放射治疗设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及放射治疗设备。
【背景技术】
[0002]放射治疗设备的许多设计采用安装在台架臂上的辐射源，所述台架臂围绕患者支承件是可旋转的，患者可被放置在患者支承件上以进行治疗。用于此的通常几何结构是提供圆形截面的可旋转的鼓，其取向在竖直面中，即其旋转和对称轴线处于水平面中，并且将台架臂安装到鼓上，与轴线错位。源然后安装在台架臂的端部处，取向成使得它产生的射束被引导向所述轴线。射束的中心与轴线相交的点被称作“等中心”。因此，随着鼓旋转，射束从竖直面内的所有角度方向到达等中心。这是放射治疗疗法的一个重要方面，因为它允许足够的剂量被输送至目标体积，同时使被输送至周围健康组织的剂量最小化。
[0003]通常，旋转鼓被支承在鼓下的四个主轮上，其配置为两个有角度偏移的对，一对处于鼓的前边缘，并且一对处于后边缘。鼓和台架臂通常是用以支承安装在臂中并处于其端部处的辐射源的重量的实质物件。尽管如此，在台架臂中将具有一些小程度的挠曲，导致“下垂”效果，即等中心的非故意移动。在台架处于鼓的顶部(被定义为0°旋转)时，等中心沿着轴线朝鼓移动，而在台架处于鼓的底部时的180°旋转处，等中心沿着轴线移动离开鼓。尽管这是可在治疗期间被计划和补偿的已知的、可测量的效果，但是附加地有利的是在可能的情况下使该效果最小化。
【发明内容】
[0004]如果该移动可以被减小，则可以改善辐射剂量的输送准确度。迄今，这被看作是通过强化鼓和台架臂来解决的机械问题，但是这通常导致移动部分的重量增加。
[0005]我们提出不同的途径，根据该途径，基于台架的旋转取向向台架施加可变的倾斜。该倾斜可反作用于下垂，并使辐射源返回其正确的位置和取向。
[0006]该倾斜可以通过多种方式之一实现。一种处于所述鼓内或它在其上旋转的所述轮下的机械致动器，可以响应于旋转传感器被驱动，以便倾斜所述台架和/或所述鼓。鼓自身可以在由轮支承的至少一部分区域中做成非圆形的，使得旋转不是完全平滑的，而是使鼓在其旋转时倾斜。替代地，轮可配置成随鼓旋转而升高和/或下降。
[0007]轮内的机构可以使用偏心机构以便在轮旋转时调节轮的位置。一般来说，轮将具有比鼓小得多的半径，因此为了使轮的移动与鼓的旋转同步化，可采用比如周转齿轮等传动装置机构。周转齿轮可包括偏心底座。
[0008]周转齿轮机构本质上包括太阳轮、行星齿轮和环带，并且在该实施方式中，所述太阳轮可被固定地附接至所述轮的承载表面，所述行星齿轮偏心地安装在支承基部上，并且所述环带被保持为与所述支承基部处于不旋转关系。
[0009]再一可能性是将旋转鼓其由被支承在轮上的一个或多个周向承载表面中的至少一个做成非圆形。
【附图说明】
[0010]现在将参考附图通过示例方式描述本发明的实施例，附图中:
图1示出了放射治疗设备的纵截面，以示意形式示出；
图2a-2d示出了台架臂用以修正下垂所需的调节；
图3和4分别示出了在本发明中使用的用于支承轮的周转齿轮机构的侧视图和前视图，图4为示意形式；
图5和6示出了本发明的第三实施例；
图7示出了本发明的第四实施例；并且图8示出了本发明的第五实施例。
【具体实施方式】
[0011]参考图1，放射治疗设备包括辐射源10，其沿着射束轴线12发出辐射射束。源10安装在台架臂14上，其自身被可旋转的鼓16支承。鼓竖直地配置，即其具有旋转对称性的轴线18大致水平，并且能够围绕其轴线18旋转，随之带着台架臂14和源10。设置有电驱动器电动机(未示出)，以便在所需时并沿所需方向驱动鼓16旋转。臂14安装至鼓16，以便在与旋转轴线18错位的位置处支承源10，但是指向旋转轴线18。处于射束轴线12与旋转轴线18的交点处的位置20被称为“等中心”20。因此，随着鼓16旋转，源围绕等中心旋转，从而将射束连续地引导向该等中心。这在治疗期间是有用的，因为剂量可被施加至位于等中心处的目标体积，且仅短暂或有限地照射周围组织。
[0012]鼓16在其旋转期间由轮支承。它们(在本示例中)配置为一组的四个轮，两个轮22支承鼓16的前边缘，两个轮24支承鼓16的后边缘。每对中的轮位于鼓16的最低点的两侧，因此限定出矩形模式并支承鼓16。轮安装在适当刚性的基部26上，通常能够自由移动(但是对于某些实施例见后)。
[0013]图2示出了台架14和源10的位置如何能经由支承轮的调节而得到调节。台架和源两者当然会受到重力的影响，因此随着源10旋转，重力将由于源10的可观重量而使台架14弹性变形。图2示出了在支承轮上的上升和下降作用如何可用于提供对等中心位置的修正；在图2(b)和2(d)中的每个情况下，修正通过将设备从实线示出的位置移动至虚线示出的位置而进行操作。
[0014]图2(a)和2(c)分别示出了处于270°和90°的源。台架臂14的一些变形在这些角度是清楚的，大体具有朝地面下降射束等中心的效果。其效果不与0°和180°位置处的变形一样大，因此在该阶段，实施例注重于改善后者。90°和270°变形可以受益于将来的类似治疗。
[0015]图2(b)示出了源处于0°位置，即处于其最高点处并被大致竖直地向下引导。在该位置，台架臂14的弹性变形将趋于使源10 “下垂”，导致源10略微指向鼓16 (下垂被夸大以为清楚起见)。射束轴线12的该调节趋于将等中心略微拉向鼓16。这可通过以下方式得到抵消:如图2(b)中所示略微上升前轮(或下降后轮)，使整个设备外斜离开实线示出的鼓位置到虚线示出的鼓位置，并使等中心向外移动。
[0016]相反地，在源如图2(d)中所示处于180°位置时，台架臂14的弹性变形趋于向外倾斜源10，使得射束轴线略微偏离鼓16。这因此会使等中心略微移动离开鼓16，并且可通过如图所示略微上升前轮(或通过下降后轮)而得到抵消，以便使射束更趋向鼓。
[0017]因此，根据本发明的第一实施例，修正下垂效果的一种方法是经由轮22、24调节鼓16的位置。向上调节前轮22或向下调节后轮24将趋于调节等中心位置离开鼓16，并且反之亦然(即下降前轮或上升后轮会朝鼓调节等中心位置)。因此，这可用于微调等中心位置，并抵消重力的影响。
[0018]可以经由例如轮支座内的凸轮表面或通过任何适当的机构，来调节轮22、24的高度。我们的优选机构在图3和4中示出，并且包括处于轮自身内的周转齿轮系。图3以截面示出了齿轮系，其安装在刚性短轴50上。行星齿轮架52偏心地安装在短轴50上，并且承载一组四个行星齿轮54，其各自与行星齿轮架52的偏心中心56等距地间隔开。可以设置更多的行星齿轮54，比如5或6个，以给予更平稳的动作。替代地，可以设置更少的齿轮，比如2或3个，以降低装置的重量和复杂性。该选择还可能受齿轮比的影响，因为较小的行星齿轮组可以允许并受益于较大数量的齿轮。行星齿轮54与太阳轮58接合，所述太阳轮58径向地位于行星齿轮54内，并被支承以在一组轴承60上围绕行星齿轮架52自由地旋转。环状的环形齿轮62围绕行星齿轮54设置并与行星齿轮54接合；这通过销64在狭缝66中的接合而被防止旋转，所述狭缝66形成在短轴50设置于其上的基部中。
[0019]太阳齿轮58包括凸缘部段，其具有两个部段，第一部段68沿径向向外延伸、沿轴向与行星齿轮54、行星齿轮架52和环状的环形齿轮62间隔开，并且第二部段70沿轴向延伸离开第一部段68的外端，以围绕周转齿轮机构提供周向覆盖物。第二部段70的周向外部表面限定出轮的外部承载表面。
[0020]因此，随着鼓16旋转，它将经由第二部段70的外表面驱动轮，从而驱动太阳齿轮58。这进而将驱动环带(annulus)62内的行星齿轮54转动。随着行星齿轮架52移动，其在短轴50上的偏心底座(mounting)将使它振荡，随之带着太阳齿轮从而带着轮承载表面。环状的环形