[发明专利]一种基于四维单源γ刀的放射治疗系统

说明书

本发明提供一种基于四维单源γ刀的放射治疗系统，包括放射治疗计划系统、智能追踪系统、三维数控治疗床、机器人系统、放射源辅助治疗系统、集成控制系统和三维双数字X射线透视系统，三维数控治疗床、机器人系统、智能追踪系统、三维双数字X射线透视系统、放射源、辅助治疗系统均与集成控制系统和放射治疗计划系统相连；该放射治疗系统通过设置在机器人系统臂端的放射源发出的准直适形调强γ射线束即时焦点跟踪360°聚焦投照，使得焦点获得数倍于其周围组织器官的辐射剂量而焦点边界外剂量断崖式下降，焦点组织细胞产生辐射生物效应而坏死，产生类似外科手术切除的放射治疗效果。

技术领域

本发明属于医学放射外科治疗领域，具体涉及一种基于四维单源γ刀的放射治疗系统。

背景技术

放射疗法是治疗癌症的主要疗法之一。现有放射治疗设备的最大问题是智能化程度低，一次治愈率低，一次更不能同时治愈原发癌和多个转移癌，皮焦剂量比大、副作用大、严重并发症多发。

现在用于临床的放射治疗设备：医用电子直线加速器、质子重离子加速器、后装治疗机、X射线治疗机、⁶⁰Co治疗机、⁶⁰Co源立体定向治疗机（γ刀）等，上述现有设备的共同的缺陷是：1.大照射野、单一平面内顺时针/逆时针旋转照射野、沿身体纵轴螺旋照射野；2.焦皮剂量比低，周围器官组织剂量高受损伤严重，全身副作用严重；3.智能化程度低操作繁琐，并且其适用范围和治疗的精准度都有一定的缺陷，影响普及使用；4.价格都非常昂贵，也非常影响普及使用。同时，60Co源立体定向治疗机（γ刀）：只能治疗头部肿瘤，装有201个（或197个）钴源，仅仅放射源的成本就很高。各源等中心、等剂量无差别照射，焦点周围组织器官损伤不可避免；⁶⁰Co源体部螺旋治疗机（螺旋γ刀）：使用30个或18个放射源，沿焦点的中轴线螺旋照射，各源等中心、等剂量无差别照射，焦点周围组织器官损伤不可避免；60Co治疗机：使用1个放射源，只能在额状面调整机头和入射束方向对病灶进行大的固定照射野的投照，治疗使得焦皮剂量比值小于一，为避免焦点外器官组织损伤必须分多次照射、疗程长、治疗并发症严重，治疗收益小；医用电子直线加速器、质子重离子加速器：设备结构复杂、价格昂贵。后装治疗机、X射线治疗机则安全性差、副作用大，几乎被淘汰；肿瘤会伴随人体呼吸或心跳而位移，所以放射区必须具有更大的范围，才能确保肿瘤能够接受到足够的放射剂量，但这增加了焦点周围的器官组织或灵敏细胞健康组织的放射损伤，产生难以预见的并发症。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于四维单源γ刀的放射治疗系统，该放射治疗系统通过设置在机器人系统臂端的γ源棒发出的准直适形调强γ射线束三维激光聚焦投照，使得焦点获得数倍于其周围组织器官的辐射剂量而焦点边界外剂量断崖式下降，焦点组织细胞产生辐射生物效应而坏死，产生类似外科手术切除的放射治疗效果。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于四维单源γ刀的放射治疗系统，包括放射治疗计划系统、智能追踪系统、三维数控治疗床、机器人系统、放射源、辅助治疗系统和集成控制系统，其中，放射治疗计划系统通过网络分别与三维数控治疗床、智能追踪系统、机器人系统、放射源、辅助治疗系统和集成控制系统相连，三维数控治疗床与机器人系统相连，机器人系统与放射源相连，放射源与准直器系统相连，三维数控治疗床、机器人系统、智能追踪系统、放射源、辅助治疗系统均与集成控制系统相连；

放射源包括γ源棒和准直器系统，该准直器系统包括初级准直器、源闸次级准直器和光栅准直器，所述初级准直器的底部开设有安装槽Ⅰ，源闸次级准直器的顶部安装在安装槽Ⅰ内，源闸次级准直器的底部开设有安装槽Ⅱ，光栅准直器的顶部安装在安装槽Ⅱ内。

进一步的，所述智能追踪系统包括三维双数字X射线透视系统和放置在体表皮肤上的位置传感器，位置传感器和三维双数字X射线透视系统均直接与集成控制系统相连。