Гамма-терапевтический аппарат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОВГЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Севетскии

Соцнаиистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 070275(21)2105714/13

А 61 В 6/00 с присоединением заявки No—

Государственный комитет сссР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 0 5 0 879 Бюллетень Йо2 9

Дата опубликования описания 050879 (53) УДК615. 475 (088. 8) Г.Г.Кадыков, Л.M.Êîãàí, Ю.M.Mapoaa, A.È.Mîñêàëåâ, Н„Н.Попков и В.С.Яровой (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ГАММА-ТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ АППАРАТ

Изобретение относится к медицине, в частности к медицинской радиологии, и может быть использовано,при леченйи злокачественных новообразований методом лучевой терапии.

Известен ротационный гамма-терапевтический аппарат Агат-P содержащий радиационную головку с приводом, источником гамма-излучения и механизмом управления затвором, маятник со шкальным устройством,. штатив, лечебный стол, пульт управления вертикального и поперечного перемещения, ручной пульт управления, манипулятор (1). 15

На известном аппарате лечение производится кроме обычного статического метода еще ротационным или многоёольным статическим. При ротационном методе радиационная головка перемеща- 2О ется вокруг пациента, неподвижно лежа- щего на опорной панели лечебного стола с открытым источником излучения, а при многопольном статическом перемещается с закрытым затвором, при этом затвор открывается только в заданных угловых положениях радиационной головки по оси ротации.

Обычно расстояние между радиационной головкой и опорной панелью ле- ЗО чебного стола ограничено конструктивными параметрами (габаритами и весом) гамма-терапевтического ïàðàта. Поэтому очень важно еще в процессе укладки пациента знать величины перемещения опорной панели в вертикальном и поперечном направлениях, так как эти величины не должны выходить за пределы, ограниченные радиусом безопасности.

Если в процессе укладки пациента на лечебном столе перемещения опорной панели будут выходить за пределы радиуса безопасности (при эксцентричном расположении опухоли у пациента), то в процессе облучения при движении радиационной головки она может коснуться опорной панели или даже пациента, что может соответственно привести к аварийной ситуации, т.е. к поломке аппарата или к травме пациента.

В практике, клинического. использования такого известного аппарата после произведенной укладки пациента обслуживающему персоналу неизвестно, может ли произойти столкновение радиационной головки с опорной панелью или нет. Поэтому приходится проводить специальную проверку безопаснос5 4895 ти положений радиационной головки и опоркой панели. Эта проверка обычно осуществляется обслуживающим персоналом путем перемещения радиациок— нои головки при помощи ручного манипулятора, управлявшего приводом перемещения радиационной ловк . 5

Перемещения головки вокруг неподвижно лежащег".. на опорной панели пациек-.а производится при закрытом затворе. Fcëè при такой проверке радиационная головка касается спор1О ной панели или пациента, то приходится производить повторную укладку и перепроверку и так до тех пор, пока радиационная головка ке пройдет свободно около опорной панели и лежащего на ней пациента.

Недостатком является длительная процедура укладки пациента и, кроме того, даже каличие элементов блокировок ке может исключить возможнос- 2Д ти столкновения радиационной головки и опоркой панели в процессе облучения. Блокировки типа стоп-рамки действуют только в момент столкновения радиационной головки с опорной панелью лечебного стола или пациентом и не исключает возможность столкновения, Увеличение времени укладки пациента,в свою очередь, приводит к увеличекйю времени процедуры лечения, т.е. снижению пропускной способности кабинетов лучевой терапии и одновременно к повышению лучевой нагрузки на обслуживающий персонал, который при укладке находится в непосредственной близости от радиационной головки °

Цель изобретения — исключение столкновений радиационной головки с опорной панелью лечебного стола для ротационного и многопольного стати- . 4О ческого облучения с одновременным сокращением времени процедуры лечения.

Достигается это тем, что предлагаемый гамма-терапевтический аппарат 45 имеет механический дифференциал, микропереключатель, элементы сигнализации, кулачок, два симметричных эксцентрика со щупами и следящую систему с исполнительным двигателем, 5О своим задающим элементом кинематически связанную с механизмом поперечного перемещения опорной панели, а принимающим — с осью одного из эксцентриков, при этом механизм вертикального, перемещения опорной панели связан кинематически с осью другого эксцентрика, а щуп этого эксцентрика связан кинематически с одним колесом дифференциала, с другим колесом которого связан шуп эксцентрика, установленного на оси, ки-, нематически связанной с исполнительным двигателем следящей системы, а на оси сателлитов дифференциала установлен кулачок с возможностью воздействия на микропереключатель, включенный последовательно своим размыкающим к тактом в цепь питания механизма управления затвором и привода перемещения радиационной головки, а замыкающим — в цепь питания элементов сигнализации, установленных ка пульте управления и ручном манипуляторе.

При этом каждый из эксцентриков установлен так, что ось его симметрии проходит через точку соприкосновения щупа с поверхностью этого эксцентрика при нулевом положении опоркой панели стола, а эксцентрик, кинематически связанный с механизмом вертикального перемещения опорной панели, выполнен съемным.

Причем механический дифференциал . кулачок, микропереклвчатель, эксцентрики со щупами и элементы следящей системы установлены в основании лечебного стола.

На фиг. 1 изображена функциональная схема гамма-терапевтического аппарата; на фиг. 2 — схема взаимного расположения радиационной головки и опоркои панели стола.

Гамма-терапевтический аппарат содержит радиационную головку 1 с приводом 2 е перемещения и механизмом

3 управления затвором, лечебный стол с основанием и опорной панелью (ка чертеже не показаны), механизм 4 вертикального и механизм 5 поперечного перемещении опорной панели, следящую систему 6, кикематически связанную задавшим элементом 7 с механизмом 5 поперечного перемещения опор-. ной панели, а исполнительным двигателем 8 — с осью симметричного эксцентрика 9 и cD своим принимающим элементом 10, электрически связанным с исполнительным двигателем через усилитель 11 и непосредственно с задающим элементом 7. механизм 4 вертикального перемещения кинематически связан с осью эксцентрика 12, механический дифференциал 13 кинематически связан со щупами 14 и 15 соответственно эксцентриков 12 и 9, а осью сателлитов кинематически связан с осью кулачка

16, установленного с возможностью взаимодействия с микропереключателем 17, размыкающим контактом 18, подключенным к механизму 3 управления затвором и приводу 2 перемещения радиационной головки, и замыкающим контактом 19, подключенным к элементам ?О, 21 сигнализации, соответственно установленным ка пульте 22 управления и ручном манипуляторе 23

Гамма-терапевтический аппарат работает следующим образом.

В исходном состоянии радиационная головка 1 устанавливается в нулевое положение, в котором при облучении рабочий пучок излучения падает

534895 строго перпендикулярно к опорной панели лечебного стола, на которую укладывают - пациента перед началом сеанса облучения.

Пациента укладывают так, чтобы патологический очаг находился в центре окружности, описываемой радиационной головкой при ее ротационном движении относительно пациента. Для этого опорную панель перемещают в поперечном и вертикальном направлениях, что осуществляется посредством маханизма 5 поперечного перемещения и механизма 4 вертикального перемещения опорной. панели. При этом задающий элемент 7 следящей системы 6 устанавливается в соответствующее угловое положение. Напряжение снего, пропорциональное углу поворота, поступает на принимающий элемент 10, с выхода которого сигнал рассогласования поступает через усилитель 11 на исполнительный двигатель 8.

Последний под действием усиленного напряжения начинает вращаться, поворачивая при этом принимающий элемент

10 и эксцентрик 9. Исполнительный двигатель 8 вращается дс тех пор, пока сигнал рассогласования на входе усилителя 11 не будет равен нулю,, т.е. пока принимающий элемент 10 не займет такого же точно углового положения, что и задающий элемент 7 следящей системы 6, При перемеще.-:ии опорной панели в вертикальном направлении посредством механизма 4 движение передается на эксцентрик 12. B результате перемещений опорной панели щуп 14 поворачивает.одно солнечное колесо дифференциала 13 на угол, соответствующий величине ч Р.- — у - a где R g- вег личина радиуса безопасности йри ротационном движении радиационной головки; у — величин а вертикального перемещения опорной панели; а .— величина половины ширины опорной панели.

Щуп 15 поворачивает другое солнечное колесо дифференциала 13 на угол, соответствующий х, где x — величина поперечного перемещения опорной панели.

На фиг. 2 представлено одно из множества возможных относительных положений радиационной головки 1 и опорной панели лечебного стола при его смещении от нулевого положения в вертикальном и поперечном направлениях. Отрезок OA соответствует смешению по вертикали.

Отрезок АВ определяет величину проекции радиуса безопасности на плоскость опорной панели.

Отрезок ОВ определяет величину радиуса безопасности.

R» — радиус обметания радиационной головки (величина постоянная для каждого конкретного типа аппарата)

К.р — радиус безопасности, несколько меньший, чем К ро. на величину, достаточную для беспрепятственного перемещения радиационной головки вокруг опорной панели стола. механический дифференциал 13 осуществляет алгебраическое сложение величин перемещения щупов 14 и 15 и одновременно передает результат этого сложения на вращение кулачка

16, который предварительно развернут выступом на некоторый угол от10 носительно микропереключателя 17.

При равенстве АВ = х + a угол поворота кулачка 16 относительно микропереключателя 17 становится равным нулю, кулачок 16 выступом воздействует на микропереключатель, который срабатывает и своим размыкаюшим контактом 18 снимает питание с механизма 3 управления затвором и привода 2 перемещения радиационной головки, а замыкающим контактом

19 включает питание на элементы 20 и 21 сигнализации.

После того, как на ручном манипуляторе 23 появится сигнализация

-о том, что радиационная головка 1 может войти в контакт с опорной панелью лечебного стола при ее движе-нии, обслуживающий персонал обязан вновь произвести укладку пациента на лечебном столе до момента исчезновения сигнала опасности.

После правильной укладки обслуживающий персонал переходит из процедурного помещения, где расположен аппарат и ручной манипулятор, в опе3S раторское помещение и на пульте 22 управления устанавливает все необходимые параметры ротационного или многопольного статического облучения (в зависимости от того., каким мето4Q дом проводят лечение)

Если в процессе облучения произойдет смещение опорной панели лечебного стола вследствие каких-либо неисправностей лечебного стола или оши45 бок обслуживающего персонала и при этом смещение превысит максимально возможное для безопасного прохождения радиационной головки вокруг опорной панели, то сразу же микропереключатель 17 сработает и отключит питание с механизма 3 управления затвором и с привода 2 перемещения радиационной головки.

При этом затвор закроется, а радиационная головка, если она двига55 лась,остановится. На пульте управления сработают элементы сигнализации, подавая сигнал о воэможности аварийной ситуации. После устранения неисправности, о чем; свидетельству60 ет отключение сигнализации, сеанс лечения может быть продолжен.

Предлагаемый гамма-терапевтический аппарат позволяет значительно сократить время укладки пациента при

65 одновременном предупреждении возмож534895 ных аварийных ситуаций для ротационцого и многопольного статического облучения, вследствие чего повышается пропускная способность кабине.— тов лучевой терапии, уменьшается лучевая нагрузка на обслуживающий персонал, обеспечивается повышение бе- 5 зопасности при клинической эксплуата ции аппарата.

Формула изобретения

1. Гамма-терапевтический аппарат, 10 содержащий установленную на штативе радиационную головку с приводом ее перемещения и.механизмом управления. затвором, лечебный стол с основанием, опорной панелью с механизмами ее 15 вертикального и поперечного перемещений, пульт. управления и ручной манипулятор, о т л и ч а ю щ и и с H тем, что, с целью сокращения времени лечения с одновременным повышением безопасности при эксплуатации, он имеет механический дифференциал, микропереключатель, элементы сигнализации, кулачок, два симметричных эксцентрика со щупами и следящую систему.с исполнительным двигателем, своим задающим элементом кинематически связанную с механизмом поперечного перемещения опорной панели, а принимающим — с осью одного из эксцентриков, при этом механизм вертикального перемещения опорной панели связан кинематически с осью другого эксцентрика, а щуп этого эксцентрика связан кинематически с одним колесом дифференциала, с другим колесом которого связан щуп эксцентрика, установ-ленного на оси, кинематически связанной с исполнительным двигателем следящей системы, а на оси сателлитов дифференциала установлен кулачок с воэможностью воздействия на микропереключатель, включенный последовательно своим размыкающим контактом в цепь питания механизма управления затвором и привода перемещения радиационной головки, а замыкающим — в цепь питания элементов сигнализации, установленных на пульте управления и ручном манипуляторе.

2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что механический дифференциал, кулачок, микропереключатель, эксцентрики со щупами и элементы следящей системы установлены в основании лечебного стола.

3. Аппарат по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что каждый из эксцентриков установлен так, что ось его симметрии проходит через точку соприкосновения щупа с поверхностью этого эксцентрика при нулевом положении опорной панели стола, а эксцентрик, кинематически связанный с механизмом вертикального перемещения опорной панели, выполнен съемным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Проспект Агат-р,,a/о Изотоп, 1974.

Составитель Л.Соловьев

Редактор Т.Колодцева Техред С.Мигай Корректор В. Бутяга

Заказ 4598/57 Тираж 672 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4