CN104771839B - 放射治疗仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种放射治疗仪，包括主机架、放射治疗头、固体探测器及放射治疗仪支架，放射治疗仪支架包括：水平伸缩机构，第一端固定在主机架上，第二端沿垂直于主机架的外端面方向是可伸缩的；垂直伸缩机构，第一端连接于水平伸缩机构上,第二端固定固体探测器,垂直伸缩机构的第二端是可伸缩的以使固体探测器能够靠近或远离放射治疗头；旋转机构，设置在水平伸缩机构和垂直伸缩机构之间，驱动垂直伸缩机构旋转以使固体探测器在大致平行于主机架的外端面的方向的第一状态以及与放射治疗头相对的第二状态之间转换。本发明有利于提高图像质量，实现精确的辅助治疗，探测器机构能够缩回至放射治疗仪的主机架，使得整体结构更加紧凑。

Description

放射治疗仪

技术领域

本发明主要涉及放射治疗装置，尤其涉及一种放射治疗仪。

背景技术

在现代医学中，放射治疗是治疗恶性肿瘤的一种重要手段。放射治疗是指采用高能放射线杀死肿瘤，通常利用大型医疗设备加速器来完成。放射治疗仪是生物医学上的一种用来对肿瘤进行放射治疗的粒子加速器装置。

常规的放射治疗仪通常采用滚筒型结构，在滚筒型放射治疗仪的上方设置探测器。然而，此处的探测器结构往往固定在所述放射治疗仪上。由于探测器无法在放射治疗仪的竖直方向上实现大范围移动，使得探测器上表面不能更加接近人体，从而导致成像质量差，患者摆位不准确，继而影响治疗效果。

图1是放射治疗仪中固体探测器发射射线源的照射面积示意图。如图1所示，当固体探测器沿着平行于主机架方向运动到ISOCENTER(等中心)位置L(100cm)时，射线源的照射面积为直径40cm的圆，探测器上激活区成像面积约为40x40cm。当固体探测器向下运行到145cm时，其射线的照射面积为直径58cm的圆，此时射线照射面积内的人体组织只能部分成像于探测器激活区内。因此探测器横向移动和垂直于主机架方向的运动有利于成像和辅助治疗。

因此，如何通过改进放射治疗仪，使得放射治疗仪获得的成像图具有更高精度和成像范围更广是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种放射治疗仪，使得放射治疗仪的探测器能够进行多维大范围的连续移动，从而获得高精度的成像图。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种放射治疗仪，包括主机架、放射治疗头、固体探测器及放射治疗仪支架，所述放射治疗头设置在所述主机架上，其特点在于，所述放射治疗仪支架包括：

水平伸缩机构，其第一端固定在所述主机架上，其第二端沿垂直于所述主机架的外端面方向是可伸缩的；

垂直伸缩机构，其第一端连接于所述水平伸缩机构上,其第二端固定所述固体探测器,其中所述垂直伸缩机构的第二端是可伸缩的以使所述固体探测器能够靠近或远离所述放射治疗头；

旋转机构，设置在所述水平伸缩机构和所述垂直伸缩机构之间，驱动所述垂直伸缩机构旋转以使所述固体探测器在大致平行于所述主机架的外端面的方向的第一状态以及与所述放射治疗头相对的第二状态之间转换。

可选地，所述水平伸缩机构能够在所述主机架上沿水平方向移动，用以调节所述固体探测器的位置。

可选地，所述水平伸缩机构包括第一伸缩组件和第二伸缩组件，所述垂直伸缩机构连接在所述第一伸缩组件和所述第二伸缩组件之间。

可选地，所述第一伸缩组件和所述第二伸缩组件相互间隔地设置在所述主机架上。

可选地，所述主机架上开设有滑槽，所述第一伸缩组件和所述第二伸缩组件滑设在所述滑槽内。

可选地，所述第一伸缩组件和所述第二伸缩组件分别包括若干根中空的杆，所述杆依次套接，使得相邻所述杆之间能够向外延伸或向内收缩。

可选地，所述垂直伸缩机构包括若干套管，所述套管依次套接，相邻所述套管之间通过连接件实现向外延伸或向内收缩。

可选地，所述旋转机构设置在所述第一伸缩组件内，所述旋转机构包括：

电机，固定在所述第一伸缩组件内，用于提供驱动力；

螺杆，通过旋转轴与所述电机连接；

螺套，套设在所述螺杆上；

连杆，其一端与所述螺套连接，另一端与所述垂直伸缩机构连接，在所述螺套的推动下带动所述垂直伸缩机构相对所述水平伸缩机构旋转。

可选地，所述垂直伸缩机构能够相对所述水平伸缩机构翻转90°，使得所述垂直伸缩机构与所述水平伸缩机构位于同一水平面内。

可选地，所述放射治疗仪支架还包括底座，所述主机架固定在所述底座上。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明放射治疗仪支架能够使得电子射野影像装置中固体探测器在水平方向和竖直方向作大位移运动，有利于提高图像质量，实现精确的辅助治疗。其中，探测器机构能够缩回至放射治疗仪的主机架，使得整体结构更加紧凑，且节省出来空间利于治疗床的摆放。

附图说明

图1是放射治疗仪中固体探测器发射射线源的照射面积示意图。

图2是本发明放射治疗仪的整体结构示意图。

图3是本发明放射治疗仪中支架伸出至主机架外部的结构示意图一。

图4是本发明放射治疗仪中支架伸出至主机架外部的结构示意图二。

图5是本发明放射治疗仪中支架收缩至主机架的结构示意图一。

图6是本发明放射治疗仪中支架收缩至主机架的结构示意图二。

图7是本发明放射治疗仪中横向运动的结构示意图一。

图8是本发明放射治疗仪中横向运动的结构示意图二。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

图2是本发明放射治疗仪的整体结构示意图。如图2所示，本发明公开了一种放射治疗仪100，其包括主机架110、放射治疗头120、固体探测器130及放射治疗仪支架200。其中，放射治疗头120设置在主机架110上。放射治疗仪支架200包括水平伸缩机构、垂直伸缩机构230及旋转机构。所述水平伸缩机构的第一端固定在主机架110上，第二端沿垂直于主机架110的外端面方向为可伸缩式。垂直伸缩机构230的第一端连接于所述水平伸缩机构上，第二端固定固体探测器130。这就使得垂直伸缩机构230的第二端为可伸缩地，以使得固体探测器130能够靠近或远离放射治疗头120。固体探测器130固定在垂直伸缩机构230的顶端，且位于放射治疗头120的下方。另外，所述旋转机构设置在所述水平伸缩机构和所述垂直伸缩机构之间，垂直伸缩机构230通过所述旋转机构与所述水平伸缩机构连接，以此驱动垂直伸缩机构230旋转。所述旋转机构通过驱动垂直伸缩机构230旋转以使固体探测器130在大致平行于主机架110的外端面的方向的第一状态以及与放射治疗头120相对的第二状态之间转换。

图3是本发明放射治疗仪中支架伸出至主机架外部的结构示意图一。图4是本发明放射治疗仪中支架伸出至主机架外部的结构示意图二。

如图3和图4所示，所述水平伸缩机构优选地包括第一伸缩组件210和第二伸缩组件220，垂直伸缩机构230连接在第一伸缩组件210和第二伸缩组件220之间。第一伸缩组件210和第二伸缩组件220相互间隔地设置在主机架110上。例如，在主机架110上开设一个法兰安装基座111，将第一伸缩组件210和第二伸缩组件220相互平行地且间隔开地固定至法兰安装基座111内。这样第一伸缩组件210和第二伸缩组件220即可沿着法兰安装基座111向外伸出或向内缩回。

进一步优选地，第一伸缩组件210和第二伸缩组件220分别包括若干根中空的杆。例如，第一伸缩组件210包括杆211、杆212及杆213，杆211、杆212和杆213依次通过连接件套接，使得所述杆可实现伸缩，即沿着大致水平的方向向外伸出或向内缩回。

类似地，垂直伸缩机构230包括若干套管，例如包括不同截面积的套管231、套管232和套管233，将套管231、套管232和套管233通过连接件依次套接，使得所述套管可伸缩，即沿着大致竖直的方向上向外伸出或向内缩回。

另外，特别地，在第一伸缩组件210内设置所述旋转机构，所述旋转机构包括螺套214、螺杆215、旋转轴216、电机217及连杆218。电机217固定在第一伸缩组件210内，例如杆212内，用于提供驱动力。螺杆215通过旋转轴216与电机217连接。螺套214螺纹连接螺杆215。连杆218的一端与螺套214连接，另一端与垂直伸缩机构230连接。这样，当螺套214在电机217的作用下而转动时，即可带动垂直伸缩机构230相对所述水平伸缩机构旋转，使得垂直伸缩机构230能够相对所述水平伸缩机构翻转90°，直至垂直伸缩机构230与所述水平伸缩机构位于同一水平面内。

根据上述图2至图4所示放射治疗仪支架的结构，放射治疗头120的支撑臂固定在放射治疗仪支架的主机架110的前表面。为了保证主机架110的稳定性，可以将主机架110设置在底座140上。当治疗病人时，放射治疗仪支架的主机架110可以绕着等中心线作顺逆时针旋转，放射治疗头120的射线源垂直向下发出X射线，由此放射治疗仪支架上的固体探测器130(X射线探测器)接受穿透人体组织的X射线并形成实时精确的图像。固体探测器130安装在垂直伸缩机构230上，从而能够在竖直方向上作大位移的往复运动，实现高质量的影像。

可选择地，可以将所述水平伸缩机构设置为在主机架110上沿大致水平方向移动，用以调节所述固体探测器的位置。例如，在主机架110上开设滑槽，使得第一伸缩组件210和第二伸缩组件220滑设在所述滑槽内，等等。当然实现这种调节所述水平伸缩机构的结构并不局限于上述描述，此处仅为示例性的。

图5是本发明放射治疗仪中支架收缩至主机架的结构示意图一。图6是本发明放射治疗仪中支架收缩至主机架的结构示意图二。

如图5和图6所示，当治疗结束时，本发明放射治疗仪支架可以将垂直伸缩机构230将固体探测器130缩回至最低位置。所述旋转机构安装在所述第一伸缩组件内，从而使得固体探测器130在靠近所述水平伸缩机构的最低位置处旋转90°。进一步地，固体探测器130在垂直伸缩机构230的作用下缩回到最低位置，第一伸缩组件210中的电机217带动螺杆215(如图3所示)，再由螺杆215的旋转运动转化为螺套214的直线运动，螺套214推动连杆218使得垂直伸缩机构230相对水平伸缩机构发生旋转运动，因此安装于垂直伸缩机构230上的固体探测器130随之转动。这种结构将电机217设置在第一伸缩组件210内，有效地避开了放射线的直接照射。

如上所述，固体探测器130在水平伸缩机构的作用下缩回至靠近放射治疗仪支架的主机架110的前表面。第一伸缩组件210和第二伸缩组件220同步缩回，左右对称设置的第一伸缩组件210和第二伸缩组件220能够增强整体结构的刚性，有利于提高固体探测器130的成像精度和治疗效果。本发明的放射治疗仪支架的结构能够将固体探测器130在竖直方向和水平方向上缩回并使其转动大约90度而贴近于放射治疗仪支架的主机架110，结构紧凑，有利于放射治疗床的运行，同时也有便于患者的摆位。此外，将放射治疗仪支架200安装至放射治疗仪的主机架110的前表面使得安装更加方便且便于维修。

图7是本发明放射治疗仪中横向位移机构的结构示意图。图8是本发明放射治疗仪中横向运动的结构示意图二。

如图7和图8所示，本实施例的结构中还包括水平伸缩机构，将所述水平伸缩机构设置为可以沿着主机架110进行水平移动。探测器下连接板132固定于垂直伸缩机构230上，具体地说，所述水平伸缩机构包括探测器上连接板131、探测器下连接板132、电机150、减速箱160及传动丝杠170。探测器130连接在探测器上连接板131和探测器下连接板132之间，且探测器130通过微型滑轨机构133与探测器下连接板132连接。电机150、减速箱160及传动丝杠170依次连接，并且均固定在探测器上连接板131上。当电机150转动时，电机150带动传动丝杠170旋转，再由传动丝杠170将微型滑轨机构133的旋转运动转化为直线横向运动。如图8中所示，探测器下连接板132固定于垂直伸缩机构230上，可以相对于垂直伸缩机构230作横向运动(如图8中箭头所示)。

综上所述，本发明放射治疗仪通过对放射治疗仪支架的结构改进，使得固体探测器在水平方向和竖直方向作大位移运动，有利于提高图像质量，实现精确的辅助治疗。固体探测器在竖直方向上能够运动到等中心的位置，实现质量保证功能。另外，放射治疗仪支架能够缩回至放射治疗仪的主机架，更贴近主机架的前表面，使得结构更加紧凑，其节省出来的空间有利于患者摆位。

虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种放射治疗仪，包括主机架、放射治疗头、固体探测器及放射治疗仪支架，所述放射治疗头设置在所述主机架上，其特征在于，所述放射治疗仪支架包括：

水平伸缩机构，其第一端固定在所述主机架上，其第二端沿垂直于所述主机架的外端面方向是可伸缩的；

垂直伸缩机构，其第一端连接于所述水平伸缩机构上,其第二端固定所述固体探测器,其中所述垂直伸缩机构的第二端是可伸缩的以使所述固体探测器能够靠近或远离所述放射治疗头；

旋转机构，设置在所述水平伸缩机构和所述垂直伸缩机构之间，驱动所述垂直伸缩机构旋转以使所述固体探测器在平行于所述主机架的外端面的方向的第一状态以及与所述放射治疗头相对的第二状态之间转换。

2.根据权利要求1所述的放射治疗仪，其特征在于，所述水平伸缩机构能够在所述主机架上沿水平方向移动，用以调节所述固体探测器的位置。

3.根据权利要求2所述的放射治疗仪，其特征在于，所述水平伸缩机构包括第一伸缩组件和第二伸缩组件，所述垂直伸缩机构连接在所述第一伸缩组件和所述第二伸缩组件之间。

4.根据权利要求3所述的放射治疗仪，其特征在于，所述第一伸缩组件和所述第二伸缩组件相互间隔地设置在所述主机架上。

5.根据权利要求4所述的放射治疗仪，其特征在于，所述主机架上开设有滑槽，所述第一伸缩组件和所述第二伸缩组件滑设在所述滑槽内。

6.根据权利要求4所述的放射治疗仪，其特征在于，所述第一伸缩组件和所述第二伸缩组件分别包括若干根中空的杆，所述杆依次套接，使得相邻所述杆之间能够向外延伸或向内收缩。

7.根据权利要求1所述的放射治疗仪，其特征在于，所述垂直伸缩机构包括若干套管，所述套管依次套接，相邻所述套管之间通过连接件实现向外延伸或向内收缩。

8.根据权利要求3所述的放射治疗仪，其特征在于，所述旋转机构设置在所述第一伸缩组件内，所述旋转机构包括：

电机，固定在所述第一伸缩组件内，用于提供驱动力；

螺杆，通过旋转轴与所述电机连接；

螺套，套设在所述螺杆上；

连杆，其一端与所述螺套连接，另一端与所述垂直伸缩机构连接，在所述螺套的推动下带动所述垂直伸缩机构相对所述水平伸缩机构旋转。

9.根据权利要求6所述的放射治疗仪，其特征在于，所述垂直伸缩机构能够相对所述水平伸缩机构翻转90°，使得所述垂直伸缩机构与所述水平伸缩机构位于同一水平面内。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的放射治疗仪，其特征在于，所述放射治疗仪支架还包括底座，所述主机架固定在所述底座上。