质子治疗旋转机架机电性能通过测试
发表时间:2020-09-15 15:02:38

 

    9月10日,原子能院回旋中心组织召开质子治疗装备研发项目——旋转机架机电性能专家测试会。作为质子治疗装备研发项目的关键设备之一,旋转机架的主要作用是将质子束流线架起来,配合六维治疗床,使得质子束流能够从各个方向精准投射到病人身上。测试结果显示,该设备符合设计要求,性能良好,为下一步束流调试奠定了良好的基础。

    测试专家组组长由中国医学科学院肿瘤医院胡逸民教授担任,中国科学技术大学王勇教授、华中科技大学樊宽军教授、解放军总医院徐寿平教授、常州宝菱重工机械有限公司蒋国华研究员以及中科院高能物理研究所李春华研究员参加会议。

    专家们听取了旋转机架现场测量方案和步骤的汇报,现场检查了测量仪表及数据,并现场见证测量过程。测量结果显示,该设备等中心精度、高速急刹车性能、角度重复定位精度等重要参数均满足设计指标要求。

    质子治疗旋转机架直径11米,重160余吨,具有结构尺寸大、重量大、回转运动惯量大、回转支撑跨度大、运动及定位精度高、可靠性及安全性要求高的特点。

    在设计时,项目团队参照当今质子治疗中心的主流设计理念,采用了360°全周运动设计,以满足±185°范围质子束投射的需求;采用前后支撑环等径设计,前后支撑体选用自调心滚轮托架技术,可保证中间旋转体与滚轮的完全接触;采用相对成熟且风险较小的摩擦传动,左右两侧各一台独立伺服电机传动,可兼顾大扭矩启动与正常旋转的稳定性;采用双高分辨率的编码器,可满足旋转机架高精度的、高稳定性及高可靠性的需求;中间旋转机架采用多菱形筒体结构,可保证旋转舱有足够的刚性,在保证前后环的等中心精度的同时,实现了转动惯量的平均分布以保证转动时稳定性。

    在加工制造过程中,项目团队坚持对每个零件都做好材料与工艺追溯记录,关键零件多次检验,在厂内采用模拟配重装配与测试,确保旋转机架设备的性能。

    今年3月至4月期间,为克服疫情影响,回旋中心派人驻厂装配调试,并完成了出厂测试验收;5月~9月,在原子能院质子治疗装备研发调试厂房进行了安装调试,并于8月11日进行了现场测试,主要测试结果均好于设计指标。

    据悉,230MeV超导质子回旋加速器项目,旨在发展具有自主知识产权的新一代放射治疗设备,由原子能院自主创新、自行设计、具有完全自主知识产权。据了解,中核集团在2014年即开始布局癌症治疗230MeV超导回旋加速器技术预先研究,力争突破国外在这一重大医疗设备领域的垄断地位,逐步实现我国恶性肿瘤、心脑血管疾病等重大疾病诊断和治疗的设备国产化,力争在国际高端医疗设备领域中占有一席之地,带动我国精准放疗技术水平的跨越式发展。(文/魏素敏 图/曹德明 吕银龙)