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1、数控摆位床传动机构的设计分析上海医疗器械高等专科学校毕业设计（论文）数控摆位床传动机构的设计分析姓 名： 陈炜 系 部： 精密医疗器械系 专 业： 医疗器械制造与维修 班 级： 05医械一班 指导教师： 郑风 完成日期 2008年6月10日数控摆位床传动机构的设计分析摘 要论文，我主要了解学习数控摆位床主放疗中的应用。数控摆位床主要是在放疗中的使用，因为在放疗时，人体因呼吸等原因是身体的器官发生位移，使得癌细胞位置发生变化，从而产生误差，为了减少误差，数控摆位床相应的被研制出来，因而去了解和学习数控摆位床是我主要目的。数控摆位床的出现大大提高病人在接受放疗时，放疗的方便性和准确性，减少了杀死正
2、常细胞可能，于是病人治好的成功率也就高了。以下几章，是我通过短短几个月查找翻阅资料，所了解的一些关于数控摆位床与放疗等相关的信息。本文旨在了解数控摆位床的基本知识及其在医学中的运用，和数控摆位床的发展前景，希望与大家共同探讨还存在的问题。关键词：数控摆位床、放疗NC swing bed Transmission DevelopmentABSTRACTPapers, I understand the main learning NC-bed main place of radiotherapy.NC-bed is placed in the use of radiotherapy, becaus
3、e in radiotherapy, the human body is due to respiratory and other organs in the body of displacement, making changes in location of cancer cells, resulting in errors, in order to reduce errors, swing bed corresponding NC Have been developed, thus learning to understand and put NC-bed is my main obje
4、ctive.NC-bed facing the emergence of greatly improved in patients receiving radiotherapy, radiotherapy convenience and accuracy, reducing the potential to kill normal cells, so patients will heal the success rate high.The following chapter, I read through a few months to find information, understand
5、 some of NC placed on the bed-and radiotherapy, and other relevant information. This paper aims to put NC-bed understand the basic knowledge in medicine and the use of bed and put NC on the development prospects of hope and we also discussed the existing problems.Key Words: NC positioning bed，Radiot
6、herapy 目 录摘 要2ABSTRACT3目 录4第一章 概述5第二章 放疗概念及其进展62.1何谓放疗62.2放疗的流程62.3三维适形放疗72.4调强放疗72.5 生物适形放射治疗8第三章 呼吸对放疗的影响93.1 呼吸的原理93.2呼吸运动导致器官移动进而影响放疗精度103.3呼吸控制系统在放疗中的应用10第四章 数控摆位床的基础及传动机构的研制124.1放疗摆位及体位固定体会124.2精确放射治疗中的体位固定问题124.3影响摆位准确的因素144.4 数控机床进给用滚珠丝杠的选择与计算方法144.5滚珠丝杆副的发展趋势17第五章 常用的放疗设备205.1 PET-CT205.2 伽
7、马刀205.3 中子刀225.4 诺力刀235.5 赛博刀25第六章 结论27谢辞28参考文献28附录29中英对照文献29第一章 概述肺癌的发病率死亡率正在迅速上升，这是一个世界性趋势，很多发达国家中肺癌占男性常见恶性肿瘤的第一位，占女性常见恶性肿瘤的第二三位。吸烟、被动吸烟、环境污染尤其是大气污染是促成这一严峻现实的罪魁祸首，却又都是一个长期得不到解决的老大难问题。另一流行病学趋势就是肺癌组织学类型在男女性别中的显著变化。鳞癌的发病度在男性中占的比例大幅度下降（导致肺腺癌的比例相应增加），腺癌的发病率在女性中继续增长。肺癌严重危害人民健康,威胁人民的生命，但是迄今为止肺癌的治疗效果十分令人不
8、满。放疗就是放射治疗，指用射线消除病灶.放射治疗作为治疗恶性肿瘤的一个重要手段，对于许多癌症可以产生较好效果。但是放疗会产生放射性皮炎、放射性食管炎以及食欲下降、恶心、呕吐、腹痛、腹泻或便秘等诸多毒副反应，利用中药与化疗进行配合治疗，不但可有效的消除这些毒副反应，而且还可以增加癌细胞的放射敏感性，帮助放射线彻底杀灭癌细胞。放疗是物理疗法。从19世纪末发现X线和镭以来，用放射性治疗恶性肿瘤已有极显著的发展。目前临床常用的放射治疗可分为体外和体内两种，前者应用X线治疗机、钴60治疗机或中子加速器进行治疗，后者则应用放射性核素进行治疗。 放射疗法是用X线，线、电子线等放射线照射在癌组织,由于放射线的
9、生物学作用,能最大量的杀伤癌组织,破坏癌组织,使其缩小。这种疗法,是利用放射线对癌细胞的致死效果的疗法,由于足够的放射剂量仅是对被照射部位有治疗效果,所以,是和外科手术疗法相同为局部疗法。由于进行放射疗法,癌又能治疗,症状又能改善,又能延长生命是最好的期望结果,不言而喻这也是作为放射疗法的适应症。细胞对放射线的敏感性,是在分裂期最高,在DNA合成期其敏感性最低,这是清楚的。放射疗法不那么损伤周围正常组织,仅是对异常增殖的癌肿给予大量的杀伤,使之缩小,同时机体又再次尽可能发挥最大的调节功能。近来,为了尽可能少影响到周围正常组织,采用了从多方向对病灶进行照射的方法;这种疗法分根治照射、姑息照射、以
10、及和手术合并进行放射疗法等。目前,除了采用高能X线、射线外,开始利用高能粒子线进行癌的放射疗法。今后可以期待这种方法在放射疗法法中起到更重要的作用。放疗时一定会出现误差，数控摆位床就是为了减少误差。大大提高了放疗的效率，进一步的为放疗做出贡献，为人类做出贡献。以下几章，是我通过短短1个月的收集资料，自己研究，和老师同学探讨，所了解的一些关于放疗设备与技术的相关信息。本文旨在了解放疗设备与技术的基本原理及其在医学中的运用，和放疗的发展前景，希望与大家共同探讨还存在的问题。第二章 放疗概念及其进展2.1何谓放疗放疗是利用辐射能对生物组织作用的生物效应作为临床治疗的手段的一种治疗方法。其特点是仅对治
11、疗的局部起作用而且对组织损伤没有选择性。这种治疗在恶性肿瘤治疗中占有非常重要的地位。70%以上的恶性肿瘤需要放射治疗;放疗与手术配合可提高手术切除率和治愈率; 放化疗配合可提高五年生存率。2.2放疗的流程(1)初诊流程医师会诊医师解释病情及说明治疗计划(2)放射线治疗流程 確定治疗计划后定位室（定出治疗位置並划上记号及照定位片及模具制作）电脑断层定位(为三度空間放射线治疗及强度调控放射治疗等必需)治疗计划设计及剂量計算治疗室以照野片确认位置执行治疗(3)化學药物注射治疗流程确定治疗计划后2.3三维适形放疗立体适形放疗（3DCRT），又称为三维适形放疗，即能够使放疗的高剂量区的剂量分布在三维方向
12、上与耙区的实际形状相一致。3DCRT的主要形式为多个固定照射野（共面或非共面）。用计算机控制放疗机来进行照射。这类照射必须使用计算机控制的直线加速器，并用多页光栅（MLC）来形成各种不同形状的照射野。这个照射系统包含4台计算机：主计算机，立体放疗计划设计系统（TPS）；控制MLC和加速器的计算机：记录和验证计算机。这4台计算机形成一个网络，有双向联系，信息互相反馈，指挥着整个系统。整个放疗过程全部在计算机控制之下完成。 3DCRT已用于前列腺癌、肺癌、肝癌、中枢神经系统肿瘤和头颈部肿瘤的放疗。大量临床研究表明3DCRT的疗效显著优于常规放疗技术。 3DCRT技术能完成较好的适形放疗，然而在下述
13、两种复杂情况下，3DCRT不能达到既照射肿瘤又保护正常组织的目标。第一，当需照射的肿瘤周围存在许多关键脏器或正常组织，或正常组织和肿瘤相互交错。第二，有一些特殊的病例子，如肿瘤组织包绕关键脏器。因此，放射耙区的形状呈现“中空”或向内凹陷，呈“马蹄”状。3DCRT无法形成这类特殊的照射耙区形状。随着计算机的发展和放疗设备的改进，产生了更先进的放疗技术?调强适形放疗（IMRT）。同3DCRT相比，IMRT所产生的大剂量区更接近肿瘤的立体形态，对正常组织的照射更小。何谓IMRT呢？IMRT是指通过改变耙区内的射线强度，使耙区内的任何一点都能达到理想的剂量。计算方法必须通过逆向计算，即先决定出照射耙区
14、和周围正常组织的计量分布，然后依据CT或MRT等资料反推出决定治疗的各种参数，而后在立体空间上实施不均匀照射，从而达到理想的剂量学分布。 2.4调强放疗(Intensity Modulated Radiation Therapy，IMRT) 调强放疗是三维适形调强放疗的简称，属于精确放疗的范畴。 IMRT与常规放疗相比有很多优势：(1) 精确的定位(如CT或MRI_ Magnetic resonance imaging 核磁共振成像)和体位固定技术(如体膜和负压袋固定)，大大提高了定位和照射精度；(2) 精确的治疗计划，即逆向计算，从而实现了治疗的自动优化；(3)精确照射，即能够优化配置射野内
15、各线束的权重，使靶区的形状和高剂量区分布的形状在三维方向上与靶区的实际形状相一致，因此其剂量分布的适形程度更高，从而可较大幅度地增加肿瘤剂量和(或)减少正常组织的受量；(4)可在一个计划中同时实现大野照射及小野的追加剂量照射(Simultaneously Integrated Boosting，SIB)，使不同靶区可以获得相应所需要的剂量，同时缩短了治疗时间，具有重要的放射生物学意义。IMRT可达到“四最”的特点，即靶区接受的剂量最大、靶区周围正常组织受量最小、靶区的定位和照射最准以及靶区内的剂量分布最均匀。其临床结果可明显增加肿瘤的局部控制率，并减少正常组织的损伤。2.5 生物适形放射治疗（Biologically conformal radiation therapy）研究表明，在靶体积内，癌细胞的分布是不均匀的，由于血运和细胞异质性的不同，不同的癌细胞核
