一种新型肿瘤放疗定位装置的制作方法

1.本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种新型肿瘤放疗定位装置。


背景技术：

2.放疗就是放射治疗，指用射线消除病灶。放射治疗作为治疗恶性肿瘤的一个重要手段，对于许多癌症可以产生较好效果。一般来说放疗会产生强烈的不良反应诸如：一系列的功能紊乱与失调，如精神不振，食欲下降，身体衰弱，疲乏，恶心呕吐，食后胀满等，轻微者可不做处理，重者应及时治疗。但是在放射治疗时，由于定位不准确，或者在放疗过程中病人身体反生偏移，射线会照射在正常组织上，对正常的细胞组织造成损伤，带来相应的副作用。在放射治疗过程中，射线源通常会从指定角度对肿瘤组织进行照射，射线可以准确照射到肿瘤组织而不会伤及危及器官，此时剂量输运的效率较高，治疗效果较好，在危及器官和肿瘤组织有交叠的角度，在破坏肿瘤组织的同时对危及器官也产生损伤，此时剂量输运的效率较低，治疗效果较差。在放射治疗中，需要对病人的肿瘤位置进行精确定位，以尽量减小放疗对正常组织的损伤，因此，亟需一种新型肿瘤放疗定位装置。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种新型肿瘤放疗定位装置，以解决上述问题。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种新型肿瘤放疗定位装置，包括放疗平台，所述放疗平台的一端连接有随形头枕，所述随形头枕的两侧设置分别有肩部固定组件，两个所述肩部固定组件的外侧分别设置有肘部固定组件，靠近所述放疗平台的中端顶面设置有角度调节组件，所述角度调节组件顶面靠近患者腰部附近固定连接有腰部固定带，所述放疗平台顶面靠近患者膝盖附近固定连接有腿部固定带，所述放疗平台的上方对应设置有放疗仪器，所述放疗仪器与所述放疗平台之间设置有偏离感应组件，所述放疗平台的底部连接有第一驱动组件，所述肩部固定组件、肘部固定组件、角度调节组件、偏离感应组件以及所述第一驱动组件电性连接有plc控制器。
5.优选的，所述角度调节组件包括位于所述放疗平台顶面的承载平台，所述承载平台与所述放疗平台的边部内侧竖直滑动连接，所述放疗平台上固定连接有位于所述承载平台下方的固定板，所述固定板顶面四角铰接有若干第二电动推杆的一端，所述第二电动推杆的另一端与所述承载平台的底面固定连接，所有所述第二电动推杆沿同一圆周方向倾斜设置，所述承载平台与所述固定板之间滑动连接有支撑杆，所述支撑杆的顶端与所述承载平台之间滑动连接有球铰组件，所述支撑杆的底端与所述固定板之间设置有驱动所述支撑杆的第二驱动组件，所述第二驱动组件与所述plc控制器电性连接。
6.优选的，所述球铰组件包括开设在所述承载平台底面的直线滑道，所述直线滑道内滑动连接有球头，所述球头的下方滑动套接有球套，所述球套的底部固定连接在所述支撑杆的顶端。
7.优选的，所述第二驱动组件包括开设在所述固定板顶面且与所述直线滑道对应的
直线滑轨，所述直线滑轨上滑动连接有步进电机，所述支撑杆的底端固定连接在所述步进电机的上方，所述步进电机与所述plc控制器电性连接。
8.优选的，所述偏离感应组件包括粘贴在患者的体表且与肿瘤对应的贴膜，所述贴膜的顶面连接有锥形圆台，所述锥形圆台与所述贴膜中心开设有入射口，所述入射口的上方对应设置有放疗仪器，所述放疗仪器的放射口的周边周向等间距连接有若干红外传感器，若干所述红外传感器分别与所述锥形圆台的侧面对应设置，所述锥形圆台的表面设置有防辐射涂层，若干所述红外传感器通过所述plc控制器与所述步进电机、所述第一驱动组件电性连接。
9.优选的，所述肩部固定组件包括开设在所述随形头枕两侧的第一滑槽，所述第一滑槽内靠近所述随形头枕的一端连接有第一电动推杆的一端，所述第一电动推杆的另一端固定连接有滑座，所述滑座底部滑动连接在所述第一滑槽内，所述滑座顶部转动连接有肩部压块，所述肩部压块与所述滑座之间设置有调节单元，所述第一电动推杆与所述plc控制器电性连接。
10.优选的，所述调节单元包括开设在所述滑座顶部的空腔，所述空腔内侧底部固定连接有固定杆，所述固定杆的顶部内侧转动连接有限位齿轮，所述肩部压块的尾端固定连接在所述限位齿轮的外侧面上，所述固定杆与所述限位齿轮的转动连接处设置有第一扭簧，所述固定杆远离所述肩部压块首端的一侧底部转动连接有限位卡块的一端，所述限位卡块与所述固定杆的转动连接处设置有第二扭簧，所述限位卡块的另一端与所述限位齿轮的齿卡接设置，所述限位卡块与所述固定杆之间抵接有滑块的小径端，所述滑块的大径端垂直滑动连接在所述滑座的侧壁上，所述滑块的大径端与所述固定杆之间设置有第二弹簧。
11.优选的，所述肘部固定组件包括开设在所述放疗平台顶面边部的第二滑槽，所述第二滑槽内滑动连接有肘部压块的底部，所述肘部压块底部与所述第二滑槽远离所述随形头枕的一端内侧壁之间连接有气缸，所述气缸的一端与所述肘部压块底部之间连接有第一弹簧，所述气缸与所述plc控制器电性连接。
12.优选的，所述第一驱动组件包括固定连接在所述固定板下方的第一基座、滑动连接在所述第一基座下方的第二基座、滑动连接在所述第二基座下方的第三基座；所述第二基座的顶面固定连接有第二伺服电机，所述第二伺服电机的旋转轴轴接有第二丝杠，所述第一基座底部螺纹套接在所述第二丝杠的外侧，所述第二丝杠的两端分别与所述第二基座顶面转动连接；所述第三基座的顶面固定连接有第一伺服电机，所述第一伺服电机的旋转轴轴接有第一丝杠，所述第一丝杠的两端分别与所述第三基座的顶面转动连接；所述第一基座与所述第二基座的滑动方向相互垂直。
13.本发明具有如下技术效果：当患者躺在放疗平台上面，头部位于随形头枕上方，一方面可以避免患者头部左右摇晃，另一方面增加患者的舒适感；肩部固定组件的主要作用是与患者肩部之间抵接，防止患者肩部向靠近头部方向晃动和防止患者肩部抬起，避免因肩部晃动而影响射线的入射角度；肘部固定组件的主要作用是为了固定患者的两只手臂，为了避免手臂影响放疗过程，将患者的手臂抬放至头部两侧，并放置在肘部固定组件上，从而避免手臂不由自主地移动，可以减少患者自主发力，保留体力，同时肘部的固定，有助于加强患者肩部的固定；通过腰部固定带可以将患者腹部附件固定在放疗平台上，通过腿部
固定带可以将患者膝盖上方的腿部固定在放疗平台上；患者肩部、腰部、腿部被固定后，即可实现患者整体被固定，防止患者大范围晃动；偏离感应组件的主要作用是为了检测出患者轻微移动的距离，而角度调节组件根据偏离感应组件的感应信号，针对患者肩部、腰部之间轻微晃动，对患者的放疗区进行局部位置调节；第一驱动组件的主要作用是将患者快速移动到放疗区，使放疗仪器与患者肿瘤位置相对应。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。
15.图1为本发明定位装置俯视示意图；
16.图2为本发明角度调节组件内部示意图；
17.图3为本发明肩部固定组件左视方向剖视图；
18.图4为本发明肩部固定组件俯视方向剖视图；
19.图5为本发明肘部固定组件右视方向剖视图；
20.其中，1、放疗平台；2、随形头枕；3、第一电动推杆；4、第一滑槽；5、肩部压块；6、肘部压块；7、承载平台；8、贴膜；9、腰部固定带；11、腿部固定带；12、入射口；13、锥形圆台；14、放疗仪器；15、红外传感器；16、第一防护布；17、第二电动推杆；18、支撑杆；19、第一滑杆；20、第一基座；21、第二基座；22、第二滑杆；23、第一伺服电机；24、第二伺服电机；25、第二丝杠；26、第二防护布；27、限位齿轮；28、限位卡块；29、滑块；30、固定杆；31、滑座；32、肩部放置槽；33、第一弹簧；34、气缸；35、第二滑槽；36、第二弹簧。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
23.参照图1-5所示，本发明提供了一种新型肿瘤放疗定位装置，包括放疗平台1，放疗平台1的一端连接有随形头枕2，随形头枕2的两侧设置分别有肩部固定组件，两个肩部固定组件的外侧分别设置有肘部固定组件，靠近放疗平台1的中端顶面设置有角度调节组件，角度调节组件顶面靠近患者腰部附近固定连接有腰部固定带9，放疗平台1顶面靠近患者膝盖附近固定连接有腿部固定带11，放疗平台1的上方对应设置有放疗仪器14，放疗仪器14与放疗平台1之间设置有偏离感应组件，放疗平台1的底部连接有第一驱动组件，肩部固定组件、肘部固定组件、角度调节组件、偏离感应组件以及第一驱动组件电性连接有plc控制器。
24.当患者躺在放疗平台1上面，头部位于随形头枕2上方，一方面可以避免患者头部左右摇晃，另一方面增加患者的舒适感；肩部固定组件的主要作用是与患者肩部之间抵接，
防止患者肩部向靠近头部方向晃动和防止患者肩部抬起，避免因肩部晃动而影响射线的入射角度；肘部固定组件的主要作用是为了固定患者的两只手臂，为了避免手臂影响放疗过程，将患者的手臂抬放至头部两侧，并放置在肘部固定组件上，从而避免手臂不由自主地移动，可以减少患者自主发力，保留体力，同时肘部的固定，有助于加强患者肩部的固定；通过腰部固定带9可以将患者腹部附件固定在放疗平台1上，通过腿部固定带11可以将患者膝盖上方的腿部固定在放疗平台1上；患者肩部、腰部、腿部被固定后，即可实现患者整体被固定，防止患者大范围晃动；偏离感应组件的主要作用是为了检测出患者轻微移动的距离，而角度调节组件根据偏离感应组件的感应信号，针对患者肩部、腰部之间轻微晃动，对患者的放疗区进行局部位置调节；第一驱动组件的主要作用是将患者快速移动到放疗区，使放疗仪器14与患者肿瘤位置相对应。
25.进一步优化方案，角度调节组件包括位于放疗平台1顶面的承载平台7，承载平台7与放疗平台1的边部内侧竖直滑动连接，放疗平台1上固定连接有位于承载平台7下方的固定板，固定板顶面铰接有若干第二电动推杆17的一端，第二电动推杆17的另一端与承载平台7的底面固定连接，所有第二电动推杆17沿同一圆周方向倾斜设置，承载平台7与固定板之间滑动连接有支撑杆18，支撑杆18的顶端与承载平台7之间滑动连接有球铰组件，支撑杆18的底端与固定板之间设置有驱动支撑杆18的第二驱动组件，第二驱动组件与plc控制器(图中未显示)电性连接。
26.进一步优化方案，球铰组件包括开设在承载平台7底面的直线滑道，直线滑道内滑动连接有球头，球头的下方滑动套接有球套，球套的底部固定连接在支撑杆18的顶端。
27.进一步优化方案，第二驱动组件包括开设在固定板顶面且与直线滑道对应的直线滑轨，直线滑轨上滑动连接有步进电机(图中未显示)，支撑杆18的底端固定连接在步进电机的上方，步进电机与plc控制器电性连接。
28.当患者无法保持一个动作十几分钟，会不由的扭动，在肩部固定组件、肘部固定组件和腰部固定带9的作用下，可以防止患者大范围晃动；当患者的腹部表面隆起或下降时，即偏离感应组件发生偏转，会影响射线的角度，导致肿瘤块偏离射线，plc控制器获取到偏离感应组件的信号后，将启动信号传递至第二驱动组件，通过第二驱动组件驱动支撑杆18，使支撑杆18移动至靠近患者的腰部位置，收缩靠近腰部的第二电动推杆17，轻微降低腰部高度，恢复射线与肿瘤的照射角度；当患者的腹部表面下降时，同样会影响射线的角度，导致肿瘤块偏离射线，plc控制器获取到偏离感应组件的信号后，将启动信号传递至第二驱动组件，通过第二驱动组件驱动支撑杆18，使支撑杆18移动至靠近患者的肩部位置，伸长靠近腰部的第二电动推杆17，轻微抬高腰部高度，恢复射线与肿瘤的照射角度；当患者的肩部和腰部之间发生一定程度的扭动，即在承载平台7平面内移动、绕垂直承载平台7方向转动，根据偏离感应组件的偏离数据，通过第二驱动组件驱动支撑杆18，同时调整所有第二电动推杆17，伸长不同的长度，实现承载平台7以不同位置的支撑杆18为圆心的转动过程。
29.进一步优化方案，偏离感应组件包括粘贴在患者的体表且与肿瘤对应的贴膜8，贴膜8的顶面连接有锥形圆台13，锥形圆台13与贴膜8中心开设有入射口12，入射口12的上方对应设置有放疗仪器14，放疗仪器14的放射口的周边周向等间距连接有若干红外传感器15，若干红外传感器15分别与锥形圆台13的侧面对应设置，锥形圆台13的表面设置有防辐射涂层，若干红外传感器15通过plc控制器与步进电机、第一驱动组件电性连接。
30.当放疗仪器14的射线完全通过入射口12时，即射线充分照射在肿瘤的位置，此时所有红外传感器15在锥形圆台13的侧面上的感应点在同一个圆上，所有红外传感器15感应到的距离是一致的，并且在指定的范围内；当患者在承载平台7平面内产生晃动时，射线未充分进入入射口12，部分照射在防辐射涂层上，红外传感器15对应的位置发生偏移，部分对应在锥形圆台13的顶面，红外传感器15感应到的距离发生变化，未在指定范围内，通过偏移距离的不同，所有的第二电动推杆17收到启动信号，通过调整患者的体位来调整锥形圆台13的状态，从而保证射线的照射角度与肿瘤位置相匹配；当因为患者晃动导致锥形圆台13绕顶面直径转动时，通过伸长对应位置的第二电动推杆17来实现调整，保持剩余第二电动推杆17的长度，此时，支撑杆18位于长度不变的第二电动推杆17附近。
31.进一步优化方案，肩部固定组件包括开设在随形头枕2两侧的第一滑槽4，第一滑槽4内靠近随形头枕2的一端连接有第一电动推杆3的一端，第一电动推杆3的另一端固定连接有滑座31，滑座31底部滑动连接在第一滑槽4内，滑座31顶部转动连接有肩部压块5，肩部压块5与滑座31之间设置有调节单元，第一电动推杆3与plc控制器电性连接。
32.进一步优化方案，调节单元包括开设在滑座31顶部的空腔，空腔内侧底部固定连接有固定杆30，固定杆30的顶部内侧转动连接有限位齿轮27，肩部压块5的尾端固定连接在限位齿轮27的外侧面上，固定杆30与限位齿轮27的转动连接处设置有第一扭簧，固定杆30远离肩部压块5首端的一侧底部转动连接有限位卡块28的一端，限位卡块28与固定杆30的转动连接处设置有第二扭簧，限位卡块28的另一端与限位齿轮27的齿卡接设置，限位卡块28与固定杆30之间抵接有滑块29的小径端，滑块29的大径端垂直滑动连接在滑座31的侧壁上，滑块29的大径端与固定杆30之间设置有第二弹簧36。
33.当需要根据患者肩部高度调整肩部压块5的角度时，按压滑块29，第二弹簧36被压缩，滑块29的大径端挤入限位卡块28与固定杆30之间，使限位卡块28逐渐远离固定杆30，第二扭簧受力，限位卡块28的端部脱离限位齿轮27的齿，此时可以随意调节肩部压块5的角度；松开滑块29后，第二弹簧36和第二扭簧复原。
34.进一步优化方案，肘部固定组件包括开设在放疗平台1顶面边部的第二滑槽35，第二滑槽35内滑动连接有肘部压块6的底部，肘部压块6底部与第二滑槽35远离随形头枕2的一端内侧壁之间连接有气缸34，气缸34的一端与肘部压块6底部之间连接有第一弹簧33，气缸34与plc控制器电性连接，肘部压块6靠近手臂的一侧开设有肩部放置槽32。
35.通过plc控制器向气缸34发送伸长启动信号，气缸34推动压块6的底部向患者抬起的肘部方向移动，直至患者的舒适位置；而当放疗结束，患者需要放下手臂时，收缩气缸34，由于患者长时间抬起手臂，突然放下会感到不适，第一弹簧33的作用主要是在气缸34收缩的瞬间而回弹，阻止压块6突然释放，给压块6设置缓冲，即对患者进行适当保护。
36.进一步优化方案，第一驱动组件包括固定连接在固定板下方的第一基座20、滑动连接在第一基座20下方的第二基座21、滑动连接在第二基座21下方的第三基座(图中未标记)；第二基座21的顶面固定连接有第二伺服电机24，第二伺服电机24的旋转轴轴接有第二丝杠25，第一基座20底部螺纹套接在第二丝杠25的外侧，第二丝杠25的两端分别与第二基座21顶面转动连接；第三基座的顶面固定连接有第一伺服电机23，第一伺服电机23的旋转轴轴接有第一丝杠(图中未显示)，第一丝杠的两端分别与第三基座的顶面转动连接；第一基座20与第二基座21的滑动方向相互垂直。
37.当患者躺在放疗平台1上，并被固定后，启动第一伺服电机23、第二伺服电机24，将患者体表的锥形圆台13、入射口12分别与所有红外传感器15、射线对应。
38.进一步优化方案，承载平台7与放疗平台1的边部之间设置有第一防护布16，主要作用是遮挡，避免异物进入放疗平台1内部而影响支撑杆18移动。
39.进一步优化方案，限位齿轮27的外侧设置第二防护布26，是为了避免患者触碰到限位齿轮27以及限位卡块28而受伤。
40.本实施例的工作过程如下：
41.患者躺在放疗平台1上后，首先进行肩部定位，接着抬起手臂，进行肘部定位，肩部和肘部的同时定位，可以有效固定患者肩部附近；然后通过腰部固定带9、腿部固定带11将患者相对全面的固定住，当需要通过转动承载平台7来调整锥形圆台13时，需要根据红外传感器15获取到的距离变化信号，分别对应启动第二电动推杆17、步进电机、第一伺服电机23以及第二伺服电机24，达到调整放疗平台1平面移动，以及调整承载平台7的角度的目的。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
43.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。