[发明专利]一种立体定向放疗设备及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及大型医疗设备技术领域，尤其涉及一种立体定向放疗设备及其实现方法。

背景技术

自1895年伦琴发现X线和1898年居里夫妇发现镭并用于治疗恶性肿瘤以来，肿瘤的放射治疗（放疗）已经走过了一个多世纪。在这100多年的历史中，随着科学的进步，肿瘤放射治疗进步非常迅速，并已日趋成熟。放射治疗已经成为目前治疗肿瘤的三大主要手段（手术、放疗、化疗）之一， 对挽救患者生命、提高患者的生活质量具有非常重大的意义。据世界卫生组织（WHO）20世纪90年代的统计数字：45％的恶性肿瘤可以治愈，其中22％为手术治愈，18％为放射治疗治愈，5％为药物和其他方法治愈。目前70％左右的肿瘤病人在病程的不同阶段需要接受放射治疗。由此可见放疗在肿瘤治疗中地位之重要。

在现有放疗设备中，伽玛射线立体定向放射治疗设备（The Leksell Gamma Knife 也称，伽玛刀）凭借其高精度、高疗效、低损伤的优势，已经成为肿瘤放射治疗的主要工具。其采用能产生伽玛射线的钴-60作为放射源，利用射线的几何聚焦原理，在精确立体定位的情况下，将经过规划的大剂量伽玛线集中照射于体内预选靶点（病灶），即可在短时间内将病变组织摧毁，而在焦点以外的正常组织则因只收到瞬间照射而基本不受损伤，从而达到安全治疗的目的。

伽玛射线立体定向放射治疗设备一般由四部分组成：一是主机（即机械系统），其包括：三维床、机架、准直装置等；二是立体定位系统；三是电气控制系统；四是治疗计划系统（硬件平台和治疗计划软件及网络）。其中，主机是伽玛射线立体定向放射治疗设备的基础，决定其治疗精度。从目前来看，现有的伽玛射线立体定向放射治疗设备都不同程度存在结构复杂、安装调试、维护难度大等缺陷。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种立体定向放疗设备的伺服控制系统及实现方法，旨在解决现有伽玛射线立体定向放射治疗设备存在的结构复杂、安装调试、维护难度大等问题。

本发明的技术方案如下：

一种立体定向放疗设备，包括机身，所述机身上设置有三维床、源体、准直体、头盔、前门和后门；其中，所述立体定向放疗设备由8个电机驱动控制；所述8个电机分别为：

用于控制三维床运动的X轴电机、Y轴电机和Z轴电机；

分别用于控制源体、准直体和头盔进行伺服运动的源体电机、准直体电机和头盔电机；

前门电机和后门电机。

优选地，所述立体定向放疗设备，其中，所述后门电机设置在头盔上，用于带动头盔沿水平方向作直线运动实现后门的开启和关闭。

优选地，所述立体定向放疗设备，其中，所述伺服运动中，以源体电机作为主动轴，准直体电机作为从动轴。

优选地，所述立体定向放疗设备，其中，所述伺服运动中，以源体电机作为主动轴，准直体电机和头盔电机同时作为从动轴。

优选地，所述立体定向放疗设备，其中，所述准直体包括适合三种体部治疗所需辐射量的准直体准直器；头盔包括适合四种头部治疗所需辐射量的头盔准直器。

一种所述立体定向放疗设备的实现方法，其中，包括步骤：

S1、前门电机控制前门开启，同时，X轴电机、Y轴电机和Z轴电机控制三维床至目标位置；

S2、定位完成后，读取治疗计划，准直体旋转实现开源，头盔旋转选择头部准直器；

S3、以源体电机作为主动轴，准直体电机为从动轴，进行跟随主动轴的运动，用于保证准直体相对源体的静止运动，以达到准直放射源射线的均匀、恒定的分布，来控制稳定的照射剂量和照射时间；

或以源体电机作为主动轴，准直体的伺服电机和头盔电机同时作为从动轴，进行跟随主动轴的运动，用于保证头盔和准直体相对源体的静止运动，以达到准直放射源射线的均匀、恒定的分布，来控制稳定的照射剂量和照射时间；

S4、治疗时间到后，关闭同步，源体电机、准直体电机和头盔电机分别控制源体、准直体和头盔各自回原位。