УМНОЖИТЕЛЬ КАНАЛОВ АППЛИКАТОРОВ

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к области контактной гамма-терапии, и может быть использована в гамма-терапевтических аппаратах для обеспечения избирательного подключения трубки для транспортировки источника гамма-излучения к одному из каналов аппликаторов.
В случае применения контактной лучевой терапии, осуществляемой по принципу автоматического подведения источника, могут использоваться многоканальные аппликаторы для формирования равномерного дозного поля в мишени. При этом для каждого случая может быть использовано различное количество аппликаторов, устанавливаемых в разных точках целевой области, для доставки одного или нескольких источников гамма-излучения. Источники гамма-излучения доставляют к аппликаторам через гибкие трубки, подключаемые к различным гнездам, выполненным на лицевой панели умножителя каналов аппликаторов. Из уровня техники известно множество различных модификаций умножителей каналов аппликаторов. Например, известен умножитель каналов аппликаторов, включающий лицевую панель, на внешней стороне которой в несколько рядов по горизонтали и вертикали выполнено множество гнезд для фиксации гибких трубок транспортировки источника, а также две неподвижных трубки с каналами вывода источника или имитатора источника, соединенные с хранилищем, при этом лицевая панель выполнена с возможностью перемещения в горизонтальном и вертикальном направлениях с выборочной фиксацией в одном из нескольких положений, каждое из которых обеспечивает совмещение одного из множества гнезд фиксации гибкой трубки транспортировки источника с каналом вывода одной из неподвижных трубок. К таким конструкциям относится умножитель каналов аппликаторов, производимый компанией «Eckert & Ziegler BEBIG», информация о котором опубликована на сайте, https://www.youtube.com/watch?v=QL38b_Ay9Rg, 23.04.2015). В известной конструкции для перемещения лицевой панели в вертикальном и горизонтальном направлениях используется многоприводной механизм, включающий множество деталей, что усложняет конструкцию, а также изготовление устройства. Кроме того, в известном устройстве после перемещения источника или имитатора источника из хранилища к гнездам для фиксации гибких трубок для перемещаемых объектов используют, как минимум, два отдельных канала, в связи с чем требуется позиционирование нужного гнезда лицевой панели под каждый отдельный канал. Такая конструкция является недостатком, поскольку наличие нескольких неподвижных трубок усложняют конструкцию устройства, а совмещение гнезд лицевой панели с выходными отверстиями каждой из них увеличивает количество механических перемещений.
Из уровня техники известен умножитель каналов аппликаторов, включающий лицевую панель, на которой полукругом расположены отверстия с гнездами для фиксации гибких трубок транспортировки источника, а также установленную на несущей раме устройства неподвижную пластину, при этом между неподвижной пластиной и лицевой панелью установлена с возможностью поворота криволинейная трубка, соединенная входным отверстием с хранилищем, причем криволинейная трубка выполнена с возможностью совмещения выходного отверстия с осью любого из гнезд фиксации гибких трубок в соответствии с заданным шагом поворота криволинейной трубки (см. US 4692628, 08.09.1987, прототип). В прототипе упрощен механизм совмещения выходного отверстия трубки с осью гнезда лицевой панели за счет использования, при выходе источника из хранилища, одной криволинейной трубки, а также за счет расположения гнезд для фиксации гибких трубок на лицевой панели полукругом и обеспечения вращения криволинейной трубки вдоль линии расположения гнезд. Однако конструктивное выполнение механизма вращения криволинейной трубки имеет множество подшипников, а также в устройстве установлена дополнительная неподвижная пластина, удерживающая двигатель ременной передачи и механизм фиксации положения криволинейной трубки. Наличие и взаиморасположение указанных деталей является недостатком, поскольку увеличивает вес и габариты устройства, усложняет его конструкцию и сборку.
Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в расширении арсенала технических средств аналогичного назначения, а также в разработке простого и надежного устройства, обеспечивающего точное совмещение канала криволинейной трубки с одним из входных каналов гибких трубок аппликаторов.
Технический результат заключается в упрощении конструкции умножителя каналов аппликаторов.
Заявленный технический результат обеспечивает умножитель каналов аппликаторов, включающий лицевую панель, на которой полукругом расположены отверстия с гнездами для фиксации гибких трубок транспортировки источника, а также установленную на несущей раме устройства неподвижную пластину, при этом между неподвижной пластиной и лицевой панелью установлена с возможностью поворота и фиксации в нужном положении криволинейная трубка, соединенная с хранилищем, причем криволинейная трубка выполнена с возможностью совмещения выходного отверстия с осью любого из гнезд фиксации гибких трубок в соответствии с заданным шагом поворота криволинейной трубки, при этом с передней стороны неподвижной пластины зафиксировано колесо с внутренними зубьями, на котором с возможностью вращения установлена поворотная ступица, включающая диск, связанный с колесом, и горизонтальную перекладину, удерживающую криволинейную трубку в направлении расположения гнезд для фиксации гибких трубок, причем на тыльной стороне диска выполнена посадочная поверхность для радиально-упорного подшипника, во внутренней обойме которого зафиксировано колесо с внутренними зубьями, при этом на диске зафиксирован двигатель, на валу которого установлена шестерня, входящая в зацепление с внутренними зубьями колеса.
Полезная модель поясняется чертежами.
На Фиг. 1 - умножитель каналов аппликаторов, вид спереди.
На Фиг. 2 - умножитель каналов аппликаторов, вид сзади.
На Фиг. 3 - поворотная ступица, продольный разрез.
На Фиг. 4 - поворотная ступица, вид сверху.
На Фиг. 5 - поворотная ступица, поперечный разрез.
На Фиг. 6 - механизм совмещения криволинейной трубки с гнездом для фиксации гибких каналов транспортировки источника.
Описание чертежей
Умножитель каналов аппликаторов включает лицевую панель 1, на которой полукругом расположены отверстия 2 с гнездами 3 для фиксации гибких трубок транспортировки источника (не показаны). На несущей раме 4 установлена неподвижная пластина 5. Между неподвижной пластиной 5 и лицевой панелью 1 установлена криволинейная трубка 6, соединенная входным отверстием 7 с хранилищем 8 через переходник 22. На неподвижной пластине 5 также неподвижно зафиксировано колесо 9 (см. Фиг. 3) с внутренними зубьями. На колесе 9 с возможностью вращения установлена поворотная ступица 10, включающая диск 11, связанный с колесом, и горизонтальную перекладину 12, удерживающую криволинейную трубку в направлении расположения гнезд 3 для фиксации гибких трубок. На тыльной стороне диска 11 выполнена посадочная поверхность 13 для радиально-упорного подшипника 14, во внутренней обойме которого зафиксировано колесо 9 с внутренними зубьями 18. При этом на диске 11 зафиксирован двигатель 15, на валу 16 которого установлена шестерня 17, входящая в зацепление с внутренними зубьями 18 колеса 9 (см. Фиг. 5). Кроме того, на диске 11 зафиксирован энкодер 19 (см. Фиг. 4), шестерня 20 которого также входит в зацепление с внутренними зубьями 18 колеса 9. Хранилище 8 включает, по меньшей мере, два канала 21 для размещения источника и имитатора источника. Криволинейная трубка 6 соединена с хранилищем через переходник 22, закрепленный на торце хранилища 8, с совмещением отверстий каналов хранилища с отверстиями каналов переходника. Внутри переходника все каналы, соединяющие его с хранилищем, объединены в один канал 23, выходное отверстие которого состыковано с входным отверстием криволинейной трубки 6. В каждое гнездо 3, с противоположной стороны лицевой панели, соосно гнезду 3, установлена направляющая трубка 24 (см. Фиг. 6). За направляющими трубками 24 на электромагнитных катушках 25 установлена подпружиненная, посредством пружин сжатия 26, со стороны направляющих трубок 24, прижимная пластина 27 с полыми центрирующими втулками 28, в которые с передней стороны заведены на неполную глубину направляющие трубки 24. Отверстия полых центрирующих втулок со стороны криволинейной трубки выполнены конусными, с уменьшением диаметра конуса в сторону прижимной пластины (не показаны).
Осуществление полезной модели
Умножитель каналов аппликаторов монтируют в верхней части аппарата контактной лучевой терапии. При этом умножитель каналов аппликаторов подключают к общей схеме электропитания и системе программного автоматизированного управления аппарата, посредством входящих в конструкцию умножителя соответствующих разъемов и проводов. В соответствии с планом лечения в целевой области воздействия на опухоль позиционируют нужное количество аппликаторов, соединенных через гибкие трубки с гнездами 3. При этом в хранилище 8 может быть выполнено два или больше каналов 21. В одном из каналов размещают источник гамма-излучения, в другом - имитатор источника. В соответствии с вариантом реализации полезной модели в хранилище может быть размещено несколько источников с различной энергией испускаемых гамма-квантов, для каждого из которых выполнен дополнительный канал. Перемещение источника и имитатора источника из каналов хранилища в каналы аппликаторов осуществляют посредством тросов, подключенных к соответствующим приводам. Функционально, умножитель каналов предназначен для избирательного подключения трубки для транспортировки источника гамма-излучения к выбранной комбинации гнезд 3, в строгой последовательности, согласно плану лечения, загруженному в блок памяти, связанный, при помощи специализированного программного обеспечения, с процессором аппарата контактной лучевой терапии. Перед началом подачи источника из хранилища 8, по команде процессора, срабатывают электромагнитные катушки 25, прижимая подпружиненную пластину 27 к тыльной стороне лицевой панели 1, после чего запускается двигатель 15, передающий крутящий момент на шестерню 17 с заданным количеством оборотов. Шестерня 17, взаимодействуя с зубьями колеса 9, перемещает по кругу, на заданный отрезок поворотную ступицу 10, в которой жестко зафиксирована криволинейная трубка 6, до момента совмещения ее выходного отверстия с осью одного из гнезд 3. При этом вращение поворотной ступицы происходит вместе с закрепленными на диске 11 двигателем 15 и энкодером 19, что в отличие от прототипа исключает потребность включения в конструкцию умножителя дополнительной удерживающей пластины. Кроме того, вращение ступицы посредством зубчатой передачи также упрощает конструкцию, поскольку не требует, как в прототипе, применения громоздкого ремня, охватывающего всю внешнюю поверхность ступицы. За счет установки поворотной ступицы 10 вместе с двигателем и энкодером, на одном радиально упорном подшипнике 14, обеспечивающем ее вращение вместе с криволинейной трубкой 6 относительно зубчатого колеса 9 и гнезд 3, не требуется использование дополнительной комбинации подшипников, как в прототипе, что упрощает и облегчает заявленное устройство. При вращении ступицы 10 шестерня 20 энкодера 19, имеющего связь с процессором, также вращается внутри зубчатого колеса 9, обеспечивая отсчет угла поворота криволинейной трубки, что способствует наиболее точному контролю положения ступицы. При совмещении выходного отверстия криволинейной трубки 6 с осью одного из гнезд 3 электромагнитные катушки 25 отключаются и пластина 27 под действием пружин 26 перемещается в исходное положение. При этом полая втулка 28 конусным отверстием охватывает криволинейную трубку 6, фиксируя ее соосно с соответствующей направляющей трубкой 24 и гнездом 3, в котором установлена соответствующая направляющая трубка. Конусность полых втулок обеспечивает точную соосность состыкованных трубок 24, 6. После фиксации криволинейной трубки в нужном положении осуществляют перемещение источника или имитатора источника через объединенные каналы хранилища 6, переходника 22 и трубки 6 в соответствующий канал аппликатора, подсоединенный посредством гибкой трубки к одному из гнезд 3. После доставки источника или имитатора источника в нужную целевую область, по окончании реализации их функционального назначения, например тестирования прохождения каналов или проверки длины аппликатора (имитатором источника), или доставки необходимой дозы облучения (источником), производят перемещение источника или имитатора источника обратно в хранилище. После возврата источника обратно в хранилище весь описанный выше цикл работы умножителя каналов аппликаторов повторяется для следующего канала, предписанного планом лечения. При этом в соответствии с планом лечения на лицевой панели 1 может быть зафиксировано до двадцати гибких трубок транспортировки источника или имитатора источника. Заявленное устройство обеспечивает доставку, в любую из гибких трубок, источника или имитатора источника в любой последовательности необходимое количество раз. При этом наличие в заявленной полезной модели переходника 22, закрепленного на торце хранилища 6, объединяющего все каналы хранилища в один канал, дает возможность использовать хранилище с увеличенным количеством каналов, например до четырех. В таком варианте реализации полезной модели обеспечена возможность доставки разных источников с разной энергией испускаемых гамма-квантов в любую из гибких трубок необходимое количество раз.