CN204219617U - 六自由度并联放射治疗床 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种放射治疗装置,尤其涉及一种六自由度并联放射治疗床;包括底座组件、连杆组件、以及床板组件,其中,底座组件,包括底座、并排设置在底座上的多条滑轨、以及固定在底座上的动力单元;连杆组件,包括滑座以及连杆,滑座在动力单元的驱动下在滑轨上相对滑动,连杆的底端与滑座转动相连;床板组件,包括主床板,连杆的顶端与主床板转动相连。本实用新型的六自由度并联放射治疗床,空间位姿较为灵活、定位精度高的六自由度并联放射治疗床。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种放射治疗装置,尤其涉及一种六自由度并联放射治疗床。
背景技术
肿瘤是危害人类健康的主要疾病之一。目前治疗肿瘤的主要手段有三个:手术、放射和药物治疗,其中使用放射来破坏病变的组织是放射医学中广泛使用的方法,世界卫生组织报告有45%的肿瘤可以治愈,其中放射治疗可以治愈的肿瘤达到18%。为此使用了利用高能电磁辐射(X辐射、伽马辐射)或粒子辐射(电子、质子、碳离子)的设备。在放射治疗的过程中,要求对患者精确定位以保证使待照射的身体区域特别是待照射的肿瘤受到足够高的辐射剂量,但同时尽可能少地损害患者的健康组织,这一般地通过X射线成像方法使用在千伏(kV)能量范围内的辐射来进行,特别地通过计算机断层成像进行,随后放射治疗中使用的辐射则典型地位于兆伏(MV)的能量范围。中国专利申请号为CN200710005399.2的实用新型专利,即公开了一种放射治疗系统,包括翻转驱动单元、O环、移动构台、头摇摆装置以及照射装置,其中,照射装置在放射治疗设备控制器的控制下照射治疗放射线,该治疗放射线能够利用移动和旋转从任一方向照射到等中心;翻转驱动单元在基底支撑上支撑O环,使O环能绕着旋转轴进行旋转,放射治疗设备还包括移动驱动单元,该移动驱动单元在放射治疗设备控制器的控制下围绕旋转轴旋转移动构台。
现有的放射治疗系统,通常仅对照射装置进行设计,使其具有多自由度移动的特点,而与放射治疗头配套使用的放射治疗床通常为固定或仅具有单向移动的功能,例如,中国专利公告号为CN202876109U的实用新型专利,即公开了一种这样的放射治疗系统的治疗床,包括纵向滑动床板、纵向滑动导轨、纵向滑动滑块、横向滑动床板、检测探头、升降床板、基座,纵向滑动床板位于纵向滑动滑块的上方,纵向滑动导轨与纵向滑动滑块滑动连接,横向滑动床板位于纵向滑动导轨的下方,检测探头固定在横向滑动床板的一端,升降床板位于横向滑动床板的下方,基座位于升降床板的下方。
这种放射治疗床在使用过程中存在多种问题:1)临床常规放疗装置如X线机、钻—60治疗机、电子感应加速器、电子直线加速器、回旋加速器等,其射野范围有限,最大射野范围通常为40cm,实际有些病人需要放疗的病变区域呈长条形,长度可达60cm(如脊髓癌),对于超出设备最大射野范围的病变区域虽然能用射野分段的方法逐段治疗,但不可避免地会有射野区域重叠或有些病变区域未能受到照射的现象,影响疗效,而且效率很低,现有的放射治疗床难以实现大范围位移的调节,以满足射野范围的要求;2)肿瘤所在的位置随机分布,极有可能被其他的器官所遮挡,需要通过调整治疗床的位姿以配合治疗头治疗来达到最佳的治疗效果,避免健康组织受到破坏,而现有的放射治疗床难以实现大范围角度、位姿的调节。
有鉴于上述的缺陷,本设计人,积极加以研究创新,以期创设一种新型结构的六自由度并联放射治疗床,使其更具有产业上的利用价值。
实用新型内容
为解决上述技术问题,本实用新型的目的是提供一种空间位姿较为灵活、定位精度高的六自由度并联放射治疗床。
本实用新型的六自由度并联放射治疗床,包括底座组件、连杆组件、以及床板组件,其中,
底座组件,包括底座、并排设置在底座上的多条滑轨、以及固定在底座上的动力单元;
连杆组件,包括滑座以及连杆,所述滑座在所述动力单元的驱动下在所述滑轨上相对滑动,所述连杆的底端与所述滑座转动相连;
床板组件,包括主床板,所述连杆的顶端与所述主床板转动相连。
进一步的,所述滑轨为六条,其中三条滑轨平行设置在所述底座的前侧顶面,另外三条滑轨平行设置在所述底座的后侧顶面,所述连杆组件为六组,并且六组所述连杆组件的滑座在相应的滑轨上相对滑动。
进一步的,所述底座组件还包括设置在底座前侧与后侧顶面的轴承支座以及与滑轨平行设置的丝杆,所述底座的顶面中部并位于所述滑轨端部之间设置所述动力单元,所述丝杆的一端通过轴承设置在所述轴承支座上,所述丝杆的另一端与所述动力单元传动相连;所述滑座的底部设置有丝母套,所述丝母套与所述丝杆相对转动。
进一步的,所述连杆的底部通过第一十字轴与所述滑座转动相连,所述连杆的底部通过第二十字轴与所述主床板底部的虎克铰转动相连。
具体的,所述第一十字轴与所述连杆底部之间、第一十字轴与滑座之间、第二十字轴与连杆顶部之间、以及第二十字轴与主床板底部虎克铰之间均设置有轴承。
进一步的,所述连杆包括上连杆和下连杆,所述下连杆的顶端与上连杆底端之间设置有推力轴承,并且所述下连杆的底端还设置有用于限制上连杆与下连杆相对位置的端盖,所述下连杆顶端外侧还设置有与上连杆底部相配合的铜套。
进一步的,所述床板组件还包括中间床板,所述中间床板与所述主床板固定相连,所述主床板为金属主床板,所述中间床板为碳纤维中间床板。
进一步的,所述床板组件还包括附加床板,所述附加床板通过悬挂固定件固定在所述中间床板的端部。
借由上述方案,本实用新型至少具有以下优点:克服现有放射治疗床空间位姿不灵活、定位精度低、承载能力差的缺陷,本实用新型的六自由度并联放射治疗床,位姿灵活、定位精度高、承载能力强,能够满足精确放射治疗的要求。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本实用新型六自由度并联放射治疗床的结构示意图;
图2是本实用新型六自由度并联放射治疗床的侧视图;
图3是本实用新型中连杆组件的结构示意图;
图4是本实用新型中上连杆与下连杆连接处的结构示意图;
图5是本实用新型中中间床板与附加床板连接处的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
参见图1至图5,本实用新型一较佳实施例的一种六自由度并联放射治疗床,包括底座组件3、连杆组件4、以及床板组件5,其中,底座组件3包括底座301、并排设置在底座上的多条滑轨302、以及固定在底座上的动力单元303;连杆组件4包括滑座401以及连杆402,滑座401在动力单元303的驱动下在滑轨302上相对滑动,连杆402的底端与滑座401转动相连;床板组件5包括主床板501,连杆402的顶端与主床板501转动相连;为了实现六自由度、多位姿灵活调整,滑轨302为六条,其中三条滑轨302平行设置在底座301的前侧顶面,另外三条滑轨302平行设置在底座的后侧顶面,连杆组件4为六组,并且六组连杆组件4的滑座401在相应的滑轨302上相对滑动。
应当说明的是,底座组件的实施方式多样,凡是能够实现驱动滑座在滑轨上相对滑动的底座组件,均应落入本实用新型的保护范围;例如,动力单元设置为气缸或液压油缸,并将气缸与液压油缸的输出端与滑座相连;为了控制的稳定性和精确度,本实用新型的六自由度并联放射治疗床,底座组件3还包括设置在底座301前侧与后侧顶面的轴承支座304以及与滑轨302平行设置的丝杆305,滑轨302和轴承支座304安装在底座301顶面的凸台上,底座301的顶面中部并位于滑轨302端部之间设置动力单元303,丝杆305的一端通过轴承设置在轴承支座上,丝杆305的另一端与动力单元303传动相连,动力单元较为简单的设置为伺服电机;滑座401的底部设置有丝母套(未示出),丝母套与丝杆305相对转动,通过计算机系统控制不同的伺服电机正转或反转,控制丝杆的转动,进而移动连杆的升降运动。
为了实现连杆与滑座和主床板之间的自由转动,本实用新型的六自由度并联放射治疗床,连杆402的底部通过第一十字轴403与滑座401转动相连,连杆402的底部通过第二十字轴404与主床板501底部的虎克铰407转动相连;同时,在第一十字轴403与连杆402底部之间、第一十字轴403与滑座401之间、第二十字轴404与连杆402顶部之间、以及第二十字轴404与主床板501底部虎克铰之间均设置有轴承408。
本实用新型的六自由度并联放射治疗床,连杆402包括上连杆405和下连杆406,下连杆406的顶端与上连杆405底端之间设置有推力轴承409,并且下连杆405的底端还设置有用于限制上连杆405与下连杆406相对位置的端盖410,下连杆405顶端外侧还设置有与上连杆405底部相配合的铜套411;利用铜套实现上连杆的周向定位,利用推力轴承实现上连杆的轴向定位,利用端盖实现上连杆、下连杆的紧固。
本实用新型的六自由度并联放射治疗床,床板组件5还包括中间床板502和附加床板503,中间床板与主床板固定相连,附加床板通过悬挂固定件固定在中间床板的端部,主床板为金属主床板,中间床板为碳纤维中间床板;在治疗头进行放射治疗时,治疗头与其下面的接收器之间不能有金属材料,金属材料会影响在接收器内的成像,为了节省碳纤维材料,将床板设计为三段结构。主床板为金属材料,中间床板为碳纤维材料,前两段床板通过螺钉连接在一起,当治疗头部时,只需要这两段床板即可。当需要治疗胸腹部时,将附加床板安装时,由于不能采用金属材料,故通过类似卡扣结构连接两者,安装和拆卸均旋转一定的角度即可完成。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,并不用于限制本实用新型,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种六自由度并联放射治疗床,其特征在于:包括底座组件、连杆组件、以及床板组件,其中,
底座组件,包括底座、并排设置在底座上的多条滑轨、以及固定在底座上的动力单元;
连杆组件,包括滑座以及连杆,所述滑座在所述动力单元的驱动下在所述滑轨上相对滑动,所述连杆的底端与所述滑座转动相连;
床板组件,包括主床板,所述连杆的顶端与所述主床板转动相连。
2.根据权利要求1所述的六自由度并联放射治疗床,其特征在于:所述滑轨为六条,其中三条滑轨平行设置在所述底座的前侧顶面,另外三条滑轨平行设置在所述底座的后侧顶面,所述连杆组件为六组,并且六组所述连杆组件的滑座在相应的滑轨上相对滑动。
3.根据权利要求2所述的六自由度并联放射治疗床,其特征在于:所述底座组件还包括设置在底座前侧与后侧顶面的轴承支座以及与滑轨平行设置的丝杆,所述底座的顶面中部并位于所述滑轨端部之间设置所述动力单元,所述丝杆的一端通过轴承设置在所述轴承支座上,所述丝杆的另一端与所述动力单元传动相连;所述滑座的底部设置有丝母套,所述丝母套与所述丝杆相对转动。
4.根据权利要求1所述的六自由度并联放射治疗床,其特征在于:所述连杆的底部通过第一十字轴与所述滑座转动相连,所述连杆的底部通过第二十字轴与所述主床板底部的虎克铰转动相连。
5.根据权利要求4所述的六自由度并联放射治疗床,其特征在于:所述第一十字轴与所述连杆底部之间、第一十字轴与滑座之间、第二十字轴与连杆顶部之间、以及第二十字轴与主床板底部虎克铰之间均设置有轴承。
6.根据权利要求1所述的六自由度并联放射治疗床,其特征在于:所述连杆包括上连杆和下连杆,所述下连杆的顶端与上连杆底端之间设置有推力轴承,并且所述下连杆的底端还设置有用于限制上连杆与下连杆相对位置的端盖,所述下连杆顶端外侧还设置有与上连杆底部相配合的铜套。
7.根据权利要求1所述的六自由度并联放射治疗床,其特征在于:所述床板组件还包括中间床板,所述中间床板与所述主床板固定相连,所述主床板为金属主床板,所述中间床板为碳纤维中间床板。
8.根据权利要求7所述的六自由度并联放射治疗床,其特征在于:所述床板组件还包括附加床板,所述附加床板通过悬挂固定件固定在所述中间床板的端部。
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