本發(fā)明涉及醫(yī)療器械，尤其涉及一種高精度測(cè)量空間劑量的三維運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前腫瘤放療質(zhì)檢品控領(lǐng)域?yàn)榱司珳?zhǔn)測(cè)量空間坐標(biāo)各個(gè)位置的射線劑量，需要通過(guò)設(shè)備來(lái)搭載指型電離室進(jìn)行一定空間內(nèi)移動(dòng)的來(lái)測(cè)量各個(gè)位置的放射劑量。為了仿真人體結(jié)構(gòu)，需要在此空間內(nèi)仿真射線劑量在人體內(nèi)的衰減，由于人體密度基本與水等效，所以整體測(cè)量過(guò)程需要在充滿水的環(huán)境中進(jìn)行移動(dòng)，以達(dá)到等效人體治療的實(shí)際效果。由于腫瘤的形狀大小因人而異，在治療計(jì)劃方面需要再三精準(zhǔn)校對(duì)空間立體劑量分布，因此射線的測(cè)量位置需要有更精準(zhǔn)的要求，才能更好的達(dá)到不傷害健康器官的情況下精準(zhǔn)消滅腫瘤的目的。

2、目前市面上現(xiàn)有的放療自動(dòng)掃描水模體三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)主要分為懸臂結(jié)構(gòu)和u型結(jié)構(gòu)兩類。懸臂結(jié)構(gòu)通常使用皮帶作為驅(qū)動(dòng)，然而這種皮帶在運(yùn)行過(guò)程中的準(zhǔn)確性和持久性往往難以得到保證；u型結(jié)構(gòu)則采用兩側(cè)的運(yùn)動(dòng)組件伸入水中，并通過(guò)中間的懸臂與兩側(cè)連接實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，u型結(jié)構(gòu)由于兩側(cè)水中結(jié)構(gòu)組件較多，設(shè)備的整體體積較為龐大。

3、現(xiàn)有技術(shù)存在如下缺陷：現(xiàn)有的自動(dòng)掃描水模體三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，設(shè)備由于需要容納較大的水體測(cè)試環(huán)境，整體體積顯著增大，不僅影響了設(shè)備的便攜性，也限制了其在不同測(cè)試環(huán)境中的應(yīng)用，同時(shí)，由于設(shè)備體積較大，抽放水時(shí)間較長(zhǎng)，影響了實(shí)驗(yàn)的測(cè)試周期，且需要設(shè)備具備較大的負(fù)載能力和抗變形能力，以應(yīng)對(duì)水下環(huán)境的壓力和設(shè)備本身的重量，往往導(dǎo)致材料的選擇更加復(fù)雜，同時(shí)也可能影響設(shè)備的靈活性和響應(yīng)速度，進(jìn)而可能導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果存在偏差，故存在改進(jìn)空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述提出的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高精度測(cè)量空間劑量的三維運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的掃描水模體三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的整體體積較為龐大，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中抽放水時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)設(shè)備需要具備較大的負(fù)載能力和抗變形能力，測(cè)量結(jié)果存在偏差的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種高精度測(cè)量空間劑量的三維運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，包括推車組件、移動(dòng)升降平臺(tái)以及水箱組件，所述移動(dòng)升降平臺(tái)設(shè)置于所述推車組件上，所述水箱組件設(shè)置于所述移動(dòng)升降平臺(tái)上，所述推車組件用于轉(zhuǎn)運(yùn)所述水箱組件；所述移動(dòng)升降平臺(tái)包括移動(dòng)組件及升降組件，所述移動(dòng)組件用于使所述水箱組件在平面上移動(dòng)，所述升降組件用于使所述水箱組件在豎直方向上升降，所述水箱組件包括箱體、三維掃描組件、探測(cè)器以及編碼器組件，所述三維掃描組件設(shè)置于所述箱體上，所述探測(cè)器以及所述編碼器組件設(shè)置于所述三維掃描組件上，所述三維掃描組件用于使所述探測(cè)器在所述箱體內(nèi)進(jìn)行xyz方向上的移動(dòng)，所述編碼器組件用于實(shí)時(shí)反饋所述探測(cè)器的位置，以實(shí)現(xiàn)所述探測(cè)器位置的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。

4、優(yōu)選地，所述移動(dòng)組件包括移動(dòng)平臺(tái)、y軸電機(jī)、第一絲桿、滑移件、滾珠直線導(dǎo)軌、x軸電機(jī)、傳動(dòng)件、第二絲桿、移動(dòng)件，所述升降組件的升降端設(shè)置有升降板，所述滾珠直線導(dǎo)軌固定于所述升降板上，所述y軸電機(jī)設(shè)置于所述移動(dòng)平臺(tái)內(nèi)，所述y軸電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述第一絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，所述滑移件螺紋安裝于所述第一絲桿上，所述滑移件與所述滾珠直線導(dǎo)軌滑動(dòng)配合，所述滑移件與所述移動(dòng)平臺(tái)固定，所述x軸電機(jī)設(shè)置于所述移動(dòng)平臺(tái)上，所述x軸電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)件驅(qū)動(dòng)所述第二絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，所述移動(dòng)件螺紋安裝于所述第二絲桿上，所述移動(dòng)件與所述箱體底部固定，所述y軸電機(jī)、第一絲桿、滑移件以及滾珠直線導(dǎo)軌設(shè)置有兩組，且位于所述第二絲桿的兩側(cè)。

5、優(yōu)選地，所述三維掃描組件包括x方向掃描組件、y方向掃描組件以及z方向掃描組件，所述x方向掃描組件包括第一電機(jī)、第一滑輪、第二滑輪、傳動(dòng)帶、第一螺桿以及安裝座，所述第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述第一滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第一滑輪通過(guò)所述傳動(dòng)帶代送所述第二滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二滑輪與所述第一螺桿同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第一螺桿沿所述箱體的x方向設(shè)置，所述安裝座螺紋安裝于所述第一螺桿上；所述z方向掃描組件包括第二電機(jī)、第三絲桿以及連接座，所述第二電機(jī)設(shè)置于所述安裝座上，所述第二電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述第三絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第三絲桿沿所述箱體的z方向設(shè)置，所述連接座螺紋安裝于所述第三絲桿上；所述y方向掃描組件包括第三電機(jī)、第一齒輪、第二齒輪、第四絲桿、軌道以及滑塊，所述第三電機(jī)設(shè)置于所述連接座上，所述第三電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二齒輪與所述第一齒輪嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第四絲桿與所述第二齒輪同軸固定轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第四絲桿沿所述箱體的y方向設(shè)置，所述軌道于所述第四絲桿平行設(shè)置，所述滑塊螺紋安裝于所述第四絲桿上，并于所述軌道滑動(dòng)配合，所述探測(cè)器安裝于所述滑塊上。

6、優(yōu)選地，所述推車組件包括底板、支撐腿、萬(wàn)向輪以及把手，所述支撐腿呈放射狀固定于所述底板的四角位置處，所述萬(wàn)向輪設(shè)置于所述支撐腿相互遠(yuǎn)離的一端，所述把手可拆卸安裝于所述底板上，所述升降組件的底部可拆卸安裝于所述底板上。

7、優(yōu)選地，所述軌道上水平開(kāi)設(shè)有若干組等間距分布的通孔。

8、優(yōu)選地，所述箱體底部設(shè)置有水面?zhèn)鞲衅?，所述水面?zhèn)鞲衅髟O(shè)置于所述箱體的底面四角位置處，用于將該位置處的水面深度信息并實(shí)時(shí)反饋至控制中心，控制中心根據(jù)反饋信息使所述箱體保持水平位置。

9、優(yōu)選地，所述箱體底部邊沿位置設(shè)置有凹槽，所述箱體的底部設(shè)置有排水口，排水口與凹槽連通。

10、優(yōu)選地，所述箱體內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器將測(cè)得數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋至控制中心，控制中心根據(jù)反饋信息校正測(cè)試劑量結(jié)果。

11、優(yōu)選地，所述支撐腿上還設(shè)置有延展部，所述延展部與所述支撐腿插接滑動(dòng)配合，所述支撐腿上設(shè)置有掛鉤，所述延展部上設(shè)置有滑槽，所述滑槽內(nèi)滑動(dòng)配合有限位塊，所述掛鉤與所述限位塊掛接配合，所述延展部遠(yuǎn)離所述支撐腿的一端還設(shè)置有握持部，所述握持部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述延展部上，所述握持部的轉(zhuǎn)動(dòng)位置上設(shè)置有凸輪，所述凸輪與所述限位塊抵接配合。

12、優(yōu)選地，所述傳動(dòng)件包括第一滾輪、第二滾輪以及傳動(dòng)皮帶，所述第一滾輪與所述x軸電機(jī)的輸出軸同軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝，所述第一滾輪通過(guò)所述傳動(dòng)皮帶驅(qū)動(dòng)所述第二滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二滾輪與所述第二絲桿同軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝，所述第二滾輪的直徑大于所述第一滾輪的直徑。

13、本發(fā)明的有益效果為：

14、1、通過(guò)推車組件、移動(dòng)升降平臺(tái)和水箱組件的組合，使得系統(tǒng)具有便攜性和靈活性。推車組件便于轉(zhuǎn)運(yùn)，移動(dòng)升降平臺(tái)通過(guò)移動(dòng)組件和升降組件實(shí)現(xiàn)水箱組件在平面和豎直方向上的移動(dòng)。移動(dòng)組件的設(shè)置可在水箱主體的原有測(cè)試范圍的基礎(chǔ)上再擴(kuò)大測(cè)試面積，從而減少設(shè)備整體體積以及需求水體積，進(jìn)而減少整體滿水狀態(tài)下的重量和抽放水時(shí)間。三維掃描組件、探測(cè)器和編碼器組件的配合實(shí)現(xiàn)探測(cè)器在箱體內(nèi)的三維移動(dòng)和位置精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，從而解決了高精度測(cè)量空間劑量的便攜性和靈活性問(wèn)題；

15、2、通過(guò)x方向、y方向和z方向掃描組件的相互配合，確保了探測(cè)器在三維空間內(nèi)的精準(zhǔn)移動(dòng)。這種設(shè)計(jì)不僅提高了測(cè)量空間劑量的精度，還有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的設(shè)備體積大、便攜性差、測(cè)量結(jié)果易受設(shè)備體積和重量影響等問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)，本技術(shù)的三維掃描組件結(jié)構(gòu)緊湊，能夠在較小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高精度的三維移動(dòng)，并且各個(gè)方向的移動(dòng)組件均采用螺桿和電機(jī)的組合，保證了移動(dòng)的穩(wěn)定性和精確性；

16、3、通過(guò)采用水面?zhèn)鞲衅鲗?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水箱內(nèi)水面的深度信息，并將這些信息反饋給控制中心，能夠?qū)崿F(xiàn)箱體的自動(dòng)調(diào)平。相比現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)的技術(shù)方案能夠更加準(zhǔn)確和及時(shí)地調(diào)整箱體的位置，確保箱體在水中始終保持水平狀態(tài)；通過(guò)在箱體內(nèi)設(shè)置溫度傳感器，實(shí)時(shí)將測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)反饋至控制中心，控制中心能夠根據(jù)這些數(shù)據(jù)校正測(cè)試劑量結(jié)果，從而解決了由于溫度變化導(dǎo)致的測(cè)量誤差問(wèn)題，確保了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

17、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，而非限制本公開(kāi)。