強子治療室的製作方法
2023-06-02 06:57:16
強子治療室的製作方法
【專利摘要】強子治療室，包括腔室、治療頭組件、用於實現X光成像的第一X光影像機構、治療椅；所述治療頭組件固定在腔室的側壁上；該治療椅包括位於腔室內的座椅、用於調節座椅空間位置的移動裝置、用於驅動座椅繞第一旋轉軸自轉的驅動裝置，第一旋轉軸沿腔室的高度方向延伸；所述第一X光影像機構包括位於腔室內的第一X射線源管、當第一X光影像機構對人體進行X光成像時用於與第一X射線源管相對的第一X射線影像板；治療頭組件上設置有用於射出治療射束的噴嘴。本實用新型通過合理設置治療頭組件和第一X光影像機構的安裝位置，並通過利用座椅的轉動配合可實現多角度放射治療和CBCT掃描，可降低整個強子治療室的製作成本。
【專利說明】強子治療室【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種強子治療室。
【背景技術】
[0002]眾所周知的，強子治療室可利用治療射束對準患者的腫瘤部位進行照射，而由於治療射束能破壞腫瘤細胞的DNA螺旋長鏈，因此，當達到預定的治療劑量時，能殺死腫瘤細胞或抑制其成長，從而取得治療效果。
[0003]現有的強子治療室包括腔室、位於腔室內的並可旋轉的旋轉機架5a、固定在旋轉機架5a上的治療頭組件2a、用於實現X光成像的X光影像機構、位於旋轉機架內的可移動式治療床3a ;所述X光影像機構包括固定在旋轉機架5a上並與治療頭組件2a相對的X射線影像板4a、固定在治療頭組件2a內的X射線源管；所述治療頭組件2a上設有用於射出治療射束的噴嘴。而在治療前，通過利用X射線影像板4a與X射線源管可對人體進行X光成像，然後通過該X光影像與計劃系統產生的水平與垂直數字重建影像進行比對，可對治療床3a的位置進行二次調整，提高治療床3a定位的準確性，從而避免出現治療射束無法對準腫瘤區域，而對人體的健康組織造成損壞的現象；而通過旋轉機架5a，該X光影像機構進行連續X光成像，從而實現CBCT掃描，由於CBCT掃描所獲取的圖像不但可以看見骨絡的結構，還可以看見組織結構，因此，可提高定位的效率和的精確性；而待治療床3a進行定位後，治療頭組件2a的治療射束對準病人的腫瘤區域進行放射治療，而通過旋轉機架5a，可帶動治療頭組件2a轉動，以從不同的角度進行放射治療，從而提高其治療效果。
[0004]由於CBCT掃描和多角度放射治療需利用旋轉機架5a的旋轉來配合實現，但該旋轉機架5a需套在治療床外部並需滿足旋轉功能，造成體積較為龐大，結構較為複雜，造價較為昂貴；而且，治療頭組件2a固定在旋轉機架5a上並需隨著旋轉機架5a的轉動而同步轉動，其裝配要求、調試難·度較大，造成治療頭組件2a的裝配成本、調試成本較高，從而增大整個強子治療室的製作成本。
實用新型內容
[0005]為了克服現有技術的不足，本實用新型的目的在於提供一種強子治療室，其通過合理設置治療頭組件和第一 X光影像機構的安裝位置，並通過利用座椅的轉動配合可實現多角度放射治療和CBCT掃描，因此，無需採用體積較大、造價較高的旋轉機架，同時還可降低治療頭組件的裝配成本和調試成本，從而降低整個強子治療室的製作成本。
[0006]為解決上述問題，本實用新型所採用的技術方案如下:
[0007]強子治療室，包括腔室、治療頭組件、用於實現X光成像的第一 X光影像機構、治療椅；所述治療頭組件固定在腔室的側壁上；該治療椅包括位於腔室內的座椅、用於調節座椅空間位置的移動裝置、用於驅動座椅繞第一旋轉軸自轉的驅動裝置，第一旋轉軸沿腔室的高度方向延伸；所述第一 X光影像機構包括位於腔室內的第一 X射線源管、當第一 X光影像機構對人體進行X光成像時用於與第一 X射線源管相對的第一 X射線影像板；治療頭組件上設置有用於射出治療射束的噴嘴，當第一 X光影像機構對人體進行X光成像時，第一 X射線源管的X射線束向著第一 X射線影像板的方向照射，且該X射線束與治療頭組件的噴嘴的中心線相交或重合。
[0008]當第一 X光影像機構對人體進行X光成像時，第一 X射線源管射出的X射線束與治療頭組件的噴嘴的中心線相交；該強子治療室還包括安裝在腔室頂部上並可繞第二旋轉軸自轉的旋轉板、用於驅動旋轉板自轉的轉動機構、安裝在旋轉板上的第一安裝臂、以可升降的方式安裝在旋轉板上的第二安裝臂；第二旋轉軸沿腔室的高度方向延伸，所述第一 X射線源管設置在第一安裝臂的下端，第一 X射線影像板設置在第二安裝臂的下端。
[0009]腔室的頂部上固定有頂板，所述旋轉板可轉動地安裝在頂板的圓形導軌上；所述轉動機構包括機體固定在腔室頂部上的第一驅動電機、聯接在第一驅動電機輸出軸上並沿腔室高度方向延伸的第一傳動軸、固定在第一傳動軸上的下從動齒輪、固定在旋轉板上並與下從動齒輪相嚙合的圓環形齒圈。
[0010]第二旋轉軸與治療頭組件噴嘴的中心線垂直，並穿過第一 X射線源管的X射線束與噴嘴中心線的交點；該強子治療室還包括用於實現X光成像的第二X光影像機構、以可升降的方式安裝在旋轉板上的第三安裝臂；所述第二 X光影像機構包括設置在第三安裝臂下端的第二 X射線影像板、固定在治療頭組件內的第二 X射線源管；第一安裝臂、第三安裝臂、第二安裝臂繞旋轉板的第二旋轉軸以間隔90度的方式依次排布在旋轉板上。
[0011]所述旋轉板上設置有兩個分別供第二安裝臂、第三安裝臂穿插並用於防止第二安裝臂、第三安裝臂轉動的穿插孔；第二安裝臂、第三安裝臂上均固定有螺帽；旋轉板上安裝有兩個分別與第二安裝臂、第三安裝臂一一對應的升降驅動機構；所述升降驅動機構包括可轉動地安裝在旋轉板上並沿腔室的高度方向延伸的主螺杆、機體部分固定在旋轉板上並用於驅動主螺杆轉動的第二驅動電機；所述螺帽套裝在與其對應的主螺杆上。
[0012]該強子治療室還包括以可升降的方式安裝在旋轉板上的第四安裝臂；該第四安裝臂的下端設置有用於檢測治療射束射入人體深度的GAMMA射線攝像板，或用於檢測治療射束劑量的分布的正電子影像攝影板。
[0013]所述驅動裝置包括可繞自身的軸線自轉並位於座椅下方的轉動盤、用於帶動轉動盤自轉的第三驅動電機；第一旋轉軸與轉動盤的軸線重合。
[0014]治療椅中的移動裝置為一安裝在腔室內的機械手，該轉動盤可轉動地安裝在機械手末端上；所述座椅固定在轉動盤上。
[0015]治療椅的驅動裝置還包括相對腔室固定的固定底座，所述轉動盤安裝在固定底座上；所述移動裝置包括安裝在座椅下方並用於調節座椅傾斜角度的傾斜機構、安裝在傾斜機構下方並用於帶動傾斜機構沿腔室的寬度方向移動的前後驅動機構、安裝在前後驅動機構下方並用於帶動前後驅動機構沿腔室的長度方向移動的左右驅動機構、安裝在左右驅動機構下方並用於帶動左右驅動機構沿腔室的高度方向上下移動的升降機構；所述升降機構安裝在轉動盤上，並由轉動盤帶動升降機構轉動；所述轉動盤的軸線穿過第一 X射線源管的X射線束與噴嘴中心線的交點。
[0016]所述第三驅動電機的輸出軸通過傳動機構連接至轉動盤，該傳動機構包括同步聯接在第三驅動電機輸出軸上的第二蝸杆、與第二蝸杆嚙合的第二蝸輪；所述第二蝸輪固定在轉動盤上；[0017]所述升降機構包括機體部分固定在轉動盤上的第一電機、固定在轉動盤上的固定杆、同步聯接於第一電機輸出軸上的第一蝸杆、樞接在轉動盤上並與第一蝸杆哨合的第一蝸輪、沿腔室的高度方向延伸並同步聯接於第一蝸輪上的第一傳動絲杆、匹配的套接在第一傳動絲杆上的第一絲杆螺母、套裝在第一傳動絲杆外部並與第一絲杆螺母固定連接的活動杆，活動杆位於固定杆的內部，其外部安裝有多個可沿固定杆的內壁上下滾動的滑輪；
[0018]左右驅動機構包括固定於活動杆頂端部的下安裝板、機體部分固定在下安裝板上的第三電機、同步聯接在第三電機輸出軸上並沿腔室的長度方向延伸的第三傳動絲杆、匹配的套接在第三傳動絲杆上的第三絲杆螺母、固定在下安裝板上且與第三傳動絲杆平行的第三直線導軌、滑動的安裝在第三直線導軌上的第三滑塊、固定在第三滑塊和第三絲杆螺母上的上安裝板；
[0019]前後驅動機構包括機體部分固定在上安裝板上的第四電機、同步聯接在第四電機輸出軸上並沿腔室的寬度方向延伸的第四傳動絲杆、匹配的套接在第四傳動絲杆上的第四絲杆螺母、固定在上安裝板上且與第四傳動絲杆平行的第四直線導軌、滑動的安裝在第四直線導軌上的第四滑塊、固定在第四滑塊和第四絲杆螺母上的底板；
[0020]所述傾斜機構包括機體部分固定在底板上的第五電機、樞接在底板上且同步聯接於第五電機轉軸上的下擺動杆、同步聯接在下擺動杆上的頂支撐板、機體部分固定在頂支撐板上的第六電機、樞接在頂支撐板上且同步聯接於第六電機轉軸上的上擺動杆、同步聯接在上擺動杆上的連接板，座椅安裝在連接板上；下擺動杆和上擺動杆的延伸方向均垂直於Z軸，且下擺動杆與上擺動杆互相垂直；Z軸沿腔室的高度方向延伸。
[0021]相比現有技術，本實用新型的有益效果在於:
[0022]本實用新型通過合理設置治療頭組件和第一 X光影像機構的安裝位置，並通過利用座椅的轉動配合可實現多角度放射治療和CBCT掃描，因此，無需採用體積較大、造價較高的旋轉機架，同時還可降低治療頭組件的裝配成本和調試成本，從而降低整個強子治療室的製作成本；通過利用GAMMA射線攝像板，可以在放射治療過程中檢測治療射束射入人體深度，提高了放射治療的安全性；而且，通過合理設置治療椅的結構，可實現多角度治療照射並可實現病人從頭部到腹部以上的任何部位腫瘤的放射治療，具有較大的治療角度和範圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為現有的強子治療室的結構示意圖；
[0024]圖2為本實用新型的結構示意圖；
[0025]圖3為圖2中的第一 X光影像機構的結構示意圖；
[0026]圖4為圖3的俯視圖；
[0027]圖5為本實用新型中轉動機構的結構示意圖；
[0028]圖6為本實用新型中升降驅動機構的結構示意圖；
[0029]圖7為本實用新型中治療椅的結構不意圖；
[0030]圖8為圖7所示的治療椅的驅動裝置的結構示意圖；
[0031]圖9為圖7所示的治療椅的升降機構的結構示意圖；
[0032]圖10為圖7所示的治療椅的升降機構的剖視圖；[0033]圖11為圖7所示的治療椅的前後驅動機構和左右驅動機構的結構示意圖；
[0034]圖12為圖7所示的治療椅的傾斜機構的結構示意圖；
[0035]圖13為本實用新型中的另一種治療椅的結構不意圖；
[0036]圖14為圖13所示的治療椅的旋轉臂組件的安裝示意圖；
[0037]其中，1、腔室；2、治療頭組件；3、治療椅；5、轉動機構；51、旋轉板；52、頂板；53、第一驅動電機；54、第一傳動軸；55、下從動齒輪；56、圓環形齒圈；57、主動錐齒輪；58、從動錐齒輪；61、第一安裝臂；62、第一 X射線源管；63、第二安裝臂；64、第一 X射線影像板；71、第三安裝臂；72、第二 X射線影像板；73、第四安裝臂；74、GAMMA射線攝像板；8、升降驅動機構；81、主螺杆；82、螺帽；83、主傳動輪；84、主蝸杆；85、從動傳動輪；86、輸送帶；87、主蝸輪；88、第二驅動電機；100、固定底座；200、驅動裝置；202、第三驅動電機；203、第二主動帶輪;204、第二從動帶輪;205、第二傳動皮帶；206、第二蝸杆；207、第二蝸輪；208、轉動盤；300、升降機構；302、第一電機；303、第一主動帶輪；304、第一從動帶輪；305、第一傳動皮帶；306、第一蝸杆；307、第一蝸輪；309、第一傳動絲杆；310、第一絲杆螺母；311、活動杆；312、固定杆；314、滑輪；401、下安裝板；402、第三電機；403、第三主動帶輪；404、第三從動帶輪；405、第三傳動皮帶；406、第三傳動絲杆；407、第三絲杆螺母；408、第三直線導軌；409、第三滑塊；421、上安裝板；422、第四電機；423、第四傳動絲杆；424、第四絲杆螺母；425、第四直線導軌；426、第四滑塊；500、傾斜機構；501、底板；502、第五電機；503、第五蝸杆；504、第五蝸輪；505、下擺動杆；511、頂支撐板；512、第六電機；513、第六蝸杆；514、第六蝸輪；515、上擺動杆；517、連接板；600、座椅；710、支座；711、豎梁；712、直線導軌；713、滑件；720、轉動臂組件；721、第一轉動臂；722、第二轉動臂；723、滑動座；730、旋轉臂組件；731、旋轉臂；732、轉座；733、轉動盤；751、連接杆。
【具體實施方式】
[0038]下面，結合附圖以及【具體實施方式】，對本實用新型做進一步描述，以便於更清楚的理解本實用新型所要求保護的技術思路。
[0039]如圖2、3、4、5、6所示，為本實用新型強子治療室，包括腔室1、治療頭組件2、用於實現X光成像的第一X光影像機構、治療椅3 ;所述治療頭組件2固定在腔室I的側壁上；該治療椅3包括位於腔室I內的座椅600、用於調節座椅600空間位置的移動裝置、用於驅動座椅600繞第一旋轉軸自轉的驅動裝置200，第一旋轉軸沿腔室I的高度方向延伸；所述第一 X光影像機構包括位於腔室I內的第一 X射線源管62、當第一 X光影像機構對人體進行X光成像時用於與第一 X射線源管62相對的第一 X射線影像板64 ；治療頭組件2上設置有用於射出治療射束的噴嘴，當第一 X光影像機構對人體進行X光成像時，第一 X射線源管62的X射線束向著第一 X射線影像板64的方向照射，且該X射線束與治療頭組件2的噴嘴的中心線相交或重合。本實用新型通過合理設置治療頭組件2、第一 X光影像機構的位置關係，並通過利用座椅600的轉動配合可實現多角度放射治療和CBCT掃描，因此，無需採用體積較為龐大、結構較為複雜、造價較為昂貴的旋轉機架，同時，治療頭組件2固定在腔室I的側壁上，可降低其裝配成本和調試成本，從而降低整個強子治療室的製作成本。
[0040]當第一 X光影像機構對人體進行X光成像時，第一 X射線源管62射出的X射線束與治療頭組件2的噴嘴的中心線相交；該強子治療室還包括安裝在腔室I頂部上並可繞第二旋轉軸自轉的旋轉板51、用於驅動旋轉板51自轉的轉動機構5、固定在旋轉板51上的第一安裝臂61、以可升降的方式安裝在旋轉板51上的第二安裝臂63 ;第二旋轉軸沿腔室I的高度方向延伸，所述第一 X射線源管62設置在第一安裝臂61的下端，第一 X射線影像板64設置在第二安裝臂63的下端，因此，可依據實際需求轉動旋轉板51以調節第一 X射線源管62和第一 X射線影像板64的位置。第二旋轉軸與治療頭組件2噴嘴的中心線垂直，並穿過第一 X射線源管62的X射線束與噴嘴中心線的交點。腔室I的頂部上固定有頂板52，所述旋轉板51可轉動地安裝在頂板52的圓形導軌上；所述轉動機構5包括機體固定在腔室I頂部上的第一驅動電機53、聯接在第一驅動電機53輸出軸上並沿腔室I高度方向延伸的第一傳動軸54、固定在第一傳動軸54上的下從動齒輪55、固定在旋轉板51上並與下從動齒輪55相哨合的圓環形齒圈56。第一傳動軸54通過齒輪傳動方式聯接於第一驅動電機53輸出軸上。具體的，第一傳動軸54樞接在腔室I的固定架上，第一驅動電機53輸出軸上安裝有主動錐齒輪57，第一傳動軸54上端固定有與主動錐齒輪57嚙合的從動錐齒輪58。當然，該第一傳動軸54還可以通過傳動帶傳動等方式聯接於第一驅動電機53輸出軸上。
[0041]該強子治療室還包括用於實現X光成像的第二 X光影像機構、以可升降的方式安裝在旋轉板51上的第三安裝臂71 ;所述第二 X光影像機構包括設置在第三安裝臂71下端的第二 X射線影像板72、固定在治療頭組件2內的第二 X射線源管；如圖4所示，第一安裝臂61、第三安裝臂71、第二安裝臂63繞旋轉板51的第二旋轉軸以間隔90度的方式依次排布在旋轉板51上。而通過將第二 X射線影像板72轉動至正對治療頭組件2時，該第一 X光影像機構和第二X光影像機構分別執行側向X光影像和正向X光影像，因此，在無需轉動座椅600的情況下即可執行側向X光影像和正向X光影像，可提高其使用的便捷性。
[0042]由於第二安裝臂63、第三安裝臂71均以可升降的方式安裝在旋轉板51上，因此，在移動座椅600時，可通過驅動第二安裝臂63、第三安裝臂71上升，以消除其對座椅600的阻礙作用。為了實現第二安裝臂63、第三安裝臂71的升降，本實用新型採用以下結構:所述旋轉板51上設置有兩個分別供第二安裝臂63、第三安裝臂71穿插並用於防止第二安裝臂63、第三安裝臂71轉動的穿插孔，且第二安裝臂63、第三安裝臂71上均固定有螺帽82 ；旋轉板51上安裝有兩個分別與第二安裝臂63、第三安裝臂71 一一對應的升降驅動機構8 ；所述升降驅動機構8包括可轉動地安裝在旋轉板51上並沿腔室I的高度方向延伸的主螺杆81、機體部分固定在旋轉板51上並用於驅動主螺杆81轉動的第二驅動電機88 ;所述螺帽82套裝在與其對應的主螺杆81上。所述第二驅動電機88通過蝸輪蝸杆傳動方式的驅動主螺杆81，具體的，第二驅動電機88輸出軸上固定有主傳動輪83、旋轉板51上樞接有主蝸杆84，主蝸杆84上固定有從動傳動輪85，輸送帶86繞設在主傳動輪83和從動傳動輪85上，主螺杆81上固定有與主蝸杆84相嚙合的主蝸輪87。當然，所述第二驅動電機88還可以齒輪傳動鏈等傳動方式驅動主螺杆81。
[0043]當然，為了實現第二安裝臂63、第三安裝臂71的升降，還可以採用其他裝置，例如氣缸。
[0044]該強子治療室還包括以可升降的方式安裝在旋轉板51上的第四安裝臂73，該第四安裝臂73的下端設置有用於檢測治療射束射入人體深度的GAMMA射線攝像板74，或用於檢測治療射束劑量的分布的正電子影像攝影板。而進行治療時，治療射束撞擊人體組織後會產生正電子和GAMMA射線，通過GAMMA射線攝像板74能檢測人體內的GAMMA射線，從而檢測治療射束射入人體的深度，而通過正電子影像攝影板能檢測人體內的正電子，從而檢測治療射束在人體內的分布，因此，可監測治療射束治療位置的正確性。
[0045]而與第二安裝臂63、第三安裝臂71相類似的，該第四安裝臂73的升降功能可通過上述的升降驅動機構8來實現，當然，也可以通過氣缸等其他裝置來實現。
[0046]如圖7、8、9、10、11、12所示，治療椅3的驅動裝置200包括可繞自身的軸線自轉並位於座椅600下方的轉動盤208、用於帶動轉動盤208自轉的第三驅動電機202 ;第一旋轉軸與轉動盤208的軸線重合。
[0047]具體的，治療椅3的驅動裝置200還包括相對腔室I固定的固定底座100，轉動盤208安裝在固定底座100上；所述移動裝置包括安裝在座椅600下方並用於調節座椅600傾斜角度的傾斜機構500、安裝在傾斜機構500下方並用於驅動傾斜機構500沿腔室I的寬度方向移動的前後驅動機構、安裝在前後驅動機構下方並用於驅動前後驅動機構沿腔室I的長度方向移動的左右驅動機構、安裝在左右驅動機構下方並用於驅動左右驅動機構沿腔室I的高度方向上下移動的升降機構300 ;所述升降機構300安裝在轉動盤208上，並由轉動盤208帶動升降機構300轉動，所述轉動盤208的軸線穿過第一 X射線源管62的X射線束與治療頭組件2的噴嘴的中心線的交點。
[0048]而為了便於帶動轉動盤208轉動，所述第三驅動電機202的輸出軸通過傳動機構連接至轉動盤208，該傳動機構包括同步聯接在第三驅動電機202輸出軸上的第二蝸杆206、與第二蝸杆206嚙合的第二蝸輪207 ;所述第二蝸輪207固定在轉動盤208上；上述的第二蝸杆206以皮帶傳動的方式同步聯接於第三驅動電機202的輸出軸上，具體的是，在第三驅動電機202的輸出軸上同步聯接一第二主動帶輪203，第二蝸杆206的相應端部同步聯接一第二從動帶輪204，第二主動帶輪203和第二從動帶輪204外部繞設一將其二者同步聯接的第二傳動皮帶205。當然，第二蝸杆206與第三驅動電機202的聯接方式還可採用齒輪傳動等方式同步聯接。而在第三驅動電機202的帶動作用下，轉動盤208做轉動運動，並同步帶動位於其上方的升降機構300做轉動運動，而由於該左右驅動機構、前後驅動機構、傾斜機構500、座椅600均位於升降機構300的上方，因此，左右驅動機構、前後驅動機構、傾斜機構500、座椅600也同步做旋轉運動。
[0049]而根據公知常識，為了實現轉動盤208的轉動，所述第三驅動電機202的輸出軸還可直接聯接、或通過多級齒輪組件、傳送鏈組件等聯接於轉動盤208上。
[0050]所述升降機構300包括機體部分固定在轉動盤208上的第一電機302、固定在轉動盤208上的固定杆312、同步聯接於第一電機302輸出軸上的第一蝸杆306、樞接在轉動盤208上並與第一蝸杆306嚙合的第一蝸輪307、沿腔室I的高度方向延伸並同步聯接於第一蝸輪307上的第一傳動絲杆309、匹配的套接在第一傳動絲杆309上的第一絲杆螺母310、套裝在第一傳動絲杆309外部並與第一絲杆螺母310固定連接的活動杆311，活動杆311位於固定杆312的內部，其外部安裝有多個可沿固定杆312的內壁上下滾動的滑輪314 ;第一蝸杆306以皮帶傳動方式聯接在第一電機302輸出軸上,具體的是,第一電機302的輸出軸上同步聯接一第一主動帶輪303,第一蝸杆306上同步聯接一第一從動帶輪304,第一主動帶輪303和第一從動帶輪304外部繞設有一將其二者同步聯接的第一傳動皮帶305。而第一電機302啟動後，活動杆311可在第一傳動絲杆309和第一絲杆螺母310的共同作用下做上下運動，從而同步帶動左右驅動機構做上下運動，而由於前後驅動機構、傾斜機構500、座椅600位於左右驅動機構的上方，因此，前後驅動機構、傾斜機構500、座椅600也同步做上下運動。
[0051]左右驅動機構包括固定於活動杆311頂端部的下安裝板401、機體部分固定在下安裝板401上的第三電機402、同步聯接在第三電機402輸出軸上並沿腔室I的長度方向延伸的第三傳動絲杆406、匹配的套接在第三傳動絲杆406上的第三絲杆螺母407、固定在下安裝板401上且與第三傳動絲杆406平行的第三直線導軌408、滑動的安裝在第三直線導軌408上的第三滑塊409、固定在第三滑塊409和第三絲杆螺母407上的上安裝板421 ;第三電機402的輸出軸上同步聯接一第三主動帶輪403，第三傳動絲杆406的相應端部同步聯接一第三從動帶輪404，第三從動帶輪404和第三主動帶輪403的外部繞設有一將其二者同步聯接的第三傳動皮帶405。而第三電機402啟動後，上安裝板421可在第三傳動絲杆406和第三絲杆螺母407的共同作用下沿第三傳動絲杆406的延伸方向運動，從而同步帶動前後驅動機構沿腔室I的長度方向移動，而由於傾斜機構500、座椅600位於前後驅動機構的上方，因此，傾斜機構500、座椅600也同步沿腔室I的長度方向移動。
[0052]前後驅動機構包括機體部分固定在上安裝板421上的第四電機422、同步聯接在第四電機422輸出軸上並沿腔室I的寬度方向延伸的第四傳動絲杆423、匹配的套接在第四傳動絲杆423上的第四絲杆螺母424、固定在上安裝板421上且與第四傳動絲杆423平行的第四直線導軌425、滑動的安裝在第四直線導軌425上的第四滑塊426、固定在第四滑塊426和第四絲杆螺母424上的底板501 ;而第四電機422啟動後，底板501可在第四傳動絲杆423和第四絲杆螺母424的共同作用下可沿第四傳動絲杆423的延伸方向運動，從而同步帶動傾斜機構500沿腔室I的寬度方向運動，而由於座椅600位於傾斜機構500的上方，因此，座椅600也同步做前後運動。
[0053]所述傾斜機構500包括機體部分固定在底板501上的第五電機502、樞接在底板501上且同步聯接於第五電機502轉軸上的下擺動杆505、同步聯接在下擺動杆505上的頂支撐板511、機體部分固定在頂支撐板511上的第六電機512、樞接在頂支撐板511上且同步聯接於第六電機512轉軸上的上擺動杆515、同步聯接在上擺動杆515上的連接板517，座椅600安裝在連接板517上；下擺動杆505和上擺動杆515的延伸方向均垂直於Z軸，且下擺動杆505與上擺動杆515互相垂直3軸沿腔室I的高度方向延伸。第五電機502的轉動軸上同步聯接一第五蝸杆503，下擺動杆505相應端部同步聯接一與第五蝸杆503嚙合的第五蝸輪504，從而，在第五電機502的帶動下，頂支撐板511以及其上部的結構能夠隨著下擺動杆505的轉動而發生擺動，同樣的，第六電機512與上擺動杆515是通過第六蝸杆513和第六蝸輪514組成的傳動機構同步的聯接，而在第六電機512的帶動下，連接板517以及其上的座椅600能夠隨著上擺動杆515的轉動而發生擺動，從而調節座椅600的傾斜角度。
[0054]當然，所述驅動裝置200、傾斜機構500、前後驅動機構、左右驅動機構、升降機構300並不僅限於上述結構，還可以採用其他結構，只要可滿足其功能即可。
[0055]圖13、14為另一種治療椅3的結構示意圖，該治療椅3中的移動裝置為一安裝在腔室I內的機械手，所述轉動盤733可轉動地安裝在機械手末端上，所述座椅600通過連接杆751固定在轉動盤733上。
[0056]所述機械手包括固定在腔室I上的支座710、轉動臂組件720、旋轉臂組件730 ;其中，[0057]轉動臂組件720包括互相鉸接並可沿一平行於Z軸的軸線相對轉動的第一轉動臂721和第二轉動臂722，第一轉動臂721遠離第二轉動臂722的一端樞接於一滑動座723上，該滑動座723通過一升降組件安裝在支座710上；所述升降組件包括固定在支座710上且沿腔室I高度方向延伸的豎梁711、固定在豎梁711上且沿腔室I高度方向延伸的直線導軌712、滑動的安裝在直線導軌712上且與滑動座723固定連接的滑件713、以及一個用於帶動滑動座723沿著直線導軌712上下運動的第四驅動電機；
[0058]旋轉臂組件730，其包括轉座732以及鉸接於轉座732上的旋轉臂731，旋轉臂731的自由端樞接在第二轉動臂722上，旋轉臂731相對於轉座732的轉動軸線與第一轉動臂721相對於第二轉動臂722的轉動軸線垂直；所述轉動盤733安裝在轉座732上；
[0059]其中，第一轉動臂721、第二轉動臂722、旋轉臂731、轉座732的轉動可通過與其對應的電機來驅動。
[0060]當然，所述機械手並不僅限於上述結構，還可以採用現有的任何一種機械手，只要可調節座椅600空間位置即可。
[0061]所述治療椅3也可以採用其他結構，但採用圖7或圖8所示的結構為本實用新型的最優方案，其可沿多個方向調節座椅600的位置，因此，在治療過程中，可實現多角度治療照射並可實現病人從頭部到腹部以上的任何部位腫瘤的放射治療，具有較大的治療角度和範圍。
[0062]在放射治療前，本實用新型執行正交X光攝影過程如下:先讓病人坐落在座椅600上，然後驅動旋轉板51轉動到預定位置，並將第二安裝臂63、第三安裝臂71、第四安裝臂73升高，通過調節病人的位置使病人的腫瘤區域位於座椅600的第一旋轉軸上，並通過移動座椅600使病人的腫瘤區域位於等中心點處(其中，等中心點也就是X射線束與噴嘴中心線的交點)，然後降低第二安裝臂63使第一 X射線影像板64位於與第一 X射線源管62相對的位置，並降低第三安裝臂71使第二 X射線影像板72位於與治療頭組件2相對的位置，第二 X射線源管和第一 X射線源管62同時工作，可得出正向和側向X光影像，通過利用該正交X光影像的對比分析結果可對座椅600的位置進行二次調節，以修改座椅600初次定位的誤差，從而提高其治療的安全性和可靠性。
[0063]在放射治療前，本實用新型執行CBCT掃描的過程如下:將旋轉板51轉動到預定位置，並將第二安裝臂63、第三安裝臂71、第四安裝臂73升高，通過調節病人的位置使病人的腫瘤區域位於座椅600的第一旋轉軸上，並通過移動座椅600使病人的腫瘤區域位於等中心點處，然後降低第二安裝臂63並使第一 X射線影像板64位於與第一 X射線源管62相對的位置，此時進行連續X光成像，通過驅動座椅600轉動可實現CBCT掃描。
[0064]而另一種CBCT掃描過程如下:將旋轉板51轉動到預定位置，並將第二安裝臂63、第三安裝臂71、第四安裝臂73升高，通過調節病人的位置使病人的腫瘤區域位於座椅600的第一旋轉軸上，並通過移動座椅600使病人的腫瘤區域位於等中心點處，然後降低第三安裝臂71並使第二 X射線影像板72位於與治療頭組件2相對的位置，此時進行連續X光成像，通過驅動座椅600轉動可實現CBCT掃描。
[0065]本實用新型的放射治療和獲取治療射束信息的過程如下:待治療椅3根據正交X光影像和CBCT圖像信息進行二次精確定位後，移動第四安裝臂73並使GAMMA射線攝像板74的中心線與治療頭組件2的噴嘴的中心線垂直相交，然後利用治療頭組件2的治療射束對病人的腫瘤區域進行治療，而通過驅動座椅600轉動，可從不同的角度進行照射治療；而與此同時，GAMMA射線攝像板74開始工作並檢測治療頭組件2的治療射束射入人體深度，從而獲取治療射束的治療信息。而正電子影像攝影板的工作過程與此相似，這裡不做重複描述。
[0066]上述實施方式僅為本實用新型的優選實施方式，不能以此來限定本實用新型保護的範圍，本領域的技術人員在本實用新型的基礎上所做的任何非實質性的變化及替換均屬於本實用新型所要求保護的範圍。
【權利要求】
1.強子治療室，包括腔室、治療頭組件、用於實現X光成像的第一X光影像機構、治療椅；其特徵在於:所述治療頭組件固定在腔室的側壁上；該治療椅包括位於腔室內的座椅、用於調節座椅空間位置的移動裝置、用於驅動座椅繞第一旋轉軸自轉的驅動裝置，第一旋轉軸沿腔室的高度方向延伸；所述第一 X光影像機構包括位於腔室內的第一 X射線源管、當第一 X光影像機構對人體進行X光成像時用於與第一 X射線源管相對的第一 X射線影像板；治療頭組件上設置有用於射出治療射束的噴嘴，當第一 X光影像機構對人體進行X光成像時，第一 X射線源管的X射線束向著第一 X射線影像板的方向照射，且該X射線束與治療頭組件的噴嘴的中心線相交或重合。
2.如權利要求1所述的強子治療室，其特徵在於:當第一X光影像機構對人體進行X光成像時，第一 X射線源管射出的X射線束與治療頭組件的噴嘴的中心線相交；該強子治療室還包括安裝在腔室頂部上並可繞第二旋轉軸自轉的旋轉板、用於驅動旋轉板自轉的轉動機構、安裝在旋轉板上的第一安裝臂、以可升降的方式安裝在旋轉板上的第二安裝臂；第二旋轉軸沿腔室的高度方向延伸，所述第一 X射線源管設置在第一安裝臂的下端，第一 X射線影像板設置在第二安裝臂的下端。
3.如權利要求2所述的強子治療室，其特徵在於:腔室的頂部上固定有頂板，所述旋轉板可轉動地安裝在頂板的圓形導軌上；所述轉動機構包括機體固定在腔室頂部上的第一驅動電機、聯接在第一驅動電機輸出軸上並沿腔室高度方向延伸的第一傳動軸、固定在第一傳動軸上的下從動齒輪、固定在旋轉板上並與下從動齒輪相嚙合的圓環形齒圈。
4.如權利要求2所述的強子治療室，其特徵在於:第二旋轉軸與治療頭組件噴嘴的中心線垂直，並穿過第一X射線源管的X射線束與噴嘴中心線的交點；該強子治療室還包括用於實現X光成像的第二X光影像機構、以可升降的方式安裝在旋轉板上的第三安裝臂；所述第二 X光影像機構包括設置在第三安裝臂下端的第二 X射線影像板、固定在治療頭組件內的第二 X射線源管；第一安裝臂、第三安裝臂、第二安裝臂繞旋轉板的第二旋轉軸以間隔90度的方式依次排布在旋轉板上。
5.如權利要求4所述的強子治療室，其特徵在於:所述旋轉板上設置有兩個分別供第二安裝臂、第三安裝臂穿插並用於防止第二安裝臂、第三安裝臂轉動的穿插孔；第二安裝臂、第三安裝臂上均固定有螺帽；旋轉板上安裝有兩個分別與第二安裝臂、第三安裝臂一一對應的升降驅動機構；所述升降驅動機構包括可轉動地安裝在旋轉板上並沿腔室的高度方向延伸的主螺杆、機體部分固定在旋轉板上並用於驅動主螺杆轉動的第二驅動電機；所述螺帽套裝在與其對應的主螺杆上。
6.如權利要求2所述的強子治療室，其特徵在於:該強子治療室還包括以可升降的方式安裝在旋轉板上的第四安裝臂，該第四安裝臂的下端設置有用於檢測治療射束射入人體深度的GAMMA射線攝像板，或用於檢測治療射束劑量的分布的正電子影像攝影板。
7.如權利要求1所述的強子治療室，其特徵在於:所述驅動裝置包括可繞自身的軸線自轉並位於座椅下方的轉動盤、用於帶動轉動盤自轉的第三驅動電機；第一旋轉軸與轉動盤的軸線重合。
8.如權利要求7所述的強子治療室，其特徵在於:治療椅中的移動裝置為一安裝在腔室內的機械手，該轉動盤可轉動地安裝在機械手末端上；所述座椅固定在轉動盤上。
9.如權利要求7所述的強子治療室，其特徵在於:治療椅的驅動裝置還包括相對腔室固定的固定底座，所述轉動盤安裝在固定底座上；所述移動裝置包括安裝在座椅下方並用於調節座椅傾斜角度的傾斜機構、安裝在傾斜機構下方並用於帶動傾斜機構沿腔室的寬度方向移動的前後驅動機構、安裝在前後驅動機構下方並用於帶動前後驅動機構沿腔室的長度方向移動的左右驅動機構、安裝在左右驅動機構下方並用於帶動左右驅動機構沿腔室的高度方向上下移動的升降機構；所述升降機構安裝在轉動盤上，並由轉動盤帶動升降機構轉動；所述轉動盤的軸線穿過第一 X射線源管的X射線束與噴嘴中心線的交點。
10.如權利要求9所述的強子治療室，其特徵在於:所述第三驅動電機的輸出軸通過傳動機構連接至轉動盤，該傳動機構包括同步聯接在第三驅動電機輸出軸上的第二蝸杆、與第二蝸杆嚙合的第二蝸輪；所述第二蝸輪固定在轉動盤上； 所述升降機構包括機體部分固定在轉動盤上的第一電機、固定在轉動盤上的固定杆、同步聯接於第一電機輸 出軸上的第一蝸杆、樞接在轉動盤上並與第一蝸杆哨合的第一蝸輪、沿腔室的高度方向延伸並同步聯接於第一蝸輪上的第一傳動絲杆、匹配的套接在第一傳動絲杆上的第一絲杆螺母、套裝在第一傳動絲杆外部並與第一絲杆螺母固定連接的活動杆，活動杆位於固定杆的內部，其外部安裝有多個可沿固定杆的內壁上下滾動的滑輪； 左右驅動機構包括固定於活動杆頂端部的下安裝板、機體部分固定在下安裝板上的第三電機、同步聯接在第三電機輸出軸上並沿腔室的長度方向延伸的第三傳動絲杆、匹配的套接在第三傳動絲杆上的第三絲杆螺母、固定在下安裝板上且與第三傳動絲杆平行的第三直線導軌、滑動的安裝在第三直線導軌上的第三滑塊、固定在第三滑塊和第三絲杆螺母上的上安裝板； 前後驅動機構包括機體部分固定在上安裝板上的第四電機、同步聯接在第四電機輸出軸上並沿腔室的寬度方向延伸的第四傳動絲杆、匹配的套接在第四傳動絲杆上的第四絲杆螺母、固定在上安裝板上且與第四傳動絲杆平行的第四直線導軌、滑動的安裝在第四直線導軌上的第四滑塊、固定在第四滑塊和第四絲杆螺母上的底板； 所述傾斜機構包括機體部分固定在底板上的第五電機、樞接在底板上且同步聯接於第五電機轉軸上的下擺動杆、同步聯接在下擺動杆上的頂支撐板、機體部分固定在頂支撐板上的第六電機、樞接在頂支撐板上且同步聯接於第六電機轉軸上的上擺動杆、同步聯接在上擺動杆上的連接板，座椅安裝在連接板上；下擺動杆和上擺動杆的延伸方向均垂直於Z軸，且下擺動杆與上擺動杆互相垂直；Z軸沿腔室的高度方向延伸。
【文檔編號】A61N5/10GK203425388SQ201320414501
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月11日 優先權日:2013年7月11日
【發明者】葉正維, 張智軍, 盧衛 申請人:佛山順德恆健強子醫療科技有限公司