CN204582331U - 放射治疗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种放射治疗装置，该装置包括紧凑型电子直线加速器、双影像机器人C臂系统、治疗机器人、治疗计划子系统、治疗控制子系统和集成控制子系统，治疗机器人设置于机器人治疗床相对应位置处，紧凑型电子直线加速器安装于治疗机器人活动端部，二级准直器安装于紧凑型电子直线加速器的端部，双影像机器人C臂系统包括C臂架基座、C臂架和两套光成像系统，治疗机器人、机器人治疗床、双影像机器人C臂系统和呼吸追踪器通过总线与集成控制子系统连接。本实用新型采用了多机器人系统并结合了双影像C臂系统，提高治疗的灵活性，增强成像质量和时效性，可以进行分象限治疗，提高了治疗效率和精度。

Description

放射治疗装置

技术领域

本实用新型涉及医疗设备领域，尤其涉及一种放射治疗装置。

背景技术

放射治疗是进行肿瘤治疗的重要手段之一，对于改善人类健康和增益人类寿命有十分重大的意义。世界卫生组织(WHO)提供的统计数据表明，在可治愈癌症中，手术治愈率为22％，放疗与手术结合的治愈率为6％，放疗治愈率12％，化疗仅为5％。可见，放射治疗是癌症治愈的重要技术手段。世界卫生组织第18届国际抗癌症联盟大会上发表的一项研究报告称，全球癌症状况日益严重，今后20年新患者人数将由目前的每年1000万增加到1500万，因癌症而死亡的人数也将由每年600万增至1000万。癌症已成为新世纪人类的第一杀手，并将成为全球最大的公共卫生问题。

在国外，如德国、美国、日本等发达国家投入巨资研发与放疗相关的大型医用设备，并且已经生产出相应的放疗设备、如日本的Vero，美国的Cyberknife、Tomotherapay等，现在国际市场上的大型先进放疗设备市场基本都是被这些国家的放疗设备占据；而国内，大型精确放疗设备的研发还处于探索期和模仿期，在专利文献中提出了一些关于精确放疗的方案，但是还没有生产出有代表性的大型精确放疗设备。

放射治疗是以放射物理、放射生物学、临床放射治疗学为基础，结合临床肿瘤学、外科学、内科学、影像学等知识，利用放射线治疗疾病的手段，主要用来治疗恶性肿瘤。肿瘤放射治疗的目的是给肿瘤靶区最大的治疗剂量，而使周围正常组织和器官受的照射剂量最小，以提高肿瘤的局部控制率，减少正常组织的并发症，也就是精确的放射治疗。要达到这个目的，在进行放射治疗工作时，必须做到“四精”，即精确诊断、精确设计、精确定位和精确治疗。近 年来，随着放射物理学、放射生物学、临床肿瘤学和医学影像学等相关学科的发展，放射治疗技术发生了巨大变化。传统的常规放疗正向精确放射治疗转变。

现代医学发展的进程中，所谓精确放射治疗技术主要包括三维适形放射治疗(3D-CRT)技术、调强放射治疗(IMRT)技术、立体定向放射治疗(SRT)技术、立体定向放射外科(SRS)、图像引导的放射治疗(IGRT)以及螺旋断层扫描调强治疗(TOMO)等。精确放射治疗技术能明显提高肿瘤的局部控制率，降低正常组织的并发症，从而提高治疗效果。

然而，要达到精确放疗，对于放疗设备而言，就需要具有更高的精度、更灵活的机构、更清晰的成像设备等，如CBCT、扇形束CT等，但是成像设备的引入，往往造成治疗空间受限、设备控制复杂等问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种放射治疗装置，采用了多机器人系统并结合了双影像C臂系统，提高治疗的灵活性，增强成像质量和时效性，可以进行分象限治疗，提高了治疗效率和精度。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种放射治疗装置，包括紧凑型电子直线加速器、二级准直器、双影像机器人C臂系统、机器人治疗床、呼吸追踪器、治疗机器人、治疗计划子系统、治疗控制子系统和集成控制子系统，所述治疗机器人设置于机器人治疗床相对应位置处，紧凑型电子直线加速器安装于治疗机器人活动端部，所述二级准直器安装于紧凑型电子直线加速器的端部，所述紧凑型直线电子加速器、二级准直器分别通过控制接口与所述治疗机器人的控制器电连接；所述机器人治疗床设置于双影像机器人C臂系统相对应位置处，在对应双影像机器人C臂系统安装空间的前后左右相应位置处分别设置四个激光定位灯；所述治疗机器人、机器人治疗床、双影像机器人C臂系统、激光定位灯、呼吸追踪器与集成控制子系统连接；集成控制子系统、治疗计划子系统和治疗控制子系统之间分别通过网络连接。

本实用新型提供一种优选的双影像机器人C臂系统结构技术方案是：所述双影像机器人C臂系统包括C臂架基座、C臂架和两套影像系统；所述C臂架基座被配置为具有绕其中心轴线旋转的摆转自由度和沿着安装平面平移的移动自由度；所述C臂架呈“C”字形形状，C臂架基座上具有定位滑槽，C臂架滑动安装于C臂架基座的定位滑槽中；两套影像系统分别位于所述C臂架内侧两端，两套影像系统对应设置；所述C臂架内壁中部安装有C臂架激光定位灯。

本发明提供一种优选的影像系统结构技术方案是：所述影像系统包括X光球管和平板探测器，所述C臂架内壁中部安装有激光定位灯，所述X光球管位于C臂架的端部、X光数字探测板位于C臂架上，两套X光影像系统之间的夹角为45-135°。

本实用新型提供一种优选的二级准直器结构技术方案是：所述二级准直器为独立准直器、可变野准直器、固定光圈准直器或多叶准直器的一种或多种组合。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

1、本放射治疗设备中引入机器人C臂系统，成像质量更高、成像方式更灵活，且能够进行CBCT成像，改善了现有放疗设备影像系统的不足。

2、本实用新型的双影像C臂系统配备两组X光影像系统，当固定角度启用两组X光影像系统时，可以实现交叉成像；当C臂滑轨自转，可以实现CBCT成像；当双影像C臂系统绕支撑座轴线摆转0-90°时，可以实现C臂安装空间的多方位双目成像或CBCT成像，成像范围大、成像方式多，CBCT成像清晰，交叉成像速度快，将两者结合于一体，提高了双影像C臂的使用范围。

附图说明

图1为本实用新型放射治疗装置的结构示意图；

图2为利用放射治疗装置的使用方法流程示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1：紧凑型电子直线加速器；2：二级准直器；3：双影像机器人C臂系统； 3-A：移动自由度；3-B：自转自由度；3-C：摆转自由度；3-1：C臂架基座；3-2：C臂架；3-3：X光球管；3-4：平板探测器；3-5：C臂架激光定位灯；4：机器人治疗床；4-1：碳纤维床板；4-2：治疗床机器人；5：呼吸追踪器；6：治疗机器人；7：激光定位灯。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明：

实施例

如图1所示，一种分象限放射治疗装置，包括紧凑型电子直线加速器1、二级准直器2、双影像机器人C臂系统3、机器人治疗床4、呼吸追踪器5、治疗机器人6、治疗计划子系统、治疗控制子系统和集成控制子系统，所述治疗机器人6设置于机器人治疗床4相对应位置处，紧凑型电子直线加速器1安装于治疗机器人6活动端部，所述二级准直器2安装于紧凑型电子直线加速器1的端部，所述紧凑型直线电子加速器1、二级准直器2分别通过控制接口与所述治疗机器人6的控制器电连接；所述机器人治疗床4设置于双影像机器人C臂系统3相对应位置处，所述双影像机器人C臂系统3包括C臂架基座3-1、C臂架3-2和两套影像系统，所述C臂架3-2呈“C”字形形状，C臂架基座3-1上具有定位滑槽，C臂架3-2滑动安装于C臂架基座3-1的定位滑槽中；两套影像系统分别位于所述C臂架3-2内侧两端，两套影像系统对应设置；所述C臂架3-2内壁中部安装有C臂架激光定位灯3-5，在对应机器人双影像C臂系统3安装空间的前后左右相应位置处分别设置四个激光定位灯7；所述治疗机器人6、机器人治疗床4、双影像机器人C臂系统3和呼吸追踪器5集成控制子系统连接；集成控制子系统、治疗计划子系统和治疗控制子系统之间分别通过网络连接。

所述X光影像系统包括X光球管3-3和平板探测器3-4，所述X光球管3-3位于C臂架3-2的端部、X光数字探测板3-4位于C臂架3-2上，两套X光影像系统之间的夹角为45-135°。

所述二级准直器2为独立准直器、可变野准直器、固定光圈准直器或多叶 准直器的一种或多种组合。

如图2所示，一种放射治疗方法，其方法步骤如下：

a、按照治疗靶区的位置与形态确定总体治疗空间α；

b、根据影像设备的治疗空间开放度β，划分治疗象限，并对治疗象限进行编号1,2…N，同时计算每个治疗象限的开度空间θ，θ≤β；

c、规划各个象限中治疗节点参数，包括准直器参数、束流参数和剂量矩阵；

d、按照节点参数，仿真模拟放射治疗时硬件碰撞关系和加速器的节点运动轨迹；

e、依据仿真模拟结果，对各个象限中的节点进行优化，去掉直射探测板、经过体内射线敏感器官、硬件发生碰撞节点或安全距离小于初设值的节点；

f、重新计算优化节点参数并编号，并优化加速器的节点运动轨迹；

h、按照象限标号顺序，在每个象限中，按照优化的节点参数和运动轨迹放射治疗；

所述步骤b的治疗象限编号N的确定方法为即N为的整数部分加1；治疗象限开度空间θ的计算方法为

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种放射治疗装置，其特征在于：包括紧凑型电子直线加速器(1)、二级准直器(2)、双影像机器人C臂系统(3)、机器人治疗床(4)、呼吸追踪器(5)、治疗机器人(6)、治疗计划子系统、治疗控制子系统和集成控制子系统，所述治疗机器人(6)设置于机器人治疗床(4)相对应位置处，紧凑型电子直线加速器(1)安装于治疗机器人(6)活动端部，所述二级准直器(2)安装于紧凑型电子直线加速器(1)的端部，所述紧凑型直线电子加速器(1)、二级准直器(2)分别通过控制接口与所述治疗机器人(6)的控制器电连接；所述机器人治疗床(4)设置于双影像机器人C臂系统(3)相对应位置处，在对应双影像机器人C臂系统(3)安装空间的前后左右相应位置处分别设置四个激光定位灯(7)；所述治疗机器人(6)、机器人治疗床(4)、双影像机器人C臂系统(3)、激光定位灯(7)、呼吸追踪器(5)与集成控制子系统连接；集成控制子系统、治疗计划子系统和治疗控制子系统之间分别通过网络连接。

2.按照权利要求1所述的放射治疗装置，其特征在于：所述双影像机器人C臂系统包括C臂架基座(3-1)、C臂架(3-2)和两套影像系统；所述C臂架基座(3-1)被配置为具有绕其中心轴线旋转的摆转自由度和沿着安装平面平移的移动自由度；所述C臂架(3-2)呈“C”字形形状，C臂架基座(3-1)上具有定位滑槽，C臂架(3-2)滑动安装于C臂架基座(3-1)的定位滑槽中；两套影像系统分别位于所述C臂架(3-2)内侧两端，两套影像系统对应设置；所述C臂架(3-2)内壁中部安装有C臂架激光定位灯(3-5)。

3.按照权利要求2所述的放射治疗装置，其特征在于：所述影像系统包括X光球管(3-3)和平板探测器(3-4)，所述C臂架(3-2)内壁中部安装有C臂架激光定位灯(3-5)，所述X光球管(3-3)位于C臂架(3-2)的端部、平板探测器(3-4)位于C臂架上，两套X光影像系统之间的夹角为45-135°。

4.按照权利要求1所述的放射治疗装置，其特征在于：所述二级准直器(2)为独立准直器、可变野准直器、固定光圈准直器或多叶准直器的一种或多种组合。