专利名称：伽玛射线治疗设备的动态焦点的定位方法
技术领域：
本发明涉及伽玛射线治疗设备，尤其涉及伽玛射线治疗设备的动态焦点的定位方法。
背景技术：
伽玛射线治疗设备已发展成为动态焦点治疗方式，放射源数量得到减少，治疗头重量明显减轻，而治疗比大大提高。
治疗设备的核心是放射线对病人的病变组织的杀伤效果要好，而对病人正常组织的损伤要小，也就是治疗设备的治疗精度和治疗效率要高。
动态焦点治疗设备要保证动态焦点位置的放射线剂量最大，亦即设备的动态焦点位置和放射线聚焦点重合在一起，所以，动态焦点治疗设备在使用前必须进行动态焦点的定位。而动态焦点的定位准确性和定位精度的高低直接决定着治疗设备的性能好与坏。由于理论计算本身的误差和设备生产过程中产生的误差，使治疗设备的动态焦点和放射线聚焦点不能完全重合在一起。常规动态焦点治疗设备的焦点重合精度大多在毫米量级。
发明内容
本发明的目的在于提供一种伽玛射线治疗设备的动态焦点的定位方法。
本发明采用的技术方案是用基准球撞球方法确定治疗坐标，该方法的步骤如下1)机架用蜗轮蜗杆传动绕C轴旋转，用丝杠副传动沿X轴移动；治疗头由蜗轮蜗杆副传动绕B轴旋转；治疗床由丝杠副传动作Y轴移动，由丝杠副传动作Z方向垂直升降；治疗头基准球安装在治疗头上，治疗床基准球安装在治疗床上，治疗床基准球和+5V电源相连；2)撞球前，使治疗头基准球处于水平状态，同时使机架的中心线和治疗床的中心线对准，分别作为B、C轴坐标的0°位置；3)撞球时，操纵治疗床沿Z、Y轴方向移动，目测治疗头基准球和治疗床基准球到达能相互碰撞的位置，操纵机架沿X轴正方向移动，使治疗头基准球和治疗床基准球在P点相碰，再使治疗床沿Z轴方向下降到两球不会相碰的高度，操纵机架沿X轴正方向移动，使治疗床基准球到达治疗头基准球的与P点相对应的另一侧位置，上升治疗床基准球回到P点的Z轴坐标的位置，操纵机架沿X轴负方向移动，使治疗床基准球和治疗头基准球在Q点相碰，两次撞球结果确定设备的X轴零位；4)撞球时，操纵治疗床沿Z轴方向上升、机架沿X轴方向移动，目测治疗头基准球和治疗床基准球到达能相互碰撞的位置，操纵治疗床沿Y轴正方向移动，使治疗头基准球和治疗床基准球在R点相碰，再使治疗床沿Z轴方向下降到两球不会相碰的高度，操纵治疗床沿Y轴正方向移动，使治疗床基准球到达治疗头基准球的与R点相对应的另一侧位置，上升治疗床基准球回到R点的Z轴坐标的位置，操纵治疗床沿Y轴负方向移动，使治疗床基准球和治疗头基准球在S点相碰，两次撞球结果确定设备的Y轴零位；5)撞球时，使X轴、Y轴处于零位，治疗头基准球和治疗床基准球从Z轴方向上下对撞，找出设备的Z轴零位；至此，设备的治疗坐标系中的B、C、X、Y、Z轴的坐标关系已全部建立起来。
本发明具有的有益的效果是本发明的定位方法的精度可以做到几十微米，比常规治疗设备高出一至二个量级，设备的治疗精度和治疗效率提高。方法简单、实用，自动化程度高。
图1是本发明的结构原理主视图；图2是本发明实施过程的二基准球X轴两次碰撞示意图；图3是本发明实施过程的二基准球Y轴两次碰撞示意图；图4是本发明实施过程的二基准球Z轴碰撞示意图。
图中，1-机架、2-治疗头、3-底座、4-蜗轮蜗杆副、5-治疗床、6-滑架、7-立柱、8-丝杠副、9-治疗头基准球、10-治疗床基准球。
具体实施例方式
如图1所示，机架1由电机驱动、用蜗轮蜗杆传动绕C轴旋转，用丝杠副传动沿X轴(垂直纸面方向)相对于底座3移动。治疗头2由蜗轮蜗杆副4传动可以绕B轴旋转。治疗床5由丝杠副8传动相对于滑架6作Y轴方向移动，治疗床5和滑架6由丝杠副传动沿立柱7上面的导轨作Z方向垂直升降。治疗头基准球9安装在治疗头2上，治疗床基准球10安装在治疗床5上，治疗床基准球10和+5V电源相连，治疗头基准球9通过治疗头外壳、机架和底座和电源0V相连。
撞球前，使治疗头基准球9处于水平状态，使机架1的中心线和治疗床5的中心线对准，作为B、C轴坐标的0°位置；撞球时如图2所示，操纵治疗床5沿Z轴方向上升、沿Y轴方向移动，目测治疗头基准球9和治疗床基准球10到达能相互碰撞的位置。操纵机架1沿X轴正方向移动，当治疗头基准球9和治疗床基准球10在P点相碰时，治疗床基准球10的+5V高电平立即变成接近0V的低电平，控制电机自动停止工作，P点坐标确定；再使治疗床5沿Z轴方向下降到两球不会相碰的高度，保持Y轴的坐标不变，操纵机架1沿X轴正方向移动，使治疗床基准球10到达治疗头基准球9的与P点相对应的另一侧位置，上升治疗床基准球10回到P点的Z轴坐标的位置，操纵机架1沿X轴负方向移动，使治疗床基准球10和治疗头基准球9在Q点相碰，Q点坐标确定；根据两次撞球结果，可以找出设备的X轴零位。
如图3所示，操纵治疗床5沿Z轴方向上升、机架1沿X轴方向移动，目测治疗头基准球9和治疗床基准球10到达能相互碰撞的位置。操纵治疗床5沿Y轴正方向移动，当治疗头基准球9和治疗床基准球10在R点相碰时，治疗床基准球10的+5V高电平变成低电平，控制电机停止工作，R点坐标确定；再使治疗床5沿Z轴方向下降到两球不会相碰的高度，保持X轴的坐标不变，操纵治疗床5沿Y轴正方向移动，使治疗床基准球10到达治疗头基准球9的与R点相对应的另一侧位置，上升治疗床基准球10回到R点的Z轴坐标的位置，操纵治疗床5沿Y轴负方向移动，使治疗床基准球10和治疗头基准球9在S点相碰，S点坐标确定；根据两次撞球结果，可以找出设备的Y轴零位。
如图4所示，使X轴、Y轴处于零位，治疗头基准球9和治疗床基准球10从Z轴方向上下正撞，可以找出设备的Z轴零位。
至此，设备的治疗坐标系中的B、C、X、Y、Z轴的坐标关系全部建立起来。
治疗时，定位床安装在治疗床上固定位置，由于定位坐标系在定位床体上，于是五轴治疗坐标系与X、Y、Z定位坐标系就建立了一一对应的确定关系，输入计算机程序。
这种动态焦点定位方法的精度很高，可以做到几十微米，即零点零几毫米的量级，比常规治疗设备要高出一至二个量级，使设备的治疗精度和治疗效率大大提高。这种定位方法简单、实用，自动化程度高。
权利要求
1.伽玛射线治疗设备的动态焦点的定位方法，其特征在于该方法用两基准球撞球方法确定治疗坐标位置，该方法的步骤如下1)机架(1)用蜗轮蜗杆传动绕C轴旋转，用丝杠副传动沿X轴移动；治疗头(2)由蜗轮蜗杆副(4)传动绕B轴旋转；治疗床(5)由丝杠副(8)传动作Y轴移动，由丝杠副传动作Z方向垂直升降；治疗头基准球(9)安装在治疗头(2)上，治疗床基准球(10)安装在治疗床(5)上，治疗床基准球(10)和+5V电源相连；2)撞球前，使治疗头基准球(9)处于水平状态，同时使机架(1)的中心线和治疗床(5)的中心线对准，分别作为B、C轴坐标的0°位置；3)撞球时，操纵治疗床(5)沿Z、Y轴方向移动，目测治疗头基准球(9)和治疗床基准球(10)到达能相互碰撞的位置，操纵机架(1)沿X轴正方向移动，使治疗头基准球(9)和治疗床基准球(10)在P点相碰，再使治疗床(5)沿Z轴方向下降到两球不会相碰的高度，操纵机架(1)沿X轴正方向移动，使治疗床基准球(10)到达治疗头基准球(9)的与P点相对应的另一侧位置，上升治疗床基准球(10)回到P点的Z轴坐标的位置，操纵机架(1)沿X轴负方向移动，使治疗床基准球(10)和治疗头基准球(9)在Q点相碰，两次撞球结果确定设备的X轴零位；4)撞球时，操纵治疗床(5)沿Z轴方向上升、机架(1)沿X轴方向移动，目测治疗头基准球(9)和治疗床基准球(10)到达能相互碰撞的位置，操纵治疗床(5)沿Y轴正方向移动，使治疗头基准球(9)和治疗床基准球(10)在R点相碰，再使治疗床(5)沿Z轴方向下降到两球不会相碰的高度，操纵治疗床(5)沿Y轴正方向移动，使治疗床基准球(10)到达治疗头基准球(9)的与R点相对应的另一侧位置，上升治疗床基准球(10)回到R点的Z轴坐标的位置，操纵治疗床(5)沿Y轴负方向移动，使治疗床基准球(10)和治疗头基准球(9)在S点相碰，两次撞球结果确定设备的Y轴零位；5)撞球时，使X轴、Y轴处于零位，治疗头基准球(9)和治疗床基准球(10)从Z轴方向上下对撞，找出设备的Z轴零位；至此，设备的治疗坐标系中的B、C、X、Y、Z轴的坐标关系已全部建立起来。
全文摘要
本发明公开了一种伽玛射线治疗设备的动态焦点的定位方法。伽玛射线治疗设备的机架用蜗轮蜗杆传动绕C轴旋转、用丝杠副传动沿X轴移动，治疗头由蜗轮蜗杆副传动绕B轴旋转，治疗床由丝杠副传动作Y、Z方向运动。安装治疗头基准球和治疗床基准球后接通+5V电源，使B、C轴坐标处于0°位置，操纵设备分别沿X、Y和Z方向运动，使治疗头基准球和治疗床基准球发生五次碰撞，分别确定出设备动态焦点所处的X、Y和Z轴上的三个零位坐标值；这样，治疗坐标X、Y、Z、B、C之间的坐标关系全部建立起来。这种定位方法的精度可以做到几十微米，比常规治疗设备高出一至二个量级，设备的治疗精度和治疗效率提高，而且方法简单、实用，自动化程度高。
文档编号A61N5/10GK1736513SQ200510060618
公开日2006年2月22日 申请日期2005年9月2日 优先权日2005年9月2日
发明者沈洪, 张千护 申请人:杭州华源伽玛医疗设备投资有限公司