[发明专利]用于放射治疗的轮廓准直仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于放射治疗的轮廓准直仪，该轮廓准直仪包括多个隔板元件，多个隔板元件设置在引导模块中并且被关于彼此可移动地布置以形成用于由辐射源朝向准直仪发射的辐射束的轮廓隔板，并包括用于移动隔板元件的至少一个驱动器，其中驱动器自身与各隔板元件相关联，一组隔板元件的驱动器被大致彼此相邻地布置，并且驱动传动装置自身设置在各驱动器与相关联的隔板元件之间。

背景技术

通常，隔板元件成形或成型为叶片。包括各自都具有叶片单元和叶片驱动单元的隔板元件叶片模块的多叶片准直仪的各种实施例在本领域中是公知的。这种类型的多叶片准直仪优选地用于控制从辐射源放射并沿传播方向传播的高能辐射束的形状。

多叶片准直仪通常被用在用于肿瘤放射治疗的治疗设备中。所述准直仪以这样的方式界定出高能束(在大多数情况下为线性加速器的高能辐射)：高能束具有与治疗对象完全相同的形状。由于例如对肿瘤的这种辐照从各个方向发生，所以可以实现肿瘤的大辐照强度，并且同时仅以有限的程度压迫周围组织。

多叶片准直仪的隔板元件或叶片也可称为“百叶窗叶片”或“薄板”。多叶片准直仪也可称为轮廓准直仪，这是因为，由于叶片的定位，可针对每次束施加再造如肿瘤的治疗对象的轮廓，所述束施加均从特定立体角发生。这对于最大限度地保护相邻的健康组织而言是重要的。在如脊椎或神经的存在风险的器官的情况下，这尤其有必要，以便保留它们的功能性。

从US 4,794,629得知包括具有叶片单元和叶片驱动单元的叶片模块的多叶片准直仪的一般示例。在这种多叶片准直仪中，每个叶片单元都必须移动到特定位置。因而，在大部分情况下，叶片驱动单元必须被分配给各叶片单元。根据上述公报，未向每个叶片单元分配单独的电机，这就是叶片单元借助于驱动器联接器和锁紧装置串联布置的原因。然而，还已知向每个叶片单元分配一个电动机，其经由小齿轮和齿轮杆式驱动接合来定位叶片单元。

然而，要越精确地再造治疗对象如肿瘤的形状，叶片单元内将需要越多和越薄的叶片。这意味着连接到叶片单元的叶片驱动单元内的大量电动机和传动装置必须被容纳在极小的空间中。此外，叶片模块以这样的方式布置：它们将位于容纳辐射源和准直仪的一个辐照头内。

在辐照治疗期间，辐照头通常需要与如肿瘤的靶区成不同但规定的角度移动。因而，希望尽可能紧凑和轻量化地设计这种准直仪。

此外，当设计用于多叶片准直仪的叶片模块时，调节的精度(即叶片单元相对于叶片驱动单元在调节方向上的位移)对于辐照治疗的治疗成功和由于误导的辐照而可能引起的不利影响两者来说都是决定性的因素。

多个提案采用基于叶片模块的叶片驱动单元内的压电致动而操作的驱动机构。尤其通过压电电机进行的压电致动的一般优点可确定为高力度、高定位精度和人类听觉范围内的低噪音冲击。此外，即使当未运转时，压电电机也会在相邻的部位施加夹紧力。而且，压电电机不像常规电动机那样发射扰乱性的磁场。该优点尤其适用于将通过磁共振成像和利用线性加速的辐射治疗进行结合的新技术(MR-Linac)。在这方面，通过MRT建立的强磁场不会扰乱常规电动机，因为它们被压电致动替代。另一方面，压电电机不会建立扰乱MR成像和/或线性加速的磁场。

US 2010/0278310 A1公开了一种具有旋转机电电机的多叶片准直仪和操作方法。该机电电机可以是压电电机。压电电机借助于齿与叶片单元接合以便使叶片单元移位。然而，经由所提出的齿间接传递压电电机致动包含与叶片单元的位移精度有关的间隙。此外，齿式传动内不可避免的松旷代表又一个主要间隙。当辐照头以上述方式移动时，辐照头的位置变化引起叶片单元的调节位置的变化，这是因为与传动装置内和/或叶片单元位移的导向装置内的齿接中的松旷相互作用叶片单元的重量将引起叶片单元调节的不希望的偏差。

US 7,242,750 B2公开了一种放射治疗装置，该放射治疗装置包括构造成辐射射线的辐射源、构造成限制射线的辐射范围的包括多个叶片的多叶片准直仪和构造成利用超声波使叶片中的至少一个叶片移动的驱动单元。然而，该公报并未明确地说明如在本发明中观察到并且如上所述的叶片驱动单元与叶片单元之间的传动装置和/或导向装置内的松旷的不利影响。

US 2008/0191583 A1已提出一种用于通过线性驱动器(其中该线性驱动器包括至少一个压电致动器)来使物体移位的线性驱动器和方法。

US 6,188,748B1公开了在本说明书的开头提到的类型的轮廓准直仪。