一种用于放疗定位的可移动式体表标记设备的制作方法

1.本实用新型涉及ct放疗技术领域，尤其涉及一种用于放疗定位的可移动式体表标记设备。


背景技术：

2.目前对放疗定位的标记，主要还是依靠医务人员依据激光线使用特殊的记号笔在病人身上（有时也采用纹身做标记）或病人体膜上做标记；但是，医务人员手动标记位置的方式难免会存在人为误差，影响放疗定位标记的精准度，同时，还增加了医务人员的工作量。


技术实现要素：

3.本实用新型公开一种用于放疗定位的可移动式体表标记设备，以解决目前的ct放疗定位因依靠医务人员手动标记而导致放疗定位难免会存在人为误差，进而影响放疗定位标记的精准度，并增加医务人员工作量的问题。
4.为了解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：
5.一种用于放疗定位的可移动式体表标记设备，其包括控制系统、支架以及设置于所述支架的标记装置；所述支架包括可水平置于治疗床上方的横杆以及可分别竖直置于治疗床两侧的两个竖杆，所述两个竖杆的顶端分别连接于所述横杆的两端，所述两个竖杆的底端分别设置于相应的底座上，且所述底座设置有行走机构和激光感应器；所述激光感应器与所述控制系统的信号输入端连接，所述控制系统的控制输出端分别与所述行走机构和所述标记装置连接；所述激光感应器用于感应ct模拟定位三维激光系统发射出的激光线，并将感应信号发送至所述控制系统，所述控制系统根据接收的感应信号控制所述行走机构制动定位。
6.可选地，所述标记设备包括设置于所述横杆上的顶侧标记装置、左侧标记装置和右侧标记装置，且所述顶侧标记装置位于治疗床的上方，所述左侧标记装置和右侧标记装置分别位于所述治疗床的左侧和右侧；所述顶侧标记装置、所述左侧标记装置和所述右侧标记装置分别设置有激光接收传感器，且所述激光接收传感器与控制系统的信号输入端连接，所述控制系统的控制输出端分别与所述顶侧标记装置、所述左侧标记装置和所述右侧标记装置连接；所述激光接收传感器用于接收ct模拟定位三维激光系统发射出的相应激光，并将产生的感应信号发送至所述控制系统，所述控制系统根据接收的感应信号控制所述顶侧标记装置、所述左侧标记装置和所述右侧标记装置的标记工作。
7.可选地，所述行走机构包括至少3个滚轮机构；所述滚轮机构包括轮毂电机、行走轮、安装臂以及舵机；所述行走轮设于所述轮毂电机的外侧，所述轮毂电机的轴承部与所述安装臂连接，所述安装臂与所述底座转动连接，所述舵机设置于所述底座，并与所述安装臂传动连接；所述安装臂在所述舵机的作用力下转动，并通过所述安装臂的转动控制所述滚轮机构的转向。
8.可选地，其特征在于，所述底座设置有安装槽和连接臂；所述连接臂的顶端位于所述安装槽之中，并与所述安装槽的槽口限位配合，所述连接臂的底端位于所述安装槽之外，并设置有安装座，所述安装臂与所述安装座转动连接，所述舵机设置于所述安装座上；所述安装槽之中设置有伸缩机构，且所述伸缩机构与所述连接臂连接，用于控制所述连接臂沿所述安装槽的伸缩移动。
9.可选地，所述轮毂电机的轴承部设置有轴承压力传感器，且所述轴承压力传感器经所述控制系统与所述伸缩机构连接，所述控制系统根据所述轴承压力传感器监测的压力控制所述伸缩机构的伸缩动作。
10.可选地，所述顶侧标记装置、所述左侧标记装置和所述右侧标记装置均位于所述支架的内侧，且所述横杆和所述两个竖杆分别设置有透明部或开口，用于所述ct模拟定位三维激光系统发射出的激光可相应地穿过所述横杆和所述两个竖杆照射于相应的所述激光接收传感器。
11.可选地，所述两个竖杆的顶端分别通过第一升降机构与所述横杆的两端转动连接，并可通过相应的所述第一升降机构分别调节所述横杆的两端高度，用于调整所述横杆的水平状态。
12.可选地，所述顶侧标记装置通过第二升降机构与所述横杆连接，并可通过所述第二升降机构所述顶侧标记装置的高度；所述左侧标记装置和所述右侧标记装置分别通过移动调节机构与所述横杆连接，并可通过相应的所述移动调节机构分别沿所述横杆的长度方向调整所述左侧标记装置与所述右侧标记装置的位置。
13.可选地，所述横梁的底面设置有行走槽，且所述行走槽的槽口两侧侧壁向内弯折形成支撑部，所述支撑部沿所述横梁的长度方向设置有齿条；所述移动调节机构包括移动座以及双轴电机，所述双轴电机设置于所述移动座的内侧，并位于所述行走槽之中，且所述双轴电机的两侧输出轴分别设置有与相应的所述齿条啮合的齿轮；所述左侧标记装置和所述右侧标记装置分别与相应的所述移动座连接。
14.可选地，所述顶侧标记装置、所述左侧标记装置和所述右侧标记装置均分别包括竖直的悬臂和标记机构；所述竖直的悬臂的顶部与所述横杆连接，所述标记机构设置于所述竖直的悬臂的底部，并朝向于所述治疗床，且所述标记机构设置有图像采集单元，用于监测跟踪所述标记机构的标记位置。
15.本实用新型采用的技术方案能够达到以下有益效果：
16.本实用新型公开的用于放疗定位的可移动式体表标记设备，通过支架可以为标记装置的安装设置提供了承载基础；同时，可以将设置有标记装置的支架置于ct房之中，控制系统则设置于控制室之中，从而通过控制系统可以控制行走机构行走移动，并在激光感应器感应到ct模拟定位三维激光系统发射出的激光线之后，控制系统控制行走机构制动刹车，进而使得支架和标记装置可以由闲置位置精准地移动至所需的工作位置；在支架和标记装置移动至所需位置之后，控制系统控制标记装置工作完成对病人体表进而标记，从而避免了医务人员手动标记定位的人为误差；因此，本实用新型不仅可以提高ct放疗定位的精准度，而且还减轻了医务人员的工作量，并实现了支架和标记设备移动的精准定位控制。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
18.图1为本实用新型实施例中公开的用于放疗定位的可移动式体表标记设备的结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例中公开的行走机构的结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例中公开的第一升降机构的结构示意图；
21.图4为本实用新型实施例中公开的移动调节机构的结构示意图；
22.图5为本实用新型实施例中公开的防撞机构的结构示意图；
23.附图标记说明：
24.100-横杆、101-升降台、102-行走槽、103-移动座、104-双轴电机、105-齿轮、106-齿条、107-悬臂、110-竖杆、1101-型槽、1102-剪叉式升降机构、120-底座、1201-伸缩机构、1202-连接臂、1203-弹簧、1204-安装座、1205-舵机、121-行走轮、122-激光感应器、
25.200-治疗床、210-顶侧标记装置、220-左侧标记装置、221-防撞部、222-第一移动槽、223-第二移动槽、224-标记执行部、230-右侧标记装置。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.以下结合附图，详细说明本实用新型各个实施例公开的技术方案。
28.请参考图1至图5所示，本实用新型实施例公开了一种用于放疗定位的可移动式体表标记设备，所公开的可移动式体表标记设备包括控制系统、支架以及设置于支架的顶侧标记装置210、左侧标记装置220和右侧标记装置230，且顶侧标记装置210位于治疗床200的上方，左侧标记装置220和右侧标记装置230分别位于治疗床200的左侧和右侧；顶侧标记装置210、左侧标记装置220和右侧标记装置230分别设置有激光接收传感器，且激光接收传感器与控制系统的信号输入端连接，控制系统的控制输出端分别与顶侧标记装置210、左侧标记装置220和右侧标记装置230连接；激光接收传感器用于接收ct模拟定位三维激光系统发射出的相应激光，并将产生的感应信号发送至控制系统，控制系统根据接收的感应信号控制顶侧标记装置210、左侧标记装置220和右侧标记装置230的标记工作。
29.其中，通过支架为顶侧标记装置210、左侧标记装置220和右侧标记装置230的安装设置提供了承载基础；并且，顶侧标记装置210、左侧标记装置220和右侧标记装置230可以通过相应的悬臂107与支架连接，从而使得顶侧标记装置210、左侧标记装置220和右侧标记装置230处于所需的悬挂高度。
30.同时，顶侧标记装置210、左侧标记装置220和右侧标记装置230分别设置有激光接收传感器，且激光接收传感器分别通过控制系统的信号输入端连接，控制系统的控制输出
端分别与顶侧标记装置210、左侧标记装置220和右侧标记装置230连接，从而通过激光接收传感器可以接收ct模拟定位三维激光系统发射出的相应激光，并将产生的感应信号发送至控制系统，使得控制系统可以根据接收的感应信号控制顶侧标记装置210、左侧标记装置220和右侧标记装置230的标记工作，进而避免了医务人员手动标记定位的人为误差。
31.因此，本实用新型不仅可以提高ct放疗定位的精准度，而且还减轻了医务人员的工作量；通常，设置有顶侧标记装置210、左侧标记装置220和右侧标记装置230的支架置于ct房之中，控制系统置于控制室之中，从而还避免了因需要医务人员手动标记而频繁地进出ct房，有利于保障医务人员的辐射安全。
32.具体地，如图1所示，支架包括可水平置于治疗床200上方的横杆100以及可分别竖直置于治疗床200两侧的两个竖杆110，两个竖杆110的顶端分别连接于横杆100的两端，两个竖杆110的底端分别设置于相应的底座120上，且底座120设置有行走机构，从而通过行走机构实现了支架的行走移动，在使用前后，可以方便地将可移动式体表标记设备移动至闲置位置，而在使用时则可以将可移动式体表标记设备移动至治疗床200所在的工作位置，进而有利于设备的规范化管理，并避免影响病人和医务人员的正常活动。
33.容易理解的是，为了保证行走机构行走移动的精准定位，如图1所示，两个底座120上分别设置有激光感应器122，并位于外侧，且激光感应器122分别与相应底座120的行走机构的刹车系统连接；通常，ct模拟定位三维激光系统的顶侧激光器设置于ct房的屋顶，左侧激光器设置于ct房的左侧墙壁，右侧激光器设置于ct房的右侧墙壁，从而在行走机构移动至所需位置时，通过两个底座120上的激光感应器122可以分别感应ct模拟定位三维激光系统的左侧激光器和右侧激光器发射出的激光线，并根据感应到的激光线控制行走机构的刹车系统动作进行刹车锁死，进而实现了行走机构的自动行走定位，有利于自动化移动设计。
34.同时，控制系统可以设置行走记录单元，并将可移动式体表标记设备的闲置位置设置为初始位置，将可移动式体表标记设备的工作位置设置为终止位置，行走记录单元用于记录行走机构由初始位置到终止位置的行走路径，并使得控制系统可以根据行走记录单元记录的行走路径的逆过程控制行走机构由终止位置返回至初始位置，进而实现可移动式体表标记设备在闲置位置和工作位置之间的自动移动控制。
35.本实用新型实施例中公开的行走机构可以设计为滚轮机构，并为了保证底座120的平稳移动，滚轮机构的设置数量应至少为3个；作为滚轮机构的一种设计结构，滚轮机构可以包括轮毂电机、行走轮121、安装臂以及舵机1205；行走轮121设于轮毂电机的外侧，轮毂电机的轴承部与安装臂连接，安装臂与底座120转动连接，舵机1205设置于底座120，并通过传动带或齿轮组件等与安装臂传动连接；安装臂在舵机1205的作用力下转动，并通过安装臂的转动控制滚轮机构的转向；舵机可以选用伺服电机或步进电机等。
36.其中，通过轮毂电机实现行走轮121的转动行走和刹车控制，通过舵机1205实现行走轮121的转向控制；同时，控制系统可以分别与轮毂电机和舵机1205控制连接，从而方便于医务人员在控制室的远端控制；需要说明的是，轮毂电机是指将动力系统、传动系统、刹车系统集成到一起而设计出来的电机，其属于现有技术，本实施例不在对其结构原理进行详细赘述。
37.为了避免因行走轮121悬空而产生安全隐患及保持支架的平稳，如图2所示，底座120设置有安装槽和连接臂1202；连接臂1202的顶端位于安装槽之中，并与安装槽的槽口限
位配合，连接臂1202的底端位于安装槽之外，并设置有安装座1204，安装臂与安装座1204转动连接，舵机1205设置于安装座1204上；安装槽之中设置有伸缩机构1201，且伸缩机构1201与连接臂1202连接，用于控制连接臂1202沿安装槽的伸缩移动，从而保持各个行走轮121可以有效地与地面接触；并且，通过各个行走轮121的升降控制还可以用于横杆100的水平调节，并防止支架因倾斜而发生倾倒。伸缩机构1201可以选用电动伸缩杆或液压伸缩杆等。
38.优选地，安装槽之中还可以设置弹簧1203；弹簧1203套设于连接臂1202上，且弹簧1203的两端分别抵住连接臂1202的顶端端部和安装槽的槽口端部，从而通过弹簧1203可以起到减震作用，有利于提高行走机构行走移动的稳定性。
39.为了实现行走机构升降的自动化控制，可以在轮毂电机的轴承部设置轴承压力传感器，且轴承压力传感器经控制系统与伸缩机构1201连接，控制系统根据轴承压力传感器监测的压力控制伸缩机构1201的伸缩动作；当轴承压力传感器的监测压力小于控制系统设置设定的阈值范围时，伸缩机构1201动作控制连接臂1202沿安装槽伸出，从而使得行走轮121与地面接触，并在轴承压力传感器的监测压力达到控制系统设定的阈值范围时，伸缩机构1201停止动作，实现自动化控制。
40.本实用新型实施例公开的可移动式体表标记设备中，顶侧标记装置210、左侧标记装置220和右侧标记装置230均设置于横杆100上，并位于支架的内侧，且横杆100和两个竖杆110分别设置有透明部或开口，从而使得ct模拟定位三维激光系统发射出的激光可以通过相应的透明部或开口穿过横杆100和两个竖杆110照射于相应的激光接收传感器，避免光线的遮挡。
41.其中，两个竖杆110的顶端分别通过第一升降机构与横杆100的两端转动连接，并可通过相应的第一升降机构分别调节横杆100的两端高度，从而不仅可以实现横杆100的水平状态调整，而且还可以对顶侧标记装置210、左侧标记装置220和右侧标记装置230的高度一起进行调整，以适用于治疗床200的高度以及病人的身体厚度。
42.同时，顶侧标记装置210可以通过第二升降机构与横杆100连接，并可通过第二升降机构顶侧标记装置210的高度，从而实现对顶侧标记装置210的高度位置进行单独调整，更好地增加调整的灵活性和适应性；左侧标记装置220和右侧标记装置230可以分别通过移动调节机构与横杆100连接，并可通过相应的移动调节机构分别沿横杆100的长度方向调整左侧标记装置220与右侧标记装置230的位置，从而适应于身体宽度不同的病人。
43.作为第一升降机构的一种可实施方式，第一升降机构可以选用剪叉式升降机构1102；通常，剪叉式升降机构1102包括可转动折叠的剪叉臂、升降台101以及驱动电缸，其属于现有技术，本实施例不在对其结构进行具体赘述；具体如图3所示，竖杆110的顶端设置有型槽1101，升降台101的底端位于型槽1101之中，升降台101的顶端通过转轴等铰接件与横杆100转动连接；剪叉臂的顶端和底端分别通过辊轮结构设置于升降台101底面和型槽1101底面的滑槽之中，并于驱动电缸连接，从而通过驱动电缸的伸出移动驱动控制剪叉臂转动展开，以实现升降台101的顶升移动，通过驱动电缸的缩回移动驱动控制剪叉臂转动折叠，以实现升降台101的下降移动。
44.作为移动调节机构的一种可实施方式，如图4所示，横梁的底面设置有行走槽102，且行走槽102的槽口两侧侧壁向内弯折形成支撑部，支撑部沿横梁的长度方向设置有齿条106；移动调节机构包括移动座103以及双轴电机104，双轴电机104设置于移动座103的内
侧，并位于行走槽102之中，且双轴电机104的两侧输出轴分别设置有与相应的齿条106啮合的齿轮105；左侧标记装置220和右侧标记装置230分别与相应的移动座103连接；从而通过双轴电机104驱动两侧的齿轮105同步正向/方向转动，使得齿轮105沿齿条106前进/后退移动，进而带动移动座103的移动，实现了左侧标记装置220和右侧标记装置230沿横杆100的移动调整。
45.当然，第一升降机构还可以选用电动伸缩杆、液压升缩杆或气缸等升降机构，第二升降机构可以选用与第一升降机构相同的升降机构；移动调节机构还可以选用带有刹车系统的滚轮机构等；本实用新型实施例不限制第一升降机构、第二升降机构和移动调节机构的结构类型。
46.为了实现自动化控制，横杆100上可以设置倾角测量仪，且倾角测量仪与控制系统的数据输入端连接，控制系统的控制输出端与两个竖杆110的第一升降机构连接；倾角测量仪用于监测横杆100的水平状态数据，并将水平状态数据传送至控制系统，控制系统根据水平状态数据判断横杆100的水平状态，并分别控制两个竖杆110的第一升降机构的动作。
47.若倾角测量仪监测到横杆100处于非水平状态时，控制系统控制两个竖杆110的第一升降机构动作，以将横杆100调整至水平状态；若倾角测量仪监测到横杆100处于水平状态时，控制系统控制两个竖杆110的第一升降机构动作停止动作；因此，实现了横杆100水平状态的自动化调节控制；优选地，倾角测量仪为具有显示功能的数显倾角仪，如hdi200数显倾角仪或hdi700触摸式数显倾角仪等。
48.同时，移动调节机构和第二升降机构也可以与控制系统控制连接，通过控制系统可以控制移动调节机构和第二升降机构的动作；本实施中的控制系统可以为预置有控制程序的控制器或电脑系统等。
49.本实用新型实施例公开的可移动式体表标记设备中，顶侧标记装置210、左侧标记装置220和右侧标记装置230均分别包括竖直的悬臂107和标记机构；悬臂107的顶部与横杆100连接，标记机构设置于竖直的悬臂107的底部，并朝向于治疗床200，且标记机构设置有图像采集单元，用于监测跟踪标记机构的标记位置。
50.其中，标记机构包括基座、标记执行部224和防护部221；防护部221和标记执行部224均设置于基座上，且防护部221位于标记执行部224的四周，并凸出于标记执行部224，从而通过防护部221可以对标记执行部224和病人起到保护作用；优选地，防护部221通过弹簧或弹片等弹性元件设置于基座上，且基座与弹性元件对应的位置设置有压力传感器，压力传感器与控制系统连接；当防护部221接触病人时受到挤压，从而使得压力传感器产生感应信号，并将感应信号发送至控制系统，控制系统根据接收的该感应信号控制移动调节机构停止移动，进而使得标记执行部224处于所需的工作位置。
51.为了更好地控制标记执行部224与病人标记位置的距离，标记执行部224通过电缸或齿轮齿条式伸缩机构等与基座连接，从而通过伸缩机构的伸缩移动驱动标记执行部224朝向病人标记位置进退移动，进而更好地满足标记距离的要求，并弥补上述齿轮齿条式移动调节机构不能连续移动调节位置的不足；图像采集单元优选为微信摄像头，并设置于标记执行部224；标记执行部224还可以设置红外线等距离传感器，用于监测标记执行部224与病人标记位置之间的距离，并将监测的距离信息传送至控制系统。
52.具体请参见图5所示，防护部221设有横向的第一移动槽222和纵向的第二移动槽
223，并形成呈正交的“十”字形移动槽，标记部设置于十”字形移动槽之中，从而通过防护部221形成保护作用；基座设置有移动模组，标记执行部224通过伸缩机构设置于移动模组上，移动模组与控制系统控制连接，从而通过控制系统预置的控制程序可以通过移动模组控制标记执行端沿十”字形移动槽移动，进而使得标记执行部224的标记更加灵活，不仅可以形成交叉的“十”字形标记，而且还可以根据需要在病人需要标记位置的左、右、上、下方向上各标记至少一个点位，即可以确定交叉点的位置，又可以避开病人不能标记的特殊位置。
53.容易理解的是，本实用新型实施例中的标记执行部224可以为用于激光纹身的激光枪，也可以为具有喷涂功能的喷枪，还可以为具有打印标记及将打印标记粘贴在病人标记位置的机构，本实施例不限制标记执行部224的类型结构；防护部221可以为海绵垫，也可以为网状结构的弹性垫等；移动模组可以包括横向移动模组和纵向移动模组，纵向移动模组设置于横向移动模组上，标记执行部224通过伸缩机构设置于纵向移动模组上，从而通过横向移动规模组和纵向移动模组实现了标记执行部224沿第一移动槽222和第二移动槽223的移动；其中，横向移动模组和纵向移动模组可以选用直线电机模组、丝杆直线模组或同步带直线模组等。
54.本实用新型上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
55.以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。