SU284816A1

SU284816A1 - A RADIATION HEAD IS ALLOWED?! MOSHO ~ T? L'SH ':?:. D ^ y' b | -:

Info

Publication number: SU284816A1
Application number: SU1240220A
Authority: SU
Original assignee: А. Б. Литван, А. Э. АтовмьЯн, В. И. Гордон, И. А. Давыдова , Б. П. Мазанько
Priority date: 1968-05-17
Filing date: 1968-05-17
Publication date: 1973-01-08

Description

Изобретение относитс к области медицинской радиологии, .в частности к радиационным головкам аппаратов дистанционной лучевой терапии, использующим источники ионизирующих излучений высокой энергии.This invention relates to the field of medical radiology, in particular, to radiation heads of remote radiation therapy devices using high-energy ionizing radiation sources.

Широко из ест«ы радиационные головки, содержащие защитный кожух с источником ионизирующего излучени и механизмами управлени пучком излучени . Недостатком известных радиащион.ных головок вл етс то, что управле-ние пучком осуществл етс .в два этапа: включение-выключение и формирование пол облучени (диафрагмирование).Widely emitted radiation heads contain a protective casing with an ionizing radiation source and mechanisms for controlling the radiation beam. A disadvantage of the known radio heads is that the beam is controlled in two stages: on-off and formation of the irradiation field (diaphragm).

Включение-вЫКлючение пучка осуществл ет перВИЧНую коллимацию излучени . Регулировка размеров пол облучени производитс специальными диафрагмирующими устройствами , выполненными в виде подвижных блоков из защитного материала, перемещаемых с помощью отдельных средств. При этом материал защиты используетс нерационально. Так, в радиационных головках с подвижным источником излучени необходима раздельна защита -источлика и;злучен.и IB рабочем положении и в положении хранени , что ут жел ет защиту.Switching on / off the beam performs a primary collimation of the radiation. The adjustment of the dimensions of the irradiation floor is made by special diaphragm devices made in the form of movable blocks of protective material, moved by separate means. In this case, the protection material is used irrationally. Thus, in radiation heads with a movable radiation source, separate protection of the source and the injured and IB working position and in the storage position is needed, which would add protection.

В радиационных головках с неподвижным источником излучени излищ«ий расход защитного материала -вызван необходимостью перекрыти коллимирующего отверсти в рабочем положении.In radiation heads with a fixed source of radiation, the protective material consumption is caused by the need to close the collimating hole in the working position.

Увеличение веса защиты вл етс нежелательным фактором в св зи с требовани ми наибольшей подвижности радиационных головок и повышени надежности средств управлени пучком.The increase in protection weight is an undesirable factor in connection with the requirements of the greatest mobility of the radiation heads and increasing the reliability of the beam control means.

.Предлагаема радиационна головка отличаетс от известных тем, что в ней смонтировано устройство, содержащее механизмы установки элементов затвора в процессе его открывани в заранее заданное взаимное положение , определ ющее размеры и форму пучка. Така головка позвол ет совместить процессы включени и выключени и формировани пучка с переменными объемными параметрами с помощью одних и тех же защитных блоков.The proposed radiation head differs from the known ones in that it contains a device that contains mechanisms for installing the shutter elements in the process of opening it to a predetermined mutual position, determining the dimensions and shape of the beam. Such a head makes it possible to combine the processes of switching on and off and forming a beam with variable volume parameters using the same protective blocks.

Примен емые в современной дистанционной лучевой терапии источники гамма-излучени из радиоактивного кобальта-60 имеют активность .пор дка 4000- 6000 кюри и требуют защиты с кратностью ослаблени пор дка 10. Изобретение позвол ет без применени дополнительных защитных средств получать за пределами пол облучени в наименее защищенных участках ослабление пр мого лучка от 10 до 10 тогда как диафрагмы Bcejc известных гамма-аппаратоЕ Обеюпечивают ослабление пучка 1Не более, чем в 100 р.аз. Это достигаетс благодар тому, что систелируемого ограничени пучка и содержит несколько пар блоков защитного материала, расположенных один под другим по налравлению пучка излучени . Блоки перемещаютс в прорези защитного контейнера радиационной головки навстречу друг другу в одной общей плоскости.The sources of gamma radiation from radioactive cobalt-60 used in modern remote radiation therapy have an activity of about 4000-6000 curies and require protection with a reduction rate of about 10. The invention allows, without the use of additional protective equipment, to obtain beyond of the protected areas, attenuation of the direct beam from 10 to 10, whereas the Bcejc diaphragms of the known gamma-ray devices. At the same time, the attenuation of the 1He beam by more than 100 p. This is achieved due to the fact that the beam restriction is systemized and contains several pairs of blocks of protective material placed one below the other in order to emit the radiation beam. The blocks move in the slots of the protective container of the radiation head towards each other in one common plane.

Благодар тому, что поверхности блоков, формирующие пучок излучени , взаимно перпендикул рны в двух соседних парах блоков, они образуют в открытом положении отверстие пр моугольной формы, а в закрытом положении полностью перекрывают отверстие дл выхода излучени .Because the beam surfaces forming the radiation beam are mutually perpendicular in two adjacent pairs of blocks, they form a rectangular hole in the open position and completely block the hole in the closed position to emit the radiation.

Это позвол ет иметь в радиационной головке минимально возможный объем защиты при неподвижном источнике излучени , вписывающийс в сферу расчетного радиуса.This makes it possible to have in the radiation head the minimum possible amount of protection with a stationary radiation source that fits into the sphere of the calculated radius.

На фиг. 1 изображена предлагаема радиационна головка в разрезе (при сдвинутых защитных блоках); на фиг. 2 - сечение по Л-А на фиг. 1; на фиг. 3-сечение по Б-Б на фиг, 2 при выключенном источнике; на фиг. 4 -сечение по Б-Б на фиг. 2 при включенном источнике; на фиг. 5 - сечение по В-В на фиг. 1; на фиг. 6 -сечение по Г-Г на фиг. 1.FIG. 1 shows the proposed radiation head in section (with shifted protective blocks); in fig. 2 is a section along the line in FIG. one; in fig. 3-section along BB in FIG. 2, with the source turned off; in fig. 4 is a cross section along BB in FIG. 2 when the source is on; in fig. 5 is a section according to BB in FIG. one; in fig. 6 is a cross section along L-D in FIG. one.

Предлагаема радиационна головка содержит основание 1, корпус 2, защитный контейнер 3 с наход щимс в нем источником излучени 4, набор пар подвижных защитных блоков 5-6, 7-8, 9-10, 11-12, 13-14, 15-16, приводы 17-18 перемещени нар подвижных блоков, замок 19 (см. фиг. 6), определитель пол 20 с оптическим устройствам 21, имитирующим облучаемое поле. Пары блоков 15- 16, 11-12 и 7-8 имеют одинаковое направление скоса вертикальных торцовых плоскостей 22-23, 24-25, 26-27, обращенных к пучку излучени и образующих угол 45° с направлением их движени .The proposed radiation head contains a base 1, a housing 2, a protective container 3 with a radiation source 4 in it, a set of pairs of movable protective blocks 5-6, 7-8, 9-10, 11-12, 13-14, 15-16 , drives 17-18 for moving the moving units, lock 19 (see Fig. 6), determinant field 20 with optical devices 21 simulating the irradiated field. The pairs of blocks 15-16, 11-12 and 7-8 have the same bevel direction of the vertical end planes 22-23, 24-25, 26-27 facing the radiation beam and forming an angle of 45 ° with the direction of their movement.

Пары бло,ков 13-14, 9-JO т 5-6 также имеют одинаковое направление скоса торцовых плоскостей 28-2.9, 30-31, 32-33, которые расположены под углом 90° к плоскост м 22-27, образу вместе с последними отверстие дл выхода излучени , имеющее пирамидальную форму.The pairs of blocks 13-14, 9-JO and 5-6 also have the same bevel direction of the face planes 28-2.9, 30-31, 32-33, which are located at an angle of 90 ° to the planes 22-27, forming together with the last hole for the exit of radiation, having a pyramidal shape.

Блоки каждой из упом нутых пар согласованно движутс в направл ющих 34, 35 во взаимно противоположных направлени х, т. е. по направлению к главной оси пучка излучени или от нее. При этом рассто ни от каждого блока одной из пар до оси пучка сохран ютс равными между собой.The blocks of each of the said pairs move in coordination in the guides 34, 35 in mutually opposite directions, i.e., towards or away from the main beam axis. In this case, the distances from each block of one of the pairs to the beam axis are equal to each other.

Все пары блоков с одним и тем же направлением торцовых плоскостей привод тс во взаимосогласованное движение одним приводом .All pairs of blocks with the same direction of the face planes are driven into mutually coordinated motion by a single drive.

Силовой элект ромагнит привода 17 содержит корпус 36 с катушкой 37, допускающий поступательное движение в кронштейне 38, закрепленном на корпусе 2 радиационной головки .Power electromagnet drive 17 includes a housing 36 with a coil 37, allowing translational movement in the bracket 38 mounted on the housing 2 of the radiation head.

с поперечным пазом 41, куда входит палец 42 кривошипа 43, жестко закрепленного на оси 44, установленной в корпусе 2 и допускающей вращение. Ось 44 снабжена поводками 45, 46, 47, пальцы 48, 49, 50 которых вход т в поперечные пазы блоков 15, 11, 7, а также поводками 51 и 52, на которых шарпирно с помощью осей 53 и 54 установлена серьга 55, пальцы которой 56, 57, 58 вход т в поперечные пазы блоков 16, 12, 8. Серьга 55 несет на себе ролик 59, который взаимодействует с направл ющим упором 60, закрепленным на корпусе 2 головки. Якорь 39 электромагнита также снабжен плунжером 61, сжимающим объем воздуха, заключенного в корпусе 36, в конце рабо1чего хода кор , что -исключает жесткие удары.with a transverse groove 41, which includes the finger 42 of the crank 43, rigidly fixed on the axis 44, installed in the housing 2 and is rotationally rotational. Axis 44 is provided with leads 45, 46, 47, fingers 48, 49, 50 of which are inserted into transverse grooves of blocks 15, 11, 7, as well as leads 51 and 52, on which a earring 55 is mounted sharply with axes 53 and 54, fingers which 56, 57, 58 fit into the transverse grooves of the blocks 16, 12, 8. The earring 55 carries the roller 59, which interacts with the guide rest 60 fixed on the body 2 of the head. The anchor 39 of the electromagnet is also equipped with a plunger 61, which compresses the volume of air enclosed in the housing 36, at the end of the stroke of the core, which excludes hard blows.

Якорь 39 св зан с пружиной 62 обратного хода, свободным концом упирающейс в стенку кронщтейна 38.An anchor 39 is coupled to a reverse spring 62, with the free end abutting against the wall of the bracket 38.

На корпусе 36 силового электромагнита установлен толкатель 63, положение которого определено пазом 64 кулачка 65, закрепленного на оси 66, установленной в корпусе 2 головки и допускающей вращение.On the housing 36 of the power electromagnet mounted pusher 63, the position of which is determined by the groove 64 of the cam 65, mounted on the axis 66, mounted in the housing 2 of the head and allow rotation.

На оси 66 жестко закреплен кривошип 67 двойного параллелограммного механизма. Второй кривошип 68 свободно вращаетс на оси 69.On axis 66, a crank 67 of a double parallelogram mechanism is rigidly fixed. The second crank 68 rotates freely on axis 69.

Шатун 70 параллелограммного механизма, несущий на себе стержень 7} определител пол , параллелен шатуну 72 со стержнем 73, параллельным стержню .7АThe connecting rod 70 of the parallelogram mechanism, bearing on itself the rod 7} of the field, is parallel to the rod 72 with the rod 73 parallel to the rod .7А

Управл ющий обод 74, установленный корпусе 2, допускающий поворот,, сцеплен своим пазом с пальцем 75 кривошипа 67, осуществл ющего сдвигание или раздвигание стержней 71 и 73 определител пол .The control rim 74, mounted on the housing 2, is capable of turning, interlocks its finger with the finger 75 of the crank 67, pushing or pushing the rods 71 and 73 of the field.

Аналогичным образом устроен привод IS, перемещающий пары блоков 5-6, 9-W, 13- 14. Устройство дл установки стержней 76 и 77 снабжено ободом.The IS drive is similarly arranged, moving pairs of blocks 5-6, 9-W, 13-14. A device for mounting the rods 76 and 77 is provided with a rim.

Оба привода 17 и 18 св заны с одним и тем же замком 19. На коре 78 заправл ющего магнита замка 19 укреплены , два поводка, один из которых - поводок 79 - через рычаг 80 с осью вращени 81 св зан с поводком 82, установленным на оси корпуса 36 силового электромагнита и допускающим вращение.Both actuators 17 and 18 are associated with the same lock 19. On the bark 78 of the charging magnet of the lock 19, two leashes are fixed, one of which, the leash 79, is connected to the leash 82 mounted on the axis of the housing 36 of the power electromagnet and allow rotation.

Якорь 39 несет на себе кронштейн 83 с роликовым упором 84. В то же врем поводок 82 замка снабжен торцовым клином 85, который удерживает рычаг 80 под роликовым упором 84 в конце хода кор на открывание, преодолева при этом усилие пружины 62 обратного хода.The anchor 39 carries a bracket 83 with a roller stop 84. At the same time, the lock leash 82 is provided with an end wedge 85 that holds the lever 80 under the roller stop 84 at the end of the turn of the core to open, overcoming the force of the spring 62 of the reverse.

Корпус 2 радиационной головки установлен на основании 1 и может вращатьс . Он снаб: жен зубчатым ободом 86 и приводным устройством 87.The housing 2 of the radiation head is mounted on the base 1 and can be rotated. It provides women with a serrated rim 86 and drive unit 87.

Описываема радиационна .головка работает следующим образом.The described radiation head works as follows.

Дл установки пол требуемой величины при закрытом источнике излучени 4 включают источник света оптического устройстваFor setting the field of the required size with the radiation source 4 closed, the light source of the optical device is switched on.

21, имитирующего пучок ионизирующего излучени .21 simulating an ionizing radiation beam.

Регулировку размеров пол в двух взаимно перпендикул рных направлени х производ т от руки вращением управл ющих ободов 74 и 88 определител пол .The adjustment of the dimensions of the floor in two mutually perpendicular directions is carried out by hand by rotating the control rims 74 and 88 of the field determinant.

Вращение обода 74 вызывает поворот вала и кулачка 65 с пазом 64, при этом происходит смещение толкател 63 и св занного с ним корпуса 36 относительно кор 39, т. е. задаетс величина рабочего хода кор 39 при последующем включении катущки 37 силового электромагнита.The rotation of the rim 74 causes the shaft and cam 65 to rotate with a groove 64, thereby moving the pusher 63 and the housing 36 associated with it relative to the core 39, i.e., sets the magnitude of the working stroke of the 39 when the power 37 of the power electromagnet is subsequently turned on.

Вт гивание кор 39 в катушку 37 при включенном электромагните вызывает раздвигание пар блоков 7-8, 11-12, 15-16 под действием поворота св занных с ними поводков 45, 46, 47 и 51, 52, а также серьги 55.The engagement of the core 39 into the coil 37 when the electromagnet is turned on causes the pairs of blocks 7–8, 11–12, 15–16 to move apart under the action of turning the associated leads 45, 46, 47 and 51, 52, and also the earrings 55.

При этом зпом нутые блоки устанавливаютс своими вертикальными плоскост ми 26-27, 24-25, 22-23 касательно к гран м пирамиды , проход щим через край источника излучени 4, ограничива понеречное сечение пучка излучени в одном направлении в соответствии с величиной, заданной стержн ми 71 и 73 определител пол .At the same time, the fixed blocks are installed with their vertical planes 26-27, 24-25, 22-23 relative to the pyramid edges passing through the edge of the radiation source 4, limiting the beam section in one direction in accordance with the value specified by the rod mi 71 and 73 determinant sex.

Регулировку размера пол в перпендикул рном направлении производ т с помощью обода 88 определител пол таким же образом. Привод 18 раздвигает блоки 5-6, 9-10, 13- 14 аналогично выщеописанному. Вертикальные торцовые плоскости 28-29, 30-31, 32-33 блоков устанавливаютс при этом касательно к другим гран м пирамиды, проход щим через край источника излучени 4 и ограничивают поперечное сечение пучка излучени в другом направлении в соответствии с величиной , заданной стержн ми 76, 77 определител пол .The adjustment of the size of the floor in the perpendicular direction is carried out using the rim 88 of the field indicator in the same way. The actuator 18 moves the blocks 5-6, 9-10, 13-14 in the same way as described above. The vertical end planes 28-29, 30-31, 32-33 of the blocks are set with reference to other pyramid edges passing through the edge of the radiation source 4 and limit the cross section of the radiation beam in the other direction in accordance with the value specified by the rods 76 , 77 determinant of sex.

Замок 19 удерживает все блоки в раскрытом положении. Обмотка управл ющего электромагнита замка 19 включаетс в конце хода кор 39 силового электромагнита на открывание . После этого питание катушки 37 силового электромагнита выключаетс и замок 19 удерживает блоки в раскрытом положении. Дл этого корь 78 с поводком 79 удерживает рычаг 80 и св занный с ним поводок 82 в положении , при котором торцовый клин 85 находитс под роликовым упором 84. Пружина 62 обратного хода, сжата при ходе кор 39 на открывание, стремитс вернуть корь 39 в исходное положение, остава сь запертой клином 85.The lock 19 holds all the blocks in the open position. The winding of the control electromagnet of the lock 19 is switched on at the end of the stroke of the core 39 of the power electromagnet for opening. After that, the power of the coil 37 of the power electromagnet is turned off and the lock 19 holds the blocks in the open position. To do this, the measles 78 with the leash 79 holds the lever 80 and the associated leash 82 in a position in which the end wedge 85 is under the roller stop 84. The return spring 62, compressed during the opening bore 39, tries to return the measles 39 to its original position position, left locked wedge 85.

По сигналу на закрывание выключаетс питание обмотки управл ющего электромагнита замка 19, и корь 78 свободно возвращаетс в начальное положение под действием пружины 62.The closing signal turns off the power of the winding of the control electromagnet of the lock 19, and the measles 78 freely return to the initial position under the action of the spring 62.

Под действием той же 62 корь 39 силового электромагнита также отходит в левое положение, поворачива ось 44 и возвраща пары блоков 7-8, 11-12, 15-16 в сомк«утое положение.Under the action of the same 62 measles 39 of the power electromagnet also moves to the left position, turning the axis 44 and returning the pairs of blocks 7-8, 11-12, 15-16 to the second position.

В результате поворота серьги 55 с роликом 59, взаимодействующим с иаправл ющим упором 60, в конце хода на закрывание плоскость стыка блоков 15-16 переходит дальще центральной оси пучка излучени , плоскость стыка блоков 11-12 проходит через эту ось, а плоскость стыка блоков 7-8 не , доходит до оси на некоторую величину.As a result of rotation of the earring 55 with the roller 59 interacting with the control abutment 60, at the end of the stroke, the junction plane of blocks 15-16 passes to the central axis of the radiation beam, the junction plane of blocks 11-12 passes through this axis, and the junction plane of blocks 7 -8 does not reach the axis by a certain amount.

Одновременно с этим аналогичным образом сдвигают пары блоков 13-14, 9-10 и 5-6. Этим достигают полную защиту от проникновени излучени .At the same time, pairs of blocks 13-14, 9-10 and 5-6 are shifted in a similar way. This achieves complete protection against radiation penetration.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. The radiation head, made in the form of a protective casing with an ionizing radiation source and control mechanism, is characterized in that, in order to combine the on and off processes and

forming a beam with variable volume parameters by the same protective blocks; it is equipped with a mechanism for setting the shutter elements in the opening process to a predetermined mutual position, which determines the size and shape of the knob | Ka.

2. The radiation head according to claim 1, characterized in that, in order to improve the protection beyond the irradiation floor,

the weight of the protection and increase the reliability of the beam control means; the mechanism for mounting the shutter elements to a predetermined position contains several pairs of blocks of protective material, such as tungsten, arranged one below the other in the direction of the radiation beam with end surfaces at an angle of, for example, 90 ° to each to a friend in adjacent pairs of blocks; drives moving the blocks in a direction predominantly perpendicular to the beam axis; a field determiner defining the limits of block dilution; and means for controlling the drives.

3. Radiation head on PP. 1 and 2, characterized in that, in order to enhance the protection,

simplifying the construction and increasing the reliability, the said pairs of blocks of protective material are located in one common plane one above the other in the direction of the radiation beam and the blocks of each of the said

Pairs moving in a common plane, perpendicular to the radiation axis, have end surfaces facing the radiation beam at an angle to the direction of their movement.

tt2 63 63 ach 39 P 36 J6 ID 6 7th

///; /// //

lt 7t 75 67

3 5ijl y

v

Tj

W 55 FIG. 2

YY