辐射输送装置及其应用制造方法及图纸

本文描述的辐射输送装置与现有结构相比具有紧凑和轻质的设计。辐射输送装置包括：源体，包括多个辐射源和准直器部件，用于将来自辐射源的辐射引导到共同的聚焦区域，其中辐射源布置在准直器部件内。在一些实施例中，例如，源体定位在准直器部件的内腔内。

Radiation conveying device and its application

The radiation conveyor described in this paper has a compact and lightweight design compared with the existing structure. The radiation conveying device includes a source body, including a plurality of radiation sources and collimator components, for guiding radiation from the radiation source to a common focus area, in which the radiation sources are arranged in the collimator components. In some embodiments, for example, the source body is positioned in the inner cavity of the collimator component.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】辐射输送装置及其应用相关申请数据本申请要求根据35U.S.C§119(e)的2016年7月6日提交的美国临时专利申请62/359,051优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及用于将来自多个源的辐射传递到共同焦点的装置，并且特别涉及用于治疗的辐射传递装置，包括立体定向放射外科(SRS)和立体定向放射治疗(SBRT)。
技术介绍
多年来已经开发了许多放射疗法用于治疗各种患病组织，例如癌组织。通过提高传递的辐射的准确度和精确度，致力于改进放射疗法的重大努力，从而限制对邻近健康组织的损害。例如，SRS和SBRT是采用许多精确聚焦的辐射束来治疗肿瘤和大脑、颈部和身体其他部位的各种异常的先进疗法。每个辐射束对光束穿过的组织的影响非常小。然而，当光束集中聚焦在共同点或区域时，辐射剂量足以破坏或损坏患病组织。目前有几种不同结构和辐射源的SRS机器可供使用。光子束或线性加速器(LINAC)机器使用单个X射线源来治疗患病的脑和/或身体组织。质子束或重带电粒子放射外科是另一种单源装置。由于与质子束装置的构建和安装相关的极高成本，对质子束放射外科手术的访问通常是有限的。或者，也可以使用多源设备。例如，伽玛刀(Gamma)装置采用多个(例如多达201个)单独的伽马射线源，其在锥形或半球形源体中的均匀径向位置处划分。准直器主体定位在源体内，以将伽马射线束引导到患者大脑或身体中的共同焦点。此外，源体布置在屏蔽体中以防止辐射暴露于外部环境。屏蔽装置通常非常大且体积大，通常重达20吨。这样的重量使得Gamma装置的安装变得复杂，并且可能需要更新设施基础设施以确保适当的负载支持。附加，屏蔽装置需要将患者移动到封闭的圆柱形治疗室中，这会对患有幽闭恐怖症的患者造成不适。
技术实现思路
鉴于前述缺点，提供了具有新架构的辐射输送装置。在一些实施例中，与现有架构相比，本文所述的辐射传递装置具有紧凑且轻质的设计。紧凑且轻质的设计可以便于装置的安装并简化装置的使用以在各种身体位置处理患病组织。简而言之，辐射输送装置包括源体，该源体包括多个辐射源和准直器部件，准直器部件用于将来自辐射源的辐射引导到共同的聚焦区域，其中辐射源布置在准直器部件内。在一些实施例中，例如，源体定位在准直器部件的内腔内。使辐射源布置在准直器部件内标志着与源体围绕准直器的现有辐射传输装置的基本不同。本文描述的辐射输送装置可以配置用于与SRS和/或SBRT装置集成。在另一方面，提供了引导辐射的方法。在一些实施例中，一种引导来自多个辐射源的辐射的方法包括将包括辐射源的源体定位在准直器部件的内腔内，并利用准直器部件将辐射引导到共同的聚焦区域。如本文进一步所述，准直器部件可包括主准直器主体，主准直器主体包括一组或多组用于引导辐射的主准直器通道。可以旋转源体和/或主准直器主体以使辐射源与主准直器通道对准。准直器部件还可以包括至少一个附加准直器主体，该准直器主体具有一组或多组附加准直器通道，用于将辐射引导到共同的焦点。在一些实施例中，旋转附加准直器主体以使一组附加准直器通道与主准直器通道对准。在以下详细描述中进一步描述了这些和其他实施例。附图说明图1示出了根据本文描述的一些实施例的源体。图2示出了根据本文描述的一些实施例的源体的横截面视图。图3示出了根据本文描述的一些实施例的主准直器主体的立体图。图4示出了根据本文描述的一些实施例的主准直器主体的横截面视图。图5示出了根据本文描述的一些实施例的附加准直器主体。图6示出了根据本文描述的一些实施例的附加准直器主体的横截面视图。图7示出了根据一些实施例的源体、主准直器主体和次级准直器主体的组装。图8A示出了辐射输送装置的横截面视图，其中源体旋转到关闭位置。图8B示出了辐射输送装置的横截面视图，其中源体旋转到打开位置。图9A和9B示出了根据一些实施例的源体的非同心布置。图10A和10B示出了辐射输送装置与平移装置的连接，用于将输送装置移动到各种身体位置。图11示出了根据本文描述的一些实施例的源体的立体图。图12示出了根据本文描述的一些实施例的源体的横截面视图。图13示出了根据本文描述的一些实施例的主准直器主体的立体图。图14示出了根据本文描述的一些实施例的主准直器主体的横截面视图。图15示出了根据本文描述的一些实施例的附加准直器主体。图16示出了根据本文描述的一些实施例的附加准直器主体的横截面视图。具体实施方式通过参考以下详细描述和示例以及它们之前和之后的描述，可以更容易地理解本文所述的实施例。然而，本文描述的元件、装置和方法不限于详细描述和示例中呈现的具体实施例。应该认识到，这些实施例仅仅是对本专利技术原理的说明。在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，对于本领域技术人员来说，许多修改和调整是显而易见的。在一个方面，提供了辐射输送装置。辐射输送装置包括：源体，包括多个辐射源和准直器部件，用于将来自辐射源的辐射引导到共同的聚焦区域，其中辐射源布置在准直器部件内。在一些实施例中，例如，源部件和相关联的辐射源定位在准直器部件的内腔内。源体可以具有周围准直器部件允许的任何设计和任何数量的单独辐射源。在一些实施例中，例如，源体包括沿着主体的纵向轴线延伸的表面。各个辐射源可沿表面布置在孔或囊中。在一些实施例中，辐射源沿纵向表面布置成线或线性阵列。在一些实施例中，包括孔或囊的纵向表面呈现曲率。该表面可以具有与辐射输送到共同焦点区域的任何曲率，其与准直器部件一起。例如，纵向弯曲表面可呈现弓形形状，例如双曲线弧形。或者，表面在纵向上不呈现曲率。此外，本文所述的辐射输送装置的共同焦点区域可具有与本专利技术的目的不相矛盾的任何直径和/或形状。在一些实施例中，共同焦点区域具有2mm至60mm的直径。共同焦点区域也可呈现圆形、椭圆形或多边形。图1示出了根据本文描述的一些实施例的源体的立体图。源体10通常遵循双曲线圆柱体的形状。多个单独的辐射源11沿着源体10的纵向轴线13布置在孔12中。在图1的实施例中，源体10还包括圆柱形突起，用于接合驱动装置，以使源体10在打开和关闭位置之间旋转，如本文进一步描述的。图2示出了图1中的源体10的横截面视图。如图2所示，孔12布置在双曲面圆柱形表面中并沿着源体10的纵向轴线13延伸成一直线。辐射源11位于孔12中。源体10的其余部分可以是实心结构，以辅助屏蔽放射性辐射源。11示出了根据本文描述的附加实施例的源体的立体图。源体110呈圆柱形。与图1相反，圆柱体不呈现双曲线形状。因此，包括布置在孔113中的各个辐射源112的纵向表面111是平坦的或者在纵向方向上不呈现曲率。源体110的其余部分可以是实心结构，以帮助屏蔽放射性辐射源。图12示出了图11中的源体110的横截面视图。如图12所示，孔113布置在圆柱形表面中并沿着源体110的纵向轴线114延伸成一直线。辐射源112位于孔113中。值得注意的是，孔113成角度，以便与准直器部件一起将辐射传递到共同的聚焦区域。成角度的孔113可以允许使用在沿着纵向轴线114延伸的方向上不弯曲的圆柱形源体。这些实施例可以通过避免双曲线圆柱和/或其他复杂形状来简化源体结构。而且，单个孔113的特定角度可以取决于孔113沿圆柱的位置。如图12所示，位于汽缸端部附近的孔113可以相对于位于汽缸中心的孔11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辐射输送装置，包括：源部件包括多个辐射源；以及准直器部件，用于将来自辐射源的辐射引导到共同的聚焦区域，其中辐射源布置在准直器部件内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.06 US 62/359,0511.一种辐射输送装置，包括：源部件包括多个辐射源；以及准直器部件，用于将来自辐射源的辐射引导到共同的聚焦区域，其中辐射源布置在准直器部件内。2.根据权利要求1所述的辐射输送装置，其中源部件位于准直器部件的内腔内。3.根据权利要求2所述的辐射输送装置，其中准直器部件包括主准直器主体，主准直器主体包括一组或多组主准直器通道，用于引导来自辐射源的辐射。4.根据权利要求3所述的辐射输送装置，其中源部件和主准直器主体可相对于彼此旋转。5.根据权利要求3所述的辐射输送装置，其中源部件可旋转到辐射源面对屏蔽体的位置。6.根据权利要求3所述的辐射输送装置，其中准直器部件还包括至少一个附加的准直器主体，所述附加的准直器主体包括一组或多组附加的准直器通道，用于引导来自辐射源的辐射。7.根据权利要求6所述的辐射输送装置，其中附加的准直器通道的形状和/或尺寸与主准直器通道不同。8.根据权利要求6所述的辐射输送装置，其中主准直器主体布置在附加准直器主体的内腔内。9.根据权利要求8所述的辐射输送装置，其中源部件、主准直器主体和附加的准直器主体可相对于彼此旋转。10.根据权利要求8所述的辐射输送装置，其中附加的准直器通道组布置在另外的准直器主体上的不同径向位置处。11.根据权利要求10所述的辐射输送装置，其中布置在不同径向位置的附加准直器通道具有不同的形状和/或尺寸。12.根据权利要求8所述的辐射输送装置，其中源部件与主准直器主体和/或附加的准直器主体呈现非同心布置。13.根据权利要求1所述的辐射输送装置，其中共同焦点区域的直径...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑笑然，E·塔卡斯，M·莱辛，
申请(专利权)人：克莱姆森大学研究基金会，
类型：发明
国别省市：美国,US