一种呼吸运动模拟装置的制作方法

本实用新型涉及医疗器械领域，尤其涉及一种呼吸运动模拟装置。

背景技术：

在肿瘤的实际治疗中，由于病人的呼吸运动和其他器官运动，均会造成病人靶区与器官的实际位置与计划位置存在偏差。放射治疗中人体器官的最大运动主要由呼吸运动引起，尤其是胸腹部肿瘤随呼吸运动变化最大。

为了减少由于呼吸运动造成的对放射治疗的影响，临床上发展了“呼吸门控治疗技术”。其中呼吸门控技术是反复在患者呼吸周期的某个相同的特殊时段的极短时间内进行图象采集和治疗照射。呼吸运动模拟装置用于呼吸门控治疗技术系统或同类系统的临床测试与校准。

虽然呼吸运动是三维上的运动，但只有其中一维方向上的运动是比较明显的，其他两维方向上的运动是很微弱的，所以只需对呼吸运动比较明显的运动方向上进行校准和补偿即可。目前国内市场上还没有此类一维校准和补偿的产品，国外市场上有此类产品，但大多只能做特定的机械运动，而不能根据病人的呼吸运动做曲线运动，所述病人呼吸曲线运动为在时间轴上做不同速率的直线运动，虽然有少部分能根据病人的呼吸运动做曲线运动，但运动速度和位移没能与病人呼吸曲线数值相吻合，从而影响了放射治疗的结果。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提出一种运动与病人呼吸曲线高度吻合的呼吸运动模拟装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种呼吸运动模拟装置，包括上平台和下平台，所述下平台上设有控制模块和滑动模块，所述滑动模块与上平台连接，所述控制模块包括电机、感应器和处理器，所述处理器分别与电机和感应器连接，所述电机与滑动模块连接，所述滑动模块与上平台连接，所述滑动模块上设有与感应器对应的感应件。

进一步，所述滑动模块包括丝杆、连接块、连接板和至少两个导滑块，所述丝杆一端与电机连接，另一端与连接块连接，所述连接块与连接板固定连接，所述连接板与上平台固定连接，所述上平台压在导滑块上且与导滑块固定连接，所述导滑块在下平台上进行直线往返滑动。

进一步，所述丝杆的另一端通过法兰螺母与连接块连接，所述法兰螺母固定在连接块上，所述丝杆的另一端上设有与法兰螺母匹配的螺纹。

进一步，在下平台还设有多个与导滑块一一对应的沟槽，所述沟槽的数量与导滑块的数量一致，所述导滑块可移动的设置在沟槽里。

进一步，所述滑动模块还包括至少一条滑条，所述上平台压在滑条上。

进一步，所述下平台的两个相对的侧面上分别设有拉手。

进一步，在电机前设有固定在下平台的电机安装板，所述电机与电机安装板固定连接，所述电机安装板固定安装在下平台上。

进一步，所述控制模块上方设有控制外罩。

进一步，所述控制外罩上设有开关按钮和指示灯，所述处理器分别与开关按钮和指示灯连接。

进一步，所述感应器采用激光位移传感器。

本实用新型的有益效果是：一种呼吸运动模拟装置，包括上平台和下平台，所述下平台上设有控制模块和滑动模块，所述滑动模块与上平台连接，所述控制模块包括电机、感应器和处理器，所述处理器分别与电机和感应器连接，所述滑动模块与上平台连接，所述滑动模块上设有与感应器对应的感应件。通过感应器实时采集滑动模块的运动参数并发给处理器，处理器根据运动参数可以调节对电机的控制，实现了一个闭环反馈系统，从而能够产生与病人呼吸曲线高度吻合的呼吸运动轨迹，间接的提高了医生治疗的质量。另外，该装置操作简单，制作成本低，适用大多医疗设备中，极大满足了医疗上的需要。

附图说明

图1是本实用新型一种呼吸运动模拟装置的局部结构示意图；

图2是本实用新型一种呼吸运动模拟装置的外部结构示意图；

图3是本实用新型一种呼吸运动模拟装置的电路结构框图。

附图标记：1、导滑块；2、滑条；3、法兰螺母；4、电机安装板；5、电机；6、处理器；7、丝杆；8、感应器；9、连接块；10、连接板；11、拉手；12、下平台；13上平台；14、控制外罩。

具体实施方式

参照图1至图3，对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

一种呼吸运动模拟装置，包括上平台13和下平台12，所述下平台12上设有控制模块和滑动模块，所述滑动模块与上平台13连接，所述控制模块包括电机5、感应器8和处理器6，所述处理器6分别与电机5和感应器8连接，所述电机5与滑动模块连接，所述滑动模块与上平台13连接，所述滑动模块上设有与感应器8对应的感应件。

处理器6根据编程指令控制电机5的工作状态，电机5通过控制滑动模块，进而控制上平台13运动，而感应器8实时采集滑动模块的运动参数，并将运动参数实时反馈回给处理器6，处理器6根据运动参数可以调节对电机5的控制，从而产生与病人呼吸曲线高度吻合的呼吸运动轨迹，将该装置搭载在放射治疗设备或其他相关设备，满足医疗上不同的临床测试与校准，提高医生给病人放射治疗的精确度，间接的提高了医生治疗的质量。另外，该装置操作简单，制作成本低，适用大多医疗设备中，极大满足了医疗上的需要。

提高医生给病人放射治疗的精确度，间接的提高了治疗的效率和质量。

进一步作为优选的实施方式，所述滑动模块包括丝杆7、连接块9、连接板10和至少两个导滑块1，所述丝杆7一端与电机5连接，另一端与连接块9连接，所述连接块9与连接板10固定连接，所述连接板10与上平台13固定连接，所述上平台13压在导滑块1上且与导滑块1固定连接，所述导滑块1在设定的轨道上直线滑动，所述连接板9上设有与感应器8对应的感应件。

在本实施例中，采用四个导滑块1，所述上平台13通过螺钉固定在导滑块1上，导滑块1与上平台13连接，起到运动导向的作用。所述连接板10上设有与感应器8对应的感应件，提高感应器8对连接板10运动情况的感应精度。

进一步作为优选的实施方式，所述丝杆7的另一端通过法兰螺母3与连接块9连接，所述法兰螺母3固定在连接块9上，所述丝杆7的另一端上设有与法兰螺母3匹配的螺纹。

丝杆7通过螺纹与法兰螺母3连接在一起，当电机5控制丝杆7做旋转运动时，通过螺纹可以使法兰螺母3直线运动，运用这种简单的结构解决了把旋转运动转变为直线运动的问题，从而控制连接板9进行直线运动，这种旋转变换直线的方法简单，方便通过控制旋转圈数来控制直线的位移。通过丝杆7和法兰螺母3这种刚性连接，可以减少运动间隙带来的误差，丝杆7与法兰螺母3之间的螺纹间隙小于0.1mm。在本具体实施例中，丝杆7采用不锈钢材料，法兰螺母3采用塑料材料，通过使用金属与非金属的搭配，解决了金属与金属配合之间的磨损问题。法兰螺母3通过使用特殊工程塑料，具有自润滑的功能避免使用润滑油等问题。因此通过使用丝杆7和法兰螺母3的这种结构，具有免维护、高精度、寿命长和自润滑的功能。

进一步作为优选的实施方式，在下平台12还设有多个与导滑块1一一对应的沟槽，所述沟槽的数量与导滑块1的数量一致，所述导滑块1可移动的设置在沟槽里。

通过设置沟槽，固定导滑块1的往返直线运动路线，同时避免导滑块1运动脱轨。

进一步作为优选的实施方式，所述滑动模块还包括至少一条滑条2，所述上平台13压在滑条2上。

在本实施例中，呼吸运动模拟装置使用了三条滑条2，滑条2具有润滑的作用，通过在下平台12上设置滑条2，减小上平台13运动的摩擦力，提高呼吸运动模拟装置的工作效率，同时提高了呼吸运动模拟装置的使用寿命。另外，将滑动运动代替滚动运动，减少了运动的噪声，同时也减少了安装的空间。

进一步作为优选的实施方式，所述下平台12的两个相对的侧面上分别设有拉手11。

通过在侧面设置两个拉手11，方便用户对移动呼吸运动模拟装置，有时需要移动或者调整呼吸运动模拟装置的位置时，通过拉手11，方便的完成这些步骤。

进一步作为优选的实施方式，在电机5前设有固定在下平台12的电机安装板4，所述电机5与电机安装板4固定连接，所述电机安装板4固定安装在下平台12上。通过电机安装板4固定电机的位置，避免电机工作时松动。

进一步作为优选的实施方式，所述控制模块上方设有控制外罩。

在控制模块上设有控制外罩14，避免电机5运动时，外部物体接触到电机5或者丝杆7，影响了电机5的工作。同时起到保护电机5和处理器6的作用，因为当呼吸运动模拟装置被移动或者搬动时，有可能碰撞到电机5和处理器6，造成不必要的损失。

进一步作为优选的实施方式，所述控制外罩14上设有开关按钮和指示灯，所述处理器6分别与开关按钮和指示灯连接。

在控制外罩14上设有开关按钮，通过按下按钮控制呼吸运动模拟装置的工作状态，方便呼吸运动模拟装置的使用，通过指示灯的闪亮可以知道装置的工作状态，方便对装置的控制。

进一步作为优选的实施方式，所述控制外罩14的侧面设有散热窗口。

在控制外罩14的侧面设置散热窗口，方便电机5的散热，避免电机5温度过高烧坏电路。

进一步作为优选的实施方式，所述感应器采用激光位移传感器。

上述呼吸运动模拟装置通过采用感应器8实时采集滑动模块的运动参数，并将运动参数实时反馈回给处理器6，处理器6根据运动参数可以调节对电机5的控制，从而产生与病人呼吸曲线高度吻合的呼吸运动轨迹。另外，在下平台12中还使用了滑条，减少上平台13与下平台12的摩擦力，提高了装置的工作效率。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。