CN204972724U - 一种多叶光栅装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及准直器领域，公开了一种多叶光栅装置，所述装置包括导向部件和至少一个光栅单元，每个光栅单元包括电机、柔性传动件和叶片，所述导向部件用于限定所述柔性传动件的传动路径，所述柔性传动件的一端由电机驱动，柔性传动件的另一端与叶片连接。本实用新型的多叶光栅装置可应用于MR-RT设备，将叶片驱动电机布置在远离叶片的区域，减弱叶片驱动电机与MR磁体的相互影响，提高电机的性能，增强MR设备中磁场的稳定性；该多叶光栅装置可以驱动非常薄的叶片，从而提高射野的分辨率。

Description

一种多叶光栅装置

技术领域

本实用新型涉及准直器领域，尤其涉及一种多叶光栅装置。

背景技术

将MR(MagneticResonance)的优势与RT(Radiotherapy)结合起来，形成的MR-RT设备是将磁共振在病灶诊断方面的优势整合入直线加速器的设备。相比于RT中的多叶光栅(MLC)，MR-RT中的MLC具有更加特殊与苛刻的使用环境，必须对在RT中使用的MLC进行改进，才能用于MR-RT设备中。

相比于单独的RT设备，MR-RT中的MLC处于MR的强磁场环境中，一方面，MR的磁场会严重影响MLC中叶片驱动电机的性能以及寿命，MLC的电机距离MR的磁体越近，则电机受磁体磁场的影响就越大，另一方面，MLC的电机工作电流会影响MR的磁场环境，MLC的电机距离MR的磁体越近，则MR的磁场环境受电机电流的影响就越大，进而严重影响MR设备的诊断性能。

现有技术中的MLC主要包括以下四部分：光栅片11、叶片导轨箱12、电机座13和光栅片驱动电机14，结构如图1所示，光栅片驱动电机14驱动光栅片11进行往复运动，通常情况下，叶片的厚度受限于驱动件的尺寸，利用丝杆来带动叶片，可以将叶片的厚度缩小至3mm，为了提高多叶光栅的适形性，要求叶片的厚度越薄越好，但是3mm厚度的叶片还不能完全满足需求，另一方面，在这种情况下，光栅片驱动电机14和光栅片11的距离很近，并且光栅片驱动电机14位于光栅片11的运动方向上。若将这种形式的MLC设置在MR-RT设备中，则光栅片驱动电机14将会非常靠近MR的磁体，在强磁场的影响下，电机的性能与寿命会出现大幅下降，更严重的是，在光栅片驱动电机14的电流影响下，MR的磁场环境遭到破坏，严重影响MR设备的成像精度。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的目的是：提供一种多叶光栅装置，将叶片驱动电机布置在远离叶片位置的区域内，当该多叶光栅装置应用于MR-RT设备时，有效增大了叶片驱动电机与MR磁体的距离，将叶片的驱动电机布置为偏离叶片的运动方向，进一步减弱叶片驱动电机与MR磁体的相互影响，提高电机的性能，延长电机的寿命，增强MR设备磁场治疗环境的稳定性；该多叶光栅装置可以驱动非常薄的叶片，从而提高射野的分辨率。

为了解决背景技术中的技术问题，本实用新型提供了一种多叶光栅装置，所述装置包括导向部件和至少一个光栅单元，每个光栅单元包括电机、柔性传动件和叶片，所述导向部件用于限定所述柔性传动件的传动路径，所述柔性传动件的一端由电机驱动，柔性传动件的另一端与叶片连接。

进一步地，所述导向部件设有导向腔，所述柔性传动件设置在所述导向腔内。

进一步地，所述电机布置为偏离所述叶片的运动方向。

进一步地，所述导向腔为非直线形，所述柔性传动件可弯曲且不会被压缩和拉伸。

优选地，所述柔性传动件为软管。

本实用新型提供的多叶光栅装置还包括叶片导轨，所述叶片导轨包括多个叶片导轨槽，所述叶片导轨设置在导向腔外部，一个光栅单元的叶片安装在一个叶片导轨槽中。

本实用新型提供的多叶光栅装置还包括运动转换机构，所述运动转换机构在所述电机的驱动下将旋转运动转换为直线运动，进而带动所述柔性传动件在导向部件的导向腔中作往复运动。

具体地，所述运动转换机构包括丝杆和螺母，所述螺母套设在丝杆的外表面，并与丝杆外表面的螺纹相配合，所述丝杆的一端与电机的输出轴连接，所述螺母与柔性传动件固定连接。

具体地，所述柔性传动件至少部分为中空结构，所述丝杆至少部分容置在所述柔性传动件的中空结构内。

具体地，所述光栅单元还包括用于连接柔性传动件和叶片的连接件，所述柔性传动件带动连接件在导向部件一端伸入或伸出导向腔。

优选地，所述连接件与叶片连接的一端端部为向外扩张结构，所述叶片的表面设有与连接件端部配合的凹槽，所述凹槽的形状和大小与所述连接件端部的形状和大小一致。

可选地，所述连接件通过螺钉与叶片固定连接。

优选地，所述叶片的厚度范围为0.8mm-2.2mm或0.8mm-1.6mm或0.8mm-1.3mm或1.0mm-1.8mm或1.0mm-1.5mm。。

优选地，本实用新型提供的多叶光栅装置还包括隔磁外壳，所述隔磁外壳套设在电机的外部。

采用上述技术方案，本实用新型的多叶光栅装置具有如下优点：

①所述叶片与柔性传动件通过连接件连接，通过缩小连接件的外径值，能够缩小叶片的厚度值，且不影响柔性传动件对叶片的驱动效果，叶片厚度变小，能够提高多叶光栅形成的射野的分辨率，改善放射治疗的精度；

②将叶片驱动电机布置在远离叶片位置的区域内，当该多叶光栅装置应用于MR-RT设备时，有效增大了叶片驱动电机与MR磁体的距离，将叶片的驱动电机布置为偏离叶片的运动方向，进一步减弱叶片驱动电机与MR磁体的相互影响，提高电机的性能，延长电机的寿命，增强MR设备磁场治疗环境的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是现有技术中多叶光栅装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的多叶光栅装置的正视图；

图3是本实用新型实施例提供的多叶光栅装置的俯视图；

图4是本实用新型实施例提供的多叶光栅装置的内部结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的多叶光栅装置的光栅单元的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的多叶光栅装置的运动转换机构的结构示意图；

图7是本实用新型实施例1提供的第一种叶片连接结构示意图；

图8是本实用新型实施例2提供的第二种叶片连接结构示意图；

图9是本实用新型实施例3提供的多叶光栅装置的隔磁外壳的结构示意图。

其中，图中附图标记对应为：1-电机，2-运动转换机构，21-丝杆，22-螺母，23-轴承，24-三段联轴器，3-柔性传动件，4-导向部件，5-叶片，6-连接件，7-叶片导轨，8-导向箱体，9-隔磁外壳，10-光栅单元，11-光栅片，12-叶片导轨箱，13-电机座，14-光栅片驱动电机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：本实用新型实施例提供的多叶光栅装置包括导向部件4和至少一个光栅单元10，图4是本实用新型实施例提供的多叶光栅装置的内部结构示意图，图5是本实用新型实施例提供的多叶光栅装置的光栅单元的结构示意图，从图5中可以清楚地看出，每个光栅单元10包括电机1、柔性传动件3和叶片5，从图4中可以看出，所述导向部件4用于限定柔性传动件3的传动路径，导向部件4内设有导向腔，一个柔性传动件3设置在一个导向腔内，所述叶片5设置在导向腔外，所述柔性传动件3的一端由电机1驱动，柔性传动件3的另一端通过连接件6与叶片5连接，本实施例中，所述柔性传动件3为可弯曲且难以压缩、难以拉伸的软管，软管的材料优选为无磁材料，可以为不锈钢、铝合金、橡胶或者塑料，本实用新型的多叶光栅装置也可以用于其他的RT设备中，在没有强磁场的环境下，软管的材料不限于无磁材料，所述连接件6为硬质直杆，所述柔性传动件3带动连接件6在导向部件4一端伸入或伸出所述导向腔。

本实用新型提供的多叶光栅装置相比现有技术中的多叶光栅装置，利用柔性传动件3增大电机1和叶片5之间的距离，本实施例中，所述导向部件4内部的导向腔为L型，所述导向腔贯穿导向部件4，L型的导向腔使得所述电机1与叶片5不仅远距离设置，并且，所述电机1偏离叶片5的运动方向，使得当该多叶光栅装置用于MR-RT时，叶片5处于强磁场环境中，电机1可以远离叶片5设置，即远离强磁场设置，进一步减弱了电磁相互干扰程度。进一步地，所述装置还包括叶片导轨7，所述叶片导轨7包括至少一个叶片导轨槽，一个光栅单元10的叶片5安装在一个叶片导轨槽中，所述叶片5在柔性传动件3的带动下沿着叶片导轨槽作直线移动。

本实施例中，所述导向部件4的数量不少于光栅单元10的数量，每个导向部件4内设有一个导向腔，一个光栅单元10中的柔性传动件3容置在一个导向腔内，优选地，所述导向腔为弯曲状，本实用新型提供的多叶光栅装置还包括导向箱体8，如图2和图3所示，多个导向部件4均排列在所述导向箱体8内，所述叶片5和叶片导轨7均位于所述导向箱体8外，本实用新型包括但不限定于导向箱体8的形式对导向部件4进行固定排列。

本实用新型提供的多叶光栅装置还包括运动转换机构2，所述电机1为双向旋转电机，所述运动转换机构2在所述电机1的驱动下将旋转运动转换为直线运动，进而带动所述柔性传动件3在导向部件4的容纳腔中作往复运动。

图6是本实用新型实施例提供的多叶光栅装置的运动转换机构的结构示意图，从图中可以清楚地看出，所述运动转换机构2包括丝杆21和螺母22，所述螺母22套设置在丝杆21的外表面，并与丝杆21外表面的螺纹相配合，所述丝杆21的一端与电机1的输出轴连接，所述螺母22与柔性传动件3固定连接。

所述丝杆21的一端可以通过三段联轴器24及轴承与电机1的输出轴连接，所述三段联轴器24包括沿轴向依次设置的第一联轴器、第二联轴器和第三联轴器，所述第一联轴器具有第一收容室，第三联轴器具有第二收容室，所述电机1的输出轴插设于第一收容室，所述丝杆21插设于第二收容室，所述电机1的输出轴的运动通过第二联轴器传递给第三联轴器中的丝杆，避免出现电机1的输出轴与丝杆不同轴的问题。

本实施例中，所述柔性传动件3为中空结构，且所述中空结构的孔径大于丝杆21的外径，使得所述丝杆21部分地容置在所述柔性传动件3的中空结构内，显而易见，所述柔性传动件3可以部分为中空结构，即将所述柔性传动件3靠近与螺母连接处的部分设置为中空结构，中空结构的长度保证在螺母沿着丝杆21往复移动过程中，为所述丝杆21在柔性传动件3的中空结构内的移动留足空间，以保证柔性传动件3不会对丝杆21的移动造成阻碍。

本实施例中，所述连接件6和叶片5通过卡设结构连接，图7是本实用新型实施例1提供的第一种叶片连接结构示意图，具体为，所述连接件6与叶片5连接的一端为向外扩张结构，所述连接件6的一端为梯形状，当然，连接件6的一端也可以为其它形状，例如半圆状或圆形，所述叶片5的表面设有与连接件6端部配合的凹槽，所述凹槽的形状和大小与所述连接件6端部的形状和大小一致，以使得所述连接件6恰好卡设在叶片5内，所述凹槽设置在叶片的正面或者反面，并且设置在靠近叶片5的侧面处，将连接件6的端部卡设在叶片5表面的凹槽中，即可实现连接件6和叶片5在连接方向上的固定，所述的连接方向即为叶片5的直线往复运动的方向。

为了提高多叶光栅的适形性，要求叶片5的厚度越薄越好，在本实用新型中，通过连接件6连接柔性传动件3和叶片5，叶片5的厚度和连接件6的尺寸相互制约，在不影响柔性传动件3的驱动效果的情况下，通过缩小连接件6的直径，可以缩小叶片5的厚度，提高射野的分辨率，但叶片5的厚度也不适合设置太薄，否则会引起一系列问题，例如，如果叶片5的厚度太薄，则要求连接件6的尺寸相应很小，从而不能保证连接件6的刚度，导致在驱动过程中，连接件6容易变形，影响对叶片5的驱动效果。本实施例中，叶片的厚度可以缩小至0.8mm，优选为0.8mm-2.2mm或0.8mm-1.6mm或0.8mm-1.3mm或1mm-1.8mm或1mm-1.5mm，以提高多叶光栅形成的射野的分辨率，改善放射治疗的精度。

本实用新型的多叶光栅装置的工作过程为：所述电机1正向旋转，带动丝杆21顺时针转动，螺母22沿着丝杆21外表面的螺纹向上移动，螺母22带动柔性传动件3在导向腔内向电机1方向移动，柔性传动件3带动连接件6和叶片5同向移动，则所述连接件6伸入导向腔，所述叶片5沿着叶片导轨槽直线缩进移动；所述电机1反向旋转，带动丝杆21逆时针转动，螺母22沿着丝杆21外表面的螺纹向下移动，螺母22带动柔性传动件3在导向腔内向叶片5方向移动，柔性传动件3带动连接件6和叶片5同向移动，则所述连接件6伸出导向腔，优选连接件6不完全伸出导向腔，所述叶片5沿着叶片导轨槽直线伸出移动，上述电机1对叶片5的驱动动作是一一对应的，除了单叶片移动，还有多个光栅单元同时工作使多叶片移动，即多个电机1同时驱动相应的叶片5在对应的叶片导轨槽内移动，所述叶片5的直线移动位移由电机1的旋转方向和旋转圈数决定。

实施例2：与实施例1不同的是，本实施例中所述导向部件4的数量为一个，所述导向部件4内设有若干个导向腔，所述导向腔贯通所述导向部件4，所述导向腔的数量不少于所述柔性传动件3的数量，一个光栅单元10的柔性传动件3容置于一个导向腔内。

在实施例1中L型的导向腔只是一个优选实施例，在其它实施例中，导向腔可以为其它形状，例如在本实施例中导向腔为长条直线状，同样，内部开设的直线状的导向腔贯穿导向部件4，由于增大了电机1和叶片5的距离，同样能够实现减弱电磁之间的相互干扰。

除了实施例1中的L型导向腔和实施例2中的直线型导向腔以外，任意直线形和/或弧形结合的导向部件4都能够解决本实用新型实际解决的技术问题，只需要保证两点：一是连接件6能在导向部件4端部伸入或伸出导向腔，二是导向部件4使得电机1和叶片5之间的距离增大到安全距离范围内。

实施例3：与实施例1不同的是，本实施例中，所述连接件6通过螺钉与叶片5的侧面固定连接，图8是本实用新型实施例2提供的第二种叶片连接结构示意图，具体结构如下：与叶片5连接的连接件6一端设有弯折部，所述弯折部与叶片5的侧面贴合，所述弯折部和叶片5的侧面上开设有相对应的螺纹孔，所述螺钉依次伸入弯折部的螺纹孔和叶片5侧面的螺纹孔，实现连接件6与叶片5的固定连接。

实施例4：为了进一步减小MR的磁场对电机1的影响，本实施例中，所述多叶光栅装置还包括隔磁外壳9，所述隔磁外壳9套设在电机1的外部，如图9所示，所述隔磁外壳9的材料可以为不锈钢或者铝合金，使电机1进一步隔离MR磁场。

实施例5：与实施例1不同的是，本实施例中的电机为直线电机，不需要运动转换机构2，所述柔性传动件3直接与直线电机的输出端连接，同样可以实现电机1驱动柔性传动件3直线移动的目的。

本实用新型的多叶光栅装置将叶片驱动电机布置在远离叶片位置的区域内，当该多叶光栅装置应用于MR-RT设备时，有效增大了叶片驱动电机与MR磁体的距离，将叶片的驱动电机布置为偏离叶片的运动方向，进一步减弱叶片驱动电机与MR磁体的相互影响，提高电机的性能，延长电机的寿命，增强MR设备磁场治疗环境的稳定性。

以上所揭露的仅为本实用新型的几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (14)

1.一种多叶光栅装置，其特征在于，所述装置包括导向部件(4)和至少一个光栅单元(10)，每个光栅单元(10)包括电机(1)、柔性传动件(3)和叶片(5)，

所述导向部件(4)用于限定所述柔性传动件(3)的传动路径，所述柔性传动件(3)的一端由电机(1)驱动，柔性传动件(3)的另一端与叶片(5)连接。

2.如权利要求1所述的多叶光栅装置，其特征在于，所述导向部件(4)设有导向腔，所述柔性传动件(3)设置在所述导向腔内。

3.如权利要求2所述的多叶光栅装置，其特征在于，所述电机(1)布置为偏离所述叶片(5)的运动方向。

4.如权利要求3所述的多叶光栅装置，其特征在于，所述导向腔为弯曲状，所述柔性传动件(3)可弯曲。

5.如权利要求4所述的多叶光栅装置，其特征在于，所述柔性传动件(3)为软管。

6.如权利要求2所述的多叶光栅装置，其特征在于，所述装置还包括叶片导轨(7)，所述叶片导轨(7)包括多个叶片导轨槽，所述叶片导轨(7)设置在导向腔外部，一个光栅单元(10)的叶片(5)安装在一个叶片导轨槽中。

7.如权利要求2所述的多叶光栅装置，其特征在于，所述装置还包括运动转换机构(2)，所述运动转换机构(2)在所述电机(1)的驱动下将旋转运动转换为直线运动，进而带动所述柔性传动件(3)在导向部件(4)的导向腔中作往复运动。

8.如权利要求7所述的多叶光栅装置，其特征在于，所述运动转换机构(2)包括丝杆(21)和螺母(22)，所述螺母(22)套设在丝杆(21)的外表面，并与丝杆(21)外表面的螺纹相配合，所述丝杆(21)的一端与电机(1)的输出轴连接，所述螺母(22)与柔性传动件(3)固定连接。

9.如权利要求8所述的多叶光栅装置，其特征在于，所述柔性传动件(3)至少部分为中空结构，所述丝杆(21)至少部分容置在所述柔性传动件(3)的中空结构内。

10.如权利要求2-9中任意一项所述的多叶光栅装置，其特征在于，所述光栅单元(10)还包括用于连接柔性传动件(3)和叶片(5)的连接件(6)，所述柔性传动件(3)带动连接件(6)在导向部件(4)一端伸入或伸出导向腔。

11.如权利要求10所述的多叶光栅装置，其特征在于，所述连接件(6)与叶片(5)连接的一端端部为向外扩张结构，所述叶片(5)的表面设有与连接件(6)端部配合的凹槽，所述凹槽的形状和大小与所述连接件(6)端部的形状和大小一致。

12.如权利要求10所述的多叶光栅装置，其特征在于，所述连接件(6)通过螺钉与叶片(5)固定连接。

13.如权利要求10所述的多叶光栅装置，其特征在于，所述叶片(5)的厚度范围为0.8mm-2.2mm或0.8mm-1.6mm或0.8mm-1.3mm或1mm-1.8mm或1mm-1.5mm。

14.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、11、12或13所述的多叶光栅装置，其特征在于，所述装置还包括隔磁外壳(9)，所述隔磁外壳(9)套设在电机(1)的外部。