放療患者桶式支撐固定方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于放射治療領(lǐng)域，更具體地，涉及一種應(yīng)用于放射治療的桶式人體支撐固定方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]放射治療作為腫瘤治療的常規(guī)手段之一，在腫瘤治療領(lǐng)域占有重要地位。據(jù)測算有70%的惡性腫瘤的治療都需要用到放射治療。目前放射治療中最為廣泛使用的是基于直線加速器技術(shù)的光子和電子線放療，而基于回旋加速器技術(shù)的質(zhì)子、重離子射線放療也開始得到逐步應(yīng)用，研究表明質(zhì)子、重離子放療效果優(yōu)于光子、電子放療，尤其是放療引起的毒副反應(yīng)和不良反應(yīng)明顯小于后者。
[0003]在基于直線加速器放療技術(shù)的放射治療過程當(dāng)中，患者一般仰臥或俯臥在治療床上，使用真空墊或熱塑膜等輔助擺位裝置進(jìn)行部分固定。然后通過轉(zhuǎn)動加速器機(jī)架來實(shí)現(xiàn)圍繞靶區(qū)的多角度固定野或連續(xù)角度旋轉(zhuǎn)照射，達(dá)到劑量集中于靶區(qū)和降低周邊危及器官受量的目的；除此之外，使用直線加速器的機(jī)載錐形束CT (Cone Beam CT，CBCT)對患者進(jìn)行圖像引導(dǎo)放療，是提高擺位精度的有效辦法，實(shí)現(xiàn)該功能的前提同樣是需要旋轉(zhuǎn)加速器機(jī)架。目前直線加速器的機(jī)架重量多小于1噸，實(shí)現(xiàn)機(jī)械轉(zhuǎn)動相對比較容易。而回旋加速器的機(jī)架重量則達(dá)到數(shù)百噸，以目前的技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)架精確轉(zhuǎn)動會非常復(fù)雜和困難，而且成本及其高昂。由于上述原因，質(zhì)子、重離子加速器多采用機(jī)架固定的射束照射方式。
[0004]在使用傳統(tǒng)的治療床的支撐固定方式下，治療床僅可以承載患者進(jìn)行三維方向(頭腳、左右、前后)平移和一維(前后)軸向轉(zhuǎn)動，部分治療床可以實(shí)現(xiàn)另外兩維軸向的小角度傾斜。在機(jī)架完全固定的情況下，通過以前后軸向轉(zhuǎn)動治療床來調(diào)整固定野照射角度的范圍極其有限，旋轉(zhuǎn)照射、CBCT圖像引導(dǎo)放療等治療技術(shù)則無法直接應(yīng)用，造成照射效果大打折扣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于改進(jìn)現(xiàn)有放療技術(shù)中人體支撐固定方法，利用桶式支撐裝置實(shí)現(xiàn)患者的頭腳軸向轉(zhuǎn)動以及其他方向的運(yùn)動，以替代設(shè)備機(jī)架的轉(zhuǎn)動，從而在保證相同照射效果的前提下，簡化現(xiàn)有放射治療設(shè)備的結(jié)構(gòu)，降低放射治療設(shè)備成本。
[0006]為此，本發(fā)明提供一種放療用人體支撐固定方法，所述方法包括:
[0007]S1、將患者置于治療桶中，使用成型材料將患者包裹，患者整體得到完全的支撐固定，呈似剛體結(jié)構(gòu)。
[0008]S2、治療桶與運(yùn)動平臺連接，通過運(yùn)動平臺搭載治療桶進(jìn)行包括頭腳軸向轉(zhuǎn)動在內(nèi)的各種運(yùn)動，從而調(diào)節(jié)射束與人體的空間位置關(guān)系。
[0009]優(yōu)選地，在所述的方法中，成型材料可以液態(tài)的形式注入，將患者包裹后再固化成型。
[0010]優(yōu)選地，在所述的方法中，通過CT掃描或激光掃描等形式，獲取患者的輪廓信息，提前將成型材料加工成適合患者輪廓的固定件，固定件貼合桶壁，包裹患者，實(shí)現(xiàn)支撐固定。
[0011]優(yōu)選地，在所述的方法中，成型材料可以選擇在胸腔等位置鏤空，以提高患者的舒適性。
[0012]優(yōu)選地，在所述的方法中，患者可以立式、坐式、或臥式被成型材料包裹，得到支撐固定。
[0013]優(yōu)選地，在所述的方法中，支撐平臺可以實(shí)現(xiàn)三維方向平移，頭腳軸向的旋轉(zhuǎn)以及其他兩維方向傾斜。
[0014]優(yōu)選地，在所述的方法中，射束包括成像用射線束和治療用射線束，在機(jī)架不動的情況下，通過支撐平臺的空間運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)圖像掃描及放射治療。
[0015]本發(fā)明還提供一種相應(yīng)的人體支撐固定裝置，包括運(yùn)動平臺、升降踏板、治療桶。
[0016]優(yōu)選地，在所述的裝置中，運(yùn)動平臺，內(nèi)部裝有電機(jī)驅(qū)動組件，用于搭載治療桶實(shí)現(xiàn)整體升降、平移、旋轉(zhuǎn)、傾斜等運(yùn)動。
[0017]優(yōu)選地，在所述的裝置中，升降踏板，與運(yùn)動平臺相連接，可通過升降機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)踏板豎直方向高度調(diào)節(jié)。
[0018]優(yōu)選地，在所述的裝置中，治療桶內(nèi)部裝有成型材料，用于實(shí)現(xiàn)人體的支撐固定。
[0019]優(yōu)選地，在所述的裝置中，如果選擇發(fā)泡劑作為成型材料，發(fā)泡劑填充于由A側(cè)桶、B側(cè)桶及成型膜所圍成的空間中，通過不斷地膨脹來包裹人體，固化成型。
[0020]優(yōu)選地，在所述的裝置中，如果選擇3D打印材料作為成型材料，通過3D打印機(jī)打印患者輪廓，完成后固定于成型膜所在的位置。
[0021]優(yōu)選地，在所述的裝置中，成型材料所形成的輪廓可以為封閉式也可以為鏤空式。優(yōu)選地，在所述的裝置中，成型材料不限于發(fā)泡劑、3D打印、真空墊等。
[0022]優(yōu)選地，在所述的裝置中，治療桶有相應(yīng)的固定槽用于固定成型材料。
[0023]優(yōu)選地，在所述的裝置中，A側(cè)桶、B側(cè)桶與連接軸相連，可圍繞連接軸進(jìn)行開合動作，在閉合狀態(tài)下，可通過治療桶上的鎖緊裝置進(jìn)行鎖定。
[0024]優(yōu)選地，在所述的裝置中，桶外有位置標(biāo)示信息，可通過人工或自動的方式識別，從而確定加速器機(jī)架與治療桶的幾何位置關(guān)系。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明裝置主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是本發(fā)明裝置實(shí)用狀態(tài)參考圖。
[0027]圖中:
[0028]1-運(yùn)動平臺2-升降踏板301-A側(cè)桶
[0029]302-B側(cè)桶303-連接軸304-成型膜
[0030]305-成型材料4-人體5-射線發(fā)生裝置
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0032]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步說明:
[0033]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種人體支撐固定方法，用于放射治療，包括以下步驟:
[0034]S1、將患者4置于治療桶中，使用成型材料將患者4包裹，患者4整體得到完全的支撐固定，呈似剛體結(jié)構(gòu)。
[0035]S2、治療桶與運(yùn)動平臺連接，通過運(yùn)動平臺搭載治療桶進(jìn)行包括頭腳軸向轉(zhuǎn)動在內(nèi)的各種運(yùn)動，從而調(diào)節(jié)射束與人體的空間位置關(guān)系。
[0036]如圖1、圖2所示，本發(fā)明提供一種桶式人體支撐固定裝置，包括運(yùn)動平臺1、升降踏板2、治療桶3。治療桶3包括A側(cè)桶301、B側(cè)桶302、連接軸303、成型膜304、成型材料305。
[0037]首先，患者4站立于或坐于升降踏板2上，通過升降機(jī)構(gòu)調(diào)整到合適的高度。
[0038]然后將治療桶閉合鎖緊，使患者4被成型膜304包裹。與此同時(shí)，將治療桶2中的成型材料305如發(fā)泡劑填充于由A側(cè)桶301、B側(cè)桶302及成型膜304所圍成的空間中，通過不斷地膨脹來包裹人體，固化成型后使患者4整體得到完全的支撐及固定。
[0039]有利地，如果選擇3D打印材料作為成型材料，可通過CT掃描或激光掃描等形式，獲取患者4的輪廓信息，通過3D打印機(jī)直接打印患者4輪廓，完成后固定于成型膜所在的位置，以固態(tài)的形式包裹患者4，實(shí)現(xiàn)支撐固定。
[0040]通過遠(yuǎn)程或本地模式，驅(qū)動運(yùn)動平臺1以平移、傾斜、升降等方式將治療桶移動到合適的位置。
[0041]啟動固定式錐形束CT系統(tǒng)，CBCT成像設(shè)備固定不動出束，運(yùn)動平臺進(jìn)行180°或360°旋轉(zhuǎn)得到各個(gè)角度的透視圖像，經(jīng)重建后獲取其CBCT圖像，實(shí)現(xiàn)圖像引導(dǎo)放療。
[0042]啟動射線發(fā)生裝置5，加速器機(jī)架固定不動，通過將運(yùn)動平臺旋轉(zhuǎn)到不同的角度并配合其他方向的移動，實(shí)現(xiàn)不同角度的固定野治療。
[0043]啟動射線發(fā)生裝置5，加速器機(jī)架固定不動，通過連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動平臺并配合其他方向的移動，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)照射。
[0044]對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種人體支撐固定方法，用于放射治療，其特征在于，包括以下步驟: S1、將患者置于治療桶中，通過成型材料將患者包裹使其整體得到完全的支撐固定，S2、治療桶與運(yùn)動平臺連接固定，通過運(yùn)動平臺搭載治療桶進(jìn)行包括頭腳軸向轉(zhuǎn)動在內(nèi)的各向運(yùn)動，從而調(diào)節(jié)射束與人體的空間坐標(biāo)關(guān)系。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體支撐固定方法，其特征在于，成型材料可以液態(tài)的形式注入，將患者包裹后再固化成型，實(shí)現(xiàn)支撐固定。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體支撐固定方法，其特征在于，不限于CT掃描或激光掃描等形式，獲取患者的輪廓信息，將成型材料加工成適合患者輪廓的固定件，固定件貼合桶壁，包裹患者，實(shí)現(xiàn)支撐固定。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體支撐固定方法，其特征在于，支撐平臺可以實(shí)現(xiàn)三維方向平移，頭腳軸向的旋轉(zhuǎn)以及其他兩維方向傾斜。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體支撐固定方法，其特征在于，射束包括成像用射線束和治療用射線束，在機(jī)架不動的情況下，通過支撐平臺旋轉(zhuǎn)及其他運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)圖像掃描及放射治療。6.一種放射治療用桶式人體支撐固定裝置，其特征在于，包括:運(yùn)動平臺(1)、升降踏板(2)、治療桶(3)，運(yùn)動平臺(1)形狀不限于圓盤形，用于搭載治療桶進(jìn)行各種運(yùn)動，升降踏板(2)與運(yùn)動平臺(1)相連接，可通過升降機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)人體在治療桶內(nèi)的高度，治療桶(3)為桶式結(jié)構(gòu)，形狀不限于圓柱形，閉合后通過將成型材料(205)包裹人體后進(jìn)行塑形，實(shí)現(xiàn)人體的完全支撐和固定。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降踏板，其特征在于，在電機(jī)驅(qū)動部件的帶動下，可以進(jìn)行升降運(yùn)動，用于調(diào)節(jié)人體在治療桶內(nèi)的高度及姿勢。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的治療桶，其特征在于，治療桶包括A側(cè)桶(301)、B側(cè)桶(302)、連接軸(303)、成型膜(304)、成型材料(305)，通過旋轉(zhuǎn)連接軸(203)，從而實(shí)現(xiàn)A側(cè)桶(301)與B側(cè)桶(302)的開合功能。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的治療桶，其特征在于，桶外有位置標(biāo)示信息，可通過人工或自動方式識別，從而確定加速器機(jī)架(5)與治療桶的幾何位置關(guān)系。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的治療桶，其特征在于，成型膜(304)為彈性材料，用于形成人體(4)形狀，并阻隔成型材料(305)和人體(4)直接接觸。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的治療桶，其特征在于，成型材料(305)通過包裹人體后進(jìn)行塑形，從而實(shí)現(xiàn)人體的支撐和固定，材料不限于3D打印材料、發(fā)泡劑、真空墊等，形狀不限于封閉式或鏤空式。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于放射治療的桶式人體支撐固定方法及裝置。所述方法包括：將患者置于治療桶中，使用成型材料將患者包裹，患者整體得到完全的支撐固定。通過運(yùn)動平臺搭載治療桶進(jìn)行包括頭腳軸向轉(zhuǎn)動在內(nèi)的各向運(yùn)動，從而調(diào)節(jié)射束與人體的空間位置關(guān)系。所述桶式人體支撐固定裝置包括：運(yùn)動平臺(1)、升降踏板(2)、治療桶(3)。將患者置于升降踏板(1)上，通過升降機(jī)構(gòu)調(diào)整到合適的高度，治療桶(3)閉合，桶內(nèi)的成型材料(305)在包裹人體后進(jìn)行塑形固定，運(yùn)動平臺搭載治療桶進(jìn)行各向運(yùn)動。本發(fā)明的有益效果在于改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)中人體支撐固定方法，利用桶式支撐裝置，實(shí)現(xiàn)患者沿頭腳軸向的轉(zhuǎn)動以及其他方向的運(yùn)動，以替代設(shè)備機(jī)架的轉(zhuǎn)動，從而在保證相同照射效果的前提下，簡化現(xiàn)有放療設(shè)備的結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備成本。
【IPC分類】A61N5/10
【公開號】CN105268120
【申請?zhí)枴緾N201510816153
【發(fā)明人】戴建榮, 李明輝, 牛傳猛, 苗俊杰
【申請人】戴建榮
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月24日