CN203787096U - 多叶光栅及多叶光栅装置 - Google Patents

Abstract

一种多叶光栅及多叶光栅装置，所述多叶光栅包括：至少一个叶片组，所述叶片组包括多个相同的叶片对；所述叶片对中的叶片具有顶面、底面以及位于顶面和底面之间的两侧面；多个叶片的顶面沿以放射源为圆心的第一圆弧排布，多个叶片的底面沿以放射源为圆心的第二圆弧排布，多个叶片两侧面的延长线均聚焦于所述放射源。每一叶片组中的叶片都为相同的叶片，使得每一叶片组中叶片可以互换，有效减少了叶片的种类，有利于提高叶片工艺精度的可控性以及实现叶片的批量化生产，有利于降低多叶光栅的成本，由于多个叶片的顶面以及底面沿以放射源为圆心的圆弧排布，保证了多个相同的叶片两侧面的延长线均聚焦于所述放射源，射野半影较小。

Description

多叶光栅及多叶光栅装置

技术领域

本实用新型涉及一种医疗器械，尤其涉及一种多叶光栅及多叶光栅装置。

背景技术

多叶光栅是医用放射治疗仪器的辐射头组成部件，参考图1所示，多叶光栅用于调整放射源10的放射线形成的放射射野30的形状。多叶光栅通常具有相对放置的数十对叶片20，所述的数十对叶片20绕放射源10中心排列。如在放射线肿瘤治疗过程中，每片叶片20都可以相互独立的运动，从而形成模拟成肿瘤形状的封闭的放射射野30，以免肿瘤周围的健康组织受到射线辐射。

目前，国内外放疗设备厂家通常采用相同投影宽度的方法进行多叶光栅的叶片设计，图2示出了采用这种方法设计的多叶光栅的原理图。在图2中，A叶片01和B叶片02位于多叶光栅的不同位置，放射源03发出的放射线经过A叶片1和B叶片02后形成放射射野，放射源03发出的放射线具有放射线束中心线04。为了减小多叶光栅的射野半影（放射射野中按国际标准范围内的射野均匀度以外，由于各种原因造成的低剂量区），A叶片01的两个A侧面07和B叶片02的两个B侧面08均设计为聚焦于放射源03的形式。A叶片01和B叶片02的顶面05和底面06为垂直于线束中心线04的平面，并以A叶片01和B叶片02在投影面上具有相同宽度d的投影宽度09为准则来决定叶片宽度方向的截面宽度，由于各个叶片与线束中心线04的夹角不同，因此，不同位置处的各个叶片的对应截面尺寸是不同的，距离线束中心线04越远的叶片，其两侧面的水平倾角越小，截面越细长。

图3示出了一种根据上述原理图设计得到的多叶光栅的剖视图，多叶光栅具有多个叶片40，叶片40两端分别具有A导轨41和B导轨42，A导轨41和B导轨42放置于导轨箱的导槽中，使得叶片40可以沿导槽移动。由于根据上述原理图设计，不同位置处的叶片40，其侧面倾角、截面尺寸都是不同的，各叶片40之间无法互换。随着投影边界分辨率要求的提高，叶片40的宽度减小，不同位置处的叶片截面尺寸变化将会更加的精细，提高了叶片40的工艺复杂性，相应的，导轨箱的工艺复杂性也会提高。同时，由于各叶片40之间不具有互换性，难以实施批量生产工艺，不利于叶片40的装配与更换维修。这些问题的存在使得多叶光栅的成本居高不下，限制了放疗设备进一步的发展与应用。因此，提供一种具有统一规格叶片的多叶光栅，使得各叶片之间能够互换，

并且降低导轨箱的工艺复杂性，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种多叶光栅，所述多叶光栅包括至少一个叶片组，所述叶片组包括多个相同的叶片对，每一叶片组中的叶片的形状和尺寸都形同，使得每一叶片组中叶片的可以互换，有效减少了叶片的种类，有利于提高叶片工艺精度的可控性以及实现叶片的批量化生产，有利于降低多叶光栅的成本。

本实用新型提供一种多叶光栅，用于调整放射源发出的射线，包括：

至少一个叶片组，所述叶片组包括多个相同的叶片对；所述叶片对中的叶片具有顶面、底面以及位于顶面和底面之间的两侧面；

多个叶片的顶面沿以放射源为圆心的第一圆弧排布，多个叶片的底面沿以放射源为圆心的第二圆弧排布，多个叶片两侧面的延长线均聚焦于所述放射源。

可选的，多个叶片两侧面的延长线形成的夹角相等。

可选的，所述叶片的侧面为具有台阶结构的台阶面，且相邻叶片相对的侧面为互补台阶面。

可选的，所述侧面的台阶结构位于所述叶片侧面的中心位置。

可选的，所述叶片靠近放射源的端部为顶端，远离放射源的端部为底端，所述叶片的顶端设有第一导轨；所述叶片的底端设有第二导轨。

可选的，所述叶片的顶面和底面为平面。

可选的，所述多叶光栅包括：第一叶片组以及位于第一叶片组两侧的第二叶片组，所述第二叶片组中叶片的宽度大于所述第一叶片组中叶片的宽度。

可选的，所述第二叶片组中叶片的宽度为所述第一叶片组中叶片的宽度的2倍。

可选的，所述第一叶片组包括40对叶片，所述第二叶片组包括20对叶片。

本实用新型还提供一种多叶光栅装置，包括：

本实用新型提供的所述多叶光栅；

导轨箱，所述导轨箱包括多个导槽对，用于放置叶片对，所述叶片能沿导槽对中的导槽移动；

多个导槽包括用于放置所述叶片的顶面的多个第一导槽、用于放置所述叶片的底面的多个第二导槽，所述多个第一导槽沿以放射源为圆心的第一圆弧排布，所述多个第二导槽沿以放射源为圆心的第二圆弧排布。

可选的，所述多个第一导槽之间的间距相等，所述多个第二导槽之间的间距相等。

相比与现有技术，采用本实用新型的优势在于：

本实用新型提供的多叶光栅包括：至少一个叶片组，所述叶片组包括多个相同的叶片对；所述叶片对中的叶片具有顶面、底面以及位于顶面和底面之间的两侧面；多个叶片的顶面沿以放射源为圆心的第一圆弧排布，多个叶片的底面沿以放射源为圆心的第二圆弧排布，多个叶片两侧面的延长线均聚焦于所述放射源。每一叶片组中的叶片均为相同的叶片，使得每一叶片组中叶片可以互换，减少了叶片的种类，有利于提高叶片工艺精度的可控性以及实现叶片的批量化生产，有利于降低多叶光栅的成本，由于多个叶片的顶面以及底面沿以放射源为圆心的圆弧排布，保证了多个相同的叶片两侧面的延长线均聚焦于所述放射源，射野半影较小。

进一步，所述叶片的侧面为具有台阶结构的台阶面，这样能够减小放射线在相邻叶片之间的漏射，相邻叶片相对的侧面为互补台阶面，侧面的台阶结构位于所述叶片侧面的中心位置，由于相邻的叶片相同，这样做的方法即把相邻的两个叶片反向安装，使得台阶结构互补，使得相邻的叶片能够更加紧密的靠近，减小了放射线在相邻叶片之间的漏射。

进一步，所述一个叶片组包括第一叶片组以及位于第一叶片组两侧的第二叶片组，所述第二叶片组中叶片的宽度大于所述第一叶片组中叶片的宽度。这样中间的第一叶片组为常用叶片，宽度较小，可以保证常用射野范围内射野边界的高分辨率。两侧的第二叶片组为不常用的叶片，宽度较宽，在满足常用效果的同时减少了成本。

附图说明

图1为现有多叶光栅的工作原理示意图；

图2为现有一种多叶光栅的设计原理示意图；

图3为根据图2所示的设计原理示意图制作的一种多叶光栅的剖面示意图；

图4为本实用新型多叶光栅一实施例的剖面示意图；

图5为本实用新型多叶光栅一实施例的设计原理示意图；

图6为本实用新型多叶光栅装置一实施例中导轨箱的剖面示意图。

具体实施方式

正如背景技术所述，随着投影边界分辨率要求的提高，多叶光栅中叶片的宽度减小，不同位置处的叶片截面尺寸变化将会更加的精细，提高了叶片的工艺复杂性，相应的，导轨箱的工艺复杂性也会提高。同时，由于各叶片之间不具有互换性，难以实施批量生产工艺，不利于叶片的装配与更换维修。这些问题的存在使得多叶光栅的成本居高不下，限制了放疗设备进一步的发展与应用。

为此，本实用新型提供一种多叶光栅及多叶光栅装置，每一叶片组中均为相同的叶片，使得每一叶片组中的叶片可以互换，减少了叶片的种类，有利于提高叶片工艺精度的可控性以及实现叶片的批量化生产，有利于降低多叶光栅的成本，由于多个叶片的顶面以及底面沿以放射源为圆心的圆弧排布，保证了多个相同的叶片两侧面的延长线均聚焦于所述放射源，射野半影较小。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

其中，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

首先，参考图4所示，图4为本实用新型多叶光栅一实施例的剖面示意图。

本实施例提供的多叶光栅用于调整放射源101发出的射线，多叶光栅包括两个叶片组：第一叶片组和第二叶片组，第一叶片组包括多个相同的第一叶片对，第二叶片组包括多个相同的第二叶片对。

多叶光栅采用多对两个相对设置的叶片对来调节放射源101发出的射线，每个叶片对的两个叶片相对运动，通过改变叶片对中两叶片之间的相对距离来控制放射射野范围。在图4中示出的为叶片对的一部分叶片，包括第一叶片组中多个相同的第一叶片对的一部分第一叶片102，以及第二叶片组中多个相同的第二叶片对的一部分第二叶片103。图4中示出的多个第一叶片102和第二叶片103与未示出的相对应的另一部分多个第一叶片102和第二叶片103组成多个叶片对。

所述第一叶片102和第二叶片103均具有顶面、底面以及位于顶面和底面之间的两侧面，其中顶面为第一叶片102和第二叶片103朝向放射源101的一面，底面为第一叶片102和第二叶片103背向放射源101的一面。

多个第一叶片102和第二叶片103的顶面沿以放射源101为圆心的第一圆弧201排布，底面沿以放射源101为圆心的第二圆弧202排布，多个第一叶片102和第二叶片103两侧面的延长线均聚焦于所述放射源101。

由于第一叶片组包括多个相同的第一叶片对，第二叶片组包括多个相同的第二叶片对，每个第一叶片对包括两个相对设置的第一叶片102，每个第二叶片对包括两个相对设置的第二叶片103。第一叶片对都相同，即第一叶片组中的第一叶片102均为相同的叶片，第一叶片102的形状和尺寸都相同，同样的，第二叶片组中的第二叶片103均为相同的叶片，即第二叶片103的形状和尺寸都相同，使得每一叶片组中的叶片都可以互换，减少了叶片的种类，有利于提高叶片工艺精度的可控性以及实现叶片的批量化生产，降低多叶光栅的成本。

多个第一叶片102和第二叶片103的顶面以及底面沿以放射源101为圆心的圆弧排布，能够保证多个相同的叶片两侧面的延长线均聚焦于所述放射源101，这样放射源101射出的放射线始终与叶片两侧面相切，使得放射源101发生的放射线经过叶片以后形成的半影区较小，从而使本实用新型多叶光栅的射野半影较小。

由于第一叶片组中的第一叶片102的形状和尺寸都相同，第二叶片组中的第二叶片103的形状和尺寸都相同，多个第一叶片102两侧面的延长线形成的夹角相等，多个第二叶片103两侧面的延长线形成的夹角相等。

需要说明的是，在本实施例中，多叶光栅包括两个叶片组：第一叶片组和位于第一叶片组两侧的第二叶片组，第二叶片组中第二叶片103的宽度大于所述第一叶片组中第一叶片102的宽度。可选的，所述第二叶片组中第二叶片103的宽度为所述第一叶片组中第一叶片102的宽度的2倍。这样的好处在于，中间的第一叶片组为常用叶片，宽度较小，可以保证常用放射射野范围内射野边界的高分辨率。两侧的第二叶片组为不常用的叶片，宽度较宽，在满足常用效果的同时减少了成本。但是本实用新型对多叶光栅是否包括两个叶片组不做限制，在其他实施例中，本实用新型的多叶光栅还可以只包括一个叶片组，即多叶光栅的所有叶片均为相同的叶片，使得本实用新型多叶光栅的设计以及制造更加简单；本实用新型的多叶光栅还可以包括三个及三个以上叶片组，不同的叶片组具有不同的叶片，以满足不同情况的特殊需求。

在本实施例中，所述第一叶片组包括40对第一叶片102，以满足常用射野范围的需求，所述第二叶片组包括20对第二叶片103，以满足射野范围需求较大的情况。

在本实施例中，所述第一叶片102、第二叶片103的顶面和底面为平面，这样的好处在于，平面的形状较为简单，便于制造，但是本实用新型对所述第一叶片102、第二叶片103的顶面和底面是否为平面不做限制，在其他实施例中，所述第一叶片102、第二叶片103的顶面和底面还可以为曲面。

在本实施例中，所述第一叶片102、第二叶片103的顶端设有第一导轨105，所述第一叶片102、第二叶片103的底端设有第二导轨106。第一导轨105、第二导轨106用于与导轨箱上的导槽相连接，使得第一叶片102、第二叶片103能够沿导槽移动。

本实施例中，所述第一叶片102、第二叶片103的侧面为具有台阶结构104的台阶面，且相邻第一叶片102、第二叶片103相对的侧面为互补台阶面。所述侧面的台阶结构104位于所述第一叶片102、第二叶片103侧面的中心位置。这样能够减小放射线在相邻叶片之间的漏射，由于相邻的第一叶片102相同，相邻的第二叶片103也相同，这样做的方法即把相邻的两个第一叶片102反向安装，把相邻的两个第二叶片103反向安装，使得台阶结构104互补，相邻的叶片能够更加紧密的靠近，减小放射线在相邻叶片之间的漏射。

但是本实用新型对第一叶片102、第二叶片103的侧面是否为具有台阶结构104的台阶面不做限制；对相邻第一叶片102、第二叶片103相对的侧面是否为互补台阶面也不做限制。在其他实施例中，相邻第一叶片102、第二叶片103相对的侧面还可以为不互补的台阶面，即相邻的第一叶片102、第二叶片103可以沿同方向安装；第一叶片102、第二叶片103的侧面也可以不具有台阶结构104，不影响多叶光栅的正常使用。

需要说明的是，在本实施例中，由于相邻的两个第一叶片102反向安装，相邻的两个第二叶片103反向安装，以相邻的两个第二叶片103为例，如图4所示，所述叶片靠近放射源101的端部为顶端，远离放射源101的端部为底端，第二叶片103的顶端设有第一导轨105，第二叶片103的底端设有第二导轨106，一部分第二叶片103的第一导轨105的形状为L形，而与L形的第一导轨105相邻的另一第二叶片103的第一导轨105的形状为凸起状，这样相邻的第一导轨105形状不同，其中L形的第一导轨105与凸起状的第一导轨105可以分为上下两层排列，使得在叶片宽度很小的情况下，叶片的第一导轨105能够比较容易排列。第二导轨106的形状与排列与第一导轨105相同。

但是本实用新型对第一导轨105和第二导轨106的具体形状不做限制，在其他实施例中，所述第一导轨105形状还可以都相同，第二导轨106的形状还可以都相同。

如背景技术中的描述，现有技术中采用相同投影宽度的准则进行多叶光栅的叶片设计。参考图5，示出了本实用新型多叶光栅的设计原理示意图。图5示出了第一叶片组中位于不同位置的两个叶片：甲叶片107和乙叶片108，以及放射源101。甲叶片107和乙叶片108两侧面的延长线均聚焦于放射源101，由于第一叶片组中的甲叶片107和乙叶片108的形状和尺寸都相同，甲叶片107两侧面的延长线形成的夹角205与乙叶片107两侧面的延长线形成的夹角206相等。

由图5可以看出，由于与放射源101发出的放射线的线束中心线209的距离不同，甲叶片107的第一投影宽度207不等于乙叶片108的第二投影宽度208，且随着叶片距离线束中心线209越远，叶片的投影宽度越大。但是，不同叶片的投影宽度之间的差别是细微的，可以忽略不计而不会对多叶光栅的射野精度产生明显的影响，相关证明过程如下：

如图5所示，假定乙叶片108为距离线束中心线209最近的叶片（叶片的一侧面与线束中心线209重合），假定甲叶片107为距离线束中心线209最远的叶片，乙叶片108的第二投影宽度208为5mm，在常用的精确射野范围为200mm×200mm的情况下，距离线束中心线最远的甲叶片107的第一投影宽度207最大为5.04mm，两叶片投影宽度的最大差别仅为0.8%，因此这种细微的差别是可以忽略的。

本实用新型还提供一种多叶光栅装置，结合参考图4和图6，图6示出了本实用新型多叶光栅装置中导轨箱109的剖视图。本实用新型提供的一种多叶光栅装置包括：

如上述实施例所述的多叶光栅；

导轨箱109，所述导轨箱109包括多个导槽对，用于放置多叶光栅的叶片对，使所述叶片能沿导槽对中的导槽移动。

多个导槽包括用于放置所述叶片的顶面的多个第一导槽110、用于放置所述叶片的底面的多个第二导槽111，所述多个第一导槽110沿以放射源101为圆心的第一圆弧201排布，所述多个第二导槽111沿以放射源101为圆心的第二圆弧202排布，使得多叶光栅的叶片的排布与导轨箱109中导槽的排布相匹配。

需要说明的是，图6示出的多个导槽为多个导槽对中的一部分导槽，与未示出的相对应的另一部分导槽组成多个导槽对，用于放置多叶光栅的叶片对。

具体地，在本实施例中，第一导槽110分为相邻的L型的第一导槽110和凸起状的第一导槽110，分别用于放置多叶光栅的第一导轨105中的L型的第一导轨105和凸起状的第一导轨105；同样的，第二导槽111分为相邻的L型的第二导槽111和凸起状的第二导槽111，分别用于放置多叶光栅的第二导轨106中的L型的第二导轨106和凸起状的第二导轨106。这样的好处在于，以第一导槽110为例，相邻的第一导槽110形状不同，可以将相邻的L型的第一导槽110和凸起状的第一导槽110分为上下两层排列，在相邻的第一导槽110之间的间距很小的情况下，使得第一导槽110比较容易地在一侧排列，同样的，第二导槽111也比较容易地在一侧排列。

但是本实用新型对第一导槽110和第二导槽111的具体形状不做限制，在其他实施例中，第一导槽110和第二导槽111还可以具有相同的形状。

需要说明的是，在本实施例中，所述多个第一导槽110之间的间距相等，所述多个第二导槽111之间的间距相等。这样的好处在于，便于导轨箱109的加工与第一叶片102与第二叶片103在导轨箱109中的安装，并且使得多个第一叶片102的排布均匀，多个第二叶片103的排布均匀，但是本实用新型对第一导槽110之间的间距是否相等，以及多个第二导槽111之间的间距是否相等不做限制。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种多叶光栅，用于调整放射源发出的射线，其特征在于，包括：

至少一个叶片组，所述叶片组包括多个相同的叶片对；所述叶片对中的叶片具有顶面、底面以及位于顶面和底面之间的两侧面；

多个叶片的顶面沿以放射源为圆心的第一圆弧排布，多个叶片的底面沿以放射源为圆心的第二圆弧排布，多个叶片两侧面的延长线均聚焦于所述放射源。

2.根据权利要求1所述的多叶光栅，其特征在于，多个叶片两侧面的延长线形成的夹角相等。

3.根据权利要求1所述的多叶光栅，其特征在于，所述叶片的侧面为具有台阶结构的台阶面，且相邻叶片相对的侧面为互补台阶面。

4.根据权利要求3所述的多叶光栅，其特征在于，所述侧面的台阶结构位于所述叶片侧面的中心位置。

5.根据权利要求1所述的多叶光栅，其特征在于，所述叶片靠近放射源的端部为顶端，远离放射源的端部为底端，所述叶片的顶端设有第一导轨；所述叶片的底端设有第二导轨。

6.根据权利要求1所述的多叶光栅，其特征在于，所述叶片的顶面和底面为平面。

7.根据权利要求1所述的多叶光栅，其特征在于，所述多叶光栅包括：第一叶片组以及位于第一叶片组两侧的第二叶片组，所述第二叶片组中叶片的宽度大于所述第一叶片组中叶片的宽度。

8.根据权利要求7所述的多叶光栅，其特征在于，所述第二叶片组中叶片的宽度为所述第一叶片组中叶片的宽度的2倍。

9.根据权利要求7所述的多叶光栅，其特征在于，所述第一叶片组包括40对叶片，所述第二叶片组包括20对叶片。

10.一种多叶光栅装置，其特征在于，包括：

如权利要求1至9任一项权利要求所述的多叶光栅；

导轨箱，所述导轨箱包括多个导槽对，用于放置叶片对，所述叶片能沿导槽对中的导槽移动；

多个导槽包括用于放置所述叶片的顶面的多个第一导槽、用于放置所述叶片的底面的多个第二导槽，所述多个第一导槽沿以放射源为圆心的第一圆弧排布，所述多个第二导槽沿以放射源为圆心的第二圆弧排布。

11.根据权利要求10所述的多叶光栅装置，其特征在于，所述多个第一导槽之间的间距相等，所述多个第二导槽之间的间距相等。