[發(fā)明專利]一種多葉光柵裝置及葉片驅(qū)動(dòng)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510657060.5
• 申請(qǐng)日: 2015-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN105233426A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張劍;劉曉龍;方嘯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號(hào): A61N5/10
• 分類號(hào): A61N5/10;A61B5/055
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及放射治療領(lǐng)域，尤其涉及一種多葉光柵裝置及多葉光柵裝置的葉片驅(qū)動(dòng)方法。

背景技術(shù)

腫瘤治療中經(jīng)常使用的醫(yī)療設(shè)備為放療設(shè)備，利用放療設(shè)備發(fā)出的射線殺死腫瘤細(xì)胞。放療設(shè)備通常包括用于對(duì)放射源發(fā)出的放射線進(jìn)行適形調(diào)整的多葉光柵裝置(Multi-leafcollimator，簡(jiǎn)稱MLC)。

多葉光柵裝置通常包括相對(duì)放置的多對(duì)葉片、驅(qū)動(dòng)所述葉片運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部件，如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的MLC主要包括以下四部分：葉片110、葉片導(dǎo)軌箱120、電機(jī)座130和驅(qū)動(dòng)電機(jī)140。通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)140直接驅(qū)動(dòng)葉片110在葉片導(dǎo)軌箱120內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，調(diào)整葉片110的位置，從而使經(jīng)過(guò)多對(duì)葉片的放射線形成與待治療區(qū)域形狀匹配的封閉放射射野。

一方面，為了使放射線形成的射野與待治療區(qū)域的形狀匹配，需要精確控制葉片110的位置，因此需要監(jiān)測(cè)葉片110運(yùn)動(dòng)的位移。現(xiàn)有技術(shù)中，為了監(jiān)測(cè)葉片110運(yùn)動(dòng)的位移，一般在電機(jī)端安裝反饋裝置，可稱之為一次反饋裝置，根據(jù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)與葉片的位移之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其通過(guò)測(cè)量電機(jī)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)葉片運(yùn)動(dòng)的位移，這種情況下，不存在可以用于比較的其它監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，因此對(duì)葉片位移的控制精度受到限制；為了提高對(duì)葉片位移的控制精度，現(xiàn)有技術(shù)中在葉片端安裝二次反饋裝置，但本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，葉片厚度較薄，可用于安裝二次反饋裝置的空間也有限，因此對(duì)二次反饋裝置的尺寸限制較大。

另一方面，為了提高射野的分辨率，要求葉片的厚度越薄越好，這對(duì)驅(qū)動(dòng)部件的尺寸限制越來(lái)越大，為了驅(qū)動(dòng)厚度很薄的葉片，現(xiàn)有技術(shù)中采用絲桿驅(qū)動(dòng)方式，一定程度地減小整個(gè)驅(qū)動(dòng)部件在葉片寬度方向的尺寸，可以驅(qū)動(dòng)3mm厚度的葉片，但3mm厚度的葉片還不能完全滿足需求，需要進(jìn)一步縮小葉片的厚度。

并且，通常的放療設(shè)備不能在治療的同時(shí)實(shí)時(shí)對(duì)治療部位成像，特別是對(duì)肺部、胸部等隨呼吸移動(dòng)的部位無(wú)法準(zhǔn)確治療。為了提高治療的精度，將MR(MagneticResonance)的優(yōu)勢(shì)與RT(Radiotherapy)結(jié)合起來(lái)，形成的MR-RT設(shè)備是將磁共振在病灶診斷方面的優(yōu)勢(shì)整合入直線加速器的設(shè)備。相比于RT中的多葉光柵裝置，MR-RT中的多葉光柵裝置具有更加特殊與苛刻的使用環(huán)境，需要對(duì)RT中使用的多葉光柵裝置進(jìn)行改進(jìn)，才適用于MR-RT設(shè)備中。

相比于單獨(dú)的RT設(shè)備，MR-RT中的多葉光柵裝置處于MR的強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境中，一方面，MR的磁場(chǎng)會(huì)嚴(yán)重影響多葉光柵裝置中葉片驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能以及壽命，多葉光柵裝置的電機(jī)距離MR的磁體越近，則電機(jī)受磁場(chǎng)的影響就越大，另一方面，多葉光柵裝置的電機(jī)工作電流會(huì)影響MR的磁場(chǎng)環(huán)境，多葉光柵裝置的電機(jī)距離MR的磁體越近，則MR的磁場(chǎng)環(huán)境受電機(jī)電流的影響就越大，進(jìn)而嚴(yán)重影響MR設(shè)備的診斷性能。

例如，圖1所示的多葉光柵裝置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)140和葉片110的距離很近，并且驅(qū)動(dòng)電機(jī)140位于葉片110的運(yùn)動(dòng)方向上。將這種形式的多葉光柵裝置設(shè)置在MR-RT設(shè)備中，則驅(qū)動(dòng)電機(jī)140將會(huì)非常靠近MR的磁體，在強(qiáng)磁場(chǎng)的影響下，電機(jī)的性能與壽命會(huì)出現(xiàn)大幅下降，更嚴(yán)重的是，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)140的電流影響下，MR的磁場(chǎng)環(huán)境遭到破壞，嚴(yán)重影響MR設(shè)備的成像精度。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種多葉光柵裝置，包括：

至少一個(gè)電機(jī)，

至少一個(gè)葉片，被設(shè)置在導(dǎo)向件上；

至少一個(gè)傳動(dòng)件，連接所述電機(jī)和所述葉片，并對(duì)所述葉片施加拉力；

以及至少一個(gè)彈性件，所述彈性件連接于所述葉片，用于對(duì)所述葉片施加與所述拉力方向大致相反的彈力；

所述葉片可在所述電機(jī)的作用下沿所述導(dǎo)向件移動(dòng)。

可選的，所述裝置還包括繞線輪，用于在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下收線或放線，所述傳動(dòng)件為線狀，且其一端連接于繞線輪，另一端連接于所述葉片。

可選的，所述裝置還包括蝸桿和蝸輪，所述蝸桿與所述電機(jī)的輸出端連接，所述蝸輪由所述蝸桿驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。

可選的，所述蝸輪和所述蝸桿是自鎖的。

可選的，所述繞線輪與所述蝸輪同軸設(shè)置。

可選的，所述裝置還包括編碼器，所述編碼器用于監(jiān)測(cè)所述葉片運(yùn)動(dòng)的位移。

可選的，所述編碼器與所述繞線輪及所述蝸輪同軸設(shè)置。

可選的，所述裝置還包括第一繞線輪，所述編碼器與所述第一繞線輪同軸設(shè)置。

可選的，所述裝置還包括第二導(dǎo)線輪，所述傳動(dòng)件的一端通過(guò)所述第一導(dǎo)線輪連接于所述繞線輪，另一端通過(guò)所述第二導(dǎo)線輪連接于所述葉片。