CN112915401B - 用于放疗设备的监视器 - Google Patents

用于放疗设备的监视器 Download PDF

Info

Publication number
CN112915401B
CN112915401B CN201911243297.3A CN201911243297A CN112915401B CN 112915401 B CN112915401 B CN 112915401B CN 201911243297 A CN201911243297 A CN 201911243297A CN 112915401 B CN112915401 B CN 112915401B
Authority
CN
China
Prior art keywords
monitor
assembly
connector assembly
gantry
rotate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911243297.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112915401A (zh
Inventor
杨翔晶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Elekta Beijing Medical Systems Co Ltd
Original Assignee
Elekta Beijing Medical Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elekta Beijing Medical Systems Co Ltd filed Critical Elekta Beijing Medical Systems Co Ltd
Priority to CN201911243297.3A priority Critical patent/CN112915401B/zh
Priority to EP20897531.8A priority patent/EP4069357A4/en
Priority to US17/756,937 priority patent/US20230001237A1/en
Priority to PCT/CN2020/131934 priority patent/WO2021109919A1/en
Publication of CN112915401A publication Critical patent/CN112915401A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112915401B publication Critical patent/CN112915401B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1077Beam delivery systems
    • A61N5/1081Rotating beam systems with a specific mechanical construction, e.g. gantries
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N2005/1074Details of the control system, e.g. user interfaces
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N2005/1092Details

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

提供用于放疗设备的监视器总成,所述放疗设备构造为经由治疗性辐射源向患者提供治疗性辐射,并且其中,所述放疗设备包括第一可旋转构件。该监视器总成包括配置为向用户输出视觉数据的监视器、配重以及构造为将监视器连接至第一可旋转构件的连接器总成。连接器总成的第一部件构造为随第一可旋转构件一起旋转,而连接器总成的第二部件构造为随监视器一起不旋转。

Description

用于放疗设备的监视器
技术领域
本公开涉及用于放疗设备的监视器。
背景技术
放疗(radiotherapy)可以描述为使用电离辐射治疗人体或动物体。特别地,放疗通常用于治疗人或动物患者的身体和皮肤内的肿瘤。在这样的治疗中,通过电离辐射来辐照形成肿瘤的一部分的细胞,以摧毁或破坏它们。然而,为了将规定剂量的电离辐射施加至例如肿瘤等靶位置(target location)或靶区域(target region),电离辐射通常还将穿过人体或动物体的健康组织。因此,放疗具有辐照和破坏靶区域的期望结果,但是也可能具有辐照和破坏健康组织的非期望结果。期望最小化放疗治疗中健康组织所接受的剂量。因此,期望尽可能有效地控制放疗治疗的施加。
现代放疗治疗使用技术以尽可能准确地靶向肿瘤(或其他靶区域)并减少对健康组织的辐射剂量,从而为患者提供更安全的治疗。例如,使靶区域周围的健康组织所接收的辐射剂量最小化的标准方法是从多个不同角度将辐射引向靶区域,例如通过使用旋转台架以使得辐射源围绕患者旋转。在这种情况下,对辐射的施加角度进行选择,以使得每个辐射束都穿过靶区域。以这种方式,可以在治疗弧(其中辐射源旋转经过一定的角度)的过程中在靶区域上建立累积的辐射剂量。然而,由于辐射是从多个不同角度施加的,因此健康组织的任何部分都不会建立相同的、高的、累积的辐射剂量,因为辐射穿过的特定健康组织会随着角度而变化。因此,相对于靶区域的单位体积,健康组织的每个单位体积接收较小的辐射剂量。
除了与个体患者以及他或她的肿瘤的特性或者其他靶区域有关的独特因素之外,任何治疗性放疗治疗的有效性将取决于许多促成因素,例如但不限于是用于施加放疗治疗的机器或设备的性能,以及用户能够在多大程度上控制设备的操作等。用户控制的程度可能取决于用户的技能和经验水平以及放疗设备对用户的控制信号的响应能力。用户对治疗性放疗设备的控制以及他或她监视患者健康的能力还取决于在治疗过程中用户能否有效地查看和监视设备的操作以及患者。
治疗性放疗设备的用户需要保持对设备的各种物理方面的良好控制,同时还经常必须与患者沟通和/或以其他方式保持对患者需求和健康的了解。用户还需要接收有关设备的操作参数的反馈,并且应该在治疗过程中具有患者的可见性,以照顾患者的健康并确保患者没有移动或做出任何其他可能影响治疗性放疗的施加的事情。
在已知的治疗性放疗设备中,例如已知的医疗线性加速器(Linear Accelerator,LINAC)设备中,旋转台架可以具有安装于其上的重要的操作设备,例如治疗性辐射束的源和/或检测器。它还可以具有安装于其上的成像装置。已知的放疗设备还可以包括其他部件,例如准直器,该准直器用于对设备内产生的治疗性辐射的方向和形状的控制。准直器构成可固定至台架上的辐射源的一部分。在某些布置中,准直器或准直器的一部分也可以是可旋转的。
已知的LINAC控制器可以包括一个或多个监视器,该监视器包括向用户输出视觉反馈的一个或多个屏幕。该视觉反馈可以包括患者的视觉图像(静态图像和/或视频),该患者的视觉图像针对特定区域通常是来自多个角度和/或处于多于一级的放大倍率。监视器还可以显示例如患者身份,肿瘤的类型、大小和位置,以及规定的治疗剂量或方案等信息。监视器还可以显示有关设备的当前操作参数的信息。例如,该信息可以包括患者的附件信息、治疗台位置信息和偏移值等等。
期望放疗设备的控制和监视尽可能地用户友好,以:提高放疗对治疗靶区域的有效性;避免由于放疗的不准确靶向而可能导致的对健康组织的破坏;提升放疗的速度并提高患者的周转量;改善患者体验;提升新的或不常使用该设备的用户能够理解、学习和记住如何使用该设备的速度和便利性;并限制用户错误或不准确的风险。
发明内容
提供了用于治疗性放疗设备的可旋转构件(例如台架)的改进的监视器和监视器总成。该改进的监视器和监视器总成使得用户能够更容易、更有效和更准确地监视并从而控制放疗设备(例如医用线性加速器(Linear Accelerator,LINAC)设备)的操作。
监视器构造为基本上设置在可旋转台架的中心,或者至少被台架的旋转面(例如所谓的台架“转鼓(drum)”)环绕,但其自身不随台架的旋转部件一起旋转。相反,监视器保持固定——基本上处于直立的姿态,因此,无论台架的其他部件的旋转位置如何,用户都可以随时轻松地查看和理解由监视器显示的信息。
通过任何合适的连接器或连接器总成,监视器可以连接至台架,或者位于台架内并连接至放疗设备的另一部件。连接器或连接器总成可以构造为,使得其一个或多个组成部件随台架(或当台架旋转时)一起旋转或以其他方式移动,并使其一个或多个其他部件保持静止——或至少构造为当台架旋转时,确保监视器保持基本上静止。连接器或连接器总成可以以任何合适的方式接合监视器。它可能包括弹簧偏置,以使得当其他部件在监视器周围移动时将监视器保持在原位。连接器或连接器总成可包括确保连接器或连接器总成的任何旋转运动部件的旋转中心均与台架的旋转中心对准的机构。连接器或连接器总成可以是可调节的。
根据一方面,提供用于放疗设备的监视器总成,所述放疗设备构造为经由治疗性辐射源向患者提供治疗性辐射,并且所述放疗设备包括第一可旋转构件。该监视器总成包括配置为向用户输出视觉数据的监视器、配重以及构造为将监视器连接至第一可旋转构件的连接器总成。连接器总成的第一部件构造为随第一可旋转构件一起旋转,并且连接器总成的第二部件构造为随监视器一起不旋转。
连接器的第一部件可以构造为旋转运动和基本线性运动二者。它可以构造为同时旋转和基本线性运动,和/或它可以构造为在分别不同的时间旋转和基本线性运动。
该配重可以构造为随监视器一起不旋转。配重可以与连接器总成为一体,或者它也可以与连接器总成分开形成。例如,配重可以固定至或连接至连接器总成,或者容纳于连接器总成内。
连接器总成可以包括一个或多个组成部件。
第一可旋转构件可以包括可旋转台架。可旋转台架可以具有安装于可旋转台架上或以其他方式固定至可旋转台架的辐射源(或辐射头)。它还可以包括用于整形和引导治疗性辐射束的准直器,例如块状准直器或多叶准直器(Multi Leaf Collimator,MLC)。台架可以具有安装于其上的成像装置。
连接器总成可以包括轴承总成。轴承总成可以包括设置在连接器总成的第一部件和第二部件之间的一个或多个轴承,该连接器总成的第一部件构造为随第一可旋转构件一起旋转,该连接器总成的第二部件构造为随监视器和配重一起不旋转。轴承可以构造为减小轴承总成的移动和不移动部件之间的摩擦力或阻力。轴承总成可以包括构造为接收治疗性放疗设备的可旋转构件的一部分的一个或多个凹槽、凹口或接收器。例如,轴承总成可以构造为接收治疗性放疗设备上的台架的旋转转鼓上的突出或突起。轴承总成可以是可调节的。轴承总成可以形成支架或其他连接器或安装机构的一部分,或连接至该支架或其他连接器或安装机构,该支架或其他连接器或安装机构构造为接合或保持监视器。连接器总成可以包括轴承总成和这样的支架或其他安装机构。连接器总成可以包括偏置,例如弹簧偏置,以将监视器保持在适当的位置和/或当可旋转构件旋转时帮助抑制监视器的移动。可以包括例如弹簧偏置等的偏置,以使得连接器总成能够连接至各自不同的尺寸或厚度的不同监视器。
构造为随第一可旋转构件一起旋转的连接器总成的第一部件,可以与构造为随监视器一起(以及可选地随配重一起)不旋转的连接器总成的第二部件同心。例如,第一部件和第二部件可以形成轴承总成的一部分,该轴承总成包括基本上同心的部件。但是,第一部件和第二部件本身不必是圆形的。例如,连接器总成的第一部件和/或第二部件可以包括一个或多个弧形。连接器总成的第一部件和第二部件中的每个可以包括单个部件,或者每个可以包括多个部件。
连接器总成可以包括构造为机械地接合监视器的至少一部分的支架。连接器总成可以连接至配重。例如,连接器总成可以包括构造为保持、容纳或固定至配重的部分。连接器总成可以包括上部和下部,该上部构造为连接至监视器,而该下部构造为连接至配重。
配重可以经由连接器总成或其他方式连接或链接至监视器,以便当监视器处于直立姿态时,配重基本上垂直地位于监视器下方。配重可以构造为辅助轴承总成或其他机构,以防止监视器在周围的部件(例如,治疗性放疗设备的台架的部件)旋转时旋转。配重可以构造为降低包括监视器和连接器总成的组装件或实体的重心。配重可以构造为将监视器偏置(或帮助偏置)至直立姿态。
连接器总成可以构造为将监视器定位在第一可旋转构件的旋转中心处。连接器总成可以构造为定位监视器,以使其被第一可旋转构件的一个或多个旋转部件环绕,但不必位于它的旋转中心。
连接器总成可以包括多个支架和/或多个轴承总成。该监视器可以包括一个或多个屏幕。可能有多个配重。
连接器总成可以设置为与监视器为一体。例如,连接器总成可以从监视器的后表面或后部延伸。
连接器总成的第一部件随第一可旋转构件一起旋转可以不改变该连接器总成的第一部件相对于监视器的(在线性x轴、y轴或z轴中的一个或多个轴中的)位置。例如,连接器总成的第一部件可以包括“原位”旋转或滚动且同时相对于监视器保持固定的线性位置的部件。例如,构造为随第一可旋转构件一起旋转的连接器总成的第一部件可以包括滚珠轴承或其他部件,该滚珠轴承或其他部件构造为当第一可旋转构件旋转时滚动或旋转,但不构造为还轴向地移动。连接器总成的第一部件可以与监视器(的一部分)直接连接。在这样的布置中,连接器总成的第二(不旋转)部件可以与监视器为一体。替代地,连接器总成的第二部件可以包括固定的(不移动的)连接机构。
连接器总成的第一部件可以固定至治疗性放疗设备上的第一可旋转构件,或者与治疗性放疗设备上的第一可旋转构件为一体。例如,第一可旋转构件可以包括台架,并且连接器总成的第一部件可以包括台架的一部分。在这样的布置中,连接器总成的第二部件可以构造为随监视器一起不旋转,但是可以包括例如滚珠轴承之类的中间部件,该中间部件构造为“原位”旋转或滚动,而不会改变相对于监视示器的位置。
根据另一方面,提供用于放疗设备的监视器连接总成,所述放疗设备构造为经由治疗性辐射源向患者提供治疗性辐射,并且所述放疗设备包括第一可旋转构件。监视器连接部件包括连接器总成和配重,该连接器总成构造为将监视器连接至第一可旋转构件。连接器的第一部件构造为随第一可旋转构件一起旋转,并且连接器的第二部件构造为随配重一起不旋转。
监视器连接总成还包括连接至连接器总成的监视器。
根据另一方面,提供治疗性放疗设备,该治疗性放疗设备包括用于放疗设备的监视器总成,所述放疗设备构造为经由治疗性辐射源向患者提供治疗性辐射,并且所述放疗设备包括第一可旋转构件。该监视器总成包括配置为向用户输出视觉数据的监视器、配重以及构造为将监视器连接至第一可旋转构件的连接器总成。连接器总成的第一部件构造为随第一可旋转构件一起旋转,而连接器总成的第二部件构造为随监视器一起不旋转。该配重可以构造为随该连接器总成的第二部件一起不旋转。根据另一方面,提供治疗性放疗设备,该治疗性放疗设备包括用于放疗设备的监视器连接总成,所述放疗设备构造为经由治疗性辐射源向患者提供治疗性辐射,并且所述放疗设备包括第一可旋转构件。监视器连接部件包括连接器总成和配重,该连接器总成构造为将监视器连接至第一可旋转构件。该连接器总成的第一部件构造为随该第一可旋转构件一起旋转,而该连接器总成的第二部件构造为不旋转。该配重可以构造为随该连接器的第二部件一起不旋转。
根据另一方面,提供用于放疗设备的监视器总成,所述放疗设备构造为经由治疗性辐射源向患者提供治疗性辐射,并且所述放疗设备包括第一可旋转构件。该监视器总成包括构造为向用户输出视觉数据的监视器、配重以及构造为将监视器连接至第一可旋转构件的连接器总成。连接器总成的第一部件构造为随第一可旋转构件的旋转一起移动,而连接器总成的第二部件构造为随监视器一起不移动。
可以提供以上方面的任何合适的组合。除了明显相互排斥的情况以外,关于以上方面中的任何一个方面所描述的或在下文中关于特定的布置所描述的特征或参数,可以应用于任何其他方面或布置。
附图说明
在本文中,参考以下附图,仅通过示例的方式对特定的布置进行描述,其中:
图1示出了示例线性加速器(Linear Accelerator,LINAC)设备;
图2示出了带有旋转台架的示例LINAC设备,该旋转台架容纳有辐射源和辐射探测器;
图3(a)示出了线性加速器设备的改进的可旋转台架;
图3(b)示出了图3(a)的改进的可旋转台架中的监视器的近距离视图;
图4示出了改进的监视器和支架总成;
图5(a)示出了图4的改进的监视器和支架总成的后视图;
图5(b)示出了图5(a)内的轴承总成的扩展视图;
图6示出了沿图5(a)中的线A-A的剖视图。
具体实施方式
LINAC放疗设备的高度概览
图1示出了已知的LINAC 100,在放疗治疗期间该LINAC 100适用于向患者递送并构造为向患者递送辐射束。在运行中,LINAC设备100产生辐射束并对辐射束进行整形,并根据放疗治疗计划将辐射束引向患者体内的靶区域。
医用LINAC机器必然是复杂的,具有许多互操作的组成部件。将针对图1所示的LINAC设备100给出典型的LINAC的操作的简要概述,该LINAC设备100包括射频波源102、波导104、电子源106、能够创造强力真空的包括一个或多个真空泵120的***、当被电子束撞击时产生X射线的重金属靶,以及能够将电子束重定向并聚焦至靶上的复杂布置的磁体。图1中描绘的设备100还包括容纳各种装置的治疗头,这些装置构造为例如对产生出的X射线束进行准直和整形。
射频波源102(例如磁控管)产生射频波。射频波源102耦合至波导104,并且构造为将射频波脉冲至波导104中。电子源106(例如电子枪)耦合至波导104,并构造为将电子注入波导104中。将电子注入波导104中与将射频波泵浦入波导104中是同步的。射频波源102、电子源106和波导104的设计和操作是这样的:射频(radiofrequency,RF)波在电子传播通过波导104时将电子加速至非常高的能量。
当电子在波导104中被加速时,由围绕波导104的转向磁铁(steering magnet)或转向线圈(steering coil)的适当布置来控制电子束路径。转向磁铁的布置可以包括例如两组四极磁铁。
一旦电子被加速,它们就会进入飞行管(flight tube)。飞行管可以通过连接管连接至波导104。该连接管或连接结构可以被称为漂移管(drift tube)。
由泵浦***将飞行管保持在真空条件下。电子沿着回旋路径向重金属靶行进。靶可以包括例如钨。回旋路径允许减小LINAC 100的整体外部长度,同时确保由能量分布较小的电子组成的加速电子束聚焦在靶上。
为了确保当电子束朝向靶行进时电子的传播不被阻碍,使用真空***将波导104抽空,该真空***包括真空泵120或者多个真空泵的布置。该泵浦***能够在波导104中和飞行管中产生超高真空(Ultra-High Vacuum,UHV)条件。真空***还确保电子枪中的UHV条件。电子可以在真空波导104中被加速至接近光速的速度。
当高能电子撞击靶时,会在各种方向上产生X射线。该飞行管包括对于X射线透明的靶窗口,该靶窗口定位为允许X射线穿过该靶窗口并进入治疗头110。此时,主准直器会阻挡沿某些方向传播的X射线,并且仅使向前行进的X射线通过以产生锥形束。X射线被过滤之后,穿过一个或多个电离室以进行剂量测量。在束作为治疗性放疗治疗的一部分进入患者体内之前,可以通过束整形装置(例如通过使用一个或多个挡块准直器和/或多叶准直器)以各种方式整形。
在一些实施方式中,LINAC 100构造为发射X射线束或电子粒子束。这样的实施方式允许该设备提供电子束疗法,即一种外部束疗法,其中电子而不是X射线被引向靶区域。
典型的LINAC设备(例如图1中所示的设备100)还包括几个其他部件和***。整个***由水冷却***(附图中未示出)冷却。为了确保LINAC不会泄漏辐射,还提供了适当的屏蔽。如本领域技术人员将理解的,用于放疗治疗的LINAC设备会具有附加的装置,例如用于支撑和旋转LINAC的台架、患者支撑表面,以及配置为控制LINAC的控制器或处理器。
可旋转台架
图2示出了构造为提供共面放疗治疗的共面LINAC放疗设备220的剖面。示出了患者208位于设备220的中心部分内的台上或其他支撑表面210上。
设备220包括可旋转的壳体或台架204。台架204通常可围绕所描绘的剖面的中心点旋转,即台架204的旋转轴通常垂直于所描绘的剖面所在的平面。台架204具有安装于其上的辐射源(或“辐射头”)200和辐射检测器202。在所示的布置中,辐射检测器202被与辐射头200在直径上基本相对地安装在台架204的圆形支撑轨道上。因此,在此布置中,台架204的旋转引起辐射头200和检测器202的旋转。此外,检测器202和辐射头200布置为一起旋转,以使得它们总是彼此基本上呈180度(即,彼此径向相对)地围绕台架204布置。
辐射头200布置为发射指向患者体内的肿瘤或其他靶区域的靶向X射线束。辐射检测器202布置为一旦束穿过患者的身体就对其进行检测。束的方向性至少部分地由一个或多个准直器控制,这将在以下讨论。
在LINAC 220的运行中,辐射是在所描绘的剖面所在的平面内(即,垂直于辐射源200、辐射检测器202和台架204的旋转轴)发射的。因此,不管辐射头200旋转至什么角度,都可以将辐射传递至台架204的中心点处的辐射等中心(radiation isocentre)212。因此,这使得辐射头200能够从围绕患者108的各种不同角度将辐射引向患者108体内的肿瘤或其他靶区域。如上所述,这是任何治疗性放疗设备的重要特征,以确保辐射不必为了到达靶区域而重复穿过患者体内健康组织的相同部分。替代地,辐射头200可以旋转至不同的旋转角度,以使得辐射束在肿瘤或其他靶区域的治疗性放疗治疗期间穿过多个不同的健康区域,每个健康区域持续限定的时间段。
该布置还包括成像辐射源214和成像辐射检测器216。成像辐射源214和成像辐射检测器216在台架204上基本上彼此径向相对地布置,并且一起随台架204旋转,以使得它们在线性加速器设备220的整个运行过程中保持基本上彼此径向相对。
束的准直
为了靶向肿瘤或其他靶区域并减少健康组织对辐射的暴露,将患者正确地定位于放疗设备内以使得靶区域位于辐射等中心212处是重要的。因此,患者所位于的台或其他支撑表面208通常可垂直地和水平地移动。此外,为了成功地靶向肿瘤或其他靶区域,辐射束的形状应当可布置为尽可能接近地适配肿瘤的形状、大小和性质。
利用挡块准直器和所谓的“多叶”准直器(MLC)的结合能够靶向大多数肿瘤。挡块准直器通常是不透辐射的材料(例如钨)的固体块,该固体块通常具有直的前边缘,该直的前边缘跨越从其中发射辐射束的孔的整个宽度,并且该固体块可以在垂直于该前边缘的方向上穿过该孔前进和/或撤出。因此,挡块准直器具有根据需要调节孔的宽度的效果。因此,面对面布置的一对这样的准直器能够从两个相对侧使该孔变窄。多叶准直器(Multi-LeafCollimator,MLC)包括不透辐射的材料的长而窄且深的“叶”的阵列,在某些布置中,每个“叶”可以伸入孔中或从孔中伸出。在阵列中并排排列,从而叶的尖端限定选择的形状,该选择的形状能够通过延伸或回缩各个叶片而随意改变。
根据本文所述的布置,一个或多个准直器设置在辐射头200上或辐射头200内,该辐射头200附接至LINAC设备220的可旋转台架204。来自辐射头200的辐射束被引向台架旋转的等中心,并且准直器将束定界为期望的束形状。准直器可以包括挡块准直器(blockcollimator)和/或MLC。
监视和控制治疗性放疗设备的运行
现在将在本文中相对于图3(a)至图6对改进的可旋转台架进行描述。
图3(a)中示出了线性加速器设备的改进的可旋转台架300的布置。如以下进一步讨论的,可旋转台架300具有基本上设置在其中心处的监视器302。可旋转台架300还包括辐射头304。可旋转台架300布置为围绕基本上中心的旋转轴(图3(a)中的z轴)旋转,以使得辐射头304能够相对于患者从多个不同角度递送辐射。在线性加速器设备的运行期间,患者将位于可移动且可定位的患者台(未图示)上,以使得来自辐射头304的辐射从由用户(即操作员)选择的多个不同角度撞击患者的靶区域(例如肿瘤)。
可以在图3(b)中更近地看到监视器302。如其中所示,在此布置中,监视器302显示患者识别信息、关于患者的肿瘤的数据、患者的多个视觉图像以及一些操作数据。
在线性加速器设备的运行期间,该设备的用户(即操作员)能够查看监视器302,并使用在其上显示的信息来指导他或她对设备的控制。监视器302的位置基本上在可旋转台架300的中心处,对用户是方便和有帮助的。当用户操作治疗台和相关附件以设置患者进行治疗时,监视器302的位置在可旋转台架300中心处,以使得他或她无需离开他或她在线性加速器设备处或在线性加速器设备附近的当前位置即能够视察监视器显示。从而用户能够更加直观和清晰地观看由监视器302显示的内容,这使得他或她能够快速而准确地设置患者。在可旋转台架300的中心处的监视器302的位置通常处于良好的高度,以与用户的眼睛处于同一水平线。这也是一种紧凑的解决方案,因为它避免了在治疗室中的其他地方提供监视器的需求。
在已知的线性加速器设备中,将监视器设置在可旋转台架内是有问题的,因为监视器将随台架的周围部件一起旋转。因此,在旋转过程中的某些时刻,监视器会上下颠倒或侧向或处于另一尴尬的角度,从而使得用户难以可靠地使用监视器。在本文中所述的改进的台架300中,监视器302构造为保持基本静止的——并且因此在使用线性加速器设备的整个过程中从用户/操作者的视觉角度,在监视器302上的视觉信息保持直立。监视器302能够保持直立,而不管台架300的周围部件和/或设备的任何其他部件(例如准直器和患者台等)是否移动、何时移动、多长时间移动一次以及移动多少。
图4示出了包括改进的可旋转台架300的监视器302的组装件,该监视器302不在台架300内的原位。监视器302的前表面包括基本矩形的屏幕402,该屏幕402上能够显示视觉信息。它还包括用于操作监视器302的电源和用于向它中继信息以在屏幕402上显示的合适的监视器电子器件,然而这些在本文中没有图示出也没有进一步详细讨论。设置有支架404,其延伸穿过监视器302的后表面并且在其四个角处夹紧监视器302。如以下进一步讨论的,支架404构造为将监视器302安装至台架300。还存在配重406,当监视器302处于直立姿态时,该配重406基本垂直地设置在监视器302下方,并且其构造为改变监视器/支架总成的质量特性。配重406有助于在台架300围绕监视器302旋转的同时使监视器302保持静止。
在此布置中,支架404包括向下突出部408,该向下突出部408在横向上比屏幕402更窄(因此在横向上比支架404的主体更窄,该支架404的主体在监视器302的后表面的整个宽度上延伸),当监视器302处于直立姿态时,该向下突出部408远离屏幕402基本向下突出。在此布置中,该向下突出部408的剖面为L形。也即,该向下突出部408的大部分基本上是平面的,且具有短搁板410,该短搁板410以相对于该向下突出部408的平面部分约90°(沿z方向)向外延伸。在此布置中,配重406基本上是立方体的,并且其尺寸设置成使得其位于向下突出部408的“L形”内。应当理解,在其他布置中,支架和配重的确切尺寸和形状可以与本文中图示出和描述的细节不同,同时仍然提供相同的机械效果。
在此布置中,支架由铝合金制成,而配重由铜或钢制成。在其他布置中,可以使用其他合适的材料。
从本文的图5(a)中可以更好地看到,在此特定布置中的支架404包括基本为“X”形的支撑件504,该支撑件504从监视器302的后表面的左上角延伸至右下角并从监视器302的后表面的右上角延伸至左下角。它还包括纵向凸片506a、506b,该纵向凸片506a、506b在监视器302的两侧从左上角基本上向下延伸至左下角并从右上角基本上向下延伸至右下角。它还包括横向凸片508a、508b,该横向凸片508a、508b从“X”形支架504的中心基本上向左和向右延伸,并跨越监视器302的后表面的一部分宽度。横向凸片508a、508b包括弹簧509a、509b,该弹簧509a、509b用于将监视器302推向支架404的前内壁,以使得监视器302能够稳定地放置在支架中,确保当台架300旋转时监视器302不会在支架404内部移动或晃动。将理解的是,在其他布置中,可以提供替代机构以确保在台架旋转时监视器保持固定和稳定。
在此布置中,基本为“X”形的支撑件504的分支不在其中心处的单个点处相交。替代地,在基本为“X”形的支撑件504的中心处设置有轴承总成510。轴承总成510构造为将监视器302保持于基本上在台架300的旋转(或轴向)中心处的位置,并使得监视器302在台架300的旋转部件(也称为“转鼓”)围绕其旋转时保持基本静止。
如图5(b)和图6中所示,轴承总成510包括在其轴向中心处的空心轴516,该空心轴不随旋转台架300一起移动。空心轴516固定至支架404上,支架404跨越监视器302的后表面延伸并夹紧监视器302的后表面。因此,当旋转台架300旋转时,支架404和监视器302将不会移动,而是将随空心轴516一起保持静止。例如,空心轴可以螺纹固定(screw-fixed)至支架404。在某些布置中,轴可以不是空心的。
空心轴516由容纳在轴承保持架520中的轴承518围绕。轴承518和轴承保持架520径向地设置在轴516和可调节基座514之间,这将在以下进一步讨论。这种类型的轴承的操作对于技术读者来说是熟悉的。简而言之,以在移动部件和固定部件之间产生很少的的摩擦力或其他阻力的方式,轴承使得轴承总成510的径向外部部件随旋转台架300一起自由旋转,同时使得轴承总成510的径向内部部件(即空心轴516)保持静止。
轴承总成还包括分别基本上设置在轴承总成510的顶部和底部的基本为弧形的第一弧形凹槽512a和第二弧形凹槽512b。这些弧形凹槽512a、512b分别在轴承总成的圆形部件的顶部的一部分上方和底部的一部分下方延伸,圆形部件设置在弧形凹槽512a、512b的径向内侧,以下对其进行更详细地描述。弧形凹槽512a、512b的剖面基本上为“U形”,并构造为接收作为台架300的旋转转鼓的一部分的突起或其他构造。因此,弧形凹槽512a、512b用于保持轴承总成510固定于台架300的转鼓中心处,并且构造为随台架300一起旋转。
在此布置中,轴承总成510还包括可调节基座514。可调节基座514包括基本上为圆柱形的部分以及唇缘或凸缘,该圆柱形部分设置为在径向上刚好位于弧形凹槽512a、512b的内侧,该唇缘或凸缘在x-y平面内以约90°远离该圆柱形部分的基座延伸。可调节基座514构造为调节台架300和轴承总成510的同心度。例如,在此布置中,可调节基座514通过螺钉固定至弧形凹槽512a、512b。用于将可调节基座514固定至弧形凹槽512a、512b的螺纹通孔(未图示)具有一定的间隙,这允许可调节基座514在该间隙内调节其被固定的位置。在设置过程中,可以进行调整,以使空心轴516的中心(即轴承总成510的旋转中心)与台架300的旋转中心对齐。例如,用户可以使用激光将空心轴516的中心与台架300的旋转中心对齐,该激光可以设置在线性加速器设备内或与线性加速器设备结合使用。
在此布置中,有衬套511位于轴承保持架520和可调节底座514之间。在某些布置中,可以省略衬套511。在此布置中,它与轴承518、520组装在一起,并且可以从可调节底座514中推入和推出,而不必将整个轴承总成510从台架转鼓上移除。目的是为了便于对台架300内的电缆布线工作进行维护,并使得支架能够被快速地拆卸以露出台架300的内部,以便接触从而例如进行维护。将理解的是,在一些布置中可以提供替代机构,以为用户提供对台架内部的接触,而无需将监视器支撑机构全部拆卸。
如上所述,配重406帮助监视器302和支架404(和轴516)在台架300和轴承总成510的径向外部部件围绕其旋转时保持静止。通过在监视器302下方提供相对较重的重量来做到这一点,该重量固定至支架404的下部(或由其保持),从而实质上降低了监视器/支架总成的重心。该较低的重心帮助监视器/支架总成抵抗被台架300的周围旋转部件旋转。实际上,即使监视器/支架总成随着台架300的周围旋转部件、其重量和向下的重力作用而开始轻微旋转,配重406也会偏置监视器/支架总成以使其返回至其“中性”位置,在该“中性”位置中监视器302基本上直立且配重406垂直地位于监视器302下方。
通过在线性加速器设备(或其他治疗性放疗设备)内提供这种改进的监视器,本文中所述的布置使得监视器能够保持直立,从而使其显示的内容在设备的整个操作过程中易于被用户看到。同时,该布置使得监视器能够设置在旋转台架的中心内,这对于用户而言是节省空间且实用的,因为他或她在用于应用治疗性辐射的线性加速器设备的运行过程中经常需要注视旋转台架。
本文中描述的支架、配重和轴承,使得在台架围绕监视器旋转的同时监视器能够保持直立,它们在物理上相对简单并且制造成本低廉。它们也相对轻量化且紧凑。因此,包括支架、对重和轴承的组合(或使得在台架围绕监视器旋转的同时监视器能够保持固定的类似总成)对于治疗性放疗设备,并不会显着增加制造时间或成本。
本文中所述的改进的台架和监视器可以使用户更容易和更准确地监视设备的运行以及患者的行为和健康。这可以提供改善的用户满意度,并提高用户控制设备的准确性。因此,他或她可以提供的用于治疗患者靶区域的放疗的有效性将会提高。这还具有减少延迟的效果,否则延迟可能会在提供了低劣的或不太用户友好的监视器的设备上发生,从而提高了患者的周转量并改善了各个患者的整体体验。如果更有效地使用设备,这也可以产生节省成本。本文中所述的改进的台架和监控器还能够提高速度和便利性,使新的或不常使用该设备的用户能够监控治疗性放疗设备的操作(以及他或她对治疗性放疗设备的控制);这限制了用户错误或不准确的风险,并且还增加了治疗性放疗设备对医院或使用该设备的其他机构的有用性,因为它使该设备易于被更多的用户使用。
变型
应当理解,本文已经详细描述了特定的布置,但是可以提供变型。例如,可以改变支架的精确构造以及支架夹紧或以其他方式固定至监视器的方式。监视器可以通过支架以外的连接器连接至台架。监视器和台架之间可以采用任何合适的连接器或连接器总成,其中连接器或连接器总成的一部分构造为随台架旋转而一起移动(例如旋转),而连接器或连接器总成的一部分构造为保持监视器直立。
根据一些布置,监视器连接至台架的连接器总成的第一部件构造为当台架旋转时移动,而该连接器总成的不同的第二部件构造为当台架旋转时不移动。连接器或连接器总成中构造为随着台架的旋转而一起移动的部件,可以旋转或线性移动,或者可以展示出旋转和线性移动的组合。连接器或连接器总成中构造为移动的部件,其相对于监视器的线性(或轴向)位置或与监视器的分离程度可能不会改变。例如,构造为移动的连接器或连接器总成的部件可以包括例如滚珠轴承等部件,该部件构造为在相对于监视器的固定位置处“在原点上(on the spot)”旋转或滚动。替代地,该移动可能致使连接器的该部件朝向或远离监视器(的至少一部分)移动。根据这种布置的变型,当台架旋转时,连接器总成的第二部件可能展示出一些移动,但是将确保监视器不会随着台架一起旋转。例如,连接器总成的第二部件可以不旋转但是可以以线性(或轴向)方式移动。
连接器或连接器总成中构造为移动的部件可以与例如台架等的治疗性放疗设备的旋转部件为一体。
连接器可以例如不包括X形部分和/或如本文中所述的纵向凸片和/或横向凸片。作为替代地,它可以包括构造为支撑监视器并且容纳配重或附接至配重的任何其他合适的构造。同样地,监视器、配重和轴承总成部件的精确尺寸、形状、厚度可以改变。配重可以与连接器为一体,或者可以是附接至连接器或由连接器容纳的独立部件。
在一些布置中,配重可能不会保持在固定位置。在一些布置中,配重可以布置为移动以抵消台架的(以及监视器和台架之间的连接器的一个或多个部件的)移动,以便将监视器维持在基本稳定的、直立的姿态。
监视器可以不设置在台架的旋转中心,而可以简单地设置在台架的旋转部件的径向内侧。
本文中使用的任何方向性或位置性的术语,例如“左”、“右”、“以上”、“以下”、“上”、“下”、“内”、“外”、“纵向”,“横向”等作为相对术语使用,并不旨在进行限制。
本文中使用的任何章节标题仅用于组织的目的。它们不应被解释为整体上限制或划分了本申请中公开的主题。
应当理解,以上描述旨在是说明性而非限制性的。在阅读和理解以上说明书后,许多其它实施方式对于本领域技术人员而言将是显而易见的。尽管已经参考特定示例的实施方式描述了本公开,但是将认识到,本公开不限于所描述的实施方式,而是能够在所附权利要求的精神和范围内通过修改和变更来实行。相应地,说明书和附图应被视为说明性意义而非限制性意义。因此,本公开的范围应该参考所附权利要求以及这些权利要求所享有的等同物的全部范围来确定。

Claims (14)

1.用于放疗设备的监视器总成,所述放疗设备构造为经由治疗性辐射源向患者提供治疗性辐射,并且所述放疗设备包括第一可旋转构件,其中,所述监视器总成包括:
监视器,其配置为向用户输出视觉数据;
配重;以及
连接器总成,其构造为将所述监视器连接至所述第一可旋转构件;
其中,所述连接器总成包括构造为将所述监视器保持在原位的弹簧偏置;并且
其中,所述连接器总成的第一部件构造为随所述第一可旋转构件一起围绕平行于孔的中心轴线的轴线旋转,而所述连接器总成的第二部件构造为随所述监视器一起不旋转。
2.根据权利要求1所述的监视器总成,其特征在于,所述配重构造为随所述监视器一起不旋转。
3.根据权利要求1或2所述的监视器总成,其特征在于,所述第一可旋转构件包括可旋转台架。
4.根据前述任一项权利要求所述的监视器总成,其特征在于,所述治疗性辐射源设置在所述第一可旋转构件上或所述第一可旋转构件内。
5.根据前述任一项权利要求所述的监视器总成,其特征在于,所述连接器总成包括轴承总成。
6.根据前述任一项权利要求所述的监视器总成,其特征在于,所述连接器总成包括构造为与所述监视器的至少一部分机械接合的支架。
7.根据前述任一项权利要求所述的监视器总成,其特征在于,所述连接器总成连接至所述配重。
8.根据权利要求7所述的监视器总成,其特征在于,所述连接器总成包括上部和下部,所述上部构造为连接至所述监视器,且所述下部构造为连接至所述配重。
9.根据前述任一项权利要求所述的监视器总成,其特征在于,构造为随所述第一可旋转构件一起旋转的所述连接器总成的所述第一部件,与构造为随所述监视器一起不旋转的所述连接器总成的所述第二部分同心。
10.根据前述任一项权利要求所述的监视器总成,其特征在于,所述连接器总成构造为将所述监视器定位在所述第一可旋转构件的旋转中心处。
11.用于放疗设备的监视器连接总成,所述放疗设备构造为经由治疗性辐射源向患者提供治疗性辐射,并且所述放疗设备包括第一可旋转构件,其中,所述监视器连接总成包括:
连接器总成,其构造为将监视器连接至所述第一可旋转构件,其中,所述连接器总成包括构造为将所述监视器保持在原位的弹簧偏置;以及
配重;
其中,所述连接器总成的第一部件构造为随所述第一可旋转构件一起围绕平行于孔的中心轴线的轴线旋转,而所述连接器总成的第二部件构造为不旋转。
12.根据权利要求11所述的监视器连接总成,其特征在于,所述配重构造为随所述连接器总成的所述第二部件一起不旋转。
13.根据权利要求11或12所述的监视器连接总成,其特征在于,还包括连接至所述连接器总成的监视器。
14.放疗设备,包括根据权利要求1至10中任一项所述的监视器总成,以及根据权利要求11至13中任一项所述的监视器连接总成。
CN201911243297.3A 2019-12-06 2019-12-06 用于放疗设备的监视器 Active CN112915401B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911243297.3A CN112915401B (zh) 2019-12-06 2019-12-06 用于放疗设备的监视器
EP20897531.8A EP4069357A4 (en) 2019-12-06 2020-11-26 MONITOR FOR A RADIOTHERAPY DEVICE
US17/756,937 US20230001237A1 (en) 2019-12-06 2020-11-26 Monitor for a radiotherapy device
PCT/CN2020/131934 WO2021109919A1 (en) 2019-12-06 2020-11-26 Monitor for a radiotherapy device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911243297.3A CN112915401B (zh) 2019-12-06 2019-12-06 用于放疗设备的监视器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112915401A CN112915401A (zh) 2021-06-08
CN112915401B true CN112915401B (zh) 2023-04-07

Family

ID=76161692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911243297.3A Active CN112915401B (zh) 2019-12-06 2019-12-06 用于放疗设备的监视器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230001237A1 (zh)
EP (1) EP4069357A4 (zh)
CN (1) CN112915401B (zh)
WO (1) WO2021109919A1 (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102805631A (zh) * 2011-05-30 2012-12-05 上海西门子医疗器械有限公司 Ct设备的机架信息显示***
CN102933149A (zh) * 2010-04-29 2013-02-13 普兰梅德有限公司 医学计算机断层摄影成像设备
CN204611252U (zh) * 2015-03-30 2015-09-02 杨子良 一种新型摄影稳定器
CN205095275U (zh) * 2015-09-09 2016-03-23 四川医达科技有限公司 一种电磁式医疗床
CN107361845A (zh) * 2017-07-31 2017-11-21 成都中科博恩思医学机器人有限公司 一种手术机器人医生控制台的弧形屏旋转固定机构

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6031888A (en) * 1997-11-26 2000-02-29 Picker International, Inc. Fluoro-assist feature for a diagnostic imaging device
US20060079763A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Varian Medical Systems Technologies, Inc. Backprojected patient multimedia display
DE102010026375B4 (de) * 2010-07-07 2012-09-27 Siemens Aktiengesellschaft Strahlentherapiegerät und Verfahren zur Auswuchtung eines solchen
WO2012139014A2 (en) * 2011-04-07 2012-10-11 Mobius Imaging, Llc Mobile x-ray imaging system
EP2838433B1 (en) * 2012-04-16 2017-10-11 Neurologica Corp. Imaging system with rigidly mounted fiducial markers
WO2015079931A1 (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 株式会社庄内クリエート工業 高周波がん温熱治療装置
CN208943296U (zh) * 2018-08-15 2019-06-07 李伟 一种肿瘤放***确定位装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102933149A (zh) * 2010-04-29 2013-02-13 普兰梅德有限公司 医学计算机断层摄影成像设备
CN102805631A (zh) * 2011-05-30 2012-12-05 上海西门子医疗器械有限公司 Ct设备的机架信息显示***
CN204611252U (zh) * 2015-03-30 2015-09-02 杨子良 一种新型摄影稳定器
CN205095275U (zh) * 2015-09-09 2016-03-23 四川医达科技有限公司 一种电磁式医疗床
CN107361845A (zh) * 2017-07-31 2017-11-21 成都中科博恩思医学机器人有限公司 一种手术机器人医生控制台的弧形屏旋转固定机构

Also Published As

Publication number Publication date
EP4069357A1 (en) 2022-10-12
US20230001237A1 (en) 2023-01-05
EP4069357A4 (en) 2024-01-10
CN112915401A (zh) 2021-06-08
WO2021109919A1 (en) 2021-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11931602B2 (en) Radiation therapy systems and methods
US11786754B2 (en) Adaptive aperture
US11673004B2 (en) X-ray imaging system with a combined filter and collimator positioning mechanism
US10500420B2 (en) Small beam area, mid-voltage radiotherapy system with reduced skin dose, reduced scatter around the treatment volume, and improved overall accuracy
EP2359905A1 (en) Radiotherapy and imaging apparatus
US10188878B2 (en) Small beam area, mid-voltage radiotherapy system with reduced skin dose, reduced scatter around the treatment volume, and improved overall accuracy
CN111228657A (zh) 一种磁共振图像引导的放射治疗***
WO2019196137A1 (zh) 放射治疗头及放射治疗装置
CN112915401B (zh) 用于放疗设备的监视器
JP2004065808A (ja) 放射線治療装置
WO2020001375A1 (zh) 放射治疗设备
JPH06154349A (ja) 放射線治療装置
US20220270777A1 (en) Dynamic Pinhole Aperture for Charged Particle Therapy Systems
Flinton Radiotherapy Beam Production
CN117042843A (zh) Srs轮廓化的多层多叶准直器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant