立体定向放疗设备的制作方法

本实用新型涉及医疗器械领域，特别涉及一种立体定向放疗设备。

背景技术：

立体定向放疗设备是一种以治疗颅脑疾病为主的大型医疗设备。立体定向放疗设备是根据立体几何定向原理，将颅内的正常组织或病变组织选择性地确定为靶点，使用钴-60产生的伽玛射线进行一次性大剂量地聚焦照射该靶点，使之产生局灶性的坏死或功能改变而达到治疗疾病的目的。

目前大部分立体定向设备可以包括滚筒和治疗头等，该治疗头设置在滚筒的内表面上，通常该立体定向设备的工作模式分为共面旋转和非共面旋转两种模式，在该共面旋转模式下，指治疗头在滚筒的自转下绕滚筒的轴线旋转；在该非共面旋转模式下，治疗头不仅能够在滚筒的自转下绕滚筒的轴线旋转，治疗头还可以沿滚筒的轴向方向运动。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：

在立体定向设备处于非共面旋转模式时，治疗头的摆动半角(也即治疗头自身沿垂直于滚筒的纵截面的方向旋转的最大角度的一半)较小，若要增大治疗头的摆动半角，则需要增大滚筒的进深(也即滚筒的长度)，此时，会导致滚筒的整体重量较大。

技术实现要素：

本申请提供了一种立体定向放疗设备，可以解决现有的滚筒的整体重量较大的问题。所述技术方案如下：

提供了一种立体定向放疗设备，包括：

滚筒、治疗头和治疗床；

所述治疗头设置在所述滚筒上，所述治疗头可绕所述滚筒的旋转轴转动，所述治疗头上设置有第一驱动组件，所述第一驱动组件用于带动治疗头在所述滚筒的轴向方向上运动；

所述治疗床用于承载患者，所述治疗床沿所述滚筒的轴线方向伸入所述滚筒内，所述治疗床上设置有第二驱动组件，所述第二驱动组件用于带动所述治疗床移动，以使所述治疗头的射束穿过患者的靶区；

其中，所述立体定向放疗设备的等中心位于所述滚筒的旋转轴上，所述靶区位于所述旋转轴与所述治疗头之间。

可选的，所述治疗头为多源聚焦治疗头，所述多源聚焦治疗头发出的多个射束聚焦在交点处；

所述治疗头的射束穿过患者的靶区具体为所述交点位于所述靶区中。

可选的，所述立体定向放疗设备还包括滚筒驱动组件，所述滚筒驱动组件与所述第二驱动组件连接，所述滚筒驱动组件用于向所述第二驱动组件发送滚筒的机架角；

所述第一驱动组件与所述第二驱动组件连接，所述第一驱动组件用于向所述第二驱动组件发送治疗头的偏转角；

所述第二驱动组件用于根据所述滚筒的机架角和治疗头的偏转角驱动治疗床的移动。

可选的，所述滚筒旋转一周包括至少10个控制点，每个控制点分别对应一个滚筒的机架角、治疗头的偏转角和治疗床的位置信息。

可选的，所述放疗设备还包括控制器和探测器，所述控制器与所述探测器连接，

所述控制器用于接收治疗计划并依照治疗计划控制所述滚筒及所述治疗头的运动；

所述探测器用于探测所述治疗头的射束剂量，向所述控制器发送所述射束剂量；

所述控制器还用于根据所述射束剂量与所述治疗计划中的射束剂量调整治疗计划。

可选的，所述调整治疗计划包括调整控制点、控制点的治疗时间、总治疗时间、治疗头的偏转角以及机架角中的至少一个。

可选的，所述第一驱动组件用于带动所述治疗头在所述滚筒的轴向方向上沿圆弧运动。

可选的，所述第一驱动组件包括：圆弧轨道和驱动部，所述圆弧轨道与所述滚筒固定连接，所述圆弧轨道与所述治疗头活动连接，所述驱动部用于带动所述治疗头在所述圆弧轨道上滑动；

其中，所述圆弧轨道的圆心位于所述滚筒的旋转轴与所述治疗头之间。

可选的，所述治疗头的重心与所述圆弧的圆心重合。

可选的，所述治疗头的重心位于所述滚筒的旋转轴上。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本实用新型实施例提供的立体定向设备，治疗头在第一驱动组件的带动下在滚筒的轴向方向上运动，由于靶区位于滚筒的旋转轴与治疗头之间，该治疗头在滚筒的轴向方向上进行弧形摆动时的摆动半径较小，在本实用新型实施例与相关技术中的治疗头的源焦距相同，且滚筒的进深相同的前提下，本实用新型实施例中的治疗头的摆动半角大于相关技术中的治疗头的摆动半角，因此本实用新型实施例提供的立体定向设备无需通过增大滚筒的进深来获取较大的治疗头的转动半角，有效的降低了滚筒的质量。进一步的，降低了滚筒形成类似封闭空间的场景的概率，提高了患者的治疗体验，并且在采用该立体定向设备治疗患有幽闭恐惧症的患者时，降低了该患者的幽闭恐惧症加剧的概率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是相关技术提供的一种立体定向放疗设备的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种立体定向设备的结构示意图；

图3是本实用新型实施例体用的另一种立体定向设备的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种第一驱动组件的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

请参考图1，图1是相关技术提供的一种立体定向放疗设备的结构示意图，该立体定向放疗设备可以包括：滚筒01和治疗头02，该治疗头02设置在滚筒01上，示例的，该治疗头02可以是在滚筒01的带动下沿滚筒01的旋转轴L0旋转。此外，为了实现非共面的照射治疗，如图1所示，治疗头还可以沿滚筒01的轴向方向运动，示例的，如图1所示的，治疗头02可以是沿方向x0进行弧形摆动，在现有设计中，为了实现立体定向放射治疗，治疗头02的等中心焦点O’始终与立体定向设备等中心重合，该立体定向设备等中心位于滚筒01的旋转轴L0上，因此治疗头02的等中心焦点O’也位于滚筒01的旋转轴L0上。

为了扩大立体定向放疗设备的治疗范围，需要增大治疗头02的摆动半角α0，需要增大滚筒01的进深，因此目前的立体定向放疗设备是通过增大滚筒01的进深来获取较大的治疗头02的摆动半角α0。此时，当增大治疗头02的摆动半角α0时，滚筒01的整体重量较大，并且，进深较大的滚筒01会形成类似封闭空间的场景，影响患者的治疗体验，尤其对一些患有幽闭恐惧症的患者，会导致其幽闭恐惧症加剧。

本实用新型实施例提供的立体定向设备无需通过增大滚筒的进深来获取较大的治疗头的转动半角。请参考图2，图2是本实用新型实施例提供的一种立体定向设备的结构示意图，该立体定向设备可以包括：

滚筒10、治疗头20和治疗床30。

该治疗头20设置在滚筒10上，该治疗头20可绕滚筒10的旋转轴L转动，该治疗头20上设置有第一驱动组件21，该第一驱动组件21用于带动治疗头20在滚筒10的轴向方向上运动，也即是，在滚筒10的旋转轴L的所在方向上运动，示例的，治疗头在滚筒的轴向方向上运动可以是，第一驱动组件21用于带动治疗头20在滚筒10沿方向x进行弧形摆动，或是，治疗头20沿x方向直线运动，本申请对此不做限定。治疗头20可绕滚筒10的旋转轴L转动，可以是治疗头20在滚筒10的带动下绕滚筒10的旋转轴L转动，也可以是滚筒10固定，治疗头20绕滚筒10的旋转轴L转动，本申请对此不做限定。

该治疗床30用于承载患者，该治疗床30沿滚筒10的旋转轴L所在方向伸入滚筒10内，该治疗床30上设置有第二驱动组件31，该第二驱动组件31用于带动治疗床30移动，以使治疗头20的射束穿过患者的靶区A。

其中，该立体放疗设备的等中心位于滚筒10的旋转轴L上，在该立体定向设备对患者进行治疗时，靶区A的位置可能在治疗床10移动的情况下发生变换，但该靶区A始终位于该旋转轴L与治疗头20之间。

示例的，该治疗头20可以为多源聚焦治疗头，该多源聚焦治疗头发出的多个射束聚焦在交点O(通常称为等中心焦点O)处，该治疗头20的射束穿过患者的靶区A具体为交点位于靶区A中，也即是，多源聚焦治疗头的等中心焦点O位于靶区A中，通常情况下，该多源聚焦治疗头的等中心焦点O位于靶区A的中心处。当然，治疗头20还可以是X刀，本申请对治疗头不做限定。在本实用新型实施例中，所述多源聚焦治疗头可以是γ射线实现多源聚焦，也可以是X射线实现多源聚焦。

在本实用新型实施例中，由于靶区位于滚筒的旋转轴与治疗头之间，若该治疗头为多源聚焦治疗头，则该多源聚焦治疗头的等中心焦点位于滚筒的旋转轴与治疗头之间，而相关技术中，治疗头的等中心焦点始终位于滚筒的旋转轴上，在本实用新型实施例与相关技术中的治疗头的源焦距(也即等中心焦点与治疗头之间的距离)相同，且滚筒的进深相同的前提下，本实用新型实施例中的治疗头的旋转半径(也即治疗头在滚筒的轴向上进行弧形摆动时的摆动半径)小于相关技术中的治疗头的旋转半径，因此，本实用新型实施例中的治疗头的摆动半角大于相关技术中的治疗头的摆动半角，本实用新型实施例提供的立体定向设备无需通过增大滚筒的进深来获取较大的治疗头的转动半角。

综上所述，本实用新型实施例提供的立体定向设备，治疗头在第一驱动组件的带动下在滚筒的轴向方向上运动，由于靶区位于滚筒的旋转轴与治疗头之间，该治疗头在滚筒的轴向方向上进行弧形摆动时的摆动半径较小，在本实用新型实施例与相关技术中的治疗头的源焦距相同，且滚筒的进深相同的前提下，本实用新型实施例中的治疗头的摆动半角大于相关技术中的治疗头的摆动半角，因此本实用新型实施例提供的立体定向设备无需通过增大滚筒的进深来获取较大的治疗头的转动半角，有效的降低了滚筒的质量。进一步的，降低了滚筒形成类似封闭空间的场景的概率，提高了患者的治疗体验，并且在采用该立体定向设备治疗患有幽闭恐惧症的患者时，降低了该患者的幽闭恐惧症加剧的概率。

可选的，请参考图3，图3是本实用新型实施例体用的另一种立体定向设备的结构示意图，该立体定向设备还可以包括：滚筒驱动组件11，该滚筒驱动组件11用于驱动滚筒10绕滚筒10的旋转轴L转动，该滚筒驱动组件11与第二驱动组件31电连接，该滚筒驱动组31件用于向第二驱动组件发送滚筒10的机架角；第一驱动组件21与第二驱动组件31电连接，该第一驱动组件21用于向第二驱动组件31发送治疗头20的偏转角；第二驱动组件31用于根据滚筒的机架角和治疗头的偏转角驱动治疗床30的移动。

示例的，如图3所示，在治疗头20上还设置了第一角度探测器22，该第一角度探测器22与第一驱动组件21电连接，该第一角度探测器22用于探测治疗头的偏转角。

在滚筒10上还设置了第二角度探测器12，该第二角度探测器12与滚筒驱动组件11电连接，该第二角度探测器12用于探测滚筒的机架角。

治疗床30上还设置有驱动控制器32，该驱动控制器32与第二驱动组件31电连接，且该驱动控制器32还分别与第一角度探测器22以及第二角度探测器12电连接，在该驱动控制器32中存储有滚筒的机架角、治疗头的偏转角以及治疗床的位置信息的对应关系。例如，滚筒10旋转一周包括至少10个控制点(例如，包括360个控制点)，每个控制点分别对应一个滚筒的机架角、治疗头的偏转角和治疗床的位置信息，可以将该至少10个控制点存储在治疗床30上设置的驱动控制器32中。该驱动控制器32可以接收第一角度探测器22发送的治疗头的偏转角和第二角度探测器12发送的滚筒的机架角，该驱动控制器32可以基于治疗头的偏转角、滚筒的机架角和治疗床的位置信息的对应关系，控制第二驱动组件31驱动治疗床30移动。

可选的，如图3所示，该放疗设备还包括控制器41和探测器42。该控制器41用于接收治疗计划并依照治疗计划控制滚筒10及治疗头20的运动。示例的，该控制器41可以分别与滚筒驱动组件11以及第一驱动组件21电连接，该控制器41可以向第一驱动组件21发送治疗头的偏转角的第一角度信息，第一驱动组件41可以基于该第一角度信息控制治疗头20移动；该控制器41可以向滚筒驱动组件11发送滚筒的机架角的第二角度信息，滚筒驱动组件11可以基于该第二角度信息控制滚筒10移动。该控制器41还可以控制治疗头20的出束时间。

示例的，探测器42设置在治疗头20的相对位置处，治疗头20发出的射束穿过患者后被探测器42接收，探测器42用于探测治疗头20的射束剂量，并向控制器42发送该射束剂量。在本实用新型实施例中，探测器可以是固定探测器，也可以是可移动探测器。可移动探测器即探测器可以随治疗头射束的方向和位置进行适应性运动，以接收不同位置和方向的射束。

或者，示例的，探测器42通常设置在治疗头20的射线出束口的位置处，该探测器42用于探测治疗头20的散射的射束，以确定治疗头的射束剂量，并向控制器42发送该射束剂量。示例的，其可以是基于切伦科夫辐射原理，实现治疗头的射束剂量的监测。

该控制器42还用于在确定出接收到的射束剂量与治疗计划中对应的射束剂量不相同时，根据接收到的射束剂量与治疗计划中的射束剂量重新调整治疗计划。可选的，该调整治疗计划可以包括调整控制点、控制点的治疗时间、总治疗时间、治疗头的偏转角以及机架角中的至少一个。

在本实用新型实施例中，第一驱动组件带动治疗头在滚筒的轴向方向上运动，可以是在滚筒的轴向方向上沿圆弧运动，还可以是在滚筒的轴向方向上沿直线运动，本申请对此不做限定，下面仅以在滚筒的轴向方向上沿圆弧运动为例进行示例说明。

实际应用中，当第一驱动组件带动治疗头在滚筒的轴向方向上运动时，使得患者的靶区位于滚筒的旋转轴与治疗头之间有多种可实现方式，本实用新型实施例以以下为例进行示意性说明：

示例的，请参考图4，图4是本实用新型实施例提供的一种第一驱动组件的结构示意图，该第一驱动组件21可以包括：圆弧轨道211和驱动部212，该圆弧轨道211与滚筒(图4中未画出)固定连接，该圆弧轨道211与治疗头20活动连接，该驱动部212用于带动治疗头20在圆弧轨道211上滑动。当治疗头20在圆弧轨道211上滑动时，治疗头20绕圆弧轨道211的圆心旋转。实际应用中，在设计圆弧轨道211时，需要保证该圆弧轨道211的圆心位于滚筒的旋转轴L与治疗头20之间。

示例的，该驱动部212可以包括：圆弧齿条212a和驱动齿轮212b，该圆弧齿条212a和驱动齿轮212b啮合，该圆弧齿条212a与治疗头20固定连接。当驱动齿轮212b自转时，该驱动齿轮212b能够带动圆弧齿条212a移动，从而可以带动治疗头20在滚筒的轴向方向上运动。

在本实用新型实施例中，治疗头的重心可以是位于滚筒的旋转轴上。或者，在第一驱动组件带动治疗头在滚筒的轴向方向上沿圆弧运动的情况下，治疗头的重心还可以是与该圆弧的圆心重合，以保证治疗头的运动更加稳定。

综上所述，本实用新型实施例提供的立体定向设备，治疗头在第一驱动组件的带动下在滚筒的轴向方向上运动，由于靶区位于滚筒的旋转轴与治疗头之间，该治疗头在滚筒的轴向方向上进行弧形摆动时的摆动半径较小，在本实用新型实施例与相关技术中的治疗头的源焦距相同，且滚筒的进深相同的前提下，本实用新型实施例中的治疗头的摆动半角大于相关技术中的治疗头的摆动半角，因此本实用新型实施例提供的立体定向设备无需通过增大滚筒的进深来获取较大的治疗头的转动半角，有效的降低了滚筒的质量。进一步的，降低了滚筒形成类似封闭空间的场景的概率，提高了患者的治疗体验，并且在采用该立体定向设备治疗患有幽闭恐惧症的患者时，降低了该患者的幽闭恐惧症加剧的概率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。