一种放射治疗组织等效补偿物的制作方法与流程

文档序号:19424550发布日期:2019-12-17 15:02阅读:278来源:国知局

本发明涉及一种医疗用模型的制作方法,更详细地说是一种放射治疗组织等效补偿物的制作方法。



背景技术:

放射治疗是肿瘤治疗的主要治疗手段之一。世界卫生组织统计大概百分之七十的肿瘤患者整个治疗过程中需要放射治疗。放射治疗就是用高能量粒子或射线,来杀伤癌细胞,从而治疗肿瘤。

在肿瘤放疗过程中,为保证辐射剂量的准确和均匀,对一些因组织缺失的患者,或是体表特殊部位,需要组织等效填充物进行剂量补偿,使放射靶区剂量分布准确和均匀。临床常用的组织等效填充物与放疗部位的接触不紧密,适形性差,因而影响到辐射剂量的准确性和均匀性。为此发明人经过多年放疗经验,发明一种扫描精度高,制作的组织等效补偿物适形性好的组织等效补偿物制作方法。



技术实现要素:

为了解决背景技术中提到的技术问题,本发明提供了一种放射治疗组织等效补偿物的制作方法,采用该制作方法制作出的组织等效补偿物精度高,且适形性好,能够避免临床中组织等效补偿物与放疗部位接触不紧密、存在缝隙的缺陷。

本发明所采用的技术方案是:

一种放射治疗组织等效补偿物的制作方法,包括如下步骤:

s1,获取患者需要放射治疗部位的三维数据模型;

s2,根据患者需要放射治疗部位的三维数据模型,反向计算出与所述需要放射治疗部位互补的组织等效补偿物的三维数据模型;

s3,将所述组织等效补偿物的三维数据模型输入到3d打印机中,进行组织等效补偿物的打印。

上述的放射治疗组织等效补偿物的制作方法,其中,s1中所述获取患者需要放射治疗部位的三维数据模型的方法是,采用三维扫描仪对患者需要放射治疗部位进行三维扫描,经过数据处理后得到患者需要放射治疗部位的三维数据模型。

上述的放射治疗组织等效补偿物的制作方法,其中,所述三维扫描仪对患者需要放射治疗部位进行三维扫描的步骤包括:

s101,将患者放置在一块玻璃板上,玻璃板上方设置有一导轨,导轨上设置有ccd工业相机和激光器;

s102,驱动ccd工业相机和激光器同步在患者上方的导轨上移动,对患者需要放射治疗的部位进行三维扫描;

s103,扫描完成后,ccd工业相机将图像传递给外接计算机,外接计算机对图像进行处理,经过图像处理后激光条纹所在像素被识别出来,并通过事先标定好的光平面方程和ccd工业相机反算出与这些像素点在静止的世界坐标系下所对应的三维空间点的坐标;

s104,外接计算机通过预先标定的空间关系对三维空间点进行拼接,得到患者需要放射治疗部位的三维数据模型。

上述的放射治疗组织等效补偿物的制作方法,其中,所述ccd工业相机和激光器在导轨上移动的所扫过的平面与玻璃板的上平面平行。

上述的放射治疗组织等效补偿物的制作方法,其中,s2中所述反向计算出与所述需要放射治疗部位互补的组织等效补偿物的三维数据模型的方法包括以下步骤:

s201,建立相互平行的两个坐标平面,所述需要放射治疗部位位于该两个坐标平面之间;

s202,计算出s201中两个坐标平面之间的距离,并定义一个坐标平面为基准平面;

s203,根据所述患者需要放射治疗部位的三维数据模型计算到基准平面的距离;

s204,用s202中计算出的两个坐标平面之间的距离减去s203中三维数据模型到基准平面之间的距离,得到所述组织等效补偿物的三维数据模型。

本发明的技术效果如下:

采用本发明的制作方法制作的放射治疗组织等效补偿物,由于采用三维扫描仪进行三维扫描,扫描的精度高,得到更贴近现实的患者需要放射治疗部位的三维数据模型,根据该三维数据模型直接反向计算得出组织等效补偿物的三维数据模型,将该组织等效补偿物的三维数据模型输入到3d打印机中直接打印得到所需模型,这些计算过程均可编程实现,减少了操作步骤,无需浇筑模型的过程,简化了操作。

具体实施方式

本发明提供一种放射治疗组织等效补偿物的制作方法,包括如下步骤:

首先获取患者需要放射治疗部位的三维数据模型;所述获取患者需要放射治疗部位的三维数据模型的方法是,采用三维扫描仪对患者需要放射治疗部位进行三维扫描,经过数据处理后得到患者需要放射治疗部位的三维数据模型;其中三维扫描仪进行三维扫描的过程包括以下步骤,首先将患者放置在一块玻璃板上,玻璃板上方设置有一导轨,导轨上设置有ccd工业相机和激光器;进而,驱动ccd工业相机和激光器同步在患者上方的导轨上移动,对患者需要放射治疗的部位进行三维扫描;当扫描完成后,ccd工业相机将图像传递给外接计算机,外接计算机对图像进行处理,经过图像处理后激光条纹所在像素被识别出来,并通过事先标定好的光平面方程和ccd工业相机反算出与这些像素点在静止的世界坐标系下所对应的三维空间点的坐标;外接计算机通过预先标定的空间关系对三维空间点进行拼接,得到患者需要放射治疗部位的三维数据模型。

然后,根据患者需要放射治疗部位的三维数据模型,反向计算出与所述需要放射治疗部位互补的组织等效补偿物的三维数据模型;具体地,采用如下步骤:

建立相互平行的两个坐标平面,所述需要放射治疗部位位于该两个坐标平面之间;计算出两个坐标平面之间的距离,并定义一个坐标平面为基准平面;根据所述患者需要放射治疗部位的三维数据模型计算到基准平面的距离;用计算出的两个坐标平面之间的距离减去需要治疗部位的三维数据模型到基准平面之间的距离,得到所述组织等效补偿物的三维数据模型。

需要说明的是,其中基准平面优选是与玻璃板平行的平面,或者选择与患者需要治疗部位弧形轮廓最高点相切的平面。

最后将所述组织等效补偿物的三维数据模型输入到3d打印机中,进行组织等效补偿物的打印,得到组织等效补偿物。其中3d打印机打印的材料选用聚乳酸。

本发明的快速制作个体化组织等效填充物能紧密与病人身体接触,放疗剂量分布均匀,同时,本发明的组织等效填充物聚乳酸具有较好的等效物理特效,从而提高放射剂量的准确性和均匀性。

以上仅为本发明的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。



技术特征:

1.一种放射治疗组织等效补偿物的制作方法;其特征在于,包括如下步骤:

s1,获取患者需要放射治疗部位的三维数据模型;

s2,根据患者需要放射治疗部位的三维数据模型,反向计算出与所述需要放射治疗部位互补的组织等效补偿物的三维数据模型;

s3,将所述组织等效补偿物的三维数据模型输入到3d打印机中,进行组织等效补偿物的打印。

2.根据权利要求1所述的放射治疗组织等效补偿物的制作方法,其特征在于,s1中所述获取患者需要放射治疗部位的三维数据模型的方法是,采用三维扫描仪对患者需要放射治疗部位进行三维扫描,经过数据处理后得到患者需要放射治疗部位的三维数据模型。

3.根据权利要求1所述的放射治疗组织等效补偿物的制作方法,其特征在于,s2中所述反向计算出与所述需要放射治疗部位互补的组织等效补偿物的三维数据模型的方法包括以下步骤:

s201,建立相互平行的两个坐标平面,所述需要放射治疗部位位于该两个坐标平面之间;

s202,计算出s201中两个坐标平面之间的距离,并定义一个坐标平面为基准平面;

s203,根据所述患者需要放射治疗部位的三维数据模型计算到基准平面的距离;

s204,用s202中计算出的两个坐标平面之间的距离减去s203中三维数据模型到基准平面之间的距离,得到所述组织等效补偿物的三维数据模型。

4.根据权利要求2所述的放射治疗组织等效补偿物的制作方法,其特征在于,所述三维扫描仪对患者需要放射治疗部位进行三维扫描的步骤包括:

s101,将患者放置在一块玻璃板上,玻璃板上方设置有一导轨,导轨上设置有ccd工业相机和激光器;

s102,驱动ccd工业相机和激光器同步在患者上方的导轨上移动,对患者需要放射治疗的部位进行三维扫描;

s103,扫描完成后,ccd工业相机将图像传递给外接计算机,外接计算机对图像进行处理,经过图像处理后激光条纹所在像素被识别出来,并通过事先标定好的光平面方程和ccd工业相机反算出与这些像素点在静止的世界坐标系下所对应的三维空间点的坐标;

s104,外接计算机通过预先标定的空间关系对三维空间点进行拼接,得到患者需要放射治疗部位的三维数据模型。

5.根据权利要求4所述的放射治疗组织等效补偿物的制作方法,其特征在于,所述ccd工业相机和激光器在导轨上移动的所扫过的平面与玻璃板的上平面平行。


技术总结
本发明涉及一种医疗用模型的制作方法,更详细地说是一种放射治疗组织等效补偿物的制作方法,包括以下步骤:S1,获取患者需要放射治疗部位的三维数据模型;S2,根据患者需要放射治疗部位的三维数据模型,反向计算出与所述需要放射治疗部位互补的组织等效补偿物的三维数据模型;S3,将所述组织等效补偿物的三维数据模型输入到3D打印机中,进行组织等效补偿物的打印。采用该制作方法制作出的组织等效补偿物精度高,且适形性好,无需制作需要治疗部位的三维模型,直接打印出组织等效补偿物,减少了不必要的操作环节。

技术研发人员:田素青
受保护的技术使用者:北京大学第三医院
技术研发日:2019.09.18
技术公布日:2019.12.17
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