一种医疗粒子加速器垂直校准系统的制作方法

本发明涉及医疗设备，更具体地说，涉及一种医疗粒子加速器垂直校准系统。

背景技术

电子直线加速器是利用具有一定能量的高能电子（速度达到亚光速）与大功率微波的微波电场相互作用，从而获得更高的能量。这时电子的速度增加不大，主要是质量不断变大。（爱因斯坦相对论）。电子直接引出，可作电子线治疗。电子打击重金属靶，产生韧致辐射，发射x射线，作x线治疗。（原理与x光机相似，加速器使用透射靶。）一个最简单的电子直线加速器至少要包括，一个加速场所（加速管），一个大功率微波源和波导系统，控制系统，射线均整和防护系统。当然市场上作为商品的设备要远比这些复杂，但这些基本部件都是必不可少的。医用直线加速器按照微波传输的特点分为行波和驻波两类，其基本结构和系统，它包括电子枪、微波功率源（磁控管或者速调管）、波导管〔隔离器、rf（射频微波源）监测器、移相器、rf吸收负载、rf窗等〕、dc直流电源（射频发生器、脉冲调制器、电子枪发射延时电路等）、真空系统〔真空泵（钛泵）〕、伺服系统（聚焦线圈、对中线圈）、偏转系统（偏转室、偏转磁铁）、剂量监测系统、均整系统、射野形成系统等，分别安装于治疗头、固定机架、旋转机架、治疗床、控制台等处。

而目前由于目前定位较为不便，所以一般是通过手动操作整个放疗床移动，从而实现位置的确定，且由于患者的治疗位置不同，且患者在放疗床上可能会存在移动的情况，这样单一的定位方式，非常容易影响治疗效果，甚至对患者产生不利影响。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明目的是提供一种医疗粒子加速器垂直校准系统。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种医疗粒子加速器垂直校准系统，包括加速器基座、放疗床、穿戴感应设备以及操作后台，所述加速器基座上方设置有红外校准阵列，所述红外校准阵列包括若干向下设置的红外交互器，每一红外交互器配置有一编号信息，所述穿戴感应设备包括若干穿戴单元，每一穿戴单元包括弹性套环以及用于固定所述弹性套环的传递元件，所述传递元件包括红外触发器、触发电路以及偏心结构，所述红外触发器安装于所述偏心结构上，所述偏心结构带动所述红外触发器使所述红外触发器的输出头始终朝上设置，所述红外触发器工作时发射触发红外光；当所述红外交互器接收触发红外光时，向所述操作后台反馈对应的编号信息以及距离信息，所述距离信息反映对应的红外触发器与红外交互器之间的距离；

所述操作后台配置有放射策略，所述放射策略包括配置步骤、第一获取步骤、放射步骤、第二获取步骤、比对步骤以及复位步骤；

所述配置步骤包括等待所述病患位于所述放疗床，通过操作后台调节病患至预设的目标位置，进入第一获取步骤；

所述第一获取步骤包括控制所述加速器基座的旋转机架转动以使其束轴与所述红外交互器的设置方向垂直，从所述红外校准阵列中获取编号信息以及对应的距离信息生成基准信息组，进入放射步骤；

所述放射步骤包括控制所述加速器基座工作，每当旋转机架转动至其束轴与所述红外交互器的设置方向垂直时，执行第二获取步骤；

所述第二获取步骤包括从所述红外校准阵列中获取编号信息以及对应的距离信息生成比对信息组，进入比对步骤；

所述比对步骤配置有一比对阈值，当基准信息组与比对信息组的比对后差值大于所述比对阈值时，执行复位步骤；

所述复位步骤包括停止所述放射步骤并控制旋转机架转动至其束轴与所述红外交互器的设置方向垂直，进入第二获取步骤。

进一步地：所述加速器基座工作时产生旋转磁场，所述触发电路从所述旋转磁场中获取电能并触发所述红外触发器工作。

进一步地：所述弹性套环用于固定于患者的脚趾或手指上。

进一步地：所述传递元件至少设置为四组，四组所述传递元件分别固定于患者的左手、右手、左脚以及右脚。

进一步地：所述偏心结构包括偏心腔，所述偏心腔内设置有第一偏心支架以及第二偏心支架，所述第一偏心支架包括第一底座以及第一转动架，所述第一底座固定于所述偏心腔，所述第一转动架与所述第一底座铰接；所述第二偏心支架包括第二底座和第二转动架，所述第二底座固定于所述第一转动架上，所述第二转动架与所述第二底座铰接，所述第一转动架沿第一转轴转动且所述第一转动架上形成有第一重心点，所述第一转动架在重力作用下具有将第一重心点向靠近地面方向转动的第一转动力；所述第二转动架沿第二转轴且所述第二转动架上形成有第二重心点、所述第二转动架在重力作用下将第二重心点靠近所述地面方向转动的第二转动力；

所述红外触发装置设置于所述第二转动架上，所述红外触发装置的输出头背离所述第二转动架设置；所述红外触发装置和第一重心点分别位于所述第一转轴的相对侧；所述红外触发装置和第二重心点分别位于所述第二转轴的相对侧。

进一步地：所述第一转动架的重心点下方设置有第一配重结构，所述第一配重结构包括第一弹性绳以及第一配重块。

进一步地：所述第二转动架的重心点下方设置有第二配重结构，所述第二配重结构包括第二弹性绳以及第二配重块。

本发明技术效果主要体现在以下方面：通过这样设置，可以起到一个定位效果，当病患开始治疗时，通过红外传感阵列就可以判断病患是否有移动的情况，及时根据病患的移动情况作出调整，保证病患的治疗安全。

附图说明

图1：本发明一种医疗粒子加速器垂直校准系统的结构原理图；

图2：本发明一种医疗粒子加速器垂直校准系统的红外校准阵列原理图；

图3：本发明一种医疗粒子加速器垂直校准系统的穿戴单元原理图；

图4：本发明一种医疗粒子加速器垂直校准系统的偏心结构原理图。

附图标记：1、加速器基座；11、旋转头；12、传感器阵列；13、束轴；121、交互传感器；2、放疗床；110、弹性套环；120、传递元件；121、第一底座；122、第一转动架；123、第二底座；124、第二转动架；125、第一弹性绳；126、第一配重块；127、第二弹性绳；128、第二配重块；130、红外触发器。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

参照图1所示，一种医疗粒子加速器垂直校准系统，包括加速器基座1、放疗床2、穿戴感应设备以及操作后台，所述加速器基座1上方设置有红外校准阵列，所述红外校准阵列包括若干向下设置的红外交互器，每一红外交互器配置有一编号信息，所述穿戴感应设备包括若干穿戴单元，每一穿戴单元包括弹性套环110以及用于固定所述弹性套环110的传递元件120，所述传递元件120包括红外触发器130、触发电路以及偏心结构，所述红外触发器130安装于所述偏心结构上，所述偏心结构带动所述红外触发器130使所述红外触发器130的输出头始终朝上设置，所述红外触发器130工作时发射触发红外光；当所述红外交互器接收触发红外光时，向所述操作后台反馈对应的编号信息以及距离信息，所述距离信息反映对应的红外触发器130与红外交互器之间的距离；首先红外交互器具备红外发送和接收的功能，可以根据其衰减起到一个测距的效果，而红外交互器的阵列设置，就可以确定每一传递元件120的位置，这样操作后台就可以得到病患的姿态，一般而言，病患是通过躺卧，所以通过检测四肢的位置，就可以较为准确的判断病患是否出现移动的情况，及时作出反应。

所述操作后台配置有放射策略，所述放射策略包括配置步骤、第一获取步骤、放射步骤、第二获取步骤、比对步骤以及复位步骤；以下对每一步骤进行详述。

所述配置步骤包括等待所述病患位于所述放疗床2，通过操作后台调节病患至预设的目标位置，进入第一获取步骤；首先使用者通过设备调节好病患的位置，保证病患是处于躺卧的姿态、且尽可能将传递元件120朝上设置，这样避免出现位置偏移。而后就可以记录这个初始位置，也就是进入第一获取步骤。

所述第一获取步骤包括控制所述加速器基座1的旋转机架转动以使其束轴13与所述红外交互器的设置方向垂直，从所述红外校准阵列中获取编号信息以及对应的距离信息生成基准信息组，进入放射步骤；这个步骤中旋转机架需要转动到与红外交互器的位置错开，此时通过红外触发器130发送信号，就可以获取到每一个红外交互器的位置信息以及所对应的距离信息，所述弹性套环110用于固定于患者的脚趾或手指上。所述传递元件120至少设置为四组，四组所述传递元件120分别固定于患者的左手、右手、左脚以及右脚。例如a\b\c\d四组红外交互器反馈到对应的距离信息以及编号信息。

所述放射步骤包括控制所述加速器基座1工作，每当旋转机架转动至其束轴13与所述红外交互器的设置方向垂直时，执行第二获取步骤；通过旋转机架转动就可以控制加速器基座1工作，起到一个交互垂直的效果，同时可以起到一个这样一来会出现遮挡，二来可以保证治疗过程中的实时检测，较为简单可靠。

所述第二获取步骤包括从所述红外校准阵列中获取编号信息以及对应的距离信息生成比对信息组，进入比对步骤；通过红外校准阵列就可以获取比对信息组，此时会有比对信息组和基准信息组信息不同的情况。

所述比对步骤配置有一比对阈值，当基准信息组与比对信息组的比对后差值大于所述比对阈值时，执行复位步骤；对比对阈值进行分析，有公式差值s=x1+y1+x2+y2+…xn+yn，其中n为红外触发器130的数量，xn表示第n个红外触发器130对应的红外交互器的编号信息变化值，yn表示第n个红外触发器130对应的距离信息变化值，而如果变化值的结果大于比对阈值，则说明整体出现一个较大幅度的变化，所以需要比对这两个值，起到一个较为可靠的比对效果，保证比对的可靠性。

所述复位步骤包括停止所述放射步骤并控制旋转机架转动至其束轴13与所述红外交互器的设置方向垂直，进入第二获取步骤。而通过这样设置，就可以保证一旦出现移动，就需要及时停止，保证安全性。

所述加速器基座1工作时产生旋转磁场，所述触发电路从所述旋转磁场中获取电能并触发所述红外触发器130工作。触发电路包括感应线圈，用于感应电能，而后将电能输出到红外触发器130，控制红外触发器130工作。而由于产生旋转磁场时，会有磁场方向，优选其束轴13与所述红外交互器的设置方向垂直的方向时，触发电路控制红外触发器130工作。

参照图4所示，所述偏心结构包括偏心腔，所述偏心腔内设置有第一偏心支架以及第二偏心支架，所述第一偏心支架包括第一底座121以及第一转动架122，所述第一底座121固定于所述偏心腔，所述第一转动架122与所述第一底座121铰接；所述第二偏心支架包括第二底座123和第二转动架124，所述第二底座123固定于所述第一转动架122上，所述第二转动架124与所述第二底座123铰接，所述第一转动架122沿第一转轴转动且所述第一转动架122上形成有第一重心点，所述第一转动架122在重力作用下具有将第一重心点向靠近地面方向转动的第一转动力；所述第二转动架124沿第二转轴且所述第二转动架124上形成有第二重心点、所述第二转动架124在重力作用下将第二重心点靠近所述地面方向转动的第二转动力；所述红外触发装置设置于所述第二转动架124上，所述红外触发装置的输出头背离所述第二转动架124设置；所述红外触发装置和第一重心点分别位于所述第一转轴的相对侧；所述红外触发装置和第二重心点分别位于所述第二转轴的相对侧，第一转动架122和第二转动架124都设置为弧形，保证重心较低，且两个转动架相互垂直设置。所述第一转动架122的重心点下方设置有第一配重结构，所述第一配重结构包括第一弹性绳125以及第一配重块126。所述第二转动架124的重心点下方设置有第二配重结构，所述第二配重结构包括第二弹性绳127以及第二配重块128。由于重力的作用，无论整个传递元件120的摆放方向，第一偏心支架会使整个第二底座123转动而同时会使第二偏心支架转动，这样一来，红外触发装置是始终向上设置的，保证会有对应的红外传感器接收到对应信息。

当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。