CN1634620A - 放射治疗辐射装置及其辐射方法 - Google Patents

放射治疗辐射装置及其辐射方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种放射治疗辐射装置及其辐射方法，包括：源体(2)、预准直体(4)、头盔(7)、驱动部件和治疗床(12)，源体(2)内多个放射源(3)的射线径向聚焦于辐射装置中心轴线的一个公共焦点(20)上，源体(2)和预准直体(4)分别与驱动部件连接，预准直体(4)上的预准直器(5)和头盔(7)上终准直器(8)与放射源(3)分布规律相同，头盔(7)通过定位连接机构与预准直体(4)对接为一体，使预准直体(4)中的预准直器(5)对准其中一组终准直器(8)，头盔(7)通过轴承(9)连接在治疗床(12)上。辐射方法为系统初始化，使预准直体(4)和头盔(7)至初始零位、选位、对接，实现放射治疗。其优点是放射源(3)聚焦精度高，治疗效果好。

Description

放射治疗辐射装置及其辐射方法
技术领域
本发明涉及一种放射治疗辐射装置及其辐射方法。
背景技术
放射治疗装置采用的是旋转聚焦的工作原理，在现有的辐射装置中，回转源体上分布有多个放射通道，放射通道内有放射源和预准直器。源体内部的预准直体上装有多组不同孔径的准直器，每组准直器与源体上放射通道的分布方式相同，放射源的射线通过预准直器和准直器的内孔聚焦在一个公共焦点上，该焦点位于源体和准直体回转轴线上。中国专利CN1126622A公开了《一种可变换射线束径的方法及辐射单元》，它是一种医用放射治疗设备中变换放射线束径的方法及辐射单元，源体内有多个放射通道，放射通道内有放射源和预准直器，在一个沿中心轴对称的准直体上分布若干组不同孔径的准直器，每组准直器的分布与放射源在源体上的分布规律相同，根据治疗的需要回转准直体，使某一孔径的一组准直器对准预准直器，即可改变射线束径的大小。其不足之处是：由于源体和准直体的回转运动分别由两组传动部件驱动，旋转聚焦过程中，使源体上预准直器与准直体上准直器的内孔中心不能保持对齐，放射源的放射通道中心不在一条直线上，影响了放射源的射线在公共焦点上聚焦精度，使病灶受到的实际照射剂量值小于治疗计划给出的剂量值，而且加大了受照射剂量场的分布与治疗计划给出的剂量场的分布的偏差，从而降低了治疗效果。
发明内容
为了提高放射源的射线聚焦精度，本发明提供了一种使多束放射源的射线精确地聚焦在一个公共焦点上、治疗效果良好的放射治疗辐射装置及其辐射方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：源体内多个放射源的射线径向聚焦于辐射装置中心轴线的一个公共焦点上，源体与源体驱动部件连接，源体内部的预准直体与预准直体驱动部件连接，预准直体上有与放射源相同分布规律的预准直器，至少一组终准直器设置在头盔上，每组终准直器与放射源分布规律相同，终准直器的中间为射线通道，头盔通过定位连接机构与预准直体可分离地对接为一体，使预准直体中的预准直器对准其中一组终准直器，头盔通过轴承连接在治疗床上。定位连接机构分别设置在头盔和预准直体上。头盔与治疗床之间设有限位机构，头盔上设有限位孔，治疗床上设有弹簧卡珠，治疗定位时限位孔与弹簧卡珠相配合。预准直体上设有与放射源相同分布规律的屏蔽棒。预准直体端面上的凸沿内嵌入重金属材料。辐射方法为系统初始化，使预准直体和头盔至初始零位、选位、对接，实现放射治疗。
本发明的有益效果是，由于头盔与预准直体对接为一体，在旋转聚焦的治疗过程中，使头盔中的终准直器与预准直体中的预准直器的放射通道保持一致，因此保证了放射源的射线在公共焦点上聚焦精度，使病灶受到的实际照射的剂量值和剂量场的分布与治疗计划给出的剂量值和剂量场的分布保持一致，保证了治疗效果。
附图说明
图1为放射治疗辐射装置的纵向剖面结构示意图。
图2为本装置治疗时辐射装置的纵向剖面结构示意图。
图3为本装置治疗前放射辐射通道结构示意图。
图4为本装置治疗时放射辐射通道结构示意图。
图5为本装置的预准直体结构示意图。
图6为本装置的放射治疗辐射方法流程图。
图中：1.屏蔽体，2.源体，3.放射源，4.预准直体，5.预准直器，6.重金属材料，7.头盔，8.终准直器，9.轴承，10.定位凸起，11.定位凹槽，12.治疗床，13.屏蔽棒，14.控制器，15.弹簧卡珠，20.公共焦点。
具体实施方式
参见图1至图5，放射治疗辐射装置包括屏蔽体1、源体2、预准直体4、头盔7，它们具有公共的中轴线；屏蔽体1和源体2的形状为空心的球冠形，源体2安装在屏蔽体1的内部，其外表面与屏蔽体1的内表面间隙配合，源体2上装载约30个放射源3，放射源3是密封在源包壳内的钴-60颗粒，放射源3按螺旋线等分圆分布在源体2上，放射线由源包壳一端的小孔中射出从径向对准一个公共焦点20，公共焦点20位于辐射装置的中轴线上。预准直体4安装在源体2的内部，其外表面与源体2的内表面间隙配合，预准直体4的形状为端面带有凸沿的空心球冠体，其内端面上有一个定位凸起10，预准直体4上有一组屏蔽棒13和一组预准直器5，预准直器5的中央通孔为放射线通道，孔径为10mm到50mm之间，屏蔽棒13和预准直器5的分布规律与放射源3的分布规律相同，屏蔽棒13和预准直器5选用重金属材料6制成，如铅合金或钨合金；预准直体4上带有凸沿的端面内嵌入重金属材料6，屏蔽了放射源3的放射线在源体2内以及在预准直体4和源体2配合间隙内的泄漏辐射，在治疗过程中，对病人的防护更安全。头盔7通过轴承9安装在治疗床12上，头盔7的形状为空心的球冠体，头盔7上有三到六组终准直器8，以五组终准直器8为例，终准直器8的中央通孔为放射线通道，孔径分别为4mm到50mm之间，终准直器8的分布规律与放射源3的分布规律相同，终准直器8选用重金属材料6制成。预准直体4和头盔7上设置定位连接机构。定位连接机构由定位凸起10、与定位凸起10相配合的定位凹槽11组成，如定位凸起10为定位销或定位块，定位凹槽11为定位孔或定位槽，预准直体4与头盔7的配合面上设置一个定位凸起10，头盔7与预准直体4的配合面上设置五个定位凹槽11，每个定位凹槽11分别对应每组终准直器8的位置；头盔7与治疗床12之间设有限位机构，限位机构包括限位孔和弹簧卡珠15，头盔7上设有限位孔，治疗床12上设有弹簧卡珠15，治疗定位时限位孔与弹簧卡珠15相配合，使头盔7的周向位置保持在初始零位，。治疗过程中，按治疗计划选定一组终准直器8，旋转预准直体4，使其配合面上的定位凸起10与头盔7上的一个定位凹槽11轴向相对应，治疗床12沿辐射装置的中轴线方向直线运动，使治疗床12上的头盔7的定位凹槽11与预准直体4的定位凸起10相配合，头盔7的外表面与预准直体4的内表面间隙配合，同时保证预准直器5与所选定的一组终准直器8的放射线通道对准，在预准直体4的带动下，通过定位凸起10使头盔7和预准直体4同步驱动，放射源3射线通过预准直器5和终准直器8组成的放射线通道精确地旋转聚焦在一个公共焦点20上，该焦点位于辐射装置的中轴线上。
放射治疗辐射的方法如下：
(A)辐射装置初始化：将预准直体4旋转至初始零位，通过控制器14驱动预准直体4旋转至初始零位时，控制器14使预准直体4停止旋转；治疗床12带动头盔7与预准直体4分离至治疗床12初始零位，控制器14驱动治疗床直线运动，治疗床12带动头盔7运动至治疗床12初始零位时，控制器14使治疗床12停止运动；头盔7旋转至初始零位，控制器14完成辐射装置初始化；
(B)治疗床12带动头盔7与预准直体4沿轴向分离至更换终准直器8的位置，控制器14驱动治疗床直线运动，当头盔7与预准直体4配合面的距离大于定位凸起10长度时，控制器14使治疗床12停止运动；
(C)预准直体4旋转至选位，控制器14驱动预准直体4旋转至所选的位置，该位置为多组终准直器8位置中的一个位置，如选择第一组终准直器位置或第二组终准直器位置或第三组终准直器位置或第四组终准直器位置或第五组终准直器位置，控制器14使预准直体4停止旋转；
(D)预准直体4与头盔7轴向对接，控制器14驱动治疗床直线运动，治疗床12带动头盔7与预准直体4轴向对接时，控制器14使治疗床12停止运动；
(E)预准直体4带动头盔7一起随源体2实现旋转照射治疗，控制器14驱动预准直体4带动头盔7一起随源体2同步旋转，照射治疗完成时，控制器14发出信息，使预准直体4带动头盔7旋转至初始零位；
(F)如选择继续治疗，选择下一组终准直器8，重复方法(B、C、D、E)；
(G)如选择不继续治疗，治疗床12带动头盔7与预准直体4分离至治疗床12零位，控制器14驱动治疗床直线运动，治疗床12带动头盔7运动至治疗床12初始零位时，控制器14使治疗床12停止运动。

Claims (9)

1.一种放射治疗辐射装置，包括：屏蔽体(1)、源体(2)、预准直体(4)、头盔(7)、源体驱动部件、预准直体驱动部件和治疗床(12)，源体(2)内多个放射源(3)的射线径向聚焦于辐射装置中心轴线的一个公共焦点(20)上，源体(2)与源体驱动部件连接，源体(2)内的预准直体(4)与预准直体驱动部件连接，预准直体(4)上有与放射源(3)相同分布规律的预准直器(5)，
其特征在于：至少一组终准直器(8)设置在头盔(7)上，每组终准直器(8)与放射源分布规律相同，终准直器(8)的中间为射线通道，头盔(7)通过定位连接机构与预准直体(4)可分离地对接为一体，使预准直体(4)中的预准直器(5)对准其中一组终准直器(8)，头盔(7)通过轴承(9)连接在治疗床(12)上。
2.如权利要求1中所述的放射治疗辐射装置，其特征在于：所述的定位连接机构分别设置在头盔(7)和预准直体(4)上。
3.如权利要求1或2所述的放射治疗辐射装置，其特征在于：所述的定位连接机构包括一个定位凸起(10)、及其与一个定位凸起(10)相配合的若干个定位凹槽(11)，预准直体(4)与头盔(7)的配合面上有一个定位凸起(10)，或若干个定位凹槽(11)，头盔(7)与预准直体(4)的配合面上有若干个定位凹槽(11)，或一个定位凸起(10)。
4.如权利要求3所述的放射治疗辐射装置，其特征在于：所述的定位凸起(10)为定位销或定位块，所述的定位凹槽(11)为定位孔或定位槽。
5.如权利要求1所述的放射治疗辐射装置，其特征在于：头盔(7)与治疗床(12)之间设有限位机构，该限位机构包括限位孔和弹簧卡珠(15)，头盔(7)上设有限位孔，治疗床(12)上设有弹簧卡珠(15)，治疗定位时限位孔与弹簧卡珠(15)相配合。
6.如权利要求1所述的放射治疗辐射装置，其特征在于：预准直体(4)上设有与放射源相同分布规律的屏蔽棒(13)。
7.如权利要求1所述的放射治疗辐射装置，其特征在于：预准直体(4)为端面带有凸沿的空心球冠体。
8.如权利要求7所述的放射治疗辐射装置，其特征在于：预准直体(4)端面上的凸沿内嵌入重金属材料(6)。
9.一种放射治疗辐射的方法，其特征在于：放射治疗辐射方法包括如下步骤：
(A)辐射装置初始化：将预准直体(4)旋转至初始零位，通过控制器(14)驱动预准直体(4)，旋转至初始零位时，控制器(14)使预准直体(4)停止旋转；治疗床(12)带动头盔(7)与预准直体(4)分离至治疗床(12)的初始零位，控制器(14)驱动治疗床直线运动，治疗床(12)带动头盔(7)运动至治疗床(12)初始零位时，控制器(14)使治疗床(12)停止运动；头盔(7)旋转至初始零位时，控制器(14)完成辐射装置初始化；
(B)治疗床(12)带动头盔(7)与预准直体(4)沿轴向分离至更换终准直器(8)的位置，控制器(14)驱动治疗床直线运动，当头盔(7)与预准直体(4)配合面的距离大于定位凸起(10)的长度时，控制器(14)使治疗床(12)停止运动；
(C)预准直体(4)旋转至选位，控制器(14)驱动预准直体(4)旋转至所选的位置时，该位置为若干组终准直器(8)位置中的一个位置，控制器(14)使预准直体(4)停止旋转；
(D)预准直体(4)与头盔(7)轴向对接，控制器(14)驱动治疗床直线运动，治疗床(12)带动头盔(7)与预准直体(4)轴向对接时，控制器(14)使治疗床(12)停止运动；
(E)预准直体(4)带动头盔(7)一起随源体(2)实现旋转照射治疗，控制器(14)驱动预准直体(4)带动头盔(7)一起随源体(2)同步旋转，照射治疗完成时，控制器(14)发出信息，使预准直体(4)带动头盔(7)旋转至初始零位；
(F)如选择继续治疗，选择下一组终准直器(8)，重复步骤(B、C、D、E)；
(G)如选择不继续治疗，治疗床(12)带动头盔(7)与预准直体(4)分离至治疗床(12)零位，控制器(14)驱动治疗床(12)直线运动，治疗床(12)带动头盔(7)运动至治疗床(12)初始零位时，控制器(14)使治疗床(12)停止运动。
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