專(zhuān)利名稱(chēng)：伽瑪射線治療設(shè)備的動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)的定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及伽瑪射線治療設(shè)備，尤其涉及伽瑪射線治療設(shè)備的動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)的定位方法。
背景技術(shù)：
伽瑪射線治療設(shè)備已發(fā)展成為動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)治療方式，放射源數(shù)量得到減少，治療頭重量明顯減輕，而治療比大大提高。
治療設(shè)備的核心是放射線對(duì)病人的病變組織的殺傷效果要好，而對(duì)病人正常組織的損傷要小，也就是治療設(shè)備的治療精度和治療效率要高。
動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)治療設(shè)備要保證動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)位置的放射線劑量最大，亦即設(shè)備的動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)位置和放射線聚焦點(diǎn)重合在一起，所以，動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)治療設(shè)備在使用前必須進(jìn)行動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)的定位。而動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)的定位準(zhǔn)確性和定位精度的高低直接決定著治療設(shè)備的性能好與壞。由于理論計(jì)算本身的誤差和設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，使治療設(shè)備的動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)和放射線聚焦點(diǎn)不能完全重合在一起。常規(guī)動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)治療設(shè)備的焦點(diǎn)重合精度大多在毫米量級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種伽瑪射線治療設(shè)備的動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)的定位方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是用基準(zhǔn)球撞球方法確定治療坐標(biāo)，該方法的步驟如下1)機(jī)架用蝸輪蝸桿傳動(dòng)繞C軸旋轉(zhuǎn)，用絲杠副傳動(dòng)沿X軸移動(dòng)；治療頭由蝸輪蝸桿副傳動(dòng)繞B軸旋轉(zhuǎn)；治療床由絲杠副傳動(dòng)作Y軸移動(dòng)，由絲杠副傳動(dòng)作Z方向垂直升降；治療頭基準(zhǔn)球安裝在治療頭上，治療床基準(zhǔn)球安裝在治療床上，治療床基準(zhǔn)球和+5V電源相連；2)撞球前，使治療頭基準(zhǔn)球處于水平狀態(tài)，同時(shí)使機(jī)架的中心線和治療床的中心線對(duì)準(zhǔn)，分別作為B、C軸坐標(biāo)的0°位置；3)撞球時(shí)，操縱治療床沿Z、Y軸方向移動(dòng)，目測(cè)治療頭基準(zhǔn)球和治療床基準(zhǔn)球到達(dá)能相互碰撞的位置，操縱機(jī)架沿X軸正方向移動(dòng)，使治療頭基準(zhǔn)球和治療床基準(zhǔn)球在P點(diǎn)相碰，再使治療床沿Z軸方向下降到兩球不會(huì)相碰的高度，操縱機(jī)架沿X軸正方向移動(dòng)，使治療床基準(zhǔn)球到達(dá)治療頭基準(zhǔn)球的與P點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)位置，上升治療床基準(zhǔn)球回到P點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)的位置，操縱機(jī)架沿X軸負(fù)方向移動(dòng)，使治療床基準(zhǔn)球和治療頭基準(zhǔn)球在Q點(diǎn)相碰，兩次撞球結(jié)果確定設(shè)備的X軸零位；4)撞球時(shí)，操縱治療床沿Z軸方向上升、機(jī)架沿X軸方向移動(dòng)，目測(cè)治療頭基準(zhǔn)球和治療床基準(zhǔn)球到達(dá)能相互碰撞的位置，操縱治療床沿Y軸正方向移動(dòng)，使治療頭基準(zhǔn)球和治療床基準(zhǔn)球在R點(diǎn)相碰，再使治療床沿Z軸方向下降到兩球不會(huì)相碰的高度，操縱治療床沿Y軸正方向移動(dòng)，使治療床基準(zhǔn)球到達(dá)治療頭基準(zhǔn)球的與R點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)位置，上升治療床基準(zhǔn)球回到R點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)的位置，操縱治療床沿Y軸負(fù)方向移動(dòng)，使治療床基準(zhǔn)球和治療頭基準(zhǔn)球在S點(diǎn)相碰，兩次撞球結(jié)果確定設(shè)備的Y軸零位；5)撞球時(shí)，使X軸、Y軸處于零位，治療頭基準(zhǔn)球和治療床基準(zhǔn)球從Z軸方向上下對(duì)撞，找出設(shè)備的Z軸零位；至此，設(shè)備的治療坐標(biāo)系中的B、C、X、Y、Z軸的坐標(biāo)關(guān)系已全部建立起來(lái)。
本發(fā)明具有的有益的效果是本發(fā)明的定位方法的精度可以做到幾十微米，比常規(guī)治療設(shè)備高出一至二個(gè)量級(jí)，設(shè)備的治療精度和治療效率提高。方法簡(jiǎn)單、實(shí)用，自動(dòng)化程度高。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理主視圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施過(guò)程的二基準(zhǔn)球X軸兩次碰撞示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施過(guò)程的二基準(zhǔn)球Y軸兩次碰撞示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施過(guò)程的二基準(zhǔn)球Z軸碰撞示意圖。
圖中，1-機(jī)架、2-治療頭、3-底座、4-蝸輪蝸桿副、5-治療床、6-滑架、7-立柱、8-絲杠副、9-治療頭基準(zhǔn)球、10-治療床基準(zhǔn)球。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，機(jī)架1由電機(jī)驅(qū)動(dòng)、用蝸輪蝸桿傳動(dòng)繞C軸旋轉(zhuǎn)，用絲杠副傳動(dòng)沿X軸(垂直紙面方向)相對(duì)于底座3移動(dòng)。治療頭2由蝸輪蝸桿副4傳動(dòng)可以繞B軸旋轉(zhuǎn)。治療床5由絲杠副8傳動(dòng)相對(duì)于滑架6作Y軸方向移動(dòng)，治療床5和滑架6由絲杠副傳動(dòng)沿立柱7上面的導(dǎo)軌作Z方向垂直升降。治療頭基準(zhǔn)球9安裝在治療頭2上，治療床基準(zhǔn)球10安裝在治療床5上，治療床基準(zhǔn)球10和+5V電源相連，治療頭基準(zhǔn)球9通過(guò)治療頭外殼、機(jī)架和底座和電源0V相連。
撞球前，使治療頭基準(zhǔn)球9處于水平狀態(tài)，使機(jī)架1的中心線和治療床5的中心線對(duì)準(zhǔn)，作為B、C軸坐標(biāo)的0°位置；撞球時(shí)如圖2所示，操縱治療床5沿Z軸方向上升、沿Y軸方向移動(dòng)，目測(cè)治療頭基準(zhǔn)球9和治療床基準(zhǔn)球10到達(dá)能相互碰撞的位置。操縱機(jī)架1沿X軸正方向移動(dòng)，當(dāng)治療頭基準(zhǔn)球9和治療床基準(zhǔn)球10在P點(diǎn)相碰時(shí)，治療床基準(zhǔn)球10的+5V高電平立即變成接近0V的低電平，控制電機(jī)自動(dòng)停止工作，P點(diǎn)坐標(biāo)確定；再使治療床5沿Z軸方向下降到兩球不會(huì)相碰的高度，保持Y軸的坐標(biāo)不變，操縱機(jī)架1沿X軸正方向移動(dòng)，使治療床基準(zhǔn)球10到達(dá)治療頭基準(zhǔn)球9的與P點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)位置，上升治療床基準(zhǔn)球10回到P點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)的位置，操縱機(jī)架1沿X軸負(fù)方向移動(dòng)，使治療床基準(zhǔn)球10和治療頭基準(zhǔn)球9在Q點(diǎn)相碰，Q點(diǎn)坐標(biāo)確定；根據(jù)兩次撞球結(jié)果，可以找出設(shè)備的X軸零位。
如圖3所示，操縱治療床5沿Z軸方向上升、機(jī)架1沿X軸方向移動(dòng)，目測(cè)治療頭基準(zhǔn)球9和治療床基準(zhǔn)球10到達(dá)能相互碰撞的位置。操縱治療床5沿Y軸正方向移動(dòng)，當(dāng)治療頭基準(zhǔn)球9和治療床基準(zhǔn)球10在R點(diǎn)相碰時(shí)，治療床基準(zhǔn)球10的+5V高電平變成低電平，控制電機(jī)停止工作，R點(diǎn)坐標(biāo)確定；再使治療床5沿Z軸方向下降到兩球不會(huì)相碰的高度，保持X軸的坐標(biāo)不變，操縱治療床5沿Y軸正方向移動(dòng)，使治療床基準(zhǔn)球10到達(dá)治療頭基準(zhǔn)球9的與R點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)位置，上升治療床基準(zhǔn)球10回到R點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)的位置，操縱治療床5沿Y軸負(fù)方向移動(dòng)，使治療床基準(zhǔn)球10和治療頭基準(zhǔn)球9在S點(diǎn)相碰，S點(diǎn)坐標(biāo)確定；根據(jù)兩次撞球結(jié)果，可以找出設(shè)備的Y軸零位。
如圖4所示，使X軸、Y軸處于零位，治療頭基準(zhǔn)球9和治療床基準(zhǔn)球10從Z軸方向上下正撞，可以找出設(shè)備的Z軸零位。
至此，設(shè)備的治療坐標(biāo)系中的B、C、X、Y、Z軸的坐標(biāo)關(guān)系全部建立起來(lái)。
治療時(shí)，定位床安裝在治療床上固定位置，由于定位坐標(biāo)系在定位床體上，于是五軸治療坐標(biāo)系與X、Y、Z定位坐標(biāo)系就建立了一一對(duì)應(yīng)的確定關(guān)系，輸入計(jì)算機(jī)程序。
這種動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)定位方法的精度很高，可以做到幾十微米，即零點(diǎn)零幾毫米的量級(jí)，比常規(guī)治療設(shè)備要高出一至二個(gè)量級(jí)，使設(shè)備的治療精度和治療效率大大提高。這種定位方法簡(jiǎn)單、實(shí)用，自動(dòng)化程度高。
權(quán)利要求
1.伽瑪射線治療設(shè)備的動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)的定位方法，其特征在于該方法用兩基準(zhǔn)球撞球方法確定治療坐標(biāo)位置，該方法的步驟如下1)機(jī)架(1)用蝸輪蝸桿傳動(dòng)繞C軸旋轉(zhuǎn)，用絲杠副傳動(dòng)沿X軸移動(dòng)；治療頭(2)由蝸輪蝸桿副(4)傳動(dòng)繞B軸旋轉(zhuǎn)；治療床(5)由絲杠副(8)傳動(dòng)作Y軸移動(dòng)，由絲杠副傳動(dòng)作Z方向垂直升降；治療頭基準(zhǔn)球(9)安裝在治療頭(2)上，治療床基準(zhǔn)球(10)安裝在治療床(5)上，治療床基準(zhǔn)球(10)和+5V電源相連；2)撞球前，使治療頭基準(zhǔn)球(9)處于水平狀態(tài)，同時(shí)使機(jī)架(1)的中心線和治療床(5)的中心線對(duì)準(zhǔn)，分別作為B、C軸坐標(biāo)的0°位置；3)撞球時(shí)，操縱治療床(5)沿Z、Y軸方向移動(dòng)，目測(cè)治療頭基準(zhǔn)球(9)和治療床基準(zhǔn)球(10)到達(dá)能相互碰撞的位置，操縱機(jī)架(1)沿X軸正方向移動(dòng)，使治療頭基準(zhǔn)球(9)和治療床基準(zhǔn)球(10)在P點(diǎn)相碰，再使治療床(5)沿Z軸方向下降到兩球不會(huì)相碰的高度，操縱機(jī)架(1)沿X軸正方向移動(dòng)，使治療床基準(zhǔn)球(10)到達(dá)治療頭基準(zhǔn)球(9)的與P點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)位置，上升治療床基準(zhǔn)球(10)回到P點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)的位置，操縱機(jī)架(1)沿X軸負(fù)方向移動(dòng)，使治療床基準(zhǔn)球(10)和治療頭基準(zhǔn)球(9)在Q點(diǎn)相碰，兩次撞球結(jié)果確定設(shè)備的X軸零位；4)撞球時(shí)，操縱治療床(5)沿Z軸方向上升、機(jī)架(1)沿X軸方向移動(dòng)，目測(cè)治療頭基準(zhǔn)球(9)和治療床基準(zhǔn)球(10)到達(dá)能相互碰撞的位置，操縱治療床(5)沿Y軸正方向移動(dòng)，使治療頭基準(zhǔn)球(9)和治療床基準(zhǔn)球(10)在R點(diǎn)相碰，再使治療床(5)沿Z軸方向下降到兩球不會(huì)相碰的高度，操縱治療床(5)沿Y軸正方向移動(dòng)，使治療床基準(zhǔn)球(10)到達(dá)治療頭基準(zhǔn)球(9)的與R點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)位置，上升治療床基準(zhǔn)球(10)回到R點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)的位置，操縱治療床(5)沿Y軸負(fù)方向移動(dòng)，使治療床基準(zhǔn)球(10)和治療頭基準(zhǔn)球(9)在S點(diǎn)相碰，兩次撞球結(jié)果確定設(shè)備的Y軸零位；5)撞球時(shí)，使X軸、Y軸處于零位，治療頭基準(zhǔn)球(9)和治療床基準(zhǔn)球(10)從Z軸方向上下對(duì)撞，找出設(shè)備的Z軸零位；至此，設(shè)備的治療坐標(biāo)系中的B、C、X、Y、Z軸的坐標(biāo)關(guān)系已全部建立起來(lái)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種伽瑪射線治療設(shè)備的動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)的定位方法。伽瑪射線治療設(shè)備的機(jī)架用蝸輪蝸桿傳動(dòng)繞C軸旋轉(zhuǎn)、用絲杠副傳動(dòng)沿X軸移動(dòng)，治療頭由蝸輪蝸桿副傳動(dòng)繞B軸旋轉(zhuǎn)，治療床由絲杠副傳動(dòng)作Y、Z方向運(yùn)動(dòng)。安裝治療頭基準(zhǔn)球和治療床基準(zhǔn)球后接通+5V電源，使B、C軸坐標(biāo)處于0°位置，操縱設(shè)備分別沿X、Y和Z方向運(yùn)動(dòng)，使治療頭基準(zhǔn)球和治療床基準(zhǔn)球發(fā)生五次碰撞，分別確定出設(shè)備動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)所處的X、Y和Z軸上的三個(gè)零位坐標(biāo)值；這樣，治療坐標(biāo)X、Y、Z、B、C之間的坐標(biāo)關(guān)系全部建立起來(lái)。這種定位方法的精度可以做到幾十微米，比常規(guī)治療設(shè)備高出一至二個(gè)量級(jí)，設(shè)備的治療精度和治療效率提高，而且方法簡(jiǎn)單、實(shí)用，自動(dòng)化程度高。
文檔編號(hào)A61N5/10GK1736513SQ200510060618
公開(kāi)日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2005年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月2日
發(fā)明者沈洪, 張千護(hù) 申請(qǐng)人:杭州華源伽瑪醫(yī)療設(shè)備投資有限公司