治疗头运动控制装置的制作方法

文档序号:29779581发布日期:2022-04-22 12:28阅读:79来源:国知局
治疗头运动控制装置的制作方法

1.本实用新型属于医学技术领域,具体属于放射治疗设备。


背景技术:

2.放射治疗设备通过放射源产生的射束对肿瘤细胞进行照射,杀死肿瘤细胞,以期达到治疗的目的,常见设备如伽玛刀等。其治疗头用于承载放射源,并被控制矫正射束方向对准肿瘤靶区。
3.具体地,现有技术中,可通过控制载源体旋转带动源匣中的放射源旋转,控制准直体上的不同孔径的准直孔与源匣上放射源对齐,来达到在不同角度位置下开关放射源的目的,从而实现对射束开关的精准控制。
4.由于源体和准直体之间是单独进行驱动和控制的,因此,需要保证源体和准直体角度位置控制的精度,才能确保开源的精准,保证治疗的精度,现有设备一般采用前端控制方式,缺乏对治疗头终端实际角度位置等运动参数的反馈,而传动过程中由于机械或电路等原因,可能会导致驱动端的运动参数与终端实际结果具有较大差异,进而使得射束不能精准施于肿瘤靶区,影响治疗效果,甚至会作用于靶区周围健康组织,危害健康。


技术实现要素:

5.为了克服上述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种治疗头运动控制装置,以期在放射治疗设备运转过程中准确检测治疗头的实际运动参数,并进一步地在与驱动端运动参数产生偏差时进行控制干预,例如报警、关源,以确保射束不偏离肿瘤靶区。
6.为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
7.治疗头运动控制装置,所述治疗头运动控制装置包括:治疗头、驱动组件、检测组件以及控制组件;
8.所述驱动组件与所述治疗头之间摩擦传动,用于驱动治疗头旋转,并统计驱动端运动参数;
9.所述检测组件与所述驱动组件连接,用于检测治疗头的实际运动参数;
10.所述控制组件分别与所述驱动组件以及检测组件电连接,用于接收驱动端运动参数以及实际运动参数,根据驱动端运动参数与实际运动参数的差值控制治疗头运动。
11.在本实用新型的一个实施例中,所述治疗头包括源体和准直体,所述源体套设于所述准直体,所述源体的传动轴套设于所述准直体的传动轴上,所述驱动组件包括源体驱动机构和准直体驱动机构,源体驱动机构通过摩擦传动驱动源体旋转,准直体驱动机构通过摩擦传动驱动准直体旋转。
12.在本实用新型的一个实施例中,所述源体驱动机构包括:源体电机、源体传动齿轮以及第一胀紧件;所述源体电机与所述源体传动齿轮连接;所述源体传动齿轮与所述源体的传动轴通过第一胀紧件连接;和/或
13.所述准直体驱动机构包括:准直体电机、准直体传动齿轮以及第二胀紧件;所述准
直体电机与所述准直体传动齿轮连接;所述准直体传动齿轮与所述准直体的传动轴通过第二胀紧件连接。
14.在本实用新型的一个实施例中,所述检测组件包括:源体检测机构和/或准直体检测机构;
15.所述源体检测机构设置于所述源体的传动轴远离源体的一端;
16.所述准直体检测机构设置于所述准直体的传动轴远离准直体的一端。
17.在本实用新型的一个实施例中,所述源体检测机构包括:源体检测齿轮以及源体编码器;所述源体检测齿轮固定设置于所述源体的传动轴上,所述源体编码器与所述源体检测齿轮连接。
18.在本实用新型的一个实施例中,所述准直体检测机构包括:准直体检测齿轮以及准直体编码器;所述准直体检测齿轮固定设置于所述准直体的传动轴上,所述准直体编码器与所述准直体检测齿轮连接。
19.在本实用新型的一个实施例中,所述治疗头运动控制装置还包括弹性组件;所述弹性组件包括固定机构以及弹性机构;
20.所述固定机构位于所述源体的传动轴远离源体的一端,且与所述治疗头的外壳固定;所述源体编码器的齿轮端与所述源体检测齿轮啮合;所述源体编码器通过弹性机构与所述固定机构连接;和/或
21.所述固定机构位于所述准直体的传动轴远离准直体的一端,且与所述治疗头的外壳固定;所述准直体编码器的齿轮端与所述准直体检测齿轮啮合;所述准直体编码器通过弹性机构与所述固定机构连接。
22.在本实用新型的一个实施例中,所述固定机构包括固定部以及转动部;
23.在源体检测机构,所述固定部位于所述准直体的传动轴远离准直体的一端,且与所述治疗头的外壳固定;所述转动部通过转轴与所述固定部连接;所述准直体编码器固定于所述转动部;所述转动部通过弹性机构与固定部连接。
24.固定机构在源体检测机构的设置形式与在源体检测机构的设置形式相同。
25.在本实用新型的一个实施例中,所述弹性机构包括:一个拉伸弹簧;
26.所述转动部绕所述转轴在平行于所述准直体传动齿轮的平面转动;所述转动部远离转轴的一端通过所述拉伸弹簧与所述固定部连接。
27.在本实用新型的一个实施例中,所述弹性机构包括:两个拉伸弹簧;
28.所述转动部绕所述转轴在垂直于所述准直体传动齿轮的平面转动;所述转动部远离转轴的一端两侧通过所述拉伸弹簧与所述固定部连接。
29.与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
30.本实用新型在放射治疗设备的治疗头增加检测组件,从而获取治疗头准确的实际转动角度位置等运动参数,并与其驱动端的运动参数比较,在出现偏差时根据相应差值控制治疗头的运动。通过本实用新型,能够提高治疗头的运动控制精度,确保放射源发出的射束按预设角度作用于肿瘤靶区。
附图说明
31.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用
的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
32.图1是本实用新型一种实施例的结构示意图(立体图)。
33.图2是图1中b-b剖视图。
34.图3是图1的端面视图。
35.图4是图1中a区域放大视图。
36.图5是弹性组件的第一种设置结构一个角度的立体示意图。
37.图6是弹性组件的第一种设置结构另一角度的立体示意图。
38.图7是弹性组件的第一种设置结构的正视图。
39.图8是弹性组件的第二种设置结构一个角度的立体示意图。
40.图9是弹性组件的第二种设置结构另一角度的立体示意图。
具体实施方式
41.下面结合附图和实施例详细说明本实用新型的实施方式。
42.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
43.因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
44.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
45.在本实用新型的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
46.此外,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
48.在放射治疗设备(如伽玛刀、直线加速器、中子刀以及质子刀等)中,利用放射源发出射线作用于肿瘤靶区进行治疗。治疗头是放射治疗设备的主要部分,其承载多个放射源。
49.由于放射源的辐射效应是始终存在的,且辐射对健康组织以及周边环境有害,因此需将放射源置入合适结构中,使其仅在治疗时按需求的角度和方向向外发出射束,并在结束治疗后完全屏蔽以确保安全。因此,需通过控制治疗头带动放射源动作,使放射源的射束按所需形状和大小对准肿瘤靶区,并在非治疗状态下屏蔽射束。这种动作一般可由驱动
组件带动治疗头的旋转来实现。
50.然而,驱动组件的驱动及传动过程属于典型的前端控制,在该过程中,可能会有较多因素影响,例如机械传动件故障、失效、工艺误差等,或电路控制信号失真、丢失等,使得治疗头的实际角度位置与预设角度位置出现偏差,由于放射治疗的精度要求非常高,这种偏差一旦出现,会严重影响治疗效果。
51.为减小乃至消除这种偏差,进而降低对治疗精度和安全的影响,本实用新型提出一种治疗头运动控制装置,其包括:治疗头、驱动组件、检测组件以及控制组件。
52.其中驱动组件用于驱动治疗头旋转,并统计驱动端运动参数,其与治疗头之间为摩擦传动方式。
53.检测组件与驱动组件连接,用于检测治疗头的实际运动参数。
54.控制组件分别与驱动组件以及检测组件电连接,接收驱动端运动参数以及治疗头的实际运动参数,并根据驱动端运动参数与治疗头的实际运动参数的差值控制治疗头运动。
55.其中,治疗头通过旋转带动其搭载的若干放射源运动至预设的方位,使其射束能够从该方位出射,以固定的角度、形状作用于肿瘤靶区以行施治。治疗头的旋转由驱动组件驱动,驱动端运动参数包括输出动力的转速、扭矩以及持续时间和停留时间等。驱动组件利用摩擦副通过接触面间的摩擦力向治疗头传递运动和动力。示例地,可通过驱动组件通过胀紧套与治疗头连接,通过胀紧套分别向驱动组件以及治疗头施加压力,从而使驱动组件在运动时,能够通过摩擦力带动治疗头运动。
56.本技术实施例中,摩擦驱动是指,驱动组件通脱胀紧套与治疗头连接,通过胀紧套,胀紧套为通过摩擦力进行传动的组件。当驱动组件运动时,通过胀紧套带动治疗头运动。
57.因此,本实用新型采用检测组件实时检测治疗头的实际运动参数,主要是治疗头的角速度、角位移以及根据角速度、角位移得到的具体角度位置。控制组件通过实时比较驱动端运动参数和测治疗头的实际运动参数,在二者出现偏差时,向驱动组件或治疗头输出关源信号,由驱动组件带动治疗头至关源位,或由治疗头自身关闭其射束出射口,并可输出报警信号进行提醒。由于治疗头成本较高,因此本实用新型采用摩擦传动以在传动失效时保护治疗头,而又由于传动失效成因的复杂性和放射线的危险性,本实用新型在检测到驱动端运动参数和测治疗头的实际运动参数出现偏差时,即行关源检修,以避免射束在传动失效后沿错误路线射出。当然,在这种偏差处于可控范围内时,也可通过调整驱动端运动参数,尽可能地减小偏差,而不需执行关源。可以理解的,当驱动端运动参数与实际运动参数出现偏差,传动失效时,检测机构能够及时的发现,关停治疗头,保证人员的安全以及设备的安全。
58.在本实用新型的一个实施例中,治疗头包括源体和准直体,源体套设于准直体,此系治疗头的常见结构。其中多个放射源分别安装于源体上,准直体上设置有多组准直孔,每一组准直孔的排布方式均与源体上放射源的排布方式相同,多组准直孔之间的孔径大小不同。通过源体和准直体的相对旋转运动,多个放射源发出的射束经过准直体上相应的准直孔后汇聚于一点,将患者的肿瘤靶区置于该点位置即可进行放射治疗。
59.一般地,源体和准直体可为半球形或碗形,源体上的放射源可分为m组,每组n个,
准直孔在准直体上设置m个大组,每个大组又可分为p个小组,p>1,每个小组的准直孔有n个,每个小组内的准直孔孔径相同,不同小组的准直孔孔径不相同。在源体和准直体的旋转中,每个小组的n个准直孔和对应的n个放射源可一一精确对准,从而使放射源发出的射束按预设角度经过准直体上的准直孔。
60.示例地,在每组准直孔中,均至少有隶属于同一个小组的n个准直孔设置为屏蔽孔,当隶属于同组的n个放射源与隶属于同一个小组的屏蔽孔对准时,可实现关源操作,也即对放射源进行屏蔽。
61.因此,需要精确地控制源体和准直体的旋转角度位置,方可令放射源与准直孔依据预设对准。但在驱动过程中,由于机电传动的复杂性,可能存在多种不确定因素导致源体或准直体的实际角度位置与预设角度位置出现偏差。
62.如图1、图2、图3以及图4所示,对上述治疗头的结构给出了更为具体的展示,其中,源体套设于准直体,源体传动轴2套设于准直体传动轴9,并安装于放射治疗设备的主机1,主机1是整个装置的载体。源体安装于源体传动轴2的前端,准直体安装于准直体传动轴9的前端。容易理解,源体传动轴2与准直体传动轴9宜为同心轴,准直体传动轴9在源体传动轴2中,前后端部均向外伸出。以使得在前端安装的准直体被源体“包裹”,源体中放射源产生的射束向内经过准直孔汇聚。其它相似结构的治疗头也可基于相同原理采用本实用新型的控制装置。
63.由此,在该实施例中,为实现源体和准直体的相对旋转运动,可单独驱动源体或准直体旋转,也可驱动二者同时旋转。即驱动组件可采用源体驱动机构和准直体驱动机构,也可采用源体驱动机构和准直体驱动机构之一。源体驱动机构通过摩擦传动驱动源体旋转,准直体驱动机构通过摩擦传动驱动准直体旋转。在具体工程中,驱动源一般为电机等动力机构,摩擦传动所采用的摩擦轮可为四柱轮、圈锥轮、圆盘、圈环、四球、弧锥轮等。
64.示例地,当采用电机为驱动源,并采用齿轮实现摩擦传动时,源体驱动机构包括源体电机13、源体传动齿轮3以及第一胀紧件4。将源体传动齿轮3通过第一胀紧件4紧固安装于源体传动轴2上,并将源体电机13与源体传动齿轮3连接,将动力传输至源体传动轴2,进而带动源体的旋转。第一胀紧件4可向源体传动齿轮3和源体传动轴2提供足够大的压力,在源体传动齿轮3转动的时候,源体传动齿轮3和第一胀紧件4产生的摩擦力带动第一胀紧件4旋转,通过第一胀紧件4和源体传动轴2之间摩擦力带动源体传动轴2旋转。
65.在一个更具体的实施例中,源体电机13的输出轴上固定安装源体电机驱动齿轮21,源体电机驱动齿轮21宜安装于源体电机13输出轴的端部。源体电机驱动齿轮21与源体传动齿轮3啮合实现动力传输。
66.与之相应地,准直体驱动机构包括准直体电机12、准直体传动齿轮6以及第二胀紧件7。将准直体传动齿轮6通过第二胀紧件7紧固安装于准直体传动轴9上,并将准直体电机12与准直体传动齿轮6连接,将动力传输至准直体传动轴9,进而带动准直体的旋转。第二胀紧件7可向准直体传动齿轮6和源体传动轴2提供足够大的压力,在准直体传动齿轮6转动的时候,准直体传动齿轮6和第二胀紧件7产生的摩擦力带动第二胀紧件7旋转,通过第二胀紧件7和准直体传动轴9之间摩擦力带动准直体传动轴9旋转。
67.在一个更具体的实施例中,准直体电机12输出轴上固定安装准直体电机驱动齿轮10,准直体电机驱动齿轮10宜安装于准直体电机12输出轴的端部。准直体电机驱动齿轮17
与准直体传动齿轮6啮合实现动力传输。
68.在该实施例所述之结构中,失效打滑的风险存在于第一胀紧件4或者第二胀紧件7。
69.本实用新型驱动端运动参数指驱动端的控制参数,当采用电机为驱动源时,主要包括电机输出的转速、扭矩,可分别由源体电机13和准直体电机12的电机编码器采集获取。
70.由此,在该实施例中,为实现对治疗头实际运动参数的获取,与驱动组件的选择相似,对旋转的部分的实际运动参数进行检测,即,源体单独旋转时,检测源体的实际运动参数,准直体单独旋转时,检测准直体的实际运动参数,源体和准直体均旋转时,对源体或准直体的实际运动参数均进行检测。为实现上述的检测,检测组件相应地采用源体检测机构和准直体检测机构,或二者之一。
71.在一个实施例中,源体检测机构设置于源体传动轴2远离源体的一端,即其后端,在源体传动轴2以及源体的旋转过程中,通过检测源体传动轴2的实际运动参数,获取源体的实际运动参数。源体单独旋转时,控制组件可根据源体的实际运动参数和源体电机13运动参数的差值控制源体运动,例如使其转动至关源位或者关闭源体上的射束出射口或者调整源体电机13的转速使差值处于可接受的范围内。
72.与之相应地,准直体检测机构设置于准直体传动轴9远离准直体的一端,即其后端,在准直体传动轴9以及准直体的旋转过程中,通过检测准直体传动轴9的实际运动参数,获取准直体的实际运动参数。准直体单独旋转时,控制组件可根据准直体的实际运动参数和准直体电机12运动参数的差值控制准直体运动,例如使其转动至关源位或者关闭源体上的射束出射口或者调整准直体电机12的转速使差值处于可接受的范围内。
73.当源体和准直体均旋转时,控制组件可根据源体和准直体的实际运动参数分别控制源体和准直体运动。
74.本实用新型治疗头的实际运动参数主要是指源体和/或准直体的实际运动参数,主要为源体、准直体的实际角度位置,实际角度位置可通过角度传感器测得,传感器可布置于源体和准直体上,亦可布置于与源体和准直体固连的旋转结构例如源体传动轴2、准直体传动轴9上。即源体检测机构和准直体检测机构可采用角度传感器,具体形式如光电、磁感等。
75.在一个实施例中,源体检测机构具体包括源体检测齿轮以及源体编码器15,源体检测齿轮固定设置于源体传动轴2,源体编码器15与源体检测齿轮连接。示例地,是源体编码器15的齿轮端与源体检测齿轮啮合。在源体传动轴2的转动过程中,源体检测齿轮将转动的实际角度位置传递给源体编码器15,由于源体传动轴2与源体的固连关系,根据检测源体传动轴2的实际角度位置即得到了源体的实际角度位置。
76.进一步的示例,源体检测齿轮采用源体位置反馈齿轮5,源体位置反馈齿轮5固定安装在源体传动轴2上,例如远离源体的端部,源体编码器15的齿轮端即源体编码器传动齿轮16,源体编码器传动齿轮16是源体编码器15的数据采集件,源体位置反馈齿轮5与源体编码器传动齿轮16相啮合。在源体传动轴2的转动过程中,源体位置反馈齿轮5将转动的实际角度位置通过源体编码器传动齿轮16传递于源体编码器15。在具体结构中,源体传动齿轮3可与源体位置反馈齿轮5处于源体传动轴2的同一端。
77.源体编码器15获得角度位置数据后与源体电机13上的电机编码器的角度位置数
据进行实时比对,在差异超出设置阈值时即满足干预控制条件,由此可形成闭环控制,使源体的转动角度控制的更加精准。例如,当出现第一胀紧件4出现打滑等故障时,源体编码器15获得的位置角度数据与源体电机13的电机编码器位置角度数据差值会大于设定阈值。
78.与之相应地,准直体检测机构包括准直体检测齿轮以及准直体编码器11,准直体检测齿轮固定设置于准直体传动轴9,准直体编码器11与准直体检测齿轮连接。示例地,是准直体编码器11的齿轮端与准直体检测齿轮啮合。在准直体传动轴9的转动过程中,准直体检测齿轮将转动的实际角度位置传递给准直体编码器11,由于准直体传动轴9与准直体的固连关系,通过检测准直体传动轴9的实际角度位置即得到了准直体的实际角度位置。
79.进一步的示例,准直体检测齿轮采用准直体位置反馈齿轮8,准直体位置反馈齿轮8固定安装在准直体传动轴9上,例如远离准直体的端部,准直体编码器11的齿轮端即准直体编码器传动齿轮14,准直体编码器传动齿轮14是准直体编码器11的数据采集件,准直体位置反馈齿轮8与准直体编码器传动齿轮14相啮合。在准直体传动轴9的转动过程中,准直体位置反馈齿轮8将转动的实际角度位置通过准直体编码器传动齿轮14传递于准直体编码器11。在具体结构中,准直体传动齿轮6可与准直体位置反馈齿轮8处于准直体传动轴9的同一端。
80.准直体编码器11获得角度位置数据后与准直体电机13上的电机编码器的角度位置数据进行实时比对,在差异超出设置阈值时即满足干预控制条件,由此可形成闭环控制,使准直体的转动角度控制的更加精准。例如,当出现第二胀紧件7出现打滑等故障时,准直体编码器11获得的位置角度数据与准直体电机12的电机编码器位置角度数据差值会大于设定阈值。
81.在本实用新型的实施例中,各编码器采用了旋转编码器,绝对或相对形式的旋转编码器均能满足本实用新型的需求。
82.在采用准直体位置反馈齿轮8和准直体编码器传动齿轮14的实施例中,由于齿轮的加工精度限制,其在旋转时,难免会产生轴向跳动。由于这种轴向跳动,将直接影响准直体位置反馈齿轮8与准直体编码器传动齿轮14的啮合,齿轮间的中心距会不断变化,进而导致准直体编码器11的读数不精确。
83.为克服这一问题,本实用新型的治疗头运动控制装置增设了弹性组件,以确保不会因齿轮的径向跳动及加工精度限制导致准直体编码器11或源体编码器15检测失准。
84.示例地,弹性组件包括了固定机构以及弹性机构,相应地,固定机构包括源体固定机构和准直体固定机构,或二者之一;弹性机构包括源体弹性机构和准直体弹性机构,或二者之一。
85.以源体固定机构为例,其位于源体传动轴2远离源体的一端,也即源体检测机构所在一端,且与治疗头的外壳固定连接,可以凸出外壳以便于安装。本实施例中,治疗头的外壳指治疗设备的主机1的外壳。源体编码器15通过其齿轮端与源体检测齿轮啮合,实现源体编码器15与源体检测齿轮的连接。源体编码器15通过源体弹性机构与源体固定机构连接。利用源体弹性机构提供的弹力抑制源体编码器15齿轮端偏离源体检测齿轮,保证二者的啮合状态。
86.在一个具体实施例中,源体固定机构包括源体固定部以及源体转动部。源体固定部位于源体传动轴2远离源体的一端,且与治疗头的外壳固定,固定方式可以为一体加工,
也可通过螺栓等组装。源体转动部通过转轴与源体固定部连接,源体转动部可通过转轴连接于治疗头的外壳,也可连接于源体固定部,根据设备空间选择。源体编码器15固定于源体转动部,源体转动部通过源体弹性机构与源体固定部连接,源体弹性机构可以为弹簧等在伸缩时具有弹力的部件。源体转动部可为任意结构与形状的连接件,例如杆状、板状等,能满足与源体编码器15的固连即可,示例地,作为源体转动部的连接件,其一端与转轴的端部或者中间连接,源体编码器15可固连在其另一端。显然,在治疗头的外壳上,需要留出供源体转动部和源体编码器15绕转轴旋转的空间,通过这种旋转,使得源体编码器15齿轮端与源体检测齿轮始终保持啮合状态。
87.示例地,实际应用中,源体弹性机构可仅有一个,此时转轴与源体编码器15齿轮端的齿轮轴平行,即源体转动部绕转轴在平行于源体传动齿轮3的平面转动,源体弹性机构在源体转动部远离转轴的一端与源体固定部连接。在齿轮磨损等因素发生导致啮合状态不稳定时,源体编码器15会带动源体转动部绕轴发生转动,此时在源体弹性机构的作用下,能够抑制这种转动,例如当转动使得啮合松动时,源体弹性机构受拉产生的弹力将使得源体编码器15回转,使其齿轮端向正常啮合状态运动。当转动使得啮合过紧时,源体弹性机构受压产生的弹力将使得源体编码器15回转,使其齿轮端向正常啮合状态运动。
88.示例地,实际应用中,源体弹性机构可有两个,此时转轴与源体编码器15齿轮端的齿轮轴垂直,源体转动部绕转轴在垂直于源体传动齿轮3的平面转动,两个源体弹性机构在源体转动部远离转轴的一端的两侧分别与固定部连接。在齿轮磨损等因素发生导致啮合状态不稳定时,源体编码器15会带动源体转动部绕轴发生转动,此时在源体弹性机构的作用下,能够抑制这种转动,例如当转动使得啮合松动时,源体弹性机构受拉产生的弹力将使得源体编码器15回转,使其齿轮端向正常啮合状态运动。当转动使得啮合过紧时,源体弹性机构受压产生的弹力将使得源体编码器15回转,使其齿轮端向正常啮合状态运动。
89.准直体固定机构在准直体检测机构的设置形式与上述设置形式相同。即,准直体固定机构位于准直体传动轴9远离准直体的一端,且与治疗头的外壳固定;准直体编码器的齿轮端与准直体检测齿轮啮合;准直体编码器11通过准直体弹性机构与准直体固定机构连接。
90.参考图5、图6、图7、图8、图9,以准直体固定机构为例,对弹性组件的具体结构进行展示与描述。
91.在该实施例中,准直体编码器11通过转轴18连接于治疗设备的主机1的外壳上,准直体编码器11能够绕转轴18灵活转动,以合理调整准直体编码器11的齿轮端与准直体检测齿轮的啮合状态。并以准直体弹性机构17连接准直体编码器11,在因故障导致准直体编码器11发生转动,使得准直体编码器11的齿轮端与准直体检测齿轮啮合状态发生变化时,准直体弹性机构17向准直体编码器11提供一个弹性力,抑制导致变化的转动,保证准直体编码器11的齿轮端与准直体检测齿轮的啮合状态。具体而言,当采用准直体位置反馈齿轮8和准直体编码器传动齿轮14时,该弹性力用以保证准直体编码器传动齿轮14与准直体位置反馈齿轮8的啮合状态。
92.示例地,准直体编码器11固定于连接件上,连接件即前述的转动部,通过转轴18安装在准直体编码器组件固定架19上,准直体编码器组件固定架19则可固定在固定座20上,为转动提供空间。固定座20是安装于主机1外壳上的固定结构,可通过螺栓等进行固定。
93.在图5~图7所示的一种更具体结构中,转轴18与准直体传动轴9平行,但不处于同一直线,准直体弹性机构17的数量为一个即可,在连接件远离转轴18的一端与固定座20连接。在实际应用中,准直体弹性机构17且靠近准直体位置反馈齿轮8与准直体编码器传动齿轮14的啮合处。准直体弹性机构17的一端固定在准直体编码器11上,另一端固定在固定座20上,在准直体弹性机构17的弹力下,使准直体编码器传动齿轮14与准直体位置反馈齿轮8始终处于啮合状态,保证的传动的精度。
94.在图8~图9所示的另一种更具体结构中,转轴18与准直体传动轴9垂直,准直体弹性机构17的数量为偶数,一般为两个即可,在源体转动部远离转轴的一端,对称设置于准直体编码器11的两侧,分别与固定部连接,且靠近准直体位置反馈齿轮8与准直体编码器传动齿轮14的啮合处。具体地,两侧的准直体弹性机构17均一端固定在准直体编码器11上,另一端固定在固定座20上,在两侧的准直体弹性机构17的弹力下,使准直体编码器传动齿轮14与准直体位置反馈齿轮8始终处于啮合状态,保证传动的精度。
95.示例地,准直体弹性机构17可为圆线螺旋拉伸弹簧。
96.基于同样的形式与原理,弹性组件也可在源体检测机构中设置。
97.本实用新型的控制组件在硬件上一般指下位机,例如常规的工控机,其控制治疗头运动,至少包括如下动作之一:
98.动作一:向报警装置输出报警信号;
99.动作二:向治疗头输出关源信号;
100.动作三:向驱动组件输出关源信号。
101.在执行动作一时,控制组件接报警装置,报警装置可采用常规的声光报警形式。当源体检测机构测得的实际运动参数与源体电机13的电机转角差值超出预设阈值,或者准直体检测机构测得的实际运动参数与准直体电机12测得的电机转角差值超出预设阈值,则控制组件控制报警装置进行报警提示,操作人员据此提示可主动关闭设备,中止治疗。
102.在执行动作二时,是指控制组件向关源电机输出关源信号,关闭源体上的射束出射口。此时,控制组件接关源电机,当源体检测机构测得的实际运动参数与源体电机13的电机转角差值超出预设阈值,或者准直体检测机构测得的实际运动参数与准直体电机12测得的电机转角差值超出预设阈值,向关源电机输出关源信号,关源电机根据关源信号驱动关闭源体上的屏蔽门,阻断射束出射。由于屏蔽门的控制与源体电机13和准直体电机12以及源体和准直体的运动机构无关,因此利用其可实现完全关源操作。
103.在执行动作三时,是指控制组件向驱动组件例如源体电机13和准直体电机12输出关源信号,使源体和准直体回至关源位。此时,控制组件接源体电机13和准直体电机12,当源体检测机构测得的实际运动参数与源体电机13的电机转角差值超出预设阈值,或者准直体检测机构测得的实际运动参数与准直体电机12测得的电机转角差值超出预设阈值,向源体电机13和准直体电机12输出关源信号,源体电机13和准直体电机12根据关源信号控制源体和准直体转动至关源位,使得前述屏蔽孔与放射源一一对准。但由于出现角度偏差的原因不明,因此该方式并不能确保实现对准关源。
104.上述的三种方式,也可同时使用。
105.以上实施例给出了本实用新型的一些结构,但本实用新型的闭环控制结构均不限于上述描述,能够完成闭环控制即可。
106.以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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