CN102049107B

CN102049107B - 机械手方式遥控调强放射治疗控制系统

Info

Publication number: CN102049107B
Application number: CN2011100304997A
Authority: CN
Inventors: 黄仁炳; 李黎; 王高峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2031-01-28
Also published as: CN102049107A

Abstract

本发明公开了一种机械手方式遥控调强放射治疗控制系统。该系统包括触摸屏控制器、贴装于触摸屏控制器侧面上的机械手指、控制机械手指接触或远离触摸屏的控制开关、治疗床，所述治疗床安装于导轨上并与通过控制线路与控制治疗床沿导轨前后移动的治疗床控制端接通，治疗床处具有标识治疗床所处位置的标尺及位于标尺上的移动读数，标尺处具有由采集标尺及位于标尺上的移动读数信息的摄像头及与摄像头通过线路接通的移动读数显示器，所述控制开关、治疗床控制端、移动读数显示器均设置于控制室内。本发明在一次IMRT治疗过程中，仅需要工作人员进出一次，节约了时间，提高了单位时间的治疗量，提高了效率，使每天可以多治疗三分之一的病人，而且降低了工作人员的劳动强度。

Description

机械手方式遥控调强放射治疗控制系统

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体地说，涉及一种机械手方式遥控调强放射治疗控制系统。

背景技术

IMRT(Intensity-modulated radiation therapy )直译是放射强度调节了的放疗，也叫逆向调强放疗或适型调强放疗，是一种先进的高精度放射线疗法，它利用计算机控制的加速器产生的高能X射线向恶性肿瘤或肿瘤内的特定区域发射精确的辐射剂量，IMRT可根据肿瘤的3D形状通过调节（或控制）辐射的强度使辐射剂量更加准确，IMRT也可对肿瘤内的区域通过聚焦施加更高的辐射剂量，而使周围的正常组织接收最小的辐射剂量。这种放疗需要通过CT的3D重建图像与患者的协同被小心地设计、决定最适于肿瘤形状的放射剂量强度图形。一般方法是结合几个已调制的来自不同方向的放射线束产生一个自定义的单一辐射，在使肿瘤的辐射剂量最大化的同时保护临近的正常组织。　　

目前IMRT被广泛应用于治疗前列腺、头部、颈部和中枢神经系统的癌症。也被有限的用于治疗胸腔癌、甲状腺癌和肺癌，还有妇科的一些恶性肿瘤，对儿科的恶性肿瘤也有帮助。

但是，现有的IMRT（孔雀）治疗系统在病人一次IMRT（孔雀）治疗过程中，工作人员需要根据病人的计划反复多次进入治疗室，操作控制器（Controller），移动尺子，手移动治疗床，对准激光线，单位时间的治疗量低，并且增加了工作人员的劳动强度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种单位时间的治疗量高并能够降低工作人员的劳动强度的机械手方式遥控调强放射治疗控制系统。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：机械手方式遥控调强放射治疗控制系统，包括固定于触摸屏控制器侧面上的机械手指、控制机械手指接触或远离触摸屏的控制开关、治疗床，所述治疗床安装于导轨上，并通过控制线路与控制治疗床沿导轨移动的治疗床控制端接通，治疗床处具有标识治疗床所处位置的标尺及位于标尺上的移动读数，标尺处具有采集标尺上的移动读数信息的摄像头及与该摄像头通过线路接通的移动读数显示器，所述控制开关、治疗床控制端、移动读数显示器均设置于控制室内；所述放射治疗控制系统还包括由用于采集触摸屏的显示信息的摄像头及与该摄像头通过线路接通的监视器构成的监控装置，所述监视器设置于控制室内。

该方案是根据IMRT（孔雀）治疗系统和它的操控程序过程产生的，该过程提出了要解决如下几个问题；1、要有能代替人手指的机械手指，而且要求机械手指要能按照人的意图来工作，如点击触摸屏等操作；2、要能够遥控移动治疗床，使得治疗床能够在导轨上前后移动，并达到治疗需要的位置；3、要有真实的治疗床移动量的观察和调整指示，因此，需要在治疗床处具有标识治疗床所处位置的标尺及位于标尺上的移动读数，标尺处具有由采集标尺及位于标尺上的移动读数信息的摄像头及与摄像头通过线路接通的移动读数显示器，工作人员可以通过显示器上标示的数字确定治疗床所处的位置；4、不能过大的改变现有设备；5、操作要简单、方便；6、投资要小。本发明根据以上要求设计出了一个能够代替人手指的机械手指，该机械手指安装于需要的位置。利用现有的加速器治疗床控制系统，实现能够遥控移动治疗床，同时利用现有的室内安装的实时数字指示千分尺，通过微型摄像头把真实的治疗床移动量，显示于控制室显示器上，以利于观察和调整。本发明的整个系统未对现有设备作大的修改，不影响现有设备的任何功能。操作简单、方便，在原有IMRT（孔雀）系统使用的基础上，不超过10分钟就能学会该系统的使用。该方法可用于所有IMRT（孔雀）治疗系统上。

进一步地，为了监控触摸屏控制器上的信息及确保操作的正确性，该系统还包括由用于采集触摸屏的显示信息的摄像头及与摄像头通过线路接通的监视器构成的监控装置，所述监视器设置于控制室内。

所述机械手指为电磁式机械手指。输入直流电压，输出机械位移。

所述电磁式机械手指包括电磁铁及位于电磁铁一侧的衔铁，所述机械手指触摸端固定于衔铁上。

所述电磁铁具有电源输入端，机械手指触摸端通过连接杆与衔铁固定连接，所述控制开关位于电磁铁的电源线路上构成控制机械手指触摸端接触或远离触摸屏的确认治疗触摸区域的控制装置。

本发明的有益效果是：

1、病人在一次IMRT（孔雀）治疗过程中，仅需要工作人员进出一次，在操作室即可完成整个治疗，由于在新的IMRT（孔雀）治疗过程中省去了工作人员需要根据病人的计划反复多次进入治疗室，操作控制器（Controller），移动尺子，手移动治疗床，对准激光线等工作步骤，节约了时间，提高了单位时间的治疗量，提高了效率，使每天可以多治疗三分之一的病人，而且降低了工作人员的劳动强度。

2、该系统是实现原有IMRT（孔雀）治疗系统升成遥控的另一种新方法。该方法可以实现NOMOS公司提供的第二套自动控制IMRT（孔雀）治疗系统90%以上功能，其成本不到1%。可在老式的IMRT（孔雀）治疗基础上提高三分之一的工作量，其社会效益是显而易见的，伴随社会效益的是经济效益，每天能多收入2-3万元，每月多收入60-90万元，每年多收入700-1000万元。一个病人的治疗工作人员仅需进出一次治疗室，降低了劳动强度。治疗床移动精度误差小于0.5毫米，相比于手动移尺子、移动治疗床、目测对激光定位线的方法，极大的提高了精度。该系统使用可靠，不存在零部件供应不上的问题，节约了每年7万多美元用以购买‘SIB’费用，折合人民币近50万元，同时减少了病人治疗时的等待时间。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明中机械手指的结构示意图；

图4是本发明的机械手指安装于触摸屏控制器上的结构示意图；

图5是图4的A向视图；

图6是机械手指操作监视系统的结构示意图；

图7是治疗床移动数字监视系统的结构示意图。

图中，1为激光定位线，2为衔铁，3为机械手指，4为触摸屏，5为触摸屏控制器，6为电源输入端，7为确认治疗触摸区域，8为摄像头,9为数字千分尺。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

参见图2至图7所示，本实施例的机械手方式遥控调强放射治疗控制系统，包括触摸屏控制器（通过在触摸屏控制器的触摸屏上点击可以使得触摸屏控制器启动相应的操作）、治疗床、贴装于触摸屏控制器侧面上的机械手指，本实施例中，机械手指为电磁式机械手指，包括电磁铁及位于电磁铁一侧的衔铁（在电磁机构中，被固定的电磁铁的吸引，而运动后和电磁铁构成闭合磁路，这个运动的铁磁体被称为“衔铁”，衔铁一般是由软磁性材料制造的,如纯铁,铸铁,硅钢,及坡莫合金等），电磁铁具有电源输入端，机械手指触摸端通过连接杆与衔铁固定连接，控制开关位于电磁铁的电源线路上构成控制机械手指触摸端接触或远离触摸屏的确认治疗触摸区域的控制装置；所述治疗床安装于导轨上并与通过控制线路与控制治疗床沿导轨前后（纵向）移动的治疗床控制端接通，治疗床处具有标识治疗床所处位置的标尺及位于标尺上的移动读数，标尺处具有由采集标尺及位于标尺上的移动读数信息的摄像头及与摄像头通过线路接通的移动读数显示器，如图7中所示，工作人员通过移动读数显示器上的读数，可以确定治疗床的位置，并可以将治疗床调整到需要的位置，以便于病人进行下一治疗区域的治疗；触摸屏处具有由用于采集触摸屏控制器的显示信息的摄像头及与摄像头通过线路接通的监视器构成的监控装置，工作人员可以通过监视器，确认机械手指触摸端位于确认治疗触摸区域上时，才启动控制开关进行操作，如图6所示，所述控制开关、治疗床控制端、移动读数显示器、监视器均设置于控制室内。

[0017] 参见图1所示，为现有技术的结构示意图，现有调强放疗工作流程如下：

第一步：引导新病人进入治疗室；

第二步：通过磁盘输入新病人治疗参数；

第三步：病人治疗初始化：把病人体表标志线与激光定位线和千分尺延长杆上的专用刻线三线重合，此时，把千分尺复位(0)；

第四步：置病人于治疗起始位置：移动千分尺使读数与起始位置数值一致，再反向移动治疗床使千分尺延长杆上的刻线重新与激光线重合此时治疗床到达了治疗起始位置；

第五步：除病人外其余人员离开治疗室，在控制室操作加速器开始进行设定区域治疗；

第六步：1）如所有治疗计划区域完成治疗，则进入治疗室从治疗床上放下病人引导病人走出治疗室，一个病人治疗完成，可引导新病人进入治疗室；2）如所有治疗计划区域未完成治疗，则工作人员进入治疗室，操作触摸屏确定下一个治疗区域，纵向移动带有刻线的数字千分尺到指定位置读数，纵向松开固定有千分尺的治疗床，使治疗床向千分尺移动的相反方向移动，直到千分尺上的刻线重新对准激光线，此时治疗床也移动了千分尺移动的距离，再锁住治疗床，然后重复第五步。

图2是本发明的结构示意图，采用本发明的新系统后，新的调强放疗工作流程如下：

第一步：引导新病人进入治疗室；

第二步：通过磁盘输入新病人治疗参数；

第三步：病人治疗初始化：使病人体表标志线与激光定位线重合，此时，把千分尺复位(0)，相对于现有技术，该步骤省去了千分尺延长杆和杆上的专用刻线；

第四步：置病人于治疗起始位置，看着千分尺读数移动治疗床到治疗起始位置，省去了移动千分尺使读数与起始位置数值一致，再反向移动治疗床，使千分尺延长杆上的刻线重新与激光线重合等操作；

第六步：1）如所有治疗计划区域完成治疗，则进入治疗室从治疗床上放下病人引导病人走出治疗室，一个病人治疗完成，可引导新病人进入治疗室；2）如所有治疗计划区域未完成治疗，则工作人在控制室操作机械手指，确定下一个治疗区域，移动治疗床到下一治疗区域，直至一个病人治疗完成，该步骤省去了工作人员进入治疗室和进入治疗室的工作。

如上所述，便可较好的实现本发明。

Claims

1.机械手方式遥控调强放射治疗控制系统，其特征在于，包括固定于触摸屏控制器侧面上的机械手指、控制机械手指接触或远离触摸屏的控制开关、治疗床，所述治疗床安装于导轨上，并通过控制线路与控制治疗床沿导轨移动的治疗床控制端接通，治疗床处具有标识治疗床所处位置的标尺及位于标尺上的移动读数，标尺处具有采集标尺上的移动读数信息的摄像头及与该摄像头通过线路接通的移动读数显示器，所述控制开关、治疗床控制端、移动读数显示器均设置于控制室内；所述放射治疗控制系统还包括由用于采集触摸屏的显示信息的摄像头及与该摄像头通过线路接通的监视器构成的监控装置，所述监视器设置于控制室内。

2.根据权利要求1所述的机械手方式遥控调强放射治疗控制系统，其特征在于，所述机械手指为电磁式机械手指。

3.根据权利要求2所述的机械手方式遥控调强放射治疗控制系统，其特征在于，所述电磁式机械手指包括电磁铁及位于电磁铁一侧的衔铁，所述机械手指触摸端固定于衔铁上。

4.根据权利要求3所述的机械手方式遥控调强放射治疗控制系统，其特征在于，所述电磁铁具有电源输入端，机械手指触摸端通过连接杆与衔铁固定连接，所述控制开关位于电磁铁的电源线路上构成控制机械手指触摸端接触或远离触摸屏的确认治疗触摸区域的控制装置。