一种聚焦头及放疗设备的制作方法

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种聚焦头及放疗设备。

背景技术：

伽玛刀是一种以治疗颅脑疾病为主的大型医疗设备。伽玛刀是根据立体几何定向原理，将颅内的正常组织或病变组织选择性地确定为靶点，使用钴-60产生的伽玛射线进行一次性大剂量地聚焦照射该靶点，使之产生局灶性的坏死或功能改变而达到治疗疾病的目的。

其中，聚焦头是伽玛刀的主要部件。该聚焦头可以包括：钴源匣、钨滚筒、驱动齿轮组、驱动电机、准直器和屏蔽块等，该钴源匣内设置有多个放射源，该钴源匣设置在钨滚筒内与钨滚筒连接，该驱动齿轮组可以包括至少两个相互啮合的齿轮，驱动齿轮组中一个齿轮与钨滚筒连接，驱动电机可以驱动驱动齿轮组中的另一个齿轮转动，以带动钨滚筒以及钨滚筒内的钴源匣转动。

该聚焦头具有三种工作状态，分别为：开源状态、关源状态和快速关源状态。当驱动电机带动钨滚筒及钴源匣同步转动，以使钴源匣中的多个放射源发出的射线经过准直器中的多个准直孔出束时，该聚焦头处于开源状态；当驱动电机需要带动钨滚筒及钴源匣同步转动，以使钴源匣中的多个放射源发出的射线被屏蔽块屏蔽时，该聚焦头处于关源状态；当驱动电机带动钨滚筒及钴源匣在短时间内转动指定角度，以使位于钨滚筒外部的屏蔽层能够对放射源发出的射线进行屏蔽时，聚焦头处于快速关源状态。

但是，目前聚焦头中的驱动电机需要同时驱动钨滚筒以及位于该钨滚筒内的钴源匣转动，其驱动质量较大，相应的，转动所需扭矩较大；当聚焦头需要切换至快速关源状态时，可能出现驱动电机带动钨滚筒转动指定角度的时延较长的情况。

技术实现要素：

本申请提供了一种聚焦头及放疗设备，可以解决现有的当聚焦头需要切换至快速关源状态时，可能出现驱动电机带动钨滚筒转动指定角度的时延较长的情况的问题。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种聚焦头，所述聚焦头包括：

匣体，所述匣体用于承载多个放射源；

屏蔽滚筒，所述匣体位于所述屏蔽滚筒内；

第一驱动组件，所述第一驱动组件与所述匣体连接，被配置为带动所述匣体转动；

第二驱动组件，所述第二驱动组件与所述屏蔽滚筒连接，被配置为带动所述屏蔽滚筒转动。

可选的，所述屏蔽滚筒设置有多个射线通道，

当所述多个放射源与所述多个射线通道一一对应时，所述聚焦头处于开源状态；

当所述多个放射源与所述多个射线通道错开时，所述聚焦头处于关源状态。

可选的，当在预设时间内将所述聚焦头从开源状态切换为关源状态时，通过以下方式进行配置：

所述第一驱动组件被配置为带动所述匣体转动，以使所述多个放射源与所述多个射线通道错开；

或者，所述第二驱动组件被配置为带动所述屏蔽滚筒转动，以使所述多个放射源与所述多个射线通道错开；

或者，所述第一驱动组件被配置为带动所述匣体绕第一方向转动，所述第二驱动组件被配置为带动所述屏蔽滚筒绕第二方向转动，以使所述多个放射源与所述多个射线通道错开，所述第一方向与所述第二方向相反。

可选的，在所述多个放射源发出的射线被所述屏蔽区域屏蔽时，所述预设时间小于等于0.2秒。

可选的，所述匣体的外表面与所述屏蔽滚筒的内表面相切，所述匣体在所述第一驱动组件的驱动下绕所述屏蔽滚筒的中心旋转轴线旋转，所述多个放射源设置在所述匣体中与所述屏蔽滚筒相切的一侧。

可选的，所述聚焦头还包括：包覆所述屏蔽滚筒的屏蔽层。

可选的，当将所述聚焦头从开源状态切换为关源状态时，所述第一驱动组件被配置为带动所述匣体旋转180度，所述第二驱动组件被配置为带动所述屏蔽滚筒旋转90度。

可选的，所述聚焦头还包括：准直器，所述准直器上设置有多个准直通道，当所述聚焦头处于开源状态时，所述多个射线通道与所述多个准直通道一一对应。

可选的，所述屏蔽滚筒的材料为钨合金。

第二方面，提供了一种放疗设备，包括：旋转机架以及设置在所述旋转机架上的聚焦头，所述聚焦头为第一方面任一所述聚焦头。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

该聚焦头中的第一驱动组件与匣体连接，该第一驱动组件被配置为带动匣体转动，第二驱动组件与屏蔽滚筒连接，该第二驱动组件被配置为带动屏蔽滚筒转动，有效的减小了每个驱动组件的驱动质量，因此减小了聚焦头的快速关源所需时间。并且该聚焦头能够减小了其进行关源状态与开源状态之间的切换时长，有效的提高了聚焦头的治疗效率。并且，在该聚焦头在处于关源状态时，放射源发出的射线是被屏蔽滚筒的屏蔽区域屏蔽的，可以减小该聚焦头中屏蔽层的厚度，使得该聚焦头的体积较小。同时，该聚焦头中的准直器不参与聚焦头的快速关源过程，该准直器可以设置更多的准直孔组，有效的提高了该聚焦头的治疗范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是相关技术提供的一种聚焦头的结构示意图；

图2是图1示出的聚焦头处于开源状态时的效果图；

图3是图1示出的聚焦头处于关源状态时的效果图；

图4是图1示出的聚焦头处于快速关源状态时的效果图；

图5是本实用新型实施例提供的一种聚焦头的结构示意图；

图6是图5示出的聚焦头的侧视图；

图7是本实用新型实施例提供的另一种聚焦头的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的又一种聚焦头的结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的再一种聚焦头的结构示意图；

图10是图8示出聚焦头处于开源状态时的效果图；

图11是图8示出聚焦头处于关源状态时的效果图

图12是图8示出聚焦头处于快速关源状态时的效果图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

在相关技术中，请参考图1-3，该聚焦头可以包括：钴源匣01、钨滚筒02、钨滚筒驱动齿轮组03、驱动电机(图中未标注)、准直器04和屏蔽体05等。该钴源匣01位于钨滚筒02内部，该钴源匣01与钨滚筒02同步运动。钨滚筒驱动齿轮组03可以包括：钨滚筒驱动齿轮031、过渡齿轮032和电机驱动齿轮033，该钨滚筒驱动齿轮031、过渡齿轮032和电机驱动齿轮033依次啮合，该钨滚筒驱动齿轮031与钨滚筒02连接，电机驱动齿轮033与驱动电机连接，该驱动电机能够带动电机驱动齿轮033转动，以带动过渡齿轮032和钨滚筒驱动齿轮031转动，使得该驱动电机能够带动钨滚筒02以及该钨滚筒02内部的钴源匣01转动。

如图2所示，当驱动电机带动钨滚筒02以及位于该钨滚筒02中的钴源匣01同步转动，以使该钴源匣01中的多个放射源011发出的射线经过准直器04中的多个准直孔041后出束时，该聚焦头处于开源状态。

如图3所示，当驱动电机带动钨滚筒02以及位于该钨滚筒02中的钴源匣01同步转动，以使该钴源匣01中的多个放射源011发出的射线被屏蔽体05屏蔽时，该聚焦头处于关源状态。

如图4所示，当驱动电机带动钨滚筒02以及位于该钨滚筒02中的钴源匣01在短时间内转动指定角度α，以使位于钨滚筒01外部的屏蔽体05能够对放射源011发出的射线进行屏蔽时，该聚焦头处于快速关源状态。

但是，目前聚焦头中的驱动电机需要同时驱动钨滚筒02以及位于该钨滚筒02内的钴源匣01转动，其驱动质量较大，相应的，转动所需扭矩较大；当聚焦头需要切换至快速关源时，可能出现驱动电机带动钨滚筒02转动指定角度的时延较长的情况。并且，在聚焦头进行关源状态与开源状态之间的切换时长较长，导致聚焦头的治疗效率较低。

请参考图5和图6，图5是本实用新型实施例提供的一种聚焦头的结构示意图，图6是图5示出的聚焦头的侧视图，该聚焦头可以包括：

匣体10、屏蔽滚筒20、第一驱动组件30和第二驱动组件40。

该匣体10用于承载多个放射源11，该放射源11可以为钴-60放射源。该匣体10位于屏蔽滚筒20内。

该匣体10与第一驱动组件30连接，该第一驱动组件30被配置为带动匣体10转动；该屏蔽滚筒20与第二驱动组件40连接，该第二驱动组件40被配置为带动屏蔽滚筒20转动。

目前，国际标准要求聚焦头在0.2秒的时间内完成对聚焦头的快速关源，在相关技术中，由于驱动电机需要同时驱动钨滚筒与该钨滚筒内的钴源匣转动，其驱动质量较大，因此相关技术中聚焦头很难在0.2秒内完成对聚焦头的快速关源。

而在本实用新型实施例中，由于第一驱动组件30与第二驱动组件40分别带动匣体10与屏蔽滚筒20转动，有效的减小了每个驱动组件的驱动质量，因此减小了聚焦头的快速关源所需时间，本实用新型实施例中的聚焦头比较容易实现在0.2秒内完成对聚焦头的快速关源。并且该聚焦头能够减小了其进行关源状态与开源状态之间的切换时长，有效的提高了聚焦头的治疗效率。

综上所示，本实用新型实施例提供的聚焦头，第一驱动组件与匣体连接，该第一驱动组件被配置为带动匣体转动，第二驱动组件与屏蔽滚筒连接，该第二驱动组件被配置为带动屏蔽滚筒转动，有效的减小了每个驱动组件的驱动质量，因此减小了聚焦头的快速关源所需时间。并且该聚焦头能够减小了其进行关源状态与开源状态之间的切换时长，有效的提高了聚焦头的治疗效率。

在一种可选的实现方式中，上述的第一驱动组件与第二驱动组件均可以包括齿轮组和驱动电机。示例的，请参考图7，图7是本实用新型实施例提供的另一种聚焦头的结构示意图，第一驱动组件30可以包括：匣体驱动齿轮组31与第一驱动电机(图3中未标注)，该匣体驱动齿轮组31可以包括：第一电机驱动齿轮311、第一过渡齿轮312和匣体驱动齿轮313，该第一电机驱动齿轮311、第一过渡齿轮312和匣体驱动齿轮313依次啮合，该第一电机驱动齿轮311与第一驱动电机固定连接，该匣体驱动齿轮313与匣体10固定连接，通过第一驱动电机带动匣体驱动齿轮组31的转动，可以实现匣体10的转动。第二驱动组件40可以包括：滚筒驱动齿轮组41与第二驱动电机(图3中未标注)，该滚筒驱动齿轮组41可以包括：第二电机驱动齿轮411、第二过渡齿轮412和滚筒驱动齿轮413，该第二电机驱动齿轮411、第二过渡齿轮412和滚筒驱动齿轮413依次啮合，该第二电机驱动齿轮411与第二驱动电机固定连接，该滚筒驱动齿轮413与屏蔽滚筒20固定连接，通过第二驱动电机带动滚筒驱动齿轮组41的转动，可以实现屏蔽滚筒20的转动。

在本实用新型实施例中，请参考图8，图8是本实用新型实施例提供的又一种聚焦头的结构示意图，匣体10中承载了多个放射源11，屏蔽滚筒20中设置有多个射线通道21，需要说明的是，本实用新型实施例中的屏蔽滚筒20上不设置射线通道21的区域均为屏蔽区域。该聚焦头还可以包括：准直器50，该准直器50上设置有多个准直通道51，需要说明的是，该多个准直通道51能够划分为多个准直孔组52，每个准直孔组52中的准直通道51的个数与匣体10中承载的放射源11的个数相同。

在一种可选的实现方式中，请参考图9，图9是本实用新型实施例提供的再一种聚焦头的结构示意图，匣体10在第一驱动组件30的驱动下绕屏蔽滚筒的中心线旋转，也即是，第一驱动组件带动匣体10转动的旋转轴线可以与第二驱动组件带动屏蔽滚筒20转动的旋转轴线重合，为了保证屏蔽滚筒20中的屏蔽区域能够屏蔽放射源11发出的射线，该匣体10的外表面需要与屏蔽滚筒20的内表面相切，匣体10内的多个放射源11设置在匣体10中与屏蔽滚筒20相切的一侧，此时，该匣体10的中心轴线与匣体10的旋转轴线不重合，该匣体10的中心线与匣体10的旋转轴线之间存在偏移量A，该偏移量A可以为22毫米。该聚焦头还可以包括：包裹屏蔽滚筒20的屏蔽层60，国际标准要求聚焦头表面5厘米处测量出的辐射剂量不能大于200uSv/h(微西弗每小时)，若放射源11为钴-60放射源，当屏蔽滚筒11的材料可以钨合金，屏蔽层60的材料钢和铅的合金时，屏蔽滚筒11以及屏蔽层60的厚度和不能低于180毫米。

在本实用新型实施例中，匣体10在第一驱动组件30驱动下，以及屏蔽滚筒20在第二驱动组件40的驱动下，可以使聚集头处于开源状态和关源状态。

如图10所示，图10是图8示出聚焦头处于开源状态时的效果图，在第一驱动组件30与第二驱动组件40的驱动下，当多个放射源10与多个射线通道21一一对应时，该多个放射源还与准直器50上的一个准直孔组52中的多个准直通道51一一对应，该聚焦头处于开源状态。此时，匣体10中的多个放射源11发出的射线依次经过：屏蔽滚筒20中对应的射线通道21和准直器50中的一个准直孔组52中对应的准直通道51后出束。

如图11所示，图11是图8示出聚焦头处于关源状态时的效果图，当多个放射源10与多个射线通道21错开时，该聚焦头处于关源状态。此时，匣体10中的多个放射源11发出的射线均被屏蔽滚筒20的屏蔽区域屏蔽。

示例的，当将聚焦头从开源状态切换为关源状态时，如图9所示，第一驱动组件可以带动匣体10转动，以使匣体10中的多个放射源11发出的射线被屏蔽滚筒20中的屏蔽区域屏蔽；第二驱动组件可以带动屏蔽滚筒20转动，以使该屏蔽滚筒20中的多个射线通道21被屏蔽层60屏蔽，避免了匣体10中的放射源11发出的射线从多个射线通道21中透过。由于本实用新型实施例提供的聚焦头在处于关源状态时，放射源发出的射线是被屏蔽滚筒的屏蔽区域屏蔽的，因此可以减小该聚焦头中的屏蔽层的厚度，进而有效的减小了该聚焦头的体积。

在本实用新型实施例中，当将聚焦头从开源状态切换为关源状态时，第一驱动组件带动匣体转轴的角度，与第二驱动组件带动屏蔽滚筒旋转的角度可以不同，示例的，该第一驱动组件可以带动匣体旋转180度，第二驱动组件可以带动屏蔽滚筒旋转90度。

可选的，当在预设时间(通常小于或等于0.2秒)内将从聚焦头从开源状态切换为关源状态时，聚焦头处于快速关源状态，本实用新型实施例有多种可实现方式均能够实现对聚焦头的快速关源，本实用新型实施例以以下三种可实现方式为例进行示意性说明：

在第一种可实现方式中，第一驱动组件可以带动匣体转动，以使匣体中的多个放射源与多个射线通道错开。

在第二种可实现方式中，第二驱动组件可以带动屏蔽滚筒转动，以使匣体中的多个放射源与多个射线通道错开。

在第三种可实现方式中，第一驱动组件可以带动带动匣体绕第一方向转动，第二驱动组件可以带动屏蔽滚筒绕第二方向转动，以使匣体中的多个放射源与多个射线通道错开，该第一方向与第二方向相反，该第一方向与第二方向可以分别为顺时针方向和逆时针方向中的一个。

在相关技术中，当聚焦头处于快速关源状态时，如图4所示，驱动电机需要同时驱动钨滚筒02以及位于该钨滚筒02中的钴源匣01转动指定角度α，钴源匣01中的放射源011发出的射线被位于钨滚筒02外围的屏蔽体05以及准直器04中的屏蔽区屏蔽，若该放射源011为钴-60放射源，为了使得屏蔽层06以及准直器04中的屏蔽区能够更好的对放射源011发出的射线进行屏蔽，需要保证屏蔽体05以及准直器04中的屏蔽区组成的厚度不小于65毫米，因此，驱动电机需要驱动钨滚筒02转动指定角度α的角度大小有一定要求，通常该指定角度α的角度较大。

而在本实用新型实施例中，请参考图12，图12是图8示出聚焦头处于快速关源状态时的效果图，在通过第一驱动组合和/或第二驱动组件的驱动下完成对聚焦头的快速关源后，匣体10中的多个放射源11被屏蔽滚筒20中的屏蔽区域，若匣体10中放射源11为钴-60放射源，当屏蔽滚筒20可以采用钨合金进行制造时，为了使得屏蔽滚筒20中的屏蔽区域能够更好的对放射源11发出的射线进行屏蔽，该屏蔽滚筒20的厚度需要为65毫米，因此，在聚焦头完成快速关源后，屏蔽滚筒20上的屏蔽区域能够直接对放射源11发出的射线进行屏蔽，无需屏蔽层60以及准直器50上的屏蔽区屏蔽，使得准直器50不再参与聚焦头的快速关源过程，该准直器50可以设置更多的准直孔组，有效的提高了该聚焦头的治疗范围。并且，由于在聚焦头完成快速关源后，屏蔽滚筒20上的屏蔽区域能够直接对放射源11发出的射线进行屏蔽，因此，只需要保证放射源11发出射线的方向与屏蔽滚筒20中对应的射线通道的延伸方向错开即可，有效的减小了每个放射源11发出的射线方向与对应的射线通道21的延伸方向的夹角的角度，该每个放射源11发出的射线方向与对应的射线通道21的延伸方向所形成的指定夹角β的角度较小，进一步的减小了聚焦头的快速关源所需时间。

综上所示，本实用新型实施例提供的聚焦头，第一驱动组件与匣体连接，该第一驱动组件被配置为带动匣体转动，第二驱动组件与屏蔽滚筒连接，该第二驱动组件被配置为带动屏蔽滚筒转动，有效的减小了每个驱动组件的驱动质量，因此减小了聚焦头的快速关源所需时间。并且该聚焦头能够减小了其进行关源状态与开源状态之间的切换时长，有效的提高了聚焦头的治疗效率。并且，在该聚焦头在处于关源状态时，放射源发出的射线是被屏蔽滚筒的屏蔽区域屏蔽的，可以减小该聚焦头中屏蔽层的厚度，使得该聚焦头的体积较小。同时，该聚焦头中的准直器不参与聚焦头的快速关源过程，该准直器可以设置更多的准直孔组，有效的提高了该聚焦头的治疗范围。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。