本實用新型涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種成像準直體、治療頭及治療設(shè)備。

背景技術(shù)：

放射治療是通過放射源發(fā)出射線放射線，放射線射線聚焦于同一焦點靶點，使得該焦點靶點與人體病灶或其他病灶的位置對應(yīng)，通過放射線射線將病灶殺死，從而實現(xiàn)無創(chuàng)治療的治療手段。

現(xiàn)有的治療設(shè)備的核心部件如圖1所示，包括治療頭11以及圖像引導裝置，其中，圖像引導裝置包括球管21和與球管21對應(yīng)的第一探測器22。治療頭11發(fā)出治療級能量的放射線，用于病灶10照射。球管21用于發(fā)出x射線，并穿過患者的病灶10被第一探測器22接收，第一探測器22根據(jù)接收的穿過人體病灶10的x射線獲取病灶數(shù)據(jù)，對人體的病灶10進行成像，以進行治療前的擺位以及治療中的病灶追蹤，以使得病灶10在靶點位置處接收特定劑量的放射束照射。

一方面，現(xiàn)有的治療設(shè)備的治療頭較大，導致治療腔室空間較小，而圖像引導裝置進一步壓縮了治療空間、增加了系統(tǒng)復雜度。另一方面，圖像引導裝置價格昂貴，使用多個探測器增加了設(shè)備成本。因此，一些廠商利用治療頭的治療束進行成像，即如圖2所示，治療設(shè)備包括治療頭11以及與治療頭11對應(yīng)的第二探測器12。治療頭11發(fā)出的治療級能量的放射線穿過人體病灶10被第二探測器12接收，以對人體的病灶10成像。

這樣雖然能夠降低成本，但治療頭發(fā)出的治療級能量放射束的能量較高，穿透性強，在不同物質(zhì)中的強度衰減區(qū)別不大，因而直接利用治療束所成圖像的對比度較差。且在利用治療級能量放射束進行治療前的擺位，患者會接收大量的額外輻射劑量，有可能會引發(fā)二次腫瘤和其他的病變，不利于患者的健康。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的實施例提供一種成像準直體、治療頭及治療設(shè)備，放射源發(fā)出的治療束經(jīng)過該成像準直體后成像，能夠形成對比的高的病灶圖像，且降低患者接收的額外輻射。

為達到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術(shù)方案：

第一方面，本實用新型實施例提供了一種成像準直體，包括擋塊主體，所述擋塊主體設(shè)置有至少一個空心部，所述空心部在厚度方向上小于所述擋塊主體的厚度，所述空心部包括一個底面和一個側(cè)面，放射源發(fā)出的射束經(jīng)過所述成像準直體的空心部，空心部對放射源發(fā)出的放射束進行約束，以形成具有對應(yīng)空心部形狀的發(fā)散束，其中，放射源發(fā)出的放射束進入空心部前的能量大于經(jīng)過空心部后的能量。

可選的，所述空心部的底面貫穿所述擋塊主體。

可選的，所述空心部還包括頂面，所述側(cè)面位于所述頂面和所述底面之間，所述頂面小于所述底面。

可選的，所述空心部的底面或頂面貫穿所述擋塊主體。

可選的，所述空心部內(nèi)設(shè)置有填料，所述填料對射線束的衰減系數(shù)小于所述擋塊主體對射線束的衰減系數(shù)。

可選的，所述空心部內(nèi)設(shè)置有至少兩種填料，從所述空心部的中心到側(cè)面，所述填料的平均衰減系數(shù)逐漸增大。

可選的，所述填料填充所述空心部的部分區(qū)域。

可選的，從所述空心部的中心區(qū)域到邊緣區(qū)域側(cè)面，所述填料的厚度增大。

可選的，所述擋塊主體包括至少兩個子擋塊。

可選的，所述空心部為圓錐。

可選的，所述空心部為圓臺。

可選的，所述擋塊主體上還設(shè)置有至少一個準直孔。

另一方面，本實用新型實施例提供了一種治療頭，包括放射源以及本實用新型實施例提供的任一所述的成像準直體，其中，所述放射源位于所述擋塊主體遠離所述底面的一側(cè)。

可選的，所述治療頭還包括濾過層，用于改變放射源發(fā)出的放射束的強度和/或光譜。

可選的，所述放射源正對所述空心部。

可選的，所述擋塊主體為圓柱，在所述擋塊主體上還設(shè)置有至少一個準直孔的情況下，所述準直孔和所述空心部圓周分布在所述擋塊主體上；

所述擋塊主體的中軸線與所述放射源錯開，所述擋塊主體可繞所述中軸線可旋轉(zhuǎn)，以使得所述放射源發(fā)出的放射線通過所述準直孔射出或被所述擋塊主體遮擋。

另一方面，本實用新型實施例提供了一種治療設(shè)備，包括本實用新型實施例提供的任一所述的治療頭。

本實用新型的實施例提供了一種成像準直體、治療頭及治療設(shè)備，本實用新型實施例提供的成像準直體應(yīng)用于放射治療設(shè)備，放射治療設(shè)備的放射源發(fā)出的放射束能量較高，經(jīng)過該成像準直體后，不僅能夠降低放射束的能量，通過空心部還可以形成特定形狀的發(fā)散束。將該發(fā)散束用于病灶的成像，由于該發(fā)散束能量較低，從而在人體的不同物質(zhì)中(例如病灶和周圍組織)的強度衰減區(qū)別較大，從而形成的圖像對比度較大，能夠形成清晰的病灶圖像。且放射束的能量較低，用于成像可以減小對患者的二次傷害。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有的治療設(shè)備示意圖；

圖2為現(xiàn)有的治療設(shè)備示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的一種成像準直體示意圖；

圖4為利用圖3所示的成像準直體對放射源發(fā)出的放射束進行約束的示意圖；

圖5為本實用新型實施例提供的另一種成像準直體示意圖；

圖6為本實用新型實施例提供的另一種成像準直體示意圖；

圖7為本實用新型實施例提供的另一種成像準直體示意圖；

圖8為放射源發(fā)出的放射束的光斑能量分布示意圖；

圖9為本實用新型實施例提供的另一種成像準直體示意圖；

圖10為本實用新型實施例提供的另一種成像準直體示意圖；

圖11為圖10所示的成像準直體的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為包括圖11所示的成像準直體的治療頭示意圖。

附圖標記：

1-放射源；3-成像準直體；4-填料；10-病灶；11-治療頭；12-第二探測器；21-球管；22-第一探測器；30-擋塊主體；31-空心部；32-準直孔；33-中軸線；311-底面；312-側(cè)面；313-頂面。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型實施例提供了一種成像準直體3，如圖3所示，包括擋塊主體30，擋塊主體30設(shè)置有至少一個空心部31，空心部31包括一個底面311和一個側(cè)面312。擋塊主體30用于衰減放射源發(fā)出的放射束的能量，空心部用于對放射源發(fā)出的放射束進行約束，以形成具有對應(yīng)空心部形狀的發(fā)散束，其中，放射源發(fā)出的放射束進入空心部前的能量大于經(jīng)過空心部后的能量。

首先，在治療設(shè)備中，放射源可以是核素源，例如鈷-60，還可以是同步輻射或中子源等。放射源的發(fā)光面尺寸較大、因此需要對放射源發(fā)出的放射束進行約束，以形成小焦點的發(fā)散束。放射源發(fā)出的能量較高，約束過程中對其進行適度濾過和衰減，可以使得發(fā)散束具有適合成像的較低的能譜。

需要說明的是，本實用新型實施例中，擋塊主體可以是由鐵、鉛或鎢等形成的，從而對放射源發(fā)出的放射束能量具有較強的衰減作用，且由于不同材料對放射束的能量衰減系數(shù)不同，從而可以衰減放射源發(fā)出的放射束的能量。當然，根據(jù)對放射束能量的要求不同，成像準直體還可以是由其他材料形成。此外，成像準直體可以是矩形塊狀，也可以是圓柱狀，還可以是其他不規(guī)則形狀等，本實用新型實施例對擋塊主體的形狀不做具體限定。

參照圖4所示，放射源1用于治療，發(fā)出的放射束一般為高能量(能量均大于1MeV)的放射束且向四面發(fā)散，由于成像準直體3有能量衰減作用，能夠減小經(jīng)過成像準直體的放射束的能量。例如成像準直體由鉛形成，其厚度為D，以厚度D達到10個半衰層為例，放射源1發(fā)出的放射束經(jīng)過該成像準直體后，其能量衰減至0.1％以下，而放射源1發(fā)出的放射束經(jīng)過空心部31時，衰減能量基本等于厚度為D-d1的成像準直體的衰減量，經(jīng)過空心部的衰減量基本可以是初始能量的30％以下，例如經(jīng)過空心部31后的放射束具有初始能量的20％、10％、5％或1％等為零。示例的，以d1的厚度為5個半衰層為例，則經(jīng)過空心部31后的放射束具有初始能量的大約3％的能量。當然，該能量的大小與空心部的高度以及成像準直體的厚度和材質(zhì)等有關(guān)，在具體實施時可以根據(jù)需要進行不同材料及厚度的選擇。

此外，參照圖4所示，以空心部31為圓錐為例，則放射源1發(fā)出的放射束經(jīng)過空心部3后為錐形發(fā)散束。即空心部31能夠進一步約束放射束的形狀，從而形成具有對應(yīng)空心部形狀的發(fā)散束。當然，空心部的形狀還可以是圓柱、四面體等，圖3、圖4僅以空心部為圓錐為例進行詳細說明。

將本實用新型實施例提供的成像準直體應(yīng)用于放射治療設(shè)備，放射治療設(shè)備的放射源發(fā)出的放射束能量較高，經(jīng)過該成像準直體后，不僅能夠降低放射束的能量，通過空心部還可以形成特定形狀的發(fā)散束。將該發(fā)散束用于病灶的成像，由于該發(fā)散束能量較低，從而在人體的不同物質(zhì)中(例如病灶和周圍組織)的強度衰減區(qū)別較大，從而形成的圖像對比度較大，能夠形成清晰的病灶圖像。且放射束的能量較低，用于成像可以減小對患者的二次傷害。

本實用新型實施例中的成像準直體3還可以是如圖5所示，空心部31的底面貫穿擋塊主體30。則經(jīng)過空心部31的放射束的能量主要由空心部頂端到成像準直體的表面的距離(即d2)決定。則可以根據(jù)對放射束的能量大小的需求，確定空心部頂端到成像準直體的表面的距離。

本實用新型實施例提供的一種成像準直體3，如圖6所示，空心部31還包括頂面313，側(cè)面312位于頂面313和底面311之間，頂面313小于底面311。示例的，空心部31可以是圓臺。當然，空心部也可以棱臺等，本實用新型實施例對空心部的形狀不做具體限定。參照圖6所示，以空心部31為圓臺為例，則放射源發(fā)出的放射束經(jīng)過空心部31后可以形成錐形的放射束。其對放射源發(fā)出的放射束的衰減受圓臺的高度以及成像準直體的高度以及材料等的影響，可以根據(jù)實際需要具體設(shè)計。

本實用新型實施例提供的一種成像準直體，空心部的底面或頂面貫穿擋塊主體。則經(jīng)過空心部的放射束能量不會有較大的衰減，基本等于放射源發(fā)出的放射束的能量，空心部僅用于約束放射束的形狀，可以適用于需要能量較大的情況或放射源發(fā)出的放射束較小的情況。

本實用新型實施例提供的一種成像準直體3，如圖7所示，空心部31內(nèi)設(shè)置有填料4，填料4對射線束的衰減系數(shù)小于擋塊主體30對射線束的衰減系數(shù)。

相對于空心部無填的情況，在空心部填充有填料，能夠進一步減小經(jīng)過空心部的放射束的能量。且填料4對射線束的衰減系數(shù)小于擋塊主體30對射線束的衰減系數(shù)，可以進一步保證經(jīng)過空心部31的放射束的能量不至于太小。當然，填料對放射束的衰減系數(shù)跟填料的材質(zhì)有關(guān)，在實際使用過程中可以根據(jù)對放射束的能量需求，選擇不同的填料進行填充。

根據(jù)填料的材料的不同，原始光束與填料發(fā)生康普頓散射還可以進一步改變放射束的光譜。

進一步的，空心部內(nèi)設(shè)置有至少兩種填料，例如，使得從空心部的中心到側(cè)面，填料的平均衰減系數(shù)逐漸增大，形成光野對應(yīng)的從中心到側(cè)面強度逐漸減小的效果，對病人的成像劑量降低的同時還增強了所得投影的圖像質(zhì)量。

本實用新型實施例提供的一種成像準直體3，如圖9所示，填料4填充空心部31的部分區(qū)域。且進一步的，為了使得放射束的光斑在中心區(qū)域的能量較大，其他區(qū)域的能量較小，還是可以從空心部的中心區(qū)域到邊緣區(qū)域側(cè)面，填料的厚度增大。

或者，如圖9所示，填料4填充空心部31的兩側(cè)，從而形成光野對應(yīng)的從中心到側(cè)面強度逐漸減小的效果，對病人的成像劑量降低的同時還增強了所得投影的圖像質(zhì)量。

當然，為了實現(xiàn)放射束的光斑在中心區(qū)域的能量較大，其他區(qū)域的能量較小，還可以有其他多種方式，本實用新型實施例不一一舉例說明。

本實用新型實施例提供的一種成像準直體，擋塊主體包括至少兩個子擋塊。即成像準直體由多個子擋塊組成，從而可以更加方便的在空心部中填充填料等。

本實用新型實施例提供了一種成像準直體3，如圖10、圖11所示，擋塊主體30上還設(shè)置有至少一個準直孔32。如圖11所示，在擋塊主體30上設(shè)置有多個準直孔32的情況下，多個準直孔32的孔徑大小可以不同，從而可以調(diào)節(jié)放射束的大小和能量，適用于不同的放射治療。

一般的，準直孔如圖10所示，均為通孔，其用于對放射源發(fā)出的放射束進行束形和對焦。例如，多個準直孔圓周陣列形成一個準直孔組，經(jīng)過同一準直孔組的多個準直孔的放射束聚焦于一點。

本實用新型實施例對準直孔的大小和排布不做具體限定，僅以附圖所示的為例進行說明。

此外，本實用新型實施例提供的成像準直體，還可以是包括多個空心部，多個空心部的大小可以不同，從而相同放射束通過不同空心部后的射束能量不同，可以針對不同體型或年齡的患者選擇不同的空心部進行成像。當然，多個空心部內(nèi)的填料也可以不同，以進一步調(diào)整放射束通過空心部后的射束能量。

本實用新型實施例提供了一種治療頭，參照圖4所示，包括放射源1以及如本實用新型實施例提供的任一成像準直體3，其中，放射源1位于擋塊主體30遠離底面的一側(cè)。當然，治療頭還包括其他部件，例如包括開關(guān)體、載源體等，由于其與本實用新型的發(fā)明點無關(guān)，在此不對其做具體的說明。

具體的，放射源在治療頭中用于治療，其發(fā)出治療級能量的放射線，一般的射束能量均大于1MeV，本實用新型實施例中，通過成像準直體，可以將放射束發(fā)出的放射束的能量降低為初始能量的30％以下。從而可以形成清晰的病灶圖像。且放射束的能量較低，用于成像可以減小對患者的二次傷害。

進一步的，治療頭還包括濾過層，用于改變放射源發(fā)出的放射束的強度和/或光譜。具體的，濾過層可以位于放射源和成像準直體之間，或者位于成像準直體遠離放射源的一側(cè)。濾過層可以用于改變放射束的能量，或者用于改變放射束的光譜，還可以是同時改變放射束的能量和光譜。示例的，濾過層可以是由鋁、銅、碳等形成，放射束經(jīng)過濾過層濾過后的能夠改善光譜在光子能量直方圖，進一步提高成像的對比度。

本實用新型實施例提供的一種治療頭，參照4所示，放射源1正對空心部31。

本實用新型實施例提供的一種治療頭，在空心部的頂面貫穿擋塊主體的情況下，放射源和成像準直體之間還包括從屬擋塊。該從屬擋塊用于減小放射源發(fā)出的放射束的能量。當然，從屬擋塊也可以是位于成像準直體遠離放射源的另一側(cè)，本實用新型實施例對其不做具體限定。

本實用新型實施例提供的一種治療頭，如圖12所示，擋塊主體30為圓柱，在擋塊主體30上還設(shè)置有至少一個準直孔32的情況下，準直孔32和空心部31圓周分布在擋塊主體上。參照圖12所示，擋塊主體30的中軸線33與放射源1錯開，擋塊主體30繞中軸線33可旋轉(zhuǎn)，以使得放射源1發(fā)出的放射線通過準直孔32射出或被擋塊主體30遮擋。

示例的，參照圖11、圖12所示，將成像準直體逆時針旋轉(zhuǎn)90°，則放射源1將與空心部31正對，此時，經(jīng)過該成像準直體3的放射束的能量較低，可用于治療前的擺位或治療中的病灶追蹤。再將該成像準直體旋轉(zhuǎn)90°，則放射源1發(fā)出的放射束被成像準直體3衰減為零，即實現(xiàn)關(guān)源。

本實用新型實施例提供了一種治療設(shè)備，包括本實用新型實施例提供的治療頭。

示例的，該治療設(shè)備還包括環(huán)形滾筒，環(huán)形滾筒具有一個中心開口，治療床可在該中心開口移動。治療頭安裝在環(huán)形滾筒上，環(huán)形滾筒可旋轉(zhuǎn)，從而帶動治療頭繞滾筒的中心線旋轉(zhuǎn)。當然，該治療設(shè)備還可以是包括多個治療頭，治療頭可以聚焦頭，也可以是適形頭。放射源可以是核素源，例如鈷-60，還可以是同步輻射或中子源等，本實用新型實施例對放射源不做具體限定。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。