RU2182503C2 - Method and device for setting patients in irradiation position - Google Patents
Method and device for setting patients in irradiation position Download PDFInfo
- Publication number
- RU2182503C2 RU2182503C2 RU98117026A RU98117026A RU2182503C2 RU 2182503 C2 RU2182503 C2 RU 2182503C2 RU 98117026 A RU98117026 A RU 98117026A RU 98117026 A RU98117026 A RU 98117026A RU 2182503 C2 RU2182503 C2 RU 2182503C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- patient
- treatment room
- irradiation
- stand
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам лучевой терапии облучением элементарными частицами и способам и приспособлениям для фиксирования в определенном положении человеческого тела и его частей. The invention relates to methods of radiation therapy by irradiation with elementary particles and methods and devices for fixing in a certain position of the human body and its parts.
Известны устройства Медицинских Комплексов для лучевого лечения рака пучками тяжелых заряженных частиц высокой энергии (100-400 МэВ/нуклеон), а также способы подготовки больных к облучению, доставки больных в радиационные процедурные и эвакуации пациентов из процедурных после окончания облучения, которые применяют в этих Комплексах. Known are the devices of Medical Complexes for radiation treatment of cancer with beams of heavy charged particles of high energy (100-400 MeV / nucleon), as well as methods for preparing patients for irradiation, delivery of patients to radiation treatment rooms and evacuation of patients from treatment rooms after the exposure, which are used in these Complexes .
Терапевтический Комплекс состоит из ускорителя и радиационных процедурных кабин, снабженных медико-механическими приспособлениями для размещения пациента, его центрации, фиксации и облучения. Пучок частиц от ускорителя с помощью магнитной оптики поочередно раздается в процедурные, где облучение неподвижно лежащего на горизонтальном столе пациента осуществляют при помощи вращающегося вокруг стола волновода (так называемого ГАНТРИ). Каждое ГАНТРИ весит 50-100 и более тонн и стоит от S 8-10 млн. (для протонных пучков) до S 100 млн. (для пучков многозарядных ионов). Чтобы ускоритель не простаивал, при одном ускорителе строят несколько параллельно работающих ГАНТРИ. В итоге, стоимость таких Терапевтических Комплексов исчисляется многими десятками или сотнями миллионов долларов, причем капитальные затраты на создание системы раздачи пучка и оборудования радиационных процедурных составляют от 3/4 до 9/10 стоимости всего Комплекса. [K.Kawachi a.al. "Heavy Ion Medical Accelerator in Japan'. In: Hadrontherapy in Oncology. Ed. by U.Amaldi and B. Larsson. Excerpta Medica, International Congress Series 1077. Elsevierm 1994: 229-238. //J. R. Alonso "Synchrotrons: the American experience". Там же: 266-281. //"New trom Harvard Cyclotron Laboratory, USA". Particles, 1996, 17: 9-12]. The therapeutic complex consists of an accelerator and radiation treatment cabins equipped with medical-mechanical devices for patient placement, centering, fixation and irradiation. The beam of particles from the accelerator using magnetic optics is alternately distributed in the treatment rooms, where the patient is immobilized motionlessly lying on a horizontal table using a waveguide rotating around the table (the so-called GANTRI). Each GANTRI weighs 50-100 tons or more and costs from S 8-10 million (for proton beams) to S 100 million (for beams of multiply charged ions). In order for the accelerator not to stand idle, with one accelerator several GANTRIs operating in parallel are being built. As a result, the cost of such Therapeutic Complexes amounts to many tens or hundreds of millions of dollars, and the capital costs for creating a beam distribution system and radiation treatment equipment range from 3/4 to 9/10 of the cost of the entire Complex. [K.Kawachi a.al. "Heavy Ion Medical Accelerator in Japan '. In: Hadrontherapy in Oncology. Ed. By U. Amaldi and B. Larsson. Excerpta Medica, International Congress Series 1077. Elsevierm 1994: 229-238. // JR Alonso" Synchrotrons: the American experience ". Ibid .: 266-281. //" New trom Harvard Cyclotron Laboratory, USA ". Particles, 1996, 17: 9-12].
Современные медицинские Терапевтические Комплексы для лучевого лечения пучками тяжелых заряженных частиц имеют следующие недостатки:
- Предварительную подачу больного в каждую медицинскую радиационную процедурную и эвакуацию из нее уже облученного пациента выполняют по одному и тому же пути, через единственный проем, предусмотренный в стенках радиационной процедурной, во встречных направлениях. Она не механизирована и не автоматизирована.Modern medical therapeutic complexes for radiation treatment with beams of heavy charged particles have the following disadvantages:
- The patient’s preliminary supply to each medical radiation treatment room and the evacuation of an already irradiated patient from it is carried out along the same path, through a single opening provided in the walls of the radiation treatment room, in opposite directions. It is not mechanized or automated.
- Укладку, фиксацию, юстировку и терапевтическое облучение больного производят в одной и той же радиационной процедурной. - Laying, fixing, adjustment and therapeutic irradiation of the patient is carried out in the same radiation treatment room.
- При каждом ускорителе сооружают по несколько параллельно работающих весьма дорогостоящих по S 5-10 млн. и более) радиационных процедурных с ГАНТРИ, что увеличивает пропускную способность ускорителя, но увеличивает капитальные затраты и эксплуатационные расходы. - At each accelerator, several parallel operating very expensive (S 5-10 million or more) radiation treatment facilities with GANTRI are being built in parallel, which increases the throughput of the accelerator, but increases capital and operating costs.
- Техника ГАНТРИ может выполнять только статическое облучение очага поражения. Ротационные методы облучения (наиболее выгодные для терапии) исключены. - The GANTRI technique can only perform static exposure of the lesion. Rotational irradiation methods (the most beneficial for therapy) are excluded.
Известен способ терапевтического ротационного сканирующего облучения больших злокачественных опухолей узким горизонтальным пучком тяжелых заряженных частиц (например, протонов) высокой энергии, при котором объект облучения вращают под пучком вокруг вертикальной оси [А.с. SU 1662587, 15.07.91]. A known method of therapeutic rotational scanning irradiation of large malignant tumors with a narrow horizontal beam of heavy charged particles (for example, protons) of high energy, in which the irradiated object is rotated under the beam around a vertical axis [A.S. SU 1662587, 07.15.91].
Кресло, в котором фиксирован больной, здесь жестко закреплено на ротационном стенде, которые устанавливают в радиационной процедурной и с помощью которого осуществляет вращение кресла и его перемещение в трех взаимно перпендикулярных направлениях, - как во время юстировки злокачественной опухоли при подготовке к облучению, так и во время терапевтического облучения опухоли пучком тяжелых заряженных частиц. Этот способ облучения позволяет реализовать самые сложные методы сканирующего и ротационного облучения любыми горизонтальными пучками тяжелых частиц без необходимости использовать дорогие и громоздкие GANTRY. The chair in which the patient is fixed is rigidly fixed on a rotational stand, which is installed in the radiation treatment room and with the help of which the chair rotates and moves in three mutually perpendicular directions, both during the adjustment of the malignant tumor in preparation for irradiation and in time of therapeutic irradiation of the tumor with a beam of heavy charged particles. This method of irradiation allows you to implement the most complex methods of scanning and rotational irradiation with any horizontal beam of heavy particles without the need to use expensive and bulky GANTRY.
Данное техническое решение имеет следующие недостатки:
- Предварительную подачу больного в медицинскую радиационную процедурную и эвакуацию из нее уже облученного пациента выполняют через единственный проем, имеющийся в стенах радиационной процедурной, по одному и тому же пути, во встречных направлениях. Она не механизирована и не автоматизирована.This technical solution has the following disadvantages:
- The patient is preliminarily fed into the medical radiation treatment room and the already irradiated patient is evacuated from it through a single opening located in the walls of the radiation treatment room along the same path in opposite directions. It is not mechanized or automated.
- Укладку, фиксацию, юстировку и терапевтическое облучение больного производят в одной и той же радиационной процедурной, что снижает пропускную способность ускорителя. - Laying, fixing, alignment and therapeutic irradiation of the patient is carried out in the same radiation treatment room, which reduces the throughput of the accelerator.
- Время смены пациентов и укладки очередного больного намного превышает время, необходимое для самого терапевтического облучения. - The time for changing patients and laying another patient is much longer than the time required for the therapeutic exposure itself.
Известно устройство аппарата для лучевой терапии тяжелыми ядерными частицами - нейтронами и способ выведения пациентов в положение облучения по патенту US 5433693, 18.07.95 - прототип. A device is known for radiation therapy with heavy nuclear particles - neutrons and a method for bringing patients to the irradiation position according to the patent US 5433693, July 18, 1995 - prototype.
Терапевтический аппарат имеет центральную зону, продуцирующую нейтроны. Радиационные процедурные для облучения пациентов расположены по кругу, вокруг ядерного реактора, причем в каждую из них выводится горизонтальный фиксированный пучок нейтронов, а стационарно установленные в них лечебные стенды предназначены для размещения пациентов только в положении "лежа", на горизонтальном столе стенда, с возможностью изменять высоту положения стола над уровнем пола, что позволяет поднять (или опустить) пациента в положение, при котором очаг (опухоль) совместится с уровнем неподвижного выходного отверстия, из которого поступает пучок нейтронов. Данное техническое решение имеет следующие недостатки:
- Облучение больных производят в нескольких дорогих радиационных процедурных, каждая из которых снабжена отдельной системой для формирования и мониторирования пучка и мощные, защитные от излучения стены.The therapeutic apparatus has a central zone producing neutrons. Radiation treatment rooms for patient irradiation are arranged in a circle around a nuclear reactor, with a horizontal fixed beam of neutrons being emitted into each of them, and stationary medical treatment stands installed in them are designed to accommodate patients only in the “lying” position, on the horizontal bench table, with the ability to change the height of the table above the floor, which allows you to raise (or lower) the patient in a position in which the focus (tumor) is combined with the level of the fixed outlet, from which A beam of neutrons arrives. This technical solution has the following disadvantages:
- Patients are irradiated in several expensive radiation treatment rooms, each of which is equipped with a separate system for beam formation and monitoring and powerful, radiation-shielding walls.
- Предварительную подачу больного в каждую медицинскую радиационную процедурную и эвакуацию из нее уже облученного пациента выполняют через единственный проем, предусмотренный в стенах радиационной процедурной, по одному и тому же пути, во встречных направлениях. Она не механизирована и не автоматизирована. - The patient is preliminarily supplied to each medical radiation treatment room and the patient already irradiated is evacuated from it through a single opening provided in the walls of the radiation treatment room, along the same path, in opposite directions. It is not mechanized or automated.
- Предлучевую подготовку (укладку, фиксацию, юстировку) и терапевтическое облучение больного производят на стенде, стационарно установленном в радиационной процедурной, что уменьшает пропускную способность процедурной. - Preradiation preparation (laying, fixing, alignment) and therapeutic irradiation of the patient is carried out on a stand permanently installed in the radiation treatment room, which reduces the throughput of the treatment room.
- Установка может выполнять только статическое облучение очага поражения. Ротационные методы облучения (наиболее выгодные для терапии) исключены. - The installation can only perform static exposure of the lesion. Rotational irradiation methods (the most beneficial for therapy) are excluded.
Способ выведения больных в положение облучения в радиационную процедурную медицинского пучка, заключается в том, что его выполняют путем предварительной доставки очередного больного в радиационную процедурную через дверной проем, который перекрывают на время терапевтического облучения защищающей от излучения дверью. Больного размещают в фиксирующих устройствах на стенде, и проводят сеанс его терапевтического облучения пучком тяжелых ядерных частиц, например протонов, при этом в стенах радиационной процедурной предусматривают несколько дверных проемов, которые на время проведения терапевтического облучения перекрывают защитными от излучения дверями. Подготовку больных к облучению ведут в подготовительных процедурных, расположенных по разные стороны от радиационной процедурной. В любой из них больного жестко фиксируют в положении "сидя в кресле" или в вертикальном или горизонтальном положении в фиксирующих устройствах, установленных на стенде, на котором осуществляют ротацию и линейные перемещения больного во взаимно перпендикулярных направлениях во время подготовки к облучению и/или сеанса терапевтического облучения, а также юстируют больного относительно имитатора пучка терапевтического излучения. The method of bringing patients to the radiation position in the radiation treatment room of the medical beam is that it is performed by pre-delivering the next patient to the radiation treatment room through the doorway, which is blocked by the radiation protection door for the duration of the therapeutic exposure. The patient is placed in fixing devices on the stand, and a session of therapeutic irradiation with a beam of heavy nuclear particles, such as protons, is carried out, while several doorways are provided in the walls of the radiation treatment room, which are blocked by radiation-shielding doors for the duration of therapeutic exposure. Preparation of patients for radiation is carried out in preparatory treatment rooms located on opposite sides of the radiation treatment room. In any of them, the patient is rigidly fixed in the "sitting in a chair" position or in a vertical or horizontal position in fixing devices mounted on a stand on which the patient is rotated and linearly moved in mutually perpendicular directions during preparation for radiation and / or therapeutic session irradiation, and also adjust the patient relative to the simulator of a beam of therapeutic radiation.
После проведения сеанса облучения очередного больного, его вместе со стендом и фиксирующими устройствами перемещают в пустую подготовительную процедурную и, одновременно, в том же направлении, в радиационную процедурную перемещают вместе со стендом и фиксирующими устройствами другого больного, полностью подготовленного к облучению в другой подготовительной процедурной, расположенной по другую сторону от радиационной процедурной, осуществляя один рабочий шаг так называемого маятникового конвейера по перемещению больных, следующий рабочий шаг которого выполняют в противоположном направлении. After the next patient’s irradiation session, he, together with the stand and fixing devices, is moved to the empty preparatory treatment room and, simultaneously, in the same direction, the other patient, who is fully prepared for radiation in another preparatory treatment room, is moved together with the stand and fixing devices located on the other side of the radiation treatment room, carrying out one working step of the so-called pendulum conveyor for moving patients, the next Static preparation step is performed in the opposite direction.
Т.е. облучение больных проводят в единственной радиационной процедурной, в стенах которой выполняют несколько (не меньше двух) дверных проемов, которые на время облучения перекрывают защитными от излучения дверями (например, откатными). Подготовку больных к облучению ведут только в подготовительных процедурах, расположенных по разные стороны от радиационной процедурной. В процедурных и между ними перемещают ротационные стенды. На каждом стенде жестко фиксируют пациента, и стенд обеспечивает вращение пациента вокруг вертикальной оси и его линейные перемещения во взаимно перпендикулярных направлениях как во время подготовки пациента к облучению, так и терапевтического его облучения. Those. irradiation of patients is carried out in a single radiation treatment room, in the walls of which several (at least two) doorways are made, which are blocked by radiation-shielding doors (for example, sliding doors) for the duration of the irradiation. Patients are prepared for radiation only in preparatory procedures located on opposite sides of the radiation treatment room. In the treatment rooms and between them rotational stands are moved. The patient is rigidly fixed on each stand, and the stand provides the patient's rotation around the vertical axis and its linear movements in mutually perpendicular directions both during the preparation of the patient for radiation and its therapeutic exposure.
В начале предлучевой подготовки, когда стенд находится в одной из подготовительных процедурных, пациента жестко фиксируют в фиксирующих устройствах, установленных на ротационном стенде, и юстируют относительно лазерного (светового) имитатора терапевтического пучка. Там же выполняют серийные компьютерные томограммы, по которым проводят планирование терапевтического облучения. At the beginning of preradiation preparation, when the stand is in one of the preparatory treatment rooms, the patient is rigidly fixed in fixing devices installed on the rotational stand and adjusted relative to the laser (light) simulator of the therapeutic beam. Serial computed tomograms are also performed there, according to which therapeutic radiation planning is carried out.
Затем пациента (вместе со стендом) перемещают в радиационную процедурную, облучают его пучком тяжелых частиц, после чего доставляют обратно в подготовительную процедурную, где пациента освобождают из фиксирующих приспособлений и снимают со стенда. Перемещение пациентов между процедурными выполняют методом, который мы назвали методом маятникового конвейера. Then the patient (together with the stand) is transferred to the radiation treatment room, irradiated with a beam of heavy particles, and then delivered back to the preparatory treatment room, where the patient is released from the fixing devices and removed from the stand. Moving patients between treatment rooms is performed using the method we called the pendulum conveyor method.
Первый рабочий шаг маятникового конвейера состоит в том, что, после окончания сеанса облучения первого пациента, защитные двери радиационной процедурной открывают и, через один из открывавшихся проемов, перемещают стенд с первым пациентом (облучение которого только что закончили) из положения облучения в "свою" подготовительную процедурную, в которой ранее провели предлучевую подготовку этого пациента. The first working step of the pendulum conveyor is that, after the end of the irradiation session of the first patient, the radiation doors of the radiation treatment room are opened and, through one of the opening openings, the stand with the first patient (whose irradiation has just been completed) is moved from the irradiation position to "mine" preparatory procedural, in which previously conducted pre-radiation training of this patient.
Одновременно, через другой, например, противолежащий проем, в положение облучения перемещают стенд со вторым пациентом, которого полностью подготовили к облучению в подготовительной процедурной, расположенной по другую сторону от радиационной. At the same time, through another, for example, an opposite opening, a stand with a second patient is moved to the irradiation position, who is fully prepared for irradiation in the preparatory treatment room, located on the other side of the radiation.
После этого защитные двери радиационной процедурной закрывают, проводят облучение второго пациента, а после окончания сеанса его облучения осуществляют второй шаг маятникового конвейера, аналогично перемещая двух пациентов в противоположном направлении. After that, the protective doors of the radiation treatment room are closed, the second patient is irradiated, and after the end of the irradiation session, the second step of the pendulum conveyor is carried out, similarly moving two patients in the opposite direction.
Таким образом, в пределах одного шага конвейера, перемещения двух пациентов осуществляют в одном направлении, вместе со стендами и устройствами, фиксирующими пациентов на этих стендах. Встречные перемещения пациентов в пределах одного шага маятникового конвейера исключены. Thus, within one step of the conveyor, the movement of two patients is carried out in the same direction, together with stands and devices that fix patients to these stands. Counter-movement of patients within one step of the pendulum conveyor is excluded.
Перемещения каждого больного из подготовительной процедурной в радиационную и обратно осуществляют автоматически, с ускорениями, исключающими смещение больного относительно фиксирующих его устройств или потерю юстировки. Для этого все перемещения осуществляют на связи с управляющим компьютером. The movement of each patient from the preparatory treatment room to radiation and vice versa is carried out automatically, with accelerations that exclude the patient's displacement relative to his fixing devices or loss of alignment. To do this, all movements are carried out in communication with the control computer.
Устройство для выведения больных в положение облучения содержит радиационную процедурную с источником горизонтального пучка тяжелых заряженных частиц, снабженную дверным проемом, перекрываемым на время терапевтического облучения защищающей от излучения дверью, а также фиксирующие больного устройства, выполнение с возможностью установки на ротационном стенде, в разных стенах радиационной процедурной выполнены несколько дверных проемов, которые на время облучения перекрываются защитными от излучения, например, откатными дверями. С внешней стороны каждого проема или двери, в полу и заподлицо с ним, установлено по поворотному кругу. A device for bringing patients into the irradiation position contains a radiation treatment room with a source of a horizontal beam of heavy charged particles, equipped with a doorway that is blocked by a radiation-shielding door for the duration of therapeutic irradiation, as well as fixing a patient device, which can be mounted on a rotational stand, in different radiation walls Several doorways were made in the treatment room, which were blocked by radiation shielding, for example, sliding doors, during the exposure. On the outside of each opening or door, in the floor and flush with it, is installed in a turntable.
За каждым кругом размещены подготовительные процедурные, выходные проемы которых обращены к центру этого поворотного круга. По полу процедурных и поворотным кругам проложены рельсы, с возможностью перемещения по ним стендов, выполненных с возможностью ротации и линейного во взаимно перпендикулярных направлениях перемещения пациентов, фиксированных на этих стендах в положении сидя в кресле, или в вертикальном, или горизонтальном положении. Behind each circle there are preparatory procedural ones, the exit openings of which are turned towards the center of this turntable. Rails are laid along the floor of the procedural and turning circles, with the possibility of moving stands along them, made with the possibility of rotation and linear in mutually perpendicular directions of movement of patients fixed on these stands in a sitting position in a chair, or in a vertical or horizontal position.
Иными словами, предлагаемое устройство для осуществления описанного выше способа выведения больных в положение облучения содержит единственную радиационную процедурную и несколько подготовительных процедурных, расположенных по разные стороны от радиационной. Радиационная процедурная имеет источник горизонтального пучка тяжелых ядерных частиц, а в разных ее стенах предусмотрено несколько (не меньше двух) дверных проемов, перекрываемых на время сеанса терапевтического облучения защищающими от излучения дверями. In other words, the proposed device for implementing the above method of bringing patients to the irradiation position contains a single radiation treatment room and several preparatory treatment rooms located on opposite sides of the radiation. The radiation treatment room has a source of a horizontal beam of heavy nuclear particles, and several (at least two) doorways are provided in its various walls, which are blocked by radiation-shielding doors for the duration of the treatment session.
С внешней стороны каждого проема и/или защитной двери, в полу, заподлицо с ним, установлен поворотный круг, за которым размещены подготовительные процедурные, выходные проемы которых обращены к центру этого поворотного круга. On the outside of each aperture and / or protective door, a turntable is installed flush with the floor in the floor, behind which there are preparatory procedural ones, the output apertures of which are directed to the center of this turntable.
По полу процедурных и поворотным кругам проложены рельсы. Ось симметрии каждого отрезка рельсового пути проходит через ось вращения одного или нескольких поворотных кругов, причем рельсы, проложенные через радиационную процедурную доходят до краев всех поворотных кругов, рельсы, пересекающие каждую подготовительную процедурную выходят из выходных проемов процедурных и доходят до края поворотного круга, расположенного между этой процедурной и радиационной процедурной. Рельсы, проложенные по верхней поверхности поворотного круга, при вращении круга, поочередно и без зазора стыкуются со всеми парами рельсов, доходящими до края круга. Rails are laid along the floor of the procedural and turntables. The axis of symmetry of each segment of the rail track passes through the axis of rotation of one or more turning circles, with the rails laid through the radiation treatment room reaching the edges of all turning circles, the rails crossing each preparatory procedural exit from the procedural exit openings and reaching the edge of the turning circle located between this procedural and radiation procedural. The rails laid on the upper surface of the turntable, when the circle rotates, alternately and without a gap are joined with all pairs of rails reaching the edge of the circle.
По рельсам перемещаются стенды, на каждом из которых в специальных фиксирующих устройствах жестко закреплен пациент в положении "сидя в кресле", или в вертикальном, или горизонтальном положении. Стенды выполнены с возможностью ротации и линейного во взаимно перпендикулярных направлениях перемещения фиксированных на них пациентов, как во время подготовки пациента к облучению, так и терапевтического его облучения. При этом, все горизонтальные перемещения пациента внутри процедурных и между ними осуществляются вместе со стендом по рельсовым путям. Stands move along the rails, on each of which, in special fixing devices, the patient is rigidly fixed in the “sitting in the chair” position, or in the vertical or horizontal position. The stands are made with the possibility of rotation and linear in mutually perpendicular directions of movement of patients fixed on them, both during preparation of the patient for radiation and its therapeutic exposure. At the same time, all horizontal movements of the patient inside the procedural and between them are carried out together with the stand along the rail tracks.
Для транспортировки стендов с пациентами через радиационную процедурную наиболее удобно использовать противолежащие дверные проемы, выполненные в боковых, параллельных направлению терапевтического пучка стенах радиационной процедурной, причем середины этих проемов должны находиться на воображаемой прямой, перпендикулярной вертикальной осевой плоскости горизонтального терапевтического пучка тяжелых частиц. To transport stands with patients through the radiation treatment room, it is most convenient to use opposite doorways made in the side walls of the radiation treatment room parallel to the direction of the therapeutic beam, with the middle of these openings being on an imaginary straight line perpendicular to the vertical axial plane of the horizontal therapeutic beam of heavy particles.
Поворотный круг может быть предусмотрен также в полу радиационной процедурной, причем его ось вращения пересекает ось пучка излучения. Этот круг может быть использован как для выведения стенда с пациентом в положение облучения, так и для вращения стенда с пациентом во время проведения терапевтического ротационного облучения. A turntable can also be provided in the radiation treatment room, and its axis of rotation intersects the axis of the radiation beam. This circle can be used both to bring the stand with the patient to the irradiation position, and to rotate the stand with the patient during the therapeutic rotational exposure.
Количество подготовительных процедурных можно неограниченно увеличивать. Для этого на рельсовом пути, ведущем от одной из подготовительных процедурных к поворотному кругу, расположенному между ней и радиационной процедурной, может быть предусмотрен еще один (дополнительный) поворотный круг, к краям которого подходят рельсы от новых подготовительных процедурных. The number of preparatory procedural can be unlimitedly increased. For this, on the track leading from one of the preparatory procedural ones to the turntable located between it and the radiation procedural one, another (additional) turntable may be provided, to the edges of which the rails from the new preparatory procedural ones are suitable.
Заявляемое предложение иллюстрируют фиг.1-2:
Фиг. 1 Оптимальная схема размещения 7-ми процедурных помещений медицинской части комплекса для облучения пациентов пучком тяжелых ядерных частиц.The inventive proposal is illustrated in figures 1-2:
FIG. 1 The optimal layout of 7 treatment rooms of the medical part of the complex for irradiating patients with a beam of heavy nuclear particles.
Фиг.2 Поворотный круг. Figure 2 Turntable.
В боковых, параллельных направлению пучка тяжелых ядерных частиц 1 стенах 2 радиационной процедурной 3, фиг.1, предусмотрены противолежащие дверные проемы 4, перекрываемые защитными от излучения задвижными дверями 5. На фиг. 1 двери открыты. Подготовительные процедурные расположены по разные стороны от радиационной: процедурные 6, 7 и 8 по одну сторону от радиационной процедурной 3, а процедурные 9, 10 и 11 - по другую ее сторону. С внешней стороны каждого проема 4, в полу помещения и заподлицо с поверхностью пола установлены поворотные круги 12 и 13, с возможностью вращения каждого круга вокруг вертикальной оси. Выходные проемы 14 подготовительных процедурных 6-8 обращены к центру поворотного круга 12, а у процедурных 9-11 - к центру поворотного круга 13. In side walls parallel to the direction of the beam of heavy nuclear particles 1, walls 2 of the radiation treatment room 3, FIG. 1, opposite doorways 4 are provided, which are blocked by radiation-proof sliding doors 5. In FIG. 1 doors open. Preparatory treatment rooms are located on different sides of the radiation: treatment rooms 6, 7 and 8 on one side of the radiation treatment room 3, and treatment rooms 9, 10 and 11 on its other side. On the outside of each opening 4, in the floor of the room and flush with the floor surface,
Стенды, несущие устройства, фиксирующие пациента, установлены в позициях 15-20, с возможностью перемещения стендов по рельсам. Пары параллельных друг другу рельсов 21, по которым могут перемещаться стенды 15-20, проложены по полу помещений и поворотным кругам так, что ось симметрии каждой пары рельсов проходит через ось вращения одного или обоих поворотных кругов. Stands supporting patient fixation devices are installed in positions 15-20, with the possibility of moving the stands along rails. Pairs of rails 21 parallel to each other, on which stands 15-20 can move, are laid along the floor of the rooms and turntables so that the axis of symmetry of each pair of rails passes through the rotation axis of one or both turntables.
Рельсы 21, проложенные через радиационную процедурную 3, доходят до краев обоих поворотных кругов 12 и 13. Рельсы, пересекающие каждую подготовительную процедурную, выходят из выходных проемов процедурных и доходят до края поворотного круга, расположенного между этой процедурной и радиационной процедурной. Так, рельсы 21, выходящие из процедурных 6-8, доходят до края поворотного круга 12. Рельсы, проложенные по верхней поверхности поворотного круга 12 или 13: фиг.1-2, при вращении круга, поочередно и, практически, без зазора стыкуются со всеми парами рельсов, доходящими до края круга. The rails 21 laid through the radiation treatment room 3 reach the edges of both turning
На фиг.2 - поворотный круг 12 показан в большем масштабе. На его поверхности имеется отрезок 22 рельсов, которые доходят до края круга. Пары рельсов 23, 24, 25 и 26 идут, соответственно в радиационную процедурную 3, фиг.1, и подготовительные процедурные 6, 7 и 8. In Fig.2 - the
На рельсах 24, фиг.2, стоит стенд 16 с пациентом, которого в подготовительной процедурной 6, фиг.1, только что полностью подготовили к облучению (например, фиксировали в кресле, установленном на стенде, юстировали опухоль относительно лазерного имитатора терапевтического пучка тяжелых частиц). On
Поворотный круг 12, фиг.2, поворачивают до тех пор, пока рельсы, имеющиеся на его поверхности, не состыкуются с парой рельсов 24. Тогда стенд 16 въедет на поворотный круг. Круг вместе со стендом будет повернут так, чтобы рельсы круга состыковывались с парой рельсов 23, ведущих в радиационную процедурную. В итоге, поворотный круг 12 и стенд 16 окажутся в положении, в котором они находятся на фиг.1. The
Работа маятникового конвейера по перемещению пациентов из подготовительных процедурных в радиационную и обратно состоит из подготовительных операций и рабочих шагов конвейера. The work of the pendulum conveyor to transfer patients from preparatory procedural to radiation and vice versa consists of preparatory operations and conveyor work steps.
В момент, изображенный на фиг.1, только что закончилось терапевтическое облучение пучком частиц 1 "первого" пациента, фиксированного на стенде 18, который еще находится в положении облучения в процедурной 3. Защитные двери 5 откатились вдоль стен 2, открыв дверные проемы 4. At the moment shown in Fig. 1, the therapeutic exposure of the particle beam 1 to the "first" patient, fixed on stand 18, which is still in the irradiation position in treatment room 3, has just ended. The security doors 5 rolled back along the walls 2, opening the doorways 4.
В это время:
- в подготовительных процедурных 7, 8, 9 и 11 медперсонал готовит следующих пациентов к облучению;
- процедурные 6 и 10 пусты: в процедурной 10 раньше находился стенд 18, который сейчас находится в радиационной 3, а из процедурной 6 только что уехал стенд 16;
- стенд 16, на котором фиксирован "второй" пациент, сейчас стоит на круге 12 и готов к переезду в радиационную процедурную 3 по прямому рельсовому пути.At that time:
- in the preparatory treatment rooms 7, 8, 9 and 11, the medical staff prepares the following patients for radiation;
- treatment rooms 6 and 10 are empty: in treatment room 10 there used to be stand 18, which is now in radiation room 3, and stand 16 has just left from treatment room 6;
-
Таким образом, закончена подготовка к выполнению первого рабочего шага маятникового конвейера по выведению следующего по очереди ("второго") пациента в положение облучения. Thus, the preparation for the first working step of the pendulum conveyor to bring the next in turn ("second") patient to the irradiation position is completed.
Рабочий шаг конвейера состоит в том, что стенд 18 (на котором находится "первый" по очереди пациент) проследует по прямому рельсовому пути в пустую подготовительную процедурную 10, и, одновременно, стенд 16 с подготовленным к облучению следующим по очереди ("вторым") пациентом переместится в процедурную 3 и станет в положение облучения, которое только что освободил стенд 18. The conveyor’s working step is that stand 18 (on which the “first” patient is in turn) will follow a straight rail to the empty preparation room 10, and at the same time, stand 16 with the next in turn prepared for irradiation (the “second”) the patient will move to the treatment room 3 and will be in the exposure position, which has just vacated stand 18.
После этого защитные двери 5 перекроют проемы 4, и начнется автоматическое терапевтическое облучение "второго" пациента, фиксированного на стенде 16, которое ведет компьютер, управляющий всей аппаратурой медицинского комплекса. After that, the protective doors 5 will block the openings 4, and automatic therapeutic irradiation of the "second" patient will begin, fixed on
В то время, как в радиационной процедурной 3 идет облучение "второго" пациента:
- процедурная 6 пуста (в ней раньше находился стенд 16, который сейчас находится в радиационной 3;
- в процедурной 10 "первого" пациента освобождают от приспособления, фиксирующих его на стенде, и снимают со стенда 18, после чего на этом же стенде начинают укладку нового пациента;
- в подготовительных процедурных 7, 8 и 9 медперсонал продолжает готовить пациентов к облучению;
- в процедурной 11 на стенде 20, находится "третий" по очереди пациент, подготовка которого к облучению только что закончена.While in radiation treatment room 3 there is an irradiation of the "second" patient:
- treatment room 6 is empty (in it used to be
- in the procedural 10 of the "first" patient, they are freed from the fixture fixing it on the stand, and removed from stand 18, after which the laying of a new patient begins on the same stand;
- in the preparatory treatment rooms 7, 8 and 9, the medical staff continues to prepare patients for radiation;
- in treatment room 11 at stand 20, there is a “third” patient in turn, whose preparation for irradiation has just been completed.
Далее выполняют подготовку ко второму рабочему шагу маятникового конвейера, которая состоит из следующих операций:
- поворотный круг 13 поворачивают на 90o и его рельсы состыковывают с рельсовым путем, выходящим из процедурной 11;
- стенд 20 въезжает на круг 13; круг 13 вместе со стендом 20 поворачивают еще на 90o, и его рельсы состыковывают с прямым рельсовым путем, ведущим в радиационную процедурную 3.Next, they prepare for the second working step of the pendulum conveyor, which consists of the following operations:
- the turntable 13 is rotated 90 ° and its rails are docked with the rail track exiting the treatment room 11;
- stand 20 enters circle 13; the circle 13 together with the stand 20 rotate another 90 o , and its rails are docked with a direct rail path leading to the radiation treatment 3.
Второй рабочий шаг маятникового конвейера будет состоят в том, что (после того, как терапевтическое облучение "второго" пациента будет закончено, и проемы 4 откроются) стенд 16 из радиационной процедурной 3 проследует к поворотному кругу 12, а за тем в "свою" пустую подготовительную процедурную 6, и, одновременно, стенд 20 с подготовленным к облучению "третьим" пациентом переместится в процедурную 3 и станет в положение облучения, которое только что освободил стенд 16. The second working step of the pendulum conveyor will be that (after the therapeutic irradiation of the “second” patient is completed and the openings 4 open), the
В итоге, во время каждого рабочего шага маятникового конвейера, стенды с пациентами перемещаются одновременно, в одном направлении. Встречные перемещения стендов (пациентов) исключены. Они разделены по времени. As a result, during each working step of the pendulum conveyor, stands with patients move simultaneously, in one direction. Counter movements of stands (patients) are excluded. They are divided by time.
Сеанс облучения одного больного продолжается 5210 мин, и, по нашим расчетам, 6 подготовительных процедурных (см. фиг.1) обеспечат оптимальную пропускную способность медицинского ускорителя. Но число подготовительных процедурных может быть увеличено. Например, можно отодвинуть процедурную 7 от процедурных 6 и 8, и в этом промежутке, разместить еще один поворотный круг, к которому подвести рельсовые пути от еще двух процедурных, расположенных за процедурными 6 и 8. При этом путь от процедурной 7 до поворотного круга 12 будет проходить через новый промежуточный круг, но общая длина этого пути увеличится всего на 1,5-2 м. An irradiation session for one patient lasts 5210 minutes, and, according to our calculations, 6 preparatory treatment (see figure 1) will provide optimal throughput of the medical accelerator. But the number of preparatory procedural can be increased. For example, you can move the procedural 7 from the procedural 6 and 8, and in this interval, place another turntable to which to bring the rail tracks from two more procedural, located behind the procedural 6 and 8. In this case, the path from the procedural 7 to the
Заявляемые способ выведения больных в положение облучения и устройство для его осуществления позволяют устранить недостатки приведенных выше известных способов облучения и устройств. The inventive method of bringing patients to the irradiation position and device for its implementation can eliminate the disadvantages of the above known methods of irradiation and devices.
В отличие от известных устройство медицинских комплексов для лучевого лечения рака пучками тяжелых заряженных частиц с использованием систем ГАНТРИ, а также способов подготовки больных к облучению, доставки больных в радиационные процедурные и эвакуации пациентов из процедурных после окончания облучения, которые применяют в этих комплексах в изобретении:
- Все операции по предлучевой подготовке больного (фиксацию каждого пациента на стенде, юстировку и т.д.) выполняют вне радиационной процедурной.In contrast to the well-known device of medical complexes for radiation treatment of cancer with beams of heavy charged particles using GANTRI systems, as well as methods for preparing patients for radiation, delivering patients to radiation treatment rooms and evacuating patients from treatment rooms after the exposure, which are used in these complexes in the invention:
- All operations on the preradiation preparation of the patient (fixing each patient on the stand, adjustment, etc.) are performed outside the radiation treatment room.
- Подача пациентов в радиационную процедурную и их эвакуация автоматизированы, а время, необходимое для замены пациентов минимизировано и стало одинаковым, что обеспечивает равномерную загрузку и высокую пропускную способность ускорителя и всего терапевтического комплекса. - The delivery of patients to the radiation treatment room and their evacuation are automated, and the time required to replace patients is minimized and the same, which ensures uniform loading and high throughput of the accelerator and the entire therapeutic complex.
Время предлучевой подготовки ("укладки") конкретного пациента остается произвольным (зависит только от сложности подготовки), т.к. подготовительные операции выполняют одновременно и независимо в нескольких подготовительных процедурных. The time of preradiation preparation ("laying") of a particular patient remains arbitrary (depends only on the complexity of preparation), because preparatory operations are performed simultaneously and independently in several preparatory procedures.
- Устраняется необходимость строительства при одном ускорителе нескольких дорогостоящих радиационных процедурных, и в несколько десятков или сотен раз снизить капитальные и эксплуатационные затраты на создание и обслуживание системы раздачи пучка и оборудования радиационных процедурных. - Eliminates the need to build several expensive radiation treatment rooms with one accelerator, and reduce the capital and operating costs for creating and maintaining a beam distribution system and radiation treatment equipment by several tens or hundreds of times.
Использование предложения позволит значительно (в десятки и сотни раз) снизить стоимость терапии пучками тяжелых ядерных частиц. Using the proposal will significantly (tens and hundreds of times) reduce the cost of therapy with beams of heavy nuclear particles.
Claims (6)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98117026A RU2182503C2 (en) | 1998-09-14 | 1998-09-14 | Method and device for setting patients in irradiation position |
| PCT/RU1999/000119 WO1999053997A1 (en) | 1998-04-21 | 1999-04-20 | Method for radiating a subject using a horizontal beam of charged heavy particles such as protons and devices for realising the same |
| AU38555/99A AU3855599A (en) | 1998-04-21 | 1999-04-20 | Method for radiating a subject using a horizontal beam of charged heavy particles such as protons and devices for realising the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98117026A RU2182503C2 (en) | 1998-09-14 | 1998-09-14 | Method and device for setting patients in irradiation position |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98117026A RU98117026A (en) | 2000-06-27 |
| RU2182503C2 true RU2182503C2 (en) | 2002-05-20 |
Family
ID=20210394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98117026A RU2182503C2 (en) | 1998-04-21 | 1998-09-14 | Method and device for setting patients in irradiation position |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2182503C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003059433A2 (en) * | 2001-12-27 | 2003-07-24 | Boris Vladimirovitch Astrakhan | Method for irradiating with horizontal beams of heavy charged particles, for example protons and device for carrying out said method |
-
1998
- 1998-09-14 RU RU98117026A patent/RU2182503C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003059433A2 (en) * | 2001-12-27 | 2003-07-24 | Boris Vladimirovitch Astrakhan | Method for irradiating with horizontal beams of heavy charged particles, for example protons and device for carrying out said method |
| WO2003059433A3 (en) * | 2001-12-27 | 2003-10-02 | Boris Vladimirovitch Astrakhan | Method for irradiating with horizontal beams of heavy charged particles, for example protons and device for carrying out said method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4616843B2 (en) | Multi-chamber irradiation treatment system | |
| Amaldi et al. | Radiotherapy with beams of carbon ions | |
| US7453076B2 (en) | Bi-polar treatment facility for treating target cells with both positive and negative ions | |
| Amaldi | Cancer therapy with particle accelerators | |
| Amaldi et al. | European developments in radiotherapy with beams of large radiobiological effectiveness | |
| US20130066134A1 (en) | Multiplexed Radiation Therapy | |
| Amaldi et al. | Present challenges in hadrontherapy techniques | |
| Amaldi | Nuclear physics applications in diagnostics and cancer therapy | |
| Amaldi et al. | Recent applications of synchrotrons in cancer therapy with carbon ions | |
| Pedroni | Latest developments in proton therapy | |
| RU2182503C2 (en) | Method and device for setting patients in irradiation position | |
| RU2210408C1 (en) | Method of patient positioning for irradiation and device for method embodiment | |
| Rossi | Developments in proton and light-ion therapy | |
| Slater et al. | Developing a clinical proton accelerator facility: consortium-assisted technology transfer | |
| Mori | The current status of proton beam therapy | |
| Amaldi | History of hadrontherapy in the world and Italian developments | |
| Eickhoff et al. | Medical applications of accelerators | |
| Haberer | Advances in charged particle therapy | |
| Savchenko | Status and prospects of new clinical methods of cancer diagnostics and treatment based on particle and ion beams available at JINR | |
| Lesyna | Facility overview for a proton beam treatment center | |
| WO2023163220A1 (en) | Particle beam therapy facility and particle beam therapy device | |
| CN218248157U (en) | Cobalt source treatment head and double-head radiotherapy equipment | |
| CN215691126U (en) | Radiotherapy system | |
| Amaldi | History of hadrontherapy | |
| Haberer | Charged particle therapy steps into the clinical environment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080915 |