对乳房较大患者行保乳术后螺旋断层放疗的体位固定装置的制作方法

本发明涉及一种医用体位固定装置，具体是一种对乳房较大患者行乳腺癌保乳术后螺旋断层放疗的体位固定装置，属于医用器械技术领域。

背景技术：

近年来接受保乳手术治疗的乳腺癌患者的比例在逐步增加，而保乳术后的放疗是预防保乳术后乳腺癌局部复发的重要治疗措施，随着医疗技术的进步，越来越多的乳腺癌患者在行保乳术后放疗时选择更为先进的螺旋断层放疗。螺旋断层放疗是一种依托于螺旋断层放射治疗系统tomotherapy的肿瘤放射治疗方法，其可在螺旋ct的引导下360度聚焦断层照射肿瘤，从而对恶性肿瘤患者进行更高效和精确的放疗。

在利用tomotherapy系统对乳腺癌患者行保乳术后螺旋断层放疗时，需要使患者在tomotherapy系统的治疗床上保持放疗体位固定，目前一般使用乳腺托架作为体位固定装置，该乳腺托架设有托板，托板上设有真空固定垫，使用时患者仰卧在托板上，患者的头部及肩背部枕靠在真空固定垫上并使其向下凹陷，患者的双手上举并抓握至托板上部的抓手上，此时对真空固定垫进行抽真空，真空固定垫即可形成与患者头部及肩背部形状相匹配的固定形状凹陷，由此对患者的体位进行固定。

此类乳腺托架只能对患者的仰卧体位进行固定，无法对患者的乳房进行直接固定，对于部分乳房较大的患者，尤其是体态肥胖的中老年妇女患者，其乳房皮肤松弛，乳房偏大且明显下垂，乳房组织在胸前的活动度较大，因此患者在每次放疗摆位时，即使头部和肩背部均得到了固定，但其乳房在胸前的相对位置仍然是不固定的，而且呼吸运动也会对乳房的位置产生影响，另外在tomotherapy系统工作时，治疗床将患者直线送入环形机架内，放疗射线呈螺旋环状断层照射肿瘤，治疗床的运动会造成患者的乳房出现不自主地摆动，此时患侧乳房位置不易固定，健侧乳房也可能因摆动而进入照射野范围，因此乳房较大的患者在使用目前的乳腺托架进行螺旋断层放疗时，很容易引起摆位误差，造成患侧乳房位置和放疗靶区的重复摆位精度降低，无法满足tomotherapy系统调强放射治疗所需的精度。为了解决乳房摆动的问题，部分乳腺托架还设置了对患者乳头进行夹持和牵拉的装置，以固定患者乳房在胸前的位置，但保乳术的手术切口一般设置在乳头附近，对乳头进行夹持和牵拉容易造成手术切口重新破裂，而且患者的舒适度也明显欠佳，临床使用效果较差。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种对乳房较大患者行乳腺癌保乳术后螺旋断层放疗的体位固定装置，其采用俯卧式设计，并专门为患者的患侧乳房和健侧乳房分别设置了3d打印的乳腺固定罩和乳腺托盘，从而得到一种针对乳房较大患者专门设计的重复摆位精度更高、更能满足tomotherapy系统调强放射治疗需求的体位固定装置，使用本体位固定装置对患者的乳房进行固定，不会影响患侧乳房的手术切口，患者的舒适度高，接受度好。

为了实现此目的，本发明所采用的具体技术方案如下：

一种对乳房较大患者行乳腺癌保乳术后螺旋断层放疗的体位固定装置，其设有由四个支脚架空支撑的水平横向身体托板，身体托板顶面前部的中央位置设有可在身体托板上前后滑移的头垫，头垫的中央设有用于供人脸透气的脸孔，头垫底面的左右两侧设有横向滑轨，身体托板在对应头垫脸孔的位置开有大长孔，身体托板在对应头垫横向滑轨的位置设有横向滑槽；身体托板顶面在头垫前方左右两侧的位置分别设有用支杆撑起并可绕支杆顶部转动的u形手托，身体托板顶面在两u形手托前方靠里的位置还固定设有两立杆作为抓手；身体托板顶面后部靠后位置的左右两侧分别设有用支杆撑起并可绕支杆顶部转动的u形脚托。

进一步的，所述身体托板的四个支脚分别设置在身体托板底面的四个边角上，前侧的两支脚和后侧的两支脚分别固定架设在前底板和后底板上，前底板的前端和后底板的后端分别连接有水平直向的固定杆，固定杆的杆体上设有若干向上凸起的连接销钉，固定杆通过连接销钉与前底板和后底板上的定位孔相连接；固定杆的两端分别设有圆柱卡钉，用于卡接在tomotherapy系统治疗床两侧的定位凹槽上。

所述身体托板顶面在头垫后方的位置设有一个水平直向的矩形长孔，矩形长孔前后孔沿的内侧均设有直向滑轨，两直向滑轨上架设有左右排列的两块矩形乳腺托板，乳腺托板通过其前后侧边上的凹槽与两直向滑轨形成滑动连接，乳腺托板的底面在对应凹槽的位置还设有对其移动位置进行锁定的锁定螺钉。

进一步的，所述矩形长孔前后孔沿的外侧设有刻度标尺，乳腺托板顶面左右两侧边沿的居中位置设有与刻度标尺相对的基准箭头，以便对两乳腺托板的位置进行标识。

所述乳腺托板的中央位置设有乳腺通孔，乳腺通孔的上沿设有倒圆角，乳腺托板内部在乳腺通孔的圆周外侧设有一个三爪卡盘机构，三爪卡盘机构的三个活动卡爪向乳腺通孔内侧伸出，活动卡爪前端设有圆弧抱爪，三个圆弧抱爪均布在乳腺通孔的圆周内侧，乳腺通孔的圆周内壁在对应三个圆弧抱爪的位置设有供圆弧抱爪回位的容纳槽；所述三爪卡盘机构只设有一个小锥齿轮作为调节点，左乳腺托板的小锥齿轮旋转调节孔从左乳腺托架的左侧面向外露出，右乳腺托板的小锥齿轮旋转调节孔从右乳腺托架的右侧面向外露出。

进一步的，所述乳腺通孔上沿的倒圆角外侧还铺设有一圈软垫。

进一步的，所述三爪卡盘机构采用普通自动定心的三爪卡盘机构，其设有小锥齿轮与大锥齿轮相啮合，大锥齿轮底面的平面螺旋槽又同时与三个活动卡爪顶面的平面螺纹相啮合，由小锥齿轮带动大锥齿轮转动，进而驱动三个活动卡爪在乳腺托板的滑槽内同步收缩或扩张。

所述乳腺托板底面在乳腺通孔的边沿设有三个沿圆周均布的沉槽，沉槽底部设有螺纹孔；两块乳腺托板中的一块在底面的沉槽上通过螺钉固定安装有一个由碳纤维复合材料3d打印而成的个性化乳腺固定罩，乳腺固定罩呈倒吊钟状并固定罩在该乳腺托板的乳腺通孔底部，乳腺固定罩的罩口上沿设有三个开孔凸台，与乳腺托板底面的沉槽相对应；另一块乳腺托板底面的沉槽上通过螺钉固定安装有一个乳腺托盘，乳腺托盘呈浅碟状并固定托挡在该乳腺托板的乳腺通孔底部，乳腺托盘的盘口上沿设有三个开孔凸台，与乳腺托板底面的沉槽相对应。

进一步的，所述乳腺托板底面的沉槽采用防错设计，其中一个沉槽为异形槽口，同时与之对应的乳腺固定罩和乳腺托盘的开孔凸台的形状与异形槽口的形状相匹配，以防止在安装个性化乳腺固定罩时发生旋转角度错位。

本发明的体位固定装置采用采用俯卧式设计，乳房较大患者在行乳腺癌保乳术后螺旋断层放疗时俯卧在身体托板上，患者的左右乳房对应放入左右乳腺托板的乳腺通孔中使其自然下垂，从而避免了呼吸运动对乳房位置的影响；对患侧乳房则先通过圆弧抱爪轻微抱紧患侧乳房根部，对患侧乳房进行聚拢和定位，再安装个性化乳腺固定罩对整个患侧乳房进行完全固位；由于乳腺固定罩采用具有良好x光透过性能的碳纤维复合材料制成，其在对患侧乳房进行固位的同时又不影响放疗射线的照射效果，在进行螺旋断层放疗时，不会发生乳房摆动的现象，可保证每次放疗时患侧乳房和放疗靶区的摆位保持高度一致，因此重复摆位精度高，可有效满足tomotherapy系统调强放射治疗需求。对健侧乳房则直接安装乳腺托盘，由乳腺托盘对健侧乳房进行托举和遮挡，可避免健侧乳房因摆动而进入照射野范围。使用本体位固定装置对患者的乳房进行固定，不会影响患侧乳房的手术切口，还可以对乳房形成围护，患者的舒适度高，临床使用效果好。

附图说明

图1为本体位固定装置的整体结构示意图。

图2为图1的主视图。

图3为本体位固定装置去除固定杆、头垫和乳腺托板后的结构示意图。

图4为固定杆的结构示意图。

图5为头垫的结构示意图。

图6为乳腺托板的正面视角立体结构示意图。

图7为乳腺托板的背面视角立体结构示意图。

图8为乳腺固定罩的结构示意图。

图9为乳腺托盘的结构示意图。

图10为乳腺托板安装乳腺固定罩后的正面视角立体结构示意图。

图11为乳腺托板安装乳腺固定罩后的背面视角立体结构示意图。

图12为乳腺托板安装乳腺托盘后的正面视角立体结构示意图。

图13为乳腺托板安装乳腺托盘后的背面视角立体结构示意图。

图14为图10的右视图剖面图。

图15为图12的右视图剖面图。

图16为图7中的三个圆弧抱爪向乳腺通孔内侧伸出时的示意图。

图中：1-支脚，2-身体托板，2a-大长孔，2b-横向滑槽，2c-矩形长孔，2d-直向滑轨，2e-刻度标尺，3-头垫，3a-脸孔，3b-横向滑轨，4-u形手托，5-抓手，6-u形脚托，7-前底板，8-后底板，9-固定杆，9a-连接销钉，9b-圆柱卡钉，10-乳腺托板，10a-凹槽，10b-基准箭头，10c-乳腺通孔，10d-沉槽，10e-异形槽口，11-锁定螺钉，12-软垫，13-三爪卡盘机构，13a-活动卡爪，13b-圆弧抱爪，13c-小锥齿轮，13d-大锥齿轮，14-乳腺固定罩，15-开孔凸台，16-乳腺托盘。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明。

如图1-16所示，本发明的体位固定装置设有由四个支脚1架空支撑的水平横向身体托板2，身体托板2顶面前部的中央位置设有可在身体托板2上前后滑移的头垫3，头垫3的中央设有用于供人脸透气的脸孔3a，头垫3底面的左右两侧设有横向滑轨3b，身体托板2在对应头垫脸孔3a的位置开有大长孔2a，身体托板2在对应头垫横向滑轨3b的位置设有横向滑槽2b。身体托板2顶面在头垫3前方左右两侧的位置分别设有用支杆撑起并可绕支杆顶部转动的u形手托4，身体托板2顶面在两u形手托4前方靠里的位置还固定设有两立杆作为抓手5；身体托板2顶面后部靠后位置的左右两侧分别设有用支杆撑起并可绕支杆顶部转动的u形脚托6。所述身体托板2的四个支脚1分别设置在身体托板2底面的四个边角上，前侧的两支脚1和后侧的两支脚1分别固定架设在前底板7和后底板8上，前底板7的前端和后底板8的后端分别连接有水平直向的固定杆9，固定杆9的杆体上设有若干向上凸起的连接销钉9a，固定杆9通过连接销钉与前底板7和后底板8上的定位孔相连接；固定杆9的两端分别设有圆柱卡钉9b，用于卡接在tomotherapy系统治疗床两侧的定位凹槽上。

所述身体托板2顶面在头垫3后方的位置设有一个水平直向的矩形长孔2c，矩形长孔2c前后孔沿的内侧均设有直向滑轨2d，两直向滑轨2d上架设有左右排列的两块矩形乳腺托板10，乳腺托板10通过其前后侧边上的凹槽10a与两直向滑轨2d形成滑动连接，乳腺托板10的底面在对应凹槽10a的位置还设有对其移动位置进行锁定的锁定螺钉11。所述矩形长孔2c前后孔沿的外侧设有刻度标尺2e，乳腺托板10顶面左右两侧边沿的居中位置设有与刻度标尺2e相对的基准箭头10b，以便对两乳腺托板10的位置进行标识。

所述乳腺托板10的中央位置设有乳腺通孔10c，乳腺通孔10c的上沿设有倒圆角，倒圆角外侧还铺设有一圈软垫12。乳腺托板10内部在乳腺通孔10c的圆周外侧设有一个三爪卡盘机构13，三爪卡盘机构13的三个活动卡爪13a向乳腺通孔10c内侧伸出，活动卡爪13a前端设有圆弧抱爪13b，三个圆弧抱爪13b均布在乳腺通孔10c的圆周内侧，乳腺通孔10c的圆周内壁在对应三个圆弧抱爪13b的位置设有供圆弧抱爪13b回位的容纳槽；所述三爪卡盘机构13只设有一个小锥齿轮13c作为调节点，左乳腺托板10的小锥齿轮13c旋转调节孔从左乳腺托架10的左侧面向外露出，右乳腺托板10的小锥齿轮13c旋转调节孔从右乳腺托架10的右侧面向外露出。所述三爪卡盘机构13采用普通自动定心的三爪卡盘机构，其设有小锥齿轮13c与大锥齿轮13d相啮合，大锥齿轮13d底面的平面螺旋槽又同时与三个活动卡爪13a顶面的平面螺纹相啮合，由小锥齿轮13c带动大锥齿轮13d转动，进而驱动三个活动卡爪13a在乳腺托板10的滑槽内同步收缩或扩张。

所述乳腺托板10底面在乳腺通孔10c的边沿设有三个沿圆周均布的沉槽10d，沉槽10d底部设有螺纹孔；两块乳腺托板10中的一块在底面的沉槽10d上通过螺钉固定安装有一个由碳纤维复合材料3d打印而成的个性化乳腺固定罩14，乳腺固定罩14呈倒吊钟状并固定罩在该乳腺托板10的乳腺通孔10c底部，乳腺固定罩14的罩口上沿设有三个开孔凸台15，与乳腺托板10底面的沉槽10d相对应；另一块乳腺托板10底面的沉槽10d上通过螺钉固定安装有一个乳腺托盘16，乳腺托盘16呈浅碟状并固定托挡在该乳腺托板10的乳腺通孔10c底部，乳腺托盘16的盘口上沿设有三个开孔凸台15，与乳腺托板10底面的沉槽10d相对应。所述乳腺托板10底面的沉槽10d采用防错设计，其中一个沉槽10d为异形槽口10e，同时与之对应的乳腺固定罩14和乳腺托盘16的开孔凸台15的形状与异形槽口10e的形状相匹配，以防止在安装个性化乳腺固定罩14时发生旋转角度错位。

本发明的对乳房较大患者行乳腺癌保乳术后螺旋断层放疗的体位固定装置的使用方法，包括以下步骤：

（1）、将本体位固定装置固定安装在tomotherapy系统的治疗床上，根据患者左右乳房的位置调整好左右两块乳腺托板10在身体托板矩形长孔2c上的位置并锁定。

（2）、让患者俯卧在身体托板上，使患者的左右乳房对应放入左右乳腺托板10的乳腺通孔10c中使其自然下垂，同时患者的头部枕垫在头垫3上，脸部对着头垫脸孔3a，双臂上提并弯曲前伸，使患者的前臂支托在头垫3前方的u形手托4上且手掌握着抓手5，患者的双脚支托在u形脚托6上。

（3）、在健侧乳房对应的乳腺托板10上安装乳腺托板16，由乳腺托板16对健侧乳房进行托举和遮挡。

（4）、用内六角扳手调整患侧乳房对应的乳腺托板10上的三爪卡盘机构13，使三个活动卡爪13的圆弧抱爪13b轻微抱紧患侧乳房根部，对患侧乳房进行聚拢和定位。

（5）、用tomotherapy系统的螺旋ct扫描功能对患者的患侧乳房进行ct扫描和虚拟三维重建，然后将此三维重建数据导入计算机中，根据患者患侧乳房的三维重建模型设计出一个与患者的患侧乳房完全贴合的个性化乳腺固定罩14，然后将设计好的乳腺固定罩14的三维造型数据输入3d打印机中，以碳纤维复合材料作为3d打印材料，打印出个性化乳腺固定罩14。

（6）、在患侧乳房对应的乳腺托板10上按设定方位安装步骤（5）得到的个性化乳腺固定罩14，由乳腺固定罩14对整个患侧乳房进行完全固位，并在乳腺固定罩14外侧对应放疗靶区中心的位置粘贴定位标记，设定好tomotherapy系统的放疗参数，用tomotherapy系统对患者实施螺旋断层放疗。

（7）、在下一次放疗时，依次重复步骤（1）、（2）、（3）、（4）、（6），确保患侧乳房位置和放疗靶区的重复摆位精度满足tomotherapy系统调强放射治疗的需求。

上述图例仅为本发明的典型实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改或等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。