治疗头控制系统的设计与开发.pdf

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1、2012年9月机床与液压Sep．2012第4O卷第l7期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．17DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．17．027治疗头控制系统的设计与开发张耿旭，杜亚男，丁瑶，袁清珂(广东工业大学机电工程学院，广东广州510006)摘要：针对医用加速器治疗头的功能需求及稳定、精确和实时的控制要求，提出了上、下位机联合控制策略，阐述了控制系统的软硬件结构和工程实现方案。治疗头运动采用直流电机闭环控制，中控台与治疗头通过RS-485总线进行实时通信，中控台

2、监控软件选用VisualC++6．0编写实现。该控制系统已应用于某型号医用加速器，运行结果表明：其功能和性能均能满足放射治疗的要求。关键词：医用加速器；治疗头；测控系统；RS-485总线中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)17—092—4DesignandDevelopmentoftheCollimatorControlSystemZHANGGengxu，DUYanan，DINGYao，YUANQingke(CollegeofMechanical&ElectricalEngineeri

3、ng，GuangdongUniversityofTechnology，GuangzhouGuangdong510006，China)Abstract：Tomeetthefunctionrequirementsandcontrolrequirementsofstability，precision，andreal—timeperformanceofmedicalacceleratorcollimator，thehost—computerandslave—computercombinationcontrolsolutionwasp

4、roposed．Thestructuresofsoftwareandhardwareandtheengineeringschemewereintroduced．DCmotorclose-loopcontrolwasusedtocontrolthemotionofcollimator．RS-485buswasusedtoachievethereal—timecommunicationbetweenconsoleandcollimator．ThesupervisorycontrolsoftwarewasdevelopedonVi

5、sualC++6．0．Thiscontrolsystemhasbeenappliedtoamedicalacceleratorandtheresultsshowthatitisreliable．Keywords：Medicalaccelerator；Collimator；Measurementandcontrolsystem；RS-485bus随着人口基数的不断增长和肿瘤发病率的攀升，设计和开发出了以ATmega128控制器为核心的治疗越来越多的肿瘤患者需要接受放射治疗。医用电子直头控制系统。线加速器作为放射治疗领域的主流设

6、备，正在全世界1系统总体设计范围内得到广泛的推广和应用。然而目前，一方面，加速器治疗头控制系统的主要任务是接受肿瘤我国医用加速器数量明显不足，满足不了肿瘤患者的患者的诊断治疗参数，例如某一时刻的射野角度、诊断治疗需求；另一方面，我国对医用加速器的研究射野大小、治疗剂量等，然后控制上、下屏蔽钨门起步较晚，国内能自主研制生产的企业仅寥寥几家，及治疗头角度，使之形成与某一时刻需要照射病灶而且数字化程度较低，系统可靠性和稳定性及工艺与形状相同的辐射野，射线通过辐射野对肿瘤进行放国外相比还有很大差距。因此，对医用加速器的研究射治疗。显

7、得十分迫切和必要。加速器治疗头控制系统的组成如图1所示。该系一般医用加速器治疗头指的是电子由加速管射统主要由上位机中控台监控软件、下位机运动控制模出后需要经过的各个组成部分的总称⋯。射线产生块和RS-485通信模块组成。后必须经过治疗头和各种附件修整，形成剂量分布上位机中控台监控软件的主要任务是接受治疗医均匀、射野大小合适的治疗束之后才能治疗病人。生的患者治疗参数，实现放射治疗模式的选择，治疗作者根据放射治疗时对治疗头功能和性能的要求，射野的控制和监测，野灯、测距灯的控制等。下位机收稿日期：2011—09—16基金项目：20

8、10年粤港关键领域重点突破项目(201016822)作者简介：张耿旭(1986一)，硕士研究生，主要从事智能控制、汽车电子控制与仿真、嵌入式系统等方面的研究。E—mail：zhanggengxu．st@163．corn。第17期张耿旭等：治疗头控制系统的设计与开发·93·运动控制模块一方面