一種用于頭部放射治療設備的防碰觸裝置的制作方法

本實用新型屬于放射源拆裝器械領域，具體涉及一種用于頭部放射治療設備的防碰觸裝置。

背景技術：

惡性腫瘤是我國居民主要死亡原因之一。目前人類對惡性腫瘤還沒有特效治療方法，放射治療、化學藥物治療和手術治療是現階段治療腫瘤的三大手段。大約70％的癌癥患者在治療癌癥的過程中需要用放射治療，約有40％的癌癥可以用放療根治。放射治療設備通常分為頭部腫瘤放療設備及體部腫瘤放療設備兩類。現有的頭部腫瘤放療設備大都采用球型腔或錐筒型腔的旋轉準直體作為輻照治療腔。治療時，患者將身體仰臥于三維治療床上并通過頭架定位裝置將患者頭顱固定，三維治療床按照設定的治療計劃及電氣控制指令將病人(病灶)送至輻射焦點中心，以執行對顱內病變組織的定點照射治療。通常在一次治療過程中，通過三維治療床的運動來更換不同的位置進行多靶點的照射治療，即自動擺位，這樣可以提高靶點的定位精度，減少治療輔助時間。而當病人顱內病灶處于較偏的位置時，如規劃治療空間時的計算出現失誤，或者因運動控制系統的出錯等等，使得三維治療床的實際運動距離超出了輻照治療腔的空間，將導致患者頭部定位裝置誤碰旋轉準直體的治療腔壁上，造成嚴重的后果。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種結構合理而實用的用于頭部放射治療設備的防碰觸裝置，其在治療準備階段直至治療過程中均能可靠的實現旋轉準直體自身乃至旋轉準直體相對患者頭部的浮動保護目的。本實用新型可在出現患者頭部誤碰狀況時，能夠靈活且針對性的視碰撞位移幅度大小而提供在線警示或保護效果，最終確保其工作過程的安全性和可靠性。

為實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：

一種用于頭部放射治療設備的防碰觸裝置，包括驅動軸以及同軸布置于驅動軸軸端處的罩狀的旋轉準直體，旋轉準直體的罩背構成與驅動軸軸端的配合端；其特征在于；本裝置還包括輪廓外形與旋轉準直體的罩腔形狀吻合的浮動罩，所述浮動罩套設在旋轉準直體內且兩者間存有可供浮動罩徑向活動的配合間隙；在浮動罩與旋轉準直體的配合間隙處設置機械式高精度微動開關，所述機械式高精度微動開關為兩個以上且環繞旋轉準直體的罩腔腔壁間隔均布，機械式高精度微動開關的開關端指向浮動罩外壁方向，該開關端與浮動罩外壁之間的徑向間距與開關端動作行程之和構成浮動罩的徑向允許活動距離。

由浮動罩的罩背處同軸的向旋轉準直體的罩腔底面延伸有連接軸，旋轉準直體的罩腔底面處相應同軸設置配合孔，該連接軸與該配合孔間以球面軸承形成軸承配合；浮動罩的罩口外壁處則周向環繞狀的間隔均布有用于實現浮動罩徑向彈性動作的彈簧銷釘。

本裝置還包括固定于放射機架上的固定環，所述固定環與上述旋轉準直體以及浮動罩間同軸設置，固定環內徑大于浮動罩的罩口外徑且同軸套設在浮動罩的該罩口外；固定環上徑向的貫穿布置安裝通孔，套設有壓縮彈簧的調整螺釘由外而內的螺紋配合于安裝通孔內；調整螺釘長度小于壓縮彈簧長度，且壓縮彈簧一端抵靠于調整螺釘的螺帽處，另一端沿調整螺釘軸向延伸并抵靠在同軸設置的限位銷上，限位銷再與浮動罩罩口外壁間構成面抵靠配合。

本實用新型的有益效果在于：

1)、通過上述方案，本實用新型以內外套的設計結構，從而在作為內套的浮動罩具備相對作為外套的旋轉準直體產生徑向浮動動作的基礎上，結合機械式高精度微動開關，最終實現旋轉準直體自身乃至旋轉準直體相對患者頭部的浮動保護目的。此外，本實用新型還利用了機械式高精度微動開關自身所具有的耐輻射性、微小觸點間隙、快速動作、高靈敏度和微小動作行程的特點，將其置于旋轉準直體與浮動罩之間。這樣，以浮動罩作為觸動板，以機械式高精度微動開關的開關端為感應端，以機械式高精度微動開關自身的高精度重復性和長壽命特性來保證整個浮動設備的可靠穩定運行，最終實現了本實用新型所需的頭部碰撞保護和在線警示效果。

綜上，本實用新型通過浮動罩搭配機械式高精度微動開關的組合結構，可結合現有的控制軟件，利用機械式高精度微動開關的高靈敏度，配合浮動罩相對旋轉準直體的浮動性能，從而在治療準備階段直至治療過程中，即可可靠的實現旋轉準直體自身乃至旋轉準直體相對患者頭部的浮動保護目的。本實用新型可在出現患者頭部誤碰狀況時，能夠靈活且針對性的視碰撞位移幅度大小而執行如報警或自動停止設備等在線警示或保護動作，以最終確保其放療過程的安全性和可靠性。

2)、至于浮動罩相對旋轉準直體的動作構造，實際使用時或在兩者配合間隙處布置彈性銷或彈性墊等，只需能實現兩者間的浮動配合功能即可。本實用新型優選采用浮動罩底端球形裝配而罩口處設置彈性銷釘結構，從而使得本裝置具備了彈性銷釘的徑向彈性壓縮和浮動罩底端處球面軸承的球面鉸接兩個動作形態；換言之，此時浮動罩被觸碰時，所產生的應當是大方向為徑向的鉸接擺動動作。之所以采用上述結構，是在于當患者頭部碰撞到浮動罩時，通常都是在滑移床平移過程中；此時患者頭部相對浮動罩的撞擊力必然不是標準的徑向施力，而應當是與浮動罩的軸線呈現一定的相交狀態。浮動罩罩底的球面軸承的球面鉸動結構，使得浮動罩對患者頭部的施力更為敏感，以進一步的提升機械式高精度微動開關的響應程度。浮動罩一旦產生鉸接浮動且浮動程度達到一定值，其罩體外壁即會碰觸位于旋轉準直體的腔壁的機械式高精度微動開關的開關端，進而出現警示或設備自動停止操作，以自動起到可靠的保護患者及設備的目的。

3)、浮動罩罩口處的配合構造，優選以固定環作為外置裝配件。在將固定環裝配于放射機架上后，再間隔環繞固定環的環面而徑向穿設安裝通孔，以提供由調整螺釘、壓縮彈簧及限位銷所構成的彈簧銷釘以安置基體，最終可靠的實現浮動罩基于固定環的徑向浮動功能。

附圖說明

圖1為本實用新型的裝配狀態剖視圖；

圖2為圖1的I部分局部放大圖；

圖3為圖1所示結構的右視圖；

圖4為圖3的I部分局部放大圖。

附圖中各標號與本實用新型的各部件名稱對應關系如下：

10-驅動軸 20-旋轉準直體 30-浮動罩 31-連接軸

40-機械式高精度微動開關 41-開關端

50-球面軸承 60-固定環

71-調整螺釘 72-壓縮彈簧 73-限位銷

具體實施方式

為便于理解，此處結合附圖對本實用新型的具體實施結構及工作流程作以下描述：

本實用新型的具體實施結構參照圖1-4所示，包括構成主體的驅動軸10以及旋轉準直體20，旋轉準直體20外形呈現圖1所示的罩狀或者說是圓桶狀結構。旋轉準直體20的罩背處，也即罩體外壁的底面處同軸連接上述驅動軸10，并以軸承單元來呈現簡支梁狀的可回轉的固定于放射機架上。通過上述結構，放射設備工作時，以動力源帶動驅動軸10轉動，即可隨之帶動旋轉準直體20產生回轉動作，從而達到利用旋轉準直體20罩腔內的放射源來實現照射治療目的。

在上述結構下，在旋轉準直體20的罩腔腔壁內同軸套設有一層“浮動殼”結構的浮動罩30。該浮動罩30外形與旋轉準直體20的罩腔外形吻合，以呈現薄板形的罩體構造。浮動罩30的罩背，也即浮動罩30外壁的底面處以同軸的連接軸31通過球面軸承50來配合旋轉準直體20的罩底，從而實現浮動罩30基于旋轉準直體20的球形鉸接狀結構。同時，在浮動罩30的罩口處，以周向環繞設置的多個彈簧銷釘來保證浮動罩30相對旋轉準直體20乃至放射機架的浮動配合。彈簧銷釘包括調整螺釘71、壓縮彈簧72及限位銷73，以搭配固接于放射機架上的固定環60，從而實現其相對浮動罩30罩口的徑向彈性撐托功能。限位銷73可考慮采用如圖2所示的中段直徑大而兩端直徑小的三段階梯軸結構，以搭配階梯孔狀的安裝通孔，從而以止口配合來限位限位銷73由固定環60外向固定環60軸心方向的徑向活動。在浮動罩30相對旋轉準直體20的浮動結構完成后，通過在旋轉準直體20的罩腔腔壁內周向的貼附有多個機械式高精度微動開關40，并將該微動開關的開關端41指向浮動罩30外壁處。此時，機械式高精度微動開關40的開關端41的動作行程加上該開關端41與浮動罩30外壁的徑向間距，即為浮動罩30所允許的最大浮動距離。機械式高精度微動開關40可選用諸如霍尼韋爾微動開關等。

本實用新型具體使用時，療時，患者將身體仰臥于三維治療床上并通過頭架定位裝置將患者頭顱與三維治療床前端固定，三維治療床按照設定的治療計劃及電氣控制指令將病灶送至輻射焦點中心，以執行對顱內病變組織的定點照射治療。一旦患者頭部的定位頭架碰到浮動罩30，而患者頭部撞擊力不強，進而導致浮動罩30浮動幅度不大時，也不會對放射設備本身產生過多影響，因此可繼續執行放射治療步驟。而當患者頭部處定位頭架相對浮動罩30的撞擊力達到一定值，進而使得被碰撞的浮動罩30因外力作用而產生大方向為徑向的鉸接浮動，且該徑向浮動量又超過指定的浮動罩30允許浮動范圍時，浮動罩30外壁碰觸圓周上任一組機械式高精度微動開關40的開關端41，直至將該開關端41壓至觸發點。此時，控制系統或觸發警報來提示操作者，或直接控制放射設備停機，以保證患者人身安全，并有效避免醫療事故的發生。