CN102728005B - 放射治疗仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种放射治疗仪(11)，包括：机架(13)，它具有确定一个空腔的中心孔(15)，要放射的病人(17)可定位在此空腔内，定位装置(19)，病人可借助它定位在机架中心孔中，放射头(21)，用于产生可对准病人的治疗放射线，用于放射头的移出机构(23)；所述移出机构可操纵为，在放射治疗仪的第一种工作模式时，将放射头安置在机架内部，使机架在面朝定位装置(19)的那一侧具有正面(25)，该正面在第一种工作模式时构成放射治疗仪朝定位装置方向的前终端，在第一种工作模式时从定位装置出发观察，放射头处于所述正面的后方；在第二种工作模式时从定位装置出发观察，放射头可移到所述正面的前方，该正面在第一种工作状态构成前终端。

Description

放射治疗仪
技术领域
本发明涉及一种放射治疗仪，它尤其使用于治疗肿瘤疾病。
背景技术
在放射治疗仪中通常采用一个机架，以便使放射头围绕病人定位，治疗的放射线从放射头出发对准病人。
在这方面已知一些不同的机架结构。
US5751781公开了一种有中心圆柱孔的环形机架，要放射的病人可定位在此孔内。放射头可以沿旋转平面在机架内部旋转。由此从不同方向出发的放射线可以对准病人。
US6969194和US6865254公开了一些机架结构，它们有前部和后部支承机架。放射头可以在这两个支承机架之间定位在不同的位置。要放射的病人同样定位在这两个支承机架之间。
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，它有简单的机架结构，并与此同时可以灵活调整放射头的位置。
本发明的技术问题通过一种放射治疗仪得以解决。
按本发明的放射治疗仪包括：
-机架，它具有确定一个空腔的中心孔，要放射的病人可定位在此空腔内，
-定位装置，病人可借助它定位在机架的中心孔中，
-放射头，用于产生可对准病人的治疗放射线，
-用于放射头的移出机构。
在这里，移出机构运动放射头并可操纵为，能设定不同的工作模式。
在放射治疗仪的第一种工作模式时，将放射头安置在机架内部。其中机架在面朝定位装置的那一侧具有正面。在第一种工作模式时，所述正面构成放射治疗仪朝定位装置方向的前终端。这例如可意味着，在第一种工作模式时，没有产生放射线的部件，如放射头从正面伸出，它们可能与病人或与定位装置发生冲突。
放射头和/或其他占用空间的产生放射线的部件(从定位装置出发观察)设置在所述正面的后方。在第一种工作模式时，在理想的情况下根本没有部件超过正面伸出。因而只要病人和定位装置处于正面的前方，正面便构成放射治疗仪相对于定位装置的终端，从而在第一种工作模式时不可能与机架的旋转部件发生冲突。
反之，在第二种工作模式时，放射头借助移出机构移出，确切地说移到(从定位装置出发观察)所述正面的前方，所述正面在第一种工作模式时成为放射治疗仪朝定位装置方向的终端。因此在第二种工作模式时，原则上存在从正面伸出的部件与定位装置或与定位在定位装置上的病人发生冲突的危险。当然通过移出放射头增加有可能使用于放射的空间。放射可在总体上灵活设计。可以增加可能的入射角和入射方向的数量。
机架类似于传统的计算机X线断层造影仪的机架，可例如是环形结构的机架，它有一个中心孔。由中心孔确定的空腔大体成圆柱形。放射头可以在围绕空腔设置的机架内部绕中心旋转轴线旋转。由此放射头可以在一个旋转平面内部移到不同的位置。在这里，旋转轴线通常与圆柱孔的纵轴线一致。
通过移出机构可以将要不然只能在机架内部在旋转平面内旋转的放射头从此旋转平面移出。它在这种情况下可以实施一种有一个分量的运动，这一分量垂直于旋转平面或沿所述旋转轴线的方向。
与US6865254相比，现在放射头可以实施如在那里公开的类似的运动，无需包括两个支承机架的这种复杂和占用空间的结构。
因此通过移出机构将放射头从移入位置悬伸地从机架移出，此时可至少部分从机架正面伸出。移出机构可以实施放射头的一种包括一个沿空腔纵轴线方向分量的运动，围绕空腔的机架不必旋转。因此这种机架结构，例如支承放射头的机架环，可以保持在空间固定，以及可以仅操纵移出机构，将放射头通过相对于机架的相对运动置于悬伸的位置。
按一种实施形式，机架在背对定位装置的那一侧可以具有背面，它在第一种工作模式时构成机架的后终端。移出机构可操纵为，在放射治疗仪的第三种工作模式时，可借助移出机构将放射头移到从定位装置出发观察的所述背面后方，该背面在第一种工作模式时构成后终端。
因此所述背面在第一种工作模式时类似于所述正面构成一个终端，其含义是，放射头和/或其他占用空间产生放射线的部件(从定位装置出发观察)安置在所述背面前。在理想情况下，在第一种工作模式时完全没有部件超过所述背面伸出。也就是说，背面和正面意味着是机架的边界，在第一种工作模式时在边界内部安置全部对于产生放射线和/或成像为重要的部件。只是在第二或第三工作模式时才通过移出机构造成一种包括悬伸部件的机架构型，例如包括悬伸的放射头。
按一种实施形式，机架可以绕水平轴线偏倾。机架可例如通过旋转铰链固定在支架上，旋转铰链允许机架水平偏倾。放射头可通过移出机构实施的运动可以叠加机架绕水平轴线的偏倾运动。
机架的中心孔可以有一个纵轴线。此纵轴线可例如表明一种定位装置必须沿此移动的方向，以便将病人定位在孔内。在圆柱孔的情况下，它是圆柱体纵轴线。移动机构可设计为，移出机构可以沿一个方向实施放射头的平移运动，这一方向沿纵轴线有一个分量。
按一种特别简单实施形式，移出机构可设计为，只能实施放射头沿纵轴线方向的平移运动。这种设计可以使机器特别简单地执行，例如通过轨道系统。
按一种机械方面略为复杂的实施形式，移出机构设计为，除平移运动外还可以实施放射头的另一种运动，此另一种运动沿一个垂直于平移运动的方向有一个分量。以此方式，放射头相对于病人或相对于放射治疗仪中心线的距离可以增大或减小。
此外，移出机构可以设计为，除平移运动外还可以实施放射头的偏倾运动。采用这种实施形式，放射头相对于移出机构偏倾。由此可以调整放射治疗仪的射线沿此射出的方向。
移出机构可以在总体上设计为，放射头在移出时沿等中心的(isozentrisch)圆弧运动。以此方式可例如保证，治疗放射线的焦点(亦即治疗放射线的起点)始终保持离等中心(Isozentrum)相同的距离。通过放射头相应地偏倾，可以附加地保证，治疗放射线的中心射线即使在移出的状态仍保持等中心地对准，亦即朝中心的方向定向。
附图说明
下面借助附图详细说明本发明的实施形式，但不受此限制。其中：
图1表示放射治疗仪一种实施形式，包括已移入的放射头；
图2表示图1所示放射治疗仪，包括已移出的放射头；
图3表示图2所示放射治疗仪俯视图；
图4表示放射治疗仪另一种实施形式，包括可同心地移出的放射头；
图5表示图4所示放射治疗仪俯视图；
图6A和6B、图7A和7B、图8A和图8B分别表示以直线原理为基础的不同移出机构的侧视图和透视图；
图9、图10A和10B、图11A和图11B、图12A和图12B、图13A和图13B表示以旋转原理为基础的不同移出机构俯视图和透视图；
图14、图15分别表示以直线原理和反向运动为基础的不同移出机构俯视图；以及
图16表示有三个按三脚架方式布置的圆柱体的移出机构透视图。
具体实施方式
图1表示放射治疗仪11的一种实施形式，包括已移入的放射头。
图示的放射治疗仪11有一个围绕中心孔15的环形机架13。病人17可以借助处于放射治疗仪11一侧的定位装置19从一侧出发定位在该中心孔15内。
在机架环13内部安置放射治疗仪11的一些部件，例如治疗放射线的射线源、用于限制射线的视准管、诊断用X射线的成像设备和/或门式成像的探测器。为了视图清晰起见只表示放射头21和用于放射头21的移出机构23。这些部件可以在机架13的圆环内部旋转。旋转轴线与圆柱孔15的纵轴线一致。旋转平面平行于机架环13的平面延伸。由此可以调整治疗放射线的入射方向。
机架环13有一个平行于旋转平面的圆环形正面25，它同时成为机架环13朝定位装置19那一侧方向的终端。这意味着，在图1所示的第一种工作模式时，没有部件，尤其没有产生射线的部件，如放射头21超过正面25伸出。
因为所有的部件均处于机架环15的内部，所以这些部件也可以无危险性地旋转，不会与病人17或与定位装置19发生冲突。
在第一种工作模式时可以说发生共面放射，因为射线从一个处于一个平面内的点射出，这一平面含有所述的等中心并垂直于圆柱孔的纵轴线。
机架环13有一个同样平行于旋转平面的背面27，它同时成为机架环13朝背对定位装置19那一侧方向的终端。这意味着，在第一种工作模式时，没有部件，尤其没有产生射线的部件超过背面27地伸出。
在第一种工作模式时，放射治疗仪有一种使人想到计算机X线断层造影仪的构型(CT构型)。
环形机架15本身固定在支架29上。环形机架15通过右和左轴承31可作为整体绕水平轴偏倾。由此使机架15的旋转平面偏倾。
图2表示图1所示放射治疗仪11在第二种工作模式时。为此，放射头21借助移出机构23从机架环13移出。现在从定位装置19出发观察，放射头21处于机架13正面25的前方。它从正面25伸出，它可以说是“悬伸的”。放射治疗仪11现在的构型使人想到具有悬伸臂的传统放射治疗仪的L形构型。
在这种情况下可以说实施非共面放射，因为放射头21现在不再处于旋转平面内，旋转平面的特征在于在第一种工作模式时放射头在机架13内部旋转以及等中心处于其中。
移出机构23可以促使放射头21从垂直于机架孔15纵轴线和包含等中心的平面出发运动，机架13作为整体不运动或不偏倾。在移出时机架环13保持位置不变。移出机构23造成放射头21相对于机架13运动。
在图3中可见放射治疗仪11在图2中表示的构型俯视图。可以清楚地看出悬伸的放射头21，它已从旋转平面移出并外伸到机架13正面25的前方。在图3中还可清楚看到机架13的背面27，亦即机架环13的后边界。
此外，在图3中还可看到在机架13背面27后方机械方面需要的支承结构33，当然这不是强制性必要的。支承结构33不包括任何射线成形或产生射线的部件。
图4表示放射治疗仪11另一种实施形式。移出机构23在这里设计为半环形的扇形段，它同心于机架环13布置。放射头21安置在半环形的扇形段上。半环形的扇形段和放射头21可以从机架环13转出，从而通过此运动将放射头21置于放射治疗仪11正面25的前方。放射治疗仪11可以说实施一种非共面的等中心放射。
与图1所示放射治疗仪的区别在于移出机构23。图1所示的移出机构可以实施放射头21沿正交于旋转平面方向单纯的直线移动，而在图4中表示的移出机构则允许在移出的同时等中心运动。
这意味是这种情况，放射头21始终处于离等中心有相同的距离，以及治疗放射线的中心射线始终对准中心的方向。中心射线可以说从机架环13转出。这可以通过真实铰链实现。
但移出机构23可设计为，它与在借助真实铰链执行时那样实施一种相同或类似的运动，也可以说借助一种虚拟铰链实现。
图5表示放射治疗仪11图4所示实施形式的俯视图。在这里也可以看到伸出的半环形的扇形段23，它支承放射头21以及从旋转平面移出并伸到机架13正面25的前方，在第一种工作模式时正面25成为机架13朝病人17方向的终端。
图6A和6B表示移出机构侧视图或透视图，它借助轨道系统41直线移动放射头21。
图7A和7B表示移出机构侧视图或透视图，它借助可互相插入的柱体43直线移动放射头21。
图8A和8B表示移出机构侧视图或透视图，它借助钢球丝杠45直线移动放射头21。在这种情况下行程比较短。
在图6至图8中表示的驱动器基于一系列运动。各部件的主运动是直线运动。
图9表示移出机构俯视图，它借助可转出的悬臂51移出放射头21。放射头21本身可以相对于悬臂51直线移动。
图10A和10B表示移出机构俯视图或透视图，它同样借助可转出的悬臂51移出放射头21。
图11A和图11B表示移出机构俯视图或透视图，它借助圆轨53同样移出放射头21。
图12A和图12B表示移出机构俯视图或透视图，它借助按Scara原理工作的摇臂55移出放射头21。
图13A和图13B表示移出机构俯视图或透视图，它包括可转出的半弧段57。
在图9至图13中表示的驱动器同样基于一系列运动。各部件的主运动是旋转运动
图14表示移出机构俯视图，它通过可彼此反向运动、可在轨道上移动的滑架61工作。
图15表示移出机构俯视图，它借助可彼此平行运动的圆柱活塞63工作。
图16表示移出机构俯视图，它包括三个按三脚架方式布置的圆柱活塞63。

Claims (9)

1.一种放射治疗仪(11)，包括：
-机架(13)，它具有确定一个空腔的中心孔(15)，要放射的病人(17)可定位在此空腔内，
-定位装置(19)，病人(17)可借助它定位在机架(13)的中心孔(15)中，
-放射头(21)，用于产生可对准病人(17)的治疗放射线，
-用于放射头的移出机构(23)，
其中，所述移出机构(23)可操纵为，
-在放射治疗仪(11)的第一种工作模式时，将放射头(21)安置在机架(13)内部，使机架(13)在面朝定位装置(19)的那一侧具有正面(25)，该正面在第一种工作模式时构成放射治疗仪(11)朝定位装置(19)方向的前终端，以及，在第一种工作模式时，从定位装置(19)出发观察，放射头(21)处于所述正面(25)的后方，以及
-在第二种工作模式时从定位装置(19)出发观察，放射头(21)可移到所述正面(25)的前方，该正面(25)在第一种工作状态构成前终端。
2.按照权利要求1所述的放射治疗仪(11)，其中，机架(13)在背对定位装置(19)的那一侧具有背面(27)，该背面在第一种工作模式时构成机架(13)的后终端，以及其中，移出机构(23)可操纵为，在放射治疗仪(11)的第三种工作模式时，可借助移出机构(23)将放射头(21)移到从定位装置(19)出发观察的背面(27)后方，该背面(27)在第一种工作模式时构成后终端。
3.按照权利要求1或2所述的放射治疗仪(11)，其中，机架(13)可以绕水平轴线偏倾。
4.按照权利要求1或2所述的放射治疗仪(11)，其中，机架(13)的中心孔(15)有一个纵轴线，以及移出机构(23)可以沿一个方向实施放射头(21)的平移运动，这一方向沿所述纵轴线有一个分量。
5.按照权利要求4所述的放射治疗仪(11)，其中，移出机构(23)只能沿所述纵轴线方向实施放射头(21)的平移运动。
6.按照权利要求4所述的放射治疗仪(11)，其中，移出机构(23)设计为，除平移运动外还可以实施放射头(21)的另一种运动，此另一种运动沿一个垂直于所述平移运动的方向有一个分量。
7.按照权利要求4所述的放射治疗仪(11)，其中，移出机构(23)设计为，除平移运动外还可以实施放射头(21)的偏倾运动，该偏倾运动使放射头(21)相对于移出机构(23)偏倾。
8.按照权利要求1或2所述的放射治疗仪(11)，其中，移出机构(23)设计为，将放射头(21)沿等中心圆弧移出。
9.按照权利要求1或2所述的放射治疗仪(11)，其中，移出机构(23)设计为，使放射头(21)可为了等中心地放出射线来定向。
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