一种RT-CT集成设备的制作方法

文档序号:12562516阅读:298来源:国知局
一种RT-CT集成设备的制作方法与工艺

本发明涉及RT-CT集成设备技术领域,特别是涉及一种RT-CT集成设备。



背景技术:

近几十年,随着医疗设备的迅速发展,多系统医疗设备不断地被研制成功而涌现在市场上。所谓多系统医疗设备就是将两个或两个以上现有的医疗设备集成为一个新的整体设备。例如:PET(正电子发射断层显像)和CT(计算机断层扫描机)两个现有的诊断设备集成了PET-CT这种新的诊断设;放疗设备RT(医用直线加速器)和诊断设备CT两个现有的设备集成IGRT这种新的精确放疗设备(RT-CT)等。

目前,肿瘤治疗的主要传统手段为手术、化疗、放疗,其中70%左右的病人需要放疗,而RT(Radiation Therapy)设备是放疗的主要设备。相比RT单独放疗技术,RT-CT集成是一种高精尖的放疗技术,要求精确定位、精确设计、精确放疗,全程进行严密的质量控制和质量保证。在患者进行放疗前以及放疗中利用CT对肿瘤及正常器官进行监控,并能根据器官位置的变化调整放疗条件,使RT射线发射器紧紧“追随”靶区体积和位置的变化,从而采用自适应等放疗技术,做到真正意义上的精确放疗。因此,RT-CT集成设备既能明显提高疗效,又能极大限度地减少正常组织损伤,在较大程度上减少患者的后遗症。

以下结合图1,对现有技术中的RT-CT集成设备进行详细说明。图1为现有技术中RT-CT集成设备一种设置方式的结构示意图。

如图1所示,现有技术中,传统的RT-CT集成设备是将RT设备100与CT设备200安装在同一室内,然后设置一个能够被两者共用的治疗床300,再将两者(RT设备100与CT设备200)分别固定在 治疗床300的两端;治疗床300可以按照图1所示箭头方向移动和转动,从而将患者送入不同的设备。具体而言,需要CT设备200进行扫描时,治疗床300带动患者进入CT设备200的扫描空间;完成扫描后,需要RT设备100进行放疗时,首先要将治疗床300水平旋转180°,以掉转治疗床300的床头,使得治疗床300朝向RT设备100,然后驱动治疗床300带动患者进入RT设备100的放疗空间。可见,采用RT-CT集成设备,患者不需要自主运动,就可以完成CT扫描与RT放疗。

但是,采用上述现有的RT-CT集成设备,存在以下技术问题:

1、RT设备100与CT设备200之间的距离较大,调节两者相对位置时的精度很难得到保证,而两者相对位置的精度会影响诊断和放疗的精度;

2、治疗床300具有移动和转动两种运动形式,且运动维度较多,影响了诊断和放疗的精度;

3、RT设备100与CT设备200时是两个相对独立的设备,且两者分布在治疗床3003的两端,占据了较大的安装空间,需要面积较大的安装室;

4、由于RT设备100与CT设备200之间的距离较大,调节两者相对位置的难度较大,必要时需要采用专用工装,增加了装配以及调节的复杂程度。

因此,如何设计一种RT-CT集成设备,以提高诊断和放疗的精度,同时降低装配和调节难度,简化安装程序,减小整个集成设备所需的安装空间,成为本领域技术人员目前亟需解决的技术问题。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种RT-CT集成设备,能够缩短RT设备与CT设备的间距,进而提高两者的相对位置精度,不仅可以减小集成设备所需安装空间,还减少了治疗床的运动维度,在较大程度上提高 了诊断和放疗的精度。

为解决上述技术问题,本发明提供一种RT-CT集成设备,包括RT设备和CT设备,所述RT设备的RT设备旋转中心线与所述CT设备的CT设备旋转中心线处于同一条轴线上,所述RT设备和所述CT设备处于治疗床的同一端。

本发明的RT-CT设备,将RT设备和CT设备设置在治疗床的同一端,并控制放疗中心线与扫描中心线处于同一轴线上,此时,由于RT设备与CT设备的间距较小,便于提高两者的同轴度,使得诊断与治疗的匹配精度更高,进而改善治疗效果;当RT设备与CT设备的间距较小时,更容易在保证同轴度的情况下实现两者的装配,从而简化了整个集成设备的结构,降低了装配难度,也无需工装辅助;而且,由于RT设备和CT设备处于治疗床的同一端,可以从整体上节约安装空间,提高使用便捷性。

更为重要的是,RT设备与CT设备处于治疗床的同一端时,治疗床只需要调整移动距离即可在诊断与治疗模式中进行切换,不存在水平转动,也就是说,此时的治疗床可以仅存在一个维度方向的直线运动,而直线运动的精度较高且易于控制,可以在较大程度上提高治疗床的移动精度,进而降低治疗床对诊断和治疗的影响,辅助提高诊断与治疗的匹配精度,最终改善治疗效果。

此外,由于此时的治疗床无需进行转动,可以简化治疗床的结构,降低制造成本;还避免了处于治疗床上的患者因转动而产生眩晕感和恐惧感,提高了患者的使用舒适度。

可选地,所述RT设备和所述CT设备集成至同一个支撑系统上。此时,可以进一步提高RT设备和CT设备的同轴精度,节约安装空间,提高使用便捷性。

可选地,所述支撑系统包括设有安装部的支撑座,所述CT设备包括CT设备旋转机架,所述RT设备包括RT设备旋转机架;所述CT设备旋转机架设有CT设备射线发射器和CT设备射线接收器,所述RT设备旋转机架设有RT设备射线发射器;所述CT设备旋转机架 和所述RT设备旋转机架均套接在所述安装部上,并均与所述安装部同轴设置;所述CT设备旋转机架和所述RT设备旋转机架均在轴向和径向上固定、周向可转动。

可选地,所述RT设备旋转机架、所述CT设备旋转机架和所述安装部沿轴向依次套接,各套接处均在径向和轴向上固定连接、周向可转动连接。

可选地,所述CT设备射线发射器和所述CT设备射线接收器分别处于所述CT设备旋转机架的径向两侧,并设置在所述CT设备旋转机架套接所述RT设备旋转机架的一端。

可选地,所述RT设备射线发射器设置在所述RT设备旋转机架远离所述CT设备旋转机架的一端。

可选地,所述RT设备还包括悬臂,所述悬臂以其根部与所述RT设备旋转机架连接,并朝向远离所述CT设备旋转机架的方向延伸,所述RT设备射线发射器设置在所述悬臂的头部。

可选地,还包括屏蔽系统,所述屏蔽系统用于屏蔽所述RT设备射线发射器发射至所述CT设备射线接收器的射线。

可选地,所述安装部包括同轴地相背设置的第一安装部和第二安装部,所述CT设备旋转机架与所述第一安装部套接,并与所述第一安装部在轴向和径向上固定连接、周向可转动连接;所述RT设备旋转机架与所述第二安装部套接,并与所述第二安装部在轴向和径向上固定连接、周向可转动连接。

可选地,所述RT设备还包括配重体,所述配重体与所述RT设备射线发射器处于所述RT设备旋转机架的同一个直径上。

可选地,所述支撑系统还包括驱动件,所述驱动件用于驱动所述RT设备旋转机架或所述CT设备旋转机架周向转动。

可选地,所述驱动件包括用于驱动所述CT设备旋转机架周向转动的第一驱动件,以及用于驱动所述RT设备旋转机架周向转动的第二驱动件。

可选地,所述第一驱动件在不输出驱动力时,与所述CT设备旋 转机架锁紧配合,以便对所述CT设备旋转机架进行制动;

和/或,所述第二驱动件在不输出驱动力时,与所述RT设备旋转机架锁紧配合,以便对所述RT设备旋转机架进行制动。

可选地,所述支撑系统还包括制动件,所述制动件用于制动所述RT设备旋转机架或所述CT设备旋转机架。

可选地,所述制动件包括用于制动所述CT设备旋转机架的第一制动件,以及用于制动所述RT设备旋转机架的第二制动件。

可选地,所述RT设备旋转机架、所述CT设备旋转机架和所述安装部通过轴承套接,且与所述轴承的内外面配合的轴孔通过机加工形成,所述轴孔与所述RT设备旋转机架、所述CT设备旋转机架以及所述安装部同轴设置。

可选地,所述RT设备和所述CT设备相对独立。此时,RT设备以及CT设备的结构相对较为简单,使用更加简单便捷,可以降低制造成本以及加工难度。

可选地,所述RT设备包括RT设备旋转机架、设置在所述RT设备旋转机架上的RT设备射线发射器以及驱动所述RT设备旋转机架转动的RT设备驱动件;所述CT设备包括具有CT设备扫描环的CT设备旋转机架;所述CT设备旋转机架与所述RT设备旋转机架沿同一轴线以预定的轴向间隙间隔排布,且所述RT设备旋转机架开设有通向所述CT设备扫描环的第一轴向贯通孔。

可选地,所述第一轴向贯通孔与所述CT设备扫描环同轴设置,且所述第一轴向贯通孔的孔径不小于所述CT设备扫描环的外径。

可选地,所述CT设备扫描环内置在所述CT设备旋转机架中。

可选地,所述CT设备扫描环凸出设置在所述CT设备旋转机架的端面上,并伸入所述第一轴向贯通孔中,所述CT设备扫描环与所述第一轴向贯通孔之间具有预定的径向间隙。

可选地,还包括防护装置,所述防护装置用于屏蔽所述RT设备射线发射器发射至所述CT设备扫描环的射线。

可选地,所述CT设备还包括用于调节所述CT设备旋转机架的 高度以及倾角的调节装置。

可选地,所述RT设备旋转机架为环形筒状,所述RT设备驱动件为设置在所述RT设备旋转机架两侧、并与所述RT设备旋转机架外切的驱动滚轮。

可选地,所述RT设备包括RT设备固定机架、RT设备旋转机架和RT设备射线发射器,所述RT设备旋转机架与所述RT设备固定机架在轴向和径向上固定连接、周向可转动连接,所述RT设备射线发射器设置在所述RT设备旋转机架上;所述CT设备包括内置在所述RT设备固定机架中的CT设备扫描环,所述RT设备旋转机架开设有通向所述CT设备扫描环的第二轴向贯通孔。

可选地,所述治疗床包括床体和与所述床体可移动连接的床板,所述床体上还设有床板支撑系统;所述RT设备和所述CT设备中,其中一者处于远离所述治疗床的远端,另一者处于靠近所述治疗床的近端;当所述床板伸入处于远端的设备时,所述床板支撑系统由所述床体伸出以支撑所述床板。

可选地,当所述床板伸入处于近端的设备时,所述床板支撑系统收回至所述床体。

附图说明

图1为图1为现有技术中RT-CT集成设备一种设置方式的结构示意图;

图2为本发明所提供RT-CT集成设备采用整体式设置的结构示意图;

图3为图2所示RT-CT集成设备处于第一种工作状态的结构示意图;

图4为图2所示RT-CT集成设备处于第二种工作状态的结构示意图;

图5为图2所示RT-CT集成设备在实施例1中的剖面结构示意图;

图6为图5所示RT-CT集成设备中支撑系统的剖面结构示意图;

图7为图5所示RT-CT集成设备中CT设备的剖面结构示意图;

图8为图5所示RT-CT集成设备中RT设备的剖面结构示意图;

图9为图2所示RT-CT集成设备在实施例2中的剖面结构示意图;

图10为图9所示RT-CT集成设备中支撑系统的剖面结构示意图;

图11为图9所示RT-CT集成设备中CT设备的剖面结构示意图;

图12为图9所示RT-CT集成设备中RT设备的剖面结构示意图;

图13为图2所示RT-CT集成设备在实施例3中的剖面结构示意图;

图14为图13所示RT-CT集成设备中制动件的局部放大示意图;

图15为本发明所提供RT-CT集成设备采用分体式设置的结构示意图;

图16为图15所示RT-CT集成设备在实施例4中的整体结构示意图;

图17为图16中所示RT-CT集成设备处于第一种工作状态的结构示意图;

图18为图16所示RT-CT集成设备处于第二种工作状态的结构示意图;

图19为图16中所示RT-CT集成设备的组装分解示意图;

图20为图15所示RT-CT集成设备在实施例5中的组装分解示意图;

图21为图20所示RT-CT集成设备的组合状态示意图;

图22为图15所示RT-CT集成设备在实施例6中的结构示意图。

图1中:

RT设备100、CT设备200、治疗床300;

图2-22中:

RT设备的旋转中心线X、CT设备的旋转中心线M;

RT设备1、RT设备旋转机架11、RT设备射线发射器12、悬臂13、配重体14、RT设备旋转机架15、第一轴向贯通孔151、RT设备驱动件16、RT设备旋转机架17、第二轴向贯通孔171、RT设备固定 机架18;

CT设备2、CT设备旋转机架21、CT设备射线发射器22、CT设备射线接收器23、CT设备扫描环24、CT设备旋转机架25;

治疗床3、床体31、床板32、床板支撑系统33;

支撑系统4、安装部41、第一安装部411、第二安装部412、支撑座42、驱动件43、第一驱动件431、第二驱动件432、制动件44、第一制动件441、第二制动件442、轴承45、第一轴承451、第二轴承452、驱动控制单元46、制动控制单元47;

屏蔽系统5。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种RT-CT集成设备,能够缩短RT设备与CT设备的间距,并提高两者的相对位置精度,不仅可以减小集成设备所需安装空间,还减少了治疗床的运动维度,在较大程度上提高了诊断和放疗的精度。

以下结合附图,对本发明RT-CT集成设备进行具体介绍,以便本领域技术人员准确理解本发明的技术方案。

本文所述的上下以RT-CT集成设备正常使用状态为参照,RT-CT集成设备正常使用时,靠近地面的方向为下,远离地面的方向为上。

本文所述的轴向是指RT-CT集成设备的中轴线的延伸方向,具体而言,RT设备1的旋转中心线X即为RT设备1的中轴线,CT设备2的旋转中心线M即为CT设备2的中轴线,RT设备的旋转中心线X和CT设备的旋转中心线M的延伸方向即为所述轴向。

为便于描述,本文还可以定义前后方向。本文所述的前后以治疗床3为参照,在轴向上,治疗床3的床头所指向的方向为前,也就是说,整个RT-CT集成设备处于治疗床3的前端,则靠近治疗床3的设备在后,远离治疗床3的设备在前。

本文所述的第一、第二等词,仅为了区分结构相同或类似的两个或两个以上的部件,不表示对顺序的某种特殊限定。

如图2-4以及图15所示,本发明提供了一种RT-CT集成设备(以下简称集成设备),包括RT设备1和CT设备2,RT设备1和CT设备2置于治疗床3的同一端,且RT设备1的旋转中心线X与CT设备2的旋转中心线M处于同一条轴线上,或者说,RT设备1与CT设备2同轴设置。

具体而言,RT设备1和CT设备2可以沿轴向排布在治疗床3的同一端;理论上讲,在保证RT设备1和CT设备2的射线互不干扰的情况下,RT设备1和CT设备2还可以嵌套结构,即其中一者套装在另一者外部。本文仅针对RT设备1和CT设备2轴向排布的设置方式进行具体说明。

如图2-4所示,在其中一种设置方式中,可以将RT设备1和CT设备2集成设置,组合形成一个整体设备,即CT设备2和RT设备1采用整体式结构。具体可以将两者集成在同一个支撑系统4上,即设置统一的支撑系统4,然后将现有技术中的RT设备和CT设备进行简化,并将放疗相关装置以及CT诊断相关装置集成到所述支撑系统4上,构成所述RT设备1和CT设备2。

如图15所示,在另一种设置方式中,RT设备1和CT设备2可以相对独立,两者可以不存在连接关系,此时的集成设备是一个分体式的结构。RT设备1和CT设备2可以沿前后方向间隔排布在治疗床3的同一端,两者之间可以具有预定的轴向间隙。

不管是组合形成的整体设备还是相对独立的分体结构,本发明的集成设备中,RT设备1和CT设备2是沿轴向依次排布的,且处于治疗床3的同一端。在诊断与治疗模式的切换过程中,治疗床3只需在前、后方向上移动,不存在水平转动,如图2-4以及图15所示,本发明的集成设备使得治疗床3的前后移动完成了诊断与治疗的切换。此时,一方面,前后移动属于一种直线运动,而直线运动的精度易于控制;另一方面,在诊断和治疗过程中,治疗床3仅在前后这一个维度上存在运动,这种单一维度的运动精度更高;那么,治疗床3可以更加精确地将患者由诊断位置平移至治疗位置,降低了治疗床3对于诊 断和治疗精度的影响,使得诊断位置与治疗位置的匹配精度更高,缩减了治疗位置与肿瘤实际位置的误差,从而改善治疗效果,降低对健康细胞造成损害的几率。

再者,集成设备的设置使得治疗床3无需水平转动,从而避免了患者在转动过程中产生眩晕感和恐惧感,提高了患者在诊断和治疗过程中的舒适度。

此外,由于RT设备1和CT设备2处于治疗床3的同一端,与现有技术中分处治疗床3两端的结构形式相比,可以将RT设备1与CT设备2的间距尽可能的缩小,当两者的间距缩小时,同轴度可以得到保证,同轴度的控制难度也会得以大幅度降低。而且,RT设备1和CT设备2的间距缩小时,可以减小整个集成设备的安装空间,减少使用集成设备的限制条件,更加有利于集成设备的推广应用。

需要说明的是,图2-4以及图15中以CT设备2在前、RT设备1在后为例进行说明,但是,本领域技术人员应该可以理解,也可以RT设备1在前、CT设备2在后。换言之,RT设备1和CT设备2排布的前后顺序可以互换,当排布的前后顺序互换时,只需要替换相应的连接结构即可,本文仅以其中一种排布方式为例进行具体说明。

如图3和图4所示,当需要进行诊断时,驱动治疗床3按照图3所示箭头方向前移,治疗床3将患者带入CT设备2中;当需要进行治疗时,驱动治疗床3按照图4所示箭头方向后移,以带动患者由CT设备2转移至RT设备1中,根据CT设备2的扫描结果对需要治疗的位置进行放射治疗。上述步骤同样适用于图15所示的分体式结构。

以下结合图5-14,对图2-4所示的整体式结构的集成设备进行详细说明;对于整体式结构,以下给出三种实施例进行说明。

实施例1

如图5-8所示,集成设备可以包括RT设备1和CT设备2,两者设置在同一个支撑系统4上;其中,支撑系统4包括可设有安装部41的支撑座42,CT设备2包括CT设备旋转机架21、CT设备射线发射器22和CT设备射线接收器23,RT设备1包括RT设备旋转机架11 以及RT设备射线发射器12;CT设备射线发射器22和CT设备射线接收器23均设置在CT设备旋转机架21上,RT设备射线发射器12设置在RT设备旋转机架11上;RT设备旋转机架11和CT设备旋转机架21均套接在支撑座42的安装部41上,RT设备旋转机架11、CT设备旋转机架21以及安装部41可以同轴设置;CT设备旋转机架21和RT设备旋转机架11均在轴向和径向上固定连接,周向上可转动连接。

RT设备旋转机架11和CT设备旋转机架21套接在安装部41上的方式多样,两者均可以直接与安装部41套接,也可以将其中一者套接在另一者上,然后再通过另一者与安装部41套接。本实施例中就以RT设备旋转机架11套接在CT设备旋转机架21上为例进行说明。

如图5-8所示,RT设备旋转机架11、CT设备旋转机架21和安装部41可以沿轴向依次套接,即RT设备旋转机架11可以其后端套接在CT设备旋转机架21的前端,CT设备旋转机架21可以其后端套接在安装部41的前端,安装部41可以在轴向上延伸,并可以其后端固定设置在支撑座42上;其中,各套接处可以在轴向和径向上相对固定连接,并在周向可转动连接。

如图5所示,支撑座42可以大致设置为L型,以L型的横部支撑于地面,以L型的竖部向上延伸,此时,可以在L型的竖部设置安装部41,安装部41可以大致在横向上延伸,具体可以与L型的横部同向延伸;然后,可以将CT设备旋转机架21和RT设备旋转机架11设置为中空柱状的旋转机架,并依次套接在安装部41上,通过设置轴承等连接件,使得套接后形成仅可以周向转动的集成设备。

如图6所示,本申请的支撑系统4中,支撑座42用于承受整个集成设备的载荷,可以将其直接放置或者固定安装在地面上;安装部41可以为空心柱状,具体可以设置为具有轴向延伸的贯通孔的圆柱状结构;如上文所述,当支撑座42大致呈L型设置时,安装部41可以设置在L型的竖部,并由竖部的内端面(朝向横部的端面)沿横向延伸,此时的横向即为所述轴向。

详细地,安装部41可以其前端固定安装在支撑座42的竖部,以其后端朝向治疗床3延伸,可以在安装部41的后端设置第一轴承451,并以第一轴承451的内面与安装部41配合,第一轴承451的外面用于与CT设备旋转机架21的内面配合。其中,与第一轴承451的内面相配合的安装部41的外面可以通过机械加工而成,以形成与第一轴承451的内面配合的外轴颈,使得第一轴承451的中心线、安装部41的中心线与整个集成设备的中心线保持良好的同轴度,为CT设备旋转机架21的装配提供良好的基础。

支撑系统4还可以包括驱动件43,并通过驱动件43驱动RT设备旋转机架11和CT设备旋转机架21周向转动。驱动件43具体可以包括驱动轮,可以在RT设备旋转机架11和CT设备旋转机架21上设置与所述驱动轮匹配的被动轮,然后通过齿轮的啮合与分离实现对RT设备旋转机架11和CT设备旋转机架21的驱动与否;可以通过变换驱动轮所啮合的被动轮改变被驱动对象。

在图6所示的实施方式中,驱动件43可以设置为两个,即驱动件43可以包括第一驱动件431和第二驱动件432,第一驱动件431和第二驱动件432均可以设置为驱动轮的结构形式,当然也可以为驱动丝杠、驱动机架或者驱动轴等其他结构形式。第一驱动件431可以与CT设备旋转机架21连接,以驱动CT设备旋转机架21周向转动,第二驱动件432可以与RT设备旋转机架11连接,以驱动RT设备旋转机架11周向转动。当采用不同的驱动结构时,RT设备旋转机架11和CT设备旋转机架21也会设置相应的配合结构,以实现动力传递。以驱动轮为例,第一驱动件431和第二驱动件432均可以与动力源连通,然后通过轴向延伸的连接轴输出动力至传动齿轮等动力输出件,各动力输出件可以设置在与相应的旋转机架相对应的位置,进而实现驱动。

还可以为驱动件43设置自锁功能,以实现对RT设备旋转机架11和CT设备旋转机架21中其中一者的制动,以便另一者能够相对转动。例如:第一驱动件431可以为驱动齿轮,并可以在CT设备旋转机架 21的外周设置能够与第一驱动件431啮合的啮合齿,当第一驱动件431不输出驱动力时,将第一驱动件431锁定,限制第一驱动件431的各向自由度,便可以通过第一驱动件431锁定CT设备旋转机架21,实现了CT设备旋转机架21的制动;同理,第二驱动件432也可以具有自锁功能,以实现对RT设备旋转机架11的制动。也就是说,可以在驱动件43上集成制动功能,无需单独设置制动件44,同样可以实现对RT设备旋转机架11和CT设备旋转机架21的单独驱动与单独制动。

本申请的支撑系统4还可以单独设置制动件44,用于制动RT设备旋转机架11和CT设备旋转机架21。制动件44可以为一个部件,选择性地制动RT设备旋转机架11或CT设备旋转机架21,也可以为RT设备旋转机架11和CT设备旋转机架21单独设置相应的制动件44。如图6所示,制动件44可以包括用于制动CT设备旋机架21的第一制动件441以及用于制动RT设备旋转机架11的第二制动件442。

制动件44可以为现有技术中任意形式的制动结构,例如,通过摩擦实现制动的制动片,或者可以为通过摩擦接触而制动的制动轮,还可以为止动件。

同时,还可以在支撑系统4上设置相应的控制单元,例如,与驱动件43信号连接的驱动控制单元46、与制动件44信号连接的制动控制单元47等。

当驱动件43包括第一驱动件431和第二驱动件432时,第一驱动件431和第二驱动件432均可以与驱动控制单元46连接,当接收到驱动指令时,根据指令要求完成对CT设备旋转机架21或RT设备旋转机架11的驱动;当没有接收到驱动指令时,可以禁止CT设备旋转机架21或RT设备旋转机架11转动,以实现上述锁定制动功能。

当设有制动控制单元47时,可以通过制动控制单元47向制动件44发送制动指令,以控制CT设备旋转机架21或RT设备旋转机架11制动。以制动件44包括第一制动件441和第二制动件442为例,两者均可以与制动控制单元47信号连接,当接收到制动指令时,根据指令要求阻止CT设备旋转机架21或RT设备旋转机架11转动,以实现相 应旋转机架的制定;当没有接收到制动指令时,可以解除制动。

所述制动控制单元47和驱动控制单元46也可以信号连通,以便对制动和驱动信号进行协调,避免出现矛盾控制指令。而且,所述驱动指令和制动指令的内容可以根据需要进行定义,在上述实施例中,以驱动指令为执行驱动动作、制动指令为执行制动动作为例进行说明;本领域技术人员可以根据需要将驱动指令调整为不执行驱动动作,也可以将制动指令调整为不执行制动动作等,具体可以根据CT设备旋转机架21和RT设备旋转机架11的常态进行设定。

所述信号连接是指以有线或者无线的方式实现信号传递的一种连接方式。

如图7所示,CT设备旋转机架21可以设置为中空的环形结构机架,其内面的前端可以设置为能够与上述第一轴承451配合的结构;CT设备旋转机架21的外面可以设置为与第一驱动件431配合的相应形式,具体可以为外面的任意部位,可以为前端、后端或者处于前后两端之间的部分。

在CT设备旋转机架21的后端外面可以装配第二轴承452,用于连接RT设备旋转机架11;其中,CT设备旋转机架21装配第二轴承452的部分可以通过机加工进行处理,以形成与第二轴承452配合的外轴颈,进而保证CT设备旋转机架21与第二轴承452的同轴度。同理,CT设备旋转机架21的前端与第一轴承451配合的部分也可以采用机加工的形式进行处理,以形成与第一轴承451配合的内轴孔,从而保证CT设备旋转机架21与第一轴承451的同轴度。

本申请的CT设备2中,可以将CT设备射线发射器22和CT设备射线接收器23设置在CT设备旋转机架21的径向两侧,以保证CT设备射线发射器22所发射的射线能够被CT设备射线接收器23所接收;而且,在CT设备旋转机架21转动过程中,CT设备射线发射器22和CT设备射线接收器23也会随着转动,当CT设备射线发生器和CT设备射线接收器23处于径向两侧时,能够提高CT设备旋转机架21的平衡度,进而提高转动的平稳的。当CT设备旋转机架21套接 在安装部41上时,CT设备射线发射器22和CT设备射线接收器23可以处于上下方向,具体可以CT设备射线发射器22在上、CT设备射线接收器23在下,如图5所示。

还可以将CT设备射线发射器22和CT设备射线接收器23设置在CT设备旋转机架21的后端,靠近治疗床3的方向,以缩小治疗床3伸入扫描空间时的移动距离,提高治疗床3对患者的支撑可靠性。当然,本领域技术人员也可以根据需要调整CT设备射线发射器22和CT设备射线接收器23的安装位置,不限于CT设备旋转机架21的后端,还可以为前端或者CT设备旋转机架21轴向的任意位置。

CT设备射线发射器22和CT设备射线接收器23可以成对安装,具体可以设置多对CT设备射线发射器22和CT设备射线接收器23;相应的CT设备射线发射器22和CT设备射线接收器23可以处于径向两侧,以便对患者进行全面扫描。

如图8所示,本申请的RT设备1中,RT设备射线发射器12具体可以处于RT设备旋转机架11的上方,还可以设置在RT设备旋转机架11的后端,即靠近治疗床3、远离CT设备旋转机架21的一端。此时,一方面,RT设备射线发射器12具有更多的安装空间,提高了安装便捷性;另一方面,RT设备射线发射器12还可以尽可能地远离CT设备射线发射器22和CT设备射线接收器23,以避免与CT设备2干扰,也可以减少其所发生的高能射线对于CT设备2的损伤。

更为具体地,RT设备1还可以设置悬臂13,悬臂13可以大致在轴向上延伸,或者由前至后延伸;悬臂13的前端构成其根部,后端构成其头部,则悬臂13可以其根部固定连接在RT设备旋转机架11上,然后将RT设备射线发射器12安装在悬臂13的头部,如图8所示。

由于RT设备射线发射器12所发射的为MV级的高能射线,而CT设备射线发射器22所发射的为KV级的射线,也就是说,RT设备射线发射器12所发射的射线有可能损坏CT设备2,则通过上述的悬臂13,可以增加RT设备射线发射器12至CT设备2的轴向距离,进而使得RT设备射线发射器12与CT设备2之间具有一定的安全距离, 避免RT设备射线发射器12发出的射线损伤CT设备2,尤其是CT设备射线接收器23。

本领域技术人员可以根据需要设置悬臂13的长度,以根据需要增加悬臂13的长度,进而延长RT设备射线发射器12至CT设备2的距离。

还可以设置屏蔽系统5,如图5所示,具体可以在CT设备射线接收器23的后端设置屏蔽系统5,以屏蔽RT设备射线发射器12发射的、有可能被CT设备射线接收器23所接收的射线。屏蔽系统5具体可以为屏蔽板等结构形式。屏蔽系统5的位置也不限于CT设备射线发射器22的后端,具体可以为由RT设备射线发射器12至CT设备射线接收器23的整个射线传递路径上的任意位置。

如图8所示,RT设备1还可以包括配重体14,配重体14与RT设备射线发射器12可以处于同一直径上,具体可以处于RT设备射线发射器12所在的径向直线的另一端,以使得RT设备旋转机架11能够平衡转动,提高RT设备旋转机架11的转动稳定性。

为实现RT设备旋转机架11的安装,可以将RT设备旋转机架11的前端套接在上述第二轴承452上,具体可以套接在第二轴承452的外面。此时,也可以对RT设备旋转机架11的内端面进行机加工处理,以形成与第二轴承452的外面相配合的内轴孔,以保证RT设备旋转机架11与第二轴承452的同轴度,最终使得RT设备旋转机架11、CT设备旋转机架21以及安装部41具有较高的同轴度,提高诊断和治疗精度。

另外,本实施例中,通过第一轴承451和第二轴承452实现了套接,还可以保证套接处的轴向和径向定位可靠性,同时使得相互套接的两个部件具有足够的周向转动自由度,不仅结构简单,还具有较高的使用可靠性以及便捷性。当然,本领域技术人员也可以采用轴承配合以外的其他连接方式实现周向转动,此处不再赘述。

而且,与第一轴承451和第二轴承452配合的轴孔以及轴颈均可以采用机加工形成,从而保证第一轴承451、第二轴承452以及RT 设备旋转机架11、CT设备旋转机架21以及安装部41同轴设置。

本实施例中,以CT设备旋转机架21套接在安装部41外、RT设备旋转机架11套接在CT设备旋转机架21外为例,但是,这仅是一种具体套接方式,在各套接处,套接的内外关系可以互换。

实施例2

如图9-12所示,如上述实施例1所述,RT设备旋转机架11和CT设备旋转机架21也可以直接与安装部41套接,本实施例中,以实施例1为基础,将RT设备旋转机架11和CT设备旋转机架21分别套接在支撑座42的两端。

如图9-12所示,支撑系统4的支撑座42中,安装部41可以包括第一安装部411和第二安装部412,第一安装部411和第二安装部412可以相背地设置在支撑座42的前后两端,并且可以同轴设置;可以将CT设备旋转机架21套接在第一安装部411上,将RT设备旋转机架11套接在第二安装部412上,如图9所示;同时,可以使得CT设备旋转机架21与第一安装部411轴向和径向固定连接,周向可转动连接,RT设备旋转机架11与第二安装部412在轴向和径向上固定连接,周向可转动连接。

具体也可以设置轴承45实现CT设备旋转机架21与第一安装部411的套接,以及RT设备旋转机架11与第二安装部412的套接。第一安装部411和第二安装部412均可以类比实施例1中的安装部41进行设置,第一安装部411和第二安装部412的区别可以仅在于延伸方向,其中一个朝前延伸,另一个朝后延伸;在本实施例中,以第一安装部411朝前、第二安装部412朝后延伸为例进行说明。

具体地,本实施例中的CT设备射线发射器22和CT设备射线接收器23可以设置在CT设备旋转机架21的前端面;RT设备射线发射器12可以设置在RT设备旋转机架11的后端面,如图9所示,由于CT设备2与RT设备1相背设置,RT设备射线发射器12与CT设备2之间间隔有第一安装部411和第二安装部412,则此时RT设备射线发射器12所发出的高能射线基本上不会传递到CT设备2,故可以无 需设置上述屏蔽系统5。此时,还可以将RT设备射线发射器12直接安装在RT设备旋转机架11上,而无需设置上述连接用的悬臂13结构。

第一安装部411和第二安装部412可以设置为关于支撑座42前后对称的结构形式,也可以根据需要进行调整;RT设备旋转机架11和CT设备旋转机架21也可以前后对称设置,或者结构大致相同。

本实施例中,第一安装部411和第二安装部412可以一体成型地设置在支撑座42上,以提高两者的同轴度。而且,此时的RT设备旋转机架11和CT设备旋转机架21直接安装在支撑座42上,两者之间不存在配合关系,可以提高轴向装配可靠性,提高同轴度的控制精度,降低装配难度。

如图10所示,支撑系统4的支撑座42可以大致设置为倒置的T字型结构,以T字型的横部支撑于地面,竖部的两侧分别设置横向延伸的第一安装部411和第二安装部412,分别实现CT设备旋转机架21和RT设备旋转机架11的安装。

还可以设置第一驱动件431和第二驱动件432,具体结构可以参照实施例1进行设置,此处不再赘述。

需要说明的是,由于本实施例中CT设备2和RT设备1不存在直接装配关系,那么,可以不设置制动件44或者省去制动功能,以进一步简化集成设备的结构。当然,也可以类比实施例1中的驱动件43,将制动功能集成在驱动件43上,以更好地控制CT设备2和RT设备1的运动。

如图11所示,本实施例中的CT设备2的结构可以大致与实施例1相同,CT设备旋转机架21也可以设置为中空圆柱状结构,形成中空的环形旋转机架状结构,并在其上设置CT设备射线发射器22和CT设备射线接收器23,具体设置方式也可以参照实施例1。由图11可知,由于此时无需将RT设备1套接在CT设备2上,则可以无需在CT设备旋转机架21上设置第二轴承452。实际上,本实施例中的CT设备2与实施例1的区别可以仅在于朝向。

如图12所示,本实施例的RT设备1也可以类比实施例1进行设置,如上文所述,本实施例的RT设备1可以省去悬臂13。

本实施例的其他结构均可以参照实施例1进行设置,例如,第一安装部411与CT设备的旋转机架21的套接、第二安装部412与RT设备旋转机架11的套接均可以采用轴承45,还可以对与轴承45配合的轴孔或轴颈进行机加工处理,以提高同轴度,保证诊断和治疗精度。

实施例3

如图13和图14所示,在实施例2中CT设备2和RT设备1相背设置的实施方式中,还可以单独设置制动件44。

具体地,如图13所示,支撑系统4还可以包括制动件44,制动件44可以作为一个独立的部件设置在支撑座42上,用于控制CT设备2或RT设备1的制动,也可以类比实施例1中的制动件44进行设置,还可以设置相应的制动控制单元47,此处不再一一赘述,烦请参照实施例1。

详细地,如图14所示,制动件44还可以包括第一制动件441和第二制动件442,以分别控制CT设备旋转机架21和RT设备旋转机架11的制动,两者均可以与制动控制单元47信号连接。

本实施例的具体方案均可以参照实施例2进行设置,或者说其与实施例2的区别可以仅在于制动件44。

实施例4

如图15所示,本申请的集成设备可以采用分体式结构,以下结合附图,对于分体式结构的具体形式进行详细说明。

如图16-19所示,本实施例中RT设备1可以包括RT设备旋转机架15、设置在RT设备旋转机架15上的RT射线发射器12以及用于驱动RT设备旋转机架15转动的RT设备驱动件16;CT设备2可以包括CT设备扫描环24和CT设备旋转机架25,其中,CT设备扫描环24设置在CT设备旋转机架25上;此时,CT设备旋转机架25和RT设备旋转机架15可以沿轴向排布在同一轴线上,并可以控制CT设备旋转机架25与RT设备旋转机架15的轴向距离处于预定范围内, 或者说,CT设备旋转机架25和RT设备旋转机架15之间存在预定的轴向间隙;同时,还可以在RT设备旋转机架15上开设有能够通向CT设备扫描环24的第一轴向贯通孔151。

图16-19中,以RT设备旋转机架15在后、CT设备旋转机架25在前进行说明。如图16所示,RT设备旋转机架15和CT设备旋转机架25可以相对独立,RT设备旋转机架15可以作为RT设备射线发射器12的承载基础,用于安装RT设备射线发射器12;CT设备旋转机架25可以作为CT设备扫描环24的承载基础,具体可以将CT设备扫描环24内置在CT机架25中,然后将RT设备旋转机架15和CT设备旋转机架25贴近,使得两者以预定的轴向间隙间隔排布在治疗床3的同一端。由于RT设备旋转机架15上开设第一轴向贯通孔151,使得治疗床3能够穿过第一轴向贯通孔151而到达CT设备扫描环24进行诊断。

如图17所示,当需要诊断时,可以驱动治疗床3前移,以带动患者进入CT设备扫描环24的扫描区域,对患者进行诊断;当诊断结束后,可以驱动治疗床3后移,以到达与RT设备射线发射器12对应的位置,进行放疗,如图18所示。

详细地,可以先将患者使用固定装置固定在治疗床3的床板32上(例如头部可使用头枕和头模固定),然后驱动床板32向前伸出,经RT设备旋转机架15中间的第一轴向贯通孔151伸入到CT设备扫描环24的检查孔中,进入诊断模式;CT进行扫描,在床板32上设有铅标记点,当扫描完成后在CT图像上可确定肿瘤位置和铅标记点位置,通过软件计算可得到肿瘤的预设位置与实际位置的偏差值。然后,可以驱动床板32后移,缩回到达治疗位置,即图18所示的位置,此时,床板32可根据上述偏差值修正患者的位置,最终使得实际治疗位置更加准确,达到精确治疗的目的。

RT设备旋转机架15和CT设备旋转机架25均可以为现有的结构。其中,RT设备旋转机架15可以为现有RT设备中除去相关驱动结构的其他部分,具体可以为含有RT设备射线发射器12的旋转机架;CT 设备旋转机架25可以为现有技术中CT设备的主体部分,具体可以仅将其中含有CT设备扫描环24的部分作为本申请的CT设备2。

如图19所示,RT设备旋转机架15可以为环形滚筒式结构;通常,现有技术中会在RT设备旋转机架15中内置相应的驱动结构,此处为简化RT设备1,同时便于第一轴向贯通孔151的开设,可以单独设置RT设备旋转机架15的驱动结构。如图19所示,RT设备驱动件16可以为设置在RT机架15两侧的驱动滚轮,具体可以与RT设备旋转机架15的两侧相外切,还可以设置电机等动力源,用于带动驱动滚轮转动,进而实现RT设备旋转机架15的旋转。

CT机架25可以为与RT机架15匹配的环状结构,还可以设置为其他形式,主要能够用于容纳CT设备扫描环24,并使得扫描中心线M与放疗中心线X同轴设置即可。可以理解,CT机架25还可以内置用于驱动CT设备扫描环24转动的驱动结构。

此外,RT设备旋转机架15上的第一轴向贯通孔151的孔径可以大于等于CT设备扫描环24的外径,以便治疗床3能够经由第一轴向贯通孔151而进入CT设备扫描环中。具体而言,第一轴向贯通孔151可以与CT设备扫描环24同轴设置,且第一轴向贯通孔151的孔径可以大致等于CT设备扫描环24的外径,此时,RT设备旋转机架15的转动与CT设备扫描环24的转动可以相对独立而互不干扰。

所述预定的轴向间隙通常以防止RT设备旋转机架15和CT设备旋转机架25产生碰撞接触为宜。

为提高CT设备旋转机架25与RT设备旋转机架15的同轴度,本申请的CT设备2还可以包括用于调节CT设备旋转机架25的高度以及倾角的调节装置。所述调节装置的具体形式请参照现有技术,此处不再赘述。

实施例5

如图20-21所示,在实施例4的基础上,本申请还可以进一步改进形成实施例5所示的分体式结构。

如图21所示,可以将CT设备扫描环24设置在CT设备旋转机 架25的一端面上,具体可以由CT设备旋转机架25的一端面凸出设置,并在轴向上延伸,图21中以CT设备扫描环24凸出设置在CT设备旋转机架25的后端面上为例,此时,CT设备扫描环24朝向RT设备旋转机架15延伸;RT设备旋转机架15上的第一轴向贯通孔151可以足以容纳CT设备扫描环24,则可以将CT设备扫描环24直接伸入第一轴向贯通孔151中,如图21所示。

此时,CT设备扫描环24与第一轴向贯通孔151之间可以具有预定的径向间隙,以避免CT设备扫描环24和RT设备旋转机架15产生接触碰撞,进而保证CT设备扫描环24的转动可靠性。

同时,RT设备旋转机架15与CT设备旋转机架25之间还可以具有实施例4中所述的预定的轴向间隙,以避免RT机架15的前端面与CT机架25的后端面接触。

本实施例与实施例4的区别可以仅在于CT设备扫描环24凸出设置在CT设备旋转机架25的一端面,其他部分均可以参照实施例4进行设置。

此外,本实施例中还可以设置防护装置,以便对CT设备扫描环24进行防护,用于屏蔽RT设备射线发射器12有可能发射到CT设备扫描环24的射线,进而提高CT设备扫描环24的使用可靠性,延长CT设备扫描环24的使用寿命。

实施例6

如图22所示,本申请的集成设备的分体式结构还可以通过对现有技术中的RT设备改进得到。

详细地,本实施例中,RT设备1可以包括RT设备固定机架18、RT设备旋转机架17和RT设备射线发射器12,RT设备旋转机架17与RT设备固定机架18在轴向和径向上固定连接、周向可转动连接,具体可以采用现有技术中的结构实现上述连接关系,还可以通过轴承实现RT设备旋转机架17与RT设备固定机架18的连接,以实现上述连接关系。可以将RT设备射线发射器12固定设置在所述RT设备旋转机架17上,具体方式可以参考现有技术。

所述CT设备2可以包括内置在所述RT设备固定机架18中的CT设备扫描环24,换言之,CT设备2可以仅包括进行扫描的CT设备扫描环24,然后通过RT设备1的RT设备固定机架18对其进行固定支撑。同时,可以在RT设备旋转机架17上开设有通向所述CT设备扫描环24的第二轴向贯通孔171,以形成图22所示的集成设备。

由于RT设备固定机架18中内置有用于驱动RT设备旋转机架17转动的驱动结构,则可以无需为RT设备旋转机架17的转动单独设置驱动结构,从外形上看,本实施例的集成设备可以与现有技术中的RT设备无异。

同时,可以利用RT设备固定机架18中的驱动结构实现对CT设备扫描环24的驱动,具体可以参照CT设备扫描环24的驱动结构进行改进,或者将CT设备扫描环24的相应驱动结构也内置在RT设备固定机架18中。

此时,第二轴向贯通孔171也可以与CT设备扫描环24同轴设置,其孔径也可以根据需要进行设置,通常不小于CT设备扫描环24的外径。

在上述基础上,对于本申请的集成设备,不管是整体式还是分体式结构,都必须保证扫描中心线M与放疗中心线X同轴。关于同轴的确定可以RT设备的等中心点为参照。所谓等中心点是指,是指RT设备射线发射器12的治疗头的旋转轴和RT设备旋转机架15的旋转轴的交点,也是治疗过程中重要的定位点;治疗时,要求所述等中心点的定位精度小于±1mm,因此,保证此点的定位精度才能保证治疗的准确度。

同轴设置的优点是定位准确,结构设计简单,减少因运动部件多导致定位精度下降问题。CT设备2与RT设备1同轴时,可最大限度保证定位的准确性;同时,CT设备2通过断层扫描重建三维模型,可准确定位出内部肿瘤的位置和体表定位点的位置;再通过RT设备1的定位,计算出位置偏差,进而调整治疗床3的位置,以确保治疗的定位准确性,最终减少因运动部件过多引起的累计误差,解决了因误 差引起的定位不准问题。

采用本申请的集成设备,均可以按照以下步骤执行诊断和治疗:

开始→治疗床3移入→进入CT设备2→CT设备2进行扫描→进入RT设备1→RT设备1进行放疗→治疗床3移出→结束。

此外,本申请的集成设备中,治疗床3的结构也可以进行相应改进。请进一步参照图17和图18,治疗床3可以包括床体31和与所述床体31可移动连接的床板32,所述床体31上还可以设有床板支撑系统33,以便在床板32伸出过长时对床板32进行支撑。

具体而言,所述RT设备1和所述CT设备2中,其中一者处于远离所述治疗床3的远端,另一者处于靠近所述治疗床3的近端;当所述床板32伸入处于远端的设备时,所述床板支撑系统33可以由所述床体31伸出以支撑所述床板32,如图17所示;当床板32缩回,伸入处于近端的设备时,床板支撑系统33可以收回到床体31,如图18所示。

所述床板支撑系统33可以为各种结构形式,具体可以为撑杆或者为辅助支撑板,可以采用可折叠或者可抽拉的结构形式连接在床体31上,可以参照现有技术进行设置,此处不再详述。

需要强调的是,集成设备采用整体式和分体式的具体形式多样,本文仅以其中六种具体形式为例进行具体说明;但是,本领域技术人员应该可以由上述实施例推导出更多的实施方式,本文的核心在于将RT设备1和CT设备2置于治疗床3的同一端,凡是能够实现的方式均应该属于本申请的保护范围。

本领域技术人员应该可以理解,诊断设备不限于上述CT设备,还可以采用其他设备替代本申请的CT设备,形成新的集成设备。例如,诊断设备还可以为X射线机、PET、ECT等设备,此时,也可以采用上述CT设备的结构对这些设备进行改进,以便与RT设备集成。

以上对本发明所提供的RT-CT集成设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出,对于本技术 领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

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