TWI712435B - 用於放射治療儀器的定位模擬機構 - Google Patents

Abstract

一種用於放射治療儀器的定位模擬機構，包含一位移裝置、一負載懸臂、一定位器放置桿及至少一定位器；該位移裝置設置在一平台上；該負載懸臂設置在該位移裝置上，一輻射檢測器及該定位器放置桿設置在該負載懸臂上，而且該定位器放置桿位於該位移裝置及該輻射檢測器之間，該定位器安裝在該定位器放置桿上。

Description

用於放射治療儀器的定位模擬機構

本發明係關於一種定位模擬機構，特別是關於一種用於放射治療儀器的定位模擬機構。

輻射治療、近距治療以及術前規劃涉及醫學圖像的使用，以確定最好的過程來摧毀癌腫瘤。在輻射治療中，高能射束被規劃為從多個角度貫穿靶標(例如腫瘤)，使得在腫瘤處的累積輻射劑量足以殺死腫瘤組織，但是來自任何一個角度或射束路徑的劑量低於閾值，以便不殺死沿著路徑的非腫瘤組織。在輻射治療中，使用的局能射束系統是伽瑪射線系統(伽瑪刀)、電子射束系統、帶電粒子治療系統、質子治療系統、X射線治療系統或外部射束輻射系統。

然而，輻射治療作為腫瘤治療的一種重要手段，而且電腦化程度越來越高，隨著電腦化進程的加快，現有的傳統結構無法即時沿著三軸(X軸、Y軸及Z軸)方向位移，已不能滿足治療過程中治療的定位要求，例如：呼吸驗證平台，現有的呼吸驗證平台僅提供Y軸位移振幅而且振幅距離固定，無法驗證電腦刀在同步追蹤呼吸治療的技術下來保持高精準度的治療準確性，另外，感光耦合元件之感測裝置(charge coupled device,CCD)在擷取光學訊號(LED maker)容易被輻射檢測器遮擋訊號源，導致呼吸模組建立過程中容易失效。

因此，有必要提供改良的一種用於放射治療儀器的定位模擬機構，以解決上述習用技術所存在的問題。

本發明之主要目的在於提供一種用於放射治療儀器的定位模擬機構，利用位移裝置配合負載懸臂的設計，使得輻射檢測器的位置資訊能夠精確地被偵測。

為達上述之目的，本發明提供一種用於放射治療儀器的定位模擬機構，用於配合一輻射檢測器進行定位模擬，該用於放射治療儀器的定位模擬機構包含一位移裝置、一負載懸臂、一定位器放置桿及至少一定位器；該位移裝置設置在一平台上；該負載懸臂設置在該位移裝置上，配置用以透過該位移裝置的移動而產生位移，該輻射檢測器設置在該負載懸臂上，配置用以供一放射治療儀器進行拍攝；該定位器放置桿設置在該負載懸臂上，而且位於該位移裝置及該輻射檢測器之間；該定位器安裝在該定位器放置桿上，用以偵測該輻射檢測器的一定位位置。

在本發明之一實施例中，該位移裝置具有一固定底板及一X軸滑台，該X軸滑台組合在該固定底板上，而且沿著一X軸方向滑動。

在本發明之一實施例中，該位移裝置另具有一Y軸滑台，該Y軸滑台組合在該X軸滑台上，而且沿著一Y軸方向滑動。

在本發明之一實施例中，該位移裝置另具有一Z軸滑台，該Z軸滑台組合在該Y軸滑台上，而且沿著一Z軸方向滑動。

在本發明之一實施例中，該負載懸臂具有一金屬桿體及一塑膠座體，該金屬桿體的一第一端組合在該Z軸滑台上，該塑膠座體組合在該金屬桿體的一第二端，該塑膠座體配置用以供該輻射檢測器放置。

在本發明之一實施例中，該塑膠座體為酚醛樹脂，而且該塑膠座體具有一凹陷部及多個通孔，該等通孔形成在該凹陷部上。

在本發明之一實施例中，該金屬桿體為不鏽鋼，而且該金屬桿體形成有多個穿透孔，該等穿透孔沿著一直線間隔排列。

在本發明之一實施例中，該定位器放置桿具有一固定件及一放置本體，該固定件組合在該金屬桿體上，該放置本體固定在該固定件上。

在本發明之一實施例中，該位移裝置是透過預先設定的至少 一最大移動速度，驅動該輻射檢測器進行移動，當該輻射檢測器的一移動速度大於該最大移動速度，用以測試該放射治療儀器位移過速緊急停止保護機制是否正常運作。

在本發明之一實施例中，該位移裝置是透過預先設定的一基準點，驅動該輻射檢測器移動至一初始位置。

如上所述，利用該位移裝置配合該負載懸臂的設計，使得該輻射檢測器的位置資訊能夠精確地被偵測，同時該位移裝置可以透過預先設定的基準點，驅動該輻射檢測器移動至一初始位置，進而能夠縮短該輻射檢測器於歸位時的校對時間，以提高該放射治療儀器的驗證作業的效率。

2:位移裝置

21:固定底板

22:X軸滑台

23:Y軸滑台

24:Z軸滑台

3:負載懸臂

31:金屬桿體

310:穿透孔

311:第一端

312:第二端

32:塑膠座體

321:凹陷部

322:通孔

4:輻射檢測器

5:定位器放置桿

51:固定件

52:放置本體

6:定位器

101:平台

第1圖是依據本發明用於放射治療儀器的定位模擬機構的一較佳實施例的一立體圖。

第2圖是依據本發明用於放射治療儀器的定位模擬機構的一較佳實施例的負載懸臂的一示意圖。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

請參照第1圖所示，為本發明用於放射治療儀器的定位模擬機構的一較佳實施例，該定位模擬機構用於配合一輻射檢測器4進行定位模擬，而且該定位模擬機構包含一位移裝置2、一負載懸臂3、一定位器放置桿5及至少一定位器6。本發明將於下文詳細說明各元件的細部構造、組裝關係及其運作原理。

請參照第1及2圖所示，該位移裝置2設置在一平台101上，在本實施例中，該位移裝置2為一台三軸機械臂，設置在該平台101上，例如：診療床。進一步來說，該位移裝置2具有一固定底板21、一X軸滑台22、一Y軸滑台23及一Z軸滑台24，該固定底板21組合在該平台101上，該X軸滑台22組合在該固定底板21上，而且該X軸滑台22配置用以沿著一X軸方向滑動，該Y軸滑台23組合在該X軸滑台22上，而且該Y軸滑台23配置用以沿著一Y軸方向滑動，該Z軸滑台24組合在該Y軸滑台23上，而且該Z軸滑台24配置用以沿著一Z軸方向滑動。

請參照第1及2圖所示，該負載懸臂3設置在該位移裝置2上，該負載懸臂3配置用以透過該位移裝置2的移動而產生位移，例如：上述X軸方向、Y軸方向或Z軸方向。進一步來說，該負載懸臂3具有一金屬桿體31及一塑膠座體32，該金屬桿體31的一第一端311組合在該Z軸滑台24上，該塑膠座體32組合在該金屬桿體31的一第二端312，該塑膠座體32配置用以供該輻射檢測器4放置。在本實施例中，該金屬桿體31為不鏽鋼，而且該金屬桿體31形成有多個穿透孔310，該等穿透孔310沿著一直線間隔排列，其中該等穿透孔310配置用以減輕該金屬桿體31的重量以減少力矩，使該金屬桿體31的應力往二側擴散，避免在移動過程中產生共振。另外，該塑膠座體32為酚醛樹脂，而且該塑膠座體32具有一凹陷部321及多個通孔322，該等通孔322形成在該凹陷部321上。透過該塑膠座體32為塑膠的設計，能夠避免對該放射治療儀器形成干擾或金屬遮蔽，提高該放射治療儀器拍攝該輻射檢測器4的拍攝效果，例如：拍攝X-RAY影像。

請參照第1圖所示，該輻射檢測器4設置在該負載懸臂3上，而且該輻射檢測器4配置用以供一放射治療儀器(未繪示)進行拍攝。在本實施例中，該位移裝置2是透過預先設定的一個或多個移動參數，驅動該輻射檢測器4進行移動，要說明的是，其中一個該移動參數是配置用以驅動該輻射檢測器進行一高速移動，用以刻意觸發該放射治療儀器之移動過速的保護機制，以確認該保護機制正常運作，藉此提高病患治療時的 安全性，例如：該移動參數是一最大移動速度，該位移裝置2是透過預先設定的該最大移動速度，驅動該輻射檢測器4進行移動，當該輻射檢測器4的一移動速度大於該最大移動速度，該放射治療儀器即停止動作，以達到該保護機制的效果。另外，該位移裝置2是透過預先設定的一基準點，驅動該輻射檢測器4移動至一初始位置，以縮短該輻射檢測器4於歸位時的校對時間。在本實施例中，該輻射檢測器4設計為一圓球假體，該圓球假體中設置有一架體，該架體上放置有二底片，其中該兩底片呈十字交錯狀地排列，該等底片配置用以供輻射感應，因而能夠檢測出輻射量的多寡，達到輻射量檢測的目的。

請參照第1圖所示，該定位器放置桿5設置在該負載懸臂3上，而且該定位器放置桿5位於該位移裝置2及該輻射檢測器4之間，進一步來說，該定位器放置桿5具有一固定件51及一放置本體52，該固定件51組合在該金屬桿體31上，該放置本體52固定在該固定件51上，在本實施例中，該定位器6是安裝在該定位器放置桿5的固定件51上，用以偵測該輻射檢測器4的一定位位置。

依據上述的結構，該輻射檢測器4中設置有供該放射治療儀器照射的底片，先微調該輻射檢測器4的位置及旋轉角度，使該輻射檢測器4歸位於該初始位置，接著再透過比對該輻射檢測器4的影像位置是否正確，接著再進行該放射治療儀器的驗證作業。在該癌症作業中，該位移裝置2會依照該移動參數驅動該輻射檢測器4運動，以模擬病患的動作，例如：呼吸起伏，並且透過該定位器6即時偵測該輻射檢測器4的定位位置，以提供該輻射檢測器4精確的位置資訊。另外，由於該位移裝置2可以透過預先設定的基準點，驅動該輻射檢測器4移動至一初始位置，進而能夠縮短該輻射檢測器4於歸位時的校對時間。由於本發明用於放射治療儀器的定位模擬機構能夠透過該位移裝置2即時地進行X軸、Y軸及Z軸方向的位移，進而能夠快速地模擬病患的動作，同時進行該輻射檢測器4的移動參數的校正，以縮短整個模擬過程的時間，有效地提升定位模擬的效率，而且當該位移裝置2的移動速度太快，以至於該輻射檢測器4無法 被檢測時，該放射治療儀器會即時中斷該模擬過程，以形成一保護機制。

如上所述，利用該位移裝置2配合該負載懸臂3的設計，使得該輻射檢測器4的位置資訊能夠精確地被偵測，同時該位移裝置2可以透過預先設定的基準點，驅動該輻射檢測器4移動至一初始位置，進而能夠縮短該輻射檢測器4於歸位時的校對時間，提高該放射治療儀器的驗證作業的效率。

雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

2:位移裝置

21:固定底板

22:X軸滑台

23:Y軸滑台

24:Z軸滑台

3:負載懸臂

31:金屬桿體

311:第一端

312:第二端

32:塑膠座體

4:輻射檢測器

5:定位器放置桿

51:固定件

52:放置本體

6:定位器

X:X軸

Y:Y軸

Z:Z軸

101:平台

Claims (9)

1. 一種用於放射治療儀器的定位模擬機構，用於配合一輻射檢測器進行定位模擬，該用於放射治療儀器的定位模擬機構包含：一位移裝置，設置在一平台上；一負載懸臂，設置在該位移裝置上，配置用以透過該位移裝置的移動而產生位移，該輻射檢測器設置在該負載懸臂上，且配置用以供一放射治療儀器進行拍攝；一定位器放置桿，設置在該負載懸臂上，而且位於該位移裝置及該輻射檢測器之間；及至少一定位器，安裝在該定位器放置桿上，用以偵測該輻射檢測器的一定位位置；其中該位移裝置是透過預先設定的至少一最大移動速度驅動該輻射檢測器進行移動，當該輻射檢測器的一移動速度大於該最大移動速度，該放射治療儀器停止動作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之用於放射治療儀器的定位模擬機構，其中該位移裝置具有一固定底板及一X軸滑台，該X軸滑台組合在該固定底板上，而且沿著一X軸方向滑動。
3. 如申請專利範圍第2項所述之用於放射治療儀器的定位模擬機構，其中該位移裝置另具有一Y軸滑台，該Y軸滑台組合在該X軸滑台上，而且沿著一Y軸方向滑動。
4. 如申請專利範圍第3項所述之用於放射治療儀器的定位模擬機構，其中該位移裝置另具有一Z軸滑台，該Z軸滑台組合在該Y軸滑台上，而且沿著一Z軸方向滑動。
5. 如申請專利範圍第4項所述之用於放射治療儀器的定位模擬機構，其中該負載懸臂具有一金屬桿體及一塑膠座體，該金屬桿體的一第一端組合在該Z軸滑台上，該塑膠座體組合在該金屬桿體的一第二端，該塑膠座體配置用以供該輻射檢測器放置。
6. 如申請專利範圍第5項所述之用於放射治療儀器的定位模擬機構，其中該塑膠座體為酚醛樹脂，而且該塑膠座體具有一凹陷部及多個通孔，該等通孔形成在該凹陷部上。
7. 如申請專利範圍第5項所述之用於放射治療儀器的定位模擬機構，其中該金屬桿體為不鏽鋼，而且該金屬桿體形成有多個穿透孔，該等穿透孔沿著一直線間隔排列。
8. 如申請專利範圍第5項所述之用於放射治療儀器的定位模擬機構，其中該定位器放置桿具有一固定件及一放置本體，該固定件組合在該金屬桿體上，該放置本體固定在該固定件上。
9. 如申請專利範圍第1項所述之用於放射治療儀器的定位模擬機構，其中該位移裝置是透過預先設定的一基準點，驅動該輻射檢測器移動至一初始位置。

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