一种肝癌放疗用防辐射辅助引导床的制作方法

本发明涉及病人固定床领域，具体是一种肝癌放疗用防辐射辅助引导床。

背景技术：

放疗是一种治疗癌症、肿瘤的常见治疗方式，治疗时需要将病人放置在一张病床上然后将病床放置到放疗室内，放疗时射线或者质子束射向病灶，完成有害细胞的破坏。

治疗时，一般放疗射线的发射位置可以进行调整以便对准病灶，但是，放疗过程中，病灶最好是不能移动的，否则会影响射线精度，虽然呼吸、病人身体自然肢体微动作可以被放疗设备的图像识别系统识别而自动调整放疗照射位置，但是，此调节还不够保险，在动作幅度较大时，还是有较大的可能让射线、质子照射到目标位置附近的正常组织引起损伤。

现有技术中，一般就通过放疗设备自身的朝向调整来适应病灶位置微变，或者通过增大作用范围的方式，确保肿瘤细胞消除彻底，没有从病床上入手，随着病人不自主的微小肢体动作和呼吸运动，将病灶自动调整位置，使其偏移范围减小以及扰动消除后快速复位，如果能有引导床来实现这样的位置自动调整，不仅能够减轻放疗辐射伤害，而且，治疗精度更高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种肝癌放疗用防辐射辅助引导床，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种肝癌放疗用防辐射辅助引导床，包括底板、万向轮、升降支架、躺板、胸框和升降控制台，底板下表面设置万向轮用于支撑行走，躺板通过竖直布置的升降支架安装到底板上，胸框为门形框，胸框下端连接设置在底板上的一个距离传感器，胸框门形顶部贴敷放置在躺在躺板上的病人胸部，胸框随病人呼吸而高低起伏，升降控制台设置在底板上，升降控制台与升降支架和距离传感器电连接。

升降控制台控制升降支架进行升降，升降依据来自于距离传感器，病人躺在躺板上，其需要进行肝癌放疗的位置会随着呼吸而具有一定的起伏动作，主要是由于呼吸作用胸腔高度发生变化，放疗位置发生偏移，影响放疗效果以及让射线或质子射向周围位置，造成正常组织基体的损伤，所以，本发明通过胸框来识别胸部的起伏变化，胸框随着呼吸而进行升降动作，胸框的高度变化被底板上的距离传感器获知，距离传感器将位置信号传递给到升降控制台，升降控制台依次为依据操作升降支架，使得躺板进行一个高度变化，大致保持的需要放疗位置的高度不变，应当注意的是：虽然躺板高度发生变化病人的躺卧高度也进行变化，从而胸框也有除呼吸作用外的高度变化因素，但是，这两个因素并不是相抵消的，而应当根据不同病人的身材进行标定，以期获得精确的高度调整函数关系，每个待放疗的病人先行通过精确的图像位置识别配合该病人的正常呼吸节奏在本引导床上进行预先躺卧，获得一呼一吸的胸腔高度变化和目标位置的高度变化对应关系，取多次呼吸对应关系的平均函数作为实际使用时的对应关系。升降支架可以使用任意可以快速反应的升降驱动。

进一步的，升降支架包括升降杆、升降座，升降杆上端与躺板下表面固定，升降杆下端插入升降座内，升降座设置在底板上表面，升降杆下端设有永磁铁，升降座内设有驱动永磁铁升降的直流线圈，直流线圈与升降控制台电连接。通过控制直流线圈的电流大小给到永磁铁受控的支撑力，当需要升降杆上升时，升降控制台传递给直流线圈更大的电流，从而由电而生的磁场更强，推动永磁铁上升一个距离，上升该距离后，永磁铁与直流线圈的距离发生变化，增大的磁场只能让升降杆上升到该位置，如果需要更高的位置，则需要更大的电流流过直流线圈。

进一步的，引导床还包括急停锁死支架，急停锁死支架连接躺板下表面和底板上表面，急停锁死支架包括锁死柱和锁座，锁座安装在底板上，锁死柱与躺板下表固定，下端插入锁座内，锁死柱侧面竖直阵列设置若干锁眼，锁座包括座体、电磁铁、扣齿和扭簧，座体中央设有竖直通孔，通孔侧壁设置扣齿，扣齿铰接安装在座体侧壁上，扣齿的铰接位置处设置扭簧，扣齿朝向锁眼的表面设置凸起，座体内的扣齿背离锁眼的方向上设置电磁铁，电磁铁通电后吸引扣齿而脱离锁眼，电磁铁与升降控制台电连接。

本结构实现引导床的防掉落，升降支架可能是电结构驱动，由升降控制台给出驱动电能，当升降控制台由于一些因素而电力失效后，升降支架可能直接掉落下去，让躺板上的病人发生危险，所以，急停锁死支架就是为了在升降控制台失电后，可以快速锁死躺板的高度位置，具体的原理过程是：电磁铁直接取用升降控制台的电能，只要电磁铁得电，则扣齿被吸引而后仰，扣齿朝向锁眼的部位和锁眼是脱开的，锁死柱可以自由升降，此时，躺板的高度位置由升降支架决定，当电磁铁失电后，扣齿在扭簧的推动下前倾，扣齿插入锁眼内，将锁死柱的高度位置锁定在电磁铁的失电位置。

进一步的，躺板包括上板、下板和滚动支撑体，下板下表面与升降支架相连接，上板上躺置病人，滚动支撑体是一个以除圆外等宽曲线为外轮廓的柱体，滚动支撑体设置在上板、下板之间，滚动支撑体对上板和下板之间在水平面上的相对移动进行滚动支撑。

等宽曲线保证了上板与下板之间的高度距离保持一致，当上板由于病人肢体动作而发生水平移动时，可以保持下板的水平位置不变，等宽曲线拉伸而成的滚动体，具有滚动性质的同时，还担负上板的水平位置稳定的作用，上板右移超过一定距离后，它的运动趋势是停留在下一个稳定位置，本结构的意义在于，可以对刚躺上床的病人位置进行调整以及自动适应性的调整后续由于肢体微动作导致的上板位移，病人刚躺上引导床时，其位置并不一定是与地面的相对需求位置，医生将病人连同该引导床推动到放疗室，还需要对病人位置进行局部调整，直接让病人在躺板上进行肢体移动的话，幅度很大，位置调整不易到位，而本申请上板可以在下板上进行水平移动则能够满足水平位置的移动精度需求，滚动支撑柱的两个稳定位置之间的滚动距离就是调节灵敏度，相比于直接将上板、下板设置导向滑轨结构的调节精度虽然并没有得到提升，但是，如果上板和下板直接通过设置导向滑轨结构进行病人水平位置微调的话，在预期位置上，上板是没有弹性移动空间的，即：上板水平位置微调到位后，上板位置是锁死的，病人不自觉的肢体微动作无法在上板上得到释放，容易发生病人相对于上板的相对位移，单次位移虽小，积累几次后，病人相对于上板的位置产生较大变化，而放疗的目标位置在初始调定是以上板为基准的，上板躺置的病人预期不发生移动，通过微调上板位置进行病人初始位置的定位，所以，如果病人与上板在躺置过程发生相对移动，则直接损害了首次上板位置调定的精度，初始时上板的位置微调的意义大大下降。本申请通过滚动支撑柱连接上板和下板，在不损害上板移动能力的基础上，让上板在预期位置上，具有一个弹性移动空间，病人肢体微动作引起的上板位置变化，只要不超过该位置的复位范围，正五边等宽曲线的单个稳定位置的复位范围为72°，就能够在肢体微动作消除后，滚动柱自发复位，此结构使得上板与病人的水平相对位置一直保持一致，上板的初始位置微调也就意义保持。

进一步的，躺板还包括压板和弹簧，滚动支撑柱在轴向两端面上往外伸出中心凸轴，中心凸轴的轴线穿过滚动支撑柱主体的截面质心位置，压板竖直插嵌设置在上板下表面，压板下端折弯，压板折弯边下表面与中心凸轴接触，压板折弯边上表面和上板之间设置弹簧。

弹簧推挤压板压住中心凸轴，如前文，滚动支撑柱滚动一周具有五个稳定位置，每个稳定位置都是对应质心最低位置，也就是本结构中的中心凸轴最低位置，原先的结构下，滚动支撑柱的复位力全部来自于自身的重力，复位力并不大，虽然此时上板和上面躺置的病人是比较自由水平移动的，水平位置的复位阻力不大，但是，还是期望通过一定的手段，略微增大上板在预期位置的位移阻力和增大位移扰动后的复位力，本结构通过加设压板完成，压板受到弹簧作用而将滚动支撑柱质心轴线压住，让滚动支撑柱在较高的位置处，除了受到重力势能下降趋势外，还加入一个促使其降低质心位置的力，从而复位力更大。

作为优化，躺板上设置头罩，头罩为铅制隔离板。头罩保护病人头部，尽可能降低放疗室内的射线、质子污染到达病人头部的概率。

作为优化，底板向上设置门形限位框，限位框限制病人呼吸幅度。限位框架设在病人胸腔上方一定高度处，限定病人的呼吸在一个较小的程度，降低因为病人呼吸而导致的病灶位置变化程度，限定的小范围的呼吸幅度至少应满足患者呼吸需求。

作为优化，躺板上还设有支腿块，支腿块撑起病人腿部使膝盖为肢体最高点。腿部被拱起支撑后，病人的肢体受到限制，绝大多数非主动的肢体微动作被消除，从而使得病人位置稳定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过升降支架和胸框的联动作用，识别躺在引导床上病人随呼吸而进行的胸部高度变化，主动调整躺板的高位位置，让病灶的高度位置尽可能保持不变，即使变化，也是大大小于固定高度躺床上病人呼吸导致的病灶位置变化；急停锁死支架快速锁死躺床的高度位置，防止升降控制台失电后、升降支架掉落；躺床为双层结构，下层随底板移动具有确定的水平位置，上板可以对病人的水平位置进行微调，微调后确定位置后，病人的微小肢体动作可以被滚动支撑柱缓冲，微小肢体扰动结束后，滚动支撑柱可以自主复位，上板与病人身体保持确定位置关系，确保病人停留在初始时的位置微调结束处。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中的局部视图a；

图3为图1中的局部视图b；

图4为图1中的局部视图c；

图5为图4中的视图d-d。

图中：1-底板、2-万向轮、31-升降支架、311-升降杆、3111-永磁铁、312-升降座、3121-直流线圈、32-急停锁死支架、321-锁死柱、3211-锁眼、322-锁座、3221-座体、3222-电磁铁、3223-扣齿、3224-扭簧、4-躺板、41-上板、42-下板、43-滚动支撑柱、431-中心凸轴、44-压板、45-弹簧、5-头罩、6-胸框、7-限位框、81-扶手、82-支腿块、9-升降控制台。

具体实施方式

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。

如图1所示，一种肝癌放疗用防辐射辅助引导床，包括底板1、万向轮2、升降支架31、躺板4、胸框5和升降控制台9，底板1下表面设置万向轮2用于支撑行走，躺板4通过竖直布置的升降支架31安装到底板1上，胸框5为门形框，胸框5下端连接设置在底板1上的一个距离传感器，胸框5门形顶部贴敷放置在躺在躺板4上的病人胸部，胸框5随病人呼吸而高低起伏，升降控制台9设置在底板1上，升降控制台9与升降支架31和距离传感器电连接。

升降控制台9控制升降支架31进行升降，升降依据来自于距离传感器，如图1所示，病人躺在躺板4上，其需要进行肝癌放疗的位置会随着呼吸而具有一定的起伏动作，主要是由于呼吸作用胸腔高度发生变化，放疗位置发生偏移，影响放疗效果以及让射线或质子射向周围位置，造成正常组织基体的损伤，所以，本发明通过胸框6来识别胸部的起伏变化，胸框6随着呼吸而进行升降动作，胸框6的高度变化被底板1上的距离传感器获知，距离传感器将位置信号传递给到升降控制台9，升降控制台9依次为依据操作升降支架31，使得躺板4进行一个高度变化，大致保持的需要放疗位置的高度不变，应当注意的是：虽然躺板4高度发生变化病人的躺卧高度也进行变化，从而胸框6也有除呼吸作用外的高度变化因素，但是，这两个因素并不是相抵消的，而应当根据不同病人的身材进行标定，以期获得精确的高度调整函数关系，每个待放疗的病人先行通过精确的图像位置识别配合该病人的正常呼吸节奏在本引导床上进行预先躺卧，获得一呼一吸的胸腔高度变化和目标位置的高度变化对应关系，取多次呼吸对应关系的平均函数作为实际使用时的对应关系。升降支架31可以使用任意可以快速反应的升降驱动。

如图1、2所示，升降支架31包括升降杆311、升降座312，升降杆311上端与躺板4下表面固定，升降杆311下端插入升降座312内，升降座312设置在底板1上表面，升降杆311下端设有永磁铁3111，升降座312内设有驱动永磁铁3111升降的直流线圈3121，直流线圈3121与升降控制台9电连接。通过控制直流线圈3121的电流大小给到永磁铁3111受控的支撑力，当需要升降杆311上升时，升降控制台9传递给直流线圈3121更大的电流，从而由电而生的磁场更强，推动永磁铁3111上升一个距离，上升该距离后，永磁铁3111与直流线圈3121的距离发生变化，增大的磁场只能让升降杆311上升到该位置，如果需要更高的位置，则需要更大的电流流过直流线圈3121。

如图1、3所示，引导床还包括急停锁死支架32，急停锁死支架32连接躺板4下表面和底板1上表面，急停锁死支架32包括锁死柱321和锁座322，锁座322安装在底板1上，锁死柱321与躺板4下表固定，下端插入锁座322内，锁死柱321侧面竖直阵列设置若干锁眼3211，锁座322包括座体3221、电磁铁3222、扣齿3223和扭簧3224，座体3221中央设有竖直通孔，通孔侧壁设置扣齿3223，扣齿3223铰接安装在座体3221侧壁上，扣齿3223的铰接位置处设置扭簧3224，扣齿3223朝向锁眼3211的表面设置凸起，座体3221内的扣齿3223背离锁眼3211的方向上设置电磁铁3222，电磁铁3222通电后吸引扣齿3223而脱离锁眼3211，电磁铁3222与升降控制台9电连接。

本结构实现引导床的防掉落，升降支架31可能是电结构驱动，由升降控制台9给出驱动电能，当升降控制台9由于一些因素而电力失效后，升降支架31可能直接掉落下去，让躺板4上的病人发生危险，所以，急停锁死支架32就是为了在升降控制台9失电后，可以快速锁死躺板4的高度位置，具体的原理过程是：电磁铁3222直接取用升降控制台9的电能，只要电磁铁3222得电，则扣齿3223被吸引而后仰，扣齿3223朝向锁眼3211的部位和锁眼3211是脱开的，锁死柱321可以自由升降，此时，躺板4的高度位置由升降支架31决定，如图3所示，当电磁铁3222失电后，扣齿3223在扭簧3224的推动下前倾，扣齿3223插入锁眼3211内，将锁死柱321的高度位置锁定在电磁铁3222的失电位置。

如图1、4、5所示，躺板4包括上板41、下板42和滚动支撑体43，下板42下表面与升降支架31相连接，上板41上躺置病人，滚动支撑体43是一个以除圆外等宽曲线为外轮廓的柱体，滚动支撑体43设置在上板41、下板42之间，滚动支撑体43对上板41和下板42之间在水平面上的相对移动进行滚动支撑。

等宽曲线保证了上板41与下板42之间的高度距离保持一致，当上板41由于病人肢体动作而发生水平移动时，可以保持下板42的水平位置不变，等宽曲线拉伸而成的滚动体，具有滚动性质的同时，还担负上板41的水平位置稳定的作用，如图4所示，图中是一个与正五角星对应的正五边等宽曲线，上板41向右移动一个微小距离，滚动支撑体43也滚动一个距离至虚线位置，但是，这一位置并不是一个稳定位置，虚线位置的支撑体质心高度是高于初始位置的，所以，整个系统出于重力势能最小化，会有返回原始位置的趋势，当然，五边等宽曲线滚动体具有转动一周具有五个稳定位置，每个位置左右辐射范围为72°，上板41右移超过一定距离后，它的运动趋势是停留在下一个稳定位置，本结构的意义在于，可以对刚躺上床的病人位置进行调整以及自动适应性的调整后续由于肢体微动作导致的上板41位移，病人刚躺上引导床时，其位置并不一定是与地面的相对需求位置，医生将病人连同该引导床推动到放疗室，还需要对病人位置进行局部调整，直接让病人在躺板4上进行肢体移动的话，幅度很大，位置调整不易到位，而本申请上板41可以在下板42上进行水平移动则能够满足水平位置的移动精度需求，滚动支撑柱43的两个稳定位置之间的滚动距离就是调节灵敏度，相比于直接将上板41、下板42设置导向滑轨结构的调节精度虽然并没有得到提升，但是，如果上板41和下板42直接通过设置导向滑轨结构进行病人水平位置微调的话，在预期位置上，上板41是没有弹性移动空间的，即：上板41水平位置微调到位后，上板41位置是锁死的，病人不自觉的肢体微动作无法在上板41上得到释放，容易发生病人相对于上板41的相对位移，单次位移虽小，积累几次后，病人相对于上板41的位置产生较大变化，而放疗的目标位置在初始调定是以上板41为基准的，上板41躺置的病人预期不发生移动，通过微调上板41位置进行病人初始位置的定位，所以，如果病人与上板41在躺置过程发生相对移动，则直接损害了首次上板41位置调定的精度，初始时上板41的位置微调的意义大大下降。本申请通过滚动支撑柱43连接上板41和下板42，在不损害上板41移动能力的基础上，让上板41在预期位置上，具有一个弹性移动空间，病人肢体微动作引起的上板41位置变化，只要不超过该位置的复位范围，“正五边等宽曲线的单个稳定位置的复位范围为72°”，就能够在肢体微动作消除后，滚动柱自发复位，此结构使得上板41与病人的水平相对位置一直保持一致，上板41的初始位置微调也就意义保持。

如图4、5所示，躺板4还包括压板44和弹簧45，滚动支撑柱43在轴向两端面上往外伸出中心凸轴431，中心凸轴431的轴线穿过滚动支撑柱43主体的截面质心位置，压板44竖直插嵌设置在上板41下表面，压板44下端折弯，压板44折弯边下表面与中心凸轴431接触，压板44折弯边上表面和上板41之间设置弹簧45。

弹簧45推挤压板44压住中心凸轴431，如前文，滚动支撑柱43滚动一周具有五个稳定位置，每个稳定位置都是对应质心最低位置，也就是本结构中的中心凸轴431最低位置，原先的结构下，滚动支撑柱43的复位力全部来自于自身的重力，复位力并不大，虽然此时上板41和上面躺置的病人是比较自由水平移动的，水平位置的复位阻力不大，但是，还是期望通过一定的手段，略微增大上板41在预期位置的位移阻力和增大位移扰动后的复位力，本结构通过加设压板44完成，压板44受到弹簧45作用而将滚动支撑柱43质心轴线压住，让滚动支撑柱43在较高的位置处，除了受到重力势能下降趋势外，还加入一个促使其降低质心位置的力，从而复位力更大。

如图1所示，躺板4上设置头罩5，头罩5为铅制隔离板。头罩5保护病人头部，尽可能降低放疗室内的射线、质子污染到达病人头部的概率。

如图1所示，底板1向上设置门形限位框7，限位框7限制病人呼吸幅度。限位框7架设在病人胸腔上方一定高度处，限定病人的呼吸在一个较小的程度，降低因为病人呼吸而导致的病灶位置变化程度，限定的小范围的呼吸幅度至少应满足患者呼吸需求。

如图1所示，躺板4上还设有支腿块82，支腿块82撑起病人腿部使膝盖为肢体最高点。腿部被拱起支撑后，病人的肢体受到限制，绝大多数非主动的肢体微动作被消除，从而使得病人位置稳定。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。