实验用器官三维运动模拟仪制造技术

本实用新型专利技术属医疗器械及辅助装置领域，涉及实验用器官三维运动模拟仪。本模拟仪根据X、Y、Z轴上矢量合成的规律以及电机圆盘圆周的往复运动特性，由运动平板组成所述的运动平板由机械动力组块，载物固定组块和移动位移组块三大部分组成，所述的三大部分组块为与运动平板长轴成一定角度的三角斜块，通过电机运动拉力驱动，运动平板脚柱在所述的三角斜块上往复模拟三维呼吸运动。在本模拟仪中，可以根据试验要求更换移动位移组块，以达到不同运动范围目的。本模拟仪能克服了二维模拟的不足，能很好的模拟正常人体的呼吸运动模式，使模拟运动靶区的成像更加客观、更加准确。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属医疗器械及辅助装置领域，涉及肿瘤放射模拟肺部肿块随呼吸运动变化的三维运动试验装置，该装置适用于肿瘤放射治疗(Radiotherapy Oncology)中革巴区确定以及影响运动肿块显像等研究。
技术介绍
肺癌是目前世界上因恶性肿瘤而死亡的重要肿瘤之一，世界各国在肺癌诊治方面均投入大量的人力和物力，力求攻克之而后快，以造福人类。放射治疗是治疗肺癌三大手段之一，近些年随着放射治疗技术的长足发展，尤其是图像显影技术与计算机技术的发展，使得放射治疗由原来的二维照射进入了以三维适形技术为基础的精确放疗时代。由于三维照射技术普及给广大肺癌患者带来福音的同时，研究人员仍然在探索该领域的新发展。在三·维适形放疗普及的今天，目前大多数研究人员仍然使用以往二维模式的模拟试验设备来进行研究。二维模式的模拟设备可以使研究对象模拟在X轴(左右方向)、y轴(前后方向)或z轴(头脚方向)当中的两条轴上运动，其运动轨迹类似于正弦图。二维的模拟运动曾给研究呼吸运动对影响确定肿瘤靶区方面起到了巨大的推进作用，也是放射治疗发展的基础。2010年美国著名的肿瘤研究中心MD Anderson研究人员Adam C. Riegel等发表了关于利用PET/CT勾画肿瘤靶区的文章中使用了自制的二维模拟呼吸运动的试验设备，该研究很好的说明了影响PET/CT靶区勾画的因素条件，为将来实现利用PET/CT勾画靶区提供了有用的信息。但在靶区勾画领域使用二维模拟设备研究仍然存在不少缺陷，比如，研究证实，实际的肺部肿块随呼吸运动或生理移动过程中，其并非单纯的在人体二维的一个平面上移动，而是在人体的三条轴线方向上同时发生运动，从而更客观地反映出了靶区的实际显像情况。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，弥补模拟二维呼吸运动试验设备的不足，本技术提出一种模拟三维呼吸运动试验设备，具体涉及一种实验用器官三维运动模拟仪，尤其涉及肿瘤放射模拟肺部肿块随呼吸运动变化的三维运动试验装置，该装置能更好地精确勾画肿瘤祀区，适用于肿瘤放射治疗(Radiotherapy Oncology)中祀区确定以及影响运动肿块显像等研究。本技术为了使运动平板达到模拟三维呼吸运动效果，根据X、Y、Z轴上矢量合成的规律以及电机圆盘圆周的往复运动特性，设计了一组与运动平板长轴成一定角度的三角斜块，在电机往复运动组拉力的驱动下，运动平板脚柱在这组三角斜块上往复运动来模拟三维呼吸运动。具体而言，本技术的实验用器官三维运动模拟仪，由运动平板组成，其特征在于所述的运动平板由机械动力组块，载物固定组块和移动位移组块三大部分组成。本技术中，机械动力组块主要作用是为产品提供动力，用于驱动平载板，主要由减速电机(1)，规格为220V，6ff, 15r/min、US交流电机调速器(2)、运动圆盘(3)、钢轴(4)、钢轴导轨(5)、钢绳(6)以及微调螺丝(7)等其他连接固定组件组成；载物固定组块由电机固定箱(8)、调速器箱(9)、两块底板(10)、平载板(11)以及运动脚柱(12)等组成，均为聚甲基丙烯酸甲酯材料板(有机玻璃板)制成；其中两块底板规格均为长40cm，宽36cm，高2cm，固定动力组块用的底板又叫驱动板；另一底板又称位移槽板，板上凿有3个长5cm，宽6cm大小的方形孔，孔内可放置与方孔相匹配可拆卸的移动位移组块，其上为连接运动脚的平载板(规格为长36cm，宽35cm，高Icm)；移动位移组块由斜槽方块(13)和相匹配的三角斜块(14)组成，每块斜槽方块正上面凿有一斜长孔，用于放置三角斜块，两者规格大小可根据试验模拟器官运动范围需要改变，该组块主要用于引导平载板沿斜槽内的斜块作三维运动。在本技术中，可以根据试验要求更换移动位移组块，以达到不同运动范围目·的。本技术中，电机采用减速电机(220V，6W，15r/min) (I )，US交流电机调速器(2)能调节电机转速在0-15转/分钟的范围。本技术中，运动圆盘(3) 0 6cm,高为1cm、钢轴(4) Φ Icm,高15cm、钢绳(6)Φ0. 4cm以及微调螺丝(7) Φ0. 8cm等其他连接固定组件均由45号钢制成，有较强的硬度和耐磨性。本技术中，电机固定箱(8)长12cm,宽 . 5cm,高9cm、调速器箱(9)长13cm宽8cm,高7. 5cm,两块底板(10)分别长40cm,宽36cm,高2cm、平载板(11)长30cm,宽35cm,高I cm、运动脚柱(12) Φ Icm,高3cm、斜槽方块(13)长5. 95cm,宽4. 95cm,深2 cm以及三角斜块(14)等，载物固定组块均为聚甲基丙烯酸甲酯材料板(有机玻璃板)制成，斜槽方块和三角斜块可根据试验模拟器官运动范围需要制成不同规格。本技术中，电机接于调速器并由其控制开关和转速的快慢，电机的转速在1-15转/分钟。接通电源后，电机轴通过依次带动圆盘、关节带杆、钢轴、钢绳等传动部件，带动平载板，使平载板在既定的范围内做往复运动，以模拟正常呼吸运动。本技术明中，调速器插头配有专用电子遥控插板，可以实现远距离启动电机，试验当中可以有效避免受到CT仪的射线危害，增加其安全性。经试验实际操作，结果表明，本技术的实验用器官三维运动模拟仪能克服现有技术存在的缺陷，弥补模拟二维呼吸运动试验设备的不足，更客观地反映出了靶区的实际显像情况，操作简便、规范。为了便于理解，以下将通过具体的附图和实施例对本技术的实验用器官三维运动模拟仪进行详细地描述。需要特别指出的是，具体实例和附图仅是为了说明，显然本领域的普通技术人员可以根据本文说明，在本专利技术的范围内对本技术做出各种各样的修正和改变，这些修正和改变也纳入本专利技术的范围内。附图说明图I :本专利技术的实验用器官三维运动模拟仪的结构示意图，其中，I减速电机(220V，6W，15r/min)、2US交流电机调速器、3运动圆盘、4钢轴、5钢轴导轨、6钢绳、7微调螺丝、8电机固定箱、9调速器箱、10两块底板、11平载板、12运动脚柱、13斜槽方块、14三角斜块、15关节带杆、16钢绳固定螺丝。图2 3圆盘与15关节带杆的结构示意图；其中，3圆盘，15关节带杆。图3:斜槽方块与三角斜块的结构示意图；其中，13斜槽方块，14三角斜块。图4 :平载板与运动脚柱的结构示意图；其中，11平载板、12运动脚柱。具体实施方式实施例I如图I所示，组装完成本技术的实验用器官三维运动模拟仪，由三大部分组成，包括机械动力组块，载物固定组块和移动位移组块；·其中，电机为(1)减速电机(220￥，6胃，151·/!^!!)，(2) US交流电机调速器能调节电机转速在0-15转/分钟的范围，所述(3)运动圆盘Φ6αιι，高为1cm、(4)钢轴Φ lcm，长为15cm、(6)钢绳Φ0. 4cm以及(7)微调螺丝Φ0. 8cm等其他连接固定组件均由45号钢制成，有较强的硬度和耐磨性；所述(8)电机固定箱的大小为长12cm,宽7. 5cm,高9cm、(9)调速器箱 13cm 宽 8cm,高 7. 5cm、(10)两块底板 40cm,宽 36cm,高 2cm、(11)平载板 30cm,宽 35cm,高lcm、(12)运动脚柱Φ Icm,高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实验用器官三维运动模拟仪，由运动平板组成，其特征在于，所述的运动平板由机械动力组块，载物固定组块和移动位移组块三大部分组成；所述的三大部分组块为与运动平板长轴成一定角度的三角斜块，通过电机运动拉力驱动，运动平板脚柱在所述的三角斜块上往复模拟三维呼吸运动；?所述的机械动力组块由减速电机（1）、US交流电机调速器（2）、运动圆盘（3）、钢轴（4）、钢轴导轨（5）、钢绳（6）以及微调螺丝（7）连接固定组件；所述的载物固定组块由电机固定箱（8）、调速器箱（9）、两块底板（10）、平载板（11）以及运动脚柱（12）组成，所述移动位移组块由斜槽方块（13）和三角斜块（14）组成；?所述底板（10）上设置运动圆盘（3）、钢轴（4）、钢轴导轨（5）、钢绳（6）、微调螺丝（7）、电机固定箱（8）、调速器箱（9）；所述平载板（11）上设置运动脚柱（12）和钢绳固定螺丝（16）；另一块底板（10）上设置斜槽方块（13），三角斜块（14）置于斜槽方块（13）的斜槽内，该底板（10）上放置平载板（11）；?所述电机固定箱（8）内放置减速电机（1），调速器箱（9）内放置US交流电机调速器（2），接通电源后，电机轴依次带动运动圆盘（3）、关节带杆（15）、钢轴（4）、钢绳（6）传动部件，带动平载板。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈观豪，吴开良，范兴文，
申请(专利权)人：吴开良，陈观豪，范兴文，
类型：实用新型
国别省市：