多葉光柵的葉片位置監(jiān)測(cè)裝置、多葉光柵、放療設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及腫瘤治療裝置領(lǐng)域，尤其涉及多葉光柵的葉片位置監(jiān)測(cè)裝置、多葉光柵以及放療設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]腫瘤治療中經(jīng)常使用的醫(yī)療設(shè)備為放療設(shè)備，利用放療設(shè)備發(fā)出的射線殺死腫瘤細(xì)胞。放療設(shè)備通常包括:放射源；用于對(duì)放射源發(fā)出的放射線進(jìn)行適形調(diào)整的多葉光柵(也稱為多葉準(zhǔn)直器)；控制系統(tǒng)，用于控制所述多葉光柵的運(yùn)動(dòng)；監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于監(jiān)測(cè)所述多葉光柵中的葉片是否運(yùn)動(dòng)到預(yù)定的位置。
[0003]多葉光柵通常包括:相對(duì)放置的多對(duì)葉片、驅(qū)動(dòng)所述葉片運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部件。其中，每個(gè)葉片都可以相互獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)。通過驅(qū)動(dòng)部件調(diào)整葉片的位置，這樣可以使每一個(gè)葉片到達(dá)預(yù)定的位置，從而使經(jīng)過多對(duì)葉片的放射線可以形成模擬腫瘤形狀的封閉放射射野。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中有三種監(jiān)測(cè)葉片位置的監(jiān)測(cè)部件。
[0005]第一種監(jiān)測(cè)部件為:安裝于電機(jī)軸端的電機(jī)編碼器。電機(jī)通過聯(lián)軸器、絲桿等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與葉片連接，電機(jī)編碼器位于電機(jī)相對(duì)于葉片的另一端。當(dāng)電機(jī)通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)絲杠帶動(dòng)葉片的運(yùn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)編碼器可以測(cè)得電機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)，根據(jù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)可以獲得葉片運(yùn)動(dòng)的位移，根據(jù)葉片運(yùn)動(dòng)的位移以及葉片的原始位置，可以獲得葉片所處的位置。但是，此種監(jiān)測(cè)部件中，由于電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)要經(jīng)過一系列的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)才能帶動(dòng)葉片移動(dòng)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)之間難免存在安裝的公差，因此，電機(jī)編碼器根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)獲得的葉片位置和葉片實(shí)際運(yùn)動(dòng)位置之間會(huì)存在誤差，從而會(huì)導(dǎo)致電機(jī)編碼器測(cè)量精度低。
[0006]第二種監(jiān)測(cè)部件為:安裝在電機(jī)軸端的電位器。電位器可以將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成與之成確定關(guān)系的電阻或電壓輸出。當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)葉片運(yùn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)也帶動(dòng)電位器移動(dòng)端移動(dòng)，則電位器的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值，阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。電位器的缺點(diǎn)是移動(dòng)端的電刷易磨損，使用壽命短。
[0007]第三種監(jiān)測(cè)部件為:光學(xué)成像裝置。該光學(xué)成像裝置利用可見光模擬放射線的射野，可見光的射光野和放射線的射野相同。因此，根據(jù)可見光經(jīng)過多葉光柵后的形成的光野調(diào)整葉片的位置。但是，光學(xué)成像裝置中的可見光容易受到環(huán)境光的干擾，在環(huán)境光比較強(qiáng)時(shí)，光學(xué)成像裝置的監(jiān)測(cè)精度比較低。因此，利用光學(xué)成像裝置監(jiān)測(cè)葉片位置存在抗干擾性能差的問題。
[0008]葉片的位置精度嚴(yán)重影響多葉光柵形成的射野精度，是影響調(diào)強(qiáng)放療(intensitymodulated radiat1n therapy, IMRT)等高精度的放射治療方法效果的重要因素。
[0009]因此，有必要提出一種監(jiān)測(cè)精度高、抗干擾性能好、使用壽命長的多葉光柵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有技術(shù)的多葉光柵監(jiān)測(cè)精度低、抗干擾性能差、使用壽命短。
[0011]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種多葉光柵的葉片位置監(jiān)測(cè)裝置，包括:多個(gè)磁性件、與多個(gè)磁性件一一相對(duì)的多個(gè)讀磁元件，所述多個(gè)磁性件或讀磁元件分別用于設(shè)置于多葉光柵的每一葉片上，所述讀磁元件或磁性件隨葉片運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述磁性件和所述讀磁元件相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述讀磁元件將感測(cè)到的磁性件磁場(chǎng)的變化轉(zhuǎn)換成葉片的位置信號(hào)輸出。
[0012]可選的，所述讀磁元件具有感測(cè)所述磁性件的磁場(chǎng)變化的磁性傳感器。
[0013]可選的，所述磁性傳感器為霍爾傳感器。
[0014]本發(fā)明還提供一種多葉光柵，包括:
[0015]多對(duì)相對(duì)放置的葉片；
[0016]所述的葉片位置監(jiān)測(cè)裝置，多個(gè)磁性件或讀磁元件分別設(shè)置于多葉光柵的每一葉片上。
[0017]可選的，所述磁性件位于所述葉片長度方向的端面上。
[0018]可選的，所述葉片沿直線運(yùn)動(dòng)，所述磁性件為多極條形磁鐵。
[0019]可選的，還包括設(shè)置在葉片上的隔磁套，所述隔磁套具有底面和位于所述底面長度方向兩側(cè)的側(cè)壁；所述磁性件位于所述底面和兩側(cè)壁形成的空腔內(nèi)。
[0020]可選的，還包括:具有電路板的至少一個(gè)安裝板，所述多個(gè)讀磁元件位于所述安裝板上。
[0021]可選的，還包括:導(dǎo)軌箱，所述多葉光柵位于所述導(dǎo)軌箱內(nèi)，所述安裝板安裝于所述導(dǎo)軌箱上。
[0022]可選的，還包括；與所述多葉光柵連接的驅(qū)動(dòng)部件，用于驅(qū)動(dòng)所述多葉光柵中每個(gè)葉片的運(yùn)動(dòng)。
[0023]可選的，所述驅(qū)動(dòng)部件包括多個(gè)電機(jī)組件，分別與多葉光柵的每個(gè)葉片連接。
[0024]可選的，所述葉片沿弧線運(yùn)動(dòng)，所述磁性件為多極環(huán)形磁鐵。
[0025]本發(fā)明還提供一種放療設(shè)備，包括:所述的多葉光柵。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0027]本技術(shù)方案利用讀磁元件和磁性件作為監(jiān)測(cè)多葉光柵中葉片位置的監(jiān)測(cè)裝置。其中，磁性件和讀磁元件相對(duì)，且兩者其中之一位于葉片上，這樣當(dāng)葉片運(yùn)動(dòng)時(shí)，讀磁元件和磁性件可以相對(duì)運(yùn)動(dòng)，讀磁元件將感測(cè)到的磁性件的磁場(chǎng)變化轉(zhuǎn)換成葉片的位置信號(hào)輸出。由于，不像現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)編碼器那樣利用電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)間接測(cè)量葉片的位移，而是直接測(cè)量葉片的位移，因此監(jiān)測(cè)精度高。由于不需要利用可見光進(jìn)行測(cè)量，因此也不會(huì)受到環(huán)境光的干擾，抗干擾性能好。并且，也不像電位器會(huì)存在磨損的問題，因此，使用壽命長。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例的多葉光柵的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖2是多葉光柵和葉片位置監(jiān)測(cè)裝置安裝方式的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖3是顯示葉片與葉片位置監(jiān)測(cè)裝置相對(duì)位置關(guān)系的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0031]圖4是葉片位置監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0033]圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例的多葉光柵的立體結(jié)構(gòu)圖，參考圖1，本發(fā)明實(shí)施例的多葉光柵，包括:
[0034]多對(duì)相對(duì)設(shè)置的葉片11 ；
[0035]與所述葉片11連接的驅(qū)動(dòng)部件20，用于驅(qū)動(dòng)所述葉片11的運(yùn)動(dòng)，每個(gè)葉片11均可以獨(dú)立運(yùn)動(dòng)；
[0036]葉片位置監(jiān)測(cè)裝置30 (結(jié)合參考圖2、3、4)，包括多個(gè)磁性件31、與多個(gè)磁性件一一相對(duì)的多個(gè)讀磁元件32。結(jié)合參考圖3和圖4，所述多個(gè)磁性件31分別位于每一葉片11上,讀磁元件32將所述磁性件31隨葉片11運(yùn)動(dòng)時(shí),所述磁性件31和所述讀磁元件32相對(duì)運(yùn)動(dòng)，讀磁元件32將感測(cè)到的磁性件磁場(chǎng)的變化轉(zhuǎn)換成葉片11的位置信號(hào)輸出。
[0037]葉片的運(yùn)動(dòng)過程為:當(dāng)驅(qū)動(dòng)部件20驅(qū)動(dòng)葉片11運(yùn)動(dòng)時(shí)，葉片11會(huì)帶動(dòng)位于其上的磁性件31運(yùn)動(dòng),讀磁元件32固定不動(dòng)；則，磁性件31和讀磁元件之間會(huì)產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，磁性件31穿過讀磁元件中的磁場(chǎng)會(huì)發(fā)生變化，讀磁元件可以感測(cè)到該磁場(chǎng)變化，讀磁元件32可以將該磁場(chǎng)變化轉(zhuǎn)換成葉片的位置信號(hào)輸出。
[0038]基于以上對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例多葉光柵的葉片運(yùn)動(dòng)過程的描述，可以獲知:本發(fā)明的多葉光柵，由于不像現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)編碼器那樣利用電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)間接測(cè)量葉片的位移，而是直接測(cè)量葉片的位移，因此監(jiān)測(cè)精度高。由于不需要利用可見光進(jìn)行測(cè)量，因此也不會(huì)受到環(huán)境光的干擾，抗干擾性能好。并且，也不像電位器會(huì)存在磨損的問題，因此，使用壽命長。
[0039]在具體實(shí)施例中，所述讀磁元件32具有感測(cè)所述磁性件的磁場(chǎng)變化的磁性傳感器(圖中未示出)。磁性傳感器為霍爾傳感器，葉片11沿直線運(yùn)動(dòng)，磁性件31為多極條形磁鐵。
[0040]當(dāng)多極條形磁鐵相對(duì)霍爾傳感器沿條形磁鐵長度方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，霍爾傳感器中的磁場(chǎng)會(huì)發(fā)生變化，霍爾傳感器會(huì)根據(jù)磁場(chǎng)的變化輸出脈沖，一定的磁場(chǎng)變化量對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖。由于多極條形磁鐵的磁場(chǎng)分布具有一定規(guī)律，磁場(chǎng)變化量和多極條形磁鐵的位移有確定的關(guān)系，因此，讀磁元件可以根據(jù)霍爾傳感器輸出脈沖數(shù)，獲得葉片運(yùn)動(dòng)的位移，再通過葉片的原始位置，可以獲得葉片的最終位置。
[0041]本發(fā)明中，磁性傳感器不限于霍爾傳感器，也可以為其他可以感測(cè)磁場(chǎng)變化的磁性傳感器。
[0042]參考圖2和圖3，在