CN103127616B - 放射治疗设备光栅 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种放射治疗设备光栅，包括两组相对设置的光栅叶片，所述光栅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，所述每组光栅叶片包括至少3个单元，每个单元包括至少3片光栅叶片，每一单元光栅叶片的最外侧的两个侧面纵向投影的包络线向上的延长线相交为一锐角，交点位于放射治疗设备的放射源的下方，并且每一组光栅叶片所形成的所述交点不重合。使得相邻叶片之间飞缝隙指向不再具有大范围的一致性，并且每一单元光栅叶片本身叶片之间飞缝隙也不相同指向，因此大大降低了漏射率，提高了治疗的安全性。
Description
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。
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shielding blocks(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。
但是相邻叶片之间存在缝隙，因此必然存在放射线的漏射，目前的解决方案是，叶片之间的缝隙的纵向投影线向上汇聚相交于一点，并将该交点设置于放射源的下方，从放射源发射出来的射线与这些缝隙不在一个焦点上，因此射线将打在叶片的侧壁上，以此来减少漏射，由于放射源具有一定直径，并非真正的点源，而相邻叶片之间缝隙方向具有一致性，因此这种结构的光栅叶片依然会存在漏射，对健康组织带来负面影响。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种漏射率更低，更安全的放射治疗设备光栅。
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，包括两组相对设置的光栅叶片，所述光栅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，所述每组光栅叶片包括至少3个单元，每个单元包括至少3片光栅叶片，每一单元光栅叶片的最外侧的两个侧面纵向投影的包络线向上的延长线相交为一锐角，交点位于放射治疗设备的放射源的下方，并且每一组光栅叶片所形成的所述交点不重合。
优选的，所述每一单元光栅叶片包括至少两片辅助叶片和一片中间叶片，所述辅助叶片对称或不对称的安置于所述中间叶片的两侧，所述中间叶片的横截面为上宽下窄，所述辅助叶片的横截面为上窄下宽，所述辅助叶片与所述中间叶片以及与相邻组的辅助叶片之间相邻的面滑动贴合。
优选的，所述光栅叶片相邻面的纵向投影为相互滑动贴合匹配的折线和/或曲线。
优选的，所述每单元光栅叶片包括两片辅助叶片和一片中间叶片，所述辅助叶片分别安置于所述中间叶片的两侧。
优选的，所述中间叶片为倒置的凸形，其余中间叶片和所述辅助叶片为Z形。
优选的，所述中间叶片为倒置的梯形，所述辅助叶片为梯形。
采用本技术方案的有益效果是：所述每组光栅叶片包括至少3个单元，每个单元包括至少3片光栅叶片，每一单元光栅叶片的最外侧的两个侧面纵向投影的包络线向上的延长线相交为一锐角，交点位于放射治疗设备的放射源的下方，并且每一组光栅叶片所形成的所述交点不重合。使得相邻叶片之间飞缝隙指向不再具有大范围的一致性，并且每一单元本身叶片之间飞缝隙也不相同指向，因此大大降低了漏射率，提高了治疗的安全性。
附图说明
图1是本发明一种放射治疗设备光栅应用的示意图；
图2是本发明一种放射治疗设备光栅实施例1纵向投影的示意图；
图3是本发明一种放射治疗设备光栅实施例1的立体示意图；
图4是本发明一种放射治疗设备光栅实施例2纵向投影的示意图；
图5是本发明一种放射治疗设备光栅实施例2的立体示意图。
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
1.光栅叶片单元 11.中间叶片 12.辅助叶片 21.导条 22.导槽 23.防漏凸条 24.防漏凹槽 25.凹槽 3.推动丝杆 4.伺服电机 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，
本发明放射治疗设备光栅应用于一种放射治疗设备光栅装置，如图2、图3所示，该一种放射治疗设备光栅，包括两组相对设置的光栅叶片，所述光栅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，所述每组光栅叶片包括至少3个单元1，每个单元1包括至少3片光栅叶片，每一单元光栅叶片(即光栅叶片单元1)的最外侧的两个侧面纵向投影的包络线向上的延长线相交为一锐角，交点(如图2中的a点、b1点、b2点、c1点)位于放射治疗设备的放射源的下方，并且每一单元光栅叶片所形成的所述交点不重合。本实施例的各交点位于同一水平直线上，该水平直线与放射源的垂直距离为50mm，并且ab之间的距离小于bc之间的距离(各交点以a点为中心，对称分布)。放射源到正中间的光栅叶片的底部的垂直距离为400mm。
所述每一单元光栅叶片包括两片辅助叶片12和一片中间叶片11，所述辅助叶片12对称的安置于所述中间叶片11的两侧，所述中间叶片11的横截面为上宽下窄(可根据需要设为对称的梯形或不对称的梯形)，所述辅助叶片12的横截面为上窄下宽，所述辅助叶片12与所述中间叶片11以及与相邻组的辅助叶片之间相邻的面滑动贴合。
本实施例的光栅叶片只有两种形状规格，降低了加工成本。
采用本技术方案的有益效果是：所述每组光栅叶片包括至少3个单元，每个单元包括至少3片光栅叶片，每一单元光栅叶片的最外侧的两个侧面纵向投影的包络线向上的延长线相交为一锐角，交点位于放射治疗设备的放射源的下方，并且每一组光栅叶片所形成的所述交点不重合。使得相邻叶片之间飞缝隙指向不再具有大范围的一致性，并且每一单元光栅叶片本身叶片之间飞缝隙也不相同指向，因此大大降低了漏射率，提高了治疗的安全性。
如图1所示，本放射治疗设备光栅装置在实际应用中，还包括一个支撑装置、安装在所述支撑装置上的两组相对设置的光栅叶片和与所述光栅叶片一一对应传动连接的两组伺服电机，所述光栅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，呈两层排布，所述光栅叶片上连接有推动臂，所述推动臂与所述伺服电机一一对应传动连接。所述推动臂上设有用于和驱动装置传动连接的传动连接部，该传动连接部为一推动螺母，电机的正反转可以控制每一个光栅叶片水平伸出或缩回，以使相对的两组光栅叶片之间形成一个与病灶形状大小匹配的通孔。
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驱动推动丝杆旋转，从而使得旋接于推动丝杆上的推动螺母沿着推动丝杆直线移动，推动螺母带动推动臂移动，推动臂带动光栅叶片移动，并根据放射治疗设备设有的位置传感器反馈的光栅叶片位置信息确定停止位置。通过控制每个光栅叶片不同的移动量，使两组光栅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。
实施例2，
如图4和图5所示，其余与实施例1相同，不同之处在于，所述光栅叶片相邻面的纵向投影为相互滑动贴合匹配的折线。本实施例中所述中间叶片11和所述辅助叶片为Z形，正中间的中间叶片的形状为倒置的凸形。本实施例与实施例1一样，除了正中的中间叶片是倒置的凸形，其余光栅叶片只有两种形状规格，降低了加工成本。
实施例3，
其余与实施例1相同，不同之处在于，所述光栅叶片相邻面的纵向投影为相互滑动贴合匹配的曲线。
实施例4，
其余与实施例2相同，不同之处在于，每一单元光栅叶片包含的光栅叶片数量根据需要有所不同，比如正中间的单元包含一个中间叶片11和两个分置两旁的辅助叶片12，其两旁的单元包含一个中间叶片11和7片辅助叶片12，其中一片辅助叶片12放置于靠近正中间一侧，另外6片辅助叶片12放置于外侧，等等，以中间叶片11为基准，则从中间向外侧，各单元的中间叶片11之间的辅助叶片数量依次为2、7、6、2，上述各叶片的排列数量，也可根据实际需要来确定。相邻各交点之间的距离从中间点向外侧依次为0.61mm、2.44-0.61＝1.83mm、4.27-2.44＝1.83mm等，也可以根据需要，设定其他距离。
上述各实施例，最大程度降低了叶片间漏射率(interleafleakage)：由于每组叶片聚焦的焦点离放射源的焦点有50mm的距离(或者根据需要的其他距离值)，使射线不能直接穿过叶片间缝隙(gap)，同时采用台阶式的凹凸槽设计(tongue-and-groove)或其他折线贴合或曲面贴合方式，进一步的降低了叶片间漏射，这种多焦点(交点)的凹凸槽设计(triangular tongue-and-groove)使叶片间的漏射率降到最低。
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 (6)
1.一种放射治疗设备光栅，包括两组相对设置的光栅叶片，所述光栅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，其特征在于，
所述每组光栅叶片包括至少3个单元，每一单元包括至少3片光栅叶片，每一单元光栅叶片的最外侧的两个侧面纵向投影的包络线向上的延长线相交为一锐角，交点位于放射治疗设备的放射源的下方，并且每一单元光栅叶片所形成的交点不重合。
2.根据权利要求1所述的放射治疗设备光栅，其特征在于，所述每一单元光栅叶片包括至少两片辅助叶片和一片中间叶片，所述辅助叶片对称或不对称的安置于所述中间叶片的两侧，所述中间叶片的横截面为上宽下窄，所述辅助叶片的横截面为上窄下宽，所述辅助叶片与所述中间叶片以及与相邻组的辅助叶片之间相邻的面滑动贴合。
3.根据权利要求1或2所述的放射治疗设备光栅叶片，其特征在于，所述光栅叶片相邻面的纵向投影为相互滑动贴合匹配的折线和/或曲线。
4.根据权利要求2所述的放射治疗设备光栅，其特征在于，所述每一单元光栅叶片包括两片辅助叶片和一片中间叶片，所述辅助叶片分别安置于所述中间叶片的两侧。
5.根据权利要求2所述的放射治疗设备光栅，其特征在于，所述中间叶片为倒置的凸形，其余中间叶片和所述辅助叶片为Z形。
6.根据权利要求2所述的放射治疗设备光栅，其特征在于，所述中间叶片为倒置的梯形，所述辅助叶片为梯形。
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