘤的放射。

对于放疗用的放射治疗设备光栅装置的使用源自于欧洲专利0245768，描述了一种对于叶片的精调设备，另一个是来自德国的专利4203610，他对叶片使用了动力机械和调整设备。这两种放射治疗设备光栅装置都是使用相同宽度的叶片，也就是说他们都具有上述的窄叶片或宽叶片的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种叶片数量一定的情况下可以比较好的契合病灶外形轮廓放射治疗设备光栅装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种放射治疗设备光栅装置，包括一个支撑装置，

安装在所述支撑装置上的两组相对设置的叶片，所述叶片具有水平方向长度尺寸、水平方向宽度尺寸和垂直方向厚度尺寸，并能够移动，其运动轨迹与所述水平方向长度尺寸方向相一致，

所述叶片包括薄片、标准片和厚片三种不同规格或其中两种规格，所述薄片、标准片和厚片的水平方向宽度尺寸依次增加，

所述每组叶片的排列结构顺序按簇排列，每簇叶片均包括薄片、标准片和厚片三种规格叶片中的一种、两种或三种，每组叶片由所述三种簇中的两种或三种排列组成。

优选的，叶片设有防止放射线泄露的互锁机构。

优选的，所述两组叶片的相对位置的叶片的水平宽度尺寸一一对应相同。

优选的，所述互锁机构为相邻两个叶片的侧面设有的相互匹配的凹槽和凸条。

优选的，所述叶片的横截面为三角形或梯形，所述相邻叶片的横截面形状是相互倒置的。

优选的，还设有叶片驱动装置，所述叶片驱动装置与所述叶片一一对应传动连接并控制其独立移动或一起移动，所述叶片驱动装置安装于所述支撑装置上。

优选的，还设有微电脑中央控制装置，所述微电脑中央控制装置与所述叶片驱动装置电连接，所述微电脑中央控制装置根据其存储的数据控制所述叶片驱动装置驱动叶片移动和确定停止位置。

优选的，每个所述叶片设有位置传感器，所述位置传感器与所述微电脑中央控制装置电连接。

优选的，所述簇的叶片排列结构顺序为按水平方向宽度尺寸的大小依次排列，或逆序排列。

优选的，所述簇的叶片排列结构顺序为至少一片薄片和至少一片标准片依次排列，或逆序排列。

优选的，所述簇的叶片排列结构顺序为至少一片薄片、至少一片标准片和至少一片厚片依次排列，或逆序排列。

优选的，所述每组叶片的两侧还排列有单一水平方向宽度尺寸的叶片。

优选的，包括由一个标准片和一个薄片组成的簇，将1个薄片放置于中间，两侧各排列6个上述的簇，两侧再各排列3个标准片，两侧再排列7个厚片，即每组叶片的排列结构顺序依次为7个厚片，然后是3个标准片，然后是6个薄片和6个标准片交替排列，然后是1个薄片，然后是6个标准片和6个薄片交替排列，然后是3个标准片，最后是7个厚片。

优选的，所述每组叶片的排列结构顺序为，将5个薄片放置于中间，两侧各排列1个厚片，两侧再各排列6个薄片，两侧再各排列6个厚片，即每组叶片的排列结构顺序依次为6个厚片，然后是6个薄片，然后是1个厚片，然后是5个薄片，然后是1个厚片，然后是6个薄片，最后是6个厚片。

采用本技术方案的有益效果是：采用薄片、标准片和厚片成组组合的形式，循环排列，使得有限的叶片可以更好的契合病灶的外形，克服了单一尺寸叶片带来的种种弊端。

附图说明

图1是本发明一种放射治疗设备光栅装置施例1的示意图；

图2是本发明一种放射治疗设备光栅装置实施例2的示意图；

图3是本发明一种放射治疗设备光栅装置实施例3的示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

11.薄片 12.标准片 13.厚片 2.叶片驱动装置

3.微电脑中央控制装置 4.支撑装置 5.互锁机构

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1，

如图1所示，一种放射治疗设备光栅装置，包括一个支撑装置，安装在所述支撑装置上的两组相对设置的叶片，每组叶片包括三种独立的叶片，每种所述叶片具有水平方向长度尺寸、水平方向宽度尺寸和垂直方向厚度尺寸，并能够移动，其运动轨迹与所述水平方向长度尺寸方向相一致，所述叶片包括薄片11、标准片12和厚13片三种不同规格，所述薄片11、标准片12和厚片13的水平方向宽度尺寸依次增加，所述每组叶片的排列结构顺序按簇排列，每簇叶片均包括薄片11、标准片12和厚片13三种规格叶片各一片。所述簇的叶片排列结构顺序为薄片11、标准片12和厚片13依次排列。所述厚片的水平方向宽度为4mm，所述标准片的水平方向宽度为3mm，所述薄片水平方向宽度为2mm。每组叶片的数量为36片，两组合计72片叶片。放射治疗设备光栅装置还设有叶片驱动装置2，所述叶片驱动装置2与所述叶片一一对应传动连接并控制其独立移动或一起移动，所述叶片驱动装置2安装于所述支撑装置4上。

放射治疗设备光栅装置还设有微电脑中央控制装置3，所述微电脑中央控制装置3与所述叶片驱动装置4电连接，所述微电脑中央控制装置3根据其存储的数据控制所述叶片驱动装置4驱动叶片移动和确定停止位置。

每个所述叶片设有位置传感器，所述位置传感器与所述微电脑中央控制装置3电连接。

如图3所示，叶片设有防止放射线泄露的互锁机构5。所述互锁机构5为相邻两个叶片的侧面设有的相互匹配的凹槽和凸条。

所述两组叶片的相对位置的叶片的水平宽度尺寸一一对应相同。

工作原理是，放射治疗设备将检测到的病灶的形状、尺寸等信息输入微电脑中央控制装置3的存储器中，微电脑中央控制装置3根据其存储的数据控制所述叶片驱动装置4驱动叶片移动，并根据位置传感器反馈的叶片位置信息确定停止位置。通过控制每个叶片不同的移动量，使两组叶片之间形成了一个和病灶形状大小一致的孔洞，放射治疗设备所释放的治疗用射线就可以通过该孔洞照射病灶，杀死病变组织，达到精确治疗的目的，尽可能的减少对健康组织的伤害。不同厚度的叶片一簇一簇的组合循环排列，可以减少叶片端面在孔洞横截面上形成的阶梯带来的影响，可以使其包络线更接近于病灶的尺寸和形状，可以克服大宽度的叶片带来孔洞横截面包络线阶梯明显，与病灶形状和尺寸吻合度不高，造成的要么伤害健康组织或难以杀灭病患组织的问题，又克服了小宽度叶片带来的叶片驱动装置数量大、结构复杂和整个装置重量大的问题。

实施例2，

如图2所示，其余与实施例1相同，不同之处在于，由所述相邻叶片的横截面形状是相互倒置的梯形的这种结构来构成所述互锁机构5。

实施例3，

其余与实施例1相同，不同之处在于，所述簇的叶片排列结构顺序为两片薄片、一片标准片和一片厚片依次排列。

上述实施例中，组成每簇的叶片的薄片11、标准片12和厚片13的数量组合以根据需要灵活设置，其排列结构顺序可以正序也可以是逆序，或者正序、逆序交替进行。叶片的总数量也可以根据需要来选择，一般所述每组叶片由12-42个叶片组成。

上述实施例中，还可增设辅助叶片，所述辅助叶片由机械器件插放于两个叶片之间，并位于两个叶片的前面位置之间的中间位置上。辅助叶片可以使孔洞的横截面包络线更加顺滑，更加吻合病灶的外形曲线。

实施例4，

其余与实施例1相同，不同之处在于，所述每簇由一个标准片12和一个薄片11组成，将1个薄片11放置于中间，两侧各排列6个上述的簇，两侧再各排列3个标准片12，两侧再排列7个厚片13，即每组叶片的排列结构顺序依次为7个厚片13，然后是3个标准片12，然后是6个薄片11和6个标准片12交替排列，然后是1个薄片11，然后是6个标准片12和6个薄片11交替排列，然后是3个标准片12，最后是7个厚片13。

实施例5，

其余与实施例1相同，不同之处在于，将5个薄片11放置于中间，两侧各排列1个厚片13，两侧再各排列6个薄片11，两侧再各排列6个厚片13，即每组叶片的排列结构顺序依次为6个厚片13，然后是6个薄片11，然后是1个厚片13，然后是5个薄片11，然后是1个厚片13，然后是6个薄片11，最后是6个厚片13。

实施例6，

其余与实施例1相同，不同之处在于，所述每簇由一个薄片11和一个厚片12组成，将8个上述的簇即16个叶片放置于中间，两侧再各排列8个厚片13，即每组叶片的排列结构顺序依次为8个厚片13，然后是8个薄片11和8个标准片12交替排列，最后是8个厚片13。

实施例7，

其余与实施例4相同，不同之处在于，所述每簇由一个薄片11和一个厚片12组成，将12个上述的簇即24个叶片放置于中间，两侧再各排列10个厚片13，即每组叶片的排列结构顺序依次为10个厚片13，然后是12个薄片11和12个标准片12交替排列，最后是10个厚片13。

实施例4和实施例5和实施例6中，厚片13可以由标准片12或薄片11代替，其数量根据实际需要确定，其中簇的叶片构成也可以由标准片12和厚片13组成，也可以由两片薄片11和一个标准片12组成，也可根据需要灵活调整其两种组成叶片的种类和每种叶片的数量。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种放射治疗设备光栅装置，包括一个支撑装置，

2.根据权利要求1所述的放射治疗设备光栅装置，其特征在于，叶片设有防止放射线泄露的互锁机构。

3.根据权利要求1所述的放射治疗设备光栅装置，其特征在于，所述两组叶片的相对位置的叶片的水平宽度尺寸一一对应相同。

4.根据权利要求2所述的放射治疗设备光栅装置，其特征在于，所述互锁机构为相邻两个叶片的侧面设有的相互匹配的凹槽和凸条。

5.根据权利要求1所述的放射治疗设备光栅装置，其特征在于，所述叶片的横截面为三角形或梯形，所述相邻叶片的横截面形状是相互倒置的。

6.根据权利要求1所述的放射治疗设备光栅装置，其特征在于，还设有叶片驱动装置，所述叶片驱动装置与所述叶片一一对应传动连接并控制其独立移动或一起移动，所述叶片驱动装置安装于所述支撑装置上。

7.根据权利要求6所述的放射治疗设备光栅装置，其特征在于，还设有微电脑中央控制装置，所述微电脑中央控制装置与所述叶片驱动装置电连接，所述微电脑中央控制装置根据其存储的数据控制所述叶片驱动装置驱动叶片移动和确定停止位置。

8.根据权利要求7所述的放射治疗设备光栅装置，其特征在于，每个所述叶片设有位置传感器，所述位置传感器与所述微电脑中央控制装置电连接。

9.根据权利要求1到8任一所述的放射治疗设备光栅装置，其特征在于，所述簇的叶片排列结构顺序为按水平方向宽度尺寸的大小依次排列，或逆序排列。

10.根据权利要求1到8任一所述的放射治疗设备光栅装置，其特征在于，所述簇的叶片排列结构顺序为至少一片薄片和至少一片标准片依次排列，或逆序排列。

11.根据权利要求1到8任一所述的放射治疗设备光栅装置，其特征在于，所述簇的叶片排列结构顺序为至少一片薄片、至少一片标准片和至少一片厚片依次排列，或逆序排列。

12.根据权利要求1到8任一所述的放射治疗设备光栅装置，其特征在于，包括由一个标准片和一个薄片组成的簇，将1个薄片放置于中间，两侧各排列6个上述的簇，两侧再各排列3个标准片，两侧再排列7个厚片，即每组叶片的排列结构顺序依次为7个厚片，然后是3个标准片，然后是6个薄片和6个标准片交替排列，然后是1个薄片，然后是6个标准片和6个薄片交替排列，然后是3个标准片，最后是7个厚片。

13.根据权利要求1到8任一所述的放射治疗设备光栅装置，其特征在于，所述每组叶片的排列结构顺序为，将5个薄片放置于中间，两侧各排列1个厚片，两侧再各排列6个薄片，两侧再各排列6个厚片，即每组叶片的排列结构顺序依次为6个厚片，然后是6个薄片，然后是1个厚片，然后是5个薄片，然后是1个厚片，然后是6个薄片，最后是6个厚片。

14.根据权利要求10所述的放射治疗设备光栅装置，其特征在于，所述每组叶片的两侧还排列有单一水平方向宽度尺寸的叶片。

15.根据权利要求11所述的放射治疗设备光栅装置，其特征在于，所述每组叶片的两侧还排列有单一水平方向宽度尺寸的叶片。