CN106924889B - 一种医疗设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种医疗设备。该医疗设备包括底座、支撑组件和床板。该支撑组件包括：第一支撑板，其可转动地安装到所述底座上；第二支撑板，其可移动地安装到所述第一支撑板以沿着第一水平方向移动；第三支撑板；高度调节机构，其布置在所述第二支撑板和所述第三支撑板之间以使所述第三支撑板的高度相对所述第二支撑板是可调节的；以及第四支撑板，其可移动地安装到所述第三支撑板以沿着垂直于所述第一水平方向的第二水平方向移动。该床板可移动地安装到所述第四支撑板以沿着所述第一水平方向移动。

Description

一种医疗设备
技术领域
本申请涉及医疗设备，尤其是涉及一种用于放射治疗的医疗设备。
背景技术
放射性治疗(Radiation Therapy)通过发射诸如放射性同位素产生的α、β、γ射线、x射线、电子线、质子束或其他粒子到组织(例如，癌变肿瘤)的治疗方法。这些射线通过使细胞内离子化或者其他细胞的破坏来杀死组织细胞。
医用直线加速器是一种常用于放射治疗的粒子加速器。医用直线加速器包括一个治疗头，所述治疗头内设置放射源，用以向病变组织发射放射线。治疗头可以包括加速管、电子枪、移动靶、磁偏转系统、准直器和均整器。治疗头还包括高密度的铅屏蔽层，用以阻挡直线加速器使用过程中放射源放出的多余的放射线对于旁观者辐射伤害。上述部件以及其他部件占据了治疗头相当的质量。
常规的放射性治疗典型地与计算机断层扫描(Computed Tomography，后面简称CT)成像设备或者磁共振(Magnetic Resonance，后面简称MR)成像设备配合使用，用以确定病变组织的具体位置，并因此确定病变组织相对直线加速器的射线的合理位置。本领域普通技术人员可以理解，CT成像设备尤其适用于对骨骼成像，MR成像设备尤其适用于对软组织成像。
在一个例子中，病人被定位在成像设备内以对病变组织成像并对病人的位置微调，然后，病人被移至医用直线加速器对病变组织递送射线。由于医用直线加速器和成像设备均占有较大体积，病人在其间被移动了较长的距离，因此使过程复杂化，且增加了定位误差的风险和程度。
图19示出了一种现有的组合式医疗设备100。该医疗设备100包括放疗组件102、成像组件104和床组件106。更具体地，该放疗组件102为通常的放疗设备，其包括机架1022，该机架1022上限定有沿着水平方向延伸的通孔1024。治疗臂1026一端固定到机架1022上，另一端向外延伸。治疗头1028被固定到治疗臂1026的另一端上。成像组件104为通常的CT成像设备，该CT成像设备包括机架1042，该机架1042限定有沿着水平方向延伸的通孔1044。在该通孔1044内，X射线球管1046和探测器1048彼此相对地设置在通孔1044内的可转动机构(未示出)上。床组件106包括基座1062和设置在基座1062上的床板1064。
为了对病人成像，病人躺在床板1064上，并移动床板1064通过通孔1024和1044从而将病人定位到X射线球管1046和探测器1048之间。X射线球管1046和探测器1048然后以现有技术中熟知的方式运行以采集病人的图像。当对病人进行治疗时，移动床板1064以使由采集的图像所确定的靶区处于治疗头的出束范围内。
通孔1024和1044所跨的长度，或者，更具体地，从放射治疗组件102的等中心到成像组件104的成像平面的距离是相当长的。结果，床板1064的可移动距离是与床组件和/或床板的变形将在成像和/或放射治疗中引入误差的可能性是直接相关的。此外，如上所述，由放疗组件102和成像组件104组成的组合式医疗设备100所占的大体积对采用该设备100的所有机构(例如，医院)提出了相当的挑战。
图20示出了另一种现有的组合式医疗设备200。该医疗设备200包括放疗组件202、成像组件204和床组件206。放疗组件202包括机架2021，该机架2021上限定有沿着水平方向延伸的通孔2022。治疗臂2023一端固定到机架2021上，另一端向外延伸。治疗头2024固定到治疗臂2023的另一端上。成像组件204为CT成像组件，该CT成像组件包括机架2041，该机架2041沿着水平方向限定有通孔2042。X射线球管2043和探测器2044围绕通孔2042彼此相对地设置在可转动机构(未示出)上。床组件206包括基座2061和可转动转台2062，该转台耦接到基座2061并且关于垂直轴线2063是可转动的。床板2064可滑动地固定到转台2062上，病人P如图所示躺在床板2064上。
与图19所示的组合式医疗设备100相反，医疗设备200的放疗组件202和成像组件204分开设置，并且床组件206被布置在放疗组件202和成像组件204之间。因此，在成像模式和治疗模式的转换过程中，床板2064的移动也与图19所示的床板1064的移动有所区别，即，床板2064通过转动在两个模式之间切换而床板1064通过平移进行模式切换。
床板2064的可移动距离比图19中的床板1064的可移动距离短，故，设备200不试图解决床板2064的挠性变形的问题。然而，由于设备200需要在放疗组件202和成像组件204之间保持足够的距离以使床板2064能够与放疗组件202和成像组件204无干涉地转动，故医疗设备200所占的空间是不合适地较大的。
因此，放疗中所希望的技术方案是减少并发症、增加资源使用效率并且减少定位误差。
发明内容
本申请提供了一种放射治疗设备，可以提高治疗程序效率降低病变组织定位以及病变组织放射治疗的定位误差。
根据本发明的第一方面，公开了一种设备。该设备包括：底座、支撑组件和床板。该支撑组件包括：第一支撑板，其可转动地安装到所述底座上；第二支撑板，其可移动地安装到所述第一支撑板以沿着第一水平方向移动；第三支撑板；高度调节机构，其布置在所述第二支撑板和所述第三支撑板之间以使所述第三支撑板的高度相对所述第二支撑板是可调节的；以及第四支撑板，其可移动地安装到所述第三支撑板以沿着垂直于所述第一水平方向的第二水平方向移动。前述床板可移动地安装到所述第四支撑板以沿着所述第一水平方向移动。
根据本发明的第一方面，所述底座包括环形轨道，所述第一支撑板沿着所述环形轨道绕所述底座转动。
根据本发明的第一方面，在所述第一水平方向上，所述第二支撑板被配置以使得所述第二支撑板相对所述第一支撑板的可移动长度小于所述床板相对所述第四支撑板的可移动长度。
根据本发明的第一方面，所述第一支撑板绕所述底座可转动到至少180度的角度。
根据本发明的第一方面，在一种实施例中，还包括：主体支架；放疗组件，其固定到所述主体支架的第一侧；以及成像组件，其固定到所述主体支架的第二侧，所述放疗组件布置在所述成像组件和所述床板之间；其中，所述床板从病人被所述成像组件成像的第一位置到所述病人被所述放疗组件治疗的第二位置相对所述底座的移动距离为1900-4600mm或者1900-4000mm或者1900-3500mm或者1900-3200mm。
根据本发明的第二方面，公开了一种设备。该设备包括：底座；支撑组件，其可转动地支撑于所述底座上；以及床板，其安装到所述支撑组件上并沿着第一水平方向是可移动的；其中，所述支撑组件被配置为沿着第一水平方向、垂直于所述第一水平方向的第二水平方向和竖直方向上是可移动的。
根据本发明的第二方面，在一种实施例中，还包括：主体支架；放疗组件，其固定到所述主体支架的第一侧；以及成像组件，其固定到所述主体支架的另一侧；其中，所述放疗组件布置在所述成像组件和所述床板之间；并且其中，所述支撑组件被配置为沿着所述第一水平方向朝向所述成像组件可移动的，所述床板被配置为沿着所述第一水平方向朝向所述成像组件可移动的，并且所述床板是可转动的。
根据本发明的第二方面，所述床板从病人被所述成像组件成像的第一位置到所述病人被所述放疗组件治疗的第二位置相对所述底座的移动距离为1900-4600mm或者1900-4000mm或者1900-3500mm或者1900-3200mm。
附图说明
图1为根据一些实施方式的放射治疗系统的示意性的正面透视图；
图2为根据一些实施方式的放射治疗系统的示意性的正面透视图；
图3为根据一些实施方式的放射治疗系统的示意性的后侧透视图；
图4示意性地示出了根据一些实施方式的放射治疗系统的截面图；
图5示意性地示出了根据一些实施方式的放射治疗系统的正面视图；
图6为根据一些实施方式的放射治疗系统的示意图；
图7为根据一些实施方式的放射治疗系统的示意图；
图8为根据一些实施方式的放射治疗系统的示意图；
图9示意性地示出了根据一些实施方式的放射治疗系统的正面透视图；
图10示意性地示出了根据一些实施方式的放射治疗系统的后面透视图；
图11示意性地示出了根据一些实施方式的放射治疗系统的后面透视图；
图12为根据一些实施方式的床组件的后面透视图；
图13为根据一些实施方式的系统的侧向截面图；
图14为根据一些实施方式的侧向截面图；
图15为根据一些实施方式的床组件的后侧透视图；
图16为根据一些实施方式的床组件的侧向视图；
图17为根据一些实施方式的床板的顶侧透视图；
图18为根据一些实施方式的床板的底侧透视图；
图19示意性地示出了组合式的医疗设备；以及
图20示意性地示出了组合式医疗设备。
具体实施方式
下面的描述被提供用于使本领域的任何技术人员能够制造和使用所述的具体实施方式并且阐述了准备用于实现所述具体实施方式的最佳实施例。然而，对于本领域的那些技术人员而言，很显然地，依然存在各种容易的变形方式。
权利要求书并不被限制到下述的具体实施方式上。如本说明书和权利要求书中所述，除非上下文明确提示例外情形，“一”(a)、“一”(an)、“所述”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括(comprise)”与“包含(include)”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，也就是说，该方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。此外，本文中的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”仅是根据附图所示方位的示例性描述，而不是限制性的。
一些实施方式包括一种放射治疗设备，所述放射治疗设备包括了连接到主体支架上的放疗组件和成像组件，且主体支架限定有允许床板从中通过的通孔。躺在该支撑板上的病人可以被成像，然后通过直接地并线性移动床板将病人移动到放疗组件进行放射治疗。因此，可以降低由病人的移动而造成定位误差，结果提高放射过程的效率。此外，连接到主体支架上的成像组件可以作为放疗组件的配重，从而降低放射治疗设备整体的体积和重量。因此，根据一些实施方式的医疗设备还可以解决设备稳定性、集成化和/或小型化的技术问题。
图1-图5示出了根据一些实施方式的放射治疗系统10。图1示意性地示出了放射治疗系统10，其包括外壳1000和床组件900；图2示意性示出了不带有外壳1000但带有床组件900的放射治疗系统10；图3示意性示出了不带有外壳1000和床组件900的放射治疗系统10；图4示意性地示出了图3的截面图；图5示意性地示出了图3的正面视图，其中，去除了基座。
具体地，该放射治疗设备10包括基座400、主体支架500、放疗组件600、成像组件700、配重部分800、床组件900以及外壳1000。根据一些实施方式，外壳1000覆盖主体支架500、放疗组件600的一部分、成像组件700和配重部分800。
该基座400包括基座主体402，其被水平地支撑于支撑表面(即，地面)。滚轮404、406可转动地设置在该基座主体402上，其中，滚轮404沿着该基座402横向延伸的第一水平方向和该基座402纵向延伸的第二水平方向都是成对布置的，滚轮406布置于滚轮404之间并且沿着该基座402纵向延伸的第二水平方向上也是成对布置的。此外，该基座主体402上还布置有驱动电机(未示出)以驱动滚轮404、406中的一个或多个。
基座400的实施方式并不限于被示出和描述的那些实施方式。例如，滚轮406可以被移除，并且成对的滚轮404、406可以分别被一个滚轮替代。
该主体支架500为大致圆筒形，其包括第一圆筒部分502、第二圆筒部分504以及将第一圆筒部分502连接到第二圆筒部分504的多个连接部分506。连接部分506呈肋状，这些连接部分可以为主体支架500提供适当的刚性同时还使重量较轻。该第一圆筒部分502和第二圆筒部分504分别沿着轴向固定、形成或延伸有外周边508。藉由该外周边508，圆筒部分502、504被分别支撑在基座主体402两侧的滚轮404、406上。
该圆筒部分502、504限定有孔，它们依次限定了主体支架500的第一通孔510的端部。典型地，当该主体支架500被支撑于基座400的滚轮404、406上时，该主体支架500的转动轴线为第一通孔510的水平轴中心。根据一些实施方式，该第一通孔的长度为400-800mm，或者为500-700mm。
根据一些实施方式的该主体支架500的结构是非限定性的。例如，第一圆筒部分502所限定的通孔大小可以与第二圆筒部分504所限定的通孔的大小是不同的。在另一个例子中，主体支架500包括环形支架和内侧被固定到环形支架上的圆筒体。选择性地，该主体支架500可以包括多个扇形部分或者通过多个紧固件彼此紧固的两个半圆筒形部分，以便省略肋状连接部分506。该主体支架500也可以通过其他方式周向地支撑在基座400上，例如，分别从第一圆筒部分502的内侧和第二圆筒部分504的外侧沿着轴向延伸而成的环形轨道。而且，该环形轨道的直径可以大于、小于或等于该主体支架500的直径。
如前所述，基座400可以设有驱动电机。驱动电机的输出端可以连接到主动链齿轮。该主体支架500的第一圆筒部分502或第二圆筒部分504的外周边508上沿着周向可均匀地设有链齿，藉此，可通过与主动链齿轮和链齿分别啮合的链条将驱动电机的动力传递到主体支架500上以带动主体支架500绕水平轴线转动。转动时，滚轮404、406可随同主体支架500一起转动，从而滚轮404、406一方面起到支撑主体支架500的作用，另一方面也使主体支架500转动时所受的摩擦力尽可能地小从而提高主体支架500的转动效率。在一些实施方式中，基座400的动力源(例如，驱动电机)和主体支架500之间的传动亦可以被诸如皮带的其他等同装置来替代。
放疗组件600包括治疗臂602、治疗头604以及射野成像单元606。该治疗臂602的一端固定于主体支架500的第一侧的第一位置P1处，即，固定到第一圆筒部分502上，该治疗臂602的另一端向外延伸。治疗头604固定于治疗臂602的另一端。射野成像单元606可以包括固定到主体支架500的支撑臂和连接到该支撑臂上的射野成像装置，其中，在放射治疗状态时该射野成像装置与治疗头604关于中心转动轴线是相对的。选择性地，该支撑臂是可收折的，即，当处于放射治疗状态时，该支撑臂由专门电机驱动而伸开从而将射野成像装置置于与治疗头604相对的位置以接收治疗头604的出束，当需要时，该支撑臂可在非成像模式下缩回至收折位置。
有关治疗臂602、治疗头604和射野成像装置606的结构、配置和使用是已知的，已经有大量的专利、专利申请和/或其他专业技术文献对其结构有详细的记载，在此不再赘述；另外，一些实施例省略了射野成像单元。射野成像装置606可以被布置在主体支架500的第一侧的第二成像组件替代。该第二成像组件与前述射野成像装置606区别可以在于其X射线源是独立于治疗头604的。
成像组件700安装到主体支架500的第二侧，即，安装到第二圆筒部分504上。具体地，该成像组件700为CT成像组件，其包括定子702、转子704以及安装于转子704上的成像元件。更具体地，定子702固定于主体支架500上，转子704可转动地安装到定子702上，成像元件至少包括X射线球管706和探测器708，两者关于转子704的转动中心相对地布置。
更详细地，参见图2-图3，定子702固定在第二圆筒部分504上，藉此，定子702可以随着主体支架500的转动而转动。定子702上限定有中心通孔。转子704通过轴承连接到定子702上以使其可独立于定子702转动，并且转子704通过滑环电连接到定子702以确保当转子704相对定子702转动时转子704上的各成像元件的电力供应。
转子704也限定有中心通孔，在该中心通孔内，可以放入待成像的物体，诸如，人体。定子702的中心通孔和转子704的中心通孔共同地构成第二通孔710，该第二通孔710与第一通孔510大体上是同轴的。
根据图1-图5的实施方式，CT成像组件700的定子702靠近主体支架500的第二侧，转子704再通过轴承可转动地安装到定子702上。即，该转子704比定子702离主体支架500更远。然而，可选择地，可以将设有成像元件的转子704先通过轴承可转动地安装到定子702上，再以转子704靠近主体支架500的第二侧的安装方向将定子702通过连接件固定到主体支架500的第二侧。结果，定子702比转子704离主体支架500的第二侧更远。假定其他元件尺寸和连接方式是相同的，相比于图1-图5的配置方式，这种配置方式可以减少成像组件700的成像平面和放疗组件600的等中心点之间的距离。
成像组件700也可以为MR成像组件或者正电子放射断层造影(PET)成像组件，这样可以将转子704省略掉。例如，当成像组件700为MR成像组件时，可将磁共振成像元件，诸如主磁体、梯度线圈和脉冲线圈设置在定子702内。当成像组件700为PET成像组件时，可将其探测器环直接设置到定子702上。
上述成像组件700可以被视为用于平衡放疗组件600的配重部分，该部分内容将在下文予以详述。
配重部分800包括固定到第二圆筒部分504的支架802、从支架802向外延伸的杆804以及多个配重块806。每一块配重块806限定通孔808，从而配重块806可被悬挂于杆804上并通过诸如螺栓等紧固件可拆卸地固定在主体支架500上。本领域技术人员可以理解，该配重部分800的配重是可调节的，例如，通过增加或减少配重块806的方式，配重是可调的。选择性地，该配重部分800作为整体可以以固定方式被固定到主体支架上或者可以包括与主体支架一体的至少一部分。在另一种选择性实施例中，该配重部分可以包括固定于主体支架上或者从主体支架延伸而成的一部分配重以及支撑在主体支架上的另一部分可调节的配重。
参见图3-图5，现在将参考配重部分800来描述技术方案。根据一些实施方式中，主体支架500和基座400之间的连接方式特点在于主体支架500通过其外周边508压置到基座400上的滚轮404、406，即，主体支架500“被放置”或“被支撑”而非“被固定”到基座400上。由于固定到主体支架500一侧的治疗臂602和治疗头604非常笨重，并且考虑整个设备的转动平衡，产生的力矩可能导致主体支架500易于相对基座400移出原位，例如，从基座400倾翻。因此，根据一些实施方式，布置一个或多个配重以便于防止主体支架500与基座400离开原位并且还能确保转动过程中主体支架500的平衡。
根据一些实施方式，配重部分可以如下所述地被布置。成像组件700用作用于平衡放疗组件600的第一配重部分。配重部分800被配置以协同成像组件700用于防止主体支架500在放疗组件600的作用下倾翻并且关于主体支架500的转动轴线与放疗组件600动平衡。
具体地，作为第一配重部分，成像组件700基本同轴地安装到主体支架500的第二侧。配重部分800被固定到该主体支架500的第二侧，并关于转动轴线大致偏离开治疗臂602(或者治疗头604)。参见图4，该配重部分800被固定于主体支架500的第二侧的第二位置P2处，其中，该第二位置P2关于转动轴线B与治疗臂602的第一位置P1的方向相反。进一步地，该第二位置P2的中心基本坐落于通过主体支架500第二侧所在的径向转动平面的转动中心且与主体支架500的第一侧所在的径向转动平面的转动中心和第一位置P1的连线相平行的直线上。如图所示，该第二位置P2在周向上大体上与第一位置P1偏离开大致一百八十度。
根据一些实施方式，配重部分800的第二位置P2与射野成像装置在周向上的角度方位P3大体上相同(例如，P2和相同平面内的竖直线偏离开的角度与P3和相同平面内的竖直线偏离开的角度是大体相同的)。易言之，配重部分800安装到主体支架500的位置与射野成像装置606安装到主体支架500的位置基本关于主体支架500的中心转动平面是对称的。
为了配置配重部分800以协同成像组件700用于防止主体支架500在放疗组件600的作用下倾翻，配重部分800连同成像组件700、主体支架500和放疗组件600可以被配置以使质心M投影在基座400支撑主体支架500的点S1、S2之间，即，质心M位于竖直平面PS1、PS2之间的平面PSC上，如图4所示。
可以设想，在一些实施方式中，该成像组件700关于水平转动轴线的质量分布是大致均匀的，也就是说，成像组件700在转动中是自平衡的。
更详细地，参见图4，若治疗臂602和治疗头604的质心M1离质心M所在的平面PSC的距离约为L1；放疗组件600中的射野成像单元606的质心M2离质心M所在的平面PSC的距离约为L2；成像组件700的质心M3离质心M所在的平面PSC的距离约为L3；配重部分800的质心M4离质心M所在的平面PSC的距离约为L4；则，为了防止主体支架500相对基座400移出原位，一些实施方式被配置以符合下述公式：
M1×L1+M2×L2＝M3×L3+M4×L4
应当理解，由于装机需要，可能会安装一些其他部件于主体支架上，故，上述关系式可能需要相应地调整。
参见图5，若放疗组件600的治疗臂602和治疗头604的质心M1距离转动轴线B约为L5，射野成像单元606的质心M2距离转动轴线B约为L6；配重部分800的质心M4距离转动轴线约为L7；则为了达到转动平衡状态，一些实施方式被配置以符合下述公式：
M1×L5＝M2×L6+M4×L7
根据一些实施方式，治疗臂602和治疗头604的共同质量在1200-1300千克之间，射野成像单元606质量为200-300千克，该成像组件700和配重部分800的每一个大约1000千克。
应当可以理解，根据上述原理可以计算平衡质量从而实现在逆时针和顺时针转动方向上的平衡。
在上述的具体实施方式中，成像组件700包括定子702和转子704。然而，在其他实施方式中，成像组件700可以仅包括转子，其中，具体的成像元件(对于CT成像组件的情况，诸如X射线球管和探测器)被设置在转子上；在其他实施方式中，成像组件700，例如MR成像组件，可以仅包括定子，其上具体成像元件诸如主磁铁、梯度线圈和脉冲线圈可以被设置在定子上。
该配重部分800可以被全部/部分可拆卸地固定到主体支架500上，或者可以全部/部分以不可拆卸的方式固定到主体支架500上，或者可以全部/部分地从主体支架500本身延伸而与其一体的。该配重部分800可以根据前述方法配置在合适的位置上。还应当可以理解，该配重部分800的配重是可调节的，例如通过增加或者减少配重块的方式；可选择地，该配重部分800也可以全部或部分地沿着径向方向或轴向方向向外和/或向内移动从而调节质心M的位置。
可选择地，该放疗组件600可以包括另一配重部分，其大致邻近射野成像装置606并且关于转动轴线相对治疗臂602和/或治疗头604布置。
根据附图1-5和/或一些实施方式，放射治疗设备可以是适当地紧凑的。具体地，放疗组件600的等中心点(即，放射束纵向轴线与主体支架500的转动轴线的交点)到成像组件700的成像平面之间的距离可以为1300-2300mm或者1300-2000mm或者1300-1700mm。
相对于常规系统，根据一些实施方式的放射治疗设备10中，成像组件700的成像平面和放疗组件600的等中心点之间的距离更短。该技术方案至少部分地通过将成像组件700安装到主体支架500上同时如上所述地设置配重部分800来实现的。更具体地，放疗组件600与成像组件700共用主体支架500使整体的被占体积以及在第一水平方向上的长度减小，并且，通过将成像组件700配置成第一配重部分并且配置配重部分800，可以同时实现动平衡。
在图6中示意性地示出了根据一些实施方式的放射治疗设备30。该医疗设备30包括：基座400、主体支架500、放疗组件600和成像组件700。具体地，该主体支架500在周向上被可转动地支撑于基座400上。该放疗组件600至少包括治疗臂602和治疗头604。在一些实施方式中，该放疗组件600还包括射野成像装置。该治疗臂602的一端固定于主体支架500的第一侧的第一位置并且其另一端向外延伸。该治疗头604固定于治疗臂602的另一端。
该成像组件700安装到主体支架500的第二侧，并被配置成放疗组件600的配重部分。成像组件700被配置以使其质心Ma关于主体支架500的转动轴线La朝着远离放疗组件600的质心Mb的方向偏置。成像组件700被配置以使其连同主体支架500和放疗组件600的质心Mc在水平面上的投影落于基座400支撑主体支架500的支撑点Sa、Sb之间。更具体地，质心Mc落在两竖直平面PSa、PSb之间。
成像组件700包括定子或转子或定子和转子的组合，并且还包括成像元件。相应地，该成像元件设置在定子上或转子上或定子和转子的组合上。如果成像组件为CT成像组件，则该成像元件可以为X射线球管和探测器，如果成像组件为MR成像组件，则该成像元件可以为主磁铁、梯度线圈和脉冲线圈等。
放射治疗设备30被配置为通过配重部分防止倾翻，与上述的放射治疗设备10、20不同之处在于，省略了配重部分800，并且成像组件700用作配重部分。在这种设备30中，成像组件700的质心关于主体支架500的转动轴线朝着远离放疗组件600的质心的方向偏置。
图7示出了根据一些实施方式的一种放射治疗设备40。该放射治疗设备40包括：基座400；圆筒状的主体支架500，在周向上被可转动地支撑于基座400上；放疗组件600，其包括治疗臂602和治疗头604，治疗臂602的一端固定于主体支架500的第一侧另一端向外延伸，治疗头604固定于治疗臂602的另一端；成像组件700，被安装到主体支架500的第一侧；以及配重部分800，固定到主体支架500的第二侧，并被配置以使其连同主体支架500、放疗组件600和成像组件700的共同质心落在基座400支撑主体支架500的支撑面之间以防止倾翻，并且进一步被配置以使得主体支架500在动平衡状态下是可转动的。
所述成像组件700的成像平面和放疗组件600的等中心点之间的距离D可以在500mm和1600mm之间。该放射治疗设备40还可以包括床组件，该床组件包括床板。该床板从病人被成像组件700成像的第一位置到被放疗组件600治疗的第二位置之间的可移动距离可以为1100-3600mm或者1100-2500mm或者1100-2200mm。前述距离范围1100-3600mm适用于全身扫描情形，其他的距离范围适于预定扫描区间的情形。
在该实施方式中，该成像组件700可以为CT成像组件、MR成像组件或PET成像组件。而且，成像组件700与主体支架500是大致同轴的。配重部分800关于主体支架500的转动轴线与治疗头604的方向相反地偏置。可选择地，配重部分800的配重可以是可调节的。
如图8所示，根据另一实施方式，公开了一种放射治疗设备50，该放射治疗设备50与放射治疗设备40的区别在于成像组件700被布置在主体支架500的内部。根据一些实施方式，成像组件700也可以部分地被布置在主体支架500的内部。
成像组件700的成像平面和放疗组件600的等中心点之间的距离D’可以为800-2000mm。床板从病人被成像组件700成像的第一位置到被放疗组件600治疗的第二位置之间的可移动距离可以为1400-4000mm或者1400-2900mm或者1400-2600mm，其中，前述距离范围1400-4000mm适用于全身扫描情形，其他的距离范围适于预定扫描区间的情形。
该成像组件700可以为CT成像组件、MR成像组件或PET成像组件，而且，成像组件700与主体支架500是大致同轴的。配重部分800关于主体支架500的转动轴线与治疗头604方向相反地偏置开，从而防止设备40倾翻。配重部分800的配重可以是可调节的。
图9-图11示出了一种放射治疗设备20。该放射治疗设备20与上述的放射治疗设备10类似，并且还包括滚筒1200、拖链支架1300(还被熟知为带支架或带轨道)和拖链1400。
具体地，滚筒1200邻近成像组件700被固定到主体支架500的第二侧。拖链支架1300包括圆筒形的支架主体1304，其同心地围绕滚筒1200且与滚筒1200限定了环形轨道。拖链1400被布置在环形轨道内，其一端固定到滚筒1200另一端固定到圆筒形的支架主体1304。一根或者多根电的和/或信号的缆线可以由该拖链1400承载，该缆线的一端电连接到放疗组件600和/或成像组件700，电缆的另一端电连接到设备20外的电源或者其他设备。
更具体地，滚筒1200通过周向均匀布置的多根横梁1206固定到主体支架500的第二侧上，并且该滚筒1200与主体支架500是基本同轴的。该滚筒1200的筒状本体1202两侧的边缘沿着径向方向向外延伸以形成凸缘1204，筒状本体1202连同两侧的凸缘1204构成外轨道。在主体支架500的轴向上，滚筒1200限定了第三通孔1208，其与第一通孔510和第二通孔710是连通的并且可以是基本同轴的。由于这种布置，当床板908进入到第一通孔510和第二通孔710采集病人图像时不会与该滚筒1200发生干涉。
拖链支架1300包括拖链支架基座1302，其用于支撑其上的拖链支架主体1304。更具体地，拖链支架基座1302被支撑于地面上，并且拖链支架主体1304为大致圆筒状，其边缘沿着径向向内延伸以形成凸缘1306。这样，拖链支架主体1304形成了内轨道。而且，如图所示，拖链支架基座1302被布置以使该拖链支架主体1304被径向布置在滚筒1200的外侧，且与滚筒1200基本上同轴的。拖链支架主体1304的内轨道与滚筒1200的外轨道径向上彼此相对且被间隔开以形成前述环形轨道。前述的拖链1400被布置在该环形轨道内，其中，该拖链1400可以为双向弯曲拖链。
装机时，连接到外部电源(例如，位于地面的电源插座)的电缆可以绕经拖链支架主体1304的外表面，经由拖链支架主体1304限定并位于拖链支架主体1304与拖链1400连接处的孔进入到拖链支架主体1304的内表面；进而，该电缆穿设到拖链1400内由拖链1400承载，接着从拖链1400与滚筒1200的连接区域穿出，再沿着滚筒1200和主体支架500之间的横梁1206连接到放疗组件600和/或成像组件700的各电子元件上。经由部件限定的孔并通过诸如柔性束线元件的束线器，该电缆可以被固定或紧固或捆绑到其绕经的各部件上。
前面滚筒1200、拖链支架1300和拖链1400的布置，可以允许将电源的电力输送给放疗组件600和/或成像组件700，同时保护电缆不被损坏。对于成像组件700为CT成像组件的情形，电力可以通过定子和转子之间的滑环来传输。
环形轨道内的拖链1400的所需长度可以由基座400上主体支架500的转动范围来确定。根据一些实施方式，充分地考虑到放疗组件600的治疗臂602和治疗头604的转动范围、安全性以及其他因素，拖链1400的长度被预定以允许主体支架500在-180度到+365度的范围内转动是较优的。
拖链1400可以承载电缆、信号线和/或者冷却介质管线。滚筒1200、拖链支架1300和拖链1400并不限于与如图9-11所示的放射治疗设备一起使用。例如，该实施方式可以与将放射治疗设备20中的成像组件去除的医疗设备结合使用，或者可以与将放射治疗设备20中的成像组件布置于放疗组件的同一侧的医疗设备结合使用，或者可以与将成像组件至少部分地布置于主体支架内部的医疗设备结合使用。
如图12所示，床组件900包括第一支撑组件902、第二支撑组件904、第三支撑组件906和床板908(如图1所示)。具体地，第一支撑组件902包括底座9022和第一支撑板9024，其中，底座9022具有作为环形轨道的圆筒状周边，该周边用于将第一支撑板9024支撑于其上。第二支撑组件904包括第二支撑板9042、第三支撑板9044以及固定在所述第二支撑板9042和第三支撑板9044之间的高度调节机构9046。该高度调节机构9046例如可以包括剪刀式调节机构，藉此调节机构，该第三支撑板9044的高度可以被调节。该第二支撑板9042与第一支撑板9024之间可以设有滑动结构以使所述第二支撑板9042关于第一支撑板9024在第一水平方向上是可滑动的。例如，可以在第二支撑板9042上限定两条平行凹槽，相应地，可以在该第一支撑板9024上设置两条平行导轨。或者，可以在第二支撑板9042上设置两条平行导轨，相应地，可以在该第一支撑板9024上限定两条平行凹槽。
第三支撑组件906包括第四支撑板9062。具体地，该第四支撑板9062和第三支撑板9044之间可以设置有彼此适配的结构。例如，可以在第四支撑板9062上限定两条平行凹槽，相应地，可以在该第三支撑板9044上设置两条平行导轨。选择性地，可以在第四支撑板9062上设置两条平行导轨，相应地，可以在该第三支撑板9044上限定两条平行凹槽。因此，该第四支撑板9062可以相对第三支撑板9044在第二水平方向滑动。
第四支撑板9062的上表面限定有沿着第一水平方向延伸且向上的开口，开口内可以布置可滑动托板(未示出)。图1的床板908被固定到所述可滑动托板上并可随着可滑动托板在第一水平方向滑动。前述第一支撑板9024相对底座9022的转动、第二支撑板9042相对第一支撑板9024在第一水平方向上的滑动、高度调节机构9046的高度调节、该第四支撑板9062相对第三支撑板9044在第二水平方向的滑动以及该第四支撑板9062的可滑动托板相对第四支撑板在第一水平方向的滑动均可以通过专门的且独立可控的机构来驱动。可选择地，前述第一支撑板9024相对底座9022的转动、第二支撑板9042相对第一支撑板9024在第一水平方向上的滑动以及高度调节机构9046的高度调节可以由专门的机构驱动，其他运动可以手动地调节并被锁定机构锁定。
装机时，可以将底座9022安装于治疗室或者成像室的地面以下。另外，第一支撑板9024相对底座9022的可转动角度范围可以在0-180度之间。可以采用其他的装机方式，第一支撑板9024相对底座9022的可转动角度范围也可以大于180度或者比180度小。
根据一些实施方式，该床组件900可以绕着底座9022的竖直轴线转动、可以在第一水平方向移动、可以在第二水平方向移动、可以在竖直方向移动，并且还可以做这些运动的任意组合。具体地，由于该床组件900的床板908在第一水平方向上的运动范围是由第二支撑板9042相对第一支撑板9024的可移动距离以及支撑床板908的可滑动托板相对第四支撑板9062在第一水平方向的可移动距离共同决定的，故该床板908在第一水平方向的运动范围为较大的距离。如图12所示，为了使整体结构的刚性和稳定性更好，第二支撑板9042相对第一支撑板9024在第一水平方向上的可移动长度可以小于可滑动托板(或床板908)相对第四支撑板9062在第一水平方向上的可移动长度。这种布置考虑了由第二支撑组件904、第三支撑组件906以及床板908上的病人的整体重量引起的第一支撑板9024的弹性变形。
上述的床组件900可以与此处所述放射治疗设备10、20结合使用。更具体地，在通过诸如CT成像组件的成像组件700成像时，该床组件900的第一支撑板9024可以先从图13所示的位置转动到最靠近主体支架500的位置以使得第一水平方向平行于主体支架500的转动轴线。接着，第二支撑板9042可以相对第一支撑板9024在第一水平方向上移动到最靠近主体支架500的位置，然后，可以调节高度调节机构9046以使病人处于特定高度。随后，固定到可滑动托板上的床板908相对第四支撑板9062在第一水平方向上朝着主体支架500运动并运动到使成像组件700的成像平面以便于完成预定扫描区域的扫描。
为了对已知靶区扫描完全，床板908需要在第一水平方向上移动以使预定扫描区(通常，扫描区的预期长度可以在600-900mm之间)可以被该成像平面全部扫描到，例如如图14所示。若靶区并不完全已知，则预定扫描区可能会更长。例如，全身扫描的长度可预定为2m，半身扫描的长度可被预定为1m。因为床组件900位于放疗组件600的一侧，故为了采集图像床板908需要移动经过主体支架500的第一通孔510。与独立的成像设备，诸如独立的CT成像设备相比，床板908在第一水平方向的移动范围更长是必要的。
在成像后，床板908上的病人从成像位置移动到治疗位置，即，移动床板908直到放疗组件600的等中心点对准由成像组件700确定的靶区。在放疗过程中，考虑不同病人的靶区深度不同或者单个病人的不同靶区的深度差异，可以调节高度调节机构9046以使床板908处于合适的高度。进一步地，为了确保治疗头604的射束按照治疗计划系统中预定的不同方向照射到靶区，该床板908可绕底座9022的中心转动到预定角度。
考虑治疗臂602的长度、主体支架500的纵向长度以及其他可能扫描情形，床组件900的床板908从病人被成像组件700成像的第一位置到病人被放疗组件600治疗的第二位置的可移动距离可以为1900-4600mm或者1900-4000mm或者1900-3500mm或者1900-3200mm。如果扫描长度是预定的，床板908从第一位置到第二位置的可移动距离可以大致等于放疗组件600的等中心点与成像组件700的成像平面之间的距离与预定扫描长度之和。
在放疗模式，根据一些实施方式：第一、床板908在第一水平方向是可移动的；第二、床板908在垂直于第一水平方向的第二水平方向上是可移动的；第三、床板908在竖直方向上是可调节的；以及第四、床板908关于竖直轴线是可转动的。
在成像模式，根据一些实施方式：第一、床板908在第一水平方向是可移动的；第二、床板908在垂直于第一水平方向的第二水平方向上是可移动的；以及第三、床板908在竖直方向上是可调节的。
如果将示例性实施例中的第一支撑组件902的第一支撑板9024、第二支撑组件904和第三支撑组件906视为一个新组件，该新组件一方面被可转动地支撑在底座9022上，另一方面支撑床板908以使床板908在第一水平方向上是可移动的。通过配置该组件沿着第一水平方向、垂直于第一水平方向的第二水平方向和竖直方向上可移动的，可以实现在放疗模式和成像模式下床板908的上述运动。实施方式可以采用各种系统和结构来实现上述运动。
图15-图18示出了根据一些实施方式以实现上述运动的具体机构。床板908利用水平横向电机在水平横向方向上是可移动的，并且利用水平纵向电机驱动同步齿带从而沿着床板载体的线性导轨在水平纵向方向上是可移动的。转动运动是由转动的底座部分提供的，并且基架的线性运动是由推链系统(push-chain system)和线性导轨提供的。所示的双剪刀机构提供了床板相对于基架的垂直运动。
实施方式可以包括这样的床组件，该床组件包括底座、支撑组件和床板，其中，所述支撑组件可转动地支撑于所述底座上，床板安装到支撑组件上并且沿着第一水平方向是可移动的，并且支撑组件被配置为沿着第一水平方向、垂直于第一水平方向的第二水平方向和竖直方向上可移动的。这种实施方式可以为放射治疗设备10、20，其包括主体支架500、固定到主体支架500一侧的放疗组件600和固定到主体支架500另一侧的成像组件700。成像组件700相对放疗组件600远离床组件900，并且，当由成像组件700成像时，支撑组件被配置为可沿着第一水平方向朝向成像组件700移动，且床板也在第一水平方向朝向成像组件700移动。为了将病人从被成像组件700成像的第一位置移动到被放疗组件600治疗的第二位置，床板908相对底座9022的可移动的距离可以为1900-4600mm或者1900-4000mm或者1900-3500mm或者1900-3200mm。

Claims (4)

1.一种用于放射治疗的床组件，包括:
底座；
支撑组件，其包括:
第一支撑板，其可转动地安装到所述底座上；
第二支撑板，其可移动地安装到所述第一支撑板以沿着第一水平方向移动；
第三支撑板；
高度调节机构，其布置在所述第二支撑板和所述第三支撑板之间以使所述第三支撑板的高度相对所述第二支撑板是可调节的；以及
第四支撑板，其可移动地安装到所述第三支撑板以沿着垂直于所述第一水平方向的第二水平方向移动；以及
床板，其可移动地安装到所述第四支撑板以沿着所述第一水平方向移动；
第四支撑板的上表面限定有沿着第一水平方向延伸且向上的开口，开口内可以布置可滑动托板，床板被固定到所述可滑动托板上并可随着可滑动托板在第一水平方向滑动；
其中，在所述第一水平方向上，所述第二支撑板被配置以使得所述第二支撑板相对所述第一支撑板的可移动长度小于所述床板相对所述第四支撑板的可移动长度，以减小所述第二支撑板、所述第三支撑板、所述高度调节机构、所述第四支撑板以及所述床板上的病人的整体重量引起的所述第一支撑板的弹性变形；
所述床板的移动范围由所述第二支撑板相对所述第一支撑板的可移动长度和所述床板相对所述第四支撑板的可移动长度决定以降低放射治疗的定位误差。
2.根据权利要求1所述的用于放射治疗的床组件，其中，所述底座包括环形轨道，所述第一支撑板沿着所述环形轨道绕所述底座转动。
3.根据权利要求1所述的用于放射治疗的床组件，其中，所述第一支撑板绕所述底座可转动到至少180度的角度。
4.根据权利要求1所述的用于放射治疗的床组件，还包括:
主体支架；
放疗组件，其固定到所述主体支架的第一侧；以及
成像组件，其固定到所述主体支架的第二侧，所述放疗组件布置在所述成像组件和所述床板之间；
其中，所述床板从病人被所述成像组件成像的第一位置到所述病人被所述放疗组件治疗的第二位置相对所述底座的移动距离为1900-4600mm或者1900-4000mm或者1900-3500mm或者1900-3200mm。
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