放射治疗设备的制作方法

文档序号:34861722发布日期:2023-07-23 10:39阅读:75来源:国知局
放射治疗设备的制作方法

本技术属于医疗设备,具体涉及一种放射治疗设备。


背景技术:

1、放射治疗是治疗肿瘤的主要手段之一,电子直线加速器是实现放射治疗的主要设备。电子在直线加速器的加速管中被加速后,撞击到由重金属材质的靶上,产生x射线。x射线经过准直器准直后射入到肿瘤病灶中,杀死癌症细胞,达到治疗目的。

2、为了提升肿瘤的控制率,需要将尽可能多的射线投照到肿瘤病灶上,同时使得健康的组织受到的射线损伤最小。目前有多种治疗技术用于实现这个目的,包括三维适形放射治疗、强度调制放射治疗、容积调强放射治疗、断层放射治疗等。这些治疗技术都依赖于多叶准直器(multileaf collimator)对射线的限束;通过控制多叶准直器叶片的位置,射线的投照角度和射线的剂量率,来实现不同的治疗技术,达到预期的临床目的。

3、在三维适形放射治疗中,多叶准直器的叶片在治疗过程中保持静止,射线的投照角度和剂量率保持不变。在强度调制放射治疗中,多叶准直器的叶片在治疗过程中位置动态变化,投照角度和剂量率保持不变。而在容积调强放射治疗中,多叶准直器的叶片位置,投照角度和剂量率都动态变化。这些治疗技术都是为了使得剂量分布和肿瘤病灶的形状尽可能的贴近。

4、在这些技术中,每次能够治疗的病灶的体积实际上是依赖于多叶准直器的孔径,对于长度超出准直器孔径的病灶,前述的治疗技术在使用上就会受到限制。通常多叶准直器的孔径在40cm×40cm,设想一个肿瘤病灶,其在sup/inf方向上的为45cm,在治疗计划设计的时候需要设定至少2个等中心点,2个等中心点之间的间距为30cm。在这种情况下,前述的各种治疗技术就不能在一次辐照中完成对整个肿瘤病灶的辐照。

5、断层放射治疗是另一种放射治疗技术,在tomotherapy:a new concept for thedelivery of dynamic conformal radiotherapy t.rock mackie et al medicalphysics 20,1709(1993)一文中介绍了这种方法的原理。和前述的适形放射治疗等技术中使用的锥形射束不同,断层放射治疗使用的是扇形射束,同时,断层放射治疗使用二位式多叶准直器,亦即准直器的叶片只有遮挡射束和不遮挡射束2个状态,来对扇形射束的强度进行时间上的调制,从而得到预期的剂量分布。相对的,适形放射治疗等技术中多叶准直器的叶片在射野内是连续移动的,实现对射束强度在空间上的调制。

6、在断层放射治疗中,射束在绕患者旋转的同时,患者床能够按照预先定义的速度沿着与射束旋转轴平行的方向运动,从而使得射源相对于患者做螺旋运动。

7、断层放射治疗的这种执行方式,适用于长靶区的肿瘤病灶的治疗,而且能够解决传统方法中“冷点”或者“热点”的问题。对于前述病灶的例子,使用断层放射治疗,可以在一次辐照中完成整个病灶的治疗。

8、针对前述的长病灶肿瘤的放射治疗,如果使用传统的适形放射治疗、强度调制放射治疗和容积调强放射治疗,至少需要设计2个辐射野,2个辐射野之间有10cm的重叠部分,以消除在射野边界区域的“冷点”或者“热点”。

9、断层放疗技术的缺点在于为了在肿瘤病灶区域内达到足够的剂量,相对于容积调强放射治疗,所需要的输出的剂量相对较多,这就加长了治疗时间,降低了治疗的效率。

10、使用适形放射治疗、容积调强放射治疗等技术方案来实现长靶区病灶治疗时,需要精确的控制患者的摆位精度,保证2个射野之间的衔接位置精度,以避免出现“冷点”或者“热点”。使得整个治疗过程的更加复杂及降低了治疗的精准度。

11、因此,亟需一种放射治疗装置,使得长靶区的治疗能够在一次辐照中完成,并且保证良好的治疗效率和治疗精准度。


技术实现思路

1、因此,本技术要解决的技术问题在于提供一种放射治疗设备,使得长靶区的治疗能够在一次辐照中完成,并且保证良好的治疗效率和治疗精准度。

2、为了解决上述问题,本技术提供了一种放射治疗设备,包括架体、床体、放射部和驱动控制部,所述架体上设置有中心孔,所述驱动控制部分别与所述架体和所述床体相连接,用以驱动所述架体以所述中心孔的中轴线为旋转中心转动,并同步驱动所述床体沿所述中心孔的中轴线的延伸方向移动,所述放射部设置在所述架体上,以使所述放射部与所述架体同步转动;

3、所述放射部包括放射源和准直器,所述准直器设置在所述放射源靠近所述中心孔的中轴线的一侧,所述放射源发出的射线经由所述准直器的孔径照射在靶区上,所述准直器能够以所述放射源的中轴线为旋转中心转动,以调整所述放射源对所述靶区的照射角度。

4、可选的,所述床体沿所述中心孔的中轴线的延伸方向移动的速度与所述架体以所述中心孔的中轴线为旋转中心转动的转速之间的关系为:v床(t)=v架体(t)×pitch;

5、其中,v床(t)为所述床体沿所述中心孔的中轴线的延伸方向移动的速度,v架体(t)为所述架体以所述中心孔的中轴线为旋转中心转动的转速,pitch为设定常数。

6、可选的,所述放射治疗设备还包括检测部和控制部,所述检测部与所述控制部电性连接,所述检测部用于获取所述架体的当前角度信息并发送至所述控制部,所述控制部与驱动控制部相连接,以根据获取的所述当前角度信息控制所述驱动控制部带动所述架体和所述床体移动。

7、可选的,所述检测部与所述架体相连接,以获取所述架体的所述当前角度信息,所述控制部包括第一控制单元,所述第一控制单元分别与所述检测部和所述驱动控制部电性连接,所述第一控制单元用于接收所述检测部获取到的所述当前角度信息,并基于所述当前角度信息控制所述驱动控制部带动所述架体以校正转速转动。

8、可选的,所述控制部还包括第二控制单元,所述第二控制单元分别与所述检测部和所述驱动控制部电性连接,所述第二控制单元用于接收所述检测部获取到的所述当前角度信息,并基于所述当前角度信息控制所述驱动控制部带动所述床体以校正移速移动。

9、可选的,所述驱动控制部包括第一驱动件,所述第一驱动件与所述架体相连接,所述第一驱动件与所述第一控制单元电性连接,所述第一控制单元控制所述第一驱动件带动所述架体和所述放射部以所述中心孔的中轴线为旋转中心同步转动。

10、可选的,所述放射源和所述准直器随所述架体以所述中心孔的中轴线为旋转中心同步转动,所述准直器的孔径的通光面积可调。

11、可选的,所述放射源还包括加速管,所述驱动控制部包括第二驱动件,所述第二驱动件与所述准直器相连接,以带动所述准直器以所述加速管的中轴线为旋转中心转动。

12、可选的,所述准直器与所述加速管同轴设置,所述准直器通过旋转件旋转连接在所述放射源和/或所述架体上,所述第二驱动件通过所述旋转件与所述准直器相连接,以带动所述准直器以所述加速管和所述准直器共同的中轴线为旋转中心转动。

13、可选的,所述驱动控制部包括第三驱动件,所述第三驱动件与所述床体相连接,所述第三驱动件与所述第二控制单元电性连接,所述第二控制单元控制所述第三驱动件带动所述床体沿所述中心孔的中轴线的延伸方向移动。

14、有益效果

15、本发明的实施例中所提供的一种放射治疗设备,通过设置驱动控制部,并使驱动控制部分别与所述架体和所述床体相连接,能够实现在驱动所述架体以所述中心孔的中轴线为旋转中心转动的同时,驱动控制部同步驱动所述床体沿所述中心孔的中轴线的延伸方向移动,进而使放射部能够相对于患者做螺旋运动,解决了射束分割带来的治疗精准度低的问题以及螺旋断层放射治疗效率低的问题,实现了在一次辐照中完成对整个肿瘤病灶的辐照,治疗效率和治疗精准度得到显著提升。通过设置放射源和准直器,使准直器设置在放射源靠近中心孔的中轴线的一侧,能够通过准直器对放射源发出的射线进行准直,进而使经过准直的射线准确射入到肿瘤病灶内,杀死癌症细胞,保护正常组织,达到治疗目的。使准直器能够以放射源的中轴线为旋转中心转动,以调整放射源对靶区的照射角度,可使射线更为准确地照射在靶区上,进一步提高照射的精准程度,在杀死癌症细胞的同时极大地保护了正常组织。

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