CN117138254A - 一种移动式电子束术中放射治疗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动式电子束术中放射治疗装置,移动式电子束术中放射治疗装置包括主机、控制台、隔离变压柜、附件。主机包括电子直线加速器、移动底座、机械臂。移动底座和机械臂构成可移动机架。本发明的移动式电子束术中放射治疗装置具有操作便捷、移动方便、可实现自动软对接、照射野与治疗靶区适形度高、剂量率高、治疗时间短、治疗深度可调等优点。能在手术过程中完成单次大剂量放射治疗,能有效提高肿瘤局部控制率,有效减少X射线造成的副作用,保护周围正常组织,缩短治疗时间,具有很好的安全性、有效性和可靠性。本发明的移动式电子束术中放射治疗装置新颖合理,实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域,具体属于术中放射治疗设备。
背景技术
肿瘤放射治疗是利用放射线治疗肿瘤的一种局部治疗方法。射线种类包括放射性同位素衰变产生的α、β、γ射线、各类X射线治疗机或由加速器产生的电子束、质子束、X射线及其他类型的粒子束。大约有70%的肿瘤患者在治疗过程中需采用放射治疗,约有40%的肿瘤患者可通过放射治疗得到根治。放射治疗在肿瘤治疗中的作用和地位日益显著,已成为与外科手术同等重要的治疗恶性肿瘤的主要手段之一。
目前放射治疗通常与外科手术配合开展,通常为术前放疗或术后放疗,其中术前放疗是在外科手术前通过放疗缩小肿瘤尺寸,增加手术切除的成功率。术后放疗是在外科手术后对肿瘤瘤床区域及周围淋巴引流区进行放疗,目的是杀灭外科手术可能残留的肿瘤细胞,以减少局部复发率,提高治愈率。术后放疗通常要求在手术创口愈合后开展,而无法在术后立即开展放疗,因此需等待时间较长,为肿瘤细胞增殖及转移提供了机会。同时,无论是术前放疗还是术后放疗,放射线都会首先通过正常组织器官才能到达靶区。因此,术前放疗和术后放疗对正常组织器官的副作用和损伤较大。此外,术前放疗和术后放疗的一个疗程通常需要照射20-30次,持续时间四至六周左右,患者要承受更多的痛苦和不便。
术中放射治疗是指在手术中,充分暴露瘤床、残存灶和周围淋巴引流区等部位并将危及器官尽可能移到照射野外,在直视下进行单次大剂量照射,以期最大限度杀灭肿瘤细胞,防止或减少正常组织辐射损伤的治疗方法。在手术过程中立即开展放射治疗也可以减少或避免残存的肿瘤细胞增殖。
现有的术中放疗技术有三种不同的实现方式:(1)采用常规放疗设备开展术中放疗;(2)采用移动式电子直线加速器开展术中放疗;(3)采用低能X射线源开展术中放疗。采用常规放疗设备开展术中放疗,需在手术过程中将患者由手术室转运至放射治疗室进行治疗,手术操作难度大,麻醉风险高,手术风险高,感染风险高,在临床操作中难以实施,基本不具备临床推广应用的价值。现有的移动式电子束术中放疗设备,均存在结构复杂、操作不便捷、照射野与治疗靶区适形度较差等缺陷。现有的低能X射线源术中放疗设备存在剂量率低、治疗时间长、射线能量低、治疗深度浅、麻醉难度大、易引发感染等缺陷。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷或不足,本发明专利提供了一种移动式电子束术中放射治疗装置。本发明具有操作便捷、移动方便、可实现自动软对接、照射野与治疗靶区适形度高、剂量率高、治疗时间短、治疗深度可调等优点。本发明的移动式电子束术中放射治疗装置,能在手术过程中完成单次大剂量放射治疗,能有效提高肿瘤局部控制率,有效减少X射线造成的副作用,保护周围正常组织,缩短治疗时间,具有很好的安全性、有效性和可靠性。本发明的移动式电子束术中放射治疗装置新颖合理,实用性强。为实现上述目的,第一方面,本发明提供了一种移动式电子束术中放射治疗装置,该移动式电子束术中放射治疗装置包括:
主机,用于实现术中放射治疗;
控制台,与主机线缆连接,实现远程控制;
隔离变压柜,实现初级和次级电压间相互隔离,为主机和控制台提供可独立控制的电源;
附件,辅助主机实现术中放射治疗。
可选地,主机可包括:
电子直线加速器,用于产生术中放射治疗用的电子束;
移动底座,底部设置有多个行走轮,用于实现主机的移动;
机械臂,一端固定在移动底座上,另一端连接电子直线加速器并能够驱动电子直线加速器移动;
机械臂和移动底座构成可移动机架。
在一些实施例中,电子直线加速器采用X波段加速管,用于实现电子直线加速器小型化。
X波段加速管,相比于常规S波段加速管,波长缩短为常规加速器的1/3,可使电子直线加速器尺寸、重量大幅减少。
可选地,电子直线加速器具有一段或多段加速管,并采用移相器调节注入加速管微波功率,从而实现电子能量4MeV~15MeV连续可调。
在一些实施例中,电子直线加速器采用固态调制器。
相对于常规放疗设备的线性调制器,尺寸缩小、重量减轻,实现小型化。
可选地,机械臂可具有六个维度的自由度,用于带动电子直线加速器实现多角度、大范围、高精度的运动。
在一些实施例中,机械臂可配置有机械臂操作手柄,机械臂操作手柄与机械臂通信连接以控制所述机械臂运动并实现笛卡尔坐标系和轴坐标系两种运动方式的切换,使操作便捷。
可选地,主机还可包括设于移动底座上的底座操作手柄和机械臂操作手柄,底座操作手柄与行走轮驱动电机通信连接以控制移动底座移动。
在一些实施例中,多个行走轮可包括四个从动轮和一个主动轮,移动底座底部呈矩形,四个从动轮分别位于移动底座底部的四个角位,主动轮位于移动底座底部一端的中间位置并与底座操作手柄通信连接。
可选地,移动底座的前端和后端均设置有防碰撞块,防碰撞块内设压力传感器,移动底座的底座控制单元与压力传感器通信连接并被配置为:
获取压力传感器的碰撞信号;
控制行走轮停止并发出报警信号。
在一些实施例中,机械臂可安装在移动底座的一端上,移动底座的另一端上设有配套柜体,与电子直线加速器配套的水冷系统、真空系统、供电系统以及电子直线加速器控制单元均设置在配套柜体中。
可选地,附件可包括与主机配套的施治器、组织补偿块以及施治器支架。
可选地,施治器具有不同的形状,如筒形、球形、半球形、椭球形等,可形成与治疗部位适形的平面及三维等剂量分布;
可选地,施治器具有不同的尺寸以适应不同的照射靶区,并可重复使用。
在一些实施例中,施治器支架采用自锁式结构,可降低施治器压迫创口的风险。
在一些实施例中,控制台和隔离变压柜的底部均分别设有行走轮,行走轮为万向轮并设有锁定机构。
可选地,控制台可包括状态指示灯、控制功能键以及人机交互界面;
或者,控制台可为控制面板。
可选地,隔离变压柜可包括隔离变压器、医用绝缘监视仪、滤波器以及保护装置,实现初级和次级电压间相互隔离;
和/或,隔离变压柜配置一路380V AC输出和三路220V AC输出,为主机和控制台提供可独立控制的电源。
为实现上述目的,第二方面,本发明提供了一种移动式电子束术中放射治疗装置的使用方法,使用方法包括:
在所述控制台的人机交互界面输入治疗方案;
将所述施治器支架固定于手术床上,并在患者治疗部位安装固定所述施治器;
使用所述底座操作手柄将所述主机移动到患者附近,并使用所述机械臂操作手柄,完成电子直线加速器的定位;
在所述控制台,远程操作主机进行放射治疗;
在治疗结束后,使用所述机械臂操作手柄移开所述电子直线加速器至收纳位姿,并使用所述底座操作手柄将所述主机移动到存放区域。
相比于现有技术,本发明的移动式电子束术中放射治疗装置设有主机、控制台和隔离变压柜,控制台与主机通过电缆连接,以用于对主机进行远程控制。将主机与控制台分开可减少手术室空间占用,方便使用者操作,结构更加合理。此外,隔离变压柜能够同时提供相互隔离的初级电压和次级电压,从而能够为主机和控制台提供独立的电源,使得移动式电子束术中放射治疗装置的使用更加安全、可靠。
本发明的移动式电子束术中放射治疗装置具有操作便捷、移动方便、可实现自动软对接、照射野与治疗靶区适形度高、剂量率高、治疗时间短、治疗深度可调等优点。本发明的移动式电子束术中放射治疗装置,能在手术过程中完成单次大剂量放射治疗,能有效提高肿瘤局部控制率,有效减少X射线造成的副作用,保护周围正常组织,缩短治疗时间,具有很好的安全性、有效性和可靠性。本发明的移动式电子束术中放射治疗装置新颖合理,实用性强。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1示出了根据本发明的一种具体实施方式的主机的结构示意图;
图2示出了图1中的移动底座的仰视图;
图3示出了根据本发明的一种具体实施方式的控制台的结构示意图;
图4示出了根据本发明的一种具体实施方式的隔离变压柜的结构示意图;
图5示出了根据本发明的一种具体实施方式的施治器的结构示意图;
图6示出了根据本发明的一种具体实施方式的施治器的结构示意图;
图7示出了根据本发明的一种具体实施方式的组织补偿块的结构示意图;和
图8示出了根据本发明的一种具体实施方式的施治器支架的结构示意图。
附图标记说明:
1 主机 11 电子直线加速器
12 移动底座 121 行走轮
1211 从动轮 1212 主动轮
122 底座操作手柄 123 防碰撞块
13 机械臂 14 配套柜体
131 机械臂操作手柄 151 施治器
152 组织补偿块 153 施治器支架
2 控制台 201 主剂量表
202 次剂量表 203 剂量清零按键
204 中断按键 205 出束按键
206 出束开关 207 复位按键
208 电源指示灯 209 准备指示灯
210 暂停出束指示灯 211 急停按键
212 计算机电源开关 213 计算机USB接口
214 计算机开机键 215 显示器
216 机械臂电源 217 主机电源
3 隔离变压柜
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例,并不用于限制本发明实施例。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明实施例中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
下面将参考附图并结合示例性实施例来详细说明本发明。
本发明的移动式电子束术中放射治疗装置包括主机1,主机用于实现术中放射治疗;控制台2,与主机1线缆连接,实现远程控制;隔离变压柜3,实现初级和次级电压间相互隔离,为主机和控制台提供可独立控制的电源;附件,辅助主机实现术中放射治疗。
可选地,主机1可包括:电子直线加速器11,用于产生术中放射治疗用的电子束;移动底座12,底部设置有多个行走轮,用于实现主机1的移动;以及机械臂13,一端固定在移动底座12上,另一端连接电子直线加速器11并能够驱动电子直线加速器11移动;机械臂和移动底座构成可移动机架。
将主机1与控制台2分开可减少手术室空间占用,方便使用者操作,结构更加合理。
隔离变压柜3能够实现初级和次级电压间的相互隔离,从而为主机1和控制台2提供可独立控制的电源。其中,隔离变压柜3可包括隔离变压器、医用绝缘监视仪、滤波器以及保护装置,从而可实现初级和次级电压间相互隔离。隔离变压柜3配置一路380V AC输出和三路220V AC输出,为主机1和控制台2提供可独立控制的电源。
如图5至图8所示,附件可包括与主机1配套连接使用的施治器151、组织补偿块152以及施治器支架153。
施治器151具有不同的形状,如筒形、球形、半球形、椭球形等,可形成与治疗部位适形的平面及三维等剂量分布;
施治器151具有不同的尺寸以适应不同的照射靶区,并可重复使用。
在一些实施例中,施治器支架153采用自锁式结构,可降低施治器压迫创口的风险。
在外科医生完成肿瘤的切除后,患者处于麻醉状态,射线直接对完全暴露的肿瘤瘤床或残存病灶区进行照射,对正常组织或器官的附带损伤小。现有技术中,已有的外放疗设备,结构复杂,移动不便利或不能移动,不适用于术中放疗,只能在固定机房内使用。并且,正由于现有的术中设备结构复杂,移动不便,往往只能采用移动患者的方式,不利与患者的术中治疗。
有鉴于此,本发明的移动式电子束术中放射治疗装置的主机1包括电子直线加速器11、移动底座12以及机械臂13。如图1所示,机械臂13的一端固定在移动底座12上,机械臂13的另一端连接电子直线加速器11,机械臂13能够驱动电子直线加速器11移动。移动底座12底部设置有多个行走轮121,用于实现主机1的移动。机械臂13安装于移动底座12上,由移动底座12带动机械臂13和机械臂13上的电子直线加速器11移动,可以实现主机1的位置的自由移动。移动底座12包括底部的机架,机架保证移动底座12的刚性,可承载机械臂13和电子直线加速器11。同时机架上配置负重,保证机械臂13运动时,设备不晃动。
如此,移动底座12可以轻松实现主机1的跨手术室转移及手术室内的移动,从而可以使得主机1在多个手术室内使用。并且,主机1在手术室内的移动,可以优化手术室内空间,提高空间的利用率。更重要的是,不同于一般术中放疗设备需要移动患者到治疗机房内,本发明的移动式电子束术中放射治疗装置可以移动主机1到患者所在手术室,无需搬动患者或治疗床,避免了患者转移的风险,简化了医护人员的工作流程。
进一步地,移动式电子束术中放射治疗装置可用于治疗各类恶性肿瘤,治疗时,电子直线加速器11需对准肿瘤部位进行照射。因肿瘤所处器官部位不同,为配合治疗,电子直线加速器11需要有多维度多角度运动,运动范围需覆盖患者不同治疗部位。为了满足上使用要求,本发明的电子直线加速器11配备机械臂13。电子直线加速器11设置于机械臂13末端,由机械臂13带动电子直线加速器11运动,可以实现电子直线加速器11大角度范围活动,运动精度高。机械臂13的移动不仅实现了电子直线加速器11多维度、多角度运动,使得运动范围需覆盖患者不同治疗部位。同时,还可以通过机械臂13的实现电子直线加速器11的收纳,降低设备收纳状态的空间占用,同时便于设备的移动。并且,基于机械臂13的高精度运动,可以搭配视觉系统实现自动软对接定位。
可选地,机械臂13可具有六个维度的自由度,从而能够带动电子直线加速器11实现多角度、大范围、高精度的运动。并且,如图1所示,机械臂13可配置有机械臂操作手柄131,机械臂操作手柄131设置在移动底座12上,可使得机械臂13的控制更加方便,机械臂操作手柄131与机械臂13通信连接以控制所述机械臂13运动并实现笛卡尔坐标系和轴坐标系两种运动方式的切换,便于医护人员在术中进行使用,使操作便捷。
更进一步地,为了实现术中放射治疗,电子直线加速器11可配置有电子直线加速器,电子直线加速器用于产生放射治疗用的电子束。为了降低电子直线加速器11的重量和体积,本发明的电子直线加速器11采用了设有X波段驻波加速管的电子直线加速器,相比于常规S波段加速管,波长缩短为常规加速器的1/3,可使电子直线加速器11尺寸、重量大幅减少,实现了电子直线加速器小型化。
同时,加速管输出的电子能量为MeV级别,适用于术中放射治疗的需要。由于电子直线加速器11采用能量为MeV级别的电子束,其辐射水平低于一般电子直线加速器,对辐射屏蔽的要求易于被满足,可以满足在手术室这一使用场景内的使用。手术室无需额外增加辐射屏蔽,或仅需在墙体、底板上适当增加屏蔽材料,极大的降低了医院使用的前期成本。
可选地,电子直线加速器11具有一段或多段加速管,输出的电子能量连续可调。
在一些实施例中,电子直线加速器11采用电动控制的移相器实现注入加速管微波功率连续可调,从而实现对电子束能量4MeV~15MeV连续可调。
可选地,电子直线加速器电源采用固态调制器,相对于常规放疗设备的线性调制器,尺寸缩小、重量减轻,实现小型化。
在一些实施例中,如图1所示,主机1还可包括设于移动底座12上的底座操作手柄122,底座操作手柄122与行走轮驱动电机通信连接以控制移动底座12移动。
可选地,移动底座12的控制单元通过信号线连接底座操作手柄122和行走轮121。通过操纵底座操作手柄122上的按钮控制移动底座12前进、后退及转向,操作简单便捷。并且,底座操作手柄122可从到移动底座12上取走,能够随用户一起移动至移动底座12的前后左右位置,方便观看行驶前方路况,单人操作也无视角盲区。
在一些实施例中,如图2所示,多个行走轮121可包括四个从动轮1211和一个主动轮1212,移动底座12的机架底部呈矩形,四个从动轮1211分别位于移动底座底部12的四个角位,主动轮1212位于移动底座12底部一端的中间位置。主动轮1212与底座操作手柄122通信连接,移动底座12的控制单元通过信号线连接底座操作手柄122和行走轮121。主动轮1212提供运动所需动力,从动轮1211负责移动和支撑。主动轮1212可360°调整方向,可以实现设备的原地转向。四个从动轮1211位于底座的四周,此时装置的质心安全区域面积大。由于质心安全区域面积变大,对应的负载可运动范围也更大。
可选地,如图2所示,移动底座12的前端和后端均设置有防碰撞块123,防碰撞块123内设压力传感器,移动底座12的底座控制单元与压力传感器通信连接并被配置为:
获取压力传感器的碰撞信号;
控制行走轮121停止并发出报警信号。
由于移动底座12的机架上装有防撞保护块123,防撞保护块123内置压力传感器,压力传感器作为控制单元的一部分,当防撞保护块123在行驶时碰到障碍物时,移动底座12会停止行驶并发出报警信号。
在一些实施例中,如图1所示,机械臂13安装在移动底座12的一端上,移动底座12的另一端上设有配套柜体14,与电子直线加速器11配套的水冷系统、真空系统、供电系统以及电子直线加速器控制单元均设置在配套柜体14中。如此,电子直线加速器11的配套设备可以集成在移动底座12上,随移动底座12一起移动,无需额外增加单独的配套设备,结构更加合理紧凑。
可选地,为了进一步使得移动式电子束术中放射治疗装置的结构更加合理可靠,使用更加便捷,如图3和图4所示,控制台2和隔离变压柜3的底部均分别设有行走轮,行走轮为万向轮并设有锁定机构,锁定机构可为可锁定的脚轮。
进一步地,如图3所示,控制台2可包括机械臂控制柜、多个状态指示灯、多个控制功能键以及人机交互界面等。其中,机械臂控制柜是可移动机架中机械臂13的控制单元。多个状态指示灯用于指示束流相关的工作状态,具体可包括电源指示灯208、准备指示灯209以及暂停出束指示灯210等。多个控制功能键用于实现电源开关、出束、中断等功能,具体可包括中断按键204、出束按键205、出束开关206、复位按键207、急停按键211、计算机电源开关212、计算机开机键214、机械臂电源216、主机电源217等。
更进一步地,为便于控制和使用,控制台2还包括计算机USB接口213和显示器215,显示器215为人机交换界面并用于设置治疗参数。
其中,控制台2为控制面板或立体控制台,通过线缆与主机1连接,与主机1分离,实现远程控制。
在一些实施例中,为了使得控制台2的布置更加合理,使用更加便捷,如图3所示,控制台2为立体控制台,显示器215位于控制台2的上部中间位置,显示器215的一侧从上至下依次布置有主剂量表201、次剂量表202以及剂量清零按键203。显示器215的另一侧从上至下依次布置有电源指示灯208、准备指示灯209、暂停出束指示灯210以及急停按键211。显示器215的下侧沿横向间隔布置有中断按键204、出束按键205、出束开关206以及复位按键207。控制台2的侧面上部设有机械臂电源216和主机电源217,控制台2的侧面中部设有计算机电源开关212、计算机USB接口213以及计算机开机键214。
此外,在一些实施例中,如图4所示,隔离变压柜3设有可打开的柜门,隔离变压柜3中的上部位置沿横向间隔设置有绝缘监视仪、监视仪电源、总电源、机械臂电源、主机电源、控制台电源以及钛泵电源等多个控制键,对应向移动式电子束术中放射治疗装置的各个部件进行供电控制。线缆可从隔离变压柜3的柜体的穿过孔穿过,穿过孔可设有护线套,避免电线磨损。其中,隔离变压器初级和次级每个回路都有断路器,具备过流、短路保护。变压器次级输出包含1个25A的三相输出,1个16A的单相输出、2个6A的单相输出,预留一个绝缘故障无源常闭点输出。所有输出接口采用航空插头,航空插头处安装安全防护罩。为了便于识别隔离变压柜3的工作状态,隔离变压柜3上设有1个白色220V电源指示灯,1个黄色220V故障指示灯。隔离变压柜3还设有用于给柜体散热的散热风扇。初级输入端配滤波器,以降低谐波对系统的干扰。柜内配备绝缘监视仪,用于监视IT系统变压器的负载和温度。65℃动作温控开关控制散热风扇,170℃动作温度开关控制隔离变压器初级进线电源。输入输出接口使用航空插头,隔离变压柜3的电磁兼容性满足YY 9706.102-2021。
本实施例还一并提供了一种移动式电子束术中放射治疗装置的使用方法,使用方法包括:
S100:在所述控制台2的人机交互界面输入治疗方案;
S200:将所述施治器支架153固定于手术床上,并在患者治疗部位安装固定所述施治器151;
S300:使用所述底座操作手柄122将所述主机1移动到患者附近,并使用所述机械臂操作手柄131,完成电子直线加速器11的定位;
S400:在所述控制台2,远程操作主机1进行放射治疗;
S500:在治疗结束后,使用所述机械臂操作手柄131移开所述电子直线加速器11至收纳位姿,并使用所述底座操作手柄122将所述主机1移动到存放区域。
其中,治疗方案由医师根据手术后的病理分析结果和患者瘤床的状态制定。
可选地,当机械臂13搭配视觉系统实现自动软对接定位功能时,S300的定位过程可通过自动软对接定位功能,一键完成定位。
在一些实施例中,根据使用场景的需要,可以定义不同的收纳位姿。当治疗完成后,可以使用机械臂操作手柄131一键完成收纳。
综上所述,本发明的移动式电子束术中放射治疗装置具有操作便捷、移动方便、可实现自动软对接、照射野与治疗靶区适形度高、剂量率高、治疗时间短、治疗深度可调等优点。本发明的移动式电子束术中放射治疗装置,能在手术过程中完成单次大剂量放射治疗,能有效提高肿瘤局部控制率,有效减少X射线造成的副作用,保护周围正常组织,缩短治疗时间,具有很好的安全性、有效性和可靠性。本发明的移动式电子束术中放射治疗装置新颖合理,实用性强。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式,但是,本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明实施例的技术构思范围内,可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明实施例的思想,其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。
Claims (18)
1.一种移动式电子束术中放射治疗装置,其特征在于,所述移动式电子束术中放射治疗装置包括:
主机(1),用于实现术中放射治疗;
控制台(2),与所述主机(1)线缆连接,实现远程控制;
隔离变压柜(3),实现初级和次级电压间相互隔离,为所述主机(1)和所述控制台(2)提供可独立控制的电源;以及
附件,辅助所述主机(1)实现术中放射治疗。
2.根据权利要求1所述的移动式电子束术中放射治疗装置,其特征在于,所述主机(1)包括:
电子直线加速器(11),用于产生术中放射治疗用的电子束;
移动底座(12),底部设置有多个行走轮(121),用于实现所述主机(1)的移动;
机械臂(13),一端固定在所述移动底座(12)上,另一端连接所述电子直线加速器(11)并能够驱动所述电子直线加速器(11)移动;
所述机械臂和所述移动底座构成可移动机架。
3.根据权利要求2所述的移动式电子束术中放射治疗装置,其特征在于,所述电子直线加速器(11)采用X波段加速管,用于实现电子直线加速器小型化。
4.根据权利要求2所述的移动式电子束术中放射治疗装置,其特征在于,所述电子直线加速器(11)具有一段或多段加速管,并采用移相器调节注入加速管微波功率,从而实现电子能量4MeV~15MeV连续可调。
5.根据权利要求2所述的移动式电子束术中放射治疗装置,其特征在于,所述电子直线加速器(11)采用固态调制器。
6.根据权利要求2所述的移动式电子束术中放射治疗装置,其特征在于,所述机械臂(13)具有六个维度的自由度,用于带动所述电子直线加速器(11)实现多角度、大范围、高精度的运动。
7.根据权利要求2所述的移动式电子束术中放射治疗装置,其特征在于,所述机械臂(13)配置有机械臂操作手柄(131),所述机械臂操作手柄(131)与机械臂(13)通信连接以控制所述机械臂(13)运动并实现笛卡尔坐标系和轴坐标系两种运动方式的切换,使操作便捷。
8.根据权利要求2所述的移动式电子束术中放射治疗装置,其特征在于,所述主机(1)还包括设于所述移动底座(12)上的底座操作手柄(122)和机械臂操作手柄(131),所述底座操作手柄(122)与行走轮驱动电机通信连接以控制所述移动底座(12)移动。
9.根据权利要求2所述的移动式电子束术中放射治疗装置,其特征在于,多个所述行走轮(121)包括四个从动轮(1211)和一个主动轮(1212),所述移动底座(12)底部呈矩形,四个所述从动轮(1211)分别位于所述移动底座底部(12)的四个角位,所述主动轮(1212)位于所述移动底座(12)底部一端的中间位置并与所述底座操作手柄(122)通信连接。
10.根据权利要求2所述的移动式电子束术中放射治疗装置,其特征在于,所述移动底座(12)的前端和后端均设置有防碰撞块(123),所述防碰撞块(123)内设压力传感器,所述移动底座(12)的底座控制单元与所述压力传感器通信连接并被配置为:
获取所述压力传感器的碰撞信号;
控制所述行走轮(121)停止并发出报警信号。
11.根据权利要求2所述的移动式电子束术中放射治疗装置,其特征在于,所述机械臂(13)安装在所述移动底座(12)的一端上,所述移动底座(12)的另一端上设有配套柜体(14),与所述电子直线加速器(11)配套的水冷系统、真空系统、供电系统以及电子直线加速器控制单元均设置在所述配套柜体(14)中。
12.根据权利要求1所述的移动式电子束术中放射治疗装置,其特征在于,所述附件包括与所述主机(1)配套的施治器(151)、组织补偿块(152)以及施治器支架(153)。
13.根据权利要求1所述的移动式电子束术中放射治疗装置,其特征在于,所述施治器(151)具有不同的形状,如筒形、球形、半球形、椭球形等,可形成与治疗部位适形的平面及三维等剂量分布;
所述施治器(151)具有不同的尺寸以适应不同的照射靶区,并可重复使用。
14.根据权利要求1所述的移动式电子束术中放射治疗装置,其特征在于,所述施治器支架(153)采用自锁式结构。
15.根据权利要求1所述的移动式电子束术中放射治疗装置,其特征在于,所述控制台(2)和所述隔离变压柜(3)的底部均分别设有行走轮,所述行走轮为万向轮并设有锁定机构。
16.根据权利要求1所述的移动式电子束术中放射治疗装置,其特征在于,所述控制台(2)包括状态指示灯、控制功能键以及人机交互界面;
或者,所述控制台(2)为控制面板。
17.根据权利要求1所述的移动式电子束术中放射治疗装置,其特征在于,所述隔离变压柜(3)包括隔离变压器、医用绝缘监视仪、滤波器以及保护装置,实现初级和次级电压间相互隔离;
和/或,所述隔离变压柜(3)配置一路380V AC输出和三路220V AC输出,为主机和控制台提供可独立控制的电源。
18.一种移动式电子束术中放射治疗装置的使用方法,其特征在于,根据权利要求1-7中任一项所述的移动式电子束术中放射治疗装置,使用方法包括:
在所述控制台(2)的人机交互界面输入治疗方案;
将所述施治器支架(153)固定于手术床上,并在患者治疗部位安装固定所述施治器(151);
使用所述底座操作手柄(122)将所述主机(1)移动到患者附近,并使用所述机械臂操作手柄(131),完成电子直线加速器(11)的定位;
在所述控制台(2),远程操作主机(1)进行放射治疗;
在治疗结束后,使用所述机械臂操作手柄(131)移开所述电子直线加速器(11)至收纳位姿,并使用所述底座操作手柄(122)将所述主机(1)移动到存放区域。
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