包括成像环的放射治疗设备制造技术

技术编号:33767243 阅读:32 留言:0更新日期:2022-06-12 14:18
披露了一种放射治疗设备,所述放射治疗设备用于将能量射束递送到所述放射治疗系统的治疗5区域中的靶组织,其中,a)所述放射治疗设备包括可旋转机架(1),所述可旋转机架用于使射束递送系统的端部(2)围绕以等中心I为中心并垂直于所述机架(1)的旋转轴线Z1的圆旋转,所述射束递送系统的所述端部(2)与所述等中心I之间的路径在所述机架(1)围绕所述旋转轴线Z1的每个旋转角度限定射束中心轴线Z2;b)所述放射治疗设备包括成像环(3),所述成像环(3)包括中心孔(4),所述成像环(3)包括用于在所述成像系统的成像区域中采集患者的图像的成像系统,c)所述成像环(3)在所述放射治疗设备中被定位成使得其成像区域与所述机架的所述旋转轴线Z1相交,并且所述成像环(3)通过机械结构(6)机械地联接到所述可旋转机架(1)。(6)机械地联接到所述可旋转机架(1)。(6)机械地联接到所述可旋转机架(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括成像环的放射治疗设备
专利

[0001]本专利技术涉及一种放射治疗设备,该放射治疗设备包括可旋转机架并且具有成像能力。现有技术说明
[0002]在基于机架的放射治疗设备中,机架围绕患者移动以使射束传输系统的端部围绕以等中心为中心并垂直于旋转轴线Z的圆旋转,该旋转轴线是大致水平的。治疗射束传输系统的端部与等中心之间的路径在围绕旋转轴线Z的每个角度限定射束中心轴线。要由治疗射束治疗的靶组织(诸如肿瘤)通常定位在等中心附近。这是有利的,因为对于机架的任何角位置,借助适当的技术手段,诸如在粒子治疗设备的情况下的扫描磁体,可以通过治疗射束相对于射束中心轴线的微小偏转来辐射靶组织。
[0003]在这种放射治疗设备中,患者可以躺在诊察台或任何其他支撑物上,通常与机架旋转轴线Z相交。取决于患者要接受的治疗的具体情况,用于患者的诊察台或任何其他支撑物以及最终地患者身体可以相对于机架旋转轴线Z具有不同取向。在共面放射治疗中,患者仰卧并且他的身体与机架旋转轴线Z对齐。在非共面放射治疗中,患者身体的纵向轴线与机架旋转轴线Z不同轴。
[0004]与放射治疗系统相关联的是提供治疗中图像的成像系统,这些治疗中图像用于设置并且在一些示例中用于引导放射递送过程并跟踪治疗中靶运动。不同的系统和成像技术可以用于此目的。
[0005]在现有技术的一种配置中,诸如X射线管和面板的成像装置可以刚性地安装到机架,或者替代性地联接到机架,因为它们可以相对于机架围绕与机架旋转轴线同轴的旋转轴线独立地旋转,诸如在文献US 20110085640 A1中所披露。然而,这些布置仅允许在机架和患者支撑物的基本共面配置时执行治疗中成像,因为成像装置不具有必要的机械自由度来正确地对纵向轴线与机架旋转轴线Z不同轴的患者身体进行成像。为了正确地对仰卧患者进行成像,通常确实需要使成像装置能够围绕与患者身体的纵向轴线同轴的旋转轴线旋转。
[0006]其他治疗中成像系统包括用于移动成像源和检测器的独立(机器人化)铰接系统。这种系统可以完全独立或联接到患者定位系统。然而,它们的运动控制起来相当复杂,而且它们通常不太适合对在等中心处的患者进行成像。由于这种独立的铰接系统在它们自己的参考系中移动,因此还需要在放射治疗设备的参考系中变换图像坐标。此外,这种系统通常包括的多个移动元件导致与机架或与患者发生碰撞的风险,这出于明显的安全原因是不令人满意的。例如在文献US 2009/0074151中描述了这种机器人化铰接系统。
[0007]文献EP 2 539 020披露了用于图像引导放射治疗(IGRT)的系统。所描述的系统依赖于在可旋转机架的第一端与第二端之间延伸的若干射束构件的存在。放射治疗头可移动地安装在这些射束构件中的一个上以便实现非共面放射治疗,而成像源和检测器被安装在这些射束构件中的另外两个上。这种布置非常麻烦,其中不同的射束构件在患者周围形成笼状结构。此外,本文献中描述的布置无法应用于每种放射治疗技术。实际上,安装到机架
的可移动治疗头例如不能实际上用粒子射束设备实现,其中射束传输和递送系统依赖于刚性地联接到机架的复杂和重型设备。
[0008]文献US 2013/0158382披露了一种具有非共面能力的医用治疗系统。特别地,该系统包括治疗环,该治疗环包括至少一个治疗头。该系统可以进一步包括成像装置,该成像装置可以定位在射束阻挡器的前方或者代替它。治疗环连接到相当于可旋转机架的旋转构件,并且可以在枢轴点处以一定的倾斜角从旋转构件成角度地移位。枢轴点可以是销、铰链或有助于治疗环相对于旋转构件倾斜的任何其他机构。此外,在治疗装置固定到特定的圆周位置的情况下,治疗环可以围绕其自身的轴线旋转。替代性地,治疗环不围绕其自身的轴线旋转,而是相反,治疗装置围绕治疗环的轴线相对于治疗环旋转。这种旋转可以例如通过治疗装置沿着治疗环内的圆周轨道移动来实现。该现有技术文献中描述的布置依赖于治疗环与机架之间存在倾斜角来递送非共面治疗,而不是依赖于患者诊察台取向相对于机架旋转轴线的变化。本文献中描述的布置无法应用于每种放射治疗技术。实际上,包括治疗头的治疗环与机架之间的这种倾斜角例如不能实际上用粒子射束设备实现,其中射束传输和递送系统依赖于刚性地联接到机架的复杂和重型设备。文献US 4,741,015披露了一种用于在水平放置的静止患者的身体周围的多个方向上发射射束使得可获得患者的解剖结构的完整的三维或剖面图的设备。所述文献中未提供治疗射束。文献US 2004/0005027披露了一种包括通过旋转连接可旋转地支撑的C形钳口部分的结构。环部分通过可旋转支撑件可旋转地附接到C形钳口部分。文献WO 00/74779披露了一种辐射装置,该辐射装置包括外机架部分和内机架部分,内机架部分在两个支撑位置处由外机架部分可旋转地支撑。没有描述成像装置。US 2004/0184579披露了放射治疗设备的实施例,其中成像环可围绕水平或垂直轴线旋转。US 2012/0307973披露了一种放射治疗系统,该放射治疗系统具有设置在突出臂中的辐射源,该突出臂不可移动地固定到治疗室的侧壁。本文献中未提供可旋转机架。US 2013/0256551披露了一种放射治疗设备,其中成像系统被配置成可抵靠弧形副轨旋转地滑动并且被安装在近侧机架上、可围绕水平轴线旋转。专利技术概述
[0009]本专利技术的一个目的是提供一种放射治疗设备,该放射治疗设备具有安装到可旋转等中心机架上的射束递送系统,并且包括能够提供位于等中心处的靶组织的图像的成像系统。尽管存在射束递送系统,但放射治疗设备的成像系统应当能够在机架的任何角位置通过沿更宽范围的方向引导成像射束来提供等中心处的图像,这些方向包括用于对纵向轴线与机架旋转轴线不同轴的患者身体进行成像的方向、偏离与机架轴线垂直的平面的方向以及与射束轴线靠近或同轴的方向。放射治疗设备还必须对患者和医务人员来说可靠且安全。
[0010]本专利技术在所附独立权利要求中被限定。优选实施例在从属权利要求中被限定。
[0011]特别地,本专利技术涉及一种放射治疗设备,该放射治疗设备用于将能量射束递送到所述放射治疗系统的治疗区域中的靶组织,其中,a)放射治疗设备包括可旋转机架,该可旋转机架用于使射束递送系统的端部围绕
以等中心I为中心并垂直于机架的旋转轴线Z1的圆旋转,射束递送系统的端部与等中心I之间的路径在机架围绕旋转轴线Z1的每个旋转角度限定射束中心轴线Z2;b)放射治疗设备包括成像环,所述成像环包括中心孔并且由沿所述中心孔延伸的孔轴线X1以及限定了成像环平面(X2,X3)的第一横向轴线X2和第二横向轴线X3限定,所述轴线X1、X2、X3正交且相交于所述成像环的中心R处,所述成像环包括:i.成像系统,所述成像系统用于在所述成像系统的成像区域中采集患者的图像,所述成像区域与所述孔轴线X1相交;ii.射束线部分,该射束线部分具有用于使能量射束穿过成像环的通道;c)成像环在放射治疗设备中被定位成使得其成像区域与机架的旋转轴线Z1相交,并且成像环通过机械结构机械地联接到可旋转机架,其中:i.机械结构机械地联接到机架,其中本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种放射治疗设备,所述放射治疗设备用于将能量射束递送到所述放射治疗系统的治疗区域中的靶组织,其中,a)所述放射治疗设备包括可旋转机架(1),所述可旋转机架用于使射束递送系统的端部(2)围绕以等中心I为中心并垂直于所述机架(1)的旋转轴线Z1的圆旋转,所述射束递送系统的所述端部(2)与所述等中心I之间的路径在所述机架(1)围绕所述旋转轴线Z1的每个旋转角度限定射束中心轴线Z2;b)所述放射治疗设备包括成像环(3),所述成像环(3)包括中心孔(4)并且由沿所述中心孔(4)延伸的孔轴线X1以及限定了成像环平面(X2,X3)的第一横向轴线X2和第二横向轴线X3限定,所述轴线X1、X2、X3正交且相交于所述成像环(3)的中心R处,所述成像环(3)包括:i.成像系统,所述成像系统用于在所述成像系统的成像区域中采集患者的图像,所述成像区域与所述孔轴线X1相交;ii.射束线部分(5),所述射束线部分具有用于使所述能量射束穿过所述成像环(3)的通道(51);c)所述成像环(3)在所述放射治疗设备中被定位成使得其成像区域与所述机架的所述旋转轴线Z1相交,并且所述成像环(3)通过机械结构(6)机械地联接到所述可旋转机架(1),其特征在于:i.所述机械结构(6)机械地联接到所述机架(1),其中所述机械结构(6)可相对于所述机架(1)围绕所述射束中心轴线Z2旋转,并且ii.所述成像环(3)机械地联接到所述机械结构(6),其中:

所述成像环(3)中心R位于所述射束中心轴线Z2上,并且;

所述成像环(3)可相对于所述机械结构(6)围绕所述成像环(3)的第二旋转轴线Y2旋转,所述旋转轴线Y2属于所述成像环平面(X2,X3),所述旋转轴线Y2垂直于所述射束中心轴线Z2。2.根据权利要求1所述的放射治疗设备,其中,a)所述成像环(3)机械地联接到所述机械结构(6),其中所述第二旋转轴线Y2垂直于所述射束中心轴线Z2;b)用于使辐射所述靶组织的所述能量射束穿过的所述通道(51)位于垂直于所述第二旋转轴线Y2的轴线上。3.根据权利要求2所述的放射治疗设备,其中,所述成像环中心R位于所述等中心I处。4.根据前述权利要求中任一项所述的放射治疗设备,其中,所述成像...

【专利技术属性】
技术研发人员:亚历山大
申请(专利权)人:离子束应用股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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