應用於醫療設備的專用三環結構的製作方法

2023-06-01 07:50:26

專利名稱：應用於醫療設備的專用三環結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及醫療設備技術領域，尤其涉及一種應用於醫療設備的專用三環結構。
背景技術：
在進行醫療時，為了在病灶中心形成大劑量聚焦效果，同時又減少射線對病灶周圍健康組織的損傷，現在一般都通過放療設備的結構設計使射線通過多角度多路逕入射病灶中心。 中國專利申請96111356. 1號公開了一種醫療裝置，主要包括放射源、擺動機架、旋轉機架和固定支架。通過控制擺動機架相對固定支架的擺動、旋轉機架相對固定支架的旋轉運動，使放射源通過上述兩種運動的疊合形成一個半球面的運動軌跡，並使該半球面的中心與病灶中心重合。 現有設備通過上述結構設計，藉助對放射源運動軌跡的控制，實現了使射線通過
多角度多路逕入射病灶中心的技術目的，使病灶周圍健康組織處的輻射劑量較小，從而達
到致死病灶中心的病變組織的同時不破壞病灶周圍健康組織的治療目的。 射線照射焦點與病灶中心的重合精度在一定程度上決定了醫療的效果。因此在醫
療中，射線照射焦點與病灶中心的重合精度要求極高。但現有設備的缺點是，雖然解決了使
射線通過多角度多路逕入射病灶中心的技術問題，但沒有很好地解決射線照射焦點與病灶
中心的重合精度問題，因此在實踐中治療效果並不理想。 由於病灶中心在調整定位後一般被認為是固定不變的，因此相應地對射線源的運動軌跡的精度要求就非常高。上述設備在製造過程中的技術關鍵之一是解決好由擺動機架、旋轉機架和固定支架構成的方型框架結構的動平衡精度。[0007] 但目前還沒有很好的技術方案解決上述問題，其原因在於 其一，動平衡精度對該方型框架結構的形狀精度如平面度、平整度、對稱性、結構重心等參數的要求極高。現有的製造設備對大型的方形框架結構(一般大於2米)的精度難以滿足需要，高精度要求大大提高了該方形框架結構的製造成本，導致整臺設備的製造成本居高不下。 其二，在生產組裝時，需要分別尋找到方型的固定支架、擺動機架、旋轉機架的旋轉中心，並將該三個中心均與病灶中心重合，而且重合精度要求很高，導致組裝和調試的難度非常大。 其三，出於降低成本的考慮，必須考慮到該框架結構的通用性。也就是說，該框架
結構還必須適用於多種種類、多種型號、多種規格尺寸的治療頭，以組合形成不同規格、不
同種類的放療設備。但各種治療頭的重量、體積、安裝位置、重心等參數各不相同。對於方
型框架結構來說，即使方型框架結構自身動平衡精度很高，但在附加了治療頭後，要調整好
整個組合結構的動平衡就非常困難。這勢必將大大增加安裝成本，拖延安裝周期。 因此，本領域的技術人員致力於開發一種製造成本低、調整動平衡便利的應用於醫療設備的專用三環結構。
實用新型內容有鑑於現有技術的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種製造成本低、調整動平衡便利的應用於醫療設備的專用三環結構。
為實現上述目的，本實用新型提供了一種應用於醫療設備的專用三環結構，包括
一用於構成支架的固定機架；一用於形成旋轉運動的旋動機架；一用於形成擺轉運動的擺
動機架；所述固定機架位於外圈並在內側具有一圓型軌道，所述旋動機架、所述擺動機架均
為圓環；所述旋動機架、所述擺動機架與所述圓型軌道同圓心設置；所述旋動機架可相對
所述固定機架做旋轉運動，所述擺動機架可相對所述固定機架做擺轉運動。 在本實用新型的較佳實施方式中，所述旋動機架位於所述固定機架與所述擺動機
架之間；所述旋動機架與所述固定機架構成一滾動軸承的內、外圈。所述旋動機架或所述
擺動機架在直徑方向上對稱地設置有兩個擺轉軸，所述擺動機架藉助於兩個所述擺轉軸與
所述旋動機架形成擺轉運動。所述擺動機架的內側在直徑方向上對稱地設置有治療頭和配
重；所述治療頭和所述配重的重心連線與兩所述擺轉軸的軸心連線垂直。 在本實用新型的其他較佳實施方式中，所述擺動機架位於所述固定機架與所述旋
動機架之間；所述旋動機架與所述擺動機架構成一滾動軸承的內、外圈。所述固定機架的內
側或所述擺動機架在直徑方向上對稱地設置有兩個擺轉軸，所述擺動機架藉助於兩個所述
擺轉軸與所述固定機架形成擺轉運動。所述旋動機架的內側在直徑方向上對稱地設置有治
療頭和配重；所述治療頭和所述配重的重心連線與兩所述擺轉軸的軸心連線垂直。 本實用新型通過上述結構設計，獲得製造成本低、調整動平衡便利的技術效果的
原理在於 其一，固定機架內側或固定機架整體設計為圓環後，可以很容易地利用現有的加工設備提高加工精度，平面度、平整度、對稱性、結構重心等參數的精度均可以大幅度提高並具有良好的穩定性，單一部件的製造成本大大降低。 其二，在生產組裝時，無需分別尋找三個結構的重心並使三個重心重合，而可以直接藉助三個圓環的外圓容易地實現同圓心設置，安裝和調整的效率獲得顯著的提高。[0019] 其三，由於整個專用三環結構基本為對稱性的結構，受力均衡，結構剛性好，變形小，因此整個結構可以做得比較輕巧。 其四，在組合不同種類、不同型號、不同規格尺寸的治療頭時，只要對稱地設置與
該治療頭匹配的配重，附以簡單的測試，就可以使整個組合結構獲得良好的動平衡。 在本實用新型的其他較佳實施方式中，所述固定機架具有底座，所述底座內設置
有驅動機構。 本實用新型的應用於醫療設備的專用三環結構，加工方便，製造成本低，調試便利，通用性好，具有顯著的有益效果。 由於採用了上述結構設計，通過低製造成本地獲得高精度的環型結構，再利用環型結構的自同心原理，便利地使固定機架、旋動機架、擺動機架獲得精確的圓心重合度，在結構上保證治療頭具有高精度的半球面運動軌跡，並使該半球面的中心與病灶中心精確重合，以實現最佳的放療目的。[0024] 以下將結合附圖對本實用新型的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說 明，以充分地了解本實用新型的目的、特徵和效果。

圖1是本實用新型的第一具體實施例的結構示意圖； 圖2是圖1的側向結構示意圖； 圖3是本實用新型的第二具體實施例的結構示意圖； 圖4是本實用新型的第三具體實施例的結構示意圖。
具體實施方式如圖1、圖2所示，為本實用新型的專用三環結構的第一具體實施例，應用於放療 設備，主要包括一固定機架10、一旋動機架20、一擺動機架30。 固定機架10為一圓環，在外壁上還具有一底座60，設置在三環結構的最外圈，用 於構成整個結構的支架。底座60內設置有驅動機構，用於為旋動機架20和擺動機架30提 供動力。 還包括一用於形成旋轉運動的旋動機架20。旋動機架20設置在固定機架10的內 側，同樣為圓環，與固定機架10同圓心設置。 旋動機架20可相對固定機架10做360°的旋轉運動，與固定機架10構成一滾動 軸承的內、外圈。 還包括一用於形成擺動的擺動機架30。擺動機架30也為一圓環結構，設置在旋動 機架20的內側，與旋動機架20同圓心設置。 具體地，旋動機架20的內側在直徑方向上，對稱地設置有兩個擺轉軸21 。對應地， 擺動機架30上設置有兩擺轉孔(圖中未示出)。兩擺轉軸21與兩擺轉孔形成兩對軸承結 構，擺動機架30藉助於兩擺轉軸21與旋動機架20形成擺動，擺動角大致為±185° 。 在用於放療設備時，擺動機架30的內側在直徑方向上對稱地設置有一治療頭40， 和相應的配重50。 具體地，治療頭40和配重50的重心連線與兩擺轉軸21的軸心連線垂直，兩條連 線的相交處即為三環結構的圓心0。 由於由擺動機架30、治療頭40和配重50構成的擺動部件對稱地分置在兩擺轉軸 21軸心連線的兩側，扭矩對稱，因此整個擺動部件在結構上就具有良好的動平衡性能。 由於整個擺動部件與旋動機架20為同心設置，因此，由擺動部件與旋動機架20構 成的旋轉部件在固定機架10中旋轉時，扭矩對稱，因此整個旋轉部件在結構上就具有良好 的動平衡性能。 又由於旋動機架20與固定機架10構成一滾動軸承結構，因此，在生產加工時，可 以完全參照軸承類部件的加工、檢測及裝配工藝，極大地簡化了生產程序，降低了生產成 本，縮短了加工時間。同時，由於軸承加工工藝的成熟性，旋動機架20與固定機架10的精 度的穩定性也得到了保證。 由於旋動機架20與固定機架10為同心的圓環結構，因此，在安裝調試時，可以借 助外圓容易地實現同心精度。[0041] 本實用新型通過上述結構，低成本同時又高精度地實現了治療頭複合的半球面運 動軌跡，良好地滿足了放療設備的技術要求。 如圖3所示為本實用新型的第二具體實施例，本實施例與上述實施例的結構基本 相同，所不同之處在於，擺動機架30位於固定機架10與旋動機架20之間。 擺動機架30的外側在直徑方向上對稱地設置有兩個擺轉軸31，擺動機架30藉助 於兩個擺轉軸31與固定機架10形成擺轉運動。 而旋動機架20位於擺動機架30的內側，與擺動機架30構成一滾動軸承的內、外 圈。 在其他實施例中，擺轉軸31也可以設置在固定機架10的內側，而在。擺動機架30 的外側對應地設置兩個擺轉孔，同樣地構成軸承結構。 如圖4所示為本實用新型的第三具體實施例，本實施例與第一具體實施例的結構 基本相同，所不同之處在於，本實施例中，固定機架10的外型為方型，並在內側形成一圓型 軌道ll。 擺動機架30位於該圓型軌道11的內側。擺動機架30的外側上對稱地設置有兩 個擺轉軸31。 旋動機架20設置在擺動機架30的內側。旋動機架20的內側在直徑方向上對稱 地設置有治療頭40，和相應的配重50。 本實用新型的專用三環結構在組合了不同的放療頭和用做醫療床的三維平臺後， 基本就構成了一新型的放療設備。 特別地，在不同的具體實施例中，當本實用新型的專用三環結構組合不同治療頭 時，只需要選用與該治療頭配做的不同配重，就可以使整個擺動部件和旋轉部件很容易地 在結構上獲得良好的動平衡性能，大大地簡化了安裝和調試的人工和周期，使本實用新型 的專用三環結構具有良好的通用性。 進一步地，本實用新型的三環結構也不局限於應用在放射治療設備中。當選用X 射線裝置等裝置替代治療頭時，本實用新型的結構也應用在其他類型的醫療設備中。 本實用新型的專用三環結構通過上述結構設計，在結構上保證治療頭具有高精度 的半球面運動軌跡，解決了射線照射焦點與病灶中心的重合精度問題，可以使整個醫療設 備實現最佳的治療目的。 以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術無 需創造性勞動就可以根據本實用新型的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中 技術人員依本實用新型的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可 以得到的技術方案，皆應在本實用新型的權利要求保護範圍內。
權利要求一種應用於醫療設備的專用三環結構，包括一用於構成支架的固定機架；一用於形成旋轉運動的旋動機架；一用於形成擺轉運動的擺動機架；其特徵在於所述固定機架位於外圈並在內側具有一圓型軌道，所述旋動機架、所述擺動機架均為圓環；所述旋動機架、所述擺動機架與所述圓型軌道同圓心設置；所述旋動機架可相對所述固定機架做旋轉運動，所述擺動機架可相對所述固定機架做擺轉運動。
2. 如權利要求1所述的專用三環結構，其特徵在於所述旋動機架位於所述固定機架與所述擺動機架之間；所述旋動機架與所述固定機架構成一滾動軸承的內、外圈。
3. 如權利要求2所述的專用三環結構，其特徵在於所述旋動機架或所述擺動機架在直徑方向上對稱地設置有兩個擺轉軸，所述擺動機架藉助於兩個所述擺轉軸與所述旋動機架形成擺轉運動。
4. 如權利要求2或3所述的專用三環結構，其特徵在於所述擺動機架的內側在直徑方向上對稱地設置有治療頭和配重；所述治療頭和所述配重的重心連線與兩所述擺轉軸的軸心連線垂直。
5. 如權利要求1所述的專用三環結構，其特徵在於所述擺動機架位於所述固定機架與所述旋動機架之間；所述旋動機架與所述擺動機架構成一滾動軸承的內、外圈。
6. 如權利要求5所述的專用三環結構，其特徵在於所述固定機架的內側或所述擺動機架在直徑方向上對稱地設置有兩個擺轉軸，所述擺動機架藉助於兩個所述擺轉軸與所述固定機架形成擺轉運動
7. 如權利要求5或6所述的專用三環結構，其特徵在於所述旋動機架的內側在直徑方向上對稱地設置有治療頭和配重；所述治療頭和所述配重的重心連線與兩所述擺轉軸的軸心連線垂直。
8. 如權利要求l所述的專用三環結構，其特徵在於所述固定機架具有底座，所述底座內設置有驅動機構。
專利摘要本實用新型公開了一種應用於醫療設備的專用三環結構，包括一用於構成支架的固定機架；一用於形成旋轉運動的旋動機架；一用於形成擺轉運動的擺動機架；所述固定機架位於外圈並在內側具有一圓型軌道，所述旋動機架、所述擺動機架均為圓環；所述旋動機架、所述擺動機架與所述圓型軌道同圓心設置；所述旋動機架可相對所述固定機架做旋轉運動，所述擺動機架可相對所述固定機架做擺轉運動。本實用新型的應用於醫療設備的專用三環結構，加工方便，製造成本低，調試便利，通用性好，具有顯著的有益效果。
文檔編號A61N5/00GK201469913SQ20092020911
公開日2010年5月19日 申請日期2009年9月3日 優先權日2009年9月3日
發明者宋世鵬 申請人:上海世鵬實驗室科技發展有限公司