CN112741967A - 辐射线治疗系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种辐射线治疗系统，其包括用于产生治疗用辐射线的辐射线产生装置、用于安置接受辐射线照射的被照射体的照射室、用于实施照射控制的管理室及用于转运和承载被照射体的载置装置，所述载置装置包括承载被照射体的载置件、调整所述载置件的空间位置的调整组件及将载置件与调整组件以可拆卸的方式固定连接在一起的装夹组件，所述载置件装夹组件调整组件至少包括第一载置件及与所述第一载置件的尺寸和/或形状不同的第二载置件。能够根据实际使用需求自由切换不同尺寸和/或形状载置件，使辐射线治疗系统能够适配不同体型和不同肿瘤位置的患者。

Description

辐射线治疗系统

技术领域

本发明涉及一种放射性射线辐照系统，尤其涉及一种辐射线治疗系统。

背景技术

随着原子科学的发展，例如钴六十、直线加速器、电子射束等放射线治疗已成为癌症治疗的主要手段之一。在放射治疗过程中，需要采用射束在一定时间内持续照射患者，此期间内，患者需要被固定在载置件上并被与载置件连接的调整组件移送到预定位置。现有的治疗设备中，载置件的形状和尺寸是单一的，无法适配不同体型和不同肿瘤位置的患者，另外，在照射室内存在其他设施，某些形状和尺寸的载置件的运动位置受到干涉时导致无法以最佳照射点和最佳照射角度实施照射，降低治疗效果。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种能够适配不同体型和不同肿瘤位置的患者的辐射线治疗系统，其包括用于产生治疗用辐射线的辐射线产生装置、用于安置接受辐射线照射的被照射体的照射室、用于实施照射控制的管理室及用于转运和承载被照射体的载置装置，所述载置装置包括承载被照射体的载置件、调整所述载置件的空间位置的调整组件及将载置件与调整组件以可拆卸的方式固定连接在一起的装夹组件，所述载置件至少包括第一载置件及与所述第一载置件的尺寸和/或形状不同的第二载置件。

进一步地，所述装夹组件包括设置在所述载置件上的第一定位块、设置在所述调整组件上的第二定位块及用于将所述第二定位块相较于所述第一定位块锁定或释放的锁定件。

进一步地，所述载置件包括朝向所述第一定位块设置的第一表面，所述第一定位块设置在所述第一表面上，所述第一定位块上设有供第二限位块沿平行于第一表面的第一方向插入的限位槽、与所述限位槽在垂直于所述第一表面的第二方向上连通以供所述调整组件穿过的让位槽及与所述限位槽连通的与所述锁定件配合的锁定孔，所述限位槽在第一方向上贯穿第一定位块的其中一个面而形成插入口，所述第二定位块从该插入口沿第一方向插入所述限位槽。

进一步地，所述锁定件包括与第二定位块固定连接的安装部、能够插入或移出所述锁定孔的锁定销及驱动所述锁定销插入或移出所述锁定孔的第一驱动件，所述锁定孔贯穿第一定位块并与所述限位槽连通。

进一步地，所述载置装置还包括检测组件，所述检测组件检测所述锁定销是否运动到位从而确定所述载置件与所述调整组件是否有效地连接在一起。

进一步地，所述的辐射线治疗系统还包括对所述载置件的运动轨迹进行控制的定位装置。

进一步地，所述定位装置包括激光定位组件、对位组件、光学验证组件、测距组件、驱动所述调整组件运动以带动所述载置件运动的驱动组件及对所述调整组件的运动轨迹进行控制的控制组件。

进一步地，所述对位组件包括与所述载置件之间的相对位置可调的定位架、连接在所述载置件和所述定位架之间用来调节所述定位架与所述载置件之间的相对位置的支撑杆及将所述定位架与所述载置件之间的相对位置锁死的锁紧件。

进一步地，所述的辐射线治疗系统还包括设置在所述调整组件与所述载置件之间使所述载置件能够相对所述调整组件移动的传动装置。

进一步地，所述传动装置包括与所述调整组件固定连接的基板、设置在所述基板上的导向件、能够相对所述导向件滑动的滑块、带动所述滑块运动的驱动块及驱动所述驱动块运动的第二驱动件。

与现有技术相比，本实施例记载的技术方案具有以下有益效果：所述装夹组件能够将不同尺寸和/或形状的载置件以可拆卸的方式固定连接到所述调整组件上，因此本发明的辐射线治疗系统能够根据不同的使用需求切换不同形状和/或尺寸的所述载置件，使辐射线治疗系统能够适配不同体型和不同肿瘤位置的患者。

附图说明

图1是本发明辐射线治疗系统去除载置装置及定位装置的俯视图；

图2是本发明辐射线治疗系统的照射室的立体示意图；

图3是本发明辐射线治疗系统的载置装置未安装传动装置的立体示意图；

图4是本发明辐射线治疗系统的平板状载置件和第一定位块的立体示意图；

图5是本发明辐射线治疗系统的第二定位块及锁定件的立体示意图；

图6是本发明辐射线治疗系统的椅子状载置件和第一定位块的立体示意图；

图7是本发明辐射线治疗系统的平板状载置件和对位组件的立体示意图；

图8是本发明辐射线治疗系统的传动装置的立体示意图。

具体实施方式

辐射线治疗是一种常见的治疗癌症的手段，如图1至图8所示，进行辐射线治疗的辐射线治疗系统包括用于产生治疗用辐射线的辐射线产生装置1、用于安置接受辐射线照射的被照射体的照射室2、用于实施照射控制的管理室3、用于转运和承载患者的载置装置4及对载置装置4的运动轨迹进行控制的定位装置。

参照图3所示，载置装置4包括承载患者的载置件41、对载置件41的空间位置进行调整的调整组件42及将载置件41与调整组件42以可拆卸的方式固定连接在一起的装夹组件43。

载置件41根据形状和/或尺寸的不同对应多种型号，例如：平板状的第一载置件41’、椅子状的第二载置件41”，为适应不同体型和不同肿瘤位置的患者，第一载置件41’和第二载置件41”均可设置多种尺寸规格。例如：某位患者需要某个照射角度，而当前的载置件41因形状和/或尺寸上与照射室2的其他装置干涉而无法调整到位时，则可以考虑将当前的载置件41切换成另外形状和/或尺寸的载置件41以实现照射角度的调整，或者当患者平躺时某些部位。例如后脑勺，无法进行照射时，采用载置椅载置患者能达到较好的治疗效果。

参照图4所示，载置件41包括安装装夹组件43的第一表面411和支撑患者的第二表面412。调整组件42能够带动载置件41在六个自由度上运动。

装夹组件43包括设置在载置件41的第一表面411上的第一定位块431、设置在调整组件42上的第二定位块432及设置在第二定位块432上用于将第二定位块432相较于第一定位块431锁定或释放的锁定件433。具体地，第一定位块431上设有供第二定位块432沿平行于第一表面411的第一方向插入的限位槽4311、与限位槽4311在垂直于第一表面411的第二方向上连通的让位槽4312及与限位槽4311连通并与锁定件433配合的锁定孔4313。限位槽4311在第一方向上贯穿第一定位块431的其中一个面而形成插入口4314，第二定位块432从该插入口4314沿第一方向插入限位槽4311。

定义第二定位块432的插入限位槽4311的第一方向为前后方向、垂直于第一表面411的第二方向为上下方向、与前后方向(第一方向)和上下方向(第二方向)均正交的方向为左右方向。限位槽4311与让位槽4312在上下方向上连通并沿远离载置件41的方向贯穿第一定位块431，调整组件42穿过让位槽与第二定位块432连接。在左右方向上，让位槽4312的尺寸小于限位槽4311的尺寸和第二定位块432的尺寸，因此第二定位块432在上下方向上不会脱离限位槽4311。

参照图5所示，锁定件433包括与第二定位块432固定连接的安装部4331、能够插入或移出锁定孔4313的锁定销4332及驱动锁定销4332插入或移出锁定孔4313的第一驱动件4333。锁定孔4313在左右方向上贯穿第一定位块431并与限位槽4311连通，锁定销4332插入或移出锁定孔4313从而在前后方向上选择性地阻止第一定位块431相对第一定位块431移动，而限位槽4311在平行于第一表面411的前后方向和左右方向上仅贯穿第一定位块431的其中一个面，在锁定销4332插入锁定孔4313时，第二定位块432相对于第一定位块431在前后方向和左右方向上的移动被阻止，从而将调整组件42与载置件41可拆卸地固定连接在一起。

为防止锁定销4332运动不到位导致第一定位块431和第二定位块432不能稳固地连接在一起，载置装置4还包括检测组件(未图示)，检测组件检测锁定销4332是否运动到位从而确定将载置件41与调整组件42是否有效地连接在一起。

结合图2和图7所示，定位装置包括激光定位组件51、对位组件52、光学验证组件(未图示)、测距组件(未图示)、驱动调整组件42运动以带动载置件41运动的驱动组件(未图示)及对调整组件42的运动轨迹进行控制的控制组件(未图示)。

调整组件42在驱动组件的驱动下带动载置件41在六自由度上运动。

照射室2内设有供的辐射线产生装置1产生的辐射线射出的准直器21，辐射线从准直器21的出口射出并限定一根射束轴线X，该射束轴线X与准直器21的中心线重合。在射束轴线X上，离准直器21出口15-20CM的位置是最佳治疗点，在治疗过程中，需将患者的病灶与该最佳治疗点重合。

参照图2所示，激光定位组件51包括至少两个设置在不同方位的激光发射器，该至少两个激光发射器分别设置在照射室2的两面不同的壁上，通常，其中一个设置在照射室2的顶壁上。该至少两个激光发射器发射出的激光具有唯一一个激光交叉点，该激光交叉点与上述最佳治疗点重合。

参照图7所示，对位组件52包括与载置件41之间的相对位置可调的定位架521、连接在载置件41和定位架521之间用来调节定位架521与载置件41之间的相对位置的支撑杆522及将定位架521与载置件41之间的相对位置锁死的锁紧件(未图示)，定位架521具有定位点。在本发明揭示的实施例中，支撑杆522具有三根可相对转动的杆，通过调节三根杆的两两之间的相对角度和位置来调节定位架521相对载置件41的位置。患者躺或坐到载置件41上之后，医护人员通过调节支撑杆522将定位架521的定位点对准患者的最佳照射点，然后用锁紧件将定位架521的位置锁定。

光学验证组件包括CCD照相机及图像处理、识别模组。

测距组件检测定位点与激光交叉点在垂直于载置件41的第二表面412的方向上的距离，测距组件可以是激光测距仪等常用的测距仪器。

CCD照相机用于拍摄相关画面，图像处理、识别模组用于分析CCD照相机拍摄到的画面中的某个点的坐标和相对角度。

定位装置的工作过程如下：

S1：激光定位组件51通过激光交叉点标记出最佳治疗点，该最佳治疗点对应坐标(X、Y、Z)及相对角度α；

S2：CCD照相机拍摄该激光交叉点的画面，得到照片，图像处理、识别模组分析照片中的激光交叉点的坐标(x、y)及相对角度α并记录下来；

S3：患者躺或坐到载置件41上，医护人员通过调节支撑杆522将定位架521的定位点对准患者的病灶，然后用锁紧件将定位架521的位置锁定；

S4：CCD照相机拍摄患者躺或坐在载置件41上且对位组件52被调整到位的画面，得到照片，然后图像处理、识别模组分析照片中的对位组件52的定位点的坐标(x1、y1)及相对角度α1并记录下来，接着，图像处理、识别模组计算定位点与激光交叉点之间的坐标差值：X0＝X1-X，Y0＝Y1-Y，α0＝α1-α；

S5：控制组件根据从光学验证组件得到的坐标差值通过运算确定调整组件42的运动轨迹，然后，控制组件控制驱动组件驱动调整组件42运动，使载置件41上的患者的病灶被移动到坐标(x、y)及相对角度α对应的位置；

S6：测距组件检测定位点与激光交叉点在垂直于载置件41的第二表面412的方向上的距离Z；

S7：控制组件根据从测距组件得到的数据通过运算确定调整组件42的运动轨迹，然后，控制组件控制驱动组件驱动调整组件42运动，使载置件41上的患者的病灶被移动到最佳治疗点，即坐标(X、Y、Z)及相对角度α对应的位置进行治疗。

在进行步骤S3之前，可通过目测将载置件41移动到靠近激光交叉点的位置，该位置由医务人员根据经验结合患者的体型、病灶等确定。

步骤S6可在步骤S5之前进行，在这种情况下，步骤S5和步骤S7合并将载置件41直接调整到坐标(X、Y、Z)及相对角度α对应的位置。

在以上工作过程中，设定调整组件42上的某一点为坐标原点，当然，坐标原点亦可设置在其他任意一个点。

本发明揭示的实施例中，定位架521为十字定位架，定位点为十字交叉点，在其他实施方式中，定位架521可以是V形定位架等，定位点可以是任意定位架的任意标记点。

参照图8所示，由于照射室2内存在多种装置，调整组件42在某些位置可能会与该些装置干涉导致调整组件42的运行轨迹受到一定的限制，使得患者的病灶无法被移动到最佳治疗点。本发明的另一实施例在调整组件42与载置件41之间设置传动装置6，使载置件41能够相对调整组件42移动以保证患者的病灶能够最大限度的被移动到最佳治疗点。

本发明揭示的实施例中，传动装置6设置在第二定位块432与调整组件42之间，传动装置6包括与调整组件42固定连接的基板61、设置在基板61上的导向件62、能够相对导向件62滑动的滑块63、连接在滑块63与第二定位块432之间的驱动块64及驱动驱动块64运动的第二驱动件65。

导向件62为相互平行设置的两个间隔开的导轨，滑块63跨骑在导轨上，驱动块64与第二定位块432固定连接并连接在第二驱动件65与滑块63之间，第二驱动件65优选为电机，也可以是气缸，第二驱动件65驱动驱动块64运动从而带动滑块63沿导向件62限定的方向运动，驱动块64同时带动第二定位块432运动，从而使载置件41相对调整组件42在导向件62预定的轨迹上运动。因载置件41与调整组件42之间可相对移动，能够将载置件41的运动范围提高30％，从而增大可治疗范围。

在本发明揭示的实施例中，调整组件42为机械臂，在其他实施方式中，调整组件42可以设置为支架等结构。

在其他实施方式中，可以不设置驱动块64，而采用第二定位块432代替驱动块64；在其他实施例中，传动装置6可以设置在载置件41与第一定位块431之间；另外，传动装置6也可以设置在载置件41和第一定位块431之间，此时，可将传动装置6与第一定位块431设置为一体，并且以可快速安装和拆卸的方式将传动装置6与载置件41连接在一起。

本发明的采用装夹组件43将载置件41和调整组件42快速拆开或安装到一起，使得载置件41的尺寸和形状可根据实际使用需求自由切换，使辐射线治疗系统能够适配不同体型和不同肿瘤位置的患者，且增加治疗照射范围、提高效率、减少操作人员在照射室2时间。

载置件41通过定位装置自动、快速地移动到位，提高治疗效率、减少操作人员在照射室2的时间。

载置件41和调整组件42之间设置传动装置6，使得载置件41与调整组件42之间可相对移动，能够将载置件41的运动范围提高30％，从而增大可治疗范围。

中子捕获治疗作为一种有效的治疗癌症的手段近年来的应用逐渐增加，其中以硼中子捕获治疗最为常见，供应硼中子捕获治疗的中子可以由核反应堆或加速器供应。优选的，上述辐射线为中子束、辐射线产生装置1为中子束产生装置、辐射线治疗系统为中子捕获治疗系统，更优选的，中子捕获治疗系统为加速器硼中子捕获治疗系统。

本发明揭示的辐射线治疗系统及载置台并不局限于以上实施例所述的内容以及附图所表示的结构。在本发明的基础上对其中构件的材料、形状及位置所做的显而易见地改变、替代或者修改，都在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种辐射线治疗系统，其特征在于：包括用于产生治疗用辐射线的辐射线产生装置、用于安置接受辐射线照射的被照射体的照射室、用于实施照射控制的管理室及用于转运和承载被照射体的载置装置，所述载置装置包括承载被照射体的载置件、调整所述载置件的空间位置的调整组件及将载置件与调整组件以可拆卸的方式固定连接在一起的装夹组件，所述载置件至少包括第一载置件及与所述第一载置件的尺寸和/或形状不同的第二载置件。

2.根据权利要求1所述的辐射线治疗系统，其特征在于：所述装夹组件包括设置在所述载置件上的第一定位块、设置在所述调整组件上的第二定位块及用于将所述第二定位块相较于所述第一定位块锁定或释放的锁定件。

3.根据权利要求2所述的辐射线治疗系统，其特征在于：所述载置件包括朝向所述第一定位块设置的第一表面，所述第一定位块设置在所述第一表面上，所述第一定位块上设有供第二限位块沿平行于第一表面的第一方向插入的限位槽、与所述限位槽在垂直于所述第一表面的第二方向上连通以供所述调整组件穿过的让位槽及与所述限位槽连通的与所述锁定件配合的锁定孔，所述限位槽在第一方向上贯穿第一定位块的其中一个面而形成插入口，所述第二定位块从该插入口沿第一方向插入所述限位槽。

4.根据权利要求3所述的辐射线治疗系统，其特征在于：所述锁定件包括与第二定位块固定连接的安装部、能够插入或移出所述锁定孔的锁定销及驱动所述锁定销插入或移出所述锁定孔的第一驱动件，所述锁定孔贯穿第一定位块并与所述限位槽连通。

5.根据权利要求4所述的辐射线治疗系统，其特征在于：所述载置装置还包括检测组件，所述检测组件检测所述锁定销是否运动到位从而确定所述载置件与所述调整组件是否有效地连接在一起。

6.根据权利要求1-5项中任意一项所述的辐射线治疗系统，其特征在于：所述的辐射线治疗系统还包括对所述载置件的运动轨迹进行控制的定位装置。

7.根据权利要求6所述的辐射线治疗系统，其特征在于：所述定位装置包括激光定位组件、对位组件、光学验证组件、测距组件、驱动所述调整组件运动以带动所述载置件运动的驱动组件及对所述调整组件的运动轨迹进行控制的控制组件。

8.根据权利要求7所述的辐射线治疗系统，其特征在于：所述对位组件包括与所述载置件之间的相对位置可调的定位架、连接在所述载置件和所述定位架之间用来调节所述定位架与所述载置件之间的相对位置的支撑杆及将所述定位架与所述载置件之间的相对位置锁死的锁紧件。

9.根据权利要求1所述的辐射线治疗系统，其特征在于：所述的辐射线治疗系统还包括设置在所述调整组件与所述载置件之间使所述载置件能够相对所述调整组件移动的传动装置。

10.根据权利要求9所述的辐射线治疗系统，其特征在于：所述传动装置包括与所述调整组件固定连接的基板、设置在所述基板上的导向件、能够相对所述导向件滑动的滑块、带动所述滑块运动的驱动块及驱动所述驱动块运动的第二驱动件。

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