[發(fā)明專利]醫(yī)用重離子治癌回旋加速器控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010696953.1
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111729211B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李運(yùn)杰;王彥瑜;張建川;武軍霞;周德泰;李朋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院近代物理研究所
• 主分類號: G16H40/40
• 分類號: G16H40/40;A61N5/10;H05H7/00;H05H13/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 劉美麗

本發(fā)明涉及一種醫(yī)用重離子治癌回旋加速器控制裝置，該控制裝置包括：模塊化控制系統(tǒng)，用于對各控制設(shè)備進(jìn)行模塊化設(shè)置；控制終端包括故障診斷系統(tǒng)和故障預(yù)測分析系統(tǒng)，其中，故障診斷系統(tǒng)用于對各模塊化設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷獲得故障數(shù)據(jù)；故障預(yù)測分析系統(tǒng)用于對故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析獲得診斷建議并排除故障；運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)，用于進(jìn)行人工交互，并對控制終端的運(yùn)行過程進(jìn)行記錄和維護(hù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種醫(yī)用重離子治癌回旋加速器控制裝置，涉及重離子加速器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

重離子治癌是目前世界上最有效的治療癌癥方法之一，與常規(guī)放療射線相比，重離子具有獨(dú)特的優(yōu)勢，重離子可將能量集中于射程末端，所以它對病灶周圍健康組織損傷最小，對癌細(xì)胞殺傷效果也非常好，具有療程短、無痛苦，副作用非常小的特點(diǎn)。因此重離子被國際上公認(rèn)為21世紀(jì)最理想的放療用射線，特別適宜于外科手術(shù)、化療、常規(guī)放療無效或易復(fù)發(fā)的難治病例。

目前美國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家已累計(jì)治療各種癌癥6000多例。所以重離子治癌具有重大的社會(huì)效益，對廣大國民的身體健康具有極為重要的作用。目前我國只有上海從德國西門子引進(jìn)了重離子治癌設(shè)備，每年治療病人有限，且費(fèi)用昂貴。西門子控制系統(tǒng)的核心主要是基于西門子本身所有的控制設(shè)備，比如西門子自己PLC與Wincc軟件，當(dāng)控制裝置發(fā)生故障時(shí)，由于需要西門子公司的技術(shù)人員維護(hù)，花費(fèi)巨大，維修不便。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種醫(yī)用重離子治癌回旋加速器控制裝置，實(shí)現(xiàn)重離子治癌回旋加速器控制的模塊化、智能化，并能夠根據(jù)已有風(fēng)險(xiǎn)及經(jīng)驗(yàn)分析對設(shè)備故障做出預(yù)測性的風(fēng)險(xiǎn)與故障判斷，保障重離子治癌加速器穩(wěn)定運(yùn)行。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種醫(yī)用重離子治癌回旋加速器控制裝置，該控制裝置包括：

模塊化控制系統(tǒng)，用于對各控制設(shè)備進(jìn)行模塊化設(shè)置；

控制終端包括故障診斷系統(tǒng)和故障預(yù)測分析系統(tǒng)，其中，故障診斷系統(tǒng)用于對各模塊化設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷獲得故障數(shù)據(jù)；故障預(yù)測分析系統(tǒng)用于對故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析獲得診斷建議并排除故障；

運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)，用于進(jìn)行人工交互，自動(dòng)給出故障排除建議，并對控制終端的運(yùn)行過程進(jìn)行記錄和維護(hù)。

進(jìn)一步地，各控制設(shè)備均分成若干控制模塊，每一控制模塊均封裝在獨(dú)立控制箱內(nèi)，每一獨(dú)立控制箱均留設(shè)有插接口，線纜通過接插頭直接插入插接口，每個(gè)獨(dú)立控制箱均放置在預(yù)設(shè)設(shè)計(jì)的插槽箱體內(nèi)，每個(gè)插槽箱體均分割成具有獨(dú)立插槽的空置空間，每個(gè)空置空間用于容納獨(dú)立控制箱，每個(gè)插槽均根據(jù)預(yù)設(shè)實(shí)現(xiàn)的功能設(shè)置有插接端子，每個(gè)插接端子均設(shè)置有明確的功能標(biāo)號。

進(jìn)一步地，控制終端分別連接每個(gè)插接端子，對相對應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行控制，并獲取相應(yīng)控制模塊數(shù)據(jù)并用獨(dú)立運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲(chǔ)，且控制終端將獲取的數(shù)據(jù)與事先建立的正常設(shè)備參數(shù)進(jìn)行比對，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)報(bào)警，并將報(bào)警信號存入數(shù)據(jù)庫中，一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)控制模塊出現(xiàn)問題，直接采用備用控制模塊進(jìn)行替換。

進(jìn)一步地，故障診斷系統(tǒng)用于尋找各模塊化設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，分析各模塊化設(shè)備的運(yùn)行軌跡，實(shí)現(xiàn)綜合故障診斷和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測，具體過程為：

采集各模塊化設(shè)備的數(shù)據(jù)，并對采集的數(shù)據(jù)通過故障檢測引擎進(jìn)行逐步分析，故障檢測引擎數(shù)據(jù)庫包括正常數(shù)據(jù)、可疑數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)；

如果為可疑數(shù)據(jù)，按照不同優(yōu)先級進(jìn)行處理，一般可疑數(shù)據(jù)則采用次優(yōu)先級處理，重點(diǎn)可疑數(shù)據(jù)，則進(jìn)行優(yōu)先處理；

如果為故障數(shù)據(jù)，按照不同優(yōu)先級進(jìn)行處理，一般故障則采用次優(yōu)先級處理，如果是重點(diǎn)故障，則進(jìn)行優(yōu)先處理；

其中，處理過程為將可疑或故障數(shù)據(jù)發(fā)送到分析與處理庫進(jìn)行比對分析，做出處理結(jié)果為緊急處理、一般處理和警告處理。

進(jìn)一步地，故障預(yù)測分析系統(tǒng)，具體為：