CN111544781A - 一种核磁和ct兼容的胸部运动体模 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核磁和CT兼容的胸部运动体模，包括胸腔模型、食管模型、心脏模型、驱动结构、固定板和导向管。与现有技术相比，本发明解决了目前磁共振放射治疗中用于质量控制体模仅能测量计划剂量精度的问题，能够实现对运动靶区的计划剂量精度测量，并可以模拟人体器官角度对体模进行放射治疗，实时测量人体器官上下前后运动影响后的计划剂量。
Description
技术领域
本发明涉及放射治疗技术领域，特别是涉及一种核磁和CT兼容的胸部运动体模。
背景技术
近年来，随着图像引导放射治疗的发展，出现了MRI-Linac，即磁共振加速器放射治疗系统。许多临床基地，正加强致力于使用MRI(磁共振成像)作为用于放射疗法的主要模拟和计划成像模态。基于磁共振的影响，普通运动体模并不能很好的适用于磁共振加速器，所以制作磁共振适用的运动体模十分重要。在利用MRI进行模拟、计划和/或治疗指导的任何情景下，获得静态的计划剂量较为简单，但是实际临床上获得病人运动部位的剂量变化则有很大难度。
因此，如何提供一种核磁和CT兼容的胸部运动体模，用于动态MRI和CT成像，并模拟人体器官真实的上下前后运动情况，进一步地对病人运动部位进行剂量测量，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种核磁和CT兼容的胸部运动体模，用于动态MRI和CT成像，在模拟食管运动的情况下通过在不同结构处放置光释光剂量片，测量食管、心脏不同位置的受照射剂量。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明公开了一种核磁和CT兼容的胸部运动体模，包括：
胸腔模型，所述胸腔模型内部固定肺部模型腔体、心脏腔体和食管腔体，所述肺部模型腔体为封闭结构，所述心脏腔体和所述食管腔体均为一端与外界连通的腔体结构，所述胸腔模型具有注水口；
食管模型，所述食管模型上设有第一注入口，所述第一注入口用以注入第一钆浓度水溶液，所述第一注入口处可分离地设有第一塞子，所述食管模型外部设有第一凹槽，所述第一凹槽处内嵌有光释光剂量片；
心脏模型，所述心脏模型上设有第二注入口，所述第二注入口用以注入第二钆浓度水溶液，所述第二注入口处可分离地设有第二塞子，所述心脏模型外部设有第二凹槽，所述第二凹槽处内嵌有光释光剂量片；
驱动结构，所述驱动结构包括驱动电机和第二转动轮，所述驱动电机与所述第二转动轮传动连接，所述第二转动轮转动连接于第二支架上；
固定板，所述胸腔模型放置于所述固定板上，所述第二支架固定于所述固定板上；
导向管，所述导向管的一端与所述食管模型上的伸出所述食管腔体的一端转动连接，所述导向管的另一端与所述第二转动轮上的一偏心位置转动连接。
优选地，所述驱动结构还包括主动轮、第一转动轮和第一支架，所述主动轮固定于所述驱动电机的输出轴上，所述第一转动轮转动连接于所述第一支架上，所述第一支架固定于所述固定板上，所述主动轮与所述第一转动轮通过一条皮带传动连接，所述第一传动轮与所述第二传动轮通过另一条皮带传动连接。
优选地，所述固定板包括第一固定板和第二固定板，所述第一固定板与所述第二固定板通过紧固件可拆卸式连接，所述胸腔模型位于所述第一固定板上，所述第一固定板上固定有与所述胸腔模型对应的定位块，所述驱动电机、所述第一支架和所述第二支架固定于所述第二固定板上。
优选地，所述定位块为三个，三个所述定位块分别位于所述胸腔模型的左右两侧以及所述胸腔模型的远离所述导向管的一端。
优选地，还包括楔形块，所述楔形块位于所述第一固定板下方，使所述第一固定板远离所述导向管的一端高于靠近所述导向管的一端。
优选地，所述驱动电机通过螺栓和螺母组件固定于所述第二固定板上。
优选地，所述食管模型为圆筒状，所述心脏模型为长方体状。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明解决了目前磁共振放射治疗中用于质量控制体模仅能测量计划剂量精度的问题，能够实现对运动靶区的计划剂量精度测量，并可以模拟人体器官角度对体模进行放射治疗，实时测量人体器官上下前后运动影响后的计划剂量。
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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例中胸腔模型的整体结构示意图；
图2为胸腔模型的主视图；
图3为胸腔模型的侧视图；
图4为图2中B-B剖视图；
图5为食管模型的结构示意图；
附图标记说明：1.胸腔模型；2.注水口；3.心脏腔体；4.食管腔体；5.肺部模型腔体；6.食管模型；7.第一凹槽；8.第一注入口；9.第一塞子。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种核磁和CT兼容的胸部运动体模，用于动态MRI和CT成像，在模拟食管运动的情况下通过在不同结构处放置光释光剂量片，测量食管、心脏不同位置的受照射剂量。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-5所示，本实施例提供一种核磁和CT兼容的胸部运动体模，包括胸腔模型1、食管模型6、心脏模型、驱动结构、固定板和导向管。
其中，胸腔模型1内部固定肺部模型腔体5、心脏腔体3和食管腔体4，肺部模型腔体5为封闭结构，心脏腔体3和食管腔体4均为一端与外界连通的腔体结构，胸腔模型1具有注水口2。食管模型6上设有第一注入口8，第一注入口8用以注入第一钆浓度水溶液，用于磁共振成像，第一注入口8处可分离地设有第一塞子9。食管模型6外部设有第一凹槽7，第一凹槽7处内嵌有光释光剂量片。本实施例中，第一凹槽7有两个，一个位于食管模型6的侧面，另一个位于第一塞子9上，第一塞子9位于食管模型6朝向胸腔模型1内部的一端。心脏模型上设有第二注入口，第二注入口用以注入第二钆浓度水溶液，用于磁共振成像，第二注入口处可分离地设有第二塞子。心脏模型外部设有第二凹槽，第二凹槽处内嵌有光释光剂量片。按照设定好的放疗计划，对该胸部运动体模进行放射线照射后，将光释光剂量片取出，放入专业的光释光剂量读取仪中，即可获取该部位实际的放射治疗剂量。驱动结构包括驱动电机和第二转动轮，驱动电机与第二转动轮传动连接，第二转动轮转动连接于第二支架上。胸腔模型1放置于固定板上，第二支架固定于固定板上。导向管的一端与食管模型6上的伸出食管腔体4的一端转动连接，导向管的另一端与第二转动轮上的一偏心位置转动连接，从而在驱动电机的驱动下，导向管带动食管模型6运动，模拟食管的运动。
本实施例的核磁和CT兼容的胸部运动体模在使用时，将水溶液沿注水口2注入胸腔模型1，将第一钆浓度水溶液沿第一注入口8注入食管模型6内，将第二钆浓度水溶液沿第二注入口注入心脏模型内，通过第一塞子9和第二塞子将食管模型6和心脏模型密封好，待嵌入光释光剂量片后，将食管模型6和心脏模型分别置于食管腔体4和心脏腔体3内。由于注入不同浓度钆对剂，其相应的弛豫时间有差异，因而扫描后的食管和心脏以及胸腔的信号强度不同，对体模整体器官轮廓的分辨更清晰，磁共振成像部位图像有明显差异。另外，对该胸部运动体模进行放射线照射后，将光释光剂量片取出，放入专业的光释光剂量读取仪中，即可获取该部位实际的放射治疗剂量。由于人体在静躺时，其食管仍会发生蠕动，本实施例通过驱动结构和导向管牵引食管模型6做小幅运动，模拟食管的蠕动情况，以便观察食管的蠕动对核磁和CT结果的影响。
驱动结构的类型有多种，本实施例中，驱动结构还包括主动轮、第一转动轮和第一支架。主动轮固定于驱动电机的输出轴上，第一转动轮转动连接于第一支架上，第一支架固定于固定板上。主动轮与第一转动轮通过一条皮带传动连接，第一传动轮与第二传动轮通过另一条皮带传动连接。导向管两端的转动连接方式有多种，例如使一螺栓同时穿过导向管和食管模型6，并与一螺母螺纹连接，使一螺栓同时穿过食管模型6和第二传动轮上的偏心位置，并与一螺母螺纹连接。
为了便于调整固定板的长度，本实施例的固定板包括第一固定板和第二固定板，第一固定板与第二固定板通过紧固件可拆卸式连接。胸腔模型1位于第一固定板上，第一固定板上固定有与胸腔模型1对应的定位块，驱动电机、第一支架和第二支架固定于第二固定板上。第一固定板的大小不变，第二固定板有多种长度型号，在不用时可将其拆分以便储存，使用时根据需要选择不同长度的第二固定板，两者可通过螺栓螺母组件连接。
本实施例中，定位块为三个，三个定位块分别位于胸腔模型1的左右两侧以及胸腔模型1的远离导向管的一端。使用时，胸腔模型1在三个定位块的限位作用下，既不会左右摆动，也不会在食管模型6的冲击下滑移。
为了便于模拟人体在静躺时器官倾斜角度，也便于观察人体器官上下位置的运动，本实施例还包括楔形块，楔形块位于第一固定板下方，使第一固定板远离导向管的一端高于靠近导向管的一端。楔形块较高的一端用于模拟枕头支撑下人体肩部的略微抬起，使得核磁和CT结果更加贴合实际。
进一步的，本实施例中，驱动电机通过螺栓和螺母组件固定于第二固定板上。食管模型6为圆筒状，心脏模型为长方体状。
更进一步的，本实施例中，胸腔模型1、食管模型6、心脏模型、第一固定板和导向管的材料均为磁共振兼容无磁性材料，如ABS材质，以免影响核磁和CT结果。驱动电机优选为具有多个档位，可调节食管模型6运动的速度和幅度，模拟不同器官的运动特点。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种核磁和CT兼容的胸部运动体模，其特征在于，包括：
胸腔模型，所述胸腔模型内部固定肺部模型腔体、心脏腔体和食管腔体，所述肺部模型腔体为封闭结构，所述心脏腔体和所述食管腔体均为一端与外界连通的腔体结构，所述胸腔模型具有注水口；
食管模型，所述食管模型上设有第一注入口，所述第一注入口用以注入第一钆浓度水溶液，所述第一注入口处可分离地设有第一塞子，所述食管模型外部设有第一凹槽，所述第一凹槽处内嵌有光释光剂量片；
心脏模型，所述心脏模型上设有第二注入口，所述第二注入口用以注入第二钆浓度水溶液，所述第二注入口处可分离地设有第二塞子，所述心脏模型外部设有第二凹槽，所述第二凹槽处内嵌有光释光剂量片；
驱动结构，所述驱动结构包括驱动电机和第二转动轮，所述驱动电机与所述第二转动轮传动连接，所述第二转动轮转动连接于第二支架上；
固定板，所述胸腔模型放置于所述固定板上，所述第二支架固定于所述固定板上；
导向管，所述导向管的一端与所述食管模型上的伸出所述食管腔体的一端转动连接，所述导向管的另一端与所述第二转动轮上的一偏心位置转动连接。
2.根据权利要求1所述的核磁和CT兼容的胸部运动体模，其特征在于，所述驱动结构还包括主动轮、第一转动轮和第一支架，所述主动轮固定于所述驱动电机的输出轴上，所述第一转动轮转动连接于所述第一支架上，所述第一支架固定于所述固定板上，所述主动轮与所述第一转动轮通过一条皮带传动连接，所述第一传动轮与所述第二传动轮通过另一条皮带传动连接。
3.根据权利要求2所述的核磁和CT兼容的胸部运动体模，其特征在于，所述固定板包括第一固定板和第二固定板，所述第一固定板与所述第二固定板通过紧固件可拆卸式连接，所述胸腔模型位于所述第一固定板上，所述第一固定板上固定有与所述胸腔模型对应的定位块，所述驱动电机、所述第一支架和所述第二支架固定于所述第二固定板上。
4.根据权利要求3所述的核磁和CT兼容的胸部运动体模，其特征在于，所述定位块为三个，三个所述定位块分别位于所述胸腔模型的左右两侧以及所述胸腔模型的远离所述导向管的一端。
5.根据权利要求4所述的核磁和CT兼容的胸部运动体模，其特征在于，还包括楔形块，所述楔形块位于所述第一固定板下方，使所述第一固定板远离所述导向管的一端高于靠近所述导向管的一端。
6.根据权利要求3所述的核磁和CT兼容的胸部运动体模，其特征在于，所述驱动电机通过螺栓和螺母组件固定于所述第二固定板上。
7.根据权利要求1所述的核磁和CT兼容的胸部运动体模，其特征在于，所述食管模型为圆筒状，所述心脏模型为长方体状。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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