用于放射治疗的台面制作方法

K·韦斯特伦德

2012年7月18日

2010年6月7日

2009年6月8日

昂科罗格医疗公司

A61G13/12GK102596043SQ201080035181

放射治疗 台面 用于

1.一种用于放射治疗和诊断成像的台面装置(1)，其包括厚度为t的长形的芯部0)， 所述芯部(2)被夹在配置于所述芯部O)的两相反侧(6，7)的上皮层(3)和下皮层(3’ ) 之间，所述芯部( 通过上界面(8)与所述上皮层C3)接合并且通过下界面(8’)与所述下皮层(3’)接合，其特征在干，所述芯部(2)在其厚度t的方向上具有变化的密度，在所述芯部(2)和所述上、下皮层(3、3’ )之间的所述上、下界面(8、8’ )中的至少ー个界面附近具有较高的密度2.根据权利要求1所述的台面装置，其特征在干，所述芯部(2)包括泡沫材料3.根据权利要求1或2所述的台面装置，其特征在干，所述上、下皮层(3，3’)包括增强纤維4.根据权利要求1至3中的任一项所述的台面装置(1)，其特征在干，所述芯部O)的材料在所述芯部( 与所述上皮层( 之间的所述上界面(8)附近的上层(4)中和在所述芯部O)与所述下皮层(3’)之间的所述下界面(8’)附近的下层(5)中具有较高的密度， 而朝向所述芯部O)的中央平面具有较低的密度5.根据权利要求1或2所述的台面装置(1)，其特征在干，所述芯部(2)的材料在所述芯部O)与所述上皮层( 之间的所述上界面(8)附近的上层中具有较低的密度，而在所述芯部( 与所述下皮层(3’)之间的所述下界面附近的下层( 中具有较高的密度6.根据权利要求1至5中的任一项所述的台面装置(1)，其特征在干，所述芯部O)的材料的密度在从所述芯部( 与所述上、下皮层(3，3’ )之间的上、下界面中的至少ー个界面朝向所述芯部O)的中央的方向上逐渐减小7.根据权利要求6所述的台面装置(1)，其特征在干，所述芯部(2)包括具有不同密度的多个层8.根据权利要求1至7中的任一项所述的台面装置(1)，其特征在干，所述芯部(2)包括聚氨酯和/或聚甲基甲基丙烯酰亚胺泡沫9.根据权利要求1至8中的任一项所述的台面装置(1)，其特征在干，位于所述两相反侧(6，7)中的下侧(7)的所述下皮层(3’ )比位于所述两相反侧(6，7)中的上侧(6)的所述上皮层⑶厚10.根据权利要求1至9中的任一项所述的台面装置(1)，其特征在干，所述上皮层(3) 和/或所述下皮层(3’ )包括碳纤維11.根据权利要求1至10中的任一项所述的台面装置(1)，其特征在干，所述上皮层和 /或所述下皮层包括芳族聚酰胺纤維

本发明涉及用于放射治疗的台面，特別地，本发明涉及在呈现出高刚性的同时适于提供低放射衰减的台面

參见图加，根据本发明的用于在放射治疗或者诊断成像中将患者支撑在规定位置的台面装置1包括长形的芯部2，该芯部2至少部分地被包围在上皮层3和下皮层3’之间使得芯部2被夹在位于台面装置1的相反侧6、7的皮层3、3’之间优选地，皮层与侧壁和端壁配合以形成大致完整包围芯部的壳体本发明提供泡沫芯部2，该泡沫芯部在其整个竖直厚度t上关于密度P是不均勻的(non-homogenous)，所述竖直厚度在从芯部与下皮层 3’间的界面8’到芯部与上皮层3间的界面8的方向上延伸优选地，芯部与皮层间的界面为大致刚性的，即，界面呈现为芯部和皮层之间的结合的形式竖直厚度t在2cm到20cm之间，优选地在3cm到15cm之间，更优选地在4cm到IOcm之间，最优选地在5cm到8cm之间 台面装置的宽度典型地在20cm到60cm之间，台面装置的长度典型地在190cm到260cm之间-当然其他尺度也是可以的优选地，芯部2具有变化的密度，在与皮层3、3’间的至少 ー个界面8、8’附近具有较高的密度通过举例的方式，如图加_213示意性地示出的那样， 台面装置具有聚氨酯泡沫芯部2，该芯部2在上层4和下层5中具有例如0. lg/cm3的较高的密度，其中，所述上层4在该芯部2与位于台面装置1的上侧6的皮层3间的界面附近， 所述下层5在该芯部2与位于台面装置1的下侧7的皮层3’间的界面附近，并且该芯部2 在芯部2的中央具有例如0. 05g/cm3的较低的密度上侧6是患者待安置在上面的ー侧 优选地，芯部2由泡沫材料构成，在下述说明中可替换地使用术语芯部和泡沫芯部图3a示意性地说明了负荷下的台面装置1如图北所示，泡沫芯部2内的内部机械应カσ从在台面装置1的下侧7的压缩应力变化为在台面装置1的上侧6的拉伸应力从图北的图表可以看出，应カ(stress level)在与皮层3间的界面附近比在泡沫芯部2的中央处高如上所述，通过增大典型芯部材料的密度，芯部材料的机械特性以及衰减特性被改变较高的密度由于增大了的杨氏模量从而产生了泡沫芯部材料的较高的刚性， 并且拉伸強度和剪切強度増大，因此芯部材料能够抵抗归因于剪切力的塌陷，以更好地支撑皮层3由于应カ在泡沫芯部2和皮层3之间的界面附近较高，在该界面附近最好利用具有较高密度的有益效果，而在台面装置1的中央附近可以使用较低密度(产生较少衰减)參见图4a_图4b，在根据本明的台面装置的一个实施方式中，泡沫芯部2在与位于台面装置1的上侧6的皮层3间的界面附近的上层4中具有较低的密度，在与位于台面装置1的下侧7的皮层3’间的界面附近的下层5中具有较高的密度如图4a-图4b所示， 该实施方式中的泡沫芯部2可以是双层结构，然而本发明不限于此例如，在可选择的实施方式中，台面装置1可以包括ー个以上的中间层，优选地，每个中间层的密度均比更靠近皮层的周围层的密度低如上所述，台面装置1的下侧7受到挤压，上侧6受到拉伸結果， 在上侧6和下侧7的应カ情况不同，并且由于在上层4和下层5中具有不同的泡沫密度，所以可以在提供低放射衰减的同时提高刚度和承载能力例如通过焊接、胶粘或共挤出或者通过调制预制的芯部材料的特性而将具有不同密度的材料层层叠在一起可以获得泡沫芯部2的密度变化调制可以包括向预制的泡沫芯部施加适当的压カ和热，以便在预制的泡沫芯部的表面获得比芯部中央附近的材料的密度高的材料位于台面装置1的上侧6的皮层3和位于下侧7的皮层3’的组分或者厚度可以具有不同的特性，以使它们适于在台面装置的不同侧上的不同需求在来自患者的负荷下， 位于台面装置1的上侧6的皮层3受到拉伸应力，而位于台面装置的下侧7的皮层3’受到压缩应力因此，位于相反侧的皮层3、3’的所需要的机械特性是不同的在本发明的皮层由纤维增强材料制成的一个实施方式中，由于纤维增强材料通常在拉伸时比在压缩时具有更大的強度，即与压缩应カ相比能够更好地抵抗拉伸应力，所以下皮层3’(处于压缩状态) 比上皮层3 (处于拉伸状态)厚优选地，皮层3、3’由包含纤维的材料、例如纤维增强复合材料制成在一个实施方式中，皮层3、3’包含碳纤维，在另一个实施方式中，皮层3、3’包含芳族聚酰胺纤维(aramid fiber)芳族聚酰胺纤维优于碳纤维的ー个优势是芳族聚酰胺纤维使磁共振成像成为可能碳纤维具有影响磁共振成像的屏蔽效果也可以使用纤维增强聚合物这种纤维增强聚合物的一个示例是碳纤维增强环氧树脂纤维的混合物也是可以想到的典型地，皮层的诸如拉伸強度、剪切強度和杨氏模量等机械特性优于芯部的机械特性皮层3的纤维可以像织物一样以无序的方式设置，或者以ー些其他的方式有序地配置，例如，多数纤维沿负荷下的最大应カ的方向、例如沿台面装置的长度方向配置密度变化可以通过在泡沫芯部2的两个层之间具有阶梯式变化来实现，或者在密度上具有逐渐的变化密度上平滑地逐渐的变化可以在芯部材料的制造过程中获得，或者阶梯状渐变的密度变化可以通过将芯部材料的具有不同密度的堆叠形式的多个子层层叠 (laminate)以形成具有期望构造的芯部来获得通常，优选的是，密度在从皮层3朝向平行于芯部2的上侧和下侧的中央平面的方向上减小5g示意性地示出图fe中的台面装置1的泡沫芯部2的具有不同密度变化曲线的可选择的实施方式在图恥中，密度从位于上、下侧6、5处的在皮层3、3’与泡沫芯部2之间的界面朝向泡沫芯部2的中央平面大致线性地减小在图5c中，朝向泡沫芯部2的中央平面的密度变化具有二次的性质如图 5d和图な所示，在两层之间的密度的变化不是必须急转的，也可以是例如作为调制泡沫芯部材料的密度的结果为平滑的图5f示出密度朝向泡沫芯部的中央平面阶梯状地减小，这可以通过将具有不同密度的多个层接合在一起来实现如图5g所示，从ー个密度级别转变到另ー个密度级别可以是逐渐的这些是上述双层方法的可选择的实施方式芯部2可以由ー种以上的芯部材料制成以获得期望的密度上的变化优选地，芯部包括ー种以上的诸如聚氨酯泡沫等聚合物泡沫这种材料的密度可以在宽的范围内变化例如，聚氨酯的密度可以以大约100的因子变化，即密度可以从大约0. 01g/cm3变化到 lg/cm3优选地，当使用聚氨酯时泡沫芯部2的密度在从0. 02g/cm3到0. lg/cm3的范围，以限制放射的衰减再次采用聚氨酯作为示例，当密度増大吋，聚氨酯泡沫的拉伸强度、剪切強度和杨氏模量全都显著地増大在潜在的密度变化的全部范围机械特性以高达10的因子提高适用于本发明的泡沫芯部2的其他聚合物泡沫芯部材料为聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基甲基丙烯酰亚胺(亚克力)(polymethyl methacrylimide (acrylic))、聚醚酰亚胺(PEI)和苯乙烯丙烯腈共聚物(styrene-acrylonitrile) (SAN)，然而本发明不限于这些典型地，这些泡沫芯部材料在从0. 03g/cm3到大于0. 3g/cm3的密度范围内是可用的，然而该范围可以扩大随着制造聚合物泡沫的新技术的发展，适用于本发明的泡沫芯部 2的新的泡沫芯部材料成为可能尽管本发明用聚合物泡沫芯部作为示例，本领域技术人员知道本发明不限于此，也可以使用诸如木材或者纤维素基材料等的其他泡沫类材料本发明的台面装置1的芯部-皮层结构可以用于制成整张台面或者仅制成整张台面的一部分例如本发明的芯部-皮层结构可以仅用在光束投射区域，而在台面的剰余部分中使用传统的台面结构在另ー示例中，根据本发明的台面装置由下面的刚性结构部分地支撑，并且仅在光束投射区域伸出为悬臂在根据本发明的台面装置的一个实施中，6cm 厚的聚氨酯泡沫芯部2被夹在位于台面装置1的上侧6的由凯夫拉尔(Kevlar)增强复合材料制成的0. 4mm厚的皮层3和位于台面装置的下侧7的由凯夫拉尔增强复合材料制成的 Imm厚的皮层3’之间泡沫芯部2的在皮层3、3’附近的Icm厚的上层4和Icm厚的下层5 中的密度为0. lg/cm3，而泡沫芯部2的在上层4和下层5之间的剩余部分的密度为0. 05g/ cm3该台面装置的尺寸和特性适于形成an长和50cm宽的用于放射治疗或者诊断成像的台面使用这样的台面，体重高达200kg的患者可以在治疗过程中被安全地支撑在规定位置对于本发明的说明，术语皮层用于台面装置的包围层术语外壳一般情况下用于同一特征通常，术语皮层意味着包围层已经被施加在预制的泡沫芯部上，术语外壳意味着包围层已经用泡沫填充以在包围层内形成泡沫芯部然而，本发明不限于上述两种方法虽然本发明已经连同目前被认为是最实用和优选的实施方式进行了说明，但是可以理解为本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明意图覆盖所附权利要求的范围内的各种变型和等同配置