專利名稱：一種旋轉(zhuǎn)式伽瑪射線輻射單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)用旋轉(zhuǎn)式伽瑪射線輻射單元，尤其是涉及具有多個(gè)固定分布規(guī)律放射源的可旋轉(zhuǎn)式的伽瑪射線輻射單元。
本實(shí)用新型是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種旋轉(zhuǎn)式伽瑪射線輻射單元，包括屏蔽體1、安裝在屏蔽體1內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)的源體2、安裝在源體2內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)的準(zhǔn)直體3，所述的屏蔽體1、源體2和準(zhǔn)直體3均為中空的半球體，在源體2上設(shè)有若干個(gè)放射源裝載腔21和射線通道22，所述放射源裝載腔21內(nèi)裝載有伽瑪放射源4，伽瑪放射源4發(fā)出的伽瑪射線通過射線通道22，從徑向?qū)?zhǔn)一個(gè)公共焦點(diǎn)5，公共焦點(diǎn)5位于輻射單元的中軸線上，在輻射單元中軸線上有一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的中心軸6，中心軸6以傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與源體2、準(zhǔn)直體3和動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8相聯(lián)接，其特征在于在源體2上設(shè)有多組放射源裝載腔21，每組內(nèi)又含有多個(gè)放射源裝載腔21，在緯度方向上放射源裝載腔分布在10°～50°之間，相鄰兩組相對應(yīng)放射源裝載腔的緯度呈等差數(shù)列分布，每組內(nèi)相鄰兩個(gè)放射源裝載腔的緯度也呈等差數(shù)列分布；在經(jīng)度方向上放射源裝載腔21分布在0°～360°內(nèi)，組的排布方向與組內(nèi)各放射源裝載腔的排布方向相反，相鄰兩組相對應(yīng)放射源裝載腔的經(jīng)度呈等差數(shù)列分布，每組內(nèi)相鄰兩放射源裝載腔的經(jīng)度也呈等差數(shù)列分布。
所述的一種旋轉(zhuǎn)式伽瑪射線輻射單元，在所述的準(zhǔn)直體3上設(shè)有與放射源裝載腔21相同分布規(guī)律的若干組準(zhǔn)直器31和一組屏蔽塞，準(zhǔn)直器31的中間為射線通道32，不同組準(zhǔn)直器射線通道的孔徑各不相同。在中心軸6外套有一中心軸套7，中心軸6的下端與準(zhǔn)直體3固定聯(lián)接，上端與動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8相聯(lián)接，中心軸套7下端與源體2固定聯(lián)接，上端通過單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)67與中心軸6相聯(lián)接。
上述一種旋轉(zhuǎn)式伽瑪射線輻射單元，其放射源裝載腔21的組數(shù)為2～15組，每組內(nèi)又含有2～25個(gè)放射源裝載腔，且放射源裝載腔的總數(shù)為16～50間能被組數(shù)2～15整除的整數(shù)，相鄰兩組相對應(yīng)放射源裝載腔的緯度等差為0.8°～2.5°，每組內(nèi)相鄰兩個(gè)放射源裝載腔的緯度等差為1.6°～20°，相鄰兩組相對應(yīng)放射源裝載腔的經(jīng)度等差為13.4°～179°，每組內(nèi)相鄰兩放射源裝載腔的經(jīng)度等差為2°～25°，所述組間經(jīng)度等差和組內(nèi)經(jīng)度等差，順時(shí)針排列時(shí)等差為正值，逆時(shí)針排列時(shí)等差為負(fù)值。
上述一種旋轉(zhuǎn)式伽瑪射線輻射單元，所述的中心軸套7上端和中心軸6相聯(lián)接的單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)67為滾柱式定向離合器。準(zhǔn)直體3上與放射源裝載腔21相同分布規(guī)律的準(zhǔn)直器31為4組，其孔徑分別為3毫米、6毫米、10毫米和14毫米。
所述的一種旋轉(zhuǎn)式伽瑪射線輻射單元，優(yōu)先選擇其放射源裝載腔(21)的組數(shù)為6，每組內(nèi)又含有5個(gè)放射源裝載腔，共有30個(gè)放射源裝載腔，相鄰兩組相對應(yīng)放射源裝載腔的緯度等差為1°，每組內(nèi)相鄰兩個(gè)放射源裝載腔的緯度等差為6°；組按順時(shí)針方向排列，組內(nèi)各放射源裝載腔(21)按逆時(shí)針排列，相鄰兩組相對應(yīng)放射源裝載腔的經(jīng)度等差為59°，每組內(nèi)相鄰兩放射源裝載腔的經(jīng)度等差為-6°。
本實(shí)用新型上述方案給出的放射源裝載腔(即放射源)的定位分布規(guī)律，是申請人通過計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)并經(jīng)過實(shí)踐逐步摸索形成，采用本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，只要緯度和經(jīng)度的等差選擇得當(dāng)，可以在有限的源體上最大限度地布置更多的放射源數(shù)目，每個(gè)放射源的活度更小，使得單束射線對正常組織損傷更??；還可以最大限度地實(shí)現(xiàn)相鄰放射源之間的距離更大、更合理，使得相鄰射線束之間的交叉部分更少，在實(shí)現(xiàn)對病灶組織有效治療的同時(shí)，最大限度地保護(hù)健康組織。
因?yàn)楸緦?shí)用新型上述方案給出了每個(gè)放射源的具體定位角度，從而便于加工、實(shí)現(xiàn)互換性，進(jìn)一步減小了加工成本。
屏蔽體1的形狀為空心半球體，內(nèi)部安裝源體2，其內(nèi)表面與源體2的外表面相配合，其作用在于防止源體2上的放射源4對環(huán)境的輻射。
源體2的形狀也為空心半球體，源體2的外表面與屏蔽體1的內(nèi)表面相吻合。源體2上按規(guī)律分布有30個(gè)放射源裝載腔21及射線通道22，放射源裝載腔內(nèi)安裝預(yù)準(zhǔn)直器23，預(yù)準(zhǔn)直器23中放有伽瑪射線放射源4，伽瑪射線放射源4發(fā)出的射線通過射線通道22對準(zhǔn)一個(gè)公共焦點(diǎn)5，焦點(diǎn)5位于輻射單元的中軸線上。源體2上設(shè)有若干組放射源裝載腔，每組內(nèi)又含有若干個(gè)放射源裝載腔，每相鄰兩組內(nèi)相對應(yīng)的放射源裝載腔緯度和經(jīng)度呈等差數(shù)列分布，每組內(nèi)相鄰兩放射源裝載腔緯度和經(jīng)度也分布呈等差數(shù)列分布，且組的分布方向和組內(nèi)各放射源裝載腔的分布方向相反?？紤]到源體體積、加工和源體上每個(gè)放射源劑量，以及放射源的回轉(zhuǎn)半徑和運(yùn)行軌跡的要求，上述各組數(shù)、組內(nèi)點(diǎn)數(shù)、緯度和經(jīng)度等差比較優(yōu)選的范圍為放射源裝載腔(21)的組數(shù)為2～15組，每組內(nèi)又含有2～25個(gè)放射源裝載腔，且放射源裝載腔的總數(shù)為16～50間能被組數(shù)2～15整除的整數(shù)，相鄰兩組相對應(yīng)放射源裝載腔的緯度等差為0.8°～2.5°，每組內(nèi)相鄰兩個(gè)放射源裝載腔的緯度等差為1.6°～20°，相鄰兩組相對應(yīng)放射源裝載腔的經(jīng)度等差為13.4°～179°，每組內(nèi)相鄰兩放射源裝載腔的經(jīng)度等差為2°～25°，所述組間經(jīng)度等差和組內(nèi)經(jīng)度等差，順時(shí)針排列時(shí)等差為正值，逆時(shí)針排列時(shí)等差為負(fù)值。這樣源體2上最多分布有50個(gè)放射源，最少分布有16個(gè)放射源，在10°～50°的緯度范圍內(nèi)，組間相對應(yīng)兩點(diǎn)緯度等差最小為0.8°、最大為2.5°；每組內(nèi)最少含有兩個(gè)放射源、最多含有25個(gè)放射源，則每組內(nèi)兩相鄰放射源間緯度等差最大為20°、最小為1.6°。源體2上分布放射源的組數(shù)最少為2、最多為25，則組間相鄰兩放射源經(jīng)度等差絕對值最大為179°、最小為13.4°；組內(nèi)每兩相鄰放射源的經(jīng)度等差絕對值最小為2°、最大為25°。其中最優(yōu)先的方案為源體2上設(shè)有30個(gè)放射源裝載腔，共分為6組，每組又含有5個(gè)放射源裝載腔，放射源裝載腔的編號從低緯度向高緯度按順時(shí)針方向依次為1、2、…、30，各組按順時(shí)針排布，組內(nèi)各點(diǎn)從低緯度到高緯度按逆時(shí)針排布，相鄰兩組上相對應(yīng)放射源裝載腔緯度等差設(shè)定為1°、經(jīng)度等差設(shè)定為+59°，則每組內(nèi)相鄰放射源裝載腔緯度等差為為6°，經(jīng)度等差為-6°。選取第一組第一點(diǎn)的起始緯度值為14°，則第二組第一點(diǎn)的緯度為14°+組間等差(+1°)＝15°，…，依次類推得出各組第一點(diǎn)的緯度值；第一組內(nèi)第二點(diǎn)的緯度為14°+組內(nèi)等差(+6°)＝20°，第二組第二點(diǎn)的緯度值為20°+組間等差(+1°)＝21°，或者為15°+組內(nèi)等差(+6°)＝21°，…，依次類推即可得出各組各點(diǎn)的緯度值；6組放射源裝載腔在經(jīng)度方向分布在0°～360°內(nèi)，選取第一組第一點(diǎn)經(jīng)度值為90°，則依順時(shí)針方向第二組第一點(diǎn)經(jīng)度值為90°+組間等差(+59°)＝149°，…，依次類推得出各組第一點(diǎn)經(jīng)度值；依逆時(shí)針方向，第一組第二點(diǎn)經(jīng)度值為90°+組內(nèi)等差(-6°)＝84°，則第二組第二點(diǎn)經(jīng)度值為84°+組間等差(+59°)＝143°，或者為149°+組內(nèi)等差(-6°)＝143°，…，依次類推得出各組各點(diǎn)經(jīng)度值。按照上述分布規(guī)律得出


圖1、圖2所示實(shí)施例的各放射源裝載腔的定位角度如圖4的列表。
準(zhǔn)直體3安裝在源體2的內(nèi)部，在準(zhǔn)直體上分布有與放射源裝載腔21相同分布規(guī)律的準(zhǔn)直器31共4組、屏蔽塞1組，準(zhǔn)直器中間為射線通道32，其孔徑分別為3mm、6mm、10mm和14mm，準(zhǔn)直器的孔徑根據(jù)不同的治療需要來選擇，當(dāng)不用時(shí)選用屏蔽塞以防止射線對環(huán)境污染。
如圖3所示，放射源裝載腔21內(nèi)安裝有預(yù)準(zhǔn)直器23，預(yù)準(zhǔn)直器23內(nèi)放置放射源4，該放射源可采用鈷(Co)，鈷放出的射線通過源體2上射線通道22和準(zhǔn)直器31中間的射線通道32對準(zhǔn)位于輻射單元中軸線上的焦點(diǎn)5，實(shí)現(xiàn)對病灶部位的治療。
沿輻射單元中軸線裝有一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的中心軸6，中心軸5外套有一個(gè)中心軸套6，中心軸5下端與準(zhǔn)直體3固定聯(lián)接，上端與動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8相聯(lián)接，中心軸套6下端與源體2固定聯(lián)接，中心軸套上端通過單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)67與中心軸6相聯(lián)接，單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)67選用滾柱式定向離合器，該離合器的爪輪固定在中心軸6上，套筒與中心軸套固定聯(lián)接，則中心軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，離合器接合帶動(dòng)套筒和中心軸套同步旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)源體和準(zhǔn)直體同步旋轉(zhuǎn)；當(dāng)中心軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，離合器分離，準(zhǔn)直體旋轉(zhuǎn)而源體不動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)直器31孔徑或者屏蔽塞的選擇。
本實(shí)用新型上述實(shí)施例以緯度最低點(diǎn)為第一點(diǎn)，該點(diǎn)所在的組為第一組，然后按照順時(shí)針方向依次為第二組、第三組、…；在每組中以緯度最低點(diǎn)為每組的第一點(diǎn)，然后按照緯度從低到高依次為一組內(nèi)的第二點(diǎn)、第三點(diǎn)，…；相對應(yīng)點(diǎn)是指不同組中編號相連的點(diǎn)。
上述實(shí)施例只在于對本實(shí)用新型的理解，不視為對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的基礎(chǔ)上作出的任何變通的、不經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)的方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型以權(quán)利要求所述的方案為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)式伽瑪射線輻射單元，包括屏蔽體(1)、安裝在屏蔽體(1)內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)的源體(2)、安裝在源體(2)內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)的準(zhǔn)直體(3)，所述的屏蔽體(1)、源體(2)和準(zhǔn)直體(3)均為中空的半球體，在源體(2)上設(shè)有若干個(gè)放射源裝載腔(21)和射線通道(22)，所述放射源裝載腔(21)內(nèi)裝載有伽瑪放射源(4)，伽瑪放射源(4)發(fā)出的伽瑪射線通過射線通道(22)，從徑向?qū)?zhǔn)一個(gè)公共焦點(diǎn)(5)，公共焦點(diǎn)(5)位于輻射單元的中軸線上，在輻射單元中軸線上有一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的中心軸(6)，中心軸(6)以傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與源體(2)、準(zhǔn)直體(3)和動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)相聯(lián)接，其特征在于在源體(2)上設(shè)有多組放射源裝載腔(21)，每組內(nèi)又含有多個(gè)放射源裝載腔(21)，在緯度方向上放射源裝載腔分布在10°～50°之間，相鄰兩組相對應(yīng)放射源裝載腔的緯度呈等差數(shù)列分布，每組內(nèi)相鄰兩個(gè)放射源裝載腔的緯度也呈等差數(shù)列分布；在經(jīng)度方向上放射源裝載腔(21)分布在0°～360°內(nèi)，組的排布方向與組內(nèi)各放射源裝載腔的排布方向相反，相鄰兩組相對應(yīng)放射源裝載腔的經(jīng)度呈等差數(shù)列分布，每組內(nèi)相鄰兩放射源裝載腔的經(jīng)度也呈等差數(shù)列分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式伽瑪射線輻射單元，其特征在于在所述的準(zhǔn)直體(3)上設(shè)有與放射源裝載腔(21)相同分布規(guī)律的若干組準(zhǔn)直器(31)和一組屏蔽塞，準(zhǔn)直器(31)的中間為射線通道(32)，不同組準(zhǔn)直器射線通道的孔徑各不相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種旋轉(zhuǎn)式伽瑪射線輻射單元，其特征在于在中心軸(6)外套有一中心軸套(7)，中心軸(6)的下端與準(zhǔn)直體(3)固定聯(lián)接，上端與動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)相聯(lián)接，中心軸套(7)下端與源體(2)固定聯(lián)接，上端通過單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(67)與中心軸(6)相聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種旋轉(zhuǎn)式伽瑪射線輻射單元，其特征在于放射源裝載腔(21)的組數(shù)為2～15組，每組內(nèi)又含有2～25個(gè)放射源裝載腔，且放射源裝載腔的總數(shù)為16～50間能被組數(shù)2～15整除的整數(shù)，相鄰兩組相對應(yīng)放射源裝載腔的緯度等差為0.8°～2.5°，每組內(nèi)相鄰兩個(gè)放射源裝載腔的緯度等差為1.6°～20°，相鄰兩組相對應(yīng)放射源裝載腔的經(jīng)度等差為13.4°～179°，每組內(nèi)相鄰兩放射源裝載腔的經(jīng)度等差為2°～25°，所述組間經(jīng)度等差和組內(nèi)經(jīng)度等差，順時(shí)針排列時(shí)等差為正值，逆時(shí)針排列時(shí)等差為負(fù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種旋轉(zhuǎn)式伽瑪射線輻射單元，其特征在于所述的中心軸套(7)上端和中心軸(6)相聯(lián)接的單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(67)為滾柱式定向離合器。
6.、根據(jù)權(quán)利要求4所述一種旋轉(zhuǎn)式伽瑪射線輻射單元，其特征在于準(zhǔn)直體(3)上與放射源裝載腔(21)相同分布規(guī)律的準(zhǔn)直器(31)為4組，其孔徑分別為3毫米、6毫米、10毫米和14毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種旋轉(zhuǎn)式伽瑪射線輻射單元，其特征在于放射源裝載腔(21)的組數(shù)為6，每組內(nèi)又含有5個(gè)放射源裝載腔，共有30個(gè)放射源裝載腔，相鄰兩組相對應(yīng)放射源裝載腔的緯度等差為1°，每組內(nèi)相鄰兩個(gè)放射源裝載腔的緯度等差為6°；組按順時(shí)針方向排列，組內(nèi)各放射源裝載腔(21)按逆時(shí)針排列，相鄰兩組相對應(yīng)放射源裝載腔的經(jīng)度等差為59°，每組內(nèi)相鄰兩放射源裝載腔的經(jīng)度等差為-6°。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種醫(yī)用旋轉(zhuǎn)式伽瑪射線輻射單元，包括射線屏蔽體、源體和準(zhǔn)直體，源體上設(shè)有放射源和射線通道，放射源發(fā)出的射線通過射線通道，從徑向?qū)?zhǔn)一個(gè)公共焦點(diǎn)，在輻射單元的中軸線上還有一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的中心軸，源體上放射源設(shè)有多組，每組又含有多個(gè)，在緯度方向上分布在10°～50°之間，相鄰兩組相對應(yīng)點(diǎn)的緯度呈等差數(shù)列分布，每組內(nèi)相鄰兩點(diǎn)的緯度也呈等差數(shù)列分布；在經(jīng)度方向上分布在0°～360°內(nèi)，各組的排布方向與組內(nèi)各點(diǎn)的排布方向相反，相鄰兩組相對應(yīng)點(diǎn)的經(jīng)度呈等差數(shù)列分布，每組內(nèi)相鄰兩點(diǎn)的經(jīng)度也呈等差數(shù)列分布。從而最大限度地實(shí)現(xiàn)放射源之間空間距離最大，在實(shí)現(xiàn)治療的同時(shí)最大限度地保護(hù)健康組織。
文檔編號A61N5/10GK2590600SQ02290848
公開日2003年12月10日 申請日期2002年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月10日
發(fā)明者劉光武 申請人:深圳奧沃國際科技發(fā)展有限公司