[發明專利]一種壓電驅動的一體式高精度可變野準直器

有效

• 申請號: 201910921437.1
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110755757B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 李曉牛;曹騰;吳大偉;米源;何麗媛;王瑞峰;王寒露
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: A61B6/06
• 分類號: A61B6/06
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 韓天宇

本發明公開了一種壓電驅動的一體式高精度可變野準直器，包含底蓋、殼體、頂蓋、第一固定塊、第二固定塊、縮放機構、絲盤、轉子、定子、壓電陶瓷和若干預緊螺栓；縮放機構包含第一擋塊、第二擋塊。工作時，壓電陶瓷使得定子上表面產生行波，由摩擦力帶動轉子轉動，同時絲盤跟隨轉子轉動，進而帶動第一擋塊、第二擋塊能夠相向或反向運動，使通光孔閉合或擴大。通過調整各個預緊螺栓能夠調整底蓋和殼體下端之間的間距，進而調整定子上各個驅動齒和轉子之間的預壓力。本發明通過壓電驅動，結構緊湊，絲盤上的母螺紋的螺距越小，調節精度越高。

技術領域

本發明涉及醫療器械領域，具體是一種壓電驅動的一體式高精度可變野準直器。

背景技術

射治療是將放射線集中于患病部位進行局部治療的方法，是目前治療腫瘤最重要的方法之一。準直器作為調節射線放射范圍的部件，在放射治療過程中有著重要的作用。

美國專利US4450578公布了一由用四個擋塊組成的的準直器，各擋塊從邊緣關聯，在中心形成方形的射野區。通過傳動機構驅動兩個相對擋塊沿對角線同步運動，另外兩個依靠摩擦力被迫運動，形成可變的方形射野。由于鏈條、帶傳動機構的存在，并且只驅動其中兩個擋塊，致使準直器的變野精度不高，且需要較大的驅動功率。

美國專利US2008019484A1公開了一種準直器，它是由兩個凸輪軸形成的準直器構成，并且有兩臺電機單獨控制，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CN107583207A公布了一種超聲電機驅動可變野準直器，有超聲電機、機架外殼和擋塊組成，擋塊與超聲電機之前通過連桿連接，通過超聲電機的直線運動帶動擋塊的徑向運動。由于連桿和擋塊、連桿和超聲電機的連接處存在縫隙致使擋塊的運動精度不高，并且該發明裝置體積較大。

中國專利CN107610799A公布了一種基于超聲電機驅動的六邊形可變野準直器，擋塊之間采用同步鋼帶傳動，其中一個擋塊與超聲電機相接觸。該方法需要較大的驅動功率，并且由于擋塊之間的連接公差，導致射野的精度不高。

現有的可變野準直器都是通過連桿或滑塊之間聯動的方法調節擋塊位置，這些連接方式致使擋塊的運動精度低，體積較大，結構復雜。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術中所涉及到的缺陷，提供一種壓電驅動的一體式高精度可變野準直器。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種壓電驅動的一體式高精度可變野準直器，包含底蓋、殼體、頂蓋、第一固定塊、第二固定塊、縮放機構、絲盤、轉子、定子、壓電陶瓷和若干預緊螺栓；

所述頂蓋呈圓環狀；所述殼體為上下開口的空心圓柱；所述殼體的上端和所述頂蓋的下端面固連，使得殼體和頂蓋同軸；

所述第一固定塊、第二固定塊均為柱體，外側面呈圓弧狀、內側面呈平面；所述第一固定塊、第二固定塊的上端面均和所述頂蓋的下端面固連，第一固定塊、第二固定塊的外側面均和所述殼體的內壁相抵，且第一固定塊、第二固定塊的內側面相互平行；

所述殼體兩側分別設有供縮放機構伸出的第一缺口、第二缺口，所述第一缺口、第二缺口呈弧面，且第一缺口內壁兩側的平面和第一固定塊的內側面在同一平面，第二缺口內壁兩側的平面和第二固定塊的內側面在同一平面；

所述第一固定塊的內側面上設有相互平行的第一滑槽、第二滑槽，所述第二固定塊的內側面上分別設有相互平行的第三滑槽、第四滑槽，所述第一至第四滑槽均延伸至第一缺口、第二缺口的內壁上；

所述絲盤包含調整部和連接部；所述調整部呈圓環狀，其上端面設有螺旋狀的母螺紋；所述連接部為上下開口的空心圓柱，其上端和所述調整部下端面的內側邊緣固連，使得調整板和連接部同軸；