專利名稱:可變野準(zhǔn)直器的制作方法
可變野準(zhǔn)直器
技術(shù)領(lǐng)域：
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本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種可變野準(zhǔn)直器。
背景技術(shù):
放射治療是進(jìn)行腫瘤治療的重要手段之一。近十幾年來，放射治療技術(shù)發(fā)生了巨大變化。隨著放射治療技術(shù)的發(fā)展，智能放射治療技術(shù)是進(jìn)行放射治療比較先進(jìn)和有效的一種手段，如美國Accurary公司的Cyberknife系統(tǒng),其可變光圈準(zhǔn)直器,采用兩排六邊形準(zhǔn)直器空間相錯30°，構(gòu)成一個12邊形射野來近似原系統(tǒng)中的圓形射野進(jìn)行放射治療，該準(zhǔn)直器的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。中國專利ZL 200420105154.9提供了一種方形可變射野準(zhǔn)直器，但其內(nèi)部運動細(xì)微結(jié)構(gòu)不明確。

發(fā)明內(nèi)容
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本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有可變野準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜、內(nèi)部運動細(xì)微結(jié)構(gòu)不明確的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，可以實現(xiàn)方形射野在治療過程中實時改變射野大小的可變野準(zhǔn)直器。
本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
本發(fā)明的可變野準(zhǔn)直器由圓形外筒(I)和擋塊(2 )組成，其特征在于外筒(I)上安裝有轉(zhuǎn)動圈(3)，轉(zhuǎn)動圈(3)與外筒(I)之間為轉(zhuǎn)動副連接，轉(zhuǎn)動圈(3)可在電機(jī)驅(qū)動下相對外筒(O正反轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)動圈(3)上固定有凸輪(4)，凸輪(4)壓住推桿(5) —端，推桿(5)另一端穿過固定在外筒(I)上的支架(6)，頂住擋塊(2)，并在凸輪(4)的推動作用下驅(qū)動擋塊(2)徑向運動；支架(6)上采用滑動連接與彈簧組(7)的一端相連，彈簧組(7)的另一端固定在擋塊(2)上；擋塊(2)的一面開有凹槽(8)，凹槽一個端口所在的側(cè)面有與凹槽(8)吻合的凸緣(9 )，多個擋塊(2 )依次通過凹槽(8 )和凸緣(9 )連接組成擋塊環(huán)，擋塊環(huán)中相鄰擋塊之間能相對滑動；每個擋塊(2 )對應(yīng)一組凸輪(4 )、推桿(5 )、支架(6 )和彈簧組(7 )。
上述方案中，所述擋塊(2)上的凹槽(8)和凸緣(9)為幾何封閉連接的凹槽與凸緣，如T形或燕尾形。
上述方案中，所述擋塊(2 )上的凹槽(8 )和凸緣(9 )為幾何封閉連接的倒八字凹槽和八字口凸緣，或T形或燕尾形的凹槽與凸緣，擋塊(2)端面加厚，以此補償凹槽厚度并消除擋塊間縱向間隙。
上述方案中，所述推桿(5 )兩端安裝有滾子，推桿(5 )通過滾子分別與凸輪和擋塊相連，使得推桿(5)與凸輪(4)和擋塊(2)相對滑動時的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦。
上述方案中，所述滾子安裝在凸輪(4)或擋塊(2)的滾動槽槽中。
上述方案中，所述彈簧組(7)的一端固定在彈簧固定板(10)上，彈簧組(7)的另一端固定在擋塊(2 )上，彈簧固定板(10 )固定在擋塊環(huán)中相鄰擋塊(2 )與凸緣(9 )對立的另一側(cè)上。
上述方案中，所述擋塊環(huán)為兩層，第二層擋塊環(huán)擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環(huán)相反，兩層擋塊環(huán)擋塊之間連接的縫隙(11)互相被另一層擋塊環(huán)遮蔽，兩層擋塊環(huán)中相同位置的擋塊(2)對應(yīng)同一組凸輪(4)、推桿(5)、支架(6)和彈簧組(7)。[0011 ] 上述方案中，所述擋塊環(huán)和彈簧組(7 )為兩層，第二層擋塊環(huán)擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環(huán)相反，兩層擋塊環(huán)擋塊之間連接的縫隙(11)互相被另一層擋塊環(huán)遮蔽，兩層擋塊環(huán)和兩層彈簧組(7)對應(yīng)，兩層中相同位置的擋塊(2)和彈簧組(7)對應(yīng)同一組凸輪
(4)、推桿(5)和支架(6)。
上述方案中，所述擋塊環(huán)、推桿(5)和彈簧組(7)為兩層，第二層擋塊環(huán)擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環(huán)相反，兩層擋塊環(huán)擋塊之間連接的縫隙(11)互相被另一層擋塊環(huán)遮蔽，兩層擋塊環(huán)分別和兩層推桿(5)和彈簧組(7)對應(yīng)，兩層中相同位置的擋塊(2)、推桿(5 )和彈簧組(7 )對應(yīng)同一組凸輪(4 )和支架(6 )。
上述方案中，所述擋塊環(huán)、凸輪(4)、推桿(5)和彈簧組(7)為兩層，第二層擋塊環(huán)擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環(huán)相反，兩層擋塊環(huán)擋塊之間的縫隙(11)互相被另一層擋塊環(huán)遮蔽，兩層擋塊環(huán)分別和兩層凸輪(4)、推桿(5)和彈簧組(7)對應(yīng)，兩層中相同位置的擋塊(2)、凸輪(4)、推桿(5)和彈簧組(7)對應(yīng)同一支架(6)。
上述方案中，所述擋塊環(huán)的擋塊(2)數(shù)量為三個、四個、五個、六個、十二個或二十四個，每個擋塊(2 )對應(yīng)一組凸輪(4 )、推桿(5 )、支架(6 )和彈簧組(7 )。
本發(fā)明的可變野準(zhǔn)直器可用在各種高低能同位素放射源和X射線源的放射治療系統(tǒng)中，特別是用于機(jī)器人放射治療系統(tǒng)。其特點在于采用凸輪推桿機(jī)構(gòu)和彈簧組合的方式實現(xiàn)擋塊的張開和合攏，射野的變小通過轉(zhuǎn)動圈轉(zhuǎn)動帶動凸輪推桿機(jī)構(gòu)推動擋塊合攏而實現(xiàn)，射野的變大通過轉(zhuǎn)動圈反轉(zhuǎn)和拉彈簧的回復(fù)作用使擋塊張開而實現(xiàn)，因此，只用驅(qū)動轉(zhuǎn)動圈正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)一個驅(qū)動即可實現(xiàn)整個準(zhǔn)直器的開口射野在一定范圍內(nèi)(如，60mmX60mm)進(jìn)行無級變化，變野的速度由凸輪的輪廓和驅(qū)動電機(jī)共同決定，對于不同靶區(qū)進(jìn)行放射治療時能夠快速自動地進(jìn)行子射野變換，利于進(jìn)行各種放射治療技術(shù)(如常規(guī)放射治療技術(shù)，立體定向放射治療技術(shù)，調(diào)強(qiáng)放射治療技術(shù))等的執(zhí)行。采用兩層擋塊環(huán)結(jié)構(gòu)時，由于第二層擋塊環(huán)擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環(huán)相反，兩層擋塊環(huán)擋塊之間連接的縫隙互相被另一層擋塊遮蔽，大大的降低了漏射率，提高了放射治療的精度。
本發(fā)明提出的可變野準(zhǔn)直器，克服了現(xiàn)有可變野準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜、內(nèi)部運動細(xì)微結(jié)構(gòu)不明確的缺陷，結(jié)構(gòu)簡單，采用一個驅(qū)動即可實現(xiàn)方形射野大小在治療過程中實時改變。

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圖1是本發(fā)明的示意圖。
圖2是本發(fā)明的擋塊示意圖。
圖3是本發(fā)明的彈簧固定板示意圖。
圖4是本發(fā)明的雙層擋塊環(huán)中第一層擋塊環(huán)示意圖。
圖5是本發(fā)明的雙層擋塊環(huán)中第二層擋塊環(huán)示意圖。
圖6是本發(fā)明帶彈簧固定板的雙層擋塊環(huán)中第一層擋塊環(huán)示意圖。
圖7是本發(fā)明帶彈簧固定板的雙層擋塊環(huán)中第二層擋塊環(huán)示意圖。
圖8是本發(fā)明六擋塊組成擋塊環(huán)的示意圖。
圖9是本發(fā)明的另一種擋塊示意圖。
圖10是本發(fā)明的另一種八字口凸緣與倒八字凹槽擋塊示意圖。
附圖中，各數(shù)子的含乂為:1:外筒；2:擋塊；3:轉(zhuǎn)動圈；4:凸輪；5:推桿；6:支架；7:彈簧組；8:凹槽；9:凸緣；10:彈簧固定板；11:擋塊之間的縫隙。 具體實施方式
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下面結(jié)合附圖及實施例進(jìn)一步詳述本發(fā)明，但本發(fā)明不僅限于所述實施例。
實施例一
本例的可變野準(zhǔn)直器如圖1和圖2所示，由圓形外筒I和擋塊2組成，其特征在于外筒I上安裝有轉(zhuǎn)動圈3，轉(zhuǎn)動圈3與外筒I之間為轉(zhuǎn)動副連接，轉(zhuǎn)動圈3可在電機(jī)驅(qū)動下相對外筒I正反轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)動圈3內(nèi)壁上固定有凸輪4,凸輪4壓住推桿5 —端,推桿5另一端穿過固定在外筒I上的支架6，頂住擋塊2，并在凸輪4的推動作用下驅(qū)動擋塊2徑向運動；支架6上采用滑動連接與彈簧組7的一端相連，彈簧組7的另一端固定在擋塊2上，彈簧組7由兩個拉簧組成；擋塊2用鎢銅合金制成，擋塊2的一面開有凹槽8，凹槽8 一個端口所在的側(cè)面有與凹槽8吻合的凸緣9，凹 槽8和凸緣9為T形；四個擋塊2依次通過凹槽8和凸緣9連接組成擋塊環(huán)，擋塊環(huán)中相鄰擋塊之間能相對滑動；每個擋塊2對應(yīng)一組凸輪4、推桿5、支架6和彈簧組7。
本例的可變野準(zhǔn)直器射野可變的過程為:當(dāng)電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動圈3順時針轉(zhuǎn)動時，會帶動固定在轉(zhuǎn)動圈3內(nèi)壁上的凸輪4轉(zhuǎn)動，推動推桿5，推桿5由于支架6的限制作用只能沿著徑向運動，進(jìn)而推動擋塊2徑向向心運動，擋塊2冋時在相鄰擋塊的徑向向心運動驅(qū)動下做橫向的外伸運動，每個擋塊的實際運動為徑向向心運動和外伸運動的合成運動，四個擋塊沿著各自合成運動方向運動，實現(xiàn)準(zhǔn)直器射野的由大變小。當(dāng)電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動圈3逆時針轉(zhuǎn)動時，凸輪推桿將沒有了驅(qū)動力作用，擋塊2會在拉彈簧的回復(fù)力作用下沿著背離徑向的離心方向運動，同時由于相鄰擋塊的離心運動的驅(qū)使，各擋塊將會橫向內(nèi)斂；即每個擋塊的實際回復(fù)運動為離心運動和橫向內(nèi)斂運動的合成，四個擋塊沿著各自實際回復(fù)運動方向運動，實現(xiàn)準(zhǔn)直器射野由小變大。
實施例二
本例的可變野準(zhǔn)直器除推桿5兩端安裝有滾子，推桿5通過滾子分別與凸輪和擋塊相連，使得推桿5與凸輪4和擋塊2相對滑動時的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦外，其余同實施例
一 O
實施例三
本例的可變野準(zhǔn)直器除推桿5兩端安裝有滾子，滾子安裝在凸輪4或擋塊2的滾動槽槽中，其余同實施例二。
實施例四
本例的可變野準(zhǔn)直器如圖3所示，除彈簧組7的一端固定在彈簧固定板10上，彈簧組7的另一端固定在擋塊2上，彈簧固定板10固定在擋塊環(huán)中相鄰擋塊與凸緣9對立的另一側(cè)上外，其余同實施例二。
這樣可去除彈簧組7 —端相對于機(jī)架的滑動連接，也就消除了因滑動連接帶來的摩擦，同時準(zhǔn)直器擋塊的結(jié)構(gòu)更加緊湊，有利于延長機(jī)器的使用壽命。
實施例五
本例的可變野準(zhǔn)直器如圖4和圖5所示，除擋塊環(huán)為兩層，第二層擋塊環(huán)擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環(huán)相反，兩層擋塊環(huán)擋塊之間連接的縫隙11互相被另一層擋塊環(huán)遮蔽，兩層擋塊環(huán)中相同位置的擋塊2對應(yīng)同一組凸輪4、推桿5、支架6和彈簧組7外，其余同實施例二。
實施例六
本例的可變野準(zhǔn)直器如圖6和圖7所示，除擋塊環(huán)和彈簧組7為兩層，第二層擋塊環(huán)擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環(huán)相反，兩層擋塊環(huán)擋塊之間連接的縫隙11互相被另一層擋塊環(huán)遮蔽，兩層擋塊環(huán)和兩層彈簧組7對應(yīng)，兩層中相同位置的擋塊2和彈簧組7對應(yīng)同一組凸輪4、推桿5和支架6外，其余同實施例四。
實施例七
本例的可變野準(zhǔn)直器除擋塊環(huán)、推桿5 和彈簧組7為兩層，第二層擋塊環(huán)擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環(huán)相反，兩層擋塊環(huán)擋塊之間連接的縫隙11互相被另一層擋塊環(huán)遮蔽，兩層擋塊環(huán)分別和兩層推桿5和彈簧組7對應(yīng)，兩層中相同位置的擋塊2、推桿5和彈簧組7對應(yīng)同一組凸輪4和支架6外，其余同實施例四。
實施例八
本例的可變野準(zhǔn)直器除擋塊環(huán)、凸輪4、推桿5和彈簧組7為兩層，第二層擋塊環(huán)擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環(huán)相反，兩層擋塊環(huán)擋塊之間的縫隙11互相被另一層擋塊環(huán)遮蔽，兩層擋塊環(huán)分別和兩層凸輪4、推桿5和彈簧組7對應(yīng)，兩層中相同位置的擋塊2、凸輪4、推桿5和彈簧組7對應(yīng)同一支架6外，其余同實施例四。
實施例九
本例的可變野準(zhǔn)直器除擋塊環(huán)由三個擋塊組成外，其余同實施例二。
實施例十
本例的可變野準(zhǔn)直器除擋塊環(huán)由五個擋塊組成外，其余同實施例二。
實施例^^一
本例的可變野準(zhǔn)直器如圖8所示，除擋塊環(huán)由六個擋塊組成外，其余同實施例二。
實施例十二
本例的可變野準(zhǔn)直器除擋塊環(huán)由十二個擋塊組成外，其余同實施例二。
實施例十三
本例的可變野準(zhǔn)直器除擋塊環(huán)由二十四個擋塊組成外，其余同實施例二。
實施例十四
本例的可變野準(zhǔn)直器除擋塊2上凸緣9的結(jié)構(gòu)如圖9所示外，其余同實施例二。
實施例十五
本例的可變野準(zhǔn)直器除擋塊2上凹槽8和凸緣9為燕尾形外，其余同實施例二。
實施例十六
本例的可變野準(zhǔn)直器除擋塊2上凹槽8和凸緣9為燕尾形外，其余同實施例十四。
實施例十七
本例的可變野準(zhǔn)直器除如圖10所示，擋塊2上的凹槽8和凸緣9為幾何封閉連接的倒八字凹槽和八字口凸緣，擋塊2端面加厚，以此補償凹槽厚度并消除擋塊間縱向間隙外，其余同實施例二。
權(quán)利要求
1.一種可變野準(zhǔn)直器，由圓形外筒(I)和擋塊(2)組成，其特征在于外筒(I)上安裝有轉(zhuǎn)動圈(3)，轉(zhuǎn)動圈(3)與外筒(I)之間為轉(zhuǎn)動副連接，轉(zhuǎn)動圈(3)可在電機(jī)驅(qū)動下相對外筒(O正反轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)動圈(3)上固定有凸輪(4)，凸輪(4)壓住推桿(5) —端，推桿(5)另一端穿過固定在外筒(I)上的支架(6)，頂住擋塊(2)，并在凸輪(4)的推動作用下驅(qū)動擋塊(2)徑向運動；支架(6)上采用滑動連接與彈簧組(7)的一端相連，彈簧組(7)的另一端固定在擋塊(2)上；擋塊(2)的一面開有凹槽(8)，凹槽一個端口所在的側(cè)面有與凹槽(8)吻合的凸緣(9 )，多個擋塊(2 )依次通過凹槽(8 )和凸緣(9 )連接組成擋塊環(huán)，擋塊環(huán)中相鄰擋塊之間能相對滑動；每個擋塊(2 )對應(yīng)一組凸輪(4 )、推桿(5 )、支架(6 )和彈簧組(7 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的可變野準(zhǔn)直器，其特征在于所述擋塊(2)上的凹槽(8)和凸緣(9)為幾何封閉連接的凹槽與凸緣，如T形或燕尾形的凹槽與凸緣；或倒八字凹槽和八字口凸緣，或T形或燕尾形的凹槽與凸緣，擋塊(2)端面加厚，以此補償凹槽厚度并消除擋塊間縱向間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的可變野準(zhǔn)直器，其特征在于所述推桿(5)兩端安裝有滾子，推桿(5)通過滾子分別與凸輪和擋塊相連，使得推桿(5)與凸輪(4)和擋塊(2)相對滑動時的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦。
4.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的可變野準(zhǔn)直器，其特征在于所述滾子安裝在凸輪(4)或擋塊(2)的滾動槽槽中。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的可變野準(zhǔn)直器，其特征在于所述彈簧組(7)的一端固定在彈簧固定板(10)上，彈簧組(7)的另一端固定在擋塊(2)上，彈簧固定板(10)固定在擋塊環(huán)中相鄰擋塊(2)與凸緣(9)對立的另一側(cè)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的可變野準(zhǔn)直器，其特征在于所述擋塊環(huán)為兩層，第二層擋塊環(huán)擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環(huán)相反，兩層擋塊環(huán)擋塊之間連接的縫隙(11)互相被另一層擋塊環(huán)遮蔽，兩層擋塊環(huán)中相同位置的擋塊(2)對應(yīng)同一組凸輪(4)、推桿(5)、支架(6)和彈簧組(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的可變野準(zhǔn)直器，其特征在于所述擋塊環(huán)和彈簧組(7)為兩層，第二層擋塊環(huán)擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環(huán)相反，兩層擋塊環(huán)擋塊之間連接的縫隙(11)互相被另一層擋塊環(huán)遮蔽，兩層擋塊環(huán)和兩層彈簧組(7)對應(yīng)，兩層中相同位置的擋塊(2)和彈簧組(7)對應(yīng)同一組凸輪(4)、推桿(5)和支架(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的可變野準(zhǔn)直器，其特征在于所述擋塊環(huán)、推桿(5)和彈簧組(7)為兩層，第二層擋塊環(huán)擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環(huán)相反，兩層擋塊環(huán)擋塊之間連接的縫隙(11)互相被另一層擋塊環(huán)遮蔽，兩層擋塊環(huán)分別和兩層推桿(5)和彈簧組(7)對應(yīng)，兩層中相同位置的擋塊(2)、推桿(5)和彈簧組(7)對應(yīng)同一組凸輪(4)和支架(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的可變野準(zhǔn)直器，其特征在于所述擋塊環(huán)、凸輪(4)、推桿(5)和彈簧組(7)為兩層，第二層擋塊環(huán)擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環(huán)相反，兩層擋塊環(huán)擋塊之間的縫隙(11)互相被另一層擋塊環(huán)遮蔽，兩層擋塊環(huán)分別和兩層凸輪(4)、推桿(5)和彈簧組(7)對應(yīng)，兩層中相同位置的擋塊(2)、凸輪(4)、推桿(5)和彈簧組(7)對應(yīng)同一支架(6)。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的可變野準(zhǔn)直器，其特征在于所述擋塊環(huán)的擋塊(2)數(shù)量為三個、四個、五個、六個、 十二個或二十四個，每個擋塊(2)對應(yīng)一組凸輪(4)、推桿(5)、支架bο /.I / Tl>r丄廣 1-1 // /-` r/ /
專利摘要
本發(fā)明屬于醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域中的一種可變野準(zhǔn)直器，由圓形外筒(1)和擋塊(2)組成，外筒(1)上安裝有轉(zhuǎn)動圈(3)；轉(zhuǎn)動圈(3)上固定有凸輪(4)，凸輪(4)壓住推桿(5)一端，推桿(5)另一端穿過固定在外筒(1)上的支架(6)，頂住擋塊(2)；支架(6)上采用滑動連接與彈簧組(7)的一端相連，彈簧組(7)的另一端固定在擋塊(2)上；擋塊(2)的一面開有凹槽(8)，側(cè)面有與凹槽(8)吻合的凸緣(9)，多個擋塊(2)依次通過凹槽(8)和凸緣(9)連接組成擋塊環(huán)。本發(fā)明提出的可變野準(zhǔn)直器，克服了現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜、內(nèi)部運動細(xì)微結(jié)構(gòu)不明確的缺陷，結(jié)構(gòu)簡單，采用一個驅(qū)動即可實現(xiàn)方形射野大小的實時改變。
文檔編號G21K1/02GKCN103106942SQ201210459828
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月15日
發(fā)明者姚進(jìn), 吳大可, 李超, 熊端平, 韋崇高, 陳威銘 申請人:成都威銘科技有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan