專利名稱：一種用于電子線適形和調(diào)強(qiáng)放射治療的多葉準(zhǔn)直器葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)用放射治療設(shè)備，具體涉及一種用于電子線適形和調(diào)強(qiáng)放射治療中 的電子多葉準(zhǔn)直器葉片。
背景技術(shù)：
多葉準(zhǔn)直器是放射治療中用來產(chǎn)生適形和調(diào)強(qiáng)射野的機(jī)械運(yùn)動部件，通過驅(qū)動每 個葉片到一定位置，來形成治療所需的射野，多葉準(zhǔn)直器已經(jīng)逐漸成為醫(yī)用加速器治療準(zhǔn) 直器的標(biāo)準(zhǔn)配置。多葉準(zhǔn)直器葉片的厚度必須能夠阻擋大部分粒子而又盡量產(chǎn)生較小的其 他污染射線。葉片的寬度直接決定了多葉準(zhǔn)直器所組成的照射野與腫瘤靶區(qū)形狀的適形 度，葉片越薄適形度越好，但是會對射野邊緣處的劑量有很大影響，而且加工也較困難，造 價也高，因此必須作出一個合理的折中選擇。葉片端面對射野半影有很大影響，通常有兩種 設(shè)計類型弧形端面和直立端面。從多葉準(zhǔn)直器開始出現(xiàn)到現(xiàn)在，為適應(yīng)各種不同的功能和用途，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計就 一直在改進(jìn)、完善。例如，近些年來光子調(diào)強(qiáng)放射治療在腫瘤治療中得到比較廣泛的應(yīng)用， 它可以比較好的殺死腫瘤細(xì)胞，同時又能盡量減少射線對周圍正常組織或器官的傷害，它 采用的就是光子多葉準(zhǔn)直器。由于光子的強(qiáng)穿透力，光子多葉準(zhǔn)直器一般采用較厚的高原 子序數(shù)元素作為葉片材料，例如瓦里安公司生產(chǎn)的光子多葉準(zhǔn)直器葉片是6. 13cm厚度的 鎢，寬度是1cm，葉片端面形狀是具有特定曲率半徑的弧形端面。但是針對淺表腫瘤，例如乳腺癌、頭頸部治療等，光子調(diào)強(qiáng)放射治療不如電子調(diào)強(qiáng) 放射治療有優(yōu)勢。原來的光子多葉準(zhǔn)直器針對電子也不再適用。因?yàn)楦吣茈娮釉谳^厚的鎢 中產(chǎn)生的軔致輻射會造成輻射污染，對治療結(jié)果有很大影響，而且在實(shí)際電子治療中，由于 治療機(jī)頭與人體間的空間很有限，太厚的葉片不利于治療的實(shí)施。所以應(yīng)該使用專門的電 子多葉準(zhǔn)直器。

發(fā)明內(nèi)容
針對目前常用的光子多葉準(zhǔn)直器的局限性，本發(fā)明提供一種用于電子線適形和調(diào) 強(qiáng)放射治療的電子多葉準(zhǔn)直器的葉片。包括葉片的制作材料，葉片的厚度、寬度和端面形狀 的設(shè)計。


圖1是具有直立端面的電子多葉準(zhǔn)直器葉片標(biāo)號，1對應(yīng)葉片厚度，2對應(yīng)葉片的 端面形狀，為直立端面，3對應(yīng)葉片的寬度；圖2是具有斜面端面的電子多葉準(zhǔn)直器葉片標(biāo) 號，4對應(yīng)葉片的厚度，5對應(yīng)葉片的端面，為斜面端面，6對應(yīng)葉片的寬度；圖3是具有弧形 端面的電子多葉準(zhǔn)直器葉片，7對應(yīng)為葉片的厚度，8對應(yīng)為葉片的端面，為弧形端面，9對 應(yīng)為葉片的寬度。
具體實(shí)施例方式選用1.50cm到2cm范圍厚度的鎢作為電子多葉準(zhǔn)直器葉片的材料。具體的，選 擇鉛，鎢，銅和鐵4種材料作為電子多葉準(zhǔn)直器葉片的材料進(jìn)行模擬測試。選擇三種能量 6MeV, 14MeV，22MeV，分別代表低中高能量。表格1是對鉛，鎢，銅和鐵四種材料的測試結(jié)果， 即各個能量時，不同厚度材料對應(yīng)的水下某一深度處的劑量與對應(yīng)開野時的劑量之比。表1不同厚度材料在三種能量時分別對應(yīng)水下某一深度處的劑量與對應(yīng)開野時 的劑量之比(％) 從測試結(jié)果可以看出，鎢對電子的阻擋效果是最好的，并且厚度達(dá)到1.50cm后， 這些劑量之比結(jié)果對治療都是可以接受的，即已經(jīng)擋住了大部分電子。所以我們選擇鎢作 為電子多葉準(zhǔn)直器葉片的材料，并且厚度可以選擇1. 50cm到2. OOcm區(qū)間的任意值，即對應(yīng) 示意圖中的標(biāo)號1、4、7。葉片端面可以使用直立端面、斜面與射線中心軸呈3. 75度到60度范圍的斜面端 面和具有0. 75cm到0. 85cm范圍的曲率半徑的弧形端面。選擇3種電子多葉準(zhǔn)直器葉片端 面的形狀進(jìn)行測試直立端面；葉片端面為偏離電子束中心軸3. 75度的斜面端面；葉片端 面為半徑為1. 5cm的部分圓的弧形端面。主要通過觀察每個能量的電子束通過三種電子多 葉準(zhǔn)直器在水體模中形成的劑量半影來比較葉片端面形狀的優(yōu)劣。選擇ΡΜ/2(Ι作為評價半 影大小的一個指標(biāo)，己。/2(1是指水下某一深度處，80%劑量到20%劑量的劑量半影。測試結(jié) 果為能量為6MeV時，直立端面、斜面端面和弧形端面的電子多葉準(zhǔn)直器對應(yīng)的半影PS(I/2(I 分別是8. 2mm,9. 5mm,9. Imm ；能量為12MeV時，直立端面、斜面端面和弧形端面電子多葉準(zhǔn) 直器對應(yīng)的半影PS(1/2(1分別是7. 8mm, 8. 2mm, 8. Imm ；能量為20MeV時，直立端面、斜面端面和 弧型端面電子多葉準(zhǔn)直器對應(yīng)的半影&0/2(1分別是口· 5mm, 9. 6mm, 7. 4mm。測試結(jié)果顯示，三 種端面形狀對劑量半影的影響并無多大區(qū)別，所以我們認(rèn)為在電子多葉準(zhǔn)直器葉片的構(gòu)造 中，三種端面形狀都是可行的，對應(yīng)為示意圖中的標(biāo)號2、5、8。葉片寬度選擇0. 8cm到1. 2cm的范圍使得射野邊緣劑量相對準(zhǔn)確，有利于子野劑 量的準(zhǔn)確投放，對應(yīng)為示意圖中的標(biāo)號3、6、9。選擇0. 5cm和Icm進(jìn)行模擬測試，結(jié)果顯示， 6MeV能量時，0. 5cm厚度對應(yīng)的水下0. 8cm處的劑量是Icm厚度的2. 78倍；20MeV能量時，
0.5cm厚度對應(yīng)的水下3. Ocm處的劑量是Icm厚度的2. 21倍。所以，Icm比0. 5cm有很大 的優(yōu)勢，而且葉片要做得比較薄加工就比較困難，造價也高。葉片寬度做的比較大時(大于
1.2cm)，又不利于子野形狀的準(zhǔn)確控制。所以最終選擇電子多葉準(zhǔn)直器葉片的寬度在0. 8cm到1. 2cm的區(qū)間。 總而言之，電子多葉準(zhǔn)直器葉片相對于傳統(tǒng)光子多葉準(zhǔn)直器葉片結(jié)構(gòu)簡單，占用 空間小，成本低，更適合在電子線適形和調(diào)強(qiáng)放射治療中使用。
權(quán)利要求
一種用于電子線適形和調(diào)強(qiáng)放射治療的電子多葉準(zhǔn)直器葉片，其特征在于葉片的制作材料選擇鎢；葉片選擇1.50cm到2cm范圍的厚度；葉片端面可以采用直立端面、斜面與射線中心軸呈3.75度到60度范圍的斜面端面和具有0.75cm到0.85cm范圍的曲率半徑的弧形端面；葉片寬度選擇0.8cm到1.2cm的范圍。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于電子線適形和調(diào)強(qiáng)放射治療的電子多葉準(zhǔn)直器的葉片。其主要特征在于電子多葉準(zhǔn)直器選用1.50cm到2cm范圍厚度的鎢作為葉片的材料，便足以擋住絕大部分電子，并產(chǎn)生相對很少的軔致輻射；葉片端面采用直立端面、斜面與射線中心軸呈3.75度到60度范圍的斜面端面和具有0.75cm到0.85cm范圍的曲率半徑的弧形端面，三者產(chǎn)生的劑量半影并無多大區(qū)別；葉片寬度選擇0.8cm到1.2cm的范圍使得射野邊緣劑量相對準(zhǔn)確，有利于子野劑量的準(zhǔn)確投放。該電子多葉準(zhǔn)直器相對于目前常用的光子多葉準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，成本低，更適合在電子線適形和調(diào)強(qiáng)放射治療中使用來更好的治療淺表腫瘤。
文檔編號A61N5/00GK101890208SQ20101022136
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者侯氫, 勾成俊, 吳章文, 李敏 申請人:四川大學(xué)