CN105268120B - 放疗患者桶式支撑固定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于放射治疗的桶式人体支撑固定方法及装置。所述方法包括：将患者置于治疗桶中，使用成型材料将患者包裹，患者整体得到完全的支撑固定。通过运动平台搭载治疗桶进行包括头脚轴向转动在内的各向运动，从而调节射束与人体的空间位置关系。所述桶式人体支撑固定装置包括：运动平台(1)、升降踏板(2)、治疗桶(3)。将患者置于升降踏板(1)上，通过升降机构调整到合适的高度，治疗桶(3)闭合，桶内的成型材料(305)在包裹人体后进行塑形固定，运动平台搭载治疗桶进行各向运动。本发明的有益效果在于改进现有技术中人体支撑固定方法，利用桶式支撑装置，实现患者沿头脚轴向的转动以及其他方向的运动，以替代设备机架的转动，从而在保证相同照射效果的前提下，简化现有放疗设备的结构，降低设备成本。

Description

放疗患者桶式支撑固定方法及装置

技术领域

本发明属于放射治疗领域，更具体地，涉及一种应用于放射治疗的桶式人体支撑固定方法及装置。

背景技术

放射治疗作为肿瘤治疗的常规手段之一，在肿瘤治疗领域占有重要地位。据测算有70％的恶性肿瘤的治疗都需要用到放射治疗。目前放射治疗中最为广泛使用的是基于直线加速器技术的光子和电子线放疗，而基于回旋加速器技术的质子、重离子射线放疗也开始得到逐步应用，研究表明质子、重离子放疗效果优于光子、电子放疗，尤其是放疗引起的毒副反应和不良反应明显小于后者。

在基于直线加速器放疗技术的放射治疗过程当中，患者一般仰卧或俯卧在治疗床上，使用真空垫或热塑膜等辅助摆位装置进行部分固定。然后通过转动加速器机架来实现围绕靶区的多角度固定野或连续角度旋转照射，达到剂量集中于靶区和降低周边危及器官受量的目的；除此之外，使用直线加速器的机载锥形束CT(Cone Beam CT，CBCT)对患者进行图像引导放疗，是提高摆位精度的有效办法，实现该功能的前提同样是需要旋转加速器机架。目前直线加速器的机架重量多小于1吨，实现机械转动相对比较容易。而回旋加速器的机架重量则达到数百吨，以目前的技术实现机架精确转动会非常复杂和困难，而且成本及其高昂。由于上述原因，质子、重离子加速器多采用机架固定的射束照射方式。

在使用传统的治疗床的支撑固定方式下，治疗床仅可以承载患者进行三维方向(头脚、左右、前后)平移和一维(前后)轴向转动，部分治疗床可以实现另外两维轴向的小角度倾斜。在机架完全固定的情况下，通过以前后轴向转动治疗床来调整固定野照射角度的范围极其有限，旋转照射、CBCT图像引导放疗等治疗技术则无法直接应用，造成照射效果大打折扣。

发明内容

本发明的目的在于改进现有放疗技术中人体支撑固定方法，利用桶式支撑装置实现患者的头脚轴向转动以及其他方向的运动，以替代设备机架的转动，从而在保证相同照射效果的前提下，简化现有放射治疗设备的结构，降低放射治疗设备成本。

为此，本发明提供一种放疗用人体支撑固定方法，所述方法包括：

S1、将患者置于治疗桶中，使用成型材料将患者包裹，患者整体得到完全的支撑固定，呈似刚体结构。

S2、治疗桶与运动平台连接，通过运动平台搭载治疗桶进行包括头脚轴向转动在内的各种运动，从而调节射束与人体的空间位置关系。

优选地，在所述的方法中，成型材料可以液态的形式注入，将患者包裹后再固化成型。

优选地，在所述的方法中，通过CT扫描或激光扫描等形式，获取患者的轮廓信息，提前将成型材料加工成适合患者轮廓的固定件，固定件贴合桶壁，包裹患者，实现支撑固定。

优选地，在所述的方法中，成型材料可以选择在胸腔等位置镂空，以提高患者的舒适性。

优选地，在所述的方法中，患者可以立式、坐式、或卧式被成型材料包裹，得到支撑固定。

优选地，在所述的方法中，支撑平台可以实现三维方向平移，头脚轴向的旋转以及其他两维方向倾斜。

优选地，在所述的方法中，射束包括成像用射线束和治疗用射线束，在机架不动的情况下，通过支撑平台的空间运动，实现图像扫描及放射治疗。

本发明还提供一种相应的人体支撑固定装置，包括运动平台、升降踏板、治疗桶。

优选地，在所述的装置中，运动平台，内部装有电机驱动组件，用于搭载治疗桶实现整体升降、平移、旋转、倾斜等运动。

优选地，在所述的装置中，升降踏板，与运动平台相连接，可通过升降机构实现踏板竖直方向高度调节。

优选地，在所述的装置中，治疗桶内部装有成型材料，用于实现人体的支撑固定。

优选地，在所述的装置中，如果选择发泡剂作为成型材料，发泡剂填充于由A侧桶、B侧桶及成型膜所围成的空间中，通过不断地膨胀来包裹人体，固化成型。

优选地，在所述的装置中，如果选择3D打印材料作为成型材料，通过3D打印机打印患者轮廓，完成后固定于成型膜所在的位置。

优选地，在所述的装置中，成型材料所形成的轮廓可以为封闭式也可以为镂空式。优选地，在所述的装置中，成型材料不限于发泡剂、3D打印、真空垫等。

优选地，在所述的装置中，治疗桶有相应的固定槽用于固定成型材料。

优选地，在所述的装置中，A侧桶、B侧桶与连接轴相连，可围绕连接轴进行开合动作，在闭合状态下，可通过治疗桶上的锁紧装置进行锁定。

优选地，在所述的装置中，桶外有位置标示信息，可通过人工或自动的方式识别，从而确定加速器机架与治疗桶的几何位置关系。

附图说明

图1是本发明装置主视结构示意图；

图2是本发明装置实用状态参考图。

图中：

1-运动平台 2-升降踏板 301-A侧桶

302-B侧桶 303-连接轴 304-成型膜

305-成型材料 4-人体 5-射线发生装置

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图，对本发明的优选实施例作进一步说明：

本发明实施例提供了一种人体支撑固定方法，用于放射治疗，包括以下步骤：

S1、将患者4置于治疗桶中，使用成型材料将患者4包裹，患者4整体得到完全的支撑固定，呈似刚体结构。

S2、治疗桶与运动平台连接，通过运动平台搭载治疗桶进行包括头脚轴向转动在内的各种运动，从而调节射束与人体的空间位置关系。

如图1、图2所示，本发明提供一种桶式人体支撑固定装置，包括运动平台1、升降踏板2、治疗桶3。治疗桶3包括A侧桶301、B侧桶302、连接轴303、成型膜304、成型材料305。

首先，患者4站立于或坐于升降踏板2上，通过升降机构调整到合适的高度。

然后将治疗桶闭合锁紧，使患者4被成型膜304包裹。与此同时，将治疗桶2中的成型材料305如发泡剂填充于由A侧桶301、B侧桶302及成型膜304所围成的空间中，通过不断地膨胀来包裹人体，固化成型后使患者4整体得到完全的支撑及固定。

有利地，如果选择3D打印材料作为成型材料，可通过CT扫描或激光扫描等形式，获取患者4的轮廓信息，通过3D打印机直接打印患者4轮廓，完成后固定于成型膜所在的位置，以固态的形式包裹患者4，实现支撑固定。

通过远程或本地模式，驱动运动平台1以平移、倾斜、升降等方式将治疗桶移动到合适的位置。

启动固定式锥形束CT系统，CBCT成像设备固定不动出束，运动平台进行180°或360°旋转得到各个角度的透视图像，经重建后获取其CBCT图像，实现图像引导放疗。

启动射线发生装置5，加速器机架固定不动，通过将运动平台旋转到不同的角度并配合其他方向的移动，实现不同角度的固定野治疗。

启动射线发生装置5，加速器机架固定不动，通过连续旋转运动平台并配合其他方向的移动，实现旋转照射。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种放射治疗用桶式人体支撑固定装置，其特征在于，包括：运动平台(1)、升降踏板(2)、治疗桶(3)，运动平台(1)用于搭载治疗桶进行各种运动，升降踏板(2)与运动平台(1)相连接，可通过升降机构调节人体在治疗桶内的高度，治疗桶(3)为桶式结构且竖直连接固定于运动平台，闭合所述治疗桶后通过将成型材料(305)包裹人体后进行塑形，实现人体的完全支撑和固定，

其中，治疗桶(3)包括A侧桶(301)、B侧桶(302)、连接轴(303)、成型膜(304)和所述成型材料(305)，通过旋转连接轴(303)，从而实现A侧桶(301)与B侧桶(302)的开合功能，并且，所述治疗桶(3)设置有固定槽用于固定所述成型材料(305)，所述成型膜(304)从所述连接轴(303)处分别延伸至所述A侧桶(301)和所述B侧桶(302)的另一侧，

所述成型材料(305)通过CT扫描或激光扫描获取人体的轮廓信息并选择3D打印材料打印所述人体轮廓，完成后固定于所述成型膜(304)的位置，并且，所述成型材料(305)在所述人体的胸腔位置镂空。

2.根据权利要求1所述的人体支撑固定装置，其特征在于，所述升降踏板在电机驱动部件的带动下进行升降运动，用于调节人体在治疗桶内的高度及姿势。

3.根据权利要求1所述的人体支撑固定装置，其特征在于，所述治疗桶的桶外有位置标示信息，所述位置标示信息通过人工或自动方式识别，从而确定加速器机架(5)与治疗桶的几何位置关系。

4.根据权利要求1所述的人体支撑固定装置，其特征在于，成型膜(304)为弹性材料，用于形成人体(4)形状，并阻隔成型材料(305)和人体(4)直接接触。

5.根据权利要求1所述的人体支撑固定装置，其特征在于，所述运动平台可实现三维方向平移，头脚轴向的旋转以及其他两维方向倾斜。

Images