Устройство для управления ротационным аппаратом лучевой терапии

В

1лТВ ., А

Союз Советских

Социалистических

Респубпнк

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДв:ТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 2у.||.у4 (21) 2078554/)3 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Д (51) М. Кл

А 61 N 5/00

Государственный намнтет ссср не делам нэабретеннй

N етнрмтнй

Опубликовано 25.09.79, Бюллетень ¹З5

Дата опубликования описания 30.09.79 (53) УЛК 615.475:616— — 006 04 (088 8) В, В. Бутонов, Л. М. Коган, Ю. М. Марова, Н. Н. Попков, В. А. Федотов, Б. А. Райфель и М. M. Хрушов (72} Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РОТАЦИОННЫМ

АППАРАТОМ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ

Цель изобретения — повышение точности воспроизведения программы облучения при изменении скорости движения излучателя.

Обеспечение точного значения заданной средней скорости при каждом заданном угловом положении излучателя позволяет получить дозное распределение с необходимой точностью, по дает возможность врачу правильно оценить фактическую дозу облучения, поступаюшую как на здоровые ткани, так и на патологический очаг.

Это достигается тем, что устройство имеет коммутируюший блок, счетчик времени, блок сравнеш:я, преобразователь напряжения, блок торможения. Коммутирующий блок соединен через контактный переключатель с механизмом перемешення и шаговым переключателем, а также непосредственно — с шаговым переключателем, со счетчиком времени н бл ком торможения, соединенным с блоком регулирования скорости и через блок сравнения со счетчиком времени. Вход блока регулирования соединен через шаговый переключатель с блоком задания программы, а выход через механизм перемещения— с излучателем, вход преобразователя напряжеИзобретение относится к области медицинской техники, а именно к медицинской радиологии, и может быть использовано для лечения злокачественных новообразований.

Известно устройство дистанционного управления ротационным аппаратом лучевой терапии, содержашее излучатель, штатив, механизм перемешения излучателя посредством шагового переключателя, синхронизированного контактным переключателем с осью врашения переключателя, блок задания программы и блок регулирования скорости.

Однако точность реализации заданной программы оказывается недостаточной вследствие необходимости ограничения ускорений в соответствии с требованием конструкции любого ротационного аппарата.

Ограничение ускорений осуществляется путем увеличения времени переходного процесса при изменении скоростей от больших к меньшим, что, в свою очередь, увеличивает среднюю скорость движения излучателя в каждом из задан,ных секторов облучения.

И Е 519О9О

519090 ния — с шаговым переключателем. а выход— с блоком сравнения.

На фиг, 1 изображена блок-схема устройства для дистанционного управления ротационным аппаратом лучевой терапии; на фиг. 2 — схема счетчика времени.

Устройство для дистанционного управления ротационным аппаратом лучевой терапии содержит блок 1 задания программы, соединенный со входом шагового переключателя 2, синхрони-10 зированного с осью вращения излучателя 3 и своим выходом подключенного к одному из входов блока 4 регулирования скорости, к выходу которого подсоединен механизм 5 перемещения излучателя, кинематически связанный с излучателем за контактным переключателем

6, своими выходами соединенным соответственно с одним из входов шагового переключателя

2 и со входом коммутирующего блока 7, вза- . имосвязанного с блоком 8 торможения и подключенного своими выходами соответственно к одному из входов шагового переключателя 2 и к входу счетчика 9 времени. Блок 10 сравнения своими входами соединен соответственно с выходами счетчика 9 времени и блока 11 преоб-15

;разования напряжения, соединенного входом с выходом шагового переключателя 2, а выход блока 10 сравнения подключен к соответствующему входу блока 8 торможения, соединенного выходом с одним из входов блока 4 регулирования скорости. Счетчик 9 времени содержит датчик 12 импульсов, подключенный выходом к обмотке 13 реверсивного шагового искателя 14 с токосъемной щеткой 15, ламели которого 16 — 1, 16 — 2, ..., 16 — и подключены соот ветственно к делителю 17 напряжения, состоящему иэ резисторов (на чертеже не показаны), количество которых соответствует n — i ламе лям шагового искателя 14, причем ко входу ,датчика импульсов 12 подключена шина 18 за40 пуска, а к обмотке 19 шагового искателя 14 подключена шина 20 сброса.

Сеанс облучения рассчитан на движение излучателя с открытым пучком вокруг неподвиж,но лежащего больного в пределах одного обо45 ,рота, т. е. 360 .

При движении излучателя имеются сектора, I

;в которых облучение должно быть минимальI

;ным, и сектора, в которых в соответствии с заданной программой облучение должно производиться более длительно, т. е. в одних секторах скорость должна быть как можно большей, тогда как в других она варьируется в соответствии с заданной программой. Желательно иметь .,кратность регулирования скорости движения иэ55 t

,лучателя как можно большую (в отечественных

j ротационных аппаратах кратность регулирования может достигать 50 и более в зависимости от типа аппарата). Чем выше кратность регулирова1 ния, тем более точно можно воспроизводить заданную программу. Однако именно лри изменении скорости от максимальной, когда облучение минимальное, к меньшей (в соответствии с заданным значением для облучения) и воз никают основные ошибки в воспроизведении программы из-за увеличения средней скорости в заданном секторе облучения. Корректируют среднюю скорость в сторону уменьшения путем торможения и остановки излучателя в пределах заданного сектора на такое время, побы средняя скорость в заданном секторе оказалась равной заданному значению.

В предлагаемом устройстве различные значения скоростей могут задаваться через каждые о

10 поворота излучателя. Это объясняется тем, что контактный переключатель б, кинематически связанный с излучателем 3, установлен на о о

10, т, е. через 10 поворота излучателя он выдает сигналы его положения.

Необходимо отметить, что при движении излучателя с равномерной скоростью в пределах нескольких секторов подряд (например, при движении от 100 до 180 ) корректировка скорости Ilo времени через каждые 10 поворота излучателя практически не производится.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии излучатель 3 неподвижен, т. е. находится в нулевом отсчете сеанса облучения.

В момент открытия пучка излучения напряжение, прямо проперциональное заданной скорости движения излучателя 3 на всех скоростях облучения в пределах одного оборота, поступает на шаговый переключатель 2, с выхода ко- . торого напряжение, прямо пропорциональное скорости движения излучателя в секторе от 0 до 10, поступает на вход блока 4 регулирования скорости и на вход блока 11 преобразования напряжения. Блок 11 преобразует напряжение, прямо пропорциональное скорости на заданном секторе, в напряжение, прямо пропорциональное времени облучения на этом же секторе, Преобразованное напряжение с выхода блока 11 поступает через блок 10 сравнения на блок 8 торможения, который дает разрешающий сигнал на движение излучателя 3 в соответствии с заданной программой скоростью и одновременно выдает сигнал через коммутирующий блок 7 и шину 18 запуска счетчика 9 времени на вход датчика 12 импульсов, который через строго определенные промежутки времени выдает импульсы, последовательно, поступающие на обмотку 13 реверсивного шагового искателя 14.

Токосъемной щеткой 15 с ламелей 16-1, 36 — 2, ..., 16 — n шагового искателя !4, к кото.

Устройство для управления ротационным аппаратом лучевой терапии, содержащее излучатель, блок задания программы, шаговый переключатель, механизм перемещения, контактный переключатель и блок регулирования скорости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения программы облучения при изменении скорости движения излучателя, оно имеет коммутирующий блок, счетчик времени, блок сравнения, преобразователь напряжения, блок торможения, причем коммутйрующий блок соединен через контактный переключатель с механизмом перемещения и шаговым переключателем, а также непосредственно соединен сшаговым переключателем,,со счетчиком времени и блоком торможения, соединенным с блоком регулирования скорости и через блок сравнения со счетчиком времени, вход блока регулирования скорости соединен через шаговый переключатель с блоком задания программы, а выход через механизм перемещения — с излучателем, вход преобразователя напряжения соединен с шаговым переключателем, а выход — с блоком сравнения.

5 5190

Рым подключены резисторы (на чертеже не по- казаны) делителя 17 напряжения, выполняющего роль задатчика эталонного напряжения, снимается напряжение, прямо пропорциональное времени. 5

При достижении угла 10 контактный персключатель выдает сигнал на один иэ входов шагового переключателя для подготовки считывания следующего по программе значения скорости для сектора 10 — 20 и через коммутиру- 10 ющий блок 7 и блок 8 торможения — сигнал на один нз входов блока 4 регулирования скорости для торможения и остановки излучателя.

Однако при движении излучателя в секторе 15 от 0 до 10 время остановки его на границе сектора практически равно нулю, так как при этом нет увеличения средней скоростч иэ-за отсутствия изменения скорости от большей к меньшей. 20

При дальнейшем движении излучателя в тех секторах, где в соответствии с заданной про-! граммой требуется изменить скорость от большей к меньшей, заданной по программе для облучения, излучатель останавливается и стоит до тех пор, пока с выхода блока 10 сравнения не поступит на блок 8 торможения сигнал напряжений, поступивших с блока 11 преобразования напряжения и со счетчика 9 времени.

Блок 8 торможения через коммутирующии

30 блок 7 вьщает сигнал на считывание с шагового переключателя 2 следующего заданного по программе значения скорости и одновременно по шине 20 сброса на обмотку 19 реверсивного шагового искателя 14 счетчика 9 времени для обнуления и непосредственно на один из входов блока 4 регулирования скорости для приведения в движение излучателя в соответ90

1ствии с заданной скоростью в следующем секторе.

Аналогичным образом воспроизводится заданная программа с корректировкой средней скорости по временным параметрам в течение всего сеанса облучения.

Использование в устройстве вновь введенных блоков и элементов с их взаимосвязями позволяет повысить точность воспроизведения заданной программы.

Формула изобретения

519090

Составитель А. Соловьев

Редактор Т. Колодцева Техред, M. Петко

Корректор Н. Горват

Заказ 5797/59

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

Тираж 672 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР но делам юобретений и открьгпй

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5