一种用于放疗的定位系统的制作方法

本发明涉及医疗器械，尤其涉及一种用于放疗的定位系统。

背景技术：

医疗器械是指直接或者间接用于人体的仪器、设备、器具、体外诊断试剂、校准物、材料以及相关的物品，主要通过物理方式获得治疗效果，而不是通过药理学、免疫学和代谢的方式获得，即使有这些方式也只是起辅助作用。医疗器械主要用于疾病的预防、诊断、监护、治疗和缓解，损伤的诊断、治疗、监护、缓解和功能补偿等，生理结构或者生理过程的检验、替代、调节和支持，生命的支持和维持，妊娠控制；通过对来自人体的样本进行检查，为医疗或者诊断目的提供信息。在放射治疗中，用于医疗的机械手臂能够对患者起到支撑及定位作用，因此要求机械手臂有多自由度活动能力，结构紧凑，能实现高精度定位。

然而目前市场上用于放射治疗的定位系统属于非垂直定位机械臂设备，其悬臂较长，定位精度较低；放疗多采用躺姿治疗患者，定位精度不高；采用治疗头旋转方式治疗，但是治疗头灵活性较低；较大负载和较长距离的升降容易导致治疗点偏离旋转轴心，严重影响治疗效果；结构复杂，不利于检测及维修。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于放疗的定位系统，其结构紧凑，可以多自由度活动，且能实现精确定位。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种用于放疗的定位系统，包括第一支撑件、旋转机构、第一底板、升降机构、第二支撑件、第二底板、第一平移机构、第三支撑件、第三底板、第二平移机构、第四支撑件、第四底板、倾斜机构和第五支撑件；旋转机构连接于第一支撑件；第一底板连接于旋转机构，旋转机构用于驱动第一底板绕竖直方向转动；升降机构连接于第一底板，第二支撑件连接于升降机构，升降机构用于驱动第二支撑件沿竖直方向移动；第二底板固定连接于第二支撑件，第一平移机构连接于第二底板，第三支撑件连接于第一平移机构，第一平移机构用于驱动第三支撑件沿水平方向移动；第三底板固定连接于第三支撑件，第二平移机构连接于第三底板，第四支撑件连接于第二平移机构，第二平移机构用于驱动第四支撑件沿水平方向移动，且该方向与第三支撑件移动方向异面相交；第四底板固定连接于第四支撑件，倾斜机构连接于第四底板，第五支撑件连接于倾斜机构，倾斜机构用于驱动第五支撑件绕水平方向转动。

优选的，旋转机构包括旋转件和轴承，轴承位于第一支撑件和旋转件之间，第一底板固定连接于旋转件；和/或升降机构包括剪叉装置，剪叉装置一端连接于第一底板，另一端连接于第二支撑件；和/或第一平移机构包括第一丝杆，第一丝杆枢接于第二底板，且第一丝杆的中轴线沿水平方向延伸，第三支撑件螺接于第一丝杆；和/或第二平移机构包括第二丝杆，第二丝杆枢接于第三底板，第四支撑件螺接于第三丝杆，且第二丝杆的中轴线与第一丝杆的中轴线异面相交；和/或倾斜机构包括支撑杆，支撑杆的一端固定连接于第四底板，另一端铰接于第五支撑件。

优选的，所述剪叉装置包括第一剪叉组和第二剪叉组，第一剪叉组连接于第一底板，且其中一侧脚铰接于第一底板，另一侧脚滑动连接于第一底板；第二剪叉组连接于第一剪叉组，一侧脚铰接于第二支撑件，另一侧脚滑动连接于第二支撑件。

优选的，所述升降结构还包括第一推杆，第一推杆的一端铰接于第一底板，另一端连接于第二剪叉组，第一推杆用于驱动剪叉装置沿竖直方向移动。

优选的，所述旋转机构还包括定位件，轴承包括内圈和外圈，外圈紧贴于第二支撑件的内壁，内圈紧贴于定位件的外壁，且内圈与旋转件固定连接。

优选的，所述第一平移机构还包括第一螺母、第一滑块和第一导轨，第一导轨固定连接于第二底板，第一滑块的一端滑动连接于第一导轨，另一端固定连接于第三支撑件，第一螺母螺接于第一丝杆，第三支撑件固定连接于第一螺母。

优选的，所述第二平移机构还包括第二螺母、第二滑块、第二导轨，第二导轨固定连接于第三底板，第二滑块的一端滑动连接于第二导轨，另一端固定连接于第四支撑件，第二螺母螺接于第二丝杆，第四支撑件固定连接于第二螺母。

优选的，所述倾斜机构还包括第一推杆和第二推杆，第一推杆的一端铰接于第四底板，另一端铰接于第五支撑件，第一推杆用于推动第五支撑件围绕与第三支撑件移动方向平行的方向旋转；第二推杆的一端铰接于第四底板，另一端铰接于第五支撑件，第二推杆用于推动第五支撑件围绕与第四支撑件移动方向平行的方向旋转。

优选的，所述用于放疗的定位系统还包括法兰盘，该法兰盘固定连接于第六支撑件。

优选的，所述旋转机构还包括第一驱动装置和第一传动装置，第一驱动装置通过第一传动装置驱动旋转件；所述升降机构还包括第二驱动装置，第一驱动装置第一推杆；所述第一平移机构还包括第三驱动装置，第三驱动装置用于驱动第一丝杆；所述第二平移机构还包括第四驱动装置，第四驱动装置用于驱动第二丝杆；所述倾斜结构还包括第五驱动装置和第六驱动装置，第五驱动装置用于驱动第二推杆，第六驱动装置用于驱动第三推杆。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

通过在该用于放疗的定位系统设置第一支撑件、旋转机构、第一底板、升降机构、第二支撑件、第二底板、第一平移机构、第三支撑件、第三底板、第二平移机构、第四支撑件、第四底板、倾斜机构和第五支撑件，最终使第五支撑件具备六个自由度，能够到达任意位置，使用更加灵活。

附图说明

图1为本发明一种用于放疗的定位系统的示意图；

图2为本发明一种用于放疗的定位系统的旋转机构示意图；

图3为本发明一种用于放疗的定位系统的升降机构示意图；

图4为本发明一种用于放疗的定位系统的第一平移机构示意图；

图5为本发明一种用于放疗的定位系统的第二平移机构示意图；

图6为本发明一种用于放疗的定位系统的倾斜机构示意图；

图中：101、第一支撑件；102、旋转件；103、大齿轮；104、第一轴承；105、定位件；106、第二轴承；107、小齿轮；108、第一减速器；109、第一驱动装置；201、第一底板；202、第一剪叉组；203、第二剪叉组；204、第二支撑件；205、第一推杆；206、第二驱动装置；301、第二底板；302、第一导轨；303、第一丝杆；304、第三支撑件；305、第一支承座；306、第一滑块；307、第一螺母；308、第三驱动装置；309、第一带轮；310、第二传动装置；401、第三底板；402、第二导轨；403、第二丝杆；404、第四支撑件；405、第二支承座；406、第二滑块；407、第二螺母；408、第四驱动装置；409、第二带轮；410、第三传动装置；501、第四底板；502、第二推杆；503、支撑杆；504、第三推杆；505、第五支撑件；506、第六驱动装置；507、第五驱动装置；601、法兰盘。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，在不冲突的情况下，以下所述的各实施例、各技术特征之间可以任何组合成不同的具体实施方式。

如图1～6所示，一种用于放疗的定位系统，包括第一支撑件101、旋转机构、第一底板201、升降机构、第二支撑件204、第二底板301、第一平移机构、第三支撑件304、第三底板401、第二平移机构、第四支撑件404、第四底板501、倾斜机构和第五支撑件505；旋转机构连接于第一支撑件101；第一底板201连接于旋转机构，旋转机构用于驱动第一底板201绕竖直方向转动；升降机构连接于第一底板201，第二支撑件204连接于升降机构，升降机构用于驱动第二支撑件204沿竖直方向移动；第二底板301固定连接于第二支撑件204，第一平移机构连接于第二底板301，第三支撑件304连接于第一平移机构，第一平移机构用于驱动第三支撑件304沿水平方向移动；第三底板401固定连接于第三支撑件304，第二平移机构连接于第三底板401，第四支撑件404连接于第二平移机构，第二平移机构用于驱动第四支撑件404沿水平方向移动，且该方向与第三支撑件304移动方向异面相交；第四底板501固定连接于第四支撑件404，倾斜机构连接于第四底板501，第五支撑件505连接于倾斜机构，倾斜机构用于驱动第五支撑件505绕水平方向转动。

由于旋转机构连接于第一支撑件101，第一底板201连接于旋转机构，旋转机构驱动第一底板201绕竖直方向转动，因此第一底板201具备了沿绕竖直方向旋转的自由度；由于升降机构连接于第一底板201，第二支撑件204连接于升降机构，升降机构驱动第二支撑件204沿竖直方向移动，因此第二支撑件204同时具备了绕竖直方向旋转和沿竖直方向移动的自由度；由于第二底板301固定连接于第二支撑件204，第一平移机构连接于第二底板301，第三支撑件304连接于第一平移机构，第一平移机构驱动第三支撑件304沿水平方向移动，因此第三支撑件304具备了绕竖直方向旋转、沿竖直方向移动和沿水平方向移动的自由度；由于第三底板401固定连接于第三支撑件304，第二平移机构连接于第三底板401，第四支撑件404连接于第二平移机构，第二平移机构驱动第四支撑件404沿水平方向移动，且该方向与第三支撑件304移动方向异面相交，因此第四支撑件404具备了四个自由度，即绕竖直方向旋转、沿竖直方向移动、沿水平方向移动和沿着与第三支撑件304移动方向异面相交的方向移动；由于第四底板501固定连接于第四支撑件404，倾斜机构连接于第四底板501，第五支撑件505连接于倾斜机构，倾斜机构驱动第五支撑件505绕水平方向转动，因此第五支撑件505具备了六个自由度，即绕竖直方向旋转、沿竖直方向移动、沿水平方向移动、沿着与第三支撑件304移动方向异面相交的方向移动、绕第三支撑件304移动方向旋转和绕第四支撑件404移动方向旋转，可以达到任意位置。

如图1～6所示，旋转机构包括旋转件102和轴承，轴承位于第一支撑件101和旋转件102之间，因此旋转件102可以相对于第一支撑件101作稳定的旋转，且噪音低，不会对患者的治疗产生不良影响；升降机构可以采用气缸、液压机构、齿轮、皮带或者其它机构进行传动，优选为采用剪叉装置传动，该剪叉装置一端连接于第一底板201，另一端连接于第二支撑件204，剪叉装置沿竖直方向移动，带动第二支撑件204沿竖直方向运动；第一平移机构可以采用气缸、液压机构、齿轮、皮带或者其它机构进行传动，优选为采用丝杠传动，第一平移机构包括第移丝杆，第一丝杆303枢接于第二底板301，且第一丝杆303的中轴线沿水平方向延伸，第三支撑件304螺接于第一丝杆303，第一丝杆303的中轴线沿水平方向延伸，因此当第一丝杆303转动时，带动第三支撑件304沿第一丝杆303的中轴线移动；第二平移机构可以采用气缸、液压机构、齿轮、皮带或者其它机构进行传动，优选为采用丝杠传动，第二平移机构包括第二丝杆403，第二丝杆403枢接于第三底板401，第四支撑件404螺接于第二丝杆403，且第二丝杆403的中轴线与第一丝杆303的中轴线异面相交，优选为异面垂直，因此当第二丝杆403转动时，带动第四支撑件404沿第二丝杆403的中轴线移动，传动精度高且噪音低；倾斜机构包括支撑杆503，支撑杆503的一端固定连接于第四底板501，另一端铰接于第五支撑件505，因此第五支撑件505可以相对于支撑杆503作任意方向的旋转，优选为围绕与第三支撑件304移动方向平行的方向以及与第四支撑件404移动方向平行的方向旋转；法兰盘601固定连接于第五支撑件505，法兰盘601上可以安装供患者使用的座椅，因此该座椅可以实现六个自由度的灵活运动；或者直接将座椅固定连接于第五支撑件505，同样该座椅可以实现六个自由度的灵活运动。

如图2所示，所述旋转机构还包括第一驱动装置109、第一传动装置和定位件105，其中第一支撑件101优选为圆筒形，旋转件102同样优选为圆筒形，定位件105同样优选为圆筒形，第一驱动装置109优选为电机，第一传动装置包括第一减速器108、小齿轮107和大齿轮103，轴承优选为两个，包括第一轴承104和第二轴承106，且各轴承包括内圈和外圈，外圈紧贴于第一支撑件101的内壁，内圈紧贴于定位件105的外壁，且内圈与旋转件102固定连接，因此旋转件102可以相对于第一支撑件101旋转，同时可以保证旋转件102和第一支撑件101的同轴度，以提高转动的精度，提高工作效率；当电机开启时，通过第一减速器108、小齿轮107和大齿轮103驱动旋转件102绕竖直方向进行旋转，由于采用了轴承，因此转动时噪音较低。

如图3所示，升降机构还包括第一剪叉组202和第二剪叉组203、第二驱动装置206和第一推杆205，第一剪叉组202连接于第一底板201，且其中一侧脚铰接于第一底板201，另一侧脚滑动连接于第一底板201；第二剪叉组203连接于第一剪叉组202，一侧脚铰接于第二支撑件204，另一侧脚滑动连接于第二支撑件204，第二驱动装置206优选为电机，第一推杆205的一端铰接于第一底板201，另一端连接于第二剪叉组203，第一推杆205用于驱动剪叉装置沿竖直方向移动；由于第一推杆205的一端铰接于第一底板201，另一端连接于第二剪叉组203，电机可以驱动第一推杆205向上伸出，从而推动第二剪叉组203向上运动，进而推动第二支撑件204向上运动；电机同样可以驱动第一推杆205向下缩回，从而带动第二剪叉组203向下运动，进而带动第二支撑件204向下运动，实现沿竖直方向移动的自由度，剪叉装置升降平稳，并能有效缩小纵向尺寸，减小长距离升降造成的误差，提高总体设计精度。

如图4所示，第一平移机构还包括第一螺母307、第一滑块306、第一导轨302、第三驱动装置308、第二传动装置310、第一支承座305，第一支承座305用于支承第一丝杆303的两端，第三驱动装置308优选为电机，且该电机具有第一带轮309，第二传动装置310优选为皮带；第一导轨302固定连接于第二底板301，第一滑块306的一端滑动连接于第一导轨302，另一端固定连接于第三支撑件304，第一螺母307螺接于第一丝杆303，第三支撑件304固定连接于第一螺母307；当电机开启时，经由第一带轮309和皮带带动第一丝杆303转动，并且经由第一螺母307带动第三支撑件304沿第一丝杆303的中轴线滑动，同时由于第一滑块306的一端滑动连接于第一导轨302，另一端固定连接于第三支撑件304，因此第三支撑件304带动第一滑块306沿第一导轨302滑动，利于减少摩擦阻力，稳定地进行水平运动，且能够降低噪音。

如图5所示，第二平移机构还包括第二螺母407、第二滑块406、第二导轨402、第四驱动装置408、第三传动装置410、第二支承座405，第二支承座405用于支承第二丝杆403，第四驱动装置408优选为电机，该电机具有第二带轮409，第三传动装置410优选为皮带；第二导轨402固定连接于第三底板401，第二滑块406的一端滑动连接于第二导轨402，另一端固定连接于第四支撑件404，第二螺母407螺接于第二丝杆403，第四支撑件404固定连接于第二螺母407，当电机开启时，经由第二带轮409和皮带带动第二丝杆403转动，并且经由第二螺母407带动第四支撑件404沿第二丝杆403的中轴线滑动，同时由于第二滑块406的一端滑动连接于第二导轨402，另一端固定连接于第四支撑件404，因此第四支撑件404带动第二滑块406沿第二导轨402滑动，利于减少摩擦阻力，稳定地进行水平运动，且能够降低噪音。

如图6所示，倾斜机构还包括第二推杆502、第三推杆504、第五驱动装置507和第六驱动装置506，第二推杆502的一端铰接于第四底板501，另一端铰接于第五支撑件505，第二推杆502用于推动第五支撑件505围绕与第三支撑件304移动方向平行的方向旋转；第三推杆504的一端铰接于第四底板501，另一端铰接于第五支撑件505，第三推杆504用于推动第五支撑件505围绕与第四支撑件404移动方向平行的方向旋转；第五驱动装置507用于驱动第二推杆502，当第二推杆502伸出或者缩回时，驱动第五支撑件505围绕与第四支撑件404移动方向平行的方向旋转；第六驱动装置506用于驱动第三推杆504，当第三推杆504伸出或者缩回时，驱动第五支撑件505围绕与第四支撑件404移动方向平行的方向旋转。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。