用於放射治療中的三維適形塊及其製作方法

2023-04-29 17:39:56 1

專利名稱：用於放射治療中的三維適形塊及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於放射治療中的三維適形裝置及其製作方法。
在現有放射治療中，劑量場的橫向適形和深度方向上的深度補償是分別採用橫向的適形準直器和深度方向上的組織補償器來實現的。如

圖1，適形準直器1的作用是使穿過適形準直器的高能質子束2的截面邊沿與病灶3在該方向上的投影邊沿相擬合，以避免旁邊的正常組織受到照射。組織補償器4(英文名為bolus)的作用是調整布拉格峰(英文名為Bragg)的縱向形狀，使其與病灶3的後邊沿形狀相擬合。對於每一個照射野，在治療前都必須準備好適形準直器和組織補償器各一個。在現實的放射治療中，為達到滿意的治療效果，都儘可能地選擇多野照射，因此，在治療前必須準備好一系列的適形準直器和組織補償器。為了製作這些器具，放射治療中心必須配備若干機械加工中心和技藝精湛的加工工人。這樣就必然加大了投入，增加了人工，而且材料也難以重複使用。
本發明的目的是提供一種三維適形塊來取代上述適形準直器和組織補償器，並提供三維適形塊的製作方法。
本發明採用的技術方案是一種用於放射治療的三維適形塊，其特徵在於包括內腔6和外廓7，其內腔6一端開口，另一端封閉，內腔的開口前段是一柱體，其橫截面與病灶在該方向上的投影一致，後段則與病灶的後邊沿形狀擬合。
一種上述三維適形塊的製作方法，其特徵在於採用擠壓模芯擠壓內腔成型方式，擠壓模芯8由多個矩形長條緊密組成方陣結構，每個矩形條由一個驅動器驅動調整其軸向位置，形成與三維適形塊內腔共軛的形狀，然後壓入三維適形塊的成型胚9，拔出模芯8。
由於將適形準直器和組織補償器合併，並採用無彈性的塑性材料，一次擠壓成型，節約了人工投入，也減少治療周期；通過調整擠壓模芯多個矩形長條的軸向位置來模擬三維的內腔形狀，因此只需要一套模芯就能製作出各種不同要求的三維適形塊，簡化了治療前的準備工作。
下面結合附圖並通過具體的實施例對本發明做更進一步詳細的描述。
圖1是現有技術中適形準直器和組織補償器分開使用的示意圖。
圖2是三維適形塊的立體剖面示意圖。
圖3是擠壓模芯的組成示意圖。
圖4是三維適形塊的擠壓成型方法示意圖。
參見圖2，將適形準直器1與組織補償器4合二為一形成三維適形塊5，在用於質子治療中，通常製作適形準直器1的材料是輕質材料，以避免高能質子束2打在其時產生過多的中子，即中子產額不能高，而組織補償器4是阻擋高能質子束2，以調整布拉格峰的縱向位置，組織補償器也必須採用輕質材料製作。因此不存在材料的衝突，二者可以做成一個整體，形成一個只有一端開口的有內腔6和外廓7的三維適形塊5，其內腔6的前段(即質子束入射端)是一柱體，其橫截面與病灶在該方向上的投影一致，後段則與病灶3的後邊沿形狀擬合，當然在用於X射線的調強或調能時，三維適形塊可採用填充有鎢合金粉末的塑性材料製成。
本實施例中，三維適形塊的製作採用擠壓內腔成型方式，因此三維適形塊的材料選用塑性好、無彈性的輕質材料，其成型特點如橡皮泥。參見圖3和圖4，擠壓模芯8由多個矩形長條組成的方陣構成，每個矩形條的軸向位置連續可調，每個矩形條由一個驅動器驅動。調整各矩形條的位置，形成所要求的與內腔共軛的形狀，即是病灶3的形狀9，然後壓入三維適形塊的成型胚9，成型胚9旁邊可設一儲存器，以儲存擠出的多餘的塑性材料，拔出模芯8後即形成所要求的三維適形塊。
權利要求
1.一種用於放射治療的三維適形塊，其特徵在於包括內腔(6)和外廓(7)，其內腔(6)一端開口，另一端封閉，內腔的開口前段是一柱體，其橫截面與病灶在該方向上的投影一致，後段則與病灶的後邊沿形狀擬合。
2.根據權利要求1所述的三維適形塊，其特徵在於三維適形塊採用無彈性的塑性材料如橡皮泥製成。
3.一種權利要求1所述的三維適形塊的製作方法，其特徵在於採用擠壓模芯擠壓內腔成型方式，擠壓模芯(8)由多個矩形長條緊密組成方陣結構，每個矩形條由一個驅動器驅動調整其軸向位置，形成與三維適形塊內腔共軛的形狀，然後壓入三維適形塊的成型胚(9)，拔出模芯(8)。
全文摘要
本發明公開了一種用於放射治療中的三維適形塊及其製作方法。由於將適形準直器與組織補償器合二為一，形成一端開口的包括內腔和外廓的後段與病灶的後邊沿形狀擬合的三維適形塊，並提供了採用模芯擠壓內腔成型的製造方法，及減少了需要多種不同形狀的適形塊，又簡化了治療前的準備工作。
文檔編號A61N5/10GK1227762SQ9812325
公開日1999年9月8日 申請日期1998年12月4日 優先權日1998年12月4日
發明者宋世鵬, 李大梁 申請人:深圳奧沃國際科技發展有限公司