CN111359108A - 直线加速器、直线加速器的验证方法和故障检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直线加速器、直线加速器的验证方法和故障检测方法。该直线加速器包括多叶光栅和光野灯装置；多叶光栅包括底座、至少两个叶片组和第一滑道；底座上设有凹槽，凹槽贯穿底座的上表面和下表面，且沿第一方向延伸；第一滑道设置于底座的上表面，且沿第二方向延伸；第二方向与第一方向垂直；第一滑道位于凹槽的第一对称轴的两侧，第一对称轴与第二方向平行；第一滑道在底座上的垂直投影与凹槽无交叠；光野灯装置包括滑道副轨；滑道副轨卡合于第一滑道内，光野灯装置沿第二方向移动，用于沿第一滑道移动至工作位置，以使光野灯装置的出光面位于直线加速器的等中心面，并射出光束至叶片组。本发明实施例能够节约直线加速器的空间。

Description

直线加速器、直线加速器的验证方法和故障检测方法

技术领域

本发明实施例涉及医疗设备技术领域，尤其涉及直线加速器、直线加速器的验证方法和故障检测方法。

背景技术

医用直线加速器是指利用微波电磁场加速电子并且具有直线运动轨道的加速装置，用于患者肿瘤或其他病灶放射治疗的一种医疗器械。它能产生高能X射线和电子线，具有剂量率高，照射时间短，照射野大，剂量均匀性和稳定性好，以及半影区小等特点。

多叶光栅是医用直线加速器的重要部件。传统直线加速器中光野装置与多叶光栅分别是两个独立的装置，均安装在直线加速器的治疗头之内。由于这种结构需要在直线加速器中划分出独立的空间安装光野灯装置，因此在直线加速器中占用了较多的空间。

发明内容

本发明提供直线加速器、直线加速器的验证方法和故障判断方法，以节约直线加速器的空间，使直线加速器整机更加紧凑。

第一方面，本发明实施例提供了一种直线加速器，该直线加速器包括：多叶光栅和光野灯装置；

所述多叶光栅包括底座、至少两个叶片组和第一滑道；

所述底座上设有凹槽；所述凹槽贯穿所述底座的上表面和下表面，且沿第一方向延伸；

所述第一滑道设置于所述底座的上表面，且沿第二方向延伸；所述第二方向与所述第一方向垂直；所述第一滑道位于所述凹槽的第一对称轴的两侧，其中，所述第一对称轴与所述第二方向平行；所述第一滑道在所述底座上的垂直投影与所述凹槽无交叠；

每个所述叶片组包括上叶片小组和下叶片小组；沿垂直于所述底座的方向所述上叶片小组和所述下叶片小组依次排布；所述上叶片小组和所述下叶片小组均包括多个叶片；所述叶片沿所述第一方向延伸，沿所述第二方向排列；所述上叶片小组的叶片数量和所述下叶片小组的叶片数量相等；所有所述上叶片小组位于所述凹槽内且沿所述第一对称轴对称分布；所述叶片组沿所述第一方向移动；

所述光野灯装置包括滑道副轨；所述滑道副轨卡合于所述第一滑道内，所述光野灯装置沿所述第二方向移动；所述光野灯装置，用于沿所述第一滑道移动至工作位置，以使所述光野灯装置的出光面位于所述直线加速器的等中心面，并射出光束至所述叶片组。

第二方面，本发明实施例还提供了一种直线加速器的验证方法，适用于第一方面提供的任一种直线加速器，用于验证直线加速器的光野与射野的一致性。

该方法包括：

将所述上叶片小组打开，控制所述下叶片小组中的叶片运动，打开所述光野灯装置；

获取所述下叶片小组的光野图形，记录所述下叶片小组中的所有叶片的位置；

关闭所述光野灯装置，控制所述直线加速器产生射线，获取所述下叶片小组的射野图形；

根据所述下叶片小组的光野图形和射野图形验证所述下叶片小组的光野和射野的一致性；

将所述下叶片小组打开，根据记录的所述下叶片小组中的所有叶片的位置，控制所述上叶片小组中的对应的叶片运动至相同的位置；

获取所述上叶片小组的射野图形，根据所述下叶片小组的射野图形和所述上叶片小组的射野图形，验证所述上叶片小组的光野和射野的一致性。

第三方面，本发明实施例还提供了一种直线加速器的故障检测方法，适用于第一方面提供的任一种包括十字线装置的直线加速器，用于检测直线加速器的故障。该方法包括：

将所述光野灯装置移动至所述工作位置，打开所述光野灯装置；

获取两个所述十字线装置的光线投影图像；

判断所述光线投影图像中的两个十字线投影是否重合；

如果否，则所述直线加速器发生故障。

本发明实施例通过在多叶光栅的底座上设置第一滑道，第一滑道沿第二方向延伸，第一滑道设置于凹槽的第一对称轴的两侧，第一滑道在底座上的垂直投影与凹槽无交叠，其中，第一对称轴与第二方向平行，第二方向与凹槽的延伸方向垂直，并且在光野灯装置设置滑道副轨，滑道副轨卡合于第一滑道内，以使光野灯装置能够沿第二方向移动；当光野灯装置处于工作状态时，光野灯装置沿第一滑道移动至工作位置，光野灯装置的出光面位于直线加速器的等中心面，并射出光束至叶片组，从而实现多叶光栅和光野灯装置的一体化，充分利用了多叶光栅的有效空间。因此在直线加速器的治疗头内中无需留出独立的空间来安装光野灯装置，节约了直线加速器内的空间，有利于提高直线加速器整机的紧凑性以及直线加速器的小型化。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种直线加速器的俯视结构示意图；

图2为图1沿第一对称轴S的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种光野灯装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的光野灯装置的内部光束传输的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种光源组件的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种叶片的平面结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种多叶光栅的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种第二滑道的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种底座的侧视结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种驱动装置的结构示意图；

图11为图1沿第一对称轴S的局部剖面结构示意图；

图12为本发明实施例提供的一种十字线装置的俯视结构示意图；

图13为本发明实施例提供的一种直线加速器的验证方法的流程示意图；

图14为本发明实施例提供的一种直线加速器的故障检测方法的流程示意图；

图15为本发明实施例提供的又一种直线加速器的故障检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种直线加速器的俯视结构示意图。如图1所示，直线加速器100包括：多叶光栅110和光野灯装置120；

多叶光栅110包括底座111、至少两个叶片组112和第一滑道113；

底座上设有凹槽111a；凹槽111a贯穿底座111的上表面和下表面，且沿第一方向延伸；

第一滑道113设置于底座111的上表面，且沿第二方向延伸；第二方向与第一方向垂直；第一滑道113位于凹槽111a的第一对称轴S的两侧，其中，第一对称轴S与第二方向平行；第一滑道113在底座上111的垂直投影与凹槽111a无交叠；

每个叶片组112包括上叶片小组和下叶片小组；沿垂直于底座111的方向上叶片小组和下叶片小组依次排布；上叶片小组和下叶片小组均包括多个叶片；叶片沿第一方向延伸，沿第二方向排列；上叶片小组的叶片数量和下叶片小组的叶片数量相等；所有上叶片小组位于凹槽111a内且沿第一对称轴S对称分布；叶片组112沿第一方向移动；

光野灯装置120包括滑道副轨；滑道副轨卡合于第一滑道113内，光野灯装置120沿第二方向移动；光野灯装置120，用于沿第一滑道113移动至工作位置，以使光野灯装置120的出光面位于直线加速器100的等中心面，并射出光束至叶片组112。

示例性的，如图1所示，可选第一方向为Y方向，第二方向为X方向，凹槽111a沿Y方向延伸，第一滑道113沿X方向延伸，第一对称轴S为凹槽111a沿X方向的对称轴。光野灯装置120沿X方向移动，叶片组112沿Y方向移动，当光野灯装置120处于工作状态时，光野灯装置120沿第一滑道113移动至工作位置，此时光野灯装置120的出光面处于直线加速器100的等中心面，光野灯装置120发出的光束照射至叶片组112。需要说明的是图1仅示例性展示光野灯装置120处于工作位置时的位置，当光野灯装置120处于非工作状态时，光野灯装置120沿第一滑道113移动至非工作位置，此时光野灯装置120在底座111上的垂直投影与凹槽111a无交叠。

具体的，图2为图1沿第一对称轴S的剖面结构示意图，相同结构沿用上述附图标记，每个叶片组112包括上叶片小组112a和下叶片小组112b；沿垂直于底座111的方向(图中的Z方向)，上叶片小组112a和下叶片小组112b依次排布；上叶片小组112a和下叶片小组112b均包括多个叶片1121；叶片1121沿Y方向延伸沿X方向排列；上叶片小组112a的叶片数量和下叶片小组112b的叶片数量相等；所有上叶片小组112a且沿第一对称轴S对称分布，叶片组112沿Y方向移动。需要说明的是，图2仅示例性展示每个上叶片小组112a包括7个叶片1121，本发明对上叶片小组112a的叶片数量不做限制。

本发明实施例，在多叶光栅的底座上设置第一滑道，第一滑道沿第二方向延伸，第一滑道设置于凹槽的第一对称轴的两侧，第一滑道在底座上的垂直投影与凹槽无交叠，其中，第一对称轴与第二方向平行，第二方向与凹槽的延伸方向垂直，并且在光野灯装置设置滑道副轨，滑道副轨卡合于第一滑道内，以使光野灯装置能够沿第二方向移动；当光野灯装置处于工作状态时，光野灯装置沿第一滑道移动至工作位置，光野灯装置的出光面位于直线加速器的等中心面，并射出光束至叶片组。通过多叶光栅的底座上的第一滑道和光野灯装置上的滑道副轨实现多叶光栅和光野灯装置的一体化，充分利用了多叶光栅的有效空间。因此在直线加速器的治疗头内中无需留出独立的空间来安装光野灯装置，节约了直线加速器内的空间，有利于提高直线加速器整机的紧凑性以及直线加速器的小型化。

可选的，继续参加图2，光野灯装置120远离底座111的一侧表面与上叶片小组112a远离下叶片小组112b的一侧表面等高。

具体的，相同结构沿用上述附图标记，如图2所示，光野灯装置120远离底座111的一侧表面与底座111的上表面之间的距离为h1，上叶片小组112a远离下叶片小组112b的一侧表面与底座111的上表面之间的距离为h2，且h1＝h2。上叶片小组112a远离下叶片小组112b的一侧表面与底座111的上表面之间的距离h2决定了多叶光栅110的高度，如果h1>h2，则在直线加速器中，光野灯装置120需要占据多叶光栅110之外的空间；如果h1＝h2，则在直线加速器100中，光野灯装置120仅占据多叶光栅110的空间，不会占用多叶光栅110之外的空间，因此，能够最大程度地利用多叶光栅的有效空间。

可选的，图3为本发明实施例提供的一种光野灯装置的结构示意图。相同结构沿用上述附图标记，如图3所示，光野灯装置还包括光源组件122、第一反射镜123、第二反射镜124和框架125；

框架125的外侧壁设置有滑道副轨121；光源组件122、第一反射镜123和第二反射镜124均位于框架125内；光源组件122发射的光束依次经过第一反射镜123和第二反射镜124后射出。

具体的，光源组件122发出的光束经过第一反射镜123反射形成第一反射光，第一反射光入射至第二反射镜124，经过第二反射镜124反射形成第二反射光，第二反射光即光野灯装置发出的光束。示例性的，图4为本发明实施例提供的光野灯装置的内部光束传输的示意图，相同结构沿用上述附图标记，如图4所示，入射至第一反射镜123的入射角为θ1，第一反射光的出射角为θ2，θ2＝θ1；第一反射光入射至第二反射镜124的入射角为第一反射θ3，第二反射光的出射角为θ4，θ4＝θ3，其中θ2＝θ3+α，α为第一反射镜123和第二反射镜124之间的夹角(图中未示出)，即θ4＝θ1-α，由此可知第二反射光的出射角的与入射角θ1以及第一反射镜123和第二反射镜124之间的夹角α有关，因此通过调整第一反射镜123与水平面L的夹角即可减小第二反射镜124与水平面L的夹角，其中，水平面L为底座111的上表面所在的平面，从而降低第二反射镜124与水平面L之间的高度H1，因此能够减小光野灯装置120占用的高度空间。

可选的，继续参见图4，光源组件122的延伸方向与底座所在平面存在夹角。具体的，相同结构沿用上述附图标记，沿第二方向X，光源组件122占用的宽度空间W2减小，水平面L为底座111的上表面所在的平面，沿垂直于水平面L的方向(图中Z方向)光源组件122占用的高度空间H2增加，由于第二反射镜124与水平面L之间存在一定的高度H1，光源组件122能够充分利用第二反射镜124与水平面L之间的高度空间，同时减小光野灯装置120所占用的宽度空间W。

可选的，图5为本发明实施例提供的一种光源组件的结构示意图。如图5所示，光源组件包括柱光源210、凹面镜220、第一凸透镜230、第二凸透镜240和准直器250；

凹面镜220的反射面为抛物线旋转面，柱光源210位于凹面镜220的焦点O1处，且沿抛物线旋转面的中心轴A-A’方向延伸；柱光源210发射的后向光经凹面镜220反射形成第一平行光；

第一凸透镜230的第一焦点f1与凹面镜220的焦点f1重合，第一凸透镜230的光轴A-A’与抛物线旋转面的中心轴A-A’位于同一直线上；第一平行光经第一凸透镜230透射形成第一会聚光，柱光源210发射的前向光经第一凸透镜230透射形成第二平行光；

第二凸透镜240的第二焦点f2与第一凸透镜230的第二焦点f2重合，第一凸透镜230的光轴A-A’与第二透镜240的光轴A-A’位于同一直线上，第二凸透镜240的第一焦点位于第一凸透镜230和第二凸透镜240之间；第二凸透镜240的中心区域设有中心通孔241，中心通孔241沿第二透镜240的光轴A-A’方向贯穿第二凸透镜240；第一会聚光穿过中心通孔241会聚至第一凸透镜230的第二焦点f2处，第二平行光经第二凸透镜240的透射会聚至第二凸透镜240的第二焦点f2处；

准直器250的内表面为双圆锥旋转面结构，两个圆锥旋转面的顶点相对，且中心轴A-A’重合；圆锥旋转面的中心轴A-A’与第二透镜240的光轴A-A’位于同一直线上；两个圆锥旋转面通过锥口251连通，锥口251的中心与第一凸透镜230的第二焦点f2重合。

具体的，如图5所示，柱光源210发出的光束分为前向光和后向光，后向光的传输路径如图中实线箭头所示，前向光的传输路径如图中虚线箭头所示。柱光源210的后向光经凹面镜220的反射形成第一平行光，第一平行光入射至第一凸透镜230，经第一凸透镜230透射后形成第一会聚光，第一会聚光穿过第二凸透镜240的中心通孔241，第一会聚光的传输路径不发生改变，因此最终会聚至第一凸透镜230的第二焦点f2处；柱光源210的前向光经第一凸透镜230的透射形成第二平行光，第二平行光经过第二凸透镜240的透射形成第二会聚光，第二会聚光在第二凸透镜240的第二焦点f2处会聚，由于第一凸透镜230的第二焦点f2与第二凸透镜240的第二焦点f2重合，且位于准直器250的锥口251的中心处，因此，柱光源210的后向光和前向光均会聚至准直器250的锥口251的中心处，并通过准直器250射出。由于准直器250出射的光束，即光源组件的出射光中既包括柱光源210的前向光也包括柱光源210的后向光，因此提高了光源的利用率。

可选的，继续参见图5，光源组件还包括外壳260；图5中所示的柱光源210、凹面镜220、第一凸透镜230、第二凸透镜240和准直器250均容纳于外壳260内；

外壳的内表面与准直器250的内表面均设有反光层270。

具体的，反光层能够增大外壳的内表面和准直器250的内表面的反射率，进一步提高光源的利用率。

可选的，图6为本发明实施例提供的一种叶片的平面结构示意图，图7为本发明实施例提供的一种多叶光栅的结构示意图。结合图6和图7，叶片1121具有轨道槽1121a，轨道槽1121a沿第一方向Y延伸；轨道槽1121a贯穿叶片1121。其中，叶片1121为片状，则轨道槽1121a贯穿叶片1121是指轨道槽1121a贯穿片状的叶片1121的上表面和下表面。

多叶光栅还包括滑道结构310，滑道结构310包括支架311和与支架311连接的第二滑道312，第二滑道312沿第二方向Y延伸；第二滑道312穿过叶片1121的轨道槽1121a；轨道槽1121a与第二滑道312接触以使第二滑道312带动叶片1121沿第一方向Y移动。一个第二滑道312沿第二方向Y贯穿一个上叶片小组或者一个下叶片小组。

示例性的，如图6和图7所示，轨道槽沿第一方向Y延伸，第二滑道312沿第二方向X延伸，轨道槽1121a与第二滑道312接触以使第二滑道312带动叶片1121沿Y方向移动。具体的，叶片1121具有贯穿的轨道槽1121a，沿Z方向轨道槽1121a具有一定的高度，因此叶片1121沿Z方向的高度会增加；由于叶片1121的平行于Z方向的表面(即前端面)为弧面，随着叶片1121沿Z方向高度的增加，弧面的弧度减小，因此能够减小叶片1121前端面的射线半影。

可选的，图8为本发明实施例提供的一种第二滑道的结构示意图，结合图6-图8，叶片1121还包括一位于轨道槽1121a内的导向杆1121b；导向杆1121b沿第一方向Y延伸；第二滑道312上有多个通孔312a；通孔312a沿第一方向Y贯穿第二滑道312，通孔312a与导向杆1121b一一对应设置；导向杆1121b穿过对应的通孔312a。

具体的，相同结构沿用上述附图标记，如图8所示，第二滑道上有多个通孔312a；通孔312a沿Y方向贯穿第二滑道312，通孔312a与导向杆1121b一一对应设置；导向杆1121b穿过对应的通孔312a。本发明实施例中一个叶片小组的每个叶片1121的导向杆1121b穿过第二滑道312的对应的通孔312a，第二滑道312的通孔312a位置固定，进而可用于限定所对应的叶片小组中的叶片1121，能够防止叶片1121在移动过程中发生摆动，稳定叶片1121的位置，以使叶片的位移运动更稳定，位置更精确。

可选的，图9为本发明实施例提供的一种底座的侧视结构示意图，结合图7和图9，相同结构沿用上述附图标记，滑道结构310的与第二滑道312垂直的外侧表面设置有轨道副轨320，每个叶片组112对应一对轨道副轨320；

底座111还包括位于下表面的轨道111b，轨道111b沿第一方向Y延伸；轨道副轨320卡合于轨道111b内，叶片组112沿轨道111b整体移动。

具体的，每个叶片组112对应一对轨道副轨320，轨道副轨320能够在轨道111b上沿Y方向运动，图9示例性展示了两组叶片组112，其中，虚线左侧的叶片组112沿Y方向整体移动至轨道111b的左侧边缘，虚线右侧的叶片组112沿Y方向整体移动至轨道111b的右侧边缘。由于上述实施例中第二滑道312卡合与叶片112的内部，因此，当叶片1121发生故障时，难以进行拆卸维修，本实施例中能够方便的将叶片组112移动至轨道111b的边缘并脱离轨道111b，将整个叶片组112拆卸后能够实现对单个叶片1121的更换或者维修。

可选的，图10为本发明实施例提供的一种驱动装置的结构示意图。如图10所示，直线加速器还包括多个驱动装置130；驱动装置130与叶片1121一一对应；

驱动装置130包括滑道框131、电机132和推拉杆133；滑道框131固定于第二滑道312内，电机132固定于滑道框131内；推拉杆133的一端固定于叶片1121上，推拉杆133的另一端与电机132连接。

示例性的，如图10所示，一个驱动装置130包括两个电机132和两个推拉杆133，推拉杆133的一端沿Y方向穿过滑道框131与电机132连接，电机132固定于滑道框131内，电机132的转动能够驱动推拉杆133在其内沿Y方向滑动，由于推拉杆133的另一端固定于叶片1121，因此能够带动叶片1121沿Y方向移动。需要说明的是，叶片1121包括导向杆1121b时，导向杆1121b通过滑道框131沿Y方向的通孔贯穿滑道框131。由于驱动装置130设置于第二滑道312的内部，有效利用第二滑道312内部的空间，节省了整体空间，同时由于驱动装置130设置于叶片1121的内部，因此叶片1121能够阻挡照射至驱动装置130的射线，减小射线对驱动装置130中的电子部件造成的伤害，从而降低了驱动装置130的故障率。

可选的，图11为图1沿第一对称轴S的局部剖面结构示意图。如图11所示，直线加速器还包括两个十字线装置140；十字线装置140均位于直线加速器的等中心面。

具体的，图12为本发明实施例提供的一种十字线装置的俯视结构示意图，如图12所示，十字线装置140包括沿X方向延伸的第一线条141和沿Y方向延伸的第二线条142，第一线条141和第二线条142在各自中心处交叠形成十字形线条。十字线装置140中的第一线条141和第二线条142的材料为能够屏蔽射线的高屏蔽材料，例如钨合金材料。相同结构沿用上述附图标记，由于光野灯装置120在工作时，其出光面位于直线加速器100的等中心面，射线的出射面位于直线加速器100的等中心面，因此将十字线装置140设置于直线加速器100的等中心面，才能获得准确的十字线投影图像。十字线装置140用于检测直线加速器100的故障，如果获取的十字线装置140的光线投影图像中，两个十字线投影重合则说明直线加速器100正常工作；如果两个十字线投影不重合，则说明直线加速器100发生故障。

可选的，继续参见图11，一个十字线装置140位于下叶片小组112b远离上叶片小组112a一侧和另一个十字线装置140位于上叶片小组112a和下叶片小组112b之间。在其他实施方式中，可以是两个十字线装置140均位于下叶片小组112b远离上叶片小组112a一侧，还可以是两个十字线装置140均位于上叶片小组112a和下叶片小组112b之间，本申请不作具体限制。

基于同一种发明构思，本发明实施例还提供的一种直线加速器的验证方法，该方法用于验证前面所述的任意一种直线加速器的光野与射野的一致性。

直线加速器产生的射线是不可见的，难以检测射线通过叶片组后形成的射野是否与用户需要照射的区域一致，因此，通过光野灯装置模拟射线照射至叶片组，检测叶片组的光野是否与用户需要照射的区域一致，如果一致，则认为该直线加速器可以正常使用，如果不一致，则需要调整直线加速器以使叶片组的光野与用户需要照射的区域一致。在此过程之前，必须先验证光野灯装置是否能够模拟射线，即光野灯装置照射叶片组后形成的光野与射线照射叶片组后形成的射野是否一致。

本发明上述实施例中的直线加速器，光野灯装置固定于多叶光栅的底座上，当光野灯装置处于工作位置时，上叶片小组在一等程度上打开，因此不能直接验证上叶片小组的光野和射野的一致性，因此，本发明实施例通过下叶片小组的光野图形和射野图形来验证上叶片小组的光野和射野的一致性。

图13为本发明实施例提供的一种直线加速器的验证方法的流程示意图。如图13所示，该方法具体包括如下步骤：

S110，将所述上叶片小组打开，控制所述下叶片小组中的叶片运动，打开所述光野灯装置；

S120，获取所述下叶片小组的光野图形，记录所述下叶片小组中的所有叶片的位置；

S130，关闭所述光野灯装置，控制所述直线加速器产生射线，获取所述下叶片小组的射野图形；

S140，根据所述下叶片小组的光野图形和射野图形验证所述下叶片小组的光野和射野的一致性；

具体的，将上叶片小组完全打开以使上叶片小组的叶片不会对光野灯装置发出的光束产生遮挡，即光野灯装置发出的光束直接照射至下叶片小组的叶片上，控制下叶片小组中的叶片沿第一方向移动，以形成需要光野灯装置照射的目标区域；示例性的，该目标区域呈矩形，光野灯装置发出的光束照射至矩形目标区域后，在下叶片小组的下方的投影面获取到下叶片小组的矩形光野图形，并且记录此时下叶片小组中所有叶片的位置；获取到下叶片小组的矩形光野图形后，关闭光野灯装置，并将其移出工作位置，然后打开直线加速器控制器产生射线，射线直接照射至目标区域，在下叶片小组的下方的投影面获取到下叶片小组的矩形射野图形；射线的出光面和与下叶片小组之间的距离以及光野灯装置出光面和下叶片小组之间的距离的不同，下叶片小组的光野和射野一致时，矩形射野图形和矩形光野图形存在比例关系，该比例关系与射线的出光面和光野灯装置的出光面之间的距离有关，因此，根据下叶片小组的光野图形和射野图形、射线的出光面和光野灯装置的出光面之间的距离能够验证下叶片小组的光野和射野的一致性。需要说明的是，本发明实施例中的矩形目标区域仅做示例性说明，实际应用中可以是任意一种形状，不做具体限制。

S150，将所述下叶片小组打开，根据记录的所述下叶片小组中的所有叶片的位置，控制所述上叶片小组中的对应的叶片运动至相同的位置；

S160，获取所述上叶片小组的射野图形，根据所述下叶片小组的射野图形和所述上叶片小组的射野图形，验证所述上叶片小组的光野和射野的一致性。

具体的，将下叶片小组打开以使穿过上叶片小组的光束不会受到遮挡，根据记录的下叶片小组中所有叶片的位置，控制下叶片小组中对应的叶片移动至相同的位置，复现矩形目标区域；射线直接照射至下叶片小组形成的矩形目标区域，在上叶片小组的下方的投影面获取到上叶片小组的矩形射野图形；上叶片小组的矩形射野图形和下叶片小组的矩形射野图形之间存在比例关系，该比例关系与射线的出光面与上叶片小组之间的距离相关，因此，根据射线的出光面与上叶片小组之间的距离、下叶片小组的矩形射野图形和下叶片小组的光野和射野的一致结果，能够验证上叶片小组的光野和射野的一致性。

本发明实施例针对先验证下叶片组的光野和射野，再根据下叶片组的射野图形和上叶片组的射野图像验证上叶片小组的光野和射野的一致性，能够针对本发明实施例提供的直线加速器实现直线加速器的光野和射野的一致性的验证。

基于同一种发明构思，本发明实施例还提供的一种直线加速器的故障检测方法，该方法用于检测前面所述的任意一种包括十字线装置的直线加速器的故障。

图14为本发明实施例提供的一种直线加速器的故障检测方法的流程示意图。如图14所示，该方法具体包括如下步骤：

S210，将所述光野灯装置移动至所述工作位置，打开所述光野灯装置；

S220，获取两个所述十字线装置的光线投影图像；

S230，判断所述光线投影图像中的两个十字线投影是否重合；

S240，如果否，则所述直线加速器发生故障。

具体的，将光野灯装置移动至工作位置，打开光野灯装置后，发出的光线照射至十字线装置，十字线装置的十字部分不透光，因此能够获取两个十字线装置的光线投影图像；如果光线投影图像中的两个十字线投影重合，则说明直线加速器中的光野灯装置正常，如果光线投影图像中的两个十字线投影不重合，则说明直线加速器发生故障。因此，在直线加速器使用之前即可发现其故障，避免在故障发生时使用直线加速器，减小了对患者的潜在伤害风险。

可选的，图15为本发明实施例提供的一种直线加速器的故障检测方法的流程示意图。如图15所示，该方法具体包括如下步骤：

S210，将所述光野灯装置移动至所述工作位置，打开所述光野灯装置；

S220，获取所述十字线装置的光线投影图像；

S230，判断所述光线投影图像中的两个十字线投影是否重合；

S240，如果否，则所述直线加速器发生故障；

S250，关闭所述光野灯装置，控制所述直线加速器产生射线；

S260，获取两个所述十字线装置的射线投影图像；

S270，判断所述射线投影图像中的两个十字线投影是否重合；

S281，如果是，则所述光野灯装置发生故障；

具体的，光线投影图像中的两个十字线投影不重合时，有可能时直线加速器中的光野灯装置出现故障，也可能是十字线装置出现故障，因此需要进一步确定直线加速器的故障位置。控制直线加速器产生射线，射线照射至十字线装置，由于十字线装置的十字部分能够屏蔽射线，因此能够获取两个十字线装置的射线投影图像。如果射线投影图像中的两个十字线投影重合，则说明光野灯装置发生故障；

可选的，继续参见图15，该方法还包括如下步骤：

S282，如果否，判断所述光线投影图像中的两个十字线投影的位置偏差与所述射线投影图像中的两个十字线投影的位置偏差是否一致；

S290，如果是，确定两个所述十字线装置出现偏差。

具体的，如果射线投影图像中的两个十字线投影不重合，且光线投影图像中的两个十字线投影的位置偏差与射线投影图像中的两个十字线投影的位置偏差一致，则说明两个十字线装置的位置出现偏差。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (16)

1.一种直线加速器，其特征在于，包括：多叶光栅和光野灯装置；

所述多叶光栅包括底座、至少两个叶片组和第一滑道；

所述底座上设有凹槽；所述凹槽贯穿所述底座的上表面和下表面，且沿第一方向延伸；

所述第一滑道设置于所述底座的上表面，且沿第二方向延伸；所述第二方向与所述第一方向垂直；所述第一滑道位于所述凹槽的第一对称轴的两侧，其中，所述第一对称轴与所述第二方向平行；所述第一滑道在所述底座上的垂直投影与所述凹槽无交叠；

每个所述叶片组包括上叶片小组和下叶片小组；沿垂直于所述底座的方向所述上叶片小组和所述下叶片小组依次排布；所述上叶片小组和所述下叶片小组均包括多个叶片；所述叶片沿所述第一方向延伸，沿所述第二方向排列；所述上叶片小组的叶片数量和所述下叶片小组的叶片数量相等；所有所述上叶片小组位于所述凹槽内且沿所述第一对称轴对称分布；所述叶片组沿所述第一方向移动；

所述光野灯装置包括滑道副轨；所述滑道副轨卡合于所述第一滑道内，所述光野灯装置沿所述第二方向移动；所述光野灯装置，用于沿所述第一滑道移动至工作位置，以使所述光野灯装置的出光面位于所述直线加速器的等中心面，并射出光束至所述叶片组。

2.根据权利要求1所述的直线加速器，其特征在于，所述光野灯装置远离所述底座的一侧表面与所述上叶片小组远离所述下叶片小组的一侧表面等高。

3.根据权利要求1所述的直线加速器，其特征在于，所述光野灯装置还包括光源组件、第一反射镜、第二反射镜和框架；

所述框架的外侧壁设置有所述滑道副轨；所述光源组件、所述第一反射镜和所述第二反射镜均位于所述框架内；所述光源组件发射的光束依次经过所述第一反射镜和所述第二反射镜后射出。

4.根据权利要求3所述的直线加速器，其特征在于，所述光源组件的延伸方向与所述底座所在平面存在夹角。

5.根据权利要求3所述的直线加速器，其特征在于，所述光源组件包括柱光源、凹面镜、第一凸透镜、第二凸透镜和准直器；

所述凹面镜的反射面为抛物线旋转面，所述柱光源位于所述凹面镜的焦点处，且沿所述抛物线旋转面的中心轴方向延伸；所述柱光源发射的后向光经所述凹面镜反射形成第一平行光；

所述第一凸透镜的第一焦点与所述凹面镜的焦点重合，所述第一凸透镜的光轴与所述抛物线旋转面的中心轴位于同一直线上；所述第一平行光经所述第一凸透镜透射形成第一会聚光，所述柱光源发射的前向光经所述第一凸透镜透射形成第二平行光；

所述第二凸透镜的第二焦点与所述第一凸透镜的第二焦点重合，所述第一凸透镜的光轴与所述第二透镜的光轴位于同一直线上，所述第二凸透镜的第一焦点位于所述第一凸透镜和所述第二凸透镜之间；所述第二凸透镜的中心区域设有中心通孔，所述中心通孔沿所述第二透镜的光轴方向贯穿所述第二凸透镜；所述第一会聚光穿过所述中心通孔会聚至所述第一凸透镜的第二焦点处，所述第二平行光经所述第二凸透镜的透射会聚至所述第二凸透镜的第二焦点处；

所述准直器的内表面为双圆锥旋转面结构，两个圆锥旋转面的顶点相对，且中心轴重合；所述圆锥旋转面的中心轴与所述第二透镜的光轴位于同一直线上；所述两个圆锥旋转面通过锥口连通，所述锥口的中心与所述第一凸透镜的第二焦点重合。

6.根据权利要求5所述的直线加速器，其特征在于，所述光源组件还包括外壳；所述柱光源、所述凹面镜、所述第一凸透镜、所述第二凸透镜和所述准直器均容纳于所述外壳内；

所述外壳的内表面与所述准直器的内表面均设有反光层。

7.根据权利要求1所述的直线加速器，其特征在于，所述叶片具有轨道槽，所述轨道槽沿所述第一方向延伸；所述轨道槽贯穿所述叶片；

所述多叶光栅还包括滑道结构，所述滑道结构包括支架和与所述支架连接的第二滑道，所述第二滑道沿所述第二方向延伸；所述第二滑道穿过所述叶片的轨道槽；所述轨道槽与所述第二滑道接触以使所述第二滑道带动所述叶片沿所述第一方向移动。

8.根据权利要求7所述的直线加速器，其特征在于，所述叶片还包括一位于所述轨道槽内的导向杆；所述导向杆沿所述第一方向延伸；所述第二滑道上有多个通孔；所述通孔沿所述第一方向贯穿所述第二滑道，所述通孔与所述导向杆一一对应设置；所述导向杆穿过对应的所述通孔。

9.根据权利要求7所述的直线加速器，其特征在于，所述滑道结构的与所述第二滑道垂直的外侧表面设置有轨道副轨，每个所述叶片组对应一对所述轨道副轨；

所述底座还包括位于下表面的轨道，所述轨道沿所述第一方向延伸；所述轨道副轨卡合于所述轨道内，所述叶片组沿所述轨道整体移动。

10.根据权利要求7所述的直线加速器，其特征在于，还包括多个驱动装置；所述驱动装置与所述叶片一一对应；

所述驱动装置包括滑道框、电机和推拉杆；所述滑道框固定于所述第二滑道内，所述电机固定于所述滑道框内；所述推拉杆的一端固定于所述叶片上，所述推拉杆的另一端与所述电机连接。

11.根据权利要求1所述的直线加速器，其特征在于，还包括两个十字线装置；所述十字线装置均位于所述直线加速器的等中心面。

12.根据权利要求11所述的直线加速器，其特征在于，所述十字线装置位于所述下叶片小组远离所述上叶片小组一侧，和/或位于所述上叶片小组和所述下叶片小组之间。

13.一种直线加速器的验证方法，适用于权利要求1-12中任一项所述直线加速器，用于验证所述直线加速器的光野与射野的一致性，其特征在于，包括：

将所述上叶片小组打开，控制所述下叶片小组中的叶片运动，打开所述光野灯装置；

获取所述下叶片小组的光野图形，记录所述下叶片小组中的所有叶片的位置；

关闭所述光野灯装置，控制所述直线加速器产生射线，获取所述下叶片小组的射野图形；

根据所述下叶片小组的光野图形和射野图形验证所述下叶片小组的光野和射野的一致性；

将所述下叶片小组打开，根据记录的所述下叶片小组中的所有叶片的位置，控制所述上叶片小组中的对应的叶片运动至相同的位置；

获取所述上叶片小组的射野图形，根据所述下叶片小组的射野图形和所述上叶片小组的射野图形，验证所述上叶片小组的光野和射野的一致性。

14.一种直线加速器的故障检测方法，适用于权利要求11或12所述直线加速器，用于检测所述直线加速器的故障，其特征在于，包括：

将所述光野灯装置移动至所述工作位置，打开所述光野灯装置；

获取两个所述十字线装置的光线投影图像；

判断所述光线投影图像中的两个十字线投影是否重合；

如果否，则所述直线加速器发生故障。

15.根据权利要求14所述的故障的判断方法，其特征在于，所述如果否，则所述直线加速器发生故障之后，还包括：

关闭所述光野灯装置，控制所述直线加速器产生射线；

获取两个所述十字线装置的射线投影图像；

判断所述射线投影图像中的两个十字线投影是否重合；

如果是，则所述光野灯装置发生故障。

16.根据权利要求15所述的故障的判断方法，其特征在于，所述判断所述射线投影图像中的两个十字线投影是否重合之后，还包括：

如果否，判断所述光线投影图像中的两个十字线投影的位置偏差与所述射线投影图像中的两个十字线投影的位置偏差是否一致；

如果是，确定两个所述十字线装置出现偏差。

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