CN2258407Y - 钴-60可旋式立体定向头部放疗机的准直聚焦及屏蔽装置 - Google Patents

Abstract

一种钴-60可旋式立体定向头部放疗机的准直聚焦及屏蔽装置，在其外屏蔽体的空心半球面内，依次装有空心半球形的放射源体，中间准直/屏蔽转换开关、旋转式头盔、及头盔内的屏蔽罩和磁性活动屏蔽块，在放射源体、中间准直/屏蔽转换开关和头盔的球面上按一定规则分布有若干指向球心的径向孔，各孔等分圆周呈螺旋线排列，孔内分别装有放射源、预准直器、中间准直/蔽器、外准直器，所述放射源体、中间准直/屏蔽转换开关由机械传动，本实用新型具有操作方便、使用安全、可靠等优点。

Description

钴-60可旋式立体定向头部放疗机的准直聚焦及屏蔽装置

本实用新型涉及放射治疗医疗器械，尤指一种钴-60可旋式立体定向头部放疗机的准直聚焦及屏蔽装置。

医用核物理治疗装置放射线治疗机或伽玛刀系统，安装有多个放射源其射线通过通道以静态或动态方式聚焦于一点。不论静态或动态，单向旋转或双向旋转聚焦辐射方式，作为放射性医疗设备，其安全性和可靠性是产品能否用于临床的决定性指标，也是产品质量的第一要素。现有静态和动态放射聚焦及屏蔽方式，有的结构复杂，不易加工，操作复杂，有的没有中间屏蔽，病人一进入治疗空间就立即受到放射线的照射，造成不必要的损害，有的虽然设备了中间屏蔽，由于采用电子原器件控制开关，电子原器件在强辐射作用下容易失效，这些都给治疗带来不安全因素。

本实用新型的目的是提供一种钴-60可旋式立体定向头部放疗机的准直聚焦及屏蔽装置，设置机械操作的中间屏蔽，使临床应用更加安全、可靠。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：

一种钴-60可旋式立体定向头部放疗机的准直聚焦及屏蔽装置，主要由外屏蔽体、放射源体、中间准直/屏蔽转换开关、旋转式头盔及头盔内屏蔽罩和磁性活动屏蔽块所组成，其构造包括：

a.放射源体为有平端面的空心半球形，其外球面与外屏蔽体的内球面相配合，在其纬线(以端面为赤道线)为12°-44°之间的球面上有若干径向阶梯通孔，靠外球面的大阶梯孔内装有放射源，靠内球面的小阶梯孔内装有预准直器，所述阶梯孔以纬度0.5-1度的升距依次呈渐开线或螺旋线排列，若干阶梯通孔等分圆周，每个径向阶梯孔的轴线都精确地指向球心以实现聚焦；

b.中间准直/屏蔽转换开关为有平端面的空心半球体，其外球面与放射源体的内球面相配合，在其纬线为12°-44°之间的球面上有若干径向通孔，其数时为放射源体阶梯孔数的两倍，以纬度0.5-1度的升距呈渐开线或螺旋线排列，并等分圆周，各径向通孔的轴线都精确地指向球心，各通孔按间隔一孔计数分为两组，一组通孔中装有中间准直器，另一组通孔中装有中间屏蔽器；

c.头盔为有平端面的空心半球体，其外球面与中间准直/屏蔽转换开关的内球面相配合，其球面上有若干径向通孔，其内装有外准直器，所述径向通孔的数量及位置与放射源体的径向阶梯通孔一一相应，其轴线精确地指向球心以实现聚焦，头盔的内球面装设有球面的有机玻璃罩，在头盔外球面边缘的适当位置有2-3个由端面径向凸出的连接块，该连接块与放射源体端面相应位置设置的径向凸出的连接臂上的凹槽相配合，该连接块沿轴向推入凹槽实现源体与头盔的连接，由源体带动头盔作同步旋转，头盔中心有通孔；

d.在头盔内有若干个可以沿头盔内壁作弧线运动的屏蔽块，其上部屏蔽块用于屏蔽视神经，其下部屏蔽块用于屏蔽后脑部的敏感神经，该屏蔽块由外层磁铁和内层钨合金组成，所述外层磁铁层吸附在有机玻璃罩镶嵌的铁块上，而可相对头盔沿X、Y、Z三个方向移动；

e.所述中间准直/屏蔽转换开关的球面顶部有平台，该平台与驱动轴的法兰盘连接为一体，所述驱动轴装在空心驱动轴内，该空心驱动轴有法兰盘与放射源体的顶面平台连接为一体，该空心轴由装于外屏蔽体的轴承座支承，所述驱动轴及空心驱动轴由设置于外屏蔽体外端的电机传动，

本实用新型的目的还可通过下措施实现：

所述放射源体外球面与外屏蔽体内球面互相配合面之间的滚动支承为两个滚动体，距离适当位置装于外屏蔽体内球面的凹槽中，与放射源体外球面的导轨面配合。

所述装于头盔的外准置器的最小孔径为：焦点尺寸Ф2，小端孔径Ф1.0，大端孔径Ф1.5(单位mm)。

所述头盔外球面边缘端面径向凸出的连接块及放射源体端面相应位置设置的连接臂上凹槽，其横截面均为梯形。

本实用新型有以下积极有益效果：

1、在病人进入治疗空间而又未开始治疗时，中间准直/屏蔽转换开关处于屏蔽状态，可阻挡放射线对病人造成不必要的损害。

2、用机械方式实现屏蔽，比用电控方式实现屏蔽更安全，更可靠。整个装置可以作双向旋转，双向的旋转角度可任意调整、组合。

3、使用旋转式头盔，可以随意更换某种孔径的准直器。同时，旋转式头盔既是与整机联为一体的用于治疗的部件，又可单独成为测量单个放射源时的辅助测量工具。

4、可以方便地测量单个放射源的剂量，为治疗计划提供准确的初始数据。测量单个放射源时，可用实心钨合金棒堵住其他不用测量射线的通道，使剂量计划曲线所需的数据更加准确。

5、加大了头盔的治疗空间。

6、增加了Ф2准直器，在治疗头部功能性疾病的病灶时，更准确、安全。

7、加工比较简单、容易。

8、成本较低，使目前售价昂贵的、只能为少数患者使用的大型放射设备，可以成为售价较低的、广大患者都使用得起的常规放射医疗设备，而造福于人类。

9、可以实现双向旋转，由于去掉了原有技术头盔中用于供电和传递信息的滑块和其他电子原器件，使结构较简单，更安全可靠。

现以较佳实施例结合附图进行说明：

图1是医用钴-60可旋式立体定向头部放疗机的外形示意图；

图2是本实用新型实施例的全剖截视图；

图3是图2的右视图；

图4是放射源及准直器的构造局部详图，为准直位置；

图5同图4，为屏蔽位置；

图6是源体及头盔球面上准直器孔排列的一种实施例示意图；

图7是图6相应的中间准直/屏蔽转换开关球面上准直孔、屏蔽孔的排列示意图；

图8是源体，头盔球面上准直孔排列的另一实施例示意图；

图9是与图7相应的中间准直/屏蔽转换开关球面上的准直孔，屏蔽孔的排列示意图；

图10是旋转头盔构造示意图；

图11是图10的侧视图。

图1是钴-60可旋式立体定向头部放疗机的外形示意图，图中1为外屏蔽体，安装于治疗机的一端，4为旋转头盔，支承于头盔支架5，支架5连接于床身，床身可水平纵向移动，头盔5置于患者的头部，外屏蔽体1的外端连接有电动机的机械传动装置6，本实用新型只涉及该机的双向旋转准直聚焦及屏蔽装置，是整机的一个组成部分。

本实用新型的钴-60可旋式立体定向头部放疗机的准直聚焦及屏蔽装置，主要由外屏蔽体1、放射源体2、中间准直/屏蔽转换开关3、旋转式头盔4及头盔内的屏蔽罩7和若干磁性活动屏蔽块例如三块8、8′、9所组成，见图2，图3，图10。

请参阅图2、图4，放射源体2为有平端面的空心半球形，其外球面与外屏蔽体1的内球面相配合，在其纬线(以端面为赤道线)为12°-44°之间的球面上有若干径向阶梯通孔10，靠外球面的大阶梯孔内装有放射源11，靠内球面的小阶梯孔内装有预准直器12，所述阶梯孔以纬度0.5-1度的升距依次呈螺旋线排列，若干阶梯通孔等分圆周，每个径向阶梯孔的轴线都精确地指向球心13以实现聚焦；

中间准直/屏蔽转换开关3为有平端面的空心半球体，其外球面与放射源体2的内球面相配合，在其纬线为12°-44°之间的球面上有若干径向通孔16，其数量为放射源体阶梯孔数的两倍，以纬度0.5-1度的升距呈渐开线螺旋线排列，并等分圆周，各径向通孔的轴线都精确地指向球心，各通孔按间隔一孔计数分为两组，一组通孔中装有中间准直器15，另一组通孔装有中间屏蔽器16；

旋转式头盔4为有平端面的空心半球体，其外球面与中间准直/屏蔽转换开关3的内球面相配合，其球面上有若干径向通孔17，其内装有外准直器18，所述径向通孔17的数量及位置与放射源体的径向阶梯通孔一一相应，其轴线精确地指向球心13以实现聚焦，头盔4的内球面装设有球面的有机玻璃罩7。

所述安装放射源及准直器的径向孔的数量在24-160孔之间，图6示放射源体2及旋转式头盔4球面上的径向孔分布的一种实施例的示意图，径向孔数量为32个，八等分圆周，以纬度1度的升距呈螺旋排列，图7是与图6相对应的中间准直/屏蔽转换开关3球面上的径向孔排列示意图，排列规律与图6相同，只是孔数多了一倍，为64孔十六等分圆周，以纬度1度升距沿螺旋线排列，图中未涂黑的径向孔中装中间准直器，涂黑的径向孔中装中间屏蔽器。

图8为放射源体2，旋转式头盔4球面上的径向孔的另一实施例示意图，为34孔按纬度1度的升距沿螺旋线排列，三十三等分圆周，图9为与图8相对应的中间准直/屏蔽转换开关3球面上的径向孔的排列示意图，排列规律与图8相同，但孔数多了一倍，为68孔，图中未涂黑的径向孔中装中间准直器，涂黑的径向孔中装中间屏蔽器，上述图6至图8均为球面俯视图，所以将圆形的径向孔画成了椭圆。为表示放射源体2，中间准直器/屏蔽转换开关3，旋转式头盔4球面上的各径向孔一一对应，所以将球面轮廓，画成一样大小(实际该球面轮廓大小不相同)。

在头盔外球面的边缘的适当位置有若干(例如两个)由端面径向凸出的连接块19。其横截面呈梯形，连接块19与源体2端面相应位置设立的径向凸出的连接臂31上的凹槽32相配合，凹槽32横断面亦为梯形，连接块19随头盔，床身沿轴向推入凹槽32实现凸凹连接，由源体2带动旋转式头盔4作双向同步旋转。

在旋转式头盔4内有三个可以沿头盔内壁作弧行运动的屏蔽块8、8′、9见图10图11，其位置靠上分列左右的屏蔽块8、8′用于屏蔽视神经，位置靠中间下方的屏蔽块9用于屏蔽后脑部的敏感神经，所述屏蔽块由外层磁铁和内层钨合金组成，所述外层磁铁层吸附在有机玻璃罩7镶嵌的铁块上，从而可相对头盔沿x、y、z三个方向的移动；头盔中心有通孔23供伸手入内调节。

在一种实施例中，所述中间准直/屏蔽转换开关的球面顶部有平台，该平台与驱动轴24的法兰盘25连接为一体，所述驱动轴24装在空心驱动轴26内，该空心驱动轴26有法兰盘27与放射源体2的顶面平台连接为一体，该空心驱动轴26由装于外屏蔽体1的轴承座28支承，所述驱动轴24及空心驱动轴26由设置于外屏蔽体外端的电机6传动。

所述放射源体2外球面与外屏蔽体1内球面互相配合面之间设有滚动轴承支承，图2、图3示一种实施例，其滚动支承为两个滚动体29，距离适当位置装于外屏蔽体内球面的凹槽30中，与放射源体外球面的导轨相配合。该导轨面可为球面或柱面。

安装于旋转式头盔4内的外准直器18的准置孔呈锥形，内球面上的出口端孔径大，外球面上的入口端孔径小，聚焦后的焦点形状见图4，为了适应较小病灶，本实用新型较现有技术增设更小的焦点尺寸，所述装于头盔的外准置器的最小孔径为：焦点尺寸Ф2，小端孔径Ф1.0，大端孔径Ф1.5(单位mm)。

工作时由连接于外屏蔽体1的机械传动装置6输入动力，分别或同时传动驱动轴24，空心轴25，使放射源体2，中间准直/屏蔽转换开关3，旋转式头盔4的各准直孔对正时，放射线在球心13实现聚焦，图5示中间准直/屏蔽转换开关3以屏蔽器16与放射源体2，旋转式头盔4的准直孔对正时，放射源11的放射线被屏蔽，而不能射向球心13实现聚焦。

Claims (4)

1.一种钴-60可旋式立体定向头部放疗机的准直聚焦及屏蔽装置，主要由外屏蔽体、放射源体、中间准直/屏蔽转换开关、旋转式头盔及头盔内屏蔽罩和磁性活动屏蔽块所组成，其特征在于：

a.放射源体为有平端面的空心半球形，其外球面与外屏蔽体的内球面相配合，在其纬线以端面为赤道线为12°-44°之间的球面上有若干径向阶梯通孔，靠外球面的大阶梯孔内装有放射源，靠内球面的小阶梯孔内装有预准直器，所述阶梯孔以纬度0.5-1度的升距依次呈渐开线或螺旋线排列，若干阶梯通孔等分圆周，每个径向阶梯孔的轴线都精确地指向球心以实现聚焦；

b.中间准直/屏蔽转换开关为有平端面的空心半球体，其外球面与放射源体的内球面相配合，在其纬线为12°-44°之间的球面上有若干径向通孔，其数时为放射源体阶梯孔数的两倍，以纬度0.5-1度的升距呈渐开线或螺旋线排列，并等分圆周，各径向通孔的轴线都精确地指向球心，各通孔按间隔一孔计数分为两组，一组通孔中装有中间准直器，另一组通孔中装有中间屏蔽器；

c、头盔为有平端面的空心半球体，其外球面与中间准直/屏蔽转换开关的内球面相配合，其球面上有若干径向通孔，其内装有外准直器，所述径向通孔的数量及位置与放射源体的径向阶梯通孔一一相应，其轴线精确地指向球心以实现聚焦，头盔的内球面装设有球面的有机玻璃罩，在头盔外球面边缘的适当位置有2-3个由端面径向凸出的连接块，该连接块与放射源体端面相应位置设置的径向凸出的连接臂上的凹槽相配合，该连接块沿轴向推入凹槽实现源体与头盔的连接，由源体带动头盔作同步旋转，头盔中心有通孔；

d.在头盔内有若干个可以沿头盔内壁作弧线运动的屏蔽块，其上部屏蔽块用于屏蔽视神经，其下部屏蔽块用于屏蔽后脑部的敏感神经，该屏蔽块由外层磁铁和内层钨合金组成，所述外层磁铁层吸附在有机玻璃罩镶嵌的铁块上，而可相对头盔沿X、Y、Z三个方向移动；

e.所述中间准直/屏蔽转换开关的球面顶部有平台，该平台与驱动轴的法兰盘连接为一体，所述驱动轴装在空心驱动轴内，该空心驱动轴有法兰盘与放射源体的顶面平台连接为一体，该空心轴由装于外屏蔽体的轴承座支承，所述驱动轴及空心驱动轴由设置于外屏蔽体外端的电机传动，

2.根据权利要求1所述的钴-60可旋式立体定向头部放疗机的准直聚焦及屏蔽装置，其特征在于：所述放射源体外球面与外屏蔽体内球面互相配合面之间的滚动支承为两个滚动体，距离适当位置装于外屏蔽体内球面的凹槽中，与放射源体外球面的导轨面配合。

3.根据权利要求1所述的钴-60可旋式立体定向头部放疗机的准直聚焦及屏蔽装置，其特征在于：所述装于头盔的外准置器的最小孔径为：焦点尺寸Ф2，小端孔径Ф1.0，大端孔径Ф1.5，单位mm。

4.根据权利要求1所述的钴-60可旋式立体定向头部放疗机的准直聚焦及屏蔽装置，其特征在于：所述头盔外球面边缘端面径向凸出的连接块及放射源体端面相应位置设置的连接臂上凹槽，其横截面均为梯形。

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