CN107297031B - 一种高精度放疗准直器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精度放疗准直器,包括设置于X光源下适形模体,所述适形模体一体成型的空心体,所述空心体内灌注重金属粉末,所述适形模体上设有多个镂空部。本发明能够实现精准个性化治疗。目前技术,MLC的叶片厚度限制,投射等中心最高分辨率只能达到1.5mm,本发明能大幅度提升适形区域的分辨率。不需要每片叶片的运动控制,不需要叶片驱动电机,不需要放疗时准直器调整的时间。采用3D打印一体化适形模具后,将彻底解决漏射线问题。将投射光路在术前规划好,并塑形制造出适形镂空机制,节省了治疗时间。由于该适形模型,在光路靠近患者端,半影减小。机头重量减轻,简化整机机电控制复杂度。保护患者的健康组织,提高疗效。

Description

一种高精度放疗准直器
技术领域
本发明涉及一种准直器,尤其涉及的是一种高精度放疗准直器。
背景技术
多叶准直器Multileaf Collimator(MLC)是医用直线加速器上射野适形的主要装置。它通过计算机控制的多个微型马达,独立驱动每个叶片单独运动,来达到靶区适形和剂量适形。
MLC和加速器的距离等中心较远,为了使叶片在等中心的宽度达到1cm,需要实际宽度较窄的叶片。
现有的MLC的缺陷如下:
1、分辨率,MLC在临床应用中的一个缺陷是用它适形靶区时,形成的射野具有台阶状边界,无法与期望形成的边界光滑的靶区完全一致。也就是说,用适形靶区,总会存在欠挡区域和或过挡区域。这是因为,准直器由一定厚度的叶片重叠构成,叶片的投影厚度构成台阶边界的分辨率。
2、漏射线,准直器叶片之间存在漏射线。因为无论任何结构的叶片,之间的间隙不可避免。
3、半影,准直器靠近射线源,射线源并不是理想点光源,所以不可避免会产生半影。
4、准直器的重量使,旋转臂符合加大,对治疗头的机械加工和运动控制造成困难。
5、为适应不同放射形状,每个叶片都需要配置独立驱动电机。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供了一种高精度放疗准直器,能够实现精准个性化治疗。
本发明是通过以下技术方案实现的,本发明包括设置于X光源下适形模体,所述适形模体为空心体,所述空心体内灌注重金属粉末,所述适形模体上设有多个镂空部。
作为本发明的优选方式之一,所述重金属粉末为钨粉或铅粉。
作为本发明的优选方式之一,所述适形模体为人工树脂制成。
作为本发明的优选方式之一,所述适形模体为3D打印制成。
本发明相比现有技术具有以下优点:本发明能够实现精准个性化治疗。目前技术,MLC的叶片厚度限制,投射等中心最高分辨率只能达到1.5mm左右,而本发明的明显高于MLC的分辨率。不需要每片叶片的运动控制,不需要叶片驱动电机,不需要放疗时准直器调整的时间。可应用但不局限于3D打印技术,将投射光路在术前打印好,节省了治疗时间。由于该模型,在光路靠近患者端,半影减小(原半影的1/5)。机头重量减轻,简化整机机电控制复杂度。保护患者的健康组织,提高疗效。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明在放疗投射装置中的应用;
图3是多叶准直器调整流程示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1和图2所示,本实施例包括设置于X光源下适形模体4,本实施例的适形模体4为拱形结构,所述适形模体4一体成型的空心体,所述空心体内灌注重金属粉末,所述适形模体4上设有多个镂空部5。
所述重金属粉末为钨粉或铅粉。所述适形模体4为人工树脂3D打印制成。
将本实施例制得的适形模体4放置在放疗机的治疗头1之下,放疗机的机架8上连接机架旋转轴7,患者6平躺,适形模体4卡在患者6的待放疗部位,治疗头1下具有近似的X光点光源,X光投射到适形模体4上,从适形模体4的镂空部5投射到待放疗部位。
实际应用过程如下:
1、放射医师根据患者6具体情况,通过TPS(Treatment Planning System)勾画放疗方案;
2、根据放射科医生需要的放射部位,以及各部位放射剂量控制,完成本发明准直器的设计,最终塑型出适当的空心模型,用以屏蔽有害的放射线;
3、根据患者6体貌,根据X光投射路径,以人工树脂打印3D空心适形模体4,其他实施例中也可以选用其他的成型方法;
4、在适形模体4中充分灌注重金属粉末(钨粉或铅粉),其他实施例中可以选用其他重金属;
5、在患者6躺在放疗床上时,将注有重金属粉末的3D适形模体4固定于患者6身体和床上,一次性解决摆位和投射是准直器的适形运动问题;
6、完成放疗投射。
根据投照剂量涉及光路,涉及光路的方式为光源反投影的形式,即某角度下,投照范围已知,放射源已知,即可规划出放射线通过的路径。如图1所示。
由于规划路径可以进行三维扩展,所以相对单纯二维MLC,本发明将获得更为便利的投影方式。例如,当期望得到环形区域时,如图3c,传统方法须要多次调整MLC,拼凑成环形,如图3a和b,使用本发明后,可以在环形区域3D打印树脂材料,用于固定3D模体。由于树脂材料透射线性能好,不会影响治疗,而模体填充屏蔽沙,完成完美屏蔽。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高精度放疗准直器,其特征在于,包括设置于X光源下适形模体,所述适形模体为空心体,适形模体为拱形结构,所述空心体内灌注重金属粉末,所述适形模体上设有多个镂空部,并且镂空部是依据需要的放射部位通过TPS勾画放疗方案,并在空心模型上形成多个镂空部;适形模体卡在患者的待放疗部位,X光投射到适形模体上,从适形模体的镂空部投射到待放疗部位。
2.根据权利要求1所述的一种高精度放疗准直器,其特征在于,所述重金属粉末为钨粉或铅粉。
3.根据权利要求1所述的一种高精度放疗准直器,其特征在于,所述适形模体为人工树脂制成。
4.根据权利要求1所述的一种高精度放疗准直器,其特征在于,所述适形模体为3D打印制成。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111010868B (zh) * 2018-08-08 2022-01-11 西安大医集团股份有限公司 一种放疗设备准直器校正方法及装置
CN113827876A (zh) * 2020-06-08 2021-12-24 中硼(厦门)医疗器械有限公司 辐射线治疗系统及照射参数验证装置的工作步骤

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1409326A (zh) * 2001-09-28 2003-04-09 西门子公司 制造散射光栅或准直器的方法
CN2702417Y (zh) * 2004-06-02 2005-05-25 杭州华源伽玛医疗设备投资有限公司 放疗设备的板式准直器
EP1639945A1 (en) * 2004-09-24 2006-03-29 Hitachi, Ltd. Radiation imaging apparatus and nuclear medicine diagnosis apparatus using the same
CN1810320A (zh) * 2005-01-28 2006-08-02 惠小兵 一种放射治疗装置
CN103566471A (zh) * 2013-10-14 2014-02-12 华中科技大学 肺癌放疗肿块运动跟随护罩系统
CN204991162U (zh) * 2015-08-07 2016-01-20 中国医学科学院放射医学研究所 实验用多功能小鼠局部γ射线辐照模具

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040120464A1 (en) * 2002-12-19 2004-06-24 Hoffman David Michael Cast collimators for CT detectors and methods of making same
CN1634619A (zh) * 2003-12-26 2005-07-06 深圳市一体智能技术有限公司 一种适形挡块的制作方法
CN2796899Y (zh) * 2005-06-15 2006-07-19 盛延兴 改进的放射治疗适形挡块浇铸模具
CN100453133C (zh) * 2005-06-27 2009-01-21 天津大学 用于放射治疗的数字化射野适形铅模制作方法
US7835492B1 (en) * 2007-11-27 2010-11-16 Velayudhan Sahadevan Lethal and sublethal damage repair inhibiting image guided simultaneous all field divergent and pencil beam photon and electron radiation therapy and radiosurgery
DE102008055921B4 (de) * 2008-11-05 2010-11-11 Siemens Aktiengesellschaft Modulierbarer Strahlenkollimator
US8641592B2 (en) * 2009-03-23 2014-02-04 Xinsheng Yu Method and device for image guided dynamic radiation treatment of prostate cancer and other pelvic lesions
CN201643444U (zh) * 2009-10-09 2010-11-24 张原生 适形多野调强治疗系统
CN102949200A (zh) * 2011-08-26 2013-03-06 通用电气公司 准直器及其制造方法及专用于制造该准直器的模具组合
CN105107093A (zh) * 2015-09-05 2015-12-02 四川大学 一种内外适形多叶准直器及其适形方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1409326A (zh) * 2001-09-28 2003-04-09 西门子公司 制造散射光栅或准直器的方法
CN2702417Y (zh) * 2004-06-02 2005-05-25 杭州华源伽玛医疗设备投资有限公司 放疗设备的板式准直器
EP1639945A1 (en) * 2004-09-24 2006-03-29 Hitachi, Ltd. Radiation imaging apparatus and nuclear medicine diagnosis apparatus using the same
CN1810320A (zh) * 2005-01-28 2006-08-02 惠小兵 一种放射治疗装置
CN103566471A (zh) * 2013-10-14 2014-02-12 华中科技大学 肺癌放疗肿块运动跟随护罩系统
CN204991162U (zh) * 2015-08-07 2016-01-20 中国医学科学院放射医学研究所 实验用多功能小鼠局部γ射线辐照模具

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
人工铅模与多叶准直器对鼻咽癌常规放疗剂量分布的影响;姜锋;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20091130;全文 *
自制放疗适形挡块浇铸模具及其治疗中心质量控制;齐勇等;《中国医学装备 》;20120421;全文 *

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