CN105233428A - 一种凹凸形叶片及具有该叶片的多叶光栅结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凹凸形叶片及具有该叶片的多叶光栅结构，包括相互重叠的叶片和连接在叶片上的驱动机构，所述的驱动机构包括驱动装置、丝杆和螺母，所述的丝杆的两端分别连接在驱动装置和螺母上，所述的叶片上设置有凸形曲面和与相邻叶片的凸形曲面相匹配的凹形曲面，所述的凸形曲面上设置有用于固定螺母的沉孔和用于适应丝杆的丝杆孔，解决现有技术中叶片很薄时对丝杆和螺母直径要求很小的问题。

Description

一种凹凸形叶片及具有该叶片的多叶光栅结构

技术领域

本发明涉及肿瘤放射治疗设备领域，具体地是指一种实施三维适形调强放射治疗肿瘤的多叶光栅及该多叶光栅的叶片结构。

背景技术

电动多叶光栅作为用于三维适形调强放射治疗肿瘤的重要设备，已在国内外大量应用。多叶光栅由相互对称的左、右叶片组构成，叶片采用能对放射线产生较强阻挡作用的重金属钨合金材料制造。在多叶光栅处于闭合状态时，它能有效的阻止放射线通过，在工作状态下，可将出射的放射线限制在一定的范围内，即借助多叶光栅中叶片的运动来实现放疗用的动态楔形野，并通过控制叶片在每个位置上的停留时间，达到任意要求的放射计量分布。同传统的放射治疗技术相比，使用多叶光栅的三维适形调强放射治疗能够在有效杀灭肿瘤的同时，最大限度的保护肿瘤外围正常组织，有效提高治疗增益比。

为提高适形度，要求光栅的叶片尽可能的做薄，为满足调强的需要，每只叶片须配备独立的一套驱动机构，如丝杆，螺母，电机等。由于叶片非常薄，丝杆和螺母只能做得很细，但很细的丝杆和螺母制造非常困难，同时由于丝杆的直径太小，丝杆的刚性相当差，整机的可靠性较低。

发明内容

本发明的在于提供一种凹凸形叶片及具有该叶片的多叶光栅结构，以解决现有技术中叶片很薄时对丝杆和螺母直径要求很小的问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种凹凸形叶片的多叶光栅结构，包括叶片，在叶片上设置凸形曲面和凹形曲面，所述凸形曲面的一端设置有沉孔和丝杆孔。沉孔用于固定安装螺母，螺母与叶片之间不发生相对运动。丝杆的一端与电机相连，另一端与螺母配合。由于叶片两侧设置有夹持装置，电机转动带动丝杆转动，带动叶片与螺母整体实现直线运动。由于凸形曲面增大了设置沉孔和丝杆孔的体积，使得对丝杆和螺母的要求减小，丝杆和螺母的直径可相应的增大，减小制造难度；且由于丝杆的直径相应增大，提高了丝杆的刚性，相应的整机的可靠性也提高了。叶片重叠设置构成叶片组，凸形曲面的设置使得相邻两个叶片之间的间距增大，在叶片上设置凹形曲面，相邻两个叶片重叠时，凸形曲面嵌入相邻叶片的凹形曲面内与该凹形曲面紧密贴合，保证放射线不从叶片组的相邻叶片缝隙中穿过。采用该结构的叶片，其避免了放射线不从叶片组的相邻叶片缝隙中穿过，减小加工难度和设备的制造成本。

作为优选，为了提高叶片的稳定性，所述凸形曲面对称设置在叶片的两侧面上。凸形曲面以叶片成对称设置，使得叶片结构的稳定性增强，即可提高叶片移动的稳定性。

进一步的提高叶片移动的稳定性，使沉孔、丝杆孔与凸形曲面同轴心。沉孔、丝杆孔与凸形曲面同轴心，使得丝杆在带动叶片移动时，叶片运动平稳性好。

一种凹凸形叶片的多叶光栅结构，包括相互重叠的叶片和连接在叶片上的驱动机构，所述的驱动机构包括驱动装置、丝杆和螺母，所述的丝杆的两端分别连接在驱动装置和螺母上，所述的叶片上设置有凸形曲面和与相邻叶片的凸形曲面相匹配的凹形曲面，所述的凸形曲面上设置有用于固定螺母的沉孔和用于适应丝杆的丝杆孔。

作为上述方案的优选方式，所述凸形曲面对称设置在叶片的两侧面上。

作为上述方案的优选方式，所述沉孔、丝杆孔与凸形曲面同轴心。

综上，本发明的有益效果是：

1、本发明的技术方案的叶片上设置有凸形曲面，使安装螺母、丝杆的沉孔、丝杆孔的体积增大，对丝杆和螺母的要求相应减小，丝杆和螺母的直径可相应的增大，减小丝杆和螺母的制造难度，由于丝杆的直径相应增大，提高了丝杆的刚性，整机的可靠性也相应提高。

2、本发明的技术方案的叶片上设有凹形曲面，用于放置相邻叶片的凸形曲面，使得相连两个叶片之间没有一丝间隙，不会造成放射线的漏射。

附图说明

图1是凹凸形叶片的结构示意图。

图2是凹凸形叶片的侧视图。

图3是叶片叠放时的结构示意图。

图4是一叶片与驱动机构的组装图。

图5是本发明的多叶光栅的结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：1、叶片；11、凸形曲面；111、沉孔；112、丝杆孔；12、凹形曲面；21、驱动装置；22、丝杆；23、螺母。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1至图3所示的一种凹凸形叶片，包括叶片1，叶片1上设置有凸形曲面11和凹形曲面12，所述凸形曲面11的一端设置有沉孔111和丝杆孔112。凸形曲面11的位置由使用的电机设置的位置确定，其大小根据多叶光栅设计中叶片1的厚度和选用的丝杆22大小共同确定。凹形曲面的位置由相邻叶片电机设置的位置确定，其大小由多叶光栅设计中叶片1的厚度和选用的丝杆22大小共同确定，其在厚度方向上不减小叶片1的整体刚性。凸形曲面与凹形曲面成平行排列，即不发生干涉，因此能使组合在一起的相邻多组叶片的凸形曲面与凹形曲面完美匹配，即凸形曲面与凹形曲面形成间隙非常小的贴合，这样既不会在叶片进行直线移动时产生额外摩擦阻力，影响叶片移动性能，并且从射线方向看，相邻两叶片之间没有一丝间隙，不会造成放射线的漏射，最大限度的保护肿瘤外围正常组织，有效提高治疗增益比。在凸形曲面设置沉孔和丝杆孔，可以有效增大叶片在该处的厚度和强度，同时使沉孔和丝杆孔比薄叶片时设置得更大，因此在同样的叶片厚度时，能使用更大规格型号的螺母和丝杆。凸形曲面11凹形曲面12的数量可以根据需要设置，不仅限于1个。

为了提高叶片移动的稳定性，所述凸形曲面11对称设置在叶片1的两侧面上。沉孔111、丝杆孔112也可与凸形曲面11同轴心。

优选的，凸形曲面11的表面可设置为弧形，减小对叶片直线运行的影响。

凹凸形叶片的外形设计可以按照叶片的厚度、所选电机的大小进行标准模块化设计，由模块组合成需要的电动多叶光栅，减少设计、制造成本。

实施例2：

如图3至图5所示的一种凹凸形叶片的多叶光栅结构，包括相互重叠的叶片1和连接在叶片1上的驱动机构，所述的驱动机构包括驱动装置21、丝杆22和螺母23，所述的丝杆22的两端分别连接在驱动装置21和螺母23上，所述的叶片1上设置有凸形曲面11和与相邻叶片1的凸形曲面11相匹配的凹形曲面12，所述的凸形曲面11上设置有用于固定螺母23的沉孔111和用于适应丝杆22的丝杆孔112。凸形曲面11设置有适应丝杆外形的丝杆孔，能使丝杆在丝杆孔内伸缩，且与叶片之间不发生干涉。在凸形曲面设置螺母沉孔和丝杆孔，可以有效增大叶片在该处的厚度和强度，同时使沉孔和丝杆孔比薄叶片时设置得更大，因此在同样的叶片厚度时，能使用更大规格型号的螺母和丝杆，减小丝杆和螺母的制造难度，由于丝杆的直径相应增大，提高了丝杆的刚性，整机的可靠性也相应提高。

为了提高叶片移动的稳定性，所述凸形曲面11对称设置在叶片1的两侧面上。沉孔111、丝杆孔112也可与凸形曲面11同轴心。

由叶片和叶片驱动机构组合而成的结构可以按线性排列组成任意数量的多叶光栅，适应精密适形控制。

其中，驱动装置21可以采用电机等结构来实现。

如上所述，可较好的实现本发明。

Claims (6)

1.一种凹凸形叶片，包括叶片（1），其特征在于：所述叶片（1）上设置有凸形曲面（11）和凹形曲面（12），所述凸形曲面（11）的一端设置有沉孔（111）和丝杆孔（112）。

2.根据权利要求1所述的一种凹凸形叶片，其特征在于：所述凸形曲面（11）对称设置在叶片（1）的两侧面上。

3.根据权利要求1所述的一种凹凸形叶片，其特征在于：所述沉孔（111）、丝杆孔（112）与凸形曲面（11）同轴心。

4.一种凹凸形叶片的多叶光栅结构，包括相互重叠的叶片（1）和连接在叶片（1）上的驱动机构，所述的驱动机构包括驱动装置（21）、丝杆（22）和螺母（23），所述的丝杆（22）的两端分别连接在驱动装置（21）和螺母（23）上，其特征在于：所述的叶片（1）上设置有凸形曲面（11）和与相邻叶片（1）的凸形曲面（11）相匹配的凹形曲面（12），所述的凸形曲面（11）上设置有用于固定螺母（23）的沉孔（111）和用于适应丝杆（22）的丝杆孔（112）。

5.根据权利要求4所述的一种凹凸形叶片的多叶光栅结构，其特征在于：所述凸形曲面（11）对称设置在叶片（1）的两侧面上。

6.根据权利要求4所述的一种凹凸形叶片的多叶光栅结构，其特征在于：所述沉孔（111）、丝杆孔（112）与凸形曲面（11）同轴心。