[實(shí)用新型]一種聚焦式調(diào)強(qiáng)適形放射治療機(jī)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720084881.5
• 申請(qǐng)日: 2007-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN201235150Y
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段正澄;邵新宇;李斌;黃禹;李勇;朱國(guó)力;龔時(shí)華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): A61N5/00
• 分類號(hào): A61N5/00;A61N5/01;A61N7/00
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心
• 代理人: 紀(jì) 元;曹葆青

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種聚焦式調(diào)強(qiáng)適形放射治療機(jī)，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(shí)現(xiàn)調(diào)強(qiáng)適形放射治療機(jī)。

背景技術(shù)

理想的放射治療應(yīng)滿足：a.在照射方向上，射野形狀(包括聚焦焦點(diǎn)掃描形狀)與靶區(qū)形狀一致；b.每個(gè)射野內(nèi)諸點(diǎn)照射強(qiáng)度能按照要求進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到最佳照射效果。這種照射方式被稱為調(diào)強(qiáng)適形照射。

調(diào)強(qiáng)適形照射的一般實(shí)現(xiàn)過程是：使用具有逆向計(jì)劃設(shè)計(jì)功能的計(jì)劃系統(tǒng)對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到照射目標(biāo)的幾何參數(shù)和物理參數(shù)，然后根據(jù)照射要求，通過逆向設(shè)計(jì)方法，計(jì)算出每個(gè)射野的強(qiáng)度分布及調(diào)強(qiáng)控制參數(shù)，再將調(diào)強(qiáng)控制參數(shù)傳遞給執(zhí)行結(jié)構(gòu)，完成調(diào)強(qiáng)適形照射。

自20世紀(jì)70年代Bjarngard提出調(diào)強(qiáng)適形的概念以來，已提出了多種調(diào)強(qiáng)適形裝置和治療機(jī)。歸納起來有以下幾類：(1)使用二維物理補(bǔ)償器：由計(jì)劃系統(tǒng)提供二維補(bǔ)償器組織的厚度分布參數(shù)，輸出給計(jì)算機(jī)控制的補(bǔ)償器制作裝置制作二維補(bǔ)償器。照射時(shí)，通過二維補(bǔ)償器遮擋、吸收射線，實(shí)現(xiàn)射野適形及強(qiáng)度調(diào)制。(2)多葉光柵(MLC)靜、動(dòng)態(tài)調(diào)強(qiáng)：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(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的方向與射線束軸線方向垂直，每個(gè)葉片可獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。光柵葉片的大小、片數(shù)和位置決定了照射野大小和形狀近似的精確度。計(jì)劃系統(tǒng)輸出MLC各葉片的位置、運(yùn)動(dòng)速度等參數(shù)，通過調(diào)節(jié)射野形狀和各野照射時(shí)間實(shí)現(xiàn)調(diào)強(qiáng)適形照射。(3)斷層照射：利用特殊設(shè)計(jì)的MLC形成扇形束繞目標(biāo)旋轉(zhuǎn)照射，床體步進(jìn)，完成各切片的照射。Peakcock公司設(shè)計(jì)的NOMOS系統(tǒng)就是一種典型的斷層照射系統(tǒng)。(4)電磁掃描調(diào)強(qiáng)：Scanditronix?MM50是典型的電磁掃描調(diào)強(qiáng)治療機(jī)，其照射頭上裝有偏轉(zhuǎn)磁鐵，由計(jì)算機(jī)控制偏轉(zhuǎn)電流大小，改變電子束射出或擊靶方向，產(chǎn)生方向不同，強(qiáng)度各異的射線筆形束，筆形束掃描照射患者，形成要求的強(qiáng)度分布。

上述幾種調(diào)強(qiáng)適形治療裝置都是大射野調(diào)強(qiáng)適形，或?qū)⒋笠胺指畛勺右盎蛐∫?，各野?qiáng)度疊加形成要求的總體強(qiáng)度分布，均未涉及聚焦式照射的調(diào)強(qiáng)適形。

采用聚焦照射方式的治療機(jī)以多束能量束沿不同路徑聚焦到中心，形成高強(qiáng)度焦點(diǎn)，殺滅腫瘤細(xì)胞，健康組織受到的傷害較少，得到了保護(hù)。由于聚焦式照射具有照射增益比高、射線能量和穿透力強(qiáng)、皮膚受量小、旁散射小、經(jīng)濟(jì)、可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)已開發(fā)出旋轉(zhuǎn)聚焦式頭部伽瑪?shù)逗腿碣が數(shù)叮M(jìn)一步提高了照射增益比。但原有聚焦式治療機(jī)都是對(duì)目標(biāo)進(jìn)行單焦點(diǎn)照射，完成一焦點(diǎn)照射后，床體移動(dòng)，對(duì)下一個(gè)焦點(diǎn)進(jìn)行照射，最后所有焦點(diǎn)照射完畢，完成照射。這種“焦點(diǎn)填充式”的照射方式類似于小野疊加，也未涉及調(diào)強(qiáng)的概念。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，將聚焦式照射增益比高的特點(diǎn)和調(diào)強(qiáng)適形控制的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，提出一種聚焦式調(diào)強(qiáng)適形放射治療機(jī)。

本實(shí)用新型的聚焦式調(diào)強(qiáng)適形放射治療機(jī)，其特征是它包括機(jī)架、聚焦治療頭、三維掃描定位床、控制裝置和數(shù)據(jù)處理裝置，聚焦治療頭固定在機(jī)架上，并位于三維掃描定位床的上方，聚焦治療頭用于針對(duì)病灶發(fā)射放療能量；控制裝置與三維掃描定位床電纜連接，用于驅(qū)動(dòng)三維掃描定位床進(jìn)行三維移動(dòng)；數(shù)據(jù)處理裝置與聚焦治療頭電纜連接，用于控制聚焦治療頭進(jìn)行連續(xù)分層掃描病灶。

本實(shí)用新型與原有調(diào)強(qiáng)適形治療裝置相比突出的優(yōu)點(diǎn)有：

(1)將聚焦式照射增益比高的特點(diǎn)和調(diào)強(qiáng)適形控制的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，由計(jì)算機(jī)控制照射焦點(diǎn)掃描病灶，實(shí)現(xiàn)照射劑量調(diào)強(qiáng)適形，具有治療精度高，實(shí)現(xiàn)方便，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。與之相較，原有調(diào)強(qiáng)適形治療裝置都是大照野照射治療，治療增益比較低。MLC價(jià)格昂貴，控制復(fù)雜。電磁掃描調(diào)強(qiáng)只能使用加速器，且價(jià)格昂貴。而使用補(bǔ)償器需要補(bǔ)償器制作裝置，不同射野還需制作不同補(bǔ)償器。

(2)無需任何人工參與，減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。而使用補(bǔ)償器調(diào)強(qiáng)，需要根據(jù)不同射野人工更換補(bǔ)償器，操作麻煩。MLC結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣。

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

附圖說明

附圖1為本實(shí)用新型放射治療機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2為本實(shí)用新型放射治療機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。

附圖3為本實(shí)用新型放射治療機(jī)的治療過程的流程圖。