CN108744317B - 一种医用直线加速器系统和病床加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种医用直线加速器系统和病床加热系统，其中，医用直线加速器系统包括支撑装置、加速器、控制模块和加热模块，其中：支撑装置，用于承载患者，加速器，用于产生辐射束以对患者进行辐射，控制模块，用于控制加热模块，加热模块，用于响应控制模块发送的指示信号，其中，响应包括对目标区域进行加热或停止对目标区域进行加热，解决了在放射治疗过程中，病人由于身体发冷导致器官或肿瘤移位而引入摆位误差的问题，实现了在增加病人舒适度的同时，保证治疗精确性的效果。

Description

一种医用直线加速器系统和病床加热系统

技术领域

本发明实施例涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种医用直线加速器系统和病床加热系统。

背景技术

在放射治疗过程中，为了摆位的方便性和准确性，通常会要求病人将外衣脱掉后躺在治疗床上进行治疗。

但是，现有的医用直线加速器机房室内温度通常在24℃左右，并且治疗床的床板表面未设置任何隔热装置。在治疗过程中，对于身体比较虚弱的病人来说，在脱掉外衣的情况下，直接躺在病床上常常会由于身体冰凉而引起发抖，进而导致器官和肿瘤的位移，引入摆位误差，增加定位难度。

现有解决上述问题的方法是为病人提供棉被或毯子，同时在治疗床或固定板设置隔热毯或床垫，但是，棉被或毯子会遮挡皮肤上的靶区标记，在一定程度上减弱束流强度，同时隔热毯或床垫不利于定位，还会增加医护人员工作量。

发明内容

本发明实施例提供一种医用直线加速器系统和病床加热系统，实现了在增加病人舒适度的同时，保证治疗的精确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种医用直线加速器系统，所述医用直线加速器系统包括支撑装置、加速器、控制模块和加热模块，其中：

所述支撑装置，用于承载患者；

所述加速器，用于产生辐射束以对所述患者进行辐射；

所述控制模块，用于控制所述加热模块；

所述加热模块，用于响应所述控制模块发送的指示信号，其中，所述响应包括对目标区域进行加热或停止对目标区域进行加热。

第二方面，本发明实施例还提供了一种病床加热系统，所述病床加热系统包括病床、控制模块和加热模块，其中：

所述病床，用于承载患者；

所述控制模块，用于控制所述加热模块；

所述加热模块，用于响应所述控制模块发送的指示信号，所述响应包括对目标区域进行加热或停止对目标区域进行加热，

其中，所述加热模块包括远红外加热模块。

本发明实施例通过在医用直线加速器系统中设置控制模块和加热模块，其中，加热模块用于在接收到控制模块发送的指示加热的信号后，对目标区域进行加热，解决了在放射治疗过程中，病人由于身体发冷导致器官或肿瘤移位而引入摆位误差的问题，实现了在增加病人舒适度的同时，保证治疗精确性的效果；另一方面，可以采用远红外线对患者进行加热，可以起到医疗保健的作用；而且，将加热模块设置于避开射束路径的位置时，避免加热模块和射线的相互干扰，从而不影响放射治疗。

附图说明

通过阅读参照以下附图说明所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将变得更明显。

图1a是本发明实施例一中的一种医用直线加速器系统的结构示意图；

图1b是本发明实施例一中的另一种医用直线加速器系统的结构示意图；

图2是本发明实施例二中的一种医用直线加速器系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。例如，本实施例中仅以医用直线加速器系统为例进行介绍，但本发明还可以应用于其它放射治疗系统或成像系统，以减少低温环境造成的不利影响。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1a为本发明实施例一提供的一种医用直线加速器系统的结构示意图，图1b为本发明实施例一提供的另一种医用直线加速器系统的结构示意图。如图1a或图1b所示，该医用直线加速器系统(以下简称系统)包括：支撑装置110、加速器120、控制模块130和加热模块140，其中支撑装置110、控制模块130和加热模块140可以构成病床加热系统。

在放射治疗时，支撑装置110用于承载患者，并将患者移送至合适的位置。在一实施例中，支撑装置110可以为病床，例如，治疗床或扫描床。在一实施例中，病床可以具备前后，上下，左右移动功能，以将患者体内肿瘤的照射靶心移送至加速器的照射中心；在一实施例中，病床还可以整体以照射中心至地面的垂线为轴心旋转。在此需要说明的是，本实施例不对支撑装置110的结构进行限制。其中，支撑装置110优选可以是病床，还可以是躺椅、固定板或者真空垫等对患者进行支撑固定的元件。

加速器120利用大功率微波的微波电场对电子束进行加速，获得高能电子束，以对患者的肿瘤进行放射治疗。如果直接将电子引出，则加速器120可以作为电子线治疗仪器。如果利用电子打击重金属靶，发生韧致辐射，产生X射线，则加速器120可以作为X线治疗仪器。其中，加速器120中包括治疗头，用于将电子或者X射线发送至患者体内肿瘤的照射靶心位置。

本实施例中，控制模块可以是控制整个系统的控制模块，也可以是仅仅控制加热模块的控制模块。控制模块可以设置于操作间，也可以设置于治疗室，控制模块可以与加速器120和/或支撑装置110集成设置，也可以与加速器120和/或支撑装置110分开设置。如图1a所示，控制模块130优选可以集成于支撑装置110中，用于控制加热模块140；或者，如图1b所示，控制模块130优选还可以集成于加速器120中，用于控制加热模块140。如图1a或图1b所示，加热模块140与控制模块130连接，用于响应控制模块130发送的指示信号，其中，响应包括对目标区域进行加热或停止对目标区域进行加热，目标区域优选可以是患者所在的区域，也可以是治疗室内的其他区域等。加热模块140优选可以设置在支撑装置110和/或加速器120中，以更加直接有效的调节患者所处环境的温度。当然，加热模块140也可以设置于治疗室的其它位置，例如治疗室的墙壁或利用支架设置在治疗室内。

示例性的，在放射治疗时，如果治疗室的温度比较低，则集成在支撑装置110或加速器120中的控制模块130会向加热模块140发送指示加热的信号，加热模块140在接收到指示加热的信号后，对目标区域进行加热，以使治疗室的温度升高，保证放射治疗的顺利进行。

本实施例提供的医用直线加速器系统，通过在其中设置控制模块和加热模块，其中，控制模块用于控制加热模块，加热模块用于响应控制模块发送的指示信号，其中，响应包括对目标区域进行加热或停止对目标区域进行加热，解决了在放射治疗过程中，病人由于身体发冷导致器官或肿瘤移位而引入摆位误差的问题，实现了在增加病人舒适度的同时，保证治疗精确性的效果。

在上述各实施例的基础上，进一步的，加热模块140优选可以包括远红外加热模块，所述远红外加热模块的辐射区域至少覆盖部分目标区域。远红外加热模块可以产生远红外光，通过热辐射增加治疗室的温度。与传统的热传导加热方式比，远红外加热利用热辐射来传递热量，具有穿透能力强、热转化效率高等优点，同时远红外加热还具有改善血液循环、增加新陈代谢、具有灭菌消毒、消肿、止痛等保健作用。另一方面，远红外加热模块通过辐射进行加热，因此其可以设置于避开辐射束的位置，避免造成干扰。

进一步的，远红外加热模块的材料可以包括聚酯类薄膜覆石墨、碳纤维、生物炭、电气石以及远红外陶瓷中的至少一种。上述各种材料都可以通过发射远红外光向外辐射热量。

在其它实施例中，加热模块140还可以包括其它类型的加热模块，以与远红外加热模块相互配合以对目标区域进行加热。

进一步的，加热模块140可以设置于支撑装置110中，优选的，支撑装置110可以包括床板，加热模块140与支撑装置110的床板直接或间接连接。例如加热模块140与床板接触连接。可选的，加热模块140可以安装于床板内部，或者加热模块140可以固定于床板表面。

可选的，加热模块140的外形优选与床板的外形相同，其可以设置于床板内部，通过床板向外部环境辐射热量，以对目标区域进行加热，其也可以固定在床板表面，直接向外部环境辐射热量，以对目标区域进行加热。

进一步的，加热模块140可以设置于加速器120中，优选的，加热模块140可以设置于加速器120的治疗头的内部和/或外部，在治疗头向外发射电子或X射线的同时，向外部环境辐射热量，以对目标区域进行加热。

在治疗的过程中，为了尽可能多的避免由于遮挡而对治疗头发出的电子或射线产生影响，优选的，加热模块140可以设置于避开辐射束的位置，避免造成干扰。例如，加热模块140可以与治疗头的壳体接触设置，加热模块140设置于治疗头的外边缘，不会与治疗头内的其他部件发生接触或碰撞，也不会对用于治疗的核心部件造成遮挡，更加不会对辐射束造成干扰。其中，如果治疗头的壳体呈环形设计，则加热模块140在治疗头内部的外边缘也可以呈环形排布。

进一步的，加热模块140可以分别设置于支撑装置110和加速器120中，此时患者的身体上部和身体下部都存在热源，患者在治疗的过程中能够均匀受热，提高了患者的体验，同时保证了治疗的准确性。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种医用直线加速器系统的结构示意图。如图2所示该系统除了包括治疗床(本实施例中，支撑装置以治疗床为例)210、加速器220、控制模块230和加热模块240之外，还可以包括：

温度传感器模块250，温度传感器模块250可以设置于治疗室内部，优选可以设置于治疗床210和加速器220，用于检测治疗床210(或患者)所处的环境温度，也可以仅设置于治疗床210(如图2所示)，还可以仅设置于加速器220(图中未示出)。温度传感器模块250与控制模块230(控制模块可以设置与治疗床210中，也可以设置于加速器220中，也可以单独设置)连接，用于检测温度信号，并将温度信号发送至控制模块230，以使控制模块230根据温度信号控制加热模块240。

如图2所示，控制模块230设置于治疗床210，设置于治疗床210的温度传感器模块250与设置于治疗床210中的控制模块230连接。其中，设置于治疗床210的温度传感器模块250用于检测目标区域的温度信号，并将温度信号发送至控制模块230，以使控制模块230根据温度信号控制加热模块240。加热模块240用于调节目标区域的温度。

具体的，控制模块230可以包括：第一控制单元，用于当温度信号对应的温度低于第一预设温度时，控制加热模块240对目标区域进行加热；第二控制单元，用于当温度信号对应的温度高于第二预设温度时，控制加热模块240停止对目标区域进行加热。其中，第二预设温度高于第一预设温度。通过控制模块230和加热模块240控制目标区域的温度介于第一预设温度和第二预设温度之间以减少患者由于温度太低或太高而感到的不适，甚至受伤。

可选的，加热模块240至少包括第一加热单元和第二加热单元，第二加热单元的加热功率小于第一加热单元的加热功率，此时控制模块230可以具体用于：当温度信号对应的温度低于第一预设温度时，第一控制单元控制第一加热单元对目标区域进行快速加热；当温度信号对应的温度不低于第一预设温度且不高于第二预设温度时，第一控制模块控制第二加热单元对目标区域进行缓慢加热；当温度信号对应的温度高于第二预设温度时，第二控制模块控制加热模块停止对目标区域进行加热。上述通过持续监测温度传感器模块250发送的温度信号，通过适当控制加热单元和调整加热功率，使得治疗室的温度始终可以使处于患者舒适的状态。可选的，第一加热单元和第二加热单元可以为两个元件，也可以为同一元件，该元件可根据控制信号工作在不同状态。

本实施例中，温度传感器模块250用于检测目标区域的温度。控制模块230通过判断温度传感器模块250检测到的温度信号对应的温度相对于第一预设温度和第二预设温度的高低，来自动调整相应的加热模块的状态，其中，第一预设温度和第二预设温度优选根据经验确定，该温度使患者感觉舒适为最佳，第一预设温度不宜过低，第二预设温度不宜过高。在自动调节温度的过程中，温度传感器模块250始终会将目标区域的当前的温度信息反馈至控制模块230，控制模块230根据该反馈可以对相应的加热模块240进行适时的调整。

继续参考图2所示，医用直线加速器系统还包括压力传感器模块260，优选压力传感器模块260可以设置于治疗床210中，与控制模块230连接，用于检测压力信号，并将压力信号发送至控制模块230，以使控制模块230根据压力信号控制相应的加热模块240。

可选的，加热模块240可以包含多个可独立控制的加热子模块，所述多个可独立控制的加热子模块的加热区域对应于床板的不同区域，所述控制模块230可以根据压力信号控制对应的加热子模块工作以对对应的区域进行加热。所述对应的加热子模块是指加热子模块的加热区域包括检测的压力大于预设压力的至少部分区域。所述加热子模块还可以包含上述所述的第一加热单元和第二加热单元。

例如，当控制模块230检测到压力信号对应的压力大于预设压力时，则控制相应的加热子模块对目标区域进行加热。其中，预设压力优选可以设置为0，即当检测到治疗床210承受压力时，可以认为患者已经处于治疗床上，此时，需要控制对应的加热子模块对压力大于0的区域进行加热以产生热量以调节患者周围环境的温度。在该实施方式中，对需要加热的区域进行加热，可以减少工作的加热子模块的数量，从而节省能量，提高加热效率。

示例性的，当压力传感器模块260检测到治疗床210承受压力时，控制模块230、加热模块240、温度传感器模块250和压力传感器模块260协同工作，共同调节治疗室内尤其是目标区域的温度，此时，目标区域可以是患者所在的环境。压力传感器模块260检测到治疗床210上有患者存在，将压力信号反馈至控制模块230，温度传感器模块250检测到目标区域的温度低于第一预设温度，将温度信号反馈至控制模块230，此时，第一控制单元根据压力信号和温度信号控制第一加热模块对目标区域进行加热。当温度传感器模块250检测到目标区域的温度达到第二预设温度后，将温度信号反馈至控制模块230，此时，第二控制单元根据温度信号控制加热模块240停止对目标区域进行加热。

在此需要说明的是，在加热过程中，温度传感器模块250会持续检测目标区域的温度和治疗床210的压力信号，并将检测到的温度信号和压力信号持续反馈至控制模块230。

可以理解的是，加热过程并不一定在压力传感器模块260检测到有压力存在时才发生，其也可以发生在不存在患者的情况下。但是，为了避免资源浪费，可以在患者进入治疗室的前预设时间段内启动加热系统，例如控制模块230还可以接收用户的输入以控制加热系统开始加热或停止加热，以保证患者在整个治疗过程中有舒适的用户体验。

本实施例提供的医用直线加速器系统，在上述各实施例的基础上，通过在系统中设置温度传感器模块和压力传感器模块，其中，温度传感器模块设置于治疗床和/或加速器，用于检测温度信号，并将温度信号发送至控制模块，以使控制模块根据温度信号控制加热模块，压力传感器模块设置于治疗床，用于检测压力信号，并将压力信号发送至控制模块，以使控制模块根据压力信号控制加热模块，在解决了在放射治疗过程中，病人由于身体发冷导致器官或肿瘤移位而引入摆位误差的问题，实现了在增加病人舒适度的同时，保证治疗准确性的效果的同时，还能够自动调节治疗室内的温度，使加热系统更加智能化。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种医用直线加速器系统，其特征在于，包括支撑装置、加速器、控制模块和加热模块，其中：

所述支撑装置，用于承载患者；

所述加速器，用于产生辐射束以对所述患者进行辐射；

所述控制模块，用于控制所述加热模块；

所述加热模块，用于响应所述控制模块发送的指示信号，其中，所述响应包括对目标区域进行加热或停止对目标区域进行加热；其中，所述加热模块设置在所述加速器中并且设置于避开辐射束的位置；其中，所述加速器包括治疗头，用于将电子或者X射线发送至患者体内肿瘤的照射靶心位置；所述加热模块设置于所述治疗头的外边缘，不会与治疗头内的其他部件发生接触或碰撞。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述加热模块包括远红外加热模块。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

温度传感器模块，与所述控制模块连接，用于检测所述目标区域的温度信号，并将所述温度信号发送至所述控制模块，以使所述控制模块根据所述温度信号控制所述加热模块。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制模块包括：

第一控制单元，用于当所述温度信号对应的温度低于第一预设温度时，控制所述加热模块对目标区域进行加热；

第二控制单元，用于当所述温度信号对应的温度高于第二预设温度时，控制所述加热模块停止对目标区域进行加热。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述加热模块至少包括第一加热单元和第二加热单元，其中，所述第二加热单元的加热功率小于所述第一加热单元的加热功率，所述控制模块具体用于：

当所述温度信号对应的温度低于第一预设温度时，所述第一控制单元控制所述第一加热单元对目标区域进行加热；

当所述温度信号对应的温度不低于所述第一预设温度且不高于所述第二预设温度时，所述第一控制单元控制所述第二加热单元对目标区域进行加热；

当所述温度信号对应的温度高于所述第二预设温度时，所述第二控制单元控制所述加热模块停止对目标区域进行加热。

6.根据权利要求1、3、4或5任一所述的系统，其特征在于，还包括：

压力传感器模块，设置于所述支撑装置中，与所述控制模块连接，用于检测压力信号，并将所述压力信号发送至所述控制模块，以使所述控制模块根据所述压力信号控制所述加热模块。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述加热模块还包括多个可独立加热的加热子模块，所述控制模块根据所述压力信号控制对应的加热子模块。

8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述加热模块设置于所述支撑装置和/或所述加速器，且所述加热模块的位置避开所述辐射束的路径。

9.一种病床加热系统，其特征在于，包括病床、控制模块和加热模块，其中：

所述病床，用于承载患者；

所述控制模块，用于控制所述加热模块；

所述加热模块，用于响应所述控制模块发送的指示信号，所述响应包括对目标区域进行加热或停止对目标区域进行加热，其中，所述加热模块设置在加速器中并且设置于避开辐射束的位置；其中，所述加速器包括治疗头，用于将电子或者X射线发送至患者体内肿瘤的照射靶心位置；所述加热模块设置于所述治疗头的外边缘，不会与治疗头内的其他部件发生接触或碰撞；

其中，所述加热模块包括远红外加热模块。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括：

温度传感器模块，与所述控制模块连接，用于检测所述目标区域的温度信号，并将所述温度信号发送至所述控制模块，以使所述控制模块根据所述温度信号控制所述加热模块。