CN204102421U - 一种用于放疗的动态验证体模 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种用于放疗的动态验证体模，其特征在于具有：包括模拟胸肺部呼吸活动的验证体模、控制验证体模活动的气缸和驱动气缸的电机；所述的验证体模包括：可拆的内腔和多层外部组织，所述的内腔中具有：由多个模拟肺叶的气囊组成的模拟肺，模拟肺包括对称设置的两个气囊组；所述的多个气囊分别通过一模拟支气管与一主气管连通，该主气管与气缸连通；由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的一种用于放疗的动态验证体模，有效的模拟了人体胸肺部的呼吸状态，尤其适合在放化疗状态下的呼吸验证，采用的技术成熟，结构相对简单，成本低廉，十分适于大范围的推广和使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种体模，尤其涉及一种放疗的动态验证的人体胸肺部体模，用于验证动态条件下(模拟病人的呼吸运动)放疗的绝对剂量及相对剂量分布情况。
涉及专利分类号G09教育；密码术；显示；广告；印鉴G09B教育或演示用具；用于教学或与盲人、聋人或哑人通信的用具；模型；天象仪；地球仪；地图；图表G09B23/00科学、医学或数学用的模型，例如用于演示的具有真实尺寸的装置G09B23/28医学的。
背景技术
在放射治疗领域，放疗的验证越来越受到重视。但目前各种验证手段中所采用的体模都是静态体模，无法模拟实际人体的呼吸等运动带来的影响。尤其随着4D放疗(4D放疗就是四维放疗，是IGRT(image-guided radiotherapy，IGRT)技术的一种实现方式，专家们将其定义为在影像定位、计划设计和治疗实施阶段均明确考虑解剖结构随时间变化的放疗技术。它由四维影像定位、四维计划设计和四维治疗实施三部分组成。)的发展，在时间轴上以呼吸运动为主的动态过程是重点考虑问题，目前4D计划、4D治疗的实施都有了长足的进展，但目前放疗验证中动态验证问题还没解决。
实用新型内容
本实用新型针对以上问题的提出，而研制的一种用于放疗的动态验证体模，其特征在于具有：包括模拟胸肺部呼吸活动的验证体模、控制验证体模活动的气缸和驱动气缸的电机；
所述的验证体模包括：可拆的内腔和多层外部组织，所述的内腔中具有：由多个模拟肺叶的气囊组成的模拟肺，模拟肺包括对称设置的两个气囊组；所述的多个气囊分别通过一模拟支气管与一主气管连通，该主气管与气缸连通；
所述的气缸内部的活塞通过连杆与由所述电机驱动的驱动轮活动连接；
工作时，电机转动，通过连杆推动活塞往复运动，向所述的气囊中周期压入和抽出气体，通过气囊的周期性膨胀和收缩控制体模的周期性膨胀和收缩， 模拟人体胸肺部的呼吸。
所述的气囊中填充有在缺气状态下支撑气囊外形的填充颗粒。
在所述的两个气囊组的上方、气囊内部和气囊组的下方分别设有管状腔，位于气囊组上方和气囊内部的管状腔容纳电离室；位于气囊组下方的管状腔的外层套有模拟脊椎管。
所述内腔具有多个不同高度的分层，所述的多个气囊分散放置在所述的分层中。
所述的多层外部组织包括：位于最外层的模拟肌肉层，位于次外层支撑体模结构的模拟骨骼层。
所述的驱动轮通过驱动轮销轴固定在电机上，驱动轮的边缘设有连杆端销轴，所述的连杆与该连杆端销轴活动连接。
所述的连杆通过铰链与气缸的活塞杆活动连接。
所述的驱动轮的表面设有与切线垂直的槽，所述的驱动轮销轴与该槽配合，可沿槽的长度方向移动，通过调节连杆端销轴距离主动轮销轴远近来调节活塞的往复行程长短，模拟调节人体呼吸的呼气和吸气量。
管状腔的开口处设有支撑环。
由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的一种用于放疗的动态验证体模，有效的模拟了人体胸肺部的呼吸状态，尤其适合在放化疗状态下的呼吸验证，采用的技术成熟，结构相对简单，成本低廉，十分适于大范围的推广和使用。
附图说明
为了更清楚的说明本实用新型的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型截面示意图
图2为本实用新型模拟呼吸运动的实现方式示意图
图3为本实用新型电机旋转运动转换为活塞往复运动机构示意图
图4为本实用新型电机调速装置示意图
具体实施方式
为使本实用新型的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本 实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1-4所示：一种用于放疗的动态验证体模，主要包括：用于模拟胸肺部呼吸活动的验证体模14、为验证体模14周期性注入和抽出空气的气缸16和驱动气缸16的电机21。
验证体模14主要包括：内腔2和内腔2外部多层外部组织1，内腔2和多层外部组织1可拆，可以将内腔2从多层外部组织1中取出或放入。所述的内腔2中主要设有由多个模拟肺叶的气囊6组成的模拟肺5。模拟肺包括对称设置的两个气囊组。所述的多个气囊6分别通过一模拟支气管8与一主气管15连通，该主气管15与气缸16连通，由气缸16的活塞17周期性向气囊6中注入和抽出空气。
作为一个较佳的实施方式，气囊6由橡胶制成，其内部填充低硬度注射胶混合泡沫颗粒，在气囊6充气和抽气时平均密度维持在0.2g/cm3-0.5g/cm3之内。连接各气囊的模拟支气管8同样由橡胶材料制成，并汇总在主气管15一起连接至体模外的汽缸16。组成肺的多个气囊需严格密封并弹性良好，在汽缸16向气囊6压入空气和抽出空气时能顺利扩张和收缩。气囊6中填充有在缺气状态下支撑气囊6外形的填充颗粒7。
所述的气缸16内部的活塞17通过连杆19与由所述电机21驱动的驱动轮20活动连接。工作时，电机21转动，通过连杆19推动活塞17往复运动，向所述的气囊6中周期压入和抽出气体，通过气囊6的周期性膨胀和收缩控制体模14的周期性膨胀和收缩，模拟人体胸肺部的呼吸。
在内腔2的内部设有多个管状腔12，分别设置在两气囊组的上方、气囊6内部和气囊组的下方，所述的位于气囊组上方和气囊内部的管状腔12容纳电离室；位于气囊组下方的管状腔12的外层套有模拟脊椎管11。
所述内腔2具有多个不同高度的分层，所述的多个气囊6分散放置在所述的分层中。分层的层间可以放入验证胶片。
在内腔2中，内腔壁和气囊之间填充有橡胶，更好的模拟人体组织同时也能保持内腔2的形状。优选的，选择与人体组织密度相似的合成橡胶(在0.9g/cm3-1.1g/cm3的合成橡胶)。
所述的多层外部组织1包括：位于最外层的模拟肌肉层3，位于次外层支撑体模结构的模拟骨骼层4。
模拟肌肉层3的部分选择橡胶(选择密度在0.9g/cm3-1.1g/cm3的合成橡胶)材料，以便其有足够的弹性使得模拟呼吸运动时能像人体胸部一样扩张和收缩；
外层的模拟骨骼层4部分选择聚偏氟乙烯(密度为1.78g/cm3)材料组成，可以模拟骨骼层4支撑整个体模，并具有一定的弹性保证呼吸运动的正常进行。
传动机构主要包括：所述的驱动轮20通过驱动轮销轴23固定在电机21上，驱动轮20的边缘设有连杆端销轴22，所述的连杆19与该连杆端销轴22活动连接。作为一个较佳的实施方式，所述的连杆19通过铰链18与气缸16的活塞杆17活动连接。
更进一步的，为了能够调节气囊6的进气量，作为一个较佳的实施方式，所述的驱动轮20的表面设有与切线垂直的槽，所述的驱动轮销轴23与该槽配合并且可沿槽的长度方向进行移动，通过调节连杆端销轴距离主动轮销轴远近来调节活塞的往复行程长短，模拟调节人体呼吸的呼气和吸气量。
更进一步的，为了能够保持所述的管状腔12常规形状，所述的开口处设有支撑环13，优选的，可选择密度在0.35g/cm3的代木材料。
如图4所示：通过控制电机21内部电机调速装置24(比较简单的如调整电机的供电电压等)来调节电机转速，模拟调节人体的呼吸频率。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于放疗的动态验证体模，其特征在于具有：包括模拟胸肺部呼吸活动的验证体模(14)、控制验证体模(14)活动的气缸(16)和驱动气缸(16)的电机(21)；
所述的验证体模(14)包括：可拆的内腔(2)和多层外部组织(1)，所述的内腔中具有：由多个模拟肺叶的气囊(6)组成的模拟肺(5)，模拟肺包括对称设置的两个气囊组；所述的多个气囊(6)分别通过一模拟支气管(8)与一主气管(15)连通，该主气管(15)与气缸(16)连通；
所述的气缸(16)内部的活塞(17)通过连杆(19)与由所述电机(21)驱动的驱动轮(20)活动连接；
工作时，电机(21)转动，带动连杆(19)推动活塞(17)往复运动，向所述的气囊(6)中周期性压入和抽出气体，通过气囊(6)的周期性膨胀和收缩控制体模(14)的周期性膨胀和收缩，模拟人体胸肺部的呼吸。
2.根据权利要求1所述的一种用于放疗的动态验证体模，其特征还在于所述的气囊(6)中填充有在缺气状态下支撑气囊(6)外形的填充颗粒(7)。
3.根据权利要求1所述的一种用于放疗的动态验证体模，其特征还在于在所述的两个气囊组的上方、气囊(6)内部和气囊组的下方分别设有管状腔(12)，位于气囊组上方和气囊内部的管状腔(12)容纳电离室；位于气囊组下方的管状腔(12)的外层套有模拟脊椎管(11)。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种用于放疗的动态验证体模，其特征还在于所述内腔具有多个不同高度的分层，所述的多个气囊(6)分散放置在所述的分层中。
5.根据权利要求4所述的一种用于放疗的动态验证体模，其特征还在于：所述的多层外部组织包括：位于最外层的模拟肌肉层(3)，位于次外层支撑体模结构的模拟骨骼层(4)。
6.根据权利要求1所述的一种用于放疗的动态验证体模，其特征还在于：所述的驱动轮(20)通过驱动轮销轴(23)固定在电机(21)上，驱动轮(20)的边缘设有连杆端销轴(22)，所述的连杆(19)与该连杆端销轴(22)活动连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于放疗的动态验证体模，其特征还在于： 所述的连杆(19)通过铰链(18)与气缸(16)的活塞杆(17)活动连接。
8.根据权利要求6所述的一种用于放疗的动态验证体模，其特征还在于：所述的驱动轮(20)的表面设有与切线垂直的槽，所述的驱动轮销轴与该槽配合，可沿槽的长度方向移动，通过调节连杆端销轴距离主动轮销轴远近来调节活塞的往复行程长短，模拟调节人体呼吸的呼气和吸气量。
9.根据权利要求3所述的一种用于放疗的动态验证体模，其特征还在于：所述的管状腔(12)的开口处设有支撑环(13)。
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2014
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