本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多葉光柵。

背景技術(shù)：

sfgrt(spatiallyfractionatedguidedradiationtherapy)空間分次導(dǎo)向放療是一種較新式治療方式。經(jīng)典的srs(立體定向放射治療)或sbrt(體部立體定向放射治療)中，治療靶區(qū)外的處方劑量覆蓋是最大的。

相對應(yīng)的，空間分次高劑量放療應(yīng)用的空間分次放療(grid)技術(shù)只是部分腫瘤體積覆蓋處方劑量，此治療方法通過改善靶區(qū)穿透提高腫瘤照射劑量，同時減少正常組織損傷以及更優(yōu)良的劑量學，使臨床效果得到改善。通過把治療野排成點狀或條狀陣形式的三維grid劑量，減少周圍正常組織不必要的高劑量暴露，這是一種新的空間分次照射方法。這個技術(shù)的應(yīng)用可以使高劑量照射集中于腫瘤靶區(qū)，劑量高峰之間是絕對的低劑量(谷峰效應(yīng))而腫瘤區(qū)外的任何部位保存最低暴露。此應(yīng)用能產(chǎn)生更明顯的劑量高峰與低谷，這可能有更多放射生物學效應(yīng)，使周圍正常組織得到更低的照射劑量以至于正常組織毒性的減低?；谶h隔效應(yīng)放射生物學根本機制的作用，激活免疫系統(tǒng)，損傷內(nèi)皮細胞，這使sfgrt和點陣治療在挽救治療模式中達到更好的腫瘤控制。但是如何用醫(yī)用直線加速器上的多葉光柵簡單的制造出隨意大小的點狀或條狀陣形的三維grid劑量是技術(shù)上的難題。

傳統(tǒng)的多葉光柵(mlc)，一般包括相對設(shè)置的兩組葉片對，每組葉片對的多對葉片能夠相對移動，以形成特定形狀的放射野，其中可包括條狀陣形的放射野，但是所形成條狀陣形放射野的單個條狀的寬度由葉片的厚度來決定，適形能力差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對傳統(tǒng)的多葉光柵適形能力差等問題，提供一種適形能力好，能夠制造出隨意大小的條狀陣形的多葉光柵。

上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種多葉光柵，包括第一葉片機構(gòu)和第二葉片機構(gòu)，第一葉片機構(gòu)與第二葉片機構(gòu)沿第一方向依次設(shè)置，第一葉片機構(gòu)包括多個第一葉片，第二葉片機構(gòu)包括多個第二葉片；

第一葉片機構(gòu)能夠相對于第二葉片機構(gòu)沿第二方向移動，第二方向垂直于第一方向和第一葉片機構(gòu)中的葉片長度延伸方向，以使多個第一葉片沿第一方向的投影能夠與多個第二葉片沿第一方向的投影完全重合或者部分重合。

在其中一個實施例中，多葉光柵還包括第一驅(qū)動機構(gòu)，第一驅(qū)動機構(gòu)與第一葉片機構(gòu)傳動連接，用于帶動第一葉片機構(gòu)沿第二方向移動。

在其中一個實施例中，多葉光柵還包括用于安裝第一葉片機構(gòu)和第二葉片機構(gòu)的第一機架；第一驅(qū)動機構(gòu)包括齒形條、螺紋柱和第一電機，第一電機設(shè)置在第一機架上；

齒形條沿第二方向設(shè)置在第一葉片機構(gòu)上，且齒形條具有與螺紋柱上的螺紋配合的齒；螺紋柱與第一電機的輸出軸連接。

在其中一個實施例中，第一葉片機構(gòu)還能夠相對于第二葉片機構(gòu)繞沿第一方向的軸轉(zhuǎn)動，以使多個第一葉片沿第一方向的投影能夠與多個第二葉片沿第一方向的投影相互交錯。

在其中一個實施例中，多葉光柵還包括第二驅(qū)動機構(gòu)，第二驅(qū)動機構(gòu)與第一葉片機構(gòu)傳動連接，用于帶動第一葉片機構(gòu)繞沿第一方向的軸轉(zhuǎn)動。

在其中一個實施例中，多葉光柵還包括用于安裝第一葉片機構(gòu)和第二葉片機構(gòu)的第二機架；第二驅(qū)動機構(gòu)包括齒形帶、齒輪和第二電機，第二電機設(shè)置在第二機架上；

第一葉片機構(gòu)包括轉(zhuǎn)動臺，多個第一葉片安裝在轉(zhuǎn)動臺上，齒形帶設(shè)置在轉(zhuǎn)動臺的側(cè)壁上，且齒形帶具有與齒輪配合的齒；齒輪設(shè)置在第二電機的輸出軸上。

在其中一個實施例中，第一葉片機構(gòu)包括第一支架，多個第一葉片沿第二方向間隔地排列在第一支架上；

第二葉片機構(gòu)包括第二支架，多個第二葉片沿第二方向間隔地排列在第二支架上。

在其中一個實施例中，第一葉片機構(gòu)包括沿第三方向設(shè)置的第三支架和第四支架，第三方向垂直于第一方向和第二方向；多個第一葉片分別沿第二方向間隔地排列在第三支架和第四支架上，且位于第三支架和第四支架上的第一葉片一一對應(yīng)；

第二葉片機構(gòu)包括沿第三方向設(shè)置的第五支架和第六支架，多個第二葉片分別沿第二方向間隔地排列在第五支架和第六支架上，且位于第五支架和第六支架上的第二葉片一一對應(yīng)。

在其中一個實施例中，每個第一葉片均能夠獨立地沿第三方向移動；

每個第二葉片均能夠獨立地沿第三方向移動。

在其中一個實施例中，第一葉片機構(gòu)還包括安裝支架，多個第一葉片沿第二方向間隔地排列在安裝支架上，且每個第一葉片均能夠獨立地相對于安裝支架沿第二方向移動。

上述多葉光柵，包括沿第一方向設(shè)置的第一葉片機構(gòu)和第二葉片機構(gòu)，第一葉片機構(gòu)能夠相對于第二葉片機構(gòu)沿第二方向移動，以使第一葉片機構(gòu)的葉片在第一方向上的投影能夠與第二葉片機構(gòu)的葉片在第一方向上的投影重合或者部分重合，當兩者重合時，所形成的單個條狀的寬度最大，當兩者部分重合時，可形成單個條狀寬度較小的條狀陣列，從而通過第一葉片機構(gòu)相對于第二葉片機構(gòu)移動的距離能夠形成不同寬度的條狀陣形，提高多葉光柵的適形能力。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)的多葉光柵應(yīng)用于放射治療中的工作原理圖；

圖2為本發(fā)明實施例的多葉光柵應(yīng)用于放射治療中的工作原理圖；

圖3為本發(fā)明一實施例提供的多葉光柵的第一葉片機構(gòu)和第二葉片機構(gòu)相對運動的原理示意圖一；

圖4為本發(fā)明一實施例提供的多葉光柵的第一葉片機構(gòu)和第二葉片機構(gòu)相對運動的原理示意圖二；

圖5為本發(fā)明一實施例提供的多葉光柵的第一葉片機構(gòu)和第二葉片機構(gòu)相對運動的原理示意圖三；

圖6為本發(fā)明一實施例提供的多葉光柵的第一葉片機構(gòu)和第二葉片機構(gòu)相對運動的原理示意圖四；

圖7為本發(fā)明一實施例提供的多葉光柵的靶區(qū)塑形原理示意圖；

圖8為本發(fā)明另一實施例提供的多葉光柵的第一葉片機構(gòu)和第二葉片機構(gòu)相對運動的原理示意圖一；

圖9為本發(fā)明另一實施例提供的多葉光柵的第一葉片機構(gòu)和第二葉片機構(gòu)相對運動的原理示意圖二；

圖10為本發(fā)明另一實施例提供的多葉光柵的第一葉片機構(gòu)和第二葉片機構(gòu)相對運動的原理示意圖三；

圖11為本發(fā)明另一實施例提供的多葉光柵的第一葉片機構(gòu)和第二葉片機構(gòu)相對運動的原理示意圖四。

其中：

100-第一葉片機構(gòu)；

110-第一葉片；120-第一支架；130-第三支架；140-第四支架；

200-第二葉片機構(gòu)；

210-第二葉片；220-第二支架；230-第五支架；240-第六支架；

a-第一方向；b-第二方向；c-第三方向。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的多葉光柵進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。相反，當元件被稱作“直接在”另一元件“上”時，不存在中間元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

如圖1所示，多葉光柵，也稱多葉準直器，其用于調(diào)整輻射源10的放射線形成的放射野12的形狀。傳統(tǒng)的多葉光柵通常包括多對葉片11，多對葉片11分成兩組相對設(shè)置。在放射治療過程中，每片葉片11都可沿葉片長度延伸方向相互獨立運動，從而形成模擬成腫瘤形狀的封閉的放射野12，以免腫瘤周圍的健康組織受到射線輻射。如背景技術(shù)所說的，把治療野排成點狀或條狀陣形式的三維grid劑量，減少周圍正常組織不必要的高劑量暴露，是一種新的空間分次照射方法，而傳統(tǒng)的多葉光柵，各葉片均做沿其長度方向的獨立運動，其只能夠形成單個條形寬度與葉片厚度一致或是葉片厚度整數(shù)倍的條狀陣形，除非更換葉片，否則無法根據(jù)需要調(diào)整單個條形寬度得到任意條形寬度的條狀陣列。

如圖2至圖11所示，本發(fā)明的實施例提供的多葉光柵，包括第一葉片機構(gòu)100和第二葉片機構(gòu)200，第一葉片機構(gòu)100與第二葉片機構(gòu)200沿第一方向依次設(shè)置，該第一方向為放射治療儀器中，輻射源10與多葉光柵的連線方向，輻射源產(chǎn)生的射線輻射至多葉光柵上。為了便于描述，本實施例中，以過輻射源并垂直于多葉光柵所在的平面的直線所在的方向為第一方向(圖2中箭頭a所示的方向)。

第一葉片機構(gòu)100包括多個第一葉片110，第二葉片機構(gòu)200包括多個第二葉片210，第一葉片機構(gòu)100和第二葉片機構(gòu)200在輻射源10的輻射下分別形成各自的放射野，兩個放射野疊加之后形成最終的放射野12。第一葉片機構(gòu)100能夠相對于第二葉片機構(gòu)200沿第二方向移動，該第二方向(各附圖中箭頭b所示的方向)垂直于上述第一方向，同時還垂直于第一葉片機構(gòu)100中的葉片長度延伸方向。這樣，第一葉片機構(gòu)100在相對于第二葉片機構(gòu)200沿第二方向移動的過程中，多個第一葉片110沿第一方向的投影能夠與多個第二葉片210沿第一方向的投影完全重合或者部分重合。可以理解，當兩者完全重合時(如圖4和圖9)，最終形成的放射野12為單個條形寬度與葉片間隔一致的條狀陣列形狀。當兩者部分重合時(如圖3和圖8)，最終形成的放射野12為單個條形寬度小于葉片間隔的條狀陣列，從而通過第一葉片機構(gòu)100相對于第二葉片機構(gòu)200移動的距離能夠形成不同條形寬度的條狀陣形，提高多葉光柵的適形能力。

需要說明的是，相鄰葉片之間的間隔可以等于或者略小于葉片本身的厚度。傳統(tǒng)的多葉光柵，理論上希望各葉片之間沒有間隙，以避免射線從葉片之間漏射，但實際上無法做到，一般是盡量減小葉片之間的間隙，且減小葉片的厚度。我們都知道，多葉光柵的葉片越薄，所形成的可調(diào)射野越精準，但是葉片越薄對多葉光柵的制作工藝和操作要求非常高，實現(xiàn)起來很困難。

而本發(fā)明的多葉光柵結(jié)構(gòu)，無需苛求提高制作工藝去減小葉片之間的間隙以及減小葉片的厚度，而是可以允許葉片之間存在一定間隔，當然這個間隔也僅是比傳統(tǒng)的葉片之間的間隙稍大，但也不會太大，其可等于或者略小于葉片本身的厚度，另外，葉片的厚度可以按照正常厚度來設(shè)計即可。

本實施例的多葉光柵，通過第一葉片機構(gòu)100和第二葉片機構(gòu)200的相對移動，可以形成任意條形寬度的條狀陣形，其單個條形寬度不再依賴葉片的厚度，因此無需通過減小葉片厚度來提高多葉光柵形成的射野精度。

當然，在第一葉片機構(gòu)100相對于第二葉片機構(gòu)200移動的某一時刻，第一葉片110沿第一方向的投影與第二葉片210沿第一方向的投影能夠形成互補，即每個第一葉片110正好運動到兩個第二葉片210之間的位置(如圖5和圖10)，而使射線無法穿過該多葉光柵結(jié)構(gòu)，此時該多葉光柵為關(guān)閉狀態(tài)。

第一葉片機構(gòu)100相對于第二葉片機構(gòu)200的運動可通過手動實現(xiàn)，例如其應(yīng)用于便攜式小型治療儀中時，可手動移動第一葉片機構(gòu)100，以形成需要的條形陣列。

較佳地，多葉光柵包括第一驅(qū)動機構(gòu)，第一驅(qū)動機構(gòu)與第一葉片機構(gòu)100傳動連接，用于帶動第一葉片機構(gòu)100沿第二方向移動，這樣，能夠保證第一葉片機構(gòu)100運動的精確性和可控性。第一驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式可以有多種，作為一種可實施的方式，第一驅(qū)動機構(gòu)包括齒形條、螺紋柱和第一電機。多葉光柵可包括用于安裝第一葉片機構(gòu)100和第二葉片機構(gòu)200的第一機架，第一電機設(shè)置在第一機架上；齒形條沿第二方向設(shè)置在第一葉片機構(gòu)100上，且齒形條具有與螺紋柱上的螺紋配合的齒；螺紋柱與第一電機的輸出軸連接。使用時，第一電機運轉(zhuǎn)，使螺紋柱轉(zhuǎn)動起來，從而帶動第一葉片機構(gòu)100上的齒形條在第二方向上直線運動，使得第一葉片機構(gòu)100相對于第二葉片機構(gòu)200沿第二方向移動。

在其他實施例中，第一驅(qū)動機構(gòu)還可以為包括電機、絲杠和螺母的結(jié)構(gòu)，電機固定在用于安裝第一、第二葉片機構(gòu)的安裝架上，螺母設(shè)置在第一葉片機構(gòu)100上，絲杠安裝在螺母的螺孔內(nèi)，且絲杠的一端與電機的輸出軸連接，其中，絲杠的軸向平行于第二方向，這樣，電機運轉(zhuǎn)，通過絲杠轉(zhuǎn)動帶動螺母沿著絲杠直線運動，從而使得第一葉片機構(gòu)100相對于第二葉片機構(gòu)200沿第二方向移動。

參見圖1、圖6和圖11，作為一種可實施的方式，第一葉片機構(gòu)100還能夠相對于第二葉片機構(gòu)200繞沿第一方向的軸轉(zhuǎn)動，以使多個第一葉片110沿第一方向的投影能夠與多個第二葉片210沿第一方向的投影相互交錯。這樣，第一葉片機構(gòu)100所形成第一條形陣列與第二葉片機構(gòu)200所形成的第二條形陣列相互交錯之后，可形成網(wǎng)格狀的陣形射野，也即是點狀陣形，因此本發(fā)明的多葉光柵更加實用，其無需外掛輔助設(shè)備來制造點狀陣形，適形能力更強。

第一葉片機構(gòu)100相對于第二葉片機構(gòu)200的轉(zhuǎn)動可通過手動實現(xiàn)。較佳地，多葉光柵可包括第二驅(qū)動機構(gòu)，第二驅(qū)動機構(gòu)與第一葉片機構(gòu)100傳動連接，用于帶動第一葉片機構(gòu)100繞沿第一方向的軸轉(zhuǎn)動，這樣，能夠保證第一葉片機構(gòu)100運動的精確性和可控性。

第二驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式可以有多種，作為一種可實施的方式，第二驅(qū)動機構(gòu)包括齒形帶、齒輪和第二電機。多葉光柵還包括用于安裝第一葉片機構(gòu)100和第二葉片機構(gòu)200的第二機架，第二電機設(shè)置在第二機架上；第一葉片機構(gòu)100包括轉(zhuǎn)動臺，多個第一葉片110安裝在轉(zhuǎn)動臺上，齒形帶設(shè)置在轉(zhuǎn)動臺的側(cè)壁上，且齒形帶具有與齒輪配合的齒；齒輪設(shè)置在第二電機的輸出軸上。使用時，第二電機驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動轉(zhuǎn)動臺旋轉(zhuǎn)，以使第一葉片機構(gòu)100相對于第二葉片機構(gòu)200繞沿第一方向的軸轉(zhuǎn)動。當然，在其他實施例中，也可以采用其他能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的驅(qū)動結(jié)構(gòu)。

參見圖2、圖8至圖11，作為一種可實施的方式，第一葉片機構(gòu)100包括第一支架120，多個第一葉片110沿第二方向間隔地排列在第一支架120上；第二葉片機構(gòu)200包括第二支架220，多個第二葉片210沿第二方向間隔地排列在第二支架220上。在本實施例中，第一葉片機構(gòu)100包括一組葉片組，稱之為第一葉片組，第二葉片機構(gòu)200也包括一組葉片組，稱之為第二葉片組。第一葉片組和第二葉片組沿第一方向依次設(shè)置，且第一葉片組能夠相對于第二葉片組在第二方向上相對移動，以及第一葉片組能夠繞沿第一方向的軸相對第二葉片組轉(zhuǎn)動，這樣，該多葉光柵不僅能夠形成任意單個條形寬度的條狀陣形，而且還能夠形成點狀陣形，適形能力更好。

參見圖2、圖3至圖7，作為另一種可實施的方式，第一葉片機構(gòu)100包括沿第三方向設(shè)置的第三支架130和第四支架140，第三方向垂直于第一方向和第二方向。該第三方向具體可參見圖3至圖7中箭頭c所示的方向。多個第一葉片110分別沿第二方向間隔地排列在第三支架130和第四支架140上，且位于第三支架130和第四支架140上的第一葉片110一一對應(yīng)；第二葉片機構(gòu)200包括沿第三方向設(shè)置的第五支架230和第六支架240，多個第二葉片210分別沿第二方向間隔地排列在第五支架230和第六支架240上，且位于第五支架230和第六支架240上的第二葉片210一一對應(yīng)。

本實施例中，第一葉片機構(gòu)100包括兩組葉片組，分別為第三葉片組和第四葉片組，第二葉片機構(gòu)200也包括兩組葉片組，分別為第五葉片組和第六葉片組。第三葉片組的每個葉片與第四葉片組的每個葉片一一相對應(yīng)，即第一葉片機構(gòu)100相當于傳統(tǒng)的多對葉片11構(gòu)成的一個多葉光柵結(jié)構(gòu)，同樣的，第二葉片機構(gòu)200也相當于傳統(tǒng)的多對葉片11構(gòu)成的另一多葉光柵結(jié)構(gòu)。第一葉片機構(gòu)100和第二葉片機構(gòu)200沿第一方向依次設(shè)置，且第一葉片機構(gòu)100能夠相對于第二葉片機構(gòu)200在第二方向上相對移動，以及第一葉片機構(gòu)100能夠繞沿第一方向的軸相對第二葉片機構(gòu)200轉(zhuǎn)動，這樣，該多葉光柵不僅能夠形成任意單個條形寬度的條狀陣形，而且還能夠形成點狀陣形，適形能力更好。

參見圖7，進一步地，每個第一葉片110均能夠獨立地沿第三方向移動；每個第二葉片210均能夠獨立地沿第三方向移動。在本實施例中，當?shù)谝蝗~片機構(gòu)100相對于第二葉片機構(gòu)200移動到某一位置，第一葉片110沿第一方向的投影與第二葉片210沿第一方向的投影能夠形成互補時，即多葉光柵為前述關(guān)閉狀態(tài)，此時，由于每個第一葉片110和每個第二葉片210均能夠沿著第三方向獨立的移動，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)的多葉光柵的靶區(qū)塑形功能。而如何實現(xiàn)第一葉片110和第二葉片210的獨立運動均為現(xiàn)有技術(shù)，例如電機、絲杠和螺母相互配合或其他現(xiàn)有驅(qū)動方式，在此不再贅述。

上述各實施中，對于如何實現(xiàn)第一葉片機構(gòu)100相對于第二葉片機構(gòu)200沿第二方向的移動，以使第一葉片110沿第一方向的投影能夠與多個第二葉片210沿第一方向的投影完全重合或者部分重合，均是通過驅(qū)動整體的第一葉片機構(gòu)100來實現(xiàn)的。

但是，在其他實施例中，我們還可以通過驅(qū)動第一葉片機構(gòu)100的每個第一葉片110沿第二方向的獨立運動來實現(xiàn)上述目的?？蓪嵤┑?，第一葉片機構(gòu)100包括安裝支架，多個第一葉片110沿第二方向間隔地排列在安裝支架上，且每個第一葉片110均能夠獨立地相對于安裝支架沿第二方向移動。這樣，該多葉光柵不僅能夠形成每個條形寬度均一致的條狀陣形，還能夠通過控制每個第一葉片110的移動距離的不同而形成各個條形寬度不一致的條狀陣形。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。