CN108452444A - 利用3d打印机打印鼻咽癌后装施源器的方法及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的方法及其使用方法，方法步骤如下：对病人进行第一次鼻咽部定位CT扫描；将扫描得到的第一DCM文件传输至后装计划系统，根据CT图像勾画肿瘤区域和危及器官；后装计划系统在第一DCM文件内设计施源器的大小、形状和施源管的位置参数；将第一DCM文件传输至3D打印机图像系统；将第一DCM文件中的参数转化成3D打印机识别的.stl文件并优化；利用3D打印机将施源器打印成型；通过3D打印机将设计好施源器参数的施源器打印出来，通过对带着施源器和假源的病人进行第二次鼻咽部定位CT扫描，设计施源器的实施方案，达到个性化设计后装施源器，简化施源器制作过程，性能可靠，提高施源器治疗的准确性及疗效的目的。

Description

利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的方法及其使用方法
技术领域
本发明涉及放射医疗器械领域，具体涉及一种利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的方法及其使用方法。
背景技术
鼻咽癌在我国是高发肿瘤，治疗首选放射治疗，包括后装近距离放疗是和远距离外照射放疗两种主要方式。
10年前，鼻咽癌放疗还处在二维时代，后装放疗曾经是外照射的重要辅助手段，适应证广泛。但随着计算机技术的发展，外照射技术已由二维时代进入三维调强放疗时代(IMRT)，放疗医生可以根据患者的具体病情设计个性化的剂量方案。但后装放疗虽然也可以进行三维剂量计算，但由于施源器技术落后无法确保放射源达到要求的位置，个性化的剂量方案难以实现。因而后装放疗在临床工作中地位下降，适应证减少。
目前的后装施源器无法做到个体化，在进入病人体内后难以固定，位置漂移，使得放射源无法准确定位，即使理论上能进行三维剂量设计实际上也难以实施。过去，如果要为单个病人做出个体化的施源器，需要在制模厂细致打磨、曲率钻孔，费时费力价格高昂，根本无法推广。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的方法及其使用方法，以达到个性化设计后装施源器，简化施源器制作过程，性能可靠，提高施源器治疗的准确性及疗效的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的方法，所述方法步骤如下：对确诊的鼻咽癌病人进行第一次鼻咽部定位CT扫描；将扫描得到的第一DCM文件传输至后装计划系统，后装计划系统根据CT图像勾画肿瘤区域和危及器官；后装计划系统根据CT扫描到的病人解剖特征在第一DCM文件内设计施源器的大小和形状，后装计划系统根据放射治疗需要在第一DCM文件内设计施源管的位置参数；将第一DCM文件传输至3D打印机图像系统；利用3DSlicer软件将第一DCM文件中的参数转化成3D打印机识别的.stl文件并优化；利用3D打印机将施源器打印成型。
进一步地，所述第一DCM文件，用于设计施源器的各项参数。
进一步地，所述放射治疗需要是根据鼻咽癌病人实际情况判断处方剂量是否包全肿瘤、正常组织是否超过耐受剂量和肿瘤体积形状变化。
进一步地，所述优化第一DCM文件是根据病人的接受程度、管道位置选择的可行性和管道位置选择的可重复性对第一DCM文件中的施源件表面光滑参数和管道内径大小、内壁圆滑参数进行优化。
一种利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的使用方法，所述方法步骤如下：将3D打印机打印出的施源器送达鼻咽癌病人的鼻咽部；将后装施源管及假源插入施源器内预设的管道并固定；对带着施源器和假源的病人进行第二次鼻咽部定位CT扫描；将扫描得到的第二DCM文件传输至后装计划系统，后装计划系统在第二DCM文件内设计形成放射剂量分布，如果分布合格则进入下一步，如果分布不合格则修改施源器；后装计划系统根据第二次扫描的CT图像勾画肿瘤区域和危及器官并设计三维后装实施方案；根据设计的三维后装实施方案进行操作；操作完成后，拔出施源管，取出施源器。
进一步地，所述假源为真正的放射源进入之前，用来测试的假体。
进一步地，所述第二DCM文件，用于设计放疗计划中的各项参数。
进一步地，所述放射剂量分布由计划系统根据各个治疗参数计算得出，所述各个治疗参数是根据第二次鼻咽部定位CT扫描并由医疗人员优化得出。
进一步地，所述判断放射剂量分布是否合格的依据是处方剂量是否包全肿瘤，正常组织是否超过耐受剂量。。
本发明具有如下优点：
(1).本发明通过3D打印机将设计好施源器参数的施源器打印出来，实现施源器的个性化制作，准确的针对病人鼻咽部构造和肿瘤位置，使施源器可以方便固定，可靠性强。
(2).本发明通过对带着施源器和假源的病人进行第二次鼻咽部定位CT扫描，设计施源器的实施方案，提高施源器治疗的准确性及疗效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例公开的利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的方法流程图；
图2为本发明实施例公开的利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的使用方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提供了一种利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的方法及其使用方法，其工作原理是通过3D打印机将设计好施源器参数的施源器打印出来，再通过对带着施源器和假源的病人进行第二次鼻咽部定位CT扫描，设计施源器的实施方案，，以达到个性化设计后装施源器，简化施源器制作过程，性能可靠，提高施源器治疗的准确性及疗效的目的。
下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1和图2所示，一种利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的方法，所述方法步骤如下：对确诊的鼻咽癌病人进行第一次鼻咽部定位CT扫描；将扫描得到的第一DCM文件传输至后装计划系统，后装计划系统根据CT图像勾画肿瘤区域和危及器官；后装计划系统根据CT扫描到的病人解剖特征在第一DCM文件内设计施源器的大小和形状，后装计划系统根据放射治疗需要在第一DCM文件内设计施源管的位置参数；将第一DCM文件传输至3D打印机图像系统；利用3DSlicer软件将第一DCM文件中的参数转化成3D打印机识别的.stl文件并优化；利用3D打印机将施源器打印成型。
其中，3D打印所用的材料为TPU材料。
其中，所述第一DCM文件，用于设计施源器的各项参数。
其中，所述放射治疗需要是根据鼻咽癌病人实际情况判断处方剂量是否包全肿瘤、正常组织是否超过耐受剂量和肿瘤体积形状变化。
其中，所述优化第一DCM文件是根据病人的接受程度、管道位置选择的可行性和管道位置选择的可重复性对第一DCM文件中的施源件表面光滑参数和管道内径大小、内壁圆滑参数进行优化。
一种利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的使用方法，所述方法步骤如下：将3D打印机打印出的施源器送达鼻咽癌病人的鼻咽部；将后装施源管及假源插入施源器内预设的管道并固定；对带着施源器和假源的病人进行第二次鼻咽部定位CT扫描；将扫描得到的第二DCM文件传输至后装计划系统，后装计划系统在第二DCM文件内设计形成放射剂量分布，如果分布合格则进入下一步，如果分布不合格则修改施源器；后装计划系统根据第二次扫描的CT图像勾画肿瘤区域和危及器官并设计三维后装实施方案；根据设计的三维后装实施方案进行操作；操作完成后，拔出施源管，取出施源器。
其中，所述假源为真正的放射源进入之前，用来测试的假体。
其中，所述第二DCM文件，用于设计放疗计划中的各项参数。
其中，所述放射剂量分布由计划系统根据各个治疗参数计算得出，所述各个治疗参数是根据第二次鼻咽部定位CT扫描并由医疗人员优化得出。
其中，所述判断放射剂量分布是否合格的依据是处方剂量是否包全肿瘤，正常组织是否超过耐受剂量。
其中，后装计划系统为荷兰核通Oncetra系统。
以上所述的仅是本发明所公开的一种利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的方法及其使用方法的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的方法，其特征在于，所述方法步骤如下：对确诊的鼻咽癌病人进行第一次鼻咽部定位CT扫描；将扫描得到的第一DCM文件传输至后装计划系统，后装计划系统根据CT图像勾画肿瘤区域和危及器官；后装计划系统根据CT扫描到的病人解剖特征在第一DCM文件内设计施源器的大小和形状，后装计划系统根据放射治疗需要在第一DCM文件内设计施源管的位置参数；将第一DCM文件传输至3D打印机图像系统；利用3DSlicer软件将第一DCM文件中的参数转化成3D打印机识别的.stl文件并优化；利用3D打印机将施源器打印成型。
2.根据权利要求1所述的利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的方法，其特征在于，所述第一DCM文件，用于设计施源器的各项参数。
3.根据权利要求1所述的利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的方法，其特征在于，所述放射治疗需要是根据鼻咽癌病人实际情况判断处方剂量是否包全肿瘤、正常组织是否超过耐受剂量和肿瘤体积形状变化。
4.根据权利要求1所述的利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的方法，其特征在于，所述优化第一DCM文件是根据病人的接受程度、管道位置选择的可行性和管道位置选择的可重复性对第一DCM文件中的施源件表面光滑参数和管道内径大小、内壁圆滑参数进行优化。
5.一种利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的使用方法，其特征在于，所述方法步骤如下：将3D打印机打印出的施源器送达鼻咽癌病人的鼻咽部；将后装施源管及假源插入施源器内预设的管道并固定；对带着施源器和假源的病人进行第二次鼻咽部定位CT扫描；将扫描得到的第二DCM文件传输至后装计划系统，后装计划系统在第二DCM文件内设计形成放射剂量分布，如果分布合格则进入下一步，如果分布不合格则修改施源器；后装计划系统根据第二次扫描的CT图像勾画肿瘤区域和危及器官并设计三维后装实施方案；根据设计的三维后装实施方案进行操作；操作完成后，拔出施源管，取出施源器。
6.根据权利要求5所述的利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的使用方法，其特征在于，所述假源为真正的放射源进入之前，用来测试的假体。
7.根据权利要求5所述的利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的使用方法，其特征在于，所述第二DCM文件，用于设计放疗计划中的各项参数。
8.根据权利要求5所述的利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的使用方法，其特征在于，所述放射剂量分布由计划系统根据各个治疗参数计算得出，所述各个治疗参数是根据第二次鼻咽部定位CT扫描并由医疗人员优化得出。
9.根据权利要求5所述的利用3D打印机打印鼻咽癌后装施源器的使用方法，其特征在于，所述判断放射剂量分布是否合格的依据是处方剂量是否包全肿瘤，正常组织是否超过耐受剂量。
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