CN205287279U - 一种回旋加速器旋转机架 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种回旋加速器旋转机架，涉及医疗器械技术领域。该回旋加速器旋转机架包括：驱动机构；设置有第一导轨和齿圈的第一支架，设置有第二导轨的第二支架，第一支架所在平面与第二支架所在平面平行；穿设于驱动机构，且一端与第二支架连接的支撑主轴；以及第一端与支撑主轴连接，第二端跨设于第一支架和第二支架上的旋转部分；其中，旋转部分的第二端包括输运线器件，发射射线的治疗头，以及配合第一导轨和第二导轨的齿轮，驱动机构驱动支撑主轴带动旋转部分沿第一导轨和第二导轨旋转移动。本实用新型的方案能够达到较高的旋转定位精度，噪音小，重量轻且具有足够的刚度和强度。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别是指一种回旋加速器旋转机架。
背景技术
质子治疗装置是国际上新型治愈肿瘤的大型医疗设备，其中的旋转机架(Gantry)具有结构大、精度高的特点。旋转机架的原理:质子治疗如果只用一个照射方向，皮肤与肿瘤间的正常细胞至少要受到1/3的肿瘤辐射剂量，形成不同程度的伤害，为减少这部分损害，增加治疗的焦皮比值，所以一个治疗疗程需要从不同方向来照射，将总剂量分成多个辐射方向，这样正常组织受到的剂量就大幅降低。旋转机架的作用就是支撑质子束流从不同的角度照射至病灶的机械结构，因此几乎所有的质子治疗中心都配置了多台旋转机架。旋转机架上要承载磁铁等高能输运设备，重量从100～200吨不等，而旋转精度要求很高，设计这样的机械结构极具挑战性。
在21世纪初，旋转机架的发展逐渐趋于商业化，在日本、比利时、美国涌现出一批质子治疗装置供应商，其中以比利时IBA公司、日本Hitachi、日本三菱、美国瓦里安纷纷研制出不同结构等中心回转360度的旋转机架结构。但是近年来，随着质子治疗技术的不断发展，要求Gantry不断向小型化轻型化发展，治疗床技术的发展使得Gantry只需旋转半圈就能满足要求，为紧跟世界Gantry发展的步伐，为优化治疗室空间和降低结构重量，后期将研究方向转为180度回转的结构，然而现有Gantry仍然存在质量较大、结构复杂等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种回旋加速器旋转机架，能够达到较高的旋转定位精度，噪音小，重量轻且具有足够的刚度和强度。
为达到上述目的，本实用新型的实施例提供一种回旋加速器旋转机架，包括：
驱动机构；
设置有第一导轨和齿圈的第一支架，设置有第二导轨的第二支架，所述第一支架所在平面与所述第二支架所在平面平行；
穿设于所述驱动机构，且一端与所述第二支架连接的支撑主轴；以及
第一端与所述支撑主轴连接，第二端跨设于所述第一支架和所述第二支架上的旋转部分；其中，
所述旋转部分的第二端包括输运线器件，发射射线的治疗头，以及配合所述第一导轨和所述第二导轨的齿轮，所述驱动机构驱动所述支撑主轴带动所述旋转部分沿所述第一导轨和所述第二导轨旋转移动。
其中，所述第一支架呈C字形，所述第一导轨和所述齿圈设置于所述第一支架上相对所述第二支架的一侧。
其中，所述第二支架呈D字形，所述第二导轨设置于所述第二支架的圆弧边缘。
其中，所述第二支架的近地端设置有高度调节结构。
其中，所述旋转部分的第二端还包括调整治疗头发射方向的治疗头调整机构。
其中，所述回旋加速器旋转机架还包括设置于所述支撑主轴近地侧的配重调节结构。
其中，所述回旋加速器旋转机架还包括设置于所述支撑主轴远离第二支架一端的柔性线缆架。
其中，所述回旋加速器旋转机架还包括设置于所述支撑主轴远离第二支架一端的，固定所述支撑主轴于水泥基座上的支撑轴承座。
其中，所述回旋加速器旋转机架上还设置有维修台，以及围绕所述维修台的维护桥架。
其中，所述驱动机构为涡轮蜗杆驱动机构。
本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：
本实用新型实施例的回旋加速器旋转机架，在驱动机构启动后，该驱动机构即可驱动支撑主轴旋转，从而带动与该支撑主轴连接的旋转部分上的齿轮沿第一导轨和第二导轨旋转移动。旋转部分的第二端包括输运线器件和治疗头，随着旋转来实现从不同的角度照射的目的。该回旋加速器旋转机架的结构简单，具有足够的刚度和强度，实现了小型化和轻型化发展，而采用齿轮传动，噪音小，并且能够达到高精度的控制。
附图说明
图1为本实用新型实施例的回旋加速器旋转机架的结构示意图。
附图标记说明
1-驱动机构；2-第一支架；21-第一导轨；22-齿圈；3-第二支架；31-第二导轨；32-高度调节结构；4-支撑主轴；5-旋转部分；51-第一端；52-第二端；521-输运线器件；522-治疗头；523-齿轮；524-治疗头调整机构；6-水泥基座；7-支撑轴承座；8-配重调节结构；9-维修台；91-维护桥架；10-柔性线缆架。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本实用新型针对现有的旋转机架结构所存在的质量较大、结构复杂等问题，提供了一种回旋加速器旋转机架，能够达到较高的旋转定位精度，噪音小，重量轻且具有足够的刚度和强度。
如图1所示，本实用新型实施例的一种回旋加速器旋转机架，包括：驱动机构1；设置有第一导轨21和齿圈22的第一支架2，设置有第二导轨31的第二支架3，所述第一支架2所在平面与所述第二支架3所在平面平行；穿设于所述驱动机构1，且一端与所述第二支架3连接的支撑主轴4；以及第一端51与所述支撑主轴4连接，第二端52跨设于所述第一支架2和所述第二支架3上的旋转部分5；其中，所述旋转部分5的第二端52包括输运线器件521，发射射线的治疗头522，以及配合所述第一导轨21和所述第二导轨31的齿轮523，所述驱动机构1驱动所述支撑主轴4带动所述旋转部分5沿所述第一导轨21和所述第二导轨31旋转移动。
由上可知，本实用新型实施例的回旋加速器旋转机架，在驱动机构1启动后，该驱动机构1即可驱动支撑主轴4旋转，从而带动与该支撑主轴4连接的旋转部分5上的齿轮523沿第一导轨21和第二导轨31旋转移动。旋转部分5的第二端52包括输运线器件521和治疗头522，随着旋转来实现从不同的角度照射的目的。该回旋加速器旋转机架的结构简单，具有足够的刚度和强度，实现了小型化和轻型化发展，而采用齿轮传动，噪音小，并且能够达到高精度的控制。
具体的，所述驱动机构1为涡轮蜗杆驱动机构。
涡轮蜗杆驱动机构应用于该回旋加速器旋转机架中，能够为该回旋加速器旋转机架提供有效的驱动力，实现旋转，且其结构简单，便于维护也更适用于该回旋加速器旋转机架。当然，在满足该本实用新型原理的基础上也可以采用其他结构的驱动机构，在此不再一一列举。
需要说明的是，在本实用新型实施例中，输运线器件521由7块0.3m长的四级磁铁、2块60度弯转磁铁和1块90度的弯转磁铁、4块校正磁铁、束流探测元件、真空器件组成。末端弯铁铁芯出口边缘到等中心距离增加到3.29m，弯铁磁场强度为1.42T，60度弯铁长度1.8m，为矩形磁铁。90度弯铁长度2.7m，边缘角6°。二极铁重量4t和6t左右。7块0.3m长的四极磁铁重量为700kg。真空系统器件约300kg，束测系统器件约200kg。水电气工艺线缆及人行踏板等3t，都沿束流方向分布。
该回旋加速器旋转机架可以安装在医院的质子治疗中心的Gantry间内。在该Gantry间，分割为治疗区和机架设备区，病人和医务人员在治疗区内活动，治疗区中包括有治疗床、CT、激光定位系统、X光造影系统和控制盘等。为了便于设备的安装和维护，在Gantry间配备有覆盖治疗区和机架设备区的天车。沿机架设备区的墙壁有人行走道、准直仪器安装台、电缆桥架、空调通风管道等。
由于该回旋加速器旋转机架在运行时会发生旋转，与其连接的水电气管路若按照一般的方式连接，随着回旋加速器旋转机架的旋转，各个管路之间会出现干涉、甚至损坏的问题，所以，如图1所示，所述回旋加速器旋转机架还包括设置于所述支撑主轴4远离第二支架3一端的柔性线缆架10。
该柔性线缆架10采用坦克链结构，由众多的单元链节组成，链节之间转动自如。单元链节由左右链板和上下盖板组成，打开盖板后即可把管路放入链节中。该结构的柔性线缆架10使得管路间不产生相对运动，不产生扭曲变形，能够对内置的管路起到牵引和保护的作用。
优选的，如图1所示，所述第一支架2呈C字形，所述第一导轨21和所述齿圈22设置于所述第一支架2上相对所述第二支架3的一侧。
第一支架2采用C字形结构，且在其相对第二支架3的一侧设置有第一导轨21和齿圈22，不仅提供对旋转部分5第二端的支撑作用，还能够起到对旋转部分5的第二端52上齿轮523的导向作用。由于采用了C字形结构，还减轻了整体机架的重量，进一步达到轻型化的目的。
为实现旋转部分5的第二端52的平稳旋转移动，第二支架3对应第一支架2设置第二导轨31，在第一支架2优选呈C字形的基础上，由于第二支架3还需要与支撑主轴4连接，优选的，所述第二支架3呈D字形，所述第二导轨31设置于所述第二支架3的圆弧边缘。
但是，在该回旋加速器旋转机架的安装或后期使用中可能出现倾斜的情况，对后期的治疗带来不可预知的影响，为此，所述第二支架3的近地端设置有高度调节结构32。
在该回旋加速器旋转机架出现倾斜的情况下，可以通过调整高度调节结构32来实现整体结构的平衡稳定补偿建筑物差和地基变形，也可避免支撑主轴4出现倾斜的问题。
应该了解的是，支撑主轴4作为该回旋加速器旋转机架的主要部分，其平衡稳定性对机架的工作至关重要，因此，如图1所示，所述回旋加速器旋转机架还包括设置于所述支撑主轴4远离第二支架3一端的，固定所述支撑主轴4于水泥基座6上的支撑轴承座7。
该支撑轴承座7将支撑主轴4远离第二支架3的一端支撑在水泥基座6上，并能够配合高度调节结构32共同调节，实现支撑主轴4的平衡稳定，补偿建筑物差和地基变形，进一步提升了回旋加速器旋转机架的精确度。
进一步的，如图1所示，所述回旋加速器旋转机架还包括设置于所述支撑主轴4近地侧的配重调节结构8。
众所周知，根据病人的自身因素，治疗方案往往存在差异，为此，所述旋转部分5的第二端52还包括调整治疗头发射方向的治疗头调整机构524。
这样，在回旋加速器旋转机架工作前，直接通过该治疗头调整机构524对治疗头发射方向先进行调整，更方便灵活，提升了回旋加速器旋转机架的适用性。
此外，如图1所示，所述回旋加速器旋转机架上还设置有维修台9，以及围绕所述维修台9的维护桥架91。
虽然该回旋加速器旋转机架能够旋转至离地面最近距离进行维修，但是考虑到维修的效率和安全性，在回旋加速器旋转机架维修人员难以接触到的结构位置处设置了维修台9以及维护桥架91，方便维修人员的维修并保障了其生命安全。
综上所述，本实用新型实施例的回旋加速器旋转机架结构简单，具有足够的刚度和强度，能够通过驱动机构按照治疗计划系统要求，将输运线器件、治疗头等围绕支撑主轴进行旋转，实现按所需角度对病人进行照射治疗的目的。同时由于采用了齿轮传动，且是在外圈(旋转部分与穿设驱动机构的支撑主轴连接)进行驱动和制动的，运动精度更高，实现了较高的旋转定位精度，且噪音小，重量轻。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示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、以及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，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且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。因此，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多个该特征。本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
范例性实施例是参考该些附图来描述于下。许多不同的形式和实施例是可行而不偏离本实用新型精神及教示，因此，本实用新型不应被建构成为在此所提出范例性实施例的限制。更确切地说，这些范例性实施例被提供以使得本实用新型会是完善又完整，且会将本实用新型范围传达给那些熟知此项技术的人士。在该些图式中，组件尺寸及相对尺寸也许基于清晰起见而被夸大。在此所使用的术语只是基于描述特定范例性实施例目的，并无意成为限制用。如在此所使用地，除非该内文清楚地另有所指，否则该单数形式“一”、“一个”和“该”是意欲将该些多个形式也纳入。会进一步了解到该些术语“包含”及/或“包括”在使用于本说明书时，表示所述特征、整数、步骤、操作、构件及/或组件的存在，但不排除一或更多其它特征、整数、步骤、操作、构件、组件及/或其族群的存在或增加。除非另有所示，陈述时，一值范围包含该范围的上下限及其间的任何子范围。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，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所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种回旋加速器旋转机架，其特征在于，包括：
驱动机构(1)；
设置有第一导轨(21)和齿圈(22)的第一支架(2)，设置有第二导轨(31)的第二支架(3)，所述第一支架(2)所在平面与所述第二支架(3)所在平面平行；
穿设于所述驱动机构(1)，且一端与所述第二支架(3)连接的支撑主轴(4)；以及
第一端(51)与所述支撑主轴(4)连接，第二端(52)跨设于所述第一支架(2)和所述第二支架(3)上的旋转部分(5)；其中，
所述旋转部分(5)的第二端(52)包括输运线器件(521)，发射射线的治疗头(522)，以及配合所述第一导轨(21)和所述第二导轨(31)的齿轮(523)，所述驱动机构(1)驱动所述支撑主轴(4)带动所述旋转部分(5)沿所述第一导轨(21)和所述第二导轨(31)旋转移动。
2.根据权利要求1所述的回旋加速器旋转机架，其特征在于，所述第一支架(2)呈C字形，所述第一导轨(21)和所述齿圈(22)设置于所述第一支架(2)上相对所述第二支架(3)的一侧。
3.根据权利要求1所述的回旋加速器旋转机架，其特征在于，所述第二支架(3)呈D字形，所述第二导轨(31)设置于所述第二支架(3)的圆弧边缘。
4.根据权利要求1或3所述的回旋加速器旋转机架，其特征在于，所述第二支架(3)的近地端设置有高度调节结构(32)。
5.根据权利要求1所述的回旋加速器旋转机架，其特征在于，所述旋转部分(5)的第二端(52)还包括调整治疗头发射方向的治疗头调整机构(524)。
6.根据权利要求1所述的回旋加速器旋转机架，其特征在于，所述回旋加速器旋转机架还包括设置于所述支撑主轴(4)近地侧的配重调节结构(8)。
7.根据权利要求1所述的回旋加速器旋转机架，其特征在于，所述回旋加速器旋转机架还包括设置于所述支撑主轴(4)远离第二支架(3)一端的柔性线缆架(10)。
8.根据权利要求1所述的回旋加速器旋转机架，其特征在于，所述回旋加速器旋转机架还包括设置于所述支撑主轴(4)远离第二支架(3)一端的，固定所述支撑主轴(4)于水泥基座(6)上的支撑轴承座(7)。
9.根据权利要求1所述的回旋加速器旋转机架，其特征在于，所述回旋加速器旋转机架上还设置有维修台(9)，以及围绕所述维修台(9)的维护桥架(91)。
10.根据权利要求1所述的回旋加速器旋转机架，其特征在于，所述驱动机构(1)为涡轮蜗杆驱动机构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20160831 Granted publication date: 20160608 |
|
| RINS | Preservation of patent right or utility model and its discharge | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20170228 Granted publication date: 20160608 |
|
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20170228 Granted publication date: 20160608 |
|
| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20190828 Granted publication date: 20160608 |
|
| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20190828 Granted publication date: 20160608 |
|
| PD01 | Discharge of preservation of patent | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20220828 Granted publication date: 20160608 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160608 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |