[發明專利]用于精準放射治療研究的動物實驗裝置

在審

• 申請號: 201610209906.3
• 申請日: 2016-04-05
• 公開（公告）號: CN105769235A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 王靜;牛田野;蔡秀軍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;A61B6/04;A61D3/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

技術領域

本發明涉及的是一種醫療器械技術領域的裝置，具體是一種用于精準放射治療研究的動 物實驗裝置。

背景技術

放射治療(放療)作為癌癥治療的一種療效和成本效益均顯著的手段，是腫瘤綜合治療 過程中的至關重要和不可分割的組成部分。精準放療以其毒副作用和對患者損傷小的優點已 部分取代了既往以手術為主要治療手段的腫瘤治療。預臨床研究是新型放療理論研究中不可 或缺的一環，主要是高能射線產生的電離輻射對正常組織損傷較大，理論研究在進入人體臨 床實驗之前需要在預臨床環境中進行充分驗證，并在離體和活體樣本上進行放射治療模擬照 射來驗證理論可靠性，比如動物實驗。現有的動物放療設備局限性較大，限制了其在多種科 研環境中的應用，主要體現在機械結構、圖像引導方式和劑量投放方法等幾個方面：1)機械 系統普遍采用實驗臺架構，雖然機械結構較為簡單但是缺乏人體放療設備的逼真環境，治療 方法不能直接應用于人體設備；2)缺乏有效的實時圖像引導系統，難以實現腫瘤靶區精確定 位，導致生物組織實際接收劑量不確定，妨礙了臨床相關的放療策略實施；3)缺乏適用于小 動物的精準放療計劃系統，無法適形精確投放輻射劑量到感興趣的解剖結構，導致大量多余 劑量進入臨近的正常組織，產生毒性，使得實驗的執行和結果解釋很困難。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種用于精準放射治療研究的動物實驗裝置， 解決精準放射治療動物實驗與臨床應用不匹配、缺乏實時圖像引導等問題，具有準確模擬人 體精準放療過程、結構和功能精準影像實時引導、目標靶區精準照射等特點，對于放射腫瘤 預臨床研究，例如腫瘤產生和發展機理、治療響應、腫瘤和正常組織放射生物效應等預臨床 研究具有重要的應用價值。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種用于精準放射治療研究的動物實驗裝置，包括： C形架構旋轉平臺和載物運動平臺，其中：C形架構旋轉平臺的旋轉中心軸線和載物運動平臺 的旋轉中心軸線垂直相交。

進一步地，所述的C形架構旋轉平臺包括：帶有平移裝置的C形支架、帶有光柵的X射 線光源、錐束CT成像探測器、SPECT成像探測器和旋轉驅動裝置，其中：C形支架帶有平移 裝置的一端固定錐束CT成像探測器，與之相對的另一端固定X射線光源，X射線中心線束與 錐束CT成像探測器平面垂直，SPECT成像探測器固定于C形支架另一正交端，與錐束CT成 像主軸平行放置，旋轉驅動裝置與C形支架旋轉中心固定連接。

進一步地，所述的帶有平移裝置的C形支架包括：中心支撐座、X射線光源支撐臂、錐 束CT成像探測器支撐臂、SPECT成像探測器支撐臂和平移裝置，其中：X射線光源支撐臂和 錐束CT成像探測器支撐臂分別與中心支撐座固定連接，并呈周向180度對置，SPECT成像探 測器支撐臂與中心支撐座固定連接，并與X射線光源支撐臂和錐束CT成像探測器支撐臂呈周 向90度布置，平移裝置設置于錐束CT成像探測器支撐臂同一端。

進一步地，所述的中心支撐座與旋轉驅動裝置固定連接。

進一步地，所述的平移裝置包括：導軌、滑塊和驅動部件，其中：導軌固定于中心支撐 座上，導軌上設有滑塊，滑塊固定于錐束CT成像探測器支撐臂上，驅動部件固定端與中心支 撐座連接，驅動部件移動端與錐束CT成像探測器支撐臂連接。

進一步地，所述的帶有光柵的X射線光源包括：光柵準直器和X射線球管，其中：光柵 準直器設置于X射線球管的出光孔處。

進一步地，所述的載物運動平臺包括：載物臺、x向平移裝置、y向平移裝置、z向平移 裝置和z軸旋轉裝置，其中：載物臺固定于z向平移裝置上，z向平移裝置固定于x向平移裝 置上，x向平移裝置固定于y向平移裝置上，y向平移裝置固定于z軸旋轉裝置上。

進一步地，所述的載物臺臺面平行于x‐y平面，一端懸空，另一端與z向平移裝置固定連 接。

進一步地，所述的載物運動平臺旋轉中心z軸與錐束CT成像主軸共面。

本裝置工作原理如下：