【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核医学放射治疗，具体涉及一种用于ab-bnct的自动换靶方法。
技术介绍
1、经过长期发展，核技术在医疗领域的应用得到了长足的提升，核医学成像检查以及各种放射治疗手段已经成为现代医学不可或缺的一部分。基于小型加速器的硼中子俘获治疗(accelerator based boron neutron capture therapy(ab-bnct))是近年来针对癌症发展的一种新型治疗手段，它首先使含硼靶向药物在癌细胞内聚集，随后由加速器产生的中子与药物中的硼元素在癌细胞内发生核反应生成高能粒子，从而达到精确杀死癌细胞的目的，并且避免了正常细胞的损伤，从而达到更好的治疗效果。
2、加速器中子源是产生治疗所需中子的关键设备，它使用加速器对质子进行加速，高能质子轰击固态靶体通过核反应li(p,n)be产生治疗所需要的中子。因此，靶体是ab-bnct系统中的核心组件。在运行过程中，靶体受到质子束流的不断照射，因为溅射、升温等因素，其厚度会不断减小进而导致中子产额减少。同时，基板材料在质子辐照下内部出现微观损伤，会对材料的宏观特性，如传热性能造成影响，最终导致冷却失效破裂。所以在靶体超过使用寿命，性能产生明显下降之前，需要对其进行更换。
3、在ab-bnct中，靶体的周围布置有慢化体、束流整形装置等，狭小的空间使得难以直接对靶体进行拆卸与安装的工作；另一方面，经过高能质子长时间照射后的靶体，其感生放射性会对人体造成伤害。若采用人工换靶的方式会影响操作人员的生命健康安全。因此需要有一种自动化的无人换靶系统来满
4、为解决加速器中子源的换靶问题，人们提出了一些解决方案，如专利cn112230607提出了一种应用于bnct靶体更换的遥控维护系统及其维护工艺。该专利技术通过在治疗室内移动束流整形装置将靶体暴露，然后通过遥操作机器人直接对靶体进行拆卸，完成对报废靶体的更换。但是受到长时间质子轰击的锂靶会具有放射性，若在有人员活动的诊疗室内进行换靶则会对室内环境造成影响，对于患者的治疗是一种潜在的不利因素。并且整个换靶流程较为复杂，影响了整个换靶系统的可靠性。因此，本申请致力于设计一种避开诊疗室并且自动化程度更高的换靶方案，从而降低换靶过程中废靶带来的辐射风险。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于ab-bnct的自动换靶方法，以实现自动化程度更高、辐射风险更小的技术目的。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案如下：一种用于ab-bnct的自动换靶方法，基于中央控制器的自动化控制，至少包括以下步骤：
3、步骤10：解除靶体模块与可移动管道模块之间的连接；其中，所述靶体模块与可移动管道模块之间通过快接式法兰组件连接；
4、步骤20：操作可移动管道模块移动，让出更换靶体模块的操作空间；
5、步骤30：操作机械臂，使机械臂移动至靶体模块所在位置，并通过机械臂末端的夹具将靶体模块夹持并将其从束流整形装置中抽出；
6、步骤40：操作机械臂，将新的靶体模块放入束流整形装置中，机械臂复位；
7、步骤50：操作可移动管道模块复位，并完成可移动管道模块与靶体模块之间的连接，换靶完成。
8、一种优选的实施例，所述快接式法兰组件包括相互适配连接的第一对接法兰和第二对接法兰，所述第一对接法兰的对接面上沿圆周方向分布有若干固定销；所述第二对接法兰的对接面上设置有与所述固定销一一对应的销孔，所述销孔内设置有与所述固定销适配的弹簧卡扣，所述第二对接法兰上设置有与所述弹簧卡扣一一对应的气源接头，所述气源接头通过气路连接至气源。
9、一种优选的实施例，所述可移动管道模块包括伸缩管道，所述伸缩管道的一端与固定管道连接，另一端通过快接式法兰组件与靶体模块连接；所述伸缩管道配置有伸缩驱动机构，步骤30中，控制所述伸缩驱动机构启动，驱动伸缩管道向远离靶体模块的方向收缩；步骤70中，控制所述伸缩驱动机构启动，驱动伸缩管道向靶体模块的方向复位。
10、一种优选的实施例，所述伸缩驱动机构包括：
11、第一电机；
12、第一丝杆，与所述第一电机的输出轴联接；
13、第一丝杆螺母，与所述第一丝杆适配；
14、伸缩支架，所述伸缩管道靠近靶体模块的一端安装于所述伸缩支架上，所述第一丝杆螺母固定连接于所述伸缩支架上；
15、第一导向机构，包括固定设置的第一导轨和设置于所述伸缩支架上与所述第一导轨适配的第一导槽。
16、一种优选的实施例，所述可移动管道模块还包括横向移动管道，所述横向移动管道设置于横向移动支架上，所述横向移动支架配置有横向驱动机构，所述伸缩驱动机构设置于所述横向移动支架上。
17、一种优选的实施例，所述横向驱动机构包括：
18、第二电机；
19、第二丝杆，与所述第二电机的输出轴联接；
20、第二丝杆螺母，与所述第二丝杆适配；
21、横向移动支架，所述第二丝杆螺母固定连接于所述横向移动支架上；
22、第二导向机构，包括固定设置的第二导轨和设置于所述横向移动支架上与所述第二导轨适配的第二导槽。
23、一种优选的实施例，步骤20包括：
24、步骤21，控制所述伸缩驱动机构启动，驱动伸缩管道向远离靶体模块的方向收缩；
25、步骤22，控制所述横向驱动机构启动，驱动横向移动支架横向移动，让出更换靶体模块的操作空间。
26、一种优选的实施例，步骤50包括：
27、步骤51，控制所述横向驱动机构启动，驱动横向移动支架复位；
28、步骤52，控制所述伸缩驱动机构启动，驱动伸缩管道向靶体模块的方向复位。
29、一种优选的实施例，所述束流整形装置设置有用于容纳所述靶体模块的容置腔，所述靶体模块的两侧设置有沿长度方向延伸的支架，所述支架设置有水平支撑部；所述容置腔的内壁上设置有与所述支架对应的容置槽，所述容置槽设置有与所述水平支撑部适配的支撑面。
30、本专利技术还提供了一种用于ab-bnct的自动换靶方法，基于中央控制器的自动化控制，至少包括以下步骤：
31、步骤10：操作机械臂，使机械臂移动至可拆卸管道所在位置，并通过机械臂末端的夹具将可拆卸管道夹持；
32、步骤20：解除靶体模块与可拆卸管道之间、可拆卸管道与固定管道之间的连接；其中，所述靶体模块与可拆卸管道之间、可拆卸管道与固定管道之间通过快接式法兰组件连接；
33、步骤30：操作机械臂，将可拆卸管道移开并放置于其他位置，让出更换靶体模块的操作空间；
34、步骤40：操作机械臂，使机械臂移动至靶体模块所在位置，并通过机械臂末端的夹具将靶体模块夹持并将其从束流整形装置中抽出；
35、步骤50：操作机械臂，将新的靶体模块放入束流整形装置中；
36、步本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于AB-BNCT的自动换靶方法，其特征在于，基于中央控制器的自动化控制，至少包括以下步骤：
2.按照权利要求1所述的自动换靶方法，其特征在于，所述快接式法兰组件包括相互适配连接的第一对接法兰和第二对接法兰，所述第一对接法兰的对接面上沿圆周方向分布有若干固定销；所述第二对接法兰的对接面上设置有与所述固定销一一对应的销孔，所述销孔内设置有与所述固定销适配的弹簧卡扣，所述第二对接法兰上设置有与所述弹簧卡扣一一对应的气源接头，所述气源接头通过气路连接至气源。
3.按照权利要求2所述的自动换靶方法，其特征在于，所述可移动管道模块包括伸缩管道，所述伸缩管道的一端与固定管道连接，另一端通过快接式法兰组件与靶体模块连接；所述伸缩管道配置有伸缩驱动机构，步骤20中，控制所述伸缩驱动机构启动，驱动伸缩管道向远离靶体模块的方向收缩；步骤50中，控制所述伸缩驱动机构启动，驱动伸缩管道向靶体模块的方向复位。
4.按照权利要求3所述的自动换靶方法，其特征在于，所述伸缩驱动机构包括：
5.按照权利要求3所述的自动换靶方法，其特征在于，所述可移动管道模块
6.按照权利要求5所述的自动换靶方法，其特征在于，所述横向驱动机构包括：
7.按照权利要求6所述的自动换靶方法，其特征在于，步骤20包括：
8.按照权利要求6所述的自动换靶方法，其特征在于，步骤50包括：
9.按照权利要求1-8任一项所述的自动换靶方法，其特征在于，所述束流整形装置设置有用于容纳所述靶体模块的容置腔，所述靶体模块的两侧设置有沿长度方向延伸的支架，所述支架设置有水平支撑部；所述容置腔的内壁上设置有与所述支架对应的容置槽，所述容置槽设置有与所述水平支撑部适配的支撑面。
10.一种用于AB-BNCT的自动换靶方法，其特征在于，基于中央控制器的自动化控制，至少包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于ab-bnct的自动换靶方法，其特征在于，基于中央控制器的自动化控制，至少包括以下步骤：
2.按照权利要求1所述的自动换靶方法，其特征在于，所述快接式法兰组件包括相互适配连接的第一对接法兰和第二对接法兰，所述第一对接法兰的对接面上沿圆周方向分布有若干固定销；所述第二对接法兰的对接面上设置有与所述固定销一一对应的销孔，所述销孔内设置有与所述固定销适配的弹簧卡扣，所述第二对接法兰上设置有与所述弹簧卡扣一一对应的气源接头，所述气源接头通过气路连接至气源。
3.按照权利要求2所述的自动换靶方法，其特征在于，所述可移动管道模块包括伸缩管道，所述伸缩管道的一端与固定管道连接，另一端通过快接式法兰组件与靶体模块连接；所述伸缩管道配置有伸缩驱动机构，步骤20中，控制所述伸缩驱动机构启动，驱动伸缩管道向远离靶体模块的方向收缩；步骤50中，控制所述伸缩驱动机构启动，驱动伸缩管道向靶体模块的方向复位。
4.按照权利要求3所述的自动换靶方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王盛，李竞伦，胡耀程，
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：
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