[发明专利]双层多叶准直器

说明书

技术领域

本发明涉及一种双层多叶准直器，属于医疗器械领域，用于肿瘤的适形调强放射治疗。 

背景技术

目前开展适形调强放射治疗用射束准直装置有：常规电动多叶准直器、气动开关型多叶准直器、正交双层多叶准直器。 

采用常规电动多叶准直器方式，多叶准直器可以快速完成适形射野成形，非常方便。但是调强照射时，如果采用多子野调强模式，需要将不同强度分布进行子野离散处理，一般需要分成70-120个子野；如果采用滑窗照射技术，需要将不同强度分布进行片断离散处理，一般需要分成多达177个片断窄条野，射线利用率低，工作效率不高；近年来，传统加速器配合多叶准直器实现容积旋转调强，降低了正常组织的单位体积剂量受量，提高了调强效率，但是无论在理论、算法到实际应用效果上，还没有能够达到临床理想的调强照射结果。 

美国nomos公司采用气动开关型多叶准直器，采用断层和螺旋断层方式进行调强照射，可以实现临床理想的调强照射效果，但是由于开关型多叶准直器一次只能照射一个窄条，照射效率较低。断层步进技术经常会层间出现射野拼接剂量热点或冷点；螺旋断层方式，解决了层间射野拼接出现剂量热点或冷点问题，但为了提高效率，采用了增大叶片照射宽度，厂家推荐采用5cm宽度，这样不能够很好的做到轴向“适形”，特别是在照射靶的轴向两端会出现剂量“冷点”，大大降低调强照射效果。因为多数肿瘤形状是不规则的， 在每一个断面上肿瘤形状和位置是不一样的。 

正交双层多叶准直器是以色列的发明，是由两个电动多叶准直器呈90度正交布局构成，由于两层的叶片90度交叉，可以降低叶片间射线泄露，同时两层正交叶片比一层叶片结构在射野边缘处适形度更高（常规单层多叶准直器射野边缘处适形度如图8所示，正交双层多叶准直器射野边缘处适形度如图9所示）。 

从现有技术看，常规电动多叶准直器和正交双层多叶准直器，开展适形放疗非常方便，但是对射野内的强度缺乏调制能力，只能通过增加照射野数量来提高调强照射时的射束调制能力。气动开关型多叶准直器配合断层照射技术，由于叶片具有的瞬时开关能力、结合每一断层51个机架射束投照角，可以实现断层面内很好的调强照射效果。但是照射野宽度选择1cm，工作效率很低，一次照射两个多小时；照射宽度为5cm，轴向适形度较差。 

基于此，如何克服现有适形调强放射治疗用射束准直装置的缺点，提供一种安全、高效、优质的适形调强放射治疗用射束准直装置技术解决方案，同时保留现有几种不同方案的优点，是本发明所要解决的主要问题。 

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种应用于肿瘤适形调强放射治疗装置的工作效率高、安全性能高且射束准直的双层多叶准直器。 

本发明所述的双层多叶准直器，其特征在于：包括上层的开关型多叶准直器和下层的电动多叶准直器，开关型多叶准直器、电动多叶准直器均由相对排列的两组叶片组成，每片开关型多叶准直器叶片的前端面为直端面，后端连接一个微型电磁驱动机构，每片电动多叶准直器叶片由微型电机驱动， 开关型多叶准直器叶片和电动多叶准直器叶片运动同向布局且数量相同。 

开关型多叶准直器叶片的前端面（即靠近开关型多叶准直器中心线的端面）为直端面，后端连接一个微型电磁驱动机构，在控制系统的操纵下叶片快速进入或反向退出射野，实现射束瞬时打开或关闭，叶片进入射野时，叶片前端与射束主轴对齐。所述的开关型多叶准直器，单侧叶片组可独立形成一个照射区，每个照射区在等中心处最大宽度为5cm，整个开关型多叶准直器可形成10cm宽的照射区。 

电动多叶准直器叶片由微型电机驱动，使叶片可以快速定位到规定的任意位置。所述的电动多叶准直器，叶片前移可改变开关型多叶准直器形成的照射区宽度，宽度范围为0.1-5cm；需要时，全部或部分叶片可以越过射野主轴，最大过线距离为5cm。 

利用开关型多叶准直器叶片的瞬时开关功能，按照治疗计划给出的强度分布要求，通过计算机控制叶片停留在射野内的时间，改变叶片打开和关闭时间比例，可以对相应照射区域的射束强度调制；利用电动多叶准直器叶片围成需要的照射区域，上下两层准直器的配合可改变开关型多叶准直器每个叶片对应窄条照射区宽度。