專利名稱：一種用于醫(yī)用直線加速器的智能聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械醫(yī)用電子直線加速器技術領域，具體涉及一種用于醫(yī)用直線 加速器的智能聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)。
背景技術：
在醫(yī)用直線加速器中設置聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)是為了保證病人、操作人員的安全，并在 日常使用期間保護機器，是加速器必不可少的功能。聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)中需要考慮各種因素，例 如，病人保護聯(lián)鎖是為了避免機器工作過程中可能出現(xiàn)的各種危害，如過劑量照射和機械 損傷，并確保病人的準確治療；有一些聯(lián)鎖是為了防止操作人員誤操作可能產生的錯誤治 療；機器聯(lián)鎖是為了在機器元器件或分系統(tǒng)出故障時馬上關閉機器，防止機器故障進一步 擴大。聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)不僅需要保證病人安全和機器安全，由于加速器聯(lián)鎖信號很多，出現(xiàn)故 障后，難以對故障進行判斷和定位，對故障的解決不利，因此聯(lián)保控制系統(tǒng)還需要對故障進 行定位，以協(xié)助進行故障排除。但是，目前還沒有一種能夠滿足上述要求的醫(yī)用直線加速器聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用于醫(yī)用直線加速器的智能聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)，通過檢 測直線加速器中的各部分故障并執(zhí)行相應操作，從而關閉機器的部分或全部功能，實現(xiàn)了 病人保護聯(lián)鎖、機器聯(lián)鎖、誤操作聯(lián)鎖，并且能夠進行故障定位。該智能聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)，包括輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)、輔助故障采集系統(tǒng)、設置在直線加速器 7大分系統(tǒng)中的故障檢測模塊和主控計算機；7個分系統(tǒng)為調制器系統(tǒng)、加速管系統(tǒng)、劑量 監(jiān)控ADCl系統(tǒng)、ADC2系統(tǒng)、柵控槍AIC系統(tǒng)、治療頭系統(tǒng)和治療床系統(tǒng)；7個分系統(tǒng)中的故 障檢測模塊分別接入輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)；輔助故障采集系統(tǒng)包括溫度傳感器、鈦泵電流傳感器、采集充氣波導內氣壓的氣 壓壓力表、采集水冷系統(tǒng)水壓的水壓壓力表和治療室屏蔽門開關，并分別接入輔助聯(lián)鎖系 統(tǒng)；輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)和各故障檢測模塊還分別與主控計算機通信連接；各個分系統(tǒng)中的故障檢測模塊，用于檢測所在分系統(tǒng)故障，在檢測到故障后確定 相應操作；將相應操作信息通知給輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)，將包含故障原因和相應操作信息的故障 代碼發(fā)送給主控計算機；不同分系統(tǒng)檢測到故障后所確定的相應操作分別為調制器系統(tǒng) 中的故障檢測模塊檢測到故障后，確定斷高壓；加速管系統(tǒng)中的故障檢測模塊檢測到故障 后，根據(jù)故障類型確定斷束流、斷高壓或斷低壓；ADCl系統(tǒng)和ADC2系統(tǒng)中的故障檢測模塊 檢測到故障后，確定斷高壓；AIC系統(tǒng)中的故障檢測模塊檢測到故障后，根據(jù)故障類型確定 斷束流或斷高壓；治療頭系統(tǒng)中的故障檢測模塊檢測到故障后，根據(jù)故障類型確定斷束流 或斷高壓；治療床系統(tǒng)中的故障檢測模塊檢測到不到位故障后，確定斷高壓；輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能包括(1)在檢測到溫度傳感器采集的溫度值大于預設溫度門限時，確定水溫過高故障以及相應操作為斷低壓；(2)在檢測到鈦泵電流傳感器采集的 鈦泵電源電流超過預設電流門限時，確定鈦泵電源電流故障以及相應操作為斷束流；(3) 在檢測到氣壓壓力表采集的充氣波導內氣壓低于0. 22MPa時，確定充氣波導氣壓故障以及 相應操作為斷高壓；(4)在檢測到水壓壓力表采集的水冷系統(tǒng)水壓低于設定值時，確定水 冷系統(tǒng)水壓故障以及相應操作為斷低壓；(5)在檢測到治療室屏蔽門未關時，確定治療室 屏蔽門開關故障以及相應操作為斷高壓；(6)在確定輔助故障采集系統(tǒng)故障以及相應操作 后，或接收到故障檢測模塊發(fā)來的操作通知后，執(zhí)行相應操作，具體來說在確定斷束流時， 通知加速管系統(tǒng)執(zhí)行斷束流操作；在確定斷高壓時，通知調制器系統(tǒng)執(zhí)行斷高壓操作；在 確定斷低壓時，通知主控計算機；(7)在確定輔助故障采集系統(tǒng)出現(xiàn)故障以及相應操作后， 進一步將包含故障原因和相應操作信息的故障代碼發(fā)送給主控計算機；主控計算機，用于根據(jù)所接收的故障代碼，顯示故障原因和相應操作信息；在接收 到輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)的斷低壓通知時，通知所有分系統(tǒng)執(zhí)行斷低壓操作。優(yōu)選地，所述輔助故障采集系統(tǒng)包括溫度傳感器1 7，分別用于采集加速管入口 水溫、磁控管磁鐵出口水溫、磁控管陽極出口水溫、加速管聚焦線圈出口水溫、微波系統(tǒng)大 負載出口水溫、加速管束流偏轉線圈出口水溫和水冷系統(tǒng)外循環(huán)水入口水溫優(yōu)選地，所述輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)進一步為各個分系統(tǒng)提供IMHz的同步時鐘，同步時鐘 信號通過74LS 123芯片展寬后觸發(fā)發(fā)光二極管HLl，HLl亮時表示同步時鐘信號正常，不亮 則表示有故障。優(yōu)選地，所述智能聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)進一步包括設置在控制臺上的8個故障屏蔽按鍵 1 8，分別對應輔助故障采集系統(tǒng)、調制器系統(tǒng)、加速管系統(tǒng)、ADCl系統(tǒng)、ADC2系統(tǒng)、AIC系 統(tǒng)、治療頭系統(tǒng)、治療床系統(tǒng)；當故障發(fā)生時，判斷所發(fā)生故障對應的故障屏蔽按鍵是否被 按下，如果是，則不中斷醫(yī)用直線加速器的工作；否則，中斷醫(yī)用直線加速器的工作。根據(jù)以上技術方案可見，本發(fā)明具有如下優(yōu)點本發(fā)明智能聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)能夠對各分機狀態(tài)和各設定檢測點進行實時監(jiān)控，醫(yī)用 直線加速器一旦出現(xiàn)故障后，智能聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)能夠關閉機器的部分或全部功能，并對故 障進行定位，使機器故障一目了然，有利于對故障的判斷和排除工作。由于檢測點設置的較 為全面，因此，能夠有效判斷故障和進行聯(lián)鎖動作。其次，本發(fā)明采用光耦實現(xiàn)輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)與壓力表、開關和分系統(tǒng)之間的信息傳 遞，結構簡單可靠。此外，本發(fā)明還提供了故障屏蔽功能，方便系統(tǒng)調試。


圖1為本發(fā)明用于醫(yī)用直線加速器的智能聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進行詳細描述。本發(fā)明提供了一種用于醫(yī)用直線加速器的智能聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)，其核心思想是，建 立一個輔助聯(lián)保系統(tǒng)，用于監(jiān)測醫(yī)用直線加速器水冷系統(tǒng)中的水溫、水壓、充氣波導系統(tǒng)中 的氣壓、鈦泵電源的電流、治療室屏蔽鉛門的開關以及各個分系統(tǒng)的故障，根據(jù)故障類型確定相應操作，以便實現(xiàn)病人保護聯(lián)鎖、機器聯(lián)鎖、誤操作聯(lián)鎖。為了便于發(fā)現(xiàn)故障、排除故障，如圖1所示，本發(fā)明把機器故障分為如下幾塊調 制器系統(tǒng)故障、加速管系統(tǒng)故障、劑量監(jiān)控(ADC) 1系統(tǒng)故障、ADC2系統(tǒng)故障、柵控槍(AIC) 系統(tǒng)故障、治療頭系統(tǒng)故障、治療床系統(tǒng)故障以及涵蓋各種預設檢測點的輔助故障采集系 統(tǒng)故障。其中，輔助故障采集系統(tǒng)具體包括水冷系統(tǒng)的水溫、水壓，充氣波導系統(tǒng)中的氣壓、 鈦泵電源和屏蔽門開關故障。輔助故障采集系統(tǒng)故障由輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)檢測和確定相應操作；7大分系統(tǒng)的故障 檢測和相應操作的確定由其各自的故障檢測模塊完成，并將相應操作通知給輔助聯(lián)鎖系 統(tǒng)。輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)統(tǒng)一進行相應操作的執(zhí)行分配。本發(fā)明的故障處理分為斷束流，斷高壓，斷低壓三級，不同故障類型對應的相應操 作不同。低壓是指各分系統(tǒng)的供電電壓，各分系統(tǒng)上電完成后，為調制器系統(tǒng)加高壓，一切 就緒，才能控制加速管發(fā)束流。因此，輔助連鎖系統(tǒng)在確定斷束流時，通知加速管系統(tǒng)執(zhí)行 斷束流操作；在確定斷高壓時，通知調制器系統(tǒng)執(zhí)行斷高壓操作；在確定斷低壓時，通知主 控計算機，由主控計算機控制各分系統(tǒng)執(zhí)行斷低壓操作。輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)和每個分系統(tǒng)都通 過通信線路與主控計算機相連，用于將故障代碼發(fā)送給主控計算機進行顯示等處理。下面針對每個分系統(tǒng)進行詳細描述。 輔助故障采集系統(tǒng)聯(lián)保輔助故障采集系統(tǒng)負責設定檢測點的故障采集，故障判斷由輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)執(zhí)行。如圖1所示，輔助故障采集系統(tǒng)包括溫度傳感器1 7、鈦泵電流傳感器、水氣壓力 傳感單元和治療室屏蔽門開關，并分別接入輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)。(1)溫度傳感器1 7分別用于采集如下7個檢測點的溫度，分別為1_加速管入 口水溫；2-磁控管磁鐵出口水溫；3-磁控管陽極出口水溫；4-加速管聚焦線圈出口水溫； 5_微波系統(tǒng)大負載出口水溫；6-加速管束流偏轉線圈出口水溫；7-水冷系統(tǒng)外循環(huán)水入口 水溫。溫度傳感器1 7采集的表示溫度的電流量輸入輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)。各溫度傳感器通過導線接入輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)；輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)采用運算放大器把7路 溫度傳感器電流輸入量轉化為電壓量，變化范圍為0-5V，由TLC1543A/D轉換0-50°C的數(shù)字 量，與各自的設置值相比較，比設置值大時，輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)確定水溫過高故障以及相應的操 作為斷低壓。并且，輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)將斷低壓指令發(fā)送給主控計算機，由主控計算機控制所有 分系統(tǒng)斷低壓。輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)還將故障代碼發(fā)送給主控計算機，在主控計算機上顯示故障 原因和操作，例如顯示“輔助系統(tǒng)溫度斷低壓”。(2)鈦泵電流傳感器鈦泵電流傳感器通過導線接入輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)。輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)在檢測到鈦泵電流傳 感器采集的鈦泵電源電流超過預設電流門限時，確定鈦泵電源電流故障以及相應操作為斷 束流。并且，將斷束流指令發(fā)送給加速管系統(tǒng)，由加速管系統(tǒng)完成斷束流操作。輔助聯(lián)鎖系 統(tǒng)還將故障代碼發(fā)送給主控計算機，在主控計算機上顯示故障原因和操作，例如顯示“輔助 系統(tǒng)鈦泵斷束流”。(3)水氣壓力傳感單元水氣壓力傳感單元包括采集充氣波導內氣壓的氣壓壓力表和采集水冷系統(tǒng)水壓 的水壓壓力表。兩個壓力表均通過設置在輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)中的輸入光耦接入輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)。這樣，輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)就可以根據(jù)輸入光耦的電平變化方便的讀取壓力表狀態(tài)變化情況。從磁控管到加速管陶瓷窗之間的波導傳輸?shù)奈⒉üβ瘦^強，為了防止波導管中產 生放電，必須填充介電常數(shù)較高的介質氣體，當充氣波導內的氣壓低于0. 22MPa時，壓力表 的電接點斷開，對應的輸入光耦沒有導通，光耦輸出為低電平；此時，輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)根據(jù)輸 入光耦的電平變化得知充氣波導內氣壓低于0. 22MPa，確定充氣波導氣壓故障以及相應操 作為斷高壓；并且，將斷高壓指令發(fā)送給調制器系統(tǒng)，由調制器系統(tǒng)完成斷高壓操作。輔助 聯(lián)鎖系統(tǒng)還將故障代碼發(fā)送給主控計算機，在主控計算機上顯示故障原因和操作，例如顯 示“輔助系統(tǒng)氣壓斷高壓”。在水冷系統(tǒng)中設置三個檢測點，每個檢測點設置一個壓力表。各壓力表均通過設 置在輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)中的輸入光耦接入輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)。當任一檢測點的水壓低于設定值時， 相應壓力表的電接點斷開，對應的輸入光耦沒有導通，輸入光耦輸出為低電平；此時，輔助 聯(lián)鎖系統(tǒng)根據(jù)輸入光耦的電平變化得知水冷系統(tǒng)水壓低于設定值，確定水冷系統(tǒng)水壓故障 以及相應操作為斷低壓；并且，將斷低壓指令發(fā)送給主控計算機，由主控計算機控制所有分 系統(tǒng)斷低壓。輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)還將故障代碼發(fā)送給主控計算機，在主控計算機上顯示故障原 因和操作，例如顯示“輔助系統(tǒng)水壓斷低壓”。(4)治療室屏蔽門開關治療室屏蔽鉛門的開關通過設置在輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)中的輸入光耦接入輔助聯(lián)鎖系 統(tǒng)。當治療室屏蔽鉛門沒有關上，屏蔽門開關對應的輸入光耦沒有導通，該輸入光耦輸出 為低電平；此時，輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)根據(jù)輸入光耦的電平變化確定治療室屏蔽門開關故障以及 相應操作為斷高壓；并且，將斷高壓指令發(fā)送給調制器系統(tǒng)，由調制器控制板完成斷高壓操 作。輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)還將故障代碼發(fā)送給主控計算機，在主控計算機上顯示故障原因和操作， 例如顯示“輔助系統(tǒng)屏蔽門斷高壓”。 調制器系統(tǒng)聯(lián)保調制器系統(tǒng)中的故障檢測模塊檢測所在分系統(tǒng)故障，故障類型包括主脈沖變壓 器過流故障、閘流管驅動電路故障、IGBT故障(例如擊穿)、仿真線充電電路過流故障、負失 配電流過流故障、信號源脈沖反饋故障、磁控管燈絲電源故障、磁控管磁鐵電源故障、賦能 過流故障等。調制器系統(tǒng)為輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)預留3個輸出接口，每個輸出接口分別設置有輸出光 耦，每個輸出接口分別通過線路接入輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)中的一個輸入光耦。3個預留接口分別對 應斷束流、斷高壓和斷低壓操作。當分系統(tǒng)確定相應操作后，令該相應操作對應的輸出接口 的輸出光耦未導通，使得與其連接的輸入光耦未導通；輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)可以根據(jù)三個輸入光 耦電壓的變化，確定調制器系統(tǒng)當前確定的故障操作是什么。其他分系統(tǒng)與調制器系統(tǒng)類 似，也都預留三個接口，并分別通過光耦接入輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)。輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)向分系統(tǒng)通知斷 高壓和斷束流操作也可以采用光耦電平變化實現(xiàn)。本實施例采用光耦實現(xiàn)信息通知結構簡 單可靠，在實際中也可以采用其他方式實現(xiàn)。在本調制器系統(tǒng)中，調制器系統(tǒng)中的故障檢測模塊檢測到故障時，無論是哪種類 型的故障，均確定相應操作為斷高壓。此時，控制斷高壓對應的輸出光耦不導通，輸出低電 平，使輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)上相應輸入光耦不導通，輸出為低電平；故障檢測模塊還將故障代碼發(fā) 送給主控計算機，在主控計算機上顯示故障原因和操作，例如顯示“調制器斷高壓”。輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)在檢測到連接調制器系統(tǒng)的斷高壓輸出接口的輸入光耦不導通時，將斷高壓指令發(fā) 送給調制器系統(tǒng)，由調制器控制板完成斷高壓操作。 加速管系統(tǒng)聯(lián)保加速管系統(tǒng)中的故障檢測模塊檢測所在分系統(tǒng)故障，故障類型包括預聚焦電源 故障、預導向電源故障、輸入導向電源故障、聚焦電源故障、偏轉電源故障、移相器故障。加速管系統(tǒng)的三個預留接口通過光耦接入輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)。加速管系統(tǒng)中的故障檢 測模塊檢測到故障時，根據(jù)故障類型確定斷束流、斷高壓、或斷低壓，控制相應預留接口對 應的輸出光耦不導通，從而使得輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)上相應輸入光耦不導通；故障檢測模塊還將 故障代碼發(fā)送給主控計算機，在主控計算機上顯示故障原因和操作，例如顯示“加速管斷束 流”或“加速管斷高壓”或“加速管斷低壓”。輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)在檢測到連接加速管系統(tǒng)的某輸 入光耦不導通時，根據(jù)未導通輸入光耦位置確定相應操作類型，并通知相應分系統(tǒng)執(zhí)行操 作。其中，加速管系統(tǒng)故障與相應操作的對應關系為預聚焦電源故障、預導向電源故 障和輸入導向電源故障對應的操作為斷束流；聚焦電源故障和偏轉電源故障對應的操作為 斷低壓；移相器故障對應的操作為斷高壓?！?ADCl系統(tǒng)和ADC2系統(tǒng)聯(lián)保ADC系統(tǒng)中的故障檢測模塊檢測所在分系統(tǒng)故障，故障類型包括輸出導向電源 故障、電離室電源故障、對稱性故障、均整度故障、劑量率故障、劑量到達故障、ADC系統(tǒng)主機 斷高壓故障及治療時間到達故障。ADC系統(tǒng)的三個預留接口通過光耦接入輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)。ADC系統(tǒng)中的故障檢測模 塊檢測到故障時，無論是哪種類型的故障，均確定相應操作為斷高壓。此時，故障檢測模塊 控制斷高壓接口對應的輸出光耦不導通，使得輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)上相應輸入光耦不導通，輸出 為低電平；ADC系統(tǒng)還將故障代碼發(fā)送給主控計算機，在主控計算機上顯示故障原因和操 作，例如顯示“ADC1斷高壓”或“ADC2斷高壓”。輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)在檢測到連接ADC系統(tǒng)的斷 高壓接口的輸入光耦不導通時，將斷高壓指令發(fā)送給調制器系統(tǒng)，由調制器控制板完成斷 高壓操作?！?AIC系統(tǒng)聯(lián)保AIC系統(tǒng)中的故障檢測模塊檢測所在分系統(tǒng)故障，故障類型包括柵控槍燈絲電 源故障、柵控槍正柵壓故障、負柵壓故障、柵壓脈沖反饋故障、調制器同步脈沖故障、束流誤
差故障。AIC系統(tǒng)的三個預留接口通過光耦接入輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)。AIC系統(tǒng)中的故障檢測模 塊檢測到故障時，根據(jù)故障類型確定斷束流、或斷高壓，控制相應預留接口對應的輸出光耦 不導通，使輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)上相應輸入光耦不導通。AIC系統(tǒng)還將故障代碼發(fā)送給主控計算 機，在主控計算機上顯示故障原因和操作，例如顯示“AIC斷束流”或“AIC斷高壓”。輔助聯(lián) 鎖系統(tǒng)在檢測到連接AIC系統(tǒng)的某輸入光耦不導通時，根據(jù)未導通輸入光耦連接對象確定 相應操作類型，并通知相應分系統(tǒng)執(zhí)行操作。其中，AIC系統(tǒng)的故障與相應操作的對應關系為柵控槍燈絲電源故障、柵控槍正 柵壓故障、負柵壓故障和柵壓脈沖反饋故障對應的操作為斷高壓；調制器同步脈沖故障和 束流誤差故障對應的操作為斷束流。
眷治療頭系統(tǒng)聯(lián)保治療頭系統(tǒng)中的故障檢測模塊檢測所在分系統(tǒng)故障，故障類型包括位置開關故 障、能檔不到位故障、電機驅動電源故障、附件聯(lián)鎖故障。治療頭系統(tǒng)的三個預留接口通過光耦接入輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)。治療頭系統(tǒng)中的故障檢 測模塊檢測到故障時，根據(jù)故障類型確定斷束流、或斷高壓，控制相應預留接口對應的輸出 光耦不導通，使輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)上相應輸入光耦不導通。治療頭系統(tǒng)還將故障代碼發(fā)送給主 控計算機，在主控計算機上顯示故障原因和操作，例如顯示“治療頭斷束流”或“治療頭斷高 壓”。輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)在檢測到連接AIC系統(tǒng)的某輸入光耦不導通時，根據(jù)未導通輸入光耦連 接對象確定相應操作類型，并通知加速管系統(tǒng)斷束流或通知調制器系統(tǒng)斷高壓。其中，治療頭系統(tǒng)的故障與相應操作的對應關系為位置開關故障、能檔不到位故 障和電機驅動電源故障對應的操作為斷束流；附件聯(lián)鎖故障對應的操作為斷高壓。 治療床系統(tǒng)聯(lián)保治療床系統(tǒng)中的故障檢測模塊檢測所在分系統(tǒng)故障，故障類型包括不到位故障。治療床系統(tǒng)的三個預留接口通過光耦接入輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)。治療床系統(tǒng)中的故障檢 測模塊檢測到不到位故障時，確定斷高壓操作，控制斷高壓輸出接口對應的輸出光耦不導 通，使輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)上相應輸入光耦不導通。治療床系統(tǒng)還將故障代碼發(fā)送給主控計算機， 在主控計算機上顯示故障原因和操作，例如顯示“治療床斷高壓”。輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)在檢測到 連接治療床系統(tǒng)的斷高壓接口的輸入光耦不導通時，將斷高壓指令發(fā)送給調制器系統(tǒng)，由 調制器控制板完成斷高壓操作。本實施例中，還由輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)為各個分系統(tǒng)提供IMHz的同步時鐘，以同步各分 系統(tǒng)的操作，為了防止干擾，同步時鐘信號經(jīng)過SN75110差分后輸出。為了便于監(jiān)測同步時 鐘信號是否正常，把同步時鐘信號通過74LS123展寬后觸發(fā)發(fā)光二極管HL1，當HLl亮時表 示同步時鐘信號正常，不亮則表示有故障。為了提示相關人員當前故障類型，本發(fā)明設置四個發(fā)光二極管HL2、HL3、HL4、HL5， 和一個復位開關，可以設置在主控計算機所在的控制臺上。HL2表示斷高壓故障、HL3表示 斷束流故障、HL4表示斷低壓故障、HL5表示總故障；在未發(fā)生任何故障時點亮HL2、HL3、HL4 和HL5，當輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)檢測到任一故障時，熄滅HL5 ；當檢測到斷束流故障時，熄滅HL3 ；當 檢測到斷高壓故障時，熄滅HL2和HL3 ；當檢測到斷低壓故障時，熄滅HL2、HL3和HL4。當故 障被排除后，按下控制臺上的復位鍵，發(fā)光二極管HL2、HL3、HL4、HL5重新全部點亮。當系統(tǒng)出現(xiàn)任一故障，都會中斷醫(yī)用直線加速器的工作，為了方便調試，本發(fā)明提 供了故障屏蔽功能。在控制臺上設置8個故障屏蔽按鍵1 8，分別對應輔助故障采集系 統(tǒng)、調制器系統(tǒng)、加速管系統(tǒng)、ADCl系統(tǒng)、ADC2系統(tǒng)、AIC系統(tǒng)、治療頭系統(tǒng)、治療床系統(tǒng)。當 某個故障屏蔽按鍵被按下時，該故障屏蔽按鍵對應的故障發(fā)生后，醫(yī)用直線加速器的正常 工作不會被中斷。但未被按下的故障屏蔽按鍵對應的故障發(fā)生時，醫(yī)用直線加速器的正常 工作還是會被中斷。故障屏蔽按鍵被彈起后，取消故障屏蔽。綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的 保護范圍之內。
權利要求
一種用于醫(yī)用直線加速器的智能聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)、輔助故障采集系統(tǒng)、設置在直線加速器7大分系統(tǒng)中的故障檢測模塊和主控計算機；7個分系統(tǒng)為調制器系統(tǒng)、加速管系統(tǒng)、劑量監(jiān)控ADC1系統(tǒng)、ADC2系統(tǒng)、柵控槍AIC系統(tǒng)、治療頭系統(tǒng)和治療床系統(tǒng)；7個分系統(tǒng)中的故障檢測模塊分別接入輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)；輔助故障采集系統(tǒng)包括溫度傳感器、鈦泵電流傳感器、采集充氣波導內氣壓的氣壓壓力表、采集水冷系統(tǒng)水壓的水壓壓力表和治療室屏蔽門開關，并分別接入輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)；輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)和各故障檢測模塊分別與主控計算機通信連接；各個分系統(tǒng)中的故障檢測模塊，用于檢測所在分系統(tǒng)故障，在檢測到故障后確定相應操作；將相應操作信息通知給輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)，將包含故障原因和相應操作信息的故障代碼發(fā)送給主控計算機；不同分系統(tǒng)檢測到故障后所確定的相應操作分別為調制器系統(tǒng)中的故障檢測模塊檢測到故障后，確定斷高壓；加速管系統(tǒng)中的故障檢測模塊檢測到故障后，根據(jù)故障類型確定斷束流、斷高壓或斷低壓；ADC1系統(tǒng)和ADC2系統(tǒng)中的故障檢測模塊檢測到故障后，確定斷高壓；AIC系統(tǒng)中的故障檢測模塊檢測到故障后，根據(jù)故障類型確定斷束流或斷高壓；治療頭系統(tǒng)中的故障檢測模塊檢測到故障后，根據(jù)故障類型確定斷束流或斷高壓；治療床系統(tǒng)中的故障檢測模塊檢測到不到位故障后，確定斷高壓；輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能包括(1)在檢測到溫度傳感器采集的溫度值大于預設溫度門限時，確定水溫過高故障以及相應操作為斷低壓；(2)在檢測到鈦泵電流傳感器采集的鈦泵電源電流超過預設電流門限時，確定鈦泵電源電流故障以及相應操作為斷束流；(3)在檢測到氣壓壓力表采集的充氣波導內氣壓低于0.22MPa時，確定充氣波導氣壓故障以及相應操作為斷高壓；(4)在檢測到水壓壓力表采集的水冷系統(tǒng)水壓低于設定值時，確定水冷系統(tǒng)水壓故障以及相應操作為斷低壓；(5)在檢測到治療室屏蔽門未關時，確定治療室屏蔽門開關故障以及相應操作為斷高壓；(6)在確定輔助故障采集系統(tǒng)故障以及相應操作后，或接收到故障檢測模塊發(fā)來的操作通知后，執(zhí)行相應操作，具體來說在確定斷束流時，通知加速管系統(tǒng)執(zhí)行斷束流操作；在確定斷高壓時，通知調制器系統(tǒng)執(zhí)行斷高壓操作；在確定斷低壓時，通知主控計算機；(7)在確定輔助故障采集系統(tǒng)出現(xiàn)故障以及相應操作后，進一步將包含故障原因和相應操作信息的故障代碼發(fā)送給主控計算機；主控計算機，用于根據(jù)所接收的故障代碼，顯示故障原因和相應操作信息；在接收到輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)的斷低壓通知時，通知所有分系統(tǒng)執(zhí)行斷低壓操作。
2.如權利要求1所述的用于醫(yī)用直線加速器的智能聯(lián)保控制系統(tǒng)，其特征在于，所述 輔助故障采集系統(tǒng)包括溫度傳感器1 7，分別用于采集加速管入口水溫、磁控管磁鐵出口 水溫、磁控管陽極出口水溫、加速管聚焦線圈出口水溫、微波系統(tǒng)大負載出口水溫、加速管 束流偏轉線圈出口水溫和水冷系統(tǒng)外循環(huán)水入口水溫。
3.如權利要求1所述的用于醫(yī)用直線加速器的智能聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于，加速 管系統(tǒng)故障與相應操作的對應關系為預聚焦電源故障、預導向電源故障和輸入導向電源 故障對應的操作為斷束流；聚焦電源故障和偏轉電源故障對應的操作為斷低壓；移相器故 障對應的操作為斷高壓。
4.如權利要求1所述的用于醫(yī)用直線加速器的智能聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于，AIC系 統(tǒng)的故障與相應操作的對應關系為柵控槍燈絲電源故障、柵控槍正柵壓故障、負柵壓故障 和柵壓脈沖反饋故障對應的操作為斷高壓；調制器同步脈沖故障和束流誤差故障對應的操作為斷束流。
5.如權利要求1所述的用于醫(yī)用直線加速器的智能聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于，治療 頭系統(tǒng)的故障與相應操作的對應關系為位置開關故障、能檔不到位故障和電機驅動電源 故障對應的操作為斷束流；附件聯(lián)鎖故障對應的操作為斷高壓。
6.如權利要求1所述的用于醫(yī)用直線加速器的智能聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于，所述 輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)進一步為各個分系統(tǒng)提供IMHz的同步時鐘，同步時鐘信號通過74LS123芯片 展寬后觸發(fā)發(fā)光二極管HL1，HL1亮時表示同步時鐘信號正常，不亮則表示有故障。
7.如權利要求1所述的用于醫(yī)用直線加速器的智能聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于，智能 聯(lián)保控制系統(tǒng)進一步包括設置在控制臺的四個發(fā)光二極管HL2、HL3、HL4、HL5和一個復位 開關；HL2表示斷高壓故障、HL3表示斷束流故障、HL4表示斷低壓故障、HL5表示總故障；在 未發(fā)生任何故障時點亮HL2、HL3、HL4和HL5，當輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)檢測到任一故障時，熄滅HL5 ； 當檢測到斷束流故障時，熄滅HL3 ；當檢測到斷高壓故障時，熄滅HL2和HL3 ；當檢測到斷低 壓故障時，熄滅HL2、HL3和HL4 ；當復位鍵被按下時，HL2、HL3、HL4、HL5全部重新點亮。
8.如權利要求1所述的用于醫(yī)用直線加速器的智能聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)，其特征在于，所述 智能聯(lián)保控制系統(tǒng)進一步包括設置在控制臺上的8個故障屏蔽按鍵1 8，分別對應輔助故 障采集系統(tǒng)、調制器系統(tǒng)、加速管系統(tǒng)、ADCl系統(tǒng)、ADC2系統(tǒng)、AIC系統(tǒng)、治療頭系統(tǒng)、治療床 系統(tǒng)；當故障發(fā)生時，判斷所發(fā)生故障對應的故障屏蔽按鍵是否被按下，如果是，則不中斷 醫(yī)用直線加速器的工作；否則，中斷醫(yī)用直線加速器的工作。
9.如權利要求1所述的用于醫(yī)用直線加速器的智能聯(lián)保控制系統(tǒng)，其特征在于，輔助 聯(lián)鎖系統(tǒng)中設置多個輸入光耦；氣壓壓力表、水壓壓力表和治療室屏蔽門開關分別接入輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)中的一個輸入光 耦；氣壓壓力表采集的充氣波導內氣壓低于0. 22MPa時，氣壓壓力表電接點斷開，使得氣壓 壓力表連接的輸入光耦未導通；水壓壓力表采集的水冷系統(tǒng)水壓低于設定值時，水壓壓力 表電接點斷開，使得水壓壓力表連接的輸入光耦未導通；治療室屏蔽門沒有關上時，治療室 屏蔽門開關連接的輸入光耦未導通；每個故障檢測模塊為輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)預留3個設置有輸出光耦的輸出接口，每個輸出接 口接入輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)中的一個輸入光耦，3個預留輸出接口分別對應斷束流操作、斷高壓操 作和斷低壓操作；當分系統(tǒng)確定相應操作后，令該相應操作對應的輸出接口的輸出光耦未 導通，使得與其連接的輸入光耦未導通；輔助聯(lián)鎖系統(tǒng)在檢測到輸入光耦未導通時，根據(jù)輸入光耦連接對象確定相應操作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于醫(yī)用直線加速器的智能聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)，其核心思想是，建立一個輔助聯(lián)保系統(tǒng)，用于監(jiān)測醫(yī)用直線加速器水冷系統(tǒng)中的水溫、水壓、充氣波導系統(tǒng)中的氣壓、鈦泵電源的電流、治療室屏蔽鉛門的開關以及各個分系統(tǒng)的故障，根據(jù)故障類型確定相應操作，以便實現(xiàn)病人保護聯(lián)鎖、機器聯(lián)鎖、誤操作聯(lián)鎖。
文檔編號A61N5/10GK101966369SQ201010523029
公開日2011年2月9日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權日2010年10月28日
發(fā)明者吳建興, 柘江, 王小軍, 王春波, 薛小峰, 鄧勇, 高陽 申請人:江蘇海明醫(yī)療器械有限公司