[发明专利]多叶光栅的校零复位控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗电子技术领域，特别涉及一种多叶光栅的校零复位控制系统及控制方法。

背景技术

多叶光栅是医用电子直线加速器的关键核心部件，是实现各种现代治疗方式如三维适形放疗、容积调强放疗以及图像引导放疗的基础。其中，3DCRT(3-Dimensional Conformal Radiotherapy，三维适形放疗)能够根据肿瘤的形状确定照射野的形状；IMRT(Intensity Modulated Radiotherapy，调强放射治疗)能够根据肿瘤的形状和肿瘤所需要的剂量分布投射剂量，保证向病灶区域投射足够剂量的同时最低限度减少正常组织、器官的投射剂量的目的，在此过程中，多叶光栅制造精度和控制精度对治疗效果有重要的影响。

最初实现对多叶光栅的控制是通过人工摆放叶片的位置形成照射野；后来出现了电动多叶光栅，电动多叶光栅多采用旋转电机驱动齿轮齿条的形式。由于多叶光栅叶片数量的限制，易给适形放疗和调强放疗的精度带来不利影响，导致多叶光栅自动化程度低、使用效果差及维修保养困难等。

医用电子直线加速器在治疗前，需要对所有执行元件进行校零复位的初始化操作。对医用电子直线加速器中多叶光栅的校零复位操作多在机器质量保证过程中进行检测，通过对多叶光栅所形成的射野进行拍片来校准零点的准确性。然而，医用电子直线加速器的质量保证是定期进行的，并非在每次患者治疗前都进行，因此机械设备的长期运行会带来累积误差，机械零点可能并不处于理想位置，对治疗效果有不利影响，有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种不但校零复位精度高、结构简单，而且自动化程度高的多叶光栅的校零复位控制系统。

本发明的另一个目的在于提出一种多叶光栅的校零复位控制方法。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种多叶光栅的校零复位控制系统，包括：固定的叶片框；直线电机，其中，所述直线电机具有至少一个霍尔传感器，所述至少一个霍尔传感器用于检测所述叶片的位置；设置在所述叶片框中的叶片；连杆，所述连杆的一端与所述直线电机相连，所述连杆的另一端与所述叶片相连；撞块，所述撞块设置在所述叶片上；驱动器，所述驱动器与所述直线电机相连，用于驱动所述直线电机通过所述连杆驱动所述叶片运动；和控制器，所述控制器与所述驱动器相连，用于控制所述驱动器与检测所述驱动器的采样电流，并根据所述采样电流判断所述撞块是否与所述叶片框发生碰撞，以及在发生碰撞时，根据所述叶片的当前位置进行复位。

根据本发明实施例提出的多叶光栅的校零复位控制系统，通过连杆驱动叶片运动，并根据驱动器的采样电流判断撞块是否与叶片框发生碰撞，并且在发生碰撞时，根据叶片的当前位置进行复位，实现多叶光栅的校零复位，机械结构简单，校零复位精度高，自动化程度高，成本低，更好地保证多叶光栅的可靠性，提高用户的使用体验。

另外，根据本发明上述实施例的多叶光栅的校零复位控制系统还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，如果所述采样电流超过预设阈值并持续预设时间，则判断所述撞块与所述叶片框发生碰撞，并根据所述叶片的当前位置进行复位。

进一步地，在本发明的一个实施例中，上述系统还包括：固定的电机框和用于固定的底座。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述叶片框中设置有多条滑动导轨，所述叶片设置在所述多条滑动导轨中。

本发明另一方面实施例提出了一种多叶光栅的校零复位控制方法，包括以下步骤：控制所述直线电机通过连杆驱动叶片框上的叶片运动；检测所述驱动器的采样电流；根据所述采样电流判断所述叶片上的撞块是否与所述叶片框发生碰撞；以及在发生碰撞时，检测所述叶片的位置，并根据所述叶片的当前位置进行复位。

根据本发明实施例提出的多叶光栅的校零复位控制方法，通过连杆驱动叶片运动，并根据驱动器的采样电流判断撞块是否与叶片框发生碰撞，并且在发生碰撞时，根据叶片的当前位置进行复位，实现多叶光栅的校零复位，操作简单便捷，校零复位精度高，自动化程度高，更好地保证多叶光栅的可靠性，提高用户的使用体验。

另外，根据本发明上述实施例的多叶光栅的校零复位控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，在所述控制所述直线电机通过连杆驱动叶片框上的叶片运动之前，还包括：接收叶片校零复位信号。