移动式放射治疗床的制作方法

1.本公开涉及临床医学技术装备技术领域，尤其涉及一种移动式放射治疗床。


背景技术：

2.放射治疗作为当前肿瘤治疗的主要手段之一，通过准确定位，可以精准地杀灭肿瘤细胞。当前的放射治疗床都固定在治疗室内，患者需要从常规病房转移到治疗室内，且需要从病床转移到治疗床上，耗费时间，在转移过程还需要还一到两名放射技师的陪同。在放射治疗过程中，患者在治疗室内的治疗床上需要始终保持一种特定的姿势，以便给射线提供稳定有效的入射角度。为了保证按照既定治疗计划进行照射治疗，在整个实际放射治疗流程中，患者摆位需要放射技师全程辅助病人摆位并操作治疗床调整合适旋转角度及位置，放射技师还可能需要多次重复摆位才能最终完成摆位验证，摆位验证结束后才开始正式放射治疗，摆位完成后进行图像引导的过程也需要花费不少时间。因此，治疗过程耗时长，增加了患者在治疗床上的等待时间，容易加大患者生理和心理的压力，很大程度上降低了患者的治疗体验，对于身体状况差的患者甚至有可能直接影响放疗手术的进行。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，本发明提供了一种移动式放射治疗床，以解决上述问题。
4.本公开的一个方面提供了一种移动式放射治疗床，包括：支撑床板，用于支撑患者；移动底座，设于所述支撑床板下方，用于移动所述支撑床板；机械臂，连接所述支撑床板和所述移动底座，包括多个连接部件，用于通过组合调节所述多个连接部件的角度，对所述支撑床板实施空间内的多轴位置和角度调节；控制器，设于所述移动底座内，用于基于预设的位置参数，控制所述移动底座将所述移动式放射治疗床移动到预设位置，以及，基于预设的姿态参数，驱动所述机械臂将所述支撑床板调节至预设的位置和角度。
5.可选地，所述多个连接部件包括：第一连接部件，垂直连接所述支撑床板，用于在所述支撑床板所在平面旋转，调整所述支撑床板的第一角度；第二连接部件，连接所述第一连接部件和第三连接部件，其转轴平行于所述支撑床板，且平行于所述支撑床板的短的中心线，用于绕所述第二连接部件的周向调整所述支撑床板的第二角度；第三连接部件，一端通过所述第二连接部件与所述第一连接部件连接，其中心轴垂直于所述第二连接部件的转轴，另一端与第四连接部件连接，用于绕所述第三连接部件的中心轴转动，调整所述支撑床板的第三角度；第四连接部件，连接所述第三连接部件和所述第五连接部件，其转轴平行于所述第二连接部件的转轴，用于绕所述第四连接部件的周向调整所述支撑床板的第四角度和位置；第五连接部件，一端通过所述第四连接部件连接所述第三连接部件，另一端通过第六连接部件连接第七连接部件；第六连接部件，其转轴平行于所述第四连接部件，用于使所述第五连接部件绕所述第六连接部件的转轴转动，以调节所述支撑床的第五角度和位置；第七连接部件，设于所述移动底座上，其转轴垂直于所述移动底座，用于支撑和固定所述第六连接部件，绕所述第七连接部件的转轴调整所述支撑床板的第六角度。
6.可选地，所述第三连接部件包括：固定部件和旋转部件，沿所述第三连接部件的中心轴相互连接；所述固定部件与所述第四部件连接，所述旋转部件与所述第二部件连接，其中，所述旋转部件可绕所述中心轴旋转，用于绕所述第三连接部件的中心轴调整所述支撑床板的第三角度。
7.可选地，所述移动底座包括：底座平台，其中间区域内部中空，用于放置所述控制器；多个移动轮，对称设于所述底座平台的底部两侧。
8.可选地，所述移动底座还包括：底座升降结构，连接所述底座平台和所述移动轮的轴承，用于基于所述控制器的控制指示，调节所述底座平台的高度；所述移动底座的底部设有多个轮胎容纳腔，与所述移动轮一一对应，用于容纳所述底座升降结构和所述移动轮，当所述底座升降结构将所述底座平台的高度调低至接触地面时，所述移动轮被容纳于所述轮胎容纳腔内。
9.可选地，所述支撑床板下方设有多个高度传感器，分布于所述支撑床板的四角，用于辅助所述控制器调整所述支撑床板的高度和角度。
10.可选地，所述控制器包括：等中心点验证模块，用于计算所述移动底座的中心与预设的位置参数对应的等中心的误差，验证所述移动底座是否到达预设位置。
11.可选地，所述控制器包括：校准模块，用于计算所述机械臂的实时姿态数据和预设的姿态参数之间的误差，基于所述误差生成调整数据校准所述机械臂的姿态。
12.可选地，所述控制器包括：数据存储模块，用于存储预设的位置参数和姿态参数，以及，存储所述控制器实时控制所述机械臂和所述移动底座产生的数据。
13.可选地，还包括：急停模块，设于所述支撑床板的侧面，用于异常情况下根据指令向所述控制器发送急停信号，停止所述移动式放射治疗床的运动。
14.在本公开实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
15.本公开实施例提供的移动式放射治疗床，只需要辅助患者保持既定的姿势固定在治疗床上，治疗床即可自动离开治疗准备室去治疗室，并通过控制器驱动机械臂上的各连接部件将治疗床上的患者调整至目标姿势，只要机械控制精度重复性保证，上述目标姿势就是最初靶区勾画、治疗计划制定时确定的姿势，摆位验证必然一次性通过，将极大缩短摆位准备时间。
附图说明
16.为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：
17.图1示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床的示意图；
18.图2示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床的结构组成示意图；
19.图3a示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床的第一连接部件的工作示意图；
20.图3b示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床的第二连接部件的工作示意图；
21.图3c示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床的第三连接部件的工作示意图；
22.图3d示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床的第四连接部件的工作示意图；
23.图3e示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床的第六连接部件的工作示意图；
24.图3f示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床的第七连接部件的工作示意图；
25.图4示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床自动引导移动位置的示意图；
26.图5a示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床在摆位室和治疗室的等中心点的示意图；
27.图5b示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床在摆位室和治疗室的位置验证示意图；
28.附图标记说明：
29.1-支撑床板；2-机械臂；3-移动底座；4-控制器；5-第一连接部件；6-第二连接部件；7-第三连接部件；8-第四连接部件；9-第五连接部件；10-第六连接部件；11-第七连接部件；12-高度传感器；31-底座平台；32-移动轮；33-底座升降结构。
具体实施方式
30.以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
31.在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
32.在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
33.附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。
34.因此，本公开的技术可以硬件和/或软件(包括固件、微代码等)的形式来实现。另外，本公开的技术可以采取存储有指令的计算机可读介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可供指令执行系统使用或者结合指令执行系统使用。在本公开的上下文中，计算机可读介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，计算机可读介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。计算机可读介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(hdd)；光存储装置，如光盘
(cd-rom)；存储器，如随机存取存储器(ram)或闪存；和/或有线/无线通信链路。
35.图1示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床的示意图。
36.如图1所示，本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床，包括：支撑床板1、移动底座3、机械臂2和控制器4。
37.具体的，支撑床板1用于支撑患者；移动底座3设于所述支撑床板1下方，用于移动机械臂2及支撑床板1，当有患者固定在床板上时，移动也包括患者；机械臂2连接所述支撑床板1和所述移动底座3，包括多个连接部件，用于通过组合调节所述多个连接部件的角度，对所述支撑床板1实施空间内的多轴位置和角度调节；控制器4设于所述移动底座3内，用于基于预设的位置参数，控制所述移动底座3将所述移动式放射治疗床移动到预设位置，以及，基于预设的姿态参数，驱动所述机械臂2将所述支撑床板1调节至预设的位置和角度。
38.在本实施例中，在最初靶区勾画、治疗计划制定时确定的治疗床的参数，并提前保存在肿瘤信息系统中对应的患者信息库中；在实施治疗前，技师在准备区完成患者的摆位及固定，完成患者体表标记线与激光线的对齐工作，确保患者固定误差在一定范围内；通过控制器4控制移动底座3，将治疗床自动运动到治疗室，并进行自动校准使得患者标记线与治疗室内激光线对齐；根据预设的姿态参数，通过控制器4驱动机械臂2上的各连接部件将治疗床上的患者调整至目标姿势。只要机械控制精度重复性保证，上述目标姿势就是最初靶区勾画、治疗计划制定时确定的姿势，此时即可执行治疗室内拍片及图像引导过程。此过程减少了患者在治疗室内的摆位、固定及对齐激光线等过程，将极大缩短治疗前的准备时间。
39.本公开实施例提供的移动式放射治疗床主要用于实现患者从准备区到治疗室自动转移以及放射治疗整个过程的自动摆位。相比于传统的固定在治疗室内的放射治疗床，本公开实施例提供的移动式放射治疗床可以实现不同区域的患者转移，同时在治疗室内也可以灵活精确辅助定位，更快更好地实现放射治疗。
40.图2示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床的结构组成示意图。
41.如图2所示，在本公开实施例中，移动底座3包括底座平台和多个移动轮32。底座平台其中间区域内部中空，用于设置所述控制器4。多个移动轮32对称设于所述底座平台的底部两侧。每个移动轮32的轴承通过底座升降结构33连接底座平台。底座升降结构33可以基于所述控制器4的控制指示，调节所述底座平台的高度。所述移动底座3的底部设有多个轮胎容纳腔，与所述移动轮32一一对应，用于容纳所述底座升降结构33和所述移动轮32。通过控制器4可驱动移动轮32将治疗床移动到治疗室的预设位置上，并且当治疗床到达预设位置后，控制器4驱动底座升降接口将底座平台的高度调低，当所述底座升降结构33将所述底座平台的高度调低至接触地面时，所述移动轮32被容纳于所述轮胎容纳腔内，使移动底座3平放在地面上，以确保治疗过程中治疗床的稳定性。
42.如图2所示，在本公开实施例中，所述支撑床板1下方设有多个高度传感器12，分布于所述支撑床板1的四角。在治疗床稳定后，控制器4根据患者在最初靶区勾画、治疗计划制定时确定的治疗床的姿态参数，控制机械臂2各个连接部位的驱动器使得支撑床板1实现既定的姿态，并基于高度传感器12实时感知所述支撑床板1的高度和角度，以辅助控制器4进一步调整、验证及修正支撑床板1的姿态。
43.在本公开实施例中，机械臂2可实现多轴转动，能轻松实现治疗床的姿态调整。优先采用基于七个连接部件实现六轴联动方案，可以实现治疗床在三维坐标系内三个方向的移动和旋转，完成治疗床的姿态调整。
44.如图2所示，在本公开实施例中，机械手臂的多个连接部件具体包括第一连接部件5、第二连接部件6、第三连接部件7、第四连接部件8、第五连接部件9、第六连接部件10和第七连接部件11，通过组合运动，调节支撑床板1在多个平面内的角度和高度。
45.图3a示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床的第一连接部件5的工作示意图。
46.如图3a所示，第一连接部件5垂直连接所述支撑床板1，第一连接部件5用于在所述支撑床板1所在平面旋转，调整所述支撑床板1的第一角度。具体的，以图3a中所示的坐标系为参考，第一连接部件5用于实现支撑床板1在x-y平面的旋转，调整所述支撑床板1在x-y平面内的角度。
47.图3b示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床的第二连接部件6的工作示意图。
48.如图3b所示，第二连接部件6连接所述第一连接部件5和第三连接部件7，其转轴平行于所述支撑床板1，且平行于所述支撑床板1的短的中心线，用于绕所述第二连接部件6的周向调整所述支撑床板1的第二角度。以图3b中所示的坐标系为参考，第二连接部件6用于实现支撑床板1在x-z平面的旋转，调整所述支撑床板1在x-z平面内的角度。
49.图3c示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床的第三连接部件7的工作示意图。
50.如图3c所示，第三连接部件7一端通过所述第二连接部件6与所述第一连接部件5连接，其中心轴垂直于所述第二连接部件6的转轴，另一端与第四连接部件8连接，用于绕所述第三连接部件7的中心轴转动，调整所述支撑床板1的第三角度。以图3c中所示的坐标系为参考，第三连接部件7用于实现支撑床板1在y-z平面的旋转，调整所述支撑床板1在y-z平面内的角度。
51.第三连接部件7包括：固定部件和旋转部件，沿所述第三连接部件7的中心轴相互连接；所述固定部件与所述第四部件连接，所述旋转部件与所述第二部件连接，其中，所述旋转部件可绕所述中心轴旋转，用于绕所述第三连接部件7的中心轴调整所述支撑床板1的第三角度。
52.图3d示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床的第四连接部件8的工作示意图。
53.如图3d所示，第四连接部件8连接所述第三连接部件7和所述第五连接部件9，其转轴平行于所述第二连接部件6的转轴，用于绕所述第四连接部件8的周向调整所述支撑床板1的第四角度和位置。以图3d中所示的坐标系为参考，第四连接部件8可以实现支撑床板1在x-z平面的旋转。当第三连接部件7以第四连接部件8的转轴旋转时，还可以调整支撑床板1的高度。
54.图3e示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床的第六连接部件10的工作示意图。
55.如图3e所示，第五连接部件9的一端通过所述第四连接部件8连接所述第三连接部
件7，另一端通过第六连接部件10连接第七连接部件11。第六连接部件10的转轴平行于所述第四连接部件8，用于使所述第五连接部件9绕所述第六连接部件10的转轴转动，以调节所述支撑床板1的第五角度和位置。以图3e中所示的坐标系为参考，第五连接部件9可绕第六连接部件10的转轴运动，从而调节支撑床板1在x-z平面内的角度和位置。
56.图3f示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床的第七连接部件11的工作示意图。
57.如图3f所示，第七连接部件11设于所述移动底座3上，其转轴垂直于所述移动底座3，用于支撑和固定所述第六连接部件10，绕所述第七连接部件11的转轴调整所述支撑床板1的第六角度。以图3f中所示的坐标系为参考，第七连接部件11实现支撑床板1在x-z平面的角度和位置的调节。
58.在本公开实施例中，移动式放射治疗床可根据预设路径自动进入到准备接受放射治疗手术的患者摆位室(或者病房)，患者在医护人员的协助下登上治疗床，并在支撑床板1上保持和最初靶区勾画、制定治疗计划时相同的姿势，通过患者摆位室内的激光灯进行使患者体表标记与激光线重合，随后医护人员将患者固定在治疗床上。在患者病房一切准备就绪后，该治疗床会根据提前设定好的运动路径从当前患者治疗室以安全平稳的速度自行转移到目标放射治疗室内并平稳停在设定的地点。
59.图4示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床自动引导移动位置的示意图。
60.如图4所示，a-f六张图表示了本公开实施例的移动式放射治疗床从患者病房移动到治疗室的全过程示意。其中，a图示意治疗床正在患者治疗室承载准备去治疗的患者，b图、图c示意该治疗床沿着设定的路径、载着被固定的患者从患者病房出来经过走廊的过程，d图示意该治疗床载着被固定的患者通过治疗室的迷宫通道，e图示意该治疗床载着被固定的患者进入目标治疗室停在设定的位置，f图示意治疗床在治疗室内接收到既定的姿态参数后调整机械臂2辅助摆位。
61.可选地，该治疗床还可以设置安全保障措施，在治疗床的侧面设置患者可触及处设置了患者可以控制的急停按钮，或声控急停功能，以及移动治疗床的自动报警系统。当患者转运过程中出现异常，可以通过急停按钮或声控急停功能停止治疗床运动。
62.为了保证治疗床到达了治疗室内的指定位置，在本实施例中，控制器4包括等中心点验证模块，用于计算所述移动底座3的中心与预设的位置参数对应的等中心的误差，验证所述移动底座3是否到达预设位置。
63.图5a示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床在摆位室和治疗室的等中心点的示意图；图5b示意性示出了本公开实施例提供的一种移动式放射治疗床在摆位室和治疗室的位置验证示意图。
64.如图5a、5b所示，当治疗床底座的复位过程是通过患者摆位室和治疗室的坐标平移实现的，即患者摆位室治疗床底座的中心与等中心的位置偏差与治疗室内治疗床移动后治疗床底座中心到等中心的位置偏差一致，这样就保证了治疗室内治疗床底座运动到了需要的位置。
65.在本实施例中，所述控制器4还可以包括校准模块，用于计算所述机械臂2的实时姿态数据和预设的姿态参数之间的误差，基于所述误差生成调整数据校准所述机械臂2的
姿态。具体的，治疗床运动到位后，可进行dr拍片对比，确认摆位偏差后远程控制治疗床进行位置微调，即通过图像引导系统实现患者摆位误差的校准，校准完成后即可进行患者出束治疗的工作。
66.在本实施例中，所述控制器4还可以包括数据存储模块，用于存储预设的位置参数和姿态参数，以及，存储所述控制器4实时控制所述机械臂2和所述移动底座3产生的数据。
67.综上，根据本公开实施例提供的移动式放射治疗床，可以自动引导治疗床从准备区移动到治疗室；可以治疗床可以实现治疗室内治疗床的自动摆位，缩短治疗准备时间；患者摆位室与治疗室的患者平移过程通过治疗床运动来实现，确保了患者摆位的精确性。
68.本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。
69.尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。