CN109771848A - 一种实现非共面照射的治疗系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种实现非共面照射的治疗系统，无需转动治疗床，消除由于治疗床转动而引起的患者体位变化，提高治疗的精准度；治疗过程中，机头的转动及摆动可同时连续进行，可缩短治疗时间；采用的技术方案为：一种实现非共面照射的治疗系统，旋转机架安装在底座上，且能通过固定在底座上的马达驱动进行旋转，旋转机架内侧沿旋转机架轴向方向安装有以旋转机架旋转中心为圆心的弧形导轨，即旋转机架的圆心与弧形导轨的圆心重合，治疗头模块通过治疗头机架安装在弧形导轨上，且能沿着弧形导轨以旋转机架旋转中心为圆心进行前后摆动，并保证治疗头模块的射线束一直穿过弧形导轨的圆心；本发明可广泛应用于放射治领域。
Description
技术领域
本发明一种实现非共面照射的治疗系统，属于放射治疗技术领域。
背景技术
放射治疗（简称放疗）是肿瘤治疗方法中重要的一种，放疗的关键是将射线精确地投照在肿瘤靶区上，同时确保正常器官接受尽可能低的照射。精准放疗是放疗领域中的一个重要发展方向。根据临床需要，在放疗方案设计中必须对射线的照射角度进行优化，从而实现：1）精准地将射线投照在肿瘤靶区上，2）尽可能降低危及器官和正常器官所受到的射线照射。在实际临床治疗中，由于肿瘤靶区和受保护器官的相对位置具有多样性和复杂性，会造成射线在某些入射角度下无法同时满足上述优化条件。
目前临床上常用的是共面照射技术，该技术由于其射线照射路径排列在空间的同一个平面上，其射线的入射角度受到了很大的限制。
相对于共面照射技术，非共面照射技术能大大增加可能的射线入射角度范围，有效降低大部分危及器官和正常器官的照射剂量，并提高肿瘤靶区剂量分布的适形度，降低相应并发症发生的可能性，相比于共面照射有显著的优势。
当前实现放射治疗非共面照射的方案主要有：1）通过转动治疗床实现非共面照射；2）通过使用机器人机械臂，实现非共面照射；3）通过机架整体向前或向后倾斜实现非共面照射。其中方案1）需要在治疗过程中转动治疗床，在该转动过程中易引起患者体位的变化，导致治疗的精准度降低；方案2）由于需要使用机器人机械臂，方案实施复杂，成本高；方案3）系统控制难度大，精度低。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种实现非共面照射的治疗系统，无需转动治疗床，消除由于治疗床转动而引起的患者体位变化，提高治疗的精准度；治疗过程中，机头的转动及摆动可同时连续进行，可缩短治疗时间。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种实现非共面照射的治疗系统，包括底座、旋转机架、弧形导轨、治疗头模块和治疗头机架，所述旋转机架安装在底座上，且能通过固定在底座上的马达驱动进行旋转，所述旋转机架内侧沿旋转机架轴向方向安装有以旋转机架旋转中心为圆心的弧形导轨，即旋转机架的圆心与弧形导轨的圆心重合，所述治疗头模块通过治疗头机架安装在弧形导轨上，且能沿着弧形导轨以旋转机架旋转中心为圆心进行前后摆动，并保证治疗头模块的射线束一直穿过弧形导轨的圆心。
所述治疗头机架和弧形导轨之间设置有驱动机构，所述驱动机构驱动治疗头机架能沿弧形导轨移动。
所述驱动机构的结构为：包括内齿条、外齿条、齿轮、横连杆、纵连杆和步进电机，所述弧形导轨的截面呈倒梯形结构，且所述内齿条和外齿条均沿弧形导轨平行设置，且两个所述齿轮匹配设置在内齿条和外齿条之间，并与内齿条和外齿条同时啮合，两个所述齿轮之间通过横连杆连接在一起，且所述横连杆与齿轮的转轴共轴设置，所述步进电机设置在其中一个齿轮端部，且所述步进电机的输出端与该齿轮连接，能驱动该齿轮作为主动轮进行转动，所述纵连杆的一端与横连杆连接，所述纵连杆的另一端连接在治疗头机架上。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明采用旋转式机架，方案成熟，实现难度小，成本低，机头通过随旋转机架转动和在机架轴向上摆动实现非共面照射，无需转动治疗床，消除由于治疗床转动而引起的患者体位变化，提高治疗的精准度；治疗过程中，机头的转动及摆动可同时连续进行，相比于上述实现方案，可缩短治疗时间。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中旋转机架的剖视图。
图3为本发明中驱动机构的结构示意图。
图中：1为底座、2为旋转机架、3为弧形导轨、4为治疗头模块、5为治疗头机架、6为驱动机构、61为内齿条、62为外齿条、63为齿轮、64为横连杆、65为纵连杆、66为步进电机。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，本发明一种实现非共面照射的治疗系统，包括底座1、旋转机架2、弧形导轨3、治疗头模块4和治疗头机架5，所述旋转机架2安装在底座1上，且能通过固定在底座1上的马达驱动进行旋转，所述旋转机架2内侧沿旋转机架2轴向方向安装有以旋转机架2旋转中心为圆心的弧形导轨3，即旋转机架2的圆心与弧形导轨3的圆心重合，所述治疗头模块4通过治疗头机架5安装在弧形导轨3上，且能沿着弧形导轨3以旋转机架2旋转中心为圆心进行前后摆动，并保证治疗头模块4的射线束一直穿过弧形导轨3的圆心。
所述治疗头机架5和弧形导轨3之间设置有驱动机构6，所述驱动机构6驱动治疗头机架5能沿弧形导轨3移动。
所述驱动机构6的结构为：包括内齿条61、外齿条62、齿轮63、横连杆64、纵连杆65和步进电机66，所述弧形导轨3的截面呈倒梯形结构，且所述内齿条61和外齿条62均沿弧形导轨3平行设置，且两个所述齿轮63匹配设置在内齿条61和外齿条62之间，并与内齿条61和外齿条62同时啮合，两个所述齿轮63之间通过横连杆64连接在一起，且所述横连杆64与齿轮63的转轴共轴设置，所述步进电机66设置在其中一个齿轮63端部，且所述步进电机66的输出端与该齿轮63连接，能驱动该齿轮63作为主动轮进行转动，所述纵连杆65的一端与横连杆64连接，所述纵连杆65的另一端连接在治疗头机架5上。
本发明包含底座、旋转机架、弧形导轨、治疗头模块和治疗头机架。该旋转机架安装在底座上，通过固定在底座上的马达驱动进行旋转。旋转机架内侧沿旋转机架轴向方向安装有以旋转机架旋转中心为圆心的弧形导轨（即旋转机架圆心与弧形导轨圆心重合），治疗头模块通过治疗头机架安装在弧形导轨上，可沿着弧形导轨以旋转机架旋转中心为圆心进行前后摆动。
治疗时，治疗头随旋转机架转动的同时，也可沿治疗头机架上的轴向弧形导轨导轨作前后摆动，从而实现射线的非共面入射。
上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (3)
1.一种实现非共面照射的治疗系统，其特征在于，包括底座（1）、旋转机架（2）、弧形导轨（3）、治疗头模块（4）和治疗头机架（5），所述旋转机架（2）安装在底座（1）上，且能通过固定在底座（1）上的马达驱动进行旋转，所述旋转机架（2）内侧沿旋转机架（2）轴向方向安装有以旋转机架（2）旋转中心为圆心的弧形导轨（3），即旋转机架（2）的圆心与弧形导轨（3）的圆心重合，所述治疗头模块（4）通过治疗头机架（5）安装在弧形导轨（3）上，且能沿着弧形导轨（3）以旋转机架（2）旋转中心为圆心进行前后摆动，并保证治疗头模块（4）的射线束一直穿过弧形导轨（3）的圆心。
2.根据权利要求1所述的一种实现非共面照射的治疗系统，其特征在于，所述治疗头机架（5）和弧形导轨（3）之间设置有驱动机构（6），所述驱动机构（6）驱动治疗头机架（5）能沿弧形导轨（3）移动。
3.根据权利要求2所述的一种实现非共面照射的治疗系统，其特征在于，所述驱动机构（6）的结构为：包括内齿条（61）、外齿条（62）、齿轮（63）、横连杆（64）、纵连杆（65）和步进电机（66），所述弧形导轨（3）的截面呈倒梯形结构，且所述内齿条（61）和外齿条（62）均沿弧形导轨（3）平行设置，且两个所述齿轮（63）匹配设置在内齿条（61）和外齿条（62）之间，并与内齿条（61）和外齿条（62）同时啮合，两个所述齿轮（63）之间通过横连杆（64）连接在一起，且所述横连杆（64）与齿轮（63）的转轴共轴设置，所述步进电机（66）设置在其中一个齿轮（63）端部，且所述步进电机（66）的输出端与该齿轮（63）连接，能驱动该齿轮（63）作为主动轮进行转动，所述纵连杆（65）的一端与横连杆（64）连接，所述纵连杆（65）的另一端连接在治疗头机架（5）上。
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