[發(fā)明專利]可旋轉(zhuǎn)多元輻射束成形裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 02107194.2
• 申請日: 2002-03-15
• 公開（公告）號: CN1381283A
• 公開（公告）日: 2002-11-27
• 發(fā)明（設計）人: T·H·斯泰恩博格
• 申請（專利權(quán)）人: 美國西門子醫(yī)療解決公司
• 主分類號: A61N5/00
• 分類號: A61N5/00;A61N5/10;G21K1/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 吳立明,傅康

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及輻射治療裝置，更具體而言，涉及用于輻射治療裝置的一種可旋轉(zhuǎn)多元輻射束成形裝置。

背景技術(shù)

常規(guī)的輻射治療通常包括根據(jù)已制訂好的治療方案，按照預定的要發(fā)送給腫瘤的輻射治療劑量，將輻射束引導到病人的腫瘤上。這通常是利用一種輻射治療裝置來完成的，例如1997年9月16日頒給Hernandez的美國專利5,688,847中所描述的裝置，為了通用目的，在此處加入其內(nèi)容。

腫瘤有三維的處理體積，通常包括正常的部分、健康的組織和器官。健康的組織和器官經(jīng)常處在輻射束的處理路徑上。這使處理變得復雜，因為當發(fā)送一定劑量的輻射給腫瘤時必須考慮健康的組織和器官。雖然要求使健康的組織和器官的損傷減到最小，同等重要的是確保腫瘤接受到足夠高的輻射劑量。對許多腫瘤來說，治愈率是它們所接受劑量的靈敏函數(shù)。因此，使輻射束的形狀和效果與接收處理的腫瘤的形狀和體積緊密匹配是重要的。

在許多輻射治療裝置中，處理束通過一種病人前的準直裝置(一種“準直器”)射出，該準直裝置限定處理束的輪廓或處理區(qū)的處理體積。已經(jīng)開發(fā)出許多不同的準直器技術(shù)，在考慮附近的健康組織和器官的同時，試圖使劑量率和處理的體積與腫瘤的形狀相匹配。第一種技術(shù)是基于要處理的腫瘤形狀，采用一種沿處理束的路徑放置的實心鉗口阻擋(jaw?block)的準直器產(chǎn)生一種場的形狀。通常情況下，提供兩套阻擋，包括通常布置成平行于Y軸的構(gòu)成Y鉗口的兩個阻擋(Z軸平行于輻射束的路徑)，和通常布置成平行于X軸的構(gòu)成X鉗口的兩個阻擋。一般情況下，X鉗口置于Y鉗口和病人之間。

然而，這些實心鉗口阻擋不提供足夠的可變的場形狀。特別在腫瘤有一種形狀，要求場的邊沿相對地平行于鉗口阻擋的邊沿的情況下，鉗口阻擋的邊沿在形成場的邊沿時變得更加占有主導地位。結(jié)果增大了場的起伏和有效半陰影(penumbra)。在處理束是X射線束的情況下，這可能會特別困難。由于電子的衰減和散射，在處理束為電子束的情況下，它也難于調(diào)節(jié)場的形狀。

多葉，或“多元”阻擋準直器的發(fā)展提供了更多的變化和對處理區(qū)上的場的形狀的控制。1997年1月7日授予Hughes的美國專利5,591,983描述了一個多元準直器的實例。Hughes準直器使用一種有兩個阻擋的X鉗口，每一個阻擋由許多單個的元件構(gòu)成。X鉗口的每一個元件能夠縱向地移動跨越輻射束的路徑在處理點產(chǎn)生一種想要的輻射束形狀。

輻射束形狀進一步控制是所希望的。現(xiàn)有的阻擋準直器相對于X鉗口固定Y鉗口的位置，也就是說，Y阻擋不能獨立于X阻擋移動。結(jié)果，許多處理涉及這樣一些腫瘤，腫瘤的形狀相對地平行于X鉗口或Y鉗口的一個或多個邊。由于輻射的散射、起伏、和半陰影效應，發(fā)送一個恰當治療劑量的輻射到腫瘤可能是困難的。

所以，希望提供一種系統(tǒng)和方法，允許進一步控制多元準直器中的每一個阻擋、每一個鉗口、和每一個元件來增加對輻射束形狀的控制，包括控制當處理場邊沿變得相對地平行于鉗口阻擋、鉗口、和/或準直器元件的邊沿時可能出現(xiàn)的半陰影和起伏效應。也希望提供對輻射束形狀控制來提供更加精確的控制以便在處理時調(diào)節(jié)輻射束的衰減和散射。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的實施方案，一種可旋轉(zhuǎn)的多元輻射束成形裝置包括一種繞中心軸可旋轉(zhuǎn)的第一組件，輻射束通過中心軸。第一組件有適于移動跨越中心軸使輻射束成形的第一和第二鉗口。放置在第一組件下的第二組件繞中心軸也是可旋轉(zhuǎn)的，并且有第三和第四鉗口適于移動跨越中心軸進一步使輻射束成形。根據(jù)本發(fā)明，第一和第二組件是可單獨控制的。例如，上面的組件可以繞軸旋轉(zhuǎn)，獨立于下面的組件繞軸的旋轉(zhuǎn)。結(jié)果是一種輻射束的成形裝置，該裝置允許產(chǎn)生一種與病人處理區(qū)形狀相匹配的輻射束形狀，特別是對這種輻射束形狀，減少了半陰影和起伏值。

在一種實施方案中，通過第二組件中多個單獨控制元件的使用，進一步加強了輻射束的成形。可以控制每一個元件單獨移動跨越中心軸以使輻射束成形。在一種實施方案中，元件用舌榫(tongue)和凹槽(groovo)裝配在一起，用定位在交替元件上的軸承移動。在一種實施方案中，將元件成形以便以跨越軸的弧移動，與輻射束源保持一個元件端的距離。

在一種實施方案中，處理時可以操縱第一和第二組件的位置來提供一個動態(tài)的輻射治療方法。

本發(fā)明不限于已公開的優(yōu)選實施方案，然而，作為本領(lǐng)域的熟練人員能夠容易地將本發(fā)明的描述進行修改使其適合產(chǎn)生其他的實施方案和應用。

附圖說明