协同照射装置制造方法及图纸

一种照射装置(10)，所述照射装置被配置用于照射靶(C)，所述照射装置包括：6轴机器人(12)；照射系统(20)，所述照射系统定位在所述6轴臂的自由端(14)处并且包括微波频率源(21)和由所述微波频率源(21)供应的辐射源(22)；操纵手柄(30)，所述操纵手柄紧固至所述辐射源(22)；至少一个负载传感器(31)，所述至少一个负载传感器被放置在所述操纵手柄(30)与所述6轴臂(12)之间；以及控制

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】协同照射装置


[0001]本申请涉及一种协同照射装置，例如用于放射疗法。
[0002]这种装置也被称为“协同机器人(cobot)”。

技术介绍

[0003]外放射疗法或术中放射疗法(IORT：intraoperative radiotherapy)是治疗癌症的局部区域方法。外放射疗法或术中放射疗法与手术是最常见的癌症治疗方法，并且本身可以导致明显的缓解。外放射疗法或术中放射疗法可以单独使用或与手术和化疗联合使用。外放射疗法或术中放射疗法的适应症与肿瘤的类型、肿瘤的位置、肿瘤的阶段和靶(通常是患者中待治疗的区域)的总体状态有关。在一些情况下，外放射疗法或术中放射疗法具有在门诊患者基础上进行的优点，因为疗程可以持续时间短并且继发效应小于化疗的继发效应。
[0004]为此，放射疗法使用电离辐射(X射线、电子、质子等)通过影响癌细胞的再生能力来破坏癌细胞。照射旨在破坏所有肿瘤细胞，同时保护健康的周边组织。
[0005]然而，对于一些类型的癌症，通过X射线的治疗存在困难，即肿瘤的位置可能非常靠近优选避免照射的器官部分。
[0006]此外，已经变得明显的是，在非常短的时间段(通常小于一秒)内递送非常高的剂量对健康组织的危害比在更长的时间内(即，对于常规治疗模式，几秒或甚至几分钟)递送相同剂量或甚至更少剂量要小得多。例如在论文“The Advantage of FLASH Radiotherapy Confirmed in Mini
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pig and Cat
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cancer Patients[快速放射疗法的优点在迷你猪和猫癌患者身上得到证实]”,Marie
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Catherine Vozenin et al.,Clin Cancer Res 2018,American Association for Cancer Research(美国癌症研究协会)中描述了这种现象。
[0007]特别地，这种治疗模式被指定为“快速放射疗法(flash radiotherapy)”。
[0008]因此，快速放射疗法使得可以产生与常规放射疗法相同的疗效，同时限制可能的不期望的副作用。
[0009]此外，快速放射疗法使得可以避免提前切除肿瘤，如果肿瘤不可手术(例如当肿瘤位于患者的颈动脉或胰腺附近时，由于影响神经系统的风险太大而不能手术)，这是特别方便的。
[0010]因此，快速放射疗法使得可以治疗更多种类的肿瘤，特别是通常不可手术(例如通过常规手段，例如通过解剖刀)的肿瘤。
[0011]还需要准确地递送、测量和/或控制在非常短的时间段内施用的高剂量的电离辐射。对剂量和/或靶吸收的剂量率的不适当控制造成的影响可能导致健康细胞、组织或器官的破坏，并且由此产生的继发效应在一些情况下可能对处于风险中的器官具有有害影响。
[0012]例如，文献EP 3071292描述了一种使用电离辐射进行放射治疗和/或放射生物学、能够使用快速模式的照射装置。因此，该装置包括离子或电子束直线加速器(通常称为“LINAC”)以及控制和致动电子器件，这些控制和致动电子器件能够在已经达到由操作者规
定的剂量时总体上停止电离辐射的发射，并且更特别地，该装置包括使用电离辐射的照射装置，该照射装置被配置成以准确且受控的方式在非常短暂的瞬间(也就是说，例如小于100ms、可能小于1ms、可能小于100μs、可能小于0.1μs)内、以包括在1MeV至50MeV之间的能量范围递送至少0.25Gy(格雷)、优选为10Gy的电离辐射剂量。它还涉及一种使用电离辐射的照射装置，该照射装置设置有功率脉冲控制系统，该功率脉冲控制系统能够产生在1MeV至50MeV之间的范围内可调节、以期望频率(f)进行脉冲的、脉冲持续时间(d)可调节的能量粒子束，并且能够在从几cm2(平方厘米)至10cm2的曝光场中递送至少250Gy/s、可能500Gy/s或甚至至少1000Gy/s的吸收剂量率。
[0013]在实践中，由辐射源(例如LINAC)发射的射束必须相对于靶以特定角度和特定距离施加。
[0014]存在例如包括6轴机器人(6轴机器人的一端支承LINAC)的常规放射疗法装置。
[0015]通常，医师将施加器定位在靶上(在患者上，或根据情况部分地在患者体内)并用手握住它。接下来，另一个医师移动该装置，以将LINAC出口处的辐射源连接至施加器。接下来，每个人都离开患者所在的房间，并且激活辐射以执行治疗。为此，人机界面(MMI)通常被安排在被称为“控制室”的房间中，该房间位于患者和照射装置所在的被称为“操作室”的房间旁边。然后，操作室配备有辐射防护掩体。
[0016]例如，文献US 2019/0314645描述了一种放射疗法装置，该放射疗法装置包括6轴机器人，该6轴机器人被配置成将具有固定的施加器的治疗头对准至操作台。
[0017]因此，由于LINAC必须根据特定的处方相对于靶(并且因此相对于施加器)定向，而装置非常重并且难以操纵，因此用于操纵照射装置的过程非常长且精细(delicate)。
[0018]因此，已经开发了自动化装置，例如能够检测靶的装置，或者例如由外部系统引导的装置，或者(例如经由操纵杆)远程控制的装置。
[0019]然而，这种装置不仅难以远程控制，而且对于医师来说能够直接操纵照射装置通常更令人愉快和实用。
[0020]此外，为了执行快速放射疗法，必须具有比常规放射疗法更大的可用功率，从而在照射装置中产生更大的重量，这抵消了操纵装置的容易性。

技术实现思路

[0021]因此，本专利技术的目的是提供一种至少部分地克服上述缺点的使用电离辐射的照射装置，特别是用于放射疗法和/或放射生物学的照射装置。
[0022]为此，根据第一方面，提供一种被配置成以快速或常规模式照射靶的照射装置，包括：
[0023]‑
6轴机器人，该6轴机器人包括基部和6轴臂，该6轴臂的第一端附接至基部，并且第二端被指定为自由端；
[0024]‑
照射系统，该照射系统包括微波频率源和由微波频率源供应的辐射源，该照射系统定位在6轴臂的自由端处；
[0025]‑
操纵手柄，该操纵手柄接合至辐射源；
[0026]‑
至少一个负载传感器，该至少一个负载传感器被放置在操纵手柄与6轴臂之间，或者可以在操纵手柄与辐射源之间；以及
[0027]‑
控制
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致动单元，该控制
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致动单元被配置成从负载传感器接收信息并且根据从负载传感器接收的信息来控制6轴臂。
[0028]至少一个负载传感器将其所经受的负载转换成电信号。
[0029]由负载传感器发送的电信号测量被转换成辐射源移动和定向控制。
[0030]传感器在方向X上受到的负载被转换成用于在方向X上以取决于负载水平(也就是说，取决于由负载传感器在方向X上发送的电信号的幅度)的加速度和速度移动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种照射装置(10)，所述照射装置被配置用于照射靶(C)，所述照射装置包括：
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6轴机器人，所述6轴机器人包括基部(11)和6轴臂(12)，所述6轴臂的第一端(13)附接至所述基部，并且第二端(14)被指定为自由端；
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照射系统(20)，所述照射系统包括微波频率源(21)和由所述微波频率源(21)供应的辐射源(22)，所述照射系统(20)定位在所述6轴臂的自由端(14)处；
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操纵手柄(30)，所述操纵手柄接合至所述辐射源(22)，所述操纵手柄包括施加器(24)，所述施加器被配置成紧固在所述辐射源(22)的出口处；
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至少一个负载传感器(31)，所述至少一个负载传感器被放置在所述操纵手柄(30)与所述6轴臂(12)之间；以及
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控制
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致动单元(32)，所述控制
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致动单元被配置成从所述负载传感器(31)接收信息并且根据从所述负载传感器(31)接收的信息来控制所述6轴臂(12)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述照射装置(10)被配置成至少采用使用配置以及用于存储和/或移动的配置，在所述使用配置中，所述6轴臂(12)处于伸出位置，在所述用于存储和/或移动的配置中，所述6轴臂(12)则处于折叠位置。3.根据权利要求1或2中任一项所述的装置，其特征在于，所述辐射源包括直线加速器。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述照射系统包括壳体(25)，所述微波频率源(21)和所述辐射源(22)被放置在所述壳体中，并且所述操纵手...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：PMB公司，
类型：发明
国别省市：