醫(yī)用直線加速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防碰撞的醫(yī)用直線加速器。
【背景技術(shù)】
[0002]醫(yī)用直線加速器是一種生物學(xué)上用來對(duì)腫瘤進(jìn)行放射治療的粒子加速器。在患者擺位或者治療過程中需要移動(dòng)醫(yī)用直線加速器的旋轉(zhuǎn)機(jī)架和治療床達(dá)到定位和精確治療的目的。而在機(jī)架旋轉(zhuǎn)過程中，有時(shí)會(huì)由于人為疏忽而使機(jī)架在旋轉(zhuǎn)過程中與治療床或治療床上的患者發(fā)生碰撞，從而導(dǎo)致患者受傷或醫(yī)療設(shè)備損壞。具體地，如圖1所示，當(dāng)治療床13’與旋轉(zhuǎn)機(jī)架垂直時(shí)，旋轉(zhuǎn)機(jī)架12’可360°旋轉(zhuǎn)而不會(huì)與治療床13’發(fā)生碰撞；當(dāng)治療床13’與旋轉(zhuǎn)機(jī)架12’平行(如圖2所示)或治療床13’與旋轉(zhuǎn)機(jī)架12’存在較大角度時(shí)(如圖3所示)，旋轉(zhuǎn)機(jī)架12’與治療床13’存在碰撞可能性，如不及時(shí)制止碰撞，有可能給患者帶來嚴(yán)重傷害或造成醫(yī)療設(shè)備損壞。
[0003]為了防止此類不必要情況的發(fā)生，現(xiàn)有技術(shù)通過人工擺位和運(yùn)動(dòng)模擬來實(shí)現(xiàn)，具體地，操作者在治療室內(nèi)使用受控器進(jìn)行擺位，對(duì)于弧形治療的過程，通過采取先模擬運(yùn)動(dòng)，人為確認(rèn)無誤后開始治療。然而這種方式在擺位和模擬運(yùn)動(dòng)的過程中時(shí)間較長(zhǎng)、效率低，而且存在人為操作失誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提出一種可實(shí)時(shí)監(jiān)控以防止碰撞的醫(yī)用直線加速器以解決上述技術(shù)問題。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種醫(yī)用直線加速器，包括:固定機(jī)架，旋轉(zhuǎn)機(jī)架，治療床，以及加速器控制系統(tǒng)，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)架上包括有治療頭，所述加速器控制系統(tǒng)控制所述旋轉(zhuǎn)機(jī)架相對(duì)所述固定機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)整所述治療頭對(duì)應(yīng)所述治療床的不同位置；
[0007]其中，在所述治療頭運(yùn)動(dòng)方向的兩側(cè)分別設(shè)定有碰撞停止區(qū)域，所述治療床的上方設(shè)定有碰撞保護(hù)區(qū)域，所述加速器控制系統(tǒng)被設(shè)置為:當(dāng)所述碰撞停止區(qū)域與所述碰撞保護(hù)區(qū)域的上表面相重合時(shí)，控制所述旋轉(zhuǎn)機(jī)架停止運(yùn)動(dòng)。
[0008]本發(fā)明醫(yī)用直線加速器的進(jìn)一步改進(jìn)在于，在所述治療頭運(yùn)動(dòng)方向的兩側(cè)進(jìn)一步設(shè)定有碰撞預(yù)警區(qū)域，所述加速器控制系統(tǒng)被設(shè)置為:當(dāng)所述碰撞預(yù)警區(qū)域與所述碰撞保護(hù)區(qū)域的上表面相重合時(shí)，發(fā)出預(yù)警信息。
[0009]本發(fā)明醫(yī)用直線加速器的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述碰撞預(yù)警區(qū)域和所述碰撞停止區(qū)域分別為一平面區(qū)域，所述碰撞保護(hù)區(qū)域?yàn)橐涣Ⅲw保護(hù)區(qū)域，所述立體保護(hù)區(qū)域至少可容納一個(gè)人的體積。
[0010]本發(fā)明醫(yī)用直線加速器的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述加速器控制系統(tǒng)通過3D掃描儀掃描患者以獲取患者的體型數(shù)據(jù)，進(jìn)而建立所述碰撞保護(hù)區(qū)域。
[0011]本發(fā)明醫(yī)用直線加速器的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述治療頭同一側(cè)的所述碰撞停止區(qū)域相對(duì)所述碰撞預(yù)警區(qū)域更加靠近所述治療頭。
[0012]本發(fā)明醫(yī)用直線加速器的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)架、所述治療頭和所述治療床上分別設(shè)置有至少一個(gè)位置編碼器，所述加速器控制系統(tǒng)用于根據(jù)所述位置編碼器的位置，在所述治療頭的兩側(cè)分別建立所述碰撞預(yù)警區(qū)域和所述碰撞停止區(qū)域。
[0013]本發(fā)明醫(yī)用直線加速器的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述加速器控制系統(tǒng)還用于根據(jù)所述位置編碼器判斷所述碰撞預(yù)警區(qū)域和所述碰撞停止區(qū)域分別與所述碰撞保護(hù)區(qū)域的相對(duì)位置。
[0014]本發(fā)明醫(yī)用直線加速器的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述加速器控制系統(tǒng)還用于在判斷出所述碰撞預(yù)警區(qū)域與所述碰撞保護(hù)區(qū)域相重合時(shí)，控制預(yù)警模塊發(fā)出預(yù)警信息；還用于在所述碰撞停止區(qū)域與所述碰撞保護(hù)區(qū)域的上表面相重合時(shí)，控制所述旋轉(zhuǎn)機(jī)架停止運(yùn)動(dòng)。
[0015]本發(fā)明醫(yī)用直線加速器的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)架還包括機(jī)架主體，所述治療頭沿所述機(jī)架主體彎折延伸出；所述加速器還包括設(shè)置于所述機(jī)架主體相對(duì)治療床一側(cè)面的第一檢測(cè)裝置和第二檢測(cè)裝置、第四檢測(cè)裝置和第五檢測(cè)裝置；其中，所述治療頭兩側(cè)的所述碰撞停止區(qū)域分別由所述第一檢測(cè)裝置和所述第二檢測(cè)裝置所形成，所述治療頭兩側(cè)的所述碰撞預(yù)警區(qū)域分別由所述第四檢測(cè)裝置和所述第五檢測(cè)裝置所形成。
[0016]本發(fā)明醫(yī)用直線加速器的進(jìn)一步改進(jìn)在于，還包括設(shè)置于所述機(jī)架主體相對(duì)治療床的側(cè)面上的第三檢測(cè)裝置，在所述治療頭朝下時(shí)，所述第三檢測(cè)裝置處于橫向；其中，所述第三檢測(cè)裝置形成有碰撞檢測(cè)區(qū)域，當(dāng)所述治療床被控制調(diào)節(jié)高度時(shí)，所述碰撞檢測(cè)區(qū)域檢測(cè)到障礙物，所述加速器控制系統(tǒng)控制所述治療床停止運(yùn)動(dòng)。
[0017]本發(fā)明醫(yī)用直線加速器的進(jìn)一步改進(jìn)在于，在所述治療頭朝下時(shí)，所述碰撞檢測(cè)區(qū)域的高度不高于所述碰撞預(yù)警區(qū)域的最低高度。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的醫(yī)用直線加速器中旋轉(zhuǎn)機(jī)架與治療床之間設(shè)定有相對(duì)的安全距離，即在治療頭的兩側(cè)分別限定有碰撞停止區(qū)域，一旦旋轉(zhuǎn)機(jī)架與治療床的之間的距離小于安全距離，則會(huì)直接切斷運(yùn)動(dòng)部件電源，使旋轉(zhuǎn)機(jī)架停止運(yùn)動(dòng)，避免旋轉(zhuǎn)機(jī)架與治療床或床上的患者發(fā)生碰撞。
【附圖說明】
[0019]圖1為醫(yī)用直線加速器中治療床與旋轉(zhuǎn)機(jī)架垂直狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為醫(yī)用直線加速器中治療床與旋轉(zhuǎn)機(jī)架平行狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為醫(yī)用直線加速器中治療床與旋轉(zhuǎn)機(jī)架存在角度狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明醫(yī)用直線加速器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為本發(fā)明醫(yī)用直線加速器一實(shí)施例中碰撞預(yù)警狀態(tài)時(shí)的一狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6為本發(fā)明醫(yī)用直線加速器一實(shí)施例中碰撞預(yù)警狀態(tài)時(shí)的又一狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖7為本發(fā)明醫(yī)用直線加速器一實(shí)施例中碰撞停止?fàn)顟B(tài)時(shí)的一狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖8為本發(fā)明醫(yī)用直線加速器一實(shí)施例中碰撞停止?fàn)顟B(tài)時(shí)的又一狀態(tài)結(jié)構(gòu)不意圖；
[0027]圖9為本發(fā)明醫(yī)用直線加速器一實(shí)施例中醫(yī)用直線加速器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖10為本發(fā)明醫(yī)用直線加速器一實(shí)施例中碰撞停止?fàn)顟B(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖11為本發(fā)明醫(yī)用直線加速器又一實(shí)施例中醫(yī)用直線加速器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖12為本發(fā)明醫(yī)用直線加速器又一實(shí)施例中醫(yī)用直線加速器防碰撞時(shí)狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖13為本發(fā)明醫(yī)用直線加速器又一實(shí)施例中第三檢測(cè)裝置調(diào)整狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下將結(jié)合附圖所示的【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0033]在本發(fā)明使用的術(shù)語(yǔ)是僅僅出于描述特定實(shí)施例的目的，而非旨在限制本發(fā)明。在本發(fā)明和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式，除非上下文清楚地表示其他含義。還應(yīng)當(dāng)理解，本文中使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”是指并包含一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)目的任何或所有可能組合。
[0034]如圖4所示，圖4為本發(fā)明醫(yī)用直線加速器的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明通過在醫(yī)用直線加速器上建立防碰撞區(qū)域，使加速器各運(yùn)動(dòng)部件保持在相對(duì)安全的運(yùn)動(dòng)范圍，在直線加速器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，可以在發(fā)生碰撞前提前預(yù)警或者直接切斷運(yùn)動(dòng)部件的電源，達(dá)到保護(hù)患者或者醫(yī)療設(shè)備的目的。
[0035]本發(fā)明的醫(yī)用直線加速器包括:固定機(jī)架11，旋轉(zhuǎn)機(jī)架12，治療床13，以及加速器控制系統(tǒng)。其中，旋轉(zhuǎn)機(jī)架12上包括有治療頭122，該治療頭122用于發(fā)射治療射線，在加速器初始狀態(tài)時(shí)，該治療頭122豎直向下發(fā)射治療射線，治療床13正對(duì)于治療頭122的下方，該治療床13可被控制的旋轉(zhuǎn)或者上升和下降，而旋轉(zhuǎn)機(jī)架12在加速器控制系統(tǒng)的控制下相對(duì)固定機(jī)架11轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可以調(diào)整治療頭122對(duì)應(yīng)治療床13的不同位置。具體地，該旋轉(zhuǎn)機(jī)架12可以相對(duì)固定機(jī)架11進(jìn)行360°轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，旋轉(zhuǎn)機(jī)架12在旋轉(zhuǎn)過程中會(huì)有可能碰撞到治療床13或治療床13上的患者。
[0036]其中，在本發(fā)明中，在旋轉(zhuǎn)機(jī)架12的治療頭122運(yùn)動(dòng)方向的兩側(cè)，分別設(shè)定有碰撞停止區(qū)域20，該碰撞停止區(qū)域20與治療頭122始終處于相對(duì)固定的位置，即在治療頭122運(yùn)動(dòng)時(shí)也