一种自动更换靶体的处理方法及换靶处理系统技术方案

本发明专利技术涉及工程设计领域，公开了一种自动更换靶体的处理方法及换靶处理系统，包括：机械臂以及与所述机械臂连接的卡爪，所述的机械臂用于抓取待更换掉的靶体；所述待更换掉的靶体的下方设置有限位箱，所述限位箱包括侧壁部以及与侧壁部相接的第一限位槽；所述侧壁部是倾斜的并具有在远离所述第一限位槽的方向上增大的水平宽度；所述第一限位槽的容积大于所述待更换掉的靶体的体积，所述靶体本体与所述第一限位槽的形状相适配。相较于现有技术，本申请避免硼中子俘获治疗过程中靶体本体掉落至卡爪无法抓取的区域，使得工作人员必须进行人工作业的情况出现，避免工作人员受到过高的剂量损伤。剂量损伤。剂量损伤。

【技术实现步骤摘要】
一种自动更换靶体的处理方法及换靶处理系统


[0001]本专利技术涉及工程设计领域，具体为一种自动更换靶体的处理方法及换靶处理系统。

技术介绍

[0002]硼中子俘获治疗（Boron neutron capture therapy，BNCT）是通过向患者体内注射
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B标记的肿瘤靶向药物（硼药），待药物在肿瘤区域内富集后，使用外部超热/热中子束对肿瘤靶区进行照射。由于
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B与超热/热中子的俘获反应截面较人体组织元素高几千倍，因此中子在患者体内穿行过程中会与肿瘤组织内浓集的硼药特异性结合发生硼中子俘获反应
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B(n,a)7Li，该反应释放出的次级粒子α粒子与7Li具有高传能线密度的特点，射程均小于1个细胞直径（α粒子约8μm，7Li约5μm），故与传统的光子放疗相比，BNCT可实现在对肿瘤细胞杀伤的同时，保护周围未摄入硼药的正常组织细胞，即使正常组织中的细胞与癌细胞的边缘有所混合，这种特性使得BNCT已经被临床评估为传统放疗治疗多种癌症的替代方案，包括脑胶质细胞瘤、黑色素瘤、风湿性关节炎和头颈癌。
[0003]相对于反应堆中子源BNCT，基于加速器中子源BNCT治疗装置更紧凑，建设周期更短，更便于在医院等地进行建设布置，一般用于加速器中子源BNCT的核反应靶材料主要有两种，锂靶和铍靶，当质子被加速器加速到一定能量后，质子会与靶材碰撞发生核反应产生中子，中子经过慢化准直后便可用于照射治疗。
[0004]对于锂靶而言，由于锂7与质子反应会生成放射性铍7，铍7经β衰变，成为第一激发态锂7后再释放γ，因此质子与锂靶反应后，靶会带有较强的放射性。对于铍靶而言，质子轰击铍9产生硼9会衰变为α粒子和氢核(或质子)，同样具有放射性，当中子源靶的使用时间越长，其放射性会在一定时间内逐渐上升，无法作为普通的固废进行处理，因此当BNCT治疗装置的中子源靶需要进行更换时，须在无人环境进行更换，这种更换靶体的环境下，一般需要机械臂或其他远程操作部件进行靶的更换以及转移，避免对人员造成过高的剂量损伤。
[0005]现有技术中，机械臂或其他远程操控设备换靶是硼中子俘获治疗里面常用的换靶手段，当机械臂进行换靶时，废弃靶体具有较强的放射性，传统的防护服也不适用目前的辐射环境，在换靶期间，由于各种突发状况，例如停电、机械手部件老化等，可能会导致机械臂上的放射性靶体脱落，由于机械臂是精准定位抓取设备，同时由于现场的放射性环境，在机械臂上安装远程视觉系统比较困难，若出现靶体脱落情况，无可避免需要进行人工作业，这样可能会给现场作业人员带来过高的剂量损伤，因此，本申请公开了一种自动更换靶体的处理方法及换靶处理系统来满足降低工作人员受到过高的剂量损伤需求。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种自动更换靶体的处理方法及换靶处理系统，具备硼中子俘获治疗过程中降低工作人员受到过高的剂量损伤的情况出现等优点，解决了硼中子俘获治疗过程中靶体脱落情况，机械臂无法抓取，需要进行人工作业造成安全
隐患等系列问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种自动更换靶体的处理方法，包括以下操作步骤：
[0008]S1、当靶体本体服役时间达到要求时，更换靶体本体。
[0009]S2、通过系统输入靶体本体和存储装置的位置，通过机械臂以及与所述机械臂连接的卡爪，将靶体本体转移至存储装置内。
[0010]S3、若靶体本体在机械臂和卡爪转移过程中发生跌落，靶体本体落入限位箱的侧壁部，并经由侧壁部滑落至第一限位槽处，所述侧壁部是倾斜的并具有在远离所述第一限位槽的方向上增大的水平宽度；或者靶体本体直接落入第一限位槽处。
[0011]S4、通过所述机械臂连接的卡爪从第一限位槽处重新抓取靶体本体。
[0012]优选地，所述的侧壁部的内壁上设置有供靶体本体滑落的滚动部件。
[0013]优选地，所述滚动部件的面积占侧壁部的内壁面积的60%以上。
[0014]一种换靶处理系统，具体应用到上述自动更换靶体的处理方法，包括：
[0015]机械臂以及与所述机械臂连接的卡爪，所述的机械臂用于抓取待更换掉的靶体；所述待更换掉的靶体的下方设置有限位箱，所述限位箱包括侧壁部以及与侧壁部相接的第一限位槽；所述侧壁部是倾斜的并具有在远离所述第一限位槽的方向上增大的水平宽度；所述第一限位槽的容积大于所述待更换掉的靶体的体积，所述靶体本体与所述第一限位槽的形状相适配。
[0016]优选地，滚动部件为滚珠，所述滚珠的面积占侧壁部的内壁面积的80%以上。
[0017]优选地，所述滚动部件为滚珠，所述滚珠采用耐辐射照射的金属材料制备获得。
[0018]优选地，所述限位箱的一端连接有限位板，所述限位箱和所述限位板上端的内壁均活动卡接有所述滚动部件。
[0019]优选地，所述机械臂的中部固定连接有移动转轴，所述移动转轴的一端固定连接有用于承接所述靶体本体的承接箱。
[0020]优选地，所述限位箱一侧设置有定位板，所述靶体本体放置在所述定位板上。
[0021]优选地，所述限位板的一侧开设有若干第二限位槽，所述限位箱的一侧固定连接有若干连接块，所述连接块上下两端开设的第三限位槽内均活动卡接有限位块，所述限位块固定连接于所述第二限位槽的内壁，所述第二限位槽与所述连接块相适配。
[0022]与现有技术相比，本专利技术提供了一种自动更换靶体的处理方法及换靶处理系统，具备以下有益效果：
[0023] 1、该自动更换靶体的处理方法及换靶处理系统，通过机械臂操作卡爪夹取靶体本体，机械臂移动时可带动移动转轴和承接箱移动，使得移动转轴和承接箱无需额外能源启动，使得承接箱可承接卡爪抓取靶体本体过程中发生意外掉落的靶体本体，避免靶体本体掉落至卡爪无法抓取的区域，使得工作人员必须进行人工作业的情况出现，避免工作人员受到过高的辐射剂量损伤。
[0024] 2、该自动更换靶体的处理方法及换靶处理系统，通过滚珠可帮助靶体本体在自身重力影响下滑动至第一限位槽内，使得靶体本体被第一限位槽限制，从而使得靶体本体的位置固定，亦装置不用通电即可使用，避免因停电等状况而无法实现靶体本体的转移，和长期辐射环境下电机损坏的情况出现，从而方便机械臂和卡爪对靶体本体的重新定位以及
抓取，使得装置可帮助机械臂在发生意外情况后靶体本体掉落后重新抓取靶体本体，避免工作人员进行人工作业，降低工作人员受到过高辐射剂量损伤的情况出现。
[0025] 3、该自动更换靶体的处理方法及换靶处理系统，通过卡爪可将靶体本体投入限位箱和限位板的内，避免在卡爪有行程轨迹下方铺设限位箱和限位板，会对机械臂原有的活动空间造成干扰或者占用的情况出现，降低应急处理装置对原有空间内装置正常使用的影响，使得原有装置可正常稳定使用。
附图说明
[0026]图1为本专利技术立体结构示意图。
[0027]图2为本专利技术限位箱和限位板的局部剖开立体结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动更换靶体的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、当靶体本体服役时间达到要求时，更换靶体本体；S2、通过系统输入靶体本体和存储装置的位置，通过机械臂以及与所述机械臂连接的卡爪，将靶体本体转移至存储装置内；S3、若靶体本体在机械臂和卡爪转移过程中发生跌落，靶体本体落入限位箱的侧壁部，并经由侧壁部滑落至第一限位槽处，所述侧壁部是倾斜的并具有在远离所述第一限位槽的方向上增大的水平宽度；或者靶体本体直接落入第一限位槽处；S4、通过所述机械臂连接的卡爪从第一限位槽处重新抓取靶体本体。2.如权利要求1所述的自动更换靶体的处理方法，其特征在于，所述侧壁部的内壁上设置有供靶体本体滑落的滚动部件。3.如权利要求2所述的自动更换靶体的处理方法，其特征在于，所述滚动部件的面积占侧壁部的内壁面积的60%以上。4.一种换靶处理系统，具体应用到如权利1
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3任意一项所述的自动更换靶体的处理方法，其特征在于，包括：机械臂以及与所述机械臂连接的卡爪，所述的机械臂用于抓取待更换掉的靶体；所述待更换掉的靶体的下方设置有限位箱，所述限位箱包括侧壁部以及与侧壁部相接的第一限位槽；所述侧壁部...

【专利技术属性】
技术研发人员：王盛，胡耀程，范晶晶，李竞伦，
申请(专利权)人：华硼中子科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：