CN104189993A - 一种放疗计划设计模拟和三维剂量分布测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种放疗计划设计模拟和三维剂量分布测试装置，本装置通过定位标记珠及标记珠固定板，准确地确定A、B点的空间位置，在X光片或CT图像中，均能精确地显影，便于准确地确定剂量计算参考点；通过改变穹隆施源器固定板的放置位置、以及改变宫腔施源器固定板中定位孔的长度，以安放有效长度分别为4、6、8cm的宫腔施源器，即可模拟设计肿瘤近距离治疗的各种典型计划方案。通过宫腔施源器固定板中以及通过胶片固定板安放在内腔中其余不同位置的放射量测定胶片，可获得整个治疗计划照射的主要范围内、间距1-2mm的平行平面剂量分布，将所有平面剂量分布与计划系统设计的剂量分布进行比较，即实现空间中的三维剂量分布测试与验证。

Description

一种放疗计划设计模拟和三维剂量分布测试装置

技术领域

本发明用于医疗器械领域，特别是涉及一种放疗计划设计模拟和三维剂量分布测试装置。

背景技术

放射源在医疗中的应用有超过100年的历史，为人类战胜恶性肿瘤发挥了极其重要的作用。目前，在肿瘤的放射治疗中，通过反应堆产生的高剂量率微型铱-192放射性同位素得到了最广泛的应用，该放射性同位素可被制成外径约1mm，长度4mm的柱状放射源，将其与柔性钢丝焊结在一起，在电脑控制的步进电机驱动下，与施源器相配合，进入人体的天然管腔或组织内，按照计划设计方案，在人体内特定的位置停留指定的时间，给予人体组织一定的放射线照射剂量，达到放射治疗的目的，即进行人体腔内、管内或组织间的近距离放射治疗。

目前，在所有近距离放射治疗的病例中，以妇科肿瘤的治疗所占比例最大，大约占90%以上。妇科肿瘤的后装治疗，以宫腔施源器和穹隆施源器的组合最常见。根据不同的患者，宫腔施源器的有效治疗长度通常有4cm、6cm、8cm，而相配套的两个穹隆施源器通过调节彼此的间距，达到改变剂量分布的目的，两穹隆施源器的间距通常为1-3cm，临床放疗计划设计时的典型间距值为1cm、1.5cm、2cm、2.5cm、3cm等。几十年以来，妇科肿瘤近距离治疗计划设计的主要参考点是A点和B点。A点定义为阴道穹隆垂直向上2cm，与子宫中轴线外2cm交叉处，解剖上相当于子宫动脉与输尿管交叉处；自A点水平向外延伸3cm处为B点。目前，大部分的妇科肿瘤后装治疗，仍采用将宫腔施源器和穹隆施源器置入患者体内后，拍摄正、侧位X光定位片或CT片，然后以A点为剂量参考点，设置源驻留位置，优化计算各驻留位放射源停留的时间后进行治疗。

在实际临床中发现，日常放疗计划设计过程中，难以在X片和CT图像上精确确定A点、B点，难以准确获得各种典型的施源管组合的计划剂量分布，而且，更难对模拟计划的剂量分布进行精确的三维测试、验证。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种放疗计划设计模拟和三维剂量分布测试装置，其在精确确定A点、B点空间位置的基础上，易于准确进行宫腔施源器和穹隆施源器不同治疗长度、不同间距组合的放疗计划设计，同时可精确测量空间三维剂量的分布，实现对模拟计划剂量分布进行精确的三维测试、验证。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种放疗计划设计模拟和三维剂量分布测试装置，包括设有顶部敞口内腔的装置本体和封闭所述装置本体的顶板，所述内腔中设有宫腔施源器固定板、位于所述宫腔施源器固定板两侧的两块穹隆施源器固定板、分别位于所述宫腔施源器固定板两侧且与宫腔施源器固定板距离为2cm的两块A点定位标记珠固定板、分别位于所述宫腔施源器固定板两侧且与宫腔施源器固定板距离为5cm的两块B点定位标记珠固定板以及若干装夹放射量测定胶片的胶片固定板，所述宫腔施源器固定板和穹隆施源器固定板内分别设有放置宫腔施源器和穹隆施源器的定位孔，所述A点定位标记珠固定板和B点定位标记珠固定板上均装有定位标记珠。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述宫腔施源器固定板和穹隆施源器固定板均包括两块正对贴合的单元板，所述单元板在贴合面上均设有定位槽，所述定位槽在单元板的侧端面形成开口，两块所述单元板正对贴合后所述定位槽形成放置对应宫腔施源器或穹隆施源器的定位孔。 

进一步作为本发明技术方案的改进，所述宫腔施源器固定板的两块单元板间设有放射量测定胶片，所述放射量测定胶片上设有与定位孔截面一致的缺口。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述A点定位标记珠固定板和B点定位标记珠固定板均为矩形板，各所述矩形板在偏离各自几何中心2cm的相同位置处形成安装定位标记珠的安装孔。

进一步作为本发明技术方案的改进，各所述胶片固定板均与宫腔施源器固定板、穹隆施源器固定板平行放置，所述装置本体内设有固定各所述胶片固定板的限位装置，所述限位装置包括压紧条、设于所述压紧条上的滑槽、穿过所述滑槽且底端形成限位夹的锁紧钮。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述装置本体、顶板、宫腔施源器固定板、穹窿施源器固定板、A点定位标记珠固定板、B点定位标记珠固定板、胶片固定板以及限位装置均为有机玻璃制件或者聚乙烯塑料制件或者固体水制件。

进一步作为本发明技术方案的改进，还包括确定所述定位孔内放射源驻留位置的定位标记金属丝，所述定位标记金属丝包括直径为0.5mm的定位丝和沿所述定位丝每间隔1cm设置长为2mm的标记点，所述标记点的直径为1mm。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述装置本体在内腔正对的侧壁设有分别固定A点定位标记珠固定板、B点定位标记珠固定板和宫腔施源器固定板的插槽，所述装置本体的顶面四角处设有紧固顶板的锁紧钉。

本发明的有益效果：本装置通过定位标记珠及标记珠固定板，准确地确定A、B点的空间位置，在X光片或CT图像中，均能精确地显影，便于准确地确定剂量计算参考点；通过改变穹隆施源器固定板的放置位置、以及改变宫腔施源器固定板的规格（配置不同长度的定位孔，以安放有效长度分别为4、6、8cm的宫腔施源器），即可模拟设计肿瘤近距离治疗的各种典型计划方案。通过宫腔施源器固定板中的放射量测定胶片，以及通过胶片固定板安放在内腔中其余不同位置的放射量测定胶片，可获得整个治疗计划照射的主要范围内、间距1-2mm的平行平面剂量分布，将所有平面剂量分布与计划系统设计的剂量分布进行比较，即实现空间中的三维剂量分布测试与验证。本装置结构新颖、设计独特，可广泛用于近距离放射治疗剂量分布的三维测试和验证。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例整体结构示意图；

图2是本发明实施例宫腔施源器固定板结构示意图；

图3是本发明实施例穹窿施源器固定板结构示意图；

图4是本发明实施例A点定位标记珠固定板或B点定位标记珠固定板结构示意图；

图5是本发明实施例装置本体结构俯视图；

图6是本发明实施例顶板结构示意图；

图7是本发明实施例限位装置结构俯视图；

图8是本发明实施例限位装置结构主视图。

具体实施方式

参照图1至图8，本发明提供了一种放疗计划设计模拟和三维剂量分布测试装置，包括设有顶部敞口内腔11的装置本体1和封闭所述装置本体1的顶板2，所述顶板2通过装置本体1顶面四角的锁紧钉12与装置本体1紧密连接，所述内腔11中设有宫腔施源器固定板3、位于所述宫腔施源器固定板3两侧的两块穹隆施源器固定板4、分别位于所述宫腔施源器固定板3两侧且与宫腔施源器固定板3距离为2cm的两块A点定位标记珠固定板5、分别位于所述宫腔施源器固定板3两侧且与宫腔施源器固定板3距离为5cm的两块B点定位标记珠固定板6以及若干装夹放射量测定胶片的胶片固定板，所述装置本体1在内腔11正对的侧壁设有分别固定A点定位标记珠固定板5、B点定位标记珠固定板6和宫腔施源器固定板3的插槽13。所述宫腔施源器固定板3和穹隆施源器固定板4内分别设有放置宫腔施源器和穹隆施源器的定位孔7，所述A点定位标记珠固定板5和B点定位标记珠固定板6上均装有定位标记珠，定位标记珠采用在CT扫描时无伪影且能与周围材料区分、并在X光下能显影的材料制成，定位标记珠外径1mm。所述A点定位标记珠固定板5和B点定位标记珠固定板6均为矩形板，各所述矩形板在偏离各自几何中心2cm的相同位置处形成安装定位标记珠的安装孔8。通过上述结构实现临床上“A点定义为阴道穹隆垂直向上2cm，与子宫由轴线外2cm交叉处，解剖上相当于子宫动脉与输尿管交叉处；自A点水平向外延伸3cm处为B点”的位置要求。

其中，所述宫腔施源器固定板3和穹隆施源器固定板4均包括两块正对贴合的单元板，所述单元板在贴合面上均设有定位槽，所述定位槽在单元板的侧端面形成开口，两块所述单元板正对贴合后所述定位槽形成放置对应宫腔施源器或穹隆施源器的定位孔7。宫腔施源器或穹隆施源器采用在CT扫描时无伪影且能与周围材料区分、并在X光下能显影的材料制成，宫腔施源器和穹隆施源器为带盲端的空心管（针），管的外径、内径（约1.2mm）、开口端接口与治疗机的连结装置相匹配。

所述宫腔施源器固定板3的两块单元板间设有放射量测定胶片，所述放射量测定胶片上设有与定位孔7截面一致的缺口，以便于将宫腔施源器插在其中，用放射量测定胶片测量施源中心剖面的剂量分布。

各所述胶片固定板均与宫腔施源器固定板3、穹隆施源器固定板4平行放置，所述装置本体1内设有固定各所述胶片固定板的限位装置9，所述限位装置9包括压紧条91、设于所述压紧条91上的滑槽92、穿过所述滑槽92且底端形成限位夹93的锁紧钮94，调整锁紧钮94在滑槽92内的位置，控制限位夹93将各胶片固定板夹紧固定，以便能准确定位放射量测定胶片，且不受装置中注水的影响，并能任意放置于所需测量位置。

所述装置本体1、顶板2、宫腔施源器固定板3、穹窿施源器固定板4、A点定位标记珠固定板5、B点定位标记珠固定板6、胶片固定板以及限位装置9均采用与人体软组织密度相近的材料制成，如有机玻璃制件或者聚乙烯塑料制件或者固体水制件。

此外，本装置还包括确定所述定位孔7内放射源驻留位置的定位标记金属丝，所述定位标记金属丝包括直径为0.5mm的定位丝和沿所述定位丝每间隔1cm设置长为2mm的标记点，所述标记点的直径为1mm。使用时，定位标记金属丝置放于宫腔施源器、穹窿施源器内，在X光下显影，用于确定施源器内放射源驻留的位置。

本装置使用时，当所有施源器、放射量测定胶片、限位装置9均安放完备后，装置本体内各板间隔之间可注满水，并能用顶板2密封。然后通过定位标记珠及标记珠固定板，准确地确定A、B点的空间位置，在X光片或CT图像中，均能精确地显影，便于准确地确定剂量计算参考点；通过改变穹隆施源器固定板4的放置位置、以及改变宫腔施源器固定板3的规格（配置不同长度的定位孔，以安放有效长度分别为4、6、8cm的宫腔施源器），即可模拟设计肿瘤近距离治疗的各种典型计划方案。通过宫腔施源器固定板3中的放射量测定胶片，以及通过胶片固定板安放在内腔中其余不同位置的放射量测定胶片，可获得整个治疗计划照射的主要范围内、间距1-2mm的平行平面剂量分布，将所有平面剂量分布与计划系统设计的剂量分布进行比较，即实现空间中的三维剂量分布测试与验证。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种放疗计划设计模拟和三维剂量分布测试装置，其特征在于：包括设有顶部敞口内腔的装置本体和封闭所述装置本体的顶板，所述内腔中设有宫腔施源器固定板、位于所述宫腔施源器固定板两侧的两块穹隆施源器固定板、分别位于所述宫腔施源器固定板两侧且与宫腔施源器固定板距离为2cm的两块A点定位标记珠固定板、分别位于所述宫腔施源器固定板两侧且与宫腔施源器固定板距离为5cm的两块B点定位标记珠固定板以及若干装夹放射量测定胶片的胶片固定板，所述宫腔施源器固定板和穹隆施源器固定板内分别设有放置宫腔施源器和穹隆施源器的定位孔，所述A点定位标记珠固定板和B点定位标记珠固定板上均装有定位标记珠。

2.根据权利要求1所述的放疗计划设计模拟和三维剂量分布测试装置，其特征在于：所述宫腔施源器固定板和穹隆施源器固定板均包括两块正对贴合的单元板，所述单元板在贴合面上均设有定位槽，所述定位槽在单元板的侧端面形成开口，两块所述单元板正对贴合后所述定位槽形成放置对应宫腔施源器或穹隆施源器的定位孔。 

3.根据权利要求2所述的放疗计划设计模拟和三维剂量分布测试装置，其特征在于：所述宫腔施源器固定板的两块单元板间设有放射量测定胶片，所述放射量测定胶片上设有与定位孔截面一致的缺口。

4.根据权利要求1、2或3所述的放疗计划设计模拟和三维剂量分布测试装置，其特征在于：所述A点定位标记珠固定板和B点定位标记珠固定板均为矩形板，各所述矩形板在偏离各自几何中心2cm的相同位置处形成安装定位标记珠的安装孔。

5.根据权利要求1、2或3所述的放疗计划设计模拟和三维剂量分布测试装置，其特征在于：各所述胶片固定板均与宫腔施源器固定板、穹隆施源器固定板平行放置，所述装置本体内设有固定各所述胶片固定板的限位装置，所述限位装置包括压紧条、设于所述压紧条上的滑槽、穿过所述滑槽且底端形成限位夹的锁紧钮。

6.根据权利要求5所述的放疗计划设计模拟和三维剂量分布测试装置，其特征在于：所述装置本体、顶板、宫腔施源器固定板、穹窿施源器固定板、A点定位标记珠固定板、B点定位标记珠固定板、胶片固定板以及限位装置均为有机玻璃制件或者聚乙烯塑料制件或者固体水制件。

7.根据权利要求1、2或3所述的放疗计划设计模拟和三维剂量分布测试装置，其特征在于：还包括确定所述定位孔内放射源驻留位置的定位标记金属丝，所述定位标记金属丝包括直径为0.5mm的定位丝和沿所述定位丝每间隔1cm设置长为2mm的标记点，所述标记点的直径为1mm。

8.根据权利要求1、2或3所述的放疗计划设计模拟和三维剂量分布测试装置，其特征在于：所述装置本体在内腔正对的侧壁设有分别固定A点定位标记珠固定板、B点定位标记珠固定板和宫腔施源器固定板的插槽，所述装置本体的顶面四角处设有紧固顶板的锁紧钉。