新型加速器治療裝置用底座及新型加速器治療裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及加速器治療裝置，具體涉及一種新型加速器治療裝置用底座及新型加速器治療裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著腫瘤放射學(xué)與材料科學(xué)的發(fā)展，作為治療癌癥的一種重要手段，放療逐步邁入精確定位、精確計(jì)劃、精確治療的“三精”時(shí)代。設(shè)定主機(jī)架的旋轉(zhuǎn)平面與水平面垂直時(shí)，該旋轉(zhuǎn)平面為X平面，此時(shí)其轉(zhuǎn)軸定義為Z軸，與Z軸垂直且相交的水平直線為X軸，與Z軸、X軸分別垂直且均相交的直線為Y軸。Z軸和Y軸確立Y平面，Y軸和X軸確立X平面，Z軸和X軸確立水平面(Z平面)。目前的醫(yī)用直線加速器(放射治療設(shè)備)通過主機(jī)架旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)加速器在X平面或與其平行的平面上旋轉(zhuǎn)，所述加速器跟隨主機(jī)架旋轉(zhuǎn)，并且其發(fā)射的射線中軸線與主機(jī)架的旋轉(zhuǎn)軸線垂直并相交于一點(diǎn)，即等中心點(diǎn)。一般來說，治療時(shí)，將病患的病灶放置于等中心處，旋轉(zhuǎn)主機(jī)架，使得加速器在X平面或其平行平面上圍繞病灶旋轉(zhuǎn)，從而使射線從不同的方向照射病灶，以更好的殺死患病細(xì)胞，但是，病患和病灶都具有三維立體體積，目前的治療設(shè)備僅能從一個(gè)平面空間進(jìn)行360°照射，而不能實(shí)現(xiàn)三維球面空間照射。因此，新出現(xiàn)一種所謂的加速器點(diǎn)頭裝置，其主要是將主機(jī)架通過位于X軸上的旋轉(zhuǎn)軸懸掛于兩個(gè)支柱上，通過驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)主機(jī)架繞X軸旋轉(zhuǎn)，由于主機(jī)架及加速器非常沉重，其轉(zhuǎn)軸承受的轉(zhuǎn)矩非常大，因此對(duì)傳動(dòng)裝置的要求非常高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型加速器治療裝置用底座及新型加速器治療裝置，實(shí)現(xiàn)加速器在一球面上立體運(yùn)行，從而達(dá)到在三維空間的任意方向照射病灶(等中心)。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0005]一種新型加速器治療裝置用底座，用于加速器治療裝置，所述加速器治療裝置包括治療控制裝置、主機(jī)架、加速器，所述加速器安裝于所述主機(jī)架上，所述治療控制裝置控制加速器及主機(jī)架，所述新型加速器治療裝置用底座包括:
[0006]船形搖臂，所述主機(jī)架安裝于所述船形搖臂上部，所述船形搖臂下部為一圓弧曲面，所述船形搖臂可繞所述圓弧曲面對(duì)應(yīng)的圓心轉(zhuǎn)動(dòng)；所述主機(jī)架可繞一軸線旋轉(zhuǎn)，所述加速器跟隨主機(jī)架旋轉(zhuǎn)，并且其發(fā)射的射線中軸線與所述軸線垂直并相交于一點(diǎn)，即等中心點(diǎn)；所述船形搖臂的旋轉(zhuǎn)平面與所述主機(jī)架的旋轉(zhuǎn)平面垂直；且所述圓心與所述等中心重合；所述船形搖臂的旋轉(zhuǎn)，以及主機(jī)架的旋轉(zhuǎn)，共同作用使得加速器運(yùn)行于一球面上，該球面的球心即所述等中心，所述球心始終位于加速器發(fā)射的射線的中軸線上；
[0007]驅(qū)動(dòng)裝置，與所述船形搖臂傳動(dòng)連接，驅(qū)動(dòng)所述船形搖臂繞所述圓弧曲面對(duì)應(yīng)的圓心轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0008]船形搖臂帶動(dòng)主機(jī)架繞X軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)加速器跟隨主機(jī)架繞Z軸自轉(zhuǎn)，從而使得加速器在一球面上運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)加速器在三維立體球面空間上的任一方向照射位于等中心的病灶，船形搖臂重心低，并且其為曲面承重，舍去了現(xiàn)有技術(shù)中承受主機(jī)架及加速器重量的轉(zhuǎn)軸和立柱，穩(wěn)定度高，安全可靠，對(duì)傳動(dòng)設(shè)備的要求低，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
[0009]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括:
[0010]若干繞所述圓弧曲面排布的支撐輥輪，所述支撐輥輪用于支撐船形搖臂及其上的主機(jī)架、加速器；
[0011]支撐架，所述支撐輥輪安裝于所述支撐架上，所述支撐架安裝于地面上或水平基礎(chǔ)上；
[0012]驅(qū)動(dòng)組件，包括電機(jī)、輸入端與電機(jī)傳動(dòng)連接的減速裝置；所述減速裝置的輸出端與所述支撐輥輪中的一只或數(shù)只傳動(dòng)連接，所述電機(jī)經(jīng)過減速裝置驅(qū)動(dòng)所述支撐輥輪中的一只或數(shù)只往復(fù)旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)所述船形搖臂往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)；或在船形搖臂底部圓弧曲面上設(shè)置傳動(dòng)凸齒，并與一主動(dòng)齒輪傳動(dòng)嚙合，所述主動(dòng)齒輪與所述減速裝置的輸出端傳動(dòng)連接，所述電機(jī)經(jīng)過減速裝置驅(qū)動(dòng)所述主動(dòng)齒輪往復(fù)旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)所述船形搖臂往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0013]使用支撐輥輪支撐船形搖臂，支撐輥輪沿船形搖臂下面的圓弧曲面排布，形成多點(diǎn)支撐，支撐輥輪同時(shí)具有三個(gè)作用，第一是支撐作用，第二減小了船形搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力，第三無需為船形搖臂設(shè)置轉(zhuǎn)軸，以無轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)船形搖臂圍繞固定軸線(等中心點(diǎn)或稱為球心)往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)。支撐輥輪通過各自轉(zhuǎn)軸直接固定安裝于地面或基座上，將整個(gè)設(shè)備的重量通過多個(gè)轉(zhuǎn)軸分擔(dān)，大大降低了對(duì)轉(zhuǎn)軸的要求，設(shè)備整體重心低，船形搖臂被多個(gè)支撐輥輪抱持支撐，更加易于對(duì)整個(gè)設(shè)備的姿態(tài)控制，也解決了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)軸懸掛方案可能的安全風(fēng)險(xiǎn)傳統(tǒng)轉(zhuǎn)軸懸掛必須將轉(zhuǎn)軸做得非常粗壯，否則存在斷軸傾覆的危險(xiǎn)，并且對(duì)軸承的要求也非常高，同時(shí)制動(dòng)裝置的可靠性、驅(qū)動(dòng)裝置的大功率要求，都大大增加了制造成本。
[0014]進(jìn)一步的，所述主機(jī)架安裝于所述船形搖臂上部的一側(cè)，所述船形搖臂的另一側(cè)裝設(shè)有用于平衡主機(jī)架及加速器重量的配重組件。
[0015]船形搖臂的圓弧曲面的兩側(cè)端點(diǎn)與等中心(圓心或球心)連線，與圓弧曲線共同構(gòu)成一個(gè)扇形，兩側(cè)端點(diǎn)之間的連線構(gòu)成船形搖臂的上部平臺(tái)，主機(jī)架安裝于平臺(tái)上靠近其中一個(gè)端點(diǎn)的一側(cè)，而另一側(cè)的船形搖臂內(nèi)部或者根據(jù)需要在靠近該側(cè)端點(diǎn)的平臺(tái)上部裝設(shè)與主機(jī)架及加速器等部件重量總和相當(dāng)?shù)呐渲亟M件，使得在無外力干預(yù)的情形下，整個(gè)裝置處于一個(gè)平衡狀態(tài)，此時(shí)主機(jī)架處于垂直于水平面的狀態(tài)，加速器發(fā)射的射線軸線也與水平面垂直。配重組件的設(shè)置，大大降低了對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的功率要求，以及對(duì)鎖止及限位裝置的要求，大大降低制備成本，為產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供更好的支持。
[0016]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括:
[0017]所述支撐架包括:
[0018]—多轉(zhuǎn)軸的鏈形結(jié)構(gòu)，所述支撐輥輪分別安裝于所述轉(zhuǎn)軸上；
[0019]支撐板，所述每個(gè)轉(zhuǎn)軸都對(duì)應(yīng)安裝于一對(duì)支撐板之間，所述支撐板安裝于支撐座上;
[0020]支撐座，所述支撐座安裝于地面上或水平基礎(chǔ)上。
[0021]鏈形結(jié)構(gòu)使得所有支撐輥輪的轉(zhuǎn)軸之間用連接板(類似鏈條的連接板)連接起來，等同于增加了橫向穩(wěn)定系統(tǒng)，大大提高了各支撐輥輪的穩(wěn)定性，降低了單個(gè)支撐輥輪的支持組件(如本方案的支撐板及支撐座)在極端情形下變形的風(fēng)險(xiǎn)。
[0022]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括:
[0023]所述支撐座包括一個(gè)中置支撐座和分置于中置支撐座兩側(cè)的側(cè)置支撐座，所述側(cè)置支撐座具有一個(gè)斜面，使得對(duì)應(yīng)安裝于其上面的支持輥輪接觸到船形搖臂的圓弧曲面，其接觸點(diǎn)與所述支撐輥輪的轉(zhuǎn)軸連線與所述斜面垂直。
[0024]如此設(shè)置可以使得每組支撐輥輪及其支撐組件受力與其軸線一致，避免橫向力矩對(duì)支撐組件造成的變形損害。
[0025]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括:
[0026]所述側(cè)置支撐座安裝于一滑軌上，所述滑軌上還設(shè)有兩個(gè)預(yù)緊調(diào)節(jié)裝置，兩個(gè)預(yù)緊調(diào)節(jié)裝置分別位于兩個(gè)側(cè)置支撐座外側(cè)，調(diào)節(jié)預(yù)緊調(diào)節(jié)裝置可以帶動(dòng)所述側(cè)置支撐座在所述滑軌上來回移動(dòng)。
[0027]本裝置可以方便使兩側(cè)支撐輥輪與圓弧曲面的接觸調(diào)整到最佳狀態(tài)。
[0028]進(jìn)一步的，所述船形搖臂為一個(gè)或成對(duì)設(shè)置。
[0029]船形搖臂為一個(gè)時(shí)，可以設(shè)置在主機(jī)架的中軸線下，或偏置一側(cè)，偏置一側(cè)時(shí)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性要求非常高；