[发明专利]精准立体定向放射外科治疗装置

说明书

技术领域

本发明属于医疗设备领域，具体涉及一种精准立体定向放射外科治疗装置。

背景技术

立体定向精确放射治疗技术采用多射束、非共面、高剂量率、小野照射，在肿瘤病灶中心进行集朿聚焦，通过束流强度调整，使得剂量分布在靶体积边缘亚毫米级范围内迅速递减，降低了对周围正常组织的损伤，拓展了放射治疗的适应性，显著提升了患者疗效。但是，该项技术的实施对治疗设备精度、计划精度、摆位精度、治疗精度提出了更高的要求。现有以加速器为辐射源的立体定向放射治疗装置是以机架旋转轴Y和治疗床旋转轴Z垂直交叉构成旋转运动系统，加速器辐射治疗头只能隨大机架绕Y轴作360度旋转运动和绕平行于Z轴的小机头轴自转。一般都是机架围绕通过等中心的枪—靶方向的Y轴旋转，治疗床则围绕通过等中心的转盘Z轴旋转，辐射治疗头在对Z轴倾斜方向即W方向无法运动，辐射源射束在4π非共面空间照射范围受到极大限制。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有加速器立体定向放射治疗装置辐射治疗头只能隨大机架绕Y轴旋转和隨小机头平行于Z轴自转，辐射源射束空间照射范围受到极大限制的不足，提供一种辐射治疗头除了可以隨大机架绕Y轴旋转和隨小机头平行于Z轴自转外，还可以绕X轴作90度(或 ±45度)旋转运动，使得射线能在一个4π非共面空间轨迹上发射的精准立体定向放射外科治疗装置。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的精准立体定向放射外科治疗装置，主要由辐射装置系统、六维机器人治疗床1和治疗计划系统组成；其特征在于所述辐射装置系统由机架12和C形机臂5构成，机架12上设置有转轴10，转轴10与导轨9连接并控制导轨9的转动，C形机臂5安装在导轨9上并沿导轨9进行弧形运动；C形机臂5一端安装有射线源2，射线源2底端安装有小机头3，小机头3底端安装有准直器4；C形机臂5另一端安装有可伸缩电子射野影像装置（EPID）7和活动屏蔽防护配重块8；靶器官定位探测装置6安装在六维机器人治疗床1床面侧方或下方。

上述方案中，所述机架12上设置有射线源辅助件11。

上述方案中，所述射线源2的加速管为C波段加速管或X波段；所述准直器4为圆形准直器或多叶准直器（MLC）。

上述方案中，所述靶器官定位探测装置6为X线图像跟踪、引导、定位装置或非X线图像跟踪、引导、定位装置。

上述方案中，所述非X线图像跟踪、引导、定位装置为三维电解剖标测系统与三维心腔内超声的融合系统和磁导航自动定位系统。

上述方案中，所述治疗计划系统为心脏放射外科治疗计划系统或/和肿瘤治疗计划系统。

上述方案中，所述心脏放射外科治疗计划系统其步骤为：

心律失常信号无创获取及定位；通过心脏内部三维空间的电生理活动，逆向计算确定发生心律失常的病灶靶区源位置；

对源位置处的心肌组织进行定点辐射消融；

实时监控定点辐射消融点的参数，所传送的集束X射线相关的物理参数及心脏组织参数，并根据反馈的参数进行引导，调整或者优化集束X射线剂量的传送，以使得心律失常的治疗更准确高效；

提供心律失常评价系统；通过无创方式激发心脏产生电信号，以帮助确定在进行定点辐射消融之前心脏是否存在异常的电生理信号活动，或者评价针对心律失常的起源位置处的心肌组织所作的定点辐射消融是否确实有效。

上述方案中，所述心律失常信号无创获取及定位步骤，具体为：

采用三维电解剖标测系统（如：Carto系统）与三维心腔内超声（ICE）的融合（CartoSound） 方法或采用体表多点无创采集电生理信号处理系统和4D心脏超声成像方法。

上述方案中，所述采用三维电解剖标测系统与三维心腔内超声的融合方法为：

将通过三维电解剖标测系统中三维心腔内超声（ICE）探头置于心脏房间隔的右房侧，绕其长轴旋转探头，所获得的心脏不同扇面的断层结构，进行自动识别，或人工勾边，依靠相关软件，重建出心腔的立体轮廓。

上述方案中，所述采用体表多点无创采集电生理信号处理系统和4D心脏超声成像方法为：

获取放于体表位置处的电极所检测到的体表电生理活动信号，通过逆向计算方法求出心脏内部三维空间的电生理活动，确定心律失常的发生位置；

确定装置机架、六维机器人治疗床、集束X射线的相关物理参数和实施辐射消融的最优路径；