CN114654709B - 一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，属于临床放射治疗患者体位固定领域，用于患者的头部、颈部、肩部定位膜的拉伸，包括用于固定热塑膜的压装模块、用于向上拉伸热塑膜的定型模块和用于向下拉伸热塑膜的二次拉伸模块，且压装模块位于定型模块外围，二次拉伸模块位于定型模块上方；所述定型模块包括多个可升降、转动的主拉伸辊，多个主拉伸辊沿热塑膜宽度或/和长度方向间隔排布，且相邻两个主拉伸辊之间间距可调节；所述二次拉伸模块包括多个可升降、转动的副拉伸辊，多个副拉伸辊沿热塑膜边缘依次排布。本发明能有效解决热塑膜拉伸不均匀的问题，从而使热塑膜上的网孔在后期的回缩保持一致，使患者体位固定的个体化程度、重复性和可靠性更高，舒适度好，且覆盖于患者体表的热塑膜上骨性标记更清晰、可靠，每次放疗照射的位置更加准确。

Description

一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置

技术领域

本发明属于临床放射治疗患者体位固定领域，具体而言，涉及一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置。

背景技术

放射治疗作为肿瘤的三大主要治疗手段之一，随着放射生物学、放射物理学、计算机技术等的日益发展，目前已进入到精准的个体化放疗时代。在治疗过程中，放射治疗体位固定是确保能实施精准放疗技术的关键环节之一，事关后期患者每日接受放疗的重复性和准确性，患者每次放疗均需要通过体位固定装置和相应照射部位的热塑膜相结合，进行精准、个体化的体位固定，是确保患者放疗体位的重复性和治疗准确性。

现有放射治疗体位固定的热塑膜均采用一种由高分子材料组成的低温热塑记忆膜，该低温热塑记忆膜厚约2~3mm，呈网孔状分布，要求其高能X射线透过率高(≥99.9％)。根据临床的不同照射部位需求，有多种外形的热塑膜可供选择，广泛应用于临床放疗过程中；同时，该低温热塑记忆膜一般在65℃左右即可完全软化，通常是放入65℃水中浸泡3~5min软化后，由两位放疗技师配合手动拉伸热塑膜，尽量使其网孔形变均匀，然后覆盖于患者体表，并及时按压出体表骨性位置，进行个体化的塑形。一般热塑膜从热水中捞起，然后拉伸，覆盖于患者体表，并按压塑性，整个过程时间必须控制在15~20s，此后，患者需维持当前体位等待约15~20min，待热塑膜温度降低后冷却硬化成型，实现患者放疗体位固定，将进一步保障患者每次放射治疗体位的重复性和准确性。

目前，头颈肩热塑膜广泛应用于头颈部肿瘤放射治疗过程中，并配合放射治疗体位固定装置，对患者病灶位置进行固定，确保每次治疗的重复性和准确性。然而，当热塑膜软化后，放疗技师手动拉升热塑膜过程中，由于头颈肩定位膜周围的边框是由硬质塑料制成，因此，头颈肩热塑膜在拉伸时并不能直接从两侧进行拉伸，现有的方式只能依靠放疗技师经验，根据患者实际体位情况，先用手掌去撑开、拉伸局部的热塑膜，然后覆盖于患者头颈肩部，并依靠热塑膜与体表接触，再次强行按压热塑膜周围硬质边框进行二次拉伸，完成对患者最终体位固定；但此种方式并不能有效的对热塑膜进行快速、准确、均匀的整体拉伸，使后期网孔冷却回缩差异较大，若热塑膜局部网孔拉伸过大，冷却后甚至不能回缩，也未起到体位固定作用，尤其上述强行按压热塑膜周围硬质边框进行二次拉伸时，可能由于患者身体条件（如体表有伤、术后切口、造瘘口、骨折、头肩部切斜等）、内心紧张等均会影响热塑膜拉伸的质量和体位固定效果。即便是经验丰富的放疗技师，也不能确保网孔拉伸的均匀性，更多是只能使患者局部热塑膜网孔达到较为均匀的程度。同时，热塑膜经过热水软化后，冷却过程的前10~15min回缩程度最大，之后回缩相对较小，且整个回缩过程一般会持续24小时，若体位固定过程中，放疗技师对热塑膜拉伸不均匀，将会导致后期网孔回缩不一致，因此可能导致放疗患者下次使用时，局部紧绷、下巴、肩部和鼻子等与热塑膜间空隙大，易活动，固定效果差，另外还有放疗照射位置偏移、固定舒适性不高、固定效果和重复性差，后期的放疗摆位和治疗精度大大降低等。

此外，因放疗技师完成热塑膜的拉伸过程时间较短，因此，放疗技师在手动撑开热塑膜拉伸时，也只能顾及到更关键的面部热塑膜部分，导致患者两侧肩部的热塑膜不能均匀拉伸，从而造成热塑膜拉伸并回缩后空隙大，对活动度较大的肩部固定效果更差；同时，由于放疗技师对于部分特殊患者没有多余的时间，例如，体表局部有深静脉植管、造瘘口、气切、引流管、需含口塞等情况的患者，若未及时在热塑膜上进行开孔，则之后只能依靠手动撕拉局部的热塑膜进行开孔，将较大影响热塑膜的塑形质量，导致患者就医体检、舒适性、固定和治疗效果差，尤其是老年患者。

目前，为了解决热塑膜拉伸不均匀、固定效果差、舒适性差等问题，现有技术中提出对热塑膜进行改进，例如申请号为201921914487 .9的专利申请中公开了一种头部固定膜片及头部固定装置，头部固定膜片包括边框和低温热塑膜，边框设为至少两条且共同围成固定区域，低温热塑膜覆盖固定区域并连接各边框。通过改进，该头部固定膜片可以通过调整固定区域的大小来调整固定区域内的低温热塑膜的尺寸，使头部固定膜片可通过增大固定区域内的低温热塑膜的尺寸来减少低温热塑膜的拉伸倍数，防止低温热塑膜因过度拉伸而强度下降，固定效果好。但该头部固定膜片在使用时的拉伸方式并未发生改变，因此并未从根本上解决低温热塑膜局部过度拉伸的问题，从而并不能解决局部紧绷、下巴、肩部和鼻子等与热塑膜间空隙大，易活动，固定效果差等问题。申请号为201721302737 .4的专利申请中公开了一种放疗定位膜，包括定位膜和固定边条，所述定位膜为低温热塑板膜片，定位膜上设有椭圆孔。通过对定位膜上孔的形状进行改进，一定程度上提高了定位膜的均匀性，定位膜厚薄不均的程度有效降低。由于定位膜在使用时拉伸的方式并未发生改变，并未从根本上解决低温热塑膜局部过度拉伸的问题，从而并不能解决局部紧绷、下巴、肩部和鼻子等与热塑膜间空隙大，易活动，固定效果差等问题。

申请号为201620514912 .5的专利申请中公开了一种放疗定位体膜，用于覆盖体部并分布有网孔的膜片本体，所述膜片本体包括覆盖腹部的腹部膜片区和覆盖腹部以外的腹外膜片区；所述腹部膜片区为树脂绷带制成，或者树脂绷带和低温热塑板均以条状分布呈间隔交替制成；所述腹外膜片区为低温热塑板制成。通过对膜片伸缩性的分区控制来减少固定的形变，使整体拉伸更加均匀，提高固定效果，但该专利申请文件中也只是对膜片本身的结构进行了改进，并未根本上解决低温热塑膜局部过度拉伸的问题，从而并不能解决局部紧绷、下巴、肩部和鼻子等与热塑膜间空隙大，易活动，固定效果差等问题。

因此，为了通过改变拉伸方式来从根本上解决拉伸不均匀、固定效果差、舒适性差、局部紧绷、下巴、肩部和鼻子与热塑膜间空隙大等问题，现急需一种能对热塑膜均匀预拉伸的用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定位膜预拉伸装置，能有效解决热塑膜拉伸不均匀的问题，从而使热塑膜上的网孔在后期的回缩保持一致，使患者体位固定的个体化程度、重复性和可靠性更高，舒适度好，从而使体表骨性标记更准确，塑性变形后的热塑膜能够多次使用，提高使用率。

为实现本发明目的，采用的技术方案为：一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，适用于对患者头部、颈部和肩部的定位膜进行拉伸，包括用于固定热塑膜的压装模块、用于向上拉伸热塑膜的定型模块和用于向下拉伸热塑膜的二次拉伸模块，且压装模块位于定型模块外围，二次拉伸模块位于定型模块上方；所述定型模块包括多个可升降、转动的主拉伸辊，多个主拉伸辊沿热塑膜宽度或/和长度方向间隔排布，且相邻两个主拉伸辊之间间距可调节；所述二次拉伸模块包括多个可升降、转动的副拉伸辊，多个副拉伸辊沿热塑膜边缘依次排布；定型模块中的多个主拉伸辊整体呈拱形，且多个主拉伸辊整体的拱度由热塑膜中部至热塑膜边缘逐渐减小。

进一步的，还包括底座，定型模块和二次拉伸模块可拆卸安装在底座上，且压装模块在底座上可移动。

进一步的，所述定型模块和二次拉伸模块均包括安装在底座上的多个可升降的支撑结构，多个主拉伸辊、多个副拉伸辊一一安装在多个支撑结构上。

进一步的，所述支撑结构包括安装在底座上的支撑组件和安装在支撑组件上的安装架，安装架在支撑组件上可左右摆动，且主拉伸辊或副拉伸辊转动安装在安装架上。

进一步的，所述安装架呈Ｕ型，且安装架的两端均具有相对延伸的插接轴，且主拉伸辊的两端或副拉伸辊的两端分别转动插设在两个插接轴上。

进一步的，所述支撑组件包括至少一个支撑杆，且支撑杆的上端还安装有夹爪Ⅰ，安装架的水平段夹持在夹爪Ⅰ上。

进一步的，所述夹爪Ⅰ内壁具有均匀间隔排布的齿槽，且安装架的水平段具有与齿槽配合的齿条。

进一步的，所述定型模块中的主拉伸辊分为四组，四组主拉伸辊沿患者高度方向排布，且相邻两组主拉伸辊的延伸方向垂直。

进一步的，所述定型模块中的支撑杆为自动伸缩杆。

进一步的，所述二次拉伸模块中的支撑杆呈Ｕ型,该支撑杆的一端插设在底座侧壁，夹爪Ⅰ安装在该支撑杆的另一端，且该支撑杆的垂直段为自动伸缩杆。

进一步的，所述底座的上表面和底座的侧面均布有插装孔，且支撑杆的下端可拆卸安装在插装孔内。

进一步的，所述压装模块包括多个可靠近或远离定型模块的安装座，且多个安装座沿热塑膜周向间隔排布；所述安装座上安装有与热塑膜边框配合的夹爪Ⅱ，且夹爪Ⅱ在安装座上可上下移动。

进一步的，所述底座上还设有向定型模块延伸的导轨，且安装座上安装有与导轨滑动配合的滑块；所述底座上还安装有驱动安装座沿导轨滑动的直线驱动机构。

进一步的，所述直线驱动机构包括转动支承在底座上的螺杆，安装座上还安装有与螺杆配合的螺母，且滑槽内还安装有驱动螺杆转动的驱动电机。

进一步的，所述安装座上还安装有向上延伸的伸缩气缸，且夹爪Ⅱ安装在伸缩气缸的输出端。

进一步的，所述主拉伸辊的辊面与副拉伸辊的辊面均布有凸起。

本发明的有益效果是：

通过定型模块、压装模块和二次拉伸模块共同配合，通过压装模块对热塑膜夹持并带动其上下运动，而定型模块则可大致模拟出患者的体表形态，使压装模块在对热塑模夹持并向下运动时，定型模块对热塑膜进行顶升，接着，通过压装模块向上运动，使热塑膜向上运动，使压装模块失去对热塑膜的拉伸，此时，二次拉伸模块对热塑膜的向上运动进行阻挡，使二次拉伸模块对热塑膜未被定型模块拉伸的部分进行再次拉伸，当拉伸完毕后，压装模块向下运动，将完成拉伸的热塑膜从压装模块上取下即可，主拉伸辊与患者的头顶、面部、颈部、肩部对应，且与患者头顶、颈部对应的主拉伸辊横向延伸，与患者面部、面部对应的主拉伸辊纵向延伸，使得热塑膜能够与患者头颈肩部的形态完全贴合，便于后期治疗，也能够提高热塑膜的使用效率，同时也能够提高放疗效果，降低治疗成本。

本发明通过定型模块和二次拉伸模块的配合，使热塑膜的拉伸更加均匀，使热塑膜覆盖在患者体表后，热塑膜上的网孔均匀回缩，从而使热塑膜上的网孔回缩保持一致，不仅固定效果好，且使患者更加舒适，使患者体位固定的个体化程度、重复性和可靠性更高，使体表骨性标记更准确；同时，通过设置多个主拉伸辊整体的拱度由热塑膜中部至热塑膜边缘逐渐减小，从而使多个主拉伸辊共同模拟出的形态与患者的形态更接近，在保证热塑膜拉伸均匀的情况下使最终拉伸出的热塑膜与患者的形态更接近，使热塑膜覆盖在患者体表时，热塑膜不需再次拉伸，使患者更加舒适，具有意料不到的技术效果。

附图说明

附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

本发明提供的用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置的俯视示意图；

定型模块的主视示意图；

定型模块的侧视示意图；

图3中A部分的局部放大图；

安装架的结构示意图；

二次拉伸模块的俯视示意图；

二次拉伸模块的侧视示意图；

图7中B部分的局部放大图；

压装模块的结构示意图；

底座的俯视示意图；

主拉伸辊、副拉伸辊的结构示意图；

开孔刀具结构示意图；

热塑膜结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1、底座，2、压装模块， 3、定型模块，4、二次拉伸模块，5、开孔刀具；

101、插装孔；

201、安装座，202、伸缩气缸，203、夹爪Ⅱ，204、导轨，205、滑块，206、螺杆，207、螺母，208、驱动电机；

301、主拉伸辊，302、支撑组件，303、安装架，304、插接轴，305、插接部；

3011、凸起；

3021、支撑杆，3022、夹爪Ⅰ，3023、齿槽；

3031、齿条；

401、副拉伸辊；

501、安装板，502、下压板，503、切割刀片，504、快插块。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式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方式仅用于解释相关内容，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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

如图1所示，本发明提供的一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，包括压装模块2、定型模块3和二次拉伸模块4，其中，压装模块2主要用于对热塑膜（如图13所示）进行夹持并用以驱动其上下运动，定型模块3则用于大致模拟出患者的体表形状，使热塑膜通过定型模块3的驱动使其压设在定型模块3上时实现拉伸，而二次拉伸模块4则用于对热塑膜未被定型模块3拉伸均匀的地方进行补偿，使初次拉伸后的热塑膜通过定型模块3的驱动使其压设在二次拉伸模块4上时实现二次拉伸。在布设时，将压装模块2设置在定型模块3的外围，使压装模块2对热塑膜夹持后，压装模块2在向下压动热塑膜的过程中，热塑膜受到向下的压力更加均匀；同时，二次拉伸模块4布设在定型模块3上方，既不占用空间，又能实现对热塑膜的二次拉伸。

所述定型模块3包括多个主拉伸辊301，主拉伸辊301的轴线方向与水平方向一致，多个主拉伸辊301沿热塑膜宽度或/和长度方向间隔排布，而多个主拉伸辊301的延伸方向可根据实际，例如，当热塑膜用于固定患者头部时，由于患者在平躺后，患者头顶的高度和患者头两侧的高度均逐渐变低，因此，为了能模拟出患者头部的不同高度，与患者头顶对应处的主拉伸辊301可沿热塑膜的宽度方向延伸，而与患者面部及头部两侧的主拉伸辊301则可沿人体的长度方向延伸。相邻两个主拉伸辊301之间间距可调节，且多个主拉伸辊301均可进行升降，使定位模块在使用前，可根据患者的体表形态调节主拉伸辊301的高度及相邻两个主拉伸辊301之间的间距，从而使多个主拉伸辊301共同构成的形状与患者的形态基本一致；同时，多个主拉伸辊301均可进行转动，使热塑膜作用要定型模块3上时，每个主拉伸辊301在受到热塑膜的作用下均可进行转动，主拉伸辊301在转动的同时，主拉伸辊301会带动热塑膜同步拉伸，从而使热塑膜的拉伸更加均匀。

所述二次拉伸模块4包括多个副拉伸辊401，多个副拉伸辊401均水平布置，且多个副拉伸辊401也可进行升降和转动。由于热塑膜在拉伸过程中，当热塑膜在接触到定型模块3时，随着对热塑膜的向下压，热塑膜受到的拉力主要集中在定型模块3处及定型模块3周围，从而使热塑膜压设在定型模块3上的部分以及位于定型模块3周围的部分会开始产生变形，而靠近热塑膜边框的部分则应受到的拉力有限而导致网孔不能被拉开，因此，为了使热塑膜的边框周围也能受到拉力产生变形，使多个副拉伸辊401的轴线方向沿热塑膜边缘依次排布，使热塑膜在配合定型模块3拉伸完成后，热塑膜在向上运动时，热塑膜的边框周围作用到副拉伸辊401上，随着热塑膜继续向上运动，副拉伸辊401对热塑膜的边框周围进行拉伸，从而使整个热塑膜实现二次拉伸。

通过定型模块3与二次拉伸模块4的共同配合，使热塑膜的拉伸更加均匀，使热塑膜覆盖在患者体表后，热塑膜上的网孔均匀回缩，从而使热塑膜上的网孔回缩保持一致。

在一些实施方式中，用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置还包括底座1，底座1的形状可根据实际使用需求进行调整；同时，定型模块3和二次拉伸模块4均安装在底座1上，定型模块3和二次拉伸模块4均在底座1为可拆卸安装，使定型模块3中的多个主拉伸辊301及二次拉伸模块4中的副拉伸辊401在安装时，可根据患者的形态调整其安装位置和安装数量，且压装模块2在底座1上可进行移动，通过压装模块2在底座1上的移动，使压装模块2靠近或远离定型模块3。由于二次拉伸模块4安装在底座1上，且二次拉伸模块4位于定型模块3的上方，因此，为了避免二次拉伸模块4与定型模块3的安装，二次拉伸模块4在布设时，二次拉伸模块4的下端只能安装在定型模块3的外围；同时，为了方便将待拉伸的热塑膜送入定型模块3与二次拉伸模块4之间，底座1的其中一侧必须呈敞开状，但为了便于热塑膜在向下运动时四周受到的压力更加均匀，压装模块2需沿热塑膜的边框外围布设，因此，结合压装模块2的安装需求、二次拉伸模块4的安装需求以及热塑膜的放置需求，二次拉伸模块4在安装时，二次拉伸模块4中的多个副拉伸辊401和压装模块2均沿热塑膜的边框外围布设。

在一些实施方式中，如图2至图8所示，所述定型模块3和二次拉伸模块4均包括安装在底座1上的多个支撑结构，多个支撑结构均进行升降，且多个支撑结构分别用于对多个主拉伸辊301、多个副拉伸辊401进行支撑，即，支撑结构在安装时，支撑结构的下端可拆卸的安装在底座1上，主拉伸辊301或副拉伸辊401转动安装在支撑结构的上端。通过支撑结构的升降，使多个主拉伸辊301、多个副拉伸辊401实现升降，从而使多个主拉伸辊301和多个副拉伸辊401的高度得到调节，针对不同的患者的形态，调节不同主拉伸辊301和副拉伸辊401的安装高度，从而模拟出患者的形态，使热塑膜在拉伸后其形态与患者形态基本一致，适用范围更广。

在一些实施方式中，所述支撑结构包括支撑组件302和安装架303，支撑组件302可拆卸安装在底座1上，并在底座1上竖直向上延伸，且安装架303安装在支撑组件302上，主拉伸辊301或副拉伸辊401转动安装在安装架303上，安装架303的长度方向沿水平方向延伸，安装架303安装在支撑组件302上后，安装架303在支撑组件302上以安装架303的延伸方向为轴心进行摆动，而安装架303在摆动的同时会带动主拉伸辊301或副拉伸辊401同步位移，使主拉伸辊301或副拉伸辊401在水平方向和垂直方向均产生了位移，从而使相邻两个主拉伸辊301之间的间距、主拉伸辊301与副拉伸辊401之间的间距发生变化，由于相邻两个主拉伸辊301之间的间距、主拉伸辊301与副拉伸辊401之间的间距在调节时会带动主拉伸辊301或副拉伸辊401的高度发生变化，因此，为了保证主拉伸辊301或副拉伸辊401的高度，可通过调节支撑组件302来对主拉伸辊301或副拉伸辊401的高度进行补偿即可。由于相邻两个主拉伸辊301之间的间距、主拉伸辊301与副拉伸辊401之间的间距进行调整，使患者形态变化较小的情况下或需要根据患者形态来调节定型模块3的形状时，可通过调节两个主拉伸辊301之间的间距或主拉伸辊301与副拉伸辊401之间的间距来调节定位模块的大小及形状，通过支撑组件302的升降与安装架303的摆动，使主拉伸辊301与副拉伸辊401的调节更加方便。

在一些实施方式中，所述安装架303呈Ｕ型，安装架303的横截面呈圆形，安装架303的水平段安装在支撑组件302上，安装架303的两端均具有插接轴304，两个插接轴304均向安装架303的中部水平延伸，且插接轴304与安装架303为一体结构；所述主拉伸辊301的两端或副拉伸辊401的两端分别转动插设在两个插接轴304上，不仅使主拉伸辊301和副拉伸辊401的转动更加充分，且使安装架303的结构更加简单；同时，由于安装架303和插接轴304均呈杆状，且安装架303的一侧呈开口状，从而使安装架303具有一定的弹性，当主拉伸辊301或副拉伸辊401在安装时，可直接扳动安装架303，将主拉伸辊301或副拉伸辊401的两端分别插设在两个插接轴304内即可，并在主拉伸辊301或副拉伸辊401安装完毕后，失去对安装架303的作用力，此时，安装架303可恢复原状，使主拉伸辊301和副拉伸辊401的安装和拆卸更加方便。

在一些实施方式中，所述支撑组件302包括至少一个支撑杆3021，支撑杆3021可自动升降，同一支撑组件302中的支撑杆3021数量可根据安装架303的长度进行调整，即，当主拉伸辊301或副拉伸辊401较短时，安装架303也较短，此时支撑组件302中的支撑杆3021可为一个，而当拉伸辊或副拉伸辊401较长时，安装架303也较长，此时支撑组件302中的支撑杆3021可为两个或两个以上。当同一支撑组件302中的支撑杆3021为多个时，同一支撑组件302中的多个支撑杆3021沿安装架303的水平段方向间隔排布，使同一支撑组件302中的多个支撑杆3021共同对对安装架303进行支撑，从而使主拉伸辊301和副拉伸辊401的安装更加稳固；同时，支撑杆3021的上端还安装有夹爪Ⅰ3022，夹爪Ⅰ3022可采用由两个弧形夹持臂通过扭簧铰接而成的夹爪Ⅰ3022，当然，为了提高夹爪Ⅰ3022的自动化，夹爪Ⅰ3022也可采用电动夹爪Ⅰ3022或气动夹爪Ⅰ3022，当夹爪Ⅰ3022采用电动夹爪Ⅰ3022或气动夹爪Ⅰ3022时，电动夹爪Ⅰ3022或气动夹爪Ⅰ3022的夹持臂的延伸端可设置成弧形，且安装架303在安装时，夹爪Ⅰ3022对安装架303的水平段夹持固定，不仅使支撑杆3021与安装架303之间的安装和拆卸更加方便，且当需要调节安装架303摆动时可直接将夹爪Ⅰ3022张开，然后人为调节好安装架303的摆动方向后夹爪Ⅰ3022从新夹紧固定即可。由于本发明在对主拉伸辊301、副拉伸辊401的调节需在热塑膜拉伸之前进行，而热塑膜在拉伸过程中，主拉伸辊301、副拉伸辊401的位置保持不动，因此，此种结构并不会对热塑膜的拉伸造成影响。当然，在满足安装架303摆动的同时满足支撑杆3021的升降，支撑组件302还可采用小型机械臂来替代。

在一些实施方式中，所述夹爪Ⅰ3022内壁具有均匀间隔排布的齿槽3023，多个齿槽3023沿夹爪Ⅰ3022的圆周方向进行布置，且安装架303的水平段具有与齿槽3023配合的齿条3031，通过齿条3031与齿槽3023的配合，使夹爪Ⅰ3022在对安装架303的水平段夹持后，安装架303与夹爪Ⅰ3022之间更加稳固，有效防止热塑膜压设在主拉伸辊301或副拉伸辊401上时，主拉伸辊301与副拉伸辊401在受力后传递给安装架303使安装架303倾斜，从而给保证了支撑结构的稳固性；同时，为了方便得知安装架303的摆动角度，还可在夹爪Ⅰ3022上标刻角度线，并在安装架303的水平段上标刻起点刻度，当需要调节安装架303摆动时，可根据安装架303上起点刻度对应夹爪Ⅰ3022上刻度线的位置得出安装架303的摆动角度，使安装架303的调节更加方便。

在一些实施方式中，所述定型模块3中的支撑杆3021为自动伸缩杆，该自动伸缩杆可为小型气缸或小型电子伸缩杆，使支撑杆3021的伸缩操作更加方便，从而使主拉伸辊301或副拉伸辊401的高度调节更加方便。

在一些实施方式中，所述二次拉伸模块4中的支撑杆3021呈Ｕ型,支撑杆3021的一端插设在底座1的侧壁上，支撑杆3021的中部与底座1的高度方向一致，且支撑杆3021的另一端延伸至定型模块3的上方，二次拉伸模块4中的夹爪Ⅰ3022开口朝向定型模块3，安装架303的两端向定型模块3延伸，此时，为了保证支撑杆3021的支撑，支撑杆3021的垂直段为自动伸缩杆，即延伸模块中的支撑杆3021通过在小型气缸或小型电子伸缩杆的两端分别安装一个水平延伸的连杆构成，在安装时，将一个连杆安装在底座1的侧面上，而另一个连杆则水平排布在定型模块3的上方，使二次拉伸模块4在安装时占用的空间更小。当底座1的大小足够时，二次拉伸模块4中的支撑杆3021也可直接设置成L型，此时，支撑杆3021通过在小型气缸或小型电子伸缩杆的输出端安装一个水平延伸的连杆构成，在安装时，将小型气缸或小型电子伸缩杆的下端安装在底座1上表面上，而另一个连杆则水平排布在定型模块3的上方。

在一些实施方式中，如图10所示，所述底座1的上表面和底座1的侧面均布有插装孔101，且支撑杆3021的下端具有插接部305，支撑杆3021的下端通过该插接部305插设在插装孔101内。由于定型模块3中的支撑杆3021安装在底座1的上表面，因此，定型模块3中插接部305的轴线方向与支撑杆3021的轴线方向一致；二次拉伸模块4中的支撑杆3021安装在底座1的侧壁上，二次拉伸模块4中的支撑杆3021呈U型，且该支撑杆3021下端水平向底座1的侧壁延伸，因此，二次拉伸模块4中插接部305位于支撑杆3021下端，并沿支撑杆3021下端水平延伸，当底座1侧壁上的插装孔101形状与支撑杆3021下端配合时，二次拉伸模中的支撑杆3021下端可直接插设在插装孔101内。通过插装孔101与插接部305的配合，不仅使支撑杆3021的安装更加方便，且使支撑杆3021在安装时可根据主拉伸辊301或副拉伸辊401的安装位置进行调节，使主拉伸辊301与副拉伸辊401安装时的灵活性更高。

在一些实施方式中，如图9所示，所述压装模块2包括多个安装座201，多个安装座201沿热塑膜的边框间隔排布或沿热塑膜的中心轴线对称排布，但为了保证热塑膜在向下运动时四周受力更加均匀，此处，优先采用多个安装座201沿热塑膜的边框间隔排布。多个所述安装座201均可在底座1上靠近或远离定型模块3，从而使热塑膜位于定型模块3的上方时，多个安装座201靠近或远离热塑膜；同时，安装座201上还安装有与夹爪Ⅱ203，夹爪Ⅱ203在安装座201上可进行上下运动，夹爪Ⅱ203可直接采用夹爪Ⅱ203气缸，多个安装座201均靠近定位模块时，此时可将热塑膜共同放置在多个夹爪Ⅱ203上，并通过多个夹爪Ⅱ203共同对热塑膜进行夹持，从而使热塑膜进行固定，并通过多个夹爪Ⅱ203共同向上运动，从而实现热塑膜的上下运动，由于主拉伸辊301和副拉伸辊401在安装后均不可进行时上下运动，从而使热塑膜在上下运动时，当热塑膜压设在主拉伸辊301上后继续向下运动，热塑膜实现一次拉伸，当热塑膜一次拉伸后向上运动压设在副拉伸辊401上时，热塑膜压设在副拉伸辊401上的继续向上运动，热塑膜实现二次拉伸，不仅使热塑膜在拉伸过程中不需要人工参与，且使热塑膜在拉伸过程中受力更加均匀，使热塑膜的拉伸更加均匀。

在一些实施方式中，所述底座1上还安装有导轨204，导轨204向定型模块3延伸，且安装座201底部还安装有与导轨204滑动配合的滑块205，滑块205的数量可以为导轨204数量的两倍，使两个滑块205与同一个导轨204滑动配合，使底座1在滑动过程中更加平稳；同时，底座1上还安装有驱动安装座201沿导轨204滑动的直线驱动机构，通过直线驱动机构的驱动，使安装座201实现往复运动，使安装座201的往复运动更加方便。

在一些实施方式中，所述直线驱动机构包括转动支承在底座1上的螺杆206，螺杆206的轴线方向与滑轨的轴线方向一致，且安装座201底面还安装有与螺杆206配合的螺母207，底座1上还安装有驱动螺杆206转动的驱动电机208，通过驱动电机208的转动带动螺杆206转动，通过螺杆206与螺母207的配合，螺杆206在转动时螺母207在螺杆206上进行直线运动，从而实现对安装座201的驱动。此处，直线驱动机构还可采用齿轮齿条3031结构或直接采用气缸进行替换。

在一些实施方式中，所述安装座201上还安装有向上延伸的伸缩气缸202，伸缩气缸202的下端固定安装在安装座201上，且夹爪Ⅱ203固定安装在伸缩气缸202的输出端，使夹爪Ⅱ203的上下运动更加方便。此处，伸缩气缸202还可采用电子伸缩杆、液压缸等直线驱动元件进行替换。

本发明中的压装模块2还可采用可沿Z方向和Y方向进给的二维机械臂，当采用二维机械臂时可直接将夹爪Ⅱ203安装在二维机械臂的执行端即可；同时，在本发明中，为了能快速的对主拉伸辊301和副拉伸辊401的高度进行读取，还可在伸缩气缸202的活塞杆上或支撑杆的输出轴上雕刻刻度标识线。

在一些实施方式中，所述定型模块3中的主拉伸辊301分为四组，四组主拉伸辊301沿患者的头部至患者的脚部方向排布，四组主拉伸辊301分别对应患者的头顶、面部、颈部以及肩部，由于患者的头顶和患者的颈部的高度变化较大，而热塑膜的长度方向与患者的高度方向一致，因此，第一组主拉伸辊301和第三组主拉伸辊301可沿热塑膜的宽度方向延伸，第二组主拉伸辊301与第四组主拉伸辊301可沿热塑膜的长度方向延伸，即相邻两组主拉伸辊301之间的延伸方向垂直，当热塑膜通过此种定型模块3拉伸后覆盖在患者身上后，患者的头部及患者的肩部被固定。在实际设置过程中，可根据热塑膜覆盖的位置来调节主拉伸辊301的组数及各组主拉伸辊301的排布方式。具体的，在确定主拉伸辊301的延伸方向时，可参照患者的形态，例如，以患者的头顶为例，当患者平躺后，从面部至头顶高度逐渐减小，而以头顶两侧来看，人体横向位于同一高度，此时，主拉伸辊301可沿热塑膜的宽度方向延伸；以患者面部为例，当患者平躺后，从面部左右两侧高度逐渐减小，从下巴至额头高度变化较小，此时，主拉伸辊301则可沿热塑膜的长度方向延伸。由此，针对热塑膜对患者的不同部位进行固定，其主拉伸辊301的延伸方向也并不一致，而主拉伸辊301的具体延伸方向需根据热塑膜的覆盖位置进行设计。

在一些实施方式中，由于多个主拉伸辊301主要用于模拟出患者的形态，但患者的头部、肩部等均基本成中间高边缘低的形状，因此，为了使多个主拉伸辊301共同模拟出的形态与患者形态更相近，在通过定型模块2中的多个主拉伸辊301在共同模拟人体外型时，定型模块2中的各个主拉伸辊301的高度不等，由于人的身体边缘处更低，因此，多个主拉伸辊301在排布后，多个主拉伸辊301共同构成的上表面呈拱形，具体的，定型模块2中的多个主拉伸辊301的高度可由热塑膜中部至热塑膜边缘逐渐减小，从而使多个主拉伸辊301共同模拟出的形态与患者的形态更接近，在保证热塑膜拉伸均匀的情况下使最终拉伸出的热塑膜与患者的形态更接近，使热塑膜覆盖在患者体表时，热塑膜不会再次拉伸，使患者更加舒适。

在一些实施方式中，所述主拉伸辊301的辊面与副拉伸辊401的辊面均布有凸起3011，如图11所示，凸起3011呈顶部呈圆弧状，且凸起3011的大小不大于热塑膜在未拉伸情况下的网孔大小，使热塑膜压设在主拉伸辊301或副拉伸辊401上时，凸起3011进入到热塑膜的网孔内，当热塑膜在继续向下或向上运动时，通过凸起3011与热塑膜的配合，使主拉伸辊301和副拉伸辊401的转动与热塑膜的拉伸同步，从而使热塑膜压设在主拉伸辊301和副拉伸辊401上后，通过主拉伸辊301和副拉伸辊401的转动，使热塑膜与主拉伸辊301和副拉伸辊401压紧的部分继续拉伸，从而使热塑膜的拉伸更加均匀。

当需要对热塑膜进行预拉伸时，对患者的体表形态进行测量，其中包括面部的宽度和高度、下巴的宽度和高度、颈部的宽度和高度、肩部的宽度和高度等，根据测量的高度，确定主拉伸辊301、副拉伸辊401的数量、排布方式、安装高度，同时驱动相邻两个主拉伸辊301之间的间距和主拉伸辊301与副拉伸辊401之间的水平间距，根据主拉伸辊301和副拉伸辊401的排布确定支撑杆3021的位置，在确定后，将支撑杆3021下端的插接部305插设在底座1上的插装孔101内，通过相邻两个主拉伸辊301之间的间距或主拉伸辊301与副拉伸辊401之间的水平间距来确定安装架303与支撑杆3021的倾斜角度，并在确定好倾斜角度后，通过支撑杆3021上的夹爪Ⅰ3022将组装好主拉伸辊301或组装好副拉伸辊401的安装架303进行夹持固定，重复此步骤，使定型模块3中的多个主拉伸辊301及二次拉伸模块4中的多个副拉伸辊401共同完成安装。

多个驱动电机208正向转动，多个驱动电机208分别驱动螺杆206转动，螺杆206转动的同时螺母207在螺杆206上前进，通过滑块205与导轨204的配合，使螺母207在前进的同时安装座201同步前进，使多个安装座201同时向定位模块靠近，当安装座201移动至固定位置时，驱动电机208停止转动。

将热塑膜放入到热水中进行浸泡，并在热塑膜浸泡完毕后，将热塑膜插入到主拉伸辊301与副拉伸辊401之间，并使热塑膜的边框与多个夹爪Ⅱ203对应，同时启动多个夹爪Ⅱ203，多个夹爪Ⅱ203共同对热塑膜的边框进行夹持，使热塑膜被夹持固定。

同时启动多个伸缩气缸202，使多个伸缩气缸202共同收缩，多个伸缩气缸202带动对个夹爪Ⅱ203同步向下运动，使多个夹爪Ⅱ203共同夹持的热塑膜向下运动，热塑膜在向下运动的过程中，热塑膜的中部先压设在主拉伸辊301的顶部，随着伸缩气缸202的继续收缩，热塑膜继续向下运动，热塑膜向下运动过程中被拉伸，热塑膜在拉伸的同时，主拉伸辊301同步转动，使热塑膜中部被均匀拉伸。

多个伸缩气缸202同时伸出，多个伸缩气缸202带动对个夹爪Ⅱ203同步向上运动，使多个夹爪Ⅱ203共同夹持的热塑膜脱离多个主拉伸辊301向上运动，热塑膜在向上运动的过程中，热塑膜的边缘压设在副拉伸辊401上，随着伸缩气缸202的继续伸出，热塑膜继续向上运动，热塑膜向上运动过程中被拉伸，热塑膜在拉伸的同时，副拉伸辊401同步转动，使热塑膜边缘被均匀拉伸。

热塑膜拉伸完毕后，多个伸缩气缸202同步复位，多个伸缩气缸202带动多个夹爪Ⅱ203同步复位，使完成拉伸的热塑膜运动至主拉伸辊301与副拉伸辊401之间，人为拉取热塑膜，多个夹爪Ⅱ203共同失去对热塑膜的夹持，放疗技师将热塑膜取下，多个驱动电机208反向转动，多个驱动电机208分别驱动螺杆206转动，螺杆206转动的同时螺母207在螺杆206上后退，通过滑块205与导轨204的配合，使螺母207在后退的同时安装座201同步后退，使多个安装座201同时复位，并在多个安装座201复位后驱动电机208停止转动。

最后，将取下的热塑膜立即盖设在患者身体上，并将热塑膜的边框固定在检查床上。

本发明在对热塑膜进行拉伸时，针对不同体型的患者，可通过调节主拉伸辊301的安装高度、安装间距来调节定型模块3的大小，以及通过调节副拉伸辊401的安装高度和与主拉伸辊301之间的水平间距，从而改变热塑膜预拉伸的拉伸程度。同时，本发明中的二次拉伸模块4在设置过程中还可根据实际的拉伸情况调整副拉伸辊401的数量以及相邻两个副拉伸辊401之间的间距。

本发明中热塑膜在通过副拉伸辊401进行二次拉伸时，由于二次拉伸模块4中的支撑杆302呈U型或L型，且安装架303具有一定高度，使二次拉伸模块4中的安装架303安装在支撑杆302水平段后会向下延伸，使副拉伸辊401的辊面与支撑杆302上端的水平段具有一定间距，当热塑膜在通过压装模块2的驱动向上运动时，热塑膜与副拉伸辊401对应，热塑膜的硬质边框位于副拉伸辊401与支撑杆302的垂直段之间，因此，压装模块2在驱动热塑膜向上运动时，二次拉伸模块4中支撑杆302的上端并不会对热塑膜的向上运动造成阻碍。

本发明提供的用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置在对热塑膜预拉伸过程中，为了能进一步减小医护人员的劳动力以及提高医护人员的工作效率，本发明还可配置开孔装置，并可将开孔装置直接安装在底座1上即可，开孔装置具体可采用安装在底座1上的机械手（图中未示出）与开孔刀具5共同组成，开孔刀具5的结构如图12所示的，包括安装板501，安装板501的下表面安装同轴径向间隔排布的下压板502和切割刀片503，并使下压板502位于切割刀片503内侧，同时，为了方便对开孔刀具5与机械手之间的安装拆卸更加方便，还可在安装板501上安装有与机械手配合的快插块504，而快插块504可直接采用现有机械手所用夹具上的快插块。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。

Claims (16)

1.一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，其特征在于，包括用于固定热塑膜的压装模块(2)、用于向上拉伸热塑膜的定型模块(3)和用于向下拉伸热塑膜的二次拉伸模块(4)，且压装模块(2)位于定型模块(3)外围，二次拉伸模块(4)位于定型模块(3)上方；所述定型模块(3)包括多个可升降、转动的主拉伸辊(301)，多个主拉伸辊(301)沿热塑膜宽度或/和长度方向间隔排布，且相邻两个主拉伸辊（301）之间间距可调节；所述二次拉伸模块(4)包括多个可升降、转动的副拉伸辊(401)，多个副拉伸辊(401)沿热塑膜边缘依次排布；所述定型模块(3)中的多个主拉伸辊(301)整体呈拱形，且多个主拉伸辊(301)整体的拱度由热塑膜中部至热塑膜边缘逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，其特征在于，还包括底座(1)，定型模块(3)和二次拉伸模块(4)可拆卸安装在底座(1)上，且压装模块(2)在底座(1)上可移动。

3.根据权利要求2所述的一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，其特征在于，所述定型模块(3)和二次拉伸模块(4)均包括安装在底座(1)上的多个可升降的支撑结构，多个主拉伸辊(301)、多个副拉伸辊(401)一一安装在多个支撑结构上。

4.根据权利要求3所述的一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，其特征在于，所述支撑结构包括安装在底座(1)上的支撑组件(302)和安装在支撑组件(302)上的安装架(303)，安装架(303)在支撑组件(302)上可左右摆动，且主拉伸辊(301)或副拉伸辊(401)转动安装在安装架(303)上。

5.根据权利要求4所述的一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，其特征在于，所述安装架(303)呈Ｕ型，且安装架(303)的两端均具有相对延伸的插接轴(304)，且主拉伸辊(301)的两端或副拉伸辊(401)的两端分别转动插设在两个插接轴(304)上。

6.根据权利要求4所述的一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，其特征在于，所述支撑组件(302)包括至少一个支撑杆(3021)，且支撑杆(3021)的上端还安装有夹爪Ⅰ(3022)，安装架(303)的水平段夹持在夹爪Ⅰ(3022)上。

7.根据权利要求6所述的一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，其特征在于，所述夹爪Ⅰ(3022)内壁具有均匀间隔排布的齿槽(3023)，且安装架(303)的水平段具有与齿槽(3023)配合的齿条(3031)。

8.根据权利要求6所述的一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，其特征在于，所述定型模块(3)中的支撑杆(3021)为自动伸缩杆。

9.根据权利要求6所述的一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，其特征在于，所述二次拉伸模块(4)中的支撑杆(3021)呈Ｕ型,该支撑杆(3021)的一端插设在底座(1)侧壁，夹爪Ⅰ(3022)安装在该支撑杆(3021)的另一端，且该支撑杆(3021)的垂直段为自动伸缩杆。

10.根据权利要求6所述的一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，其特征在于，所述底座(1)的上表面和底座(1)的侧面均布有插装孔(101)，且支撑杆(3021)的下端可拆卸安装在插装孔(101)内。

11.根据权利要求2至10中任意一项所述的一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，其特征在于，所述压装模块(2)包括多个可靠近或远离定型模块(3)的安装座(201)，且多个安装座(201)沿热塑膜周向间隔排布；所述安装座(201)上安装有与热塑膜边框配合的夹爪Ⅱ(203)，且夹爪Ⅱ(203)在安装座(201)上可上下移动。

12.根据权利要求11所述的一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，其特征在于，所述底座(1)上还设有向定型模块(3)延伸的导轨(204)，且安装座(201)上安装有与导轨(204)滑动配合的滑块(205)；所述底座(1)上还安装有驱动安装座(201)沿导轨(204)滑动的直线驱动机构。

13.根据权利要求12所述的一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，其特征在于，所述直线驱动机构包括转动支承在底座(1)上的螺杆(206)，安装座(201)上还安装有与螺杆(206)配合的螺母(207)，且滑槽内还安装有驱动螺杆(206)转动的驱动电机(208)。

14.根据权利要求11所述的一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，其特征在于，所述安装座(201)上还安装有向上延伸的伸缩气缸(202)，且夹爪Ⅱ(203)安装在伸缩气缸(202)的输出端。

15.根据权利要求2至10中任意一项所述的一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，其特征在于，所述定型模块(3)中的主拉伸辊(301)分为四组，四组主拉伸辊(301)沿患者高度方向排布，且相邻两组主拉伸辊(301)的延伸方向垂直。

16.根据权利要求2至10中任意一项所述的一种用于固定头颈肩部放疗的热塑膜预拉伸辅助装置，其特征在于，所述主拉伸辊(301)的辊面与副拉伸辊(401)的辊面均布有凸起(3011)。