专利名称：放射治疗用光栅系统及其调节方法
技术领域：
本发明涉及放射治疗仪器及其调节方法，尤其涉及放射治疗仪器的光栅系统及其调节方法。
背景技术：
传统放射治疗来实现立体适形与强度调节的作法是，在某一个照射位置上，先根据肿瘤的形态由电动多叶光栅形成与肿瘤形状基本一致的适形射野，然后再用不同形状的缩野来完成肿瘤厚度方向的强度适形照射，以多次照射的重叠来形成剂量强度的梯级分布，最终实现与肿瘤形态和剂量分布都一致的立体治疗效果。然而，电动多叶光栅是由许多独立的钨合金薄片和微型电机重叠在一起构成，首先它要受结构和尺寸的限制，视野就不可能精确地和肿瘤的形状一致，适形野显然很粗糙；另外，薄片间需要灵活运动，因此，叶片之间也不可能靠的太紧，这就不可避免会产生叶片间的缝隙漏射线，这使得调强适形射野的性能和质量大打折扣；其三，钨合金叶片由步进电机驱动，运动需要时间，在影像引导调强适形中，就不可能采用更先进的射束跟随器官运动而运动的方式，只能采用治疗床跟随技术，相应的跟随速度会受到影响。
发明内容
本发明的目的是提供新型的放射治疗用光栅系统及其调节方法。
为实现上述目的，本发明提供一种放射治疗用光栅系统，其特征在于包括针仓、针仓导轨、多种规格的钨针、装针装置、退针装置，针仓上开设有若干针孔，钨针可分离地装设于针孔内，针仓设置于针仓导轨上，针仓导轨运动带动针仓运动，装针装置和退针装置设置于针仓导轨两侧。
为实现上述目的，本发明提供一种上述的放射治疗用光栅系统的调节方法，包括(1)获取被照射物的三维立体形状；(2)针仓导轨将针仓运送至装针装置或退针装置处，根据被照射物的三维立体形状，控制装针装置或退针装置对针仓对应的针孔内装设对应规格的钨针；(3)针仓导轨将装好钨针的针仓运送至指定位置供放疗使用。
为实现上述目的，本发明提供另一种放射治疗用光栅系统，包括至少两层不同规格的针仓导轨，至少两种规格的针仓，至少两种规格的钨针，进针装置、退针装置，每一针仓上均开设有若干针孔，钨针可分离地装设于其匹配的针仓的针孔内，针仓可分离地装设于其匹配的针仓导轨上，装针装置和退针装置设置于针仓导轨两侧。
为实现上述目的，本发明提供另一种放射治疗用光栅系统的调节方法，包括(1)获取被照射物的三维立体形状；(2)各层针仓导轨分别将其携带的针仓运送至装针装置或退针装置处，根据被照射物的三维立体形状，控制装针装置或退针装置对各针仓分别进行装钨针或退钨针操作；(3)针仓导轨将各装好钨针的针仓运送至指定位置，并将各针仓重叠，重叠后的针仓内的钨针形成与被照射物三维立体形状一致的钨合金立体层。
本发明的提供的放射治疗用光栅系统采用了蜂巢式针仓并配合多种规格钨针的结构，通过选择性地向针孔内装针并选择性地装设不同规格的钨针，从而达成精确适形及强度调节的目的。
图1为本发明放射治疗用光栅系统的第一实施例的组成示意图；图2为本发明放射治疗用光栅系统的针仓的立体示意图；图3为本发明放射治疗用光栅系统的针仓的平面示意图；图4为本发明放射治疗用光栅系统的针仓的纵向截面图；图5为本发明放射治疗用光栅系统的钨针的立体示意图；图6为本发明放射治疗用光栅系统的针仓对应某一被照射物装针后的平面示意图；图7为本发明放射治疗用光栅系统的针仓对应某一被照射物装针后的某一纵向截面示意图；图8为本发明放射治疗用光栅系统的第二实施例的组成示意图；图9为本发明放射治疗用光栅系统的第二实施例的四层针仓对应某一被照射物装针后的平面示意图；图10为本发明放射治疗用光栅系统的第二实施例的四层针仓对应某一被照射物装针后的某一纵向截面示意图。
附图标记说明如下针仓10、针孔101、针仓导轨20、多种规格的钨针31、32、33及34、装针装置40、退针装置50、四层针仓导轨21、22、23及24、四种规格的针仓11、12、13及14、轨道切换装置60及光栅转运机构70。
具体实施例方式
本发明提供一第一实施例，下面结合附图对第一实施例进行详细描述。
如图1所示，第一实施例提供的放射治疗用光栅系统包括针仓10、针仓导轨20、多种规格的钨针31、32、33及34(结合参阅图5)、装针装置40、退针装置50。针仓导轨20为环形状，其上开设有针仓室，针仓10装设于针仓室内，针仓导轨20运动带动针仓10一起运动。结合参阅图2、图3及图4，针仓10为六面体，其上下表面均为球面，针仓10也可以为瓦片状，即其上下表面均为弧面。针仓10上开设有若干针孔101，针孔101以N×N方式分布，针孔101为锥管状，所有针孔101朝同一中心倾角。如图5所示，钨针31、32、33及34为锥体状，不同规格的钨针具有不同的长度，钨针31、32、33及34可分离地装设于针孔101内。装针装置40和退针装置50分别设置于针仓导轨20的外侧和内侧，分别用于向针仓10内装钨针或从针仓内退出钨针。
上述第一实施例的放射治疗用光栅系统的调节方法包括如下步骤(1)获取被照射物的三维立体形状；(2)针仓导轨将针仓运送至装针装置或退针装置处，根据被照射物的三维立体形状，控制装针装置或退针装置对针仓对应的针孔内装设对应规格的钨针，形成与被照射物三维立体形状对应的钨合金立体层(如图6及图7所示)；(3)针仓导轨将装好钨针的针仓运送至指定位置供放疗使用。
本发明提供一第二实施例，下面结合附图对第二实施例进行详细说明。
如图8所示，第二实施例提供的放射治疗用光栅系统包括不同规格的四层针仓导轨21、22、23及24、四种规格的针仓11、12、13及14，四种规格的钨针31、32、33及34(结合参阅图5)，进针装置40、退针装置50。每层针仓导轨21、22、23及24均为环形状，四层针仓导轨于径向方向重叠设置。请再参阅图2、图3及图4，该第二实施例采用的针仓与第一实施例的针仓具有类似结构，每一针仓上均开设有若干针孔101，钨针31、32、33及34可分离地装设于其匹配的针仓11、12、13及14的针孔101内。各层针仓导轨21、22、23及24上均开设有针仓室，所述针仓11、12、13及14装设于其匹配的针仓导轨21、22、23及24的针仓室内。装针装置40和退针装置设置50具有与第一实施例的针仓具有相同的结构和功能，分别设置于四层针仓导轨21、22、23及24的外侧和内侧。本实施例提供的放射治疗用光栅系统还包括轨道切换装置60及光栅转运机构70。其中，轨道切换装置60设于四层针仓导轨的内侧和外侧，用于将叠加后的四层针仓从针仓导轨切换至光栅转运机构70上，或由光栅转运机构70上将四层针仓切换至针仓导轨上；而光栅转运机构70设置于轨道切换装置60与四层针仓导轨之间，用于将叠加好的四层针仓旋转一定角度并转运至照射源与被照射物之间。
上述第二实施例的调节方法包括以下步骤(1)获取被照射物的三维立体形状；(2)各层针仓导轨分别将其携带的针仓运送至装针装置或退针装置处，根据被照射物的三维立体形状，控制装针装置或退针装置对各针仓分别进行装钨针或退钨针操作；(3)针仓导轨将各装好钨针的针仓运送至指定位置，并将各针仓重叠，重叠后的针仓内的钨针形成与被照射物三维立体形状对应的钨合金立体层(如图9及图10所示)。
本发明的第一实施例提供的放射治疗用光栅系统采用了蜂巢式针仓并配合多种规格钨针的结构，通过选择性地向针孔内装针并选择性地装设不同规格的钨针，从而达成适形及强度调节的目的。一般来讲，针孔越细越多，其适形调节的精确度就越高，而所提供钨针规格越多，则强度调节的精确度越高。
本发明的第二实施例提供的放射治疗用光栅系统采用了多层针仓叠加并配合各自匹配规格钨针的结构，使得本发明于实际运用中容易操作、效率更高。请结合参阅图10及表格1所示，该四层系统可以提供十六种不同强度的照射线，从而达到强度调节的目的。
权利要求
1.一种放射治疗用光栅系统，其特征在于包括针仓、针仓导轨、多种规格的钨针、装针装置、退针装置，针仓上开设有若干针孔，钨针可分离地装设于针孔内，针仓设置于针仓导轨上，针仓导轨运动带动针仓运动，装针装置和退针装置设置于针仓导轨两侧。
2.如权利要求1所述的放射治疗用光栅系统，其中，所述针仓导轨为环形状，其上开设有针仓室，所述针仓装设于针仓室内。
3.如权利要求2所述的放射治疗用光栅系统，其中，所述针仓为六面体，其上下表面均为球面或弧面，针仓上开设的针孔以N×N方式分布，针孔为锥管状，所有针孔朝同一中心倾角。
4.如权利要求3所述的放射治疗用光栅系统，其中，钨针为锥体状，不同规格的钨针具有不同的长度。
5.如权利要求1所述的放射治疗用光栅系统，其中，所述装针装置和退针装置分别设置于针仓导轨的外侧和内侧。
6.如权利要求1所述的放射治疗用光栅系统的调节方法，包括(1)获取被照射物的三维立体形状；(2)针仓导轨将针仓运送至装针装置或退针装置处，根据被照射物的三维立体形状，控制装针装置或退针装置对针仓对应的针孔内装设对应规格的钨针；(3)针仓导轨将装好钨针的针仓运送至指定位置供放疗使用。
7.一种放射治疗用光栅系统，包括至少两层不同规格的针仓导轨，至少两种规格的针仓，至少两种规格的钨针，进针装置、退针装置，每一针仓上均开设有若干针孔，钨针可分离地装设于其匹配的针仓的针孔内，针仓可分离地装设于其匹配的针仓导轨上，装针装置和退针装置设置于针仓导轨两侧。
8.如权利要求7所述的放射治疗用光栅系统，其中，所述各层针仓导轨均为环形状，所述至少两层针仓导轨于径向方向重叠设置，各层针仓导轨上均开设有针仓室，所述针仓装设于其匹配的针仓导轨的针仓室内。
9.如权利要求8所述的放射治疗用光栅系统，其中，所述的针仓均为为六面体状，不同规格的针仓具有不同的体积，每一针仓的上下表面均为球面，针仓上开设的针孔以N×N方式分布，针孔为锥管状，所有针孔朝同一中心倾角。
10.如权利要求9所述的放射治疗用光栅系统，其中，钨针为锥体状，不同规格的钨针具有不同的长度。
11.如权利要求7所述的放射治疗用光栅系统，其中，所述装针装置和退针装置分别设置于针仓导轨的内侧和外侧。
12.如权利要求7所述的放射治疗用光栅系统，其中，还包括轨道切换装置及光栅转运机构，轨道切换装置设于四层针仓导轨的内侧和外侧，光栅转运机构设置于轨道切换装置与四层针仓导轨之间。
13.如权利要求7所述的放射治疗用光栅系统的调节方法，包括(1)获取被照射物的三维立体形状；(2)各层针仓导轨分别将其携带的针仓运送至装针装置或退针装置处，根据被照射物的三维立体形状，控制装针装置或退针装置对各针仓分别进行装钨针或退钨针操作；(3)针仓导轨将各装好钨针的针仓运送至指定位置，并将各针仓重叠，重叠后的针仓内的钨针形成与被照射物三维立体形状一致的钨合金立体层。
全文摘要
本发明公开一种放射治疗用光栅系统及其调节方法，该放射治疗用光栅系统包括针仓、针仓导轨、多种规格的钨针、装针装置、退针装置，针仓上开设有若干针孔，钨针可分离地装设于针孔内，针仓设置于针仓导轨上，针仓导轨运动带动针仓运动，装针装置和退针装置设置于针仓导轨两侧。本发明的提供的放射治疗用光栅系统采用了蜂巢式针仓并配合多种规格钨针的结构，通过选择性地向针孔内装针并选择性地装设不同规格的钨针，从而达成精确适形及强度调节的目的。
文档编号A61N5/00GK1857179SQ20061003549
公开日2006年11月8日 申请日期2006年5月17日 优先权日2006年5月17日
发明者王乔生, 郝镇熙 申请人:珠海市和佳医疗设备有限公司