可变野准直器制造技术

本实用新型专利技术属于医疗设备领域中的一种可变野准直器，由机架壳体（1）和挡块（4）组成，其特征在于机架壳体（1）上安装有转动盘（2），转动盘（2）与机架壳体（1）之间为转动副连接，转动盘（2）可在电机驱动下相对于机架壳体（1）正反转动；转动盘（2）通过曲线卡槽（3）或连杆机构与挡块（4）端面的凸起（5）相连；挡块（4）采用多层式结构，多个挡块各层彼此交错，构成准直器射野（6）；挡块（4）通过滑动连接与机架壳体（1）相连。本实用新型专利技术提出的可变野准直器，结构简单，只采用一个驱动即可实现准直器在放射治疗过程中的射野大小的实时改变。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
可变野准直器
:本技术涉及医疗设备领域，具体是一种可变野准直器。
技术介绍
:放射治疗是进行肿瘤治疗的重要手段之一。近十几年来，放射治疗技术发生了巨大变化，随着放射治疗技术的发展，智能放射治疗技术是进行放射治疗比较先进和有效的一种手段。美国专利“Variable aperture collimator for high energy radiation,US4450578”公开了一种准直器结构，该结构采用四个挡块并且挡块边缘关联，在中心形成方形准直器射野。在外围利用同步机构(链、带等)驱动两个相对挡块沿着对角线运动，即可迫使另外两个挡块运动形成可变的方形射野。转动手柄即可带动同步带驱动上下相对的挡块运动，并迫使左右相对的挡块上下运动，以构成可变方形射野。由于带、链条等的柔性，并且只驱动其中两块挡块，另外两个挡块需要利用摩擦力来驱动，会造成射野精度不高、驱动功率较大、效率较低、磨损严重等；此外，挡块连接处存在缝隙，会造成射线漏射。2007年6月 29 日美国 Accurary 申请的美国专利“ Integrated variab I e-aperture collimator andfixed-aperture collimator”(专利号:US20090001296A1)讲述了一种用于放射治疗的准直器的结构，即采用人工或者Xchange 机器人准直器更换装置，更换固定光圈准直器来改变整个准直器的射野大下，具体为更换12个孔径分别为5、7.5、10、12.5、15、20、25、30、35、40,50,60毫米的可互换固定孔径准直器，实现准直器射野的改变。然而，这种通过改变固定准直器实现射野可变的方法，不是真正的无级可变野，只是采用了离散的射野构成治疗所需射野组，同时采用人工更换或者更换装置，费时费力，影响治疗的效率和整个系统的成本。美国专利“Irradiation Device and Collimator, US2010054408A1 ”(同族中国专利:辐射装置和瞄准仪，专利号为CN101223608A)中描述了一种可变光圈准直器结构。后来美国Accurary公司的Cyberknif e第四代产品便采用该准直器。其可变光圈准直器，采用两排六边形准直器空间相错30°，构成一个12边形射野来近似原系统中的圆形射野进行放射治疗。该准直器的结构相对复杂，并且为了消除六个挡块连接处的缝隙造成的射线漏射，采用了两层挡块，相互之间旋转30°，使得每一层挡块之间的缝隙被另外一层挡块遮挡；此外，该准直器采用的齿轮盘和凸轮盘相结合的方式驱动挡块运动，传动部件增多，结构复杂化。中国专利ZL 200420105154.9提供了一种方形可变射野准直器，但其内部运动细微结构不明确。中国专利CN 101530652A“一种大照射野全能独立准直器的加速器治疗头”中所提及的独立准直器由四个挡块分两层单独驱动。
技术实现思路
:本技术的目的是为了克服现有可变野准直器结构相对复杂，内部运动细微结构不明确，无法完全消除挡块连接处缝隙的缺陷，提供一种结构简单，只采用一个驱动即可实现在放射治疗过程中射野大小可实时改变的可变野准直器。本技术的目的是通过下述技术方案来实现的:本技术的可变野准直器由机架壳体(I)和挡块(4)组成，其特征在于机架壳体(I)上安装有转动盘(2)，转动盘(2)与机架壳体(I)之间为转动副连接，转动盘(2)可在电机驱动下相对于机架壳体(I)正反转动；转动盘(2)通过曲线卡槽(3)或连杆机构与挡块(4)端面的凸起(5)相连；挡块(4)采用多层式结构，多个挡块各层彼此交错，构成准直器射野(6);挡块(4)通过滑动连接与机架壳体(I)相连。上述方案中，所述转动盘(2)通过曲线卡槽(3)与挡块(4)端面的凸起(5)相连时，转动盘(2)为外齿轮盘，在齿轮盘端面开有曲线卡槽(3)，曲线卡槽(3)的数目对应于挡块(4)的数目，曲线卡槽(3)的两端到齿轮盘中心(7)的距离不等，该距离差为挡块的理论运动行程，挡块端面的凸起(5)对应装在齿轮盘端面的曲线卡槽(3)中。上述方案中，所述转动盘(2)通过连杆机构与挡块(4)端面的凸起(5)相连时，转动盘(2)为一圆环盘，连杆机构中连杆(8)的一端铰接在挡块(4)端面的凸起(5)上，另一端铰接在转动盘(2)上。上述方案中，所述转动盘(2)通过连杆机构与挡块(4)端面的凸起(5)相连时，转动盘(2)为内齿圈，连杆机构中连杆(8)的一端铰接在挡块(4)端面的凸起(5)上，另一端偏心铰接在与内齿圈啮合的小齿轮(9)上，小齿轮(9)安装在机架端面(13)上。上述方案中，所述挡块(4)通过滑动连接与机架壳体(I)相连时，滑动连接的形式为挡块(4)上平行于挡块运动方向(10)的侧面安装有导轨(11)，机架内侧壁(12)有滑槽，导轨(11)安装在滑槽(14)中，限制挡块只能沿着滑槽(14)方向往复运动。上述方案中，所述挡块(4)通过滑动连接与机架壳体(I)相连时，滑动连接的形式为挡块(4)端面的凸起(5)安装在机架端面(13)平行于挡块运动方向(10)的导向滑槽(15)中，导向滑槽(15 )的数目对应于挡块(4 )的数目。上述方案中，所述挡块(4)为多层式结构，多个挡块之间的挡块层交错配合，各层之间具有间隙，以避免产生滑动摩擦。上述方案中，所述挡块(4)为两个多层式挡块，挡块外形为拐角形，拐角为直角、锐角或钝角，如L形或V形。上述方案中，所述挡块(4)为两个拐角为直角的L形多层式挡块，当两挡块拐角顶点对心运动时，构成方形射野，非对心运动构成矩形射野。本技术的可变野准直器工作过程为:在控制系统的驱动下，驱动转动盘正反转，即可直接或者间接通过连杆机构或者曲线卡槽对挡块端面凸起的作用力，拉(推)动挡块相对于机架在滑槽中滑动，即可实现整个准直器的开后射野变化。变野的速度根据放射治疗系统的要求来设定，对于不同靶区进行放射治疗时能够快速自动地进行子射野变换，利于进行各种放射治疗技术(如常规放射治疗技术，立体定向放射治疗技术，调强放射治疗技术)等的实施。本技术的可变野准直器可用在各种高低能同位素放射源和X射线源的放射治疗系统中，特别是用于机器人放射治疗系统。其特点在于:1.本技术的可变野准直器采用分层式结构的挡块，各层交错“无摩擦”啮合，此种结构可以很好地消除挡块之间的缝隙，大大降低漏射率，提高了放射治疗的精度。这种分层式结构，是一种新颖的准直器挡块结构，首次被提出。而CyberKnife使用的Iris准直器，为了消除六个挡块连接处的缝隙造成的射线漏射，必须采用两层挡块，并相互之间旋转30°，使得每一层挡块之间的缝隙被另外一层挡块遮挡。2.整个准直器采用一个电机，直接通过减速装置驱动齿轮盘正反转动即可实现准直器射野的变大变小，而现有技术的独立准直器实现射野的调节，至少需要两个电机。3.在现有的准直器结构中，除过多叶准直器，比较典型的是采用独立准直器原理进行调强放疗，或者采用圆形射野进行放射治疗。采用方形射野的系统几乎没有，本技术的准直器采用方形射野进行调强放疗，靶区被准直器子野覆盖时，子野的边缘接触、过度性好，利于治疗计划制定。4.可变野准直器应用于机器人放射治疗系统，安装在加速器前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变野准直器，由机架壳体（1）和挡块（4）组成，其特征在于机架壳体（1）上安装有转动盘（2），转动盘（2）与机架壳体（1）之间为转动副连接，转动盘（2）可在电机驱动下相对于机架壳体（1）正反转动；转动盘（2）通过曲线卡槽（3）或连杆机构与挡块（4）端面的凸起（5）相连；挡块（4）采用多层式结构，多个挡块各层彼此交错，构成准直器射野（6）；挡块（4）通过滑动连接与机架壳体（1）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴大可，姚进，李超，熊端平，韦崇高，陈威铭，
申请(专利权)人：成都威铭科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：