一种放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置的制作方法

1.本发明涉及医疗装置技术领域，更具体地说，本发明涉及一种放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置。


背景技术：

2.放射治疗过程中，在治疗时对靶区及其周围的解剖结构的图像来确定患者体内治疗射束相对于预定靶区的位置，从而对射束相对靶区的预定位置进行必要的修正。通过模体模拟与治疗计划关联的图像，用来与后续获得的图像进行比较。而目前缺少方便调整的装置，用于患者摆位或治疗计划调整。有鉴于此，本发明提出一种装置，通过该装置实现对放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整，以满足治疗模拟需要。


技术实现要素：

3.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
4.为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置，包括：装置主体，所述装置主体包括支撑架，所述支撑架上设置有测量模体组件，并且所述测量模体组件内设置有多个标记点。
5.根据本发明实施例的放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置，所述测量模体组件包括头模组、体模组以及球模组，所述头模组设置在所述体模组内，所述体模组设置在所述球模组内，所述头模组、体模组上配设有多个标记点。
6.根据本发明实施例的放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置，所述体模组包括公体模、母体模，所述公体模、母体模相对的内表面均设置有第一凹槽，所述第一凹槽的端面上设置有两个第一卡槽，所述公体模、母体模有分别有两个标记点，所述公体模的内表面上两个第一插头，所述母体模的内表面上设置有与第一插头对应的第一插槽。
7.根据本发明实施例的放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置，所述头模组包括公头模、母头模，所述公头模、母头模的侧壁分别设置有第一卡端，所述第一卡端与所述第一卡槽对应，使得所述头模组设置在两个第一凹槽内，所述公头模的内表面上设置有两个第二插头，所述母头模的内表面上设置有与第二插头对应的第二插槽。
8.根据本发明实施例的放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置，所述公头模、母头模上分别设置有两个标记点，所述公头模、母头模之间设置有一个标记点。
9.根据本发明实施例的放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置，所述球模组包括公球模、母球模，所述公球模、母球模相对的内表面均设置有第二凹槽，所述第二凹槽的端面上设置有第二卡槽。
10.根据本发明实施例的放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置，所述公体模、母体模的侧壁分别设置有第二卡端，所述第二卡端与所述第二卡槽对应，使得所述体
模组设置在两个第二凹槽内。
11.根据本发明实施例的放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置，所述公球模的内表面上两个第三插头，所述母球模的内表面上设置有与第三插头对应的第三插槽。
12.根据本发明实施例的放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置，所述支撑架包括支撑底座板，所述支撑底座板上设置有两个调节架，所述调节架包括调节底座、倒t型调节支座、竖直支撑板，所述调节底座设置在支撑底座板的端部，所述调节底座上设置有第一调节槽，所述第一调节槽的两端分别设置有调节横杆，所述第一调节槽的侧壁上设置有第一锁紧杆，所述倒t型调节支座设置在所述调节底座上，所述倒t型调节支座的底部设置有调节底块，所述调节底块位于所述第一调节槽内，所述倒t型调节支座的第一导向板与所述调节底座上的水平导向杆对应；所述倒t型调节支座内设置有第二调节槽，所述竖直支撑板滑动连接在所述第二调节槽内，并与倒t型调节支座上的第二锁紧杆对应，所述竖直支撑板上端设置有两个第二导向板，所述第二导向板与所述倒t型调节支座上端的竖直导向杆连接，所述竖直支撑板的上端通过压紧块连接有固定横杆，所述固定横杆通过夹座连接球模组。
13.根据本发明实施例的放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置，所述调节底块的侧壁设置有防护模块，所述防护模块包括平直挡板、两个横向筒、横向柱、内滑支杆、吸音层以及外挡u型板，所述平直挡板设置在两个横向筒的外端，所述横向筒的内端连接在调节底块的侧壁上，所述横向柱通过第一内弹簧、第二内弹簧插接在所述横向筒内，所述外挡u型板设置在两个横向柱的外端上，所述吸音层设置在所述外挡u型板的内壁上，所述横向柱上可动地设置有导滑筒，所述内滑支杆穿设在两个导滑筒内并抵顶所述吸音层，所述内滑支杆通过内异型杆与所述平直挡板连接。
14.根据本发明实施例的放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置，所述平直挡板上还设置有内吸音部，所述内吸音部包括c型内板、吸音夹层、内固定板以及固定杆，所述c型内板的端部设置有内固定板，所述内固定板上设置有固定缺口，所述固定杆穿过所述固定缺口并与平直挡板、内隔层连接，所述吸音夹层设置在所述c型内板与平直挡板之间，所述吸音夹层包括多个相互连接的蜂窝柱，所述蜂窝柱的内部设置有容纳空间，所述容纳空间内设置有吸音棉。
15.相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
16.本发明提供了一种放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置，该放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置包括：装置主体，这里该装置主体包括支撑架，其中，将测量模体组件安装在支撑架上，同时在测量模体组件内设置有多个标记点，在使用时将该支撑架安装到ct床面上，按照cbct制造商规定的典型扫描条件进行扫描，获取ct图像；这里通过支撑架可以对测量模体组件进行位置调节，进而方便了患者摆位，进而方便了治疗计划调整，满足放射治疗过程的模拟需求。
17.本发明所述的放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
18.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
19.图1为本发明的结构示意图。
20.图2为本发明中球模组的结构示意图。
21.图3为本发明中测量模体组件的内部结构示意图。
22.图4为本发明中体模组的结构示意图。
23.图5为本发明中测量模体组件的部分结构示意图。
24.图6为本发明中支撑架的部分结构示意图。
25.图7为本发明中的结构侧视图。
26.图8为本发明中防护模块的结构示意图。
27.图9为本发明图8中a部分的放大结构示意图。
28.图10为本发明中内滑支杆的结构示意图。
29.图11为本发明中内异型杆的结构示意图。
30.图12为本发明中内吸音部的部分结构示意图。
31.图13为本发明中吸音夹层的结构示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
33.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
34.如图1-图13所示，本发明提供了一种放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置，包括：装置主体1，所述装置主体1包括支撑架2，所述支撑架2上设置有测量模体组件3，并且所述测量模体组件3内设置有多个标记点。
35.上述技术方案的工作原理：本发明提供了一种放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置，该放射治疗过程中对预定靶区及患者体位调整的装置包括：装置主体1，这里该装置主体1包括支撑架2，其中，将测量模体组件3安装在支撑架2上，同时在测量模体组件3内设置有多个标记点300，在使用时将该支撑架2安装到ct床面上，按照cbct制造商规定的典型扫描条件进行扫描，获取ct图像；这里通过支撑架2可以对测量模体组件3进行位置调节，进而方便了患者摆位，进而方便了治疗计划调整，满足放射治疗过程的模拟需求。
36.进一步地，在一个实施例中，本发明中的支撑架2则包括支撑底座板201，通过支撑底座板201以固定住上述的测量模体组件3，具体地，在支撑底座板201上安装有两个调节架21，该调节架21包括调节底座211、倒t型调节支座212、竖直支撑板213，调节底座211安装在支撑底座板201的端部，而调节底座211上开设了第一调节槽214，在第一调节槽214的两端分别设置有调节横杆215，同时在第一调节槽214的侧壁上设置有第一锁紧杆216，而倒t型调节支座212则位于调节底座211上，可以理解，在倒t型调节支座212的底部具有调节底块217，调节底块217则安装至位于第一调节槽214内，同时在调节底座211的外壁上开设了水平刻度线2111，倒t型调节支座212上具有一指示标记2121，指示标记2121可对应到水平刻
度线上2111；
37.所以当需要调节水平前后的位置时，可以对第一调节槽214上的两个调节横杆215分别进行转动，进而调节横杆215则抵顶到第一调节槽214内的调节底块217了，这样可以通过对调节底块217的推动，同时，倒t型调节支座212的第一导向板218与调节底座211上的水平导向杆219对应的，这里水平导向杆219穿设在第一导向板218上的水平导向槽2181内，所以当整个倒t型调节支座212在调节底座211上的水平前后移动时，水平导向杆219为其进行水平导向，避免发生移动错位，而测量模体组件3则安装在两个倒t型调节支座212上，以此实现了测量模体组件3的调节；
38.其中，在第一调节槽214的外壁上安装了第一锁紧杆216，这样通过转动第一锁紧杆216可以对调节底块217进行固定了，则进一步将调节底块217固定住，方便在第一调节槽214内发生移动。
39.进一步地，竖直支撑板213滑动连接在倒t型调节支座212的第二调节槽220内，在竖直支撑板213上端设置有两个第二导向板222，第二导向板222与倒t型调节支座212上端的竖直导向杆223连接的，竖直支撑板213的上端通过压紧块224连接有固定横杆225，而固定横杆225则通过夹座60连接球模组6；
40.对应地，在倒t型调节支座212上的设计有第二锁紧杆221，而第二锁紧杆221安装在倒t型调节支座212的外侧并延伸至第二调节槽220内，这样通过转动第二锁紧杆221可以竖直支撑板213进行抵顶锁紧以将其固定住，同理，松动第二锁紧杆221则可以实现对装置主体1的上下调节，这里在竖直支撑板213的外壁上设置竖直刻度线，通过竖直刻度线方便对竖直支撑板213进行上下调节。
41.在一个实施例中，上述对倒t型调节支座212进行调节时，需要分别转动两个调节横杆215以实现倒t型调节支座212在第一调节槽214内的移动，这里为了防止倒t型调节支座212底部的调节底块217在移动至最大行程时直接撞到第一调节槽214的内壁，可以在调节底块217的侧壁上安装防护模块24，通过防护模块24以对调节底块217进行防护以避免调节底块217与第一调节槽214的内壁发生撞击而发生损坏；
42.具体地，该防护模块24包括平直挡板241、两个横向筒242、横向柱243、内滑支杆244、吸音层245以及外挡u型板246，这里横向筒242的内端连接在调节底块217的侧壁上，而该平直挡板241安装在两个横向筒242的外端，并且在横向筒242内安装在第一内弹簧2431、第二内弹簧2432，而横向柱243的内端则插接在横向筒242内，这里在横向柱243的内端安装弹簧隔板2433，使得第一内弹簧2431、第二内弹簧2432则位于弹簧隔板2433的两侧，这样第一内弹簧2431、第二内弹簧2432则可以支撑住弹簧隔板2433，
43.而外挡u型板246则安装在两个横向柱243的外端上，这里将吸音层245安装在外挡u型板246的内壁上，在横向柱243上安装了导滑筒247，这里导滑筒247是转动地安装在横向柱243上的，而内滑支杆244则穿设在两个导滑筒247内并抵顶住吸音层245，并且内滑支杆244则通过内异型杆259与平直挡板241连接的；
44.所以随着调节横杆215的转动，进而防护模块24接触到第一调节槽214的内壁上时，外挡u型板246则首先接触到内壁上，这里外挡u型板246具有较好的弹性变形能力并具有一定的硬度，如，橡胶、硅胶亦或者塑料，所以外挡u型板246发生变形，而后两个横向柱243则对横向筒242内的第二内弹簧2432进行挤压，进而外挡u型板246也挤压着内滑支杆
244发生变形，使得内滑支杆244沿着两个横向筒242向外延伸，在外挡u型板246、内滑支杆244之间的吸音层245可以对外挡u型板246接触到内壁时发生的“砰”声音进行吸收，并且外挡u型板246也防止调节底块217发生损坏；需要说明的是，第一内弹簧2431、第二内弹簧2432的弹力小于第一锁紧杆216对调节底块217的挤压力，这样避免第一锁紧杆216对调节底块217锁紧时发生移动；
45.然后当第一锁紧杆216向外转动后对调节底块217发生松开，在第一内弹簧2431、第二内弹簧2432、外挡u型板246等结构的作用下，此时防护模块24具有一定的弹力，使得调节底块217具有一定的恢复能力，增加了对调节底块217的防护能力。
46.进一步地，在平直挡板241上还设置有内吸音部25，通过内吸音部25进一步地降低产生的沉闷“砰”声，同时该内吸音部25也具有一定的弹力，增加该防护机构24对调节底块217的防护能力。
47.这里该内吸音部25包括c型内板251、吸音夹层252、内固定板253以及固定杆254，在上述c型内板251的端部安装有内固定板253，为了将内固定板253安装在平直挡板241上，在c型内板251的端部开设端口槽2511，内固定板253上还开设了固定缺口255，通过固定杆254穿过端口槽2511、固定缺口255后，则可以进一步地穿设到平直挡板241上，而在内固定板253与平直挡板241之间还安装了内隔层256，这里通过内隔层256、c型内板251将吸音夹层252固定住，使得吸音夹层252位于c型内板251与平直挡板241之间，而该吸音夹层252则包括多个相互连接的蜂窝柱257，进一步地，该蜂窝柱257的内部具有容纳空间，在容纳空间内装有吸音棉258，所以多个蜂窝柱257在提供弹力的同时，内部的吸音棉258也可以对产生的声音进行吸收，使得该防护模块24为调节底块217提供了静音作用。
48.进一步地，在一个实施例中，本发明中的上述测量模体组件3包括头模组4、体模组5以及球模组6，这里头模组4是安装在体模组5内，体模组5则是安装在球模组6内，并且在头模组4、体模组5上配设有多个标记点，通过上述结构的测量模体组件3以模拟患者，在治疗时对靶区及其周围的解剖结构的图像来确定患者体内治疗射束相对于预定靶区的位置，从而对射束相对靶区的预定位置进行必要的修正。
49.其中，上述的体模组5包括公体模51、母体模52，这里公体模51、母体模52相对的内表面均设置有第一凹槽53，从而两个第一凹槽53构成第一腔体，以使得头模组4可以安装在两个第一凹槽53构成的第一腔体内，以模拟患者的内层结构；
50.具体地，公体模51的内表面上两个第一插头55，母体模52的内表面上设置有与第一插头55对应的第一插槽，这样可以将公体模51插接到母体模52上；
51.公体模51、母体模52有分别有两个标记点，公体模51上两个标记点位于公体模51的外表面上，对应的母体模52上两个标记点则位于母体模52的外表面上；这里标记点为直径1mm的不锈钢柱，由于x射线无法穿透金属，在成像时会呈现阴影，故利用图像呈现的阴影位置偏差来计算患者摆位或治疗计划位置的调整；
52.进一步地，本发明中的头模组4则包括公头模41、母头模42，这里在公头模41的内表面上开设有两个第二插头44，对应地在母头模42的内表面上设置有与第二插头44对应的第二插槽45，这样可以将公头模41、母头模42安装在一起以构成上述的头模组4；
53.在第一凹槽53的端面上开设有两个第一卡槽54，对应地在公头模41、母头模42的侧壁分别设置有第一卡端43，使得第一卡端43与第一卡槽54对应起来，进而可以使得上述
的头模组4安装在两个第一凹槽53(第一腔体)内。
54.在一个实施例中，在本发明中的公头模41、母头模42上分别设计有两个标记点，同时在公头模41、母头模42之间设置有一个标记点，进一步地通过多个标记点的设计，以满足模拟需要，方便度患者体位进行调节；同理，这里的标记点也是直径1mm的不锈钢柱，由于x射线无法穿透金属，在成像时会呈现阴影，故利用图像呈现的阴影位置偏差来计算患者摆位或治疗计划位置的调整。
55.进一步地，在一个实施例中，本发明中的球模组6则包括公球模61、母球模62，这里在公球模61的内表面上两个第三插头65，对应地在母球模62的内表面上设置有与第三插头65对应的第三插槽66，这样可以将公球模61、母球模62插接起来，以构成上述的球模组6；同时在公球模61、母球模62相对的内表面均设置有第二凹槽63，两个第二凹槽63则构成了第二腔体，这里第二腔体可以安装上述的体模组5，为了更好地安装体模组5，这里在公体模51、母体模52的侧壁分别设置有第二卡端56，在第二凹槽63的端面上设置有第二卡槽64，第二卡端56与第二卡槽64对应，使得体模组5可以安装在两个第二凹槽63(第二腔体)内。
56.其中，具体使用方法如下：
57.a)将测量模体组件3固定在ct床面上，按照cbct制造商规定的典型扫描条件进行扫描，获取ct图像；
58.b)选择典型的参考图像重建算法，对上述获得的ct图像进行重建，制定相应的治疗计划，选择试验模体中的p0(x0,y0,z0)点作为靶点；
59.c)将测量模体组件3移至外照射设备的患者的支撑架2上，进行摆位。通过对测量模体组件3的调整，将测量模体组件3的靶点置于等中心处(或治疗参考点)f 0,0
(o,o,o)，其他4个点f
i,0
(x
i,0
，y
i,0
，z
i,0
),i＝l,2,3,4，其坐标分别近似为：
[0060][0061][0062]
为了修正靶点摆位误差对试验结果的影响，应记录靶点的实际位置坐标，假定为r
0,0
(x
0,0
，y
0,0
，z
0,0
)；
[0063]
注：这里采用的坐标系与gb/t 18987中的固定坐标系一致。
[0064]
d)将测量模体组件3平移，使靶点坐标为f
0,1
(d,d,d)，其中头部模体d为10mm，其他4
[0065]
个点为f
i,1
(xi,0+d，yi,0+d，zi,0+d),i＝l,2,3,4。为了修正模体平移误差对试验结果的影响，应记录模体平移后靶点的实际位置坐标，假定为r
0,1
(x
0,1
，y
0,1
，z
0,1
)，则模体在x、y、z 3个方向上的平移量为dx＝x
0,1-x
0,0
,dy＝y
0,1-y
0,0
,dz＝z
0,1-z
0,0
，其他4个标记点的坐标为r
i,1
(x
i,1
，y
i,1
，z
i,1
)＝r
i,1
(x
i,0
+dx，y
i,0
+dy，z
i,0
+dz),i＝1,2,3,4；
[0066]
e)设置cbct成像显示装置分辨率为典型值；
[0067]
f)选择cbct典型辐射质，启动cbct成像；
[0068]
g)对于立体平面成像的cbct,选择典型的图像重建算法；
[0069]
h)选择典型的图像配准算法进行配准；
[0070]
i)计算靶点相对于等中心(或治疗参考点)的坐标r’0,1
(x’0,1
，y’0,1
，z’0,1
)，按式
(l)计算r’0,1
与其对应的实际位置r
0,1
之间的偏差：
[0071][0072]
其中：
[0073]
△
x
0,1
＝x’0,1-x
0,1
,
△y0,1
＝y’0,1-y
0,1
,
△z0,1
＝z’0,1-z
0,1
[0074]
j)计算其他4个点相对于等中心(或治疗参考点)的坐标r’i,1
(x’i,1
，y’i,1
，z’i,1
),i＝l,2,3,4。按式(2)计算r’i,1
与其对应的实际位置r
i,1
之间的偏差：
[0075][0076]
其中：
[0077]
△
x
i,1
＝x’i,1-x
i,1
,
△yi,1
＝y’i,1-y
i,1
,
△zi,1
＝z’i,1-z
i,1
[0078]
k)分别将测量模体组件3靶点平移至f
0,2
(d,-d,-d),f
0,3
(-d,-d,d),f
0,4
(-d,d,-d)，重复f)～i)，计算
△r0,j
和
△ri,j
,j＝2,3,4。
[0079]
l)分别给出靶点
△r0,j
和其他4个点
△ri,j
(i＝1,2,3,4,j＝1,2,3,4)的最大值。
[0080]
注：
[0081]
1.图像重建：将获取到的数据处理成可用于分析的图像数据集的方法。
[0082]
2.图像配准:为一套图像数据集中的点与另一套图像数据集中相应的点建立映像或对应关系的方。
[0083]
本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0084]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0085]
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。