CN111569275A - 一种套装插植针施源器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种套装插植针施源器，包括插入阴道的施源器套，所述施源器套的前端设有圆周原点，在所述施源器套中设有定位芯，所述定位芯从所述施源器套的后端插入施源器套中，所述定位芯设有定位导孔，插植针通过所述定位导孔从所述施源器套的前端伸出。本发明的有益效果是：采用具有通用性的施源器套作为阴道内的定位基准；采用3D成形定位芯，可显著降低插植针放疗的操作复杂性，降低患者耐受性；采用套筒定位芯可不再依赖阴道影像制成3D打印成形定位芯，具有通用性，可进一步提高效率，降低成本，采用一组导套位移量不同的套筒定位芯，可获得较好的定位精度并支持多插植针使用，采用具有扩张球头的球头杆可使施源器套更方便、顺利地插入阴道。

Description

一种套装插植针施源器

技术领域

本发明属于放疗器具，尤其涉及一种套装插植针施源器。

背景技术

放射治疗是宫颈癌的主要治疗手段之一，采用插植针作为施源器可使放射源直接进入病灶区，在不增加周围正常组织损伤的前提下提高病灶区的放疗剂量，理论上可获得最佳的放疗效果，由于阴道底部无神经触感，采用插植针就更具有微创、高效、低痛苦的效果，成为宫颈癌放疗的主要技术手段，可用于手术后残端的放疗，也可用于不适于手术的癌症患者。插植针放疗面临的主要技术问题是插植针的插入导向方式，插植针需要准确地插入到靶区中，即插植针的前端要准确的插入到驻留点，要预先设定好正确的插入方位和插入深度，避免伤及直肠和膀胱等相邻器官。目前采用的方式是先采用填塞方式进行阴道造，影获得阴道的立体模型，再确定驻留点的数量及相对于阴道模型的位置，再采用三维建模方法获得设有插植针通道的阴道三维模型，然后采用3D打印方式制成阴道插植针施源器模具。但这种方式可获得针对个体患者的高精度模具，但其阴道建模过程复杂，效率低，只适合单一的患者，没有通用性，且由于患者的相关器官不同时期会出现变化，模具的使用的重复性也没有完全的保障，一个患者可能需要多次制作模具。目前也存在一些固定的插植针施源器，但这些施源器都采用固定的插植针导孔，不能改变位置，无法获得较高精度的驻留点。另外，妇科放疗存在的一个问题是，直形的插植针无法抵达侧向偏出阴道部位的病灶，有时需要从会阴处将插植针插入体内，对患者的创伤大，痛苦高。目前虽然已有柔性的插植针，可以弯曲插入组织，但由于缺少适配的施源器，其应用受到很大限制。

发明内容

本发明的目的是提出一种套装插植针施源器的技术方案，改进插植针施源器的应用技术。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种套装插植针施源器，包括插入阴道的施源器套，所述施源器套的前端设有圆周原点，在所述施源器套中设有定位芯，所述定位芯从所述施源器套的后端插入施源器套中，所述定位芯设有定位导孔，插植针通过所述定位导孔从所述施源器套的前端伸出。

更进一步，一种定位芯的结构是，所述定位芯是3D成形定位芯，所述3D成形定位芯是3D打印成形的定位芯，所述定位导孔是根据三维医学形象确定的放疗驻留点设置的贯穿所述定位芯的通孔。

更进一步，为了3D成形定位芯的准确圆周定位，所述施源器套的后端设有圆周定位槽，所述圆周定位槽在圆周位置上对应所述圆周原点，所述3D成形定位芯的后端设有圆周定位块，所述圆周定位块嵌入所述圆周定位槽，所述3D成形定位芯的后端设有操作弧形槽。

更进一步，为了扩大3D成形定位芯中插植针可抵达的靶区范围，所述定位导孔包括弯曲定位导孔，所述弯曲定位导孔设有弯曲段，所述弯曲定位导孔在所述3D成形定位芯后端的轴线与前端的轴线之间设有转角α。

更进一步，另一种定位芯的结构是，所述定位芯是多个套筒定位芯，所述套筒定位芯的内孔设有平行于所述施源器套轴线的导套，所述定位导孔是所述导套的内孔。

更进一步，为了套筒定位芯置入多支插植针，每个所述套筒定位芯设有一个所述导套，所述导套通过导套臂连接所述套筒定位芯的内壁，所述多个套筒定位芯设有位置不同的导套。

更进一步，为了使插植针能够以高精确度覆盖治疗靶区，所述套筒定位芯包括一个轴线与所述导套同轴的套筒定位芯，其它所述套筒定位芯的导套至所述套筒定位芯轴线的位移按间隔0.9mm的序列设置。

更进一步，为了获得高精度的圆周定位，所述套筒定位芯与所述施源器套的内孔转动配合，所述施源器套的后端设有指示圆周角度的角度刻度，所述套筒定位芯的后端设有角度指针，所述导套在圆周位置对应于所述角度指针。

更进一步，为了方便地固定套筒定位芯，所述套筒定位芯的后端设有锁定沿，所述施源器套的后端设有法兰盘，所述套筒定位芯通过夹紧所述法兰盘和所述锁定沿的弹性夹固定在所述施源器套中。

更进一步，为了使施源器套顺利插入阴道、提高耐受性，所述套装插植针施源器设有球头杆，所述球头杆的前端设有球头，所述球头的直径小于所示施源器套的内径，所述球头杆设有内膨胀孔，所述膨胀孔是锥孔，所述球头杆设有贯通前端的膨胀槽，所述球头伸出所述施源器套的前端，所述球头杆的内扩张孔中设有膨胀杆，所述膨胀杆的前端设有与所述膨胀孔对应的锥体，所述膨胀杆的锥体顶压所述内膨胀孔，使所述球头杆的前端径向扩展，所述球头的外径扩展到不小于所述施源器套的外径。

本发明的有益效果是：采用具有通用性的施源器套作为阴道内的定位基准；采用3D成形定位芯，避免了阴道填塞的复杂操作，可显著降低插植针放疗的操作复杂性，降低患者耐受性；采用套筒定位芯可不再依赖阴道影像制成3D打印成形定位芯，具有通用性，可进一步提高效率，降低成本，采用一组导套位移量不同的套筒定位芯，可获得较好的定位精度并支持多插植针使用，采用具有扩张球头的球头杆可使施源器套更方便、顺利地插入阴道。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。

附图说明

图1是本发明结构图，采用3D成形定位芯；

图2是本发明3D成形定位芯和施源器套的结构分解图；

图3是本发明3D成形定位芯在SolidWorks中的模型设计示意图；

图4是本发明的应用示意图；

图5是本发明3D成形定位芯采用弯曲定位导孔的结构图；

图6是本发明采用套筒定位芯的结构图；

图7是本发明套筒定位芯和施源器套的结构分解图；

图8是本发明多只套筒定位套的导套结构设置示意图；

图9是本发明采用弹性夹固定套筒定位芯的结构分解图；

图10是本发明采用球头杆的结构分解图；

图11是本发明采用球头杆的结构组合图。

具体实施方式

如图1至图3，一种套装插植针施源器，包括插入阴道的施源器套10，所述施源器套的前端设有圆周原点11，在所述施源器套中设有定位芯20，所述定位芯从所述施源器套的后端插入施源器套中，所述定位芯设有定位导孔21，插植针40通过所述定位导孔从所述施源器套的前端伸出。

一种定位芯的结构是，所述定位芯是3D成形定位芯20，所述3D成形定位芯是3D打印成形的定位芯，所述定位导孔是根据三维医学形象确定的放疗驻留点（4a，4b，4c）设置的贯穿所述定位芯的通孔。

所述施源器套的后端设有圆周定位槽12，所述圆周定位槽在圆周位置上对应所述圆周原点，所述3D成形定位芯的后端设有圆周定位块22，所述圆周定位块嵌入所述圆周定位槽，所述3D成形定位芯的后端设有操作弧形槽23。

如图5，所述定位导孔包括弯曲定位导孔21a，所述弯曲定位导孔设有弯曲段20b，所述弯曲定位导孔在所述3D成形定位芯后端的轴线与前端的轴线之间设有转角α。

如图6至图9，另一种定位芯的结构是，所述定位芯是多个套筒定位芯30，所述套筒定位芯的内孔设有平行于所述施源器套轴线的导套31，所述定位导孔21是所述导套的内孔。

每个所述套筒定位芯设有一个所述导套，所述导套通过导套臂32连接所述套筒定位芯的内壁，所述多个套筒定位芯设有位置不同的导套。

所述套筒定位芯包括一个轴线与所述导套同轴的套筒定位芯30a，其它所述套筒定位芯的导套至所述套筒定位芯轴线的位移E按间隔0.9mm的序列设置。

所述套筒定位芯与所述施源器套的内孔转动配合，所述施源器套的后端设有指示圆周角度的角度刻度13，所述套筒定位芯的后端设有角度指针33，所述导套在圆周位置对应于所述角度指针。

所述套筒定位芯的后端设有锁定沿34，所述施源器套的后端设有法兰盘14，所述套筒定位芯通过夹紧所述法兰盘和所述锁定沿的弹性夹50固定在所述施源器套中。

如图10、图11，所述套装插植针施源器设有球头杆60，所述球头杆的前端设有球头61，所述球头的直径d1小于所示施源器套的内径D，所述球头杆设有内膨胀孔62，所述膨胀孔是锥孔，所述球头杆设有贯通前端的膨胀槽63，所述球头伸出所述施源器套的前端，所述球头杆的内扩张孔中设有膨胀杆64，所述膨胀杆的前端设有与所述膨胀孔对应的锥体65，所述膨胀杆的锥体顶压所述内膨胀孔，使所述球头杆的前端径向扩展，所述球头的外径扩展到不小于所述施源器套的外径d。

实施例一:

如图1至图3，一种套装插植针施源器，包括施源器套10和定位芯20。

施源器套是两端开口的圆筒形结构，施源器套的前端设有圆周原点11，圆周原点用于在医学形象（如CT）中显示施源器套前端的圆周位置，圆周原点可采用能够被医学影像识别的结构特征，或采用在医学影像中与施源器套本体反射效果不同的材料。本实施例中，施源器套的前端设置了一个可被医学影像识别的开槽11作为圆周原点。施源器套的后端设有圆周定位槽12，圆周定位槽在圆周位置上对应圆周原点，即在轴线方向上观察圆周原点与圆周定位槽重合。圆周定位槽和圆周原点提供了施源器套两端相同的参照基点。

定位芯是3D成形定位芯20，即3D成形定位芯是3D打印成形的定位芯。3D成形定位芯的后端设有圆周定位块22，圆周定位块嵌入施源器套的圆周定位槽12，为3D成形定位芯提供相对于施源器套的圆周参照位置。3D成形定位芯的后端设有操作弧形槽23，以方便将3D成形定位芯插入施源器套和抽出。

3D成形定位芯设有定位导孔21，定位导孔用于为插植针40提供通道和导向。定位导孔是根据三维医学形象确定的放疗驻留点4a设置的贯穿所述定位芯的通孔。套装插植针施源器的使用过程包括，将施源器套插入阴道中，施源器套的前端抵住或接近阴道底部，可转动施源器套使其处于一个适当的圆周位置，通常将施源器套的圆周原点11朝向体外侧（即身体前侧）。然后取得阴道中带有施源器套的医学影像，医学影像是包括病灶的图像的三维影像，医生根据医学影像确定插植针的放疗驻留点，并可确定放疗驻留点与施源器套的相对位置。

本实施例中，根据医学影像确定了三个放疗驻留点（4a，4b，4c），将施源器套前端的圆心C指定为三维影像的坐标原点，可以在医学影像中根据施源器套前端的位置和施源器前端的圆形外轮廓确定坐标原点C，继而计算出三个放疗驻留点的坐标位置。本实施例中的三个放疗驻留点的坐标位置分别为（坐标单位为mm）：放疗驻留点4a的坐标为（-12.5，3.6，2），放疗驻留点4b的坐标为（-15，-2，2.6），放疗驻留点4c的坐标为（-12，3，-3）。

放疗驻留点的位置确定之后，采用三维实体设计软件进行3D成形定位芯制作。如图3所示，以SOLIDWORKS软件为例，3D成形定位芯的三维模型是预先设计完成的，其三维模型的坐标原点C在3D成形定位芯的前端的圆心位置。在三维模型中已包括了模型的全部外形结构，以及多条导孔引导线24，打开3D成形定位芯的三维模型后，只需选择三条预先设计的导孔引导线，分别将三条导孔引导线前端点的坐标值修改为三个放疗驻留点（4a，4b，4c）的坐标值。再设置三条导孔引导线后端点25的坐标值，设置的原则是使三条导孔引导线互不交叉、且最近间隔不小于定位导孔21的直径；同时，为了插植针的操作方便，应使各导孔引导线后端点具有较大的间距。然后按照导孔引导线在三维模型中生成三个定位导孔21。通过3D打印机制成3D成形定位芯的的模型。由于预先完成了3D成形定位芯模型的大部分设计工作，最后的定位导孔设计和打印工作可在很短的时间内完成，可显著提高定位芯的制作效率。

将3D成形定位芯从施源器套的后端插入施源器套中，3D成形定位芯的圆周定位块22嵌入施源器套的圆周定位槽12，3D成形定位芯的后台阶面26与施源器套的后端面接触，3D成形定位芯的前端与施源器套的前端对齐。将三支插植针40从后端通过定位导孔从施源器套的前端伸出，插入导放疗驻留点。

图4示意了套装插植针施源器应用状态，插植针40通过3D成形定位芯20插入病灶区71。在图4示意的解剖结构中，包括阴道72、子宫73、膀胱74和直肠75。

实施例二：

一种套装插植针施源器，本实施例是实施例一的一种扩展。

如图5，3D成形定位芯20的定位导孔是弯曲定位导孔21a，弯曲定位导孔设有弯曲段20b，弯曲定位导孔在3D成形定位芯后端的轴线27与前端的轴线28之间设有转角α。

弯曲定位导孔21a适用于采用柔性插植针，柔性插植针是具有弹性的塑料材质的插植针，可以产生一定弹性弯曲。柔性插植针通过弯曲定位导孔可抵达更大范围的放疗驻留点。提高了插植针放疗的适用范围，对一些原需要从会阴处将插植针插入体内的插植针放疗，可采用本实施例的弯曲定位导孔和柔性插植针的治疗方案，可实现微创治疗，具有十分良好的应用前景。

实施例三：

一种套装插植针施源器，本实施例是实施例一的一种替代方案。

如图6至图9，本实施例中，采用了另一种定位芯的结构，定位芯是多个套筒定位芯30。套筒定位芯与施源器套的内孔转动配合，施源器套的后端设有法兰盘14，法兰盘的端面设有指示圆周角度的角度刻度13。套筒定位芯的后端也设有法兰盘35，法兰盘35设有角度指针33。每个套筒定位芯的内孔设有一个平行于施源器套轴线的导套31，定位导孔21是导套的内孔。导套31通过导套臂32连接套筒定位芯的内壁。

对于多个套筒定位芯，每个套筒定位芯设有位置不同的导套，即每个套筒定位芯的导套相对于轴线具有不同的径向位移量。导套在圆周位置对应于角度指针33，即导套31的轴线在套筒定位芯的轴线与角度指针的连线上。在结构上导套臂32在角度指针33的位置连接套筒定位芯。

本实施例的施源器套的外径为d为25mm，施源器套的内孔直径D为23.4mm，套筒定位芯的外径与施源器套的内孔动配合，即套筒定位芯能够在施源器套的内孔中圆周转动及轴向滑动。

如图8所示，本实施例配置了十一个套筒定位芯，包括一个轴线与所述导套同轴的套筒定位芯30a，其它十个套筒定位芯的导套至套筒定位芯轴线的位移E按间隔0.9mm的序列设置，这十个套筒定位芯的导套至套筒定位芯轴线的位移量E分别为0.9mm，1.8mm，2.7mm，3.6mm，4.5mm，5.4mm，6.3mm，7.2mm，8.1mm，9.0mm，在每个套筒定位芯的后端用数字标识了其位移量。由于套筒定位芯能够在施源器套中转动，十个具有轴线位移量的导套可在设定的半径上转动到任何圆周位置。故本实施例中插植针可调整的位置精度不小于0.9mm。如采用直径2.1mm的插植针，其导套的外径d2为3.2mm，在采用多支插植针时，相邻插植针之间的间距可不大于2.7mm。这样的套筒定位芯的导套设置可满足大部分的治疗病例。

为了将套筒定位芯固定在施源器套上，套筒定位芯的后端设有锁定沿34，施源器套的后端设有法兰盘14，套筒定位芯通过夹紧法兰盘和所述锁定沿的弹性夹50固定在所述施源器套中。

本实施例在放疗应用时，采用与实施例一的相同的施源器套和放疗驻留点的定位方法，根据放疗驻留点相对于施源器套的位置，选择一个可将插植针最接近插入驻留点的套筒定位芯，将套筒定位芯从后端装入施源器套，按照施源器套的后端的角度刻度13，将套筒定位芯在圆周方向转动导对应的位置，如需要可采用弹性夹50固定套筒定位芯。通过套筒定位芯的导套31，将插植针插入到放疗驻留点。

如需要采用多支插植针，则每次采用一个对应的套筒定位芯插入一支插植针，在插入之后的插植针时，先前已插入的插植针可保持套筒定位芯内孔的空腔处。较好的方法是先操作更接近施源器套中心位置的插植针，这样可以更好地使后插入的插植针避开之前插入的插植针，即避免套筒定位芯的导套31和导套臂32与之前插入的插植针发生位置冲突。

本实施例简化了定位芯的制作过程，避免使用只适用于个体化的3D成形定位芯，降低治疗成本，并可提高操作效率。本实施例的套筒定位芯只能适用直形的插植针，限定了插植针的可适用范围，但根据医疗实践，其仍可满足大部分的治疗病例。另外可以将施源器套制成可同时适用于3D成形定位芯和套筒定位芯的结构，即在施源器套的后端同时设置有圆周定位槽12和角度刻度13，根据放疗需要选择3D成形定位芯或套筒定位芯。

实施例四：

如图10、图11，一种套装插植针施源器，本实施例是实施例一的一种结构补充。

实施例的施源器套的前端是平头的圆筒结构，在插入阴道时会较为不便，患者的耐受性也较差。本实施例中，套装插植针施源器设有一个球头杆60，球头杆的前端设有球头61，在自然状态下，球头61的直径d1小于施源器套的内径D，球头杆可以从施源器套的后端穿过，前端的球头伸出施源器套的前端。

球头杆设有内膨胀孔62，膨胀孔是锥孔，球头杆设有贯通前端的膨胀槽63，所述球头杆的内扩张孔中设有膨胀杆64，膨胀杆的前端设有与膨胀孔对应的锥体65，膨胀杆的锥体顶压内膨胀孔，使球头杆的前端径向扩展，球头的外径扩展到不小于施源器套的外径d。这样在施源器套的前端就构成了一个球头形状，可显著改善施源器套插入阴道时的操作。施源器套在插入阴道前，先将膨胀杆64插入内膨胀孔，使球头61膨胀；施源器套插入阴道后，抽出膨胀杆，使球头收缩恢复自然状态，然后从施源器套中抽出。

更安全有效的方法是，施源器套在插入阴道时，施源器套再加套一个安全套。

Claims (10)

1.一种套装插植针施源器，其特征在于，包括插入阴道的施源器套，所述施源器套的前端设有圆周原点，在所述施源器套中设有定位芯，所述定位芯从所述施源器套的后端插入施源器套中，所述定位芯设有定位导孔，插植针通过所述定位导孔从所述施源器套的前端伸出。

2.根据权利要求1所述的一种套装插植针施源器，其特征在于，所述定位芯是3D成形定位芯，所述3D成形定位芯是3D打印成形的定位芯，所述定位导孔是根据三维医学形象确定的放疗驻留点设置的贯穿所述定位芯的通孔。

3.根据权利要求2所述的一种套装插植针施源器，其特征在于，所述施源器套的后端设有圆周定位槽，所述圆周定位槽在圆周位置上对应所述圆周原点，所述3D成形定位芯的后端设有圆周定位块，所述圆周定位块嵌入所述圆周定位槽，所述3D成形定位芯的后端设有操作弧形槽。

4.根据权利要求2所述的一种套装插植针施源器，其特征在于，所述定位导孔包括弯曲定位导孔，所述弯曲定位导孔设有弯曲段，所述弯曲定位导孔在所述3D成形定位芯后端的轴线与前端的轴线之间设有转角α。

5.根据权利要求1所述的一种套装插植针施源器，其特征在于，所述定位芯是多个套筒定位芯，所述套筒定位芯的内孔设有平行于所述施源器套轴线的导套，所述定位导孔是所述导套的内孔。

6.根据权利要求5所述的一种套装插植针施源器，其特征在于，每个所述套筒定位芯设有一个所述导套，所述导套通过导套臂连接所述套筒定位芯的内壁，所述多个套筒定位芯设有位置不同的导套。

7.根据权利要求6所述的一种套装插植针施源器，其特征在于，所述套筒定位芯包括一个轴线与所述导套同轴的套筒定位芯，其它所述套筒定位芯的导套至所述套筒定位芯轴线的位移按间隔0.9mm的序列设置。

8.根据权利要求5所述的一种套装插植针施源器，其特征在于，所述套筒定位芯与所述施源器套的内孔转动配合，所述施源器套的后端设有指示圆周角度的角度刻度，所述套筒定位芯的后端设有角度指针，所述导套在圆周位置对应于所述角度指针。

9.根据权利要求5所述的一种套装插植针施源器，其特征在于，所述套筒定位芯的后端设有锁定沿，所述施源器套的后端设有法兰盘，所述套筒定位芯通过夹紧所述法兰盘和所述锁定沿的弹性夹固定在所述施源器套中。

10.根据权利要求1所述的一种套装插植针施源器，其特征在于，所述套装插植针施源器设有球头杆，所述球头杆的前端设有球头，所述球头的直径小于所示施源器套的内径，所述球头杆设有内膨胀孔，所述膨胀孔是锥孔，所述球头杆设有贯通前端的膨胀槽，所述球头伸出所述施源器套的前端，所述球头杆的内扩张孔中设有膨胀杆，所述膨胀杆的前端设有与所述膨胀孔对应的锥体，所述膨胀杆的锥体顶压所述内膨胀孔，使所述球头杆的前端径向扩展，所述球头的外径扩展到不小于所述施源器套的外径。

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