專利名稱：鈷-60可旋式立體定向頭部放療機的準直聚焦及屏蔽裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及放射治療醫(yī)療器械，尤指一種鈷-60可旋式立體定向頭部放療機的準直聚焦及屏蔽裝置。
醫(yī)用核物理治療裝置放射線治療機或伽瑪?shù)断到y(tǒng)，安裝有多個放射源其射線通過通道以靜態(tài)或動態(tài)方式聚焦于一點。不論靜態(tài)或動態(tài)，單向旋轉(zhuǎn)或雙向旋轉(zhuǎn)聚焦輻射方式，作為放射性醫(yī)療設備，其安全性和可靠性是產(chǎn)品能否用于臨床的決定性指標，也是產(chǎn)品質(zhì)量的第一要素。現(xiàn)有靜態(tài)和動態(tài)放射聚焦及屏蔽方式，有的結(jié)構(gòu)復雜，不易加工，操作復雜，有的沒有中間屏蔽，病人一進入治療空間就立即受到放射線的照射，造成不必要的損害，有的雖然設備了中間屏蔽，由于采用電子原器件控制開關，電子原器件在強輻射作用下容易失效，這些都給治療帶來不安全因素。
本實用新型的目的是提供一種鈷-60可旋式立體定向頭部放療機的準直聚焦及屏蔽裝置，設置機械操作的中間屏蔽，使臨床應用更加安全、可靠。
本實用新型的目的通過如下技術方案實現(xiàn)一種鈷-60可旋式立體定向頭部放療機的準直聚焦及屏蔽裝置，主要由外屏蔽體、放射源體、中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關、旋轉(zhuǎn)式頭盔及頭盔內(nèi)屏蔽罩和磁性活動屏蔽塊所組成，其構(gòu)造包括a.放射源體為有平端面的空心半球形，其外球面與外屏蔽體的內(nèi)球面相配合，在其緯線(以端面為赤道線)為12°-44°之間的球面上有若干徑向階梯通孔，靠外球面的大階梯孔內(nèi)裝有放射源，靠內(nèi)球面的小階梯孔內(nèi)裝有預準直器，所述階梯孔以緯度0.5-1度的升距依次呈漸開線或螺旋線排列，若干階梯通孔等分圓周，每個徑向階梯孔的軸線都精確地指向球心以實現(xiàn)聚焦；b.中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關為有平端面的空心半球體，其外球面與放射源體的內(nèi)球面相配合，在其緯線為12°-44°之間的球面上有若干徑向通孔，其數(shù)時為放射源體階梯孔數(shù)的兩倍，以緯度0.5-1度的升距呈漸開線或螺旋線排列，并等分圓周，各徑向通孔的軸線都精確地指向球心，各通孔按間隔一孔計數(shù)分為兩組，一組通孔中裝有中間準直器，另一組通孔中裝有中間屏蔽器；c.頭盔為有平端面的空心半球體，其外球面與中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關的內(nèi)球面相配合，其球面上有若干徑向通孔，其內(nèi)裝有外準直器，所述徑向通孔的數(shù)量及位置與放射源體的徑向階梯通孔一一相應，其軸線精確地指向球心以實現(xiàn)聚焦，頭盔的內(nèi)球面裝設有球面的有機玻璃罩，在頭盔外球面邊緣的適當位置有2-3個由端面徑向凸出的連接塊，該連接塊與放射源體端面相應位置設置的徑向凸出的連接臂上的凹槽相配合，該連接塊沿軸向推入凹槽實現(xiàn)源體與頭盔的連接，由源體帶動頭盔作同步旋轉(zhuǎn)，頭盔中心有通孔；d.在頭盔內(nèi)有若干個可以沿頭盔內(nèi)壁作弧線運動的屏蔽塊，其上部屏蔽塊用于屏蔽視神經(jīng)，其下部屏蔽塊用于屏蔽后腦部的敏感神經(jīng)，該屏蔽塊由外層磁鐵和內(nèi)層鎢合金組成，所述外層磁鐵層吸附在有機玻璃罩鑲嵌的鐵塊上，而可相對頭盔沿X、Y、Z三個方向移動；e.所述中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關的球面頂部有平臺，該平臺與驅(qū)動軸的法蘭盤連接為一體，所述驅(qū)動軸裝在空心驅(qū)動軸內(nèi)，該空心驅(qū)動軸有法蘭盤與放射源體的頂面平臺連接為一體，該空心軸由裝于外屏蔽體的軸承座支承，所述驅(qū)動軸及空心驅(qū)動軸由設置于外屏蔽體外端的電機傳動，本實用新型的目的還可通過下措施實現(xiàn)所述放射源體外球面與外屏蔽體內(nèi)球面互相配合面之間的滾動支承為兩個滾動體，距離適當位置裝于外屏蔽體內(nèi)球面的凹槽中，與放射源體外球面的導軌面配合。
所述裝于頭盔的外準置器的最小孔徑為焦點尺寸Ф2，小端孔徑Ф1.0，大端孔徑Ф1.5(單位mm)。
所述頭盔外球面邊緣端面徑向凸出的連接塊及放射源體端面相應位置設置的連接臂上凹槽，其橫截面均為梯形。
本實用新型有以下積極有益效果1、在病人進入治療空間而又未開始治療時，中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關處于屏蔽狀態(tài)，可阻擋放射線對病人造成不必要的損害。
2、用機械方式實現(xiàn)屏蔽，比用電控方式實現(xiàn)屏蔽更安全，更可靠。整個裝置可以作雙向旋轉(zhuǎn)，雙向的旋轉(zhuǎn)角度可任意調(diào)整、組合。
3、使用旋轉(zhuǎn)式頭盔，可以隨意更換某種孔徑的準直器。同時，旋轉(zhuǎn)式頭盔既是與整機聯(lián)為一體的用于治療的部件，又可單獨成為測量單個放射源時的輔助測量工具。
4、可以方便地測量單個放射源的劑量，為治療計劃提供準確的初始數(shù)據(jù)。測量單個放射源時，可用實心鎢合金棒堵住其他不用測量射線的通道，使劑量計劃曲線所需的數(shù)據(jù)更加準確。
5、加大了頭盔的治療空間。
6、增加了Ф2準直器，在治療頭部功能性疾病的病灶時，更準確、安全。
7、加工比較簡單、容易。
8、成本較低，使目前售價昂貴的、只能為少數(shù)患者使用的大型放射設備，可以成為售價較低的、廣大患者都使用得起的常規(guī)放射醫(yī)療設備，而造福于人類。
9、可以實現(xiàn)雙向旋轉(zhuǎn)，由于去掉了原有技術頭盔中用于供電和傳遞信息的滑塊和其他電子原器件，使結(jié)構(gòu)較簡單，更安全可靠。
現(xiàn)以較佳實施例結(jié)合附圖進行說明


圖1是醫(yī)用鈷-60可旋式立體定向頭部放療機的外形示意圖；圖2是本實用新型實施例的全剖截視圖；圖3是圖2的右視圖；圖4是放射源及準直器的構(gòu)造局部詳圖，為準直位置；圖5同圖4，為屏蔽位置；圖6是源體及頭盔球面上準直器孔排列的一種實施例示意圖；圖7是圖6相應的中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關球面上準直孔、屏蔽孔的排列示意圖；圖8是源體，頭盔球面上準直孔排列的另一實施例示意圖；圖9是與圖7相應的中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關球面上的準直孔，屏蔽孔的排列示意圖；
圖10是旋轉(zhuǎn)頭盔構(gòu)造示意圖；
圖11是
圖10的側(cè)視圖。
圖1是鈷-60可旋式立體定向頭部放療機的外形示意圖，圖中1為外屏蔽體，安裝于治療機的一端，4為旋轉(zhuǎn)頭盔，支承于頭盔支架5，支架5連接于床身，床身可水平縱向移動，頭盔5置于患者的頭部，外屏蔽體1的外端連接有電動機的機械傳動裝置6，本實用新型只涉及該機的雙向旋轉(zhuǎn)準直聚焦及屏蔽裝置，是整機的一個組成部分。
本實用新型的鈷-60可旋式立體定向頭部放療機的準直聚焦及屏蔽裝置，主要由外屏蔽體1、放射源體2、中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關3、旋轉(zhuǎn)式頭盔4及頭盔內(nèi)的屏蔽罩7和若干磁性活動屏蔽塊例如三塊8、8′、9所組成，見圖2，圖3，
圖10。
請參閱圖2、圖4，放射源體2為有平端面的空心半球形，其外球面與外屏蔽體1的內(nèi)球面相配合，在其緯線(以端面為赤道線)為12°-44°之間的球面上有若干徑向階梯通孔10，靠外球面的大階梯孔內(nèi)裝有放射源11，靠內(nèi)球面的小階梯孔內(nèi)裝有預準直器12，所述階梯孔以緯度0.5-1度的升距依次呈螺旋線排列，若干階梯通孔等分圓周，每個徑向階梯孔的軸線都精確地指向球心13以實現(xiàn)聚焦；中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關3為有平端面的空心半球體，其外球面與放射源體2的內(nèi)球面相配合，在其緯線為12°-44°之間的球面上有若干徑向通孔16，其數(shù)量為放射源體階梯孔數(shù)的兩倍，以緯度0.5-1度的升距呈漸開線螺旋線排列，并等分圓周，各徑向通孔的軸線都精確地指向球心，各通孔按間隔一孔計數(shù)分為兩組，一組通孔中裝有中間準直器15，另一組通孔裝有中間屏蔽器16；
旋轉(zhuǎn)式頭盔4為有平端面的空心半球體，其外球面與中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關3的內(nèi)球面相配合，其球面上有若干徑向通孔17，其內(nèi)裝有外準直器18，所述徑向通孔17的數(shù)量及位置與放射源體的徑向階梯通孔一一相應，其軸線精確地指向球心13以實現(xiàn)聚焦，頭盔4的內(nèi)球面裝設有球面的有機玻璃罩7。
所述安裝放射源及準直器的徑向孔的數(shù)量在24-160孔之間，圖6示放射源體2及旋轉(zhuǎn)式頭盔4球面上的徑向孔分布的一種實施例的示意圖，徑向孔數(shù)量為32個，八等分圓周，以緯度1度的升距呈螺旋排列，圖7是與圖6相對應的中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關3球面上的徑向孔排列示意圖，排列規(guī)律與圖6相同，只是孔數(shù)多了一倍，為64孔十六等分圓周，以緯度1度升距沿螺旋線排列，圖中未涂黑的徑向孔中裝中間準直器，涂黑的徑向孔中裝中間屏蔽器。
圖8為放射源體2，旋轉(zhuǎn)式頭盔4球面上的徑向孔的另一實施例示意圖，為34孔按緯度1度的升距沿螺旋線排列，三十三等分圓周，圖9為與圖8相對應的中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關3球面上的徑向孔的排列示意圖，排列規(guī)律與圖8相同，但孔數(shù)多了一倍，為68孔，圖中未涂黑的徑向孔中裝中間準直器，涂黑的徑向孔中裝中間屏蔽器，上述圖6至圖8均為球面俯視圖，所以將圓形的徑向孔畫成了橢圓。為表示放射源體2，中間準直器/屏蔽轉(zhuǎn)換開關3，旋轉(zhuǎn)式頭盔4球面上的各徑向孔一一對應，所以將球面輪廓，畫成一樣大小(實際該球面輪廓大小不相同)。
在頭盔外球面的邊緣的適當位置有若干(例如兩個)由端面徑向凸出的連接塊19。其橫截面呈梯形，連接塊19與源體2端面相應位置設立的徑向凸出的連接臂31上的凹槽32相配合，凹槽32橫斷面亦為梯形，連接塊19隨頭盔，床身沿軸向推入凹槽32實現(xiàn)凸凹連接，由源體2帶動旋轉(zhuǎn)式頭盔4作雙向同步旋轉(zhuǎn)。
在旋轉(zhuǎn)式頭盔4內(nèi)有三個可以沿頭盔內(nèi)壁作弧行運動的屏蔽塊8、8′、9見
圖10
圖11，其位置靠上分列左右的屏蔽塊8、8′用于屏蔽視神經(jīng)，位置靠中間下方的屏蔽塊9用于屏蔽后腦部的敏感神經(jīng)，所述屏蔽塊由外層磁鐵和內(nèi)層鎢合金組成，所述外層磁鐵層吸附在有機玻璃罩7鑲嵌的鐵塊上，從而可相對頭盔沿x、y、z三個方向的移動；頭盔中心有通孔23供伸手入內(nèi)調(diào)節(jié)。
在一種實施例中，所述中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關的球面頂部有平臺，該平臺與驅(qū)動軸24的法蘭盤25連接為一體，所述驅(qū)動軸24裝在空心驅(qū)動軸26內(nèi)，該空心驅(qū)動軸26有法蘭盤27與放射源體2的頂面平臺連接為一體，該空心驅(qū)動軸26由裝于外屏蔽體1的軸承座28支承，所述驅(qū)動軸24及空心驅(qū)動軸26由設置于外屏蔽體外端的電機6傳動。
所述放射源體2外球面與外屏蔽體1內(nèi)球面互相配合面之間設有滾動軸承支承，圖2、圖3示一種實施例，其滾動支承為兩個滾動體29，距離適當位置裝于外屏蔽體內(nèi)球面的凹槽30中，與放射源體外球面的導軌相配合。該導軌面可為球面或柱面。
安裝于旋轉(zhuǎn)式頭盔4內(nèi)的外準直器18的準置孔呈錐形，內(nèi)球面上的出口端孔徑大，外球面上的入口端孔徑小，聚焦后的焦點形狀見圖4，為了適應較小病灶，本實用新型較現(xiàn)有技術增設更小的焦點尺寸，所述裝于頭盔的外準置器的最小孔徑為焦點尺寸Ф2，小端孔徑Ф1.0，大端孔徑Ф1.5(單位mm)。
工作時由連接于外屏蔽體1的機械傳動裝置6輸入動力，分別或同時傳動驅(qū)動軸24，空心軸25，使放射源體2，中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關3，旋轉(zhuǎn)式頭盔4的各準直孔對正時，放射線在球心13實現(xiàn)聚焦，圖5示中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關3以屏蔽器16與放射源體2，旋轉(zhuǎn)式頭盔4的準直孔對正時，放射源11的放射線被屏蔽，而不能射向球心13實現(xiàn)聚焦。
權利要求1.一種鈷-60可旋式立體定向頭部放療機的準直聚焦及屏蔽裝置，主要由外屏蔽體、放射源體、中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關、旋轉(zhuǎn)式頭盔及頭盔內(nèi)屏蔽罩和磁性活動屏蔽塊所組成，其特征在于a.放射源體為有平端面的空心半球形，其外球面與外屏蔽體的內(nèi)球面相配合，在其緯線以端面為赤道線為12°-44°之間的球面上有若干徑向階梯通孔，靠外球面的大階梯孔內(nèi)裝有放射源，靠內(nèi)球面的小階梯孔內(nèi)裝有預準直器，所述階梯孔以緯度0.5-1度的升距依次呈漸開線或螺旋線排列，若干階梯通孔等分圓周，每個徑向階梯孔的軸線都精確地指向球心以實現(xiàn)聚焦；b.中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關為有平端面的空心半球體，其外球面與放射源體的內(nèi)球面相配合，在其緯線為12°-44°之間的球面上有若干徑向通孔，其數(shù)時為放射源體階梯孔數(shù)的兩倍，以緯度0.5-1度的升距呈漸開線或螺旋線排列，并等分圓周，各徑向通孔的軸線都精確地指向球心，各通孔按間隔一孔計數(shù)分為兩組，一組通孔中裝有中間準直器，另一組通孔中裝有中間屏蔽器；c、頭盔為有平端面的空心半球體，其外球面與中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關的內(nèi)球面相配合，其球面上有若干徑向通孔，其內(nèi)裝有外準直器，所述徑向通孔的數(shù)量及位置與放射源體的徑向階梯通孔一一相應，其軸線精確地指向球心以實現(xiàn)聚焦，頭盔的內(nèi)球面裝設有球面的有機玻璃罩，在頭盔外球面邊緣的適當位置有2-3個由端面徑向凸出的連接塊，該連接塊與放射源體端面相應位置設置的徑向凸出的連接臂上的凹槽相配合，該連接塊沿軸向推入凹槽實現(xiàn)源體與頭盔的連接，由源體帶動頭盔作同步旋轉(zhuǎn)，頭盔中心有通孔；d.在頭盔內(nèi)有若干個可以沿頭盔內(nèi)壁作弧線運動的屏蔽塊，其上部屏蔽塊用于屏蔽視神經(jīng)，其下部屏蔽塊用于屏蔽后腦部的敏感神經(jīng)，該屏蔽塊由外層磁鐵和內(nèi)層鎢合金組成，所述外層磁鐵層吸附在有機玻璃罩鑲嵌的鐵塊上，而可相對頭盔沿X、Y、Z三個方向移動；e.所述中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關的球面頂部有平臺，該平臺與驅(qū)動軸的法蘭盤連接為一體，所述驅(qū)動軸裝在空心驅(qū)動軸內(nèi)，該空心驅(qū)動軸有法蘭盤與放射源體的頂面平臺連接為一體，該空心軸由裝于外屏蔽體的軸承座支承，所述驅(qū)動軸及空心驅(qū)動軸由設置于外屏蔽體外端的電機傳動，
2.根據(jù)權利要求1所述的鈷-60可旋式立體定向頭部放療機的準直聚焦及屏蔽裝置，其特征在于所述放射源體外球面與外屏蔽體內(nèi)球面互相配合面之間的滾動支承為兩個滾動體，距離適當位置裝于外屏蔽體內(nèi)球面的凹槽中，與放射源體外球面的導軌面配合。
3.根據(jù)權利要求1所述的鈷-60可旋式立體定向頭部放療機的準直聚焦及屏蔽裝置，其特征在于所述裝于頭盔的外準置器的最小孔徑為焦點尺寸Ф2，小端孔徑Ф1.0，大端孔徑Ф1.5，單位mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的鈷-60可旋式立體定向頭部放療機的準直聚焦及屏蔽裝置，其特征在于所述頭盔外球面邊緣端面徑向凸出的連接塊及放射源體端面相應位置設置的連接臂上凹槽，其橫截面均為梯形。
專利摘要一種鈷-60可旋式立體定向頭部放療機的準直聚焦及屏蔽裝置，在其外屏蔽體的空心半球面內(nèi)，依次裝有空心半球形的放射源體，中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關、旋轉(zhuǎn)式頭盔、及頭盔內(nèi)的屏蔽罩和磁性活動屏蔽塊，在放射源體、中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關和頭盔的球面上按一定規(guī)則分布有若干指向球心的徑向孔，各孔等分圓周呈螺旋線排列，孔內(nèi)分別裝有放射源、預準直器、中間準直/蔽器、外準直器，所述放射源體、中間準直/屏蔽轉(zhuǎn)換開關由機械傳動，本實用新型具有操作方便、使用安全、可靠等優(yōu)點。
文檔編號A61N5/01GK2258407SQ9624193
公開日1997年7月30日 申請日期1996年11月25日 優(yōu)先權日1996年11月25日
發(fā)明者鄭鐵 申請人:鄭鐵