一种六自由度放射治疗床制造技术

本实用新型专利技术公开了一种六自由度放射治疗床，包括底板、治疗床床体、传动装置和控制装置，治疗床床体包括中板和与中板连接的上板，传动装置包括用于带动治疗床床体实现五自由度运动的五自由度传动机构和用于带动治疗床床体绕着Z轴方向转动的Z向转动传动机构，五自由度传动机构设置在中板与上板之间，Z向转动传动机构设置在底板与中板之间；五自由度传动机构包括第一升降机、第二升降机、第三升降机和第四升降机。本实用新型专利技术能够实现治疗床床体在六个自由度方向上的运动，在图像引导技术的指引下，能够完成高精度摆位，并且具有非常可靠的自动摆位纠正功能，提高了治疗床床体的运动精度。

A six freedom radiotherapy bed

【技术实现步骤摘要】
一种六自由度放射治疗床
本技术属于放射性医疗设备
，具体涉及一种六自由度放射治疗床。
技术介绍
影像引导放射治疗(IGRT)是一种四维的放射治疗技术，IGRT引导的4DCRT涉及放射治疗过程中的所有步骤，包括患者4DCT图像获取、治疗计划、摆位验证和修正、计划修改、计划给予、治疗保证等各方面。现在发展起来的实时成像系统可以克服上述缺点，可以在治疗开始前和治疗过程进行射野照片,通过影像的引导可以减少由于摆位或器官移动造成的肿瘤位置变化后带来的放疗误差。目前，影像引导放射治疗(IGRT)技术中常用的医用直线加速器配备的常规治疗床只有X、Y、Z三个方向的直线运动和治疗床整体绕等中心的旋转运动，但是，正常情况下，摆位偏差往往是六个自由度方向的，且在影像引导放射治疗(IGRT)技术中，得到的摆位验证参数也是六个自由度方向的，此时常规治疗床显然已经不能满足六个自由度方向的摆位验证参数的临床需求，因此，应该提供一种六自由度放射治疗床。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种六自由度放射治疗床，其结构简单、设计合理，本技术能够实现治疗床床体在六个自由度方向上的运动，在图像引导技术的指引下，能够完成高精度摆位，并且具有非常可靠的自动摆位纠正功能，传动稳定，提高了治疗床床体的运动精度，便于推广应用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种六自由度放射治疗床，其特征在于：包括底板、设置在所述底板上方的治疗床床体、用于带动所述治疗床床体实现六自由度运动的传动装置和与所述传动装置连接的控制装置，所述治疗床床体包括中板和与所述中板连接的上板，所述传动装置包括用于带动所述治疗床床体实现五自由度运动的五自由度传动机构和用于带动所述治疗床床体绕着Z轴方向转动的Z向转动传动机构，所述五自由度传动机构设置在所述中板与所述上板之间，所述Z向转动传动机构设置在所述底板与所述中板之间；所述五自由度传动机构包括沿着Y轴方向对称布设在所述中板上的第一升降机和第二升降机，以及沿着X轴方向布设在所述中板上的第三升降机和第四升降机，所述第一升降机的顶部安装有第一升降板，所述第二升降机的顶部安装有第二升降板，所述第三升降机的顶部安装有第三升降板，所述第四升降机的顶部安装有第四升降板，所述第一升降板和所述第二升降板上均设置有与所述上板连接的第一连接机构，所述第三升降板和第四升降板上均设置有与所述上板连接的第二连接机构，所述第一连接机构包括第一活动板、通过X向滑动组件与所述第一活动板滑动配合的第一支撑板、固定安装在所述第一支撑板顶面上的第一Y向直线导轨以及与所述第一Y向直线导轨相配合的第一Y向直线滑块，所述第一Y向直线滑块固定安装有所述上板底面上，两个所述第一连接机构上均设置有X向移动机构，任意一个所述第一连接机构上设置有Y向移动机构，所述第二连接机构包括第二活动板、通过Y向滑动组件与所述第二活动板滑动配合的第二支撑板、设置在所述第二支撑板顶面上的第一X向直线导轨以及与所述第一X向直线导轨相配合的第一X向直线滑块，所述第一X向直线滑块固定安装在所述上板底面上，所述Z向转动传动机构包括与所述中板连接的主动齿轮和固定安装在所述底板上与所述主动齿轮相啮合的弧形齿条，所述底板与所述中板之间设置有圆形导向机构，所述第一升降机、所述第二升降机、所述第三升降机和所述第四升降机，以及所述Y向移动机构、所述X向移动机构和所述主动齿轮均由伺服电机驱动；所述控制装置包括计算机、与所述计算机连接的PLC模块、连接在所述PLC模块输入端的用于采集所述上板运动参数的第一采集单元和第二采集单元，以及用于采集所述中板沿着Z轴方向转动参数的绝对值编码器，所述伺服电机与所述PLC模块连接。上述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述第一升降机、第二升降机、第三升降机和第四升降机均为涡轮蜗杆升降机，所述第一升降板固定安装在第一升降机丝杆上，所述第二升降板固定安装在第二升降机丝杆上，所述第三升降板固定安装在第三升降机丝杆上，所述第四升降板固定安装在第四升降机丝杆上。上述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述第一升降板和所述第一活动板之间以及所述第二升降板和所述第一活动板之间均通过十字连接件和插销铰接，所述第二活动板与第三升降机丝杆之间以及所述第二活动板与第四升降机丝杆之间均通过调心球轴承和锁紧螺母转动连接。上述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述第一升降板与所述第一升降机之间以及所述第二升降板与所述第二升降机之间均设置有第一Z向导向杆，所述第三升降板与所述第三升降机之间以及所述第四升降板与所述第四升降机之间均设置有第二Z向导向杆。上述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述第一升降机由第一伺服电机驱动，所述第二升降机由第二伺服电机驱动，所述第三升降机由第三伺服电机驱动，所述第四升降机由第四伺服电机驱动，所述Y向移动机构由第五伺服电机驱动，位于所述第一升降机上方的所述X向移动机构由第六伺服电机驱动，位于所述第二升降机上方的所述X向移动机构由第七伺服电机驱动，所述第六伺服电机的输出轴朝向和所述第七伺服电机的输出轴朝向相反，所述主动齿轮由第八伺服电机驱动，第八伺服电机固定安装在中板上，所述第八伺服电机的输出轴上连接有减速机，所述主动齿轮固定安装在所述减速机的输出轴上，所述减速机的输出轴竖直布设。上述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述X向移动机构包括与所述第一支撑板固定连接的X向丝杆、与所述X向丝杆相配合的丝座，所述丝座固定安装在所述第一活动板上，所述第六伺服电机的输出轴与位于所述第一升降机上方的所述X向移动机构的X向丝杆固定连接，所述第七伺服电机的输出轴与位于所述第二升降机上方的所述X向移动机构的X向丝杆固定连接。上述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述Y向移动机构包括Y向滚珠丝杠和与所述Y向滚珠丝杠相配合的支座，所述支座固定安装在所述上板底面上，所述Y向滚珠丝杠的一端安装有竖向过渡板，所述竖向过渡板上安装有连接杆，所述连接杆与所述第一支撑板固定连接，所述支座与所述竖向过渡板之间设置有Y向导向杆,所述第五伺服电机与所述Y向滚珠丝杠之间通过皮带传动组件连接。上述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述圆形导向机构包括至少两个固定安装在所述底板顶面上的弧形导轨和至少两个固定安装在所述中板的底面上与所述弧形导轨相配合的弧形滑块，至少两个所述弧形导轨构成一个虚拟的圆形导轨，至少两个所述弧形滑块构成一个与所述虚拟的圆形导轨相配合的圆形滑块，所述底板顶面上的设置有用于限定所述弧形滑块沿着所述弧形导轨滑动位置的限位销。上述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述底板和所述中板之间设置有平面轴承。上述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述第一采集单元包括用于采集第一升降板与所述中板之间距离的第一激光测距仪、用于采集第二升降板与所述中板之间距离的第二激光测距仪、用于采集第三升降板与所述中板之间距离的第三激光测距仪和用于采集第四升降板与所述中板之间距离的第四激光测距仪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种六自由度放射治疗床，其特征在于：包括底板(1)、设置在所述底板(1)上方的治疗床床体、用于带动所述治疗床床体实现六自由度运动的传动装置和与所述传动装置连接的控制装置，所述治疗床床体包括中板(2)和与所述中板(2)连接的上板(3)，所述传动装置包括用于带动所述治疗床床体实现五自由度运动的五自由度传动机构和用于带动所述治疗床床体绕着Z轴方向转动的Z向转动传动机构，所述五自由度传动机构设置在所述中板(2)与所述上板(3)之间，所述Z向转动传动机构设置在所述底板(1)与所述中板(2)之间；所述五自由度传动机构包括沿着Y轴方向对称布设在所述中板(2)上的第一升降机(4-1)和第二升降机(4-2)，以及沿着X轴方向布设在所述中板(2)上的第三升降机(18-1)和第四升降机(18-2)，所述第一升降机(4-1)的顶部安装有第一升降板(5-1)，所述第二升降机(4-2)的顶部安装有第二升降板(5-2)，所述第三升降机(18-1)的顶部安装有第三升降板(19-1)，所述第四升降机(18-2)的顶部安装有第四升降板(19-2)，所述第一升降板(5-1)和所述第二升降板(5-2)上均设置有与所述上板(3)连接的第一连接机构，所述第三升降板(19-1)和第四升降板(19-2)上均设置有与所述上板(3)连接的第二连接机构，所述第一连接机构包括第一活动板(6-1)、通过X向滑动组件与所述第一活动板(6-1)滑动配合的第一支撑板(6-2)、固定安装在所述第一支撑板(6-2)顶面上的第一Y向直线导轨(8-1)以及与所述第一Y向直线导轨(8-1)相配合的第一Y向直线滑块(8-2)，所述第一Y向直线滑块(8-2)固定安装有所述上板(3)底面上，两个所述第一连接机构上均设置有X向移动机构，任意一个所述第一连接机构上设置有Y向移动机构，所述第二连接机构包括第二活动板(20-1)、通过Y向滑动组件与所述第二活动板(20-1)滑动配合的第二支撑板(20-2)、设置在所述第二支撑板(20-2)顶面上的第一X向直线导轨(21-1)以及与所述第一X向直线导轨(21-1)相配合的第一X向直线滑块(21-2)，所述第一X向直线滑块(21-2)固定安装在所述上板(3)底面上，所述Z向转动传动机构包括与所述中板(2)连接的主动齿轮(15-1)和固定安装在所述底板(1)上与所述主动齿轮(15-1)相啮合的弧形齿条(15-2)，所述底板(1)与所述中板(2)之间设置有圆形导向机构，所述第一升降机(4-1)、所述第二升降机(4-2)、所述第三升降机(18-1)和所述第四升降机(18-2)，以及所述Y向移动机构、所述X向移动机构和所述主动齿轮(15-1)均由伺服电机驱动；所述控制装置包括计算机(30)、与所述计算机(30)连接的PLC模块(26)、连接在所述PLC模块(26)输入端的用于采集所述上板(3)运动参数的第一采集单元和第二采集单元，以及用于采集所述中板(2)沿着Z轴方向转动参数的绝对值编码器(29)，所述伺服电机与所述PLC模块(26)连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种六自由度放射治疗床，其特征在于：包括底板(1)、设置在所述底板(1)上方的治疗床床体、用于带动所述治疗床床体实现六自由度运动的传动装置和与所述传动装置连接的控制装置，所述治疗床床体包括中板(2)和与所述中板(2)连接的上板(3)，所述传动装置包括用于带动所述治疗床床体实现五自由度运动的五自由度传动机构和用于带动所述治疗床床体绕着Z轴方向转动的Z向转动传动机构，所述五自由度传动机构设置在所述中板(2)与所述上板(3)之间，所述Z向转动传动机构设置在所述底板(1)与所述中板(2)之间；所述五自由度传动机构包括沿着Y轴方向对称布设在所述中板(2)上的第一升降机(4-1)和第二升降机(4-2)，以及沿着X轴方向布设在所述中板(2)上的第三升降机(18-1)和第四升降机(18-2)，所述第一升降机(4-1)的顶部安装有第一升降板(5-1)，所述第二升降机(4-2)的顶部安装有第二升降板(5-2)，所述第三升降机(18-1)的顶部安装有第三升降板(19-1)，所述第四升降机(18-2)的顶部安装有第四升降板(19-2)，所述第一升降板(5-1)和所述第二升降板(5-2)上均设置有与所述上板(3)连接的第一连接机构，所述第三升降板(19-1)和第四升降板(19-2)上均设置有与所述上板(3)连接的第二连接机构，所述第一连接机构包括第一活动板(6-1)、通过X向滑动组件与所述第一活动板(6-1)滑动配合的第一支撑板(6-2)、固定安装在所述第一支撑板(6-2)顶面上的第一Y向直线导轨(8-1)以及与所述第一Y向直线导轨(8-1)相配合的第一Y向直线滑块(8-2)，所述第一Y向直线滑块(8-2)固定安装有所述上板(3)底面上，两个所述第一连接机构上均设置有X向移动机构，任意一个所述第一连接机构上设置有Y向移动机构，所述第二连接机构包括第二活动板(20-1)、通过Y向滑动组件与所述第二活动板(20-1)滑动配合的第二支撑板(20-2)、设置在所述第二支撑板(20-2)顶面上的第一X向直线导轨(21-1)以及与所述第一X向直线导轨(21-1)相配合的第一X向直线滑块(21-2)，所述第一X向直线滑块(21-2)固定安装在所述上板(3)底面上，所述Z向转动传动机构包括与所述中板(2)连接的主动齿轮(15-1)和固定安装在所述底板(1)上与所述主动齿轮(15-1)相啮合的弧形齿条(15-2)，所述底板(1)与所述中板(2)之间设置有圆形导向机构，所述第一升降机(4-1)、所述第二升降机(4-2)、所述第三升降机(18-1)和所述第四升降机(18-2)，以及所述Y向移动机构、所述X向移动机构和所述主动齿轮(15-1)均由伺服电机驱动；所述控制装置包括计算机(30)、与所述计算机(30)连接的PLC模块(26)、连接在所述PLC模块(26)输入端的用于采集所述上板(3)运动参数的第一采集单元和第二采集单元，以及用于采集所述中板(2)沿着Z轴方向转动参数的绝对值编码器(29)，所述伺服电机与所述PLC模块(26)连接。


2.按照权利要求1所述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述第一升降机(4-1)、第二升降机(4-2)、第三升降机(18-1)和第四升降机(18-2)均为涡轮蜗杆升降机，所述第一升降板(5-1)固定安装在第一升降机丝杆(4-1-1)上，所述第二升降板(5-2)固定安装在第二升降机丝杆(4-2-1)上，所述第三升降板(19-1)固定安装在第三升降机丝杆(18-1-1)上，所述第四升降板(19-2)固定安装在第四升降机丝杆(18-2-1)上。


3.按照权利要求2所述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述第一升降板(5-1)和所述第一活动板(6-1)之间以及所述第二升降板(5-2)和所述第一活动板(6-1)之间均通过十字连接件(6-3)和插销(6-4)铰接，所述第二活动板(20-1)与第三升降机丝杆(18-1-1)之间以及所述第二活动板(20-1)与第四升降机丝杆(18-2-1)之间均通过调心球轴承(20-3)和锁紧螺母(20-4)转动连接。


4.按照权利要求3所述的一种六自由度放...

【专利技术属性】
技术研发人员：李山川，郭园斌，王刚，
申请(专利权)人：陕西华明普泰医疗设备有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61