专利名称：半自动可调限束器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医用设备，特别涉及一种在x—刀系统中用于治疗肿瘤的射线定 向设备。
背景技术：
现有技术中，在治疗肿瘤患者的定向设备中目前分为二大类，第一类是融铅挡块，第 二类是多叶光栅。
融铅挡块是由低熔点铅浇铸而成，外形为一矩形，上下面间贯穿一上小下大的不规则
孔。制作时，需要有浇铸模(融铅模)、炉、锅和模芯。融铅挡块的优点孔的适形度(孔 的形状与实际形状的符合度)好，无半影现象(半影当射线穿过挡块厚度较薄的地方时， 由于挡块厚度不够则不能将射线全部吸收，部分未吸收的射线会穿过挡块射到人体上，而 射到的这部分正是要保护的正常组织，因此这是我们要避免的现象)；其缺点是每一种 尺寸的孔都要浇铸一个铅块，制做工序多，劳动强度大，工作环境差，效率低。
而多叶光栅主要是由二组可移动叶片组成，叶片是有钨合金制成，通过叶片的移动 可围成所需要的不同形状与大小的？L。使用该光栅作为限束器的优点是各种形状和尺寸 的孔都可在一台光栅上形成，省时省力，操作方便。缺点适形度低(因叶片有厚度，当 所有叶片围成一个形状后，该形状的边缘是呈锯齿状的，这样与实际形状就有误差，叶片 越厚误差越大)，只适合对适形度要求不太高的大孔径的放射治疗。由于叶片有一定的厚 度(相当于扑克牌的厚度)，由叶片围成的形状边缘是呈锯齿状的，这样就产生了一个适 形度的问题。叶片越厚误差越大，反之误差越小。当叶片厚度小于l毫米时，误差就可忽 略不记。这样，光栅就实现了小孔径融铅挡块的功能，从而做到用光栅来完全取代融铅挡 块。光栅按操作方式来分，可分为自动、半自动和手动光栅。自动光栅叶片靠电动机与丝 杆运转来移动的；半自动光栅叶片与一个机构连接，人通过给这一机构施加一个简单的动 作，就可使所有叶片移动到位；手动光栅叶片的移动则是靠手指拨动来完成的。
按叶片移动轨迹来分，光栅可分为叶片移动轨迹是直线的平推光栅和叶片移动轨迹是 圆弧线的弧形双聚焦光栅。
目前，平推光栅已实现了手动、自动和半自动化，如
图1所示，叶片100用钨合金制 造，该材料具有吸收射线强的特点，当叶片100高度达到一定值时，通过此叶片100的射 线会被全部吸收(a点以外区域)。利用此特点，我们在治疗中将叶片100移动到正常组织上方来吸收想通过此地的全部射线，以达到保护正常组织的目的。
而叶片100未挡部分就是射线孔，射线通过此孔射到肿瘤上将肿瘤细胞杀死。在实际 运用中，由叶片拢成的是上下截面相等的柱体，而加速器发出的射线是散射(由一点向下 呈喇叭形分布)的，并具有穿透性。这样，通过柱体孔下面的射线由于没有被阻挡强度不 减直接射到肿瘤上，而通过柱体孔上面a点以外的射全被叶片吸收。除了上二部分射线外， 还有部分射线会斜着射向柱体孔的柱体壁上(a点至b点)，由于此部分射线穿透的厚度 大都小于正常值，这样部分未被吸收的射线会射出，这一现象我们称之为半影(图中a' 至b'为半影区，射线强度由a'至b'逐渐减弱)。那么，处在半影区域的正常组织就会 受到伤害，这是平推光栅的不足之处。该种光栅叶片的厚度通常是控制在1.5mm左右， 其适形度不高，开口小，有半影，仅适合于较大孔径以上的照射。
而在现有技术中，弧形双聚焦光栅仍处于手动状态，手动的弧形双聚焦光栅的结构与 特点是该光栅的叶片形状为扇形，其截面为梯形(如图2所示)，它的移动轨迹为圆弧， 此圆弧的圆心为射源。这样，光栅叶片围成的形状呈上小下大的喇叭形，孔壁的斜角与此 处的射线斜角一致，从而可以消除半影现象。同手动平推光栅一样，叶片的厚度通常是控 制在1.5毫米以上。该种光栅的特点是操作较方便，但适形度不高，开口大，无半影， 仅适用于较大孔径以上的照射。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种半自动可调限束器，该限束 器适形度高、无半影，能适合于大小孔径，且有效地实现半自动化操作，操作简单方便。
为了实现上述技术目的，本实用新型是按以下技术方案实现的 一种半自动可调限束器，包括光栅主体，光栅主体包括壳体及置于壳体内的两组扇 形叶片，壳体包括前侧板、后侧板、顶板及底部支撑座，顶板上设置有射线入口，底部支 撑座上设有射线出口，底部支撑座上还固定设置有与肿瘤形状相同的适形块，该适形块高 出两扇形叶片组的叶片底部位置，两扇形叶片组分居于射线入口的两侧位置，所述光栅主 体上还分别对应连接有用于移动每组扇形叶片以形成合适形状的射线穿入孔的推拉装置， 所述适形块由透明的有机玻璃制成。
所述推拉装置包括推拉框、置于推拉框内的推拉钩轴及置于推拉钩轴上的推拉钩组， 所述推拉钩组上设置有用于推动每片扇形叶片单独移动的推拉钩，推拉钩的数目与扇形叶 片的数目对应，所述推拉钩置于相邻的两扇形叶片之间。
所述壳体的前侧板、后侧板上设有弧形开口槽，在推拉装置的推拉框上设有弧形凸块， 该弧形凸块卡合在所述弧形开口槽内。所述每组扇形叶片的底部均设有用于支撑的底部支撑板，其顶部设有上限位板。
所述每组扇形叶片的中间位置设置有使每片扇形叶片可呈弧线移动的弧形凹槽，在壳 体上设有穿过其前后侧板的锁定螺栓，该锁定螺栓的上下两端面均为弧形面，其与弧形凹 槽的凹面对应，所述锁定螺栓穿过每片叶片的弧形凹槽用于支撑叶片。
所述扇形叶片底部设有便于推拉钩钩头进入的沟槽，该沟槽的内侧面为向下倾斜的斜 面，推拉钩的钩头一侧面也为斜面，其与沟槽内所设斜面对应。
所述每组扇形叶片分为第一叶片组及第二叶片组，所述第一叶片组由底部设有台阶的 第一扇形叶片组成，所述第一扇形叶片沟槽位置处的底部高度低于第二扇形叶片相应位置 高度，且第一叶片组的第一扇形叶片与第二叶片组的第二扇形叶片相邻且错开排布，置于 中间部位的扇形叶片薄，而其两边的扇形叶片厚。
所述推拉钩的厚度小于与其对应的扇形叶片的厚度，对应于第一扇形叶片的第一推拉 钩的钩头的高度大于对应于第二扇形叶片的第二推拉钩钩头的高度，且每个推拉钩的底部 均设置有与推拉框底部连接的弹簧，与第一推拉钩对应连接的第一弹簧设置于第一弹簧轴 上，与第二推拉钩对应连接的第一弹簧设置于第二弹簧轴上。
所述每组扇形叶片的两侧均设有夹板，每组叶片均夹设在两侧的夹板之间，且所述每 组叶片和每组推拉钩的数目为奇数。
所述每组推拉钩两端部与推拉框之间、第一弹簧组的各弹簧之间以及第二弹簧组的各 弹簧之间均设置有挡圈。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是-
本实用新型集现有的弧形双聚焦光栅的操作方便的优点与融铅挡块结合适形度高、无 半影的优点结合为一体，有效地保证了限束器的适形度高、无半影现象，能适合大小孔径 的照射，使诊疗用射线仅射向肿瘤细胞而避免射线直接射向人体正常组织上，做到完全地 杀死肿瘤细胞的目的，以达到较好的疾病治疗效果。以下结合附图和具体实施例对本实用新型做详细的说明-
图1是现有技术中平推光栅的结构示意图； 图2是现有技术中手动弧形双聚焦光栅的结构示意图； 图3是本实用新型半自动可调限束器的结构示意图； 图4是本实用新型半自动可调限束器俯视图； 图5是上述图4中A-A剖视图； 图6是上述图4中B-B剖视图；图7是本实用新型中光栅主体的侧面示意图； 图8是本实用新型中光栅主体的局部俯视图； 图9是上述图7中C-C剖视图IO是本实用新型中的第一扇形叶片的结构示意图；
图11是本实用新型中的第二扇形叶片的结构示意图；
图12是本实用新型中推拉装置的侧面结构示意图；
图13是本实用新型中推拉装置的内部结构示意图；
图14是上述
图13中D-D剖视
图15是上述
图13中E-E剖视
图16是本实用新型中第一推拉钩的结构示意
图17是本实用新型中第二推拉钩的结构示意图。
具体实施方式
如图3 图8所示，本实用新型的一种半自动可调限束器，包括光栅主体l，光栅主 体包括壳体ll及置于壳体内的两组扇形叶片12，壳体ll包括前侧板lll、后侧板112、 顶板113及底部支撑座114，顶板113上设置有射线入口 I，底部支撑座114上设有射线 出口 II，在底部支撑座U4上还固定设置有与肿瘤形状相同的适形块3，该适形块3的边 缘高出所有扇形叶片12的叶片底部，且该两组两扇形叶片12分居于射线入口的两侧位置， 所述光栅主体1上还分别对应连接有用于移动每组扇形叶片12以围成适形块3形状大小 的射线穿入孔的推拉装置2。这样当按照预先检查诊断的肿瘤细胞的形状制作出适当的适 形块3，该适形块3可以为规则的方形、圆形或多边形，也可以为任意形状的异形结构， 适形块3通常可以选用透明的有机玻璃制成。
如
图12
图15所示，所述推拉装置2包括推拉框21、置于推拉框21内的推拉钩轴 22及置于推拉钩轴22上的若推拉钩组，所述推拉钩组上设置有用于推动每片扇形叶片单 独移动的推拉钩23，其中推拉钩23的数目与扇形叶片12的数目对应，且所述推拉钩23 对应的设置于相邻的两扇形叶片12之间。
如图3 图7所示，光栅主体1的壳体11的前侧板111和后侧板112上设有弧形开 口槽llll，在推拉装置2的推拉框21上设有弧形凸块211，该弧形凸块211卡合在所述 弧形开口槽llll内。所述扇形叶片12底部设有便于推拉钩钩头进入的沟槽122，该沟槽 122的内侧面为向下倾斜的斜面，推拉钩23的钩头231—侧面也为斜面，其与沟槽122 内所设斜面对应。
如图9
图11所示，所述每组扇形叶片12按其结构分，可分为第一叶片组及第二叶片组，第一叶片组由底部设有台阶的第一扇形叶片12a组成，第二叶片组的第二扇形叶片 12b没有台阶，这样，第一叶片组的对应于沟槽位置处的底部高度低于第二叶片组12b相 应的位置高度，且第一叶片组的扇形叶片12a与第二叶片组的扇形叶片12b相邻且错开排 布，置于中间部位的第一叶片组及第二叶片组的扇形叶片薄，而其两边的扇形叶片厚。
如
图13
图17所示，为了将推拉钩23置于相邻的两片扇形叶片12之间，同时还可 以方便移动扇形叶片12，该推拉钩23的厚度小于与其对应的扇形叶片12的厚度。与之 对应的，用于推拉第一叶片组的第一扇形叶片12a的推拉钩为第一推拉钩23a，用于推拉 第二叶片组的第二扇形叶片12b的推拉钩为第二推拉钩23b，该第一推拉钩23a的钩头 231a的高度应该大于第二推拉钩23b钩头231b的高度，且每个推拉钩23的底部均设置 有与推拉框21底部连接的弹簧5，与与第一推拉钩23a对应连接的弹簧为第一弹簧5a， 各第一弹簧设置于5a第一弹簧轴6a上；与第二推拉钩23b对应连接的弹簧为第二弹簧 5b，各第二弹簧5b设置于设置于第二弹簧轴6b上。该两组弹簧设置目的是为了将各推拉 钩23向上弹起，保证各推拉钩23的钩头231能始终与扇形叶片12的底部接触，以方便 推拉钩23的钩头231能顺利地进入到对应的扇形叶片12所设的沟槽122内，从而使扇形 叶片12在钩头231的作用下移动。
此外，如图3、图5 图7、图9所示，为了支撑扇形叶片12，在每组扇形叶片12 的底部均设有用于支撑的底部支撑板14，其顶部设有上限位板13。同时，为了便于支撑 每组扇形叶片12，同时又不影响扇形叶片12的移动，所述底部支撑板14的宽度较窄， 当扇形叶片12移动至适形块边缘时，第一叶片组中的一部分第一扇形叶片12a会脱离底 部支撑板14。为了较好地保证每组扇形叶片沿着弧形轨迹移动，在每组扇形叶片12的中 间位置设置有使每片扇形叶片12可呈弧线移动的弧形凹槽121，在壳体11上设有穿过其 前侧板111及后侧板112的锁定螺栓4，该锁定螺栓4的上下两端面均为弧形面，其与弧 形凹槽121的凹面对应，锁定螺栓4穿过每片叶片的弧形凹槽121用于支撑所有的扇形叶 片12。
如图9所示，所述每组扇形叶片12的两侧均设有夹板7，每组扇形叶片均夹设在两 侧的夹板7之间，且每组扇形叶片12和每组推拉钩23的数目为奇数，在本实施例中，二 者均为51个，即整个光栅主体叶片和推拉钩的数目为51对。
为了保证推拉钩的灵活转动，以及保证每一个推拉钩不移位窜位，在每组端部推拉钩
23与推拉框21之间、弹簧与推拉框21之间均设置有挡圈8;与之对应的是，在每组推拉
钩23上连接的弹簧组件的两端以及弹簧与弹簧之间也设置有挡圈8。
在本实用新型中，由于所有的扇形叶片均是通过推拉装置的推拉钩而实现移动的，有效地避免了人手拨动叶片而带来的不便，而且叶片的厚度可以做到足够的薄，例如，置于 每一个叶片组中间位置的叶片的厚度为0.8mm，而置于两边的叶片的厚度大致为1.5 2.0mm，叶片厚度较薄，其适形度好且无半影。
本实用新型半自动可调限束器的工作原理是:将与肿瘤形状适配的适形块3固定在光 栅主体1的底部支撑座14上，然后启动两侧的推拉装置2，推拉装置2的推拉钩23推动 扇形叶片12向前移动，当某个扇形叶片12碰到有机的适形块3后，该扇形叶片12受阻 会停止下来不动，当继续用力推动时，推拉钩23的钩头231与扇形叶片12的沟槽121 接触斜面向下的分力就会增加，当该方向分力足够大时，推拉钩23就会克服弹簧5向上 的弹力向下转动，当推拉钩23的钩头231从扇形叶片12的沟槽121中脱离出时，推拉钩 23会转动到扇形叶片12的底部边缘，另外，由于有弹簧5的作用，该推拉钩23的钩头 231始终与扇形叶片12的底边接触，同时该扇形叶片12停止向前移动；接着，推拉装置 2继续向前推进，推拉装置2会推动其它没有被阻挡的扇形叶片继续向前移动。当所有的 扇形叶片12均被适形块3阻挡移动时，此时扇形叶片12就围成与适形块3相同形状的射 线孔，然后将光栅主体1上的螺栓4将各扇形叶片12位置锁定，取出适形块3，即可将 射线通过该限束器的射线孔直射肿瘤细胞，将肿瘤细胞杀死，同时还能有效地保护正常组 织的目的。当治疗结束后，与上述推进工作顺序相反的是，向回拉出推拉装置2时，当推 拉钩23的钩头231移动至扇形叶片12的沟槽121位置时，在弹簧5的弹力作用下，推拉 钩23的钩头231会进入到与之配合推拉的扇形叶片12的沟槽121内，即可将扇形叶片 121向外拉动，从而实现叶片的拉出过程。
权利要求1. 一种半自动可调限束器，包括光栅主体，光栅主体包括壳体及置于壳体内的两组扇形叶片，壳体包括前侧板、后侧板、顶板及底部支撑座，顶板上设置有射线入口，底部支撑座上设有射线出口，底部支撑座上还固定设置有与肿瘤形状相同的适形块，该适形块高出两扇形叶片组的叶片底部位置，两扇形叶片组分居于射线入口的两侧位置，其特征在于所述光栅主体上还分别对应连接有用于移动每组扇形叶片以围成适形块形状的射线穿入孔的推拉装置。
2. 根据权利要求1所述的半自动可调限束器，其特征在于:所述推拉装置包括推拉框、 置于推拉框内的推拉钩轴及置于推拉钩轴上的推拉钩组，所述推拉钩组上设置有用于推动 每片扇形叶片单独移动的推拉钩，推拉钩的数目与扇形叶片的数目对应，所述推拉钩置于 相邻的两扇形叶片之间。
3. 根据权利要求2所述的半自动可调限束器，其特征在于所述壳体的前侧板、后侧 板上均设有弧形开口槽，在推拉装置的推拉框上设有弧形凸块，该弧形凸块卡合在所述弧 形开口槽内。
4. 根据权利要求1所述的半自动可调限束器，其特征在于:所述每组扇形叶片的底部 均设有用于支撑的底部支撑板，其顶部设有上限位板。
5. 根据权利要求1所述的半自动可调限束器，其特征在于:所述每组扇形叶片的中间 位置设置有使每片扇形叶片可呈弧线移动的弧形凹槽，在壳体上设有穿过其前后侧板的锁 定螺栓，该锁定螺栓的上下两端面均为弧形面，其与弧形凹槽的凹面对应，所述锁定螺栓 穿过每片叶片的弧形凹槽用于支撑叶片。
6. 根据权利要求2至5任一项所述的半自动可调限束器，其特征在于所述扇形叶片 底部设有便于推拉钩钩头进入的沟槽，该沟槽的内侧面为向下倾斜的斜面，推拉钩的钩头 一侧面也为斜面，其与沟槽内所设斜面对应。
7. 根据权利要求6所述的半自动可调限束器，其特征在于所述每组扇形叶片分为第一叶片组及第二叶片组，所述第一叶片组由底部设有台阶的第一扇形叶片组成，所述第一扇形叶片沟槽位置处的底部高度低于第二扇形叶片相应位置高度，且第一叶片组的第一扇 形叶片与第二叶片组的第二扇形叶片相邻且错开排布，置于中间部位扇形叶片薄，而其两边的扇形叶片厚。
8. 根据权利要求7所述的半自动可调限束器，其特征在于所述推拉钩的厚度小于与 其对应的扇形叶片的厚度，对应于第一扇形叶片的第一推拉钩的钩头的高度大于对应于第二扇形叶片的第二推拉钩钩头的高度，且每个推拉钩的底部均设置有与推拉框底部连接的 弹簧，与第一推拉钩对应连接的第一弹簧设置于第一弹簧轴上，与第二推拉钩对应连接的 第一弹簧设置于第二弹簧轴上。
9. 根据权利要求8所述的半自动可调限束器，其特征在于所述每组扇形叶片的两侧 均设有夹板，每组叶片均夹设在两侧的夹板之间，且所述每组叶片和每组推拉钩的数目为 奇数。
10. 根据权利要求9所述的半自动可调限束器，其特征在于在每组推拉钩两端部与 推拉框之间、第一弹簧组的各弹簧之间以及第二弹簧组的各弹簧之间均设置有挡圈。
专利摘要本实用新型公开一种半自动可调限束器，包括光栅主体，光栅主体包括壳体及置于壳体内的两组扇形叶片，壳体包括前侧板、后侧板、顶板及底部支撑座，顶板上设置有射线入口，底部支撑座上设有射线出口，底部支撑座上还固定设置有与肿瘤形状相同的适形块，该适形块高出两扇形叶片组的叶片底部位置，两扇形叶片组分居于射线入口的两侧位置，所述光栅主体上还分别对应连接有用于移动每组扇形叶片以围成适形块形状的射线穿入孔的推拉装置。该限束器适形度高、无半影，能适合于大小孔径，且有效地实现半自动化操作，操作简单方便。
文档编号A61N5/10GK201231019SQ20082004973
公开日2009年5月6日 申请日期2008年6月25日 优先权日2008年6月25日
发明者翔 敖, 王洛峰, 锋 金 申请人:广州耕海科技开发有限公司