CN202715140U - 适形调强放射治疗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适形调强放射治疗装置，属于医疗器械，用于肿瘤的放射治疗。本适形调强放射治疗装置，包括底座、机架、安装在机架上的辐照头、射野影像装置和治疗床，其特征在于：辐照头中自上而下设有射线源、初级准直器、电离室、反光镜和多排开关型准直装置，初级准直器的中心处纵向设置四棱锥孔。由于一次照射多个窄条，与现有技术相比射线利用率成倍提高；利用开关型多叶准直器的瞬时开关功能可以同时进行多靶区照射，从而提高了照射效率；由于射束照射孔数量增加，进一步增多了调制参数，调强照射效果好。

Description

适形调强放射治疗装置

技术领域

本实用新型涉及一种适形调强放射治疗装置，属于医疗器械，用于肿瘤的放射治疗。

背景技术

目前开展适形调强放射治疗装置有两种，一种是加速器加装电动多叶准直器，另一种是采用气动开关型多叶准直器。

采用电动多叶准直器方式，多叶准直器可以快速完成适形射野成形，非常方便。但是调强照射时，如果采用多子野调强模式，需要将不同强度分布进行子野离散处理，一般需要分成70-120个子野；如果采用滑窗照射技术，需要将不同强度分布进行片断离散处理，一般一个射野分成多达177个片断窄条子野，照射复杂而且效率也不高；近年来传统加速器配合多叶准直器进行容积旋转调强，降低了正常组织的单位体积剂量受量，提高了调强效率，但是无论在理论、算法到实际应用效果上，还没有能够达到临床需要的理想调强照射结果。

美国Tomotherapy采用气动开关型多叶准直器，采用断层和螺旋断层方式进行调强照射，可以实现临床理想的调强照射效果，但是由于开关型多叶准直器一次只能照射一个窄条，照射效率较低；增大窄条宽度可提高效率，但是又会降低轴向调强照射效果。

基于此，如何克服现有气动开关型多叶准直器调强放射治疗装置照射效率较低，同时又发扬其原有的调强效果好的优点，是本专利所要解决的主要问题。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种照射效率高且调强效果好的适形调强放射治疗装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的适形调强放射治疗装置，包括底座、机架、安装在机架上的辐照头、射野影像装置和治疗床，其特征在于：辐照头中自上而下设有射线源、初级准直器、电离室、反光镜和多排开关型准直装置，初级准直器的中心处纵向设置四棱锥孔。

多排开关型准直装置包括框架、狭缝准直器、活动挡块安装板和活动挡块，狭缝准直器安装在框架上，狭缝准直器上以射线源为圆心圆周均布多排射束照射孔，狭缝准直器下方固定活动挡块安装板，活动挡块安装板上安装活动挡块，每一射束照射孔对应一组活动挡块，每个活动挡块由电磁阀驱动，框架的前、后两侧设置弧形导轨，弧形导轨的圆心与射线源重合，配合弧形导轨在辐照头中安装滑块，多排开关型准直装置上安装驱动机构。

每一射束照射孔对应一组活动挡块，通过电磁阀驱动活动挡块，能够实现射束照射孔的瞬时快速开关；多排开关型准直装置两侧设置弧形导轨，弧形导轨的圆心与射线源重合，多排开关型准直装置可沿弧形导轨运动，实现绕射线源的圆周摆动。

上述的多排开关型准直装置沿弧形导轨运动的驱动方式有多种，本实用新型采用如下优选方案：

所述的驱动机构包括电机和相互啮合的驱动齿轮、弧形齿轮，驱动齿轮由电机驱动，弧形齿轮安装在框架的前、后任一侧。

所述的辐照头中设置射束中心指示激光装置，射束中心指示激光装置位于多排开关型准直装置的下方，射束中心指示激光装置包括安装在辐照头上两个激光器。通过两个激光器发出的光线构成的十字交叉线，指示射束主轴路径。

所述的多排开关型准直装置下方设有射束强度补偿板，用于补偿多排开关型准直装置的驱动机构穿过射束照射孔造成的射束强度不均匀衰减。

上述的射束强度补偿板优选铜质补偿板。

除上述外，机架按照等中心设计，机架可以为“C”形悬臂或环形结构形式，可以实现0~360度角度旋转；治疗床具有垂直升降、横向、纵向运动等功能；射野影像装置用于接收患者透射图像，用于患者位置验证；射线源可以是人工放射性同位素，也可以是加速管；初级准直器中间为一个四棱锥孔，投影到等中心处为30×20cm矩形区域，即X1=20cm，X2=10cm，Y1=10cm，Y2=10cm；为了检测活动挡块的位置，即检测射束照射孔的“开”、“关”状态，可以在多排开关型准直装置上安装对应射束照射孔“开”、“关”位置的两个检测开关。

工作原理如下：

射线出束时，机架旋转一周，然后多排开关型准直装置沿弧形导轨运动进行照射区与非照射区位置转换，从而增大沿机架旋转轴的径向照射范围，可以完成对多排开关型准直装置下方区段的全覆盖照射，以满足大射野及全身照射的需要；通过治疗床纵向移动，可以增大沿机架旋转轴方向的照射范围；由于每个活动挡块都是独立的，因此通过驱动单个活动挡块能够实现部分射束照射孔的完全关闭，可以进行多靶区同时照射。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：

1、照射效率高。由于一次照射多个窄条，与现有技术相比射线利用率成倍提高；利用开关型多叶准直器的瞬时开关功能可以同时进行多靶区照射。

2、调强照射效果好。由于射束照射孔数量增加，进一步增多了调制参数，调强结果会更好。

3、减少和避免层间射野拼接出现剂量热点或冷点问题。一是由于开关型多叶准直器沿弧形导轨运动实现位置转换，因此对多排开关型准直装置下方区域的全覆盖照射，不再需要治疗床移动，可以减少层间射野拼接出现剂量热点或冷点问题；二是提供一种新型旋转照射技术，即多排开关型准直装置形成多个与机架旋转轴平行的照射条，采取弧形旋转照射，配合射束照射孔径的沿机架旋转轴的径向移动，可以一次完成照射靶区的适形和调强快速照射，可以避免层间射野拼接出现剂量热点或冷点问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是多排开关型准直装置剖面及对应照射区示意图；

图3是活动挡块转换、多排开关型准直装置微动后多排开关型准直装置剖面及对应照射区示意图；

图4是沿弧形导轨大范围运动后多排开关型准直装置剖面及对应照射区示意图；

图5是多排开关型准直装置弧形导轨和驱动机构示意图；

图6是初级准直器的结构示意图。

图中：1、机架；2、辐照头；3、射线源；4、初级准直器；5、电离室；6、反光镜；7、多排开关型准直装置；8、激光器；9、射束强度补偿板；10、治疗床；11、射野影像装置；12、底座；13、狭缝准直器；14、射束照射孔；15、活动挡块；16、活动挡块安装板；17、框架；18、滑块；19、弧形导轨；20、螺栓；21、驱动齿轮；22、弧形齿轮；23、四棱锥孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述：

如图1所示，适形调强放射治疗装置包括底座12、机架1、辐照头2、治疗床10、射野影像装置11等，辐照头2中自上而下设有射线源3、初级准直器4、电离室5、反光镜6、多排开关型准直装置7、射束强度补偿板9和射束中心指示激光装置，射束强度补偿板9的材料可采用铜材，用于补偿多排开关型准直装置的驱动机构穿过射束照射孔14造成的射束强度不均匀衰减，射束中心指示激光装置包括安装在辐照头2上两个激光器8，图1所示激光器8为辐照头一个剖面中的安装位置，在辐照头90度剖面同样安装有一个激光器8，通过两个激光器8发出的光线构成的十字交叉线，指示射束主轴路径。

其中，所述机架1按照等中心设计，机架1可以为“C”形悬臂或环形结构形式，可以实现0~360度角度旋转；所述治疗床10具有垂直升降、横向、纵向运动等功能；所述射野影像装置11用于接收患者透射图像，用于患者位置验证；所述的射线源3可以是人工放射性同位素，也可以是加速管；初级准直器4中间为一个四棱锥孔，如图6所示，投影到等中心处为30×20cm矩形区域，即X1=20cm，X2=10cm，Y1＝10cm，Y2=10cm；根据射束强度衰减计算，可将射束强度补偿板9的其中一个面加工成凹凸形曲面。

如图2~4所示，多排开关型准直装置7包括框架17、狭缝准直器13、活动挡块安装板16和活动挡块15，狭缝准直器13安装在框架上，狭缝准直器13上以射线源为圆心圆周均布多排射束照射孔14，狭缝准直器13下方固定活动挡块安装板16，活动挡块安装板16上安装活动挡块15，每一射束照射孔14对应一组活动挡块15，图示为多排开关型准直装置部分动作状态的剖面，沿剖面前后方向依次平行排列了多个相同的独立活动挡块15，活动挡块15由电磁阀驱动，实现射束照射孔径14的瞬时快速开关，图示下方为各状态所对应的照射区示意图，其中白色方格为照射孔对应的照射区，网格为活动挡块射线阻挡区。为了检测活动挡块15的位置，即检测射束照射孔14的“开”、“关”状态，在多排开关型准直装置上安装对应照射孔“开”、“关”位置的检测开关。

如图5所示，多排开关型准直装置的框架17的前、后两侧用螺栓20对称安装有弧形导轨19，弧形导轨19的圆心与射线源3重合，配合弧形导轨19在辐照头2中安装滑块18，多排开关型准直装置上安装驱动机构，驱动机构包括电机和相互啮合的驱动齿轮21、弧形齿轮22，驱动齿轮21由电机驱动，弧形齿轮22安装在框架17的前、后任一侧，在驱动装置的带动下，多排开关型准直装置7可沿弧形导轨19运动，实现绕射线源3的圆周摆动。

射线出束时，机架旋转一周，然后多排开关型准直装置7沿弧形导轨19运动进行照射区与非照射区位置转换，从而增大沿机架旋转轴的径向照射范围，可以完成对多排开关型准直装置7下方区段的全覆盖照射，以满足大射野及全身照射的需要；通过治疗床10纵向移动，可以增大沿机架旋转轴方向的照射范围；由于每个活动挡块15都是独立的，因此通过驱动单个活动挡块能够实现部分射束照射孔14的完全关闭，可以进行多靶区同时照射。

本装置可进行静态适形调强照射、断层适形调强照射、弧形旋转适形调强照射，具有较高的工作效率。

Claims (5)

1.一种适形调强放射治疗装置，包括底座（12）、机架（1）、安装在机架上的辐照头（2）、射野影像装置（11）和治疗床（10），其特征在于：辐照头（2）中自上而下设有射线源（3）、初级准直器（4）、电离室（5）、反光镜（6）和多排开关型准直装置（7），初级准直器（4）的中心处纵向设置四棱锥孔（23）。

2.根据权利要求1所述的适形调强放射治疗装置，其特征在于：所述的多排开关型准直装置（7）包括框架（17）、狭缝准直器（13）、活动挡块安装板（16）和活动挡块（15），狭缝准直器（13）安装在框架上，狭缝准直器（13）上以射线源为圆心圆周均布多排射束照射孔（14），狭缝准直器（13）下方固定活动挡块安装板（16），活动挡块安装板（16）上安装活动挡块（15），每一射束照射孔（14）对应一组活动挡块（15），每个活动挡块（15）由电磁阀驱动，框架（17）的前、后两侧设置弧形导轨（19），弧形导轨（19）的圆心与射线源（3）重合，配合弧形导轨（19）在辐照头中安装滑块（18），多排开关型准直装置上安装驱动机构。

3.根据权利要求2所述的适形调强放射治疗装置，其特征在于：所述的驱动机构包括电机和相互啮合的驱动齿轮（21）、弧形齿轮（22），驱动齿轮（21）由电机驱动，弧形齿轮（22）安装在框架（17）的前、后任一侧。

4.根据权利要求1所述的适形调强放射治疗装置，其特征在于：所述的辐照头（2）中设置射束中心指示激光装置，射束中心指示激光装置位于多排开关型准直装置（7）的下方，射束中心指示激光装置包括安装在辐照头（2）上两个激光器（8）。

5.根据权利要求1所述的适形调强放射治疗装置，其特征在于：所述的多排开关型准直装置（7）下方设有射束强度补偿板（9）。

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