CN200987837Y - 一种环形聚焦、多辅助治疗手段的放疗装置 - Google Patents

Abstract

如图1所示，该装置包括装置主体(1)，在主体上有圆腔(2)，圆腔内有可用于三维定位的床(3)和可移除的X光感光板(7)，在圆腔上有一旋转环(4)，旋转环上装有辐照用放射源(5)、磁体(9)、热源(10)、定位用摄像头(8)和定位用X光源(6)，在主体内侧有用于驱动旋转环的电动机(13)、用于调节氧合度的气源(11)和用于监测患者体温、血压、脉搏、呼吸等等生命特征的生命体征监测系统(12)，另外，本装置配有与主体一体或分体的操作台(14)。使用本设备可一次或分次完成对肿瘤靶体的热疗、放疗、磁疗、调氧等等综合性治疗，可降低对正常组织的辐射损伤、缩短治疗时间、减轻患者痛苦、提高临床治愈率。

Description

一种环形聚焦、多辅助治疗手段的放疗装置

技术领域：本实用新型涉及一种具备多种功能的用于治疗肿瘤的装置。肿瘤是一种发病率高、治疗难度大、死亡率高的常见疾病，每年都有数百万人被它夺去生命，给无数家庭带来巨大痛苦。世界各主要国家在治疗肿瘤的研究方面都先后投入了大量资源，据美国有关机构公布的数据表明，恶性肿瘤的治愈率已达40％左右。经过各国人民和政府的共同努力，恶性肿瘤由“不治之症”逐步变成了一种可防、可治的疾病。但是，它依然存在发病率高、治愈率低、手段有限、病人痛苦大等特点。恶性肿瘤依然是人类健康的一大公害。

背景技术：在治疗肿瘤方面，世界各国专家先后开发了如钴-60、直线加速器、伽玛刀、x刀。超声刀、赛博刀等等一系列治疗设备。但是，这些设备一般都具有这样那样的局限性。如：费用昂贵、单次治疗时间长、适应范围窄、耐受力要求高、副作用大、疗效有限等缺点。比如：伽玛刀可导致脑水肿、恶心呕吐、出血、癫痫、意识障碍、精神症状、神经功能缺损、垂体功能减退，甚至因不可逆的咳血或大出血不治而亡。

发明内容：本实用新型的目的是提供一种具备多治疗手段的综合性治疗平台，它能有效的治疗大多数恶性肿瘤。本实用新型的目的是这样实现的。该装置包括装置主体，在主体上有圆腔，圆腔内有可用于三维定位的床和可移除的X光感光板，在圆腔上有一旋转环，旋转环上装有辐照用放射源、磁体、热源、定位用摄像头和定位用X光源，在主体内侧有用于驱动旋转环的电动机、用于调节氧合度的气源和用于监测患者体温、血压、脉搏、呼吸等等生命特征的生命体征监测系统，另外，本装置配有与主体一体或分体的操作台。本实用新型科学的整合了能有效治疗恶性肿瘤的热疗、磁疗、放疗和氧疗等多种技术手段，使之成为一个有机整体。本装置将放射源(如钴-60或直线加速器等等)、热源(如电磁波发生器、红外线发生器、微波发生器等)、磁体(如电磁铁或永磁体)固定在一个可旋转的圆环上、将三维空间定位床置于圆环中的适当位置。本装置采用调节给氧方式以提高肿瘤中的乏氧细胞的氧结合率。气源可选择医用瓶装气或用分子筛制取。床上适当位置引出可承压的给氧面罩。本装置配有影像系统，主要用于病灶成像或辅助定位。影像系统可采用普通X光、专用CT或专用MRI。普通X光成像系统应包括水平的和垂直的两套，以利于定位之用。控制系统主要由电脑硬件和专用软件构成。本实用新型科学的整合了当今公认的治疗肿瘤的有效技术手段，使之由难以协调联动的分散的治疗片段变成了科学联动的有机整体。本设备配合适当的中医、化学、靶向药物施用、情绪调节、诱因规避、营养调整等等一系列治疗手段，可以实现治疗效果的显著增益。放疗是治疗肿瘤的有效手段，但是，射线在杀死肿瘤细胞的同时也会杀死正常细胞。因此，人们采取了种种措施以期在消灭肿瘤的同时，最大限度的保护正常组织细胞，降低患者的痛苦，以取得最大的治疗效益。研究表明，适当的热疗、磁疗和氧疗可以提高放射治疗的效果。但是，这些治疗手段必须实现在剂量、时间、空间及其实施方式上的科学配置才能取得最佳的疗效。研究表明，射线辐照可以使细胞产生快带电离子，带电离子在通过生物介质时产生许多电子对(这些电子对的生命周期非常短，仅有10亿分之一秒)和自由基，这些自由基打断化学键产生链式反应，造成生物损伤。如氧存在，则氧和自由基作用，产生一个产生一个有机过氧化RO2，这是靶物质不可恢复的形式。如氧不存在，许多被电离的靶分子可以自行修复。从某种意义上来讲，氧固定了放射损伤。研究表明，所有＞200um的肿瘤，其中心均存在坏死区域，无论坏死中心多大，肿瘤表面氧合度高的活跃细胞厚度仅为100-180um之间。根据氧传递梯度原理，乏氧细胞存活于坏死区和活跃区之间。提高肿瘤内部乏氧细胞的氧结合度，同时降低正常细胞的氧结合度是提高放疗效果、降低正常组织损伤的重要手段。研究表明，通过调节氧气摄入方式可以取得以上效果。吸氧是提高细胞氧结合度的有效手段。给氧方式包括常压给氧、次高压给氧和高压氧仓，但高压氧仓对患者有一定的适应症和耐受力要求。另外，软组织特别易受高压氧增敏，还可能出现惊厥、幽门恐惧或因高压引起的危险，甚至发生火灾和爆炸。本装置采用了常压或次高压给氧的方式，实验表明，吸入95％以上浓度氧时，正常组织氧浓度很快上升，1分钟后即达最大值，而肿瘤组织要到5分钟后才能达到最大值。而在此后转为吸入10。5％左右浓度的常压或次低压的低浓度氧。则正常组织氧浓度于1分钟内降至正常水平，甚至可能有数分钟低于正常水平。而肿瘤内部氧浓度在3分钟内无明显变化。从而出现一个较正常组织氧合度偏高的时间段，这是进行射线辐照的最佳时段。人体的各种体液属于导体，在交变磁场中，磁力线做切割闭合导体的运动产生电流，微电流可对体内的生物电活动发生影响，从而影响人体组织的代谢。在磁场作用下，人体各种离子活动能量增加，并改变膜电位，增强细胞膜的通透性，促进细胞膜内外物质的交换，提高药物的疗效。研究表明，磁场对良性肿瘤和恶性肿瘤有一定的影响。大剂量非均匀磁场效果显著。同时，磁场可提高红细胞的携氧能力，有利于提高乏氧细胞的氧合度，从而提高肿瘤组织的射线敏感性。研究表明，适度的深部热疗可有效破坏DNA、RNA和蛋白质合成，破坏肿瘤细胞的骨架结构，使其丧失功能。同时，可增强患者机体的免疫能力。研究表明，热疗可使靶区血药浓度明显提高，并可提高肿瘤细胞对化学药物的敏感性。热疗配合放疗可提高放疗的有效性，处于乏氧状态的肿瘤细胞对射线不敏感，但对热敏感。实验表明，抗X射线的细胞对热有显著的敏感增强。加热之后，正常组织中血流可加快8-10倍，而大部分情况下，由于肿瘤内血管的不完善发育，受热后会出现血流量下降的现象。这加剧了肿瘤内外的血流差异，加大了肿瘤组织与正常组织的温差。肿瘤微循环系统的热反应与细胞的灭活有着复杂的相互关系。当肿瘤用上升的温度加热时，有直接的细胞灭活，同时，也有血流的持续变慢，从而因热循环机制障碍导致瘤体的持续升温。同时细胞的PH值和营养状态都受影响而加快细胞的灭活。在本装置中，热机制的启动应当在调气调氧的第二阶段。由于肿瘤的热动力学特点，肿瘤内含氧度提高后的细胞可以保持更长的高氧结合度特征，从而加大与正常组织细胞氧结合度的对比，在实施射线辐照时获得更大的增益。在提高肿瘤细胞的氧结合度，降低正常组织氧结合度的同时，本装置采取将肿瘤靶体置于旋转环圆心位置，对其进行环状或断环状动态聚焦照射。采取该照射方式具有以下明显优点：①定位方便省时。在影像系统支持下，通过简单的调整即可将肿瘤靶体置于旋转环的圆心位置，启动旋转环即可对其进行旋转聚焦照射，而传统的伽玛刀、X刀等都需要经过复杂的操作才能完成这一过程。尤其是对较大靶体需要进行多焦点调适定位时，往往需要数小时才能完成，而本装置完成整个治疗过程只需要15-20分钟。②适用范围广，本装置可广泛应用于绝大多数肿瘤的治疗，对患者的耐受力无特殊要求。③安全度高、副作用小。本设备采用调气调氧并配合热、磁增敏的方式，与传统设备相比，该种方式可有效提高肿瘤组织细胞与正常组织细胞的放射敏感比，在同等剂量条件下，该种照射方式具有更高的安全性，适当操作一般不会出现严重的不良反应。④辐照均匀、疗效可靠，  传统的治疗设备，如伽玛刀、X刀等刀形锋利、强度坡度大、易损伤正常组织，尤其对大型靶体，需要进行多点聚焦，辐照均匀度差异达30％以上，严重制约其整体疗效。本装置采用圆心聚焦，环状或断环状照射，加之在放疗的同时采用加热、药物、磁、调节氧合度等多种增敏方式，可以大幅度减少放射剂量、保护正常组织、缩短治疗时间、减轻患者痛苦、提高临床治愈率。

附图说明：本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出。图1是根据本实用新型提出的一种环行聚焦、多辅助治疗手段的放疗装置的有关图样。下面结合附图1和附图2详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及其工作情况。如图1所示，该装置包括装置主体(1)，在主体上有圆腔(2)，圆腔内有可用于三维定位的床(3)和可移除的X光感光板(7)，在圆腔上有一旋转环(4)，旋转环上装有辐照用放射源(5)、磁体(9)、热源(10)、定位用摄像头(8)和定位用X光源(6)，在主体内侧有用于驱动旋转环的电动机(13)、用于调节氧合度的气源(11)和用于监测患者体温、血压、脉搏、呼吸等等生命特征的生命体征监测系统(12)，另外，本装置配有与主体一体或分体的操作台(14)。图2是根据病灶所处位置而采取的不同照射方式的示意图。具体实施方式：治疗时，将患者安置于床上，头部置于定位槽中，用定位带卡和定位带将患者定位于床上，然后给患者带上负压氧气面罩，启动供气装置，打开成像光源，根据检查情况将病灶置于旋转环的圆心位置，启动旋转环，调整气体成分至含氧量10％左右，同时启动热源，对病灶实施旋转加热。如图2所示，根据病灶情况，分别采取相应的治疗方案，如采用环形全角度连续照射、断环多角度连续照射、断环多角度非连续照射等等。整个治疗过程均应在生命体征监测系统的密切监控下进行。本设备原则上采用适量、适形、全向平衡的治疗原则。

Claims (5)

1、一种环形聚焦、多辅助治疗手段的放疗装置，该装置包括装置主体(1)，在主体上有圆腔(2)，圆腔内有可用于三维定位的床(3)，在圆腔上有一旋转环(4)，其特征在于旋转环上装有辐照用放射源(5)、热源(10)，在主体内侧有用于驱动旋转环的电动机(13)，另外，本装置配有用于控制整套设备的与主体一体或分体的操作台(14)。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征是旋转环(4)上安装有治疗用磁体(9)。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征是旋转环(4)上安装有定位用X光源(6)、摄像头(8)和可移除的X光感光板(7)。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征是该装置内设有用于调节氧合度的气源(11)，气源也可以与该装置分体配置。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征是该装置内设有用于监测患者体温、血压、脉搏、呼吸等等生命特征的生命特征监测系统(12)，该系统也可以与主机分体配置。