CN201625351U - 全身伽玛刀的源体运动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种全身伽玛刀的源体运动装置。电机(2)通过蜗轮蜗杆机构和齿轮齿条机构驱动源体(4)通过圆弧导轨(6)在纬度方向偏转，分别达到头部治疗位I和体部治疗位II两个位置。源体(4)通过偏转机构做偏转运动时，体部治疗位II源体(4)的中心线为铅垂线，头部治疗位I源体(4)的中心线在纬度方向偏离铅垂线25°-35°；源体(4)通过悬臂回转机构(1)在经度方向做回转运动，源体(4)在头部治疗位I时作360°回转运动，在体部治疗位II时作大于180°小于360°的往复回转运动。本实用新型能实现同一剂量伽玛射线源在同一设备上对头部治疗和体部的精确治疗，适用于伽玛射线或其它放射性能量束的治疗机上。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种医疗设备的部件，具体地是一种全身伽玛刀的源体运动装置。
二、背景技术
伽玛刀是治疗肿瘤的一种大型无创医疗设备，目前市场上的伽玛刀分为头部伽玛刀、体部伽玛刀以及全身伽玛刀三种。目前使用的全身伽玛刀有着较明显的缺点，由于其源体仅有在经度方向的回转动作，放射源聚焦路径在纬度上是唯一点，没有头部和体部的区别，存在的问题是：体部治疗时治疗有效行程不够、头部治疗时源体实现不了连续回转运动，影响治疗效果。
三、发明内容
为克服现有技术中存在的放射源源体仅有在经度方向的回转动作，放射源聚焦路径在纬度上是唯一点，没有头部和体部区别的不足，本发明提出了一种全身伽玛刀的源体运动装置。
本发明包括源体偏转机构、悬臂回转机构和源体。放射源源体偏转机构和源体安装在悬臂回转机构端部横臂的框架内。
源体偏转机构中包括交流伺服电机、蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构和滚动圆弧运动导轨副。交流伺服电机通过蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构驱动源体通过滚动圆弧运动导轨副在纬度方向偏转，分别实现头部治疗位I和体部治疗位II两个位置的运动。
滚动圆弧运动导轨副由一对相互平行的圆弧形导轨和两组滑块组成；一对圆弧状导轨分别用螺钉固定在横臂两侧的框架上，两组滑块通过螺钉对称的固定在源体的两侧，滑块可在圆弧导轨上滑动。圆弧导轨的平行距离为源体厚度与两侧滑块厚度之和，圆弧形导轨的弧度范围为450-650毫米，以满足病人的所有病灶全部进入治疗区域，实现对病人身体的全范围治疗。滑块通过滚动圆弧运动导轨副带动源体4沿纬度方向的圆周偏转运动。
交流伺服电机位于横臂的另一端，蜗杆位于横臂的框架内；交流伺服电机的输出端与蜗杆一端固定连接。蜗杆两端安装有带座轴承；带座轴承安装在悬臂回转机构横臂的肋板上；蜗轮位于蜗杆另一端，安装在齿轮轴上，齿轮轴的中心线位置须保证齿轮正反转时均能和齿条啮合；蜗杆和蜗轮相互啮合。齿轮轴两端安装有轴承；轴承安装在悬臂回转机构的肋板上；齿轮轴的轴线与蜗杆的轴线相互垂直。齿轮位于齿轮轴的端部，并通过平键与齿轮轴固定连接。齿条为圆弧形内齿条，通过螺钉固定在源体的侧面；齿轮和齿条相互啮合。圆弧形内齿条通过螺钉固定在源体与蜗轮蜗杆机构相邻的侧面。
源体通过偏转机构做偏转运动时，体部治疗位置源体的中心线为铅垂线，头部治疗位置源体的中心线在纬度方向偏离铅垂线25°～35°。源体通过悬臂回转机构在经度方向做回转运动时，源体在头部治疗位时作360°回转运动，源体在体部治疗时作大于180°小于360°的往复回转运动。
当源体需要从体部治疗位II到达头部治疗位I时，由偏转机构中的电机正转驱动蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构，带动源体通过滑块沿圆弧导轨在纬度方向偏转，实现到达头部治疗位的目的。其中的蜗轮蜗杆机构具有自锁功能，保证在没有电机驱动时，源体锁定在头部治疗位I。
当源体需要从头部治疗位I到达体部治疗位II时，由偏转机构中的电机反转驱动蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构，带动源体通过滑块沿圆弧导轨在纬度方向偏转，实现到达体部治疗位的目的。其中的蜗轮蜗杆机构具有自锁功能，保证在没有电机驱动时，源体锁定在体部治疗位II。
本发明能够实现全身伽玛刀放射源源体在纬度方向所需的偏转运动，能保证源体在头部治疗和体部治疗时分别有纬度方向专用的工作位置，实现精确治疗，可用于伽玛射线或其它放射性能量束的治疗机上，尤其适合对同一剂量伽玛射线源在同一设备上实现头部和体部病灶的治疗。
四、附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的纬度偏转机构结构示意图。
图3是本发明结构原理图的B向示图，是纬度偏转机构结构示意图的俯视图。
图4是本发明的源体头部治疗位置示意图。
图5是本发明的源体体部治疗位置示意图。其中：
1.悬臂回转机构 2.电机 3.蜗杆 4.源体 5.滑块 6.圆弧导轨 7.带座轴承8.齿轮 9.齿条 10.齿轮轴 11.轴承 12.蜗轮 13.横臂
五、具体实施方式
实施例一
本实施例包括源体偏转机构、悬臂回转机构1、源体4。放射源源体偏转机构和源体4安装在悬臂回转机构1横臂13的框架内。
如图1、图2、图3所示。源体偏转机构中包括交流伺服电机2、蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构和滚动圆弧运动导轨副。交流伺服电机2通过蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构驱动源体4通过滚动圆弧运动导轨副在纬度方向偏转，共两个位置，分别为头部治疗位I和体部治疗位II。
滚动圆弧运动导轨副由一对圆弧状导轨6和两组滑块5组成；一对圆弧状导轨6分别用螺钉固定在横臂13两侧的框架上，两组滑块5通过螺钉对称的固定在源体4的两侧，滑块5可在圆弧导轨6上滑动。圆弧导轨的平行距离为源体厚度与两侧滑块厚度之和，圆弧形导轨的弧度范围为650毫米；所使用的滑块5与圆弧导轨6为标准外购件。滑块5通过滚动圆弧运动导轨副带动源体4沿纬度方向作圆周偏转运动。
交流伺服电机2位于横臂13的另一端，蜗杆3位于横臂13的框架内；交流伺服电机2的输出端与蜗杆3固定连接。蜗杆3两端安装有带座轴承7；带座轴承7安装在悬臂回转机构横臂13的肋板上；蜗轮12位于蜗杆另一端，蜗轮安装在齿轮轴10上，齿轮轴10的中心线位置须保证齿轮正反转时均能和齿条啮合；蜗杆3和蜗轮12相互啮合。齿轮轴10两端安装有轴承11；轴承11安装在悬臂回转机构的肋板上；齿轮轴10的轴线与蜗杆3的轴线相互垂直。齿轮8位于齿轮轴10的端部，并通过平键与齿轮轴10固定连接。齿条9为圆弧形内齿条，通过螺钉固定在源体4的侧面；齿轮8和齿条9相互啮合。圆弧形内齿条9通过螺钉固定在源体4与蜗轮蜗杆机构相邻的侧面。
本实施例中，交流伺服电机2通过驱动蜗轮蜗杆机构驱动齿轮轴10，齿轮轴10驱动齿轮齿条机构，齿条9带动源体4通过滑块5沿圆弧导轨6在纬度方向偏转，到达体部治疗位的目的。源体通过偏转机构做偏转运动时，体部治疗位置源体的中心线为铅垂线，头部治疗位置源体的中心线在纬度方向偏离铅垂线25°～35°。源体通过悬臂回转机构在经度方向做回转运动时，源体在头部治疗位时作360°回转运动，源体在体部治疗时作大于180°小于360°的往复回转运动。
如图4所示。当源体4需要从体部治疗位II到达头部治疗位I时，由偏转机构中的电机2正转驱动蜗杆3，蜗杆3驱动蜗轮12，蜗轮12和齿轮8分别安装在齿轮轴10的两端，蜗轮12和齿轮8同时转动，齿轮7驱动圆弧形内齿条8，齿条8通过螺钉固定在源体4的侧面，从而实现电机通过驱动蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构，带动源体4通过滑块5沿圆弧导轨6在纬度方向偏转，到达头部治疗位I的目的，并通过蜗轮蜗杆机构的自锁功能，保证在没有电机驱动时，源体4锁定在头部治疗位I。
如图5所示。当源体4需要从头部治疗位I到达体部治疗位II时，由偏转机构中的电机2反转驱动蜗杆3，蜗杆3驱动蜗轮12，蜗轮12和齿轮8分别安装在齿轮轴10的两端，蜗轮12和齿轮8同时转动，齿轮7驱动圆弧形内齿条8，齿条8通过螺钉固定在源体4的侧面，从而实现电机通过驱动蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构，带动源体4通过滑块5沿圆弧导轨6在纬度方向偏转，到达体部治疗位II的目的，并通过蜗轮蜗杆机构的自锁功能，保证在没有电机驱动时，源体4锁定在体部治疗位。
实施例二
本实施例包括源体偏转机构、悬臂回转机构1、源体4。放射源源体偏转机构和源体4安装在悬臂回转机构1横臂13的框架内。
如图1、图2、图3所示。源体偏转机构中包括交流伺服电机2、蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构和滚动圆弧运动导轨副。交流伺服电机2通过蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构驱动源体4通过滚动圆弧运动导轨副在纬度方向偏转，共两个位置，分别为头部治疗位I和体部治疗位II。
滚动圆弧运动导轨副由一对圆弧状导轨6和两组滑块5组成；一对圆弧状导轨6分别用螺钉固定在横臂13两侧的框架上，两组滑块5通过螺钉对称的固定在源体4的两侧，滑块5可在圆弧导轨6上滑动。圆弧导轨的平行距离为源体厚度与两侧滑块厚度之和，圆弧形导轨的弧度范围为450毫米；所使用的滑块5与圆弧导轨6为标准外购件。滑块5通过滚动圆弧运动导轨副带动源体4沿纬度方向作圆周偏转运动。
交流伺服电机2位于横臂13的另一端，蜗杆3位于横臂13的框架内；交流伺服电机2的输出端与蜗杆3固定连接。蜗杆3两端安装有带座轴承7；带座轴承7安装在悬臂回转机构横臂13的肋板上；蜗轮12位于蜗杆另一端，蜗轮安装在齿轮轴10上，齿轮轴10的中心线位置须保证齿轮正反转时均能和齿条啮合；蜗杆3和蜗轮12相互啮合。齿轮轴10两端安装有轴承11；轴承11安装在悬臂回转机构的肋板上；齿轮轴10的轴线与蜗杆3的轴线相互垂直。齿轮8位于齿轮轴10的端部，并通过平键与齿轮轴10固定连接。齿条9为圆弧形内齿条，通过螺钉固定在源体4的侧面；齿轮8和齿条9相互啮合。圆弧形内齿条9通过螺钉固定在源体4与蜗轮蜗杆机构相邻的侧面。
本实施例中，交流伺服电机2通过驱动蜗轮蜗杆机构驱动齿轮轴10，齿轮轴10驱动齿轮齿条机构，齿条9带动源体4通过滑块5沿圆弧导轨6在纬度方向偏转，到达体部治疗位的目的。源体通过偏转机构做偏转运动时，体部治疗位置源体的中心线为铅垂线，头部治疗位置源体的中心线在纬度方向偏离铅垂线25°～35°。源体通过悬臂回转机构在经度方向做回转运动时，源体在头部治疗位时作360°回转运动，源体在体部治疗时作大于180°小于360°的往复回转运动。
如图4所示。当源体4需要从体部治疗位II到达头部治疗位I时，由偏转机构中的电机2正转驱动蜗杆3，蜗杆3驱动蜗轮12，蜗轮12和齿轮8分别安装在齿轮轴10的两端，蜗轮12和齿轮8同时转动，齿轮7驱动圆弧形内齿条8，齿条8通过螺钉固定在源体4的侧面，从而实现电机通过驱动蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构，带动源体4通过滑块5沿圆弧导轨6在纬度方向偏转，到达头部治疗位I的目的，并通过蜗轮蜗杆机构的自锁功能，保证在没有电机驱动时，源体4锁定在头部治疗位I。
如图5所示。当源体4需要从头部治疗位I到达体部治疗位II时，由偏转机构中的电机2反转驱动蜗杆3，蜗杆3驱动蜗轮12，蜗轮12和齿轮8分别安装在齿轮轴10的两端，蜗轮12和齿轮8同时转动，齿轮7驱动圆弧形内齿条8，齿条8通过螺钉固定在源体4的侧面，从而实现电机通过驱动蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构，带动源体4通过滑块5沿圆弧导轨6在纬度方向偏转，到达体部治疗位II的目的，并通过蜗轮蜗杆机构的自锁功能，保证在没有电机驱动时，源体4锁定在体部治疗位。
实施例三
本实施例包括源体偏转机构、悬臂回转机构1、源体4。放射源源体偏转机构和源体4安装在悬臂回转机构1横臂13的框架内。
如图1、图2、图3所示。源体偏转机构中包括交流伺服电机2、蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构和滚动圆弧运动导轨副。交流伺服电机2通过蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构驱动源体4通过滚动圆弧运动导轨副在纬度方向偏转，共两个位置，分别为头部治疗位I和体部治疗位II。
滚动圆弧运动导轨副由一对圆弧状导轨6和两组滑块5组成；一对圆弧状导轨6分别用螺钉固定在横臂13两侧的框架上，两组滑块5通过螺钉对称的固定在源体4的两侧，滑块5可在圆弧导轨6上滑动。圆弧导轨的平行距离为源体厚度与两侧滑块厚度之和，圆弧形导轨的弧度范围为550毫米；所使用的滑块5与圆弧导轨6为标准外购件。滑块5通过滚动圆弧运动导轨副带动源体4沿纬度方向作圆周偏转运动。
交流伺服电机2位于横臂13的另一端，蜗杆3位于横臂13的框架内；交流伺服电机2的输出端与蜗杆3固定连接。蜗杆3两端安装有带座轴承7；带座轴承7安装在悬臂回转机构横臂13的肋板上；蜗轮12位于蜗杆另一端，蜗轮安装在齿轮轴10上，齿轮轴10的中心线位置须保证齿轮正反转时均能和齿条啮合；蜗杆3和蜗轮12相互啮合。齿轮轴10两端安装有轴承11；轴承11安装在悬臂回转机构的肋板上；齿轮轴10的轴线与蜗杆3的轴线相互垂直。齿轮8位于齿轮轴10的端部，并通过平键与齿轮轴10固定连接。齿条9为圆弧形内齿条，通过螺钉固定在源体4的侧面；齿轮8和齿条9相互啮合。圆弧形内齿条9通过螺钉固定在源体4与蜗轮蜗杆机构相邻的侧面。
本实施例中，交流伺服电机2通过驱动蜗轮蜗杆机构驱动齿轮轴10，齿轮轴10驱动齿轮齿条机构，齿条9带动源体4通过滑块5沿圆弧导轨6在纬度方向偏转，到达体部治疗位的目的。源体通过偏转机构做偏转运动时，体部治疗位置源体的中心线为铅垂线，头部治疗位置源体的中心线在纬度方向偏离铅垂线25°～35°。源体通过悬臂回转机构在经度方向做回转运动时，源体在头部治疗位时作360°回转运动，源体在体部治疗时作大于180°小于360°的往复回转运动。
如图4所示。当源体4需要从体部治疗位II到达头部治疗位I时，由偏转机构中的电机2正转驱动蜗杆3，蜗杆3驱动蜗轮12，蜗轮12和齿轮8分别安装在齿轮轴10的两端，蜗轮12和齿轮8同时转动，齿轮7驱动圆弧形内齿条8，齿条8通过螺钉固定在源体4的侧面，从而实现电机通过驱动蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构，带动源体4通过滑块5沿圆弧导轨6在纬度方向偏转，到达头部治疗位I的目的，并通过蜗轮蜗杆机构的自锁功能，保证在没有电机驱动时，源体4锁定在头部治疗位I。
如图5所示。当源体4需要从头部治疗位I到达体部治疗位II时，由偏转机构中的电机2反转驱动蜗杆3，蜗杆3驱动蜗轮12，蜗轮12和齿轮8分别安装在齿轮轴10的两端，蜗轮12和齿轮8同时转动，齿轮7驱动圆弧形内齿条8，齿条8通过螺钉固定在源体4的侧面，从而实现电机通过驱动蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构，带动源体4通过滑块5沿圆弧导轨6在纬度方向偏转，到达体部治疗位II的目的，并通过蜗轮蜗杆机构的自锁功能，保证在没有电机驱动时，源体4锁定在体部治疗位。
Claims (6)
1.一种全身伽玛刀的源体运动装置，包括电机(2)、悬臂回转机构(1)和源体(4)，源体(4)安装在悬臂回转机构(1)的横臂(13)的框架内，其特征在于，所述的全身伽玛刀的源体运动装置还包括源体偏转机构；并且
a.源体偏转机构亦位于悬臂回转机构(1)的横臂(13)的框架内；
b.源体偏转机构包括蜗轮蜗杆机构、齿轮齿条机构和滚动圆弧运动导轨副；源体(4)通过圆弧运动导轨副在纬度方向偏转，分别达到头部治疗位I和体部治疗位II；源体(4)在体部治疗位II时的中心线为铅垂线，源体(4)在头部治疗位I时的中心线在纬度方向偏离铅垂线25°～35°；源体(4)通过悬臂回转机构(1)在经度方向做回转运动时，源体(4)在头部治疗位I作360°回转运动，在体部治疗位II作大于180°小于360°的往复回转运动。
2.如权利要求1所述一种全身伽玛刀的源体运动装置，其特征在于，滚动圆弧运动导轨副由一对相互平行的圆弧导轨(6)和两组滑块(5)组成；圆弧导轨(6)的平行距离为源体(4)的厚度与两侧滑块(5)的厚度之和；圆弧导轨(6)的弧度范围为450-650毫米。
3.如权利要求1所述一种全身伽玛刀的源体运动装置，其特征在于，蜗杆(3)通过带座轴承(7)安装在构横臂(13)的肋板上；蜗轮(12)安装在齿轮轴(10)上；齿轮轴(10)两端安装在悬臂回转机构的肋板上；齿轮轴(10)的轴线与蜗杆(3)的轴线相互垂直。
4.如权利要求1所述一种全身伽玛刀的源体运动装置，其特征在于，齿轮(8)固定在齿轮轴(10)的端部；齿条(9)为圆弧形内齿条，被固定在源体(4)与蜗轮蜗杆机构相邻的侧面。
5.如权利要求2所述一种全身伽玛刀的源体运动装置，其特征在于，一对圆弧导轨(6)分别固定在横臂(13)两侧框架上，两组滑块(5)对称固定在源体(4)的两侧。
6.如权利要求2所述一种全身伽玛刀的源体运动装置，其特征在于，电机(2)位于横臂(13)的另一端，蜗杆(3)位于横臂(13)的框架内；电机(2)的输出端与蜗杆(3)固定连接；带座轴承(7)安装在悬臂回转机构横臂的肋板上；蜗轮安装在齿轮轴上。
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