新型高分辨率射野成形系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种新型高分辨率射野成形系统，属于医疗器械领域，用于肿瘤的放射治疗。所述的新型高分辨率射野成形系统，包括多叶准直器，多叶准直器包括多个叶片，叶片安装在箱体内，箱体安装在直线导轨的滑块上，可沿直线导轨运动，每个叶片可沿箱体的叶片导槽移动，箱体通过丝杠传动机构拖动，叶片通过丝杠螺母拖动，由多个叶片、箱体的位置定位控制形成需要的射野形状，并且射野成形系统的剂量计算矩阵单元尺寸为2.5mm*2.5mm，其特征是，所述的叶片包括中间一组叶片、第二组叶片和第三组叶片，第二组叶片设置在中间一组叶片两侧，第三组叶片设置在第二组叶片的两侧。本发明具有高性能、低成本、实用性强的特点。
【专利说明】新型高分辨率射野成形系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型高分辨率射野成形系统，属于医疗器械领域，用于肿瘤的放射治疗。
【背景技术】
[0002]常规医用加速器产生的射野是方形射野或矩形射野，但肿瘤形状又千差万别，为了更好地保护肿瘤外围的正常组织，早期临床根据肿瘤形状制作孔形一致的挡块进行射束成形，这种方法费时费力，并且采用铸造方式制作的挡块不够精细，其优点是一次性设备投资少，可以制造任意形状的挡块。现在临床用于肿瘤放射治疗射野成形设备主要是多叶准直器，多叶准直器由许多重金属薄片排列组成，每一叶片独立运动，利用多个叶片的不同位置可以围成需要的射束孔形，多叶准直器的叶片厚度决定了射野成形的精细程度，叶片越薄，分辨率越高。
[0003]根据现有多叶准直器叶片厚度的不同和射野的大小分成几种。一种是40对叶片，每个叶片投影1mm多叶准直器；一种是60对叶片，中间叶片组叶片投影为5mm,外侧叶片组叶片投影为1mm ;—种是80对叶片，所有叶片投影为5mm ;还有一种叶片厚度小于5mm的称之为微型多叶准直器，主要用于放射外科治疗用。 [0004]现有的40对叶片多叶准直器分辨率为最常见的10mm，成本较低，但对于小肿瘤治疗分辨率相对低了 ；60对叶片多叶准直器，中间区域分辨率提高，但5mm分辨率对应等中心处照射区域仅200mm，通常鼻咽癌、宫颈癌等靶区均大于200mm，并且中间和外侧叶片分辨率差距过大；80对叶片多叶准直器，所有区域分辨率提高，但是成本和故障率均提高。市场上还有的多叶准直器其叶片厚度没有与加速器安装位置和剂量计算矩阵单元尺寸匹配，其射野尺寸和叶片厚度比较随意，加速器输出治疗计划计算剂量的准确性较差。基于此，如何克服现有40对、60对、80对叶片多叶准直器的缺点，同时保留现有几种不同方案的优点，提供一种低成本、高性能的高分辨率射野成形系统技术解决方案，是本发明所要解决的主要问题。
【发明内容】
[0005]根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是:提供一种提供一种低成本、高性能的高分辨率射野成形系统。
[0006]本发明所提供的新型高分辨率射野成形系统，包括多叶准直器，多叶准直器包括多个叶片，叶片安装在箱体内，箱体安装在直线导轨的滑块上，可沿直线导轨运动，每个叶片可沿箱体的叶片导槽移动，箱体通过丝杠传动机构拖动，叶片通过丝杠螺母拖动，由多个叶片、箱体的位置定位控制形成需要的射野形状，并且射野成形系统的剂量计算矩阵单元尺寸为2.5mm*2.5mm,其特征是,所述的叶片包括中间一组叶片、第二组叶片和第三组叶片，第二组叶片设置在中间一组叶片两侧，第三组叶片设置在第二组叶片的两侧，中间一组叶片的步进分辨率和中心投影厚度为剂量计算矩阵单元尺寸的两倍，第二组叶片的步进分辨率和中心投影厚度为剂量计算矩阵单元尺寸的三倍，第三组叶片的步进分辨率和中心投影厚度为剂量计算矩阵单元尺寸的四倍。
[0007]所述的多叶准直器叶片行程范围为180~200毫米。
[0008]本发明所具有的有益效果是，高性能。新型高分辨率射野成形系统采用30对5_、20对7.5mm、10对1mm叶片组合，5mm步进分辨率区域为150mm, 7.5mm步进分辨率区域为75mmX2,整个区域为50mmX2。这种叶片排布设计对于尺寸在150mm以内的肿瘤可提供最精细的射野成形分辨率，对于尺寸在300_以内的肿瘤可提供中等精细的射野成形分辨率，而对于大于300_的肿瘤则提供常规的射野成形分辨率。每个叶片厚度都是剂量计算矩阵单元的整数倍，保证了加速器输出治疗计划计算剂量的准确性，无额外的系统误差。
[0009]低成本。新型高分辨率射野成形系统，同样采用60对叶片，在提供更好的分辨率的情况下，成本基本不变。但与80对叶片多叶准直器相比，具有明显的成本优势，并且由于元件减少，可靠性也会得到提高。
[0010]实用性强。新型高分辨率射野成形系统的叶片排布设计符合临床上肿瘤越小要求射野包络越精细的原则。相对市场上现有的60对多叶准直器，对于200-300mm之间的肿瘤，可提供更好的射野成形分辨率，如鼻咽癌、前列腺、宫颈癌，这些肿瘤照射区域一般都大于200mm。相对于市 场上现有的80对多叶准直器，80对多叶准直器虽然整个区域射野成形分辨率都得到提高，但是通常外侧多数叶片不参与射野成形，造成闲置浪费。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是多叶准直器位置示意图；
[0012]图2是图1的A-A剖面图；
[0013]图3是治疗计划软件的剂量计算矩阵单元示意图
[0014]图4是多叶准直器叶片组排布图；
[0015]图5是多叶准直器叶片形成的射野形状示意图；
[0016]图中:1、多叶准直器；2、叶片；3、中间一组叶片；4、第二组叶片；5、第三组叶片；
6、射野形状；7、剂量计算矩阵单元；8、箱体；9、直线导轨；10、滑块；11、丝杠传动机构；12、丝杠螺母；13、辐射源；14、等中心层面。
【具体实施方式】:
[0017]下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述:
[0018]如图1所示的新型高分辨率射野成形系统，可形成定向患者照射部位的不规则射野，包括多叶准直器1，多叶准直器I包括多个叶片2，叶片2安装在箱体8内，箱体8安装在直线导轨9的滑块10上，可沿直线导轨10运动，每个叶片2可沿箱体8的叶片导槽移动，箱体8通过丝杠传动机构11拖动，叶片2通过丝杠螺母12拖动，由多个叶片2、箱体8的位置定位控制形成需要的射野形状6，并且射野成形系统的剂量计算矩阵单元7尺寸为
2.5mm*2.5mm,所述的叶片2包括中间一组叶片3、第二组叶片4和第三组叶片5,第二组叶片4设置在中间一组叶片3两侧，第三组叶片5设置在第二组叶片4的两侧，中间一组叶片3在等中心处可提供5毫米的步进分辨率，即剂量计算矩阵单元7尺寸的两倍，第二组叶片4在中间一组叶片3的两侧，在等中心处提供7.5毫米的步进分辨率，即剂量计算矩阵单元7尺寸的三倍。所述的新型高分辨率射野成形系统，第三组叶片5在第二组叶片4的两侧，也是最外侧的一组，在等中心处提供10毫米的步进分辨率，即剂量计算矩阵单元7尺寸的四倍。中间一组叶片3的叶片数位30，第二组叶片42的叶片数位20，第三组叶片5的叶片数为I，具体的排列方式为5 X 1mm-1O X 7.5mm-30 X 5mm-10 X 7.5mm_5 X 10mm(叶片数X叶片等中心投影厚度)。
[0019]多叶准直器I位于辐射源13和等中心层面14之间，辐射源13的部分辐射能量可通过多叶准直器I投照到等中心层面14处，其中多叶准直器I包括多个叶片，每个叶片可移动，射野形状由多个叶片定位控制形成。辐射源13位于距等中心约1000毫米距离处。
[0020]多叶准直器I的叶片2行程范围为180~200毫米，可提供约300毫米X400毫米治疗面 积。
【权利要求】
1.一种新型高分辨率射野成形系统，包括多叶准直器，多叶准直器包括多个叶片，叶片安装在箱体内，箱体安装在直线导轨的滑块上，可沿直线导轨运动，每个叶片可沿箱体的叶片导槽移动，箱体通过丝杠传动机构拖动，叶片通过丝杠螺母拖动，由多个叶片、箱体的位置定位控制形成需要的射野形状，并且射野成形系统的剂量计算矩阵单元尺寸为2.5mm*2.5mm,其特征是,所述的叶片包括中间一组叶片、第二组叶片和第三组叶片,第二组叶片设置在中间一组叶片两侧，第三组叶片设置在第二组叶片的两侧，中间一组叶片的步进分辨率和中心投影厚度为剂量计算矩阵单元尺寸的两倍，第二组叶片的步进分辨率和中心投影厚度为剂量计算矩阵单元尺寸的三倍，第三组叶片的步进分辨率和中心投影厚度为剂量计算矩阵单元尺寸的四倍。
2.根据权利要求1所述的新型高分辨率射野成形系统，其特征是，所述的多叶准直器叶片行程范围为180 ~200毫米。
【文档编号】A61N5/10GK104027892SQ201310671701
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年12月7日 优先权日:2013年12月7日
【发明者】车永新, 成希革 申请人:山东新华医疗器械股份有限公司