TWM594472U - 旋轉門架以及放射線治療系統 - Google Patents

Abstract

一種旋轉門架包含一支撐環以及一屏蔽元件。支撐環可相對於一旋轉軸旋轉，且包含一安裝位置，其中一放射線傳輸裝置安裝於安裝位置以固定於支撐環上。屏蔽元件設置於支撐環上且與放射線傳輸裝置相對，其中屏蔽元件之重量近似於放射線傳輸裝置之重量。上述旋轉門架因屏蔽元件與放射線傳輸裝置之重量匹配，使支撐環之重量平衡，因此，支撐環在旋轉時可維持較佳之同心度，以精準控制照射範圍且能降低零件的磨耗。

Description

旋轉門架以及放射線治療系統

本創作是有關一種旋轉門架以及治療裝置，特別是一種用以設置放射線傳輸裝置之旋轉門架以及包含此旋轉門架之放射線治療系統。

癌症一直是造成人類死亡的十大原因之一。目前除了以外科手術切除病灶外，放射線治療也是治療癌症的重要方法之一。為了避免破壞癌細胞的同時亦傷害到癌細胞旁的正常細胞或縮短照射處理的時間，需精準控制照射的範圍。現有的放射線治療系統是將放射線傳輸裝置設置於門架上，透過門架的旋轉來控制照射的位置。然而，現有的門架在旋轉時可能因同心度不足造成照射範圍的誤差，也加速零件的磨耗。

有鑑於此，如何提升門架在旋轉時的同心度便是目前極需努力的目標。

本創作提供一種旋轉門架以及放射線治療系統，其是在放射線傳輸裝置之一相對位置設置一重量相近之屏蔽元件於支撐環上，使支撐環之重量平衡。如此一來，支撐環在旋轉時即可維持較佳之同心度，以精準控制照射範圍，且能降低零件的磨耗。

本創作一實施例之旋轉門架包含一支撐環以及一屏蔽元件。支撐環可相對於一旋轉軸旋轉，且包含一安裝位置，其中一放射線傳輸裝置安裝於安裝位置以固定於支撐環上。屏蔽元件設置於支撐環上且與放射線傳輸裝置相對，其中屏蔽元件之重量近似於放射線傳輸裝置之重量。

本創作另一實施例之放射線治療系統包含一放射線源、一放射線傳輸裝置、一旋轉門架、一驅動裝置、一定位裝置以及一控制裝置。放射線源用以產生一放射線。放射線傳輸裝置與放射線源連接，以輸出放射線至一目標位置。旋轉門架包含一支撐環以及一屏蔽元件。支撐環可相對於一旋轉軸旋轉，且包含一安裝位置，其中放射線傳輸裝置安裝於安裝位置以固定於支撐環上。屏蔽元件設置於支撐環上且與放射線傳輸裝置相對，其中屏蔽元件之重量近似於放射線傳輸裝置之重量。驅動裝置與支撐環連接，以驅動支撐環旋轉。定位裝置用以承載一患者，並調整患者之位置。控制裝置與放射線傳輸裝置、驅動裝置以及定位裝置電性連接，並用以控制放射線傳輸裝置以及患者之相對位置，以使放射線傳輸裝置輸出之放射線照射至患者之目標位置。

以下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本創作之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

以下將詳述本創作之各實施例，並配合圖式作為例示。除了這些詳細說明之外，本創作亦可廣泛地施行於其它的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本創作之範圍內，並以申請專利範圍為準。在說明書的描述中，為了使讀者對本創作有較完整的瞭解，提供了許多特定細節；然而，本創作可能在省略部分或全部特定細節的前提下，仍可實施。此外，眾所周知的步驟或元件並未描述於細節中，以避免對本創作形成不必要之限制。圖式中相同或類似之元件將以相同或類似符號來表示。特別注意的是，圖式僅為示意之用，並非代表元件實際之尺寸或數量，有些細節可能未完全繪出，以求圖式之簡潔。

請參照圖1以及圖2，本創作之一實施例之旋轉門架10包含一支撐環11以及一屏蔽元件12。支撐環11包含一安裝位置，放射線傳輸裝置20即可安裝於安裝位置而固定於支撐環11上。支撐環11可環繞一旋轉軸O旋轉，以調整放射線傳輸裝置20之照射方向。舉例而言，支撐環11可從起始位置依順時針方向以及逆時針方向旋轉185度。於一實施例中，旋轉軸O垂直於重力方向，換言之，支撐環11是在一直立平面上旋轉。屏蔽元件12亦設置於支撐環11上，且與放射線傳輸裝置20相對。屏蔽元件12可為平面之片段狀或為配合支撐環11外廓之弧狀。此外，屏蔽元件12之重量近似於放射線傳輸裝置20之重量，亦即屏蔽元件12以及放射線傳輸裝置20彼此之重量匹配，如此一來，屏蔽元件12可產生配重的功能，使支撐環11之重量平衡。

於一實施例中，屏蔽元件12以及放射線傳輸裝置20之重量誤差小於或等於5%。於一較佳實施例中，屏蔽元件12之重量與放射線傳輸裝置20之重量相等。於一實施例中，支撐環11相對於旋轉軸O為一旋轉對稱結構，以有助於支撐環11在旋轉時的平衡。

依據上述結構，屏蔽元件12達到配重的效果，使支撐環11之重量平衡。如此可使支撐環11在旋轉時的同心度較佳，亦即支撐環11之幾何中心較不會偏離旋轉軸O，進而達到精準控制放射線傳輸裝置20之照射方向，且能有效降低零件的磨耗。

可以理解的是，屏蔽元件12亦具有屏蔽放射線的效果。舉例而言，屏蔽元件12之材料可為聚合物或合金。於一實施例中，聚合物可為硼酸化聚合物；合金可為包含鋰、鎘或釓之合金。

於一實施例中，屏蔽元件12為多層結構。舉例而言，屏蔽元件12可為三層結構，其由內而外依序包含第一層、第二層以及第三層。朝向放射線傳輸裝置20之第一層之材料可為低原子序數材料，例如聚合物、水或混凝土，以減緩加速粒子的速度。中間層之第二層的材料可為中原子序數材料，例如鋰、硼、氯、鎘或釓。最外層之第三層的材料可為高原子序數材料，例如鉛或鐵，以阻擋加速粒子，例如質子。

於一實施例中，屏蔽元件12亦可為雙層結構，其由內而外依序包含第一層以及第二層。朝向放射線傳輸裝置20之第一層之材料可為低原子序數材料，例如聚合物、水或混凝土；而較外層之第二層的材料可為中原子序數材料或高原子序數材料，例如鋰、硼、氯、鎘、釓、鉛或鐵。

為了確保屏蔽元件12可在一般條件發揮功能，於一實施例中，屏蔽元件12之溫度耐受範圍為攝氏10度至40度，且濕度耐受範圍為8%RH至80%RH。

請參照圖3，本創作一實施例之放射線治療系統包含一放射線源40、一放射線傳輸裝置20、一旋轉門架10、一驅動裝置50、一定位裝置30以及一控制裝置60。放射線源40用以產生一放射線。需說明的是，放射線源40不限於直接產生的放射線，例如X光或γ射線，也可以是間接產生的放射線。舉例而言，可利用標靶藥物附著於患者之腫瘤，再以加速粒子(例如質子束)誘使標靶藥物產生放射線。可以理解的是，依據不同的放射線產生方式，放射線源40亦有相對應的設計方式，其為本創作所屬技術領域具有通常知識者所熟知，在此不再贅述。

接續上述說明，旋轉門架10之詳細結構如圖1以及圖2所示，在此亦不再贅述。放射線傳輸裝置20則固定於旋轉門架10之安裝位置，並與旋轉門架10之屏蔽元件12相對，以達到支撐環11之重量平衡。放射線傳輸裝置20並與放射線源40連接，以輸出放射線至一目標位置。如前所述，放射線傳輸裝置20所輸出之放射線可為X光、γ射線或加速粒子等。

驅動裝置50與支撐環11連接，以驅動支撐環11旋轉，亦即控制放射線傳輸裝置20之照射方向。定位裝置30(如圖1以及圖2所示)用以承載一患者，並可調整患者之位置。舉例而言，定位裝置30可沿著旋轉軸O前後移動以進入放射線傳輸裝置20之照射範圍，亦可調整患者之身體傾斜度，使患者之特定位置曝露於放射線傳輸裝置20之照射範圍。

控制裝置60與放射線傳輸裝置20、驅動裝置50以及定位裝置30電性連接。控制裝置60可控制支撐環11之旋轉角度以及定位裝置30之位置，以控制放射線傳輸裝置20以及患者之相對位置，進而使放射線傳輸裝置20輸出之放射線照射至患者之目標位置。

綜合上述，本創作之旋轉門架以及放射線治療系統是在放射線傳輸裝置之相對位置上設置重量相近之屏蔽元件於支撐環上，使支撐環之重量平衡。因此，本創作之旋轉門架在旋轉時即可維持較佳之同心度，以精準控制照射範圍，且能降低零件的磨耗。此外，屏蔽元件設置於放射線傳輸裝置之相對位置可大幅減少放射線擴散，以提升操作者以及患者之安全性。

以上所述之實施例僅是為說明本創作之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本創作之內容並據以實施，當不能以之限定本創作之專利範圍，即大凡依本創作所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本創作之專利範圍內。

10:旋轉門架 11:支撐環 12:屏蔽元件 20:放射線傳輸裝置 30:定位裝置 40:放射線源 50:驅動裝置 60:控制裝置 O:旋轉軸

圖1為一示意圖，顯示本創作一實施例之旋轉門架。 圖2為一示意圖，顯示本創作一實施例之旋轉門架。 圖3為一示意圖，顯示本創作一實施例之放射線治療系統。

10:旋轉門架

11:支撐環

12:屏蔽元件

20:放射線傳輸裝置

30:定位裝置

O:旋轉軸

Claims (28)

1. 一種旋轉門架，包含： 一支撐環，其可相對於一旋轉軸旋轉，且包含一安裝位置，其中該安裝位置用以安裝一放射線傳輸裝置至該支撐環上；以及 一屏蔽元件，其設置於該支撐環上且與該放射線傳輸裝置相對，其中該屏蔽元件之重量近似於該放射線傳輸裝置之重量。
2. 如請求項1所述之旋轉門架，其中該支撐環相對於該旋轉軸為一旋轉對稱結構。
3. 如請求項1所述之旋轉門架，其中該旋轉軸垂直於重力方向。
4. 如請求項1所述之旋轉門架，其中該屏蔽元件以及該放射線傳輸裝置之重量誤差小於或等於5%。
5. 如請求項1所述之旋轉門架，其中該屏蔽元件之重量與該放射線傳輸裝置之重量相等。
6. 如請求項1所述之旋轉門架，其中該屏蔽元件為片段狀或弧狀。
7. 如請求項1所述之旋轉門架，其中該屏蔽元件之材料為聚合物或合金。
8. 如請求項1所述之旋轉門架，其中該屏蔽元件之材料為硼酸化聚合物或包含鋰、鎘或釓之合金。
9. 如請求項1所述之旋轉門架，其中該屏蔽元件為多層結構。
10. 如請求項1所述之旋轉門架，其中該屏蔽元件為雙層結構，其依序包含第一層以及第二層，朝向該放射線傳輸裝置之該第一層之材料為低原子序數材料，且該第二層之材料為中原子序數材料或高原子序數材料。
11. 如請求項10所述之旋轉門架，其中該第一層之材料包含聚合物、水或混凝土，且該第二層之材料包含鋰、硼、氯、鎘、釓、鉛或鐵。
12. 如請求項1所述之旋轉門架，其中該屏蔽元件為三層結構，其依序包含第一層、第二層以及第三層，朝向該放射線傳輸裝置之該第一層之材料為低原子序數材料，該第二層之材料為中原子序數材料，且該第三層之材料為高原子序數材料。
13. 如請求項12所述之旋轉門架，其中該第一層之材料包含聚合物、水或混凝土，該第二層之材料包含鋰、硼、氯、鎘或釓，且該第三層之材料包含鉛或鐵。
14. 如請求項1所述之旋轉門架，其中該屏蔽元件之溫度耐受範圍為攝氏10度至40度，且濕度耐受範圍為8%RH至80%RH。
15. 一種放射線治療系統，包含： 一放射線源，用以產生一放射線； 一放射線傳輸裝置，其與該放射線源連接，以輸出該放射線至一目標位置； 一旋轉門架，其包含： 一支撐環，其可相對於一旋轉軸旋轉，且包含一安裝位置，其中該安裝位置用以安裝該放射線傳輸裝置至該支撐環上；以及 一屏蔽元件，其設置於該支撐環上且與該放射線傳輸裝置相對，其中該屏蔽元件之重量近似於該放射線傳輸裝置之重量； 一驅動裝置，其與該支撐環連接，以驅動該支撐環旋轉； 一定位裝置，其用以承載一患者，並調整該患者之位置；以及 一控制裝置，其與該放射線傳輸裝置、該驅動裝置以及該定位裝置電性連接，並用以控制該放射線傳輸裝置以及該患者之相對位置，以使該放射線傳輸裝置輸出之該放射線照射至該患者之該目標位置。
16. 如請求項15所述之放射線治療系統，其中該支撐環相對於該旋轉軸為一旋轉對稱結構。
17. 如請求項15所述之放射線治療系統，其中該旋轉軸垂直於重力方向。
18. 如請求項15所述之放射線治療系統，其中該屏蔽元件以及該放射線傳輸裝置之重量誤差小於或等於5%。
19. 如請求項15所述之放射線治療系統，其中該屏蔽元件之重量與該放射線傳輸裝置之重量相等。
20. 如請求項15所述之放射線治療系統，其中該屏蔽元件為片段狀或弧狀。
21. 如請求項15所述之放射線治療系統，其中該屏蔽元件之材料為聚合物或合金。
22. 如請求項15所述之放射線治療系統，其中該屏蔽元件之材料為硼酸化聚合物或包含鋰、鎘或釓之合金。
23. 如請求項15所述之放射線治療系統，其中該屏蔽元件為多層結構。
24. 如請求項15所述之放射線治療系統，其中該屏蔽元件為雙層結構，其依序包含第一層以及第二層，朝向該放射線傳輸裝置之該第一層之材料為低原子序數材料，且該第二層之材料為中原子序數材料或高原子序數材料。
25. 如請求項24所述之放射線治療系統，其中該第一層之材料包含聚合物、水或混凝土，且該第二層之材料包含鋰、硼、氯、鎘、釓、鉛或鐵。
26. 如請求項15所述之放射線治療系統，其中該屏蔽元件為三層結構，其依序包含第一層、第二層以及第三層，朝向該放射線傳輸裝置之該第一層之材料為低原子序數材料，該第二層之材料為中原子序數材料，且該第三層之材料為高原子序數材料。
27. 如請求項26所述之放射線治療系統，其中該第一層之材料包含聚合物、水或混凝土，該第二層之材料包含鋰、硼、氯、鎘或釓，且該第三層之材料包含鉛或鐵。
28. 如請求項15所述之放射線治療系統，其中該屏蔽元件之溫度耐受範圍為攝氏10度至40度，且濕度耐受範圍為8%RH至80%RH。

Images