一种MRIgRT用自动扫描水模体三维运动平台及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种MRIgRT用自动扫描水模体三维运动平台及其应用，用于MRIgRT射线束在水中的吸收剂量分布数值，属于医疗器械技术领域。其中，自动扫描水模体三维运动平台包括：水箱；三维运动轨道，三维运动轨道包括垂直设置的A轨道、B轨道和C轨道；所述A轨道固定于所述水箱的顶部；所述A轨道和B轨道之间移动连接；所述B轨道和C轨道之间移动连接；超声电机，超声电机用于驱动三维运动轨道的运动；托架，托架可移动设于C轨道导轨上；托架两端设置有探测器支架；探测器支架的个数≥2；托架在水箱内三维运动；自动扫描水模体三维运动平台的材质为非铁磁性材质。为非铁磁性材质。为非铁磁性材质。

【技术实现步骤摘要】
一种MRIgRT用自动扫描水模体三维运动平台及其应用


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，尤其是涉及一种MRIgRT用自动扫描水模体三维运动平台及其应用。

技术介绍

[0002]自动扫描水模体三维运动平台主要用于测量加速器射线在水不同深度的相对剂量分布数值，同时快速自动算出剂量曲线的半高宽、半影、对称性、平坦度、最大剂量点深度等参数。由于所测射线数据被视为加速器束流性能的参考并最终提供治疗计划的剂量验证，因此对于收集到的数据质量要求应是最高的，以避免因剂量验证错误引起的计划误差而带来治疗病人错误。
[0003]磁共振引导放疗(MRIgRT)可实现每天在线勾画靶区并调整放疗计划，使自适应放疗形成一个完整的闭环，实现了真正意义的“精确放疗”。MRIgRT加速器和常规放疗加速器的区别在于：强磁场一直存在；机头内置(可操作空间受限)，孔径尺寸限制；机头内无光射野、前指针(射线方向)；只有矢向激光灯，无横向激光灯；因此应用于常规放疗的自动扫描水模体三维运动平台不能直接应用于MRIgRT剂量参数的测试。
[0004]为匹配MRIgRT，设计一种MRIgRT用自动扫描水模体三维运动平台非常重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种MRIgRT用自动扫描水模体三维运动平台，可达到收束体积、在磁场条件下工作的效果，最终使其可应用于MRIgRT中射线在水中的剂量分布参数的确定中。
[0006]本专利技术还提供了上述MRIgRT用自动扫描水模体三维运动平台的应用。
[0007]根据本专利技术第一方面的实施例，提供了一种MRIgRT用自动扫描水模体三维运动平台，所述自动扫描水模体三维运动平台包括：
[0008]水箱；
[0009]三维运动轨道，所述三维运动轨道包括垂直设置的A轨道、B轨道和C轨道；所述A轨道固定于所述水箱的顶部；所述A轨道和B轨道之间移动连接；所述B轨道和C轨道之间移动连接；
[0010]超声电机，所述超声电机用于驱动所述三维运动轨道的运动；
[0011]托架，所述托架可移动设于所述C轨道上；所述托架上间隔设置有探测器支架；所述探测器支架的个数≥2；所述托架在所述水箱内三维运动；
[0012]所述自动扫描水模体三维运动平台的材质为非铁磁性材质。
[0013]根据本专利技术实施例的MRIgRT用自动扫描水模体三维运动平台，至少具有如下有益效果：
[0014](1)应用于常规放疗的自动扫描水模体三维运动平台中，不需要在磁场环境中工作，因此其对材质的要求较低，只要能满足对应的刚性等机械性能即可，电机的选择也只需
要满足三维运动的精度即可。
[0015]但是MRIgRT中，磁场一直存在，铁磁性材质，和传统步进电机在磁场中会有安全隐患。本专利技术选用的超声电机是一种无磁电机，且其他材质也是非铁磁性物质，因此本专利技术提供自动扫描水模体三维运动平台可在MRIgRT中安全使用。
[0016](2)普通放疗的空间环境是开放式的，因此常规水箱体尺寸较大，探测器扫描运动的范围也比较大。
[0017]受限于MRIgRT设备孔径尺寸和操作空间，水箱体尺寸和几何结构设计区别于常规水箱，使其更适合MRIgRT设备。那么，也由于水箱体尺寸和几何结构限制，为了满足临床上对更深PDD(百分深度剂量)曲线及更大Profile(横向剂量)的测量需求，将探测器支架设计成双探测器模式，将两个探测器测量范围拼接整合后可以覆盖整个侧向射野。
[0018]也就是说，本专利技术通过MRIgRT用自动扫描水模体三维运动平台的结构设计，使收束其外形尺寸成为可能，进而使其能与MRIgRT的工作空间尺寸进行匹配。
[0019](3)本专利技术采用的三维运动轨道，使托架可进行三维运动，从而可在各个所需位置进行探测，得到所需测量数据，使得测量结果更加精准有效。
[0020]根据本专利技术的一些实施例，所述MRIgRT用自动扫描水模体三维运动平台可在强度为0～3T的磁场环境中正常工作。例如可以在强度为1.5～3T的磁场环境中正常工作。
[0021]根据本专利技术的一些实施例，所述MRIgRT用自动扫描水模体三维运动平台可在强度梯度≥2.5T/m的磁场环境中正常工作。
[0022]所述MRIgRT用自动扫描水模体三维运动平台可以和对应的磁场兼容的原因之一是：电机种类的选择和部件材质的选择。
[0023]根据本专利技术的一些实施例，所述MRIgRT用自动扫描水模体三维运动平台的适用测量深度可达30cm，例如具体可以是0～20cm、或20～30cm。
[0024]根据本专利技术的一些实施例，所述MRIgRT用自动扫描水模体三维运动平台的适用射野范围可达57cm
×
22cm，例如可以是15cm
×
15cm及以上的射野。
[0025]根据本专利技术的一些实施例，所述水箱的箱壁材质为有机玻璃(PMMA)。
[0026]根据本专利技术的一些实施例，所述水箱的箱壁的厚度为15～20mm。
[0027]根据本专利技术的一些实施例，所述水箱的内部尺寸为(540～600)mm
×
510mm
×
(240～340)mm(A轨道方向
×
C轨道方向
×
B轨道方向)。由此上述内部尺寸的各个方向添加所述水箱箱壁的厚度，即得所述水箱的外部尺寸。
[0028]根据本专利技术的一些实施例，所述水箱顶部敞口。
[0029]根据本专利技术的一些实施例，所述水箱的侧壁上设有射线入射窗口。所述射线入射薄窗包括射线水平入射薄窗，即射束沿水平方向入射的窗口。
[0030]根据本专利技术的一些实施例，所述射线入射薄窗的材质和所述侧壁一致。
[0031]根据本专利技术的一些实施例，所述射线入射薄窗的厚度≤3mm。由此相当于在所述水箱的侧壁的局部区域进行冼薄，以满足获得PDD曲线侧向电子平衡的测量条件。
[0032]根据本专利技术的一些实施例，所述射线入射薄窗的面积为(150～200)mm
×
200mm。
[0033]根据本专利技术的一些实施例，所述水箱上射线入射薄窗的个数为两个。
[0034]根据本专利技术的一些实施例，所述射线入射薄窗分别设于相对平行的两个侧壁上。
[0035]根据本专利技术的一些实施例，所述射线入射薄窗的中心点重合。
[0036]根据本专利技术的一些实施例，所述射线入射薄窗所在侧壁和所述C轨道平行。
[0037]根据本专利技术的一些实施例，所述水箱还包括设于所述水箱的侧壁上的把手。
[0038]根据本专利技术的一些实施例，所述把手的材质为6061型铝合金和尼龙66(PA66)中的至少一种。
[0039]根据本专利技术的一些实施例，所述把手的个数至少为两个，且分别设于所述水箱相对平行的两个侧面上。由此方便所述水箱的搬动、转移。
[0040]进一步的，所述把手本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MRIgRT用自动扫描水模体三维运动平台，其特征在于，所述自动扫描水模体三维运动平台包括：水箱(100)；三维运动轨道(200)，所述三维运动轨道(200)包括垂直设置的A轨道(210)、B轨道(220)和C轨道(230)；所述A轨道(210)固定于所述水箱(100)的顶部；所述A轨道(210)和B轨道(220)之间移动连接；所述B轨道(220)和C轨道(230)之间移动连接；超声电机(300)，所述超声电机(300)用于驱动所述三维运动轨道(200)的运动；托架(400)，所述托架(400)可移动设于所述C轨道(230)上；所述托架(400)上间隔设置有探测器支架(410)；所述探测器支架(410)的个数≥2；所述托架(400)在所述水箱(100)内三维运动；所述自动扫描水模体三维运动平台的材质为非铁磁性材质。2.根据权利要求1所述的自动扫描水模体三维运动平台，其特征在于，所述水箱(100)的侧壁上设有射线入射薄窗(110)。3.根据权利要求1或2所述的自动扫描水模体三维运动平台，其特征在于，所述托架(400)的材质包括铝、铝合金、钛和钛合金中的至少一种；优选地，所述托架(400)还包括传感器支...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐雅平，王坤，张健，王志鹏，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：