[发明专利]立体定向放射治疗装置

说明书

一、技术领域

本发明提出一种立体定向放射治疗装置，涉及医用放射治疗设备特别是利用加速器产生的放射线作用于人体全身的治疗装置。

二、背景技术

本发明的背景技术是利用扫描聚焦的电子束或X射线对人体病变组织照射的治疗装置。现有的医用立体定向放射治疗装置，例如X刀装置，一般是利用加速器治疗头的平面机械旋转和治疗床绕等中心点不同变位角的旋转，治疗过程中放射线扫描的面积是非常有限。美国专利5 2 61 2 9 4公开了一种可使放射线定向聚焦的技术，它是利用电磁聚焦装置使放射线在平面偏转入射到公共焦点，把电磁聚焦装置的支架绕等中心点作圆周运动，从而实现立体定向放射治疗。这种装置存在结构庞大、调试复杂、束流斑点大等问题。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种结构轻巧、控制方便、适用于人体全身的立体定向放射治疗装置，可以使放射线在病灶点水平面上方以任意角度照射病灶，以提高焦皮比和定位精度。

为达到上述目的，本发明的治疗装置包括治疗头及其运动机架，运动机架包括顺序相接的垂直伸缩机构、垂直回转机构、水平移动导向机构和水平固定导向机构。

本发明提出的技术方案结构简单，定位精度高，在源焦距为1000mm时，焦点位置误差小于SR0.1mm，而且控制方便轨迹可根据需要任意调整。

四、附图说明

图1为本发明实施例X刀的结构示意图；

图2为本发明实施例X刀的控制框图；

图中：1-水平固定导轨，2-水平移动导轨，3-滑块，4-垂直回转臂，5-垂直伸缩臂，6-治疗头。

五、具体实施方式

参照图1，X刀治疗装置包括治疗头(6)及其运动机架，运动机架包括顺序连接的垂直伸缩臂(5)、垂直回转臂(4)、水平移动导轨(2)及其滑块(3)、水平固定导轨(1)及滑块(3)：治疗头(6)与垂直伸缩臂(5)相连接，治疗头(6)包括加速器、靶和准直器，产生治疗所需的放射线。水平移动导轨(2)通过滑块沿水平固定导轨(1)作X方向移动，垂直回转臂(4)通过滑块(3)沿水平移动导轨(2)作Y向移动，另外垂直伸缩臀(5)沿垂直轴Z向作上下移动，从而使治疗头(6)可以达到运动范围内空间的任一点，通过垂直回转臂(4)的转动和治疗头(6)绕水平轴线的摆动，可以调整治疗头(6)放射线方向，使放射线准确照射到病灶上。治疗头(6)采用X波段加速器，重量轻、变形小，由计算机控制各机构的运动，控制方便。此外还可以进行适形治疗，即通过治疗头(6)的运动，从不同的角度对病灶区进实形放疗。本实施例采用悬挂式机架可以提高活动空间的利用率，Z方向的垂直运动采用滚珠丝杠驱动，由于螺旋角的作用，只要较小的扭矩就可锁位Z向运动，用于驱动的伺服电机具有断电自锁功能。治疗头(6)的重心与垂直回转臂(4)的轴线和治疗头(6)水平轴线的交点重合时，治疗头(6)除绕垂直轴线的转动外，其它运动方向上的惯量恒定不变，而且重力附加载荷不变，因此易于实现治疗头(6)精确的连续轨迹控制。

图2所示，是本发明实施例X刀治疗系统的控制框图，包括实时定位系统，它用于跟踪病灶的运动，向主控计算机提供病灶的准确位置；主控计算机用于指挥和协调各分系统的功能，监控各分系统的状态，伺服控制系统根据主控机发出的指令和数据控制治疗头及其运动机架的运动。在治疗过程中，治疗规划系统向主控机提供当病灶静止不动时治疗头的空间运动轨迹，主控机根据定位系统提供的病灶实时位置将静态运动轨迹修正为动态轨迹，然后将修正后的数据传输给伺服控制系统，伺服控制系统依据这些数据控制运动机架中各机构的移动或转动，主控机在执行以上任务的同时监视整个关键环节(包括由源在内)是否正常，如发现异常则发出紧急停机指令。