辐射照射方向和辐射照射范围可调节的可插入身体的装置的制作方法

本发明涉及一种可插入装置，更具体地，涉及一种用于近距离放射治疗的可插入身体的装置。

背景技术：

癌症患者的放射治疗可大致分为两种：体外辐射治疗，其中辐射从放置在患者体外的辐射源传递到肿瘤；以及近距离放射治疗，其中辐射从放置在患者体内的辐射源传递。

在它们之间，近距离放射治疗是通过将辐射源插入肿瘤来进行的，并且该治疗的优点在于，尽管向肿瘤递送了高辐射剂量，但可以显著降低传送到周围健康器官的辐射剂量。

在近距离放射治疗中，通过插入人体的可插入装置移动辐射源来照射辐射，但是存在如下问题：通过在可插入装置中调节辐射照射方向和辐射照射范围来调节三维辐射强度的技术还没有发展到足够的水平。

特别地，当需要使用弯曲的可插入装置以在位于诸如子宫癌的区域的肿瘤上照射辐射时，难以提供具有强度调节功能的可插入装置。

技术实现要素：

技术问题

因此，本发明的一个目的是提供一种用于近距离放射治疗的可插入装置，其为弯曲形状，同时能够调节辐射强度。

技术方案

本发明的上述目的可以通过一种可插入装置来实现，该可插入装置包括：外主体，所述外主体包括以长形方式延伸的第一外主体、以长形方式延伸的第二外主体以及弯曲部，所述弯曲部用于连接所述第一外主体与所述第二外主体，以使所述第一外主体和所述第二外主体弯曲；第一内主体，所述第一内主体位于所述第一外主体的内部，并具有容纳辐射源的容纳空间；第二内主体，所述第二内主体位于所述第二外主体的内部，并具有辐射源能够通过的引导空间，并且能够旋转；和内连接部，所述内连接部以对应于所述弯曲部的方式位于所述外主体内，具有以辐射源能够通过的方式与所述引导空间和所述容纳空间连通的连接空间，并连接所述第一内主体和所述第二内主体，其中，所述容纳空间包括与所述第一外主体具有不同距离的第一容纳空间和第二容纳空间，以及所述第一内主体与所述第一外主体分离并且通过所述第二内主体的旋转而旋转。

第一容纳空间和第二容纳空间可以沿着第一内主体以长形方式形成。

容纳空间可以在第一内主体中以沟槽形式形成。

可插入装置还可以包括容纳空间分隔构件，其位于容纳空间内，并且第一容纳空间和第二容纳空间可以由容纳空间分隔构件隔开。

内连接部可以包括旋转动力机构。

旋转动力机构可以包括柔性轴、波纹管和接头中的至少一者。

内连接部的一端可以固定到第一内主体，而内连接部的另一端可以固定到第二内主体。

与第一外主体相比，第一内主体可以由具有更好的辐射屏蔽性能的材料构成。

引导空间可以包括彼此分离的第一引导空间和第二引导空间，并且可插入装置还可以包括：第一容纳引导件，其在连接空间内将第一引导空间连接到第一容纳空间和第二容纳空间中的任一者；第二容纳引导件，其在连接空间内将第一引导空间连接至第一容纳空间和第二容纳空间中的另一者。

第一容纳引导件和第二容纳引导件可以是辐射源能够穿过内部的管状。

第一容纳引导件和第二容纳引导件可以位于内连接部的外围，第一容纳引导件可以连接至第一容纳空间和第二容纳空间中的定位成更远离第一引导空间的一者。

内连接部可以在内部具有连接部空间；第一容纳引导件和第二容纳引导件中的每一者的至少一部分可以位于连接部空间内；第一容纳引导件可以连接至第一容纳空间和第二容纳空间中的定位成更靠近第一引导空间的一者。

本发明的目的是通过一种可插入装置来实现的，其包括：以长形方式延伸的外主体；以及内主体，所述内主体位于所述外主体内部，并具有容纳辐射源的容纳空间，其中，所述容纳空间包括与所述外主体具有不同距离的第一容纳空间和第二容纳空间，以及所述内主体与所述外主体分离并旋转。

第一容纳空间和第二容纳空间可以沿着内主体以长形方式形成。

容纳空间可以在内主体中以沟槽形式形成。

可插入装置还可以包括位于容纳空间内的容纳空间分隔构件，并且第一容纳空间和第二容纳空间可以由容纳空间分隔构件隔开。

与外主体相比，内主体可以由具有更好的辐射屏蔽性能的材料构成。

有益效果

根据本发明，提供了一种用于近距离放射治疗的可插入装置，其为弯曲形状时，同时能够调节辐射强度。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的可插入装置的透视图。

图2是根据本发明第一实施例的可插入装置的分解透视图。

图3是沿图1的线iii-iii’截取的截面图；

图4是沿图1的线iv-iv’截取的截面图；

图5是沿图2的线v-v’截取的截面图；

图6是沿图2的线vi-vi’截取的截面图；

图7是沿图2的线vii-vii′截取的截面图；

图8是用于解释根据本发明的第一实施例的可插入装置中的第一内主体与第二内主体的连接的示意图；

图9是用于解释根据本发明的第一实施例的可插入装置中的根据第二内主体的旋转来调节辐射强度的示意图；

图10是用于解释根据本发明的第一实施例的可插入装置中的第一内主体根据第二内主体的旋转而旋转的示意图；

图11a至图11d和图12是示出了根据本发明的第一实施例的可插入装置中的辐射源的位置变化和辐射强度的调节的示意图；

图13是用于解释使用根据本发明的第一实施例的可插入装置的癌症治疗的示意图；

图14a和图14b是示出根据本发明的第一实施例的可插入装置的变形例的示意图；

图15是示出根据本发明的第二实施例的可插入装置中的内连接部和容纳引导件的示意图；

图16是示出根据本发明的第二实施例的可插入装置中的第一内主体与第二内主体之间的连接的示意图；

图17和图18是根据本发明的第三实施例的可插入装置中的第二外主体和第二内主体的截面图；和

图19是示出根据本发明的第三实施例的可插入装置中的第一内主体和第二内主体之间的连接的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图对本发明进行更详细的说明。

附图仅是示出的示例，以便更详细地描述本发明的技术思想，因此本发明的技术精神不限于附图。附图可能会夸大以说明关于各部分的厚度，长度等。在本发明中，“辐射强度”的调节是通过调节辐射源停留的位置和时间的方法，以及调节辐射照射方向和/或辐射照射范围的方法来进行的。

将参照图1至图8描述根据本发明的第一实施例的可插入装置。

图1是根据本发明的第一实施例的可插入装置的透视图；图2是根据本发明的第一实施例的可插入装置的分解透视图；图3是沿图1的线iii-iii’截取的截面图；图4是沿图1的线iv-iv’截取的截面图；图5是沿图2的线v-v’截取的截面图；图6是沿图2的线vi-vi’截取的截面图；图7是沿图2的线vii-vii′截取的截面图；图8用于解释根据本发明第一实施例的可插入装置中的第一内主体与第二内主体的连接的示意图。

根据第一实施例的可插入装置1主要由外主体100和内主体200组成。

外主体100形成整个外部并将内主体200容纳在内部的空的空间中。在第一实施例中，内主体200的操作部222暴露于外主体100的外部。

外主体100整体上具有细长的形状并且弯曲。具体地，外主体100包括第一外主体110、第二外主体120和弯曲部130，并且第一外主体110和第二外主体120通过弯曲部130连接成弯曲的。

如图5所示，第一外主体110包括细长的第一部分111和直径扩大的第二部分112。第二外主体120设置为具有恒定直径的圆柱形。

可以以各种方式设置这种外主体100。外主体100可以设置为整体一体，或者可以设置为第一外主体110和第二外主体120单独制造，然后另外通过焊接，压力装配等进行联接。另外，外主体100可以设置为这样的形式，其中第一外主体110和/或第二外主体120被制造为多个部件并且彼此联接。替代地，弯曲部130也可以单独制造，然后第一外主体110，第二外主体120和弯曲部130可以通过诸如焊接，压力装配等方法进行联接。

同时，在另一实施例中，第一外主体110和第二外主体120可以设置为可调节的，无需固定弯曲程度(即弯曲角度)。

第一外主体110和第二外主体120均被设置成它们在长度方向上的竖直横截面为圆形，并且它们的内部空间的横截面也为圆形。根据长度方向的位置，第一外主体110示出其横截面积的变化，并且总体上，第二外主体120的横截面积大于第一外主体110的横截面积。在另一个实施例中，第一外主体110和/或第二外主体120的横截面可以是椭圆形等，而不是圆形。

首先使外主体100的第一外主体110接触或接近于治疗目标(肿瘤等)，并且，在第一外主体110接触或接近治疗目标(肿瘤等)时，从放置在内主体200中的辐射源(参见图11a至11d)向治疗目标照射辐射。第一外主体110可以由具有低原子序数的金属材料(例如，钛)或非金属材料(例如，塑料)制成。

第二外主体120的一部分插入人体，并且另一部分暴露于外部。第二外主体120可以由金属材料(例如，不锈钢)或非金属材料(例如，塑料)制成。

内主体200包括第一内主体210、第二内主体220、内连接部230、第一容纳引导件241、第二容纳引导件242和容纳空间分隔构件250。

第一内主体210包括以长形延伸的第一部分211和具有增加的宽度的第二部分212。

如图3和图6所示，在第一内主体210的第一部分211中形成沿着长度方向以长形延伸的第一容纳空间211a和第二容纳空间211b。在第一内主体210的第二部分212中形成第一引导部212a和第二引导部212b。第一引导部212a连接到第一容纳空间211a，并且第二引导部212b连接到第二容纳空间211b。

整个容纳空间(211a，211b)形成为沟槽状。第一容纳空间211a和第二容纳空间211b由容纳空间分隔构件250隔开并且被布置在竖直方向上。容纳空间分隔构件250由薄板制成，并且可以由钛制成，但是不限于此。通过将容纳空间分隔构件250的长度方向的两端插入第一内主体210中沿长度方向以长形形成的分隔构件容纳槽213中，来固定容纳空间分隔构件250的位置。

同样，第一容纳空间211a和第二容纳空间211b被布置成与第一外主体110和/或与第一内主体210的横截面中心具有不同的距离。至于辐射源，辐射与第一内主体210之间的干扰根据辐射源在第一容纳空间211a和第二容纳空间211b之间的容纳位置而变化，并且相应地，要发射到外面的辐射的照射范围是变化的。

在第一实施例中，第一内主体210的第一部分211的横截面中心与位于其下部的第二容纳空间211b间隔开。

第一引导部212a和第二引导部212b形成为倾斜的，并且当从第二部分212的端面看时，第一引导部212a和第二引导部212b与插入其间的中心区域a布置在竖直方向上。

如图4和图7所示，第二内主体220包括以长形延伸的第一部分221和具有增加的宽度的第二部分(操作部222)。操作部222暴露于外主体100的端部的外部，并且用户通过旋转操作部222来改变辐射照射方向。

在第二内主体220上形成沿长度方向以长形延伸的第一引导空间221a和第二引导空间221b。第一引导空间221a和第二引导空间221b的截面为具有恒定直径的圆形。

看向第一部分221的端面，第一引导空间221a和第二引导空间221b与插入其间的中心区域(b区域)布置在竖直方向上。

如图2和图8所示，第一内主体210和第二内主体220间隔开，从而存在对应于弯曲部130的连接空间131。

在连接空间131中设置内连接部230，第一容纳引导件241和第二容纳引导件242，该连接空间131连接第一内主体210和第二内主体220。

内连接部230连接第一内主体210的第二部分212的端面的中心区域(a区域)和第二内主体220的第一部分221的端面的中心区域(b区域)。

内连接部230是彼此交叉的两个轴之间的旋转动力传递机构，并且可以是柔性轴(flexibleshaft)、波纹管(bellows)和接头(joint)中的至少一者，但是内连接部230不限于此。特别地，内连接部230可以设置为管状柔性轴，并且尤其可以由高碳钢丝制成，并且该丝可以是多层的形式。在本发明中，内连接部230可以制备成各种形状，只要它可以将第二内主体220的旋转运动传递到第一内主体210即可。

内连接部230与内主体210、220之间的连接可以通过诸如焊接或钎焊的方法来执行。

引导部212a、212b和引导空间221a、221b通过容纳引导件241、242连接。容纳引导件241、242具有包含内部空间的管状，并且材料可以是金属或树脂，但不限于此。

具体地，第一容纳引导件241连接位于其下部的第二引导部212b和位于其上部的第一引导空间221a，而第二容纳引导件242连接位于其上部的第一引导部212a和位于其下部的第二引导空间221b。通过交叉方法的这种连接旨在补偿由于旋转而在弯曲部130中产生的辐射源的路径的长度差异。换言之，该连接是在辐射源位于第一容纳空间211a的情况下以及辐射源位于第二容纳空间211b的情况下，确保由于旋转引起的整个路径的长度差异不变化。

容纳引导件241、242与第一内主体210和第二内主体220之间的连接可以通过诸如焊接、钎焊或粘合的各种方法来实现。

如图8所示，通过凭借交叉方法的连接，第一容纳引导件241和第二容纳引导件242被布置成与插入其间的内连接部230一起扭转。

通过上述内主体200的构造，当辐射源从外部插入第一引导空间221a时，其穿过第一容纳引导件241和第二引导部212b，并且定位于第二容纳空间211b中，该第二容纳空间211b定位于第一内主体210的中心部。另外，当辐射源从外部插入第二引导空间221b时，其穿过第二容纳引导件242和第一引导部212a，并定位于第一容纳空间211a中，该第一容纳空间211a定位于第一内主体210的外侧。

在下文中，将参照图9至图12描述根据第一实施例的可插入装置中的辐射强度的调节。

图9是用于解释根据本发明的第一实施例的可插入装置中的根据第二内主体的旋转来调节辐射强度的示意图。图10是用于解释根据本发明的第一实施例的可插入装置中的第一内主体根据第二内主体的旋转而旋转的示意图。图11a至图11d和图12示出了根据本发明的第一实施例的可插入装置中的辐射源的位置变化和辐射强度的调节的示意图。

在根据第一实施例的可插入装置1中，可以通过选择辐射源的插入位置以及操作调节单元222来调节辐射源的照射方向和照射范围。

如上所述，当插入辐射源时，辐射源在第一内主体210中的位置是根据引导空间221a、221b的选择来确定的。换言之，根据引导空间221a、221b的选择，辐射源可以位于第一内主体210的中心部或可以与中心部间隔开。辐射源在容纳空间211a、211b内的长度方向的位置可以进行多种调节。

如图8所示，当暴露于外部的操作部222旋转时，如图10所示，第二内主体220的第一部分221旋转。第一部分221的旋转力通过内连接部230传递到第一内主体210，从而第一内主体210旋转，并且也改变了第一容纳引导件241和第二容纳引导件242的位置和形状。通过第一内主体210的旋转来改变位于容纳空间211a、211b中的辐射源的照射方向。

如上所述，通过辐射源的第一内主体210内的容纳空间211a、211b的选择和旋转，辐射的照射方向和照射范围发生如图11a至图11d所示的改变。

详细地，如图11a和图11b所示，可以通过调节辐射源的旋转来调节辐射的照射方向。另外，如图11a和图11d所示，可以通过改变辐射源的容纳空间211a、211b来改变辐射的照射范围。这将在下文中更详细地说明。

来自辐射源的辐射被放射状地发射。当辐射源位于如图11a所示的中心部时，辐射的发射角受到位于辐射源与第一外主体110之间的第一内主体210的限制，并且因此辐射具有狭窄的辐射发射范围。相反，当辐射源被定位成如图11d所示的与中心部间隔开时，辐射的发射角受到第一内主体210的限制较小，因此辐射具有宽的辐射发射范围。

同时，上述辐射照射方向的相反方向的辐射被第一内主体210的厚度阻挡。与第一外主体110相比，第一内主体210由具有更好的辐射屏蔽性能的材料制成。

因此，如图12所示，可以获得如下辐射分布：具有宽的辐射照射范围的辐射照射1；以及具有窄的辐射照射范围且以与辐射照射1不同的方向发射辐射的辐射照射2。换言之，辐射照射方向和辐射照射范围均可以调节。

同时，可以确定的是，不同于附图所示，辐射照射方向不限于角度90度或180度，而是可以连续调节。

正如这样，辐射照射方向响应于操作部222的旋转而改变，并且辐射照射方向的改变程度可以是在相对于操作部222的旋转程度的10％至100％、30％至100％、50％至100％以及80％至100％的范围内。

可以以各种方式改变操作部222的构造。在另一个实施例中，操作部222可以进一步包括附加装置，以便响应于操作部222的旋转程度来改变辐射照射方向变化程度的比率，以提高辐射源的方向调节的精度。在又一个实施例中，操作部222可以通过连接到第二内主体220的附加结构而旋转该第二内主体220，而不用与第二内主体220一体地形成或者在第二内主体220中具有操作部222。在又一个实施例中，第二内主体220可以通过附加的机电装置而旋转。

使用根据本发明的可插入装置可以有效地进行近距离放射治疗，将参考图13进行描述。

在将可插入装置1插入人体之后，将辐射源引入可插入装置1内。在插入完成的状态下，操作部222和第二外主体120的一部分暴露于人体的外部。另外，第一外主体110以配合人体的弯曲结构的方式插入到肿瘤的位置。在又一实施例中，也可在将辐射源引入可插入装置1之后，将可插入装置1插入人体。

在这种状态下，基于在先前的医学检查中发现的肿瘤的形状和位置，医学专业人员根据第一外主体110的长度方向来调节辐射源的位置、照射方向和照射范围。通过操作操作部222来调节辐射源的照射方向，并且通过选择要插入辐射源的引导空间221a、221b来调节照射范围。

如图13所示，当相对于肿瘤类型确定辐射源的位置时，例如，照射范围朝着肿瘤以均匀厚度广泛分布的方向变宽，从而使辐射照射时间最小化。相反，照射范围朝着肿瘤以不均匀厚度较窄地存在的方向变窄，从而使朝向周围正常器官的辐射照射最小化。

在该治疗过程中，使用本发明的可插入装置1可以容易地调节辐射照射方向和辐射照射范围，并且通过该过程，给定剂量的辐射源可以仅被传输至肿瘤，并且同时可以显著减少治疗时间。

以上，举例说明了子宫癌的治疗，但是本发明的可插入装置不限于此，甚至可应用于头颈癌、食道癌、直肠癌等。

图14a和图14b是示出根据本发明的第一实施例的可插入装置中的变形例的示意图。

第一容纳空间211a和第二容纳空间211b可以以各种方式改变。

如在图14a中所示的变形例中，可以设置形成容纳空间211a、211b的沟槽，以使得沟槽的宽度朝着外侧变宽。取决于沟槽的形状，可以改变辐射照射图案。

在图14b所示的变形例中，形成容纳空间211a、211b的沟槽形成为穿过第一内主体210的中心。

同时，本发明中的容纳空间不限于两个，而是可以设置为三个以上。

尽管未示出，但是本发明的可插入装置可以形成为使得外主体100不弯曲。在这种情况下，外主体100可以一体地形成。在这种情况下，内主体200也可以不弯曲地形成，并且内主体200可以一体地形成。

将参照图15至图16描述根据本发明的第二实施例的可插入装置。

图15是示出根据本发明的第二实施例的可插入装置的内连接部和容纳引导件的示意图。图16是示出根据本发明的第二实施例的可插入装置中的第一内主体和第二内主体之间的连接的示意图。

在第二实施例中，内连接部230的直径被设置成大于第一实施例中的直径，并且在内连接部230内具有连接部空间231。容纳引导件241、242位于连接部空间231内。

第一容纳引导件241连接位于其上部的第一引导空间221a和位于其上部的第一引导部212a，而第二容纳引导件242连接位于其下部的第二引导空间221b和位于其下部的第二引导部212b。

换言之，在第二实施例中，容纳引导件241、242的连接并不是以交叉的形式。

在第二实施例中，在辐射源位于第一容纳空间211a中的情况下以及在辐射源位于第二容纳空间211b中的情况下，由旋转导致的整个路径的长度变化可以被容纳在连接部空间231内。

将参照图17至图19描述根据本发明的第三实施例的可插入装置。

图17和图18是根据本发明的第三实施例的可插入装置中的第二外主体和第二内主体的截面图；以及图19是示出根据本发明的第三实施例的可插入装置中的第一内主体和第二内主体之间的连接的示意图。

在第三实施例中，第二内主体220还包括插入引导件223、224。

插入引导件223包括第一插入引导件223和第二插入引导件224，因此，插入引导件223、224均具有相同的构造。第一插入引导件223描述如下。

第一插入引导件223包括插入到第一引导空间221a中的第一部分223a和暴露于外部的第二部分223b，并且与第一部分223a相比第二部分223b具有扩大的直径。在第一插入引导件223中形成供辐射源通过的第一通过空间223c。第一通过空间223c在第二部分223b中扩大，并且扩大的第一通过空间223c有助于辐射源的插入。

使用者可以通过旋转暴露在外面的第二部分223b、224b来调节辐射的照射方向。

在第三实施例中，第一容纳引导件241连接位于其上部的第一引导空间221a和位于其上部的第一引导部212a，而第二容纳引导件242连接位于其下部的第二引导空间221b和位于其下部的第二引导部212b。具体地，第一容纳引导件241连接至第一通过空间223c，第二容纳引导件242连接至第二通过空间224c。

换言之，即使在第三实施例中，容纳引导件241、242的连接也不是以交叉的形式。

在第三实施例中，在辐射源位于第一容纳空间211a中的情况下以及辐射源位于第二容纳空间211b中的情况下，可插入装置被配置为使得第一插入引导件223比第二插入引导件224向后推得更远由旋转导致的整个路径的长度差异。

上述实施例是用于描述本发明的阐述性示例，因此，本发明不限于此。本发明所属领域的技术人员将能够通过对其进行各种修改来执行本发明，因此，本发明的技术保护范围应该由所附权利要求书来限定。