用于放射治疗定位激光灯的石墨烯电加热防雾玻璃外罩

1.本实用新型属涉及肿瘤放射治疗装置领域，尤其涉及一种用于放射治疗定位激光灯的石墨烯电加热防雾玻璃外罩。


背景技术：

2.放射治疗已经经历了一个多世纪的发展历史，大约70％的癌症病人在治疗癌症的过程中需要用放射治疗，约有40％的癌症可以用放疗根治。随着计算机技术的发展与其在放射治疗中的广泛应用、辅助工具的改进和经验的积累，治疗效果得到显著提高，放射治疗在肿瘤治疗中的作用和地位日益突出，目前已成为癌症治疗中的重要手段之一。
3.肿瘤放射治疗流程一般有：1临床诊断阶段，2制定治疗方案，3体位固定阶段，4模拟定位阶段，5放疗靶区确定与危机器官勾画阶段，6计划设计和评估优化阶段，7放疗计划验证阶段，8实施放射治疗阶段，9治疗评估及随访阶段，各个环节之间联系紧密。
4.模拟定位阶段是放射治疗过程中的重要环节，是肿瘤患者影像学资料获取阶段，也是保证整个放射治疗过程中体位高度重复的关键环节。目前肿瘤定位主要有二维x线模拟定位和三维大孔径ct模拟定位以及mr模拟定位。在三维大孔径ct模拟定位时需在患者体表黏贴 3
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5个高密度金属材料定位球，初步确定治疗中心，按照要求进行体位固定，行ct扫描，待扫描完成后用特殊记号笔在患者体表黏贴金属定位球的位置做标记，此标记是后续治疗中心验证或放射治疗过程中摆位的重要参考标记。在计划验证环节，包含三个方面：治疗中心位置验证(即复位)、射野验证和剂量验证。其中治疗中心验证可采取在ct模拟定位机上进行，主要依据计划系统给出的体表标记点与治疗中心位置坐标之间的差值，使用移动激光定位灯在体表标出治疗中心并黏贴金属标记点，经过扫描3
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5层ct影像来确定符合治疗要求的治疗中心。另外，在加速器上治疗时，也需要借助定位激光灯与患者体表标记做符合，以保证患者处于正确的治疗体位。但由于ct定位机房或加速器机房内部常年温度较低(20℃左右)，激光灯玻璃面罩表面温度通常也较低，在多雨季节空气湿度较大，在使用过程中常出现水蒸气凝结于激光灯玻璃面罩内侧，使得定位激光在穿射路径上发生较明显的散射与折射，使得投射出来的激光线变得模糊且亮度减弱，影响定位激光灯的定位性能，从而影响患者定位和复位的精度。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种不会影响激光方向、也不会影响激光走位精度的用于放射治疗定位激光灯的石墨烯电加热防雾玻璃外罩。
6.本实用新型的目的通过下述技术方案实现：
7.一种用于放射治疗定位激光灯的石墨烯电加热防雾玻璃外罩，用于大孔径模拟定位ct 和直线加速器定位激光灯，包括电源、激光灯玻璃面罩、石墨烯发热膜。
8.所述的石墨烯发热膜包括第一绝缘层、发热线、温度传感器和第二绝缘层。发热线印刷在第一绝缘层上，发热线的两端均镀有电极，温度传感器连接在发热线上。发热线通过
将石墨烯导电油墨印刷于第一绝缘层上获得。从两个电极引出电线与电源连接。第二绝缘层覆盖在发热线上与第一绝缘层重合。石墨烯发热膜内嵌于激光灯玻璃面罩内，需在加工激光灯玻璃面罩时将石墨烯发热膜压入玻璃面罩内。
9.进一步的，所述的发热线呈折线型、波浪形或s型等，但不限于此。
10.进一步的，所述的第一绝缘层和第二绝缘层采用pet(聚对苯二甲酸类塑料)、pp(聚丙烯)、pe(聚乙烯)、pvc(聚氯乙烯)或eva(乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物)等材质。
11.进一步的，所述的石墨烯发热膜中包括多条分布于激光灯玻璃面罩不同区域且相互不接触的发热线，各发热线上均连接有温度传感器，各发热线两端均镀有金属电极，电极通过电线与电源连接。各发热线相互并联或串联并由电源提供电能，以使石墨烯发热膜发热。更进一步的，所述的温度传感器均匀分布于激光灯玻璃面罩内。
12.进一步的，所述的激光灯玻璃面罩的主要成分为石英玻璃。
13.本实用新型的工作原理：发热线上连接的温度传感器控制电路的通与断。接通电源后，当温度传感器检测到激光灯玻璃面罩温度低于25℃时，电路接通开始加热；当温度传感器检测到激光灯玻璃面罩温度高于30℃时，电路断开停止加热。通过上述循环维持激光灯玻璃面罩的温度在25
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30℃。
14.由于目前定位激光灯玻璃面罩主要成分为石英玻璃，机房内由于设备需要，温度常年需处于20℃左右，激光灯玻璃面罩温度也较低，在湿度较大的雨季，空气中的水蒸气经常会在激光灯玻璃面罩内测凝结，严重影响激光的方向以及移动精度，从而影响临床患者定位工作的开展。如何高效解决此类现象显得尤为迫切。和现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：
15.本实用新型经过实验发现，石墨烯导电薄膜对常用的红光和绿光波段的激光的吸收小于 10％，且对激光的平行度与聚焦性几乎不存在干扰。因此，本实用新型利用石墨烯导电油墨作为发热材料，对大孔径模拟定位ct的激光灯玻璃面罩进行加热。
16.经实验测试可知，本实用新型加热均匀稳定，在放射治疗过程中可保持激光灯玻璃面罩温度为25
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30℃之间，当玻璃面罩的温度低于25摄氏度时，加热线开始加热，当玻璃面罩温度高于30℃时，线路断开停止加热，从而保证激光灯玻璃面罩表面温度始终高于空气温度，不会引起空气中水蒸气的凝结，保证了激光灯在空气湿度较大时能正常工作。
附图说明
17.图1为石墨烯发热膜的结构示意图；
18.图2为用于放射治疗定位激光灯的石墨烯电加热防雾玻璃外罩侧面剖面图；
19.图3为激光在普通激光灯面罩和内嵌有石墨烯发热膜的激光灯面罩中的透光率结果图；
20.图中，1
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第一绝缘层，2
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发热线，3
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温度传感器，4
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第一电极，5
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第二电极，6
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激光灯玻璃面罩，7
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石墨烯发热膜，8
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激光灯玻璃面罩。
具体实施方式
21.下面结合实施例及附图对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
22.实施例1
23.一种用于放射治疗定位激光灯的石墨烯电加热防雾玻璃外罩，包括电源、激光灯玻璃面罩、石墨烯发热膜。
24.石墨烯发热膜的结构如图1所示，包括第一绝缘层1、发热线2、温度传感器3、第一电极4、第二电极5和第二绝缘层(未在图中画出)。发热线2印刷在第一绝缘层1上，发热线 2的两端分别镀有第一电极4和第二电极5，温度传感器3连接在发热线2上。发热线2通过将石墨烯导电油墨印刷于第一绝缘层1上获得。从第一电极4和第二电极5引出电线与电源连接。第二绝缘层覆盖在发热线2上与第一绝缘层1重合。石墨烯发热膜内嵌于激光灯玻璃面罩内，需在加工激光灯玻璃面罩时将石墨烯发热膜压入玻璃面罩内。
25.发热线2的形状和尺寸可根据实际需求设计，为使待加热的激光灯玻璃面罩能均匀发热，发热线2一般可设计为折线形、波浪线型、s型等，但不限于此。
26.第一绝缘层1、第二绝缘层可以采用pet(聚对苯二甲酸类塑料)、pp(聚丙烯)、pe(聚乙烯)、pvc(聚氯乙烯)或eva(乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物)等材质。
27.激光灯玻璃面罩的主要成分为石英玻璃。
28.石墨烯发热膜中可包括多条分布于待加热玻璃面罩不同区域的发热线，各发热线相互不接触。各发热线上均连接有温度传感器，温度传感器均匀分布于激光灯玻璃面罩内，各发热线两端均镀有金属电极，电极通过电线与电源连接。各发热线相互并联或串联并由电源提供电能，以使石墨烯发热膜发热。
29.发热线上连接的温度传感器控制电路的通与断。接通电源后，当温度传感器检测到激光灯玻璃面罩温度低于25℃时，电路接通开始加热；当温度传感器检测到激光灯玻璃面罩温度高于30℃时，电路断开停止加热。通过上述循环维持激光灯玻璃面罩的温度在25
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30℃。
30.测试激光在普通激光灯面罩和本实用新型内嵌有石墨烯发热膜的激光灯面罩中的透光率，结果(图3)表明本实用新型利用石墨烯发热膜加热激光灯玻璃面罩，既不会影响激光定位时激光灯的方向，也不会影响激光灯的走位精度，对患者的定位工作基本无影响。
31.上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。