CN107485801A - 一种准直体和治疗头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种准直体和治疗头，属于医疗器械领域。该准直体包括：基体，基体上设置有第一准直孔；设置在第一准直孔出口处的屏蔽体，屏蔽体上设置有与第一准直孔同轴连通的第二准直孔；屏蔽体由用于阻挡辐射射束的屏蔽材料组成，基体由密度小于屏蔽体的材料组成。如此设置该准直体，一方面使该准直体的重量减轻，方便加工，降低生产成本，进而在治疗机架转动过程中，更容易保持治疗头的平衡及稳定性，更容易调整其与放射源之间的相对位置。另一方面还改善了该准直体射野的剂量特性，使射野半影和漏射减小，避免损伤其他正常组织，改善了对目标肿瘤的治疗效果。

Description

一种准直体和治疗头

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种准直体和治疗头。

背景技术

多源聚焦立体定向放射治疗是一种融合计算机技术、立体定向技术、电气控制技术、外科手术技术等于一体的放射治疗技术，其通过使用安装在治疗头上的准直体将多个放射源发出的辐射射束聚焦，且集中于病灶，以摧毁肿瘤组织。并且，通过准直体可以调整射野大小及辐射射束聚焦后的焦点大小等，可见，准直体对于能否高效***组织起到重要作用。因此，准直体是多源聚焦立体定向放射治疗设备的一个重要组件，提供一种准直体是十分必要的。

现有技术提供了一种准直体，如附图1所示，该准直体1a由钨材料制备而成，其上设置有多组准直孔组，每组包括多个排布成线形的准直孔1a01，且每个准直孔1a01贯穿准直体1a的上、下端。同一组中多个准直孔1a01的内径相等，且同一组中多个准直孔1a01的轴线在准直体1a下方的预设位置聚焦。不同组的准直孔1a01的内径不相等。在应用时，将准直体安装在治疗头上，治疗头设置在可转动的治疗机架上，且使准直体的上端与多个放射源(多个放射源排布成线形)的射束出口紧密贴合。在治疗时，调整准直体1a的位置，使准直体1a上一组中的多个准直孔1a01分别与多个放射源的射束出口对齐，多个放射源发出的射束分别穿过多个准直孔1a01，并在准直体1a下方预设位置聚焦，以对肿瘤组织进行治疗。并且，在治疗过程中，治疗头随着治疗机架转动。当需要调整辐射剂量时，调整准直体1a的位置，使多个放射源的射束出口与具有相适配内径的一组准直孔1a01对齐，以改变穿过准直孔1a01的辐射射束大小，进而调整辐射剂量。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在现有技术中，准直体1a的材料为钨材料，密度大，重量大，不易加工，生产成本高。并且，在治疗机架转动过程中，准直体容易影响治疗头的平衡及稳定性，而且，不易调整准直体与放射源之间的相对位置。但是，如果将准直体1a的材料换做容易加工的轻质材料，就会降低准直体射野的剂量特性，使射野半影和漏射增大。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种容易加工，生产成本低，重量轻，在治疗机架转动过程中，更容易保持治疗头的平衡及稳定性，更容易调整其与放射源之间的相对位置，且不会降低准直体射野的剂量特性，不会使射野半影和漏射增大的准直体和治疗头。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种准直体，包括：

基体，所述基体上设置有第一准直孔；

设置在所述第一准直孔出口处的屏蔽体，所述屏蔽体上设置有与所述第一准直孔同轴连通的第二准直孔；

所述屏蔽体由用于阻挡辐射射束的屏蔽材料组成，所述基体由密度小于所述屏蔽体的材料组成。

具体地，作为优选，所述屏蔽***于所述基体第一准直孔出口一侧，与所述基体相连接。

具体地，作为优选，所述屏蔽体设置在所述第一准直孔内。

具体地，作为优选，所述基体的材料为钢、铝、或者铝合金。

具体地，作为优选，所述屏蔽体的材料为钨、铅、或者钨合金。

具体地，作为优选，所述准直体还包括：关源体；所述关源体嵌入所述基体上未设置所述第一准直孔的部位，用于阻挡辐射射束。

具体地，作为优选，所述关源体的厚度比所述基体小，或者与所述基体的厚度相等。

具体地，作为优选，所述关源体的材料为钨、铅、或者钨合金。

具体地，作为优选，所述基体上设置有多个孔径大小不同的第一准直孔组，每个第一准直孔组包括多个孔径相同的第一准直孔。

第二方面，本发明实施例还提供了一种治疗头，所述治疗头包括：所述的准直体。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的准直体，通过在基体上第一准直孔出口处设置屏蔽体，且使屏蔽体上设置有与第一准直孔同轴连通的第二准直孔，并且，屏蔽体由用于阻挡辐射射束的屏蔽材料组成，基体由密度小于屏蔽体的材料组成，一方面使该准直体的重量减轻，方便加工，降低生产成本，进而在治疗机架转动过程中，更容易保持治疗头的平衡及稳定性，更容易调整其与放射源之间的相对位置。另一方面还改善了该准直体射野的剂量特性，使射野半影和漏射减小，避免损伤其他正常组织，改善了对目标肿瘤组织的治疗效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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是现有技术提供的准直体的俯视图；

图2-1是本发明实施例提供的屏蔽体为第一种结构时，准直体的剖面图；

图2-2是本发明实施例提供的屏蔽体为第二种结构时，准直体的剖面图；

图3-1是本发明实施例提供的关源体为第一种结构时，准直体的俯视图；

图3-2是本发明实施例提供的关源体与基体的厚度相等时，准直体的剖面图；

图3-3是本发明实施例提供的关源体的厚度小于基体的厚度时，准直体的剖面图；

图4是本发明实施例提供的关源体为第二种结构时，准直体的俯视图。

其中，附图标记分别表示：

1a 准直体，

1a01 准直孔，

1b 基体，

1b01 第一准直孔，

2 屏蔽体，

201 第二准直孔，

3 关源体，

301 子关源体。

具体实施方式

除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。在对本发明实施方式作进一步地详细描述之前，对理解本发明实施例一些术语给出定义。

在本发明中，将“上”定义为距离放射源近的位置，“下”定义为距离放射源远的位置。

“辐射剂量”可以理解为辐射射束在射野范围内所沉积的能量。举例来说，辐射射束的强度越大，在相同射野范围内，辐射射束所产生的辐射剂量越大。辐射射束的强度越小，在相同射野范围内，辐射射束所产生的辐射剂量越小。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

第一方面，本发明实施例提供了一种准直体，如附图2-1和附图2-2所示，该准直体包括：基体1b，基体1b上设置有第一准直孔1b01；设置在第一准直孔1b01出口处的屏蔽体2，屏蔽体2上设置有与第一准直孔1b01同轴连通的第二准直孔201。屏蔽体2由用于阻挡辐射射束的屏蔽材料组成，基体1b由密度小于屏蔽体2的材料组成。

需要说明的是，屏蔽体2的材料比基体1b的材料屏蔽辐射射束的效果好，且能够足以阻挡辐射射束，基体1b材料的密度小于屏蔽体2材料的密度。

基体1b的材料可以为钢、铝、铝合金等金属材料、或者其他复合材料。在基于材料成本低廉，容易加工的前提下，作为一种可选的方式，基体1b的材料为钢、铝、或者铝合金。

屏蔽体2对辐射射束的屏蔽能力好，其材料例如可以为钨、铅、钨合金、含钨或者铅的复合屏蔽材料等。在基于屏蔽辐射射束效果好的前提下，作为一种可选的方式，屏蔽体2的材料为钨、铅、或者钨合金。

本发明实施例提供的准直体，通过在基体1b上第一准直孔1b01出口处设置屏蔽体2，且使屏蔽体2上设置有与第一准直孔1b01同轴连通的第二准直孔201，并且，屏蔽体2由用于阻挡辐射射束的屏蔽材料组成，基体1b由密度小于屏蔽体2的材料组成，一方面使该准直体的重量减轻，方便加工，降低生产成本，进而在治疗机架转动过程中，避免影响治疗头的平衡及稳定性，方便调整其与放射源的相对位置。另一方面还增强了对由第二准直孔201射出的辐射射束的屏蔽能力，改善了该准直体的剂量特性，使射野半影和漏射减小，避免损伤其他正常组织，改善了对目标肿瘤组织的治疗效果。

屏蔽体2可以位于基体1b第一准直孔1b01出口一侧，并与基体1b相连接。

基体1b可以设置为多种结构，例如基体1b可以呈方形块体结构、弧形体或柱状形结构、或者其他结构，本发明实施例对于基体1b的结构不作具体限定，能够与治疗头相适配即可。

屏蔽体2可以设置为多种结构，例如屏蔽体2可以呈块状体、弧形体、圆筒形结构、或其他结构，本发明实施例对于屏蔽体2的结构不作具体限定，能够与基体1b相适配即可。

作为第一种示例，如附图2-1所示，当基体1b为方形块体结构时，屏蔽体2为方形块体结构，其位于基体1b第一准直孔1b01出口一侧，并与基体1b相连接，即：屏蔽体2位于基体1b下方，其上端面与基体1b的下端面连接。

示例地，当基体1b为弧形体结构时，屏蔽体2为弧形体结构，其位于基体1b第一准直孔1b01出口一侧，并与基体1b相连接，即：屏蔽体2位于基体1b内侧，其外表面与基体1b的内表面连接。

示例地，当基体1b为柱状结构时，屏蔽体2为筒状结构，其位于基体1b第一准直孔1b01出口一侧，并与基体1b相连接，即：屏蔽体2位于基体1b外侧，其内表面与基体1b的外表面连接。

在应用时，辐射射束顺次穿过基体1b上的第一准直孔1b01、屏蔽体2上的第二准直孔201，使由第二准直孔201穿出的辐射射束在焦点处的射野半野减小，避免对其他正常组织造成损伤，而且优化了放射源剂量分布特性，改善了对肿瘤的治疗效果。

基体1b与屏蔽体2之间的连接方式有多种，举例来说，两者可以通过嵌入、卡接或者机械连接的方式连接，也可以通过一体成型的方式得到本发明实施例提供的准直体。

当基体1b与屏蔽体2卡接时，基体1b上与屏蔽体2连接的面上设置有多个卡接槽，屏蔽体2上与端面上基体1b连接的面上设置有多个与卡接槽相适配的卡接体，将卡接体与卡接槽卡接，以实现基体1b与屏蔽体2卡接。卡接体可以设置为弧形体、方形体、或者其他不规则结构，卡接槽为与卡接体相适配的结构。

为了避免辐射射束在基体1b与屏蔽体2之间的缝隙泄露，作为一种可选的方式，基体1b与屏蔽体2之间为一体成型。

屏蔽体2也可以设置在第一准直孔1b01内。

作为第二种示例，如附图2-2所示，屏蔽体2为环形体，设置在第一准直孔1b01内。

即屏蔽体2为多个独立的环形体，分别设置在每个第一准直孔1b01内出口处，且每个环形屏蔽体2上的通孔(即：第二准直孔201)与所对应的第一准直孔1b01同轴连通。如此设置屏蔽体2，可以节省屏蔽体2所用的材料，减轻本发明实施例提供的准直体的重量。

在应用时，辐射射束顺次穿过基体1b上的第一准直孔1b01、设置在第一准直孔1b01内出口处的屏蔽体2上的第二准直孔201，使由第二准直孔201穿出的辐射射束在焦点处的放射野半野减小，避免对其他正常组织造成损伤，而且优化了放射源剂量分布特性，改善了对肿瘤的治疗效果。

在该示例中，第二准直孔201的出口可以与第一准直孔1b01的出口齐平(参见附图2-2)，即屏蔽体2的下端与基体1b的下端齐平。

在该示例中，屏蔽体2的外轮廓可以设置为多种结构，满足屏蔽体2上的第二准直孔201与第一准直孔1b01同轴连通即可。举例来说，屏蔽体2的外轮廓可以为方形体、圆柱体、六边形柱体等，满足屏蔽体2的侧壁与第一准直孔1b01的内壁无缝连接、或者过盈配合即可。在该实例中，屏蔽体2呈环形体，对于屏蔽体2的外轮廓不作具体限定。

屏蔽体2可以通过多种方式设置在第一准直孔1b01内，举例来说，屏蔽体2与基体1b一体成型，或者屏蔽体2嵌入第一准直孔1b01的壁内，或者与第一准直孔1b01的内壁卡接。

在使用本发明实施例提供的准直体时，以将其安装在治疗头上对肿瘤组织进行治疗为例，治疗头上的多个放射源发射的多束辐射射束分别穿过基体1b上的多个第一准直孔1b01、以及屏蔽体2上的多个第二准直孔201后，聚焦在目标肿瘤组织处，以***组织。在停止治疗时，对辐射射束进行屏蔽。

在停止治疗时，可以利用基体1b上未设置第一准直孔1b01的部分与多个放射源对齐，以屏蔽多束辐射射束。

为了增强基体1b上未设置第一准直孔1b01的部分对辐射射束的屏蔽效果，如附图3-1所示，本发明实施例提供的准直体还包括：关源体3；关源体3嵌入基体1b上未设置第一准直孔1b01的部位，用于阻挡辐射射束。

需要说明的是，基体1b包括设置有第一准直孔1b01的部位、以及未设置第一准直孔1b01的部位。以基体1b的上端面(即距离放射源近的一端)为例，关源体3可以由基体1b上端面没有设置第一准直孔1b01的部位嵌入基体1b，且需保证关源体3不影响第一准直孔1b01的使用。

当停止治疗时，调整基体1b的位置，以使多个放射源与关源体3对齐，以屏蔽辐射射束。

关源体3可以设置为多种结构，在基于容易设置，方便屏蔽射线的前提下，给出以下两种示例：

作为第一种示例，如附图3-1所示，关源体3为块状体，由基体1b上端面的中部嵌入基体1b。此时，第一准直孔1b01位于基体1b的两侧部位。

当停止治疗时，移动基体1b，使关源体3与多个放射源的射束出口对齐，进而屏蔽射线。

上述关源体3为一整体，容易设置，在调整准直***置时，能够使关源体3快速与多个放射源的射束出口对齐，进而阻挡辐射射束。

在该实例中，关源体3可以设置为多种块状体形状，例如方形块状体、梯形块状体、柱状体等，满足能够同时阻挡多个放射源放射的辐射射束即可，对于关源体3的结构不作具体限定。

作为第二种示例，如附图4所示，基体1b上可以设置一个或多个第一准直孔组，每个第一准直孔组中包括多个第一准直孔1b01，关源体3包括：至少一组子关源体组；且，任一子关源体组中的子关源体301的数目及排布方式与任一第一准直孔组中第一准直孔1b01的数目及排布方式均对应相同。

即，子关源体组的数目为至少一组，每组子关源体组包括多个子关源体301，每个子关源体组中多个子关源体301的数目和排布方式均相同。且每个子关源体组中多个子关源体301的数目与排布方式，与任一第一准直孔组中多个第一准直孔1b01的数目及排布方式均对应相同。

当停止治疗时，调整基体1b，以使多个放射源的射束出口分别与多个子关源体301对齐，进而将辐射射束屏蔽。

第一准直孔组中多个第一准直孔1b01的排布方式与多个放射源的排布方式相同，以便于辐射射束穿过多个第一准直孔1b01，且将子关源体组中多个子关源体301的排布方式设置为与任一第一准直孔组中的多个第一准直孔1b01的排布方式相同，以便于子关源体组中多个子关源体301与多个放射源的射束出口对齐，进而将射线屏蔽。

如此设置关源体3，可以减少关源体3材料的使用量，降低原料成本。

具体地，子关源体组的组数可以比第一准直孔组的组数多或者少，也可以相等。

当子关源体组的组数与第一准直孔组的组数相等，或者比第一准直孔组的组数少时，至少一组子关源体组可以沿第一准直孔组的排布方向设置在相邻的两个第一准直孔组之间。也可以使至少一组子关源体组中的每个子关源体组设置在任一第一准直孔组中，并使每组子关源体组中的多个子关源体301与对应的第一准直孔组中的多个第一准直孔1b01交替设置。

为了便于设置，且减少加工步骤，降低生产成本，作为一种可选的方式，如附图4所示，关源体3包括一组子关源体组；多个子关源体301与任一组中多个第一准直孔1b01交替设置。

子关源体301的结构可以设置为多种，例如，方形块体结构、圆形块体结构、三角形块体结构、或者其他规则以及不规则的块体结构，在此不作具体限定，能够屏蔽、遮挡放射源的射束出口即可。

在上述两个示例中，关源体3的厚度可以比基体1b的厚度小，参见附图3-3，或者与基体1b的厚度相等，参见附图3-2。

关源体3的厚度越大，其屏蔽辐射射束的效果越好。

关源体3由足以阻挡辐射射束的材料组成，其屏蔽辐射射束的效果比基体1b好。关源体3可以由多种屏蔽材料制得，例如可以为钨、铅、钨合金、含钨或者铅的复合屏蔽材料等。在基于屏蔽辐射射束效果好的前提下，关源体3的材料为钨、铅、或者钨合金。

在本发明实施例中，基体1b上可以设置一组第一准直孔组，也可以设置多组第一准直孔组。在对不同的肿瘤组织进行治疗时，为了便于调整辐射剂量，以高效杀死肿瘤细胞的同时，保护其他正常组织，基体1b上设置有多个孔径大小不同的第一准直孔组，每个第一准直孔组包括多个孔径相同的第一准直孔1b01。

在调整辐射剂量时，确定与辐射剂量相适配的第一准直孔1b01的定量内径，并将具有定量内径的一组第一准直孔组与多个放射源的射束出口对齐，以便于采用合适的辐射剂量***组织。

具体地，每组第一准直孔组包括多个第一准直孔1b01，每组中多个第一准直孔1b01的轴线在基体1b下方预设位置聚焦，便于使分别穿过同一组中多个第一准直孔1b01的多束辐射射束沿着轴线方向在基体1b下方预设位置聚焦。

不同组的第一准直孔1b01的内径不同，选择不同组的第一准直孔1b01用于使辐射射束穿过，且聚焦，可以得到具有不同辐射剂量、放射野的辐射焦点，进而对不同的肿瘤组织进行治疗。

不同组中多个第一准直孔1b01以相同方式排布，以便于与多个放射源相匹配，每组第一准直孔1b01的排布方式与多个放射源的排布方式相同。

第二方面，本发明实施例还提供了一种治疗头，该治疗头包括：上述准直体。

由于该治疗头上安装的准直体的质量轻，且具有优异的射野剂量特性，射野半影和漏射小，这方便调整准直体与治疗头的相对位置，且在治疗头移动或者转动时，能够使治疗头保持平衡及稳定。

该治疗头可以应用于多种设备中，作为一种可选的方式，该治疗头应用于多源聚焦立体定向放射治疗中。其中，将治疗头安装在治疗机架上。以下对于采用该治疗头对肿瘤组织进行治疗给予详细描述：

当***组织时，调整准直体与治疗头中多个放射源的相对位置，使准直体上一准直孔组中多个第一准直孔1b01与多个放射源的射束出口对齐，多束射束穿过多个第一准直孔1b01后，在准直体下方的预设位置聚焦，以对目标肿瘤组织进行治疗。

当调整辐射剂量时，确定与辐射剂量适配的第一准直孔组，并将该第一准直孔组中的多个第一准直孔1b01与多个放射源的射束出口对齐。

在停止治疗时，使准直体上的关源体3与多个放射源的射束出口对齐，以屏蔽射线。

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

Claims (10)

1.一种准直体，其特征在于，包括：

基体(1b)，所述基体(1b)上设置有第一准直孔(1b01)；

设置在所述第一准直孔(1b01)出口处的屏蔽体(2)，所述屏蔽体(2)上设置有与所述第一准直孔(1b01)同轴连通的第二准直孔(201)；

所述屏蔽体(2)由用于阻挡辐射射束的屏蔽材料组成，所述基体(1b)由密度小于所述屏蔽体(2)的材料组成。

2.根据权利要求1所述的准直体，其特征在于，所述屏蔽体(2)位于所述基体(1b)第一准直孔(1b01)出口一侧，与所述基体(1b)相连接。

3.根据权利要求1所述的准直体，其特征在于，所述屏蔽体(2)设置在所述第一准直孔(1b01)内。

4.根据权利要求1所述的准直体，其特征在于，所述基体(1b)的材料为钢、铝、或者铝合金。

5.根据权利要求1所述的准直体，其特征在于，所述屏蔽体(2)的材料为钨、铅、或者钨合金。

6.根据权利要求1所述的准直体，其特征在于，所述准直体还包括：关源体(3)；所述关源体(3)嵌入所述基体(1b)上未设置所述第一准直孔(1b01)的部位，用于阻挡辐射射束。

7.根据权利要求6所述的准直体，其特征在于，所述关源体(3)的厚度比所述基体(1b)小，或者与所述基体(1b)的厚度相等。

8.根据权利要求6所述的准直体，其特征在于，所述关源体(3)的材料为钨、铅、或者钨合金。

9.根据权利要求1所述的准直体，其特征在于，所述基体(1b)上设置有多个孔径大小不同的第一准直孔组，每个第一准直孔组包括多个孔径相同的第一准直孔(1b01)。

10.一种治疗头，其特征在于，所述治疗头包括：权利要求1-9任一项所述的准直体。