CN107890612A - 一种聚焦放疗装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚焦放疗装置及设备，属于医疗器械技术领域。该聚焦放疗装置包括放射源，设置有第一准直孔的预准直体以及包括基体和关源体的准直体；其中，所述基体设置有用于与所述第一准直孔同轴连通的第二准直孔；所述关源体嵌于所述基体上未设置所述第二准直孔的部位，用于阻挡穿过所述第一准直孔所述放射源发出的射线，并且所述关源体的材料密度大于所述基体的材料密度；这样，可以减轻聚焦放疗装置的重量、降低生产成本、在保证射野的剂量特性的同时有效地阻止了放射源射线的漏泄。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种聚焦放疗装置及设备。
背景技术
在放射治疗行业，聚焦放射治疗技术已经相当成熟，聚焦放疗头中放射源发出的射线经预准直体、准直体聚焦于患者的病灶，摧毁肿瘤组织。
通常，聚焦放疗头中的预准直体、准直体的材料为钨，然而，钨材料的密度大，重量大，影响聚焦放疗设备整体的平衡性及稳定性，并且，钨材料的硬度高，不易加工，使得预准直体、准直体加工的生产成本高。但是，如果将预准直体、准直体的材料换做容易加工的轻质材料，就会降低射野的剂量特性，射野半影增大，并且不能有效的阻止放射源射线的漏射。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种聚焦放疗装置及设备，可以降减轻聚焦放疗装置的重量、低生产成本、在保证射野的剂量特性的同时有效地阻止了放射源射线的漏泄。
为了达到本发明目的，本发明实施例提供了一种聚焦放疗装置，所述装置包括：放射源；预准直体，设置有第一准直孔；准直体，包括基体和关源体，其中：所述基体，设置有用于与所述第一准直孔同轴连通的第二准直孔；所述关源体，嵌于所述基体上未设置所述第二准直孔的部位，用于阻挡穿过所述第一准直孔所述放射源发出的射线，并且所述关源体的材料密度大于所述基体的材料密度。
在一实施例中，所述关源体的厚度比所述基体小，或者与所述基体的厚度相等。
在一实施例中，所述关源体的材料为：钨、铅、钨合金、含钨的复合屏蔽材料或者含铅的复合屏蔽材料，和/或，所述基体的材料为铁碳合金。
在一实施例中，所述预准直体包括：基块和屏蔽块，其中：所述第一准直孔设置在所述基块上；所述屏蔽块嵌于所述基块上所述第一准直孔的周围，用于阻挡所述放射源发出的射线漏射，并且所述屏蔽块的材料密度大于所述基块的材料密度。
在一实施例中，所述屏蔽块的厚度比所述基块小，或者与所述基块的厚度相等。
在一实施例中，所述屏蔽块为环形屏蔽块。
在一实施例中，所述屏蔽块的材料为：钨、铅、钨合金、含钨的复合屏蔽材料或者含铅的复合屏蔽材料，和/或，所述基块的材料为铁碳合金。
在一实施例中，所述装置还包括：用于开启或者关闭所述放射源的开关体。
在一实施例中，所述装置还包括：屏蔽环，设置在装载放射源的载源腔的侧壁上。
在一实施例中，所述屏蔽环包括：第一屏蔽段和第二屏蔽段，所述第一屏蔽段与所述第二屏蔽段接合的端面呈阶梯状。
本发明实施例还提供了一种聚焦放疗设备，包括上述任一聚焦放疗装置。
与现有技术相比，本发明实施例中的聚焦放疗装置，包括：放射源、预准直体和准直体，其中，所述预准直体设置有第一准直孔；所述准直体包括基体和关源体，其中，所述基体设置有用于与所述第一准直孔同轴连通的第二准直孔；所述关源体嵌于所述基体上未设置所述第二准直孔的部位，用于阻挡穿过所述第一准直孔所述放射源发出的射线，并且所述关源体的材料密度大于所述基体的材料密度。与现有技术相比，密度较大的关源体可以保证放射源发出的射线被完成阻挡，阻止了放射源射线的泄露，同时，密度较小的基体一方面可以降低准直体的重量，从而聚焦放疗装置整体的重量也随之降低，有利于确保安装聚焦放疗装置的聚焦放疗设备整体的平衡性及稳定性，另一方面，密度较小的基体比较容易加工，不易变形，在保证射野的剂量特征的同时，降低了生成成本。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1A和1B为本发明实施例提供的一种聚焦放疗装置的剖视图一；
图2为本发明实施例提供的一种准直体的俯视图；
图3A和3B为本发明实施例提供的一种准直体的侧视剖视图；
图4为本发明实施例提供的另一种准直体的俯视图；
图5为本发明实施例提供的一种聚焦放疗装置的剖视图二；
图6为本发明实施例提供的一种预准直器的侧视剖视图；
图7为本发明实施例提供的一种聚焦放疗装置的结构示意图三；
图8为本发明实施例提供的一种聚焦放疗装置的结构示意图四；
图9A为本发明实施例提供的一种屏蔽环的俯视图；
图9B为本发明实施例提供的一种屏蔽环的侧视图；
图10为本发明实施例提供的一种聚焦放疗设备的结构示意图；
图中的附图标记分别表示：
1-聚焦放疗装置；11-放射源；12-预准直体；121-第一准直孔；122-基块；123-屏蔽块；13-准直体；131-基体；132-关源体；133-第二准直孔；14-开关体；141-偏心孔；15-屏蔽环；151-第一屏蔽段；152-第二屏蔽段；16-载源腔；2-机架。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
图1A和1B为本发明实施例提供的一种聚焦放疗装置的剖视图，如图1A所示，该聚焦放疗装置1包括：放射源11、预准直体12和准直体13，其中，预准直体12上设置有第一准直孔121，用于供放射源11发出的射线穿过；准直体13包括基体131和关源体132，这里，基体131设置有用于与第一准直孔121同轴连通的第二准直孔133，该第二准直孔133用于供经第一准直孔121、放射源11发出的射线穿过；结合图2所示，关源体132嵌于基体131上未设置第二准直孔133的部位，用于阻挡穿过第一准直孔121、放射源11发出的射线，并且关源体132的材料密度大于基体131的材料密度。
如图1B所示，在使用本发明实施例提供的聚焦放疗装置1对肿瘤组织进行放射治疗时，聚焦放疗装置1中的放射源11发射的射线穿过预准直体12上的第一准直孔121、以及准直体13基体131上的第二准直孔133，聚焦在目标肿瘤组织S处，以治疗肿瘤组织。当停止治疗时，如图1A所示，调整准直体13的位置，以使放射源11与关源体132对齐，从而屏蔽放射源发出的射线，阻止放射源11射线的外泄。
与现有的聚焦放疗装置1中由同一种屏蔽材料(例如：钨)制成的准直体相比，本发明实施例中聚焦放疗装置1中的准直体13包括采用不同密度的材料制成的两个部分：基体131和关源体132，其中，基体131上设置有可与预准直体12的第一准直孔121同轴连通的第二准直孔133，关源体132嵌于基体131上未设置第二准直孔133的部位，用于阻挡穿过第一准直孔121放射源11发出的射线。由于基体131的密度小于关源体132的密度，这样，密度较大的关源体132可以保证放射源11发出的射线被完成阻挡，阻止了放射源11射线的泄露，同时，采用密度较小的材料作为基体131，一方面，相比于现有技术，准直体13的重量明显减轻，聚焦放疗装置1整体的重量也随之降低，另一方面，密度较小的基体131比较容易加工，不易变形，在保证射野的剂量特征的同时，降低了生成成本。
这里需要说明的是，基体131包括设置有第二准直孔133的部位、以及未设置第二准直孔133的部位。以基体131的上端面(即距离放射源11近的一端)为例，关源体132可以由基体131上端面没有设置第二准直孔133的部位嵌入基体131，且需保证关源体132不影响第二准直孔133的使用。这里还需要说明的是，图2中的第二准直孔133为一组，仅是一种示例，当然，第二准直孔133也可以多组。
基体131可以根据需要设置为多种结构，例如：方形块体(如图2所示)、弧形体、柱状体或者其他结构，本发明实施例对于基体131的结构不作具体限定，能够与聚焦放疗装置1的放射源11、预准直体12相适配即可。
嵌于基体131上的关源体132也可以根据需要设置为多种结构，例如：柱状体(如图2所示)、方形块状体、梯形块状体或者其他结构，并且，关源体132的厚度可以与基体131的厚度相等，如图3A所示，也可以比基体131小，如图3B所示。本发明实施例对于关源体132的结构、厚度等不作具体限定，可阻挡或屏蔽放射源11发出的射线即可。
这里还需要说明的是，当放射源11包括多颗源时，关源体132可以设置为一个，同时阻挡每颗源发出的射线，如图1A和2，以这样的方式设置的关源体132为一个整体，容易加工和装配；关源体132也可以设置为多个，示例性的，如图4所示，关源体132的数目与多颗源数目相同，排布方式与多颗源的排布方式相同，每个关源体132可阻挡一颗放射源11发出的射线，这样设置的关源体132相对于一个整体关源体132，节约了材料成本，但同时增加了加工和装配难度。当然，关源体132的数目可以与放射源11中源的数目不同，本发明实施例对此不作具体限定。
在本发明实施例中，关源体132的材料密度需要大于基体131的材料密度，这里，关源体132的材料可以为钨、铅、钨合金、含钨的复合屏蔽材料、含铅的复合屏蔽材料或者其他屏蔽性能良好的材料。基体131的材料与关源体132所用材料相比，屏蔽射线的性能较差，但是密度较小、重量较轻、成本较低并且容易加工，基体131的材料可以为铁碳合金，例如铸铁、钢等，也可以为铝、铝合金等金属材料，或者其他复合材料。
进一步的，预准直体12可以为预准直器，当放射源11为一颗源时，预准直器也为一个，可以对该颗源进行预准直，当放射源11包括多颗源时，预准直器与源的数目相同，一个预准直器对一颗源进行预准直。
预准直体12也可以包括：基块122和屏蔽块123，如图5所示，其中，上述第一准直孔121设置在基块122上；屏蔽块123嵌于基块122上第一准直孔121的周围，屏蔽块123用于阻挡放射源11发出的射线漏射出去，并且屏蔽块123的材料密度大于基块122的材料密度。
这里需要说明的是，在未设置屏蔽块123的情况下，放射源11发出的射线可能从部件之间的缝隙、设置的孔径或者屏蔽性能较弱的部位等漏射出去，例如：可能经准直体13的第二准直孔133漏射出去，也可能是穿过基块122自身漏射出去。
与现有技术相比，采用密度较小的材料作为基块122，一方面，预准直体13的重量降低，聚焦放疗装置1整体的重量进一步降低，另一方面，密度较小的基块122比较容易加工，不易变形，在保证射野的剂量特征的同时，降低了生产成本。而采用密度较大的材料作为屏蔽块123，不论在放射治疗过程中还是停止放射治疗之后，均可以有效地阻挡放射源11发出的射线经密度较小的基块122、或者其他孔径或缝隙外泄出去。
这里需要说明的是，基块122包括设置有第一准直孔121的部位、以及未设置第一准直孔121的部位。以基块122的上端面(即距离放射源11近的一端)为例，屏蔽块123可以由基块122上端面第一准直孔121的周围嵌入基块122，且需保证屏蔽块123不影响第一准直孔121的使用。
基块122可以根据需要设置为多种结构，例如：方形块体、弧形体或柱状体或者其他结构，本发明实施例对于基块122的结构不作具体限定，能够与聚焦放疗装置1的放射源11、准直体13相适配即可。
嵌于基块122上的屏蔽块123位置、的结构、厚度可以根据准直体13基体131上的第二准直孔133来确定。如图5所示，放射源11发出的射线经第一准直孔121被关源体132屏蔽的情况下，为了避免放射源11发出的射线经基块122从准直体13基体131上的第二准直孔133外泄出去，可以将屏蔽块123设置在与第二准直孔133的位置相对的位置，即屏蔽块123与第二准直孔13对齐。当第二准直孔133为多组时，基块123需要屏蔽射线以避免其穿过所有第二准直孔133中的任意一个，这样，屏蔽块123的结构可能为不规则的环形屏蔽块，当然，屏蔽块122可以为规则的环形屏蔽块，或其他结构的屏蔽块，例如：方形块状体、梯形块状体等，分布在基块122的周围，并且，如图6所示，屏蔽块123的厚度可以比基块122小，也可以与基块122的厚度相等，如图5所示。本发明实施例对于屏蔽块123的位置、结构、厚度等不作具体限定，可阻挡或屏蔽放射源11发出的射线外泄即可。
在本实用新实施例中，屏蔽块123的材料密度需要大于基块122的材料密度，这里，屏蔽块123的材料为：钨、铅、钨合金、含钨的复合屏蔽材料或者含铅的复合屏蔽材料或者其他屏蔽性能良好的材料。基块122的材料与屏蔽块123所用材料相比，屏蔽射线的性能较差，但是密度较小、重量轻、成本较低并且容易加工，基块122的材料为铁碳合金，例如铸铁、钢等，也可以为铝、铝合金等金属材料，或者其他复合材料。
作为一种可选的方式，如图7所示，聚焦放疗装置1还包括：用于开启或者关闭放射源11的开关体14。
当打开开关体14时，放射源11为打开状态，放射源11发出的射线就可以穿过预准直体12(基块122)上的第一准直孔121、以及准直体13基体131上的第二准直孔133，聚焦在目标肿瘤组织处，以治疗肿瘤组织。当关闭开关体14时，放射源11为关闭状态，停止治疗，并调整准直体13的位置，以使放射源11与关源体132对齐，这样，就可以通过开关体14、关源体132更好地屏蔽放射源11的射线，防止射线泄露。
这里需要说明的是，如图7所示，开关体14结构可以为具有偏心孔141的圆柱体，开关体14绕圆柱体的中心轴旋转，当偏心孔141与放射源11对齐时，放射源11为打开状态，当偏心孔141与放射源11错开时，放射源11为关闭状态。当然，开关体14也可以为其他结构的开关体，例如：环形圆柱体，其环形侧壁上开设有供放射源射线穿过的射线孔，放射源11安装在该环形圆柱体的环形通孔内，开关体14绕环形圆柱体的中心轴旋转，当射线孔与放射源11对齐时，放射源11为打开状态，当射线孔与放射源11错开时，放射源11为关闭状态。本发明对开关体14的结构不作具体限定。
作为另一种可选的方式，如图8所示，聚焦放疗装置1还包括：屏蔽环15，设置在装载放射源11的载源腔16的侧壁上，该屏蔽环15用于屏蔽放射源11发出的射线，特别是装载放射源11的载源腔16和放射源11之间的缝隙泄露的射线。
在装载放射源11时，如图8所示，放射源11从聚焦放疗装置1的顶端放入的方式放入载源腔16。在使用聚焦放疗装置1进行放射治疗时，旋转开关体14、调整准直体13，以使开关体14的偏心孔141与放射源11对齐，准直体13基体131上的第二准直孔133与预准直体12(基块122)上的第一准直孔121对齐，从而放射源11发出的射线就可以穿过开关体14的偏心孔141、预准直体12的第一准直孔121、以及准直体13的第二准直孔133，聚焦在目标肿瘤组织处，以治疗肿瘤组织。在不需要使用聚焦放疗装置1进行放射治疗时，旋转开关体14、调整准直体13，以使开关体14的偏心孔141与放射源11错开，准直体13基体131上的关源体132与预准直体12(基块122)上的第一准直孔121对齐，从而放射源11发出的射线的被开关体14、关源体132屏蔽，同时射线被预准直体12的屏蔽块123阻挡，避免从准直体13的第二准直孔133泄露出去，除此，屏蔽环15阻挡了放射源11与载源腔16缝隙泄露的射线，由此，更好的防止了射线的外泄，达到了很好的屏蔽效果。
这里需要说明的是，放射源11也可以从聚焦放疗装置1的侧边放入，示例性的，放射源11横向插入结构为环形圆柱体的开关体14，这时，载源腔16为环形圆柱体的环形内壁所形成的腔体。当然，放射源11还可以通过其他方式放入载源腔16，本实施新型实施例对此不作具体限定。
进一步的，如图9A所示，上述屏蔽环15由两个或两个以上的子屏蔽段组成，任意两个接合的屏蔽段的端面呈阶梯状或齿状。也就是说，如图9B所示，上述屏蔽环15包括：第一屏蔽段151和第二屏蔽段152，第一屏蔽段151与第二屏蔽段152接合的端面呈阶梯状或齿状。这样，更好的屏蔽载源腔16和放射源11之间的缝隙泄露的射线。
图10为本发明实施例还提供的一种聚焦放疗设备的结构示意图，如图10所示，该聚焦放疗设备包括上述实施例中任一的聚焦放疗装置1。其中，聚焦放疗装置1安装在聚焦放疗设备的机架2上。以下对于采用该聚焦放疗设备对肿瘤组织进行治疗给予详细描述：
在使用聚焦放疗设备对肿瘤组织进行放射治疗时，聚焦放疗装置1中的放射源11发出的射线穿过预准直体12(基块122)上的第一准直孔121、以及准直体13基体131上的第二准直孔133，聚焦在目标肿瘤组织处，以治疗肿瘤组织。当停止治疗时，调整准直体13的位置，以使放射源11与关源体132对齐，以屏蔽发射源发出的射线。
由于基体131的密度小于关源体132的密度，这样，密度较大的关源体132可以保证放射源11发出的射线被完成阻挡，阻止了放射源11射线的泄露，同时，采用密度较小的材料作为基体131，一方面，相比于现有技术，准直体13的重量明显减轻，聚焦放疗装置1整体的重量也随之降低，有利于确保安装聚焦放疗装置1的聚焦放疗设备整体的平衡性及稳定性，另一方面，密度较小的基体131比较容易加工，不易变形，在保证射野的剂量特征的同时，降低了生产成本。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种聚焦放疗装置，其特征在于，包括：
放射源(11)；
预准直体(12)，设置有第一准直孔(121)；
准直体(13)，包括基体(131)和关源体(132)，其中：
所述基体(131)，设置有用于与所述第一准直孔(121)同轴连通的第二准直孔(133)；
所述关源体(132)，嵌于所述基体(131)上未设置所述第二准直孔(133)的部位，用于阻挡穿过所述第一准直孔(121)所述放射源(11)发出的射线，并且所述关源体(132)的材料密度大于所述基体(131)的材料密度。
2.根据权利要求1所述的聚焦放疗装置，其特征在于，所述关源体(132)的厚度比所述基体(131)小，或者与所述基体(131)的厚度相等。
3.根据权利要求1所述的聚焦放疗装置，其特征在于，所述关源体(132)的材料为：钨、铅、钨合金、含钨的复合屏蔽材料或者含铅的复合屏蔽材料，和/或，所述基体(131)的材料为铁碳合金。
4.根据权利要求1所述的聚焦放疗装置，其特征在于，所述预准直体(12)包括：基块(122)和屏蔽块(123)，其中：
所述第一准直孔(121)设置在所述基块(122)上；
所述屏蔽块(123)嵌于所述基块(122)上所述第一准直孔(121)的周围，用于阻挡所述放射源(11)发出的射线漏射，并且所述屏蔽块(123)的材料密度大于所述基块(122)的材料密度。
5.根据权利要求4所述的聚焦放疗装置，其特征在于，所述屏蔽块(123)的厚度比所述基块(122)小，或者与所述基块(122)的厚度相等。
6.根据权利要求4所述的聚焦放疗装置，其特征在于，所述屏蔽块(123)为环形屏蔽块(123)。
7.根据权利要求4所述的聚焦放疗装置，其特征在于，所述屏蔽块(123)的材料为：钨、铅、钨合金、含钨的复合屏蔽材料或者含铅的复合屏蔽材料，和/或，所述基块(122)的材料为铁碳合金。
8.根据权利要求1所述的聚焦放疗装置，其特征在于，所述装置还包括：用于开启或者关闭所述放射源(11)的开关体(14)。
9.根据权利要求1所述的聚焦放疗装置，其特征在于，所述装置还包括：屏蔽环(15)，设置在装载放射源(11)的载源腔(16)的侧壁上。
10.根据权利要求9所述的聚焦放疗装置，其特征在于，所述屏蔽环(15)包括：第一屏蔽段(151)和第二屏蔽段(152)，所述第一屏蔽段(151)与所述第二屏蔽段(152)接合的端面呈阶梯状。
11.一种聚焦放疗设备，其特征在于，包括：权利要求1-10任一项所述的聚焦放疗装置(1)，所述聚焦放疗装置(1)安装在所述放疗设备的机架(2)上。
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