用于放疗的一维自动扫描水箱的制作方法

本实用新型涉及一种医疗器械，尤其是指一种用于放疗的一维自动扫描水箱。

背景技术：

肿瘤放射治疗是治疗和控制肿瘤的主要方法和手段之一。据世界卫生组织统计，肿瘤发病率有逐年上升的趋势，因此各医院纷纷购置用于肿瘤放射治疗的大型医用设备。如医用直线加速器、X刀等，对这些设备必须有专门的专业人员进行严格的质量保证和质量控制，才能保证对病人实施按计划的准确治疗，从而提高肿瘤治愈率和控制率。过去对它们的质量保证和质量控制，大部分医院是用剂量仪和小水箱来进行的，传统的小水箱为正方体，中部设置有中空连接杆，该中空连接杆与箱体的前后两个面相连，杆两端开口位于箱体表面，电离室由该开口处插进，前端抵住位于连接杆中部的阻挡圆片，电离室的有效测量中心便会与水箱中心对齐。这种水箱在检测辐射剂量时会面临两个问题：

1、在水箱中加入一定量水以后只能检测固定深度处的辐射剂量，如果检测其他深度的辐射剂量，需要增加或者减少水量，同时还需重新调整水面与放射源的距离(即SSD)。

2、人工控制水深，往往每隔3-4mm才能检测一组数据，数据检测不够连续，准确率低。

由于传统扫描水箱不能实现自动化，水箱操作起来不仅费时费力，而且常常因为人工操作而产生较大检测误差，带来不良后果，特别是在新安装机器验收或者机器大修后的检测和为治疗计划系统采集准备大量的物理数据时，此问题尤为突出。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种用于放疗的一维自动扫描水箱，其通过精密步进电机控制扫描探头在竖直Z导轨上上下滑动，扫描探头扫描定位精度小于0.1mm，能够快速准确检测射线在水中的一维剂量分布。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种用于放疗的一维自动扫描水箱，包括箱体100及电离室，所述箱体100内设有与水平面垂直的Z导轨101，所述Z导轨101固定于箱体100的一个侧面上，且所述Z导轨101上固定有滑块205，所述滑块205上固定有连接杆200并通过精密步进电机103的带动沿Z导轨101上下运动，所述连接杆200上固定有扫描探头201。

进一步地，所述Z导轨101的上端固定有第一旋转块203，其下端固定有第二旋转块209，所述第一旋转块203与所述第二旋转块209之间绕有传动皮带207，所述传动皮带207位于所述Z导轨101上，所述第一旋转块203通过连接杆200与精密步进电机103相连，所述传动皮带207的一侧穿过所述精密步进电机103。

进一步地，所述一维自动扫描水箱的底面刻有中心线，其侧面刻有水位线。

进一步地，所述连接杆200的前端固定有固定座202，所述固定座上设有固定孔105，所述固定孔105上固定有扫描探头201。

进一步地，所述一维自动扫描水箱还包括水平调节装置，所述水平调节装置包括位于水箱底部的水平调节螺孔106、与所述水平调节螺孔配合的水平调节螺栓107及水平尺4。

本实用新型的有益效果：本实用新型所提供的用于放疗的一维自动扫描水箱，其通过精密步进电机控制扫描探头在固定于水箱中的竖直Z导轨上进行一维竖直扫描，能够快速准确检测射线在水中的一维剂量分布，实现了扫描的自动化，避免了人工操作带来的测试误差；其可快速方便准确地扫描测量各种型号医用直线加速器的X线和电子线的辐射场剂量分布参数，还能测MM50回旋加速器、X刀和⁶⁰Co远距离治疗机的射线束参数，在放疗设备的日常质量保证和质量控制、医院放疗设备的新安装验收或者大修后的检测、为治疗计划系统采集准备大量的物理数据等方面将发挥较大的作用。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述的用于放疗的一维自动扫描水箱的主视图；

图2是本实用新型实施例所述的用于放疗的一维自动扫描水箱的侧视图；

图3是本实用新型实施例所述的连接块示意图；

图4是本实用新型实施例所述的水平尺示意图；

图中：

100-箱体；101-Z导轨；102-凸轨；103-精密步进电机；104-第二固定螺孔；105-固定孔；106-水平调节螺孔；107-水平调节螺杆；200-连接杆；201-扫描探头；202-固定座；203-第一旋转块；204-第二旋转块；205-滑块；206-连接块；207-传动皮带；208-第一凸轴；209-第二凸轴；210-紧固螺栓；211-连接轴；3-第一凹槽；31-第一固定螺孔；4-水平尺；41-水槽；42-水泡。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例所述的一种用于放疗的一维自动扫描水箱，如图1及图2所示，包括箱体100、电离室201，所述箱体100内固定有一垂直于水平面的Z导轨101，该Z导轨101的外侧面固定有连接块206，Z导轨101通过该连接块206与水箱固定连接。Z导轨101上固定有滑块205，滑块205可以沿Z导轨101上下滑动。所述Z导轨101的上部固定有第一旋转块203，下部固定有第二旋转块204，第一旋转块203与第二旋转块204之间绕有传动皮带207，该传动皮带207位于Z导轨101上，其一侧穿过滑块205，Z导轨101上的第一旋转块203的背面固定有精密步进电机211，第一旋转块203与精密步进电机211之间通过连接轴211连接，该连接轴211贯穿于Z导轨101。

如图3所示，所述连接块206上设有第一凹槽3，该第一凹槽3与箱体100的侧壁相配合，将箱体100的侧壁插入该第一凹槽3，能够将连接块206固定于箱体100上，连接块206的一侧设有两个第一固定螺孔31，Z滑块205上分别设有与第一固定螺孔31相对齐的第二固定螺孔104，并设有同时与第一固定螺孔31和第二固定螺孔104相配合的第一固定螺栓，连接块206通过第一固定螺栓与Z导轨101连接。

如图1所示所述Z导轨101上设有凸轨102，图2所示滑块205上设有第二凹槽，该第二凹槽与凸轨102配合，可以将滑块205固定于Z导轨101上且滑块205可以沿Z导轨101上的凸轨102上下滑动，图1所示所述Z导轨101上位于凸轨102的上下两端位置处分别设有第一凸轴208及第二凸轴209，第一凸轴208及第二凸轴209高过凸轨102，用于将滑块205限定于凸轨102上。

具体实施时，如图2所示，连接杆200的前端固定有固定座202，二者通过紧固螺栓210紧固，固定座202上设有固定孔105(见图1)，该固定孔105与扫描探头配合，用于将扫描探头201插入该固定孔105中，使扫描探头201的前端半球部位(即有效测量中心)从固定孔105中露出，能够将扫描探头201紧固于固定孔105中，连接杆200的长度设计恰好可以使扫描探头201前端的有效测量中心位于底面中心线交点处。具体实施时，如图2所示，精密步进电机211首先带动连接轴211旋转，连接轴211再带动第一旋转块203旋转，第一旋转块203带动传动皮带207及第二旋转块204同向运动，传动皮带207带动滑块205沿Z导轨101上的凸轨102上下运动，由于滑块205上固定有连接杆200，连接杆200连接有固定座202，当固定座202上固定有扫描探头201时，扫描探头201、固定座202、连接杆200与滑块205能够一起沿着Z导轨101上下滑动。

具体实施时，所述水箱底面刻有中心线，侧面刻有水位线，中心线分为中心横线与中心竖线，二者的交点位于水箱的底面中心，侧面水位线用于监测加入的水深度。

具体实施时，所述水箱还包括水平调节装置，该水平调节装置包括在水箱底部设置的水平调节螺孔106、与该水平调节螺孔适配的水平调节螺栓107、水平尺4(见图4)。水平尺4中部设有水槽41，水槽41的中部固定有水泡42，调水平前，将水平尺4水平放置于图1所示箱体100的侧壁上，将水平调节螺栓107插入水平调节螺孔106，旋转水平调节螺栓107，观察水槽41中水泡42的位置，当水泡42的位置位于水槽41的中部时，即将该水箱调整为水平。

具体实施时，扫描探头201和精密步进电机211与自动控制系统相连，该自动控制系统包括控制机箱和计算机，扫描探头201及精密步进电机103的电缆线接在控制机箱的面板上，控制机箱与计算机通过电缆线连接。

具体实施时，扫描水箱的尺寸为400×400×385mm，竖直扫描尺寸为260mm。

具体实施时，Z导轨101、滑块205选用日本产不锈钢，精密电机扫描定位精度小于0.1mm，采用防水电离室作为扫描探头。

本实用新型用于放疗的一维水箱使用步骤如下：

1、将扫描水箱放置于治疗床上，将扫描探头201固定于固定座202上，移动固定座202，使扫描探头201的有效测量中心与中心线交点对齐，固定固定座202，向水箱加水至水位线最高刻度；

2、将治疗床前、后、上、下、左、右移动，调整扫描水箱与水位线及放射源之间的距离(即SSD)；

3、移动治疗床，使照射野中心与治疗床中心线交点对齐；

4、将扫描水箱调整水平；

5、将扫描探头201及精密步进电机103的电缆线接在控制机箱的面板上，控制机箱与计算机连接。

6、打开计算机，通过桌面上的控制软件移动滑块205，使扫描探头201的中心位置和水面相平。

7、点击控制软件上“Pdd数据测量”，在深度测试处输入相应测试数据的深度，点击扫描按钮，当深度光标显示探头到达测试深度时，点击暂停按钮，扫描探头就会停在预制测试深度。

8、当点击“停止”按钮时，扫描探头恢复到零点位置，这时可以重复步骤7重新测量。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。