[發明專利]一種聚焦式調強適形放射治療機

無效

• 申請號: 200710052270.7
• 申請日: 2007-05-23
• 公開（公告）號: CN101058005A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 段正澄;邵新宇;李斌;黃禹;李勇;朱國力;龔時華
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: A61N5/00
• 分類號: A61N5/00;A61N5/01;A61N7/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 紀元;曹葆青

技術領域

本發明涉及一種聚焦式調強適形放射治療機，特別是涉及一種采用伽瑪射線、超聲波等能量束聚焦照射實現調強適形放射治療機。

背景技術

理想的放射治療應滿足：a.在照射方向上，射野形狀(包括聚焦焦點掃描形狀)與靶區形狀一致；b.每個射野內諸點照射強度能按照要求進行調整，以達到最佳照射效果。這種照射方式被稱為調強適形照射。

調強適形照射的一般實現過程是：使用具有逆向計劃設計功能的計劃系統對影像數據進行處理，得到照射目標的幾何參數和物理參數，然后根據照射要求，通過逆向設計方法，計算出每個射野的強度分布及調強控制參數，再將調強控制參數傳遞給執行結構，完成調強適形照射。

自20世紀70年代Bjarngard提出調強適形的概念以來，已提出了多種調強適形裝置和治療機。歸納起來有以下幾類：(1)使用二維物理補償器：由計劃系統提供二維補償器組織的厚度分布參數，輸出給計算機控制的補償器制作裝置制作二維補償器。照射時，通過二維補償器遮擋、吸收射線，實現射野適形及強度調制。(2)多葉光柵(MLC)靜、動態調強：MLC有兩組葉片，各組葉片相向排列安裝于托架上，葉片可以在托架上運動，運動的方向與射線束軸線方向垂直，每個葉片可獨立驅動。光柵葉片的大小、片數和位置決定了照射野大小和形狀近似的精確度。計劃系統輸出MLC各葉片的位置、運動速度等參數，通過調節射野形狀和各野照射時間實現調強適形照射。(3)斷層照射：利用特殊設計的MLC形成扇形束繞目標旋轉照射，床體步進，完成各切片的照射。Peakcock公司設計的NOMOS系統就是一種典型的斷層照射系統。(4)電磁掃描調強：Scanditronix?MM50是典型的電磁掃描調強治療機，其照射頭上裝有偏轉磁鐵，由計算機控制偏轉電流大小，改變電子束射出或擊靶方向，產生方向不同，強度各異的射線筆形束，筆形束掃描照射患者，形成要求的強度分布。

上述幾種調強適形治療裝置都是大射野調強適形，或將大野分割成了野或小野，各野強度疊加形成要求的總體強度分布，均未涉及聚焦式照射的調強適形。

采用聚焦照射方式的治療機以多束能量束沿不同路徑聚焦到中心，形成高強度焦點，殺滅腫瘤細胞，使健康組織受到的傷害較少，得到了保護。由于聚焦式照射具有照射增益比高、射線能量和穿透力強、皮膚受量小、旁散射小、經濟、可靠、維護方便等優點，得到了廣泛應用。國內已開發出旋轉聚焦式頭部伽瑪刀和全身伽瑪刀，進一步提高了照射增益比。但原有聚焦式治療機都是對目標進行單焦點照射，完成一焦點照射后，床體移動，對下一個焦點進行照射，最后所有焦點照射完畢，完成照射。這種“焦點填充式”的照射方式類似于小野疊加，也未涉及調強的概念。

發明內容

本發明目的是克服已有技術的缺點，將聚焦式照射增益比高的特點和調強適形控制的優點結合起來，提出一種聚焦式調強適形放射治療機。

本發明的聚焦式調強適形放射治療機，包括機架、聚焦治療頭、三維掃描定位床、電控裝置和數據處理裝置，聚焦治療頭固定在機架上，并位于三維掃描定位床的上方，聚焦治療頭用于針對病灶發射放療能量；電控裝置與三維掃描定位床電纜連接，用于驅動三維掃描定位床進行三維移動；數據處理裝置與聚焦治療頭電纜連接，用于控制聚焦治療頭進行連續分層掃描病灶。

上述的治療機，所說的聚焦治療頭采用的能量束為伽瑪射線、X射線或超聲波。

本發明與原有調強適形治療裝置相比突出的優點有：

(1)將聚焦式照射增益比高的特點和調強適形控制的優點結合起來，由計算機控制照射焦點掃描病灶，實現照射劑量調強適形，具有治療精度高，實現方便，成本低廉等優點。與之相較，原有調強適形治療裝置都是大照野照射治療，治療增益比較低。MLC價格昂貴，控制復雜。電磁掃描調強只能使用加速器，且價格昂貴。而使用補償器需要補償器制作裝置，不同射野還需制作不同補償器。

(2)無需任何人工參與，減輕工作人員的勞動強度。而使用補償器調強，需要根據不同射野人工更換補償器，操作麻煩。MLC結構復雜，操作繁瑣。

(3)利用聚焦式照射強度集中的特點，直接連續掃描目標，劑量分布理想，克服了原有調強適形治療裝置小野拼接相鄰區強度分布不均的缺點。

附圖說明

附圖1為本發明放射治療機的結構示意圖。

附圖2為本發明放射治療機的結構框圖。

附圖3為本發明放射治療機的治療過程的流程圖。