[實用新型]一種基于超聲電機驅動的可變野準直器

有效

• 申請號: 201721162017.2
• 申請日: 2017-09-12
• 公開（公告）號: CN208541704U
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 張百亮;姚志遠;李曉牛
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

本實用新型公開了一種基于超聲電機驅動的可變野準直器，包括第一至第二擋塊、殼體、基座、第一至第二連桿、制動導軌、制動滑塊、超聲電機和光柵尺位移傳感器。第一、第二擋塊各層彼此交錯，構成四邊形準直器視野；第一、第二擋塊通過滑動連接安裝在殼體內部；第一、第二擋塊分別通過第一、第二連桿與制動滑塊相連，組成滑塊連桿機構。超聲電機驅動制動滑塊正反向運動，通過連桿對擋塊的作用力，拉動或推動第一、第二擋塊相向或背向運動，實現準直器射野的擴縮。本實用新型結構簡單，射野調整精度高，只需一個驅動器即可實現準直器在放射治療過程中射野大小的實時快速改變。

技術領域

本實用新型涉及醫療器械領域，具體是一種基于超聲電機驅動的可變野準直器。

背景技術

放射治療是治療腫瘤的一種重要手段，其目標是最大限度地將放射線集中照射到腫瘤（靶區），而周圍的正常組織及器官應受到最小劑量的輻射。準直器是放射治療設備的關鍵組件之一，安裝在射線源加速器前端，通過準直器的擴縮控制射野的形狀和大小，以更好地分開靶區和周圍正常組織的劑量，達到靶區內劑量的均一照射，實現強調適形放射治療的目的。

美國專利US4450578公開了一種準直器結構，該結構采用四個擋塊并且擋塊邊緣關聯，在中心形成方形準直器射野。在外圍利用同步機構（鏈、帶等）驅動兩個相對擋塊沿著對角線運動，即可迫使另外兩個擋塊運動形成可變的方形射野。轉動手柄即可帶動同步帶驅動上下相對的擋塊運動，并迫使左右相對的擋塊上下運動，以構成可變方形射野。由于帶、鏈條等的柔性，并且只驅動其中兩塊擋塊，另外兩個擋塊需要利用摩擦力來驅動，會造成射野精度不高、驅動功率較大、效率較低、磨損嚴重等；此外，擋塊連接處存在縫隙，會造成射線漏射。美國專利US2008019484A1公開了一種射線準直器，它是由兩臺電機各控制一個凸輪軸形成的準直器，可調整射線束的寬度和射線束的中心位置。它需要兩個驅動器，同時是利用絲杠傳動控制光閘板運動，傳動部件增多，存在結構復雜，占用空間大，成本高的問題。

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。中國專利CN 103106944B公開提供的可變野準直器采用齒輪傳動并配合齒輪盤上的曲線卡槽，推動兩擋塊沿方形射野的對角線運動，實現射野的擴縮。然而齒輪傳動的傳動精度低，且曲線卡槽傳動方式存在加工難度大傳動部件磨損嚴重、使用壽命低的問題。

現有技術中大多準直器均是以旋轉電機作為驅動，通過齒輪或者皮帶、鏈條配合絲杠傳動或摩擦傳動間接獲得驅動遮擋射野組件的直線運動，實現射野的擴縮。存在結構相對復雜，射野調整精度低的缺陷。

直線超聲電機是一種新型作動器，利用壓電材料的逆壓電效應使彈性體產生超聲頻段內的振動，通過彈性體和動子之間的摩擦作用，直接輸出動子的宏觀運動。與傳統電磁電機相比，直線超聲電機具有結構簡單緊湊、能直接輸出低速大推力、響應迅速、不產生磁場、定位精度高和斷電自鎖等獨特優點，已被廣泛應用于航空航天、生物醫療和光學精密儀器等領域。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對背景技術中所涉及到的缺陷，提供一種基于超聲電機驅動的可變野準直器，結構簡單，只采用一個驅動器即可實現在放射治療過程中射野大小實時改變。

本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種基于超聲電機驅動的可變野準直器，包括第一至第二擋塊、殼體、基座、第一至第二連桿、制動導軌、制動滑塊、超聲電機和光柵尺位移傳感器；

所述殼體包含上端蓋、下端蓋、以及第一至第四側壁；

所述第一至第四側壁均為外壁呈弧面、內壁為平面的柱體，所述上端蓋、下端蓋為同軸設置的圓環；

所述第一側壁、第二側壁對應設置在所述上端蓋的兩側，且第一側壁、第二側壁的上端面和所述上端蓋的下端面固連；