[發明專利]醫療質子儀治療艙的旋轉環

有效

• 申請號: 201510412501.5
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN105031831B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 孔念榮
• 申請（專利權）人: 常州寶菱重工機械有限公司
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10
• 代理公司: 常州市華信天成專利代理事務所(普通合伙)32294
• 代理人: 肖興江

技術領域

本發明涉及腫瘤或癌癥醫療設備領域，具體涉及一種醫療質子儀治療艙的大型旋轉環。

背景技術

目前腫瘤治療基本上有手術治療、藥物治療、光子治療、質子治療、重離子治療、熱治療等治療方法。早期癌癥治療以手術治療為主，末期癌癥以藥物治療為主。傳統放射治療技術所使用的x射線或r射線是以指數形式衰減，其射程無法控制，所以對正常組織的損傷較大，這就限制了腫瘤的治療劑量，使腫瘤無法得到根治性治療。與此同時，目前腫瘤藥物治療的進展也不大。

經研究發現，質子射線在能量釋放過程中會出現博拉格峰，用自動化技術可人為控制其能量釋放的方向和部位，這種“定點爆破”技術，可以顯著提高腫瘤的治療劑量，而對腫瘤組織以外的正常組織損害極小。此外，質子還有半影小、旁散射少等優良特性，從而提高了腫瘤治療的精確度。與常規放射治療相比，質子治療可以使腫瘤的治療劑量提高20％-30％，大大提高了腫瘤的局部控制率和治愈率，減少并發癥的發生。對此，目前發達國家的科研人員正在研發一種用于腫瘤以及癌癥的醫療質子儀的設備，該種醫療質子儀大致由質子加速器、能量選擇系統、束流運輸系統、旋轉治療艙、治療頭、劑量驗證系統、治療計劃系統、定位準直系統、治療控制系統和治療安全系統構成。采用回旋加速器生產高能質子射束，質子束經過一系列裝置引入到專用治療室，進入旋轉治療艙，與定位床配合對病人實施極其準確定位、精準治療。

對于上述醫療質子儀，由于病人在治療時是位于旋轉治療艙內的，因此旋轉治療艙的安全性和可靠性對病人來說非常重要。旋轉治療艙至少包括治療艙本體以及兩個旋轉環，治療艙本體的兩端分別支撐在旋轉環上，旋轉治療艙有內艙和外艙構成，工作時，外艙轉動，內艙不動，病人位于內艙內。旋轉環承擔了治療艙本體的動力傳遞、重量承載和旋轉定位等核心功能，因此旋轉環的成功制造成為旋轉治療艙制造的關鍵，因為旋轉環是旋轉治療艙一個核心部件。

由于旋轉環的體積非常龐大，焊縫很長，并且出于安全的考慮，不但要求兩個旋轉環的同軸度不大于0.1mm，而且對旋轉環自身的焊縫等級為ISO5817-B(該焊縫要求等級為國際焊接標準最高級別)，因此對于設計和制造旋轉環均存在很高的難度。國際頂級質子儀研發企業曾委托我國一家大型企業生產質子儀旋轉治療艙，由于二個旋轉環的焊接質量始終達不到要求，所以歷時二年多均未獲成功。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種可靠性好的醫療質子儀治療艙的旋轉環。

解決上述技術問題的技術方案如下：

醫療質子儀治療艙的旋轉環，包括內環、外環以及兩個呈環狀的法蘭蓋板，法蘭蓋板分別位于內環和外環之間，法蘭蓋板的內圓周面和外圓周面均設置成坡面；

所述坡面包括第一坡面、第一過渡面、第二坡面，第一過渡面為弧形或者梯形的過渡面，第一坡面的一端相交于法蘭蓋板的第一軸向端面，第一坡面通過第一過渡面與第二坡面的一端連接，第二坡面的另一端與法蘭蓋板的第二軸向端面之間的部分形成根部鈍邊；所述外圓周面上的坡面與外環之間形成坡口，外圓周上的根部鈍邊與外環之間留有間隙，所述內圓周面上的坡面與內環之間形成坡口，內圓周上的根部鈍邊與內環之間留有間隙；

在所述外圓周面上的坡面與外環之間的坡口，以及外圓周面上的根部鈍邊與外環之間的間隙，通過單面焊的形式進行填充，使法蘭蓋板的外圓周面與外環熔合為一體；在內圓周面上的坡面與內環之間的坡口，以及內圓周面上的根部鈍邊與內環之間的間隙，通過單面焊的方式進行填充，使法蘭蓋板的內圓周面與內環熔合為一體；焊接后，外環、內環以及兩塊蓋板圍成一個封閉的腔體。

優選地，第二坡面與法蘭蓋板軸向之間的夾角為50—55度。

優選地，所述第二坡面與法蘭蓋板軸向之間的夾角，大于第一坡面與法蘭蓋板軸向之間的夾角。

優選地，所述外圓周上的根部鈍邊與外環之間的間隙為3—5mm，內圓周上的根部鈍邊與內環之間的間隙為3—5mm。

優選地，所述根部鈍邊的高度為2-3mm。

優選地，第二坡面由坡面本體以及與該坡面本體連成一體的第二過渡面組成，所述根部鈍邊由第二過渡面與法蘭蓋板的第二軸向端面之間的部分所形成。

優選地，第一過渡面所對應的半徑大于第二過渡面所對應的半徑。

優選地，第一過渡面所對應的半徑為R1為10-20mm，第二過渡面所對應的半徑為R2為2-4mm。

優選地，所述坡口的入口處寬度為L1為32-50mm。