CN103830849B - 同源多射野x射线投送器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医用设备，具体涉及一种同源多射野X射线投送器；所述投送器由圆锥形铅块制成，该圆锥形铅块上设数个同源、相同离轴比的圆锥形射线投射孔；该投送器置于射线机的铅块托架上，与射线机配套使用，射线机发出的X射线被该投送器的铅块阻挡或投放；经性能及检验测量结果显示，距离射线源80cm处测量，投射孔投出的射野投影直径为2cm，X线6MV射线的投射计量率为87±0.3 cGY／100MU，孔间计量误差 ≤0.6﹪，射野外射线泄漏 ≤1.2 cGY／100MU。使用结果表明，本发明的投送器能保证每一次实验的物理参数（照射面积和射线剂量）精确一致，保证参与实验中的动物个体的实验结果具有精确性、重复性和可比性。

Description

同源多射野X射线投送器
技术领域
本发明属医学生命科学领域，涉及医用设备，具体涉及一种同源多射野X射线投送器，该投送器可用于医学科学（动物）实验。
背景技术
目前已知，肿瘤医学科研领域中，动物试验是必不可少的；通常采用的方法为在实验动物(常使用小鼠，例如裸鼠等)的体表（一般是在动物后肢的上外侧部）植入肿瘤株，并作（生物、物理或化学）治疗方法和疗效的试验，包括肿瘤的放射治疗。
在施行肿瘤放射治疗实验时，由于统计学要求，需要有一定的样本数，加之实验动物个体较小，故操作时往往需多只动物同时实施。当前，常用的方法是：将一次实验所需动物麻醉后固定，然后移入X射线放射治疗机接受射线照射；此时放射治疗机的照射野大小通常以包容下所照射物面积为据，而实验动物则无序地摆放在射野内，因此会产生以下问题：
（1）参与实验的动物个体受到过多X射线伤害——射线机的照射野虽然能包容所需照射面积，但同时也把实验动物的健康体部包括在内，不但使得实验动物过多地受到了X射线的伤害，同时由于每个个体受到X射线照射面积不相同，而使得每个实验动物所受到的射线伤害程度也不相同；
（2）各个动物体拟照射部位接受的X射线剂量不相同——由于X射线机固有的射野平坦度的原因，射野内距离射野中心轴（即离轴比）不同点的X射线的剂量不完全相同，因此，即使是同一批实验动物由于无序摆位的关系，其所接受的有效X射线照射剂量也不相同，因此实验结果不具可比性。
实际操作中，为使得上述实验更精确、更具有可比性和重复性，必须满足如下要求：
（1）实验应当有尽可能多的动物个体参与，即增大样本数；
（2）每一个动物个体在任何一次实验中都能接受到精确的、相同照射面积（照射野）的X射线照射；
（3）每一个动物个体在任何一次实验中都能接受到精确的、相同照射剂量的X射线照射。
鉴于目前有关研究实践的需求，本申请的发明人拟提供一种同源多射野X射线投送器，使参与实验的动物个体的实验结果具有精确性、重复性和可比性。
发明内容
本发明的目的是提供一种同源多射野X射线投送器；该投送器能保证每一次实验的物理参数（照射面积和射线剂量）精确一致，使得参与实验中的每一个动物个体的实验结果都具有精确性、重复性和可比性。
本发明所述的投送器为置于X射线源和被照射物之间的圆锥形铅块，该圆锥形铅块采用低熔点铅熔铸，并作精密加工制成；该投送器的圆锥形铅块上设有数个同源的、相同离轴比的圆锥形射野孔，本发明的一个实施例中投送器的圆锥形铅块上设有8个同源的、相同离轴比的圆锥形射野孔，每个所述射野孔均具有相同的射野投影面积和相同的X射线投射剂量。
具体而言，本发明的同源多射野X射线投送器，其特征在于，所述投送器2由圆锥形铅块制成；该圆锥形铅块2上设射线投射孔3；
本发明中，所述投送器的圆锥形铅块为低熔点铅块；该圆锥形铅块置于射线机的铅块托架7上，与射线机配套使用，射线机发出的X射线被该投送器的圆锥形铅块阻挡或投放；
本发明中，所述射线投射孔3为圆锥形、设有数个，为同源、相同离轴比的投射孔，每个投射孔3投送的射野6面积均相同，且其尺寸能包容所需照射部位；本发明的一个实施例中投送器上设有8个同源的、相同离轴比的圆锥形射野孔；
本发明的一个实施例中，所述投送器2的铅块厚度为5个半阶层，铅块厚度H为8cm；所述射线机采用SIEMENSONCOR射线机，源托距STD为56cm所述的源托距是指：射线源1至铅块托架7上缘的距离，由射线机结构确定；所述源皮距SSD为80cm，所述的源皮距是指：射线源1至被照射物体5上缘的距离；所述取射野直径D3为2cm；所述被照射物中心与射源中心轴间距R3为5.5cm；根据上述数据，计算：
所述投射孔与射源中心轴间距R1为3.3cm，所述R2为3.85cm，所述圆锥形投射孔上孔直径D1为1.2cm，所述圆锥形投射孔下孔直径D2为1.4cm，所述投射孔与射野中心轴交角θ为3°56′；
所述铅块2的上直径为9cm，下直径为11cm。
本发明的投送器经性能及检验测量，结果显示，距离射线源80cm处测量，投射孔3投出的射野投影直径为2cm，X线6MV射线的投射计量率为87±0.3cGY／100MU，孔间计量误差≤0.6﹪，射野外射线泄漏≤1.2cGY／100MU。
使用时，将本发明中所述投送器2的铅块置于X射线源1与被照射物5之间，被照射物5按照尾朝向射野中心轴4的方向固定于一块固定板上，调整SSD，并使得照射部位对准射线投送器的射野6，开机出束照射；每一次实验参与的被照射物5的数量为1～8个；一周至十天后，取照射部位作组织切片，镜检肿瘤细胞凋亡情况。
使用结果表明，本发明所述投送器能保证每一次实验的物理参数（照射面积和射线剂量）精确一致，保证参与实验中的每一个动物个体的实验结果均具有精确性、重复性和可比性。
为了便于理解，下面通过附图和具体实施例对本发明进行详细的描述。需要特别指出的是，具体实施例和附图仅是为了说明，显然本领域的技术人员可以根据本文说明，对本发明进行各种修正或改变，这些修正和改变也将纳入本专利范围之内。
附图说明
图1为本发明的同源多射野X射线投送器的外观结构示意图，其中，
1为X射线源、2为投送器的铅块、3为射线投射孔、4为射源中心轴、5为被照射物（图中以一个投射孔为例）、6为射野。
图2为本发明的同源多射野X射线投送器的使用示意图，其中，
1为X射线源、2为投送器的铅块、3为射线投射孔、4为射源中心轴、5为被照射物（图中以一个投射孔为例）、6为射野、7为铅块托架；
D1、D2：圆锥形投射孔上、下孔直径，D3：圆形射野直径，R1、R2：投射孔与射源中心轴间距，R3：被照射物中心与射源中心轴间距，θ：投射孔与射野中心轴交角，H：铅块厚度，
STD：源托距（射线源至铅块托架上缘的距离，由射线机结构确定），
SSD：源皮距（射线源至被照射物体上缘的距离）。
具体实施方式
实施例1
如图1~图2所示，本同源多射野X射线投送器2的铅块上设有射线投射孔3；
所述投送器2的铅块采用圆锥形低熔点铅块；该铅块置于射线机的铅块托架7上，射线机发出的X射线被该铅块阻挡或投放；
所述射线投射孔3为圆锥形、共设有8个，为同源、相同离轴比的投射孔，每个投射孔3投送的射野6面积均相同，且其尺寸能包容所需照射部位。
使用时，将本发明中所述的投送器2的铅块置于X射线源1与被照射物5之间，被照射物5按照尾朝向射野中心轴4的方向固定于一块固定板上，调整SSD，并使得照射部位对准射线投送器的射野6，开机出束照射；每一次实验参与的被照射物5的数量为1～8个；一周至十天后，取照射部位作组织切片，镜检肿瘤细胞凋亡情况。
实施例2
如图2所示，本发明中，所述投送器2的铅块厚度为5个半阶层，铅块厚度H为8cm；所述射线机采用SIEMENSONCOR射线机，源托距（射线源1至铅块托架7上缘的距离，由射线机结构确定）STD为56cm；所述源皮距（射线源1至被照射物体5上缘的距离）SSD为80cm；所述取射野直径D3为2cm；所述被照射物中心与射源中心轴间距R3为5.5cm；
根据上述数据，计算：所述投射孔与射源中心轴间距R1为3.3cm，所述R2为3.85cm，所述圆锥形投射孔上孔直径D1为1.2cm，所述圆锥形投射孔下孔直径D2为1.4cm，所述投射孔与射野中心轴交角θ为3°56′；
所述投送器2的铅块上直径为9cm，下直径为11cm。
实施例3
按照上述实施例2的数据，采用低熔点铅，熔点约为80℃，密度约9.4g/cm3，浇铸出圆锥形铅块，再采用数控加工中心加工出圆锥形投射孔3，最后将设有圆锥形投射孔的圆锥形铅块固定在有机玻璃托架7上，制得本同源多射野X射线投送器。
实施例4
实验动物常规麻醉后，按照尾朝向射野中心轴4的方向将实验动物固定于固定板上，调整SSD，并使得照射部位对准射线投送器的射野，开机出束照射；每一次实验参与的动物数1～8个；
射线机采用6MV、600MU／min，射线投射剂量以出束时间控制，按下述公式计算：
出束时间（min）＝处方剂量(cGY)÷（600MU／min×87cGY／100MU）。
一周至十天后，取照射部位作组织切片，镜检肿瘤细胞凋亡情况。
结果显示，本发明所述投送器能保证每一次实验的物理参数（照射面积和射线剂量）精确一致，保证参与实验动物个体的实验结果有精确性、重复性和可比性。

Claims (2)

1.一种同源多射野X射线投送器，其特征在于，所述投送器(2)由圆锥形铅块制成；该圆锥形铅块上设射线投射孔(3)，该圆锥形铅块置于射线机的铅块托架(7)上，与射线机配套使用；
所述射线投射孔(3)为圆锥形、共设有8个，为同源、相同离轴比的投射孔，每个投射孔(3)投送的射野(6)面积均相同，且其尺寸包容所需照射部位；
所述投送器配套的射线机采用SIEMENSONCOR射线机，源托距(STD)为56cm，源皮距(SSD)为80cm，取射野直径(D3)为2cm，被照射物中心与射源中心轴间距(R3)为5.5cm；
所述投射孔与射源中心轴间距(R1)为3.3cm，(R2)为3.85cm，圆锥形投射孔上孔直径(D1)为1.2cm，圆锥形投射孔下孔直径(D2)为1.4cm，投射孔与射野中心轴交角(θ)为3°56′；
所述投送器(2)的圆锥形铅块上直径为9cm，下直径为11cm。
2.按权利要求1所述的同源多射野X射线投送器，其特征在于，所述投送器(2)的圆锥形铅块为低熔点铅块，该圆锥形铅块厚度为5个半阶层，铅块厚度(H)为8cm。
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