本发明属于A61类中医疗器械里的一个部件,它具体涉及后装治疗机中新型的送源机构和送源储源的方法。 后装治疗机是本世纪中发展起来的采用放射源直接幅射治疗恶性肿瘤的一种医疗器械,它是先将输送放射源的通道置于人体内的癌变病灶处,再将放射源送到指定部位进行治疗。在已有技术中有用压缩空气为放射源传输媒介,通过选择阀选择不同剂量的放射源从储存器中送入人体内的治疗通道中(如日本岛津公司产品),也有用步进电机为动力源用钢丝绳来输送放射源的(如德国的博克勒、荷兰荷通公司的后装机产品)。另外,也有用微小剂量的源或其它的类似物质作为模拟源,以同样方法先送到治疗的指定部位,以观察和测定放射源通道的通顺情况,尔后再送入放射源。为保证治疗操作的安全和准确,每一次输送放射源之前都要先送模拟源,这在大幅射剂量短时间的操作中是容易实现地。
在已有技术中的荷兰荷通公司CN87104821的后装机上传送放射源和模拟源是采用两套驱动机构,包括两个步进电机、两个驱动轮、两套导向轮与张紧皮带,它不仅增加了传送机构的构件数量,而且使其控制电路和控制程序更加复杂,另外,在美国专利US4631415《放射治疗装置》的技术方案中采用了一套驱动机构,可驱动许多个(如48个)放射源,平时多个放射源储放在第一屏蔽容器中,工作时驱动轮将多个送源的绳缆同时送出,有用的放射源经导管送出,多余不用的源则经引导软管送入第二屏蔽容器中,该机采用的是低剂量放射源,但多个不参与治疗的放射源要途经屏蔽较差的引导软管进入第二屏蔽机构中,这种放射线幅射的泄漏对环境和病人都是不利的。
本发明的目的在于采用一套驱动机构,有选择地送出不同的源种,如首先送出模拟源测定预置的导源通道的情况,而放射源被储存在屏蔽装置中的储源器内,检定确认正常后收回模拟源,在下一程序中再送出放射源,这样既简化了机械又保证了操作的准确和安全。
按如上构思,本方案所提供的后装治疗机的新型送源机构使用了驱动用的步进电机动力源,带有大包角张紧皮带和排缆机构的驱动轮、头部固装不同源种尾部固定在驱动轮上的两个送源绳缆、安全屏蔽储源器、及对送出的放射源或模拟源的检测定位机构,它具体的特征为:它是由一套传输放射源和模拟源的驱动机构、及设置在安全屏蔽储源器内的可控输送源种的转换器和一个中间存储器所组成的。它的转换器是一个内部带有转位器件外部带有两个源输入管道和两个源输出管道的元件;它的中间存储器是一个带有能收藏不被送出的源及绳缆的储存空间的元件。
本发明方案采取的是用一套驱动机构实现放射源和模拟源交替传输的方法,该方法是在驱动轮后的安全屏蔽储源器中设置的一个可控输送源种的转换器和一中间存储器来实现的。经驱动轮驱动的两种源同时进入转换器,而转换器的两输出管道之一送到中间存储器,另一管道经相应的其它机构送至人体,在每一程序中经转换器内部的转换实现两个源交替传输的操作,不被送出的源保留在安全屏蔽储源器的中间存储器之中。
该送源机构中的可控输送源种的转换器是由阀头、转位体、阀端、转位用牵引电磁铁、及内部的联接软管组成的,它的转位体位于阀头和阀端之间,转位体可作平行移动或转动的转位,转换器的两个源的输入管道与驱动轮边的排缆机构联接,它的两个源的输出管道中的一个接到中间存储器上。另一个输出管道经相应的其它机构将输出的源送至人体。在本发明中的转换器提供了如下的三种方案:①该转换的器阀头、阀端和转位体都是长方体,转位体紧靠阀端的前端面,转位体与阀头之间有一定的距离,阀头上接源输入管道的两通孔为水平排列,转位体上亦有两个与其等高等距的水平排列通孔,在转位体和阀头之间的距离内,两者之间的双孔各用软管联接,阀端的前端面有水平排列的与转位体的孔等高的三个孔,其中间孔到两边孔的距离都和转位体上两通孔的距离相等,转位体可作水平方向上转位的平动,转位平动的距离为转位体上两孔的距离,转位前后转位体上的两孔与阀端的中间孔及一相应的边孔严格对正。阀端后端面有联接源输出管道的两垂直排列的孔,前端面上的中间孔与后端面上的下孔用直孔联通,前端面上的两边孔与后端面的上孔用直孔联通。②该转换器的阀头、阀端和转位体都是长方体,转位体位于阀头、阀端之间,三者互相接触配合,转位体可作水平方向的转位平动。阀头上接源输入管道的两孔为垂直排列的通孔,转位体前端面有两排垂直排列的共四个孔,转位体后端面有一排水平排列的四个孔,阀端上有水平排列的两个通孔,转位体前端面的左边两垂直排列的D、E孔与后端面左边两水平排列的H、K孔用直孔联通,前端面右边两垂直排列的F、G孔与后端面右边两水平排列的M、L孔用直孔联通,转位体转位前D、E孔与阀头上的两孔严格对正,与此同时,H、K孔与阀端的两通孔严格对正,转位后F、G孔与阀头上的两孔及L、M孔与阀端的两孔严格对正,转位体平动转位的距离为D、F孔之间的距离。③该转换器中的转位体是由两段圆柱体中间用可扭转的簧片联接所构成,转位体的前段圆柱体有两个与阀头上接源输入的两孔严格对正的通孔,后段圆柱体上有与阀端上两孔严格对正的两通孔,转位体前后两圆柱体上的两孔分别用两根软管联通,其转位体的一端固定,另一端在牵引电磁铁作用下可作180°转位转动,转位前后转动部分的两孔应与相对应的两孔严格对正。
本方案中的中间存储器是一个扁平的圆柱形盒体,它由带有中心轴的盒体、盒盖和转动轮所组成。其中它的盒体和盒盖构成一密闭的容器,它的转动体通过轴承架持在中心轴上,它的转动体是一个短圆柱形的轮,在一端面上开口,内部有可容纳源及送源绳缆的空间,在盒盖上有可将被储存的源输入到转动轮中并与转换器源输出管道相联接的倾斜通孔,该孔的中心线与盒体半径垂直、并与盒盖成较小的锐角。该设置在安全屏蔽储源器中的中间存储器亦可设置在安全屏蔽储源器之外的其它储源屏蔽设施之中。
采用本方案能体现如下的优越性:①在同样使模拟源和放射治疗源正常工作的前提下使用了一套驱动装置,简化了机械及硬件的结构、简化操作控制的程序;②在输出一种源的同时另一源仍保留在安全屏蔽储源器之中,保证了操作安全,也避免对周围环境的放射性幅射污染;③所增设的部件结构简单,降低了整机的成本,适于推广使用。
图1是本方案新型送源机构的总体示意图;图1A是俯视图;
图2、图3、图4是转换器的三种实施方案结构示意图;
图5是中间储存器的结构示意图。
下面结合附图说明本装置的结构及工作过程,驱动轮(1)直接安装在步进电机(11)上,在驱动轮的周围用张紧皮带(12)包紧,在送源绳缆(2)和(3)的头上固装着放射源和模拟源,本方案中采用微型的放射源外型为∮1.1×6,放射源材料可采用铱192,模拟源可采用小剂量的放射源,其外形尺寸与放射源相同,自驱动轮边的排缆机构接出两个送源管道(4)、(5),转换器(7)和中间存储器(10)都设在安全屏蔽储源器(6)之中,两个源的输入管道接在转换器(7)的前端,源输出管道(9)接到中间存储器(10)上,另一源输出管道(18)经相应的其它机构送至人体。在转换器的第一方案中阀头1(13)外接源输入管道(4)、(5),经两个软管(14)、(15)与转位体1(16)相联,转位体在牵引电磁铁(17)的作用下可作转位的平动,阀端1(18)的前端面有A、B、C三个孔,后端面有两个孔与源输出管道(8)、(9)联接。在转换器的第二方案中阀头2(19)有两垂直排列的通孔,接管道(4)、(5),转位体2(20)前端面有D、E、F、G四孔,后端面有H、K、L、M四孔,阀端2(21)上有两个通孔接管道(8)、(9),转位体2(20)在牵引电磁铁(17)的作用下可作转位的平动。在转换器的第三方案中阀头3(27)上的两孔接管(4)、(5),转换体3包括前圆柱体(22)、可扭簧片(23)、联接软管(24)、(25)和后圆柱体(26),转位体3的前圆柱体(22)可在牵引电磁铁(27)作用下作180°的转位转动,阀端3(28)接输出管道(8)、(9)。中间存储器的盒盖(29)和盒体(30)严密配合,中心轴(31)通过轴承架持转动轮(32),盒盖上有斜孔与源的输出管(9)联接。安全屏蔽储源器是由金属壳体和内部灌满的铅组成,以防止射线穿透,该后装机的所有动作都是在计算机的数字程序控制下进行的,工作起始由数字程序保证先送出模拟源测试通道,此时放射源经管道(9)进入中间存储器,由于源和绳缆是从盒盖的切线方向送入,与转动轮接触后则推动其转动,将源和绳缆卷绕和储存在转动轮的内部空间中,模拟源测试到位后驱动轮反转收回两个源,在下一程序输送时数字程序控制使转换器转位,放射源送出而模拟源进入中间存储器。
本方案的样机经试运行证明性能稳定,防护可靠,并无出现任何异常现象。