融合pet-ct功能的高能放射治療系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種融合PET-CT功能的高能放射治療系統(tǒng)，屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域。其中，該融合PET-CT功能的高能放射治療系統(tǒng)包括用于對患者進(jìn)行放射治療的高能加速器；用于獲得患者圖像的正電子發(fā)射斷層掃描-計(jì)算機(jī)體層顯像PET-CT成像裝置；用于連接所述高能加速器與所述PET-CT成像裝置的連接裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案可以實(shí)現(xiàn)對腫瘤的放射治療技術(shù)的精準(zhǔn)的照射位置和精準(zhǔn)的劑量給予，并實(shí)現(xiàn)精確的三維生物適形調(diào)強(qiáng)放療。
【專利說明】融合PET-CT功能的高能放射治療系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別是指一種融合PET-CT功能的高能放射治療系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，腫瘤的放射治療技術(shù)已進(jìn)入精確的時代，即精準(zhǔn)的照射位置和精準(zhǔn)的劑量給予，因此產(chǎn)生了當(dāng)今放射治療領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的圖像引導(dǎo)放射治療技術(shù)IGRT(Image-Guided Radio Therapy)和調(diào)強(qiáng)放射治療技術(shù) IMRT (Intensity-Modulated RadioTherapy),這兩項(xiàng)放射治療新技術(shù)的應(yīng)用大大提高了放射治療水平，因此它們被稱為20世紀(jì)放射治療技術(shù)革命性的變化。
[0003]但從幾十年臨床應(yīng)用實(shí)踐并從統(tǒng)計(jì)意義結(jié)果分析，這種技術(shù)上的革命性變化，并沒有帶來腫瘤治療效果或腫瘤局部控制率方面產(chǎn)生革命性的變化或提高。這主要是因?yàn)椋鲜鰞身?xiàng)技術(shù)是基于腫瘤精確的物理位置和物理劑量的準(zhǔn)確分布而言，并沒有考慮腫瘤患者個體的生物學(xué)方面(代謝、乏氧、射線敏感性)的特性和差異。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種融合PET-CT功能的高能放射治療系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對腫瘤的放射治療技術(shù)的精準(zhǔn)的照射位置和精準(zhǔn)的劑量給予，并實(shí)現(xiàn)精確的三維生物適形調(diào)強(qiáng)放療。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供技術(shù)方案如下:
[0006]一方面，提供一種融合PET-CT功能的高能放射治療系統(tǒng)，包括:
[0007]用于對患者進(jìn)行放射治療的高能加速器；
[0008]用于獲得患者圖像的正電子發(fā)射斷層掃描-計(jì)算機(jī)體層顯像PET-CT成像裝置；
[0009]用于連接所述高能加速器與所述PET-CT成像裝置的連接裝置。
[0010]進(jìn)一步地，所述高能加速器包括:
[0011]固定底座；
[0012]設(shè)置在所述固定底座上，可沿所述固定底座的內(nèi)置軸承旋轉(zhuǎn)的C型臂機(jī)架；
[0013]固定在所述C型臂機(jī)架上的高能加速器放射治療頭。
[0014]進(jìn)一步地，所述連接裝置包括:
[0015]分別對稱安裝在所述C型臂機(jī)架兩邊、與所述C型臂機(jī)架的垂直部分固定連接的兩個水平方向的連接軸。
[0016]進(jìn)一步地，所述PET-CT成像裝置包括:
[0017]分別設(shè)置在所述兩個連接軸上的兩個PET探頭；
[0018]動力傳動模塊，用于帶動所述PET探頭在所述連接軸上移動。
[0019]進(jìn)一步地，所述連接裝置包括:
[0020]固定安裝在所述C型臂機(jī)架的水平部分上的水平方向的導(dǎo)軌以及位于所述導(dǎo)軌上的滑塊。[0021]進(jìn)一步地，所述PET-CT成像裝置包括:
[0022]固定在所述滑塊上的PET探頭；
[0023]動力傳動模塊，用于帶動所述PET探頭在所述導(dǎo)軌上滑動。
[0024]進(jìn)一步地，所述高能加速器為產(chǎn)生能量在45M電子伏以上的直線加速器。
[0025]進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括:
[0026]設(shè)置在所述固定底座上的CBCT或IGRT平板探測器。
[0027]本發(fā)明的實(shí)施例具有以下有益效果:
[0028]上述方案中，高能放射治療系統(tǒng)包括有高能加速器和PET-CT成像裝置，高能加速器發(fā)射的高能X射線照射患者時，在殺死腫瘤細(xì)胞的同時，能夠激發(fā)組織的氧16，碳12產(chǎn)生正電子發(fā)射核氧15，碳11等，此時可以采用PET-CT成像裝置進(jìn)行掃描顯像，確定X射線照射的位置和照射的劑量分布，實(shí)現(xiàn)了治療與活體生物學(xué)驗(yàn)證和生物效應(yīng)分析同時進(jìn)行，也可以實(shí)現(xiàn)生物學(xué)圖像引導(dǎo)的放射治療，從而真正意義上實(shí)現(xiàn)精確的三維生物適形調(diào)強(qiáng)放療和驗(yàn)證。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的聞能放射治療系統(tǒng)的后視不意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的聞能放射治療系統(tǒng)的側(cè)視不意圖；
[0031]圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的聞能放射治療系統(tǒng)的側(cè)視不意圖。
[0032]附圖標(biāo)記`
[0033]I高能加速器放射治療頭
[0034]2固定底座
[0035]3PET 探頭
[0036]4內(nèi)置軸承
[0037]5連接軸
[0038]6C型臂機(jī)架
[0039]7 導(dǎo)軌
[0040]8動力傳動模塊
[0041 ]9CBCT或IGRT平板探測器
【具體實(shí)施方式】
[0042]為使本發(fā)明的實(shí)施例要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0043]現(xiàn)有的IGRT和MRT這兩項(xiàng)放射治療技術(shù)是基于腫瘤精確的物理位置和物理劑量的準(zhǔn)確分布而言，并沒有考慮腫瘤患者個體的生物學(xué)方面(代謝、乏氧、射線敏感性)的特性和差異。如果能在IGRT和MRT這兩項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)上從腫瘤患者個體的生物學(xué)角度對照射的位置和劑量給予驗(yàn)證以及在照射后的生物學(xué)效應(yīng)方面給予研究和評價(jià)，即從生物革巴區(qū)(Biological target volume, BTV)及生物適形調(diào)強(qiáng)放射治療(Biological IMRT,Bio-1MRT)方面研究腫瘤的放射治療，必將使腫瘤的放射治療技術(shù)上一個新臺階。
[0044]PET-CT (Positron Emission Computed Tomography-computed tomography,正電子發(fā)射斷層掃描-計(jì)算機(jī)體層顯像)將CT與PET融為一體，由CT提供病灶的精確解剖定位，而PET提供病灶詳盡的功能與代謝等分子信息，具有靈敏、準(zhǔn)確、特異及定位精確等特點(diǎn)，一次顯像可獲得全身各方位的斷層圖像，可一目了然的了解全身整體狀況，達(dá)到早期發(fā)現(xiàn)病灶和診斷疾病的目的。
[0045]本發(fā)明的實(shí)施例針對現(xiàn)有技術(shù)中僅考慮基于腫瘤精確的物理位置和物理劑量的準(zhǔn)確分布，不能有效地提高腫瘤治療效果的問題，提供一種融合PET-CT功能的高能放射治療系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對腫瘤的放射治療技術(shù)的精準(zhǔn)的照射位置和精準(zhǔn)的劑量給予，并實(shí)現(xiàn)精確的三維生物適形調(diào)強(qiáng)放療。
[0046]該P(yáng)ET-CT功能的高能放射治療系統(tǒng)包括用于對患者進(jìn)行放射治療的高能加速器和固定在高能加速器的機(jī)架上、被配置成獲得患者圖像的正電子發(fā)射斷層掃描-計(jì)算機(jī)體層顯像PET-CT成像裝置，還包括用于連接所述高能加速器與所述PET-CT成像裝置的連接
裝置。。
[0047]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明的融合PET-CT功能的高能放射治療系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)介紹:
[0048]實(shí)施例一:
[0049]如圖1和圖2所示，所述高能加速器包括:固定底座2 ;設(shè)置在所述固定底座2上，可沿所述固定底座2的內(nèi)置軸承4旋轉(zhuǎn)的C型臂機(jī)架6 ；以及固定在所述C型臂機(jī)架6上的高能加速器放射治療頭I。此外，在固定底座2上還可安裝有CBCT或IGRT平板探測器。
[0050]其中，連接裝置包括:
[0051]分別對稱安裝在所述C型臂機(jī)架6兩邊、與所述C型臂機(jī)架6的垂直部分固定連接的兩個水平方向的連接軸5。
[0052]本實(shí)施例中，PET-CT成像裝置為開環(huán)式結(jié)構(gòu)，所述PET-CT成像裝置包括對稱安裝在連接軸5上的兩個PET探頭3，在動力傳動模塊的作用下，PET探頭3可沿連接軸5左右移動，以便對患者進(jìn)行采集圖像。
[0053]進(jìn)一步地，本實(shí)施例的高能加速器可以為產(chǎn)生能量在45Μ電子伏以上的直線加速器，即LA45高能加速器。
[0054]在采用本發(fā)明的高能放射治療系統(tǒng)對患者進(jìn)行治療時，高能加速器發(fā)射的45MV高能X射線照射腫瘤病人，在殺死腫瘤細(xì)胞的同時，激發(fā)組織的氧16 (160)，碳12 (12C)產(chǎn)生正電子發(fā)射核氧15 (150)，碳11 (11C)等，患者在照射或治療后立即用PET-CT成像裝置進(jìn)行掃描顯像，確定X射線照射的位置和照射的劑量分布，實(shí)現(xiàn)了治療與活體(in-vivo)生物學(xué)驗(yàn)證和生物效應(yīng)分析同時進(jìn)行，也可以實(shí)現(xiàn)生物學(xué)圖像引導(dǎo)的放射治療(Bio-1GRT)，從而真正意義上實(shí)現(xiàn)精確的三維生物適形調(diào)強(qiáng)放射治療(Bio-MRT)和驗(yàn)證。
[0055]實(shí)施例二:
[0056]如圖1和圖3所示，所述高能加速器包括:固定底座2 ;設(shè)置在所述固定底座2上，可沿所述固定底座2的內(nèi)置軸承4旋轉(zhuǎn)的C型臂機(jī)架6 ；以及固定在所述C型臂機(jī)架6上的高能加速器放射治療頭I。此外，在固定底座2上還可安裝有CBCT或IGRT平板探測器。
[0057]其中，連接裝置包括:
[0058]固定安裝在所述C型臂機(jī)架6的水平部分上的水平方向的導(dǎo)軌7以及位于所述導(dǎo)軌7上的滑塊。[0059]本實(shí)施例中，PET-CT成像裝置的PET探頭3安裝在滑塊上，在動力傳動模塊8的作用下，PET探頭3可在導(dǎo)軌7上滑動，以便對患者進(jìn)行采集圖像。
[0060]其中，動力傳動模塊8可以安裝在C型臂機(jī)架6的垂直部分，還可以安裝在C型臂機(jī)架6的其他部分，只要方便對PET探頭進(jìn)行控制即可。
[0061]進(jìn)一步地，本實(shí)施例的高能加速器可以為產(chǎn)生能量在45M電子伏以上的直線加速器，即LA45高能加速器。
[0062]在采用本發(fā)明的高能放射治療系統(tǒng)對患者進(jìn)行治療時，高能加速器發(fā)射的45MV高能X射線照射腫瘤病人，在殺死腫瘤細(xì)胞的同時，激發(fā)組織的氧16 (160)，碳12 (12C)產(chǎn)生正電子發(fā)射核氧15 (150)，碳11 (11C)等，患者在照射或治療后立即用PET-CT成像裝置進(jìn)行掃描顯像，確定X射線照射的位置和照射的劑量分布，實(shí)現(xiàn)了治療與活體(in-vivo)生物學(xué)驗(yàn)證和生物效應(yīng)分析同時進(jìn)行，也可以實(shí)現(xiàn)生物學(xué)圖像引導(dǎo)的放射治療(Bio-1GRT)，從而真正意義上實(shí)現(xiàn)精確的三維生物適形調(diào)強(qiáng)放射治療(Bio-MRT)和驗(yàn)證。
[0063]本發(fā)明的高能放射治療系統(tǒng)采用LA45高能加速器45MV高能X射線與平板探測器組合，進(jìn)行圖像采集和處理，開發(fā)2維、3維圖像重建、配準(zhǔn)、融合，不僅實(shí)現(xiàn)IGRT和CBCT的技術(shù)，而且實(shí)現(xiàn)CT、PET等多模態(tài)圖像融合，從而使設(shè)備的功能更完善和強(qiáng)大；采用此高能放射治療系統(tǒng)，產(chǎn)生的45MV能量的X射線，可以激發(fā)卟啉類靶向藥物，產(chǎn)生氧自由基，從而不可逆的殺死癌細(xì)胞、白血病細(xì)胞和血管斑塊泡沫細(xì)胞，從而極其有效的治療癌癥、白血病和心腦血管疾病。并且通過PET-CT成像裝置進(jìn)行掃描顯像，確定X射線照射的位置和照射的劑量分布，可以實(shí)現(xiàn)從生物祀?yún)^(qū)(Biological target volume,BTV)以及腫瘤對高能X射線的生物學(xué)效應(yīng)方面對腫瘤實(shí)施生物適形調(diào)強(qiáng)放射治療(Biological IMRT, Bio-1MRT) 0
[0064]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。`
【權(quán)利要求】
1.一種融合PET-CT功能的高能放射治療系統(tǒng)，其特征在于，包括: 用于對患者進(jìn)行放射治療的高能加速器； 用于獲得患者圖像的正電子發(fā)射斷層掃描-計(jì)算機(jī)體層顯像PET-CT成像裝置； 用于連接所述高能加速器與所述PET-CT成像裝置的連接裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能放射治療系統(tǒng)，其特征在于，所述高能加速器包括: 固定底座； 設(shè)置在所述固定底座上，可沿所述固定底座的內(nèi)置軸承旋轉(zhuǎn)的C型臂機(jī)架； 固定在所述C型臂機(jī)架上的高能加速器放射治療頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高能放射治療系統(tǒng)，其特征在于，所述連接裝置包括: 分別對稱安裝在所述C型臂機(jī)架兩邊、與所述C型臂機(jī)架的垂直部分固定連接的兩個水平方向的連接軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高能放射治療系統(tǒng)，其特征在于，所述PET-CT成像裝置包括: 分別設(shè)置在所述兩個連接軸·上的兩個PET探頭； 動力傳動模塊，用于帶動所述PET探頭在所述連接軸上移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高能放射治療系統(tǒng)，其特征在于，所述連接裝置包括: 固定安裝在所述C型臂機(jī)架的水平部分上的水平方向的導(dǎo)軌以及位于所述導(dǎo)軌上的滑塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高能放射治療系統(tǒng)，其特征在于，所述PET-CT成像裝置包括: 固定在所述滑塊上的PET探頭； 動力傳動模塊，用于帶動所述PET探頭在所述導(dǎo)軌上滑動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能放射治療系統(tǒng)，其特征在于，所述高能加速器為產(chǎn)生能量在45M電子伏以上的直線加速器。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高能放射治療系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 設(shè)置在所述固定底座上的CBCT或IGRT平板探測器。
【文檔編號】A61B6/03GK103845068SQ201210495065
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月28日
【發(fā)明者】張圈世, 孫啟銀, 牛紹龍 申請人:北京大基康明醫(yī)療設(shè)備有限公司