CN216258762U - 一种放射治疗*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种放射治疗***,属于医疗设备领域。该放射治疗***包括:治疗床、机架、耦合至所述机架上的治疗头、以及控制机构;控制机构被配置为在使所述机架进行旋转的同时,使所述治疗床沿着所述机架的轴线方向进行同步地运动。这样,能够形成多圈螺旋调强治疗模式,达到螺旋治疗的效果。这样不仅利于减小治疗时间,且能够增大治疗范围,以对患者任何部位以及任意尺寸的肿瘤进行治疗。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗设备领域,特别涉及一种放射治疗***。
背景技术
放射治疗***是一种利用放射线***的医疗设备,其包括:机架、治疗头、治疗床,其中,治疗床用于承载患者并将患者移动至指定位置处,治疗头设置于机架上,利用机架带动治疗头绕等中心的轴线旋转,治疗头在旋转的同时将多个射线束聚焦到患者的肿瘤靶区,从而实现对肿瘤组织的放射治疗。
相关技术中,机架带动治疗头绕等中心的轴线旋转并对治疗床上的患者的当前位置进行治疗,治疗完毕后,治疗床带动患者运动至下一位置,机架带动治疗头旋转继续对患者进行治疗,这使得治疗时间较长。
实用新型内容
鉴于此,本实用新型提供一种放射治疗***,能够解决上述技术问题。
具体而言,包括以下的技术方案:
一种放射治疗***,所述放射治疗***包括:治疗床、机架、耦合至所述机架上的治疗头、以及控制机构;
所述控制机构被配置为在使所述机架进行旋转的同时,使所述治疗床沿着所述机架的轴线方向进行同步地运动。
在一些可能的实现方式中,所述治疗头包括:辐射源、具有尺寸可调的预准直孔的预准直器、具有多组叶片的多叶准直器;
所述控制机构被配置为对治疗床、机架、辐射源、预准直器以及多叶准直器中的至少两个进行控制。
在一些可能的实现方式中,所述治疗头还包括:钨门;
所述控制机构被配置为对所述治疗床、所述机架、所述辐射源、所述预准直器、所述多叶准直器、所述钨门中的至少两个进行控制。
在一些可能的实现方式中,所述控制机构包括:治疗床控制器、机架控制器、辐射源控制器、预准直器控制器、多叶准直器控制器、以及钨门控制器;
所述治疗床控制器、所述机架控制器、所述辐射源控制器、所述预准直器控制器、所述多叶准直器控制器、以及所述钨门控制器中的至少两个能够进行联动控制。
在一些可能的实现方式中,所述多叶准直器控制器与所述治疗床控制器和所述机架控制器能够联动控制,使得在所述治疗床和所述机架同步运动时多叶准直器开合,使放射治疗***在任意位置或者在多个设定位置处进行适形治疗。
在一些可能的实现方式中,所述治疗床控制器被配置为用于控制所述治疗床的运动速度、运动方向及运动距离;
所述机架控制器被配置为用于控制所述机架的旋转速度、旋转方向和旋转角度;
所述辐射源控制器被配置为用于控制射线束的放射剂量;
所述预准直器控制器被配置为用于控制所述预准直孔的尺寸;
所述多叶准直器控制器被配置为用于控制所述叶片的运动速度及运动距离;
所述钨门控制器被配置为用于控制所述钨门的运动速度及运动距离。
在一些可能的实现方式中,所述多叶准直器包括:多个并排设置的叶片组;每一叶片组包括:相对设置的第一叶片和第二叶片;
所述第一叶片和所述第二叶片均沿平行于所述机架的轴线方向运动。
在一些可能的实现方式中,所述第一叶片和所述第二叶片的最大运动距离均为5cm-15cm。
在一些可能的实现方式中,所述第一叶片和所述第二叶片的长度方向均平行于所述机架的轴线方向;
所述第一叶片和所述第二叶片的长度均为2.5cm-7.5cm;
所述第一叶片和所述第二叶片的高度均为6cm-8cm。
在一些可能的实现方式中,所述第一叶片和所述第二叶片的相对的前端均设置为弧形结构。
在一些可能的实现方式中,所述预准直器包括:预准直器本体、以及开设于所述预准直器本体上的预准直孔;
所述预准直孔为四棱台状通孔,所述预准直孔贯穿所述预准直器本体的相对的第一表面和第二表面。
在一些可能的实现方式中,所述预准直孔的第一截面和所述预准直孔的第二截面均为长条形孔;
所述预准直孔的第一截面的尺寸大于所述预准直孔的第二截面的尺寸;
其中,所述预准直孔的第一截面为所述预准直孔在所述预准直器本体的第一表面上的截面;
所述预准直孔的第二截面为所述预准直孔在所述预准直器本体的第二表面上的截面。
在一些可能的实现方式中,所述预准直孔投影在放射治疗***的等中心处的射野的形状为长条形;
所述射野的短边长度为5-15cm;
所述射野的长边长度为30-50cm;
其中,所述射野的短边方向沿所述放射治疗***的机架的轴向。
在一些可能的实现方式中,所述预准直孔的短边尺寸可调。
在一些可能的实现方式中,所述放射治疗***还包括:第一成像组件,所述第一成像组件与所述治疗头相对设置,所述第一成像组件被配置为能够根据来自所述治疗头的射线束获得第一图像数据,所述第一图像数据用于射野成像或者剂量验证。
在一些可能的实现方式中,所述放射治疗***还包括:第二成像组件,所述第二成像组件包括:相对设置的球管和平板探测器,所述球管用于发射X射线,所述平板探测器用于探测所述X射线并生成第二图像数据,所述第二图像数据用于对患者的肿瘤进行成像。
本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果至少包括:
本实用新型实施例提供的放射治疗***,在对患者进行治疗的过程中,通过控制机构的控制作用,能够使机架旋转的同时,治疗床同步进行地移动,形成多圈螺旋调强治疗模式,达到螺旋治疗的效果。这样不仅利于减小治疗时间,且能够增大治疗范围,以对患者任何部位以及任意尺寸的肿瘤进行治疗。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例,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1-1为本实用新型实施例提供的一示例性放射治疗***的结构示意图;
图1-2为本实用新型实施例提供的另一示例性放射治疗***的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的一示例性多叶准直器的结构示意图,其中,图2是多叶准直器的俯视图,图2中的叶片截面是叶片厚T方向上的截面;
图3为本实用新型实施例提供的一示例性叶片的结构示意图,其中,图3是从多叶准直器的侧面方向获得的叶片结构;
图4为另一示例性多叶准直器的结构示意图;
图5为本实用新型实施例提供的一种预准直器的结构示意图;
图6为本实用新型实施例提供的预准直器的俯视图;
图7为本实用新型实施例提供的预准直器的侧视图;
图8为本实用新型实施例提供的另一种预准直器的结构示意图;
图9为本实用新型实施例提供的再一种预准直器的结构示意图;
图10为本实用新型实施例提供的固定块与滑块之间的连接关系示意图;
图11-1为本实用新型实施例提供的一示例性控制机构与各部件的连接关系示意图;
图11-2为本实用新型实施例提供的另一示例性控制机构与各部件的连接关系示意图;
图12为本实用新型实施例提供的一示例性成像组件的布置关系示意图。
附图标记分别表示:
100-治疗头,200-机架,300-治疗床,400-控制机构,500-上位机,
101-辐射源,102-预准直器,103-多叶准直器,104-钨门,
11-第一叶片,12-第二叶片,
21-第一驱动机构,22-第二驱动机构,23-第三驱动机构,
201-第一传动件,202-第一驱动件,203-第二传动件,204-第二驱动件,
3-位置监测机构,31-弹性件,32-测力传感器,
41-预准直器本体,
411-基体,412-第一固定块,413-第二固定块,414-导向槽,
415-第一滑块,416-第二滑块,
42-预准直孔,421-第一截面,422-第二截面,
5-固定件,
401-治疗床控制器,402-机架控制器,403-辐射源控制器,
404-预准直器控制器,405-多叶准直器控制器,406-钨门控制器,
61-第一成像组件,
62-第二成像组件,621-球管,622-平板探测器。
具体实施方式
为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
需要说明的是,本实用新型实施例所涉及的放射治疗***的等中心指的是准直体的旋转轴(可以认为是照射野的中心)与机架的旋转轴的相交点。准直体指的是由预准直器和多叶准直器构成的整体。
本实用新型实施例所涉及的射野指的是由准直体所确定的射线束的边界且垂直于射线束中心轴的射线束平面。
本实用新型实施例所涉及的机架的轴向指的是沿机架的中心轴的轴线方向,机架能够进行绕其中心轴的旋转运动,以带动其上的治疗头进行同步的旋转运动。机架的中心轴与治疗床的中心轴是平行的。
本实用新型实施例提供了一种放射治疗***,如附图1及附图11-1所示,该放射治疗***包括:治疗头100、机架200、治疗床300、以及控制机构400;其中,治疗头100耦合至机架200上,控制机构400被配置为在使机架200进行旋转的同时,使治疗床300沿着机架的轴线方向进行同步地运动。
本实用新型实施例提供的放射治疗***,在对患者进行治疗的过程中,通过控制机构400的控制作用,能够使机架200旋转的同时,治疗床300同步进行地移动,形成多圈螺旋调强治疗模式,达到螺旋治疗的效果。这样不仅利于减小治疗时间,且能够增大治疗范围,利于对患者任何部位以及任意尺寸的肿瘤进行治疗。
本实用新型实施例提供的放射治疗***中,如附图1-1所示,该治疗头100包括:辐射源101、具有尺寸可调的预准直孔的预准直器102、具有多组叶片的多叶准直器103;其中,预准直器102以及多叶准直器103依次设置于辐射源101发出射线束的路径上,预准直器102被配置为对辐射源101发出的射线束进行初步适形,多叶准直器103被配置为对初步适形的射线束进行最终适形。
在一些可能的实现方式中,控制机构400被配置为对治疗床300、机架200、辐射源101、预准直器102以及多叶准直器103中的至少两个进行控制,使治疗床300、机架200、辐射源101、预准直器102、多叶准直器103中的至少两个能够协同作用,提高对放射治疗***的控制精度,以及使治疗方式多样化。
示例地,如附图11-1所示,控制机构400包括:治疗床控制器401、机架控制器402、辐射源控制器403、预准直器控制器404、以及多叶准直器控制器405。其中,治疗床控制器401、机架控制器402、辐射源控制器403、预准直器控制器404、以及多叶准直器控制器405的至少两个能够进行联动控制。
利用各控制器的协同作用,能够使治疗床300、机架200、辐射源101、预准直器102、多叶准直器103中的至少两个能够协同作用,提高对放射治疗***的控制精度,以及使治疗方式多样化。
进一步地,如附图1-2所示,该治疗头100包括:辐射源101、具有预准直孔的预准直器102、具有多组叶片的多叶准直器103,以及钨门104。预准直器102、多叶准直器103和钨门104依次设置于辐射源101发出的射线束的路径上,预准直器102被配置为对辐射源101发出的射线束进行初步适形,多叶准直器103被配置为对初步适形的射线束进行最终适形,钨门104被配置为对漏射的射线束进行屏蔽。
控制机构400被配置为对治疗床300、机架200、辐射源101、预准直器102以及多叶准直器103中的至少两个进行控制,使治疗床300、机架200、辐射源101、预准直器102、多叶准直器103和钨门104中的至少两个能够协同作用,提高对放射治疗***的控制精度,以及使治疗方式多样化。
如附图11-2所示,控制机构400包括:治疗床控制器401、机架控制器402、辐射源控制器403、预准直器控制器404、多叶准直器控制器405、以及钨门控制器406。其中,治疗床控制器401、机架控制器402、辐射源控制器403、预准直器控制器404、多叶准直器控制器405、以及钨门控制器406中的至少两个能够进行联动控制。
利用各控制器的协同作用,能够使治疗床300、机架200、辐射源101、预准直器102、多叶准直器103、钨门104中的至少两个能够协同作用,提高对放射治疗***的控制精度,以及使治疗方式多样化。
在一些可能的实现方式中,治疗床控制器401、机架控制器402、辐射源控制器403、预准直器控制器404、多叶准直器控制器405、以及可选的钨门控制器406可以集成设置,获得具有集成结构的控制机构400。
如附图11-1或者图11-2所示,控制机构400还可以与上位机500连接,操作人员通过操作上位机500,能够向控制机构400,具体是向其中所包含的多个控制器发送调节指令(也就是治疗计划),控制机构400中的控制器能够接收治疗计划,并根据治疗计划控制治疗床300、机架200、辐射源101、预准直器102、多叶准直器103的运行过程。
举例来说,如上所述的,治疗床控制器401和机架控制器402进行联动控制,这样,机架200进行旋转的同时,使治疗床300沿着机架200的轴线方向进行同步地运动,实现螺旋式治疗。
进一步地,多叶准直器控制器405与治疗床控制器401和机架控制器402能够联动控制,使得在治疗床300和机架200同步运动时,多叶准直器103开合,使放射治疗***在任意位置或者在多个设定位置处进行适形治疗。
也就是说,在机架200旋转时,治疗床300能够同时沿机架200的轴线方向上运动,并且,与此同时,多叶准直器103也进行同步的叶片开合运动,来进行最终适形和调强治疗。并且,在机架200旋转至任意位置处时,多叶准直器103均能够在该相应的位置处进行叶片开合运动,或者,在机架200旋转至特定的几个设定位置处时,多叶准直器103能够在这几个设定位置处进行叶片开合运动。
作为一种示例,在治疗床300和机架200同步运动而形成的螺旋路径治疗过程中,在机架200旋转至任意位置处时,多叶准直器103均能够同时作叶片开合运动,以在该任意位置处实现射线适形达到治疗的目的。该种示例所示的方式可以认为是结合了螺旋治疗方式与VMAT(Volumetric Modulated Arc Therapy,容积旋转调强放疗法)的优点:在射线束出束过程中,机架进行旋转,多叶准直器的叶片同时作开合运动,机架旋转一定角度范围时,能够形成多个不同的照射野,照射范围更大,更灵活,更精准,使得剂量分布更优,对正常组织保护更好,靶区剂量分布更均匀,治疗效果会更好,放疗副反应更小。另外,该螺旋+VMAT治疗方式在达到与普通调强相同的吸收剂量时,需要更少的照射量,照射量的减少也就意味着减少了散射线和漏射线对患者的影响,利于降低放射性污染,降低机器损耗。
作为另一种示例,在治疗床300和机架200同步运动而形成的螺旋路径治疗过程中,多叶准直器103能够在机架200旋转至固定的几个设定位置处时作叶片开合运动,以在这几个设定位置处实现射线适形达到治疗的目的。该种示例所示的方式可以认为是结合了螺旋治疗方式与IMRT(Intensity Modulated Radiotherapy,强度调控放射治疗)的优点。
在一些可能的实现方式中,如若治疗头被配置为能够绕自身的轴线自转,则本实用新型实施例提供的放射治疗***还包括治疗头控制器,该治疗头被配置为用于控制治疗头的旋转方向和旋转角度。
对于治疗床控制器401,该治疗床控制器401被配置为用于控制治疗床300的运动速度、运动方向及运动距离。
治疗床300用于承载患者,治疗床300能够带动患者沿着机架200的轴线方向运动,在治疗开始之前,患者躺在治疗床300上,由治疗床300带动患者移动,使患者移动至治疗区域。
治疗床控制器401能够控制治疗床300的运动速度,使得治疗床300在沿着机架200的轴线方向运动时,可以匀速运动,也可以非匀速运动,还可以是匀速运动一段距离,再非匀速运动一段距离。
治疗床控制器401能够控制治疗床300的运动方向,使得治疗床300可以沿着机架200的轴线方向向前移动(靠近治疗头的方向),也可以沿着机架200的轴线方向向后移动(远离治疗头的方向),还可以沿着机架200的轴线方向往复运动。
治疗床控制器401能够控制治疗床300的运动距离,使治疗床300移动至特定的位置处,例如,治疗床300可以连续地进行运动直至达到目标位置,治疗床300还可以根据治疗需求间隔多次地进行移动,每次移动特定的距离。
本实用新型实施例中所涉及的机架200均指的是旋转机架。可以理解的是,放射治疗***还包括固定机架,固定机架固定设置于地面上,旋转机架与固定机架可转动连接,同时,旋转机架还与治疗头固定连接,旋转机架能够带动治疗头绕旋转机架的中心轴旋转。示例地,旋转机架的结构包括但不限于:环形结构、C形结构、头盔形结构、机械臂结构等。例如,使用环形机架承载治疗头,环形机架能够旋转,并带动辐射源101一起旋转。
对于机架控制器402,该机架控制器402被配置为用于控制机架200的旋转速度、旋转方向和旋转角度。
机架控制器402能够用于控制机架200的旋转速度,使得机架200的旋转可以是匀速的(匀速时,也可以根据实际治疗需求,来适应性地调整机架200的旋转速度),也可以是非匀速的。
机架控制器402能够用于控制机架200的旋转方向,使得机架200可以沿顺时针方向旋转,也可以沿逆时针方向旋转,或者,还可以在旋转时切换旋转方向,例如,先顺时针旋转再逆时针旋转,或者,先逆时针旋转再顺时针旋转。
机架控制器402能够用于控制机架200的旋转角度,使得机架200可以在一个预先设定的角度范围内来回进行旋转,例如,0°-360°或者30°-90°范围内,还可以使得机架200直接旋转至特定的角度处,以满足在一个治疗区域内,使肿瘤接受到的剂量满足放疗计划的需求。
本实用新型实施例中,辐射源101能够发出射线束,其中,射线包括:放射性同位素产生的α射线、β射线、γ射线、x射线、电子线、质子束及其他粒子束等。其中,辐射源控制器403被配置为用于控制射线束的放射剂量。
本实用新型实施例中,钨门104可以包括开合方向相垂直的两个钨门104,也可以设置一个钨门104。对于包含两个钨门104的情况,一个钨门104可以设置于预准直器102与多叶准直器103之间,另一个可以设置于预准直器102远离辐射源101的一侧;两个钨门104也可以同时设置于预准直器102与多叶准直器103之间;两个钨门104也可以同时设置于预准直器102远离辐射源101的一侧。钨门控制器406被配置为用于控制钨门104的运动速度和运动距离。
预准直器控制器404被配置为用于控制预准直孔的尺寸,使得预准直孔的尺寸调整至期望位置,以获得适宜的射野面积。
本实用新型实施例中,多叶准直器103包括多组叶片,多叶准直器控制器405被配置为用于控制叶片的运动速度及运动距离,从而以使终准直孔的尺寸、形状和位置可调,利于调强治疗。
在一些可能的实现方式中,如附图2所示,多叶准直器103包括:多个并排设置的叶片组;每一叶片组包括:相对设置的第一叶片11和第二叶片12;
第一叶片11和第二叶片12均沿平行于放射治疗***的机架200的轴线方向运动。(机架200的轴线方向即是中心轴所在直线的方向,机架200绕其中心轴能够进行旋转,本实用新型实施例将机架200的轴线方向定义为Y方向)。
本实用新型实施例通过使第一叶片11和第二叶片12均沿平行于放射治疗***的机架200的轴线方向运动,这样,不论治疗头100随着机架200转动至任意位置处时,第一叶片11和第二叶片12的开合方向始终平行于机架200的轴线方向,有效避免了叶片在开合时受到重力的影响,提高多叶准直器103对射线束适形的准确度(相关技术中,多叶准直器旋转至机架的侧部时(由初始位置旋转90°后到达的位置),多叶准直器在机架的切线方向进行开合,此时叶片开合方向沿其重力方向,重力会对叶片的移动造成不利影响)。
为了优化该效果,使该治疗头100被配置为不能绕自身的轴线自转,也就是说,治疗头100与机架200始终保持相对固定关系,治疗头100不能沿着机架200作旋转运动,而仅能随着机架200作旋转运动。
需要说明的是,治疗头100中,辐射源101、预准直器102和多叶准直器103均固定设置,以使预准直器102以及多叶准直器103依次设置于辐射源101发出射线束的路径上。由于治疗头100不能自转,相应的预准直器102以及多叶准直器103均无法作相应的旋转运动。
在一些可能的实现方式中,本实用新型实施例提供的治疗头100,如附图1-1所示,该多叶准直器103还包括:
与第一叶片11一一对应的多个第一驱动机构21、以及与第二叶片12一一对应的多个第二驱动机构22;
第一驱动机构21与第一叶片11和控制机构400(具体为多叶准直器控制器405)连接,用于在控制机构400的控制下驱动第一叶片11沿平行于机架200的轴线方向运动;
第二驱动机构22与第二叶片12和控制机构400(具体为多叶准直器控制器405)连接,用于在控制机构400的控制下驱动第二叶片12沿平行于机架200的轴线方向运动。
通过上述设置,使得多叶准直器103中每一个叶片均对应由一个驱动机构进行独立地驱动,这样,通过分别驱动特定的第一叶片11和/或第二叶片12进行适形,利于提高适形精度,达到调强治疗的目的。
当预准直器102所形成的射野变小时,多叶准直器103的叶片开合时的移动距离也会相应缩小,使得第一叶片11和第二叶片12的最大移动距离相对于现有技术也得以减小。本实用新型实施例中,第一叶片11和第二叶片12的最大运动距离均为5cm-15cm,例如为8cm或者10cm。
举例来说,当射野在放射治疗***的机架200的轴向方向上的尺寸为8cm时,第一叶片11和第二叶片12的最大移动距离为8cm;当射野在放射治疗***的机架200的轴向方向上的尺寸为10cm时,第一叶片11和第二叶片12的最大移动距离为10cm。相比于现有技术(叶片运动最大距离一般大于15cm,加小车运动可以在等中心形成40*40cm射野),本实用新型实施例中,叶片的行程变短,从而使叶片长度得以缩短。
本实用新型实施例中,第一驱动机构21被配置为在多叶准直器控制器405的控制作用下,能够使第一叶片11在运动范围内任意位置处停留;第二驱动机构22被配置为在多叶准直器控制器405的控制作用下,能够使第二叶片12在运动范围内任意位置处停留。
如此设置,能够使得每一个叶片均能够移动至叶片可运动范围内的任意一点处,利于提高多叶准直器103的适形精度。
在一些可能的实现方式中,如附图2所示,第一驱动机构21和第二驱动机构22均包括:第一传动件201和第一驱动件202;第一传动件201与第一叶片11或者第二叶片12的后端连接;第一驱动件202与第一传动件201连接。
也就是说,每一第一叶片11的后端均连接有一个第一传动件201,每一第二叶片12的后端均连接有一个第一传动件201。其中,叶片的后端指的是与叶片的前端相对的端部,而第一叶片11和第二叶片12的前端指的是两者相对的端部,第一叶片11的前端和第二叶片12的前端之间形成用于射线适形区域。
利用第一驱动机构21和第二驱动机构22分别对第一叶片11和第二叶片12的运动进行控制,使得第一叶片11和第二叶片12在运动至设定位置处后,能够自动地固定于该设定位置处。
示例地,第一传动件201的传动方式为螺旋传动或者齿轮齿条传动,以下分别进行示例性说明:
(1)当第一传动件201的传动方式为螺旋传动时,如附图2所示,第一传动件201为丝杆,第一驱动件202为直线电机(例如,微型直线电机),丝杆的第一端与第一叶片11(或者,第二叶片12)的尾端连接,丝杆的第二端与直线电机连接。
直线电机能够驱动丝杆作直线往复运动,进而带动第一叶片11(或者,第二叶片12)作相应的直线运动,达到使第一叶片11(或者,第二叶片12)沿机架200的轴线方向上作直线往复运动的目的。
其中,丝杆的第二端可以通过带内螺纹的转子与直线电机连接,丝杆的第一端与第一叶片11(或者,第二叶片12)的尾端固定连接,这样,直线电机的输出轴的旋转运动能够转化为丝杆沿转子的直线运动,进而带动第一叶片11(或者,第二叶片12)直线运动。
或者,丝杆可以直接作为直线电机的输出轴,同时使丝杆与第一叶片11(或者,第二叶片12)的尾端螺纹连接,这样,丝杆的转动能够直接转化为第一叶片11(或者,第二叶片12)的直线运动。
基于上述可知,当第一叶片11和第二叶片12的最大移动距离相对于现有技术提供的叶片的最大移动距离减小时,对应于每个叶片的丝杆的长度也相应缩短,这不仅利于降低多叶准直器103的生产难度,还能增加其稳定性,降低故障率。此外,本实用新型实施例提供的多叶准直器103不需要小车等器件来增加叶片的行程,从而进一步降低了放射治疗***的复杂度。
(2)当第一传动件201的传动方式为齿轮齿条传动时,第一传动件201包括:彼此啮合的齿轮和齿条,第一驱动件202为微型电机。其中,齿条与第一叶片11(或者,第二叶片12)固定连接,齿轮与微型电机同轴连接。
微型电机启动时,能够带动齿轮转动,进而带动与其啮合的齿条作直线运动,实现运动的齿条进而带动第一叶片11(或者,第二叶片12)作直线运动。
由于电机的驱动速度是可变的,这样能够使得第一叶片11(或者,第二叶片12)的运动速度、运动位置得到精确控制,进而能够获得精确的射线强度调制效果。
本公开实施例中,第一驱动机构21和第二驱动机构22的第一驱动件202,例如电机,与控制机构400(多叶准直器控制器405)连接,多叶准直器控制器405同时又可以与上位机500连接,操作人员通过操作上位机500,能够向多叶准直器控制器405发送叶片移动距离调节指令,多叶准直器控制器405在接收到该指令后驱动电机来控制叶片运动。
在一些可能的实现方式中,多叶准直器103还包括:第一驱动件安装板,该第一驱动件安装板上具有多个安装位,以用于分别与多个第一驱动件固定连接,以使多个第一驱动件位置固定。
进一步地,多叶准直器103还可以包括:导轨箱,该导轨箱用于承载所有的叶片,以使叶片运动时能够沿着导轨箱进行稳定地运动。
在利用包含有本实用新型实施例提供的多叶准直器103的放射治疗***进行肿瘤治疗时,操作人员可以在治疗之前通过上位机500发送调整叶片移动距离的指令。或者,操作人员还可以在治疗过程中,实时发送调整叶片移动距离的指令。
在治疗的过程中,还可以实时调整电机的驱动速度,以精确地控制第一叶片11和第二叶片12的运动速度、运动位置,进而实现在治疗过程中的剂量调强。
在一些可能的实现方式中,第一叶片11和第二叶片12的长度方向均平行于放射治疗***的机架200的轴线方向;
如附图3所示,第一叶片11和第二叶片12的长度L均为2.5cm-7.5cm;第一叶片11和第二叶片12的高度H均为6cm-8cm。
使第一叶片11和第二叶片12的长度方向平行于放射治疗***的机架200的轴线方向(将机架200的轴线方向定义为Y方向)。这样,第一叶片11和第二叶片12开合运动时,能够始终沿着放射治疗***的机架200的轴向方向运动,能够避免多叶准直器103在开合时受到重力的影响,提高多叶准直器103对射线束适形的准确度。
在一些可能的实现方式中,第一叶片11和第二叶片12的长度L均为2.5cm-7.5cm,例如为3cm、4cm、5cm、6cm、7cm等。其中,叶片的长度L指的是其长度方向上最长的尺寸,上述叶片长度使得叶片的尺寸得以减小,最终使得多叶准直器103的叶片小型化。
本实用新型实施例中,叶片长度相比现有技术叶片长度(150mm)显著减小,进而减小了叶片的大小和重量,降低了加工难度和造价。叶片重量的变轻,降低了摩擦和运动阻力,运动更加便于控制,可降低故障率,在同样的驱动能力下可以使叶片运动更快,进而显著提高治疗质量。
当然,叶片尺寸在一定程度上由预准直器102在等中心处形成的射野尺寸所决定,即,叶片尺寸的减小依赖于预准直器102所形成的射野的最大尺寸的减小。举例来说,预准直器102的预准直孔42投影在放射治疗***的等中心处的射野为矩形时,其包括长边和短边,当射野的短边长度为8cm时,第一叶片11和第二叶片12的长度可以均设置为4cm;当射野的短边长度为10cm时,第一叶片1111和第二叶片1212的长度可以均设置为5cm。
第一叶片11和第二叶片12的高度H均为6cm-8cm,例如为6cm、6.5cm、7cm、7.5cm等。其中,叶片的高度方向沿射线束的发射方向,在该高度范围内,叶片不仅能够提供较好的射线适形效果,同时还使得叶片小型化。
本实用新型实施例涉及的多个叶片组中,第一叶片11和第二叶片12的厚度T均由两侧向中间逐渐减小。也就是说,在叶片组中,越靠近中间的叶片,其厚度越薄,约靠近两侧的叶片,其厚度越厚,如此设置,利于提高治疗区域调强的精确度。
在一些可能的实现方式中,第一叶片11和第二叶片12的相对的前端均设置为弧形结构,例如为圆弧形,进一步例如为半圆弧形。对于同一叶片组中的第一叶片11和第二叶片12,两者前端的弧度可以相同,也可以不同,示例地,使第一叶片11的前端的弧度与第二叶片12的前端的弧度相同。
本实用新型实施例中,所涉及的第一叶片11和第二叶片12均包括:矩形本体、以及位于矩形本体前端的弧形前端。第一叶片11和第二叶片12的弧形前端的弧形方向均沿着叶片的高度方向,而叶片的高度方向指的是沿着射线束的发射方向的方向,也就是垂直地穿过图2所示截图的方向。
本实用新型实施例提供的多叶准直器103,通过使第一叶片11和第二叶片12相对的前端均设置为弧形结构,相比叶片的前端设置为平直的线形,第一叶片11和第二叶片12的前端设置为弧形,能够减少射线束穿过多叶准直器103时形成的半影,利于提高治疗精确度。
为了进一步优化上述的减少半影的效果,第一叶片11和第二叶片12的前端的弧度大小与所在叶片的厚度大小呈反比,即,叶片的厚度T越厚,叶片前端的弧度越小;叶片的厚度T越薄,叶片前端的弧度越大。
第一叶片11和第二叶片12的前端的弧度大小与所在叶片距离放射治疗***的等中心之间的间距呈正比,即,叶片距离等中心的间距越大,叶片前端的弧度越大;叶片距离等中心的间距越小,叶片前端的弧度越小。
第一叶片11和第二叶片12的前端的弧度大小与所在叶片的最大运动距离呈正比,即,叶片能够移动的最大移动距离越大,叶片前端的弧度越大,叶片能够移动的最大移动距离越小,叶片前端的弧度越小。
在一些可能的实现方式中,如附图4所示,本实用新型实施例提供的治疗头100还包括:位置监测机构3,位置监测机构3被配置为用于监测第一叶片11和第二叶片12的运动位置。利用位置监测机构3,来对叶片运动位移进行精确监测,进一步提高多叶准直器103对射线束的适形精度,实现精确放疗。针对每一个叶片,均对应设置有一个位置监测机构3。
作为一种示例,如附图4所示,该位置监测机构3包括:测力传感器32和弹性件31,测力传感器32固定设置,弹性件31的一端与测力传感器32固定连接,弹性件31的另一端与第一叶片11(第二叶片12)的后端。
测力传感器32能够测量弹性件31所受的力的大小,当第一叶片11(第二叶片12)进行移动时,弹性件31的拉伸程度发生变化,进而测力传感器32检测到的力的变化,根据检测到的力,确定第一叶片11(第二叶片12)的运动位置。
进一步地,该位置监测机构3还包括处理器,该处理器与测力传感器32电性连接,用于根据测力传感器32测量得到的力的数据,来确定第一叶片11(第二叶片12)的运动位置。
举例来说,测力传感器32可以固定于多叶准直器103的驱动件安装板或者导轨箱上等。
为了方便测量,当弹性件31位于第一叶片11(第二叶片12)的后端和测力传感器32之间时,使叶片在初始位置时,弹性件31正好处于自然伸长状态,这样,叶片在运动时,只需要测量到弹性件31受拉的拉力,叶片再回到初始位置时,理论上所受拉力就是零,这样测量更加方便。
示例地,弹性件31可以是弹簧,弹簧的胡可系数在正常使用的范围内是固定的,可以保证测量数据的准确性。当然弹性件31还可以包括:乳胶筋、管、绳,或橡胶筋、管、绳等,或其他具有良好弹性,胡可系数固定的部件。
作为另一种示例,该位置监测机构3为激光测距仪,该激光测距仪包括:空间波发射器、空间波接收器和处理器,其中,空间波发射器可发射出直线传播的空间波,空间波发射器发出的空间波照射在第一叶片11(第二叶片12)的后端面上;空间波接收器设置在经第一叶片11(第二叶片12)的后端面反射的反射空间波的光路上,接收经第一叶片11(第二叶片12)的后端面反射的反射空间波;处理器与空间波发射器和空间波接收器连接,并根据空间波发射器发出的空间波以及空间波接收器接收的空间波确定对应叶片的位置。
示例地,空间波发射器和/或空间波接收器安装于所述多叶准直器103的驱动件安装板或者导轨箱上等。示例地,空间波为激光、红外线、超短波或超声波等。
其中,位置监测机构3的处理器与多叶准直器控制器405电性连接,这样,处理器能够将第一叶片11(第二叶片12)的运动位置信息发送给多叶准直器控制器405,进而使多叶准直器控制器405利用该运动位置信息对第一叶片11(第二叶片12)的运动进行控制。
在一些可能的实现方式中,如附图5-附图7所示,预准直器102包括:预准直器本体41、以及开设于预准直器本体41上的预准直孔42;
预准直孔42为四棱台状通孔,预准直孔42贯穿预准直器本体41的相对的第一表面和第二表面。
预准直器本体41的形状包括但不限于:圆形块体、矩形块体、五边形块体、或者其他几何形状的块体,只要其满足能够被恰当地安装于放射治疗***的治疗头中即可。
四棱台状通孔的结构如附图5所示,其具有两两相对的两组倾斜内侧面,使得预准直孔42在预准直器本体41的第一表面上的第一截面与预准直孔42在预准直器本体41的第二表面上的第二截面的尺寸不同。
预准直孔42的倾斜的内侧面的倾斜角度可以相同,也可以不同,只要满足预准直孔42的第一截面和第二截面的尺寸不同即可,例如,可以使预准直孔42的四个内侧面的倾斜角度均相同。此外,对于预准直孔42的任意截面,可以为长方形,也可以为正方形。
预准直器本体41的第一表面和第二表面指的是预准直器本体41的面向辐射源以及面向多叶准直器的表面,其中,根据预准直孔42在预准直器本体1的第一表面和第二表面处的截面尺寸,来确定第一表面和第二表面的朝向。使预准直孔42的截面尺寸较小的一端所在的表面面向辐射源,使预准直孔42的截面尺寸较大的一端所在的表面面向多叶准直器。
由辐射源101发出的射线束经四棱台状通孔结构的预准直孔42后会进行发散,使得由预准直孔42发射出来的射线束具有较大的射野面积,确保射线束能够完全覆盖终准直孔,同时,还利于减小预准直器102的体积。
在一些可能的实现方式中,预准直孔42的第一截面421和预准直孔42的第二截面422均为长条形孔;
预准直孔42的第一截面421的尺寸大于预准直孔42的第二截面422的尺寸;
其中,预准直孔42的第一截面421为预准直孔42在预准直器本体41的第一表面上的截面;
预准直孔42的第二截面422为预准直孔42在预准直器本体41的第二表面上的截面。
应用时,使预准直器102的第一表面面向多叶准直器103,使预准直器102的第二表面面向辐射源101。
预准直孔42的第一截面和第二截面可以是长方形,也可以是正方形,基于上述可知,如附图6所示,预准直孔42的第一截面和第二截面均为长条形孔(即长方形),长条形孔具有长度不同的长边和短边,即,预准直孔42具有长边和短边。通过按照上述方式设置预准直孔42的结构,辐射源101发出的射线束经过预准直孔42后能够在等中心位置处形成矩形射野。
当本实用新型实施例提供的预准直器102用于放射治疗***中时,使预准直孔42的短边所在方向沿放射治疗***的机架200的轴向。
截面形状为长条形孔的预准直孔42投影在放射治疗***的等中心处的射野的形状相应为矩形,其包括长边和短边,并且,射野的短边方向沿放射治疗***的机架200的轴向。
在一些可能的实现方式中,使射野的短边长度为5cm-15cm,例如为5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm、11cm、12cm、13cm、14cm、15cm等;使射野的长边长度为30cm-50cm,例如为30cm、35cm、40cm、45cm、50cm等。
举例来说,预准直孔42投影在放射治疗***的等中心处的射野的尺寸如下所示:射野的短边长度为8cm或者为10cm,射野的长边长度为40cm。
根据射野的尺寸,能够相应地获得预准直孔42在距离等中心任意距离处时的尺寸大小,进而能够获得预准直孔42的第一截面421的尺寸和预准直孔42的第二截面422的尺寸。本实用新型实施例提供的上述射野尺寸,使得预准直孔42的尺寸也相应较小,利于减小预准直器102的尺寸和体积,进一步地利于简化治疗头100的体积和结构。
在一些可能的实现方式中,本实用新型实施例提供的预准直器102的预准直孔42的尺寸可调,这包括但不限于:使预准直孔422的长边尺寸可调,或者,使预准直孔42的短边尺寸可调,或者,使预准直孔42的长边尺寸和短边尺寸均可调。
预准直孔42的尺寸可变,能够获得不同的射线束初步适形效果,适用于不同大小的病灶区域,提高预准直器102的适应性。进一步地,在预准直孔42的尺寸变化至为0时,也就是说,使预准直孔42闭合时,还可以进行关源或者进行不需要射线照射的调强治疗。
在一些可能的实现方式中,使预准直孔42的短边尺寸可调,这样,在预准直器102应用状态下,预准直孔42沿放射治疗***的机架200轴向方向上的尺寸可调,以适用于不同尺寸大小的病灶区域。
需要说明的是,预准直孔42的短边尺寸可调,指的是,在预准直孔42的整个深度方向上,预准直孔42的任意截面的短边尺寸均可调。
对于如何实现预准直孔42的短边尺寸可调,本实用新型实施例给出以下示例性描述:
在一些可能的实现方式中,如附图8或者附图9所示,预准直器本体41包括:具有通孔的基体411、第一固定块412、第二固定块413、第一滑块415、第二滑块416;
第一固定块412和第二固定块413固定于通孔相对的第一侧部,以配合构成预准直孔42的两个短边;
第一滑块415和第二滑块416位于通孔相对的第二侧部,以配合构成预准直孔42的两个长边,并且,第一滑块415与第二滑块416之间的间距可调。
其中,基体411、第一固定块412、第二固定块413、第一滑块415、第二滑块416的材质均选自射线屏蔽材料,例如为钨、铅、或者钨合金等。并且,基体411的形状包括但不限于:圆形块体、矩形块体、五边形块体、或者其他几何形状的块体,只要其满足能够被恰当地安装于放射治疗***的治疗头100中即可。
通过使第一滑块415和第二滑块416进行运动,能够调节两者之间的间距,进而达到使预准直孔42的短边尺寸可调的目的。
举例来说,可以使第一滑块415和第二滑块416按照下述方式的进行运动,进而达到调节两者之间间距的目的:第一滑块415和第二滑块416通过滑动导轨传动的方式进行运动、第一滑块415和第二滑块416通过齿条齿轮传动的方式进行运动、第一滑块415和第二滑块416通过丝杆螺母传动的方式进行运动等。以下分别就这几种方式进行示例性说明:
作为一种示例,第一固定块412和第二固定块413、以及第一滑块415和第二滑块416可以分别位于基体411的通孔的顶部两侧,这样,由各固定块和各滑块构成的预准直孔42实际上位于基体411的通孔的上方。在该实现方式中,使通孔的尺寸大于预准直孔42所能够调节到的最大尺寸,以确保获得期望的射野。
作为另一种示例,第一固定块412和第二固定块413、以及第一滑块415和第二滑块416可以分别位于基体411的通孔的内部两侧,这样,由各固定块和各滑块构成的预准直孔42实际上与基体411的通孔为一体。
在该实现方式中,根据固定块和滑块的尺寸、以及需要的射野尺寸来适应性地确定通孔的尺寸即可。
其中,基体411的通孔的相对的第二侧部上设置有滑槽(该滑槽相当于下述的导向槽414),以分别用于容纳第一滑块415和第二滑块416的尾部,并能够使第一滑块415和第二滑块416的尾部沿着该滑槽移动,第一滑块415和第二滑块416的前部相对,以用于构成射线束适形区域。第一固定块412和第二固定块413相对的侧部的结构与第一滑块415的侧部以及第二滑块416的侧部的结构相适配,例如,第一固定块412和第二固定块413相对的侧部与第一滑块415的侧部适配地面面接触,以使第一滑块415和第二滑块416沿着固定块的侧部表面进行运动。或者,如附图6所示,使第一固定块412和第二固定块413相对的表面上均设置有导向槽1201,使第一滑块415相对的两侧和第二滑块416相对的两侧分别嵌入相应的导向槽1201内,以使第一滑块415和第二滑块416均沿导向槽1201进行运动。
对于上述两种示例,可以使第一滑块415和第二滑块416中的一个进行固定,另一个进行运动,例如,使第二滑块416固定,使第一滑块415沿远离或者靠近第二滑块416的方向运动运动;或者,还可以使第一滑块415和第二滑块416都能够进行运动,两者可以相向运动或者背向运动等。
为了使第一滑块415和第二滑块416的运动更加稳定和顺畅,本实用新型实施例中,如附图10所示,使第一固定块412和第二固定块413相对的表面上均设置有导向槽414,使第一滑块415相对的两侧和第二滑块416相对的两侧分别嵌入相应的导向槽414内,以使第一滑块415和第二滑块416均沿导向槽414进行运动。
示例地,导向槽414的截面形状包括但不限于:矩形、梯形、圆弧形等,相应地,第一滑块415和第二滑块416相对的两侧也设置成矩形、梯形或者圆弧形等。
固定块上的导向槽414不仅能够为滑块的运动提供导向作用,还能够对滑块提供一定的限位作用,利于提高滑块运动时的稳定性。
第一滑块415和第二滑块416沿着导向槽414运动至获得设定位置处后,需要将第一滑块415和第二滑块416进行固定,对于滑块的固定方式,包括但不限于以下:
在一些可能的实现方式中,对滑块进行手动固定,在该实现方式中,如附图4所示,本实用新型实施例提供的预准直器102还包括:固定件5,固定件5被配置为能够对运动状态下的第一滑块415和第二滑块416进行固定。
当第一滑块415和第二滑块416运动至设定位置处时,利用固定件5来对第一滑块415和第二滑块416进行固定,使第一滑块415和第二滑块416固定于该设定位置处。以下将使用固定件5对第一滑块415进行固定为例,来示例性说明固定件5的结构(固定件5对第二滑块416的固定原理与其对第一滑块415的固定原理相同,在此不再一一赘述):
作为一种示例,该固定件5包括:压板、第一固定螺栓,其中,压板的一端与第一固定块412和/或第二固定块413的顶部可转动连接,压板的另一端开设有第一螺栓孔,第一滑块415的顶壁上开设有第一螺栓槽,其中,第一螺栓槽呈长条形,第一螺栓槽的长度沿第一滑块415的运动方向延伸。第一螺栓槽与第一螺栓孔连通。
第一滑块415运动至设定位置处后,第一固定螺栓能够穿过第一螺栓孔进入第一螺栓槽的第一位置内,并且同时与第一螺栓孔螺纹连接,从而使压板压紧第一滑块415,使得第一滑块415压紧于基体411的顶部,达到对第一滑块415进行固定的目的。当需要调整第一滑块415的位置时,拆卸第一固定螺栓,转动压板,使其不再压紧第一滑块415,移动第一滑块415至期望位置处以后,反向转动压板使其上的第一螺栓孔与第一滑块415上的第一螺栓槽的第二位置连通,使得第一固定螺栓能够穿过第一螺栓孔进入第一螺栓槽的第二位置内,并且同时与第一螺栓孔螺纹连接,达到压紧第一滑块415的目的。
作为另一种示例,该固定件5包括:第二固定螺栓,第一滑块415的侧壁上开设有并排设置的多个第二螺栓槽,多个第二螺栓槽沿着第一滑块415的运动方向依次布置,第一固定块412或第二固定块413的侧壁上开设有第二螺栓孔,第二螺栓孔呈长条形,并且第二螺栓孔的长度沿着第一滑块415的运动方向延伸。第二螺栓孔与第二螺栓槽连通,并且,两者能够同时与第二固定螺栓螺纹连接。
第一滑块415运动至设定位置处后,第二固定螺栓能够穿过第二螺栓孔进入第二螺栓槽内,并且同时与两者螺纹连接,达到对第一滑块415进行固定的目的。
在一些可能的实现方式中,如附图9所示,第一滑块415和第二滑块416均通过第三驱动机构23的驱动进行运动;其中,第三驱动机构23包括:分别与第一滑块415和第二滑块416连接的第二传动件203;与第二传动件203连接的第二驱动件204。
第一滑块415和第二滑块416分别对应有一个第三驱动机构23,利用两个第三驱动机构23对分别对第一滑块415和第二滑块416进行单独地控制。本实用新型实施例中,利用第三驱动机构23,能够对第一滑块415和第二滑块416的运动过程进行自动控制,使得第一滑块415和第二滑块416在运动至设定位置处后,能够自动地固定于该设定位置处。
示例地,第二传动件203的传动方式为螺旋传动或者齿轮齿条传动,以下分别进行示例性说明:
(1)如附图9所示,当第二传动件203的传动方式为螺旋传动时,第二传动件203为丝杆,第二驱动件204为直线电机(微型直线电机),丝杆的第一端与第一滑块415的尾端连接(第一滑块415的尾端为第一滑块415的远离第二滑块416的端部),丝杆的第二端与直线电机连接。
直线电机能够驱动丝杆作直线往复运动,进而带动第一滑块415作相应的直线运动,达到使第一滑块415沿机架200的中心轴线方向上作直线往复运动的目的。
其中,丝杆的第二端可以通过带内螺纹的转子与直线电机连接,丝杆的第一端与第一滑块415的尾端固定连接,这样,直线电机的输出轴的旋转运动能够转化为丝杆沿转子的直线运动,进而带动第一滑块415直线运动。
或者,丝杆可以直接作为直线电机的输出轴,同时使丝杆与第一滑块415的尾端螺纹连接,这样,丝杆的转动能够直接转化为第一滑块415的直线运动。
(2)当第二传动件203的传动方式为齿轮齿条传动时,第二传动件203包括:彼此啮合的齿轮和齿条,第二驱动件204为微型电机。其中,齿条与第一滑块415固定连接,齿轮与微型电机同轴连接。
微型电机启动时,能够带动齿轮转动,进而带动与其啮合的齿条作直线运动,实现运动的齿条进而带动第一滑块415作直线运动。
由于电机的驱动速度是可变的,这样能够使得第一滑块415和第二滑块416的运动速度、运动位置得到精确控制,进而能够获得精确的射线强度调制效果。
本公开实施例中,第三驱动机构23的电机与预准直器控制器404连接,预准直器控制器404同时又可以与上位机500连接,操作人员通过操作上位机500,能够向预准直器控制器404发送预准直孔42短边长度调节指令,预准直器控制器404在接收到该指令后驱动电机来控制滑块运动,进而达到获取特定尺寸的预准直孔42的目的。
在利用包含有本实用新型实施例提供的预准直器102的放射治疗***进行肿瘤治疗时,操作人员可以在治疗之前通过上位机500发送调整预准直孔42尺寸的指令,将预准直孔42的宽度调整至设定的宽度值。或者,操作人员还可以在治疗过程中,实时发送调整预准直孔42尺寸的指令。
在治疗的过程中,还可以实时调整电机的驱动速度,以精确地控制第一滑块415和第二滑块416的运动速度、运动位置。
需要说明的是,基于多叶准直器103和预准直器102的上述结构布置,使得本实用新型实施例提供的放射治疗***可以不用设置钨门,利于简化放射治疗***的结构,增加并放射治疗***的可靠性,并降低放射治疗***的成本。
在一些可能的实现方式中,如附图12所示,本实用新型实施例提供的放射治疗***还包括:第一成像组件61,第一成像组件61与治疗头100相对设置,第一成像组件61被配置为能够根据来自治疗头100的射线束获得第一图像数据,第一图像数据用于射野成像或者剂量验证。
示例地,第一成像组件61设置于机架200上,其可以是EPID(Electronic PortalImaging Device,电子射野影像装置)。
射野成像可以是治疗过程中基于射线束获得的图像,以确定实际治疗过程中的射野是否与治疗计划中的射野一致。射野成像还可以是在治疗前获取的患者的医学图像,根据该医学图像与患者的其他医学图像(例如CT图像、MR图像、PET图像等)进行图像配准,以指导患者的摆位。射野成像还可以是在治疗过程中获取的患者的医学图像,根据该医学图像与患者其他医学图像(例如CT图像、MR图像、PET图像等)进行图像配准,以确认患者的肿瘤在治疗过程中是否发生了移动,进而引导放射治疗***通过调节治疗床或调节治疗头以实施针对肿瘤移动的精准治疗,例如移动治疗床使得肿瘤位于照射区域内,或调节治疗头使其关闭射束、降低剂量率,或者,通过预准直器或者多叶准直器阻挡射线束以避免射线束照射正常组织或器官。
剂量验证可以是在治疗过程中根据射线束获取的图像数据,根据该图像数据能够得到剂量参数,以确定实际治疗的剂量是否与治疗计划中的剂量一致。
举例来说,本实用新型实施例提供的放射治疗***的最大治疗野为8cm*40cm或10cm*40cm,则EPID可以是对应大小的长条状探测器(根据最大射野的尺寸或是预准直器上预准直孔的尺寸,通过几何关系计算得到EPID的尺寸,由于预准直孔的尺寸相对于现有技术中的预准直孔尺寸显著减小,因此,能够相应地减小探测器的尺寸),从而减小了探测器的尺寸,节省了设备空间,降低了探测器的成本。
在一些可能的实现方式中,如附图12所示,本实用新型实施例提供的放射治疗***还包括:第二成像组件62,第二成像组件62包括:相对设置的球管621和平板探测器622,球管621用于发射X射线,平板探测器622用于探测X射线并生成第二图像数据,第二图像数据用于对患者的肿瘤进行成像。
示例地,第二成像组件62设置于机架200上,球管621为X射线源,用于发射KV级的射线。应用时,机架旋转带动球管621旋转,在旋转的过程中球管621产生X射线束,X射线束从不同的角度穿过人体后被平板探测器622接受,平板探测器622根据接受到的射线数据,生成CT图像,进而实现对患者肿瘤的成像。其中,X射线束可以是扇形束,也可以是锥形束。
在本实用新型实施例中,术语“第一”和“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本实用新型的技术方案,并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种放射治疗***,其特征在于,所述放射治疗***包括:治疗床、机架、耦合至所述机架上的治疗头、以及控制机构;
所述控制机构被配置为在使所述机架进行旋转的同时,使所述治疗床沿着所述机架的轴线方向进行同步地运动。
2.根据权利要求1所述的放射治疗***,其特征在于,所述治疗头包括:辐射源、具有尺寸可调的预准直孔的预准直器、具有多组叶片的多叶准直器;
所述控制机构被配置为对治疗床、机架、辐射源、预准直器以及多叶准直器中的至少两个进行控制。
3.根据权利要求2所述的放射治疗***,其特征在于,所述治疗头还包括:钨门;
所述控制机构被配置为对所述治疗床、所述机架、所述辐射源、所述预准直器、所述多叶准直器、所述钨门中的至少两个进行控制。
4.根据权利要求3所述的放射治疗***,其特征在于,所述控制机构包括:治疗床控制器、机架控制器、辐射源控制器、预准直器控制器、以及多叶准直器控制器以及钨门控制器;
所述治疗床控制器、所述机架控制器、所述辐射源控制器、所述预准直器控制器、所述多叶准直器控制器以及所述钨门控制器的至少两个能够进行联动控制。
5.根据权利要求4所述的放射治疗***,其特征在于,所述多叶准直器控制器与所述治疗床控制器和所述机架控制器能够联动控制,使得在所述治疗床和所述机架同步运动时多叶准直器开合,使放射治疗***在任意位置或者在多个设定位置处进行适形治疗。
6.根据权利要求4所述的放射治疗***,其特征在于,所述治疗床控制器被配置为用于控制所述治疗床的运动速度、运动方向及运动距离;
所述机架控制器被配置为用于控制所述机架的旋转速度、旋转方向和旋转角度;
所述辐射源控制器被配置为用于控制射线束的放射剂量;
所述预准直器控制器被配置为用于控制所述预准直孔的尺寸;
所述多叶准直器控制器被配置为用于控制所述叶片的运动速度及运动距离;
所述钨门控制器被配置为用于控制所述钨门的运动速度及运动距离。
7.根据权利要求2所述的放射治疗***,其特征在于,所述多叶准直器包括:多个并排设置的叶片组;每一叶片组包括:相对设置的第一叶片和第二叶片;
所述第一叶片和所述第二叶片均沿平行于所述机架的轴线方向运动。
8.根据权利要求7所述的放射治疗***,其特征在于,所述第一叶片和所述第二叶片的最大运动距离均为5cm-15cm。
9.根据权利要求7所述的放射治疗***,其特征在于,所述第一叶片和所述第二叶片的长度方向均平行于所述机架的轴线方向;
所述第一叶片和所述第二叶片的长度均为2.5cm-7.5cm;
所述第一叶片和所述第二叶片的高度均为6cm-8cm。
10.根据权利要求7所述的放射治疗***,其特征在于,所述第一叶片和所述第二叶片的相对的前端均设置为弧形结构。
11.根据权利要求2所述的放射治疗***,其特征在于,所述预准直器包括:预准直器本体、以及开设于所述预准直器本体上的预准直孔;
所述预准直孔为四棱台状通孔,所述预准直孔贯穿所述预准直器本体的相对的第一表面和第二表面。
12.根据权利要求11所述的放射治疗***,其特征在于,所述预准直孔的第一截面和所述预准直孔的第二截面均为长条形孔;
所述预准直孔的第一截面的尺寸大于所述预准直孔的第二截面的尺寸;
其中,所述预准直孔的第一截面为所述预准直孔在所述预准直器本体的第一表面上的截面;
所述预准直孔的第二截面为所述预准直孔在所述预准直器本体的第二表面上的截面。
13.根据权利要求12所述的放射治疗***,其特征在于,所述预准直孔投影在放射治疗***的等中心处的射野的形状为长条形;
所述射野的短边长度为5-15cm;
所述射野的长边长度为30-50cm;
其中,所述射野的短边方向沿所述放射治疗***的机架的轴向。
14.根据权利要求12所述的放射治疗***,其特征在于,所述预准直孔的短边尺寸可调。
15.根据权利要求1-14任一项所述的放射治疗***,其特征在于,所述放射治疗***还包括:第一成像组件,所述第一成像组件与所述治疗头相对设置,所述第一成像组件被配置为能够根据来自所述治疗头的射线束获得第一图像数据,所述第一图像数据用于射野成像或者剂量验证。
16.根据权利要求1-14任一项所述的放射治疗***,其特征在于,所述放射治疗***还包括:第二成像组件,所述第二成像组件包括:相对设置的球管和平板探测器,所述球管用于发射X射线,所述平板探测器用于探测所述X射线并生成第二图像数据,所述第二图像数据用于对患者的肿瘤进行成像。
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