CN105536155A - 一种治疗用双核放射源聚焦装置 - Google Patents

Abstract

一种治疗用双核放射源聚焦装置，涉及一种核医学设备，旋转电机和曲臂控制机构B（9）的曲臂B（8）控制角度控制环B（7）中的防泄漏管（6）处于环形轨道（10）中心或边部；旋转电机和曲臂控制机构A（1）的曲臂A（2）通过角度控制环A（3）控制源容器A（4）的准直器A（5）插接防泄漏管的中部孔（21）一端；或控制源容器A处于环形轨道边部；旋转电机和曲臂控制机构C（11）的曲臂C（12）通过角度控制环C（14）控制源容器B（13）的准直器B（15）插接防泄漏管的中部孔另一端；或控制源容器B处于环形轨道边部；本发明利用环形轨道和曲臂控制两个源容器，获取了双核放射的精确治疗和防放射元素危害医生的弊端。

Description

一种治疗用双核放射源聚焦装置

技术领域

本发明涉及一种核医学设备，尤其是涉及一种治疗用双核放射源聚焦装置。

背景技术

已知的，立体定向放射治疗是通过核放射源容器中的放射源产生的放射线从不同方位定向准直照射病灶，也就是利用放射性元素“钴60”自然衰变出来的“伽马射线”通过准直系统把它们集聚在一个焦点，由放射线在病灶中心部位形成大剂量聚焦效应使病变组织坏死“等同于切除”，达到治疗目的；由于这是治疗方式能减少的对正常组织的损伤，并实现对肿瘤的切除效果，而且手术中无血、无痛使的在国内得到了迅速发展，放射治疗的原则是：医生在使用设备对病患治疗时，需要近距离接触设备，目前用于临床治疗的是第三代γ刀，它具有201个沿半球源容器体环形排列的Co⁶⁰放射源，采用了静态聚焦方法，利用准直器使γ射束聚集于半球源体的球心上，由于总活性达6000居里的放射源被分装成201个放射源，每一束射线只具有较小的照射剂量，治疗时可一次性杀死病变组织，而对正常组织的照射是很小，达到手术治疗的效果，故称γ刀“伽玛刀”。

然而目前的设备体积庞大，在使用时医生近距离接触设备会受到污染空气中极少量的放射元素危害，所以敞开式的源容器不利于医生的人身安全；进一步治疗时既要保证肿瘤组织获得足够的致死剂量，又要防止正常组织因接受过多的照射而造成放射损伤，因此这个问题一直困扰着传统的常规放射治疗学，常规的放射治疗虽采用了不同的分割照射方式和改进了放射治疗设备，使治疗效果有了大幅度提高，但仍未达到预期的效果。

　这是由于由201个钴-“60”源的201个准直器，形成201条射线束射向一点中很难真正意义的获取同点效应，由此看来它们与光学聚焦相差甚远，焦点与周围组织的能量差别不是非常悬殊，而且人体自身的呼吸、脉动等带来的微震动形成的病人体位的移动，无法做到同步追踪，相应的精确度也大大降低，所以剂量效果不佳。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开一种治疗用双核放射源聚焦装置，利用环形轨道和曲臂控制两个源容器，获取了双核放射的精确治疗和防放射元素危害医生的弊端。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种治疗用双核放射源聚焦装置，包括环形轨道、旋转电机和曲臂控制机构A、曲臂A、角度控制环A、源容器A、旋转电机和曲臂控制机构C、曲臂C、角度控制环C、源容器B、旋转电机和曲臂控制机构B、曲臂B、角度控制环B和防泄漏管，在环形轨道设有旋转电机和曲臂控制机构A、旋转电机和曲臂控制机构C和旋转电机和曲臂控制机构B，所述旋转电机和曲臂控制机构B的曲臂B控制角度控制环B中的防泄漏管处于环形轨道中心或边部；旋转电机和曲臂控制机构A的曲臂A通过角度控制环A控制源容器A的准直器A插接防泄漏管的中部孔一端；或控制源容器A处于环形轨道边部；旋转电机和曲臂控制机构C的曲臂C通过角度控制环C控制源容器B的准直器B插接防泄漏管的中部孔另一端；或控制源容器B处于环形轨道边部。

所述的治疗用双核放射源聚焦装置，旋转电机和曲臂控制机构A、角度控制环A、旋转电机和曲臂控制机构B、角度控制环B、旋转电机和曲臂控制机构C和角度控制环C分别通过导线和数据线连接计算机工作站、影像定位装置及追踪系统。

所述的治疗用双核放射源聚焦装置，所述防泄漏管处于环形轨道边部、源容器A处于环形轨道边部和源容器B处于环形轨道边部时为工作状态，这时源容器A和源容器B中心分别设置的钴-“60”通过准直器A和准直器B在环形轨道中心形成对应病灶的射线交叉。

所述的治疗用双核放射源聚焦装置，所述防泄漏管处于环形轨道中心，源容器A的准直器A插入防泄漏管的中部孔一端，源容器B的准直器B插入防泄漏管的中部孔的另一端形成源容器A和源容器B中心分别设置钴-“60”的密闭休眠状态。

所述的治疗用双核放射源聚焦装置，所述钴-“60”或替换为镭-226源、铯-137源、铱-192源、碘-125，金-198源、锶-90同位素β源、锎-252中子源、X线治疗机和各类加速器产生的不同能量的X线、电子束或高LET射线。

所述的治疗用双核放射源聚焦装置，所述源容器A和源容器B的相对面为平面结构，防泄漏管的两端面分别设有对应源容器A和源容器B的平面，源容器A、防泄漏管和源容器B对接后形成棒状结构。

所述的治疗用双核放射源聚焦装置，所述源容器A、源容器B内的钴-“60”至分别源容器A、源容器B外表面的厚度为至少为六公分；所述防泄漏管的中部孔至防泄漏管的外缘面壁厚为至少为六公分。

所述的治疗用双核放射源聚焦装置，所述源容器A和源容器B的外端为半球结构；或源容器A和源容器B为圆柱状结构。

所述的治疗用双核放射源聚焦装置，所述源容器A、准直器A、防泄漏管、准直器B和源容器B为铅制作。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明所述的治疗用双核放射源聚焦装置，通过将源容器A、防泄漏管和源容器B的插接式连接，确保了放射源在使用、拆卸和运输中的安全；本发明由源容器A和源容器B中的钴-“60”形成双照射源聚焦效应，可以准确的杀死病灶中病变组织；本发明的两个源容器A和源容器B改变了现有技术的多个辐射系统较为笨重的设备结构；由源容器A和源容器B形成两个辐射系统，使用时轻便、灵活易于掌握，使辐照设备可以根据需要操控。通过环形轨道的设置围绕病人病变部位以设计好的速度做扫描转动，虽然各个部位放射线都在转动中瞬间掠过，但球心焦点处始终被照射。焦点处可以得到以前无法达到的坏死剂量，即任何有生命的组织在此处均被杀灭。真正实现彻底杀灭靶区组织而周围组织不受损伤，这一放射外科追求的终极目标；本发明由于体积小，可以实现放射源工作状态的开放和储存状态的封闭，并且两者又很容易相互转换，与伽玛刀相比，储存状态因为不受工作重量的限制，可以做的更加厚重，工作人员和其它人员将更加安全。

【附图说明】

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的使用结构示意图；

图3是本发明使用时的射线交叉结构示意图；

图4是本发明使用时的源容器的准直器旋转射线交叉结构示意图；

图5是本发明源容器的准直器和防泄漏管结构示意图；

图6是本发明源容器的准直器与防泄漏管连接结构示意图；

图7是本发明源容器、准直器和防泄漏管的立体结构示意图；

图中：1、旋转电机和曲臂控制机构A；2、曲臂A；3、角度控制环A；4、源容器A；5、准直器A；6、防泄漏管；7、角度控制环B；8、曲臂B；9、旋转电机和曲臂控制机构B；10、环形轨道；11、旋转电机和曲臂控制机构C；12、曲臂C；13、源容器B；14、角度控制环C；15、准直器B；16、射线；17、病灶；18、头部；19、治疗床；20、钴-“60”；21、中部孔。

【具体实施方式】

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例；

结合附图1或2所述的治疗用双核放射源聚焦装置，包括环形轨道10、旋转电机和曲臂控制机构A1、曲臂A2、角度控制环A3、源容器A4、旋转电机和曲臂控制机构C11、曲臂C12、角度控制环C14、源容器B13、旋转电机和曲臂控制机构B9、曲臂B8、角度控制环B7和防泄漏管6，在环形轨道10设有旋转电机和曲臂控制机构A1、旋转电机和曲臂控制机构C11和旋转电机和曲臂控制机构B9，所述旋转电机和曲臂控制机构B9的曲臂B8控制角度控制环B7中的防泄漏管6处于环形轨道10中心或边部；旋转电机和曲臂控制机构A1的曲臂A2通过角度控制环A3控制源容器A4的准直器A5插接防泄漏管6的中部孔21一端；或控制源容器A4处于环形轨道10边部；旋转电机和曲臂控制机构C11的曲臂C12通过角度控制环C14控制源容器B13的准直器B15插接防泄漏管6的中部孔21另一端；或控制源容器B13处于环形轨道10边部；旋转电机和曲臂控制机构A1、角度控制环A3、旋转电机和曲臂控制机构B9、角度控制环B7、旋转电机和曲臂控制机构C11和角度控制环C14分别通过导线和数据线连接计算机工作站、影像定位装置及追踪系统。

结合附图2、3和4，所述防泄漏管6处于环形轨道10边部、源容器A4处于环形轨道10边部和源容器B13处于环形轨道10边部时为工作状态，这时源容器A4和源容器B13中心分别设置的钴-“60”20通过准直器A5和准直器B15在环形轨道10中心形成对应病灶17的射线16交叉。

结合附图1，所述防泄漏管6处于环形轨道10中心，源容器A4的准直器A5插入防泄漏管6的中部孔21一端，源容器B13的准直器B15插入防泄漏管6的中部孔21的另一端形成源容器A4和源容器B13中心分别设置钴-“60”20的密闭休眠状态；当休眠状态时源容器A4和源容器B13中的钴-“60”20完全处于源容器A4和源容器B13和防泄漏管6的保护中；其中所述钴-“60”20或替换为镭-226源、铯-137源、铱-192源、碘-125，金-198源、锶-90同位素β源、锎-252中子源、X线治疗机和各类加速器产生的不同能量的X线、电子束或高LET射线。

结合附图5、6和7，所述源容器A4、准直器A5、防泄漏管6、准直器B15和源容器B13为铅制作，所述源容器A4和源容器B13的相对面为平面结构，防泄漏管6的两端面分别设有对应源容器A4和源容器B13的平面，源容器A4、防泄漏管和源容器B13对接后形成棒状结构；所述源容器A4、源容器B13内的钴-“60”20至分别源容器A4、源容器B13外表面的厚度为至少为六公分；所述防泄漏管6的中部孔21至防泄漏管6的外缘面壁厚为至少为六公分；作为源容器A4和源容器B13的外端，也可设置为半球结构；或源容器A4和源容器B13为圆柱状结构。

实施本发明所述的治疗用双核放射源聚焦装置，在附图1～4中本发明给出的非工作状态“附图1”和使用状态结构“附图2、3和4”；在病患治疗之前，先使用高分辨率CT扫描患者头部18并通过成像确定病灶17部位肿瘤的大小、形状和位置；然后，将获取的扫描数据“影像数据”以数字形式传送至计算机工作站，并开始制定治疗计划；根据肿瘤体积的大小设置焦点覆盖肿瘤，若肿瘤体积较大且不规则，为方便起见，可将肿瘤分割成一定体积的多块，设置多个焦点并多次逐一进行损毁；完整的治疗计划可使肿瘤完全被靶区覆盖，本发明的两个源容器A4、源容器B13中的钴-“60”20、另一钴-“60”20能够形成一个较为准确的焦点，可以在治疗病灶20时尽量减少对周边健康组织的覆盖。治疗计划制定好后，便可以为患者进行治疗。

使用时，启动旋转电机和曲臂控制机构A1的曲臂A2和旋转电机和曲臂控制机构C11的曲臂C12，使源容器A4的准直器A5和源容器B13的准直器B15脱离防泄漏管6，这时旋转电机和曲臂控制机构A1的曲臂A2和旋转电机和曲臂控制机构C11的曲臂C12使源容器A4和源容器B13贴近环形轨道10，接着启动旋转电机和曲臂控制机构B9，曲臂B8使防泄漏管6也贴近环形轨道10；使用治疗床19将固定了的病患头部18推至环形轨道10中部，然后根据病患头部的癌变病灶17部位，依被照射病灶17的肿瘤大小，选取合适的准直器A5和准直器B15的孔径“根据需要取出准直器A5和准直器B15内的小管径管子”，通过计算机工作站、影像定位及各种追踪系统等现有技术相结合，之后计算机控制的源容器A4和源容器B13形成的聚焦刀将会缓慢地移动至患者需要治疗部位操作辐射系统用射线16照射肿瘤。最大限度地对肿瘤等病变进行旋转杀灭。

结合附图5、6、7给出的结构，本发明考虑到钴-“60”20对医生、护士以及操作、检修人员的伤害，将源容器A4、源容器B13中的钴-“60”20由防泄漏管6封闭；在由厂家运出时利用将钴-“60”20植入源容器A4的孔底部，然后使用准直器A5一端固定钴-“60”20；同理将另一钴-“60”20植入源容器B13的孔底部，然后使用准直器B15一端固定所述另一钴-“60”20；使用防泄漏管6的中部孔20将源容器A4的准直器A5、源容器B13的准直器B15分别插入形成柱体，这样在出厂、运输和安装过程中便可尽可能的防范钴-“60”20的泄漏风险；其中准直器A5、准直器B15的内外分别由多层套管和最内部的管体构成；结合附图1～3，尤其是附图1，本发明给出的使用结构，安装时，将防泄漏管6中部穿入角度控制环B7中并固定，源容器A4中部穿入角度控制环A3固定，源容器B13中部穿入角度控制环C14中固定。

本发明未详述部分为现有技术。

Claims (9)

1.一种治疗用双核放射源聚焦装置，包括环形轨道（10）、旋转电机和曲臂控制机构A（1）、曲臂A（2）、角度控制环A（3）、源容器A（4）、旋转电机和曲臂控制机构C（11）、曲臂C（12）、角度控制环C（14）、源容器B（13）、旋转电机和曲臂控制机构B（9）、曲臂B（8）、角度控制环B（7）和防泄漏管（6），其特征是：在环形轨道（10）设有旋转电机和曲臂控制机构A（1）、旋转电机和曲臂控制机构C（11）和旋转电机和曲臂控制机构B（9），所述旋转电机和曲臂控制机构B（9）的曲臂B（8）控制角度控制环B（7）中的防泄漏管（6）处于环形轨道（10）中心或边部；旋转电机和曲臂控制机构A（1）的曲臂A（2）通过角度控制环A（3）控制源容器A（4）的准直器A（5）插接防泄漏管（6）的中部孔（21）一端；或控制源容器A（4）处于环形轨道（10）边部；旋转电机和曲臂控制机构C（11）的曲臂C（12）通过角度控制环C（14）控制源容器B（13）的准直器B（15）插接防泄漏管（6）的中部孔（21）另一端；或控制源容器B（13）处于环形轨道（10）边部。

2.根据权利要求1所述的治疗用双核放射源聚焦装置，其特征是：旋转电机和曲臂控制机构A（1）、角度控制环A（3）、旋转电机和曲臂控制机构B（9）、角度控制环B（7）、旋转电机和曲臂控制机构C（11）和角度控制环C（14）分别通过导线和数据线连接计算机工作站、影像定位装置及追踪系统。

3.根据权利要求1所述的治疗用双核放射源聚焦装置，其特征是：所述防泄漏管（6）处于环形轨道（10）边部、源容器A（4）处于环形轨道（10）边部和源容器B（13）处于环形轨道10）边部时为工作状态，这时源容器A（4）和源容器B（13）中心分别设置的钴-“60”（20）通过准直器A（5）和准直器B（15）在环形轨道（10）中心形成对应病灶（17）的射线（16）交叉。

4.根据权利要求1所述的治疗用双核放射源聚焦装置，其特征是：所述防泄漏管（6）处于环形轨道（10）中心，源容器A（4）的准直器A（5）插入防泄漏管（6）的中部孔（21）一端，源容器B（13）的准直器B（15）插入防泄漏管（6）的中部孔（21）的另一端形成源容器A（4）和源容器B（13）中心分别设置钴-“60”（20）的密闭休眠状态。

5.根据权利要求3或4所述的治疗用双核放射源聚焦装置，其特征是：所述钴-“60”（20）或替换为镭-226源、铯-137源、铱-192源、碘-125，金-198源、锶-90同位素β源、锎-252中子源、X线治疗机和各类加速器产生的不同能量的X线、电子束或高LET射线。

6.根据权利要求1或4所述的治疗用双核放射源聚焦装置，其特征是：所述源容器A（4）和源容器B（13）的相对面为平面结构，防泄漏管（6）的两端面分别设有对应源容器A（4）和源容器B（13）的平面，源容器A（4）、防泄漏管和源容器B（13）对接后形成棒状结构。

7.根据权利要求3或4所述的治疗用双核放射源聚焦装置，其特征是：所述源容器A（4）、源容器B（13）内的钴-“60”（20）至分别源容器A（4）、源容器B（13）外表面的厚度为至少为六公分；所述防泄漏管（6）的中部孔（21）至防泄漏管（6）的外缘面壁厚为至少为六公分。

8.根据权利要求6所述的治疗用双核放射源聚焦装置，其特征是：所述源容器A（4）和源容器B（13）的外端为半球结构；或源容器A（4）和源容器B（13）为圆柱状结构。

9.根据权利要求1所述的治疗用双核放射源聚焦装置，其特征是：所述源容器A（4）、准直器A（5）、防泄漏管（6）、准直器B（15）和源容器B（13）为铅制作。