CN106334274A - 一种直线加速器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种直线加速器，包括机架、机头和环形载体，环形载体固定到机架上并且限定了纵向轴线；机头连接到机架上并且在环形载体的径向外侧可绕纵向轴线转动，机头包括射线源和第一准直装置，第一准直装置包括多对两两相邻的叶片；环形载体上固定有第二准直装置，第二准直装置包括多对两两相邻的叶片从而能绕着纵向轴线限定成环形闭合野；在运行中，第一准直装置的多对叶片定向在第一方向，第二准直装置的多对叶片定向在与第一方向呈角度的第二方向。本发明提供了一种直线加速器，旋转结构更加轻便，提升了对角度的调节精度；能避免叶片受重力和离心力影响造成的剂量偏差；降低了对叶片的运动频率及速度的要求，可提升准直器的寿命。

Description

一种直线加速器
技术领域
本发明涉及一种用于放射治疗的医疗器械，尤其是一种直线加速器。
背景技术
在放射治疗时使用的加速器通常为直线加速器或者螺旋断层加速器(TomoTherapy)。
直线加速器的机头安装在机架上，包括出束装置以及多级准直器等，治疗时通过机架的转动使射线束在不同的角度对患者靶区进行治疗。目前大部分直线加速器机头挂载两到三级准直器对射线进行调制，因而机头结构较复杂，需要涉及位置排布、水冷电机以及布线等问题，对机架的转速、连续旋转角度以及控制精度等都有一定的限制。
螺旋断层加速器则利用CT原理，将加速管安装在类似CT机架的机架上并且采用二元气动光栅限定扇形束，在治疗时，该机架周向转动，治疗床连续移动从而实现螺旋断层治疗。然而对于螺旋断层加速器，和直线加速器相同，准直器也需要设置在机头处，机头需要挂载准直器一起旋转，机头重量较大，机头旋转的惯性较大，不利于对机头旋转角度和速度的调节；准直器在旋转时还会受到重力和离心力的影响，对放射剂量的控制产生不利影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的直线加速器，为了将多叶准直器从机头中独立出来。
为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种直线加速器，包括：机架、机头和环形载体，所述环形载体固定到所述机架上并且限定了纵向轴线；所述机头连接到所述机架上并且在所述环形载体的径向外侧可绕所述纵向轴线转动，所述机头包括射线源和布置在所述射线源的射线路径上的第一准直装置，所述第一准直装置包括多对两两相邻的叶片；所述环形载体上固定有第二准直装置，所述第二准直装置包括多对两两相邻的叶片从而能绕着所述纵向轴线限定成环形闭合野；其中，在运行中，所述第一准直装置的多对叶片定向在第一方向，所述第二准直装置的多对叶片定向在与所述第一方向呈角度的第二方向。
进一步地，所述机架包括环形部和基座，所述环形部固定在所述基座上，所述环形载体固定在所述环形部和/或所述基座上，所述直线加速器还包括环形滑轨、滑动连接装置和机头驱动机构，所述环形滑轨固定在所述环形部上，所述机头通过所述滑动连接装置与所述环形滑轨滑动连接，所述机头驱动机构与机头连接，用于驱动所述机头在所述环形滑轨上滑动。
进一步地，所述机架包括旋转部和基座，所述旋转部连接在所述基座上，并能够在所述基座上绕所述纵向轴线旋转，所述机头固定在所述旋转部上。
进一步地，所述直线加速器还包括连接臂，所述机头通过所述连接臂固定在所述旋转部上。
进一步地，所述机头的数量为一个或多个。
进一步地，所述机头的数量为多个，所述机头还包括加速管，多个所述机头分别配备不同能量束的所述加速管。
进一步地，至少一个机头作为成像束发出部件,所述直线加速器还包括用于匹配所述成像束发出部件作为接收部件的探测器。
进一步地，所述机头的数量为两个，两个所述机头的夹角为90度。
进一步地，所述第一多叶准直器为二元气动多叶准直器或由电机驱动的多叶准直器，所述第二多叶准直器为二元气动多叶准直器或由电机驱动的多叶准直器。
进一步地，所述射线源用于提供X射线，所述第一方向垂直于所述第二方向。
本发明实施例提供了一种直线加速器，机头设置有射线源以及一组较轻便的固定在环形载体上的第二准直装置，旋转结构较为轻便，可以大幅度提升对速度的调节精度；由于第二准直装置与机头独立开，例如，当机头旋转时，第二准直装置保持独立而避免受到重力以及离心力的影响，从而能够避免第二准直装置的叶片受重力和离心力影响所造成的剂量偏差；此外，第二准直装置更易于控制，降低了对叶片的运动频率及运动速度的要求，可大幅提升准直器的寿命，降低其维护成本。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的环形结构的旋转直线加速器的结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的环形结构的旋转直线加速器的结构示意图。
图中，1：机架，11：环形部，12：基座，13：旋转部，2：机头，21：第一准直装置，3：环形载体，4：第二准直装置,5：治疗床。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供了一种直线加速器，包括：机架1、机头2和环形载体3，所述环形载体3固定到所述机架1上并且限定了纵向轴线；所述机头2连接到所述机架1上并且在所述环形载体3的径向外侧可绕所述纵向轴线转动，所述机头2包括射线源(未图示)和布置在所述射线源的射线路径上的第一准直装置21，所述第一准直装置21包括多对两两相邻的叶片；所述环形载体3上固定有第二准直装置4，所述第二准直装置4包括多对两两相邻的叶片从而能绕着所述纵向轴线限定成环形闭合野；其中，在运行中，所述第一准直装置21的多对叶片定向在第一方向，所述第二准直装置4的多对叶片定向在与所述第一方向呈角度的第二方向。
请继续参考图1，在本实施例中，所述机架包括环形部11和基座12，所述环形部11固定在所述基座12上，所述环形载体3固定在所述环形部11和/或所述基座12上，所述直线加速器还包括环形滑轨、滑动连接装置和机头驱动机构(均未图示)，所述环形滑轨固定在所述环形部11上，所述机头2通过所述滑动连接装置与所述环形滑轨滑动连接，所述机头驱动机构至少包括转动驱动组件，该转动驱动组件与机头2连接，用于驱动所述机头2在所述环形滑轨上绕着其纵向轴线周向地转动，机头2在环形部11和环形载体3之间沿着环形滑轨转动，较优地，360度全角度旋转。选择性地，该机头驱动机构还包括平动驱动组件，该平动驱动组件与机头连接，用于驱动所述机头2在机架的特定角度处沿着纵向轴线平移到特定位置处。
所述机头的数量为一个或多个。在本实施例中，其数量为一个。
进一步地，所述直线加速器还包括CT探测器，至少一个所述机头用于配合所述CT探测器作为影像束。
进一步地，所述第一准直装置21为由诸如气动电机的驱动器驱动的二元多叶准直器或由诸如直流电机的驱动器驱动的多叶准直器，此处，“二元”指的是位置仅具有“开”和“合”两种状态。所述第二准直装置4可以为二元多叶准直器或由诸如直流电机的驱动器驱动的多叶准直器。考虑到传统的由直流电机驱动的多叶准直器的运动速度有限，并且叶片运动的到位验证较为困难，故在优选实施例中，第一准直装置21和第二准直装置4均采用气动的二元多叶准直器。
进一步地，直线加速器装置还包括治疗床5和治疗床驱动机构(未图示)，所述治疗床驱动机构与治疗床5连接，用于驱动所述治疗床5进出所述环形载体3。治疗床5可以被配置成步进式的，这样，可以实现各种尺寸部位肿瘤例如小体积肿瘤、深部肿瘤及浅表癌变、多处转移散部的肿瘤或偏向一侧的肿瘤的治疗。
进一步地，所述射线源用于提供治疗用射线，该射线可以包括但不限于光子束和电子束。
作为一个非限制性的实施例，第一准直装置21的叶片定向的第一方向为图1中的X方向，第二准直装置4的叶片定向的第二方向为图1中的Y方向，其中第一方向X垂直于第二方向Y。本领域普通技术人员可以理解，第一方向和第二方向所成的角度可以为其他角度。
实施例二
在实施例一中，机架1包括彼此固定在一起的环形部11和基座12，环形载体3固定在环形部11和/或基座12上，机头2需要配合环形滑轨可以实现与环形载体3及第二准直装置4之间的相互运动。
与实施例一不同，请参考图2，在本实施例中，所述机架1包括旋转部13和基座12，所述旋转部13连接在所述基座12上，并能够在所述基座12上绕所述纵向轴线旋转，所述机头2固定在所述旋转部13上。由于旋转部13能够周向旋转，优选地360度全角度旋转，故在旋转部13旋转时能带动所述机头2绕着环形载体3及第二准直装置4进行旋转。
在本实施例中，环形载体3固定在所述基座上。例如，旋转部13的轴向长度可以比环形载体3短且与环形载体3同轴地布置在环形载体3的径向外侧以使其上的机头可绕着环形载体3的轴向中心转动，由于基座比旋转部长，故，基座的两侧可连接有安装部分固定安装到前述的环形载体的两侧以支撑环形载体。
进一步地，所述直线加速器还包括连接臂(未图示)，所述机头通过所述连接臂固定在所述旋转部上。因此，在旋转部13进行360度旋转时，会通过连接臂带动机头360度旋转。选择性地，该机头和连接臂之间还设置有平动驱动组件，以驱动该机头沿着纵向轴线的方向平动。
实施例三
与实施例一及实施例二不同，在本实施例中，所述机头2的数量为多个。
多个所述机头2可以分别配备不同能量束的所述加速管，使得实施例三提供的直线加速器能实现多能量同时出束治疗。例如，所述机头2的数量为两个，两个所述机头2的夹角为90度，但不限于此。
此外，至少一个机头2也可以作为成像束发出部件，与该机头可以相对地配置有探测器，其作为成像束的接收部件，这样，可以在治疗前、治疗中和/或治疗后成像。
对于实施例三中其他技术特征，请参考实施例一及实施例二，在此不再赘述。
本发明实施例提供了一种直线加速器，机头设置有射线源以及一组较轻便的固定在环形载体上的第二准直装置旋转即可，旋转结构更加轻便，可以大幅度提升对角度的调节精度；在机头旋转时，不必考虑第二准直装置受重力以及离心力影响的问题，能够避免叶片受重力和离心力影响所造成的剂量偏差；此外，在环形载体上周向布置的第二准直装置易于控制，降低了对叶片的运动频率及运动速度的要求，可大幅提升准直器的寿命，降低其维护成本。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直线加速器，包括：机架、机头和环形载体，所述环形载体固定到所述机架上并且限定了纵向轴线；所述机头连接到所述机架上并且在所述环形载体的径向外侧可绕所述纵向轴线转动，所述机头包括射线源和布置在所述射线源的射线路径上的第一准直装置，所述第一准直装置包括多对两两相邻的叶片；所述环形载体上固定有第二准直装置，所述第二准直装置包括多对两两相邻的叶片从而能绕着所述纵向轴线限定成环形闭合野；其中，在运行中，所述第一准直装置的多对叶片定向在第一方向，所述第二准直装置的多对叶片定向在与所述第一方向呈角度的第二方向。
2.如权利要求1所述的直线加速器，其特征在于，所述机架包括环形部和基座，所述环形部固定在所述基座上，所述环形载体固定在所述环形部和/或所述基座上，所述直线加速器还包括环形滑轨、滑动连接装置和机头驱动机构，所述环形滑轨固定在所述环形部上，所述机头通过所述滑动连接装置与所述环形滑轨滑动连接，所述机头驱动机构与机头连接，用于驱动所述机头在所述环形滑轨上滑动。
3.如权利要求1所述的直线加速器，其特征在于，所述机架包括旋转部和基座，所述旋转部连接在所述基座上，并能够在所述基座上绕所述纵向轴线旋转，所述机头固定在所述旋转部上。
4.如权利要求3所述的直线加速器，其特征在于，所述直线加速器还包括连接臂，所述机头通过所述连接臂固定在所述旋转部上。
5.如权利要求1所述的直线加速器，其特征在于，所述机头的数量为一个或多个。
6.如权利要求5所述的直线加速器，其特征在于，所述机头的数量为多个，所述机头还包括加速管，多个所述机头分别配备不同能量束的所述加速管。
7.如权利要求5所述的直线加速器，其特征在于，至少一个机头作为成像束发出部件,所述直线加速器还包括用于匹配所述成像束发出部件作为接收部件的探测器。
8.如权利要求4所述的直线加速器，其特征在于，所述机头的数量为两个，两个所述机头的夹角为90度。
9.如权利要求1所述的直线加速器，其特征在于，所述第一多叶准直器为二元气动多叶准直器或由电机驱动的多叶准直器，所述第二多叶准直器为二元气动多叶准直器或由电机驱动的多叶准直器。
10.如权利要求1所述的直线加速器，其特征在于，所述射线源用于提供X射线，所述第一方向垂直于所述第二方向。
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