CN209734774U - 一种实验用小鼠放射性x射线辐照模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种实验用小鼠放射性X射线辐照模具，包括遮挡铅块，所述遮挡铅块的正中位置开有贯穿遮挡铅块的照射孔；遮挡铅块上设有固定补偿板，所述固定补偿板上设有活动补偿板。本实用新型的遮挡板采用铅块，并精确设定铅块的厚度，在保证不至过于笨重的前提下，达到对于X射线遮挡效率为95％的效果；也可设计不同的遮挡铅块，适合小鼠各个部位放射损伤模型的建立；可达到最大限度减少受照射部位周围器官的照射剂量，提高实验动物的存活率，同时达到准确照射的目的。本实用新型结构简单，普及性广，操作性强，定位准确，剂量可估，实验重复性强，显著提高了实验动物的生存率，从而优化了实验设计，大大节约了实验成本，提高了实验效益。

Description

一种实验用小鼠放射性X射线辐照模具

技术领域

本实用新型涉及放射医学的技术领域，尤其涉及一种实验用小鼠放射性X射线辐照模具。

背景技术

肿瘤放射治疗是利用放射线治疗肿瘤的一种局部治疗方法。放射线包括放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类x射线治疗机或加速器产生的x射线、电子线、质子束及其他粒子束等。大约70％的癌症患者在治疗癌症的过程中需要用放射治疗，约有40％的癌症可以用放疗根治。放射治疗在肿瘤治疗中的作用和地位日益突出，已成为治疗恶性肿瘤的主要手段之一。随着计算机技术的发展，放射计划不断完善，从二维放疗发展到了三维适行放疗、调强放疗、图像引导下的放疗等，提高了肿瘤靶区适行性及剂量分布均匀性，从而最大程度的提高了肿瘤靶区的剂量，同时降低了靶区周围正常组织的放射剂量。但即使这样，仍不可避免地造成正常组织的照射，从而引起一系列放疗副反应，如放射性肠炎，放射性肺纤维化等。已知，为研究放射治疗的相关问题，不同组织机构构建了不同类型的射线辐照模具，如采用X线治疗机、钴-60治疗机、医用直线加速器等构建的不同照射方式的射线辐照模具。然而，不同的放射线治疗机各有优缺点及适应症：如X线治疗机深度剂量低，皮肤剂量高，骨吸收剂量高，易于散射，剂量分布差，故主要用于体表肿瘤和浅表淋巴结转移的治疗或预防性照射，适用于清髓治疗，故不适用于深部组织的精确放疗；钴-60治疗机能量高，射线穿透力强；皮肤反应轻，康普顿效应为主，骨吸收类似于软组织吸收，旁向散射少，放射反应轻，经济可靠，维修方便，但需定时换源，防护相对困难，且普及性较差，并非每个机构均有钴-60治疗机，且大部分医疗机构现已淘汰使用钴-60治疗机，故不可广泛应用于各大机构；医用直线加速器：产生不同能力的X线(4-18MV)及电子束(4-25MeV)，照射野均匀性好，可开展X刀治疗，安全性好。综上所述，故临床上大多放射治疗均采用医用直线加速器，只要是开展放疗的机构，均有该设备，普及性及应用范围广。目前因不同的射线有各自的优缺点，故而设计不同，产生的组织生物学特性也有所不同，故各个机构研究的成果千差万别；故迫切需要一个贴近临床且普及性好，应用范围广，实验设计合理的射线辐照模具。既往因已有的X射线局部照射模具体积大，重量太重，且局部照射野过大，对于小鼠，很难精确选择受照部位，因此限制了其应用。

专利号为CN201520594659.4的专利申请公开了一种实验用多功能小鼠局部γ射线辐照模具，其包括四块2cm厚的铅制遮挡板，铅块的外部均包覆有不锈钢皮，还包括用以容纳小鼠的抽屉样的容纳屉，对于137Csγ射线遮挡效率为85％。该设计依赖于钴-60治疗机，然而钴-60治疗机在现在各大医疗机构均已淘汰，普及性差；且该设计较为复杂，再现制作困难；其次，该设备未能精确定位照射部位，且无法评估照射部位的组织吸收剂量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种贴合临床实际、能更好的模拟出临床放疗副反应的实验用小鼠放射性X射线辐照模具，解决以往模具太大，局部射野过大，难以精确选择受照部位等问题，并具有设计简约，使用简单，便于操作的优点。

本实用新型提供的实验用小鼠放射性X射线辐照模具，包括遮挡铅块，所述遮挡铅块的正中位置开有贯穿遮挡铅块的照射孔；

所述遮挡铅块上设有固定补偿板，所述固定补偿板上设有活动补偿板。

优选的，所述遮挡铅块的长度为8cm，宽度为7cm，厚度为7.9cm。

优选的，所述固定补偿板和活动补偿板均为有机玻璃补偿板；

所述固定补偿板和活动补偿板的厚度均为0.5cm。

优选的，所述固定补偿板和活动补偿板的长度均为29.8cm，宽度均为29.8cm。

优选的，所述照射孔的长度为4cm，宽度1cm。

另外，实验用小鼠放置于所述活动补偿板上并且其四肢固定在活动补偿板上，所述照射孔的上缘与小鼠的肋弓下缘连线平齐，小鼠的腹部正中位置位于所述照射孔的中心线上。

本实用新型的实验用小鼠放射性X射线辐照模具具有如下有益效果：

本实用新型的实验用小鼠放射性X射线辐照模具的遮挡板采用铅块，并精确设定铅块的厚度，在保证不至过于笨重的前提下，达到对于X射线遮挡效率为95％的效果；局部照射也可根据需要照射的部位，设计不同的遮挡铅块，适合小鼠各个部位放射损伤模型的建立；可达到最大限度减少受照射部位周围器官的照射剂量，提高实验动物的存活率，同时达到准确照射的目的。另外，本实用新型的实验用小鼠放射性X射线辐照模具可以实现实验研究中针对小鼠建立放射损伤模型，有助于揭示患者接受放疗后出现不同程度的放射性损伤的特点和损伤机制，同时建立行之有效的治疗方案。本实用新型结构简单，普及性广，操作性强，定位准确，剂量可估，实验重复性强，且本实用新型的射线遮挡效率为95％，显著提高了实验动物的生存率，达到了100％，从而优化了实验设计，大大节约了实验成本，提高了实验效益。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的实验用小鼠放射性X射线辐照模具的结构示意图。

具体实施方式

下面参见图1所示，对本实用新型的实验用小鼠放射性X射线辐照模具的进行具体描述:

本实用新型的实验用小鼠放射性X射线辐照模具包括四部分，分别为遮挡铅块10、照射孔20、固定补偿板30、活动补偿板40。其中遮挡铅块10的长度为8cm宽为7cm，厚为7.9cm。所述照射孔20贯穿所述遮挡铅块并位于所述遮挡铅块10的正中位置，本实施例中的照射孔20的长为4cm，宽为1cm。当然，照射孔20的尺寸可根据实验设计进行调整，以小鼠放射性肠炎模型为例：长4cm，宽1cm为小鼠结肠在腹部正中可能的分布范围。本实用新型的两块补偿板(固定补偿板和活动补偿板)的材质为有机玻璃，并且该两块有机玻璃板的宽度为29.8cm，长度为29.8cm，厚度为0.5cm。使用时候的叠放次序为，在遮挡铅块10其上依次为固定补偿板30和活动补偿板40。

在本实用新型中，将麻醉后的实验用小鼠放置于活动补偿板40上并将其四肢固定，将其腹部正中调整到照射孔，具体为：照射孔20的上缘与小鼠肋弓下缘连线平齐，腹部正中放置于照射孔20的正中。因高能电子束等剂量分布随深度的增加，低值等剂量线向外侧扩张，高值等剂量线向内收缩，并随电子束的能量而变化。特别是能量大于7MeV以上时后一种情况更为突出。且电子束百分深度剂量分布随电子束能力的变化有很大变化。基本特点是：随着射线能量的增加，表面剂量增加，高剂量坪区变宽，剂量梯度减少，X射线污染增加，电子束的临床剂量学优点逐渐消失，为此，临床上应用的高能电子束，其能力应高在4-25MeV范围。故而选择不大于7MeV而剂量相对较高的电子束，使得高剂量坪区较宽，以包揽所需照射的组织，剂量梯度减少，使得照射组织剂量分布较均匀，同时最大程度减少X射线污染增加，充分发挥电子束的临床剂量学优点。综上放射物理学知识，本实用新型中使用6MV X射线，6MV X射线，SDD＝100cm，Ddmax＝1.4-1.6cm，以小鼠放射性肠炎模型为例：小鼠结肠在仰卧位时距离背部皮肤约0.5cm，故采用两块0.5cm厚的有机玻璃补偿板，使得建成区深度＝0.5cmX2(两块有机玻璃板)+0.5(背部皮肤与结肠之间的距离)＝1.5cm，即使得结肠(照射部位)位于最大深度剂量处。与此同时，查百分深度剂量表可发现，6MV X射线在照射深度＝1.5cm时，射野面积变化对深度为1.5cm处的组织吸收剂量影响几乎为0，故本实用新型的实验设计仅需根据所需照射部位的深度，调整补偿板的数目，使得照射部位位于最大深度剂量处，即可扩展到不同照射面积的动物实验上，如头颈部辐射损伤模型、胸肺部辐射损伤模型等。照射时具体参数(以小鼠放射性肠炎模型为例)：照射体位：仰卧位；源皮距100cm，照射深度1.5cm；射线束：X线；能量：6MV；臂架角度：180°；射野面积4x4cm(根据实验设计进行调整)；机器名义剂量：22Gy、18Gy、12Gy(根据实验设计及不同组织耐受性而定)；

同时，本实用新型适用于建立各种辐射损伤模型，如头颈部辐射损伤模型、胸肺部辐射损伤模型等，以下为小鼠放射性结肠炎模型的建立：

实验选择C57BL/6雄性小鼠，购自广东省医学实验中心，体重在24±1g，饲养环境为SPF级实验动物房。作为平行对照每批次同时照射6只小鼠，将小鼠固定于活动补偿板40上，并调整其腹部位置，使得照射孔20的上缘与小鼠肋弓下缘连线平齐，腹部正中放置于照射孔正中。

照射剂量对应的辐射损伤效应关系：照射剂量依据X射线照射源(Varian 23EX，0.5Gy/S的仪器设定剂量，损伤效应评价指标包括，小鼠7天(急性放射性肠炎)及30天(慢性反射性肠炎)存活率指标和肠组织损伤病理指标。

小鼠7天(急性放射性肠炎)及30天(慢性反射性肠炎)存活率指标，实验分为三组，每组12只小鼠：

22Gy照射剂量下，小鼠出现急性放射性肠炎，7天存活率为100％，慢性放射性肠炎30天存活率为0，死亡小鼠存活天数为7天；确定为致死剂量。

18Gy照射剂量下，小鼠出现急性放射性肠炎，7天存活率为100％，慢性放射性肠炎30天存活率100％。

12Gy照射剂量下，小鼠出现急性放射性肠炎，7天存活率为100％，慢性放射性肠炎30天存活率100％。

小鼠结肠组织病理结果表明：

12Gy照射剂量下，7天后小鼠出现急性放射性肠炎，粘膜层水肿，连接疏松，未见明显腺体结构紊乱及临床症状。30天后，可见小鼠全段结肠出现慢性放射性肠炎，粘膜层水肿，连接疏松，并出现腺体异位，伴有轻度程度的纤维化。

18Gy照射剂量下，7天后小鼠出现急性放射性肠炎，80％的结肠粘膜腺体结构紊乱，绒毛变短、变小，粘膜下层淋巴细胞及中性粒细胞浸润，上皮脱落，出现临床症状腹泻，稀便。30天后，可见小鼠全段结肠出现慢性放射性肠炎，粘膜层水肿，连接疏松，局部腺体结构紊乱，并出现腺体异位，伴有中等程度的纤维化。

22Gy照射剂量下，7天后小鼠出现急性放射性肠炎，全段结肠粘膜腺体结构极度紊乱，绒毛变短、变小，粘膜下层淋巴细胞及中性粒细胞广泛浸润，上皮广泛脱落并出现临床症状(血便)，考虑严重的肠道结构紊乱及血便是急性放射性肠炎模型小鼠的死亡原因。

本实用新型的实验用小鼠放射性X射线辐照模具的遮挡板采用铅块，并精确设定铅块的厚度，在保证不至过于笨重的前提下，达到对于X射线遮挡效率为95％的效果；局部照射也可根据需要照射的部位，设计不同的遮挡铅块，适合小鼠各个部位放射损伤模型的建立；可达到最大限度减少受照射部位周围器官的照射剂量，提高实验动物的存活率，同时达到准确照射的目的。另外，本实用新型的实验用小鼠放射性X射线辐照模具可以实现实验研究中针对小鼠建立放射损伤模型，有助于揭示患者接受放疗后出现不同程度的放射性损伤的特点和损伤机制，同时建立行之有效的治疗方案。本实用新型结构简单，普及性广，操作性强，定位准确，剂量可估，实验重复性强，且本实用新型的射线遮挡效率为95％，显著提高了实验动物的生存率，达到了100％，从而优化了实验设计，大大节约了实验成本，提高了实验效益。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种实验用小鼠放射性X射线辐照模具，其特征在于，包括遮挡铅块，所述遮挡铅块的正中位置开有贯穿遮挡铅块的照射孔；

所述遮挡铅块上设有固定补偿板，所述固定补偿板上设有活动补偿板。

2.根据权利要求1所述的实验用小鼠放射性X射线辐照模具，其特征在于，所述遮挡铅块的长度为8cm，宽度为7cm，厚度为7.9cm。

3.根据权利要求1或2所述的实验用小鼠放射性X射线辐照模具，其特征在于，所述固定补偿板和活动补偿板均为有机玻璃补偿板；

所述固定补偿板和活动补偿板的厚度均为0.5cm。

4.根据权利要求3所述的实验用小鼠放射性X射线辐照模具，其特征在于，所述固定补偿板和活动补偿板的长度均为29.8cm，宽度均为29.8cm。

5.根据权利要求1所述的实验用小鼠放射性X射线辐照模具，其特征在于，所述照射孔的长度为4cm，宽度1cm。

6.根据权利要求1所述的实验用小鼠放射性X射线辐照模具，其特征在于，实验用小鼠放置于所述活动补偿板上并且其四肢固定在活动补偿板上，所述照射孔的上缘与小鼠的肋弓下缘连线平齐，小鼠的腹部正中位置位于所述照射孔的中心线上。