专利名称：应用于医疗设备的专用三环结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种应用于医疗设备的专用三环结构。
背景技术：
在进行医疗时，为了在病灶中心形成大剂量聚焦效果，同时又减少射线对病灶周围健康组织的损伤，现在一般都通过放疗设备的结构设计使射线通过多角度多路径入射病灶中心。 中国专利申请96111356. 1号公开了一种医疗装置，主要包括放射源、摆动机架、旋转机架和固定支架。通过控制摆动机架相对固定支架的摆动、旋转机架相对固定支架的旋转运动，使放射源通过上述两种运动的叠合形成一个半球面的运动轨迹，并使该半球面的中心与病灶中心重合。 现有设备通过上述结构设计，借助对放射源运动轨迹的控制，实现了使射线通过
多角度多路径入射病灶中心的技术目的，使病灶周围健康组织处的辐射剂量较小，从而达
到致死病灶中心的病变组织的同时不破坏病灶周围健康组织的治疗目的。 射线照射焦点与病灶中心的重合精度在一定程度上决定了医疗的效果。因此在医
疗中，射线照射焦点与病灶中心的重合精度要求极高。但现有设备的缺点是，虽然解决了使
射线通过多角度多路径入射病灶中心的技术问题，但没有很好地解决射线照射焦点与病灶
中心的重合精度问题，因此在实践中治疗效果并不理想。 由于病灶中心在调整定位后一般被认为是固定不变的，因此相应地对射线源的运动轨迹的精度要求就非常高。上述设备在制造过程中的技术关键之一是解决好由摆动机架、旋转机架和固定支架构成的方型框架结构的动平衡精度。[0007] 但目前还没有很好的技术方案解决上述问题，其原因在于 其一，动平衡精度对该方型框架结构的形状精度如平面度、平整度、对称性、结构重心等参数的要求极高。现有的制造设备对大型的方形框架结构(一般大于2米)的精度难以满足需要，高精度要求大大提高了该方形框架结构的制造成本，导致整台设备的制造成本居高不下。 其二，在生产组装时，需要分别寻找到方型的固定支架、摆动机架、旋转机架的旋转中心，并将该三个中心均与病灶中心重合，而且重合精度要求很高，导致组装和调试的难度非常大。 其三，出于降低成本的考虑，必须考虑到该框架结构的通用性。也就是说，该框架
结构还必须适用于多种种类、多种型号、多种规格尺寸的治疗头，以组合形成不同规格、不
同种类的放疗设备。但各种治疗头的重量、体积、安装位置、重心等参数各不相同。对于方
型框架结构来说，即使方型框架结构自身动平衡精度很高，但在附加了治疗头后，要调整好
整个组合结构的动平衡就非常困难。这势必将大大增加安装成本，拖延安装周期。 因此，本领域的技术人员致力于开发一种制造成本低、调整动平衡便利的应用于医疗设备的专用三环结构。
实用新型内容有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种制造成本低、调整动平衡便利的应用于医疗设备的专用三环结构。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种应用于医疗设备的专用三环结构，包括
一用于构成支架的固定机架；一用于形成旋转运动的旋动机架；一用于形成摆转运动的摆
动机架；所述固定机架位于外圈并在内侧具有一圆型轨道，所述旋动机架、所述摆动机架均
为圆环；所述旋动机架、所述摆动机架与所述圆型轨道同圆心设置；所述旋动机架可相对
所述固定机架做旋转运动，所述摆动机架可相对所述固定机架做摆转运动。 在本实用新型的较佳实施方式中，所述旋动机架位于所述固定机架与所述摆动机
架之间；所述旋动机架与所述固定机架构成一滚动轴承的内、外圈。所述旋动机架或所述
摆动机架在直径方向上对称地设置有两个摆转轴，所述摆动机架借助于两个所述摆转轴与
所述旋动机架形成摆转运动。所述摆动机架的内侧在直径方向上对称地设置有治疗头和配
重；所述治疗头和所述配重的重心连线与两所述摆转轴的轴心连线垂直。 在本实用新型的其他较佳实施方式中，所述摆动机架位于所述固定机架与所述旋
动机架之间；所述旋动机架与所述摆动机架构成一滚动轴承的内、外圈。所述固定机架的内
侧或所述摆动机架在直径方向上对称地设置有两个摆转轴，所述摆动机架借助于两个所述
摆转轴与所述固定机架形成摆转运动。所述旋动机架的内侧在直径方向上对称地设置有治
疗头和配重；所述治疗头和所述配重的重心连线与两所述摆转轴的轴心连线垂直。 本实用新型通过上述结构设计，获得制造成本低、调整动平衡便利的技术效果的
原理在于 其一，固定机架内侧或固定机架整体设计为圆环后，可以很容易地利用现有的加工设备提高加工精度，平面度、平整度、对称性、结构重心等参数的精度均可以大幅度提高并具有良好的稳定性，单一部件的制造成本大大降低。 其二，在生产组装时，无需分别寻找三个结构的重心并使三个重心重合，而可以直接借助三个圆环的外圆容易地实现同圆心设置，安装和调整的效率获得显著的提高。[0019] 其三，由于整个专用三环结构基本为对称性的结构，受力均衡，结构刚性好，变形小，因此整个结构可以做得比较轻巧。 其四，在组合不同种类、不同型号、不同规格尺寸的治疗头时，只要对称地设置与
该治疗头匹配的配重，附以简单的测试，就可以使整个组合结构获得良好的动平衡。 在本实用新型的其他较佳实施方式中，所述固定机架具有底座，所述底座内设置
有驱动机构。 本实用新型的应用于医疗设备的专用三环结构，加工方便，制造成本低，调试便利，通用性好，具有显著的有益效果。 由于采用了上述结构设计，通过低制造成本地获得高精度的环型结构，再利用环型结构的自同心原理，便利地使固定机架、旋动机架、摆动机架获得精确的圆心重合度，在结构上保证治疗头具有高精度的半球面运动轨迹，并使该半球面的中心与病灶中心精确重合，以实现最佳的放疗目的。[0024] 以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说 明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
图1是本实用新型的第一具体实施例的结构示意图； 图2是图1的侧向结构示意图； 图3是本实用新型的第二具体实施例的结构示意图； 图4是本实用新型的第三具体实施例的结构示意图。
具体实施方式如图1、图2所示，为本实用新型的专用三环结构的第一具体实施例，应用于放疗 设备，主要包括一固定机架10、一旋动机架20、一摆动机架30。 固定机架10为一圆环，在外壁上还具有一底座60，设置在三环结构的最外圈，用 于构成整个结构的支架。底座60内设置有驱动机构，用于为旋动机架20和摆动机架30提 供动力。 还包括一用于形成旋转运动的旋动机架20。旋动机架20设置在固定机架10的内 侧，同样为圆环，与固定机架10同圆心设置。 旋动机架20可相对固定机架10做360°的旋转运动，与固定机架10构成一滚动 轴承的内、外圈。 还包括一用于形成摆动的摆动机架30。摆动机架30也为一圆环结构，设置在旋动 机架20的内侧，与旋动机架20同圆心设置。 具体地，旋动机架20的内侧在直径方向上，对称地设置有两个摆转轴21 。对应地， 摆动机架30上设置有两摆转孔(图中未示出)。两摆转轴21与两摆转孔形成两对轴承结 构，摆动机架30借助于两摆转轴21与旋动机架20形成摆动，摆动角大致为±185° 。 在用于放疗设备时，摆动机架30的内侧在直径方向上对称地设置有一治疗头40， 和相应的配重50。 具体地，治疗头40和配重50的重心连线与两摆转轴21的轴心连线垂直，两条连 线的相交处即为三环结构的圆心0。 由于由摆动机架30、治疗头40和配重50构成的摆动部件对称地分置在两摆转轴 21轴心连线的两侧，扭矩对称，因此整个摆动部件在结构上就具有良好的动平衡性能。 由于整个摆动部件与旋动机架20为同心设置，因此，由摆动部件与旋动机架20构 成的旋转部件在固定机架10中旋转时，扭矩对称，因此整个旋转部件在结构上就具有良好 的动平衡性能。 又由于旋动机架20与固定机架10构成一滚动轴承结构，因此，在生产加工时，可 以完全参照轴承类部件的加工、检测及装配工艺，极大地简化了生产程序，降低了生产成 本，縮短了加工时间。同时，由于轴承加工工艺的成熟性，旋动机架20与固定机架10的精 度的稳定性也得到了保证。 由于旋动机架20与固定机架10为同心的圆环结构，因此，在安装调试时，可以借 助外圆容易地实现同心精度。[0041] 本实用新型通过上述结构，低成本同时又高精度地实现了治疗头复合的半球面运 动轨迹，良好地满足了放疗设备的技术要求。 如图3所示为本实用新型的第二具体实施例，本实施例与上述实施例的结构基本 相同，所不同之处在于，摆动机架30位于固定机架10与旋动机架20之间。 摆动机架30的外侧在直径方向上对称地设置有两个摆转轴31，摆动机架30借助 于两个摆转轴31与固定机架10形成摆转运动。 而旋动机架20位于摆动机架30的内侧，与摆动机架30构成一滚动轴承的内、外 圈。 在其他实施例中，摆转轴31也可以设置在固定机架10的内侧，而在。摆动机架30 的外侧对应地设置两个摆转孔，同样地构成轴承结构。 如图4所示为本实用新型的第三具体实施例，本实施例与第一具体实施例的结构 基本相同，所不同之处在于，本实施例中，固定机架10的外型为方型，并在内侧形成一圆型 轨道ll。 摆动机架30位于该圆型轨道11的内侧。摆动机架30的外侧上对称地设置有两 个摆转轴31。 旋动机架20设置在摆动机架30的内侧。旋动机架20的内侧在直径方向上对称 地设置有治疗头40，和相应的配重50。 本实用新型的专用三环结构在组合了不同的放疗头和用做医疗床的三维平台后， 基本就构成了一新型的放疗设备。 特别地，在不同的具体实施例中，当本实用新型的专用三环结构组合不同治疗头 时，只需要选用与该治疗头配做的不同配重，就可以使整个摆动部件和旋转部件很容易地 在结构上获得良好的动平衡性能，大大地简化了安装和调试的人工和周期，使本实用新型 的专用三环结构具有良好的通用性。 进一步地，本实用新型的三环结构也不局限于应用在放射治疗设备中。当选用X 射线装置等装置替代治疗头时，本实用新型的结构也应用在其他类型的医疗设备中。 本实用新型的专用三环结构通过上述结构设计，在结构上保证治疗头具有高精度 的半球面运动轨迹，解决了射线照射焦点与病灶中心的重合精度问题，可以使整个医疗设 备实现最佳的治疗目的。 以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无 需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中 技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可 以得到的技术方案，皆应在本实用新型的权利要求保护范围内。
权利要求一种应用于医疗设备的专用三环结构，包括一用于构成支架的固定机架；一用于形成旋转运动的旋动机架；一用于形成摆转运动的摆动机架；其特征在于所述固定机架位于外圈并在内侧具有一圆型轨道，所述旋动机架、所述摆动机架均为圆环；所述旋动机架、所述摆动机架与所述圆型轨道同圆心设置；所述旋动机架可相对所述固定机架做旋转运动，所述摆动机架可相对所述固定机架做摆转运动。
2. 如权利要求1所述的专用三环结构，其特征在于所述旋动机架位于所述固定机架与所述摆动机架之间；所述旋动机架与所述固定机架构成一滚动轴承的内、外圈。
3. 如权利要求2所述的专用三环结构，其特征在于所述旋动机架或所述摆动机架在直径方向上对称地设置有两个摆转轴，所述摆动机架借助于两个所述摆转轴与所述旋动机架形成摆转运动。
4. 如权利要求2或3所述的专用三环结构，其特征在于所述摆动机架的内侧在直径方向上对称地设置有治疗头和配重；所述治疗头和所述配重的重心连线与两所述摆转轴的轴心连线垂直。
5. 如权利要求1所述的专用三环结构，其特征在于所述摆动机架位于所述固定机架与所述旋动机架之间；所述旋动机架与所述摆动机架构成一滚动轴承的内、外圈。
6. 如权利要求5所述的专用三环结构，其特征在于所述固定机架的内侧或所述摆动机架在直径方向上对称地设置有两个摆转轴，所述摆动机架借助于两个所述摆转轴与所述固定机架形成摆转运动
7. 如权利要求5或6所述的专用三环结构，其特征在于所述旋动机架的内侧在直径方向上对称地设置有治疗头和配重；所述治疗头和所述配重的重心连线与两所述摆转轴的轴心连线垂直。
8. 如权利要求l所述的专用三环结构，其特征在于所述固定机架具有底座，所述底座内设置有驱动机构。
专利摘要本实用新型公开了一种应用于医疗设备的专用三环结构，包括一用于构成支架的固定机架；一用于形成旋转运动的旋动机架；一用于形成摆转运动的摆动机架；所述固定机架位于外圈并在内侧具有一圆型轨道，所述旋动机架、所述摆动机架均为圆环；所述旋动机架、所述摆动机架与所述圆型轨道同圆心设置；所述旋动机架可相对所述固定机架做旋转运动，所述摆动机架可相对所述固定机架做摆转运动。本实用新型的应用于医疗设备的专用三环结构，加工方便，制造成本低，调试便利，通用性好，具有显著的有益效果。
文档编号A61N5/00GK201469913SQ20092020911
公开日2010年5月19日 申请日期2009年9月3日 优先权日2009年9月3日
发明者宋世鹏 申请人:上海世鹏实验室科技发展有限公司