CN102652861A - 放射治疗设备光栅装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种放射治疗设备光栅装置，采用伺服电机安装于不同的水平高度，呈至少两层排布，这样使得在较小的扇形夹角空间里排布更多的伺服电机，因此一是可以减小装置的体积，二是可以增加叶片的数量，提高叶片形成的孔洞的包络线的平滑度，使其和需要治疗的疾患肌体的形状的契合度更好。

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。现有结构导致叶片数量受限较严重，导致光栅叶片形成的孔洞包络线平滑度不够理想。

目前驱动每一叶片的动力机械即伺服电机驱动装置都是呈水平扇状排布，由于叶片的数量和伺服电机的体积限制，导致扇形的半径和角度都较大，使得整个装置的体积变大，既不美观，又由于半径过大，导致驱动部件尺寸较长，为了确保机械性能，其直径尺寸会增大，增加了装置重量和生产成本。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种体积较小并可提高叶片数量的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和与所述叶片一一对应传动连接的两组伺服电机，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，所述伺服电机安装于不同的水平高度，呈至少两层排布，所述叶片包括叶片基体和推动臂，所述推动臂与所述伺服电机一一对应传动连接。

优选的，所述伺服电机呈扇形分布。

优选的，所述伺服电机传动连接有推动丝杆，所述推动丝杆上旋接有推动螺母，所述推动螺母与所述叶片设有的推动臂连接。

优选的，所述推动臂与所述叶片基体固定连接，所述推动螺母与所述推动臂固定连接，所述推动臂的长度与所对应的伺服电机的安装位置相匹配。

采用本技术方案的有益效果是：采用伺服电机安装于不同的水平高度，呈至少两层排布，这样使得在较小的扇形夹角空间里排布更多的伺服电机，因此一是可以减小装置的体积，二是可以增加叶片的数量，提高叶片形成的孔洞的包络线的平滑度，使其和需要治疗的疾患肌体的形状的契合度更好。

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。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1.叶片11.叶片基体12.推动臂2.伺服电机3.推动丝杆4.推动螺母5.支撑装置

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5、安装在所述支撑装置上的两组相对设置的叶片1和与所述叶片1一一对应传动连接的两组伺服电机2，所述叶片1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，所述伺服电机2安装于不同的水平高度，呈两层排布，所述叶片1包括叶片基体11和推动臂12，所述推动臂12与所述伺服电机2一一对应传动连接。

所述伺服电机2呈两层扇错位形分布。

所述伺服电机2传动连接有推动丝杆3，所述推动丝杆3上旋接有推动螺母4，所述推动螺母4与所述叶片1设有的推动臂12固定连接。

所述推动臂12与所述叶片基体11固定连接，所述推动螺母4与所述推动臂12固定连接，所述推动臂12的长度与所对应的伺服电机2的安装位置相匹配。

工作原理是，放射治疗设备将检测到的病灶的形状、尺寸等信息输入放射治疗设备的微电脑中央控制装置的存储器中，微电脑中央控制装置根据其存储的数据控制所述伺服电机2驱动推动丝杆3旋转，从而使得旋接于推动丝杆3上的推动螺母4沿着推动丝杆3直线移动，推动螺母4带动推动臂12移动，推动臂12带动叶片基体11移动，即叶片1移动，并根据放射治疗设备设有的位置传感器反馈的叶片1位置信息确定停止位置。通过控制每个叶片1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。本发明伺服电机2呈两层扇形错位安置，可以在支撑装置5有限的安装位置上安装更多的伺服电机2，即意味着可以安装更多数量的叶片1，这样叶片1可以做得更薄一些，可以减少叶片1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。

采用本技术方案的有益效果是：采用伺服电机安装于不同的水平高度，呈至少两层排布，这样使得在较小的扇形夹角空间里排布更多的伺服电机，因此一是可以减小装置的体积，二是可以增加叶片的数量，提高叶片形成的孔洞的包络线的平滑度，使其和需要治疗的疾患肌体的形状的契合度更好。

实施例2，

其余与实施例1相同，不同之处在于，所述伺服电机2传动连接有推动丝杆3，所述推动丝杆3上旋接有推动螺母4，所述推动螺母4与所述叶片1设有的推动臂12铰连接，所述推动臂12与所述叶片基体11铰连接，所述推动臂12的长度与所对应的伺服电机2的安装位置相匹配。

本实施例中，铰连接可以降低叶片1制作的成本，在铰连接的部位可以增设轴套、轴承等防止磨损和降低摩擦的部件。

实施例3，

其余与实施例1相同，不同之处在于，伺服电机2呈三层错位排布，进一步增加伺服电机2的数量，以及叶片1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 (4)

1.一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和与所述叶片一一对应传动连接的两组伺服电机，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，其特征在于，

所述伺服电机安装于不同的水平高度，呈至少两层排布，所述叶片包括叶片基体和推动臂，所述推动臂与所述伺服电机一一对应传动连接。

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，所述伺服电机呈扇形分布。

3.根据权利要求1或2所述的放射治疗设备光栅装置，其特征在于，所述伺服电机传动连接有推动丝杆，所述推动丝杆上旋接有推动螺母，所述推动螺母与所述叶片设有的推动臂连接。

4.根据权利要求3所述的放射治疗设备光栅装置，其特征在于，所述推动臂与所述叶片基体固定连接，所述推动螺母与所述推动臂固定连接，所述推动臂的长度与所对应的伺服电机的安装位置相匹配。

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