CN110640458B - 放疗补偿器自动切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种放疗补偿器自动切换装置，涉及放疗技术领域，包括补偿器输运车、补偿器安装装置和控制器，补偿器运输车包括上部开口的车体、前后驱动系统、升降驱动系统和补偿器放置架，升降驱动系统用于驱动补偿器放置架上下运动，前后驱动系统用于驱动车体前后运动，补偿器放置架包括多个平行设置的补偿器支撑梁；补偿器安装装置包括固定臂和沿固定臂长度方向安装的多个补偿器抓取组件，固定臂固定于医用加速器的机头上，补偿器抓取组件用于抓取补偿器支撑梁上放置的补偿器，前后驱动系统、升降驱动系统和补偿器抓取组件均与控制器连接。该装置通过自动输运和自动安装实现了补偿器的自动切换，提高更换效率，避免影响工作人员的健康。

Description

放疗补偿器自动切换装置

技术领域

本发明涉及放疗技术领域，特别是涉及一种放疗补偿器自动切换装置。

背景技术

x射线放疗、散射法的质子放疗常采用物理补偿器调强，调强放疗一般会采用多个照射野，每个照射野对应一个物理补偿器。在实施照射时，每个射野都需要进入治疗室手动更换物理补偿器，一方面效率低下，另一方面物理补偿器上有残余放射性(质子照射后有缓发gamma射线)，影响技师健康。如何实现物理补偿器的自动切换，未见相关文献报道，也未见相关专利。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种放疗补偿器自动切换装置，通过自动输运和自动安装实现了补偿器的自动切换，提高更换效率，避免影响工作人员的健康。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种放疗补偿器自动切换装置，包括补偿器输运车、补偿器安装装置和控制器，所述补偿器运输车包括上部开口的车体、前后驱动系统、升降驱动系统和补偿器放置架，所述车体的下端的两侧各设置有多个车轮，所述前后驱动系统和所述升降驱动系统均安装于所述车体内的底部，所述补偿器放置架安装于所述升降驱动系统的上端，所述升降驱动系统用于驱动所述补偿器放置架上下运动，所述前后驱动系统用于驱动所述车体前后运动，所述补偿器放置架包括安装框架和固定于所述安装框架内的多个平行设置的补偿器支撑梁，多个所述补偿器支撑梁的排布方向与所述车体的运动方向一致；所述补偿器安装装置包括固定臂和沿所述固定臂长度方向安装的多个补偿器抓取组件，所述固定臂固定于医用加速器的机头上，且当医用加速器的机头向一侧旋转90°之后所述固定臂与所述补偿器支撑梁相互平行，所述补偿器抓取组件用于抓取所述补偿器支撑梁上放置的补偿器；所述前后驱动系统、所述升降驱动系统和所述补偿器抓取组件均与所述控制器连接。

优选地，各所述补偿器支撑梁的下方设置有一个激光感应器，且所述激光感应器安装于所述车体底部，所述激光感应器用于感应医用加速器中心位置的激光，所述激光感应器与所述控制器连接。

优选地，所述补偿器支撑梁包括多个平行设置的支撑板，所述支撑板的排布方向与所述车体的运动方向垂直，各所述支撑板的上表面均设置有弧形凹槽。

优选地，各所述弧形凹槽上安装有一个第一压力传感器，所述第一压力传感器与所述控制器连接。

优选地，所述升降驱动系统包括底部框架、第一矩形框架、第二矩形框架、水平杆、电机、水平支架和两个第一液压驱动杆，所述第一矩形框架和所述第二矩形框架交叉设置且中部铰接，所述第一矩形框架的下端与所述底部框架铰接，所述第一矩形框架的上端与所述水平支架的底面滑动连接，所述第二矩形框架的下端与所述底部框架滑动连接，所述第二矩形框架的上端与所述水平支架的底面铰接，所述水平杆安装于所述第一矩形框架上靠近所述水平支架的一端，且所述水平杆平行于所述水平支架设置，两个所述第一液压驱动杆平行设置，各所述第一液压驱动杆的两端分别与所述水平杆和所述第二矩形框架的下端铰接，所述第一液压驱动杆与所述电机连接，所述电机与所述控制器连接。

优选地，所述补偿器抓取组件包括圆形支撑梁、两个环形臂、两个连接杆和两个第二液压驱动杆，所述圆形支撑梁和两个第二液压驱动杆均固定于所述固定臂的上端，两个第二液压驱动杆位于所述圆形支撑梁的两侧，两个所述环形臂分别铰接于所述固定臂的两侧，所述连接杆的两端分别与一个所述环形臂的外侧壁和远离该所述环形臂的所述第二液压驱动杆的上端铰接，且所述连接杆的中部与所述圆形支撑梁相接触，所述第二液压驱动杆与所述控制器连接。

优选地，所述补偿器抓取组件还包括两个第二压力传感器，一个所述第二压力传感器安装于一个所述环形臂的内侧壁上，所述第二压力传感器和所述控制器连接。

优选地，位于两端的所述补偿器抓取组件的所述环形臂的外侧均设置有多个防掉落支撑。

优选地，还包括两个导轨，所述车体两侧的所述车轮能够分别两个所述导轨上运动。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的放疗补偿器自动切换装置，当机架上射野照射结束后需要更换补偿器时，将医用加速器的机头向一侧旋转90°，补偿器输运车通过前后驱动系统走位到补偿器安装装置正下方处，补偿器放置架通过升降驱动系统逐渐上升，补偿器的中心到达补偿器安装装置的中心时，机头上的补偿器抓取组件对补偿器进行抓取，然后使得补偿器放置架下降，补偿器输运车移动至机架运动范围外，即可进入正常治疗。可见，本发明中通过自动输运和自动安装实现了补偿器的自动切换，提高更换效率，更换时无需接触刚使用完而具有残余放射性的补偿器，避免影响工作人员的健康。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的放疗补偿器自动切换装置的使用示意图；

图2为本发明中补偿器输运车的结构示意图；

图3为本发明中升降驱动系统的截面图；

图4为本发明中补偿器放置架的结构示意图；

图5为本发明中补偿器安装装置的结构示意图；

图6为本发明中补偿器安装装置的工作原理图。

附图标记说明：1、治疗床；2、整体机架；3、机架弯头；4、机头；5、补偿器安装装置；51、固定臂；52、环形臂；53、第二压力传感器；54、防掉落支撑；55、圆形支撑梁；56、连接杆；57、第二液压驱动杆；6、补偿器输运车；61、车体；62、车轮；63、前后驱动系统；64、升降驱动系统；641、底部框架；642、第一矩形框架；643、第二矩形框架；644、水平支架；645、水平杆；646、第一液压驱动杆；647、电机；65、补偿器支撑梁；651、支撑板；66、第一压力传感器；67、安装框架；7、导轨。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

本发明的目的是提供一种放疗补偿器自动切换装置，通过自动输运和自动安装实现了补偿器的自动切换，提高更换效率，避免影响工作人员的健康。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-2所示，本实施例提供一种放疗补偿器自动切换装置，包括补偿器输运车6、补偿器安装装置5和控制器，补偿器运输车包括上部开口的车体61、前后驱动系统63、升降驱动系统64和补偿器放置架，车体61的下端的两侧各设置有多个车轮62，前后驱动系统63和升降驱动系统64均安装于车体61内的底部，补偿器放置架安装于升降驱动系统64的上端，升降驱动系统64用于驱动补偿器放置架上下运动，前后驱动系统63用于驱动车体61前后运动，补偿器放置架包括安装框架67和固定于安装框架67内的多个平行设置的补偿器支撑梁65，多个补偿器支撑梁65的排布方向与车体61的运动方向一致；补偿器安装装置5包括固定臂51和沿固定臂51长度方向安装的多个补偿器抓取组件，固定臂51固定于医用加速器的机头4上，且当医用加速器的机头4向一侧旋转90°之后固定臂51与补偿器支撑梁65相互平行，补偿器抓取组件用于抓取补偿器支撑梁65上放置的补偿器；前后驱动系统63、升降驱动系统64和补偿器抓取组件均与控制器连接。

如图1所示，机架弯头3固定到整体机架2上，整体机架2一侧设置有治疗床1，机架弯头3的前端为机头4，机头4上固定有补偿器安装装置5，在使用时，补偿器是面向患者的，需要更换时，需要将机头4向侧边移动90°，进而方便更换补偿器。当机架上射野照射结束后需要更换补偿器时，将医用加速器的机头4向一侧旋转90°，补偿器输运车6通过前后驱动系统63走位到补偿器安装装置5正下方15cm处，补偿器放置架通过升降驱动系统64逐渐上升，通过松开补偿器抓取组件将机头4上的补偿器放置于补偿器放置架的一个补偿器支撑梁65，补偿器输运车6继续运动使得需安装的补偿器的中心到达补偿器安装装置5的中心，机头4上的补偿器抓取组件对该补偿器进行抓取，然后使得补偿器放置架下降15cm，补偿器输运车6移动至机架运动范围外50cm处，即可进入正常治疗。补偿器放置架内存放有多个补偿器，可以按上述的动作，依次将多个补偿器完成安装。由此可见，本发明中通过自动输运和自动安装实现了补偿器的自动切换，提高更换效率，故障率低，安全可靠，便于操作，降低了工作人员接受的辐照，避免影响工作人员的健康。

具体地，车体61的下端的两侧各设置有两个车轮62，前后驱动系统63为现有技术中驱动车轮62运动的驱动结构，通过马达驱动丝杆旋转带动下面的四个车轮62旋转，进而实现车体61的前后运动。为了对车轮62的运动进一步导向，本实施例中还包括两个导轨7，车体61两侧的车轮62能够分别两个导轨7上运动。

于本具体实施例中，各补偿器支撑梁65的下方设置有一个激光感应器，且激光感应器安装于车体61底部，激光感应器用于感应医用加速器中心位置的激光，激光感应器与控制器连接。当补偿器输运车6的激光感应器感应到医用加速器中心位置的激光之后控制器通过控制前后驱动系统63使得补偿器输运车6停在准确位置，使得补偿器输运车6的到位精准为2mm的到位误差。

如图4所示，补偿器支撑梁65包括多个平行设置的支撑板651，支撑板651的排布方向与车体61的运动方向垂直，各支撑板651的上表面均设置有弧形凹槽。各弧形凹槽上安装有一个第一压力传感器66，第一压力传感器66与控制器连接，第一压力传感器66用于感知该补偿器支撑梁65上是否放置有补偿器。

如图3所示，升降驱动系统64包括底部框架641、第一矩形框架642、第二矩形框架643、水平杆645、电机647、水平支架644和两个第一液压驱动杆646，第一矩形框架642和第二矩形框架643交叉设置且中部铰接，第一矩形框架642的下端与底部框架641铰接，第一矩形框架642的上端与水平支架644的底面滑动连接，第二矩形框架643的下端与底部框架641滑动连接，第二矩形框架643的上端与水平支架644的底面铰接，水平杆645安装于第一矩形框架642上靠近水平支架644的一端，且水平杆645平行于水平支架644设置，两个第一液压驱动杆646平行设置，各第一液压驱动杆646的两端分别与水平杆645和第二矩形框架643的下端铰接，第一液压驱动杆646与电机647连接，电机647与控制器连接，底部框架641安装于车体61内的底部，补偿器放置架的安装框架67固定于水平支架644上表面。使用时，控制器通过控制第一液压驱动杆646伸缩来带动水平支架644向下或向上运动，进而带动补偿器放置架向下或向上运动。

如图5-6所示，补偿器抓取组件包括圆形支撑梁55、两个环形臂52、两个连接杆56和两个第二液压驱动杆57，圆形支撑梁55和两个第二液压驱动杆57均固定于固定臂51的上端，两个第二液压驱动杆57位于圆形支撑梁55的两侧，两个环形臂52分别铰接于固定臂51的两侧，连接杆56的两端分别与一个环形臂52的外侧壁和远离该环形臂52的第二液压驱动杆57的上端铰接，且连接杆56的中部与圆形支撑梁55相接触，第二液压驱动杆57与控制器连接。抓取补偿器之前控制器通过控制第二液压驱动杆57缩回使得两个环形臂52张开，当抓取时控制器通过控制第二液压驱动杆57伸出使得两个环形臂52闭合，由此实现补偿器的抓取。

为了能够感应是否抓紧了补偿器，补偿器抓取组件还包括两个第二压力传感器53，一个第二压力传感器53安装于一个环形臂52的内侧壁上，第二压力传感器53和控制器连接。当第二压力传感器53传输出的压力值达到50-100N时即表示已实现抓紧补偿器，控制器控制第二液压驱动杆57停止运动。

为了进一步防止抓取过程中补偿器掉落，位于两端的补偿器抓取组件的环形臂52的外侧均设置有多个防掉落支撑54。具体地，一个环形臂52上设置有三个均匀分布的防掉落支撑54。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种放疗补偿器自动切换装置，其特征在于，包括补偿器输运车、补偿器安装装置和控制器，所述补偿器运输车包括上部开口的车体、前后驱动系统、升降驱动系统和补偿器放置架，所述车体的下端的两侧各设置有多个车轮，所述前后驱动系统和所述升降驱动系统均安装于所述车体内的底部，所述补偿器放置架安装于所述升降驱动系统的上端，所述升降驱动系统用于驱动所述补偿器放置架上下运动，所述前后驱动系统用于驱动所述车体前后运动，所述补偿器放置架包括安装框架和固定于所述安装框架内的多个平行设置的补偿器支撑梁，多个所述补偿器支撑梁的排布方向与所述车体的运动方向一致；所述补偿器安装装置包括固定臂和沿所述固定臂长度方向安装的多个补偿器抓取组件，所述固定臂固定于医用加速器的机头上，且当医用加速器的机头向一侧旋转90°之后所述固定臂与所述补偿器支撑梁相互平行，所述补偿器抓取组件用于抓取所述补偿器支撑梁上放置的补偿器；所述前后驱动系统、所述升降驱动系统和所述补偿器抓取组件均与所述控制器连接。

2.根据权利要求1所述的放疗补偿器自动切换装置，其特征在于，各所述补偿器支撑梁的下方设置有一个激光感应器，且所述激光感应器安装于所述车体底部，所述激光感应器用于感应医用加速器中心位置的激光，所述激光感应器与所述控制器连接。

3.根据权利要求1所述的放疗补偿器自动切换装置，其特征在于，所述补偿器支撑梁包括多个平行设置的支撑板，所述支撑板的排布方向与所述车体的运动方向垂直，各所述支撑板的上表面均设置有弧形凹槽。

4.根据权利要求3所述的放疗补偿器自动切换装置，其特征在于，各所述弧形凹槽上安装有一个第一压力传感器，所述第一压力传感器与所述控制器连接。

5.根据权利要求1所述的放疗补偿器自动切换装置，其特征在于，所述升降驱动系统包括底部框架、第一矩形框架、第二矩形框架、水平杆、电机、水平支架和两个第一液压驱动杆，所述第一矩形框架和所述第二矩形框架交叉设置且中部铰接，所述第一矩形框架的下端与所述底部框架铰接，所述第一矩形框架的上端与所述水平支架的底面滑动连接，所述第二矩形框架的下端与所述底部框架滑动连接，所述第二矩形框架的上端与所述水平支架的底面铰接，所述水平杆安装于所述第一矩形框架上靠近所述水平支架的一端，且所述水平杆平行于所述水平支架设置，两个所述第一液压驱动杆平行设置，各所述第一液压驱动杆的两端分别与所述水平杆和所述第二矩形框架的下端铰接，所述第一液压驱动杆与所述电机连接，所述电机与所述控制器连接。

6.根据权利要求1所述的放疗补偿器自动切换装置，其特征在于，所述补偿器抓取组件包括圆形支撑梁、两个环形臂、两个连接杆和两个第二液压驱动杆，所述圆形支撑梁和两个第二液压驱动杆均固定于所述固定臂的上端，两个第二液压驱动杆位于所述圆形支撑梁的两侧，两个所述环形臂分别铰接于所述固定臂的两侧，所述连接杆的两端分别与一个所述环形臂的外侧壁和远离该所述环形臂的所述第二液压驱动杆的上端铰接，且所述连接杆的中部与所述圆形支撑梁相接触，所述第二液压驱动杆与所述控制器连接。

7.根据权利要求6所述的放疗补偿器自动切换装置，其特征在于，所述补偿器抓取组件还包括两个第二压力传感器，一个所述第二压力传感器安装于一个所述环形臂的内侧壁上，所述第二压力传感器和所述控制器连接。

8.根据权利要求6所述的放疗补偿器自动切换装置，其特征在于，位于两端的所述补偿器抓取组件的所述环形臂的外侧均设置有多个防掉落支撑。

9.根据权利要求1所述的放疗补偿器自动切换装置，其特征在于，还包括两个导轨，所述车体两侧的所述车轮能够分别在两个所述导轨上运动。

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