[發明專利]伽瑪刀的自動換源設備及其方法

有效

• 申請號: 201210082346.1
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN102614594A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 邵新宇;鄧建春
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

技術領域

本發明屬于放射線技術領域，更具體地，涉及一種用于伽瑪刀的自動換源設備及其方法。

背景技術

伽瑪刀是一種用于治療癌癥的非介入式放射治療設備，其根據立體幾何定向原理，將顱內或體內的病變組織選擇性地確定為靶點，使用鈷-60產生的γ射線進行一次性大劑量聚焦照射，使之產生局灶性的壞死或功能改變而達到治療疾病的目的。它具有靶點準確，劑量率高、治療時間短以及腫瘤控制率高等優點，因此近年來國內外獲得了較為廣泛的運用。但由于作為放射源的鈷-60會隨著時間逐漸衰減，每經過5.27年其劑量即會降低一半，因此，需要定期進行換源工作，以保證治療時對劑量率的要求。

目前，在實踐中使用的常規換源方式通常為人工取蓋的方式，需要采用專門的工具在熱室內進行操作，取下放射源的防護蓋，將舊源取出放入鈷源倒運容器，再將新源從鈷源倒運容器里取出裝入伽瑪刀主機。這種操作過程復雜，需要好幾天完成，而且由于通過人的操作來完成換源過程，定位精度不夠，操作要求高，此外還容易對換源技術人員造成輻射危害。

此外，另外一種換源方式是將裝有放射源的治療頭整體取出，運輸至換源廠家再執行換源，但是該方式由于不能在設備現場進行換源，必須由專業廠家來完成，相應會造成操作上的極大不便及成本上的提高。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷，本發明的目的在于提供一種伽瑪刀的自動換源設備及其方法，由此可實現自動化操作、定位精度高，并可以隨時進行人工干預操作，避免人工換源造成輻射傷害等多方面的技術效果。

按照本發明的一個方面，提供了一種用于伽瑪刀的自動換源設備，該設備包括放射源防護塞移動裝置和六自由度機械手，其特征在于：

所述放射源防護塞移動裝置包括托板、X軸導軌、Y軸導軌和牽引機構，其中：

所述托板上具有多個可上下調節的支撐螺釘，用于將放射源防護塞支撐在托板上；

所述牽引機構上具有成對設置的頂緊螺栓和連接螺栓，所述頂緊螺栓用于將被所述支撐螺釘支撐的放射源防護塞相對于用于伽瑪刀主機頂緊定位，所述連接螺栓用于將被頂緊螺栓頂緊定位后的放射源防護塞與所述牽引機構牢固連接在一起；

所述X軸導軌和Y軸導軌相連通并構成T型導軌結構，當放射源防護塞通過所述連接螺栓完成與牽引機構之間的連接并拆掉防護塞與伽瑪刀主機之間的連接之后，所述牽引機構經所述X軸導軌將放射源防護塞拖出伽瑪刀主機，然后經所述Y軸導軌移動到主機一側以便執行換源操作，并在換源操作完畢后原路返回，以便將放射源防護罩牽引至初始位置；

所述六自由度機械手用于按照預先設定的軌跡移動到伽瑪刀主機用于放置放射源的源孔處，將源孔內的放射源予以取出和更換。

作為進一步優選地，所述托板上的支撐螺釘為對稱設置在托板底面四角處的四個支撐螺釘，所述牽引機構上的頂緊螺栓和連接螺栓分別為三對。

作為進一步優選地，所述六自由度機械手具有氣動三點式氣爪，通過該氣動三點式氣爪來執行對放射源的抓取和釋放操作。

作為進一步優選地，所述氣動三點式氣爪沿其本體圓周方向均布有三個T型槽，所述T型槽中分別安裝有用于對整個換源操作進行監控顯示的攝像裝置。

按照本發明的另一方面，還提供了相應地用于伽瑪刀的自動化換源方法，該方法包括下列步驟：

拆掉伽瑪刀主機的放射源防護塞底部的護板，然后驅動放射源防護塞移動裝置的牽引機構，經Y軸導軌和X軸導軌移動到放射源防護塞處；

通過托板的所述支撐螺釘將放射源防護塞支撐在托板上，接著通過所述頂緊螺栓將放射源防護塞相對于伽瑪刀主機頂緊定位，然后通過所述連接螺栓將放射源防護塞與所述牽引機構牢固連接在一起，并拆掉防護塞與伽瑪刀主機之間的連接元件；

驅動所述牽引機構經所述X軸導軌將放射源防護塞拖出伽瑪刀主機，然后經所述Y軸導軌移動到主機一側以便執行換源操作；

將六自由度機械手按照預先設定的軌跡移動到伽瑪刀主機用于放置放射源的源孔處，將源孔內的放射源予以取出和更換，然后機械手返回初始位置，由此完成一次換源過程；

以同樣方式操控六自由度機械手來執行對其他所有放射源的換源操作，然后通過防護塞移動裝置將放射源防護塞牽引返回至伽瑪刀主機并固緊其護板，由此完成整個換源工作。

作為進一步優選地，在整個換源操作過程中，通過設置在六自由度機械手上的攝像裝置進行顯示和監控。