CN108578912A - 一种磁共振放疗系统专用支架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁共振放疗系统专用支架，包括支撑底板、支撑立柱、固定踏板、设置于固定踏板上的靠背、第一驱动装置、第二驱动装置以及第三驱动装置，支撑立柱的底端连接于支撑底板上；固定踏板的底部设置有第一滑动件，和第二滑动件；支撑立柱的顶端依次穿过踏板横向导槽和踏板纵向导槽后，滑动嵌套于踏板纵向导槽上；第一驱动装置用于驱动固定踏板与第一滑动件产生横向相对滑动；第二驱动装置用于驱动固定踏板与第二滑动件产生纵向相对滑动，第三驱动装置用于驱动支撑立柱在纵向滑轨上滑动。该专用支架可使病灶始终处于放射束的照射路径上，保证治疗过程的持续性；同时还能够有效减小专用支架转动时所占用的空间。

Description

一种磁共振放疗系统专用支架

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种磁共振放疗系统专用支架。

背景技术

磁共振放疗是磁共振图像引导的放射治疗，是一种精准的放射治疗技术，用于对肿瘤的放射治疗。

磁共振放疗系统包括放射源、磁共振成像设备以及固定病人的专用支架，圆筒式磁共振成像设备为一种常用的磁共振成像设备，其包括两个超导线圈，两个超导线圈上设置有相对的轴向孔洞，两个超导线圈之间的轴向孔洞为成像区，专用支架位于该成像区内。

放射源发出射线通过千叶准直器形成特定形状的放射束，放射治疗的过程中磁共振成像设备进行实时图像扫描，从而引导放射束对准肿瘤病灶。

由于放射治疗会在射线方向上对除肿瘤外的正常组织产生一定的伤害，为了减少对正常组织的伤害，通常在放疗过程中旋转病人，以使放射束能够穿过人体不同位置的组织达到肿瘤位置，避免放射束持续对某一位置的正常组织进行照射。

然而肿瘤病灶有时并不处于旋转中心位置，在旋转过程中会脱离射线路径，因此目前通用的做法是先将肿瘤病灶调整至旋转中心位置，然后在进行照射。这使得整个专用支架以及人体绕旋转中心作偏心运动，旋转所需的空间较大，不利于设备的布置。

因此，如何即能够保证肿瘤病灶始终位于放射束的照射路径上，又能够有效减小专用支架活动所需占用的空间是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁共振放疗系统专用支架，以便能够在放疗过程中能够保证肿瘤病灶始终位于放射束的照射路径上，并且还能够有效减少专用支架活动所需占用的空间。

为达到上述目的，本发明提供的磁共振放疗系统专用支架，放置在磁共振放疗系统的成像区，包括支撑底板、支撑立柱、固定踏板、设置于所述固定踏板上的靠背、第一驱动装置、第二驱动装置以及第三驱动装置，其中，

所述支撑立柱沿竖直方向设置，且其底端连接于所述支撑底板上；

所述固定踏板供病人站立，其底部设置有可沿所述固定踏板横向滑动的第一滑动件，和可沿所述固定踏板纵向滑动的第二滑动件，所述第一滑动件上设置有踏板纵向导槽，所述第二滑动件上设置有踏板横向导槽；

所述支撑立柱的顶端依次穿过所述踏板横向导槽和所述踏板纵向导槽后，滑动嵌套于所述踏板纵向导槽上；

所述第一驱动装置用于驱动所述固定踏板与所述第一滑动件产生横向相对滑动；

所述第二驱动装置用于驱动所述固定踏板与所述第二滑动件产生纵向相对滑动；

设置于所述支撑底板(1)上并与放射束平行的纵向滑轨(5)，支撑立柱(2)的底端滑动设置在所述纵向滑轨(5)上；

所述第三驱动装置用于驱动所述支撑立柱(2)在所述纵向滑轨(5)上滑动。

优选的，所述第一驱动装置为固定设置于所述第一滑动件上的第一电机，所述第一电机的输出轴上设置有第一驱动齿轮，所述固定踏板上设置有与所述第一驱动齿轮配合的横向齿条；

所述第二驱动装置为固定设置于所述第二滑动件上的第二电机，所述第二电机的输出轴上设置有第二驱动齿轮，所述固定踏板上设置有与所述第二驱动齿轮配合的纵向齿条。

优选的，所述第一驱动装置为第一活塞缸，所述第一活塞缸的缸体固定设置在所述固定踏板上，活塞端固定连接于所述第一滑动件上；

所述第二驱动装置为第二活塞缸，所述第二活塞缸的缸体固定设置在所述固定踏板上，活塞端固定连接于所述第二滑动件上。

优选的，所述支撑立柱为高度可调的伸缩柱。

优选的，还包括设置在所述支撑立柱内，且用于调节所述支撑立柱高度的高度调节装置。

优选的，所述支撑立柱的底端通过底部安装柱滑动设置于所述纵向滑轨上，且所述底部安装柱上还设置有用于驱动所述支撑立柱自转的旋转驱动电机，所述旋转驱动电机的输出端与所述支撑立柱固定相连。

优选的，还包括移动踏板以及升降导轨，所述升降导轨设置于所述靠背上，且沿竖直方向延伸，所述移动踏板设置于所述升降导轨中，并与升降装置相连。

优选的，所述靠背上还开设有用于安装磁共振成像线圈的竖直卡槽，所述竖直卡槽内还设置有用于夹紧并带动所述磁共振成像线圈上下移动的线圈驱动装置。

优选的，还包括开设在所述靠背上，且供固定索带穿过的索带通过孔。

在放疗过程中，专用支架放置在磁共振成像系统的成像区，在磁共振成像系统的引导下进行放射性治疗，病人站在固定踏板上，身体靠在靠背上，通过自动或人工方式使专用支架间断或持续的沿竖直轴进行旋转，从而使放射束通过与放射平面重合的不同位置的人体组织到达病灶位置。

若患者的肿瘤病灶偏离竖直轴的旋转中心，可通过第一驱动装置和/或第二驱动装置驱动固定踏板沿固定踏板的横向和/或固定踏板纵向进行调整，从而使固定踏板带动病人移动，使病灶位置处于竖直轴的旋转中心，此时整个专用支架将绕竖直轴的旋转中心进行偏心转动，在旋转过程中，通过第三驱动装置驱动支撑立柱在纵向滑轨上沿偏心运动的反向滑动，可以在保证病灶始终处于放射束照射路径上的同时，有效减小专用支架转动时所占用的空间。

由此可见，在放疗过程中，本发明中所公开的磁共振放疗系统专用支架可使病灶始终处于放射束的照射路径上，保证治疗过程的持续性，提高放射治疗的效果；同时还能够有效减小专用支架转动时所占用的空间，提高了医疗设备布置的灵活性。

附图说明

图1为本发明实施例中所公开的磁共振放疗系统专用支架一种角度的结构示意图；

图2为本发明实施例中所公开的磁共振放疗系统专用支架另一种角度的结构示意图；

图3为本发明实施例中所公开的另一种磁共振放疗系统专用支架的结构示意图；

图4为图3中磁共振放疗系统专用支架另一角度的结构示意图；

图5为本发明实施例公开的专用支架在磁共振放疗系统中的布置示意图；

图6为本发明所公开的专用支架与现有技术中的专用支架旋转时所占用空间的对比图。

其中，1为支撑底板，2为支撑立柱，3为固定踏板，4为靠背，5为纵向滑轨，6为竖直卡槽，7为索带通过孔，8为第一滑动件，9为第二滑动件，10为升降导轨，11为移动踏板，12为超导线圈。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种磁共振放疗系统专用支架，以便能够在放疗过程中方便调整病人位置，从而使旋转过程中病灶始终位于射线路径上。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明中所公开的磁共振放疗系统专用支架(以下简称专用支架)，放置在磁共振放疗系统的成像区，如图5中所示，以圆筒式磁共振成像设备为例，圆筒式磁共振成像设备包括两个超导线圈12，两个超导线圈12之间为成像区，上述专用支架放置在该成像区内，放射源发出的射线经过准直器形成特定形状的放射束，以照射肿瘤病灶，从而达到治疗目的。

请结合图1和图2，该专用支架包括支撑底板1、支撑立柱2、固定踏板3、设置在固定踏板3上的靠背4、第一驱动装置、第二驱动装置以及第三驱动装置，其中支撑底板1用于与地面接触并用于为整个专用支架提供稳定的支撑，支撑底板1的底部可以为平面结构，也可以为中部向上隆起的锥状结构，相对而言，锥状结构可以进一步提高支撑底板1的支撑稳定性，支撑立柱2的底端连接于支撑底板1上，固定踏板3供病人站立，固定踏板3的底部设置有第一滑动件8和第二滑动件9，其中第一滑动件8上设置有踏板纵向导槽，并且第一滑动件8可沿固定踏板3的横向滑动，第二滑动件9上设置有踏板横向导槽，并且第二滑动件9可沿固定踏板3的纵向滑动，支撑立柱2的顶端依次穿过踏板横向导槽和踏板纵向导槽之后，滑动嵌套在踏板纵向导槽中，纵向滑轨5设置在支撑底板1上，并且纵向滑轨5的轨道方向与放射束平行，支撑立柱2的底端滑动设置在纵向滑轨5上，第一驱动装置用于驱动固定踏板3与第一滑动件8产生横向的相对滑动，第二驱动装置用于驱动固定踏板3与第二滑动件9产生纵向的相对滑动，第三驱动装置用于驱动支撑立柱2在纵向滑轨5上滑动。

需要进行说明的是，在本发明实施例中，放射光线的照射方向(即超导线圈的轴向)为纵向，固定踏板的横向和纵向进行单独定义，固定踏板的横向是指靠背开口的宽度方向，在水平面内，与固定踏板的横向相垂直的方向为固定踏板的纵向，与水平面垂直的高度方向定义为竖直方向。

固定踏板与第一滑动件和第二滑动件之间相对滑动时所用到的“横向”和“纵向”，均是相对于固定踏板自身的“横向”和“纵向”而言的，“踏板纵向导槽”是指导槽沿踏板的纵向延伸，“踏板横向导槽”是指导槽沿踏板的横向延伸；纵向滑轨5中的“纵向”是指射线束方向。

在放疗过程中，专用支架放置在磁共振成像系统的成像区，在磁共振成像系统的引导下进行放射性治疗，病人站在固定踏板3上，身体靠在靠背4上，通过自动或人工方式使专用支架间断或持续的沿竖直轴进行旋转，从而使放射束通过与放射平面重合的不同位置的人体组织到达病灶位置；

若患者的肿瘤病灶偏离竖直轴的旋转中心，可通过第一驱动装置和/或第二驱动装置驱动固定踏板3沿固定踏板的横向和/或固定踏板的纵向进行调整，从而使固定踏板3带动病人移动，使病灶位置处于竖直轴的旋转中心，此时整个专用支架将绕竖直轴的旋转中心进行偏心转动，在旋转过程中，通过第三驱动装置驱动支撑立柱在纵向滑轨上沿偏心运动的反向滑动，可以在保证病灶始终处于放射束照射路径上的同时，有效减小专用支架转动时所占用的空间。

请参考图6，图6为一个俯视示意图，实心圆代表固定踏板3，坐标系的原点O为病灶a所在的位置，X轴方向为放射束的照射路径方向，Y轴为水平面内与放射束相垂直的方向。

传统方案中，以病灶为中心进行旋转，固定踏板3将做偏心运动，形成的运动轨迹为L；而在本方案中，在旋转过程中使病灶沿X轴方向上运动，形成的运动轨迹可示意性表示为N，通过该对比图可直观显示出空间的节省。

由此可见，上述实施例中所公开的磁共振放疗系统专用支架可使病灶始终处于放射束的照射路径上，保证治疗过程的持续性，提高放射治疗的效果；同时还能够有效减小专用支架转动时所占用的空间，提高了医疗设备布置的灵活性。

本领域技术人员能够理解的是，第一驱动装置和第二驱动装置的实现形式并不唯一，在一种实施例中，第一驱动装置为固定设置在第一滑动件8上的第一电机，第一电机的输出轴上设置有第一驱动齿轮，固定踏板3上设置有与第一驱动齿轮配合的横向齿条；第二驱动装置为固定设置在第二滑动件9上的第二电机，第二电机的输出轴上设置有第二驱动齿轮，固定踏板3上设置有与第二驱动齿轮配合的纵向齿条。

当固定踏板3需要进行横向调整时，第一电机动作，以实现固定踏板3的横向移动；当固定踏板3需要进行纵向调整时，第二电机动作，以实现固定踏板3的纵向移动。

在另外一种实施例中，第一驱动装置为第一活塞缸，第一活塞缸的缸体固定设置在固定踏板3上，活塞端固定连接在第一滑动件8上；第二驱动装置为第二活塞缸，第二活塞缸的缸体固定设置在固定踏板3上，活塞端固定连接在第二滑动件9上，本实施例中的第一活塞缸以及第二活塞缸包括但不限于油缸或气缸。

请参考图1至图4，支撑立柱2的底端通过底部安装柱滑动设置在纵向滑轨5上，并且底部安装柱上还设置有用于驱动支撑立柱2进行自转的旋转驱动电机，旋转驱动电机的输出端与支撑立柱2固定相连。

考虑到在固定踏板在高度方向可能需要进行调整，以使病灶位置落在放射光线的路径上，本实施例中的支撑立柱2优选的采用高度可调的伸缩柱，伸缩柱可采用多段相互套合的单体组合形成，为了提高自动化程度，还可以在支撑立柱2内设置气缸、电机等用于调节支撑立柱2高度的高度调节装置。或者，还可在靠背4上设置升降导轨10和升降装置，移动踏板11与升降装置相连，升降导轨10沿竖直方向延伸，如图2至图4中所示，在进行放疗时，若需进行竖直方向上的位置调整，可使患者站立于移动踏板11上，在升降装置的带动下，移动踏板11可进行上下移动，从而使病灶准确落在放射光线的路径上。

上述实施例中所公开的专用支架，当采用自动化控制时，可以与磁共振放疗系统的控制器通讯连接，控制器可根据磁共振成像系统的引导对专用病椅支撑立柱的高度、支撑立柱2的旋转速度、固定踏板3的横向和纵向调节、移动踏板11的高度变换、支撑立柱2在纵向滑轨5中的位置等进行实时调整，以使放射束始终对准肿瘤病灶位置，从而在达到治疗目的的同时，有效减小治疗过程中对正常组织的伤害。

进行放疗时，射线包括但不限于光子射线和重粒子射线，当转动至靠背4一侧时，靠背4可能对放射束形成遮挡，为了避免靠背4减弱治疗效果，靠背4应当采用对放射束阻挡效果低的材料制成，为了避免对磁共振信号造成影响，整个专用支架应当尽量选择磁性较小或无磁性的材料制造；为了防止转动过程中病人从支架上脱落，还可增加固定索带，在靠背4上设置供固定索带穿过的索带通过孔7，以便通过固定索带对病人进行束缚，提高治疗过程中的安全性。

靠背4上设置有用于安装磁共振成像线圈的竖直卡槽6，为了能够对磁共振成像线圈的位置进行调整，竖直卡槽6内还设置有用于夹紧并带动磁共振成像线圈上下移动的线圈驱动装置，线圈驱动装置的实现形式同样包括但不限于电机和活塞缸。

以上对本发明所提供的磁共振放疗系统专用支架进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种磁共振放疗系统专用支架，放置在磁共振放疗系统的成像区，其特征在于，包括支撑底板(1)、支撑立柱(2)、固定踏板(3)、设置于所述固定踏板上的靠背(4)、第一驱动装置、第二驱动装置以及第三驱动装置，其中，

所述支撑立柱(2)沿竖直方向设置，且其底端连接于所述支撑底板(1)上；

所述固定踏板(3)供病人站立，其底部设置有可沿所述固定踏板横向滑动的第一滑动件(8)，和可沿所述固定踏板纵向滑动的第二滑动件(9)，所述第一滑动件(8)上设置有踏板纵向导槽，所述第二滑动件(9)上设置有踏板横向导槽；

所述支撑立柱(2)的顶端依次穿过所述踏板横向导槽和所述踏板纵向导槽后，滑动嵌套于所述踏板纵向导槽上；

所述第一驱动装置用于驱动所述固定踏板(3)与所述第一滑动件(8)产生横向相对滑动；

所述第二驱动装置用于驱动所述固定踏板(3)与所述第二滑动件(9)产生纵向相对滑动；

设置于所述支撑底板(1)上并与放射束平行的纵向滑轨(5)，支撑立柱(2)的底端滑动设置在所述纵向滑轨(5)上；

所述第三驱动装置用于驱动所述支撑立柱(2)在所述纵向滑轨(5)上滑动。

2.根据权利要求1所述的磁共振放疗系统专用支架，其特征在于，

所述第一驱动装置为固定设置于所述第一滑动件(8)上的第一电机，所述第一电机的输出轴上设置有第一驱动齿轮，所述固定踏板(3)上设置有与所述第一驱动齿轮配合的横向齿条；

所述第二驱动装置为固定设置于所述第二滑动件(9)上的第二电机，所述第二电机的输出轴上设置有第二驱动齿轮，所述固定踏板(3)上设置有与所述第二驱动齿轮配合的纵向齿条。

3.根据权利要求1所述的磁共振放疗系统专用支架，其特征在于，

所述第一驱动装置为第一活塞缸，所述第一活塞缸的缸体固定设置在所述固定踏板(3)上，活塞端固定连接于所述第一滑动件(8)上；

所述第二驱动装置为第二活塞缸，所述第二活塞缸的缸体固定设置在所述固定踏板(3)上，活塞端固定连接于所述第二滑动件(9)上。

4.根据权利要求1所述的磁共振放疗系统专用支架，其特征在于，所述支撑立柱(2)为高度可调的伸缩柱。

5.根据权利要求4所述的磁共振放疗系统专用支架，其特征在于，还包括设置在所述支撑立柱(2)内，且用于调节所述支撑立柱(2)高度的高度调节装置。

6.根据权利要求1所述的磁共振放疗系统专用支架，其特征在于，所述支撑立柱(2)的底端通过底部安装柱滑动设置于所述纵向滑轨(5)上，且所述底部安装柱上还设置有用于驱动所述支撑立柱(2)自转的旋转驱动电机，所述旋转驱动电机的输出端与所述支撑立柱(2)固定相连。

7.根据权利要求1所述的磁共振放疗系统专用支架，其特征在于，还包括移动踏板(11)以及升降导轨(10)，所述升降导轨(10)设置于所述靠背(4)上，且沿竖直方向延伸，所述移动踏板(11)设置于所述升降导轨(10)中，并与升降装置相连。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的磁共振放疗系统专用支架，其特征在于，所述靠背(4)上还开设有用于安装磁共振成像线圈的竖直卡槽(6)，所述竖直卡槽(6)内还设置有用于夹紧并带动所述磁共振成像线圈上下移动的线圈驱动装置。

9.根据权利要求1所述的磁共振放疗系统专用支架，其特征在于，还包括开设在所述靠背(4)上，且供固定索带穿过的索带通过孔(7)。