專利名稱：放射治療機器角度換算尺的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種放射治療機器角度的換算尺。
臨床一般采取臂架角度相差180°或對稱斜角度的兩側照射野進行放射，每個照射野都有一個臂架角度和一個光欄角度，而要使兩個照射野(矩形、方形或不規則形)所確定的形狀重合，根據“過直角相反原理”，則需要對另一個照射野光欄角度進行計算，由于涉及多種機型，不但麻煩，而且容易出錯。
目前，還沒有一種簡便的工具，能夠準確換算出各種不同機型的光欄角度，以確定模擬定位機的角度。
為達到上述目的，本實用新型的技術方案為一種放射治療機器角度換算尺，包括外尺和內尺，其特征在于外尺由底板和面板貼粘而成，其一側有一可容納內尺的開口，底板中央有45等分的外尺刻度，面板中央開有一可看見外尺刻度的矩形窗口，矩形窗口的上下兩側分布有四個極坐標，這四個極坐標的初始值分別為0°、90°、180°、270°，每個極坐標值按90°區間排列，構成極坐標的四個象限；內尺，由透明材料制成，其中央與外尺刻度重疊的位置，設置有45等分的內尺刻度，內尺刻度的的上下兩側分布有四個極坐標，這四個極坐標的初始值分別為0°、90°、180°、270°，每個極坐標值按90°區間排列，構成極坐標的四個象限。
本實用新型所述的放射治療機器角度換算尺，其外尺和內尺上均設置有刻度和極坐標，并且用內尺的不同的極坐標代表不同型號的放射治療機器，透過外尺的窗口，利用兩尺互為反向位移的直線互動原理，將內外尺相互重合，完成各種型號放射治療機器相互之間的角度換算。由于該換算尺結構簡單，直觀易用，因此有準確、高效的優點。
圖1為放射治療機器空間關系示意圖；圖2為極坐標與圓周上角度關系圖；圖3為放射治療機器角度換算尺的結構示意圖；圖4為放射治療機器角度換算尺使用范例圖示1；圖5為放射治療機器角度換算尺使用范例圖示2；圖6為外尺面板的俯視圖；圖7為外尺底板的俯視圖；圖8為內尺俯視圖；圖9為放射治療機器角度換算尺使用范例圖示3。
如圖2所示的是極坐標與圓周上角度關系，中心點SAD標示為極坐標的圓點O，Y軸標示為0°，以順時針方向旋轉，依次為X軸90°，-Y軸180°，-X軸270°。
以下舉例心算或筆算臂架和光欄調整角度的過程(四種型號)例一、在光欄“0”位角度是90°的模擬定位機上給光欄“0”位角度是180°的放射治療機的病人定位。第一個照射野模擬機臂架角度確定為45°、光欄角度135°，第二個照射野是對穿照射野(兩個照射野是低熔點鉛擋塊不規則照射野，機臂架角度相差180°)，由于低熔點鉛擋塊是不規則照射野，要使兩野交界截面照射野輪廓重合，光欄角度必須相差180°，求第二個照射野的臂架角度和光欄角度是多少？1、求臂架角度兩個照射野為平角對穿照射，相差180°，180°+45°＝225°。第二個照射野的臂架角度是225°，操作機器讓機架轉道225°。
2、求光欄角度兩個照射野為平角對穿照射，相差180°，根據“過直角相反原理”，135°+180°＝315°。第二個照射野的光欄角度是315°，操作機器讓光欄角度轉到315°。
3、光欄角度換算第一個照射野光欄角度為135°(三型)，第二個照射野的光欄角度是315°(三型)，這都不是病人放射治療機上的光欄角度，“放射治療記錄單”上所填寫的是放射治療機上的光欄角度。所以必須進行光欄角度換算。
3.1第一個照射野光欄角度換算兩個機型光欄角度相差180°-90°＝90°換算135°+90°＝225°(二型)3.2第二個照射野光欄角度換算兩個機型光欄角度相差180°-90°＝90°換算315°-90°＝45°(二型)例二、在光欄“0”位角度是90°的模擬定位機上給光欄“0”位角度是270°的放射治療機的病人定位。第一個照射野模擬機臂架角度確定為45，第二個照射野是對側同樣斜角度照射野(兩個照射野為對稱夾角照射，相差為45°×2＝90°)，求第二個照射野的臂架角度和光欄角度是多少？1、求臂架角度兩個照射野為對稱夾角照射，相差90°，360°-45°＝315°。第二個照射野的臂架角度是315°，操作機器讓機架轉道315°。
2、求光欄角度兩個照射野為對稱夾角照射，相差90°，根據“過直角相反原理”，360°-45°＝315°。第二個照射野的光欄角度是315°，操作機器讓光欄角度轉到315°。
3、光欄角度換算第一個照射野光欄角度為45°(一型)，第二個照射野的光欄角度是315°(一型)，這都不是病人放射治療機上的光欄角度，“放射治療記錄單”上所填寫的是放射治療機上的光欄角度。所以必須進行光欄角度換算。
3.1第一個照射野光欄角度換算兩個機型光欄‘0’位角度相差270°，換算45°+270°＝315°(四型)
3.2第二個照射野光欄角度換算兩個機型光欄角度相差270°換算270°-45°＝225°(四型)例一和例二是目前模擬定位過程有關臂架角度和光欄角度計算和換算的過程，大多都是經驗方法，容易出錯。
為簡化以上計算，提高操作的準確性和效率，設計出一種放射治療機器角度換算尺，包括外尺1和內尺2，內尺2通過外尺1一端的開口，鑲入外尺1中(如圖3所示)。
如圖6、圖7、圖8所示，外尺1由白色的塑料注塑而成，板厚0.75mm，寬度為80mm，長度為221mm。由底板5和面板4貼粘而成，底板5厚為1.05mm，中央有45等分的外尺刻度10，每一刻度表示2°，刻度10除了右側最長的線(30mm)為紅色線外，其余均為黑色。面板4中央開有一可看見外尺刻度10的矩形窗口12，窗口12覆蓋有透明塑膠片，使用者可通過窗口12，觀察到外尺1底板上的刻度和內尺2的刻度。窗口12的上下兩側分布有四個極坐標，這四個極坐標自上而下的初始值分別為270°、90°、0°、180°，各用黑色、紅色、藍色、綠色表示，每個極坐標值按90°區間排列，構成極坐標的四個象限；外尺1的底板5和面板4的開口一側，均開有一半圓形的手捏孔3，通過手捏孔3。手指能夠方便地捏住內尺2向外拉。
底板5的外緣除了開口一側外，向內6mm的寬度為邊框7，比底板平面高出0.3mm，給內尺筑起了活動的空間。面板4的背面，從窗口12到手捏孔3之間的區域，構成一凹面6，比面板4的背面凹下0.3mm，這樣，內尺2在移動過程中，表面上的數值和刻度線不易被外尺1的背面摩擦掉。
內尺2由透明塑膠片制成，板厚0.25mm，寬度為59mm，長度為174mm，其中央與外尺刻度10重疊的位置，設置有45等分的內尺刻度9，每一刻度表示2°，刻度線除左端初始刻度線(30mm)為紅色外，其余均為深紅色。內尺刻度9的的上下兩側分布有四個極坐標，這四個極坐標的初始值自上而下分別為0°、180°、90°、270°各用黑色、紅色、藍色和綠色表示，(依次代表1型、2型、3型、4型放射治療機)，每個極坐標值按90°區間排列，構成極坐標的四個象限。工作原理1、根據‘+’字坐標在圓周上的角度如圖2分為四個極坐標值，每個極坐標值又按90°區間排列(每個象限作為一個排列區間)，外尺1是內尺2在另一區間的延續。兩種顏色不同而相鄰在尺上相同刻度位置的角度相差是180°，按每2°作為刻度間隔單位進行刻度，滿10°作一個長刻度線并標出數值。這樣就完全把360°函蓋進去(參閱圖3)。
2、利用兩尺互為反向位移的直線互動原理，所以做成外尺1和內尺2相同排列的四行數值刻度的換算尺(參閱圖3)。
3、內尺2紅色刻度線上的極坐標值，代表不同的‘0’位點的角度，作為起點角度，不同顏色的極坐標值代表不同感的機型，四個極坐標角度值足夠臨床使用，因為不同光欄的‘0’位角度值都可在這四個極坐標角度值上選取。
4、因為每一個起點角度實際上都存在比它大和比它小的角度值(0°和360°除外)，所以把外尺1和內尺2的紅色刻度線疊在一起時，我們就可以看到相同顏色比起點角度大和小的角度值。
5、雖然按照每2°作為刻度單位，但當外尺1和內尺2刻度線相互重疊在對方兩條刻度線中間時，精確度就可以達到1°。換算原則1、內尺2紅刻度線上的數值為‘0’位角度刻度值，以此為基準確定需要相互換算的機型。
2、同一紅色刻度線上的數值，換算兩個不同機型同一側光欄角度刻度值。
3、外尺1和內尺2兩個分別壓在兩條紅色刻度線上相同顏色的刻度值，為該夾角的兩個刻度值。
4、同一刻度線上，外尺1、內尺2分別相鄰的兩個不同顏色的刻度值相差180°，為換算平角的兩個刻度值。
5、臂架角度與機型無關，通常選取內尺2紅色刻度線上的0°(前側)或180°(后側)為基準。
6、光欄角度與機型有關，必須相對應。
7、非對稱夾角(不能被極坐標軸平分的夾角)不適用。
8、該換算尺上的數值為機器圓周上的刻度值，單位是角度(°)。
以下通過計算例一、例二的數值，說明換算尺的操作過程，以及使用計算尺的優點。
例三(與例一對照)1、求臂架角度兩個照射野為直角對穿照射，相差180°，左手指捏住外尺1，右手指捏住內尺2往外拉，讓黑色字體的44和46兩刻度線中間壓在右邊的紅色刻度線上，即45度，此時，深紅色字體壓在右邊紅色刻度線上的是224和226兩刻度線中間，即225度，第二個照射野的臂架角度是225°，操作機器讓機架轉到225°(參閱圖4)。
2、求光欄角度兩個照射野為平角對穿照射，相差180°，根據“過直角相反原理”，左手指捏住外尺1，右手指捏住內尺2往外拉，讓藍色字體的134和136兩刻度線中間壓在右邊的紅色刻度線上，即135度(三型)，由于低熔點鉛擋塊是不規則照射野，要使兩野交界平面照射野輪廓重合，光欄角度必須相差180°，所以，于135°相鄰綠色字體的315°(三型)，就是第二個照射野的光欄角度，操作機器讓光欄角度轉到315°，此時，深紅色字體的224和226兩刻度線中間壓在右邊紅色刻度線上，即225°(二型)，這是治療機的第一個照射野的光欄角度，同時，黑色字體的44和46兩刻度線中間壓在右邊的紅色刻度線上，即45°(二型)，這是治療機的第二個照射野的光欄角度(參閱圖4)。
例四(與例二對照)1、求臂架角度兩個照射野為對稱夾角照射，相差為45°×2＝90°，左手指捏住外尺1，右手指捏住內尺2往外拉，讓黑色字體的44和46兩刻度線中間壓在右邊的紅色刻度線上，此時，左邊紅色刻度線正指向外尺1黑色字體315°，第二個照射野的臂架角度是315°，操作機器讓機架轉到315°(參閱圖4)。
2、求光欄角度兩個照射野為對稱夾角照射，相差為45°×2＝90°，根據“過直角相反原理”，左手指捏住外尺1，右手指捏住內尺2往外拉，讓黑色字體的45°(一型)刻度線壓在右邊的紅色刻度線上，此時，左邊紅色刻度線正指向外尺1黑色字體315°(一型)，第二個照射野的光欄角度是315°，操作機器讓機架轉到315°，同時，右邊紅刻度線上綠色字體是315°(四型)，這是治療機的第一個照射野的光欄角度，也看到左邊紅色刻度線指向外尺1綠色字體225°(四型)，這是治療機的第二個照射野的光欄角度(參閱圖4)。
通過以上比較，可以清楚的看到，使用放射治療機器角度換算尺，比現有的筆算方法快捷、準確、清晰。
該放射治療機器角度換算尺還具備多種功能，以下介紹其它使用方法功能一、各機器機架對稱夾角角度計算方法一、在等中心技術中，對稱夾角照射是指兩個照射野在不同的角度作為入射角度，而兩個照射野的交點相交于腫瘤中心，在臨床上，一般采取前側對稱夾角照射(＜90°＞270°)和后側對稱夾角照射(＜90°＞270°)。這就有兩條作為平分這個對稱夾角的平分線，0°(前側)和180°(后側)。
例五、已知對稱夾角的一個照射野臂架角度為40°，求另一側照射野臂架角度是多少？夾角平分線是0°，選取左邊紅色刻度線起點角度0°，左手指捏住外尺1，右手指捏住內尺2往外拉，讓黑色字體的40°刻度線壓在右邊的紅色刻度線上，此時，左邊的紅色刻度線正對外尺1黑色字體320°，另一側照射野的臂架角度是320°(參閱圖9)。
例六、已知對稱夾角的一個照射野照射角度為140°，求另一側照射野臂架角度是多少？夾角平分線是180°，選取左邊紅色刻度線起點角度180°，左手指捏住外尺1，右手指捏住內尺2往外拉，讓外尺1紅色字體140°刻度線壓在左邊的紅色刻度線上，此時，右邊的紅色字體的220°正對右邊的紅色刻度線上°，另一側照射野的臂架角度是220°(參閱圖9)。
功能二、各機器機架對置照射野角度計算方法二、對置照射是指兩個照射野在相差180°不同的角度進行照射，而兩個照射野的交點相交于腫瘤中心。
例七、已知一個對置照射野臂架角度是40°，求另對置照射野臂架角度是多少？取左邊紅色刻度線起點角度0°，左手指捏住外尺1，右手指捏住內尺2往外拉，讓內尺2黑色字體40°刻度線壓在右邊的紅色刻度線上，此時，內尺2黑色字體40°下方深紅色字體220°壓在右邊的紅色刻度線上，另一個對置照射野臂架角度是220(參閱圖9)°。
功能三、各機器光欄夾角角度計算方法三、由于放射治療普遍由兩個照射野進行放射，當其中一個照射野的光欄角度已確定，根據“過直角相反原理”，另外一個照射野就有一個與之相匹配的光欄角度(簡稱‘匹配角度’方向相反，角度相等)，使得兩個照射野在相交的共面上重合，兩個光欄角度的平分線就是“過直角相反原理”的直角線，‘0’位角度刻度值就是該光欄家教的角平分線。不同機型光欄的‘0’位所在刻度值不同，一般取極坐標0°、90°、180°、270°其中一個，換算尺上1-4個型號就是根據極坐標而確定的，所以在換算光欄角度時，首先要選取對應的型號(在具體放射治療部門，可直接以該類型的機器簡稱代替尺上的對應型號)。
例八、已知機器三型的一個對置照射野的光欄角度為130°，求另一個對置照射野的光欄角度是多少？取左邊紅色刻度線起點角度90°，左手指捏住外尺1，右手指捏住內尺2往外拉，讓內尺2藍色字體130°刻度線壓在右邊的紅色刻度線上，此時，左邊的紅色刻度線指向外尺1藍色字體50°，另一個對置照射野的光欄角度是50°(參閱圖9)。
功能四、各機器光欄平角角度計算方法四、上述方法三是常規對稱照射野，當其中一個照射野光欄角度在非‘0’為角度時，為使另一個照射野能與之重合而做的匹配角度，這種狀態是以光欄夾角角度形式進行。但當照射野是非對稱照射野時，如要使低熔點鉛鉛擋塊照射野重合，兩野光欄角度必須相差180°，其匹配角度是以平角形式進行。
例九、在上述方法三例四中，當其中一個照射野光欄角度確定為130°時，讓內尺2藍色字體130°壓在右邊紅色刻度線上，此時，內尺2藍色字體130°下方綠色字體310°也壓在右邊的紅色刻度線上，另一個對置照射野的光欄角度是310°。
功能五、各機器光欄角度換算方法五、由于不同機型光欄的‘0’位所在角度不同，當模擬定位機與放射治療機器的光欄‘0’位角度不同時，就需要進行光欄角度換算。
例十、已知模擬機機型是一型，要給治療機機型是四型的病人定位，模擬定位時，第一個照射野光欄角度確定為40°，第二個照射野光欄角度確定為320°，求治療機第一、第二照射野的光欄角度是多少？取左邊紅色刻度線確定為‘0’位角度0°，左手指捏住外尺1，右手指捏住內尺2往外拉，讓內尺2黑色字體40°刻度線壓在右邊的紅色刻度線上，此時，四型綠色字體310°也壓在右邊的紅色刻度線上，即治療機第一個照射野光欄角度是310°，同時，外尺1紅色字體320°壓在左邊的紅色刻度線上，四形綠色字體230°也壓在左邊的紅色刻度線上，即治療機第二個照射野光欄角度是230°。
功能六、實際夾角角度值的計算方法六、當要了解實際傾斜角度值時，數刻度線只要按‘先長后短’的原則(個位數是0時只數長刻度線)，或直接讀取一型的角度，就能很直接地把實際傾斜角度值計算出來。
例十一、要想了解實際傾斜角度值時，已知對稱夾角的兩個臂架角度分別為140°和220°，求實際傾斜角度值的角度？夾角平分線是180°。選取左邊紅色刻度線起點角度180°，左手指捏住外尺1，右手指捏住內尺2往外拉，讓外尺1紅色字體140°刻度線壓在左邊的紅色刻度線上，此時，右邊紅色字體的220°壓在右邊的紅色刻度線上，在右邊紅色字體220°上方一型的刻度值是40°，即實際傾斜角度是40°(參閱圖9)。
權利要求1.一種放射治療機器角度換算尺，包括外尺(1)和內尺(2)，其特征在于外尺(1)由底板(5)和面板(4)貼粘而成，其一側有一可容納內尺(2)的開口，底板(5)中央有45等分的外尺刻度(10)，面板(4)中央開有一可看見外尺刻度(10)的矩形窗口(12)，矩形窗口(12)的上下兩側分布有四個極坐標，這四個極坐標的初始值分別為0°、90°、180°、270°，每個極坐標值按90°區間排列，構成極坐標的四個象限；內尺(2)，由透明材料制成，其中央與外尺刻度(10)重疊的位置，設置有45等分的內尺刻度(9)，內尺刻度(9)的的上下兩側分布有四個極坐標，這四個極坐標的初始值分別為0°、90°、180°、270°，每個極坐標值按90°區間排列，構成極坐標的四個象限。
2.根據權利要求1所述的放射治療機器角度換算尺，其特征在于所述的外尺(1)的底板(5)和面板(4)的開口側，均開有一方便將內尺(2)外拉的手捏孔(3)。
3.根據權利要求2所述的放射治療機器角度換算尺，其特征在于所述的手捏孔(3)呈半圓形。
4.根據權利要求1所述的放射治療機器角度換算尺，其特征在于所述的底板(5)的外緣，除了開口一側外，均設置有邊框(7)。
5.根據權利要求1所述的放射治療機器角度換算尺，其特征在于所述的面板(4)的背面，從窗口(12)到手捏孔(3)之間的區域，構成一方便內尺(2)進出移動的凹面(6)。
6.根據權利要求1所述的放射治療機器角度換算尺，其特征在于所述的窗口(12)用透明塑料片覆蓋。
專利摘要本實用新型涉及一種放射治療機器角度的換算尺,用于簡化調整不同型號之間的放射治療機器角度換算。該放射治療機器角度換算尺包括:外尺和鑲在外尺內的內尺,外尺和內尺分布有極坐標值和刻度,通過外尺和內尺的相互移動,能夠直觀地算出需要調整的各種角度。與通常心算或筆算比較而言,使用換算尺具有準確性高,效率高等優點。
文檔編號A61N5/00GK2518472SQ0127131
公開日2002年10月30日 申請日期2001年12月24日 優先權日2001年12月24日
發明者梁俊斌 申請人:中山醫科大學腫瘤防治中心