专利名称：一种自动多野光栅的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及多叶光栅。
现有技术在放疗领域，医学界一直追求的目标是最大限度地减少对正常组织的伤害，尽可能地加大病灶靶区的剂量。为实现这个目标目前有三个途径一是从射线入射方向上限制对病灶周边组织的照射，方法是使准直器的物理射野在射线入射方向与病灶的投影截面相一致(即适形技术)具体方式有铅挡块、铅铸模、X刀、多叶光栅等；二是多角度照射，在病灶得到足够剂量的前提下，多角度照射，可使每个角度的照射剂量降低，从而减轻对正常组织和敏感组织的伤害，理论上讲，第一种途径中的几种放疗方法都可实现多野照射，但实际操作上，铅挡块、铅铸模和手动多叶光栅却难以做到。原因是在治疗过程中，每更换一个照射角都要重新摆放挡块或者更换铅铸模或者调整手动光栅的射野形状。这要求治疗过程暂停，医生或物理师重进治疗室进行上述操作。然后走出治疗室重新开机。每更换一次照射角上述过程都要重复一次。其结果是大大增加了治疗时间，病人会烦燥，疲劳，扭动，导致治疗精度大大降低。当射野角增加到几个甚至十几个，上述操作变得不现实。实际情况是，铅挡块、铅铸模和手动光栅只适用少数射野的照射。X刀的准直器和自动多叶光栅都可以随加速器机头一起绕加速器机等中心作360°旋转，实现多角度照射。对不规则形状的大病灶，自动多叶光栅有更好的适形度；三是在入射方向上，在适形野的范围内改变剂量分布，即实行调强照射。方法是将特定角度的适形野分解成多个子野，有的子野多照射一些，有的子野少照射一些，有的区域关闭不照，多叶照射达到的效果是病灶靶区各点得到接近相等的剂量，正常组织和敏感组织得到了较少或很少的照射。能实现调强的方法有铅铸模和自动多叶光栅。自动多叶光栅通过控制自动多叶光栅的叶片位置可在一个入射角形成多个子野。使用模也可实现调强，方法是在铸模时，在X射野的范围内使铅模呈厚薄不同的分布，射线穿入铅模时，厚的地方剂量弱一些，薄的地方剂量强一些，从而实现了调强。
单从适形调强角度看，铅铸模和自动多叶光栅都可实现。但铅铸模的效果更好一些。一是铅铸模适形野的边缘是曲线，更接近肿瘤的形状，而自动多叶光栅的适形野边缘呈锯齿状，增加了漏射，叶片越宽，锯齿越大，漏射越多。二是在调强时，自动多叶光栅将适形野分解成多个子野，在作静态调强时，每个子野要照射一次，时间不等，更换子野时一般要停机，整个过程加起来时间很长。不停机更换子野，有时会导致加速器剂量不稳定。即使不停机也要在更换子野时进行遮挡，同样不会缩短治疗时间。另外每个子野都有半影，半影的交叉、重叠，剂量计算更为复杂。对铅铸模来说，一次照射即可，没有更换子野时停机或遮挡的问题，也没有子野的半影问题。既然铅铸模和自动多叶光栅都能实现适形调强，且铅铸模的效果要好一些。如果解决了铅铸模的自动更换，实现多角度照射，则可实现上述三个途径能达成的最佳效果。
发明内容
本实用新型要解决的是现有技术不能自动更换不同射野的准直器的技术问题。
为了解决以上技术问题，本实用新型采取的技术方案是一种自动多野光栅，其特征是，它包括环型连接板、机械臂、机械臂驱动机构、机械臂安装板和驱动环型连接板与机械臂安装板相对转动的转动驱动机构，环型连接板上设置有两个或两个以上的准直器箱体机械臂安装板为外部套接于环型连接板内壁的环型结构机械臂安装板的板面上固定设置有两根相互平行的导轨，机械臂的两端与机械臂安装板上的两相互平行的导轨连接，机械臂驱动机构与机械臂连接，机械臂上设置有两卡爪和卡爪驱动机构。
所述的两个或两个以上的准直器箱体均匀的分布在环型连接板上。
所述的驱动环型连接板与机械臂安装板相对转动的转动驱动机构包括电机、驱动齿轮和从动齿圈，从动齿圈与环型连接板或机械臂安装板固定连接。
所述的两相互平行的导轨对称分布在环型机械臂安装板中轴线所在平面的两侧。
所述的机械臂驱动机构包括电机、与电机轴固定连接的主动齿轮、与丝杆固定连接的从动齿轮、丝杆和与丝杆相匹配的设置于机械臂端部的螺母、电机与丝杆固定连接，螺母与机械臂固定连接。
所述的卡爪驱动机构包括电机、两边设置有相反方向螺纹的双纹丝杆、对应双纹丝杆两边螺纹的两螺套和用于双纹丝杆中部与机械臂连接的轴承，两螺套的螺纹孔对应与双纹丝杆两边的螺纹连接。
所述的准直器箱体为6个。
所述的准直器箱体为12个。
所述的准直器箱体大小结构均相同。
在采用了上述技术方案后，由于在一个装置内设置有多个准直器箱体和自动取出或放回准直器箱体内的准直器的卡爪，使用时只需将多个不同物理射野(实现适形)或多个不同厚薄分布(实现调强)铅模放置在上述装置中，每更换一个射野角，只需通过卡爪的运动自动实现不同的射野的准直器更换，解决了现有技术不能自动更换不同射野的准直器的技术问题。
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是图1中打开外壳后的立体结构示意图。
图3是本发明的爆炸图。
图4是本发明中转动驱动机构的爆炸图。
图5是本发明中机械臂驱动机构及导轨的爆炸图。
图6是本发明中机械臂、卡爪和卡爪驱动机构的爆炸图。
具体实施方式
如图1、2、3所示，一种自动多野光栅，包括环型连接板、机械臂、机械臂驱动机构、机械臂安装板、驱动环型连接板与机械臂安装板相对转动的转动驱动机构和外壳，环型连接板上均匀设置有两个或两个以上的准直器箱体，本实施例中准直器箱体为12个，也可为6个；机械臂安装板为外部套接于环型连接板内壁的环型结构，机械臂安装板的板面上固定设置有两根相互平行的导轨，机械臂的两端与机械臂安装板上的两相互平行的导轨连接，机械臂驱动机构与机械臂连接，机械臂上设置有两卡爪和卡爪驱动机构。
驱动环型连接板与机械臂安装板相对转动的转动驱动机构如图4所示，包括电机、电机座、驱动齿轮和从动齿圈，从动齿圈与环型连接板或机械臂安装板固定连接。
如图5所示，两相互平行的导轨对称分布在环型机械臂安装板中轴线所在平面的两侧，机械臂驱动机构包括电机、与电机轴固定连接的主动齿轮、与丝杆固定连接的从动齿轮、丝杆和与丝杆相匹配的设置于机械臂端部的螺母，电机与丝杆固定连接，螺母与机械臂固定连接。
如图6所示，卡爪驱动机构包括电机、电机座、两边设置有相反方向螺纹的双纹丝杆、对应双纹丝杆两边螺纹的两螺套和用于双纹丝杆中部与机械臂连接的轴承，两螺套的螺纹孔对应与双纹丝杆两边的螺纹连接。
图中各标识的含义为1为环型连接板、2为机械臂、3为机械臂安装板、4为外壳、5为准直器箱体、6为导轨、7为卡爪、8为电机、9为驱动齿轮、10为从动齿圈、11为丝杆、12为螺母、13为双纹丝杆、14为螺套、16为电机座、17为主动齿轮、18为从动齿轮、19为机电控制箱、20为轴承。
为做到操作简单，实用，不影响其它放疗手段的使用，还有一些问题需要考虑
(一)直线加速器主要放疗手段有，距形野(通过加速器上叶、下叶准直器形成)，楔形挡块、虚拟楔形挡块(通过加速器上叶或下叶准直器按一定速度移动实现)，铅挡块、铅模、X刀、多叶光栅等。自动多野光栅中的“野”即是铅模，且可以实现自动更换，其物理射野可实现双准直，从技术上讲，可代替上述所有的治疗手段。但现实中，距形野，楔形挡块，铅挡块治疗操作简单，成本低，收费低，仍是大多数患者能够接受的治疗方法，仍应保留。这就要求安装自动多野光栅后仍能有400cm×400cm的等中心照射野，特别在自动多野光栅出现故障时，仍能进行常规放疗。
(二)应能尽可能多地铸于装置中，真正实现多野照射。
(三)不同物理射野的铅模应有统一的外形尺寸，这样才能与统一尺寸的夹具相吻合，保证精度。
(四)驱动和传动送系统简单，加上多个铅模，整体不能太重，以便安装。
(五)装置不能太厚，保留足够的治疗空间。
(六)治疗准备中，更换铅模方便。
(七)实现不对称野治疗。
(八)铅模可做成足够大的射野，适合体部治疗。
(九)快速制模，缩短治疗准备的时间。
(十)减少制作过程中的污染。
较好地解决上述问题，自动多野光栅完全可以取代自动多叶光栅。与自动多叶光栅相比，自动多野光栅造价很低，使大多数医院都能配置，推动适形调强治疗技术的迅速普及。
权利要求1.一种自动多野光栅，其特征是，它包括环型连接板、机械臂、机械臂驱动机构、机械臂安装板和驱动环型连接板与机械臂安装板相对转动的转动驱动机构，环型连接板上设置有两个或两个以上的准直器箱体；机械臂安装板为外部套接于环型连接板内壁的环型结构，机械臂安装板的板面上固定设置有两根相互平行的导轨，机械臂的两端与机械臂安装板上的两相互平行的导轨连接，机械臂驱动机构与机械臂连接，机械臂上设置有两卡爪和卡爪驱动机构。
2.如权利要求1所述的自动多野光栅，其特征是，所述的两个或两个以上的准直器箱体均匀的分布在环型连接板上。
3.如权利要求1所述的自动多野光栅，其特征是，所述的驱动环型连接板与机械臂安装板相对转动的转动驱动机构包括电机、驱动齿轮和从动齿圈，从动齿圈与环型连接板或机械臂安装板固定连接。
4.如权利要求1所述的自动多野光栅，其特征是，所述的两相互平行的导轨对称分布在环型机械臂安装板中轴线所在平面的两侧。
5.如权利要求1或2或3或4所述的自动多野光栅，其特征是，所述的机械臂驱动机构包括电机、与电机轴固定连接的主动齿轮、与丝杆固定连接的从动齿轮、丝杆和与丝杆相匹配的设置于机械臂端部的螺母，电机与丝杆固定连接，螺母与机械臂固定连接。
6.如权利要求1或2或3或4所述的自动多野光栅，其特征是，所述的卡爪驱动机构包括电机、两边设置有相反方向螺纹的双纹丝杆、对应双纹丝杆两边螺纹的两螺套和用于双纹丝杆中部与机械臂连接的轴承，两螺套的螺纹孔对应与双纹丝杆两边的螺纹连接。
7.如权利要求1或2或3或4所述的自动多野光栅，其特征是，所述的准直器箱体为6个。
8.如权利要求1或2或3或4所述的自动多野光栅，其特征是，所述的准直器箱体为12个。
9.如权利要求1或2或3或4所述的自动多野光栅，其特征是，所述的准直器箱体大小结构均相同。
专利摘要本实用新型涉及多叶光栅。包括环型连接板、机械臂、机械臂驱动机构、机械臂安装板和驱动环型连接板与机械臂安装板相对转动的转动驱动机构，环型连接板上设置有两个或两个以上的准直器箱体；机械臂安装板的板面上固定设置有两根相互平行的导轨，机械臂的两端与机械臂安装板上的两相互平行的导轨连接，机械臂上设置有两卡爪和卡爪驱动机构。由于在一个装置内设置有多个准直器箱体和自动取出或放回准直器箱体内的准直器的卡爪，只需通过卡爪的运动自动实现不同的射野的准直器更换，解决了现有技术不能自动更换不同射野的准直器的技术问题。
文档编号A61N5/00GK2705185SQ20032012887
公开日2005年6月22日 申请日期2003年12月26日 优先权日2003年12月26日
发明者连卫东, 肖世群, 李震, 王传洪, 李兴成, 李慧, 闫海 申请人:深圳市益普生医疗设备发展有限公司