專利名稱：可變野準直器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及醫療設備領域，具體是一種可變野準直器。
背景技術：
放射治療是進行腫瘤治療的重要手段之一。近十幾年來，放射治療技術發生了巨大變化。隨著放射治療技術的發展，智能放射治療技術是進行放射治療比較先進和有效的一種手段，如美國Accurary公司的Cyberknife系統，其可變光圈準直器，采用兩排六邊形準直器空間相錯30°，構成一個12邊形射野來近似原系統中的圓形射野進行放射治療，該準直器的結構相對復雜。中國專利ZL 200420105154. 9提供了一種方形可變射野準直器，但其內部運動細微結構不明確。發明內容本實用新型的目的是為了克服現有可變野準直器結構相對復雜、內部運動細微結構不明確的缺陷，提供一種結構簡單，可以實現方形射野在治療過程中實時改變射野大小的可變野準直器。本實用新型的目的是通過下述技術方案來實現的本實用新型的可變野準直器由圓形外筒(I)和擋塊(2 )組成，其特征在于外筒(I)上安裝有轉動圈(3)，轉動圈(3)與外筒(I)之間為轉動副連接，轉動圈(3)可在電機驅動下相對外筒(I)正反轉動；轉動圈(3)上固定有凸輪(4)，凸輪(4)壓住推桿(5)—端，推桿(5 )另一端穿過固定在外筒(I)上的支架(6 )，頂住擋塊(2 )，并在凸輪(4 )的推動作用下驅動擋塊(2)徑向運動；支架(6)上采用滑動連接與彈簧組(7)的一端相連，彈簧組(7)的另一端固定在擋塊(2)上；擋塊(2)的一面開有凹槽(8)，凹槽一個端口所在的側面有與凹槽吻合的凸緣(9)，多個擋塊(2)依次通過凹槽(8)和凸緣(9)連接組成擋塊環，擋塊環中相鄰擋塊之間能相對滑動；每個擋塊(2)對應一組凸輪(4)、推桿(5)、支架(6)和彈簧組(7)。上述方案中，所述擋塊(2)上的凹槽(8)和凸緣(9)為幾何封閉連接的凹槽與凸緣，如T形或燕尾形。上述方案中，所述擋塊(2 )上的凹槽(8 )和凸緣(9 )為幾何封閉連接的倒八字凹槽和八字口凸緣，或T形或燕尾形的凹槽與凸緣，擋塊(2)端面加厚，以此補償凹槽厚度并消除擋塊間縱向間隙。上述方案中，所述推桿(5 )兩端安裝有滾子，推桿(5 )通過滾子分別與凸輪和擋塊相連，使得推桿(5)與凸輪(4)和擋塊(2)相對滑動時的滑動摩擦變為滾動摩擦。上述方案中，所述滾子安裝在凸輪(4)或擋塊(2)的滾動槽槽中。上述方案中，所述彈簧組(7)的一端固定在彈簧固定板(10)上，彈簧組(7)的另一端固定在擋塊(2 )上，彈簧固定板(10 )固定在擋塊環中相鄰擋塊(2 )與凸緣(9 )對立的另一側上。上述方案中，所述擋塊環為兩層，第二層擋塊環擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環相反，兩層擋塊環擋塊之間連接的縫隙(11)互相被另一層擋塊環遮蔽，兩層擋塊環中相同位置的擋塊(2)對應同一組凸輪(4)、推桿(5)、支架(6)和彈簧組(7)。上述方案中，所述擋塊環和彈簧組(7 )為兩層，第二層擋塊環擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環相反，兩層擋塊環擋塊之間連接的縫隙(11)互相被另一層擋塊環遮蔽，兩層擋塊環和兩層彈簧組(7)對應，兩層中相同位置的擋塊(2)和彈簧組(7)對應同一組凸輪
(4)、推桿(5)和支架(6)。上述方案中，所述擋塊環、推桿(5)和彈簧組(7)為兩層，第二層擋塊環擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環相反，兩層擋塊環擋塊之間連接的縫隙(11)互相被另一層擋塊環遮蔽，兩層擋塊環分別和兩層推桿(5)和彈簧組(7)對應，兩層中相同位置的擋塊(2)、推桿(5 )和彈簧組(7 )對應同一組凸輪(4 )和支架(6 )。上述方案中，所述擋塊環、凸輪(4)、推桿(5)和彈簧組(7)為兩層，第二層擋塊環擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環相反，兩層擋塊環擋塊之間的縫隙(11)互相被另一層擋塊環遮蔽，兩層擋塊環分別和兩層凸輪(4)、推桿(5)和彈簧組(7)對應，兩層中相同位置的擋塊(2)、凸輪(4)、推桿(5)和彈簧組(7)對應同一支架(6)。上述方案中，所述擋塊環的擋塊(2)數量為三個、四個、五個、六個、十二個或二十四個，每個擋塊(2 )對應一組凸輪(4 )、推桿(5 )、支架(6 )和彈簧組(7 )。本實用新型的可變野準直器可用在各種高低能同位素放射源和X射線源的放射治療系統中，特別是用于機器人放射治療系統。其特點在于采用凸輪推桿機構和彈簧組合的方式實現擋塊的張開和合攏，射野的變小通過轉動圈轉動帶動凸輪推桿機構推動擋塊合攏而實現，射野的變大通過轉動圈反轉和拉彈簧的回復作用使擋塊張開而實現，因此，只用驅動轉動圈正轉或反轉一個驅動即可實現整個準直器的開口射野在一定范圍內(如，60mmX60mm)進行無級變化，變野的速度由凸輪的輪廓和驅動電機共同決定，對于不同靶區進行放射治療時能夠快速自動地進行子射野變換，利于進行各種放射治療技術(如常規放射治療技術，立體定向放射治療技術，調強放射治療技術)等的執行。采用兩層擋塊環結構時，由于第二層擋塊環擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環相反，兩層擋塊環擋塊之間連接的縫隙互相被另一層擋塊遮蔽，大大的降低了漏射率，提高了放射治療的精度。本實用新型提出的可變野準直器，克服了現有可變野準直器結構相對復雜、內部運動細微結構不明確的缺陷，結構簡單，采用一個驅動即可實現方形射野大小在治療過程中實時改變。
圖1是本實用新型的示意圖。圖2是本實用新型的擋塊示意圖。圖3是本實用新型的彈簧固定板示意圖。圖4是本實用新型的雙層擋塊環中第一層擋塊環示意圖。圖5是本實用新型的雙層擋塊環中第二層擋塊環示意圖。圖6是本實用新型帶彈簧固定板的雙層擋塊環中第一層擋塊環示意圖。圖7是本實用新型帶彈簧固定板的雙層擋塊環中第二層擋塊環示意圖。圖8是本實用新型六擋塊組成擋塊環的示意圖。圖9是本實用新型的另一種擋塊示意圖。圖10是本實用新型的另一種八字口凸緣與倒八字凹槽擋塊示意圖。[0032]附圖中，各數子的含乂為1 :外筒；2 :擋塊；3 :轉動圈；4 :凸輪；5 :推桿；6 :支架；7 :彈簧組；8 :凹槽；9 :凸緣；10 :彈簧固定板；11 :擋塊之間的縫隙。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例進一步詳述本實用新型，但本實用新型不僅限于所述實施例。實施例一本例的可變野準直器如圖1和圖2所示，由圓形外筒I和擋塊2組成，其特征在于外筒I上安裝有轉動圈3，轉動圈3與外筒I之間為轉動副連接，轉動圈3可在電機驅動下相對外筒I正反轉動；轉動圈3內壁上固定有凸輪4,凸輪4壓住推桿5 —端,推桿5另一端穿過固定在外筒I上的支架6，頂住擋塊2，并在凸輪4的推動作用下驅動擋塊2徑向運動；支架6上采用滑動連接與彈簧組7的一端相連，彈簧組7的另一端固定在擋塊2上，彈簧組7由兩個拉簧組成；擋塊2用鎢銅合金制成，擋塊2的一面開有凹槽8，凹槽8 一個端口所在的側面有與凹槽8吻合的凸緣9，凹槽8和凸緣9為T形；四個擋塊2依次通過凹槽8和凸緣9連接組成擋塊環，擋塊環中相鄰擋塊之間能相對滑動；每個擋塊2對應一組凸輪
4、推桿5、支架6和彈簧組7。本例的可變野準直器射野可變的過程為當電機驅動轉動圈3順時針轉動時，會帶動固定在轉動圈3內壁上的凸輪4轉動，推動推桿5，推桿5由于支架6的限制作用只能沿著徑向運動，進而推動擋塊2徑向向心運動，擋塊2冋時在相鄰擋塊的徑向向心運動驅動下做橫向的外伸運動，每個擋塊的實際運動為徑向向心運動和外伸運動的合成運動，四個擋塊沿著各自合成運動方向運動，實現準直器射野的由大變小。當電機驅動轉動圈3逆時針轉動時，凸輪推桿將沒有了驅動力作用，擋塊2會在拉彈簧的回復力作用下沿著背離徑向的離心方向運動，同時由于相鄰擋塊的離心運動的驅使，各擋塊將會橫向內斂；即每個擋塊的實際回復運動為離心運動和橫向內斂運動的合成，四個擋塊沿著各自實際回復運動方向運動，實現準直器射野由小變大。實施例二本例的可變野準直器除推桿5兩端安裝有滾子，推桿5通過滾子分別與凸輪和擋塊相連，使得推桿5與凸輪4和擋塊2相對滑動時的滑動摩擦變為滾動摩擦外，其余同實施例一。實施例三本例的可變野準直器除推桿5兩端安裝有滾子，滾子安裝在凸輪4或擋塊2的滾動槽槽中，其余同實施例二。實施例四本例的可變野準直器如圖3所示，除彈簧組7的一端固定在彈簧固定板10上，彈簧組7的另一端固定在擋塊2上，彈簧固定板10固定在擋塊環中相鄰擋塊與凸緣9對立的另一側上外，其余同實施例二。這樣可去除彈簧組7 —端相對于機架的滑動連接，也就消除了因滑動連接帶來的摩擦，同時準直器擋塊的 結構更加緊湊，有利于延長機器的使用壽命。實施例五本例的可變野準直器如圖4和圖5所示，除擋塊環為兩層，第二層擋塊環擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環相反，兩層擋塊環擋塊之間連接的縫隙11互相被另一層擋塊環遮蔽，兩層擋塊環中相同位置的擋塊2對應同一組凸輪4、推桿5、支架6和彈簧組7外，其余同實施例二。實施例六 本例的可變野準直器如圖6和圖7所示，除擋塊環和彈簧組7為兩層，第二層擋塊環擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環相反，兩層擋塊環擋塊之間連接的縫隙11互相被另一層擋塊環遮蔽，兩層擋塊環和兩層彈簧組7對應，兩層中相同位置的擋塊2和彈簧組7對應同一組凸輪4、推桿5和支架6外，其余同實施例四。實施例七本例的可變野準直器除擋塊環、推桿5和彈簧組7為兩層，第二層擋塊環擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環相反，兩層擋塊環擋塊之間連接的縫隙11互相被另一層擋塊環遮蔽，兩層擋塊環分別和兩層推桿5和彈簧組7對應，兩層中相同位置的擋塊2、推桿5和彈簧組7對應同一組凸輪4和支架6外，其余同實施例四。實施例八本例的可變野準直器除擋塊環、凸輪4、推桿5和彈簧組7為兩層，第二層擋塊環擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環相反，兩層擋塊環擋塊之間的縫隙11互相被另一層擋塊環遮蔽，兩層擋塊環分別和兩層凸輪4、推桿5和彈簧組7對應，兩層中相同位置的擋塊2、凸輪4、推桿5和彈簧組7對應同一支架6外，其余同實施例四。實施例九本例的可變野準直器除擋塊環由三個擋塊組成外，其余同實施例二。實施例十本例的可變野準直器除擋塊環由五個擋塊組成外，其余同實施例二。實施例1^一本例的可變野準直器如圖8所示，除擋塊環由六個擋塊組成外，其余同實施例二。實施例十二本例的可變野準直器除擋塊環由十二個擋塊組成外，其余同實施例二。實施例十三本例的可變野準直器除擋塊環由二十四個擋塊組成外，其余同實施例二。實施例十四本例的可變野準直器除擋塊2上凸緣9的結構如圖9所示外，其余同實施例二。實施例十五本例的可變野準直器除擋塊2上凹槽8和凸緣9為燕尾形外，其余同實施例二。實施例十六本例的可變野準直器除擋塊2上凹槽8和凸緣9為燕尾形外，其余同實施例十四。實施例十七本例的可變野準直器除如圖10所示，擋塊2上的凹槽8和凸緣9為幾何封閉連接的倒八字凹槽和八字口凸緣，擋塊2端面加厚，以此補償凹槽厚度并消除擋塊間縱向間隙夕卜，其余同實施例二。
權利要求1.一種可變野準直器，由圓形外筒(I)和擋塊(2)組成，其特征在于外筒(I)上安裝有轉動圈(3)，轉動圈(3)與外筒(I)之間為轉動副連接，轉動圈(3)可在電機驅動下相對外筒 (O正反轉動；轉動圈(3)上固定有凸輪(4)，凸輪(4)壓住推桿(5) —端，推桿(5)另一端穿過固定在外筒(I)上的支架(6)，頂住擋塊(2)，并在凸輪(4)的推動作用下驅動擋塊(2) 徑向運動；支架(6)上采用滑動連接與彈簧組(7)的一端相連，彈簧組(7)的另一端固定在擋塊(2)上；擋塊(2)的一面開有凹槽(8)，凹槽一個端口所在的側面有與凹槽(8)吻合的凸緣(9 )，多個擋塊(2 )依次通過凹槽(8 )和凸緣(9 )連接組成擋塊環，擋塊環中相鄰擋塊之間能相對滑動；每個擋塊(2 )對應一組凸輪(4 )、推桿(5 )、支架(6 )和彈簧組(7 )。
2.根據權利要求1所述的可變野準直器，其特征在于所述擋塊(2)上的凹槽(8)和凸緣(9)為幾何封閉連接的凹槽與凸緣，如T形或燕尾形的凹槽與凸緣；或倒八字凹槽和八字口凸緣，或T形或燕尾形的凹槽與凸緣，擋塊(2)端面加厚，以此補償凹槽厚度并消除擋塊間縱向間隙。
3.根據權利要求1所述的可變野準直器，其特征在于所述推桿(5)兩端安裝有滾子，推桿(5)通過滾子分別與凸輪和擋塊相連，使得推桿(5)與凸輪(4)和擋塊(2)相對滑動時的滑動摩擦變為滾動摩擦。
4.根據權利要求4所述的可變野準直器，其特征在于所述滾子安裝在凸輪(4)或擋塊 (2)的滾動槽槽中。
5.根據權利要求1所述的可變野準直器，其特征在于所述彈簧組(7)的一端固定在彈簧固定板(10)上，彈簧組(7)的另一端固定在擋塊(2)上，彈簧固定板(10)固定在擋塊環中相鄰擋塊(2)與凸緣(9)對立的另一側上。
6.根據權利要求1所述的可變野準直器，其特征在于所述擋塊環為兩層，第二層擋塊環擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環相反，兩層擋塊環擋塊之間連接的縫隙(11)互相被另一層擋塊環遮蔽，兩層擋塊環中相同位置的擋塊(2)對應同一組凸輪(4)、推桿(5)、支架(6)和彈簧組(7)。
7.根據權利要求1所述的可變野準直器，其特征在于所述擋塊環和彈簧組(7)為兩層， 第二層擋塊環擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環相反，兩層擋塊環擋塊之間連接的縫隙 (11)互相被另一層擋塊環遮蔽，兩層擋塊環和兩層彈簧組(7)對應，兩層中相同位置的擋塊(2)和彈簧組(7)對應同一組凸輪(4)、推桿(5)和支架(6)。
8.根據權利要求1所述的可變野準直器，其特征在于所述擋塊環、推桿(5)和彈簧組(7)為兩層，第二層擋塊環擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環相反，兩層擋塊環擋塊之間連接的縫隙(11)互相被另一層擋塊環遮蔽，兩層擋塊環分別和兩層推桿(5)和彈簧組(7) 對應，兩層中相同位置的擋塊(2)、推桿(5)和彈簧組(7)對應同一組凸輪(4)和支架(6)。
9.根據權利要求1所述的可變野準直器，其特征在于所述擋塊環、凸輪(4)、推桿(5)和彈簧組(7)為兩層，第二層擋塊環擋塊之間的連接次序與第一層擋塊環相反，兩層擋塊環擋塊之間的縫隙(11)互相被另一層擋塊環遮蔽，兩層擋塊環分別和兩層凸輪(4)、推桿(5)和彈簧組(7)對應，兩層中相同位置的擋塊(2)、凸輪(4)、推桿(5)和彈簧組(7)對應同一支架(6)。
10.根據權利要求1所述的可變野準直器，其特征在于所述擋塊環的擋塊(2)數量為三個、四個、五個、六個、十二個或二十四個，每個擋塊(2)對應一組凸輪(4)、推桿(5)、支架(6) 和彈簧組(7)。
專利摘要本實用新型屬于醫療設備領域中的一種可變野準直器，由圓形外筒(1)和擋塊(2)組成，外筒(1)上安裝有轉動圈(3)；轉動圈(3)上固定有凸輪(4)，凸輪(4)壓住推桿(5)一端，推桿(5)另一端穿過固定在外筒(1)上的支架(6)，頂住擋塊(2)；支架(6)上采用滑動連接與彈簧組(7)的一端相連，彈簧組(7)的另一端固定在擋塊(2)上；擋塊(2)的一面開有凹槽(8)，側面有與凹槽(8)吻合的凸緣(9)，多個擋塊(2)依次通過凹槽(8)和凸緣(9)連接組成擋塊環。本實用新型提出的可變野準直器，克服了現有技術結構相對復雜、內部運動細微結構不明確的缺陷，結構簡單，采用一個驅動即可實現方形射野大小的實時改變。
文檔編號A61N5/10GK202887758SQ20122060340
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月15日 優先權日2012年11月15日
發明者姚進, 吳大可, 李超, 熊端平, 韋崇高, 陳威銘 申請人:成都威銘科技有限公司