CN108421174B - 新型放射源射线聚焦准直器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型放射源射线聚焦准直器,包括准直器本体,所述准直器本体为圆柱形,准直器本体的端面上开设有规格一致的多个锥孔,所述锥孔中嵌有一个锥管状聚焦装置,所述锥孔以准直器本体的端面圆心为中心分为多个圈层,每个圈层之间的距离相等,每个圈层的锥孔均匀分布。本发明结构简单,设计合理,在保证照射剂量率的同时,提高了照射剂量场的梯度。
Description
技术领域
本发明属于钴60立体定向肿瘤放射治疗设备的准直器技术领域,特别是涉及一种新型放射源射线聚焦准直器。
背景技术
放射治疗是肿瘤治疗疗法中重要的一种。伽马刀是利用钴60放射源发出的伽马射线来进行肿瘤治疗的医疗设备。根据临床需求,伽马刀的射线需要进行聚焦,使得剂量场具有足够的剂量率,以及足够大的剂量梯度,以保证照射治疗区域内得到足够的剂量率照射,同时照射治疗区域外的剂量足够低。射线准直器是对射线进行聚焦的关键部件,安装于伽马刀机头下方。目前行业里所使用的射线准直器都是上下直通的孔状结构。该结构不能同时很好地满足剂量率和剂量梯度这两个要求。开孔过大时,可以保证足够高的剂量率, 但是剂量梯度变小,照射治疗区域外接受的剂量过大。开孔较小时,情况相反。
因此,如何在保证剂量率的同时,提高照射剂量场的梯度成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的就是提供一种新型放射源射线聚焦准直器,能完全解决上述现有技术的不足之处。
本发明的目的通过下述技术方案来实现:
一种新型放射源射线聚焦准直器,包括准直器本体,所述准直器本体为圆柱形,准直器本体的端面上开设有规格一致的多个锥孔,锥孔的直径从准直器本体的上端面至下端面逐渐变小,所述锥孔中嵌有一个锥管状聚焦装置,所述锥孔以准直器本体的端面圆心为中心分为三个圈层,每个圈层之间的距离相等,每个圈层的锥孔均匀分布,所述准直器本体的端面中心为第一圈层,第一圈层设置有一个锥孔,其中心轴线与准直器本体端面的中心轴线重合,所述第一圈层外为第二圈层,第二圈层上每个锥孔的中心轴线均与准直器本体端面的中心轴线成1.2度夹角分布,所述第二圈层外为第三圈层,第三圈层上每个锥孔的中心轴线均与准直器本体端面的中心轴线成2.3度夹角分布。
进一步,所述锥管状聚焦装置包括一金属臂和一锥管,所述锥管的高度与准直器本体的高度一致,锥管的中心轴线与所在的锥孔的中心轴线重合,锥管的直径从准直器本体的上端面至下端面逐渐变小,两端为一圆环状,所述锥管的外壁与锥孔的内壁通过金属臂连接。
进一步,所述锥孔与锥管的上下端面直径可同比例改变。
进一步,所述锥孔的数量由放射源数量来决定。
进一步,所述准直器本体的侧面设置有排气凹道。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:结构简单,设计合理,通过安装锥管状聚焦装置,在保证照射剂量率的同时,提高了照射剂量场的梯度。
附图说明
图1是本发明的俯视图;
图2是本发明的仰视图;
图3是图1中A-A的剖面图;
图4是本发明的主视图;
图5是图2中B处的放大图;
图6是图1中C处的放大图;
图7是图2中D处的放大图。
附图标记:准直器本体(1)、锥孔(2)、锥管状聚焦装置(3)、金属臂(301)、锥管(302)、排气凹道(4)、安装槽(5)、第一圆柱形结构6、第一倒锥台形结构7、第二圆柱形结构8、第三圆柱形结构9、第二倒锥台形结构10、第四圆柱形结构11和第五圆柱形结构12。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。
如图1至图7所示,一种新型放射源射线聚焦准直器,包括准直器本体1,所述准直器本体1为圆柱形。准直器本体1的端面上开设有规格一致的多个锥孔2,锥孔2的直径从准直器本体1的上端面至下端面逐渐变小。所述锥孔2中嵌有一个锥管状聚焦装置3。所述锥孔2以准直器本体1的端面圆心为中心分为多个圈层,优选三个圈层,每个圈层之间的距离相等,每个圈层的锥孔2均匀分布。所述准直器本体1的端面中心为第一圈层,第一圈层设置有一个锥孔2,其中心轴线与准直器本体1端面的中心轴线重合。所述第一圈层外为第二圈层,第二圈层上每个锥孔2的中心轴线均与准直器本体1端面的中心轴线成1.2度夹角分布。所述第二圈层外为第三圈层,第三圈层上每个锥孔2的中心轴线均与准直器本体1端面的中心轴线成2.3度夹角分布。
所述锥管状聚焦装置3包括一金属臂301和一锥管302,所述锥管302的高度与准直器本体1的高度一致,锥管302的中心轴线与所在的锥孔2的中心轴线重合,锥管302的直径从准直器本体1的上端面至下端面逐渐变小,两端为一圆环状,所述锥管302的外壁与锥孔2的内壁通过金属臂301连接。
所述锥孔2与锥管302的上下端面直径可同比例改变。所述锥孔2的数量由放射源数量来决定。所述准直器本体1的侧面设置有排气凹道4,有利于排气。
现以22个放射源作为优选例对本发明做进一步阐述。在传统的射线准直器中,其准直器都是上下直通的孔状结构,本发明在该上下直通的准直孔内,嵌入一个锥管状聚焦装置3,以实现在保证照射剂量率的同时,提高照射剂量场的梯度。因锥管状聚焦装置3为一个锥管302和一个金属臂301组成的一体式结构,可采用低速电火花线切割的加工方式进行加工。
本发明准直器的高度为183.5mm,上端面直径为60mm,准直器的端面上设22个锥孔2,锥孔2贯穿准直器的上下两个端面,所有锥孔2的尺寸结构均相同。锥孔2在准直器上端面的直径为4.5mm,在准直器下端面的直径为3.8mm。22个锥孔2分为三圈均匀分布,即每圈之间的间距相等。以准直器的上端面为准对其进行说明:第一圈层有1个锥孔2,锥孔2的中心点为准直器端面的圆心,该锥孔2的中心轴线与准直器的中心轴线重合;第二圈层有7个锥孔2,锥孔2的中心点均匀分布在直径为21.64mm的圆上,该圆与准直器端面为同心圆,第二圈层的锥孔2的中心轴线与准直器的中心轴线成1.2度夹角聚焦状排布;第三圈层有14个锥孔2,锥孔2的中心点均匀分布在直径为41.49mm的圆上,该圆与准直器端面为同心圆,第三圈层的锥孔2的中心轴线与准直器的中心轴线成3.2度夹角聚焦状排布。
在这22个锥孔2中分别嵌有一个锥管状聚焦装置3,包括锥管302和金属臂301,金属臂301连接在锥管302外壁与锥孔2内壁之间,锥管302与金属臂301的厚度均为0.15mm,锥管302与金属臂301的高度均为183.5mm,与准直器的高度相同。锥管302的上下两端面为一圆环,其中上端面圆环的内直径为1.8mm;下端面圆环的内直径为1.04mm;锥管302的中心轴线与锥孔2的中心线轴线重合。本装置结构简单,设计巧妙,易于加工,在保证照射剂量率的同时,提高了照射剂量场的梯度。
本发明为了便于安装在伽马刀机头,准直器本体1的外形结构从上至下依次设置成第一圆柱形结构6、第一倒锥台形结构7、第二圆柱形结构8、第三圆柱形结构9、第二倒锥台形结构10、第四圆柱形结构11和第五圆柱形结构12。所述第一圆柱形结构6上设置有安装槽5,第一倒锥台形结构7和第二倒锥台形结构10的锥角为10度,便于安装在伽马刀机头。第三圆柱形结构9的侧面设置排气凹道4,有利于排气,本发明中排气凹道4的半径可设置为0.25mm。第四圆柱形结构11不做倒角处理,第五圆柱形结构12做倒角处理,便于安装在伽马刀机头,同时与治疗头旋转装置相连接。本外形结构设置并不局限于本发明,只要是利于准直器与伽马刀机头连接安装的结构形式均可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种新型放射源射线聚焦准直器,其特征在于:包括准直器本体(1),所述准直器本体(1)为圆柱形,准直器本体(1)的端面上开设有规格一致的多个锥孔(2),锥孔(2)的直径从准直器本体(1)的上端面至下端面逐渐变小,所述锥孔(2)中嵌有一个锥管状聚焦装置(3),所述锥孔(2)以准直器本体(1)的端面圆心为中心分为三个圈层,每个圈层之间的距离相等,每个圈层的锥孔(2)均匀分布,所述准直器本体(1)的端面中心为第一圈层,第一圈层设置有一个锥孔(2),其中心轴线与准直器本体(1)端面的中心轴线重合,所述第一圈层外为第二圈层,第二圈层上每个锥孔(2)的中心轴线均与准直器本体(1)端面的中心轴线成1.2度夹角分布,所述第二圈层外为第三圈层,第三圈层上每个锥孔(2)的中心轴线均与准直器本体(1)端面的中心轴线成2.3度夹角分布;
其中,所述锥管状聚焦装置(3)包括一金属臂(301)和一锥管(302),所述锥管(302)的高度与准直器本体(1)的高度一致,锥管(302)的中心轴线与所在的锥孔(2)的中心轴线重合,锥管(302)的直径从准直器本体(1)的上端面至下端面逐渐变小,两端为一圆环状,所述锥管(302)的外壁与锥孔(2)的内壁通过金属臂(301)连接;
其中,所述准直器本体(1)的外形结构从上至下依次设置成第一圆柱形结构(6)、第一倒锥台形结构(7)、第二圆柱形结构(8)、第三圆柱形结构(9)、第二倒锥台形结构(10)、第四圆柱形结构(11)和第五圆柱形结构(12);所述第一圆柱形结构(6)上设置有安装槽(5);第三圆柱形结构9的侧面设置排气凹道(4);第四圆柱形结构(11)不做倒角处理,第五圆柱形结构(12)做倒角处理。
2.根据权利要求1所述的新型放射源射线聚焦准直器,其特征在于:所述锥孔(2)与锥管(302)的上下端面直径可同比例改变。
3.根据权利要求1所述的新型放射源射线聚焦准直器,其特征在于:所述锥孔(2)的数量由放射源数量来决定。
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