一種用于放射治療設(shè)備的光柵裝置及其控制方法及放射治療設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于放射治療設(shè)備的光柵裝置及其控制方法及放射治療設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]放射醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用廣泛，其中用于擬合病灶形狀、限定射線射野的光柵葉片裝置得到很大的發(fā)展，包括葉片的結(jié)構(gòu)形狀及其排布，擬合射野的精度在不斷的提高，但是在現(xiàn)有技術(shù)中，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的光柵葉片的精確位置控制難以掌握，一方面電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)本身就帶有天然的欠缺，如螺桿的傳遞誤差、電機(jī)的不穩(wěn)定性等，因此導(dǎo)致擬合射野的精度無(wú)法進(jìn)一步得到提升，設(shè)備的校驗(yàn)也很復(fù)雜困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種檢驗(yàn)簡(jiǎn)單，可以提高射野擬合精度的光柵裝置及其控制方法及放射診療設(shè)備。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]一種用于放射治療設(shè)備的光柵裝置，包括光柵葉片及其驅(qū)動(dòng)裝置，還包括:
[0006]尾端位置控制器，用于監(jiān)控光柵葉片尾端是否到達(dá)預(yù)設(shè)的零位，即初始位置；
[0007]前端位置控制器，用于監(jiān)控光柵葉片前端是否到達(dá)中間位置，當(dāng)兩組光柵葉片均處于初始位置時(shí)，兩組光柵葉片的前端投影為兩條平行的直線，所述中間位置是與兩組光柵葉片前端等距的一條直線。
[0008]同時(shí)設(shè)置尾端位置控制器和前端位置控制器可以同時(shí)校驗(yàn)單一光柵葉片的尾端位置及中間位置，以及隨時(shí)測(cè)量某一光柵葉片從尾端位置到達(dá)中間位置的時(shí)間和/或電機(jī)的總轉(zhuǎn)數(shù)，由于尾端位置和中間位置之間的距離是確定不變的，并可精確測(cè)量的，因此，本系統(tǒng)為精確驗(yàn)證和控制某一光柵葉片到達(dá)某一精確指定的位置，由于可以方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)光柵葉片的逐一校驗(yàn)和控制，因此可以有效克服不同光柵葉片驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶來(lái)的傳動(dòng)誤差和性能不穩(wěn)定帶來(lái)的誤差，甚至可以在每次擬合射野前做一次校驗(yàn)，然后根據(jù)最新測(cè)得的實(shí)際參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)精確的控制。
[0009]進(jìn)一步的，所述用于放射治療設(shè)備的光柵裝置還設(shè)有中央控制器，所述中央控制器與所述驅(qū)動(dòng)裝置、所述尾端位置控制器及前端位置控制器分別連接，所述中央控制器接收所述尾端位置控制器及前端位置控制器傳來(lái)的數(shù)據(jù)，并據(jù)此做出判斷及向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出控制指令，由驅(qū)動(dòng)裝置控制所述光柵葉片移動(dòng)或停止。
[0010]進(jìn)一步的，在光柵葉片的前端即自由端設(shè)置前端位置傳感器，當(dāng)兩組光柵葉片中對(duì)應(yīng)的兩個(gè)光柵葉片的前端碰觸后觸發(fā)前端位置傳感器。
[0011]進(jìn)一步的，在光柵葉片的前端即自由端以及在光柵裝置上對(duì)應(yīng)于中間線的位置分別設(shè)置相互匹配的前端位置傳感器，當(dāng)某一片光柵葉片的前端到達(dá)中間線時(shí)，觸發(fā)所述前端位置傳感器。
[0012]進(jìn)一步的，所述光柵裝置的每片光柵葉片的前端設(shè)置有一個(gè)橫向貫通的通孔，所述前端位置傳感器的活動(dòng)部件設(shè)置于所述通孔中，所述前端位置傳感器的固定部件設(shè)置在光柵葉片一側(cè)或兩側(cè)的光柵葉片的支架上，當(dāng)某一片光柵葉片上的前端位置傳感器的活動(dòng)部件與所述固定部件處于同一直線上并觸發(fā)前端位置傳感器時(shí)，該光柵葉片的前端正好位于所述中間線上。
[0013]進(jìn)一步的，所述前端位置控制器包括:
[0014]驅(qū)動(dòng)部件，設(shè)置于所述光柵本體上，驅(qū)動(dòng)限位桿做水平伸縮運(yùn)動(dòng)；
[0015]兩個(gè)限位桿，可獨(dú)立沿所述中間線水平伸縮，分別對(duì)應(yīng)于光柵裝置的兩組光柵葉片;
[0016]前端位置傳感器，設(shè)于限位桿上并面向光柵葉片前端的一側(cè)，當(dāng)限位桿完全移動(dòng)到光柵葉片工作區(qū)后，所述前端位置傳感器與所有光柵葉片一一對(duì)應(yīng)，當(dāng)某一片光柵葉片碰觸到其對(duì)應(yīng)的前端位置傳感器后，觸發(fā)該前端位置傳感器，并且該光柵葉片的前端此時(shí)位于所述中間線上。
[0017]本發(fā)明還提供一種用于放射治療設(shè)備的光柵裝置的控制方法，所述控制方法包括但不限于以下工況:
[0018]初始位置校驗(yàn)，當(dāng)尾端控制器為每一片光柵葉片均獨(dú)立設(shè)有初始位置傳感器時(shí)，初始位置校驗(yàn)的方法是根據(jù)每一個(gè)初始位置傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)獨(dú)立校驗(yàn)每個(gè)光柵葉片的初始位置或控制它們中的一部分或全部同時(shí)或分別回歸初始位置；當(dāng)每組光柵葉片只設(shè)置一個(gè)初始位置傳感器時(shí)，初始位置校驗(yàn)的方法是，先將所有光柵葉片驅(qū)動(dòng)離開初始位置，然后將第一個(gè)需要校驗(yàn)的光柵葉片向初始位置移動(dòng)，直到觸發(fā)初始位置傳感器，做好初始位置標(biāo)記，完成第一個(gè)光柵葉片的初始位置校驗(yàn)，之后將該光柵葉片驅(qū)動(dòng)離開初始位置，然后按照相同的程序校驗(yàn)第二個(gè)光柵葉片的初始位置，直到完成所有的光柵葉片的初始位置的校驗(yàn)；
[0019]中間位置校驗(yàn)，中間位置校驗(yàn)的方法是，在權(quán)利要求1所述的中間位置設(shè)置中間位置傳感器，先將所有光柵葉片驅(qū)動(dòng)離開中間位置，然后將第一個(gè)需要校驗(yàn)的光柵葉片向中間位置移動(dòng)，直到觸發(fā)中間位置傳感器，做好中間位置標(biāo)記，完成第一個(gè)光柵葉片的中間位置校驗(yàn)，之后將該光柵葉片驅(qū)動(dòng)離開中間位置，然后按照相同的程序校驗(yàn)第二個(gè)光柵葉片的中間位置，直到完成所有的光柵葉片的中間位置的校驗(yàn)；
[0020]光柵葉片精確定位，光柵葉片精確定位的方法包括以下步驟:第一步，完成初始位置校驗(yàn)和中間位置校驗(yàn)，并已知或?qū)嶋H測(cè)得初始位置到中間位置之間的距離L ;第二步，驅(qū)動(dòng)某一光柵葉片從初始位置移動(dòng)到中間位置或從中間位置移動(dòng)到初始位置，記錄運(yùn)行時(shí)間T或電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)S ;第三步，讓該光柵葉片回歸初始位置，此時(shí)標(biāo)記為零；第四步，讓該光柵葉片從初始位置開始向中間位置移動(dòng)，同時(shí)記錄時(shí)間t或轉(zhuǎn)數(shù)S，此時(shí)該光柵葉片的實(shí)時(shí)位置即實(shí)際移動(dòng)距離為I = Lt/T或I = Ls/S，當(dāng)I等于預(yù)設(shè)的數(shù)值或需要的數(shù)值時(shí)即該光柵葉片到達(dá)目標(biāo)位置，即可停止移動(dòng)。
[0021]進(jìn)一步的，所述控制方法還包括但不限于以下工況:
[0022]前端位置校驗(yàn)，所謂前端位置，即，當(dāng)兩組光柵葉片中某一組光柵葉片中的某一片光柵葉片處于初始位置時(shí)，該光柵葉片的靠近中間位置一側(cè)的端面即自由端端面所在的位置，就是另一組光柵葉片中的對(duì)應(yīng)于該光柵葉片的光柵葉片的前端位置，即某一光柵葉片能夠向前移動(dòng)的極限位置，所述前端位置校驗(yàn)的方法是，在光柵葉片的前端即自由端設(shè)置前端位置傳感器，先將某一組光柵葉片或待校驗(yàn)的光柵葉片對(duì)應(yīng)位置的另一組的單一光柵葉片驅(qū)動(dòng)回到初始位置，然后將第一個(gè)需要校驗(yàn)的光柵葉片向前端位置移動(dòng)，直到觸發(fā)前端位置傳感器，做好前端位置標(biāo)記，完成第一個(gè)光柵葉片的前端位置校驗(yàn)，然后按照相同的程序校驗(yàn)第二個(gè)光柵葉片的前端位置，直到完成所有的光柵葉片的前端位置的校驗(yàn)。
[0023]進(jìn)一步的，所述控制方法還包括但不限于以下工況:
[0024]光柵葉片移動(dòng)速度校驗(yàn)或電機(jī)參數(shù)校驗(yàn)，包括以下步驟:第一步，完成初始位置校驗(yàn)和中間位置校驗(yàn)，并已知或?qū)嶋H測(cè)得初始位置到中間位置之間的距離L ;第二步，驅(qū)動(dòng)某一光柵葉片從初始位置移動(dòng)到中間位置或從中間位置移動(dòng)到初始位置，記錄運(yùn)行時(shí)間T或電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)S ;第三步，將測(cè)得的運(yùn)