一种用于核磁引导加速器系统的三维悬浮式患者支撑装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于放疗与核磁影像设备技术领域，具体涉及一种用于核磁引导加速器系统的三维悬浮式患者支撑装置，该装置包括X轴驱动组件100、Y轴驱动组件200、Z轴驱动组件300、气浮支撑组件400、床面板组件500、治疗床底座600、移动底座a700、移动底座b800、气浮底座900。X轴驱动组件100安装在治疗床底座600上，Z轴驱动组件300固定于移动底座a700上，Y轴驱动组件200固定于移动底座b800上；气浮支撑组件400由气浮底座900支撑，床面板组件500一端安装在移动底座b800上，另一端安装在气浮支撑组件400上。本发明专利技术实现大运动范围，且仅用一套驱动系统和控制系统，具备较高的同步响应速度，可在高磁场环境下应用的三维运动治疗床。场环境下应用的三维运动治疗床。场环境下应用的三维运动治疗床。

【技术实现步骤摘要】
一种用于核磁引导加速器系统的三维悬浮式患者支撑装置


[0001]本专利技术属于放疗与核磁影像设备
，具体涉及一种用于核磁引导加速器系统的三维悬浮式患者支撑装置。

技术介绍

[0002]核磁引导加速器是一种将磁共振影像引导加载到放射治疗系统的大型医疗设备。市场主流的核磁引导加速器其特点是加速器束流轴线与磁共振磁体轴线相互垂直。该系统中应用的患者支撑装置需要兼容传统的X射线放疗应用环境，以及强磁场应用环境。目前市场上的核磁加速器治疗床都是基于磁共振影像设备设计制造，只能升降(Z向)和沿着设备孔轴向运动(Y向)，并且在设备治疗孔中只能一维移动，但当患者出现肿瘤偏移时或肿瘤位于体侧偏野位置时，只能通过改变治疗计划来实现，如此，患者治疗时间至少需延长20～30分钟，极大增加患者痛苦和幽闭感受(一般核磁孔径仅有65mm)，而对于改变治疗计划仍然无法解决的靶区偏移，则核磁加速器就不能应用，需要更换至传统加速器进行治疗，极大削弱核磁加速器的应用场景。
[0003]目前，现有技术中仅有一款在低磁场0.35T环境下运行的小行程三维治疗床(X方向移动仅有
±
7mm)，并且每个运动轴(X轴、Y轴、Z轴)都需要两套驱动系统和控制系统同步驱动才能带动患者做摆位修正，调整范围小，操作使用不方便。
[0004]因此需要提供一种用于核磁引导加速器系统的三维悬浮式患者支撑装置，以解决现有技术存在的不足。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种用于核磁引导加速器系统的三维悬浮式患者支撑装置，实现大运动范围，且仅用一套(X轴、Y轴)驱动系统和控制系统，具备较高的同步响应速度，可在高磁场环境下应用(不小于1.5T)的三维运动治疗床。
[0006]实现本专利技术目的的技术方案：
[0007]一种用于核磁引导加速器系统的三维悬浮式患者支撑装置，该装置包括X轴驱动组件、Y轴驱动组件、Z轴驱动组件、气浮支撑组件、床面板组件、治疗床底座、移动底座a、移动底座b、气浮底座；
[0008]其中，治疗床底座、移动底座a、移动底座b从下往上依次连接；X轴驱动组件安装在治疗床底座上，Z轴驱动组件固定于移动底座a上，Y轴驱动组件固定于移动底座b上；气浮支撑组件由气浮底座支撑，床面板组件一端安装在移动底座b上，另一端安装在气浮支撑组件上。
[0009]所述的X轴驱动组件包括驱动组件X、制动器X、传动组件X和导轨a，其中制动器X安装在驱动组件X输出轴的末端并与驱动组件X串联连接，驱动组件X末端的传动轴通过同步带与传动组件X连接，使得驱动组件X与传动组件X的运动轴线平行，传动组件X和导轨a中的丝杆支撑座和导轨座安装于治疗床底座上，驱动组件X和导轨a中与丝杆啮合的传动丝母和
导轨滑块安装于移动底座a上。
[0010]所述的当驱动组件X中的丝杆旋转时，带动移动底座a做X轴方向的运动。
[0011]所述的传动组件X由丝杆丝母或齿轮齿条组成，其中丝杆或齿轮为主运动部件，丝母或齿条为被动运动部件，传动组件X中的丝母或齿条固定于移动底座a上，移动底座a由导轨a支撑并限制在X轴方向运动。
[0012]所述的Z轴驱动组件包括驱动组件Z、制动器Z、传动组件Z和导轨b，制动器Z连接在驱动组件Z输出轴的末端并与驱动组件Z串联，驱动组件Z末端的输出轴与传动组件Z通过涡轮蜗杆减速器垂直连接，将输出轴方向转为Z方向，驱动组件Z、制动器Z、传动组件Z和导轨b中的电机座、减速机座和丝杆支撑座安装于移动底座a上，驱动组件Z、制动器Z、传动组件Z以及导轨b中的传动丝母和导轨滑块安装于移动底座b上。
[0013]所述的移动底座b由导轨b支撑，当驱动组件Z中的丝杆旋转时，带动移动底座b做Z轴方向的运动。
[0014]所述的传动组件Z由丝杆丝母或齿轮齿条组成，其中丝杆或齿轮为主运动部件，丝母和齿条为被动运动部件。
[0015]所述的Y轴驱动组件由驱动组件Y、制动器Y、传动组件Z、导向滚轮a和导向滚轮b构成，驱动组件Y与制动器Y串联连接并固定于移动底座b上，驱动组件Y通过同步带连接传动组件Z中的驱动齿轮，传动组件Z中的驱动齿轮与齿条啮合，齿条固定在床面板组件上；导向滚轮a和导向滚轮b固定在移动底座b上，分别从X方向和Z方向约束床面板组件沿着Y方向直线运动。
[0016]所述的当Y轴驱动组件中同步带轮带动齿轮旋转时，配合的齿条做直线移动，带动床面板组件做Y方向的运动。
[0017]所述的气浮支撑组件由气浮垫、气浮立柱、升降立柱、床面板接口、复位机械接口和万向滚动轴承组成；气浮垫与气浮立柱通过万向球关节藕接，气浮立柱套在升降立柱内，且气浮立柱内置的传动结构推动升降立柱做升降运动，床面板接口和万向滚动轴承固定安装于升降立柱上部，床面板接口和万向滚动轴承上部安装床面板组件，复位机械接口安装在升降立柱的内侧面，气浮垫坐落于气浮底座上。
[0018]所述的床面板组件由导向滚轮a和导向滚轮b约束其在Y轴方向运动。
[0019]所述的当气浮垫未通气体时，气浮垫与气浮底座保持静止；当通入压缩空气后，气浮垫与气浮底座之间形成一层气膜，整个气浮支撑组件会被浮起，且具有极低的摩擦力，摩擦因子为0.0005。
[0020]所述的床面板接口用于对接床面板组件和气浮支撑组件，且限制床面板组件做X、Y、Z轴方向移动时，不会引起脱落。
[0021]所述的复位机械接口用于气浮支撑组件和主设备定位，确保每次设备运行完毕时，气浮支撑组件都能回到初始位置。
[0022]所述的万向滚动轴承是由万向轴承等滚动体构成的XY平面，当床面板组件对接导入时，减少滚动摩擦力；此外，当负载较轻时，床面板组件做X轴方向移动时，气浮支撑组件不用浮起，床面板组件直接搭接在万向滚动轴承构成的平面上，此时床面板组件不与床面板接口连接便能够做X轴方向和Y轴方向的跟随运动。
[0023]本专利技术的有益技术效果在于：
[0024](1)本专利技术支持病人在设备孔中进行3个维度的位置调整，可通过移动治疗床满足靶区位置偏移修正，极大缩短病人在设备上停留时间，减轻患者痛苦；
[0025](2)本专利技术通过结构设计以及陶瓷滚珠轴承的设计，使得本专利技术可应用到高磁场强的核磁引导加速器系统，增加产品适用性；
[0026](3)本专利技术仅通过一组X、Y的驱动和控制结构，气浮支撑结构，实现同步的跟随运动，缩减成本和控制难度，以及对磁场环境的相互影响；
[0027](4)本专利技术结构简洁，可靠性高，成本极低。
附图说明
[0028]图1是本专利技术所提供的一种用于核磁引导加速器系统的三维悬浮式患者支撑装置示意图；
[0029]图2是本专利技术所提供的一种用于核磁引导加速器系统的三维悬浮式患者支撑装置X轴驱动组件放大图；
[0030]图3是本专利技术所提供的一种用于核磁引导加速器系统的三维悬浮式患者支撑装置Y轴驱动组件放大图；
[0031]图4是本专利技术所提供的一种用于核磁引导加速器系统的三维悬浮式患者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于核磁引导加速器系统的三维悬浮式患者支撑装置，其特征在于：该装置包括X轴驱动组件(100)、Y轴驱动组件(200)、Z轴驱动组件(300)、气浮支撑组件(400)、床面板组件(500)、治疗床底座(600)、移动底座a(700)、移动底座b(800)、气浮底座(900)；其中，治疗床底座(600)、移动底座a(700)、移动底座b(800)从下往上依次连接；X轴驱动组件(100)安装在治疗床底座(600)上，Z轴驱动组件(300)固定于移动底座a(700)上，Y轴驱动组件(200)固定于移动底座b(800)上；气浮支撑组件(400)由气浮底座(900)支撑，床面板组件(500)一端安装在移动底座b(800)上，另一端安装在气浮支撑组件(400)上。2.根据权利要求1所述的一种用于核磁引导加速器系统的三维悬浮式患者支撑装置，其特征在于：所述的X轴驱动组件(100)包括驱动组件X(101)、制动器X(102)、传动组件X(103)和导轨a(104)，其中制动器X(102)安装在驱动组件X(101)输出轴的末端并与驱动组件X(101)串联连接，驱动组件X(101)末端的传动轴通过同步带与传动组件X(103)连接，使得驱动组件X(101)与传动组件X(103)的运动轴线平行，传动组件X(103)和导轨a(104)中的丝杆支撑座和导轨座安装于治疗床底座(600)上，驱动组件X(101)和导轨a(104)中与丝杆啮合的传动丝母和导轨滑块安装于移动底座a(700)上。3.根据权利要求2所述的一种用于核磁引导加速器系统的三维悬浮式患者支撑装置，其特征在于：所述的当驱动组件X(101)中的丝杆旋转时，带动移动底座a(700)做X轴方向的运动。4.根据权利要求3所述的一种用于核磁引导加速器系统的三维悬浮式患者支撑装置，其特征在于：所述的传动组件X(103)由丝杆丝母或齿轮齿条组成，其中丝杆或齿轮为主运动部件，丝母或齿条为被动运动部件，传动组件X(103)中的丝母或齿条固定于移动底座a(700)上，移动底座a(700)由导轨a(104)支撑并限制在X轴方向运动。5.根据权利要求4所述的一种用于核磁引导加速器系统的三维悬浮式患者支撑装置，其特征在于：所述的Z轴驱动组件(300)包括驱动组件Z(301)、制动器Z(302)、传动组件Z(303)和导轨b(304)，制动器Z(302)连接在驱动组件Z(301)输出轴的末端并与驱动组件Z(301)串联，驱动组件Z(301)末端的输出轴与传动组件Z(303)通过涡轮蜗杆减速器垂直连接，将输出轴方向转为Z方向，驱动组件Z(301)、制动器Z(302)、传动组件Z(303)和导轨b(304)中的电机座、减速机座和丝杆支撑座安装于移动底座a(700)上，驱动组件Z(301)、制动器Z(302)、传动组件Z(303)以及导轨b(304)中的传动丝母和导轨滑块安装于移动底座b(800)上。6.根据权利要求5所述的一种用于核磁引导加速器系统的三维悬浮式患者支撑装置，其特征在于：所述的移动底座b(800)由导轨b(304)支撑，当驱动组件Z(301)中的丝杆旋转时，带动移动底座b(800)做Z轴方向的运动。7.根据权利要求6所述的一种用于核磁引导加速器系统的三维悬浮式患者支撑装置，其特征在于：所述的传动组件Z(303)由丝杆丝母或齿轮齿条组成，其中丝杆或齿轮为主运动部件，丝母和齿条为被动运动部件。8.根据权利要求7所述的一种用...

【专利技术属性】
技术研发人员：李君峰，刘仁庆，张文山，
申请(专利权)人：中核粒子医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：