三通道后裝機治療系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、所謂后裝治療，就是先將空載的源容器插入組織內或放置于體腔內，當源容器的位置被證實為最合適以后，再把放射源通過遙控操作輸入容器中進行照射治療，后裝治療屬于近距離治療方式。后裝治療機是新一代腫瘤治療設備，它采用高活度微型化的放射源，由計算機進行治療計劃優(yōu)化設計和全程治療控制，它融合了當今放射物理學，輻射劑量學，計算機圖像處理技術和機電一體化控制技術的新水平，使后裝治療從傳統(tǒng)的婦科領域擴展到對人體各部位多腫瘤的治療。
　　針對傳統(tǒng)后裝機

2、存在的定位精度不理想、自動化程度不高、缺乏圖像引導定位、智能化程度低等問題，本文設計了一套以圖像為基礎，以臨床實際需要為目標，以計算機自動化操作為工具，針對具體患者個案，進行圖像定位、治療計劃系統(tǒng)(TPS)、施源器植入、放療為一體的三通道后裝機治療系統(tǒng)。此系統(tǒng)主要由主控制系統(tǒng)、TPS系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)三個部分組成。其工作原理是首先根據(jù)患者的診斷圖像利用TPS系統(tǒng)制作治療計劃或者調用標準的治療計劃，然后將治療計劃調入主控制系統(tǒng)，主控制系統(tǒng)根據(jù)

3、治療計劃的相關參數(shù)控制放射源驅動機構送出放射源進行治療，當治療完畢后放射源自動收回。主控制系統(tǒng)主要由計算機、PLC及執(zhí)行機構（電機等）來實現(xiàn)，上位機的計算機作為人機接口和參數(shù)顯示界面，而下位機PLC作為控制運動中樞，根據(jù)計算機通訊口傳輸來的治療參數(shù)控制執(zhí)行機構運動及安全聯(lián)鎖的實現(xiàn)。在整個治療過程中，監(jiān)控系統(tǒng)進行圖像引導定位施源器位置，適時監(jiān)視施源器初始位置，若出現(xiàn)的位置偏差超過預定值則進行報警并控制放射源回到源庫。這樣既可以減少外圍輔助

4、設備的配置和安裝，還可以有效地節(jié)約患者的準備及治療時間，減少患者的痛苦。該系統(tǒng)集成了放射物理學、計算機控制、PLC控制、電機驅動等技術，具有放射源到位精度高、重復性好、智能化程度高、圖像引導定位、治療全過程監(jiān)控、三位一體（植入、計劃、治療一體）等特點。該系統(tǒng)還設計了施源器聯(lián)鎖、安全門聯(lián)鎖、貯照位聯(lián)鎖、網(wǎng)電源聯(lián)鎖等一系列安全聯(lián)鎖裝置，可以保證治療過程安全可靠進行。
　　三通道后裝機治療系統(tǒng)采用了多種新技術，實現(xiàn)了多項新功能，該機的智