CN219001782U - 一种利用多自由度机械臂实施断层放射治疗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用多自由度机械臂实施断层放射治疗设备，包括：支撑板，其上端安装有加强肋板，且加强肋板的内侧固定有支撑架，所述支撑架的左侧固定有限位环，且支撑架的内侧安装有定位环，所述定位环的内侧安装有衔接轮；安装板，其安装于衔接轮的左端，且安装板的上端左侧安装有多角度调节底座，所述多角度调节底座的左侧安装有加速器，且加速器的下端安装有准直器；治疗床，其设置于准直器的下侧。该利用多自由度机械臂实施断层放射治疗设备，能够每移动一个距离，机架旋转照射一周，实现断层放疗，且能够调节加速器的平移和角度，再与治疗床的运动相结合，可以实现从头到脚超大范围的断层放疗。

Description

一种利用多自由度机械臂实施断层放射治疗设备

技术领域

本实用新型涉及医疗器械相关技术领域，具体为一种利用多自由度机械臂实施断层放射治疗设备。

背景技术

2008年，世界卫生组织(WHO)公布目前全球肿瘤患者5年生存率约为55％，其中放射治疗贡献率为23％，手术为25％，化疗为7％，放射治疗，是肿瘤三大治疗手段之一。外照射，是指射线从身体外入射到体内，非创伤性操作，这种外照射装置包括直线加速器(LINAC)、钴-60放射源、质子和重离子等辐射源。射线会从共面或非共面方向入射到肿瘤区，并在肿瘤区进行叠加和聚焦，使得肿瘤区累积很高的剂量，而正常组织受量则相对较低。肿瘤是全身性的，射线可选择的照射空间越大越好，盲区越小越好。更大的入射空间，可以更好的安排射束入射，更好的避开和保护正常器官。

放射治疗是指利用辐射源产生的射线治疗肿瘤，射线可以从体外照射，也可以把辐射源放在肿瘤内从内部照射，通过射线与肿瘤的物理、生物、化学作用达到摧毁肿瘤或控制肿瘤的生长目的。“放射外科(SRS)”是指一种以较少次数、较高剂量为特征的放射治疗技术。“图像引导放射治疗(IGRT)”是指利用图像引导技术实现精确引导患者摆位的一种放射治疗技术。“断层放疗”是指治疗头架每次旋转完成肿瘤一个断面的治疗或治疗床连续步进与治疗头连续旋转治疗的一种放射治疗技术。“调强放射治疗(IMRT)”是对射线通量和射野大小进行强度调制的一种放射治疗技术，包括后来发展的容积调强(IMAT、VMAT、ARC)技术。为了方便起见，除非另有指出，否则本文术语“放射治疗”包含上述放射治疗技术。

螺旋断层放疗设备，以中核安科瑞的TOMOTHERAPY为代表。治疗床携带患者连续前进，加速器在环形机架上连续旋转，实施螺旋断层放疗。步进断层放疗，以美国孔雀刀系统为代表。机架旋转一周完成一个断层的放疗，治疗床前进一定距离，机架再旋转一周，完成一个断层的放疗，重复上述过程，完成所有断层的放疗。

图像引导放射治疗(IGRT)系统包括基于C形臂、环形机架、机械臂等方式的系统。C形臂系统是指辐射源安装在一个悬臂的结构上，围绕等中心旋转，如美国瓦里安、瑞典医科达、德国西门子、山东新华等厂商广泛应用。环形机架系统，是指辐射源安装在环形的机架上，环形机架绕中心旋转，如美国安科瑞的TOMO、广东中能加速器、三菱的VERO、美国VIEWRAY等公司产品。机械臂系统是指利用机械臂携带加速器，机械臂有6个或更多自由度，节点式照射，如美国安科瑞公司的射波刀。

关于每个放射治疗系统中的影像系统，是指用于治疗前和治疗中成像的系统，主要用于治疗前摆位、治疗中位置检测、引导追踪靶区，有千伏级X线、兆伏级X射线、核磁影像、PET等。多模态成像，是指利用交叉成像、CBCT等多种模式进行成像，为放射治疗提供2维(2D)、3维(3D)、4维(4D)图像引导、实时追踪以及在线自适应放疗等。通过放疗设备自身的成像系统对患者进行治疗前或治疗中的成像，把患者摆放的正确位置。这种装置包括单平面成像(DRR)、交叉成像系统(2套影像装置成一定角度放置，2组DRR)和锥形束容积成像(CBCT)，单个影像装置可以在某个角度成像，形成单平面2D成像，也可以围绕患者旋转产生3D的CBCT影像。交叉成像系统具有两套成像装置，既可以单平面成像，也可以双平面交叉立体成像，也可以旋转CBCT影像。

辐射源是指产生射线的装置，如：加速器产生的X射线、电子线、质子束、重离子束，放射源产生的伽马射线、中子线。加速器放疗系统使用医用加速器产生X射线、电子线，包括常规加速器、射波刀、X刀等。伽马刀和钴-60放疗机，是利用钴-60衰变产生伽马射线作为辐射源的装置。质子和重离子治疗设备是利用回旋加速器、同步加速器等装置产生质子、重离子的设备。

放射治疗的总体目标：1.将高度适形的剂量分布照射到肿瘤区或靶区，肿瘤获得足够的剂量；2.正常组织受到很低的剂量，受到很好的保护；3.影像精确引导摆位，肿瘤的精确追踪；4.动态肿瘤能够精确照射，具有良好的呼吸运动管理能力。

但现有技术仍存在部分问题，比如：治疗时需要治疗床移动患者，会因患者的移动带来器官位置的变化，带来更大的误差，同时也会造成患者的不适，每次旋转，照射的断面较窄，效率低，由于治疗头是固定到机架上，不能调整治疗头角度，无法实现非共面的断层放疗，机架旋转一周完成一个断层的放疗，治疗床前进一定距离，机架再旋转一周，完成一个断层的放疗，重复上述过程，完成所有断层的放疗，每次旋转只能照射很窄的区域，效率低，治疗完一个靶区，需要床的多次运动，会大大增加照射误差，因此，本实用新型提供一种利用多自由度机械臂实施断层放射治疗设备，以解决上述提出的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用多自由度机械臂实施断层放射治疗设备，以解决上述背景技术中提出的治疗时需要治疗床移动患者，会因患者的移动带来器官位置的变化，带来更大的误差，同时也会造成患者的不适，每次旋转，照射的断面较窄，效率低，由于治疗头是固定到机架上，不能调整治疗头角度，无法实现非共面的断层放疗，机架旋转一周完成一个断层的放疗，治疗床前进一定距离，机架再旋转一周，完成一个断层的放疗，重复上述过程，完成所有断层的放疗，每次旋转只能照射很窄的区域，效率低，治疗完一个靶区，需要床的多次运动，会大大增加照射误差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种利用多自由度机械臂实施断层放射治疗设备，包括：

支撑板，其上端安装有加强肋板，且加强肋板的内侧固定有支撑架，所述支撑架的左侧固定有限位环，且支撑架的内侧安装有定位环，所述定位环的内侧安装有衔接轮，且衔接轮的下侧设置有主动轮；

安装板，其安装于衔接轮的左端，且安装板的上端左侧安装有多角度调节底座，所述多角度调节底座的左侧安装有加速器，且加速器的下端安装有准直器；

治疗床，其设置于准直器的下侧。

优选的，所述多角度调节底座包括固定板、电动伸缩杆、plc控制机构和衔接板；

固定板，其通过螺栓安装于安装板的左侧；

电动伸缩杆，其安装于固定板的左侧；

plc控制机构，其设置于电动伸缩杆的内侧并安装于固定板左侧；

衔接板，其安装于电动伸缩杆的左端。

优选的，所述电动伸缩杆关于衔接板的中心等角度设置有3组，且电动伸缩杆与固定板和衔接板均构成转动连接。

优选的，所述定位环通过焊接与支撑架构成一体化结构，且定位环与衔接轮为卡合式转动连接。

优选的，所述衔接轮与主动轮为啮合连接，且衔接轮通过焊接与安装板构成一体化结构。

优选的，所述加强肋板在支撑架的下端呈等间距设置以增加支撑架与支撑板之间的连接稳定性。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该利用多自由度机械臂实施断层放射治疗设备，能够每移动一个距离，机架旋转照射一周，实现断层放疗，且能够调节加速器的平移和角度，再与治疗床的运动相结合，可以实现从头到脚超大范围的断层放疗；

1、通过电动伸缩杆关于衔接板的中心等角度设置有3组和电动伸缩杆与固定板和衔接板均构成转动连接，使得安装于衔接板左侧的加速器能够进行平移或角度调节，再与治疗床的运动相结合，可以实现从头到脚超大范围的断层放疗；

2、通过衔接轮与主动轮为啮合连接和衔接轮通过焊接与安装板构成一体化结构，使得安装板能够带动加速器进行旋转，从而使治疗床每移动一个距离，机架旋转照射一周，实现断层放疗；

3、通过定位环通过焊接与支撑架构成一体化结构和定位环与衔接轮为卡合式转动连接，使得衔接轮在转动过程中具有一定的限位，避免衔接轮在转动时可能出现移动而影响治疗效果。

附图说明

图1为本实用新型正视剖面结构示意图；

图2为本实用新型电动伸缩杆与固定板连接侧视结构示意图；

图3为本实用新型主动轮与衔接轮连接侧视结构示意图；

图4为本实用新型图1中A处放大结构示意图；

图5为本实用新型多角度调节底座与安装板连接侧视结构示意图。

图中：1、支撑板；2、加强肋板；3、支撑架；4、限位环；5、定位环；6、安装板；7、衔接轮；8、主动轮；9、多角度调节底座；901、固定板；902、电动伸缩杆；903、plc控制机构；904、衔接板；10、加速器；11、准直器；12、治疗床。

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做出创造性劳动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。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种利用多自由度机械臂实施断层放射治疗设备，包括支撑板1上端安装有加强肋板2，且加强肋板2的内侧固定有支撑架3，支撑架3的左侧固定有限位环4，且支撑架3的内侧安装有定位环5，定位环5的内侧安装有衔接轮7，且衔接轮7的下侧设置有主动轮8，安装板6安装于衔接轮7的左端，且安装板6的上端左侧安装有多角度调节底座9，多角度调节底座9包括固定板901、电动伸缩杆902、plc控制机构903和衔接板904，固定板901通过螺栓安装于安装板6的左侧，电动伸缩杆902安装于固定板901的左侧，plc控制机构903设置于电动伸缩杆902的内侧并安装于固定板901左侧，衔接板904安装于电动伸缩杆902的左端，多角度调节底座9的左侧安装有加速器10，且加速器10的下端安装有准直器11，治疗床12设置于准直器11的下侧；

在使用该装置时，具体如图1、图2和图5中，将患者置于治疗床12上侧，随后通过plc控制机构903分别控制电动伸缩杆902单体的伸出量，通过电动伸缩杆902关于衔接板904的中心等角度设置有3组和电动伸缩杆902与固定板901和衔接板904均构成转动连接，从而调节衔接板904的角度，使衔接板904左侧安装的加速器10能够带动准直器11进行角度调节，再与治疗床12的运动相结合，可以实现从头到脚超大范围的断层放疗，且如图3和图4中，启动主动轮8左端安装的电机，使主动轮8转动，通过衔接轮7与主动轮8为啮合连接和衔接轮7通过焊接与安装板6构成一体化结构，使主动轮8带动衔接轮7进行转动，使得安装板6能够带动加速器10进行整体转动，从而使治疗床12每移动一个距离，准直器11旋转照射一周，实现断层放疗。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种利用多自由度机械臂实施断层放射治疗设备，其特征在于，包括：

支撑板，其上端安装有加强肋板，且加强肋板的内侧固定有支撑架，所述支撑架的左侧固定有限位环，且支撑架的内侧安装有定位环，所述定位环的内侧安装有衔接轮，且衔接轮的下侧设置有主动轮；

安装板，其安装于衔接轮的左端，且安装板的上端左侧安装有多角度调节底座，所述多角度调节底座的左侧安装有加速器，且加速器的下端安装有准直器；

治疗床，其设置于准直器的下侧。

2.根据权利要求1所述的一种利用多自由度机械臂实施断层放射治疗设备，其特征在于：所述多角度调节底座包括固定板、电动伸缩杆、plc控制机构和衔接板；

固定板，其通过螺栓安装于安装板的左侧；

电动伸缩杆，其安装于固定板的左侧；

plc控制机构，其设置于电动伸缩杆的内侧并安装于固定板左侧；

衔接板，其安装于电动伸缩杆的左端。

3.根据权利要求2所述的一种利用多自由度机械臂实施断层放射治疗设备，其特征在于：所述电动伸缩杆关于衔接板的中心等角度设置有3组，且电动伸缩杆与固定板和衔接板均构成转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种利用多自由度机械臂实施断层放射治疗设备，其特征在于：所述定位环通过焊接与支撑架构成一体化结构，且定位环与衔接轮为卡合式转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种利用多自由度机械臂实施断层放射治疗设备，其特征在于：所述衔接轮与主动轮为啮合连接，且衔接轮通过焊接与安装板构成一体化结构。

6.根据权利要求1所述的一种利用多自由度机械臂实施断层放射治疗设备，其特征在于：所述加强肋板在支撑架的下端呈等间距设置以增加支撑架与支撑板之间的连接稳定性。

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