本發(fā)明涉及放射治療，尤其涉及一種進行射線發(fā)射的自動控制裝置、方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、癌癥放療是利用高能射線殺死癌癥腫瘤細(xì)胞的一種治療方法。其使用的高能射線可以是x/伽馬射線或電子束或離子束。其中，x/伽馬射線、離子束及能量大于100mev?的電子束可以從體外直接穿透并進入體內(nèi)進行治療，被稱為外照射放療。

2、實際應(yīng)用中，無論是何種高能射線，外照射放療方式均不可避免的對射線穿過的正常組織產(chǎn)生一定程度的放射傷害。因此，隨著醫(yī)療科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，介入放療應(yīng)運而生，其基本原理是將加速器產(chǎn)生的高能粒子通過束流管道直接傳送到達腫瘤位置?；陔娮邮慕槿敕暖煼椒芰坷寐矢?、設(shè)備具有體積小、成本低、易普及等優(yōu)點，電子束的介入放療方法正在引起越來越多的重視。

3、目前，常規(guī)的電子束介入放療方法是將加速器與人體腫瘤部位通過真空直管道直接連接，以使電子束通過真空直管道到達腫瘤部位。且對于人體深部腫瘤，真空管道越細(xì)，在人體上需要的手術(shù)創(chuàng)口越小，患者治療后越容易恢復(fù)。然而，實際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，常規(guī)的介入放療方法是將真空管道一端固定連接加速器，另一端插入人體。這樣的結(jié)構(gòu)對實際機械操作的精度和穩(wěn)定性要求非常高，尤其是當(dāng)真空管道非常細(xì)的時候。而且有些情況下還需要對人體呼吸及肌肉收縮造成的運動進行補償。稍有偏差，這樣的真空管道將承受巨大應(yīng)力，造成管道發(fā)生損壞，如彎曲或斷裂。另一方面，這樣的真空管道與加速器固定聯(lián)通，不宜更換，因此臨床上出于衛(wèi)生目的，需要預(yù)先將一個可更換的一次性套管針插入人體，再將真空管道插入套管針，避免真空管道與人體直接接觸，帶來的影響是導(dǎo)致人體的創(chuàng)口較大。此外，將真空管道插入套管針的過程也需要花費額外的時間，對患者造成額外的身體負(fù)擔(dān)。因此，亟需提出一種在進行放療時能夠減小創(chuàng)口、減少管道發(fā)生損壞且高效、準(zhǔn)確、便捷進行放療的技術(shù)方案，從而為放療的教學(xué)或模擬或培訓(xùn)提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明在于提供一種進行射線發(fā)射的自動控制裝置、方法及系統(tǒng)，在進行放療時能夠減小創(chuàng)口及減少管道發(fā)生損壞且高效、準(zhǔn)確、便捷進行放療，從而為放療的教學(xué)或模擬或培訓(xùn)提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明第一方面公開了一種進行射線發(fā)射的自動控制裝置，所述裝置包括：

3、移動控制模塊，用于對目標(biāo)部件執(zhí)行移動控制操作，所述目標(biāo)部件包括束流針和/或放療針，所述放療針的一端導(dǎo)入需要放療的目標(biāo)放療部位，所述放療針的另一端通過非物理連接方式與所述束流針的一端連接，所述束流針的另一端連接射線源，所述射線源用于發(fā)射射線；

4、移動監(jiān)測模塊，用于對所述目標(biāo)部件的移動情況進行監(jiān)測，得到所述目標(biāo)部件的移動監(jiān)測結(jié)果；

5、射線控制模塊，用于當(dāng)所述目標(biāo)部件對應(yīng)的移動監(jiān)測結(jié)果用于表示所述束流針與所述放療針之間的相對位置滿足預(yù)先確定出的射線發(fā)射條件時，控制所述射線源執(zhí)行射線發(fā)射操作，以使所述射線源發(fā)射射線并通過所述束流針和所述放療針到達所述目標(biāo)放療部位。

6、本發(fā)明第二方面公開了一種進行射線發(fā)射的自動控制方法，所述方法應(yīng)用于射線發(fā)射控制系統(tǒng)，且所述方法包括：

7、對目標(biāo)部件執(zhí)行移動控制操作，所述目標(biāo)部件包括束流針和/或放療針，所述放療針的一端導(dǎo)入需要放療的目標(biāo)放療部位，所述放療針的另一端通過非物理連接方式與所述束流針的一端連接，所述束流針的另一端連接射線源，所述射線源用于發(fā)射射線；

8、對所述目標(biāo)部件的移動情況進行監(jiān)測，得到所述目標(biāo)部件的移動監(jiān)測結(jié)果；

9、當(dāng)所述目標(biāo)部件對應(yīng)的移動監(jiān)測結(jié)果用于表示所述束流針與所述放療針之間的相對位置滿足預(yù)先確定出的射線發(fā)射條件時，控制所述射線源執(zhí)行射線發(fā)射操作，以使所述射線源發(fā)射射線并通過所述束流針和所述放療針到達所述目標(biāo)放療部位。

10、本發(fā)明第三方面公開了一種射線發(fā)射控制系統(tǒng)，所述射線發(fā)射控制系統(tǒng)包括束流針、放療針、射線源，所述放療針的一端導(dǎo)入需要放療的目標(biāo)放療部位，所述放療針的另一端通過非物理連接方式與所述束流針的一端連接，所述束流針的另一端連接射線源，所述射線源用于發(fā)射射線，所述射線發(fā)射控制系統(tǒng)還包括：

11、存儲有可執(zhí)行程序代碼的存儲器；

12、與所述存儲器耦合的處理器；

13、所述處理器調(diào)用所述存儲器中存儲的所述可執(zhí)行程序代碼，執(zhí)行本發(fā)明第一方面公開的進行射線發(fā)射的自動控制裝置的功能。

14、本發(fā)明第四方面公開了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機指令，所述計算機指令被調(diào)用時，用于執(zhí)行本發(fā)明第一方面公開的進行射線發(fā)射的自動控制裝置的功能。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例具有以下有益效果：

16、本發(fā)明實施例中，通過控制遠(yuǎn)離放療部位的束流針和/或?qū)敕暖煵课坏ㄟ^氣體介質(zhì)與束流針連接的放療針進行移動，即通過將束流針和放療針進行非物理連接，并在監(jiān)測到束流針與放療針之間的相位位置滿足射線發(fā)射條件時，自動控制射線源向放療部位發(fā)射射線并通過束流針，經(jīng)過空氣，再經(jīng)過放療針將射線精準(zhǔn)發(fā)射至放療部位，無需射線源通過放療針與放療部位連接，減少了射線源在射線方向上的位移發(fā)生變化的情況，從而提高射線的發(fā)射精準(zhǔn)性，進而提高放療的準(zhǔn)確性、便捷性及效率，降低放療風(fēng)險；以及通過直接將放療針密封導(dǎo)入放療部位，只有一層管壁，以使得在進行放療時能夠減小放療部位的創(chuàng)口，有利于降低放療對象受到的手術(shù)創(chuàng)傷并有利于提高各種放療適應(yīng)癥范圍；以及通過將束流針和放療針進行非物理連接，無需射線源通過放療針與放療部位連接，減少了束流針、放療針的管道發(fā)生損壞的情況，如彎曲、破裂、斷裂，尤其適用于當(dāng)前先進射線源產(chǎn)生的射線流（如電子束流）大流強、短脈沖的應(yīng)用場景；以及還能夠為放療的教學(xué)或模擬或培訓(xùn)提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)。

技術(shù)特征：

1.一種進行射線發(fā)射的自動控制裝置，其特征在于，所述裝置包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進行射線發(fā)射的自動控制裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的進行射線發(fā)射的自動控制裝置，其特征在于，所述束流針的外側(cè)設(shè)置有激光器，所述放療針的外側(cè)設(shè)置有反射器，所述激光器用于向所述放療針發(fā)射激光且接收所述放療針的反射器針對所述激光器所發(fā)射的激光所反射的反射光；所述裝置還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的進行射線發(fā)射的自動控制裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4任一項所述的進行射線發(fā)射的自動控制裝置，其特征在于，所述移動控制模塊，還用于當(dāng)所述目標(biāo)部件對應(yīng)的移動監(jiān)測結(jié)果用于表示所述束流針與所述放療針之間的相對位置不滿足所述射線發(fā)射條件時，重新執(zhí)行所述的對目標(biāo)部件執(zhí)行移動控制操作的步驟；

6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4任一項所述的進行射線發(fā)射的自動控制裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的進行射線發(fā)射的自動控制裝置，其特征在于，所述參數(shù)獲取模塊，還用于獲取所述目標(biāo)部件的保護層的參數(shù)，所述目標(biāo)部件的保護層用于隔絕氣體進入所述目標(biāo)部件的內(nèi)部，所述目標(biāo)部件的保護層的參數(shù)包括該保護層的類型和/或該保護層的厚度和/或該保護層的密度；

8.一種進行射線發(fā)射的自動控制方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于射線發(fā)射控制系統(tǒng)，且所述方法包括：

9.一種射線發(fā)射控制系統(tǒng)，其特征在于，所述射線發(fā)射控制系統(tǒng)包括束流針、放療針、射線源，所述放療針的一端導(dǎo)入需要放療的目標(biāo)放療部位，所述放療針的另一端通過非物理連接方式與所述束流針的一端連接，所述束流針的另一端連接射線源，所述射線源用于發(fā)射射線，所述射線發(fā)射控制系統(tǒng)還包括：

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機指令，所述計算機指令被調(diào)用時，用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-7任一項所述的進行射線發(fā)射的自動控制裝置的功能。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及放射治療技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種進行射線發(fā)射的自動控制裝置、方法及系統(tǒng)，通過將束流針和放療針進行非物理連接，并在監(jiān)測到束流針與放療針之間的相位位置滿足射線發(fā)射條件時，控制射線源向放療部位發(fā)射射線并通過束流針，經(jīng)過空氣，再經(jīng)過放療針將射線精準(zhǔn)發(fā)射至放療部位，無需射線源通過放療針與放療部位連接，減少了射線源在射線方向上的位移發(fā)生變化的情況，從而提高射線的發(fā)射精準(zhǔn)性，進而提高放療的準(zhǔn)確性、便捷性及效率，降低放療風(fēng)險；以及通過直接將放療針密封導(dǎo)入放療部位，能夠減小放療部位的創(chuàng)口，有利于降低放療對象受到的創(chuàng)傷；以及減少束流針、放療針的管道發(fā)生損壞的情況，如彎曲、破裂、斷裂。

技術(shù)研發(fā)人員：朱昆,顏學(xué)慶,蓋煒,劉彬,王景輝,吳經(jīng)鋒,李其衡,晏立新
受保護的技術(shù)使用者：廣東省新興激光等離子體技術(shù)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15