[發(fā)明專利]含電活性聚合物元件的輪廓準(zhǔn)直器和自適應(yīng)過濾器及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310047968.5
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103247361B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S.海德
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: G21K1/02
• 分類號: G21K1/02;G21K3/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 任宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)X射線輻射的光路的輪廓的輪廓準(zhǔn)直器或自適應(yīng)過濾器以及對應(yīng)的方法。?

背景技術(shù)

輪廓準(zhǔn)直器使用在用于處理腫瘤的X射線治療中。在X射線治療中，用富含能量的輻射，通常是用直線加速器的高能量X射線輻射照射腫瘤。該輪廓準(zhǔn)直器在此引入X射線輻射的光路中。它具有輻射可穿透的開口，其輪廓應(yīng)當(dāng)與腫瘤的輪廓相對應(yīng)。因此，輪廓形成一個用于透射X射線輻射的開口。由此可以可靠地實(shí)現(xiàn)，只用X射線照射腫瘤，而不照射與之相鄰的健康的身體組織。通過適合地構(gòu)造輪廓準(zhǔn)直器，可以仿照幾乎每個任意的腫瘤輪廓構(gòu)造。?

廣泛流行的用于放射線治療的準(zhǔn)直器是所謂的疊片式準(zhǔn)直器，例如在專利文獻(xiàn)DE102006039793B3中所記載。疊片式準(zhǔn)直器具有多個，例如160個可相互通過電機(jī)驅(qū)動的方式移動的用于形成開口的疊片。這些疊片由吸收X射線輻射的材料構(gòu)成。按這種類型，兩組疊片這樣地對置，使得它們可以以其端側(cè)相向地或相離地移動。?

每個疊片能單獨(dú)地借助電機(jī)移動。因為在疊片定位時在疊片額定值與實(shí)際調(diào)節(jié)的實(shí)際位置之間會出現(xiàn)略微的偏差，所以每個疊片具有位置測量器件，通過該位置測量器件可以精確地確定實(shí)際調(diào)節(jié)的位置。?

在借助X射線檢查時，經(jīng)常會出現(xiàn)，患者或其器官在待檢查區(qū)域中具有對于所使用的X射線輻射而言強(qiáng)烈不同的吸收特性。例如在胸透拍攝時，由在該處布置的器官決定地在肺前方的區(qū)域中的衰減很大，而在肺區(qū)域中的衰減本身較小。既對獲得有表現(xiàn)力的照片也對尤其是保護(hù)患者重要的是，運(yùn)用的劑量與區(qū)域有關(guān)地這樣調(diào)節(jié)，使得不需要輸送比所需更多的X射線輻射。也就是說，在具有較大衰減的區(qū)域內(nèi)采用比在具有較小衰減的區(qū)域中更大的劑量。此外，存在這些應(yīng)用，其中，必須以更高的診斷質(zhì)量，也就是必須以?小的噪音拍攝檢查區(qū)域的僅一部分。周圍的部分對定位是重要的，但對診斷本身并不重要。因此，該周圍區(qū)域可以以較小劑量成像，以便以這種方式減少整體采用的劑量。?

為了衰減X射線輻射使用過濾器。這種過濾器例如由DE4422780A1已知。該過濾器具有帶有可控制的電極陣列的殼體，借助該電極陣列可產(chǎn)生作用到與電極陣列連接的液體上的電場，在該液體中存在吸收X射線的離子。這些離子自由地移動并且與施加的電場有關(guān)地游走。以這種方式可以通過在一個或多個電極的區(qū)域中相應(yīng)電場的形成積累很多或少許離子，以便以這種方式局部地改變過濾器的吸收性能。?

由現(xiàn)有技術(shù)已知一些通過電壓的施加改變其形狀的聚合物。它們被稱作電活性聚合物(EAP)。電活性聚合物的例子是介電彈性體。介電彈性體將電能直接轉(zhuǎn)變成機(jī)械功。基于介電彈性體的致動器例如可以通過彈性體薄膜兩側(cè)涂布電極而構(gòu)造，然后可以給所述電極施加電壓。通過電壓的施加，彈性體薄膜在厚度方向上擠壓到一起，同時它向側(cè)向延展。在該過程中，彈性體薄膜可以做功并因此作為致動器。若又除去電極之間的電壓，則彈性體薄膜又恢復(fù)其原形。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供另一種輪廓準(zhǔn)直器和另一種自適應(yīng)過濾器，它們可以魯棒地并且迅速地仿照一個輪廓構(gòu)造。此外還要解決的技術(shù)問題是，提供一種對應(yīng)的用于形成輪廓的方法。?

本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)X射線輻射的光路的輪廓的輪廓準(zhǔn)直器或自適應(yīng)過濾器，其特征在于，所述輪廓準(zhǔn)直器或自適應(yīng)過濾器具有X射線輻射無法透過的液體，和與所述液體作用連接的電活性聚合物元件，所述電活性聚合物元件被布置并且設(shè)計成，使得能夠通過給所述電活性聚合物元件的至少一個施加電壓而部分地擠出所述液體，由此在所述液體中形成一個構(gòu)成所述輪廓的開口。?

本發(fā)明的原理在于，借助電活性聚合物元件(EAP元件)在吸收X射線輻射的液體中或在X射線輻射無法穿透的液體中產(chǎn)生一形成該輪廓的開口。在此，通過給EAP元件施加電壓，液體或部分液體這樣擠出，使得出現(xiàn)X射線可穿透的開口。EAP是可以通過電壓的施加改變其形狀的聚合物。?

本發(fā)明請求保護(hù)一種用于調(diào)節(jié)X射線輻射的光路的輪廓的輪廓準(zhǔn)直器或自適應(yīng)過濾器。該輪廓準(zhǔn)直器或自適應(yīng)過濾器具有X射線輻射無法透過的液體，和與液體作用連接的電活性聚合物元件，聚合物元件被布置并設(shè)計成，使得它通過施加電壓而能夠在液體中形成一個構(gòu)成所述輪廓的開口。由電壓激活的聚合物元件通過形狀變化將液體部分地擠出。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，輪廓準(zhǔn)直器或自適應(yīng)過濾器的輪廓可以迅速并且魯棒地調(diào)節(jié)。?

在本發(fā)明的一種擴(kuò)展設(shè)計中，液體是由鎵、銦和錫組成的共晶合金。這種液體可以按商標(biāo)名購買到。?

在另一種實(shí)施形式中，輪廓準(zhǔn)直器或自適應(yīng)過濾器可以包括填充了液體的第一層狀單元。?