本发明涉及医用加速器,具体涉及一种等中心测量工装及测量方法。
背景技术:
1、在放射治疗中,放疗设备自身的制造、装配精度对于实际治疗时精确的靶区定位至关重要,直接关系到治疗效果和患者的安全。
2、理论上直线加速器的机架的轴线、治疗头的旋转轴线、治疗床的旋转轴线应相交于一点,该点称作等中心点。但实际上,因直线加速器机加工误差和装配误差会直接影响等中心的精度。现有的调校设备要么成本高昂,例如一些激光类设备;要么调校精度无法满足需求,例如一些设备仅仅通过人工肉眼来进行参数调节,完全无法满足几个丝的精度要求;要么只能在某一个方向进行调节,调节功能单一,难以满足实际需要。
3、为了精准调校加速器设备,保障放疗设备等中心满足设计、使用要求,亟需设计一种调校精度高、调节功能丰富的等中心测量工装。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,现提出一种等中心测量工装及测量方法,解决了上述背景技术中现有的调校设备难以满足实际需要的问题。
2、为实现上述目的,本发明提出以下技术予以实现:
3、一种等中心测量工装,包括连接机构和调节机构,所述连接机构包括与治疗头连接的立柱,所述调节机构包括导套,所述导套设置在所述立柱的一侧且相对于立柱可沿x方向滑动调节,所述导套内安装有调整杆,所述调整杆插入导套的距离沿y方向可调节的设置,所述调整杆的端部设置有球头组件,所述球头组件中的球头与调整杆之间的距离沿z方向可调节,通过调整导套、调整杆和球头组件以调节球头在x、y、z方向上的位置。
4、进一步的,所述导套内开设有与调整杆匹配的第一安装孔,所述导套的端部开设有第一螺纹孔,所述第一螺纹孔内螺纹连接有第一调节螺栓,所述第一调节螺栓沿y方向设置,所述第一调节螺栓与所述调整杆相抵;所述第一调节螺栓的内部开设有贯穿的第一内螺纹孔,所述第一内螺纹孔内螺纹连接有第一锁紧螺栓,所述调整杆的端部开设有与第一锁紧螺栓匹配的螺纹槽。
5、进一步的,所述球头组件垂直于所述调整杆安装,所述调整杆的端部开设有第二安装孔,所述第二安装孔内插接有球头杆,所述第二安装孔的一端设置有第二螺纹孔,所述第二螺纹孔螺纹连接有第二调节螺栓,所述第二调节螺栓沿z方向设置,所述第二调节螺栓的内部螺纹连接有第二锁紧螺栓。
6、进一步的,所述导套上开设有x向条形槽,所述x向条形槽内插接有定位销,和/或,所述导套上开设有导向槽,所述导向槽内设置有可与导向槽滑动调节的导向平键,所述导向平键固定在立柱上。
7、进一步的,所述导套的两侧相对设置有固定板,两个所述固定板分别固定在立柱上,所述固定板上螺纹连接有第三调节螺栓,所述第三调节螺栓沿x方向设置,所述第三调节螺栓的端部与导套相抵。
8、进一步的,所述调整杆上设置有调整杆台阶,所述调整杆台阶与导套之间卡接有第一标准块,所述球头组件包括球头杆台阶,所述球头杆台阶与调整杆之间卡接有第二标准块,所述固定板与导套之间卡接有第三标准块。
9、另一方面本申请还提出了一种测量方法,适用于上述任一所述的等中心测量工装,包括:
10、s100、将等中心测量工装安装至治疗头,调整等中心测量工装以对治疗头的旋转轴进行校准;
11、s200、调整加速器设备以对滚筒的旋转轴进行校准,初步计算等中心精度r1;
12、s300、比较r0与标准值,若r0小于标准值,进一步计算机械等中心精度r1;若r0大于标准值,重复步骤s100、s200直至r0小于标准值。
13、进一步的,调整等中心测量工装以对治疗头的旋转轴进行校准具体包括:
14、调整等中心测量工装,使得等中心测量工装位于治疗头的初始位置,在球头的x方向和z方向上分别安装平头百分表,使得平头百分表的平头与球头的球面相切,旋转治疗头,分别读取平头百分表读数并比较平头百分表读数与第一预设值的大小;
15、若平头百分表读数大于第一预设值,调整等中心测量工装后,再次旋转治疗头并读取平头百分表读数,直至平头百分表读数小于第一预设值,取下平头百分表。
16、进一步的,调整加速器设备以对滚筒的旋转轴进行校准,初步计算等中心精度r0具体包括:
17、在球头的x、y、z方向上安装平头百分表,平头百分表的平头与球头的球面相切,滚筒位于0度位置时,平头百分表清零,将滚筒旋转180度,分别读取平头百分表的读数,若滚筒位于0度和180度位置的平头百分表读数差大于第二预设值,调整加速器设备,直至滚筒位于0度和180度位置的平头百分表读数差小于第二预设值,并分别记录x、y、z方向上的读数差为x0、y0、z0;
18、根据如下公式初步计算等中心精度r0:
19、
20、进一步的,计算机械等中心精度r1具体包括:
21、在球头的x、y、z方向上安装平头百分表,平头百分表的平头与球头的球面相切,此时滚筒和治疗头均位于0度位置,平头百分表清零,转动滚筒,滚筒每旋转30度分别读取一次各平头百分表的读数,并记为(xi,yi,zi);
22、取xi,yi,zi中的最大值分别记为xmax、ymax、zmax,取xi,yi,zi中的最小值分别记为xmin、ymin、zmin;
23、根据如下公式计算机械等中心位置精度r1:
24、
25、与现有技术相比,本发明带来的综合效果包括:
26、本申请中设置立柱、导套、调整杆及球头组件,通过调整导套与立柱的相对位置带动球头沿x方向运动,调节调整杆插入导套的距离以带动球头沿y方向运动,以及调节球头与调整杆之间的距离调整球头在z方向上运动,以校准治疗头在放疗设备上的位置,并对放疗设备进行相应的调整,以对放疗设备的精度进行测量计算等中心精度,本发明中工装的x、y、z三个方向可以分别调节,且互相不会产生干扰,测量工装的调校精度高,多个方向具有都具备调节功能,更契合实际应用场景。
1.一种等中心测量工装,其特征在于,包括连接机构和调节机构,所述连接机构包括安装在治疗头上的立柱,所述调节机构包括导套,所述导套设置在所述立柱的一侧且相对于立柱可沿x方向滑动调节,所述导套内安装有调整杆,所述调整杆插入导套的长度沿y方向可调节的设置,所述调整杆的端部设置有球头组件,所述球头组件中的球头与调整杆之间的距离沿z方向可调节,通过调整导套、调整杆和球头组件以调节球头在x、y、z方向上的位置。
2.根据权利要求1所述的一种等中心测量工装,其特征在于,所述导套内开设有与调整杆匹配的第一安装孔,所述导套的端部开设有第一螺纹孔,所述第一螺纹孔内螺纹连接有第一调节螺栓,所述第一调节螺栓沿y方向设置,所述第一调节螺栓与所述调整杆相抵;所述第一调节螺栓的内部开设有贯穿的第一内螺纹孔,所述第一内螺纹孔内螺纹连接有第一锁紧螺栓,所述调整杆的端部开设有与第一锁紧螺栓匹配的螺纹槽。
3.根据权利要求1所述的一种等中心测量工装,其特征在于,所述球头组件垂直于所述调整杆安装,所述调整杆的端部开设有第二安装孔,所述第二安装孔内插接有球头杆,所述第二安装孔的一端设置有第二螺纹孔,所述第二螺纹孔螺纹连接有第二调节螺栓,所述第二调节螺栓沿z方向设置,所述第二调节螺栓的内部螺纹连接有第二锁紧螺栓。
4.根据权利要求1所述的一种等中心测量工装,其特征在于,所述导套上开设有x向条形槽,所述x向条形槽内插接有定位销,和/或,所述导套上开设有导向槽,所述导向槽内设置有可与导向槽滑动调节的导向平键,所述导向平键固定在立柱上。
5.根据权利要求1所述的一种等中心测量工装,其特征在于,所述导套的两侧相对设置有固定板,两个所述固定板分别固定在立柱上,所述固定板上螺纹连接有第三调节螺栓,所述第三调节螺栓沿x方向设置,所述第三调节螺栓的端部与导套相抵。
6.根据权利要求5所述的一种等中心测量工装,其特征在于,所述调整杆上设置有调整杆台阶,所述调整杆台阶与导套之间卡接有第一标准块,所述球头组件包括球头杆台阶,所述球头杆台阶与调整杆之间卡接有第二标准块,所述固定板与导套之间卡接有第三标准块。
7.一种测量方法,适用于权利要求1-6任一所述的等中心测量工装,其特征在于,包括:
8.根据权利要求7所述的一种测量方法,其特征在于,调整等中心测量工装以对治疗头的旋转轴进行校准具体包括:
9.根据权利要求7所述的一种测量方法,其特征在于,调整加速器设备以对滚筒的旋转轴进行校准,初步计算等中心精度r0具体包括:
10.根据权利要求7所述的一种测量方法,其特征在于,计算机械等中心精度r1具体包括: