CN109865209B - 一种治疗肿瘤用x射线场控调强装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种治疗肿瘤用X射线场控调强装置，它包括壳体及与壳体固连的主油箱、副油箱和高压电源控制器，所述壳体的上方中部开设有供射束穿过的方形通孔，且方形通孔内安装有高压极片阵列，所述高压极片阵列包括沿水平方向顺次排列的多对高压极片，且沿加速器射束的传播方向每块高压极片包括多块顺次固连的子极片，每对高压极片均通过导线与高压电源控制器电连接，所述壳体中与高压极片长度方向的两端对应的两侧壁上，一侧壁通过带有油泵A的油管A与主油箱连接，另一侧壁通过带有油泵B的油管B与副油箱连接，所述主油箱内装有电流变液。该装置采用电场控制，可快速调节射野内的射线强度，速度快、精度高、成本低廉。

Description

一种治疗肿瘤用X射线场控调强装置

技术领域

本发明涉及的是一种治疗肿瘤用X射线场控调强装置，属于肿瘤治疗技术领域。

背景技术

调强放疗是三维适形放疗的一种，要求辐射野内剂量强度按一定要求进行调节，简称调强放疗，它是在各处辐射野与靶区外形一致的条件下，针对靶区三维形状和要害器官与靶区的具体解剖关系对束强度进行调节，单个辐射野内剂量分布是不均匀的，但是整个靶区体积内剂量分布比三维适形治疗更均匀。

传统治疗方式为采用物理补偿器，比如挡铅等，可以实现射野内的调强治疗，但是需要每个射野都要进治疗室进行操作，工序繁复，耗时很长。

随着MLC（光栅）技术的完善，容积调强技术逐渐取代了物理补偿器，可以通过机架及MLC的运动，实现射野内的调强。但是由于MLC结构复杂，做一次调强治疗耗时较长，且存在一定的走位误差，会影响治疗精度，这就是现有技术所存在的不足之处。

发明内容

本发明要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种治疗肿瘤用X射线场控调强装置，该装置采用电场控制，可快速调节射野内的射线强度，速度快、精度高、成本低廉。

本方案是通过如下技术措施来实现的：该治疗肿瘤用X射线场控调强装置包括壳体及与壳体固连的主油箱、副油箱和高压电源控制器，所述壳体的上方中部开设有供射束穿过的方形通孔，且方形通孔内安装有高压极片阵列，所述高压极片阵列包括沿水平方向顺次排列的多对高压极片，且沿加速器射束的传播方向每块高压极片包括多块顺次固连的子极片，每对高压极片均通过导线与高压电源控制器电连接，所述壳体中与高压极片长度方向的两端对应的两侧壁上，一侧壁通过带有油泵A的油管A与主油箱连接，另一侧壁通过带有油泵B的油管B与副油箱连接，所述主油箱内装有电流变液。

优选地，所述高压电源控制器的电压远大于电流变液的临界电压。

优选地，所述方形通孔的尺寸大于或等于加速器治疗头的最大辐射野。

优选地，所述方形通孔的尺寸为40cm•40cm。

优选地，所述高压极片采用低原子序数导电材料制成。

优选地，所述高压极片采用石墨制成。

优选地，所述高压极片的厚度为0.1mm。

优选地，所述导线为直径为0.2mm的铜导线。

优选地，每对高压极片之间产生的高压电场的电场方向与方形通孔的中心线垂直。

优选地，所述壳体通过螺栓组件与加速器治疗头固连，且壳体位于加速器治疗头中光栅的下方。

本方案的有益效果：该治疗肿瘤用X射线场控调强装置中，高压电源控制器给高压极片阵列中的高压极片通电后，油泵A启动，使电流变液流入高压极片阵列，电流变液会流过不带电的高压极片，而电流变液流经带电的高压极片之间时会变成固体不再流动。加速器控制系统针对一个射野中的肿瘤性状计算出剂量强度分布，此时控制剂量率需求强度较低的区域内的高压极片带上高压电，则电流变液通过高压极片阵列时会在这些区域凝成固体，从而对X射线起到一定的阻挡作用，进而实现了这些区域内的剂量调强；治疗完成后，撤掉电场，电流变液就会重新变成液体流入油箱，等待下一次照射治疗。该装置采用电场控制，可快速调节射野内的射线强度，速度快、精度高、成本低廉。由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的结构示意图。

图2为高压极片阵列的结构示意图。

图3为高压极片的结构示意图。

图4为本发明具体实施方式的使用状态装配示意图。

图中，1-油管A，2-主油箱，3-方形通孔，4-高压极片阵列，5-油泵B，6-油管B，7-副油箱，8-壳体，9-油泵A，10-高压极片，11-子极片，12-螺栓组件，13-光栅，14-加速器治疗头，15-高压电源控制器。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。

一种治疗肿瘤用X射线场控调强装置，如图所示，它包括壳体8及与壳体8固连的主油箱2、副油箱7和高压电源控制器15，所述壳体8通过螺栓组件12与加速器治疗头14固连，且壳体8位于加速器治疗头14中光栅13的下方，实现了该装置在加速器治疗头14上的安装。所述壳体8的上方中部开设有供射束穿过的方形通孔3，所述方形通孔3的尺寸大于或等于加速器治疗头14的最大辐射野，优选方形通孔3的尺寸为40cm•40cm，以保证加速器射束可以全部照射在高压极片10上，以根据肿瘤性状对剂量率需求强度的不同对所有的X射线进行场控调强，以保证治疗的效果。所述方形通孔3内安装有高压极片阵列4，所述高压极片阵列4包括沿水平方向顺次排列的多对高压极片10，且沿加速器射束的传播方向每块高压极片10包括多块顺次固连的子极片11，所述高压极片10采用低原子序数导电材料制成，优选高压极片10采用石墨制成，高压极片10的厚度为0.1mm，在保证高压极片10的导电性能的同时，可以尽可能的减小高压极片10对射线的影响。每对高压极片10均通过导线与高压电源控制器15电连接，所述导线为直径为0.2mm的铜导线，每对高压极片10之间产生的高压电场的电场方向与方形通孔3的中心线垂直。

所述壳体8中与高压极片10长度方向的两端对应的两侧壁上，一侧壁通过带有油泵A9的油管A1与主油箱2连接，另一侧壁通过带有油泵B5的油管B6与副油箱7连接，所述主油箱2内装有电流变液，所述高压电源控制器15的电压远大于电流变液的临界电压，主油箱2和副油箱7的这种连接方式可以保证电流变液均匀的流过高压极片10之间。高压电源控制器15给高压极片阵列4中的高压极片10通电后，油泵A9启动，使电流变液流过高压极片阵列4，电流变液会流过不带电的高压极片10并通过油管B6进入副油箱7，而电流变液流经带电的高压极片10之间时会变成固体不再流动。

加速器控制系统针对一个射野中的肿瘤性状计算出剂量强度分布，当射野中X射线剂量率需要调节时，加速器计算机将射野中剂量强度分布传输到高压电源控制器15，高压电源控制器15根据剂量强度分布，控制剂量率需求强度较低的区域内的高压极片10带上高压电，剂量率需求强度较高的区域内的高压极片10则不带电，电场建好后，油泵A9启动，使电流变液流入高压极片阵列4，电流变液通过剂量率需求强度较低的区域内的带电高压极片10时凝成固体，从而对射野中的X射线起到一定的阻挡作用，进而实现了这些区域内的剂量调强，电流变液流过剂量率需求强度较高的区域内的不带电高压极片10后，通过油管B6进入副油箱7。治疗完成后，撤掉电场，电流变液就会重新变成液体流入主油箱2，等待下一次照射治疗。该装置采用电场控制，可快速调节射野内的射线强度，速度快、精度高、成本低廉。

本发明中未经描述的技术特征可以通过现有技术实现，在此不再赘述。本发明并不仅限于上述具体实施方式，本领域普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种治疗肿瘤用X射线场控调强装置，其特征是：它包括壳体及与壳体固连的主油箱、副油箱和高压电源控制器，所述壳体的上方中部开设有供射束穿过的方形通孔，且方形通孔内安装有高压极片阵列，所述高压极片阵列包括沿水平方向顺次排列的多对高压极片，且沿加速器射束的传播方向每块高压极片包括多块顺次固连的子极片，每对高压极片均通过导线与高压电源控制器电连接，所述壳体中与高压极片长度方向的两端对应的两侧壁上，一侧壁通过带有油泵A的油管A与主油箱连接，另一侧壁通过带有油泵B的油管B与副油箱连接，所述主油箱内装有电流变液，所述高压电源控制器的电压远大于电流变液的临界电压。

2.根据权利要求1所述的治疗肿瘤用X射线场控调强装置，其特征是：所述方形通孔的尺寸大于或等于加速器治疗头的最大辐射野。

3.根据权利要求2所述的治疗肿瘤用X射线场控调强装置，其特征是：所述方形通孔的尺寸为40cm·40cm。

4.根据权利要求3所述的治疗肿瘤用X射线场控调强装置，其特征是：所述高压极片采用低原子序数导电材料制成。

5.根据权利要求4所述的治疗肿瘤用X射线场控调强装置，其特征是：所述高压极片采用石墨制成。

6.根据权利要求5所述的治疗肿瘤用X射线场控调强装置，其特征是：所述高压极片的厚度为0.1mm。

7.根据权利要求6所述的治疗肿瘤用X射线场控调强装置，其特征是：所述导线为直径为0.2mm的铜导线。

8.根据权利要求7所述的治疗肿瘤用X射线场控调强装置，其特征是：每对高压极片之间产生的高压电场的电场方向与方形通孔的中心线垂直。

9.根据权利要求8所述的治疗肿瘤用X射线场控调强装置，其特征是：所述壳体通过螺栓组件与加速器治疗头固连，且壳体位于加速器治疗头中光栅的下方。

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