CN111298308A - 一种放射治疗用医疗设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗设备技术领域，更具体地说，它涉及一种放射治疗用医疗设备，该放射治疗用医疗设备包括底座、转筒、第二驱动机构和复位机构。转筒的侧壁上铰接有连接件，连接件的数量为两个，且分别安装有放射光源和定位光源，且绕转筒的轴线在一个圆形上间隔分布，定位光源与放射光源两者的中心在圆形上的最小圆心角为a；第二驱动机构用于驱动两个连接件运动，使放射光源与定位光源两者同步等幅度摆动；复位机构用于控制第一驱动机构，使转筒沿第一方向旋转设定角度a，以将放射光源移动至复位前定位光源的位置。其中，本发明的放射治疗用医疗设备可以减小放射光源的实际放射区域与定位光源的模拟定位区域之间的偏差。

Description

一种放射治疗用医疗设备

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种放射治疗用医疗设备。

背景技术

恶性肿瘤是我国居民主要死亡原因之一，目前人类对恶性肿瘤还没有特效治疗手段，普遍采用放射的方式进行治疗，即利用高能量放射线照射肿瘤病灶区域，以达到治疗的目的，而在放射治疗过程中一般需要用到放射治疗用医疗设备。

在专利号为CN104548370B的专利中公开了一种放射治疗用医疗设备，如图1所示，该放射治疗用医疗设备包括底座1、放射光源2和定位光源4，底座1上设有放射孔5和可相对该放射孔5开合的放射孔开关门3，定位光源4设置在放射孔开关门3上，当放射孔开关门3关闭时，定位光源4位于放射孔5中轴线位置。在手术前，首先关闭放射孔开关门3，然后打开定位光源4，通过调整患者的病灶区域与定位光源4之间的相对位置，以对放射区域进行模拟定位；然后对患者进行固定，防止患者的病灶区域与定位光源4之间的位置发生变化；然后打开放射孔开关门3，以将定位光源4移开；然后打开放射光源2即可对患者的病灶区域进行放射治疗。

上述中的技术方案至少具有以下缺陷：由于定位光源4在对患者的病灶区域进行模拟定位时位于放射光源2的下方，导致放射光源2的实际放射区域与定位光源4的模拟定位区域不相同，具体来说，放射光源2的实际放射区域比定位光源4的模拟定位区域要大，从而放射光源2会照射到更多的正常组织细胞，如此会对患者的身体带来不必要的放射损伤，故急需针对这种情况进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种放射治疗用医疗设备，主要所要解决的技术问题是如何减小放射光源的实际放射区域与定位光源的模拟定位区域之间的偏差。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明的实施例提供一种放射治疗用医疗设备，包括底座、转筒、第一驱动机构、第二驱动机构、复位机构、升降座和床体；转筒可转动地设置在底座上，所述转筒的侧壁上铰接有所述连接件，所述连接件的数量为两个、且对称设置，一个连接件上安装有放射光源，另一个连接件上安装有定位光源，所述放射光源与所述定位光源两者具有相一致的外形形状，且绕所述转筒的轴线在一个圆形上间隔分布，其中，所述定位光源与放射光源两者的中心在所述圆形上的最小圆心角为a；所述转筒上还设有供放射光源的光线穿过的第一通孔、以及供定位光源的光线穿过的第二通孔；第一驱动机构用于驱动所述转筒绕自身的轴线旋转；所述第一驱动机构包括伺服电机、主动齿轮和弧形齿条，所述弧形齿条固定在转筒的侧壁上，所述主动齿轮与弧形齿条啮合；所述伺服电机与主动齿轮传动连接；第二驱动机构设置在所述转筒上，第二驱动机构用于驱动两个连接件运动，使放射光源与所述定位光源两者同步等幅度摆动；所述第二驱动机构包括连杆、限位结构、丝杆、套设在丝杆上的螺母座，所述丝杆可相对所述转筒转动，所述限位结构用于对螺母座限位，使螺母座受丝杆驱动沿丝杆移动；所述连杆的数量为两个、且对称设置，其中，两个连杆的一端均与螺母座铰接，且两者的另一端分别与两个连接件一一对应铰接；复位机构用于控制所述第一驱动机构，使所述转筒沿第一方向旋转设定角度，所述设定角度为a，以将放射光源移动至复位前定位光源的位置；所述复位机构包括控制器和编码器，所述编码器与所述主动齿轮同轴设置；所述控制器用于控制私服电机运转，使转筒绕自身轴线沿第一方向旋转，且在编码器检测到转筒旋转设定角度a时控制私服电机停止运转；升降座设置在所述底座上；床体设置在所述升降座上、且可相对所述升降座滑动，所述床体用于沿所述升降座滑入所述转筒内。

借由上述技术方案，本发明放射治疗用医疗设备至少具有以下有益效果：

1、可以使放射光源的实际放射区域能够与定位光源的模拟定位区域完全重合，如此可以减小放射光源的实际放射区域与定位光源的模拟定位区域之间的偏差，防止放射光源照射到过多的正常组织细胞所导致的不必要的损伤；

2、可以根据实际需要更换具有不同导光半径的连接组件，以适应不同的病灶区域大小，以达到最佳的肿瘤治疗效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是现有技术中的一种放射治疗用医疗设备的结构示意图；

图2是本发明实施例的放射治疗用医疗设备的俯视图；

图3是图2中A-A向的剖视结构示意图；

图4是图3中B处的放大结构示意图；

图5是放射光源与定位光源两者在一个圆形上的分布简图；

图6是本发明实施例的放射治疗用医疗设备的立体图；

图7是图6中C处的放大结构示意图；

图8是本发明实施例的连接组件与两个连接件以及两个光源的分解示意图；

图9是本发明实施例的螺母座的结构示意图。

附图标记：1、底座；2、转筒；3、第一固定筒；4、第二固定筒；5、弧形齿条；6、主动齿轮；7、编码器；8、伺服电机；9、连接件；10、端盖；11、连杆；12、电机；13、丝杆；14、螺母座；15、升降座；16、床体；17、升降气缸；18、弧形板；19、导光罩；91、定位光源；92、放射光源；111、第一轴筒；112、第二轴筒；141、导向块；142、第二转轴；151、滑槽；161、滑块；901、转动轴；902、第一转轴；903、过光孔。

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。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

如图1和图2所示，本发明的一个实施例提出的一种放射治疗用医疗设备，包括底座1、转筒2、第一驱动机构、第二驱动机构、复位机构、升降座15和床体16。转筒2可转动地设置在底座1上，转筒2可在底座1上绕自身的轴线旋转。转筒2的侧壁上铰接有连接件9。连接件9的数量为两个、且对称设置，该两个连接件9为具有相同结构的连接件。该两个连接件9在转筒2的周向上间隔分布。其中一个连接件9上安装有放射光源92，另一个连接件9上安装有定位光源91。如图3所示，放射光源92与定位光源91两者具有相一致的外形形状，且绕转筒2的轴线在一个圆形b上间隔分布，定位光源91与放射光源92两者的中心在上述圆形上的最小圆心角为a。其中，转筒2上还设有第一通孔和第二通孔，第一通孔用于供放射光源92的光线穿过，第二通孔用于供定位光源91的光线穿过。

前述的第一驱动机构用于驱动转筒2绕自身的轴线旋转。第二驱动机构设置在转筒2上，第二驱动机构用于驱动两个连接件9运动，使放射光源92与定位光源91两者同步等幅度摆动。复位机构用于控制第一驱动机构，使转筒2沿第一方向旋转设定角度，该设定角度为a，以将放射光源92移动至复位前定位光源91的位置。此处的第一方向可以为正时针方向，也可以为逆时针方向，该第一方向与定位光源91和放射光源92两者之间的相对位置相关。具体来说，当以放射光源92为基准，定位光源91沿正时针方向与放射光源92的圆心角为最小圆心角a时，则上述的第一方向为逆时针方向。同样的，当以放射光源92为基准，定位光源91沿逆时针方向与放射光源92的圆心角为最小圆心角a时，则上述的第一方向为顺时针方向。

如图6所示，前述的升降座15设置在底座1上，床体16设置在升降座15上，升降座15可带动床体16相对底座1升降。床体16还可相对升降座15滑动，床体16用于沿升降座15滑入转筒2内，以使床体16上的患者接受放射治疗。

上述的放射治疗用医疗设备在工作的过程中，首先将患者移动到床体16上，推动床体16，床体16沿升降座15将患者送入转筒2内；然后启动第一驱动机构，第一驱动机构驱动转筒2绕自身的轴线旋转，转筒2带动其上的定位光源91和放射光源92一起旋转，待将定位光源91转动至患者病灶的上方后停止转动；然后打开定位光源91，启动第二驱动机构，第二驱动机构驱动两个连接件9旋转，使放射光源92和定位光源91两者同步等幅度摆动，从而放射光源92具有与定位光源91相同的照射角度，其中，第一驱动机构和第二驱动机构两者配合，可以将定位光源91调整至合适的角度位置，使定位光源91的光线刚好覆盖患者的病灶区域；然后启动复位机构，复位机构控制第一驱动机构，使转筒2沿第一方向旋转设定角度a，以将放射光源92移动至复位前定位光源91的位置，该第一方向的具体选择可参照上文中的描述。又因为放射光源92具有与复位前定位光源91相同的照射角度，从而复位后的放射光源92可以与复位前的定位光源91完全重合，进而复位后放射光源92的实际放射区域也能够与复位前定位光源91的模拟定位区域完全重合，如此可以减小放射光源92的实际放射区域与定位光源91的模拟定位区域之间的偏差，防止放射光源92照射到过多的正常组织细胞所导致的不必要的损伤。

为了实现前述的转筒2可在底座1上绕自身轴线旋转的功能，如图6所示，前述的底座1上可以间隔设有第一固定筒3和第二固定筒4。转筒2位于第一固定筒3与第二固定筒4之间。转筒2的一端可转动地插接在第一固定筒3的一端，转筒2的另一端可转动地插接在第二固定筒4的一端。其中，第一固定筒3的一端和第二固定筒4的一端相当于滑道，为转筒2的旋转提供支撑。

为了防止转筒2沿轴向移动，优选的，转筒2在轴向的两端应具有限位机构。该限位结构包括第一挡圈和第二挡圈，第一挡圈设置在转筒2的一端，比如第一挡圈可以一体成型在转筒2的侧壁上。第一挡圈用于与第一固定筒3的一端相抵，以防止转筒2向第一固定筒3的一端移动。第二挡圈设置在转筒2的另一端，比如第二挡圈可以一体成型在转筒2的侧壁上。第二挡圈用于与第二固定筒4的一端相抵，以防止转筒2向第二固定筒4的一端移动。

为了减小摩擦阻力，优选的，转筒2一端的侧部沿周向嵌设有多个第一滚珠，以通过第一滚珠与第一固定筒3的内壁滚动配合。转筒2另一端的侧部沿周向嵌设有多个第二滚珠，以通过第二滚珠与第二固定筒4的内壁滚动配合。如此，通过设置的第一滚珠和第二滚珠，使转筒2与第一固定筒3和第二固定筒4的内壁滚动配合，相对于滑动配合的方式，滚动配合的摩擦阻力更低。

为了实现前述的第一驱动机构驱动转筒2绕自身轴线旋转的功能，如图6所示，第一驱动机构可以包括伺服电机8、主动齿轮6和弧形齿条5。弧形齿条5固定在转筒2的侧壁上，比如可以通过螺丝固定等。主动齿轮6与弧形齿条5啮合。伺服电机8与主动齿轮6传动连接，主动齿轮6旋转时可以通过弧形齿条5带动转筒2绕自身轴线旋转。优选的，伺服电机8与主动齿轮6之间可以通过减速机传动连接，或者主动齿轮6直接固定地套设在伺服电机8的输出轴上。

如图6所示，前述的复位机构可以包括控制器和编码器7，控制器可以为微处理器或PLC等。编码器7与主动齿轮6同轴设置。控制器用于控制伺服电机8运转，使转筒2绕自身轴线沿第一方向旋转，且在编码器7检测到转筒2旋转设定角度a时控制伺服电机8停止运转。在一个具体的应用示例中，以主动齿轮6与弧形齿条5的传动比为1:1举例说明。在该示例中，前述的编码器7可以为绝对式编码器，在复位前首先对编码器7的计数复位清零，该动作可通过控制器发送信号来实现。然后控制器控制伺服电机8运转，伺服电机8通过主动齿轮6和弧形齿条5带动转筒2绕自身轴线沿第一方向转动，该第一方向的具体选择可参考上文中相应的描述，当编码器7检测到转筒2旋转设定角度a时，控制器向伺服电机8发送停机信号，使伺服电机8停止运转，以将转筒2停止在当前位置。在该位置，放射光源92与复位前定位光源91的位置重合。

当然，上述的复位机构也可以为手动机构，在复位机构为手动机构的示例中，第一固定筒3或第二固定筒4上沿周向设有角度刻度条，转筒2上可以设有把手，在复位时可以通过把手旋转转筒2，并参照角度刻度条，将转筒2沿第一方向旋转设定角度a。

为了实现前述第二驱动机构的功能，使第二驱动机构能够驱动两个连接件9运动，使放射光源92与定位光源91两者同步等幅度摆动。如图1所示，前述的第二驱动机构可以包括连杆11、限位结构、丝杆13和套设在丝杆13上的螺母座14。丝杆13可相对转筒2转动。限位结构用于对螺母座14限位，使螺母座14受丝杆13驱动沿丝杆13移动。该限位结构可以包括固定在螺母座14上的导向块141（如图9所示），转筒2的侧壁上设有导向槽。导向槽的延伸方向与丝杆13的中心线方向平行，导向块141插入导向槽内、且可沿导向槽滑动。由于导向槽可以通过导向块141对螺母座14限位，使螺母座14受丝杆13驱动时可以沿丝杆13移动。前述连杆11的数量为两个、且对称设置，其中，两个连杆11的一端均与螺母座14铰接，且两者的另一端分别与两个连接件9一一对应铰接，从而螺母座14沿丝杆13移动时可以通过各连杆11带动两个连接件9上的定位光源91和放射光源92同步等幅度摆动。

如图7所示，前述各连杆11一端的侧部可以均设有第一轴筒111，且两者另一端的侧部均设有第二轴筒112。同一连杆11上的第一轴筒111和第二轴筒112位于相背的两侧、且两者的轴线平行。其中，如图8所示，两个连接件9的一侧均设有第一转轴902，如图9所示，螺母座14相背的两侧均设有第二转轴142。各连杆11上的第一轴筒111分别一一对应地套设在相应的第一转轴902上，从而实现各连杆11与相应连接件9铰接的效果。各连杆11上的第二轴筒112分别一一对应地套设在相应的第二转轴142上，从而实现各连杆11与螺母座14铰接的效果。

如图8所示，前述的各连接件9可以均为内部中空、且一端开口的结构。各连接件9相背的两侧部均设有转动轴901，比如转动轴901可以一体成型在连接件9的侧部。各连接件9均通过自身侧部的转动轴901铰接在转筒2的侧壁上。上述各连接件9的另一端均设有过光孔903，定位光源91和放射光源92均设置在连接件9内部，且通过相应的过光孔903发射光线。优选的，定位光源91和放射光源92两者均插接在相应的连接件9内，定位光源91和放射光源92两者的侧部可以均设有定位凸起，两连接件9的内壁上可以均设有定位凹槽，定位光源91和放射光源92两者插入相应的连接件9内，各定位凸起插入相应的定位凹槽内。其中，定位凸起与定位凹槽配合，可以防止定位光源91和放射光源92在连接件9内转动，具体提高定位光源91和放射光源92两者安装稳定性的有点。

进一步的，如图8所示，前述两个连接件9的开口端可以均盖设有端盖10，各端盖10分别与相应连接件9内的定位光源91或放射光源92相抵，以进一步对定位光源91和放射光源92定位。

本发明的放射治疗用医疗设备还可以包括连接组件。如图8所示，连接组件包括弧形板18和两个导光罩19。两个导光罩19间隔设置在弧形板18上，两个导光罩19为具有相同结构的导光罩。该两个导光罩19中的一个导光罩19用于可拆卸地插接于一个连接件9上的过光孔903内，以对该连接件9内的光源导光；该两个导光罩19中的另一个导光罩19用于可拆卸地插接于另一个连接件9上的过光孔903内，以对该另一连接件9内的光源导光。其中，连接组件的数量为两组以上，且不同连接组件上的导光罩19的导光半径不相同。具体来说，一个连接组件上的两个导光罩19的导光半径均为A1，另一个连接组件上的两个导光罩19的导光半径均为A2，A1不等于A2。

这里需要说明的是：如图8所示，各导光罩19均为内部中空且两端开口的锥台形结构，各导光罩19的小口端均设有外径一致的插接头，各导光罩19均通过插接头插接在相应的过光孔903内。由于各插接头的外径一致，从而不同连接组件上的导光罩19均可插接在连接件9上的过光孔903内，如此具有方便连接的效果。另外，前述各导光罩19的大口端的内径即为前述的导光半径。

其中，由于不同连接组件上的导光罩19的导光半径不相同，从而可以根据实际需要更换具有不同导光半径的连接组件，以适应不同的病灶区域大小。

如图6所示，前述升降座15的上端可以设有内凹的滑槽151，床体16的下端具有凸出的滑块161。滑块161与滑槽151滑动配合，以带动床体16滑动。优选的，滑槽151可以为燕尾槽，相应的，滑块161具有与燕尾槽相一致的外形轮廓。前述的底座1上设有升降气缸17，升降气缸17的输出端与升降座15连接，以驱动升降座15升降。

本发明的放射治疗用医疗设备还可以包括显示器和摄像头。摄像头设置在转筒2的内壁上、且位于两个连接件9之间。显示器用于显示摄像头的摄像内容。其中，摄像头可以摄取定位光源91在患者身体上的照射区域，作业人员通过在显示器上观察该照射区域可以对定位光源91的位置进行调节，以将定位光源91的光线调节至刚好照射到患者的病灶区域，如此具有方便对定位光源91的位置进行调节的目的。

下面介绍一下本发明的工作原理和优选实施例。

如图6所示，首先将患者移动到床体16上，推动床体16，床体16沿升降座15上的滑槽151将患者送入转筒2内；然后启动伺服电机8，伺服电机8驱动主动齿轮6转动，主动齿轮6通过弧形齿条5带动转筒2绕自身的轴线旋转，转筒2带动其上的定位光源91和放射光源92一起旋转，将定位光源91转动至患者病灶的上方后停止转动；然后打开定位光源91，转动丝杆13，比如可以通过电机12带动丝杆13转动，丝杆13带动螺母座14沿其中心线移动，螺母座14通过两个连杆11带动两个连接件9上的定位光源91和放射光源92同步等幅度摆动，于此同时还可以启动升降气缸17，以对床体16的高度进行调节，并选取合适的连接组件，以通过连接组件上的导光罩19对定位光源91的光源进行导光，最终将定位光源91的照射区域调节到患者的病灶区域；然后将绝对式编码器7的计数复位清零，该动作可通过控制器发送信号来实现；然后控制器控制伺服电机8运转，伺服电机8通过主动齿轮6和弧形齿条5带动转筒2绕自身轴线沿第一方向转动，该第一方向的具体选择可参考上文中相应的描述，当编码器7检测到转筒2旋转设定角度a时，控制器向伺服电机8发送停机信号，使伺服电机8停止运转，以将转筒2停止在当前位置。在该位置，放射光源92与复位前定位光源91的位置重合；然后启动放射光源92，此时放射光源92的实际放射区域能够与复位前定位光源91的模拟定位区域完全重合，如此可以减小放射光源92的实际放射区域与定位光源91的模拟定位区域之间的偏差，防止放射光源92照射到过多的正常组织细胞所导致的不必要的损伤。

这里需要说明的是：在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种放射治疗用医疗设备，其特征在于，包括：底座(1)、转筒(2)、第一驱动机构、第二驱动机构、复位机构、升降座(15)和床体(16)；

转筒(2)可转动地设置在底座(1)上，所述转筒(2)的侧壁上铰接有所述连接件(9)，所述连接件(9)的数量为两个、且对称设置，一个连接件(9)上安装有放射光源(92)，另一个连接件(9)上安装有定位光源(91)，所述放射光源(92)与所述定位光源(91)两者具有相一致的外形形状，且绕所述转筒(2)的轴线在一个圆形上间隔分布，其中，所述定位光源(91)与放射光源(92)两者的中心在所述圆形上的最小圆心角为a；所述转筒(2)上还设有供放射光源(92)的光线穿过的第一通孔、以及供定位光源(91)的光线穿过的第二通孔；

第一驱动机构用于驱动所述转筒(2)绕自身的轴线旋转；所述第一驱动机构包括伺服电机(8)、主动齿轮(6)和弧形齿条(5)，所述弧形齿条(5)固定在转筒(2)的侧壁上，所述主动齿轮(6)与弧形齿条(5)啮合；所述伺服电机(8)与主动齿轮(6)传动连接；

第二驱动机构设置在所述转筒(2)上，第二驱动机构用于驱动两个连接件(9)运动，使放射光源(92)与所述定位光源(91)两者同步等幅度摆动；所述第二驱动机构包括连杆(11)、限位结构、丝杆(13)、套设在丝杆(13)上的螺母座(14)，所述丝杆(13)可相对所述转筒(2)转动，所述限位结构用于对螺母座(14)限位，使螺母座(14)受丝杆(13)驱动沿丝杆(13)移动；所述连杆(11)的数量为两个、且对称设置，其中，两个连杆(11)的一端均与螺母座(14)铰接，且两者的另一端分别与两个连接件(9)一一对应铰接；

复位机构用于控制所述第一驱动机构，使所述转筒(2)沿第一方向旋转设定角度，所述设定角度为a，以将放射光源(92)移动至复位前定位光源(91)的位置；所述复位机构包括控制器和编码器(7)，所述编码器(7)与所述主动齿轮(6)同轴设置；所述控制器用于控制私服电机(12)运转，使转筒(2)绕自身轴线沿第一方向旋转，且在编码器(7)检测到转筒(2)旋转设定角度a时控制私服电机(12)停止运转；

升降座(15)设置在所述底座(1)上；床体(16)设置在所述升降座(15)上、且可相对所述升降座(15)滑动，所述床体(16)用于沿所述升降座(15)滑入所述转筒(2)内。

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