圖像引導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，并可縱向運動以及可繞床榻組件（21）的縱向軸線（26）旋轉運動。
【專利說明】圖像引導式放射治療組件
【技術領域】
[0001]本發明涉及放射成像及治療設備和系統。
【背景技術】
[0002]放射治療適用于53%的腫瘤患者。但是，這個數字在農村地區和發展中國家中通常較低，部分原因是由于購買和維護放射治療設備的昂貴成本以及當前治療范式所需大型儀器的建設成本，在該治療范式中，治療裝置繞患者旋轉。
[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備和系統。這些設備都具有上述缺點。
[0004]美國專利3585386和國際專利公開W02009/076483中公開了患者支承設備。這些設備被設計成執行具體任務，并且不適于放射成像及治療設備。
[0005]日本專利JP11309220和法國專利FR2647332公開了放射成像及治療設備，但是這些裝置也具有上述缺點。
[0006]這些公知的放射治療及成像系統和設備具有許多缺點，包括設備尺寸、防護物的復雜性、建設費用、復雜性、運動束源相關的穩定性、維護、昂貴的維修，并且設備壽命也是很重要的。
[0007]發明目的
[0008]本發明的目的是克服或基本上改善至少一個上述缺點。
【發明內容】
[0009]本文中公開了一種使患者經受放射束的組件，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射束；
[0012]患者床榻組件，安裝在基底上，并相對于基底運動，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，床榻組件可運動以使得該表面與該路徑相交；以及
[0013]馬達和支承組件，操作地與床榻組件和基底相關聯，從而引起所述運動，該運動包括軸線的縱向運動以及繞軸線的旋轉運動。
[0014]優選地，軸線具有水平的主要延伸方向。
[0015]優選地，該表面可位于大致水平定向上。
[0016]優選地，所述旋轉運動包括在任一角度方向`上繞軸線的180°運動。
[0017]優選地，所述旋轉運動在任一角度方向上繞軸線的運動限于180°。
[0018]優選地，所述路徑大致為垂直定向。
[0019]優選地，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，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射束；
[0024]患者床榻組件，安裝在基底上，并相對于基底運動，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動，并且可相對于所述軸線旋轉運動，使得所述表面與所述路徑相交；
[0025]馬達和支承組件，可操作地與床榻組件和基底相關聯，從而引起所述運動，該運動包括相對于所述軸線的縱向運動以及相對于所述軸線的旋轉運動；以及其中
[0026]該表面可位于大致水平定向上，其中旋轉運動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°運動。
[0027]優選地，所述軸線具有水平的主要延伸方向。
[0028]優選地，所述路徑大致垂直于所述軸線。
[0029]優選地，所述路徑相對 于所述軸線成銳角傾斜。
[0030]優選地，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]現將參照附圖以示例的方式對本發明的優選形式進行描述，其中在附圖中:
[0032]圖1是圖像引導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。
【具體實施方式】
[0040]附圖中示意性地描繪了圖像引導式放射治療和/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。在該實施方式中，加速器15沿提供軸線16的預定路徑提供縱向延伸的束。優選地，軸線16大致為豎直的，更優選地為垂直的。但是應理解的是，外殼14可以不設置為垂直定向。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，諸如質子和碳治療束。
[0042]多葉準直器17同樣安裝在外殼14中。優選地，多葉準直器17用于使放射束成形，并且根據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動做出解釋。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的一個縱向延伸側，而kVx射線源19位于相對的縱向延伸側部分中。
[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。優選地，床榻組件22會包括床榻基底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。可提供保持薄板24或可能的又一成型構件，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，優選地，縱向軸線26穿過患者22的大致中心縱向延伸。優選地，軸線26具有水平的主要延伸方向。優選地，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動以及繞軸線26的旋轉運動。優選地，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可運動通過180°的角度。實際上床榻基底25可旋轉通過360°。優選地，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]作為對上述優選實施方式的又一修改，床榻組件21和基底11可被修改成進行繞垂直于軸線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運動。
[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]多葉準直器17用于使治療束成形，使得束成形可實時發生，從而對由于生理過程和/或床榻旋轉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、旋轉和變形做出解釋。
[0051]目前存在許多圖像引導和實時監控系統(廣義地稱為圖像引導式系統)，這些系統可用于在治療過程中以及患者旋轉過程中逐日檢測解剖(和潛在的生理)患者變化。這些系統包括進入或未進入市場的來自 Calypso、VisionRT、Navotek、MicroPos、RadPos、Accuray、BrainLab的系統以及那些以單一模式或kV、MV和光學方法的結合開發的系統。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。請再次參照國際專利申請PCT/US2010/001944。
[0052]優選地，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記的患者解剖結構和治療束成像。裝置20可用于驗證在治療過程中可變化的輸送至患者解剖結構的治療的空間和劑量測定特性。目前存在可用的實時光束瞄準校正系統，諸如DMLC跟蹤、機器人安裝線性加速器、可編程床榻以及萬向線性加速器。
[0053]關于探測器18和源19，它們可以是圖像引導裝置，該圖像引導裝置為千伏X射線源和探測器。它們可用于解剖的預處理平面和容積成像以及內治療監測，用于在身體上或內部的單個點上的三維軌跡，從而實時構建患者的整個解剖結構。
[0054]在圖4至圖8中示意性地示出床榻組件21。在該實施方式中，床榻組件21包括支承架30，支承架30將會安裝在管狀部分13的內部，以相對于管狀部分13固定。運輸裝置31安裝在支承架30上。運輸裝置31由輥子或輪32支承，以便提供運輸裝置在軸線26上的縱向運動。優選地，至少一個車輪32由皮帶33驅動。皮帶33進而由電動馬達和齒輪箱組件34驅動。馬達34被操作成使得運輸裝置31能夠在任一方向35上運動，即軸線26的縱向方向。
[0055]運輸裝置31包括一對向上延伸的端架36，端架36可旋轉地支承一對軸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的旋轉運動。由皮帶40接合的皮帶輪39固定至軸37中的一個軸。皮帶40進而由電動馬達和齒輪箱組件41驅動。如上所述，通過馬達和齒輪箱組件41的操作，基底38可以繞軸線26進行旋轉運動。
[0056]當基底38傾斜時，為了確保將患者22保持在基底38上的固定位置，設置了多個保持帶(環)42，保持帶42可在兩個位置之間運動，其中一個位置與基底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移走或將運送至基底38的患者22提供空間。
[0057]所述優選實施方式提供了許多優點，包括由于旋轉患者而減少空間，其中基底11和束源(線性加速器)是固定的，即其中束源不可運動或不可通過相對于基底11的運動進行調整。
[0058]另一優點是所需防護物較少。僅需要一個主防護物，而不需要束源進行旋轉運動的常規掩體所需的通常的防護物。如果地面用于主防護物，那么該優點可加強。
[0059]又一優點是組件10的成本。因為束源是固定的，所以不需要運動束源的復雜設備。
[0060]又一優點是穩定性。由于束源是固定的，所述在實質上改善了穩定性問題。
[0061]再次由于束源是固定的，所以運動部件更少，由此減少了該組件的維護，并且延長了該組件的壽命。
[0062]再一個優點是安全性。由于運動部件少得多，并且由于束源固定，所以需處理的安全問題更少。
【權利要求】
1.一種使患者經受放射束的組件，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動，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動以使得所述表面與所述路徑相交；以及 馬達和支承組件，操作地與所述患者床榻組件和所述基底相關聯，從而引起所述運動，所述運動包括所述軸線的縱向運動以及繞所述縱向床榻軸線的旋轉運動。
2.如權利要求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.如權利要求1、2或3所述的組件，其中所述旋轉運動包括在任一角度方向上繞所述軸線的180°運動。
5.如權利要求4所述的組件，其中所述旋轉運動在任一角度方向上繞所述軸線的運動限于180°。
6.如權利要求1至5中任一項所述的組件，其中所述路徑大致垂直定向。
7.如權利要求1至5中任一項所述的組件，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.如權利要求1至7中任一項所述的組件，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動，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動，并且相對于所述縱向床榻軸線旋轉運動，使得所述表面與所述路徑相交； 馬達和支承組件，操作地與所述患者床榻組件和所述基底相關聯，從而引起所述運動，所述運動包括相對于所述軸線的縱向運動以及相對于所述軸線的旋轉運動；以及其中 所述表面能夠位于大致水平定向上，其中所述旋轉運動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°運動。
10.如權利要求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.如權利要求1至12中任一項所述的組件，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 優先權日:2011年7月29日
【發明者】保羅·基爾 申請人:保羅·基爾