四维单源γ刀用的适形准直器系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种四维单源γ刀用的适形准直器系统，该准直器系统包括初级准直器、源闸次级准直器和光栅准直器，三级准直器系统克服了现有技术的众多缺陷，照射野可以是圆形、三边形至八边形内的任意形状，在任何γ射线治疗束入射方向即时调整照射野形状大小适应入射方向上靶投影形状和大小，每块光栅板都可以单独过中心形成保护野，微米级控制，准直束最小光斑可以是亚毫米级，因此，四维单源γ刀可用于治疗全身任何部位的大的或小的、形态各异的适应症，聚焦精准、适形形好、靶组织吸收剂量准确、分布均匀，靶沿外剂量断崖式下降，外科手术刀切除样效果显著，避免了常见的皮肤灼烧、组织穿孔等严重并发症。

Conformal Collimator System for Four-Dimensional Single-Source Gamma Knife

【技术实现步骤摘要】
四维单源γ刀用的适形准直器系统
本技术属于放射治疗领域，具体涉及四维单源γ刀用的适形准直器系统。
技术介绍
现有γ射线外照射治疗设备，如钴-60治疗机、头部γ刀、螺旋γ刀等等，它们都有一座庞大而笨重的机体，非治疗状态时放射源存放在铅罐里，治疗时用输送源的杆推出放射源。它们都是等源—焦距照射、焦点外无差别照射、照射区局限、γ射线治疗束入射方向固定、各区各向各点入射剂量率和入射剂量无差别，因而有很大放疗副作用和放疗并发症，而其适用范围也很局限。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种四维单源γ刀用的适形准直器系统，该准直器系统使得四维单源γ刀的照射野在设施非等中心适形调强即时焦点跟踪聚焦放射治疗过程中达到即时适形照射的目的，为四维单源γ刀提供一种60Co密封源γ射线治疗束在任意时刻任意方向任意源焦距时的即时适形准直器系统，准直束小照射野、即时适形调节照射野适应γ射线治疗束入射方向的靶投影形状和大小，半影控制优于国家或国际标准2倍以上。为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种四维单源γ刀用的适形准直器系统，该准直器系统包括初级准直器、源闸次级准直器和光栅准直器，所述初级准直器的底部开设有安装槽Ⅰ，源闸次级准直器的顶部安装在安装槽Ⅰ内，源闸次级准直器的底部开设有安装槽Ⅱ，光栅准直器的顶部安装在安装槽Ⅱ内。进一步的，所述初级准直器包括源罐屏蔽外壳，源罐屏蔽外壳内沿中心轴线方向开设有用于放置γ源棒的γ源腔和用于放置光纤锥柱透镜的源罐开孔光纤锥腔，所述源闸次级准直器包括源闸屏蔽外壳，源闸屏蔽外壳内沿中心轴线方向开设有用于放置凸柱透镜的源闸开孔透镜腔，所述源罐开孔光纤锥腔通过源闸开孔透镜腔与光栅准直器的内腔相连通。进一步的，所述源罐屏蔽外壳的顶部沿周向设置有若干个用于安装该初级准直器的安装孔。进一步的，所述源闸屏蔽外壳的顶部设置有与安装槽Ⅰ相匹配的环形凸起Ⅰ，该环形凸起Ⅰ与源闸屏蔽外壳一体设置，所述源闸屏蔽外壳的顶端沿中心轴线方向设置有梯台并在梯台处卡设有用于安装凸柱透镜的螺丝盖圈，凸柱透镜与螺丝盖圈螺纹连接，螺丝盖圈的顶端设置有弹簧圈，弹簧圈与光纤锥柱透镜的底端紧密接触。进一步的，所述初级准直器、源闸次级准直器和光栅准直器从上到下依次设置且三者均安装在安装架上。进一步的，所述源闸屏蔽外壳的内部沿水平方向设置有闸芯腔并在闸芯腔内滑动设置有闸芯腔，所述闸芯腔依次与源闸开孔透镜腔和源罐开孔光纤锥腔相连通，所述闸芯块上沿竖直方向开设有通孔Ⅰ。进一步的，所述通孔Ⅰ的直径与源闸开孔透镜腔的直径相同。进一步的，所述闸芯腔的一端侧壁上固设有至少一根闸芯滑杆，闸芯块的另一端侧壁上固设有闸芯主传杆，所述闸芯滑杆和闸芯主传杆的自由端均贯穿源闸屏蔽外壳，其中，闸芯主传杆的自由端贯穿源闸屏蔽外壳后与闸芯驱动机构相连且闸芯主传杆的自由端在端部位置处设置有机械闭闸器。进一步的，所述机械闭闸器包括焊接在闸芯主传杆的自由端上的限位板Ⅰ、套设在闸芯主传杆外侧的复位弹簧以及焊接在安装架上的限位板Ⅱ，复位弹簧的两端分别与限位板Ⅰ和限位板Ⅱ相连，限位板Ⅱ上开设有用于闸芯主传杆穿过的通孔Ⅱ。进一步的，所述闸芯驱动机构包括设置在安装架上的闸芯伺服电机和与闸芯伺服电机通过传动带相连的驱动轮，闸芯主传杆的自由端上设置有与驱动轮相啮合的齿带Ⅰ。进一步的，所述光栅准直器的内腔中从上到下依次设置有四组自主光栅，每一组自主光栅均包括两块平行设置的光栅板。进一步的，所述的四组自主光栅分别为0°方向自主光栅、90°方向自主光栅、135°方向自主光栅和45°方向自主光栅，每一块光栅板均呈柱型且每一块光栅板的顶端均设置有用于驱动该光栅板的光栅驱动机构，其中，0°方向自主光栅中的任意一块光栅板的中心轴线与水平坐标系y轴方向平行，90°方向自主光栅中的任意一块光栅板的中心轴线与水平坐标系x轴方向平行，135°方向自主光栅中的任意一块光栅板的中心轴线与水平坐标系x轴的夹角为135°，45°方向自主光栅中的任意一块光栅板的中心轴线与水平坐标系x轴的夹角为45°。进一步的，所述安装槽Ⅰ呈环形，安装槽Ⅰ位于源罐屏蔽外壳的底部中心位置处。进一步的，所述光栅屏蔽外壳的顶部设置有与安装槽Ⅱ相匹配的环形凸起Ⅱ，环形凸起Ⅱ与光栅屏蔽外壳一体设置。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术克服了现有技术的众多缺陷，照射野可以是圆形、三边形至八边形内的任意形状，在任意γ射线治疗束入射方向、任意源焦距即时调整照射野形状和大小，适应入射方向上靶投影形状和大小，每块光栅板都可以单独过中心形成保护野，微米级控制，准直束最小光斑可以是亚毫米级，因此，四维单源γ刀可用于治疗全身任何部位的大的或小的、形态各异的适应症，准直性好、聚焦精准、适形性好、靶组织吸收剂量准确、分布均匀，靶沿外剂量断崖式下降，外科手术刀切除样效果显著。靶外任何灵敏细胞、组织、器官在放射治疗计划中都得到个性化剂量保护，因而没有放疗并发症。γ射线治疗束入射区域扩大为360°任意方向、每个体表入射点的投照剂量被分减，焦皮剂量比得到最大程度的提升，避免了常见的皮肤灼烧、组织穿孔等严重并发症。附图说明图1是本技术的整体结构示意图；图2是本技术中初级准直器的结构示意图；图3是本技术中初级准直器的剖视图；图4是本技术中源闸次级准直器的结构示意图；图5是本技术中初级准直器和源闸次级准直器的连接关系示意图；图6是本技术中闸芯块、闸芯滑杆和闸芯主传杆的连接关系示意图；图7是本技术中适形光栅准直器的结构示意图；图8是本技术中闸芯主传杆、机械闭闸器以及闸芯驱动机构的连接关系示意图；图9是实施例1中光栅板和与其所对应的光栅驱动机构的连接关系示意图；图10是实施例2中光栅板和与其所对应的光栅驱动机构的连接关系示意图；图11是实施例3中光栅板和与其所对应的光栅驱动机构的连接关系示意图；图中标记：1、初级准直器，101、源罐屏蔽外壳，102、γ源棒，103、γ源腔，104、光纤锥柱透镜，105、源罐开孔光纤锥腔，106、安装孔，2、源闸次级准直器，201、源闸屏蔽外壳，202、凸柱透镜，203、源闸开孔透镜腔，204、环形凸起Ⅰ，205、螺丝盖圈，206、弹簧圈，207、闸芯腔，208、闸芯块，2081、通孔Ⅰ，2082、闸芯滑杆，2083、闸芯主传杆，3、光栅准直器，301、光栅屏蔽外壳，302、90°方向自主光栅，303、135°方向自主光栅，304、45°方向自主光栅，305、光栅驱动机构，3051、牵引板，3052、传动带，3053、主动轮Ⅰ，3054、主动轮Ⅱ，3055、光栅伺服电机，3056、光栅滑道，3057、齿带Ⅱ，306、环形凸起Ⅱ，307、0°方向自主光栅，4、安装槽Ⅰ，5、安装槽Ⅱ，6、安装架，7、机械闭闸器，701、限位板Ⅰ，702、复位弹簧，703、限位板Ⅱ，704、通孔Ⅱ，8、闸芯驱动机构，801、闸芯伺服电机，802、驱动轮，803、齿带Ⅰ。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.四维单源γ刀用的适形准直器系统，其特征在于：该准直器系统包括初级准直器（1）、源闸次级准直器（2）和光栅准直器（3），所述初级准直器（1）的底部开设有安装槽Ⅰ（4），源闸次级准直器（2）的顶部安装在安装槽Ⅰ（4）内，源闸次级准直器（2）的底部开设有安装槽Ⅱ（5），光栅准直器（3）的顶部安装在安装槽Ⅱ（5）内，所述光栅准直器（3）的内腔中从上到下依次设置有四组自主光栅，每一组自主光栅均包括两块平行设置的光栅板。

【技术特征摘要】
1.四维单源γ刀用的适形准直器系统，其特征在于：该准直器系统包括初级准直器（1）、源闸次级准直器（2）和光栅准直器（3），所述初级准直器（1）的底部开设有安装槽Ⅰ（4），源闸次级准直器（2）的顶部安装在安装槽Ⅰ（4）内，源闸次级准直器（2）的底部开设有安装槽Ⅱ（5），光栅准直器（3）的顶部安装在安装槽Ⅱ（5）内，所述光栅准直器（3）的内腔中从上到下依次设置有四组自主光栅，每一组自主光栅均包括两块平行设置的光栅板。2.根据权利要求1所述的四维单源γ刀用的适形准直器系统，其特征在于：所述初级准直器（1）包括源罐屏蔽外壳（101），源罐屏蔽外壳（101）内沿中心轴线方向开设有用于放置γ源棒（102）的γ源腔（103）和用于放置光纤锥柱透镜（104）的源罐开孔光纤锥腔（105），所述源闸次级准直器（2）包括源闸屏蔽外壳（201），源闸屏蔽外壳（201）内沿中心轴线方向开设有用于放置凸柱透镜（202）的源闸开孔透镜腔（203），所述光栅准直器（3）包括光栅屏蔽外壳（301），所述源罐开孔光纤锥腔（105）通过源闸开孔透镜腔（203）与光栅准直器（3）的内腔相连通。3.根据权利要求2所述的四维单源γ刀用的适形准直器系统，其特征在于：所述源罐屏蔽外壳（101）的顶部沿周向设置有若干个用于安装该初级准直器（1）的安装孔（106）。4.根据权利要求2所述的四维单源γ刀用的适形准直器系统，其特征在于：所述源闸屏蔽外壳（201）的顶部设置有与安装槽Ⅰ（4）相匹配的环形凸起Ⅰ（204），该环形凸起Ⅰ（204）与源闸屏蔽外壳（201）一体设置，所述源闸屏蔽外壳（201）的顶端沿中心轴线方向设置有梯台并在梯台处卡设有用于安装凸柱透镜（202）的螺丝盖圈（205），凸柱透镜（202）与螺丝盖圈（205）螺纹连接，螺丝盖圈（205）的顶端设置有弹簧圈（206），弹簧圈（206）与光纤锥柱透镜（104）的底端紧密接触。5.根据权利要求1所述的四维单源γ刀用的适形准直器系统，其特征在于：所述初级准直器（1）、源闸次级准直器（2）和光栅准直器（3）从上到下依次设置且三者均安装在安装架（6）上。6.根据权利要求4所述的四维单源γ刀用的适形准直器系统，其特征在于：所述源闸屏蔽外壳（201）的内部沿水平方向设置有闸芯腔（207）并在闸芯腔（207）内滑动设置有闸芯块（208），所述闸芯腔（207）依次与源闸开孔透镜腔（203）和源罐开孔光纤锥腔（105）相连通，所述闸芯块（208）上沿竖直方向开设有通孔Ⅰ（2081）。7.根据权利要求6所述的四维单源γ刀用的适形准直器系统，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王全锋，黄香菊，
申请(专利权)人：王全锋，
类型：新型
国别省市：河南,41