一种适用于质子治疗装置旋转机架内部的蜂窝状筋板结构

摘要

本发明公开了一种适用于质子治疗装置旋转机架内部的蜂窝状筋板结构，包括通过连接结构安装在圆柱形主体结构内的上半部分蜂窝状筋板与下半部分蜂窝状筋板；所述上半部分蜂窝状筋板与下半部分蜂窝状筋板对称布置，且均由多个呈正六边形分布的基础结构拼接而成，相邻所述基础结构之间的连接节点采取圆环结构设置；所述上、下半部分蜂窝状筋板上通过设有密度调整结构进行调整密度。本发明主要实现质子治疗装置旋转机架圆柱主体结构内部结构的加强，可以在满足圆柱主体结构强度的前提下，充分减小旋转机架重量，降低旋转机架的制造成本；其中蜂窝状筋板的结构工艺简单，并且筋板密度可以根据实际需要进行调整，降低了加工成本。

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种适用于质子治疗装置旋转机架内部的蜂窝状筋板结构。

背景技术

癌症(恶性肿瘤)已成为世界各国居民因病死亡的主要原因之一，各个国家癌症治疗的新技术不断涌现。传统的癌症治疗中的放射治疗主要采取的是X射线、γ射线和电子束，其物理剂量分布和生物效应都在不同程度上伤害肿瘤附近的正常细胞，而且剂量的有效利用率也低；中子和负π粒子的生物效应虽好，但物理剂量分布不好，对正常组织损害过大,不是理想的治疗方法。质子治疗的优点是使放射线能量峰值对准肿瘤病灶处，在肿瘤处受到最大的照射剂量，肿瘤前的正常细胞通常只受到1/3～1/2的峰值剂量，肿瘤后部的正常细胞基本上不受伤害。从质子内在的物理特性就能断定它比常规放疗方法要优越得多。近几十年来，已有超过10万癌症患者得到质子治疗，其优越性得到广泛的临床验证。

目前已经成功运营的质子治疗中心都具有体积庞大、造价昂贵、建设周期长以及难以普及等缺点，并且这些质子治疗中心采用的质子治疗仪均不具备对癌症细胞进行定位的功能，因此需要额外的设备对病人进行诊断，确定癌症细胞位置，然后利用质子治疗仪进行治疗。未来质子治疗仪主流的发展方向是小型化和集成化，使质子治疗仪的整体尺寸减小，缩短建设周期，降低成本，并且使诊断检测与治疗一体化，以便于质子治疗仪的普及。

蜂窝结构是蜂巢的基本结构，是由一个个正六边形单房、房口全朝下或朝向一边、背对背对称排列组合而成的一种结构，这种结构有着优秀的几何力学结构，在很多学科有着广泛的运用。航天器中采取了蜂窝结构，实现航天器结构强度高，重量轻，因此这种结构十分适用于质子治疗装置的旋转机架，实现旋转机架在满足结构强度的前提下轻量化的设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于质子治疗装置旋转机架内部的蜂窝状筋板结构，能够满足质子治疗装置旋转机架轻量化的需求，并且能够实现旋转机架的结构强度满足设计要求，有效地降低制造成本，同时，通过特殊的设计，该筋板结构可以进行密度调整，可以根据实际需求进行结构增强，满足不同情况下的结构需求。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种适用于质子治疗装置旋转机架内部的蜂窝状筋板结构，包括通过连接结构安装在圆柱形主体结构内的上半部分蜂窝状筋板与下半部分蜂窝状筋板；所述上半部分蜂窝状筋板与下半部分蜂窝状筋板对称布置，且均由多个呈正六边形分布的基础结构拼接而成，相邻所述基础结构之间的连接节点采取圆环结构设置；所述上、下半部分蜂窝状筋板上通过设有密度调整结构进行调整密度。

所述圆柱形主体结构为质子治疗装置的旋转机架，其呈圆柱形形状，其内部用来安装上、下半部分蜂窝状筋板。

所述圆环结构呈柱状，其轴向内部呈通孔设置；所述上半部分筋板与下半部分筋板通过螺栓连接。

所述上、下半部分蜂窝状筋板与圆柱形主体结构通过连接结构进行连接；所述连接结构具有相对设置的四个围壁，其底侧弧度与圆柱形主体结构内环壁相适应，其上侧为敞开口设置；六对连接结构均布焊接在圆柱形主体结构内环壁上，其中，相对应设置的两对连接结构中部开设有夹持槽。

所述上、下半部分蜂窝状筋板环侧开口夹持在对应连接结构上，上、下半部分蜂窝状筋板中部的直板卡在连接结构中部的夹持槽内。

所述密度调整结构通过圆环结构与上、下半部分蜂窝状筋板连接；所述增加密度调整结构呈U型形状，其由一连接板与两个圆杆构成，连接板的两端面分别垂直连接一圆杆，连接板与圆杆的连接端齐平设置；圆杆的外径与圆环结构的内径相适应，圆杆用以插入圆环结构的轴向通孔内。

本发明的有益效果：本发明主要实现质子治疗装置旋转机架圆柱主体结构内部结构的加强，可以在满足圆柱主体结构强度的前提下，充分减小旋转机架重量，降低旋转机架的制造成本；其中蜂窝状筋板的结构工艺简单，并且筋板密度可以根据实际需要进行调整，降低了加工成本；本发明对于质子治疗技术的推广有着重要的意义。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明蜂窝状筋板结构的三维示意图；

图2为本发明蜂窝状筋板结构的侧视图；

图3为本发明安装蜂窝状筋板结构的圆柱形主体结构三维图；

图4为本发明蜂窝状筋板结构细节三维图；

图5为本发明蜂窝状筋板结构密度调整结构三维图；

图中标号：1-圆柱形主体结构，2-上半部分蜂窝状筋板，3-蜂窝状筋板密度调整结构，4-蜂窝状筋板与圆柱主体结构连接结构，5-下半部分蜂窝状筋板。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种适用于质子治疗装置旋转机架内部的蜂窝状筋板结构，参见附图1，其结构主要由圆柱形主体结构1、上半部分蜂窝状筋板2、密度调整结构3、连接结构4、下半部分蜂窝状筋板5组成；其中，圆柱形主体结构1为质子治疗装置的旋转机架，参见图3，其呈圆柱形形状，其内部用来安装上、下半部分蜂窝状筋板；

上半部分蜂窝状筋板2与下半部分蜂窝状筋板5均由多个呈正六边形分布的基础结构拼接而成，参见图1、图2与图4；相邻基础结构之间的连接节点采取圆环结构6设置，该圆环结构6呈柱状，其轴向内部呈通孔设置；上半部分筋板2与下半部分筋板5通过螺栓连接；

上、下半部分蜂窝状筋板与圆柱形主体结构1通过连接结构4进行连接，连接结构4提供了上、下半部分蜂窝状筋板与圆柱主体结构1之间的焊接点；

具体地，参见图3，连接结构4具有相对设置的四个围壁，其底侧弧度与圆柱形主体结构1内环壁相适应，其上侧为敞开口设置；六对连接结构4均布焊接在圆柱形主体结构1内环壁上，其中，相对应设置的两对连接结构4中部开设有夹持槽；参见图1、图2，上、下半部分蜂窝状筋板环侧开口夹持在对应连接结构4上，上、下半部分蜂窝状筋板中部的直板卡在连接结构4中部的夹持槽内；

上半部分蜂窝状筋板2与下半部分蜂窝状筋板5可以通过增加密度调整结构3进行调整密度，密度调整结构3通过圆环结构6与上、下半部分蜂窝状筋板连接，增加密度调整结构3可以增强上、下半部分蜂窝状筋板的密度，增加结构强度；具体地，如图5所示，密度调整结构3呈U型形状，其由一连接板32与两个圆杆31构成，连接板32的两端面分别垂直连接一圆杆31，连接板32与圆杆31的连接端齐平设置；圆杆31的外径与圆环结构6的内径相适应，圆杆31用以插入圆环结构6的轴向通孔内；

本发明原理：上半部分蜂窝状筋板2与下半部分蜂窝状筋板5均为多个蜂窝状布置的筋板结构，呈对称布置；每个连接节点采取圆环结构增加连接点；可以根据需要适时调整蜂窝状密度；蜂窝状筋板外部与圆柱内表面通过连接结构连接；

上、下蜂窝状筋板结构由呈正六边形的基础结构组成，用于圆柱旋转结构内部的结构加强，蜂窝状筋板的布置方式使得与圆柱内表面的连接空间得到充分满足；蜂窝状筋板结构的各个六边形基础结构连接节点处采取圆环结构，增加焊接点，使得结构强度得到提高；圆环结构内部空腔可以用于安装附属支撑结构，调整蜂窝状筋板密度；蜂窝状筋板结构的外边缘通过设计的增强结构与圆柱内表面进行连接，主要为蜂窝状筋板提供焊接位置，保证结构强度。

本发明在满足质子治疗装置旋转机架的结构强度的前提下，实现旋转机架的重量大大减小，并且特殊的结构设计满足蜂窝状筋板结构的密度调整，使得该蜂窝状结构可以满足不同工况下的需求。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。