本發(fā)明涉及自適應(yīng)放射治療裝置的，特別涉及一種360°的自適應(yīng)放射治療裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著對(duì)腫瘤細(xì)胞癌細(xì)胞的重視，出現(xiàn)了物理輻照方法，根據(jù)對(duì)粒子種類不同分為質(zhì)子、中子和重離子，根據(jù)能量不同分為中能質(zhì)子和高能質(zhì)子，根據(jù)加速器不同分為靜電加速器、回旋加速器和射頻直線加速器等。每個(gè)粒子的治療方式都有相應(yīng)的病理。

2、適形器是一種用于放射治療中的設(shè)備，其主要功能是塑形和限制放射治療束的形狀，以準(zhǔn)確匹配腫瘤的三維形狀，從而最大限度地保護(hù)周圍健康組織，減少輻射副作用。在硼中子俘獲療法中，適形器也被用于優(yōu)化中子束的分布和劑量。

3、具體的，適形器的作用主要包括以下幾點(diǎn)：

4、1、精確靶向腫瘤：適形器能夠使放射治療束的形狀與腫瘤的形狀相匹配，從而將最大劑量的輻射集中在腫瘤區(qū)域。

5、2、保護(hù)健康組織：通過精確控制輻射束的形狀和路徑，適形器可以減少對(duì)周圍健康組織的輻射暴露，降低副作用。

6、3、優(yōu)化劑量分布：適形器幫助實(shí)現(xiàn)最佳的劑量分布，確保腫瘤內(nèi)各個(gè)區(qū)域都能得到足夠的治療劑量。

7、另外，適形器的種類可以大致分為以下幾種：

8、1、鉛型適形器：傳統(tǒng)的適形器通常由鉛制成，因?yàn)殂U具有良好的輻射屏蔽能力。鉛適形器可以手工雕刻或通過計(jì)算機(jī)控制的設(shè)備進(jìn)行精確制造。

9、2、多葉光柵(multileaf?collimator，mlc)：現(xiàn)代放射治療設(shè)備中，多葉光柵是廣泛使用的一種適形器，其由許多可獨(dú)立移動(dòng)的金屬葉片組成，可以通過計(jì)算機(jī)控制精確調(diào)整，形成復(fù)雜的放射束形狀。

10、3、塑形模具：某些情況下，使用熱塑性材料制成的塑形模具也可以作為適形器。這些模具通過加熱軟化后塑形，然后在冷卻后固定成所需的形狀，用于限制和塑形放射束。

11、進(jìn)一步的，適形器在bnct(boron?neutron?capture?therapy，硼中子俘獲治療)中的應(yīng)用情況大致如下：

12、1、中子束適形，在bnct中，中子束的適形器用于塑形中子束，使其與腫瘤的形狀和位置匹配。通過精確控制中子束的分布，可以提高腫瘤區(qū)域的中子劑量，同時(shí)減少對(duì)周圍正常組織的輻射。

13、2、劑量?jī)?yōu)化：適形器幫助優(yōu)化治療中的劑量分布，使得硼-10同位素在腫瘤細(xì)胞中捕獲的中子量最大化，從而產(chǎn)生最有效的治療效果。

14、4、適形器在放射治療和bnct中起著關(guān)鍵作用，通過精確控制輻射束的形狀和分布，提高治療效果，保護(hù)健康組織?，F(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展使得適形器的設(shè)計(jì)和制造更加精確和高效，為患者提供更為安全和有效的治療手段。

15、但隨著放療設(shè)備的發(fā)展，目前技術(shù)依然存在以下不足之處：

16、1、目前，適用于bnct的高效硼藥物的研發(fā)和生產(chǎn)還不夠成熟，影響了治療效果和推廣效果的應(yīng)用。尤其在癌細(xì)胞靶向方面定位不夠精準(zhǔn)，使用輻照會(huì)對(duì)非病變細(xì)胞產(chǎn)生相當(dāng)?shù)挠绊憽?/p>

17、2、腫瘤細(xì)胞不規(guī)則，很難通過控制束流進(jìn)行直接輻照，使用傳統(tǒng)的適形器相對(duì)笨重，在固定位置沒有辦法進(jìn)行最精確的輻照，會(huì)對(duì)患者產(chǎn)生一定危害。

18、3、個(gè)性化設(shè)計(jì)難度大，不同患者腫瘤形狀不同，要進(jìn)行定制，在經(jīng)濟(jì)方面有較大壓力，且在制造過程中要求較高的精度，對(duì)工藝加工要求頗高。

19、4、操作復(fù)雜，使用適形器需要專業(yè)的操作培訓(xùn)，放射治療團(tuán)隊(duì)需要掌握復(fù)雜的操作技能和技術(shù)。適形器需要在每次治療前進(jìn)行精確的調(diào)整和校準(zhǔn)，這增加了操作的復(fù)雜性和治療時(shí)間。

20、5、適應(yīng)性有限，局限于特定腫瘤類型：盡管適形器對(duì)大多數(shù)腫瘤類型有效，但對(duì)于一些特別小或特別大的腫瘤，適形器的適用性可能受限。形狀復(fù)雜的腫瘤：對(duì)于形狀極其復(fù)雜的腫瘤，即使有適形器，也難以完全匹配其三維輪廓，可能會(huì)影響治療效果。

21、適形器在放射治療中起著關(guān)鍵作用，但其復(fù)雜的制造和設(shè)計(jì)過程、高成本、操作復(fù)雜性和技術(shù)依賴等缺點(diǎn)限制了其廣泛應(yīng)用。為了克服這些挑戰(zhàn)，需要在技術(shù)創(chuàng)新、成本控制和操作簡(jiǎn)化等方面進(jìn)行持續(xù)的研究和改進(jìn)，

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種360°的自適應(yīng)放射治療裝置，以解決現(xiàn)有適形器無(wú)法根據(jù)不同病患提供不同匹配治療方案的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種360°的自適應(yīng)放射治療裝置，包括腫瘤形狀掃描機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)滾筒、放射治療機(jī)構(gòu)和360°適形器；所述腫瘤形狀掃描機(jī)構(gòu)用于對(duì)置于所述旋轉(zhuǎn)滾筒內(nèi)的病患進(jìn)行腫瘤形狀掃描；所述旋轉(zhuǎn)滾筒為可進(jìn)行360°自轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)滾筒包圍的空間內(nèi)設(shè)有所述360°適形器；所述放射治療機(jī)構(gòu)以可跟隨自轉(zhuǎn)的方式設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)滾筒上，且所述放射治療機(jī)構(gòu)置于所述360°適形器包圍的空間外；所述360°適形器包括多個(gè)屏蔽砝碼，多個(gè)所述屏蔽砝碼呈周向分離布置一圈包圍于所述自適應(yīng)放射治療裝置的治療區(qū)域外，所述屏蔽砝碼內(nèi)設(shè)有注入量可調(diào)控的中子屏蔽材料；根據(jù)所述腫瘤形狀掃描機(jī)構(gòu)的掃描結(jié)果，所述自適應(yīng)放射治療裝置用于調(diào)控多個(gè)所述屏蔽砝碼內(nèi)的所述中子屏蔽材料注入量，以使多個(gè)所述屏蔽砝碼對(duì)中子的屏蔽量與病患腫瘤的治療需求相匹配。

3、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述屏蔽砝碼內(nèi)部中空，所述屏蔽砝碼的內(nèi)部設(shè)有所述中子屏蔽材料；所述360°適形器還包括調(diào)控機(jī)構(gòu)，所述調(diào)控機(jī)構(gòu)用于調(diào)控所述中子屏蔽材料在所述屏蔽砝碼內(nèi)的存量。

4、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述中子屏蔽材料為液態(tài)材料；所述調(diào)控機(jī)構(gòu)包括水泵，所述水泵用于將所述中子屏蔽材料送入或抽離所述屏蔽砝碼內(nèi)。

5、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述水泵包括第一水泵和第二水泵；所述調(diào)控機(jī)構(gòu)還包括儲(chǔ)液池和液量監(jiān)測(cè)傳感器；所述儲(chǔ)液池內(nèi)存儲(chǔ)有液態(tài)的所述中子屏蔽材料，所述儲(chǔ)液池的出液端口通過所述第一水泵與所述屏蔽砝碼的進(jìn)液端口接通，所述屏蔽砝碼的出液端口通過所述第二水泵與所述儲(chǔ)液池的進(jìn)液端口接通；所述液量監(jiān)測(cè)傳感器用于監(jiān)測(cè)所述屏蔽砝碼內(nèi)的所述中子屏蔽材料存量。

6、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一水泵與所述屏蔽砝碼接通的通路上、以及所述第二水泵與所述儲(chǔ)液池接通的通路上均設(shè)有所述液量監(jiān)測(cè)傳感器，所述液量監(jiān)測(cè)傳感器為流量計(jì)。

7、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述儲(chǔ)液池通過多個(gè)所述第一水泵分別與多個(gè)所述屏蔽砝碼的進(jìn)液端口接通，多個(gè)所述屏蔽砝碼的出液端口分別通過多個(gè)所述第二水泵與同一個(gè)所述儲(chǔ)液池的進(jìn)液端口接通。

8、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述中子屏蔽材料為水。

9、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述屏蔽砝碼內(nèi)部設(shè)有彈性儲(chǔ)液囊，所述彈性儲(chǔ)液囊置于所述放射治療機(jī)構(gòu)的中子束射出路徑上，所述彈性儲(chǔ)液囊的進(jìn)液端口與所述屏蔽砝碼的進(jìn)液端口接通，所述彈性儲(chǔ)液囊的出液端口與所述屏蔽砝碼的出液端口接通，所述彈性儲(chǔ)液囊的內(nèi)部用于存儲(chǔ)所述中子屏蔽材料。

10、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述屏蔽砝碼的端面朝向所述自適應(yīng)放射治療裝置的治療區(qū)域，所述屏蔽砝碼的進(jìn)液端口和出液端口均設(shè)于其兩相對(duì)的側(cè)面上；所述彈性儲(chǔ)液囊接通于所述屏蔽砝碼的進(jìn)液端口和出液端口之間。

11、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述中子屏蔽材料為砂狀材料；所述調(diào)控機(jī)構(gòu)包括砂泵，所述砂泵用于將所述中子屏蔽材料送入或抽離所述屏蔽砝碼內(nèi)。

12、本發(fā)明的有益效果如下：

13、1、通過360°適形器可以彌補(bǔ)靶向藥不夠精準(zhǔn)，一定程度上彌補(bǔ)靶向藥不成熟的問題，可以精準(zhǔn)的對(duì)腫瘤進(jìn)行殺傷并對(duì)保護(hù)周圍正常細(xì)胞有至關(guān)重要的作用。

14、2、360°適形器可以在不同位置進(jìn)行中子屏蔽量變換而完美適配腫瘤細(xì)胞，在劑量上可以得到完美控制，達(dá)到準(zhǔn)確殺死癌細(xì)胞的效果。痛過完美適配腫瘤結(jié)構(gòu)而降低對(duì)正常細(xì)胞的散射，可以得到：“精準(zhǔn)高劑量，健康零劑量”。

15、3、360°適形器可以做到重復(fù)使用，不需要對(duì)每一個(gè)患者進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)的適形器，大大的減少了技術(shù)成本以及材料成本，以及人工成本，將治療周期大大縮短。在經(jīng)濟(jì)上做到了最優(yōu)解。

16、4、操作簡(jiǎn)單方便，不在需要長(zhǎng)時(shí)間的人工培訓(xùn)，也不需要在每次治療前進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)整和校準(zhǔn)。并且可以適應(yīng)各種復(fù)雜的腫瘤形狀做到無(wú)差別適配，并完美的調(diào)控劑量。