[发明专利]一种聚焦式调强适形放射治疗机

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚焦式调强适形放射治疗机，特别是涉及一种采用伽玛射线、超声波等能量束聚焦照射实现调强适形放射治疗机。

背景技术

理想的放射治疗应满足：a.在照射方向上，射野形状(包括聚焦焦点扫描形状)与靶区形状一致；b.每个射野内诸点照射强度能按照要求进行调整，以达到最佳照射效果。这种照射方式被称为调强适形照射。

调强适形照射的一般实现过程是：使用具有逆向计划设计功能的计划系统对影像数据进行处理，得到照射目标的几何参数和物理参数，然后根据照射要求，通过逆向设计方法，计算出每个射野的强度分布及调强控制参数，再将调强控制参数传递给执行结构，完成调强适形照射。

自20世纪70年代Bjarngard提出调强适形的概念以来，已提出了多种调强适形装置和治疗机。归纳起来有以下几类：(1)使用二维物理补偿器：由计划系统提供二维补偿器组织的厚度分布参数，输出给计算机控制的补偿器制作装置制作二维补偿器。照射时，通过二维补偿器遮挡、吸收射线，实现射野适形及强度调制。(2)多叶光栅(MLC)静、动态调强：MLC有两组叶片，各组叶片相向排列安装于托架上，叶片可以在托架上运动，运动的方向与射线束轴线方向垂直，每个叶片可独立驱动。光栅叶片的大小、片数和位置决定了照射野大小和形状近似的精确度。计划系统输出MLC各叶片的位置、运动速度等参数，通过调节射野形状和各野照射时间实现调强适形照射。(3)断层照射：利用特殊设计的MLC形成扇形束绕目标旋转照射，床体步进，完成各切片的照射。Peakcock公司设计的NOMOS系统就是一种典型的断层照射系统。(4)电磁扫描调强：Scanditronix MM50是典型的电磁扫描调强治疗机，其照射头上装有偏转磁铁，由计算机控制偏转电流大小，改变电子束射出或击靶方向，产生方向不同，强度各异的射线笔形束，笔形束扫描照射患者，形成要求的强度分布。

上述几种调强适形治疗装置都是大射野调强适形，或将大野分割成了野或小野，各野强度叠加形成要求的总体强度分布，均未涉及聚焦式照射的调强适形。

采用聚焦照射方式的治疗机以多束能量束沿不同路径聚焦到中心，形成高强度焦点，杀灭肿瘤细胞，使健康组织受到的伤害较少，得到了保护。由于聚焦式照射具有照射增益比高、射线能量和穿透力强、皮肤受量小、旁散射小、经济、可靠、维护方便等优点，得到了广泛应用。国内已开发出旋转聚焦式头部伽玛刀和全身伽玛刀，进一步提高了照射增益比。但原有聚焦式治疗机都是对目标进行单焦点照射，完成一焦点照射后，床体移动，对下一个焦点进行照射，最后所有焦点照射完毕，完成照射。这种“焦点填充式”的照射方式类似于小野叠加，也未涉及调强的概念。

发明内容

本发明目的是克服已有技术的缺点，将聚焦式照射增益比高的特点和调强适形控制的优点结合起来，提出一种聚焦式调强适形放射治疗机。

本发明的聚焦式调强适形放射治疗机，包括机架、聚焦治疗头、三维扫描定位床、电控装置和数据处理装置，聚焦治疗头固定在机架上，并位于三维扫描定位床的上方，聚焦治疗头用于针对病灶发射放疗能量；电控装置与三维扫描定位床电缆连接，用于驱动三维扫描定位床进行三维移动；数据处理装置与聚焦治疗头电缆连接，用于控制聚焦治疗头进行连续分层扫描病灶。

上述的治疗机，所说的聚焦治疗头采用的能量束为伽玛射线、X射线或超声波。

本发明与原有调强适形治疗装置相比突出的优点有：

(1)将聚焦式照射增益比高的特点和调强适形控制的优点结合起来，由计算机控制照射焦点扫描病灶，实现照射剂量调强适形，具有治疗精度高，实现方便，成本低廉等优点。与之相较，原有调强适形治疗装置都是大照野照射治疗，治疗增益比较低。MLC价格昂贵，控制复杂。电磁扫描调强只能使用加速器，且价格昂贵。而使用补偿器需要补偿器制作装置，不同射野还需制作不同补偿器。

(2)无需任何人工参与，减轻工作人员的劳动强度。而使用补偿器调强，需要根据不同射野人工更换补偿器，操作麻烦。MLC结构复杂，操作繁琐。

(3)利用聚焦式照射强度集中的特点，直接连续扫描目标，剂量分布理想，克服了原有调强适形治疗装置小野拼接相邻区强度分布不均的缺点。

附图说明

附图1为本发明放射治疗机的结构示意图。

附图2为本发明放射治疗机的结构框图。

附图3为本发明放射治疗机的治疗过程的流程图。