一种螺旋断层放射治疗设备输出剂量校准模体

文档序号:28297275发布日期:2021-12-31 23:20阅读:167来源:国知局

1.本实用新型涉及放疗设备校准装置,尤其涉及一种螺旋断层放射治疗设备输出剂量校准模体。


背景技术:

2.tomotherapyz放疗设备是一种螺旋断层放射治疗设备,其输出剂量校准是在cheese模体上完成的,校准的过程是在tomo的计划系统中将cheese模体作为患者,制作一系列的调强放疗计划,通过在tomo治疗设备上进行实际测量该部分调强计划中的一些特定点的剂量,来分析这些点的实际测量剂量和治疗计划剂量之间的差别,通过调整设备的输出剂量,使得这些测量点的的计划和实测剂量偏差尽量小,直到所有测量点误差小到允许范围内,这个时候设备的输出剂量就校准完毕了。
3.其存在的缺陷就是,cheese模体是一种水等效模体,在对cheese模体制作治疗计划,计算剂量时,计划系统会用到一条专用的ct值密度曲线来进行剂量计算,而这种ct值密度曲线是以水作为介质的,这条曲线在参与剂量计算时,读取的cheese的模体的密度会存在误差,这个误差导致了计划系统计算剂量时产生了约1%的剂量误差。这个计算剂量误差在进行剂量校准时会被误认为成设备的输出剂量误差并加以纠正,从而导致tomo设备的输出剂量校准产生了1%的误差。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提出一种螺旋断层放射治疗设备输出剂量校准模体,以水作为放疗剂量校准的介质,消除放射治疗设备输出剂量校准的误差。
5.为了实现上述目的,本实用新型的技术方案是:一种螺旋断层放射治疗设备输出剂量校准模体,包括圆柱形的水体箱,所述水体箱设有供电离室沿轴向插入的电离室插口,所述水体箱的端面设有注水口。
6.更进一步,为了满足校准精度,所述水体箱是圆柱面为有机玻璃或尼龙材质的水体箱,所述水体箱的直径为300mm,所述水体箱圆周的壁厚为2mm。
7.更进一步,为了将电离室直接置入水中,避免多余材料代理的校准误差,所述电离室插口包括从所述水体箱的端面深入水体箱的电离室导管,所述电离室导管的前端设有与所述电离室滑动配合的电离室导孔,所述电离室导管内设有电离室导套,所述电离室导套的外径与所述电离室导管滑动配合,所述电离室导套的内孔与所述电离室滑动配合,所述电离室导套的两端分别设有电离室密封圈,所述电离室插口设有密封锁紧环,所述密封锁紧环顶压所述电离室密封圈和电离室导套。
8.更进一步,为了满足常用的校准位置要求,所述水体箱的端面设有多个所述电离室插口,所述多个电离室插口包括距水体箱中心径向距离分别为15mm、20mm、60mm、100mm、105mm、120mm的电离室插口。
9.更进一步,一种较佳的电离室位置分布是,所述多个电离室插口沿径向过水体箱
中心的直线分布,所述距水体箱中心径向距离为20mm、60mm、100mm、120mm的电离室插口设置在所述水体箱中心的一侧,所述距水体箱中心径向距离为15mm、105mm的电离室插口设置在所述水体箱中心的另一侧。
10.更进一步,为了获得更多的校准位置,所述多个电离室插口还包括距水体箱中心径向距离分别为5mm、40mm、80mm、30mm、45mm、75mm、90mm的电离室插口,所述多个电离室插口沿径向过水体箱中心的直线分布,所述距水体箱中心径向距离为5mm、40mm、80mm的电离室插口设置在所述水体箱中心的一侧,所述距水体箱中心径向距离为30mm、45mm、75mm、90mm的电离室插口设置在所述水体箱中心的另一侧。
11.更进一步,为了实现电离室位置的无级调整,所述水体箱的端面设有电离室转板,所述电离室转板的转动中心与所述水体箱的中心设有偏移量,所述电离室转板设有所述电离室插口,所述电离室插口随所述电离室转板的转动而改变距所述水体箱中心的径向距离。
12.更进一步,为了实现全范围的电离室位置无级调整,所述电离室插口的转动路径通过所述水体箱的中心。
13.更进一步,为了避免水体箱中滞留空气,所述注水口设有注水槽和注水孔,所述注水孔设有堵头,所述水体箱的内侧端面是向外侧凹进的锥形面,所述注水口设置在所述锥形面的顶端。
14.更进一步,为了给电离室的中心位置提供参照,所述水体箱的圆柱中间位置设有环绕的标志线,所述标志线是印制在所述水体箱上的标志线。
15.本实用新型的有益效果是:采用结构与cheese模体相同的水体箱,以水作为放疗剂量校准的介质,从而去除了使用cheese模体进行tomo设备剂量校准引入的校准误差,获得真实准确的测量剂量;采用了电离室直接插入水中的结构设计,注水口的结构能够避免水体箱中遗留气体,最大限度地消除了非水介质带来误差;采用电离室转板,能够实现电离室在水体箱中探测位置的无级精确定位调整,可显著增加放射治疗剂量校准模体的功能和应用范围。
16.下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述。
附图说明
17.图1是本实用新型结构示图,设有六个电离室插口;
18.图2是本实用新型水体箱与模体座的结构分解图;
19.图3是本实用新型水体箱的结构图;
20.图4是本实用新型水体箱的具备剖视图;
21.图5是本实用新型电离室插口剖视图;
22.图6是本实用新型注水口结构剖视图;
23.图7是本实用新型六个电离室插口分布示意图;
24.图8是本实用新型结构示图,设有十三个电离室插口;
25.图9是本实用新型设有十三个电离室插口的结构剖视图;
26.图10是本实用新型采用电离室转板的结构示图;
27.图11是本实用新型采用电离室转板的结构分解图;
28.图12是本实用新型采用电离室转板的端面图;
29.图13是图12的a

a局部剖视图;
30.图14是本实用新型采用电离室转板的电离室插口位置图,电离室插口距水体箱中心最远的位置;
31.图15是本实用新型采用电离室转板的电离室插口位置图,电离室插口距水体箱中心距离100mm的位置。
具体实施方式
32.如图1至图14,一种螺旋断层放射治疗设备输出剂量校准模体,包括圆柱形的水体箱10,所述水体箱设有供电离室2a沿轴向插入的电离室插口20,所述水体箱的端面设有注水口30。
33.所述水体箱是圆柱面为有机玻璃或尼龙材质的水体箱,所述水体箱的直径d为300mm,所述水体箱圆周的壁厚t为2mm。
34.所述电离室插口包括从所述水体箱的端面深入水体箱的电离室导管21,所述电离室导管的前端设有与所述电离室滑动配合的电离室导孔22,所述电离室导管内设有电离室导套23,所述电离室导套的外径与所述电离室导管滑动配合,所述电离室导套的内孔与所述电离室滑动配合,所述电离室导套的两端分别设有电离室密封圈24,所述电离室插口设有密封锁紧环25,所述密封锁紧环顶压所述电离室密封圈和电离室导套。
35.如图7所示,所述水体箱的端面设有多个所述电离室插口,所述多个电离室插口包括距水体箱中心c径向距离分别为15mm、20mm、60mm、100mm、105mm、120mm的电离室插口。
36.所述多个电离室插口沿径向过水体箱中心的直线分布,所述距水体箱中心c径向距离为20mm、60mm、100mm、120mm的电离室插口设置在所述水体箱中心的一侧,所述距水体箱中心径向距离为15mm、105mm的电离室插口设置在所述水体箱中心的另一侧。
37.如图8所示,所述多个电离室插口还包括距水体箱中心径向距离分别为5mm、40mm、80mm、30mm、45mm、75mm、90mm的电离室插口,所述多个电离室插口沿径向过水体箱中心的直线分布,所述距水体箱中心径向距离为5mm、40mm、80mm的电离室插口设置在所述水体箱中心的一侧,所述距水体箱中心径向距离为30mm、45mm、75mm、90mm的电离室插口设置在所述水体箱中心的另一侧。
38.如图10至图15所示,所述水体箱的端面设有电离室转板40,所述电离室转板的转动中心4c与所述水体箱的中心c设有偏移量s,所述电离室转板设有所述电离室插口20,所述电离室插口随所述电离室转板的转动而改变距所述水体箱中心的径向距离s1。
39.所述电离室插口的转动路径4p通过所述水体箱的中心。
40.如图6所示,所述注水口设有注水槽31和注水孔32,所述注水孔设有堵头33,所述水体箱的内侧端面11是向外侧凹进的锥形面,所述注水口设置在所述锥形面的顶端。
41.所述水体箱的圆柱中间位置设有环绕的标志线12,所述标志线是印制在所述水体箱上的标志线。
42.实施例一:
43.如图1至图7,一种螺旋断层放射治疗设备输出剂量校准模体,包括水体箱10,水体箱是圆柱形的容器,水体箱的直径(外径)d=300mm,与cheese模体相对应。为了尽量减少非
水介质对剂量校准的影响,水体箱圆周的壁厚t=2mm。为了方便观察水体箱的内部,并使水体箱的材质接近水的辐射衰减系数,水体箱的主体采用透明的有机玻璃,或半透明的尼龙材料。水体箱的一端设有水体箱盖13,为了使水体箱盖具备足够的机械性能,水体箱盖采用铝合金或碳纤维材质。水体箱盖通过螺栓14(如图6,其它附图中省略了螺栓)固定在水体箱上,水体箱与水体箱盖之间设有密封垫15,使水体箱构成一个密封的容器,充水后形成一个圆柱状的水体。
44.水体箱的圆柱中间位置设有环绕的标志线12,标志线是印制在所述水体箱上的标志线。标志线可以为将电离室插入到水体箱的中心位置提供参照。
45.螺旋断层放射治疗设备输出剂量校准模体需要深入水体箱中的电离室2a,电离室是一个插入水体箱的柱状结构。水体箱盖设有电离室插口20,电离室出口供电离室2a沿轴向插入水体箱中。电离室插口包括深入水体箱的电离室导管21,电离室导管设有台阶孔,电离室的前端是电离室导孔22,电离室导孔22与电离室滑动配合,对电离室起到导向定心作用。在电离室导管内设有电离室导套23,电离室导套的外径与电离室导管滑动配合,所述电离室导套的内孔与电离室滑动配合,电离室导套也对电离室起到定心作用,使电离室准确插入设定的位置。电离室导套的两端分别设有电离室密封圈24。电离室插口设有密封锁紧环25,密封锁紧环与电离室出口螺纹连接,旋紧密封锁紧环时,密封锁紧环顶压电离室密封圈和电离室导套,使电离室密封圈膨胀,实现电离室与水体箱盖之间的密封。
46.本实施例中,水体箱的端面(即水体箱盖)设有六个电离室插口,六个电离室插口距水体箱中心c径向距离分别为15mm、20mm、60mm、100mm、105mm、120mm(在水体箱盖上分别标识为15、105、20、60、100、120)。六个电离室插口沿径向过水体箱中心的直线分布,距水体箱中心c径向距离为20mm、60mm、100mm、120mm的电离室插口设置在水体箱中心的一侧(如图7中的右侧),距水体箱中心径向距离为15mm、105mm的电离室插口设置在水体箱中心的另一侧(如图7中的左侧)。本实施例的六个电离室插口,可以满足常规的螺旋断层放射治疗设备输出剂量的校准。
47.水体箱的端面(即水体箱盖)设有注水口30。如图6所示,注水口设有注水槽31和注水孔32,注水槽密封固定在水体箱盖上,注水孔连通水体箱的内腔,注水槽在水体箱盖上构成一个容水槽,注水孔设有堵头33,用于封堵注水孔32。
48.如图7所示,水体箱(即水体箱盖)的内侧端面11是向外侧凹进的锥形面。向水体箱内注水时,水体箱盖向上放置,注水口的位置在锥形面的顶端,注水时,水体箱内的空气会沿锥形面11,通过注水孔排出。将水注满至水位达到注水槽31中,此时水体箱中不再存留有空气。将堵头33沉入注水槽的水中封堵注水孔,保证了水体箱的空腔被水充满。
49.如图1、图2,为了将校准模体放置在放疗设备的工作平台上,本实用新型还设置了模体座50。模体座50设有模体定位槽51,模体定位槽是与水体箱的直径对应的弧形槽。有两个模体座分别设置在水体箱的两端,水体箱的两端(包括水体箱盖)放置在模体定位槽中,保持其在放疗设备工作平台上的位置。为了使两个模体座的模体定位槽51保证同轴,模体座设有定位孔52,两个模体座定位导轴53定位,在模体座安装就位后,撤出定位导轴53,以避免影响剂量校准。为了使水体箱能够获得良好的重复安装定位,模体座50还设置了定位卡槽54,水体箱设有定位销16,定位销16嵌入定位卡槽54中,保证水体箱在圆周方向的准确定位。
50.实施例二:
51.如图8、图9,一种螺旋断层放射治疗设备输出剂量校准模体,本实施例是实施例一的一种结构扩充。
52.为了扩充校准范围,本实施例中,水体箱的端面(即水体箱盖)增加了七个电离室插口,七个增加的电离室插口距水体箱中心c径向距离分别为5mm、40mm、80mm、30mm、45mm、75mm、90mm(在水体箱盖上分别标识为55、40、80、30、45、75、90),总计有十三个电离室插口。十三个电离室插口沿径向过水体箱中心的直线分布,其中距水体箱中心径向距离为5mm、20mm、40mm、80mm、100mm、120mm的电离室插口设置在水体箱中心c的一侧,所述距水体箱中心径向距离为15mm、30mm、45mm、75mm、90mm、105mm的电离室插口设置在水体箱中心c的另一侧。
53.由于电离室插口沿水体箱的直径满分布,在内侧将水体箱盖分隔为两部分,故本实施例采用了两个注水口30,如图9所示。
54.本实施例的螺旋断层放射治疗设备输出剂量校准模体可以提高更多的校准位置。
55.实施例三:
56.如图10至图15,一种螺旋断层放射治疗设备输出剂量校准模体,本实施例是实施例一的一种改进。
57.本实施例中,水体箱的端面(即水体箱盖)设有电离室转板40。在水体箱盖上设有转板孔17,电离室转板40以转动配合安装在转板孔17中,电离室转板40与水体箱盖之间设有密封圈41,电离室转板通过压板42和螺栓43固定在水体箱盖上。
58.电离室转板的转动中心4c与水体箱的中心c设有偏移量s=60mm。电离室转板设有一个电离室插口20,电离室插口20至电离室转板的转动中心4c之间的距离s4=60mm。电离室插口随电离室转板的转动而改变距水体箱中心的径向距离s1。在电离室转板上设有刻度45,标记出电离室插口距水体箱中心的径向距离,如图15所示,电离室插口20转动到距水体箱中心100mm位置。本实施例的结构,电离室插口的转动路径4p通过水体箱的中心,使电离室插口距水体箱中心距离可在0~120mm范围内无级调整,提高了电离室在校准模体中的定位范围和定位精准度,使放射治疗剂量校准模体的功能和应用范围得以改善。
59.本实施例的结构中,可以采用本实施例的水体箱盖替换实施例一的水体箱盖,也可以在水体箱的另一端设置本实施例的水体箱盖,与实施例一的水体箱盖分别设置在水体箱的两端。
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