CN211561613U - 运动信息跟踪装置及放射治疗设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种运动信息跟踪装置及放射治疗设备。运动信息跟踪装置包括运动转换部,运动转换部与沿圆弧运动的至少一光阑连接且同步运动,并将光阑的圆弧运动转换为直线运动;位置采集部,位置采集部与运动转换部连接,并将运动转换部直线运动的位置信息转换为电信号;电位器,电位器设置在光阑上,并获得光阑的圆弧运动的位置信息。这样可以提升对光阑位置检测的准确性。
Description
技术领域
本申请实施例涉及医疗器械技术领域,尤其涉及一种运动信息跟踪装置及放射治疗设备。
背景技术
放射治疗设备常用于肿瘤等的治疗。以采用伽玛刀的放射治疗设备为例,其是根据立体几何定向原理,将体内的正常组织或病变组织选择性地确定为靶点,使用钴-60或其他放射材料产生的伽马射线进行一次性大剂量的聚焦,以照射靶点,使得照射部位产生局灶性的坏死或功能改变从而达到治疗疾病的目的。
现有的放射治疗设备在工作时,需要形成射野。通常情况下,放射治疗设备中采用光阑部件作为次级准直器,通过独立光阑在弧形齿圈上做开合运动,对辐射束沿一个方向进行限制,从而与放射治疗设备中的多叶准直器(MLC)配合形成需要的射野。
为了保证形成的射野的准确性,需要对光阑部件的位置信息进行精准和及时的采集,但现有技术中,采用编码器对光阑部件的位置信息进行采集是间接采集,其根据驱动光阑运动的部件的转动角度间接计算确定光阑部件的位置信息,这种方式一旦编码器失效,就无法获取光阑部件的位置信息,导致检测的可靠性差。
实用新型内容
有鉴于此,本申请实施例提供一种运动信息跟踪装置及放射治疗设备,以解决前述的部分或全部问题。
本申请实施例提供一种运动信息跟踪装置,其包括:运动转换部,运动转换部与沿圆弧运动的至少一光阑连接且同步运动,并将光阑的圆弧运动转换为直线运动;位置采集部,位置采集部与运动转换部连接,并将运动转换部直线运动的位置信息转换为电信号;电位器,电位器设置在光阑上,并获得光阑的圆弧运动的位置信息。
根据本申请的另一方面,提供一种放射治疗设备,其包括光阑和运动信息跟踪装置,运动信息跟踪装置为上述的运动信息跟踪装置,运动信息跟踪装置与光阑连接,并将光阑的位置信息以电信号输出。
由以上技术方案可见,运动信息跟踪装置通过运动转换部与光阑连接,使得光阑在沿圆弧运动的同时驱动运动转换部沿直线运动,实现将光阑的圆弧运动位置信息转换为运动转换部的位置信息的目的,进而通过位置采集部采集运动转换部的位置信息,就可以确定光阑的实际位置并将实际位置转换为电信号输出,这样可以通过运动转换部和位置采集部直接检测出光阑运动后的位置信息。通过电位器和运动转换部、位置采集部两种方式检测光阑的位置,确保了电位器、运动转换部和位置采集部中任一失效时,仍然可以检测光阑的位置,满足了单一失效原则,而且可以提升可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,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申请实施例中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的运动信息跟踪装置与光阑配合的立体结构示意图;
图2为本申请提供的光阑与底座配合处的结构示意图;
图3为图1中运动信息跟踪装置与光阑配合处的局部放大图;
图4为图2中运动信息跟踪装置的连接件处的局部放大图;
图5为本申请提供的运动信息跟踪装置的连接件的第一视角的立体结构示意图;
图6为本申请提供的运动信息跟踪装置的连接件的第二视角的立体结构示意图;
图7为本申请提供的运动信息跟踪装置的基座的第一视角的立体结构示意图;
图8为本申请提供的运动信息跟踪装置的基座的第二视角的立体结构示意图;
图9为本申请提供的运动信息跟踪装置的电位器处的局部立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请实施例保护的范围。
下面结合本申请实施例附图进一步说明本申请实施例具体实现。
实施例一
如图1-图9所示,本申请提供一种运动信息跟踪装置,其包括运动转换部10、位置采集部20和电位器60,运动转换部10与沿圆弧运动的至少一光阑30连接且同步运动,并将光阑30的圆弧运动转换为直线运动;位置采集部20与运动转换部10连接,并将运动转换部10直线运动的位置信息转换为电信号;电位器60设置在光阑30上,并获得光阑30的圆弧运动的位置信息。
运动信息跟踪装置通过运动转换部10与光阑30连接,使得光阑30在沿圆弧运动的同时驱动运动转换部10沿直线运动,实现将光阑30的圆弧运动位置信息转换为运动转换部10的位置信息的目的,进而通过位置采集部20采集运动转换部10的位置信息,就可以确定光阑30的实际位置并将实际位置转换为电信号输出,这样可以通过运动转换部10和位置采集部20直接检测出光阑30运动后的位置信息。
在本实施例中,通过电位器60和运动转换部10、位置采集部20两种方式检测光阑30的位置,确保了电位器60、运动转换部10和位置采集部20中任一失效时,仍然可以检测光阑30的位置,满足了单一失效原则,而且可以提升可靠性。
如图1所示,在本实施例中,通过两个相对独立的光阑30分别在两个圆弧齿圈33上做开合运动(这个运动是光阑30绕辐射源做定点转动的模拟运动)形成次级准直器,以对辐射束沿一个方向进行限制,从而形成需要的射野。理论上,在任意辐射野(即射野)大小的情况下,光阑30工作面的延伸面都与辐射靶圆相切,得到期望的限束效果和较小的透射半影。
具体地,两个相互独立的光阑30均设置在底座40的光阑安装面上,运动转换部10也设置在光阑安装面上,且分别与两个光阑30连接。这样可以通过一个运动转换部10采集两个光阑30的位置信息,使结构更加紧凑。
具体地,在本实施例中,两个圆弧齿圈33相互间隔地设置在底座40上。例如,如图2所示,各圆弧齿圈33的两端均设置有弹性圆柱销70,其通过弹性圆柱销70定位在底座40上,以保证安装精度。此外,圆弧齿圈33还可以通过螺钉或紧固销钉等固定在底座40上。
如图1和图3所示,各光阑30均设置在两个圆弧齿圈33之间,且各光阑30的至少一侧设置有齿轮32,其通过齿轮32与圆弧齿圈33啮合,使得光阑30的驱动组件可以驱动齿轮32转动,以使光阑30在圆弧齿圈33上运动。
可选地,如图9所示,光阑30的齿轮32通过驱动部80的驱动而转动。驱动部80包括驱动电机、驱动轴、驱动涡轮和驱动蜗杆。驱动电机与驱动蜗杆连接,并驱动其转动,驱动涡轮和齿轮32均设置在驱动轴上,驱动涡轮与驱动蜗杆配合,受其驱动而转动,以带动驱动轴转动。
采用蜗轮蜗杆配合的方式进行驱动,使得驱动部的安装更加方便,驱动电机可以设置在平行驱动涡轮的转动平面内,从而使整体尺寸更小,且驱动电机具有更多安装位置,而且可以不遮挡光线。
电位器60设置在驱动轴上,并根据驱动轴的转动而改变自身电阻值,以便根据其电阻值变化情况确定光阑30的位置。这样光阑30的位置信息使用运动转换部10和位置采集部20进行检测,并使用电位器60进行校验,能够满足排除单一故障的要求。
需要说明的是,电位器60在光阑30上的安装以不遮挡光野灯光线为准,其具体的安装位置以及与驱动轴之间直接连接或通过其他传动结构进行间接连接均可。
为了提升可靠性,光阑30通过传动杆31与运动转换部10连接,传动杆31与光阑30上的螺栓一体成型。这样可以减少传动杆31的伸出长度,从而提升结构强度和可靠性。
可选地,如图1、3和4所示,在本实施例中,运动转换部10包括减摩擦直线导轨组件11和连接件12,连接件12设置在减摩擦直线导轨组件11上,连接件12与光阑30的传动杆31连接,在光阑30沿圆弧运动时,连接件12沿减摩擦直线导轨组件11进行直线运动。
通过使用连接件12与传动杆31配合,使连接件12可以随光阑30运动。由于连接件12设置在减摩擦直线导轨组件11上,使其一方面可以通过减摩擦直线导轨组件11进行导向,另一方面减摩擦直线导轨组件11本身的摩擦力均较低,故而可以降低连接件12滑动的摩擦力,以提升连接件12灵敏性,使其可以灵敏地随光阑30运动,以提升对光阑30位置信息检测的准确性。
优选地,减摩擦直线导轨组件11可以是微型直线导轨,或者其他适当的直线导轨等。本领域技术人员可以根据需要的长度、摩擦力的大小或其他规格参数选择合适的微型直线导轨。
运动转换部10中的减摩擦直线导轨组件11通过第三紧固件与底座40连接。例如,第三紧固件可以是紧固螺钉等,通过第三紧固件将减摩擦直线导轨组件11可靠地安装到底座上。
例如,减摩擦直线导轨组件11包括微型直线导向件111和减摩擦滑块112,连接件12设置在减摩擦滑块112上,并通过减摩擦滑块112在微型直线导向件111上运动。减摩擦滑块112可以进一步降低连接件12与微型直线导向件之间的摩擦力,使光阑30推动连接件12运动更加容易,避免设置运动信息跟踪装置而影响光阑30的正常运动。
减摩擦滑块112可以通过减小表面粗糙度或者添加滚动件等方式实现减摩擦。当然也可以采用其他方式降低减摩擦滑块112与微型直线导向件111之间的摩擦力。
可选地,在光阑30有两个或两个以上时,可以针对每个光阑30设置对应的减摩擦滑块112,且使这些减摩擦滑块112共用一个微型直线导向件111,从而在保证能够检测各光阑30的位置的情况下,使结构更加简单。
可选地,微型直线导向件111的长度为295mm。这样可以满足位置信息检测的需求,并降低成本。可选地,由于光阑30进行圆弧运动,为了使连接件12可以准确地检测光阑30的实际位置,同时不会干扰光阑30的正常运动,连接件12上设置有沿第一方向延伸的腰型孔121,光阑30的传动杆31伸入腰型孔121内,且在光阑30沿圆弧运动时,传动杆31在腰型孔121内相对连接件12在第一方向上运动,并推动连接件12沿减摩擦直线导轨组件11进行直线运动。
需要说明的是,第一方向可以是图1中竖直方向,第二方向是图1中的水平方向。当然,根据使用时光阑30和运动信息跟踪装置的位置不同,第一方向可以不是竖直方向,第二方向可以不是水平方式,只要保证两者垂直即可。
通过在连接件12上设置腰形孔121,使得光阑30在进行圆弧运动时,其竖直方向的位移不会被连接件12干涉,而水平方向的位移可以使连接件12同步运动,以使连接件12可以准确地检测光阑30的位置信息。
可选地,为了进一步提升检测精度,降低对光阑30运动的阻力,传动杆31的第一端伸入腰型孔121内,传动杆31的第一端上套设有减摩擦轴承311,减摩擦轴承311的外周与腰型孔121内壁接触。
为了保证连接件12可以准确地采集光阑30的位置信息,使得传动杆31必须与腰形孔121的内壁接触,而为了防止传动杆31与腰形孔121内壁接触产生的摩擦力影响光阑30运动,在传动杆31的第一端套设减摩擦轴承311,使传动杆31沿腰形孔121在第一方向运动时将滑动摩擦变为滚动摩擦,以此降低摩擦力。
减摩擦轴承311可以是深沟球轴承。当然,在其他实施例中,减摩擦轴承311可以是其他类型的轴承。
可选地,由于光阑30通过齿轮32与圆弧齿圈33啮合,并沿着圆弧齿圈33进行圆弧运动,为了进一步地减小占用的安装空间,提升紧凑性,位置采集部20包括固定件21和运动件22。固定件21通过基座50设置在圆弧齿圈33的端面上。运动件22与固定件21配合,且运动件22与运动转换部10连接,并随运动转换部10运动,根据运动转换部10的直线运动输出电信号。
通过将固定件21固定在基座50上,再将基座50设置在圆弧齿圈33的端面上,使得可以充分利用圆弧齿圈33端面的空间,以减少占用的安装空间。与两个光阑30对应的固定件21均可以设置在基座50上。
运动件22与运动转换部10连接,并随其运动,以调节运动件22与固定件21之间的相对位置关系,进而调节位置采集部20输出的电信号。
例如,固定件21包括可变电阻滑轨,运动件22包括与可变电阻滑轨配合的滑片,滑片在运动转换部10的驱动下在可变电阻滑轨上运动,以改变可变电阻滑轨输出的电阻值。通过不同的电阻值可以指示光阑30不同的位置信息。
该固定件21和运动件22配合可以组成直线位移传感器,其线性为±0.05%,通过合理控制直线传感器及与其连接的光阑30的安装精度,就可以实现使用直线位移传感器检测光阑30的位置信息。
又例如,固定件21包括第一电容极板,运动件22包括与第一电容极板对应的第二电容极板,第二电容极板在运动转换部10的驱动下相对第一电容极板运动,以改变电容值。通过不同的电容值可以指示光阑30不同的位置信息。
由于位置采集部20可以采用直线位移传感器或者电容将光阑30的位置转换为电信号,克服了使用编码器进行位置信息检测存在的编码器中需要设置芯片,而在放射治疗设备这种强辐射环境中,芯片容易受辐射影响而损坏,或者不准确的问题。
可选地,基座50的第一端面朝向圆弧齿圈33的端面,基座50上设置有用于供第一紧固件穿过的第一紧固通孔51,基座50的第一端面对应第一紧固通孔51的位置处设置有第一凸起,第一凸起的第一顶面511为与圆弧齿圈33接触的加工配合面。
通过在第一紧固通孔51的位置处设置第一凸起,使得基座50的第一凸起之外的部分相对第一凸起为凹陷结构,即在与圆弧齿圈33配合时不会与圆弧齿圈33的端面接触,从而可以不用加工或者采用较为简单的方式进行加工,这样可以减少基座50与圆弧齿圈33配合的接触面的加工面积,进而减少加工成本。
其中,第一紧固件可以是紧固螺钉、螺栓、销钉等能够将基座50可靠地固定在圆弧齿圈33上的结构。
可选地,基座50的第二端面朝向位置采集部20,基座50上设置有用于供第二紧固件穿过的第二紧固通孔52,基座50的第二端面对应第二紧固通孔52的位置处设置有第二凸起,第二凸起的第二顶面521为与位置采集部20的固定件21配接触的加工配合面。
与第一凸起的原理类似,通过设置第二凸起,可以减少基座50第二端面的加工面积,从而降低成本。其中,第二紧固件可以是紧固螺钉、螺栓、销钉等能够使基座50与固定件21可靠连接的结构。
需要说明的是,第一凸起和第二凸起可以通过切除基座50的第一端面和第二端面的部分材料形成,也可以在初始生产时即形成。根据本申请的另一方面,提供一种放射治疗设备,其包括光阑30和运动信息跟踪装置,运动信息跟踪装置为上述的运动信息跟踪装置,运动信息跟踪装置与光阑30连接,并将光阑30的位置信息以电信号输出。
具有运动信息跟踪装置的放射治疗设备可以准确地检测光阑20的位置信息,从而可以准确地控制光阑20的位置,以获得需要的射野。
当然,实施本申请实施例的任一技术方案并不一定需要同时达到以上的所有优点。
在本申请的各种实施方式中所使用的表述“第一”、“第二”、“所述第一”或“所述第二”可修饰各种部件而与顺序和/或重要性无关,但是这些表述不限制相应部件。以上表述仅用于将元件与其它元件区分开的目的。例如,第一用户放射治疗设备和第二用户放射治疗设备表示不同的用户放射治疗设备,虽然两者均是用户放射治疗设备。例如,在不背离本公开的范围的前提下,第一元件可称作第二元件,类似地,第二元件可称作第一元件。
尽管已描述了本申请的优选,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (14)
1.一种运动信息跟踪装置,其特征在于,包括:
运动转换部(10),所述运动转换部(10)与沿圆弧运动的至少一光阑(30)连接且同步运动,并将所述光阑(30)的圆弧运动转换为直线运动;
位置采集部(20),所述位置采集部(20)与所述运动转换部(10)连接,并将所述运动转换部(10)直线运动的位置信息转换为电信号;
电位器(60),所述电位器(60)设置在所述光阑(30)上,并获得所述光阑(30)的圆弧运动的位置信息。
2.根据权利要求1所述的运动信息跟踪装置,其特征在于,所述光阑(30)为两个,且相互独立,两个所述光阑(30)均设置在底座(40)的光阑安装面上,所述运动转换部(10)设置在所述光阑安装面上,且分别与两个所述光阑(30)连接。
3.根据权利要求2所述的运动信息跟踪装置,其特征在于,所述光阑(30)通过传动杆(31)与所述运动转换部(10)连接,所述传动杆(31)与所述光阑(30)上的螺栓一体成型。
4.根据权利要求1所述的运动信息跟踪装置,其特征在于,所述运动转换部(10)包括减摩擦直线导轨组件(11)和连接件(12),所述连接件(12)设置在所述减摩擦直线导轨组件(11)上,所述连接件(12)与所述光阑(30)的传动杆(31)连接,在所述光阑(30)沿圆弧运动时,所述连接件(12)沿所述减摩擦直线导轨组件(11)进行直线运动。
5.根据权利要求4所述的运动信息跟踪装置,其特征在于,所述减摩擦直线导轨组件(11)包括微型直线导向件(111)和减摩擦滑块(112),所述连接件(12)设置在所述减摩擦滑块(112)上,并通过所述减摩擦滑块(112)在所述微型直线导向件(111)上运动。
6.根据权利要求5所述的运动信息跟踪装置,其特征在于,所述微型直线导向件(111)的长度为295mm。
7.根据权利要求4所述的运动信息跟踪装置,其特征在于,所述连接件(12)上设置有沿第一方向延伸的腰型孔(121),所述光阑(30)的传动杆(31)伸入所述腰型孔(121)内,且在所述光阑(30)沿圆弧运动时,所述传动杆(31)在所述腰型孔(121)内相对所述连接件(12)在第一方向上运动,并推动所述连接件(12)沿所述减摩擦直线导轨组件(11)进行直线运动。
8.根据权利要求7所述的运动信息跟踪装置,其特征在于,所述传动杆(31)的第一端伸入所述腰型孔(121)内,所述传动杆(31)的第一端上套设有减摩擦轴承(311),所述减摩擦轴承(311)的外周与所述腰型孔(121)内壁接触。
9.根据权利要求1所述的运动信息跟踪装置,其特征在于,所述光阑(30)通过齿轮(32)与圆弧齿圈(33)啮合,并沿着所述圆弧齿圈(33)进行圆弧运动,所述位置采集部(20)包括:
固定件(21),所述固定件(21)通过基座(50)设置在所述圆弧齿圈(33)的端面上;
运动件(22),所述运动件(22)与所述固定件(21)配合,且所述运动件(22)与所述运动转换部(10)连接,并随所述运动转换部(10)运动,根据所述运动转换部(10)的直线运动输出电信号。
10.根据权利要求9所述的运动信息跟踪装置,其特征在于,所述固定件(21)包括可变电阻滑轨,所述运动件(22)包括与所述可变电阻滑轨配合的滑片,所述滑片在所述运动转换部(10)的驱动下在所述可变电阻滑轨上运动,以改变所述可变电阻滑轨输出的电阻值。
11.根据权利要求9所述的运动信息跟踪装置,其特征在于,所述固定件(21)包括第一电容极板,所述运动件(22)包括与所述第一电容极板对应的第二电容极板,所述第二电容极板在所述运动转换部(10)的驱动下相对所述第一电容极板运动,以改变所述第一电容极板与所述第二电容极板之间的电容值。
12.根据权利要求9所述的运动信息跟踪装置,其特征在于,所述基座(50)的第一端面朝向所述圆弧齿圈(33)的端面,所述基座(50)上设置有用于供第一紧固件穿过的第一紧固通孔(51),所述基座(50)的第一端面对应所述第一紧固通孔(51)的位置处设置有第一凸起,所述第一凸起的第一顶面(511)为与所述圆弧齿圈(33)接触的加工配合面。
13.根据权利要求9或12所述的运动信息跟踪装置,其特征在于,所述基座(50)的第二端面朝向所述位置采集部(20),所述基座(50)上设置有用于供第二紧固件穿过的第二紧固通孔(52),所述基座(50)的第二端面对应所述第二紧固通孔(52)的位置处设置有第二凸起,所述第二凸起的第二顶面(521)为与所述位置采集部(20)的固定件(21)接触的加工配合面。
14.一种放射治疗设备,其特征在于,包括光阑(30)和运动信息跟踪装置,所述运动信息跟踪装置为权利要求1-13中任一项所述的运动信息跟踪装置,所述运动信息跟踪装置与所述光阑(30)连接,并将所述光阑(30)的位置信息以电信号输出。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |