CN101815471A - 患者支承装置及操作方法 - Google Patents

Abstract

一种放射疗法治疗系统的患者支承装置，包括机电马达和用于在Z方向上升高和降低支承装置的控制系统。该控制系统利用再生性制动原理，当降低支承装置时将马达转化为发电机，使得无论负载如何，支承装置都将以恒速降低。该控制系统也允许在断电情况下(即当不对支承装置供电时)降低支承装置。

Description

患者支承装置及操作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年9月4日提交的美国临时专利申请No.60/969,904的优先权，其完整内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及放射疗法成像和治疗系统。更具体而言，本发明涉及用于与这样的系统一起使用的患者支承装置。

背景技术

用于放射疗法的医疗设备利用高能辐射来治疗肿瘤组织。剂量和剂量的放置必须精确控制以保证肿瘤接收到充足的辐射以被摧毁，且最小化对于周围和邻近非肿瘤组织的损坏。强度调制放射疗法(“IMRT”)以多束(ray)辐射治疗患者，可以就强度和/或能量单独地控制每束辐射。辐射束围绕患者从不同角度导向且组合以提供希望的剂量模式(pattern)。在外部源放射疗法中，在患者体外的放射源治疗体内肿瘤。外部源通常被准直以将束仅导向到肿瘤部位。典型地，放射源包括高能X射线、来自某些线性加速器的电子、或来自高度聚焦放射性同位元素的伽马射线，但其他类型的放射源也是可以的。

一种控制向患者实施放射的位置的方式是通过使用在一个或多个方向上可调节的患者支承装置，例如床(couch)。患者支承装置的使用在医疗领域内是公知的，类似的患者支承装置用于CT扫描装置和核磁共振成像器(MRI)中。患者支承装置允许将患者移入和移出待实施的射野，且在一些情况中允许在放射治疗期间调节患者的位置。

发明内容

当例如床的患者支承装置以此方式使用时，存在许多需要考虑的变量。例如，操作床所需的构造材料和合适的电子器件的配置必需小心选择，以保证床的平顺操作和床位置的精确测量(当床具有多个可移动零件时)。当这些特征在放射实施的环境中被周到考虑时，患者支承装置可能是改进患者结果的关键工具。

本发明提供了一种患者支承装置，包括；基部；由基部支承的且构造用于支承患者的台组件；马达，电联接到台组件且能够操作以控制台组件的运动；控制器，电联接到马达，且该控制器能够操作以在对马达的供电中断时生成制动马达的信号；和制动控制模块。制动控制模块电联接到马达和控制器，且在马达再次激活后能够操作。制动控制模块包括：无源动态负载模块，电联接到马达以增加马达的速度；整流模块，电联接到马达，且能够操作以在AC电压达到预定值时将AC电压转化为DC电压；电联接到无源动态负载模块的受控动态负载模块；和开关，电联接到受控动态负载模块，且能够操作以将受控动态负载模块与马达连接和断开来控制马达的制动操作。

在另一个方面中，本发明提供了一种放射疗法治疗系统，包括：患者支承装置和控制系统。患者支承装置包括：构造用于支承患者的台组件；和电连接到台组件且能够操作以控制台组件的移动的马达。控制系统电连接到马达，且能够操作以控制马达的速度，且当对床的供电中断时提供台组件的线性运动。

本发明的其他方面通过考虑详细描述和附图将变得显而易见。

附图说明

图1是放射疗法治疗系统的透视图。

图2是能够用在图1中图示的放射疗法治疗系统内的多叶准直器的透视图。

图3是与图1的系统一起使用的患者支承装置的透视图。

图4是图3的患者支承装置的台组件的分解视图。

图5是图4的台组件的上支承件的透视图。

图6是图4的台组件的下支承件的透视图。

图7是与图1的患者支承装置一起使用的控制键盘的视图分类。

图8是图7的键盘的分解视图。

图9是图7的键盘的主视图，图中更详细地图示了控制按键。

图10是图7的键盘的透视图，图中图示了患者支承装置的操作者的按键操作。

图11是以下降位置示出的图3的患者支承装置的透视图。

图12图示了图3的患者支承装置的举升器。

图13是根据本发明的例示性马达控制系统的示意图。

图14是图示了根据本发明的例示性马达控制系统的方法的等效示意图，其中马达在紧急动态制动控制单元的控制下作为马达转化的发电机(motor-turned-generator)在自由运行模式中工作。

图15是图示了马达AC电压源转换为DC电压源V_THI的例示性戴维南等效的方法的等效示意图。

图16是图示了R_M、R_AC-DC和R_ACL转化为R_THI的例示性戴维南等效电阻的方法的等效示意图。

图17是图示了DC电压源V_THI转换为电压源V_VSL的例示性戴维南等效的方法的等效示意图。

图18是图示了R_THI和R_VSL转化为R_SE传感器等效的例示性戴维南等效电阻的方法的等效示意图。

图19是图示了当模拟计算机负载激活时马达在紧急动态制动控制单元的控制下以自由运行模式工作时的例示性马达控制系统的方法的示意图。

图20是图示了在外部阻力P_EXT与系统机械阻力P_INT和电动阻力P_DE之间的例示性力分布的图。

图21是图示了机械非线性可变外部负载的多种曲线的曲线图。

图22是图示了在不同值的外部负载P_EXT下的电流传感器负载C_CSL上的等效电压源V_VSL、电压V_CSL和充电时间(time charge)t_CH的曲线的曲线图。

图23是图示了在不同值的外部负载P_EXT下的无源动态负载上的电流和受控动态负载上的电流的曲线图。

图24是图示了在不同值的外部负载P_EXT下的马达速度控制的方法的曲线图。

图25至图27是图示了本发明的方法的实施例的流程图和注释。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施例之前，需要理解的是本发明在其应用中不限制于在如下描述中阐述的或在如下附图中图示的构造细节和部件布置。本发明能够具有其他实施例且以多种方式实施或实现。也应理解的是，在此使用的措辞和术语用于描述目的，且不视作限制。“包括”、“包含”或“具有”及其变体在此的使用意味着包括列于其后的项及其等价物以及另外的项。除非特别地说明或以另外方式限定，否则术语“安装”、“连接”、“支承”和“联接”及其变体广泛地使用且包含直接和间接的安装、连接、支承和联接。

虽然例如上、下、向下、向上、向后、底部、前、后等的方向参考可以在此在描述附图中进行，但为方便这些参考是相对于附图(当正常观察时)而言的。这些方向不意图于字面上解释或以任何形式限制本发明。另外，例如“第一”、“第二”和“第三”的术语在此用于描述目的，且不意图于指示或暗示相对重要性或意义。

另外，应理解的是本发明的实施例包括硬件、软件和电子部件或模块，为论述目的，它们可以图示且描述就如多数部件仅以硬件来实现。然而，本领域技术人员基于此详细描述的阅读将认识到，在至少一个实施例中，本发明的基于电子的方面可以以软件来实现。由此，应注意的是，多个基于硬件和软件的装置以及多个不同的结构部件可以用于实施本发明。此外，且如在随后的段落中描述，在附图中图示的特定的机械构造意图于例示本发明的实施例，且其他替代的机械构造也是可以的。

图1图示了能够为患者14提供放射治疗的放射疗法治疗系统100。放射疗法治疗能够包括基于光子的放射治疗、短程放射治疗、电子束治疗、质子、中子或粒子治疗、或其他类型的治疗。放射疗法治疗系统10包括机架18。机架18能够支承放射模块22，所述放射模块22能够包括放射源24和可操作以生成放射束30的线性加速器26(也称为“直线加速器(Linac)”)。虽然机架18在图中示出为环形机架，即它延伸通过360度的弧以产生完整的环或圆，但其他类型的安装布置也可以使用。例如，可以使用C型机架、部分环形机架或机器人臂。也可以使用能够将放射源22设置在相对于患者14的多个不同旋转和/或轴向位置的任何其他框架。另外，放射源24可以在不遵循机架18的形状的路径上行进。例如，即使图示的机架18一般是圆形形状的，放射源24可以在非圆形路径上行进。图示实施例的机架18限定了机架口32，患者14在治疗期间移动到该机架口32内。

放射模块22也能够包括调制装置34，该调制装置34可操作以修改或调制放射束30。调制装置34提供了放射束30的调制且将放射束30导向朝着患者14。特别地，放射束30被导向朝着患者的部分38。广泛而言，该部分38可以包括整个身体，但一般小于整个身体且能够利用二维区域和/或三维体积限定。希望接受放射的部分或区域可以被称为靶或靶区，且希望接受放射的部分或区域是关心区域的实例。另一个类型的关心区域是危险区域。如果部分包括危险区域，则放射束优选偏转离开危险区域。这样的调制有时称为强度调制放射治疗(“IMRT”)。

调制装置34能够包括准直装置42，如在图2中图示。准直装置42包括一组颚件46，所述一组颚件46定义且调节放射束30可通过的口50的尺寸。颚件46包括上颚件54和下颚件58。上颚件54和下颚件58可移动以调节口50的尺寸。颚件46的位置调整向患者14实施的束30的形状。

在一个实施例中，如在图2中所图示，调制装置34能够包括多叶准直器62(也称为“MLC”)，所述多叶准直器62包括多个交错的叶66，所述叶66可操作以从一个位置移动到另一个位置，以提供强度调制。也注意到的是，叶66能够移动到最小打开位置和最大打开位置之间的任何位置处。多个交错的叶66在放射束30到达患者14上的部分38之前，调制放射束30的强度、尺寸和形状。每个叶66利用例如马达或空气阀的致动器70独立地控制，使得叶66能够迅速打开和关闭以允许或阻挡放射的通过。致动器70能够通过计算机74和/或控制器控制。

放射疗法治疗系统10也能够包括检测器78，例如千伏或兆伏检测器，所述检测器可操作以接收放射束30，如在图1中所图示。线性加速器26和检测器78还能够操作作为计算机X射线断层摄影(CT)系统以生成患者14的CT图像。线性加速器26朝着患者14体内的部分38发射放射束30。部分38吸收一些放射。检测器78检测或测量由部分38所吸收的放射的量。在线性加速器26围绕患者14旋转并朝着该患者14发射放射的同时，检测器78从不同角度收集吸收数据。收集到的吸收数据被传递到计算机74以处理吸收数据，以及以生成患者的身体组织和器官的图像。图像也能够图示骨骼、软组织和血管。

系统10也能够包括可操作以在治疗期间支承患者14的至少部分的患者支承装置，示出为床82。虽然图示的床82设计为支承患者14的整个身体，但在本发明的其他实施例中，患者支承装置不需要支承整个身体，而是能够设计为在治疗期间支承患者14的仅部分。床82沿轴84(即Y轴)移入及移出射野。床82也能够沿X轴和Z轴移动，如在图1中所图示。

参考图3至图6，床82包括通过平台95联接到基部93的台组件92。台组件92包括可移动地联接到下支承件98的上支承件94。特别地参考图5，上支承件94是基本上平的、矩形支承构件，在治疗期间患者支承在该上支承件94上。上支承件94相对于下支承件98可移动，以在治疗期间将患者移入和移出放射束30。在图示的实施例中，上支承件94和下支承件98由碳纤维复合材料形成，但其他合适的支承件的成分也是可以的。

上支承件94包括上表面102和下表面106，所述下表面106接触下支承件98的上表面110。如在图示的实施例中示出，下表面106包括轴承层114，所述轴承层114意图在上支承件94相对于下支承件98移动时，减少在下表面106和下支承件98的上表面110之间的摩擦。轴承层114的具体细节及其应用在共同待决的美国专利申请No.______(代理人案号No.013869-9054-01)中论述，其完整内容通过引用合并于此。

台组件92可在X、Y和Z方向上移动，如在图1中所图示。台组件92的设置且因此患者相对于机架18和放射束30的位置必须精确，以保证将放射实施到患者的正确区域。由床操作者使用控制键盘140来控制台组件92的移动，如在图7至图10中图示。

一旦使用者致动键盘140的按键144，则台组件92将在使用者的方向上移动。在常规的床设计中，使用液压举升系统在Z方向上移动台组件92。液压举升系统是实现对于降低台组件92的一些控制的方便方式，且具有下述益处：当没有功率提供到系统10时允许降低台组件92。当患者处于治疗位置而对床82的供电中断时，台组件92需要降低以允许患者离开床，且这样的降低必须以受控方式实现。然而，液压系统的实施更为昂贵，更不可靠，且在它们的运动范围内更不准确。

参考图3和图11，根据本发明的床82包括带有电阻性制动能力的降低机构160，以允许在断电情况下受控地降低台组件92。更具体地，降低机构160利用机电辊子丝杆构造。此构造具有下述益处：实施更不昂贵，更可靠(例如，辊子丝杆实施的可靠性)，且与常规液压举升机构相比允许对床运动和位置的更精确的控制。这里所述的降低机构160负责垂直方向(也就是Z方向)上的运动。

降低机构160包括功率制动电阻器，以耗费来自马达170的能量来控制台组件92的向下运动。制动电阻器用作阻尼或减速装置，从马达170取出能量，且即使在断电情况中也允许台组件92的受控降低。这允许自由运行马达的调整控制，其提供了在非线性外部负载下的机械系统的线性运动，即使对系统的供电中断。制动电阻器设计为使得无论台组件92上的负载如何，台组件92的向下速度也保持相同。通过即便动态负载下也保持速度不变，实现了对运动的控制。

使用降低机构160，马达170在台组件92的降低过程期间变成发电机(即，如果功率不受控，则功率和速度随床的下降而增加)。为防止此情况，需要与所生成的功率成比例地改变施加的负载电阻。当发电机具有太高的负载时，发电机开始制动。电阻的有效值通过连接和断开功率电阻器而改变。如果功率电阻器不变地施加到降低机构160，则随着台组件92降低，台组件92的速度会增加(模拟自由下落)，这会导致台组件92在运动路径的底部处发生撞击。通过改变功率电阻器到降低机构160的连接，保护台组件92不受撞击。通过向降低机构160施加非线性负载，台组件92的速度下降是线性的，使得电阻将先前非线性的运动线性化。将功率电阻器连接到降低机构160的频率改变了制动电路内的有效电阻。

降低机构160也包括支承臂164，该支承臂164将台组件92联接到基部93的举升器168。如在图示的实施例中示出，降低机构160包括两对支承臂164，一对臂中的每个臂164相互平行。当台组件92升起和降低时，一对臂中的每个臂164的纵向轴保持与另一个臂平行，且由一对臂的纵向轴所形成的平面P₁不与由另一对臂的纵向轴所形成的平面P₂相交。

台组件92在Z轴上的移动，如在一些以上的细节中所描述，利用了机电辊子丝杆。Z轴运动通过双反馈机构来控制。通过辊子丝杆提供增量反馈，以及直接驱动编码器查看角度且提供绝对反馈。床82的所有轴由于它们的控制机构而具有步进移动能力。在Z方向上，进行步进移动将对Y轴方向上的蛇行运动进行校正。

降低机构160包括马达控制系统169，如在图13中所图示。马达控制系统169包括马达170和马达控制器198，该马达控制器198在下述两种情况下控制所述马达170：在常规模式下；以及当对床82的主供电(3相AC总线178和系统VDC总线182)中断时，在机械非线性可变外部负载P_EXT 174下，自由运行马达转化的发电机模式。图21是图示了机械非线性可变外部负载174(P_EXT)的多种曲线的曲线图。

马达控制系统169包括系统启用互锁186，其中引脚1连接到SYS启用总线190，引脚2连接到系统VDC总线182，引脚3通过启用总线194连接到马达控制器198的引脚5，以及引脚4通过总线202连接到马达功率开关206的线圈206d，且连接到马达制动释放(MBR)互锁开关210的线圈210c。

马达控制器198包括；连接到三相AC总线178的引脚1、引脚2和引脚3；连接到系统VDC总线182的引脚4；通过总线214连接到MBR互锁开关210的常开触点210a的引脚6；和通过三相马达控制器总线218连接到马达功率开关206的适当的常开触点206a、206b、206c的引脚7、引脚8和引脚9。

马达170通过轴222连接到机械非线性可变外部负载P_EXT174。三相功率总线226将马达170连接到马达功率开关206的适当的共用触点206a、206b、206c。马达170包括通过总线234连接到MBR互锁开关210的共用触点210a的马达制动释放(MBR)230。

马达控制系统169也包括通过三相功率总线242连接到马达功率开关206的适当的常闭触点206a、206b和206c的紧急动态制动控制单元238。三角形连接的三相电阻性动态负载246连接到三相功率总线242的适当的相。星形连接的三相电容性动态负载250连接到三相功率总线242的适当的相。带有二极管D1-D4、D2-D5和D3-D6的共用点的三相整流器254连接到三相功率总线242的适当的相。二极管D4、D5、D6的共用点连接到地，且二极管D1、D2、D3的共用点连接到功率控制传感器总线258。

功率控制传感器总线258连接到电压传感器动态负载262(R_VSL)，且R_VSL的另一侧连接到地。功率控制传感器总线258还连接到电流传感器动态负载266(C_CSL)，且C_CSL的另一侧连接到地。功率控制传感器总线258还连接到受控动态负载270(R_CDL)。R_CDL的另一侧连接到功率开关274的常开触点，而功率开关274的共用触点连接到地。功率控制传感器总线258也连接到运算放大器278的正输入。

紧急动态制动控制单元238包括紧急电源282，所述紧急电源282包括两个串联连接的可再充电电池BT1、BT2。电池BT1的负极引线连接到地，且电池BT2的正极引线通过总线286连接到MBR互锁开关210的共用触点210b。常闭触点210b通过总线290连接到紧急马达制动释放开关294的常开触点。此开关294的共用触点通过总线298连接到系统VDC互锁开关302的线圈302c，且连接到MBR互锁开关210的常闭触点210a。电池BT1和BT2的共用点通过总线306连接到系统VDC互锁开关302的常开触点302b。共用触点302a通过总线182连接到系统VDC，且常闭触点302a通过总线362连接到MBR互锁开关210的线圈210c。共用触点302b连接到总线310，所述总线310给模拟计算机负载314供电，且连接到电压基准318的引脚1、运算放大器278的引脚1和开关振荡器322的引脚1。电压基准318利用引脚2连接到地，且利用引脚3通过总线326连接到运算放大器278的负极输入。运算放大器278利用引脚2连接到地，且利用引脚3通过总线330连接到开关振荡器322的引脚3。开关振荡器322利用引脚2连接到地，且利用引脚4通过总线334连接到功率开关274的引脚1。

在马达170接收到总线178上来自三相AC功率的信号、总线182上的系统VDC信号和总线190上的SYS启用信号时，马达170启动。系统启用互锁186启动马达控制器198、马达功率开关206、MBR互锁开关210，且通过常闭触点302a启动系统VDC互锁开关302。马达控制器198通过总线218、马达功率开关206的常开触点206a、206b、206c以及总线226与马达170通信。马达170通过轴222开始作用在机械非线性可变外部负载P_EXT 174上。

马达控制器198也通过总线214、常开触点210a和总线234与马达制动释放230通信，以使马达制动释放230脱开。当总线178上的主功率三相AC和总线182上的系统VDC中断时，开关206、210脱开且马达制动释放230接合。

马达170通过总线226、常闭触点206a、206b、206c且通过三相功率总线242连接到紧急动态制动控制单元238。为了当机械非线性可变外部负载P_EXT 174开始通过轴222作用在马达170上时激活紧急模式，使用者需要按下且保持紧急马达制动释放开关294。MBR释放开关294通过通向系统VDC互锁开关302的接合的线圈302c的总线298以及通过利用触点302a通向开关302且通向MBR互锁开关210的脱开的线圈210c的总线来激活。当MBR 230脱开时，马达被再次激活。当MBR释放开关294通过总线298、常闭触点210a和总线234释放时，MBR 230脱开。马达170开始在外部负载P_EXT 174下动作，且来自马达170的三相AC电压开始与无源动态负载338相互作用。马达170在无源动态负载338的AC动态负载342上实现前两阶段(stage)的动态制动动作。AC动态负载342包括两个类型的AC负载：(1)将来自马达的AC能量转化为热的三相电阻性动态负载246，和(2)将来自马达170的AC相位移动的三相电容性动态负载250。热耗散和相位移动都增加了来自马达170的电流，且此电流增加了马达170内的涡电流，这影响马达170内的制动动作。

马达170在P_EXT 174下连续增加速度直至来自马达的AC电压达到某个值，且然后AC电压开始利用三相整流器254进行整流。整流后的AC电压开始在无源动态负载338的电压传感器动态负载262(V_VSL)上的DC无源动态制动的第三阶段。马达170在P_EXT 174下继续增加速度且DC电压也增加，直至达到某个值，然后模拟计算机负载314开始控制动态制动动作。模拟计算机负载314由两个源来供电：(1)由紧急电源282，通过BT1、通过总线306、常开触点302b和总线310供电，和(2)由马达170，通过总线226、常闭触点206a、206b、206c、总线242、三相整流器254和功率控制传感器总线258供电。

存在马达控制系统169的如下两个操作条件：

条件1：xV_RF＞V_VSL    (1)

仅无源动态负载338工作。以及电容器C_CSL 266的充电时间t_CH将具有无限值。

条件2：xV_RF＜V_VSL    (2)

无源动态负载338和受控动态负载346开始一起工作，且电容器C_CSL 266的充电时间t_CH操作直至电压值xV_RF 318。此充电时间t_CH的值t_CH将与负载P_EXT 174的值成反比。图22是图示了在不同值的外部负载P_EXT下的等效电压源V_VSL、电流传感器负载C_CSL上的电压V_CSL和充电时间t_CH的曲线图。

电容器C_CSL 266直至电压值xV_RF的充电时间t_CH在图19中图示，且通过下式确定：

$t_{\mathrm{CH}}=C_{\mathrm{CSL}}*R_{\mathrm{SE}}*e^{(n-\frac{V_{\mathrm{VSL}}}{x{V}_{\mathrm{RF}}})}---\left(3\right)$

其中，R_SE是传感器等效的电阻，它通过图16中所示的公式(4)和图18中所示的公式(5)计算。R_SE代表了与P_EXT 174有关系的马达170的内阻；且

V_VSL是马达170的戴维南电压源等效，它通过图15中所示的公式(6)和图17中所示的式(7)计算。

n通过在图20中所示的公式(8)(在下文中提供)确定。

$n=\frac{P_{\mathrm{INT}}}{P_{\mathrm{EXT}}}---\left(8\right)$

其中n是机械系统系数，n＝0…1(n是正数)

P_INT是系统机械内部阻力350

P_EXT是机械非线性可变外部负载174

xV_RF是电压基准318的值

x是调节系数，该调节系数x允许针对不同马达和制动速度控制的不同值来调节紧急动态制动控制单元238。

图23是图示了在不同值的外部负载P_EXT下无源动态负载上的电流和受控动态负载上的电流的曲线图。在图19中图示的电流传感器动态负载266I_CSL与P_EXT 174的值成正比。

I_CSL||P_EXT(9)

运算放大器278控制电容器传感器动态负载(C_CSL)262上的电压改变，且将它与电压基准(xV_RF)318上的电压值进行比较。当电容器C_CSL 262上的电压V_CSL变成大于等于xV_RF 318上的值时，运算放大器278启动开关振荡器322。开关振荡器322以功率开关274的预定时间t_DDCH开关。功率开关274将受控动态负载270连接接地，这开始了马达170在受控动态负载270上的动态制动动作的第四阶段。受控动态负载270将电流传感器动态负载266的电容器C_CSL放电。预定的放电时间t_DDCH应大于放电电容器C_CSL的时间常数。

$t_{\mathrm{DDCH}}>{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{DCH}}=C_{\mathrm{CSL}}*R_{\mathrm{CDL}}*(1+\frac{R_{\mathrm{DCL}}}{R_{\mathrm{SE}}})---\left(10\right)$

在运算放大器278控制电容传感器动态负载262上的电压的预定时间t_DDCH期间，运算放大器278连续地将C_CSL电压与电压基准318(xV_RF)上的电压值进行比较，直至电压xV_RF变成大于等于值C_CSL262。当经过预定的时间t_DDCH时，开关振荡器322将功率开关274断开，这将R_CDL 270从地断开，这开始了马达170在电流传感器动态负载266(C_CSL)上的动态制动动作的第五阶段。

通过电流传感器动态负载266的电容器(C_CSL)的瞬态电流I_INST通过下式确定。

$I_{\mathrm{INST}}=C_{\mathrm{CSL}}*\frac{V_{\mathrm{CSL}}}{C_{\mathrm{CSL}}}*R_{\mathrm{SE}}*e^{(n-\frac{V_{\mathrm{VSL}}}{{\mathrm{xV}}_{\mathrm{RF}}})}---\left(11\right)$

当电流传感器动态负载266(C_CSL)上的电压再次变成大于等于电压基准318(xV_RF)上的值时，运算放大器278重新启动开关振荡器322。开关振荡器322以功率开关274的预定时间t_DDCH开关。功率开关274将受控动态负载270连接接地，这再次开始了马达170在受控动态负载270上的动态制动动作的第四阶段。受控动态负载270将电流传感器动态负载266的电容器(C_CSL)放电。此循环将在马达170的轴222和机械非线性可变外部负载P_EXT 174上持续，且在此循环期间，紧急动态制动控制单元238将管理整个机械系统的线性运动。图24是图示了在不同值的外部负载P_EXT下的马达速度控制的曲线图。

本发明的一些独特特征包括：

(1)马达转化的发电机170是用于生成制动力的源，且是关于它的情况的信息的源。

(2)负载功率链路、传感器链路和控制链路在相同的总线258上。

(3)电压传感器动态负载262(V_CSL)和电流传感器动态负载266(C_CSL)是多功能的：

(a)电压传感器动态负载262(V_CSL)是系统无源动态负载338的DC无源负载，且电压传感器识别马达170的内部阻力，如其上的电压降。

(b)电流传感器动态负载266(C_CSL)是三功能装置：在模拟计算机负载314中的积分器，电流传感器-所述电流传感器将马达170的电流值识别为电容器达到电压基准318(xV_RF)上的某个值的充电时间，以及模拟计算机负载314内的受控动态负载。

(4)马达的动态制动分多个阶段发生：

(a)无源动态负载338包括：AC动态负载342，它包括三相电容性动态负载250(无源制动-阶段1)和三相电阻性动态负载246(无源制动-阶段2)；和DC动态负载，该DC动态负载包括电压传感器动态负载262(无源制动-阶段3)。

(b)受控动态负载346包括受控动态负载270(受控制动-阶段4)和电流传感器动态负载266(受控制动-阶段5)。

(6)电流传感器动态负载266的电容器不是关于马达170的电抗性负载，因为电容器从马达170充电且通过受控动态负载270的(多个)电阻器放电，这意味着电容器不将充电的能量返回给马达170。电容器持续为非线性负载。

(7)受控动态负载346包括二循环受控动态负载，其在马达170上提供二循环受控动态制动动作。第一循环通过受控动态负载270控制，其在预定的时间t_DDCH期间在马达170上提供动态制动动作且将电流传感器动态负载266的电容器(C_CSL)放电。第二循环通过电流传感器动态负载266控制，其在电流传感器动态负载266的电容器的充电时间t_CH期间在马达170上提供动态制动动作。

(8)当马达170作为马达转化的发电机操作时，马达170具有如下特性：

(a)马达170变成电压源；

(b)该电压源的内阻是可变的，且与马达的速度和马达上的机械负载成反比。在此模式中，马达170工作如传感器，其中电压反映了马达的速度，且电流反映了马达的轴222上的机械负载。

(9)模拟计算机负载314包括模拟计算机和受控动态负载的组合特征。

图25至图27是图示了本发明的方法的实施例的流程图和注释。

本发明的另外的特征能够在所附权利要求书中找到。

Claims (10)

1.一种患者支承装置，包括：

基部；

由所述基部支承且构造用于支承患者的台组件；

马达，所述马达电联接到所述台组件，且能够操作以控制所述台组件的运动；

电联接到所述马达的控制器，所述控制器能够操作以当对马达的供电中断时生成信号以制动马达；和

制动控制模块，所述制动控制模块电联接到马达和控制器，所述制动控制模块在马达再次激活后能够操作，所述制动控制模块包括：

无源动态负载模块，电联接到所述马达以增加马达的速度；

整流模块，电联接到所述马达，且能够操作以当AC电压达到预定值时将所述AC电压转化为DC电压；

电联接到所述无源动态负载模块的受控动态负载模块；和

开关，所述开关电联接到所述受控动态负载模块，且能够操作以将所述受控动态负载模块与所述马达连接和断开来控制所述马达的制动操作。

2.根据权利要求1所述的患者支承装置，其中所述马达能够操作以控制所述台组件的基本上垂直的运动。

3.根据权利要求1所述的患者支承装置，其中所述无源动态负载模块包括电容性动态负载模块和电阻性动态负载模块。

4.根据权利要求3所述的患者支承装置，其中所述无源动态负载模块还包括电压传感器动态负载模块。

5.根据权利要求4所述的患者支承装置，其中所述电压传感器动态负载模块能够操作以从所述整流模块接收马达上的DC电压。

6.根据权利要求1所述的患者支承装置，其中所述受控动态负载模块包括电流传感器动态负载和受控动态负载。

7.一种放射疗法治疗系统，包括：

患者支承装置，所述患者支承装置包括：

构造用于支承患者的台组件，

马达，电连接到所述台组件，且能够操作以控制台组件的移动；以及

控制系统，所述控制系统电连接到所述马达，且能够操作以当对床的供电中断时控制所述马达的速度并提供台组件的线性运动。

8.根据权利要求7所述的放射疗法治疗系统，其中所述控制系统包括电联接到所述马达和控制系统的制动控制模块，所述制动控制模块在马达再次激活后能够操作，所述制动控制模块包括：

无源动态负载模块，电联接到所述马达以增加所述马达的速度；

整流模块，电联接到所述马达，且能够操作以当AC电压达到预定值时将所述AC电压转化为DC电压；

电联接到所述无源动态负载模块的受控动态负载模块；和

开关，所述开关电联接到所述受控动态负载模块，且能够操作以将所述受控动态负载模块与所述马达连接和断开来控制所述马达的制动操作。

9.根据权利要求8所述的放射疗法治疗系统，其中所述受控动态负载模块包括电流传感器动态负载和受控动态负载。

10.根据权利要求9所述的放射疗法治疗系统，其中当所述电流传感器动态负载上的电压大于等于基准电压时，所述电流传感器动态负载连接到所述马达。

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