CN1109790A - 单源体回转辐射装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种放射治疗所用的回转辐射装置， 具体涉及利用单个放射源实现聚焦辐射的装置。该 装置具有一个可绕聚焦点轴线回转的回转台架，源体 安装在回转台架上以聚焦点为圆心的弧形轨道上。 源体随回转台架旋转的同时且可沿弧形轨道移动，形 成在一个球面上的经纬方向的运动，放射源射线可以 不同路径不同角度聚焦辐射病变组织，从而使健康组 织与病变组织之间具有较大的辐照剂量比差，直接降 低了放射治疗中对健康组织的伤害，并有助于形成准 确而均匀的辐射剂量场。

Description

本发明属于放射治疗设备，具体涉及利用单个放射源对病变组织实现聚焦辐射的装置。

现有的医用单源体辐射装置，包括同位素治疗机和医用电子加速器，都具有装载一个放射源的源体，对于同位素治疗机其放射源可以是钴60、铯137、铱等放射性元素，对于医用电子加速器则是产生放射线的电子枪。源体通常是装在一个以聚焦点为轴心的可摆动的机架上，随机架按一定角度摆动，源体产生的单束射线经其射线通道准直后可依次通过位于病变组织的聚焦点，放射线的扫描轨迹成扇形面辐射焦点。这样相对于以单轨迹辐射焦点的固定式放射源射线，可以减少对健康组织的伤害。但是由于放射线是在一个固定和有限的扇形区域来回扫描，每次治疗过程中健康组织和病变组织所受的辐射剂量比差异并不是很大，还是对健康组织造成很大的辐射伤害。而且从焦点的上部看去，形成的辐射剂量场是一个直线形带状区域，难以做到实际治疗所需要的与病灶形状一致的辐射剂量场。

本发明的目的在于提供一种单源体回转辐射装置，使源体产生的单束放射线可以不同路径不同角度辐射病变组织，既可减少对健康组织的损害，又能形成准确而均匀的辐射剂量场。

本发明的目的是这样实现的：单源体回转辐射装置内有一个可绕聚焦点的轴线作不小于360°回转的回转台架，在这个回转台架上装有以聚焦点为圆心，具有一定弧长的弧形轨道，放射源及射线通道被装在这个弧形轨道中可沿弧形轨道运动，且射线通道始终从径向方向对准聚焦点。当回转台架旋转时，装在台架上的源体随之作纬度方向的旋转运动，同时又可沿弧形轨道作纬度方向的弧形运动，源体的运动轨迹在一个以聚焦点为球半径的局部球面范围内，源体射线通道则始终指向聚焦点，其放射源射线的扫描轨迹形成以聚焦点为顶点的圆锥形体。当人体病灶置于聚焦点时，病变组织就会始终受到放射源射线的辐射，而健康组织所受到的辐射位置则由于源体在经纬方向的移动而不断的变换。

本发明将源体安装在一个回转台架的弧形轨道上，通过经纬方向的运动，使放射源射线可以不同路径不同角度辐射病变组织，也使放射线的扫描区域从一个扇形面扩大到一个圆锥形体。正是由于辐射区域的扩大和辐射路径的不断变化，直接减少每一辐射点健康组织所承受的辐照剂量，通过控制源体在经纬方向移动时间和距离，就能有效地控制健康组织所受的辐照剂量在允许的范围内，使健康组织与病变组织形成较大的辐照剂量比差，并形成准确而均匀的辐射剂量场，这种控制也是容易实现的。

以下参照附图和实施例作进一步说明。

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

图2是图1A-A向放大的结构剖视图。

参照图1，考虑到回转台架（1）是装置中的承载件，本实施例中的回转台架（1）是一个圆弧形框架体钢结构，整体座落在一个支撑台架（7）上，支撑台架（7）具有一个环形轨道，使回转台架（1）可在环形轨道上作回转运动。由于源体（4）是安装在回转台架（1）的一侧，所以安装源体（4）的这一侧做成空体结构，而与之相对称的另一侧考虑到回转的平稳性，做成实体结构。本实施例考虑到用于全身放射治疗的需要，回转台架（1）是较大直径的圆弧结构，在回转台架（1）与聚焦点（0）之间是人体的预留空间。弧形轨道（5）装在回转台架（1）空体结构一侧的上缘和下缘部位上，考虑辐射区域的大小和辐射剂量场的形成，弧形轨道（5）用于源体（4）运动的弧长在35～75°纬度之间。参照图2，弧形轨道（5）为滚珠导轨结构，通过调整滚珠导轨与回转台架（1）的相对安装位置，可以纠正源体（4）的位置误差。本实施例中的源体（4）可以是用于装载放射性同位素的装载源体，也可以是医用电子加速器产生电子束的电子枪，区别只在于具体的结构尺寸，而总体的安装形式则是一样的，源体（4）是镶装在上下滚珠导轨之间，以弧形槽口相配合，既可自如的弧形滑动，又保证了安装位置的可靠性和装配精度，使源体（4）端部的射线通道（6）始终对准聚焦点（0）。源体（4）的运动是通过齿条和齿轮传动来实现的，沿回转台架（1）的上缘或下缘装有弧形齿条（2），弧形齿条（2）以聚焦点（0）为圆心取分度圆直径，其装配位置及弧长应与弧形轨道（5）相配合。在本实施例中，弧形齿条（2）装在回转台架（1）的上缘，与传动齿轮（3）内啮合，有相对较大的承载力。传动齿轮（3）则是与安装在源体（4）上的驱动电机（8）相固连，驱动电机（8）选用大扭矩步进电机，通过控制步进电机步距角的移动量，使源体（4）在弧形轨道（5）上间隔移动，调整放射源射线在纬度方向射向聚焦点（0）的路径。回转台架（1）与支撑台架（7）之间选择常规传动方式，回转台架（1）可作连续回转或作不小于360°的往复回转。本实施例中，采取回转台架（1）连续回转、源体（4）在弧形轨道（5）上分度移动的运行方式，变换放射线相对于聚焦点（0）的辐射方向。以聚焦点（0）辐照剂量为每分钟400拉德计算，回转台架（1）的设计转速为每分钟5～30转，源体（4）的每次分度移动角为3～8°。

Claims (8)

1、一种放射治疗用的单源体回转辐射装置，包括装载放射源的源体(4)及射线通道(6)，其特征在于装置内有一个可绕聚焦点(0)的轴线作不小于360°回转的回转台架(1)，在回转台架(1)装有一以聚焦点(0)为圆心、具有一定弧长的弧形轨道(5)，源体(4)及射线通道(6)被装在弧形轨道(5)中可沿弧形轨道(5)运动，且射线通道(6)始终以径向方向对准聚焦点(0)。

2、根据权利要求1所述的单源体回转辐射装置，其特征在于回转台架（1）为圆弧框架体结构。

3、根据权利要求2所述的单源体回转辐射装置，其特征在于回转台架（1）坐落在一个具有环形轨道的支撑台架（7）上。

4、根据权利要求1所述的单源体回转辐射装置，其特征在于所述的源体（4）是放射性同位素的装载源体。

5、根据权利要求1所述的单源体回转辐射装置，其特征在于所述的源体（4）是电子加速器的电子枪。

6、根据权利要求1、2、4或5所述的单源体回转辐射装置，其特征在于弧形轨道（5）为滚珠导轨结构。

7、根据权利要求6所述的单源体回转辐射装置，其特征在于沿回转台架（1）的上缘或下缘装有以聚焦点（0）为圆心取分度圆直径的弧形齿条（2）。

8、根据权利要求7所述的单源体回转辐射装置，其特征在于源体（4）装有驱动电机（8），与驱动电机（8）固连的传动齿轮（3）与装在回转台架（1）上缘的弧形齿条（2）内啮合。

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