CN107569783B - 放射治疗设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种放射治疗设备，包括：机架结构、扫描装置、放射治疗装置、探测装置及治疗床。机架结构包括并排设置的第一机架和第二机架，第一机架上设有第一安装部，第二机架上设有第二安装部和第一收容腔。扫描装置嵌设于第一安装部内，放射治疗装置嵌设于第二安装部内，探测装置收容于第一收容腔内。治疗床包括床板和用于驱动床板移动的驱动机构。将扫描装置、探测装置及放射治疗装置整合设置在同一个机架结构上，可以减少患者转移的时间进而减少病灶部位发生变化的时间。放射治疗过程中放射治疗装置能够根据探测装置实时得到的患者病灶部位的变化情况及时调整治疗方案，从而有效的提高放射治疗的精度和速度。

Description

放射治疗设备

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及放射治疗设备。

背景技术

放射治疗(RT，radiotherapy)是利用高能X射线剂量来破坏病变组织的一种治疗方式。随着医用电子直线加速器(medical electronic linear accelerator)功能集成度不断提高，医用电子直线加速器在临床上的应用越来越广泛了。在放射治疗设备的放射中心有针对性产生高剂量，在辐射的过程中常常会出现辐射目标在身体中变化的问题，另外在治疗过程中根据辐射的进行，病变区域的中心也会随之发生变化。如：肿瘤在计划放射和实际放射之间的时间内已经长大或缩小情况发生。

在放射治疗的过程中，目前主要采用辅助***、固定装置或者粘贴在患者皮肤上的标记来保证患者在放射治疗设备中的放射目标的位置位于与先前放射计划中相同的位置，并由此使放射治疗设备的放射中心与放射目标也事实上重合。由于市面上生产的辅助***和固定装置相对比较昂贵，当患者躺在治疗床上，给患者带来诸多不适的感觉。此外由于这些固定装置还蕴含着放射误差的危险，并且在实际操作过程中通常不会再检查放射中心的实际位置，这样就容易造成影响治疗过程的精度等诸多因素。

因此，如何在保证足够高的辐射剂量辐射在患者的治疗区域的同时尽可能减少损害患者的健康组织成为本领域急需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种放射治疗设备，在保证足够高的辐射剂量辐射在患者的治疗区域的同时尽可能减少损害患者的健康组织。

本发明提供的放射治疗设备，包括：机架结构、扫描装置、放射治疗装置、探测装置以及治疗床；

所述机架结构包括并排设置的第一机架和第二机架，所述第一机架上设有第一安装部，所述第二机架上设有第二安装部和第一收容腔；

所述扫描装置嵌设于所述第一安装部内，所述放射治疗装置嵌设于所述第二安装部内，所述探测装置收容于所述第一收容腔内；

所述治疗床包括用于支撑患者的床板和用于驱动床板移动的驱动机构。

进一步地，所述第一机架和所述第二机架之间通过合页结构转动连接。

进一步地，所述第一机架和所述第二机架之间的转动角度是135°至180°。

进一步地，所述第一机架和所述第二机架一体成型为弧形结构。

进一步地，所述驱动机构包括设于所述床板下方的平移机构，所述平移机构用于驱动所述床板沿水平方向平移。

进一步地，所述驱动机构包括设于所述床板下方的旋转机构，所述旋转机构用于驱动所述床板绕竖直方向旋转。

进一步地，所述驱动机构包括设于所述床板下方的升降机构，所述升降机构用于驱动所述床板沿竖直方向升降。

进一步地，所述扫描装置为圆筒结构，所述放射治疗装置为圆筒结构。

进一步地，所述扫描装置的中心与所述放射治疗装置的中心处于同一水平高度。

进一步地，所述放射治疗装置包括治疗头，所述治疗头设于所述第二机架的上部。

进一步地，所述第一收容腔设置于所述第二机架的下部，所述探测装置通过伸缩臂可伸缩地收容于所述第一收容腔内。

进一步地，所述扫描装置为计算机断层扫描装置，所述放射治疗装置为医用电子直线加速器，所述探测装置为电子影像平板探测器。

进一步地，还包括锥形束扫描装置，设于所述机架结构的两侧。

进一步地，所述第一机架和所述第二机架的侧部均设有第二收容腔，所述锥形束扫描装置通过伸缩臂可伸缩地设置于所述第二收容腔内。

进一步地，位于所述第一机架一侧的锥形束扫描装置为平板探测器，位于所述第二机架一侧的锥形束扫描装置为球管探测器。

进一步地，还包括显示装置，设于所述第一机架和所述第二机架之间。

由以上技术方案可见，本发明的放射治疗设备，将扫描装置、放射治疗装置以及探测装置整合设置在同一个机架结构上，先将治疗床移动到扫描装置内，通过扫描装置根据患者的病灶部位确定治疗区域，然后可以将治疗床快速地转移到放射治疗装置内，能够有效减少病灶部位发生变化的时间。再通过放射治疗装置对患者进行放射治疗，在放射治疗过程中，通过探测装置实时根据患者当前的病灶部位得到当前相应的治疗区域，并将两者实时进行比对以实现实时跟踪患者的病灶部位的变化情况，使放射治疗装置能够根据患者病灶部位的变化情况及时调整治疗方案，从而有效的提高放射治疗的精度和速度，在保证足够的辐射剂量照射在治疗区域的同时尽可能减少损害患者的健康组织。

附图说明

图1是本发明实施例示出的一种放射治疗设备的立体示意图。

图2是本发明实施例示出的一种放射治疗设备的结构示意图。

图3是本发明实施例示出的一种放射治疗设备的俯视图。

图4是本发明实施例示出的另一种放射治疗设备的结构示意图。

图5是本发明实施例示出的另一种放射治疗设备的俯视图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或若干相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

本发明提供一种放射治疗设备，在保证足够高的辐射剂量辐射在患者的治疗区域的同时尽可能减少损害患者的健康组织。下面结合附图，对本发明的放射治疗设备进行详细介绍。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

参见图1和图2所示，本发明提供的放射治疗设备100，包括：机架结构10、扫描装置20、放射治疗装置30、探测装置40以及治疗床50。所述机架结构10包括并排设置的第一机架101和第二机架102，所述第一机架101上设有第一安装部(未图示)，所述第二机架102上设有第二安装部(未图示)和第一收容腔(未图示)。所述扫描装置20嵌设于所述第一机架101的第一安装部内。所述放射治疗装置30嵌设于所述第二机架102的第二安装部内，所述放射治疗装置30包括治疗头301，所述治疗头301设于所述第二机架102的上部。所述探测装置40收容于所述第二机架102的第一收容腔内。所述治疗床50包括用于支撑患者的床板501和用于驱动所述床板501移动的驱动机构，所述驱动机构能够驱动所述床板501移动至所述扫描装置20内或所述放射治疗装置30内。在本实施例中，所述机架结构10还包括两个支撑部103，分别设在第一机架101和第二机架102的底部，起到支撑整个放射治疗设备100的作用。

需要说明的是，扫描装置20的位置既可以位于放射治疗设备100整体结构的左侧部分，也可以位于放射治疗设备100整体结构的右侧部分。同样地，放射治疗装置30的位置既可以位于放射治疗设备100整体结构的右侧部分，也可以位于放射治疗设备100整体结构的左侧部分。在图1所示的例子中，扫描装置20的位置位于放射治疗设备100整体结构的右侧部分，放射治疗装置30的位置位于放射治疗设备100整体结构的左侧部分。

由以上技术方案可见，本发明的放射治疗设备100，将治疗床50移动到扫描装置20内，通过扫描装置20根据患者的病灶部位确定治疗区域，然后将治疗床50转移到放射治疗装置30内，通过放射治疗装置30对患者进行放射治疗。一方面，将扫描装置20、放射治疗装置30以及探测装置40整合设置在同一个机架结构10上，形成多方位、立体式的放射治疗设备，可以减少患者从扫描装置20转移到放射治疗装置30的时间，从而减少病灶部位发生变化的时间。另一方面，在放射治疗过程中，通过探测装置40实时根据患者当前的病灶部位得到当前相应的治疗区域，监控病灶部位在患者身体中的具***置，并将两者实时进行比对以实现实时跟踪患者的病灶部位的变化情况，使放射治疗装置30能够根据患者病灶部位的变化情况及时调整治疗方案或必要时能够中断放射，从而有效的提高放射治疗的精度和速度，借此提高治疗效果，在保证足够的辐射剂量照射在治疗区域的同时尽可能减少损害患者的健康组织。

在本发明一可选的实施方式中，所述第一收容腔设置于所述第二机架102的下部，所述探测装置40通过伸缩臂可伸缩地收容于所述第一收容腔内。图1中所示第一收容腔设在第一机架101的支撑部103，探测装置40收容在该支撑部103内。当放射治疗设备100不工作时，可以将探测装置40收容并隐藏在第二机架102的第一收容腔内，起到外观平整美观的效果。当放射治疗设备100工作时，再将探测装置40从第二机架102的第一收容腔内伸出进行工作。

在本发明一可选的实施方式中，放射治疗设备100还包括锥形束扫描装置(CBCT，Cone beam CT)200，设于所述机架结构10的两侧，即相当于第一机架101和第二机架102的两侧共同形成锥形束扫描装置200。锥形束扫描装置200的体积相对扫描装置20来说相对较小，可以起到辅助扫描的作用，针对患者身体的某些局部小体积的部位(例如手臂)，不需要采用扫描装置20进行全身扫描，采用锥形束扫描装置200对患者进行局部扫描即可，节省扫描时间并简化了操作。当然，锥形束扫描装置200也可以与扫描装置20同时工作，通过锥形束扫描装置200可以有效地获取患者病灶部位三维图像的动态信息，以与扫描装置20获取的图像进行有效地比对和复合重建，进而真正实现图像清晰诊断。另外，锥形束扫描装置200也可以用来在放射治疗的过程中对患者进行探测，以有效地获取患者病灶部位的信息，同时根据患者病灶部位的实际变化情况，帮助放射治疗装置30进行有针对性的患者治疗计划的调整，保证患者的治疗区域能够有效进行放射治疗。

进一步地，所述第一机架101和所述第二机架102的侧部均设有第二收容腔，所述锥形束扫描装置200通过伸缩臂80可伸缩地设置于所述第二收容腔内，满足放射治疗设备100整体设备结构的设计效果。当锥形束扫描装置200不需要工作时，可以将锥形束扫描装置200收容并隐藏在第二收容腔内，起到外观平整美观的效果。当锥形束扫描装置200需要工作时，再将锥形束扫描装置200从第二收容腔内伸出进行工作。在图2所示的例子中，位于第一机架101一侧的锥形束扫描装置200为平板探测器，位于第二机架102一侧的锥形束扫描装置200为球管探测器，可以根据实际需要选择合适的锥形束扫描装置200进行使用。

在本发明一可选的实施方式中，所述驱动机构包括设于所述床板501下方的平移机构、旋转机构以及升级机构。参见图1所示，所述平移机构用于驱动所述床板501沿水平方向平移，包括横向平移和纵向平移。所述旋转机构用于驱动所述床板501绕竖直方向旋转。所述升降机构用于驱动所述床板501沿竖直方向升降。通过所述驱动机构实现治疗床50的床板501的平移、旋转即升降，通过扫描装置20进行患者病灶部分的数据图像的采集，获取病灶的信息确定治疗区域，并制定出相应的放射治疗计划，进而为放射治疗装置30为患者的治疗区域的剂量强度做好准备。

进一步地，所述扫描装置20为圆筒结构，所述放射治疗装置30为圆筒结构。并且，所述扫描装置20的中心O1与所述放射治疗装置30的中心O2处于同一水平高度，更便于治疗床50的床板501移动到位，床板501调整高度时只需要调整一次即可，还可以减少扫描时的定位误差。

放射治疗设备100工作时，先通过驱动机构的升降机构将治疗床50的床板501上升到与扫描装置20的中心O1相同的水平高度，再通过驱动机构的平移机构将床板501平移到扫描装置20内，通过扫描装置20根据扫描获取的患者的病灶部位确定患者的治疗区域。扫描结束后，通过驱动机构的平移机构将床板501移出扫描装置20并平移到放射治疗装置30内，通过放射治疗装置30对患者进行放射治疗。在放射治疗过程中，通过探测装置40实时扫描获取患者当前的病灶部位并确定当前相应的治疗区域，并将两者实时进行比对以实时跟踪患者的病灶部位的变化情况，使放射治疗装置30能够根据患者病灶部位的变化情况及时调整治疗方案，从而有效的提高放射治疗的精度和速度，在保证足够的辐射剂量照射在治疗区域的同时尽可能减少损害患者的健康组织。

参见图3所示，在本发明一可选的实施方式中，所述第一机架101和所述第二机架102之间通过合页结构60转动连接，使扫描装置20和放射治疗装置30之间可以呈现一定的治疗角度，以满足治疗床的设计需求。进一步地，所述第一机架101和所述第二机架102之间的转动角度是135°至180°。在图3所示的例子中，所述驱动机构的旋转机构包括设于治疗床50的床板501下方的旋转底盘70，从而实现驱动所述床板501绕竖直方向旋转。第一机架101和第二机架102之间通过合页结构60相互转动连接，并且转动角度的范围设置在135°至180°之间，可以避免扫描装置20和放射治疗装置30相互叠加的情况，进而避免了治疗床50的床板501需要加长，导致床板501刚性不足，有可能给患者造成不可估量的潜在危害的情况发生，同时在设计上也降低了治疗床50的设计难度。

在扫描装置20和放射治疗装置30之间具有一定夹角的情况下，治疗床50的床板501的初始位置可以如图3中所示，位于第一机架101和第二机架102的中轴线的交点处，可以使床板501移动到扫描装置20和放射治疗装置30的距离相同，进而减少定位误差。放射治疗设备100工作时，先通过驱动机构的升降机构将治疗床50的床板501上升到与扫描装置20的中心O1相同的水平高度，通过旋转机构的旋转底盘70将床板501旋转到正对扫描装置20的位置，再通过驱动机构的平移机构将床板501平移到扫描装置20内，通过扫描装置20根据扫描获取的患者的病灶部位确定患者的治疗区域。扫描结束后，通过驱动机构的平移机构将床板501移出扫描装置20回到初始位置，通过旋转机构的旋转底盘70将床板501旋转到正对放射治疗装置30的位置，再通过驱动机构的平移机构将床板501平移到放射治疗装置30内，通过放射治疗装置30对患者进行放射治疗。在放射治疗过程中，通过探测装置40实时扫描获取患者当前的病灶部位并确定当前相应的治疗区域，并将两者实时进行比对以实时跟踪患者的病灶部位的变化情况，使放射治疗装置30能够根据患者病灶部位的变化情况及时调整治疗方案，从而有效的提高放射治疗的精度和速度，在保证足够的辐射剂量照射在治疗区域的同时尽可能减少损害患者的健康组织。

参见图4所示，在本发明一可选的实施方式中，放射治疗设备100还包括显示装置90，用于显示提示信息，所述提示信息可以是患者的坐标位置、ECG(心电图)等扫描阶段或放射治疗阶段的信息。进一步地，所述显示装置90设于所述第一机架101和所述第二机架102之间，进而使显示装置90位于扫描装置20和放射治疗装置30中间的位置，可以直观地显示出治疗床50的各种运动功能以及指示出当前患者的坐标位置。在本实施例中，显示装置90可以采用中央液晶显示屏。

参见图5所示，在本发明一可选的实施方式中，所述第一机架101和所述第二机架102一体成型为弧形结构，进而将扫描装置20和放射治疗装置30组合成弧形结构，这样更便于治疗床50的床板501移动到位，并能达到更为美观的外观效果。治疗床50的床板501的初始位置可以如图5中所示，位于第一机架101和第二机架102所构成的弧形结构的圆心处，可以使床板501移动到扫描装置20和放射治疗装置30的距离相同，进而减少定位误差。

放射治疗设备100工作时，先通过驱动机构的升降机构将治疗床50的床板501上升到与扫描装置20的中心O1相同的水平高度，通过旋转机构的旋转底盘70将床板501旋转到正对扫描装置20的位置，再通过驱动机构的平移机构将床板501平移到扫描装置20内，通过扫描装置20根据扫描获取的患者的病灶部位确定患者的治疗区域。扫描结束后，通过驱动机构的平移机构将床板501移出扫描装置20回到初始位置，通过旋转机构的旋转底盘70将床板501旋转到正对放射治疗装置30的位置，再通过驱动机构的平移机构将床板501平移到放射治疗装置30内，通过放射治疗装置30对患者进行放射治疗。在放射治疗过程中，通过探测装置40实时扫描获取患者当前的病灶部位并确定当前相应的治疗区域，并将两者实时进行比对以实时跟踪患者的病灶部位的变化情况，使放射治疗装置30能够根据患者病灶部位的变化情况及时调整治疗方案，从而有效的提高放射治疗的精度和速度，在保证足够的辐射剂量照射在治疗区域的同时尽可能减少损害患者的健康组织。

在本发明一可选的实施方式中，所述扫描装置20为计算机断层扫描装置(CT，Computed Tomography)。所述放射治疗装置30为医用电子直线加速器(MedicalElectronic Linear Accelerator)，所述探测装置40为电子影像平板探测器(EPID，Electronic Portal Imaging Device)。

CT是利用X射线束对患者某部位一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X射线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器转为数字信号，输入计算机后即可形成患者的病灶部位的清晰图像。因此，CT可以更为有效地对患者的病灶部位进行扫描，准确地获取病变组织的状况，有效提高放射治疗精度。EPID采集放射治疗装置30的治疗头301或限束器装置产生的高能X射线射束，把能量信号转变为数字信号，进行相应的信号逻辑处理后，再在上位机软件界面上形成患者的病灶部位的清晰图像。因此二者的结合，能对患者提供更好的治疗效果，为放射治疗装置有效地进行治疗计划的修订提供比对基础，避免患者病灶部位或治疗区域的偏差所带来的对患者健康部位的过多剂量，影响患者的健康。

因此，本发明的放射治疗设备，可以将CT、RT、EPID、CBCT等装置整合在同一个机架结构上，形成一体式多功能组合式放射治疗设备。一方面利用CT、CBCT实现快速准确的获取患者病灶部分的图像的信息，同时通过EPID对患者的病灶部分进行实时有效的图像采集、分析及定位，从而实时跟踪获取患者病灶部位的变化情况，使放射治疗装置能够根据患者病灶部位的变化情况及时调整治疗方案，从而有效的提高放射治疗的精度和速度，在保证足够的辐射剂量照射在治疗区域的同时尽可能减少损害患者的健康组织，提高了整体设备的利用率，同时降低了设计成本。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (14)

1.一种放射治疗设备，其特征在于，包括：机架结构、扫描装置、放射治疗装置、探测装置以及治疗床；

所述机架结构包括并排设置的第一机架和第二机架，所述第一机架和所述第二机架一体成型为弧形结构，所述第一机架上设有第一安装部，所述第二机架上设有第二安装部和第一收容腔；

所述扫描装置嵌设于所述第一安装部内，所述放射治疗装置嵌设于所述第二安装部内，所述探测装置收容于所述第一收容腔内；所述扫描装置为圆筒结构，所述放射治疗装置为圆筒结构，所述扫描装置的治疗孔中心线的方向与所述第一机架和所述第二机架并排设置的设置方向垂直，所述放射治疗装置的治疗孔中心线的方向与所述第一机架和所述第二机架并排设置的设置方向垂直；

所述治疗床包括用于支撑患者的床板和用于驱动床板移动的驱动机构。

2.根据权利要求1所述的放射治疗设备，其特征在于，所述第一机架和所述第二机架之间通过合页结构转动连接。

3.根据权利要求2所述的放射治疗设备，其特征在于，所述第一机架和所述第二机架之间的转动角度是135°至180°。

4.根据权利要求1所述的放射治疗设备，其特征在于，所述驱动机构包括设于所述床板下方的平移机构，所述平移机构用于驱动所述床板沿水平方向平移。

5.根据权利要求4所述的放射治疗设备，其特征在于，所述驱动机构包括设于所述床板下方的旋转机构，所述旋转机构用于驱动所述床板绕竖直方向旋转。

6.根据权利要求4或5所述的放射治疗设备，其特征在于，所述驱动机构包括设于所述床板下方的升降机构，所述升降机构用于驱动所述床板沿竖直方向升降。

7.根据权利要求1所述的放射治疗设备，其特征在于，所述扫描装置的中心与所述放射治疗装置的中心处于同一水平高度。

8.根据权利要求1所述的放射治疗设备，其特征在于，所述放射治疗装置包括治疗头，所述治疗头设于所述第二机架的上部。

9.根据权利要求1所述的放射治疗设备，其特征在于，所述第一收容腔设置于所述第二机架的下部，所述探测装置通过伸缩臂可伸缩地收容于所述第一收容腔内。

10.根据权利要求1所述的放射治疗设备，其特征在于，所述扫描装置为计算机断层扫描装置，所述放射治疗装置为医用电子直线加速器，所述探测装置为电子影像平板探测器。

11.根据权利要求1所述的放射治疗设备，其特征在于，还包括锥形束扫描装置，设于所述机架结构的两侧。

12.根据权利要求11所述的放射治疗设备，其特征在于，所述第一机架和所述第二机架的侧部均设有第二收容腔，所述锥形束扫描装置通过伸缩臂可伸缩地设置于所述第二收容腔内。

13.根据权利要求12所述的放射治疗设备，其特征在于，位于所述第一机架一侧的锥形束扫描装置为平板探测器，位于所述第二机架一侧的锥形束扫描装置为球管探测器。

14.根据权利要求1所述的放射治疗设备，其特征在于，还包括显示装置，设于所述第一机架和所述第二机架之间。

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