用于放射治疗的成像装置及成像方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于放射治疗的成像装置及成像方法。根据一具体实施例，所述成像装置包括：升降平台；固定架，滑动地设置在所述升降平台上；以及成像模块，用于对患者靶区进行成像；其中，所述成像模块固定地设置在所述固定架上，且所述升降平台配置为使得所述成像模块可随所述固定架沿着升降平台进行升降运动。本发明专利技术可对以站立或坐立姿态接受固定射线束治疗的患者进行模拟定位和摆位验证成像，保证定位、摆位的精确度，且在治疗中可对患者靶区位置进行实时监测，保证剂量投送精度，从而更好地促进固定射线束放疗技术的临床开展。

Imaging device and imaging method for radiotherapy

The invention relates to an imaging device and an imaging method for radiotherapy. According to a specific embodiment, the imaging device includes: a lifting platform; a fixture, sliding on the lifting platform; and an imaging module for imaging a patient's target area; wherein the imaging module is fixed on the fixture, and the lifting platform is configured so that the imaging module can be lifted along the lifting platform with the fixture. Reduce movement. The invention can simulate positioning and positioning validation imaging for patients receiving fixed-beam radiotherapy in standing or sitting posture, ensure the accuracy of positioning and positioning, and real-time monitor the position of patients'target area in treatment, ensure the accuracy of dose delivery, thereby better promoting the clinical development of fixed-beam radiotherapy technology.

【技术实现步骤摘要】
用于放射治疗的成像装置及成像方法
本专利技术总体上涉及放射治疗医学领域，特别地，涉及一种用于射线束放射治疗的成像装置及成像方法，更特别地，涉及一种用于固定射线束放射治疗的定位、摆位及实时监测成像装置及成像方法。
技术介绍
放射治疗作为肿瘤治疗的常规手段之一，在肿瘤治疗领域占有重要地位。据测算有60～70％的恶性肿瘤治疗时都需要用到放射治疗。目前广泛采用的是基于直线加速器技术的光子和电子束技术，应用较少的是基于回旋加速器、同步加速器技术的质子、重离子束技术。相对于光子、电子，质子、重离子束的深度剂量曲线有布拉格峰，因而具有物理剂量学优势。重离子在布拉格峰位置还具有较高的相对生物学效应，可以形成更优的物理剂量分布。尽管质子、重离子放疗有优势，为了推广应用，还需要克服设备庞大、结构复杂、价格贵，占地大等缺点。旋转机架是实现射线束围绕患者身体旋转，实现固定多角度或者连续旋转照射的一个机械运动装置。目前对于光子和电子束放疗，加速器的旋转机架重量多小于1吨，实现机械转动相对比较容易。而对于质子、重离子放疗，加速器的旋转机架结构极其复杂且重量可达数百吨，大大增加了质子、重离子放疗设备的制造加工难度以及采购成本，是阻碍质子、重离子技术推广应用的重要原因。为此，专利“放疗患者桶式支撑固定方法及装置”(201510816153.8)公开了一种放疗患者桶式支撑固定方法及装置，用于实现站立或坐立患者的转动及其他方向的多维运动，以替代加速器机架的旋转，从而大幅度降低质子、重离子等放疗设备的复杂程度，将射线束旋转、患者固定的治疗方式转换为射线束固定、患者旋转的治疗方式。但是，如果采用射线束固定、患者旋转的治疗方式，还需要解决两个大的问题。一是对站立或坐立的患者进行模拟定位而采集靶区和正常器官的定位图像时，无法直接使用常规的CT、MRI等成像设备，需要配备特制的立式CT、MRI等成像设备，这无疑会进一步大幅度增加采购成本。二是射线束固定的设备没有旋转机架，患者每次治疗前的靶区摆位验证目前只能采用正交透视成像，相比于旋转机架可实现的容积成像存在图像质量差、摆位精度难以保证等缺点。
技术实现思路
本专利技术的一个方面是提供一种用于放射治疗的成像装置，以解决上述射线束固定、患者旋转治疗方式存在的两大问题，保证患者定位、摆位的精确度，而且可在患者接受放射治疗的过程中实时监测靶区位置，保证剂量投送精度。根据本专利技术一示例性实施例，一种用于放射治疗的成像装置，包括：升降平台；固定架，滑动地设置在所述升降平台上；以及成像模块，用于对患者靶区进行成像；其中，所述成像模块固定地设置在所述固定架上，且所述升降平台配置为使得所述成像模块可随所述固定架沿着升降平台进行升降运动。在一些实施方式中，所述成像模块包括至少一个X射线成像单元，每个成像单元包括射线源和探测器。在一些实施方式中，所述成像模块包括第一成像单元，所述第一成像单元包括第一射线源、第一探测器，且所述第一射线源和所述第一探测器相对地固定设置在所述固定架上。在一些实施方式中，所述成像模块还包括第二成像单元，所述第二成像单元包括第二射线源、第二探测器，所述第二射线源和所述第二探测器相对地固定设置在所述固定架上，且所述第一射线源的射线束中心轴线和所述第二射线源的射线束中心轴线垂直相交于同一水平面内。在一些实施方式中，其中所述成像模块为磁共振成像单元，可用于对患者的磁共振成像，以实现对患者靶区的模拟定位、摆位验证或实时监测。在一些实施方式中，所述磁共振成像单元为中空圆柱状磁共振线圈，其固定地设置在所述固定架上。在一些实施方式中，所述磁共振成像单元包括第一磁铁和第二磁铁，所述第一、第二磁铁平行相对地固定布置在所述固定架的两侧。在一些实施方式中，所述固定架外表面固定地设置有一个或多个滑动槽和至少一个丝杠螺母。在一些实施方式中，所述升降平台包括固定座、导轨和升降驱动部件，所述导轨和所述升降驱动部件固定地设置在所述固定座上，所述固定座固定地设置在放疗机房的天花板上，所述导轨滑动地设置在所述固定架上的滑动槽内，所述导轨的数量与所述固定架上滑动槽的数量一致。在一些实施方式中，所述升降驱动部件包括致动器、联轴器、丝杠、角度传感器、和转动传递部件，所述致动器动力输出轴通过所述联轴器与所述丝杠连接，所述丝杠与所述固定架上的丝杠螺母组成丝杠螺母副，所述角度传感器通过转动传递部件与所述丝杠连接，以实现与丝杠的同步转动。在一些实施方式中，所述致动器的动力源为电动、气动或液压，所述角度传感器为编码器、电位器或其他可用于角度测量的传感器，所述转动传递部件为同步带传动、齿轮传动或其他转动传递方式。根据本专利技术的另一示例性实施例，一种用于放射治疗的成像装置，包括：升降单元；吊架，滑动地设置在所述升降单元上；以及成像模块，其包括射线发生单元和探测单元；其中，所述射线发生单元或探测单元中的一者固定地设置在所述吊架上，另一者固定地设置在预定位置，且所述升降单元配置为使得所述射线发生单元或探测单元中的一者可随所述吊架沿着所述升降单元进行升降运动。在一具体示例中，将射线发生单元固定设置在所述吊架上，将探测单元固定地设置在预定位置处，所述预定位置可例如为相对于辐射头固定，并且将探测单元和辐射头整体安装固定，在这种情况下可提高装置整体的精度。在一些实施方式中，所述成像模块包括第一成像模块和第二成像模块，所述第一成像模块包括第一射线发生单元和第一探测单元，所述第二成像模块包括第二射线发生单元和第二探测单元，所述第一射线发生单元和所述第二射线发生单元可沿所述升降单元降至某一固定位置，使得所述第一射线发生单元与所述第一探测单元相对正，且所述第二射线发生单元和所述第二探测单元相对正。在一些实施方式中，包括所述第一成像模块和第二成像模块的成像模块可为X射线成像单元。例如，第一射线发生单元和第二射线发生单元均可为X射线源，且可产生不同能量的X射线。优选地，可使用扇形束或者锥形束X射线成像，以用于实现计算机断层扫描成像(CT)，也可通过追踪患者横膈位置用于实现四维CT成像，以实现对患者靶区的模拟定位、摆位验证或实时监测。在一些实施方式中，所述升降单元包括固定座、导向杆、升降驱动部件，所述导向杆、升降驱动部件固定地设置在所述固定座上，所述固定座固定地设置在机房天花板上。在一些实施方式中，所述吊架为圆弧形，所述吊架上固定地设置有一个或多个滑动槽和至少一个丝杠螺母，所述导向杆滑动地设置在所述吊架的滑动槽内，所述导向杆的数量与所述滑动槽的数量一致。在一些实施方式中，所述升降驱动部件包括致动器、联轴器、丝杠、角度传感器、和转动传递部件，所述致动器动力输出轴通过所述联轴器与所述丝杠连接，所述丝杠与所述固定架上的丝杠螺母组成丝杠螺母副，所述角度传感器通过转动传递部件与所述丝杠连接，以实现与丝杠的同步转动。在一些实施方式中，所述致动器的动力源为电动、气动或液压，所述角度传感器为编码器、电位器或其他可用于角度测量的传感器，所述转动传递部件为同步带传动、齿轮传动或其他转动传递方式。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于放射治疗的成像方法，包括：(1)将患者固定地置于可升降和旋转的运动平台上，使其可随运动平台进行升降和/或旋转运动；(2)调节升降平台使得成像模块与患者处于预定的相对位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于放射治疗的成像装置，包括：升降平台；固定架，滑动地设置在所述升降平台上；以及成像模块，用于对患者靶区进行成像；其中，所述成像模块固定地设置在所述固定架上，且所述升降平台配置为使得所述成像模块可随所述固定架沿着升降平台进行升降运动。

【技术特征摘要】
1.一种用于放射治疗的成像装置，包括：升降平台；固定架，滑动地设置在所述升降平台上；以及成像模块，用于对患者靶区进行成像；其中，所述成像模块固定地设置在所述固定架上，且所述升降平台配置为使得所述成像模块可随所述固定架沿着升降平台进行升降运动。2.如权利要求1所述的成像装置，其中，所述成像模块包括至少一个X射线成像单元，每个成像单元包括射线源和探测器。3.如权利要求2所述的成像装置，所述成像模块包括第一成像单元，所述第一成像单元包括第一射线源、第一探测器，且所述第一射线源和所述第一探测器相对地固定设置在所述固定架上；优选地，所述成像模块还包括第二成像单元，所述第二成像单元包括第二射线源、第二探测器，所述第二射线源和所述第二探测器相对地固定设置在所述固定架上，且所述第一射线源的射线束中心轴线和所述第二射线源的射线束中心轴线垂直相交于同一水平面内。4.如权利要求1所述的成像装置，其中所述成像模块为磁共振成像单元。5.如权利要求4所述的成像装置，其中，所述磁共振成像单元为中空圆柱状磁共振线圈，其固定地设置在所述固定架上；或者，所述磁共振成像单元包括第一磁铁和第二磁铁，所述第一、第二磁铁平行相对地固定布置在所述固定架的两侧。6.如权利要求1所述的成像装置，其中，所述固定架外表面固定地设置有一个或多个滑动槽和至少一个丝杠螺母。7.如权利要求1所述的成像装置，其中，所述升降平台包括固定座、导轨和升降驱动部件，所述导轨和所述升降驱动部件固定地设置在所述固定座上，所述固定座固定地设置在机房天花板上，所述导轨滑动地设置在所述固定架上的滑动槽内，所述导轨的数量与所述固定架上滑动槽的数量一致。8.一种用于放射治疗的成像装置，包括：升降单元；吊架，滑动地设置在所述升降单元上；以及成像模块，其包括射线发生单元和探测单元；其中，所述射线发生单元或探测单元中的一者固定地设置在所述吊架上，另一者固定地设置在预定位置，且所述升降单元配置为使得所述射线发生单元或探测单元中的一者可随所述吊架沿着所述升降单元进行升降运动。9.如权利要求8所述的成像装置，其中，所述成像模块包括第一成像模块和第二成像模块，所述第一成像模块包括第一射线发生单元和第一探测单元，所述第二成像模块包括第二射线发生单元和第二探测单元，所述第一射线发生单元和所述第二射线发生单元可沿所述升降单元降至某一固定位置，使得所述第一射线发生单元与所述第一探测单元相对正，且所述第二射线发生单元和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴建荣，牛传猛，李明辉，
申请(专利权)人：戴建荣，牛传猛，李明辉，
类型：发明
国别省市：北京,11