质子治疗旋转机架的关键技术分析

发布时间：2021-06-11 06:22

　　质子治疗是目前医学物理界的研究前沿和热点。由于质子具有独特的布拉格峰特性,和传统放射治疗手段相比有较大的优势。国外对于该项技术的研究已有几十年的历史,我国起步较晚,近二十年来才对该领域有所关注,不过正积极追赶发达国家的脚步,筹划建设具有自主知识产权的质子治疗装置。而旋转机架是整套装置中的重要组成部分,具有大惯量、大尺寸、大重量的特点,同时要求很高的运动定位精度和可靠性。本文首先介绍了一些国际知名的质子治疗设备制造商的机架设计方案,比较“滚筒式”和“桁架式”两种方案的优缺点,分析输运线布局和偏转磁铁选择对于机架设计的影响,总结当前自主设计和制造的难点。提出三段滚筒式的设计方案,确定了传动方式以及输运线、配重的安装固定方式。然后采用赫兹弹性接触理论对机架滚轮的接触应力进行了计算,对旋转机架的驱动力矩进行了理论分析和运动仿真,对电机和减速箱进行了选型。参照国外质子医院的运营情况,确定了旋转机架的使用寿命,并以此为依据校核了机架齿轮的齿面接触应力和齿根弯曲应力,保证使用寿命的要求。根据滚轮支撑的使用工况确定轴承的类型和轴向布局,对轴承寿命进行了校核。基于Ansys Workbench对机架滚轮... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同射线粒子在人体内的能量损失和剂量分布图

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文的来说，我国质子治疗装置以及旋转机架的研究起步较晚，至今没有完全自权的质子治疗装置投入使用，不过相信随着社会各界对质子治疗的关注和投入逐渐缩小与发达国家的差距。质子治疗装置的组成了实现质子治疗必须有一套质子治疗装置，质子治疗装置[16]的系统原理如图 1以下对各组成部分作简要介绍。

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文2 旋转机架设计方案分析与比较质子治疗在国外已经发展了数十年，其间涌现出一大批质子治疗装置制造商，但各厂家生产的旋转机架不尽相同，各有特点，下面对不同机架类型进行分析比较，为自主研发设计做出参考。2.1 旋转机架方案分析(1) 美国 Loma Linda 大学质子治疗中心的旋转机架

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]上海先进质子治疗装置旋转机架优化设计[D]. 吴军.中国科学院研究生院（上海应用物理研究所） 2015



本文编号：3224003