專利名稱：移動(dòng)x射線單元及其施加器帽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型發(fā)明涉及一種移動(dòng)X射線單元，其包括用于容納控制單元和電源的基體，還包括支承設(shè)置有X射線管的X射線施加器的鉸接式可移置臂，該X射線施加器包括使用中X射線束穿過其中的出射表面。本實(shí)用新型發(fā)明還涉及一種施加器帽。
技術(shù)背景皮膚癌在二十世紀(jì)的最后十年發(fā)病率增大，并且需要醫(yī)療專職人員在早期診斷、后勤以及適當(dāng)治療的有效性方面進(jìn)行相當(dāng)大的努力。但是，應(yīng)意識(shí)到，每年有超過130萬的新患者被診斷出皮膚癌并且以每年5%的速率增加。在沒有皮膚保護(hù)的前提下增加在陽光下的暴露以及臭氧層變薄被認(rèn)為是引起該增加(估計(jì)每年在治療費(fèi)用上要花費(fèi)超過10億歐元的難題)的主要原因。有超過80%的皮膚癌是發(fā)生在頭部和頸部區(qū)域，50%的患者年齡都在60歲以上?？梢灶A(yù)期的是，相比現(xiàn)在的統(tǒng)計(jì)人口，老年人口將在2025年將翻倍?？梢杂貌煌绞絹碇委熁旧蠝\表損傷的非增生擴(kuò)散癌。首先，外科手術(shù)是可以預(yù)見的。但是，由于較長的等待名單以及與后期治療護(hù)理相關(guān)的并發(fā)癥，這種技術(shù)是不利的。另外，由于外科手術(shù)的侵入性特點(diǎn)，由感染引起的傷口污染會(huì)具有附加的風(fēng)險(xiǎn)。其次，使用軟X射線的電子照射是可以預(yù)見的。這些技術(shù)具有非侵入的優(yōu)點(diǎn)，其中治療進(jìn)程可以短至2或3分鐘。可以理解的是，通常使用放射療法技術(shù)的完整治療可包括許多進(jìn)程。因此，逐漸增加的皮膚癌發(fā)生率以及老年人口在整個(gè)人口統(tǒng)計(jì)上份額的增加對(duì)癌癥治療學(xué)提出相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。近年來，已提出使用便攜式X射線單元，其可以在醫(yī)院放療科內(nèi)使用。這種便攜式單元的實(shí)施例在US 2007/0076851中進(jìn)行了描述。已知的單元包括設(shè)置有過濾裝置的X射線源，該過濾裝置具有相對(duì)于X射線管的焦點(diǎn)旋轉(zhuǎn)布置的多個(gè)過濾器，用以根據(jù)需要來改變過濾特征。多個(gè)過濾器布置在過濾裝置中，該過濾裝置相對(duì)于X射線管的縱向軸線橫向布置。已知X射線管的不利之處在于為了滿足醫(yī)學(xué)治療中所用裝備的衛(wèi)生需求，要對(duì)這種設(shè)備進(jìn)行費(fèi)時(shí)處理。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型發(fā)明的目的在于提供一種移動(dòng)X射線單元，該移動(dòng)X射線單元包括基體，基體用于容納控制單元和電源，且移動(dòng)X射線單元還包括鉸接式可移置臂，鉸接式可移置臂支承設(shè)置有X射線管的X射線施加器，并且X射線施加器包括X射線束在使用中穿過其中的出射表面以及至少覆蓋出射表面的施加器帽。其具有改進(jìn)的可操作特征，尤其是針對(duì)衛(wèi)生需求。為此，在根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的移動(dòng)X射線單元中，將施加器帽設(shè)置在X射線施加器上，用于至少覆蓋出射表面。施加器帽是基本平整的。該施加器帽設(shè)置有用于連接至X射線施加器的連接裝置。該施加器帽比出射表面延伸得更遠(yuǎn)，并且施加器帽在出射表面外側(cè)包括用于容納光源的空間，施加器帽還設(shè)置有光學(xué)透明區(qū)域或中心開口，用以允許由光源生成的光通過光學(xué)透明區(qū)域或中心開口傳播?？梢岳斫獾氖?，在本申請(qǐng)的全文中，術(shù)語“移動(dòng)”以及“便攜”可以互換，因?yàn)檫@些術(shù)語等價(jià)地涉及容易移動(dòng)或運(yùn)輸?shù)难b置，例如，由一個(gè)人就可以移動(dòng)或運(yùn)輸?shù)难b置。發(fā)現(xiàn)提供這種施加器帽是有利的，因?yàn)樗谑褂弥锌删哂卸喾N功能。首先，施加器帽可用于保護(hù)X射線施加器的出射表面不受患者自身的污染。第二，施加器帽沿著線束傳播方向上的厚度可以選擇成足以基本上消除來自X射線束的電子污染。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易理解從X射線管發(fā)射的二級(jí)電子的能量與諸如塑料、玻璃、陶瓷之類足以完全截取這些電子的給定材料的所需厚度之間的關(guān)系。另外，第三，施加器帽可以用作熱吸收器，用于降低X射線施加器在使用中的升溫。結(jié)果,患者會(huì)將接觸皮膚的施加器感覺為稍微溫暖的對(duì)象。 施加器帽的厚度在O. 3-0. 7mm之間。優(yōu)選地，施加器帽由PVDF(聚偏氟乙烯)制造而成并在橫貫窗口部是大約O. 4-0. 7mm、優(yōu)選地是O. 6mm厚，并且具有大約為I. 75-1. 8、優(yōu)選地是I. 78的密度。替代地，施加器帽在橫貫窗口部分是O. 3-0. 6mm、優(yōu)選地是O. 5_厚，密度大約為I. 30-1. 45、優(yōu)選地是I. 39，并且由PPSU(聚亞苯基砜)制造而成。發(fā)現(xiàn)這些材料特別合適，因?yàn)樗鼈冊(cè)赬射線的影響下穩(wěn)定，并且適于不同類型的殺菌處理，諸如化學(xué)殺菌或高溫下殺菌。在根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的X射線單元的另一實(shí)施例中，X射線施加器包括布置成用于描繪X射線束的光源，其中針對(duì)光源所生成的光的波長，施加器帽是至少50%透明的。優(yōu)選地，施加器帽是一次性的。在根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的X射線單元的另一實(shí)施例中，該X射線單元還包括用于生成X射線束的靶以及用于對(duì)所生成的X射線束進(jìn)行定形的準(zhǔn)直器。X射線靶和準(zhǔn)直器之間的距離大約在4至IOcm的范圍內(nèi)，優(yōu)選地是大約5至6cm。靶設(shè)置在陽極上，且陽極布置成與X射線管的縱向軸線基本同軸。發(fā)現(xiàn)，通過將X射線靶和準(zhǔn)直器之間的距離設(shè)定在4-lOcm的范圍內(nèi)，優(yōu)選地是大約5-6cm，則可以使線束特征得以改進(jìn)。例如，發(fā)現(xiàn)對(duì)于4-lOcm的靶-準(zhǔn)直器距離，尤其是對(duì)于5-6cm的靶-準(zhǔn)直器距離來說，可以實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的線束平整度以及尖銳半影，。例如，對(duì)于大約5cm的靶準(zhǔn)直器距離來說，I. 5-1. 8mm的半影是可以實(shí)現(xiàn)的(對(duì)于20/80%的線來說)?？梢岳斫獾氖牵绕涫菍?duì)于治療就像皮膚癌那樣的小損傷來說這種尖銳半影是重要的，這是由于健康組織所需的劑量(這在劑量輸送計(jì)劃中是至關(guān)重要的)最小化。在根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的X射線單元的實(shí)施例中，靶和準(zhǔn)直器容納在具有縱向軸線的大致圓柱形X射線管中，X射線束的發(fā)射方向基本平行于所述縱向軸線。包括靶的X射線管陽極可有利地沿著X射線管的縱向軸線對(duì)準(zhǔn)。發(fā)現(xiàn)以如下方式來布置陽極-準(zhǔn)直器幾何形狀是有利的，即使X射線管的軸線與所生成的X射線束的傳播方向基本重合。因此，X射線管和X射線施加器可具有相同的縱向軸線。該構(gòu)造從機(jī)械角度來說是有利的，對(duì)于同軸幾何形狀可以簡化X射線施加器在鉸接式臂上的平衡?？梢岳斫獾氖牵菁{在X射線施加器中的X射線管表示相對(duì)細(xì)長(外直徑小于10cm)的圓柱體(長度大約30cm)，該圓柱體優(yōu)選地可沿著垂直方向移置，用于將X射線束輸送到患者。一旦X射線管的內(nèi)部幾何形狀是共軸的，則X射線管的重量可適當(dāng)?shù)仄胶?，從而能夠簡單并且反?fù)地移置支承X射線施加器的鉸接式臂。本實(shí)用新型發(fā)明還涉及用于X射線單元的施加器帽，X射線單元包括容納在X射線施加器中的X射線管，該施加器包括設(shè)定為朝向患者的出射表面，施加器帽被布置成至少覆蓋所述出射表面。優(yōu)選地，施加器帽是一次性的。更優(yōu)選的，施加器帽沿著線束傳播方向的厚度足以基本消除來自X射線束的電子污染。優(yōu)選地，該厚度在0.3-0. 7_之間。施加器帽可有利地由基本透明材料制成，從而能夠可視化X射線施加器的出射表面和待治療損傷之間的描
O施加器帽在出射表面外側(cè)設(shè)置有用于容納光源的空間，該施加器帽還設(shè)置有中心 開口，用以允許由光源生成的光通過中心開口傳播。參照附圖對(duì)本實(shí)用新型發(fā)明的這些以及其它方面進(jìn)行討論，其中相似參考數(shù)字或標(biāo)記表示相似部件?？梢岳斫獾氖?，這些附圖只是用于示意并不用于限制所附權(quán)利要求的范圍。

圖Ia以示意方式來表示根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的移動(dòng)X射線單元實(shí)施例。圖Ib以示意方式來表示移動(dòng)X射線單元的可移置面板的實(shí)施例。圖Ic以示意方式來表示根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的X射線單元施加器的移置功能的實(shí)施例。圖2以示意方式來表示根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的移動(dòng)X射線單元的體系結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。圖3以示意方式來表示根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的移動(dòng)X射線單元的X射線施加器的橫截面的實(shí)施例。圖4以示意方式來表示設(shè)置有施加器帽的圖3中X射線施加器的實(shí)施例。圖5以示意方式來表示根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的另一方面的施加器帽的另一實(shí)施例。圖6以示意方式來表示根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的移動(dòng)X射線單元的另一實(shí)施例。圖6E-E是圖6所示X射線單元的沿剖線VI_E_VI_E剖取的剖視圖。圖6F-F是圖6所示X射線單元的沿剖線VI_F_VI_F剖取的剖視圖。具體實(shí)施例描述圖Ia以示意方式來表示根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的移動(dòng)X射線單元的實(shí)施例。移動(dòng)X射線單元10包括基體2，該基體包括至少一個(gè)電源、冷卻系統(tǒng)以及用于控制X射線施加器4操作的控制單元，該X射線施加器包括容納在外殼內(nèi)的X射線管。X射線施加器4使用柔性電纜3連接至基體，該電纜至少部分地接納在可移置面板5中。施加器4由鉸接式可移置臂4a支承，該臂可包括用于改變施加器4在空間中角度的樞軸。鉸接式臂4a還可以機(jī)械地連接至可移置面板5，用于允許X射線施加器4的垂直位置發(fā)生改變。優(yōu)選地，可移置面板5設(shè)置有把手6，從而允許對(duì)其進(jìn)行容易地操縱?？裳刂线m軌道來引導(dǎo)可移置面板5，從而允許該可移置面板進(jìn)行基本上平滑并且無撞擊的移置。優(yōu)選地，可移置面板5設(shè)置有顯示器7，用于反饋合適的用戶信息。顯示器7可以布置成觸敏屏幕，從而允許將合適數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中。圖Ib以示意方式來表示移動(dòng)X射線單元的可移置面板的實(shí)施例。在該放大視圖IOa中，示出了可移置面板5的特定元件。因此，把手6可以作為用于拉動(dòng)或推動(dòng)面板5的機(jī)械部件來實(shí)施。替代地，把手6可以布置成電子致動(dòng)器，用以觸發(fā)用于移置面板5的電動(dòng)機(jī)(未示出)。例如，當(dāng)拉動(dòng)把手6時(shí)，可以致動(dòng)電動(dòng)機(jī)，從而促使面板5沿方向A移置。推動(dòng)把手6可以促使面板5沿方向B下降。優(yōu)選地，移動(dòng)X射線單元包括用于限制面板5的行進(jìn)距離的裝置。一方面，這對(duì)于確保系統(tǒng)的機(jī)械穩(wěn)定性是有利的(上水平限制)，另一方面，這對(duì)于防止電纜損壞是有益的(下水平限制)。優(yōu)選地，面板5可使用內(nèi)置軌道來移動(dòng)，該軌道的長度可以選擇，從而以所希望的方式來限制面板5的移置范圍?；w單元2優(yōu)選地還包括顯示器7，該顯示器可以作為合適的用戶界面7a。例如， 患者數(shù)據(jù)、諸如患者照片和/或損傷照片可以設(shè)置在窗口 7b中，藉此相關(guān)的患者信息、諸如出生日期、性別、劑量處方以及劑量輸送協(xié)議(dose delivery protocol)等等可顯示在窗口 7c中。按鈕7d可以設(shè)置成用于輸入數(shù)據(jù)的觸摸功能。替代地或附加地，也可以設(shè)置合適的硬件開關(guān)或按鈕。圖Ic以示意方式來表示根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明X射線單元的施加器的移置功能的實(shí)施例。根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的一方面，移動(dòng)X射線單元的機(jī)構(gòu)開發(fā)并且實(shí)現(xiàn)支承X射線施加器4的寬范圍的平移或轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。在視圖11中，示出了示意實(shí)施例，其中X射線施加器處于其停留位置。可以理解的是，出于清晰原因，電纜沒有示出。該位置適于向艙室輸送移動(dòng)X射線單元和/或圍繞患者操縱X射線單元。為了將X射線施加器縮回得盡可能靠近基體2，鉸接臂4a可以在可移置的面板5的外部5a下方彎曲。為了確保移動(dòng)X射線單元在其操縱期間的穩(wěn)定性，提供靠近地面的負(fù)載塊2a，用于降低整個(gè)構(gòu)造的重心的絕對(duì)位置。圖12以不意方式來表不另一種可能,其中X射線施加器4處于它的其中一個(gè)工作位置中，在該位置，X射線施加器具有朝患者P定向的X射線出射表面8。根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明，出射表面8覆蓋有施加器帽，從而避免出射表面的患者自身的污染以及截取從出射表面8發(fā)射的二次電子。為了使X射線施加器相對(duì)于患者P進(jìn)行合適定位，可移置面板可移動(dòng)到某駐留位置，該位置處于面板5的最低位置和最高位置之間。鉸接臂4a用于使X射線施加器繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線進(jìn)行合適轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，針對(duì)X射線施加器垂直定向的情況，轉(zhuǎn)動(dòng)軸線被選擇成與X射線束從出射表面發(fā)射的方向重合。圖13以不意方式來表不又一種可能,其中X射線施加器4在較低位置使用。出于該目的，可移置的面板5可恢復(fù)其最低立足位置，并且臂4a用于以所希望的方式對(duì)X射線施加器進(jìn)行定向。圖2以示意方式來表示根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的移動(dòng)X射線單元的體系結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的移動(dòng)X射線單元包括高壓電源，該電力供應(yīng)裝置優(yōu)選地適于在合適的X射線管中生成50_75kV的X射線；冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)在使用期間冷卻X射線管；以及控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)在使用期間控制X射線單元的子單元的電子參數(shù)和電氣參數(shù)。圖20示意地示出控制系統(tǒng)21和X射線施加器22的主要單元?？刂葡到y(tǒng)21優(yōu)選地包括硬接線用戶界面21a，用于開啟和關(guān)閉高壓電源21b。優(yōu)選地，高壓電源21b包括高壓發(fā)生器21c,其具有改進(jìn)的上升和下降(ramp-up andramp-down)的特性。優(yōu)選地,上升時(shí)間在IOOms的量值上。硬接線界面21a也可以布置成在高壓發(fā)生器開啟的情形下自動(dòng)開啟冷卻系統(tǒng)21d。另外，冷卻系統(tǒng)21包括主控制器21e，該主控制器布置成控制使用期間X射線施加器的劑量輸送。該主控制器21e設(shè)置有主計(jì)數(shù)器，該主計(jì)數(shù)器適于記錄X射線輻射初始化之后流逝的時(shí)間。然后，在達(dá)到預(yù)定劑量的情形下，主計(jì)數(shù)器自動(dòng)關(guān)閉供給至X射線管的高壓電源?？梢岳斫獾氖?，預(yù)定劑量至少依賴于所生成的X射線能量以及劑量率，其中可以事先校準(zhǔn)該依賴性。如果主控制器可以利用對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，則可以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)闹鲃┝枯斔涂刂?。?yōu)選地，提供副控制器21f，用于啟用劑量輸送控制的獨(dú)立回路。副控制器可以連接于劑量計(jì)，該劑量計(jì)在準(zhǔn)直器之前于X射線場中容納在X射線施加器內(nèi)側(cè)。因此，劑量計(jì)在考慮高壓電源的上升和下降期間劑量變化的情況下，提供有關(guān)實(shí)際劑量輸送的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，控制系統(tǒng)還包括安全控制器21g，該安全控制器適于比較來自主控制器21e和副控制器21f的讀數(shù)，用于觸發(fā)其中已輸送有所希望劑量的高壓發(fā)生器21c關(guān)閉。附加地或替代地，安全控制器21g可接線至防護(hù)緊急停止裝·置、門互鎖裝置以及發(fā)生器互鎖裝置。X射線施加器22可優(yōu)選地包括下面特征-X射線管22a，設(shè)定成容納在外殼(屏蔽件)22k中。根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明，X射線管具有大約4-lOcm的靶-準(zhǔn)直器距離，優(yōu)選地是大約5-6cm。X射線施加器還可包括線束硬化過濾器22b，該線束硬化過濾器被選擇為截取低能輻射；以及線束平整過濾器22c，該線束平整過濾器被設(shè)計(jì)為截取X射線束的一部分，用于在X射線施加器出射表面附近產(chǎn)生基本平整的線束輪廓。此外，X射線施加器22可包括一個(gè)或多個(gè)準(zhǔn)直器，這些準(zhǔn)直器布置成限定治療線束的幾何結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，使用一組準(zhǔn)直器，例如具有I、I. 5、2、2. 5、3、3. 5、4、4. 5、5cm的直徑的一組準(zhǔn)直器。可以理解的是，即使討論了圓形準(zhǔn)直器，但是任何形狀的準(zhǔn)直器、就像方形、橢圓形或定制型形狀的準(zhǔn)直器也是可以的。發(fā)現(xiàn)，X射線施加器22設(shè)置有自動(dòng)準(zhǔn)直器探測部件22f是有利的，該探測部件適于自動(dòng)地發(fā)信號(hào)告知被使用的是哪個(gè)準(zhǔn)直器。優(yōu)選地，使用阻抗感測，其中每個(gè)準(zhǔn)直器設(shè)置有至少一雙突部，用于與設(shè)置在準(zhǔn)直器容座中的阻抗路徑橋接。容座由此產(chǎn)生的電阻構(gòu)成代表被使用準(zhǔn)直器的信號(hào)。X射線施加器22還優(yōu)選地包括內(nèi)置溫度傳感器，該溫度傳感器適于發(fā)送關(guān)于X射線管和/或其屏蔽件溫度的信號(hào)。來自溫度傳感器的信號(hào)由控制系統(tǒng)來接收，該控制系統(tǒng)執(zhí)行對(duì)該信號(hào)的分析。如果測量出的溫度提升到允許水平以上，則生成警報(bào)信號(hào)?？蛇x地，可提供給予高壓發(fā)生器的切斷信號(hào)。X射線施加器22還包括輻射傳感器22h，該輻射傳感器布置在外殼22k的內(nèi)側(cè)，用于探測由X射線管實(shí)際輸送的X射線輻射。優(yōu)選地，出于安全原因，X射線施加器22還包括非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器22i，該非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器被布置成記錄至少X射線管的操作參數(shù)。此外，為了加強(qiáng)輻射安全性，X射線施加器22可設(shè)置有輻射指示器22 j，該輻射指示器被布置成考慮X射線管的開/關(guān)情況而向用戶和/或患者提供視覺和/或音頻輸出?？梢岳斫獾氖?，輻射指示器22j可包括多個(gè)分布式信號(hào)發(fā)送裝置。優(yōu)選地，至少一個(gè)信號(hào)發(fā)送部件、例如發(fā)光二極管(LED)與X射線施加器22相關(guān)。更優(yōu)選地，信號(hào)發(fā)送裝置設(shè)置在X射線施加器22上。圖3以示意方式來表示根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的X射線單元的X射線施加器的橫截面的實(shí)施例。X射線施加器30包括外殼36，該外殼容納設(shè)置有外部屏蔽件35a的X射線管組件35。X射線施加器30還包括靶45，該靶布置成發(fā)射具有縱向傳播軸線45a的X射線束?？梢岳斫獾氖?，靶可以具體化為圓柱形陽極上的基本平整平板。優(yōu)選地，陽極的縱向軸線平行于X射線施加器30的縱向軸線。根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明，設(shè)置在陽極上的靶與準(zhǔn)直器33之間的距離在4-lOcm的范圍內(nèi)，優(yōu)選地是大約5至6cm。此種相對(duì)較短的靶-準(zhǔn)直器距離有利地用于產(chǎn)生具有充分狹窄半影(對(duì)于20/80%的線來說是I. 5-1. 8mm)和較好的線束平整度的X射線束。還可以理解的是，靶-準(zhǔn)直器的距離引用為靶的外表面和準(zhǔn)直器33的中間平面之間的距離。X射線施加器30還包括過濾器39，該過濾器用于硬化從靶45發(fā)射的X射線束；線束平整過濾器40，該線束平整過濾器用于平整線束輪廓；以及準(zhǔn)直器33，該準(zhǔn)直器可插入在準(zhǔn)直器容座41中。為了防止X射線管在使用中過熱，提供冷卻系統(tǒng)34，該冷卻系統(tǒng)有利地布置在X射線管35和與X射線管35的表面接觸的屏蔽件35a之間的空間中。使用管道31來提供合適的冷卻劑。優(yōu)選地，冷卻劑是循環(huán)的并且可涉及水或加壓氣體。X射線施加器30可包括溫度傳感器37。X射線組件30還包括合適的輻射探測器38，且該輻射探測器連接至輻射指示器43。優(yōu)選地，由輻射探測器38采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元44中。為了保護(hù)X射線施加器30的X射線出射表面不受患者自身的污染，提供施加器帽42，以至少覆蓋X射線施加器30的出射表面。優(yōu)選地，施加器帽足夠厚以完全截取從X射線施加器發(fā)射的二次電子。圖4以示意方式來表示設(shè)置有施加器帽的圖3所示X射線施加器的實(shí)施例。施加器帽42優(yōu)選地由可透過X射線的材料制成，例如玻璃、塑料或陶瓷材料。尤其是，當(dāng)X射線施加器包括被設(shè)定為至少部分地描繪X射線場的光源時(shí)，施加器帽的材料對(duì)于由光源發(fā)射的光的波長來說具有至少50%的透明度。優(yōu)選地，施加器帽由PVDF(聚偏氟乙烯)制造而成且在橫貫窗口部分大約為
O.4-0. 7mm、優(yōu)選地是O. 6mm厚，并且具有大約為I. 75-1. 8、優(yōu)選地是為I. 78的密度。替代地，施加器帽橫貫窗口部分可以是O. 3-0. 6_、優(yōu)選地是O. 5mm厚，密度大約為1.30-1.45、優(yōu)選地是I. 39，并且由PPSU (聚亞苯基砜)制造而成。發(fā)現(xiàn)這些材料特別合適，因?yàn)樗鼈冊(cè)赬射線的影響下穩(wěn)定，并且適于不同類型的殺菌處理，諸如化學(xué)殺菌或高溫下殺菌。即使用金屬來制造施加器帽并非優(yōu)選的，但也是可以的。在后者情形，可以對(duì)施加器帽進(jìn)行消毒，但是優(yōu)選地使用一次性施加器帽。在圖4的視圖50中，可以看出X射線施加器51的外直徑可大于由施加器帽42覆蓋的出口部分的外直徑。即使該實(shí)施例對(duì)于使X射線施加器的整個(gè)重量最小化是優(yōu)選的，但是出口部分具有與X射線施加器51的本體相同的尺寸也是可以的。圖5以示意方式來表示根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的另一方面的帽的另一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，包括出射表面62的X射線施加器60設(shè)置有可交替的、優(yōu)選地是一次性的施加器帽64,該帽64以多種方式附連于X射線施加器60。例如可使用維可牢(Velcro)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)可釋放附連。替代地，帽64可設(shè)置有粘附劑，就像自膠合帶等等。替代地，帽64可設(shè)置有突部或空腔，這些突部或孔腔布置成與X射線施加器60的相應(yīng)空腔或突部配合使用，用于固定于X射線施加器。根據(jù)實(shí)用新型發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例，帽64沿橫向延伸得比X射線施加器的出射表面62更遠(yuǎn)，藉此形成同心空腔64a?？梢岳斫獾氖牵鲇趯?shí)用目的，可以使帽，在不會(huì)干擾出射表面的區(qū)域中設(shè)有一個(gè)或多個(gè)隔室。例如，橫向區(qū)域64a可用于容納例如LED的光源66以及例如電池的便攜式電源。帽64的中心部分設(shè)置有小開口 68，從而允許光源生成的光沿著X射線施加器60的中心軸線69傳播。這樣，帽64設(shè)置有對(duì)準(zhǔn)裝置，以便于使X射線施加器60在使用之前適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)。替代地，帽64可設(shè)置有光線可從中穿過的透明區(qū)域。這有利地保持在X射線施加器的出射表面62之上的完全覆蓋。圖6以示意方式來表示根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的移動(dòng)X射線單元的另一實(shí)施例。X射線管100具有本體102，該本體在一端封裝X射線穿過的端窗104。端窗由鈹金屬薄片制成。施加器帽106覆蓋端窗104，以提供針對(duì)窗口損壞的保護(hù)以及針對(duì)金屬毒性效應(yīng)的保護(hù)。施加器帽106優(yōu)選地由塑性材料制成。在管本體102中，靶108處于離準(zhǔn)直器1304_10cm之間的位置處，優(yōu)選地在離準(zhǔn)直器1304-6cm的位置處(參見圖6，橫截面F-F)。靶由鎢金屬制成并且提供所希望的X射線光譜。靶的鎢梢端裝配在大陽極組件110上，該大陽極組件還用于將靶中X射線生成所產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)出去。大多數(shù)陽極組件由銅制成。陰極112定位成在端窗附近稍微偏離軸線。從陰極發(fā)射的電子因?yàn)殛帢O和陽極之間的電勢差(在該情形大約設(shè)定為70kV)而得以加速經(jīng)過間隙并射向靶，這些電子將撞擊靶并且以已知方式促使X射線生成。從靶108發(fā)射的X射線在穿過準(zhǔn)直器130和施加器帽106上的出射表面124之前穿過線束硬化過濾器122。準(zhǔn)直器130可容納在合適的準(zhǔn)直器容座128中。陽極組件110裝配在本體102中并且與其電絕緣。多種已知技術(shù)和材料中的一種可以用于在陽極和本體102之間提供所希望水平的絕緣。本領(lǐng)域還已知的是，X射線的產(chǎn)生會(huì)生成大量廢熱，因此有必要冷卻管以便將其維持在安全的溫度。在本領(lǐng)域已知并使用各種冷卻機(jī)構(gòu)。在該實(shí)施例中，通過受迫圍繞陽極區(qū)域的冷卻水來冷卻管。冷卻水通過導(dǎo)管116進(jìn)入管的后部并且通過第二導(dǎo)管118離開。水冷卻回路是閉合環(huán)路，水在回到管之前離開通過遠(yuǎn)程冷卻器(未示出)來冷卻的管組件。替代地，油或者其它液體可以用于冷卻介質(zhì)。還已知的是，在一些應(yīng)用中，加壓氣體用作有效冷卻劑。本領(lǐng)域已知的是，X射線沿著所有方向生成和發(fā)射，由管102的本體以及其它內(nèi)部部件引起的屏蔽會(huì)趨于將從管的本體發(fā)射的輻射量減到最小值，而大部分輻射從端窗發(fā)射。由本體提供的屏蔽厚度設(shè)計(jì)成提供操作者安全使用所需的至少最低屏蔽水平。高壓電纜組件120連接至陽極組件110。高壓電纜組件連接至柔性電纜裝置(未示出)，而該柔性電纜裝置還連接至高壓電源。輻射探測器114置于從靶108發(fā)射并且穿過端窗104的X射線束路徑的外側(cè)。該探測器可以是任何已知形式的輻射探測器。在該實(shí)施例中，該探測器是連接至放大器的已知形式的合適輻射硬化半導(dǎo)體。輻射探測器114探測管102何時(shí)工作和何時(shí)發(fā)射X射線。來自探測器的輸出連接至控制單元，來自該控制單元的輸出信號(hào)可用于提供管是否處于工作的光學(xué)指示。用這種方法來提供X射線探測器，該探測器用于探測管開啟還是關(guān)閉。為了進(jìn)一步校準(zhǔn)輻射探測器114，可以確定和計(jì)算在治療期間施加給患者的X射線劑量。用這種方法，可以具有實(shí)時(shí)的劑量測定測量系統(tǒng)，其中可以精確地確定所施加的輻射劑量。當(dāng)劑量率為已知時(shí)，在治療期間可以修改治療計(jì)劃。這是有利的，因?yàn)榭梢苑浅＞_并且謹(jǐn)慎地控制所施加的X射線劑量。為了將管102精確地放置在腫瘤上方，可以使用腫瘤照明裝置。腫瘤照明裝置包括多個(gè)光源126，這些光源在端窗附近布置在管的周緣周圍。當(dāng)使用時(shí)，光源照射在患者皮膚上。由于光源126定位在管本體102周緣的周圍，因而在距離管端部的較短距離處它們會(huì)產(chǎn)生光環(huán)，而該光環(huán)內(nèi)部具有尖銳的截?cái)?cut off)。這樣，光源在管本體102上的位置產(chǎn)生陰影。該陰影環(huán)用于指示在X射線管開啟時(shí)將要經(jīng)受輻射的區(qū)域。可以理解的是，環(huán)內(nèi)的區(qū)域并不是完全黑的；周圍的光能夠進(jìn)入陰影區(qū)域。 優(yōu)選的是，光源126是白的LED，其足夠亮來清楚地照亮目標(biāo)區(qū)域，而不會(huì)生成顯 著的熱量并且具有較長的壽命。降低熱量生成是重要的，這是由于光源緊靠患者的皮膚，因此使對(duì)皮膚造成燒傷或其它損害的危險(xiǎn)最小化是重要的。其它顏色的LED也可以使用。替代地，可以使用其它光源，諸如已知的白熾燈或甚至是通過光纖電纜連接至環(huán)的遠(yuǎn)程光源?？梢岳斫獾氖?，當(dāng)之前討論的X射線施加器設(shè)置有施加器帽時(shí)，照明部件126特別有利，因?yàn)閺腦射線管102內(nèi)側(cè)發(fā)射的光在離開施加器帽時(shí)會(huì)過于擴(kuò)散。發(fā)現(xiàn)足以使用X射線施加器由橫向照明裝置126生成的陰影，如同在放射治療的領(lǐng)域中，使用圍繞目標(biāo)區(qū)域的諸如O. 5-lcm的實(shí)際邊緣。還可以校準(zhǔn)X射線施加器的中心軸線和由照明裝置126輸送的線束之間的距離。這樣，可首先將X射線施加器與線束一起定位在目標(biāo)區(qū)域的中心，然后使X射線施加器沿著已知距離平移。盡管上面已經(jīng)對(duì)具體實(shí)施例進(jìn)行描述，但可以理解的是，本實(shí)用新型發(fā)明能以除了描述以外的其它方式進(jìn)行實(shí)踐。上面描述只是示意性的，并不局限于此。因此，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說已知的是，在不脫離下面所述權(quán)利要求保護(hù)范圍的情況下，可以對(duì)之前所述的本實(shí)用新型發(fā)明進(jìn)行修改。
權(quán)利要求1.一種移動(dòng)X射線單元，包括基體，所述基體用于容納控制單元和電源，且所述移動(dòng)X射線單元還包括鉸接式可移置臂，所述鉸接式可移置臂支承設(shè)置有X射線管的X射線施加器，并且所述X射線施加器包括X射線束在使用中穿過其中的出射表面以及至少覆蓋所述出射表面的施加器帽。
2.如權(quán)利要求I所述的X射線單元，其特征在于，所述施加器帽是基本平整的。
3.如權(quán)利要求2所述的X射線單元，其特征在于，所述施加器帽設(shè)置有用于連接至所述X射線施加器的連接裝置。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線單元，其特征在于，所述施加器帽比所述出射表面延伸得更遠(yuǎn)，并且所述施加器帽在所述出射表面外側(cè)包括用于容納光源的空間，所述施加器帽還設(shè)置有光學(xué)透明區(qū)域或中心開口，用以允許由所述光源生成的光通過所述光學(xué)透明區(qū)域或中心開口傳播。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線單元，其特征在于，還包括用于生成X射線束的靶以及用于對(duì)所生成的X射線束進(jìn)行定形的準(zhǔn)直器，且所述靶和所述準(zhǔn)直器之間的距離在4到IOcm之間的范圍內(nèi)。
6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線單元，其特征在于，所述靶和所述準(zhǔn)直器容納在具有縱向軸線的大致圓柱形X射線管中，且所述X射線束的傳播方向基本平行于所述縱向軸線。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線單元，其特征在于，所述靶設(shè)置在陽極上，所述陽極布置成與所述X射線管的縱向軸線基本同軸。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線單元，其特征在于，所述施加器帽適于截取從所述X射線施加器發(fā)射的二次電子，優(yōu)選地，所述施加器帽的厚度在O. 3-0. 7mm之間。
9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線單元，其特征在于，所述施加器帽由玻璃、塑料、陶瓷或金屬材料制成。
10.如權(quán)利要求1-4以及5-9中任一項(xiàng)所述的X射線單元，其特征在于，還包括布置在所述X射線施加器中用于描繪所述X射線束的光源，其中所述施加器帽對(duì)于由所述光源生成的光的波長來說是至少50%透明的。
11.一種用于X射線單元的施加器帽，所述X射線單元包括容納在X射線施加器中的X射線管，且所述X射線施加器包括被設(shè)定為朝向患者引導(dǎo)的出射表面，所述施加器帽被布置成用于至少覆蓋所述出射表面。
12.如權(quán)利要求11所述的施加器帽，其特征在于，所述施加器帽沿所述線束的傳播方向的厚度足以基本消除來自所述X射線束的電子污染，優(yōu)選地所述厚度在O. 3-0. 7mm之間。
13.如權(quán)利要求11或12中任一項(xiàng)所述的施加器帽，其特征在于，所述X射線施加器包括用于描繪所述X射線束的光源，所述施加器帽由如下材料制成所述材料對(duì)于由所述光源生成的光的波長來說是至少50%透明的。
14.如權(quán)利要求11-13中任一項(xiàng)所述的施加器帽，其特征在于，所述施加器帽在所述出射表面外側(cè)設(shè)置有用于容納光源的空間，所述施加器帽還設(shè)置有中心開口，用以允許由所述光源生成的光通過所述中心開口傳播。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種移動(dòng)X射線單元及其施加器帽。移動(dòng)X射線單元(10)，包括基體(2)，該基體用于容納控制單元和電源，并且該移動(dòng)X射線單元還包括鉸接式可移置臂(4a)，該可移置臂支承設(shè)置有X射線管的X射線施加器(4)，X射線施加器包括X射線束在使用中穿過其中的出射表面以及至少覆蓋出射表面的施加器帽。
文檔編號(hào)A61N5/10GK202715138SQ20112058000
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
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