CN112915405B - 一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器材技术领域，具体的涉及到一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置，包括底座，所述底座用于安装在放疗室的墙面，且所述底座上安装有反射装置，所述反射装置至少用于反射放疗室尾侧激光器发出的激光，且反射后的激光经过上摆位线。本发明所提出的一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置，通过反射装置将投射在墙面的若干路激光反射至经过上方的摆位线，从而实现上方摆位线的成功重合。

Description

一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置

技术领域

本发明涉及医疗器材技术领域，具体的，涉及一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置。

背景技术

放射治疗时，摆位是放疗中极其重要的一个环节，是正确完成治疗计划的重要保证。

在加速器放射治疗摆位时，都是按照激光器发出的激光线进行摆位的。在放置有加速器的放疗室内一般安装三台激光器，分别在治疗床两侧墙上的各安装一台、治疗床尾侧墙上安装一台；治疗床两侧激光器都是发出十字形激光线，分别是平行于水平面方向的激光线和垂直于水平面方向的激光线，且十字形激光线交叉点都是经过加速器的等中心点；治疗床尾侧激光器发出的是一字形激光线并垂直于水平面方向，且该一字形激光线也经过加速器的等中心点。同时，三个激光器发出的激光均为广角激光线(比如，治疗床侧面的激光器发出的十字形激光线所形成的效果，可以看作经过该激光器的两个相互垂直的激光平面)。

在进行摆位时，一般病人治疗部位的体表都制作了体膜进行固定，防止病人活动，从而保证放射治疗的精准实施。一般体膜上都贴有三个十字摆位线，(两侧各一个，上方一个)，每个十字摆位线均包括沿床尾至床头方向的x线，和与x线垂直的y线，医护人员需要根据三个激光器发出的激光和三个摆位线的位置，进行摆位；当治疗床两侧的激光器发出的十字形激光交叉点分别重合两侧的摆位线，且三个激光器配合形成的激光十字交叉点重合上方的上摆位线时，就是摆位完成，才能进行下一步的放射治疗。

但是在特殊情况下，对上摆位线进行重合摆位时，治疗床尾侧的激光器发出的激光线容易被遮挡，比如上摆位线在患者颈部时，床尾侧激光器发出的激光线被病人身体的胸部等隆起的部位所遮挡，又比如上摆位线在患者头顶时，床尾侧发出的激光线也被病人的头部遮挡，从而造成上摆位线与激光十字交叉点重合失败。

发明内容

本发明的目的在于解决上述背景中提出的治疗床尾侧的激光器发出的激光线容易被患者遮挡，从而造成上摆位线与激光十字交叉点重合失败的问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置，包括底座，所述底座用于安装在放疗室的墙面，且所述底座上安装有反射装置，所述反射装置至少用于反射放疗室尾侧激光器发出的激光，且反射后的激光重合于上摆位线的x线。

本方案中，通过反射装置可以将放疗室尾侧激光器射在墙面激光反射至过上摆位线，即反射装置并不会使被反射的激光线射出原本所在的一字形平面，而仅仅改变了激光在一字形平面内的传播路径。这种设计，即使原本用于与摆位线重合的激光被患者遮挡，也可以借助反射装置将投射在墙面的若干路激光反射至重合于上摆位线的x线，从而实现上方摆位线的成功重合。

所述反射装置包括安装轴，所述安装轴上安装有第一反射镜，所述第一反射镜用于反射放疗室尾侧激光器发出的激光，且所述安装轴内设有角度调节装置，所述角度调节装置用于调节所述第一反射镜与所述尾侧激光器发出的激光之间的角度。

可以理解的是，本方案中，通过第一反射镜对放疗室尾侧激光器发出的激光进行反射，同时，本方案设计有一个角度调节装置，可以调节第一反射镜与所述尾侧激光器发出的激光之间的角度，但是还可以理解的是，本方案中，仅仅需要调节第一反射镜在竖直方向上的偏转即可，即通过改变所述尾侧激光器发出的激光在第一反射镜上的入射角，来控制该激光在反射过后投射到一字形平面内的某个位置；而无需调节第一反射镜在水平方向上偏转，使得该激光在反射过后穿出一字形平面。

进一步的，还包括处理器，所述角度调节装置包括第一电机，所述处理器与所述第一电机电连接，所述第一电机用于调节所述第一反射镜与所述尾侧激光器发出的激光之间的角度。

可以理解的是，通过处理器配合电机的使用，便于更精确的调节所述第一反射镜的偏转角度。

进一步的，所述安装轴上还安装有第二反射镜，所述第二反射镜用于反射放疗室旁侧激光器发出的激光，且经过所述第二反射镜反射后的激光重合于上摆位线的y线；所述角度调节装置还包括第二电机，所述第二电机与所述处理器电连接，且该第二电机用于调节所述第二反射镜与所述旁侧激光器发出的激光之间的角度。

可以理解的是，本装置可以安装在放疗室内天花板上，且位于三个激光器发出的激光形成的十字交叉处，并且，所述第二反射镜的数量可以为两个，通过两个第二反射镜，将两个旁侧激光器发出的激光也反射下去，并与所述第一反射镜反射下去的激光，重新形成一个十字交叉；从而利用新形成的十字交叉与上方的摆位线重合。

进一步的，还包括水平维持装置，所述水平维持装置包括水平检测机构和水平调节机构，所述水平检测机构和水平调节机构均与所述处理器电连接，所述水平检测机构用于检测所述安装轴端面的水平偏差，所述水平调节机构用于调整所述安装轴姿态，使所述安装轴至端面水平位置。

可以理解的是，本装置最优的安装位置为放疗室内的顶面墙面，或者说天花板上。为了防止本装置在使用一段时间后，因为顶面墙面出现的形变，而导致本装置对激光的反射路径改变，因此本方案设计了所述水平维持装置。

进一步的，还包括转动装置，所述转动装置与所述处理器电连接，且该转动装置用于驱使所述第一反射镜绕所述安装轴旋转。

可以理解的是，这种设计，便于本装置在安装后，也可以调整所述第一反射镜在水平方向上的偏转，从而保证尾侧激光器发出的激光在被反射后能经过上摆位线的x线。

进一步的，还包括激光校准装置，所述激光校准装置与所述处理器电连接，且该激光校准装置用于校准所述尾侧激光器发出的激光入射在所述第一反射镜上的位置。

可以理解的是，通过激光校准装置，可以校准所述尾侧激光器发出的激光入射在第一反射镜上的位置，从而防止尾侧激光器发出的激光在被反射后穿出一字形平面，或者说防止尾侧激光器发出的激光在被反射后于上摆位线的x线不重合。

进一步的，还包括驱动装置，所述驱动装置与所述处理器电连接，且该驱动装置用于调节所述安装轴与所述底座的相对位置。

可以理解的是，本装置在安装时，位置上会存在一定的人工误差，或者在使用长时间后，因为顶面墙面产生形变导致安装轴的偏移，最终都会导致尾侧激光器发出的激光在被反射后，无法经过上摆位线，因此，本装置还设计有驱动装置，来调整安装轴的位置，进一步保证尾侧激光器发出的激光在被反射后能重合于上摆位线的x线。

进一步的，所述第一反射镜的反射面为弧形面，所述尾侧激光器发出的激光经过所述弧形面后产生汇聚。

可以理解的是，在放射治疗中，用于摆位的激光器发出的激光宽度为1毫米，其能够实现的摆位精度有限，本方案中，采取第一反射镜的反射面为弧形面的设计，将尾侧激光器发出的激光经过所述第一反射镜反射后同时进行汇聚，使得反射后的激光在到达上摆位线时，宽度小于1毫米，从而提高摆位精度。

进一步的，还包括壳体，所述壳体为激光可透过材料制成，所述壳体用于罩盖所述反射装置。

可以理解的是，壳体的设计可以防止灰尘等干扰物进入反射装置，从而影响本装置的精度。

综上所述，本发明提出的一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置，解决了治疗床尾侧的激光器发出的激光线容易被患者遮挡，从而造成上摆位线与激光十字交叉点重合失败的问题，同时设计有多种功能模块，用于保证尾侧激光器发出的激光在被反射后能经过上摆位线，具有较好的市场前景。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为实施例公开的一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置的安装后的外形示意图；

图2为实施例公开的一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置的结构示意图；

图3为实施例公开的治疗室的结构示意图；

图4为实施例公开的旁侧激光器发出的激光所形成的光平面示意图；

图5为实施例公开的激光在第一反射镜被反射的示意图；

1-放疗室，2-底座，3-安装台，4-安装轴，5-壳体，6-第一反射镜；

10-顶面墙面，11-旁侧激光器，12-尾侧激光器，13-加速器，14-治疗床，21-伸缩杆，41-水平检测机构，42-转动装置，43-角度调节装置，44-激光校准装置；431-动杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图3：

放疗室1内一般安装有三台激光器、治疗床14和加速器13，三台激光器包括分别在治疗床14两侧墙上的旁侧激光器11和安装在治疗床14尾侧墙上的尾侧激光器12。

如图4所示，旁侧激光器11发出的是十字形激光线，分别是平行于水平面方向的激光线和垂直于水平面方向的激光线，即旁侧激光器11发射的激光所形成的效果可以等效为经过该旁侧激光器11并相互垂直的两个光线平面，并且两个光线平面的交叉点经过加速器13的等中心点。尾侧激光器12发出的是一字形激光线并垂直于水平面方向，且该激光所形成的光线平面也经过加速器13的等中心点。

请继续参阅图1和图2，为了解决尾侧激光器12发出的激光线容易被患者身体遮挡，造成上摆位线与激光十字交叉点重合失败的问题，本发明提出了一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置，包括底座2，所述底座2用于安装在放疗室的墙面，且所述底座2上安装有反射装置，所述反射装置至少用于尾侧激光器12发出的激光，且反射后的激光重合于上摆位线的x线。

在本方案中，底座2可以使用螺栓直接固定安装在放疗室1的顶面墙面10处，并通过安装在底座2上的反射装置将尾侧激光器12射在顶面墙面的激光部分反射至重合于上摆位线的x线，完成摆位操作。

其中，侧激光器12发出的激光在被反射后可以完全重合并穿过所述上摆位线的x线，也可以是仅仅部分重合于上摆位线的x线。

进一步的，反射装置包括安装轴4，所述安装轴4上安装有第一反射镜6，所述第一反射镜6用于反射放疗室尾侧激光器12发出的激光，且所述安装轴4内设有角度调节装置43，所述角度调节装置43用于调节所述第一反射镜6与所述尾侧激光器12发出的激光之间的角度。

其中，所述安装轴4可以柱状结构，所述第一反射镜6的下端铰接连接所述安装轴4，所述角度调节装置43包括一根与所述反射镜6上端铰接的动杆431，所述动杆431的另一端可以连接接一个第一电机的输出端，所述第一电机可以为推注电机，即通过推注电机带动所述动杆431的变化(可以看做动杆431的长度变化，从而调节第一反射镜6上端的位置)，从而调节所述第一反射镜6的角度。

为了使推注电机能够准确的调节所述第一反射镜6的高度，本方案至少还包括了一个处理器，所述处理器与所述推注电机电连接，且可以理解的是，该处理器不一定需要安装在安装轴4的内部，也可以安装在底座6内，同样，该推注电机不一定需要安装在安装轴4的内部，也可以安装在底座6内，即通过调节动杆431的另一端在安装轴4内的竖直高度变化，来调节所述第一反射镜6的角度。

进一步的，为了防止本装置在安装后的误差纠正，本方案还包括驱动装置，所述驱动装置与所述处理器电连接，且该驱动装置用于调节所述安装轴4与所述底座2的相对位置。

其中，该驱动装置可以包括安装在底座2内的电机组，且所述底座2上开设有一个矩形凹槽，所述矩形凹槽的四个面均设有一根伸缩杠杆21，所述电机组可以分别控制所述四根伸缩杆21的长度，且四根伸缩杆21的另一端均连接有一个安装台3，所述安装轴4安装在所述安装台3上。即在本方案中，可以通过改变四根伸缩杆21的长度关系来调整所述安装台3在所述矩形凹槽内的位置，进而调整所述安装轴4的位置。

进一步的，为了保证本装置的安装轴4在使用过程中保持水平，即防止尾侧激光器12发出的激光在被第一反射镜6反射后，射出了原激光所在的光线平面。本方案还设计了水平维持装置，所述水平维持装置包括水平检测机构41和水平调节机构，所述水平检测机构41和水平调节机构均与所述处理器电连接，所述水平检测机构41用于检测所述安装轴端面的水平偏差，所述水平调节机构用于调整所述安装轴4的姿态，使所述安装轴4至端面水平位置。

其中，所述水平检测机构41可以包括陀螺仪，或着是加速度计和磁力计的配合使用。所述水平调节机构可安装在所述安装台3内部，且也包括若干的电机，从而控制所述安装轴4可以朝任意方向转动；同时为了所述安装轴4在所述安装台3上可以更方便的任意专向，所述安装轴4靠近所述安装台3的一端可以为半球形结构，即安装轴4的调节过程类似于摄像头的万向转动。所述水平检测机构41会将检测到的数据传输给处理器，如果安装轴4未处于水平状态，处理器会控制所述水平调节机构，将安装轴4调节至端面水平位置。

更进一步的，为了保证尾侧激光器12发出的激光在入射到所述第一反射镜6时，入射激光能够与入射点的水平分线保持垂直，即进一步防止防止尾侧激光器12发出的激光在被第一反射镜6反射后，射出原激光所在的光线平面。本方案还包括了一个激光校准装置44和转动装置42。

其中，所述转动装置42可以包括一个伺服电机，所述伺服电机与所述处理器电连接；且该伺服电机可以安装在所述安装台3上，即实现整个转动轴4的转动，也可以安装在转动轴4内部，仅仅实现安装有第一反射镜6和激光校准装置44的安装轴4部分区域转动。

所述激光校准装置44可以安装在所述安装轴4远离所述安装台3的一端，并用于校准所述尾侧激光器12发出的激光在所述第一反射镜6上的位置。

具体的，所述激光校准装置44可以包括设置在安装轴4上的一个竖直凹槽，且优选的是该竖直凹槽的宽度小于1毫米(放疗室内激光器发出的激光宽度为1毫米)，且该竖直凹槽的底面设有有一个光接收传感器，所述光接收传感器与所述处理器电连接；并且所述竖直凹槽所在的位置必须满足，当所述尾侧激光器12发出的激光刚好能入射在所述竖直凹槽的底面，且被所述光接收传感器接收到时，尾侧激光器12发出的激光在被第一反射镜6反射后，不会射出原激光所在的光线平面。

更进一步的，考虑到尾侧激光器12发出的激光射在竖直凹槽的凹槽壁上也会有部分激光反射到竖直凹槽的底面，并被所述光接收传感器接收，造成校准上的误差，因此，所述处理器还可以对所述光接收传感器接收到的光进行一个强度判断，当光强度达到最大值时，即激光直接射在竖直凹槽底面的光接收传感器上，此时，才是校准的正确位置。

在本实施例更完整的方案中，所述安装轴4上还安装有两个第二反射镜(图中未示出)，所述第二反射镜用于反射放疗室旁侧激光器11发出的激光，且经过所述第二反射镜反射后的激光重合于上摆位线的y线；

所述角度调节装置43还包括两个第二电机，所述第二电机与所述处理器电连接，且该第二电机用于调节所述第二反射镜与所述旁侧激光器发出的激光之间的角度。

可以理解的是，在方案包括两个第二反射镜时，本装置中的底座2就需要安装在放疗室1顶面墙面上，且位于三个激光器发出的激光所形成的十字交叉处。

即通过两个第二反射镜，将两个旁侧激光器发11出的激光也反射下去，并与所述第一反射镜6反射下去的激光，重新形成一个十字交叉；从而利用新形成的十字交叉与上方的摆位线重合。

进一步的，为了增加反射后激光的亮度、降低激光的宽度，从而更精准的摆位。所述第一反射镜6和两个第二反射镜的反射面为弧形面，所述尾侧激光器12和旁侧激光器11发出的激光经过弧形面后均产生汇聚。

请参阅图5，一束宽度为1毫米的激光，在经过第一反射镜6的反射后，产生了汇聚，即当反射后的激光到达上摆位线时，该激光的宽度小于1毫米，且优选的是，所述弧形面的弧度使得当反射后的激光到达上摆位线时，激光的宽度为0.5毫米(图中示出的两条线仅表示一束激光，即使用两条线条之间的宽度变化表述激光的宽度变化，而并非是不同束激光之间的汇聚)。

更进一步的，本方案还包括一个壳体5，所述壳体5为矩形盒装，且所述壳体5为激光可透过材料制成。

可以理解的是，该壳体5的末端可以固定连接在安装轴4上，且壳体5的内壁和第一反射镜6和第二反射镜均存在一定的距离。即壳体5并不会影响本方案的转动装置42、角度调节装置43等功能模块的正常使用。

在本实施例中，所述壳体5的尺寸优选为长20cm、宽18cm、高14cm；所述第一反射面板6和第二反射面板的长度均为8cm。

还可以理解的是，本装置在使用时，有多种控制方式，例如，本装置的处理器可以有线连接一个安装在放疗室1墙面上的操作盘，医护人员通过所述操作盘对本装置进行控制。

优选的是，本方案中的所述处理器电连接有一个无线接收模块，医护人员可以通过一个安装有无线发送模块的遥控器对本装置进行控制，其中，所述遥控器至少包括开关按钮，驱动装置42的控制按钮、和角度调节装置44的控制按钮。

可以理解的是，所述水平维持装置可以在处理器的控制下自动将所述安装轴4调节至水平，同时所述转动装置42在处理器的控制下自动开始缓慢转动，直到所述激光校准装置44检测到正确的校准位置时停止。当然也可以是，所述遥控器上也设置有所述水平维持装置和转动装置的控制按钮，即也可以通过人工操作遥控器的方式进行控制。

此外，还可以理解的是，本装置的供电可以采用与所述底座2一体安装的可充电电池，也可以是本装置通过一个降压电路和直流交流转换电路直接连接放疗室1内的220V电路，本实施例对此均不做限制。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置，其特征在于，包括底座，所述底座用于安装在放疗室的墙面，且所述底座上安装有反射装置，所述反射装置至少用于反射放疗室尾侧激光器发出的激光，且反射后的激光重合于上摆位线的x线；

所述反射装置包括安装轴，所述安装轴上安装有第一反射镜，所述第一反射镜用于反射放疗室尾侧激光器发出的激光，且所述安装轴内设有角度调节装置，所述角度调节装置用于调节所述第一反射镜与所述尾侧激光器发出的激光之间的角度。

2.根据权利要求1所述的一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置，其特征在于，还包括处理器，所述角度调节装置包括第一电机，所述处理器与所述第一电机电连接，所述第一电机用于调节所述第一反射镜与所述尾侧激光器发出的激光之间的角度。

3.根据权利要求2所述的一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置，其特征在于，所述安装轴上还安装有第二反射镜，所述第二反射镜用于反射放疗室旁侧激光器发出的激光，且经过所述第二反射镜反射后的激光重合于上摆位线的y线；所述角度调节装置还包括第二电机，所述第二电机与所述处理器电连接，且该第二电机用于调节所述第二反射镜与所述旁侧激光器发出的激光之间的角度。

4.根据权利要求2所述的一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置，其特征在于，还包括水平维持装置，所述水平维持装置包括水平检测机构和水平调节机构，所述水平检测机构和水平调节机构均与所述处理器电连接，所述水平检测机构用于检测所述安装轴端面的水平偏差，所述水平调节机构用于调整所述安装轴姿态，使所述安装轴至端面水平位置。

5.根据权利要求2所述的一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置，其特征在于，还包括转动装置，所述转动装置与所述处理器电连接，且该转动装置用于驱使所述第一反射镜绕所述安装轴旋转。

6.根据权利要求2所述的一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置，其特征在于，还包括激光校准装置，所述激光校准装置与所述处理器电连接，且该激光校准装置用于校准所述尾侧激光器发出的激光在所述第一反射镜上的位置。

7.根据权利要求2所述的一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置，其特征在于，还包括驱动装置，所述驱动装置与所述处理器电连接，且该驱动装置用于调节所述安装轴与所述底座的相对位置。

8.根据权利要求1所述的一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置，其特征在于，所述第一反射镜的反射面为弧形面，所述尾侧激光器发出的激光经过所述弧形面后产生汇聚。

9.根据权利要求1所述的一种辅助肿瘤放射治疗摆位的装置，其特征在于，还包括壳体，所述壳体为激光可透过材料制成，所述壳体用于罩盖所述反射装置。

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