[发明专利]放射治疗系统可变矩形射野准直器

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械设备领域，具体涉及一种放射治疗系统可变矩形射野准直器。

背景技术

肿瘤已成为威胁人类生命最为常见的疾病，放射治疗是最为重要的肿瘤治疗手段之一。放疗的基本原理是高能射线从加速器射出后经准直器准直，精确地投射至肿瘤靶区，杀死癌细胞；现有准直器以锥形准直器与多叶光栅最为常用，但对于追求轻巧灵活、高质高效的机器人放射治疗系统并非最佳选择。

中国专利ZL 201320000048.3公开了一种方形可变野准直器，其方形射野虽可连续调节，但其无法完全闭合，使得射野可调范围相对较小，其挡块采用多层式结构呈直角状，使得加工制造难度加大，且其结构虽简单，但不紧凑；专利ZL200480019449.7公开了一种多叶片准直器，但其结构复杂；专利ZL 201380004394.1提出的可变换射野尺寸的准直器，通过圆弧旋转方式实现了射野尺寸可变换，但其未考虑到漏射；专利ZL200920106682.9提出一种可自动转换射线孔径大小的准直器，但其是通过分布在准直器芯圆周上的若干独立的准直孔径实现变换的，因此无法对射野尺寸进行连续变换，且未考虑漏射。

本发明为实现机器人放射治疗系统实现矩形射野调强放射治疗的目的，提出一种新型的可变野准直器，对于发展机器人放射治疗技术具有重要推动作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有准直器漏射率高、结构复杂的缺陷，提出一种结构简单、灵活高效且能实现矩形射野调强放射治疗的可变矩形射野准直器。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种放射治疗系统可变矩形射野准直器，由挡块组件（1）和机架组件（12）组成，其特征在于机架组件（12）的上端面和下端面上对称安装有齿轮传动机构（13），齿轮传动机构（13）与机架组件（12）之间为转动副连接，齿轮传动机构（13）可在电机驱动下相对机架组件（12）转动；齿轮传动机构（13）通过凸轮廓凹槽（40）与挡块组件（1）端面的销轴（5）相连；挡块组件（1）采用多层式结构的挡块（15），多个挡块各层交错安装，在中心构成矩形射野（14）。

上述技术方案中，所述机架组件（12）由机架上壳体（6）、机架下壳体（8）和机架立柱（7）组成，机架立柱（7）与机架上壳体（6）和机架下壳体（8）之间均为固定连接，机架上壳体（6）和机架下壳体（8）内均设置有两条平行的直线导轨（9）。

上述方案中，所述挡块组件（1）由挡块（15）、销轴（5）和滑块（11）组成，销轴（5）与挡块（15）之间为固定连接，滑块（11）与挡块（15）之间为固定连接，滑块（11）与机架上壳体（6）和机架下壳体（8）内的直线导轨（9）相对应。

上述方案中，所述齿轮传动机构（13）包括大齿轮（4）和小齿轮（3），大齿轮（4）上加工有凸轮廓凹槽（40），凸轮廓凹槽（40）与挡块组件（1）中的销轴（5）相连，凸轮廓凹槽（40）的的数目对应销轴（5）的数目，小齿轮（3）由电机（2）驱动；所述齿轮传动机构（13）对称安装在机架组件（12）的上端面和下端面上，齿轮传动机构（13）中的大齿轮（4）的端面由端盖（10）封住，端盖（10）与机架上壳体（6）和机架下壳体（8）之间固定连接，端盖（10）的数目与大齿轮（4）的数目对应。

上述方案中，挡块（15）为多层结构，挡块（15）每层均为矩形，厚度均匀。

上述方案中，挡块（15）为四个多层式挡块，相对的两个挡块平行安装，相对运动，相邻的两个挡块交错安装，各层间有间隙，以避免相邻挡块滑动产生的摩擦。

上述方案中，所述挡块（15）为四个多层式挡块，当四个挡块沿直线导轨（9）运动时，构成可变的矩形射野。

一种放射治疗系统可变矩形射野准直器的工作原理为：当电机驱动小齿轮正反转动时，凸轮廓凹槽推动挡块端面的销轴，将动力传递给挡块，挡块沿着直线导轨做直线滑动；由于平面凸轮廓凹槽关于中心点对称，因此相对的两个挡块滑动的方向相反，构成一种打开——关闭的运动形式，两组独立正交的开闭式运动，在准直器中心构成一个矩形视野。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明提出了一种二自由度可变矩形射野准直器，两个电机、两组传动系统、两组挡块，在中心形成的矩形可以任意长宽比变化，克服了现有技术中的定长宽比变化的缺陷；

（2）其结构紧凑、重量较轻、可高精度实现射线准直，采用的分层式结构挡块，交错式间隙安装，可以很好地消除挡块之间的缝隙，大大降低漏射率，克服了现有准直器漏射、结构复杂的缺陷；