專利名稱:片狀準直器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種尤其用于放射治療儀的片狀準直器，它包括一些可沿移動方向調整的用于吸收沿放射方向傳播的射線的薄片，其中，就移動方向而言對置的薄片可將彼此面對的端面調整到閉合位置。
背景技術：
例如應用于X射線治療的放射治療儀中使用片狀準直器為射線聚焦。尤其在例如腫瘤治療中采用高能電磁射線或粒子束時，射線聚焦基本上只能通過吸收進行。為此將片狀準直器安裝在相應的放射源的射線路徑內。這種片狀準直器包括一些可彼此移動的用吸收性材料例如鎢制造的薄片。薄片沿放射方向的厚度，根據(jù)射線在吸收性材料內最終的射入深度，與具體使用的射線能量相適應。例如在DE19639861A1或在W000/46813中介紹了此類型的片狀準直器。薄片平行或略有半圓形地排列成兩個對置的疊，所以它們沿一個由準直器的位置決定的、基本上處于一個與放射方向正交的平面內的移動方向，可分別將它們的端側彼此移近和移開。分別以端側對置的薄片可以相對移位直至閉合位置。因此在總體上可以調整為一個具有任意橫截面的口，射線在口的外部被薄片吸收。為了調整形成不規(guī)則的橫截面形狀，使用包括部分特別窄的薄片的準直器，在DE19639861A1中便屬于這種情況。因此可例如準確地調整用于治療所要放射的區(qū)域。
在治療性應用方面特別重要的是，能在空間和時間上盡可能精確規(guī)定射線照射量。尤其是一些副作用，如散射和同時輻射沒有規(guī)定要照射的區(qū)域，比如周緣區(qū)域，在這里意味著是一些要加以限制的因素。為了使這些副作用最小化，一方面薄片的幾何形狀有重要意義，因為在薄片的邊緣可能發(fā)生射線散射。另一方面薄片調整機構的精度也起作用，因為薄片的額定位置和實際位置必須足夠準確地重合。此外，薄片的吸收率也是重要的。在前言所述類型的準直器中，已知不希望地透射部分射線成為漏泄，亦即透射性。當端面調整到閉合位置時，這一問題尤其有害地出現(xiàn)在薄片的端面。具體而言，在端面之間行進的部分射線透射。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種本文開頭部分所述類型的片狀準直器，盡可能避免端面區(qū)內的漏泄。
按本發(fā)明此目的通過一種尤其用于放射治療儀的片狀準直器來達到，該片狀準直器包括一些可沿移動方向調整的用于吸收沿放射方向傳播的射線的薄片，其中，就移動方向而言對置的、帶有彼此面對的端面的薄片可被調整到閉合位置，按照本發(fā)明，至少有一些所述薄片的端面在閉合位置就放射方向而言至少在一個部分區(qū)域內重疊。由此獲得一種增強屏蔽的薄片設計。
通過在閉合位置的所述重疊，避免端面相對于從放射源發(fā)射的射束射線平行定向，所述射束略有發(fā)散呈扇形展開地基本上沿放射方向傳播。由此，這部分射線全部被強制
3轉入薄片的吸收性材料內以及防止在端面之間直接有射線透射穿過。此外，也沒有必要再使端面之間直接接觸，由此與傳統(tǒng)的結構相比增大了薄片調整機構所要遵守的公差。這是因為在傳統(tǒng)的結構中端面平行于射束的部分射線定向，所以在閉合位置只有通過端面直接接觸才能減小透射。其不利的結果是對薄片的調整機構規(guī)定了狹小的公差界限，并由于在薄片內的壓應力加速材料疲勞。因此端面重疊導致在更有效地屏蔽射線和除此之外保持功能性的同時減輕了調整機構的負荷。在各薄片的側邊緣處，通過各薄片的側向傾斜放置可顯著減少射線透射。
取決于重疊量的增強屏蔽的薄片設計，優(yōu)選地通過設計為部分互相嚙合的端面形狀實現(xiàn)。因此，對于從任意方向射來的射線不再可能無障礙地透射。射線必然射入吸收性薄片材料內。在這里，部分互相嚙合意味著至少在一個沿放射方向延伸的部分區(qū)域內互相嚙合。
為此優(yōu)選地薄片的端面設有彼此對應的表面形狀。這意味著，一個薄片的端面形狀作為陰或陽配合模規(guī)定了另一個在閉合位置以端側與之對置的薄片的端面形狀。
按片狀準直器一項優(yōu)選的設計，端面制有光滑的曲面。這適用于實現(xiàn)一種增強屏蔽的端面幾何形狀，這種端面幾何形狀尤其不影響薄片打開時的射線導引。因為通過不連續(xù)表面結構例如角和臺階的存在可能會增加散射。
有利地，尤其對薄片的棱邊修圓，因為這有助于在薄片打開時減小散射的效果。
按片狀準直器另一項有利的設計，一些端面在規(guī)定要在閉合位置改善射線屏蔽的部分區(qū)域內制有正弦形的表面輪廓。這種輪廓意味著是光滑彎曲的端面輪廓的一種在技術上易于實現(xiàn)的方案。
優(yōu)選地，在尤其采用X射線時，端面形狀正弦形輪廓的波幅在約0. Imm至約0. 5mm范圍內。
此外，按片狀準直器另一項優(yōu)選的設計，在閉合位置彼此對置并互相嚙合的端面，彎曲成彼此對應的凹形和凸形。
優(yōu)選地，在尤其采用X射線時，凹形/凸形端面的曲率半徑在約200mm至約800mm范圍內。
此外，按片狀準直器另一項恰當?shù)脑O計，端面在部分區(qū)域內有梯級或臺階。端面的這種幾何形狀尤其適用于加長射線通過薄片材料的路程，并因而在使用時可以采用能量特別高的、以比較大的射入深度為特征的射線。通過選擇特殊的高吸收性材料，可以減小在梯級或臺階處的散射效果。
按尤其應用于X射線的片狀準直器一項優(yōu)選的設計，端面重疊區(qū)的寬度在一個約0. Imm至約Imm范圍內。
此外，為了改善射線屏蔽，將片狀準直器設計為，薄片分組排列在不同平面內。例如以端側對置的薄片在閉合位置可以相交一個不同于180度的角度，因此薄片沒有布置在同一個平面內。
具體實施方式
下面借助
本發(fā)明的實施例，附圖中
圖1表示在一個垂直于放射方向的平面內的片狀準直器；[0020]圖2表示帶有傳統(tǒng)的片狀準直器的放射源以及射線路徑的側視圖；
圖3表示有一個凸的端面和一個修圓的凹形端面的兩個對置薄片在閉合位置時的側視圖；
圖4表示帶有加工在端面內的臺階的兩個對置薄片在閉合位置時的側視圖；
圖5表示有正弦形端面的兩個對置薄片在閉合位置時的側視圖；以及
圖6表示有一個片狀準直器的放射治療儀。


圖1示意表示一個片狀準直器1俯視圖。此片狀準直器1有一個外殼2和一些可沿移動方向3借助一個調整機構可調整的薄片4。該調整機構安裝在外殼2內。薄片4吸收來自放射源10(圖幻的射束11的射線。射束11有一個主傳播方向，它基本上由通常略有發(fā)散的射束11的中軸線定義。主傳播方向稱放射方向5，在此圖中它表示為垂直地處于圖紙平面內。薄片4可彼此相對移動地調整直至處于閉合位置6，此時薄片4端面7彼此的距離最小。通過調整薄片4，可以為沿放射方向5進入片狀準直器1的射束給定一個口，從而使進入的射束其橫截面與一個預定的直至邊緣區(qū)9的放射區(qū)8一致。
圖2用側視圖示意表示通過傳統(tǒng)的片狀準直器1的射線路徑。此片狀準直器1沿放射方向5在兩端側以部分外殼2為界。在這里可清楚看出沿移動方向3運動的薄片4，它們以其端面7互相面對，以及沿放射方向5它們有一個尺寸a約為160mm。從放射源10發(fā)出形式上為發(fā)散成扇形的射束11的射線，它的橫截面通過調整薄片4受到影響。薄片4制有修圓的棱邊12。在這里表示的傳統(tǒng)的片狀準直器1的薄片4中，端面7平行于放射方向5定向。
圖3表示片狀準直器的兩個在端側彼此對置的薄片處于閉合位置6時的側視圖。其中一個薄片4A在中央?yún)^(qū)有凸彎的端面7A，在本實施例中有曲率半徑R約為500mm。所述的彎曲連續(xù)過渡到修圓的曲率半徑R'的棱邊12A，曲率半徑R'與曲率半徑R大體相等。對置的那個薄片4B的端面7B成形為準確配合的凹形。此凹的造型過渡為凸的修圓棱邊12B，它的曲率半徑大體與棱邊12A的曲率半徑一致，亦即約500mm。薄片4A與4B沿移動方向3有一個寬度約為0. 5mm的重疊區(qū)。發(fā)散的射束11沿放射方向5傳播。
圖4表示片狀準直器的兩個在端側彼此對置的薄片4A和4B處于閉合位置6時的側視圖。端面7A和7B的造型與圖3中的造型類似，其區(qū)別在于，端面在中心有一個寬約0. 5mm的臺階14，以及，與圖3中的造型不同，端面的所述造型與臺階相接沿放射方向5鏡面對映。通過臺階的寬度確定了沿移動方向3的重疊區(qū)寬度。發(fā)散的射束11沿放射方向5傳播。
圖5表示片狀準直器的兩個在端側彼此對置的薄片4A和4B在閉合位置6時的側視圖。端面7A和7B有正弦形表面輪廓，它們分別過渡為總是凸形修圓的棱邊12A和12B，這些棱邊各自的曲率半徑R'在數(shù)量級上與在圖3和圖4中的大體一致約為500mm。正弦形輪廓的波幅χ約為0.2mm。沿移動方向3的重疊區(qū)寬度相當于波幅的兩倍。發(fā)散的射束11沿放射方向5傳播。
圖6示意表示放射治療儀20的結構，它包括一個中心部件21和一個放射頭22。在放射頭22內安裝一個上述類型的片狀準直器1 (見圖幻。通過片狀準直器具有規(guī)定放射橫截面的射束11沿放射方向5從放射頭22射出，并可用于治療的目的。
權利要求
1.一種用于放射治療儀00)的片狀準直器(1)，包括一些可沿移動方向( 調整的、用于吸收沿放射方向(5)傳播的射線的薄片G)，其中，所述片狀準直器(1)及其薄片(4)的移動方向(3)位于垂直于放射方向(5)的平面內，就移動方向(3)而言對置的、帶有彼此面對的端面(7)的薄片可被調整到閉合位置(6)，由此在總體上可調整為一個具有任意橫截面的口，射線在所述口的外部被薄片(4)吸收，其特征為至少有一些所述薄片(4)的端面(7)在閉合位置(6)就放射方向( 而言至少在一個部分區(qū)域內重疊。
2.按照權利要求
1所述的片狀準直器，其特征為，所述端面(7)成形為互相嚙合。
3.按照權利要求
2所述的片狀準直器，其特征為，所述成形為互相嚙合的端面(7)有相互對應的表面輪廓。
4.按照權利要求
1至3之一所述的片狀準直器，其特征為，所述端面(7)在所述部分區(qū)域內光滑地彎曲。
5.按照權利要求
1至3之一所述的片狀準直器，其特征為，所述端面(7)有修圓的棱邊。
6.按照權利要求
4所述的片狀準直器，其特征為，所述端面(7)分別有一個正弦形的端面形狀。
7.按照權利要求
6所述的片狀準直器，其特征為，所述正弦形的端面形狀有一個在約0. Imm至約0. 5mm范圍內的波幅(χ)。
8.按照權利要求
4所述的片狀準直器，其特征為，所述端面(7)為了互相嚙合設計成有彼此對應的凹形和凸形。
9.按照權利要求
8所述的片狀準直器，其特征為，所述各端面(7)有一個在約200mm至約800mm范圍內的曲率半徑(R)。
10.按照權利要求
1至3之一所述的片狀準直器，其特征為，所述端面(7)的表面輪廓有至少一個臺階。
11.按照權利要求
1至3之一所述的片狀準直器，其特征為，所述端面(7)在閉合位置(6)在一個約0. Imm至約Imm的范圍內重疊。
12.按照權利要求
1至3之一所述的片狀準直器，其特征為，所述薄片分組排列在不同平面內。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種尤其用于放射治療儀(20)的片狀準直器(1)。此片狀準直器(1)包括一些可沿移動方向(3)調整的用于吸收沿放射方向(5)傳播的射線的薄片(4)，其中，就移動方向(3)而言對置的薄片可將彼此面對的端面(7)調整到閉合位置(6)。為了在薄片(4)端面(7)區(qū)域內更好地屏蔽射線，采用增強屏蔽的表面形狀，其特征在于就放射方向(5)而言端面(7)在閉合位置(6)至少部分重疊。
文檔編號G21K1/02GKCN101145409SQ200710147189
公開日2012年7月18日 申請日期2007年8月30日
發(fā)明者勒內·施拉姆, 斯蒂芬·西伯, 約翰·朱?？? 約翰尼斯·雷格 申請人:西門子公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (6), 非專利引用 (1),