CN103705269B - 全身放射治疗用肺档铅三自由度精准对位器 - Google Patents

Abstract

本发明属临床医学装备技术领域，涉及一种全身放射治疗用肺档铅三自由度精准对位器；该对位器由肺挡铅、旋转轴、旋转轴轴套、连接板、 “X”轴向滑块、 “Y”轴向滑块、底座和底座固定板组成；所述旋转轴头部设固定柱并与肺挡铅固定连接成为一个整体、其另一端穿过连接板下部预留孔套入旋转轴轴套内、并通过旋转轴锁紧螺栓锁定；该连接板的上部依次连接“X”轴向滑块、“Y”轴向滑块、底座和底座固定板。使用结果表明，所述的对位器定位快速、方便、精准、操作十分简单易行，可用于肿瘤全身放射治疗。

Description

全身放射治疗用肺档铅三自由度精准对位器

技术领域

本发明属临床医学装备技术领域，涉及一种全身放射治疗用肺档铅三自由度精准对位器，该对位器可用于肿瘤全身放射治疗。

背景技术

自1923年首次全身放射治疗至今，全身放射治疗（以下简称全身放疗）已成为白血病患者骨髓移植前的主要治疗手段；其利用大剂量的X射线照射患者的全身，借以破坏其原有的造血系统，以便为重新建立新的造血系统做准备。

目前，临床治疗中，全身放疗通常在治疗亭（如图2所示）内完成，患者在亭内分别采用前后位（射线从患者前面入射,如图2A所示）和后前位（射线从患者后面入射，如图2B所示）的坐姿接受射线照射治疗。

由于人体肺组织的密度较小，其对射线的耐受剂量也较低，因此，当患者全身受到大剂量X射线照射时，为保护肺组织、避免放射性肺炎等并发症的发生，必需使用适当形状的肺形铅块（以下简称肺挡铅）遮挡肺部，使患者的肺所受到的X射线剂量在安全范围内。

若要让肺挡铅能够发挥最大效能，必须保证：（1）肺挡铅的形状准确；（2）肺挡铅的空间定位准确，即挡铅的投影与患者的肺脏投影对位准确。

患者在上述两个治疗位的肺档铅共设有四块；目前常用的挡铅固定方法有两个：（1）螺栓固定法：操作过程为定位、钻孔、攻螺纹和上螺栓；（2）粘贴法：操作过程为定位并使用强力双面胶粘贴。

由于挡铅的标准厚度为80mm，成年人的肺档铅每块重量在10公斤以上，在定位时需投射光影指引（如图2所示），为了避免遮挡光线，尽量用手指拿捏肺挡铅的边缘以增加有效投影面积以便于对位；然而，如此重物人力手指难以把握，不可能定位精准；加之挡铅一旦固定就很难作位置修正；因此，上述挡铅定位方法既费时又费力，且极难保证必要的定位精度，整个操作过程耗时约1～3小时，且误差＞5～10mm，极难保证必要的定位精度。

目前，迫切需要一种全身放射治疗用肺档铅三自由度精准对位器；该对位器能快速、方便、精准地进行肺挡铅定位，并可用于肿瘤全身放射治疗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全身放射治疗用肺档铅三自由度精准对位器；该对位器中，固定的肺挡铅能在“X” 、“Y” 轴向作位移以及角位调节，即三自由度调节，且上述调节能被反复修正，直至肺档铅达到精准的空间定位。

本发明所述的对位器为一个肺挡铅固定装置，由三部分组成：

（1）配有挡铅固定柱的旋转轴及与其相配的轴套和锁紧螺栓组成，其功能是固定肺挡铅，并能使肺挡铅以固定轴为中心手动旋转至适当角位后锁紧；

（2）通过燕尾槽相互契合的“X”、“Y”轴向滑块及其底座，通过手动调节“X”和“Y”轴向调节螺栓实现“X”、“Y”轴向位移，且由于螺栓的旋动方向和滑块的滑动方向相互垂直，因此停止旋动螺栓，滑块即被锁定，实现了位移和锁定的功能；

（3）采用透明材质（聚碳酸酯）制备的连接板，该连接板一头经由旋转轴套与肺档铅相连，另一头固定在“X”轴向滑块上，起到将轴向位移耦合到肺档铅的功能；同时因其透光性好，减少定位投射光的衰减，提高目测定位精度；且因其垂直安装，而将本对位器的主体移至射线的射野之外，避免电子线污染。

具体而言，本全身放射治疗用肺档铅三自由度精准对位器，其特征在于，由肺挡铅1、旋转轴3、旋转轴轴套4、连接板6、 “X”轴向滑块7、“Y”轴向滑块10、底座13和底座固定板14组成；

所述旋转轴3头部设固定柱2并与肺挡铅1固定连接成为一个整体、其另一端穿过连接板6下部预留孔套入旋转轴轴套4内、并通过旋转轴锁紧螺栓5锁定；该连接板6的上部依次连接“X”轴向滑块7、“Y”轴向滑块10、底座13和底座固定板14；

所述的“X”轴向滑块7、“Y”轴向滑块10和底座13均设有燕尾槽、并通过燕尾槽相互契合；

所述“X”轴向滑块7上设有“X”轴向螺栓牵引孔9，“Y”轴向滑块10上设“Y”轴向螺栓牵引孔12；所述“X”轴向微调节螺栓8置于“X”轴向螺栓牵引孔9内、“Y”轴向调节螺栓11置于“Y”轴向螺栓牵引孔12内；

本发明所述的对位器中，最大载重：肺挡铅≤20Kg；角度调整：0～360°；“X”轴向位移距离：0～100mm；“Y”轴向位移距离：0～200mm；定位误差：≤2mm；

本发明中，所述的固定柱2共有四根，可固定肺挡铅1；

本发明中，将所述的旋转轴3插入旋转轴轴套4，使得肺档铅1能以挡铅旋转轴3为轴心旋转，并在手动旋转至适当角位后使用旋转轴锁紧螺栓5锁紧；

本发明中，所述的连接板6通常采用透明材质的材料（聚碳酸酯）制备；该连接板一头经由旋转轴套与肺档铅1相连，另一头固定在“X”轴向滑块7上，起到将轴向位移耦合到肺档铅1的功能；同时因其透光性好，减少定位投射光的衰减，提高目测定位精度；且因其垂直安装，而将本对位器的主体移至射线的射野之外，避免电子线污染；

本发明中，所述“X”轴向滑块7、“Y”轴向滑块10和底座13相互通过燕尾槽契合，由“X” 轴向调节螺栓8实现“X” 轴向位移，由“Y”轴向调节螺栓11实现 “Y”轴向位移；

本发明中，所述的底座固定板14为全身放射治疗亭配件，可将本全身放射治疗用肺档铅三自由度精准对位器固定连接于全身放射治疗亭上。

使用时，首先要获取患者的肺部影像资料，固定原片距，患者在治疗亭内采用两种治疗体位，加速器出束，使用CR片分别摄得患者不同治疗位的肺部平片，同时必须在片子上以及患者身体上留下射野的中心点和X、Y轴标记；然后，制作肺挡铅1，根据所摄影片上患者肺部轮廓，在自动切割机上按照不同的源托距切割出相应的肺档铅模具，并浇注出形状合适的肺形铅块；再后，固定肺挡铅并精准对位，将肺部平片按原定标记固定在治疗亭的上述摄片位子上，安置肺档铅1和本发明所述对位器，在加速器投射的光野下调节本对位器，直至肺档铅1的投影完全地、准确无误地遮盖摄片上的肺部影像；最后，按照治疗计划，患者入亭，对准原设射野的中心点和X、Y轴标记坐定，开机出束治疗。

使用结果表明，本发明所述的对位器能让肺挡铅准确对准患者的肺脏投影，只需手动调节“X”、“Y”方向的调节螺栓、手动旋转挡铅至合适角度即可达到准确对位的目的，，定位快速、方便、精准、操作十分简单易行，可用于肿瘤全身放射治疗。

本发明的全身放射治疗用肺档铅精准对位器，与现有技术相比，具有以下优点：

（1）肺挡铅被固定后能在“X”轴向和“Y”轴向随意作平移微调；

（2）肺挡铅能在其固定轴上旋转至所需角度；

（3）肺档铅1可进行三自由度调节，且上述调节过程能轻松完成，并可反复多次修正，直至精确对位。

为了便于理解，以下将通过具体的附图和实施例对本发明的全身放射治疗用肺档铅精准对位器进行详细地描述。需要特别指出的是，具体实例和附图仅是为了说明，本领域的普通技术人员可以根据本文说明，在本发明的范围内对本发明做出各种各样的修正和改变，这些修正和改变也纳入本发明的范围内。

附图说明

图1为本发明全身放射治疗用肺档铅精准对位器的结构示意图，

其中，1为肺挡铅、2为固定柱、3为旋转轴、4为旋转轴轴套、5为旋转轴锁紧螺栓、6为连接板、7为“X”轴向滑块、8为“X”轴向调节螺栓、9为“X”轴向螺栓牵引孔、10为“Y”轴向滑块、11为“Y”轴向调节螺栓、12为“Y”轴向螺栓牵引孔、13为底座、14为底座固定板。

图2为本发明全身放射治疗用肺档铅精准对位器使用状态示意图，

其中，A：为前后（治疗）位，B：后前（治疗）位；

   21为X射线源（或定位光源）、22为射线照射野、23为肺（形）挡铅、 24为挡铅固定板、25为射线经过挡铅后减弱的投射野（投射在患者的肺部）、26为全身放射治疗亭。

具体实施方式

实施例1

如图1~图2所示，本全身放射治疗用肺档铅三自由度精准对位器，由肺挡铅1、旋转轴3、旋转轴轴套4、连接板6、 “X”轴向滑块7、“Y”轴向滑块10、底座13和底座固定板14组成；

旋转轴3头部设固定柱2并与肺挡铅1固定连接成为一个整体、其另一端穿过连接板6下部预留孔套入旋转轴轴套4内、并通过旋转轴锁紧螺栓5锁定；该连接板6的上部依次连接“X”轴向滑块7、“Y”轴向滑块10、底座13和底座固定板14；

 “X”轴向滑块7、“Y”轴向滑块10和底座13均设有燕尾槽、并通过燕尾槽相互契合；所述“X”轴向滑块7上设有“X”轴向螺栓牵引孔9，“Y”轴向滑块10上设“Y”轴向螺栓牵引孔12；所述“X”轴向微调节螺栓8置于“X”轴向螺栓牵引孔9内、“Y”轴向调节螺栓11置于“Y”轴向螺栓牵引孔12内；

本对位器的最大载重：肺挡铅≤20Kg；角度调整：0～360°；“X”轴向位移距离：0～100mm；“Y”轴向位移距离：0～200mm；定位误差：≤2mm；

固定柱2共有四根，可固定肺挡铅1；将旋转轴3插入旋转轴轴套4，使得肺档铅1能以挡铅旋转轴3为轴心旋转，并在手动旋转至适当角位后使用旋转轴锁紧螺栓5锁紧；

连接板6通常采用聚碳酸酯制备；该连接板一头经由旋转轴套与肺档铅1相连，另一头固定在“X”轴向滑块7上，起到将轴向位移耦合到肺档铅1的功能；同时因其透光性好，减少定位投射光的衰减，提高目测定位精度；且因其垂直安装，而将本对位器的主体移至射线的射野之外，避免电子线污染；

 “X”轴向滑块7、“Y”轴向滑块10和底座13相互通过燕尾槽契合，由“X” 轴向调节螺栓8实现“X” 轴向位移，由“Y”轴向调节螺栓11实现 “Y”轴向位移；底座固定板14为全身放射治疗亭配件，可将本全身放射治疗用肺档铅三自由度精准对位器固定连接于全身放射治疗亭上。

使用时，首先要获取患者的肺部影像资料，固定原片距，患者在治疗亭内采用两种治疗体位，加速器出束，使用CR片分别摄得患者不同治疗位的肺部平片，同时必须在片子上以及患者身体上留下射野的中心点和X、Y轴标记；然后，制作肺挡铅1，根据所摄影片上患者肺部轮廓，在自动切割机上按照不同的源托距切割出相应的肺档铅模具，并浇注出形状合适的肺形铅块；再后，固定肺挡铅并精准对位，将肺部平片按原定标记固定在治疗亭的上述摄片位子上，安置肺档铅1和本发明所述对位器，在加速器投射的光野下调节本对位器，直至肺档铅1的投影完全地、准确无误地遮盖摄片上的肺部影像；最后，按照治疗计划，患者入亭，对准原设射野的中心点和X、Y轴标记坐定，开机出束治疗。

实施例2

如图1~图2所示，制备肺挡铅、及调节并使用本全身放射治疗用肺档铅精准对位器，

（1）肺挡铅1在熔铸时（合金铅熔铸温度＜85°），将挡铅固定柱2插入浇铸模具内，待铅液凝固后，肺挡铅1即与旋转轴3成为一体；

（2）将旋转轴3插入旋转轴轴套4内，手动旋转肺挡铅1至合适角位后锁紧旋转轴锁紧螺栓5；

（3）“X”轴向滑块7、“Y”轴向滑块10和底座13相互通过燕尾槽契合，由“X” 轴向调节螺栓8实现“X” 轴向位移，由“Y”轴向调节螺栓11实现 “Y”轴向位移；

（4）由透明板材制作的连接板6将轴向位移调节和旋转角位调节结合成一体，实现肺档铅1的三自由度调节，并可反复修正，进行精确对位；

（5）所述对位器通过底座固定在所述治疗亭的合适位置上；

（6）每个所述对位器托举一块肺档铅，一名患者的两个治疗体位共需四块肺档铅，分别安装在四个挡铅对位器上；

（7）临床使用分四个步骤进行：

①首先要获取患者的肺部影像资料；固定原片距，患者在治疗亭内采用两种治疗体位，加速器出束，使用CR片分别摄得患者不同治疗位的肺部平片，同时必须在片子上以及患者身体上留下射野的中心点和X、Y轴标记；

②制作肺挡铅；根据所摄影片上患者肺部轮廓，在自动切割机上按照不同的源托距切割出相应的肺档铅模具，并浇注出形状合适的肺形铅块；

③肺挡铅固定及精准对位；将肺部平片按原定标记固定在治疗亭的上述摄片位子上，安置挡铅和所述对位器，在加速器投射的光野下调节对位器，直至肺档铅的投影完全地、准确无误地遮盖摄片上的肺部影像；

④按照治疗计划，患者入亭，对准原设射野的中心点和X、Y轴标记坐定，开机出束治疗。

上述实施例的结果表明，本发明所述的对位器能让肺挡铅准确对准患者的肺脏投影，只需手动调节“X”、“Y”方向的调节螺栓、手动旋转挡铅至合适角度即可达到准确对位的目的，，定位快速、方便、精准、操作十分简单易行，可用于肿瘤全身放射治疗。

Claims (6)

1.一种全身放射治疗用肺档铅三自由度精准对位器，其特征在于，由肺挡铅(1)、旋转轴(3)、旋转轴轴套(4)、连接板(6)、“X”轴向滑块(7)、“Y”轴向滑块(10)、底座(13)和底座固定板(14)组成；所述旋转轴(3)头部设固定柱(2)并与肺挡铅(1)固定连接成为一个整体、旋转轴的另一端穿过连接板(6)下部预留孔套入旋转轴轴套(4)内、并通过旋转轴锁紧螺栓(5)锁定；该连接板(6)的上部依次连接“X”轴向滑块(7)、“Y”轴向滑块(10)、底座(13)和底座固定板(14)。

2.按权利要求1所述的全身放射治疗用肺档铅三自由度精准对位器，其特征在于，其最大载重：肺挡铅≤20Kg，角度调整：0～360°，“X”轴向位移距离：0～100mm，“Y”轴向位移距离：0～200mm，定位误差：≤2mm。

3.按权利要求1所述的全身放射治疗用肺档铅三自由度精准对位器，其特征在于，所述的固定柱(2)共有四根。

4.按权利要求1所述的全身放射治疗用肺档铅三自由度精准对位器，其特征在于，所述的“X”轴向滑块(7)、“Y”轴向滑块(10)和底座(13)均设有燕尾槽；其中“X”轴向滑块(7)与“Y”轴向滑块(10)相互契合、“Y”轴向滑块(10)与底座(13)相互契合。

5.按权利要求1所述的全身放射治疗用肺档铅三自由度精准对位器，其特征在于，所述“X”轴向滑块(7)上设有“X”轴向螺栓牵引孔(9)，“Y”轴向滑块(10)上设“Y”轴向螺栓牵引孔(12)；所述“X”轴向微调节螺栓(8)置于“X”轴向螺栓牵引孔(9)内、“Y”轴向调节螺栓(11)置于“Y”轴向螺栓牵引孔(12)内。

6.按权利要求1所述的全身放射治疗用肺档铅三自由度精准对位器，其特征在于，所述的连接板(6)采用透明材质的材料制备。