專利名稱：一種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控制系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備的質(zhì)量控制檢測領(lǐng)域，具體涉及一種用于放 射治療設(shè)備的質(zhì)量控制系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
放射治療是腫瘤治療的重要手段，是迅速發(fā)展的學科之一，放射 治療技術(shù)水平的提高和療效的改善與設(shè)備的進步緊密相連。作為放射 治療用設(shè)備的精度要求很高，其性能和精度直接影響了放射治療的最 終效果。特別是當前精確放射治療方法的應用，對放療設(shè)備的精準度 要求更高，因此配置高性能、高精度的放射治療設(shè)備是放射治療的基 礎(chǔ)，而這些放療設(shè)備的日常維護、保養(yǎng)以及檢測和調(diào)整是放射治療的 保障。特別是放療設(shè)備的檢測是做好放療質(zhì)量控制的必要措施。隨著 腫瘤放射治療事業(yè)的發(fā)展，放療的質(zhì)量保證問題，日益受到從事腫瘤 治療工作人員的重視。放療的根本目標在于給腫瘤區(qū)域足夠的、精確 的治療劑量，而使周圍正常組織和器官受照最少，以提高腫瘤控制率、 減少正常組織的方欠射并發(fā)癥。為了保證放療的安全和有效，必須對整 個治療計劃進行精'^的設(shè)計和準確的執(zhí)行。完成治療的全過程需要實 施質(zhì)量保證，要求放療醫(yī)生、物理師、放療技術(shù)員相互配合，共同努 力，減少各個環(huán)節(jié)誤差。許多誤差可以通過治療機的性能進行定期的 質(zhì)量控制加以解決。放射治療的質(zhì)量保證復雜，而目前放療質(zhì)量保證 在很大程度上仍然依賴于質(zhì)量保證人員的個人能力和經(jīng)驗，而且存在 很大可能的人為測量誤差，測量時間長，工作效率低，這同時還給操 作人員帶來一定的輻射危害。

發(fā)明內(nèi)容
基于現(xiàn)有技術(shù)的不足本發(fā)明目的在于提供一種用于放射治療設(shè)備 的質(zhì)量控制系統(tǒng)與方法，測量時間縮短，工作效率提高，人為測量誤 差減少，增加測量結(jié)果的可靠性。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控
制系統(tǒng)，包括
控制終端，與主機相連，用于輸出控制指令至主機；
主機，用于根據(jù)所述控制指令控制與其連接的定位儀的運作；
定位儀，其根據(jù)所述控制指令運作，采集放射治療設(shè)備的輸出量
并傳送至劑量儀；
劑量儀，用于檢測所述定位儀采集到的放射治療設(shè)備的輸出量。 具體地，所述主機包括電路主板，用于接收并處理所述控制終 端的控制指令，輸出相應的指令至步進電機驅(qū)動電路或旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動 電路；步進電機驅(qū)動電路，根據(jù)所述電路主板輸出的指令產(chǎn)生第一驅(qū) 動信號輸出至所述定位儀；旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動電路，根據(jù)所述電路主板輸 出的指令產(chǎn)生第二驅(qū)動信號輸出至所述定位儀；電源，用于給所述電 路主板、所述步進電機驅(qū)動電路以及旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動電路提供工作電源。
所述定位儀包括底板，其上表面設(shè)置有第一齒輪，所述第一齒 輪由旋轉(zhuǎn)電機根據(jù)所述第二驅(qū)動信號驅(qū)動；旋轉(zhuǎn)面板，與所述底板的 中心通過轉(zhuǎn)軸連接，其下表面設(shè)置有旋轉(zhuǎn)盤，所述旋轉(zhuǎn)盤的圓周上設(shè) 置有與所述第一齒輪嚙合的第二齒輪，所述旋轉(zhuǎn)面板上表面設(shè)置有滑 軌；滑動面板，通過所述滑軌連接在所述旋轉(zhuǎn)面4反上，所述滑動面板 上方連接有用于采集放射治療設(shè)備的輸出量并傳送至劑量儀的探頭； 步進電機，與所述滑動面板連接，根據(jù)所述第一驅(qū)動信號控制滑動面 板沿著所述滑軌水平滑動。
所述底板上方設(shè)置有兩個限位塊，對應地，所述旋轉(zhuǎn)圓盤圓周上
設(shè)置有一個用于限制旋轉(zhuǎn)平面僅能在兩個限位塊之間旋轉(zhuǎn)的擋塊。所
述兩個限位塊限制所述旋轉(zhuǎn)平面水平旋轉(zhuǎn)9 0度角度。
該系統(tǒng)還包括攝像頭，用于采集所述定位儀工作過程的視頻信息， 并傳送至主機，再傳送給控制終端顯示。
所述控制終端是個人電腦；所述個人電腦通過網(wǎng)線與主機相連。 本發(fā)明還提供一種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控制方法，包括 控制終端輸出第 一 控制指令至主機；
主機處理所述第一控制指令，并輸出第一驅(qū)動信號至定位儀； 定位儀根據(jù)所述第一驅(qū)動信號運作，采集放射治療設(shè)備的第一輸 出量并傳送至劑量儀；
控制終端輸出第二控制指令至主機；
所述主機處理所述第二控制指令，并輸出第二驅(qū)動信號至定位儀； 定位儀根據(jù)所述第二驅(qū)動信號運作，采集放射治療設(shè)備的第二輸 出量并傳送至劑量儀；
劑量儀檢測所述定位儀采集到的放射治療設(shè)備的第 一 和第二輸出量。
具體地，所述定位儀根據(jù)所述第二驅(qū)動信號運作，是定位儀上的 旋轉(zhuǎn)電機根據(jù)所述第二驅(qū)動信號帶動與其嚙合的旋轉(zhuǎn)面板旋轉(zhuǎn)90度 后，停止旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)電機返回一個信號給旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動電路并傳送至 電路主板，此時電路主板觸發(fā)步進電機驅(qū)動電路輸出第三驅(qū)動信號傳 送至定位儀中的步進電機，步進電機根據(jù)所述第三驅(qū)動信號運作，帶 動滑動面板滑動，滑動面板上方探頭采集放射治療設(shè)備的第二輸出量 并傳送至劑量儀。
本發(fā)明釆用步進電機和旋轉(zhuǎn)電機自動控制定位儀采集放射治療設(shè) 備的輸出量，減少了人為測量誤差，測量時間短，工作效率高，同時，
通過控制終端遠距離隔離操作定位儀使得操作人員免受輻射危害。
為使本發(fā)明更加容易理解，下面將結(jié)合附圖進一步闡述本發(fā)明一 種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控制系統(tǒng)與方法。


圖1為本發(fā)明一種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控制系統(tǒng)的 方框圖。
圖2為本發(fā)明圖1的優(yōu)選實施例的具體方框圖。 圖3為本發(fā)明圖1中定位儀的優(yōu)選實施例的俯視圖。 圖4為本發(fā)明圖3中定位儀的優(yōu)選實施例A-A的剖視圖 圖5為本發(fā)明圖4中定位儀的優(yōu)選實施例B-B的剖^見圖， 圖6為本發(fā)明一種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控制方法的 流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明 一 種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控制系統(tǒng)，是專門用于測量 醫(yī)用放射治療設(shè)備例如醫(yī)用直線加速器和鈷-60治療機的光照野指標 的輔助系統(tǒng)。放射治療設(shè)備放射出來的射線垂直照射到該系統(tǒng)定位儀 的滑動面板上，通過計算機控制步進電機帶動滑動面板上的探頭水平 滑動，從而采集射線輸出量的信息，傳送給劑量儀測量放射治療設(shè)備 的光照野指標，主要包括光野的重合性和均勻性以及半影。其中計算 機控制終端和劑量儀放置在 一 個獨立的房間，定位儀和放射治療設(shè)備 放置在另 一個隔離的房間，從而使得操作人員可以高效安全地進行檢 測操作。
現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例，圖l是本發(fā)明一種用于放射 治療設(shè)備的質(zhì)量控制系統(tǒng)的 一 個實施例的方框圖，該系統(tǒng)包括
一個實施例的
一個實施例的控制終端1,與主機相連，用于輸出控制指令至主機；控制終端1 可以是個人電腦，其通過網(wǎng)線與主機相連向主機發(fā)送控制指令；
主機2,用于根據(jù)所述控制指令控制與其連接的定位儀的運作； 定位儀3，其根據(jù)所述控制指令運作，釆集放射治療設(shè)備的輸出 量并傳送至劑量儀；
劑量儀4,用于檢測所述定位儀采集到的放射治療設(shè)備的輸出量。 劑量儀是一種采用新一代單片計算機控制的高性價比集成數(shù)字化儀 器，配不同類型電離室可滿足不同的測量需要；可方便地測量診線X 線機、CT、 137Cs、 60Co治療機及電子直線加速器的光照野指標，主 要包括光野的重合性和均勻性以及半影；是放射診斷、放射治療必不 可少的纟企測工具。
圖2為本發(fā)明圖1的優(yōu)選實施例的具體方框圖。所述主機2包括 電路主板201,用于接收并處理所述控制終端個人電腦1的控制指令， 輸出相應的指令至步進電機驅(qū)動電路202或旋轉(zhuǎn)電^4區(qū)動電路203; 步進電機驅(qū)動電路202根據(jù)所述電路主板輸出的指令產(chǎn)生第一驅(qū)動信 號輸出至所述定位儀3中的步進電機303,步進電機303根據(jù)第一驅(qū) 動信號運作帶動探頭采集放射治療設(shè)備的輸出量并傳送至劑量儀4; 旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動電路203根據(jù)所述電路主板201輸出的指令產(chǎn)生第二驅(qū) 動信號輸出至所述定位儀3中的旋轉(zhuǎn)電機316，旋轉(zhuǎn)電機316根據(jù)第 二驅(qū)動信號運作；電源204,用于給所述電路主板201、所述步進電機 驅(qū)動電路202以及旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動電路203提供工作電源。CCD攝像頭 5通過USB接口連接到主機2的電路主板上，用于采集所述定位儀3 工作過程的視頻信息，并傳送至主機2，再通過網(wǎng)線傳送給控制終端 個人電腦l顯示，其中CCD攝像頭5的像素大于30萬。
下面結(jié)合附圖詳細說明一下定位儀3的內(nèi)部機械結(jié)構(gòu)及工作原理。圖3、圖 4、圖5分別為本發(fā)明圖1中定位儀的優(yōu)選實施例的俯視圖，A-A的垂直
剖視圖，以及B-B的水平剖視圖。
如圖3、圖4和圖5所示，定位儀包括
所迷定位儀3包括底板311,其上表面設(shè)置有第一齒輪312，下 表面設(shè)置有一個旋轉(zhuǎn)電機316,用于根據(jù)所述第二驅(qū)動信號驅(qū)動第一 齒輪312轉(zhuǎn)動；旋轉(zhuǎn)面板301與所述底板311的中心通過轉(zhuǎn)軸連接， 旋轉(zhuǎn)面板301可以繞該轉(zhuǎn)軸水平旋轉(zhuǎn)，其下表面設(shè)置有旋轉(zhuǎn)盤317， 所述旋轉(zhuǎn)盤317的圓周上設(shè)置有與所述第一齒輪312嚙合的第二齒輪， 旋轉(zhuǎn)電機316驅(qū)動第一齒輪312轉(zhuǎn)動帶動第二齒輪，從而使得旋轉(zhuǎn)盤 317帶旋轉(zhuǎn)面板301水平旋轉(zhuǎn)；
所述旋轉(zhuǎn)面板301上表面設(shè)置有兩條水平滑軌305;滑動面板302 通過所述滑軌305連接在所述旋轉(zhuǎn)面板301上，所述滑動面板302上 方連接有用于采集放射治療設(shè)備的輸出量并傳送至劑量儀4的探頭 304;步進電機303內(nèi)設(shè)有 一根可以繞其主軸旋轉(zhuǎn)的螺桿，該螺桿與所 述滑動面板302通過螺環(huán)連接，當步進電機303根據(jù)接收到的第一驅(qū) 動信號驅(qū)動其螺桿轉(zhuǎn)動時，螺環(huán)沿螺桿水平移動，從而帶動滑動面板 302沿與螺桿平行的滑軌305水平滑動。
底板311上方設(shè)置有兩個限位塊313和314，對應地，所述旋轉(zhuǎn) 盤317圓周上設(shè)置有一個用于限制旋轉(zhuǎn)面板301僅能在兩個限位塊 313和314之間旋轉(zhuǎn)的擋塊315。所述兩個限位塊限制所述旋轉(zhuǎn)面板 301水平旋轉(zhuǎn)9 0度角度至與底板311垂直，從而探頭304可以采集 放射治療設(shè)備垂直方向的輸出量。
其性能指標包括1、探頭304往返行程150毫米；旋轉(zhuǎn)面板301 的旋轉(zhuǎn)角度為90度，誤差在正負0.2度范圍內(nèi)；2、探頭304定位精 確度不大于0.2毫米；3、重復性不大于0.2毫米。
下面結(jié)合附圖6詳細說明該系統(tǒng)的工作流程。
首先，做好準備工作，設(shè)備初始化，使系統(tǒng)各設(shè)備儀器都處于初 始狀態(tài)，將定位儀的旋轉(zhuǎn)面板調(diào)節(jié)到與底板完全重合的位置，并將待 檢測的放療設(shè)備放置在定位儀的上方，使得其射線束垂直照射在定位 儀的旋轉(zhuǎn)面板上方的中心位置。其中，定位儀、放射治療設(shè)備、攝像 頭、主機放置在一個獨立的房間內(nèi)，控制終端個人電腦和劑量儀放置 在房間外部，這樣操作人員通過攝像頭拍攝的視頻控制房間內(nèi)各設(shè)備 的運作，從而提高了工作效率，避免了射線輻射帶來的危害。以下是
詳細的工作流程步驟
步驟S01,控制終端輸出第一控制指令至主機；操作人員通過電 腦發(fā)出測量放射治療設(shè)備水平方向輸出量的控制指令，該指令包含相 關(guān)參數(shù)，例如測量的水平坐標刻度值等；
步驟S02,主機中的電路主板處理上述第一控制指令，觸發(fā)步進 電機驅(qū)動電路輸出第 一 驅(qū)動信號傳送至定位儀中的步進電機；
步驟S03,步進電機根據(jù)所述第一驅(qū)動信號運作，帶動滑動面板 水平滑動，滑動面板上方探頭采集對應水平坐標刻度值位置的放射治 療設(shè)備的輸出量并傳送至劑量儀；
步驟S04,控制終端輸出第二控制指令至主機；操作人員通過電 腦發(fā)出測量放射治療設(shè)備垂直方向輸出量的控制指令，該指令包含相 關(guān)參數(shù)，例如測量的垂直坐標刻度值等；
步驟S05,主機中的電路主板處理所述第二控制指令并存儲測量 的垂直坐標刻度值等參數(shù)，觸發(fā)旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動電路輸出第二驅(qū)動信號 傳送至定位儀中的旋轉(zhuǎn)電機；
步驟S06，旋轉(zhuǎn)電機根據(jù)所述第二驅(qū)動信號帶動齒輪312轉(zhuǎn)動， 從而帶動與其嚙合的旋轉(zhuǎn)圓盤317水平旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)面板旋轉(zhuǎn)90度后， 檔塊315被限位塊314檔住，停止旋轉(zhuǎn)，此時滑動面板處于與底板垂 直的狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)電機返回一個信號給旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動電路并傳送至電路 主板，此時電路主板觸發(fā)步進電機驅(qū)動電路輸出第三驅(qū)動信號傳送至 定位儀中的步進電機，步進電機根據(jù)所述第三驅(qū)動信號運作，帶動滑 動面板滑動，滑動面板上方探頭采集對應垂直坐標刻度值位置的放射 治療設(shè)備垂直方向的輸出量并傳送至劑量儀。
步驟S07，劑量儀檢測所述定位儀采集到的放射治療設(shè)備的水平 方向和垂直方向的輸出量，并顯示測量結(jié)果。
以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當然不能以此來限 定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍 屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1、一種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控制系統(tǒng)，其特征在于，包括控制終端，與主機相連，用于輸出控制指令至主機；主機，用于根據(jù)所述控制指令控制與其連接的定位儀的運作；定位儀，其根據(jù)所述控制指令運作，采集放射治療設(shè)備的輸出量并傳送至劑量儀；劑量儀，用于檢測所述定位儀采集到的放射治療設(shè)備的輸出量。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控制系統(tǒng)， 其特征在于，所述主機包括電路主板，用于接收并處理所述控制終端的控制指令，輸出相應 的指令至步進電機驅(qū)動電路或旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動電路；步進電機驅(qū)動電路，根據(jù)所述電路主板輸出的指令產(chǎn)生第一驅(qū)動 信號輸出至所述定位儀；旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動電路，根據(jù)所述電路主板輸出的指令產(chǎn)生第二驅(qū)動 信號輸出至所述定位儀；電源，用于給所述電路主板、所述步進電才幾驅(qū)動電路以及旋轉(zhuǎn)電 機驅(qū)動電路提供工作電源。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控制系統(tǒng)， 其特征在于，所述定位儀包括底板，其上表面設(shè)置有第一齒輪，所述第一齒輪由旋轉(zhuǎn)電機根據(jù) 所述第二驅(qū)動信號驅(qū)動；旋轉(zhuǎn)面板，與所述底板的中心通過轉(zhuǎn)軸連接，其下表面設(shè)置有旋轉(zhuǎn)盤，所述旋轉(zhuǎn)盤的圓周上設(shè)置有與所述第一齒輪嚙合的第二齒輪，所述旋轉(zhuǎn)面板上表面設(shè)置有滑軌；滑動面板，通過所述滑軌連接在所述旋轉(zhuǎn)面板上，所述滑動面板 上方連接有用于采集放射治療設(shè)備的輸出量并傳送至劑量儀的探頭；步進電機，與所述滑動面板連接，根據(jù)所述第一驅(qū)動信號控制滑 動面板沿著所述滑軌水平滑動。
4、 如權(quán)利要求3所述的一種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控制系統(tǒng)， 其特征在于，所述底板上方設(shè)置有兩個限位塊，對應地，所述旋轉(zhuǎn)盤 圓周上設(shè)置有一個用于限制旋轉(zhuǎn)面板僅能在兩個限位塊之間旋轉(zhuǎn)的擋 塊。
5、 如權(quán)利要求4所述的一種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控制系統(tǒng)， 其特征在于，所述兩個限位塊限制所述旋轉(zhuǎn)面板水平旋轉(zhuǎn)9 0度角度。
6、 如權(quán)利要求1所述的一種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控制系統(tǒng)， 其特征在于，其還包括攝像頭，用于釆集所述定位儀工作過程的視頻 信息，并傳送至主機，再傳送給控制終端顯示。
7、 如權(quán)利要求1所述的一種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控制系統(tǒng)， 其特征在于，所述控制終端是個人電腦。
8、 如權(quán)利要求7所述的一種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控制系統(tǒng)， 其特征在于，所述個人電腦通過網(wǎng)線與主機相連。
9、 一種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控制方法，其特征在于，包括控制終端輸出第 一 控制指令至主機；主機處理所述第一控制指令，并輸出第一驅(qū)動信號至定位儀； 定位儀根據(jù)所述第 一 驅(qū)動信號運作，采集放射治療設(shè)備的第 一 輸 出量并傳送至劑量儀；控制終端輸出第二控制指令至主機；主機處理所述第二控制指令，并輸出第二驅(qū)動信號至定位儀； 定位儀根據(jù)所述第二驅(qū)動信號運作，采集放射治療設(shè)備的第二輸 出量并傳送至劑量儀；劑量儀檢測所述定位儀采集到的放射治療設(shè)備的第 一 和第二輸出量。
10、如權(quán)利要求9所述的一種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控制方法， 其特征在于，所述定位儀根據(jù)所述第二驅(qū)動信號運作，是定位儀上的 旋轉(zhuǎn)電機根據(jù)所述第二驅(qū)動信號帶動與其嚙合的旋轉(zhuǎn)面板旋轉(zhuǎn)90度 后，停止旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)電機返回一個信號給旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動電路并傳送至 電路主板，此時電路主板觸發(fā)步進電機驅(qū)動電路輸出第三驅(qū)動信號傳 送至定位儀中的步進電機，步進電機根據(jù)所述第三驅(qū)動信號運作，帶 動滑動面板滑動，滑動面板上方探頭采集放射治療設(shè)備的第二輸出量 并傳送至劑量儀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控制系統(tǒng)與方法，該系統(tǒng)包括控制終端，與主機相連，用于輸出控制指令至主機；主機，用于根據(jù)所述控制指令控制與其連接的定位儀的運作；定位儀，其根據(jù)所述控制指令運作，采集放射治療設(shè)備的輸出量并傳送至劑量儀；劑量儀，用于檢測所述定位儀采集到的放射治療設(shè)備的輸出量。相應地，本發(fā)明還公開了一種用于放射治療設(shè)備的質(zhì)量控制方法。本發(fā)明利用定位儀采集放射治療設(shè)備的輸出量，減少了人為測量誤差，測量時間短，工作效率高，同時還使得操作人員免受輻射危害。
文檔編號G05B19/04GK101337113SQ200810198049
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月27日
發(fā)明者蘇曉舟, 榮 范, 紅 鄭, 黃偉旭 申請人:廣東省職業(yè)病防治院