圖像引導(dǎo)式放射治療組件的制作方法
【專利摘要】一種成像組件（10），包括基底（11），外殼（14）固定至基底，放射源諸如線性加速器（15）位于外殼中。放射源提供沿由軸線（16）提供的預(yù)定路徑縱向延伸的束。床榻組件（21）支承在基底（11）上，并可縱向運(yùn)動(dòng)以及可繞床榻組件（21）的縱向軸線（26）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
【專利說明】圖像引導(dǎo)式放射治療組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及放射成像及治療設(shè)備和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]放射治療適用于53%的腫瘤患者。但是，這個(gè)數(shù)字在農(nóng)村地區(qū)和發(fā)展中國家中通常較低，部分原因是由于購買和維護(hù)放射治療設(shè)備的昂貴成本以及當(dāng)前治療范式所需大型儀器的建設(shè)成本，在該治療范式中，治療裝置繞患者旋轉(zhuǎn)。
[0003]美國專利說明書3848132、3708662、4651007、7103930和美國專利公開US2003/0202631中描述了放射成像及治療設(shè)備和系統(tǒng)。這些設(shè)備都具有上述缺點(diǎn)。
[0004]美國專利3585386和國際專利公開W02009/076483中公開了患者支承設(shè)備。這些設(shè)備被設(shè)計(jì)成執(zhí)行具體任務(wù)，并且不適于放射成像及治療設(shè)備。
[0005]日本專利JP11309220和法國專利FR2647332公開了放射成像及治療設(shè)備，但是這些裝置也具有上述缺點(diǎn)。
[0006]這些公知的放射治療及成像系統(tǒng)和設(shè)備具有許多缺點(diǎn)，包括設(shè)備尺寸、防護(hù)物的復(fù)雜性、建設(shè)費(fèi)用、復(fù)雜性、運(yùn)動(dòng)束源相關(guān)的穩(wěn)定性、維護(hù)、昂貴的維修，并且設(shè)備壽命也是很重要的。
[0007]發(fā)明目的
[0008]本發(fā)明的目的是克服或基本上改善至少一個(gè)上述缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本文中公開了一種使患者經(jīng)受放射束的組件，該組件包括:
[0010]基底，支承在地面上；
[0011]放射源，提供束，該源安裝在基底上以固定在基底上并且沿路徑發(fā)射束；
[0012]患者床榻組件，安裝在基底上，并相對于基底運(yùn)動(dòng)，該床榻提供縱向延伸的表面，患者支承在該表面上，并且床榻提供沿該表面縱向伸長的縱向床榻軸線，床榻組件可運(yùn)動(dòng)以使得該表面與該路徑相交；以及
[0013]馬達(dá)和支承組件，操作地與床榻組件和基底相關(guān)聯(lián)，從而引起所述運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)包括軸線的縱向運(yùn)動(dòng)以及繞軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0014]優(yōu)選地，軸線具有水平的主要延伸方向。
[0015]優(yōu)選地，該表面可位于大致水平定向上。
[0016]優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)包括在任一角度方向`上繞軸線的180°運(yùn)動(dòng)。
[0017]優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在任一角度方向上繞軸線的運(yùn)動(dòng)限于180°。
[0018]優(yōu)選地，所述路徑大致為垂直定向。
[0019]優(yōu)選地，所述路徑位于所述軸線所位于的平面中，并且所述軸線對于垂直線成銳角傾斜。
[0020]優(yōu)選地，該組件還包括X射線源和探測器，該X射線源和探測器安裝在基底中，并且在所述床榻的相對側(cè)，使得患者可處于X射線源與探測器之間。
[0021]本文中還公開了一種使患者經(jīng)受放射束的組件，該組件包括:
[0022]基底,支承在地面上；
[0023]放射源，提供束，該源安裝在基底上以固定在其上并且沿路徑發(fā)射束；
[0024]患者床榻組件，安裝在基底上，并相對于基底運(yùn)動(dòng)，該床榻提供縱向延伸的表面，所述患者支承在所述表面上，并且床榻提供縱向床榻軸線，床榻組件可相對于所述軸線縱向運(yùn)動(dòng)，并且可相對于所述軸線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得所述表面與所述路徑相交；
[0025]馬達(dá)和支承組件，可操作地與床榻組件和基底相關(guān)聯(lián)，從而引起所述運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)包括相對于所述軸線的縱向運(yùn)動(dòng)以及相對于所述軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；以及其中
[0026]該表面可位于大致水平定向上，其中旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)包括從所述水平定向以任一角度方向相對于所述軸線的180°運(yùn)動(dòng)。
[0027]優(yōu)選地，所述軸線具有水平的主要延伸方向。
[0028]優(yōu)選地，所述路徑大致垂直于所述軸線。
[0029]優(yōu)選地，所述路徑相對 于所述軸線成銳角傾斜。
[0030]優(yōu)選地，所述放射源包括外殼，其中所述外殼固定至所述基底以相對于所述基底
靜止固定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]現(xiàn)將參照附圖以示例的方式對本發(fā)明的優(yōu)選形式進(jìn)行描述，其中在附圖中:
[0032]圖1是圖像引導(dǎo)式放射治療組件的示意性立體圖；
[0033]圖2是圖1組件的又一示意性立體圖；
[0034]圖3是圖1和圖2的組件的示意性部分剖視立體圖；
[0035]圖4是圖1至圖3的組件中采用的床榻組件的修改的示意性立體圖；
[0036]圖5是圖4的床榻組件的又一示意性立體圖；
[0037]圖6是圖4和圖5的床榻組件的示意性側(cè)視圖；
[0038]圖7是圖4和圖5的床榻組件的示意性俯視圖；以及
[0039]圖8是圖4和圖5的床榻組件的示意性端視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]附圖中示意性地描繪了圖像引導(dǎo)式放射治療和/或成像組件10。組件10包括基底11，基底11包括基座12和管狀部分13。管狀部分13固定至基座12從而以穩(wěn)定的方式被支承。外殼14固定至管狀部分13且向上延伸，外殼14中放置放射源，諸如線性加速器
15。外殼14固定在相對于基底11靜止的位置。在該實(shí)施方式中，加速器15沿提供軸線16的預(yù)定路徑提供縱向延伸的束。優(yōu)選地，軸線16大致為豎直的，更優(yōu)選地為垂直的。但是應(yīng)理解的是，外殼14可以不設(shè)置為垂直定向。作為具體示例，線性加速器15可以使其軸線16向垂直線傾斜一個(gè)銳角。軸線16位于包括軸線16的平面中。
[0041]作為上述線性加速器15的替代物，可以采用鈷源或粒子束，諸如質(zhì)子和碳治療束。
[0042]多葉準(zhǔn)直器17同樣安裝在外殼14中。優(yōu)選地，多葉準(zhǔn)直器17用于使放射束成形，并且根據(jù)需要使該放射束適于改變束-患者治療角度，并且適用于對任何探測器腫瘤和/或正常組織的改變和運(yùn)動(dòng)做出解釋。也可使用其他束成形裝置。
[0043]kVx射線探測器18安裝在管狀部分13的一個(gè)縱向延伸側(cè)，而kVx射線源19位于相對的縱向延伸側(cè)部分中。
[0044]電子射野成像裝置20位于管狀部分13或基座12的下部。也可使用其他裝置。該裝置20被定位成與軸線16相交，并且優(yōu)選地為大致平面，并且相對于軸線16垂直。
[0045]床榻組件21安裝在管狀部分13中。床榻組件21適用于支承患者22。優(yōu)選地，床榻組件22會(huì)包括床榻基底25，床榻基底25縱向伸長，并且容納置于患者22下面的全長真空成型支承件23，其中患者22處于仰臥位置?？商峁┍３直“?4或可能的又一成型構(gòu)件，并且將其固定至基底25，以保持患者22牢固地抵靠支承件23。
[0046]探測器18和源19位于床榻組件21的相對側(cè)上，使得患者也可位于探測器18與源19之間。
[0047]基底25提供縱向軸線26，優(yōu)選地，縱向軸線26穿過患者22的大致中心縱向延伸。優(yōu)選地，軸線26具有水平的主要延伸方向。優(yōu)選地，軸線26大致水平。床榻組件21由管狀部分13支承，以提供床榻基底25沿軸線26的縱向方向的縱向運(yùn)動(dòng)以及繞軸線26的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，床榻基底25從其大致水平定向的位置在任一方向上繞軸線26可運(yùn)動(dòng)通過180°的角度。實(shí)際上床榻基底25可旋轉(zhuǎn)通過360°。優(yōu)選地，軸線26與軸線16相交并垂直于軸線16，因此軸線16與床榻基底25和患者22相交。
[0048]作為對上述優(yōu)選實(shí)施方式的又一修改，床榻組件21和基底11可被修改成進(jìn)行繞垂直于軸線26的大致水平軸線和/或繞垂直于軸線26的大致垂直軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0049]如上所述，線性加速器15垂直安裝，并且用于生成放射治療束或圖像束。
[0050]多葉準(zhǔn)直器17用于使治療束成形，使得束成形可實(shí)時(shí)發(fā)生，從而對由于生理過程和/或床榻旋轉(zhuǎn)的腫瘤和正常組織的`解剖變化做出解釋。作為具體示例，所采用的方法能夠采用治療束以最佳地對腫瘤和正常組織平移、旋轉(zhuǎn)和變形做出解釋。
[0051]目前存在許多圖像引導(dǎo)和實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)(廣義地稱為圖像引導(dǎo)式系統(tǒng))，這些系統(tǒng)可用于在治療過程中以及患者旋轉(zhuǎn)過程中逐日檢測解剖(和潛在的生理)患者變化。這些系統(tǒng)包括進(jìn)入或未進(jìn)入市場的來自 Calypso、VisionRT、Navotek、MicroPos、RadPos、Accuray、BrainLab的系統(tǒng)以及那些以單一模式或kV、MV和光學(xué)方法的結(jié)合開發(fā)的系統(tǒng)。X射線成像儀可包括用各種方法以及全錐束能力的斷層融合選項(xiàng)。請?jiān)俅螀⒄諊H專利申請PCT/US2010/001944。
[0052]優(yōu)選地，采用電子射野成像裝置20以對包括可能存在的任何射線不透性植入標(biāo)記的患者解剖結(jié)構(gòu)和治療束成像。裝置20可用于驗(yàn)證在治療過程中可變化的輸送至患者解剖結(jié)構(gòu)的治療的空間和劑量測定特性。目前存在可用的實(shí)時(shí)光束瞄準(zhǔn)校正系統(tǒng)，諸如DMLC跟蹤、機(jī)器人安裝線性加速器、可編程床榻以及萬向線性加速器。
[0053]關(guān)于探測器18和源19，它們可以是圖像引導(dǎo)裝置，該圖像引導(dǎo)裝置為千伏X射線源和探測器。它們可用于解剖的預(yù)處理平面和容積成像以及內(nèi)治療監(jiān)測，用于在身體上或內(nèi)部的單個(gè)點(diǎn)上的三維軌跡，從而實(shí)時(shí)構(gòu)建患者的整個(gè)解剖結(jié)構(gòu)。
[0054]在圖4至圖8中示意性地示出床榻組件21。在該實(shí)施方式中，床榻組件21包括支承架30，支承架30將會(huì)安裝在管狀部分13的內(nèi)部，以相對于管狀部分13固定。運(yùn)輸裝置31安裝在支承架30上。運(yùn)輸裝置31由輥?zhàn)踊蜉?2支承，以便提供運(yùn)輸裝置在軸線26上的縱向運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，至少一個(gè)車輪32由皮帶33驅(qū)動(dòng)。皮帶33進(jìn)而由電動(dòng)馬達(dá)和齒輪箱組件34驅(qū)動(dòng)。馬達(dá)34被操作成使得運(yùn)輸裝置31能夠在任一方向35上運(yùn)動(dòng)，即軸線26的縱向方向。
[0055]運(yùn)輸裝置31包括一對向上延伸的端架36，端架36可旋轉(zhuǎn)地支承一對軸37。軸37固定至床榻基底38，患者22安置在床榻基底38之上。軸37位于基底38的每一端，以提供基底38繞軸線26的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由皮帶40接合的皮帶輪39固定至軸37中的一個(gè)軸。皮帶40進(jìn)而由電動(dòng)馬達(dá)和齒輪箱組件41驅(qū)動(dòng)。如上所述，通過馬達(dá)和齒輪箱組件41的操作，基底38可以繞軸線26進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0056]當(dāng)基底38傾斜時(shí)，為了確保將患者22保持在基底38上的固定位置，設(shè)置了多個(gè)保持帶(環(huán))42，保持帶42可在兩個(gè)位置之間運(yùn)動(dòng)，其中一個(gè)位置與基底38接合，并且靠基底38將患者22保持就位，在另一位置的保持帶42為將從基底38移走或?qū)⑦\(yùn)送至基底38的患者22提供空間。
[0057]所述優(yōu)選實(shí)施方式提供了許多優(yōu)點(diǎn)，包括由于旋轉(zhuǎn)患者而減少空間，其中基底11和束源(線性加速器)是固定的，即其中束源不可運(yùn)動(dòng)或不可通過相對于基底11的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。
[0058]另一優(yōu)點(diǎn)是所需防護(hù)物較少。僅需要一個(gè)主防護(hù)物，而不需要束源進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的常規(guī)掩體所需的通常的防護(hù)物。如果地面用于主防護(hù)物，那么該優(yōu)點(diǎn)可加強(qiáng)。
[0059]又一優(yōu)點(diǎn)是組件10的成本。因?yàn)槭词枪潭ǖ?，所以不需要運(yùn)動(dòng)束源的復(fù)雜設(shè)備。
[0060]又一優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性。由于束源是固定的，所述在實(shí)質(zhì)上改善了穩(wěn)定性問題。
[0061]再次由于束源是固定的，所以運(yùn)動(dòng)部件更少，由此減少了該組件的維護(hù)，并且延長了該組件的壽命。
[0062]再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是安全性。由于運(yùn)動(dòng)部件少得多，并且由于束源固定，所以需處理的安全問題更少。
【權(quán)利要求】
1.一種使患者經(jīng)受放射束的組件，所述組件包括: 基底，支承在地面上； 放射源，提供所述放射束，所述放射源安裝在所述基底上以固定在所述基底上并且沿路徑發(fā)射所述放射束； 患者床榻組件，安裝在所述基底上，并相對于所述基底運(yùn)動(dòng)，所述床榻提供縱向延伸的表面，所述患者支承在所述表面上，并且所述床榻提供沿所述表面縱向伸長的縱向床榻軸線，所述床榻組件能夠運(yùn)動(dòng)以使得所述表面與所述路徑相交；以及 馬達(dá)和支承組件，操作地與所述患者床榻組件和所述基底相關(guān)聯(lián)，從而引起所述運(yùn)動(dòng)，所述運(yùn)動(dòng)包括所述軸線的縱向運(yùn)動(dòng)以及繞所述縱向床榻軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述軸線具有水平的主要延伸方向。
3.如權(quán)利要求1或2所述的組件，其中所述表面能夠位于大致水平的定向上。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的組件，其中所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)包括在任一角度方向上繞所述軸線的180°運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的組件，其中所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在任一角度方向上繞所述軸線的運(yùn)動(dòng)限于180°。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的組件，其中所述路徑大致垂直定向。
7.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的組件，其中所述路徑位于所述軸線所在的平面中，并且所述軸線相對于垂直線成銳角傾斜。`
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的組件，還包括X射線源和探測器，所述X射線源和所述探測器安裝在所述基底中，并且位于所述床榻的相對側(cè)上，使得患者能夠處于所述X射線源與所述探測器之間。
9.一種使患者經(jīng)受放射束的組件,所述組件包括: 基底，支承在地面上； 放射源，提供所述放射束，所述放射源安裝在所述基底上以固定在所述基底上并且沿路徑發(fā)射所述放射束； 患者床榻組件，安裝在所述基底上，并相對于所述基底運(yùn)動(dòng)，所述床榻提供縱向延伸的表面，所述患者支承在所述表面上，并且所述床榻提供縱向床榻軸線，所述床榻組件能夠相對于所述縱向床榻軸線縱向運(yùn)動(dòng)，并且相對于所述縱向床榻軸線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得所述表面與所述路徑相交； 馬達(dá)和支承組件，操作地與所述患者床榻組件和所述基底相關(guān)聯(lián)，從而引起所述運(yùn)動(dòng)，所述運(yùn)動(dòng)包括相對于所述軸線的縱向運(yùn)動(dòng)以及相對于所述軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；以及其中 所述表面能夠位于大致水平定向上，其中所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)包括從所述水平定向以任一角度方向相對于所述軸線的180°運(yùn)動(dòng)。
10.如權(quán)利要求9所述的組件，其中所述軸線具有水平的主要延伸方向。
11.如權(quán)利要求9或10所述的組件，其中所述路徑大致垂直于所述軸線。
12.如權(quán)利要求11所述的組件，其中所述路徑相對于所述軸線成銳角傾斜。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的組件，其中所述放射源包括外殼，其中所述外殼固定至所述基底以相對于所述基底靜止固定。
【文檔編號】A61G13/02GK103764039SQ201280034629
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月29日
【發(fā)明者】保羅·基爾 申請人:保羅·基爾