动态体模制造技术

描述的是动态体模。该体模包括具有正面、背面以及在正面和背面之间的内部空腔的主体，该主体具有可移动的胸壁。该体模还包括第一运动机构，其致动以移动该胸壁，由此相对于主体的背面移动所述正面。该体模还包括支撑在内部空腔中的可移动器官构件，通过第二运动机构导致它相对于该主体移动。该体模还包括驱动源，用于驱动第一和第二运动机构，其中第一和第二运动机构移动该胸壁和可移动器官构件，以基本上表示它们在人体内的运动。

Dynamic phantom

The dynamic phantom is described. The body includes a body having a front face, a back, and an inner cavity between the front and the back. The body has a movable chest wall. The body also includes a first movement mechanism that actuates to move the chest wall, thereby moving the front face relative to the back of the main body. The body also includes a movable organ member that is supported in the interior cavity and is moved relative to the body by the second movement mechanism. The body also includes a drive source for driving the first and second movement mechanisms in which the first and second movement mechanisms move the chest wall and movable organ members to substantially represent their movement in the human body.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】动态体模
本专利技术涉及动态体模。动态体模用于医学应用中，例如图像引导放射治疗，从而例如计划、递送和测量由辐射源传送的辐射剂量。
技术介绍
通过使用放射治疗的癌症治疗必须要将癌病灶暴露给由辐射源(例如医用直线加速器(LINAC))发出的辐射束。辐射源针对癌病灶发出辐射束。因为例如在乳腺癌和肺癌中，癌病灶往往在皮肤下面，辐射束穿过辐射源和癌病灶之间的任何组织，并通过癌病灶之上的另一侧上的任何组织。暴露于辐射的健康组织在该过程中可能被损伤，然而，这种损伤被认为是在一定程度上可接受的，因为它是治疗癌症的结果且有由治疗癌症加权，癌症是更大的危险/生命威胁。因为不希望损伤健康组织，发展技术来避免尽可能多的健康组织，新的治疗方法帮助减少到健康组织的暴露量，同时保持对癌症病灶相同的暴露。通过提供较小尺寸且与癌病灶更共形的辐射束，可根据外科医生的精度提供辐射剂量，减少了否则将被照射的健康组织的量。立体定向体部放射治疗(SBRT)或立体定向消融放疗(SART)是胸部和腹部癌症的放射治疗技术，其提供了较大的辐射剂量，通常比标准放射治疗技术高4-9倍，但有较少的重复递送率。内部呼吸、心脏和肠运动影响位于胸部和腹部区域中的癌症。因此，精确地确定由健康组织包围的癌变体积的位置，并朝向癌变组织引导所述辐射束是至关重要的。放射治疗专家准确引导辐射束的能力是很需要的。当治疗左乳房的乳腺癌时，心脏、心脏和乳房之间的肺组织以及其它附近的健康组织可以某些治疗角度暴露于辐射束。这种不期望的接触可导致辐射毒性或特别是对心脏的后期副作用，影响了年轻患者的长期治疗结果。因此，已经开发了利用放射疗法治疗乳腺癌的新方法，其中患者只在他们已经吸气并主动屏住呼吸时接受治疗。这是有益的，因为在吸气期间心脏在辐射束下方(在下面)并远离辐射束移动，使得心脏远离左侧乳房。在该技术中，所谓的深吸气后屏气(DIBH)，只有当病人的肺充气时辐射才传递到靶向肿瘤。这需要在呼吸然后保持过程中打开和关闭辐射束(选通的)，以及跟踪癌症的位置。这种技术a)增加了靶(乳房体积)和心脏之间的距离；b)避免了或减少了被辐射的心脏附近的体积，并因此降低了辐射副作用的可能性；c)减少了靶向乳房下的辐射肺体积的百分比(在吸气期间肺部扩张，所以相比当肺没有扩张时，波束暴露更少的总肺体积)。在自由呼吸技术中，患者自由呼吸，在吸气和呼气过程中他们的胸部和靶向癌移动。为了使这种技术发挥作用，在自由呼吸时监控病人，使得根据呼吸周期可确定癌症的位置。这被称为自由呼吸选通输送，允许引导辐射至癌症的精确位置，并且仅当病人在呼吸周期中的预定位置时输送。通常在初始模拟过程中使用红外(IR)或光学照相机，并且根据呼吸周期数据来关于癌症的位置分析该数据。在治疗过程中再次使用IR照相机以确定癌症的位置。患者将在配备有相同或类似的监控系统的加速器上进行多次治疗，并且需要患者重现和保持与上述初始模拟的那些相同的呼吸模式。在另一方面，DIBH依靠病人深呼吸，并屏住呼吸约20-30秒或更久。在DIBH期间，胸部扩张，心脏相比在自由呼吸期间更显著地向下移动，使得DIBH更有益于实现胸壁与心脏之间的更大分离。类似的IR照相机可在所描述的用于自由呼吸技术的DIBH中使用。因为这些技术是相对较新的，并且没有在世界各地的大多数放射治疗设施中得到实施，临床实施的新趋势是上升的。为了协助辐射输送设备的试运行和在临床实践中常规质量保证(QA)，需要能够测试这些技术的方法和装置来实现这些技术、训练操作者并确保建立辐射输送机来实现这些技术正常运作。
技术实现思路
本专利技术提供了动态体模，该体模包括：具有正面、背面以及在正面和背面之间的内部空腔的主体，该主体具有可移动的胸壁；第一运动机构，其被致动以移动该胸壁，由此相对于主体的背面移动所述正面；支撑在内部空腔中的可移动器官构件，通过第二运动机构导致它相对于该主体移动；以及用于驱动第一和第二运动机构的驱动源；其中第一和第二运动机构移动该胸壁和可移动器官构件，以基本上表示它们在人体内的运动。在一些实施方式中，胸壁包括第一区段和第二区段，其中当第一运动机构移动胸壁时第一区段和第二区段相对于彼此运动。该胸壁可进一步包括位于所述第一部分和第二部分之间的第三区段。胸壁的第三区段可以是弹性的。在进一步的实施方式中，胸壁是弹性的，并且当第一运动机构移动胸壁时变形。胸壁可刚性地连接到所述背面。此外，胸壁可朝向呼气位置偏置，第一运动机构将胸壁移动到吸气位置。在其它实施方式中，第一运动机构在多个点连接到胸壁。第一运动机构可在多个点连接到胸壁的第一和第二部分。第一运动机构可在一个方向上从背面直线移动到所述主体的正面。第一运动机构可扩张该胸壁。在一些实施方式中，可移动器官构件是可变形的。可移动器官构件的第一端可相对于背面固定。可移动器官构件的第二端可朝向第一位置偏置，并且所述第二运动机构可伸展该可移动器官构件以相对于可移动器官构件的第一端来移动可移动器官构件的第二端。该可移动器官构件可以是心脏。该可移动器官构件可以是一对肺。如果该可移动器官构件是一对肺，则该对肺可与呼吸机流体地连通。在动态体模的一些实施方式中，该胸壁在超过一个的空间方向上运动。在进一步的实施方式中，第一运动机构是机电机构。第一或第二运动机构可包括联动装置。在一个优选的实施方式中，第一或第二运动机构可包括往复、枢转、凸轮或滑动运动。在一些实施方式中，胸壁包括第一区段、第二区段和第三区段，所述第三区段连接所述第一区段与第二区段。第一运动机构可连接到第三区段。第一运动机构可包括枢转地连接到第三区段和体模背面的臂。第一运动机构还可包括往复轴，所述往复轴枢转地连接到所述臂。在一个更优选的实施方式中，该往复轴通过连接构件连接到所述臂。在一些实施方式中，当往复轴延伸时，所述臂相对于体模的背面枢转，以移动胸壁远离所述体模的背面。在其它实施方式中，第三区段柔性地连接到第一区段和第二区段。在一些实施方式中，第一区段和第二区段连接到体模的背面。在一些实施方式中，第一和第二运动机构的每一个基本上表示在人体内吸气和呼气的运动。在一些实施方式中，第一和第二运动机构是同步的。附图说明现在将仅参考附图通过示例的方式描述结合本专利技术各个方面的实施方式，其中：图1是根据本专利技术的实施方式的体模的正面等距视图；图2是根据本专利技术的另一实施方式的体模的示意图；图3是图2中的体模的正视图；图4A是图2中体模的正视图，其中第一运动机构在在多个点连接到胸壁；图4B是根据本专利技术一个实施方式的第一运动机构和第二运动机构的示意图；图5是根据本专利技术一个实施方式的体模的仰视图；图6A是根据本专利技术一个实施方式的可移动器官构件的示意图；图6B是具有另外运动机构的图6A中可移动器官构件的示意图；图6C是图6B中的另外运动机构的示意图；图6D是图6B中耦合的示意图；图6E是具有进一步的运动机构的图6B中可移动器官构件的示意图；图7是根据本专利技术一个实施方式的另一可移动器官构件的示意图；图8是图4A中的体模的仰视图；图9是图1中的体模的仰视图；图10是图9中的体模的正视图；图11A是具有植入的辐射探测器的可移动器官构件的示意图；图11B-11D是肺类似物的示意图；图12是根据本专利技术的另一实施方式的体模的示意图；图13是相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
动态体模，所述体模包括：具有正面、背面以及在正面和背面之间的内部空腔的主体，主体具有可移动的胸壁；第一运动机构，其致动以移动胸壁，由此相对于主体的背面移动所述正面；支撑在内部空腔中的可移动器官构件，通过第二运动机构导致它相对于主体移动；以及用于驱动第一和第二运动机构的驱动源；其中第一和第二运动机构移动胸壁和可移动器官构件，以基本上表示它们在人体内的运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.22 AU 20149014561.动态体模，所述体模包括：具有正面、背面以及在正面和背面之间的内部空腔的主体，主体具有可移动的胸壁；第一运动机构，其致动以移动胸壁，由此相对于主体的背面移动所述正面；支撑在内部空腔中的可移动器官构件，通过第二运动机构导致它相对于主体移动；以及用于驱动第一和第二运动机构的驱动源；其中第一和第二运动机构移动胸壁和可移动器官构件，以基本上表示它们在人体内的运动。2.如权利要求1所述的动态体模，其中胸壁在多个空间方向上移动。3.如权利要求1或权利要求2所述的动态体模，其中所述第一运动机构是机电机构。4.如权利要求1所述的动态体模，其中所述第一或第二运动机构包括连杆装置。5.如权利要求1所述的动态体模，其中所述第一或第二运动机构包括往复、枢转、凸轮或滑动运动。6.如前述权利要求中任一项所述的动态体模，其中所述胸壁包括第一区段、第二区段和第三区段，所述第三区段连接所述第一区段与第二区段。7.如权利要求6所述的动态体模，其中所述第一运动机构连接到所述第三区段。8.如权利要求6或权利要求7所述的动态体模，其中所述第一运动机构包括枢转地连接第三区段和体模背面的臂。9.如权利要求8所述的动态体模，其中所述第一运动机构进一步包括往复轴，所述往复轴枢转地连接到所述臂。10.如权利要求9所述的动态体模，其中所述往复轴通过连接构件连接到所述臂。11.如权利要求9或权利要求10所述的动态体模，其中当所述往复轴延伸时，所述臂相对于体模背面枢转以移动胸壁远离体模的背面。12.如权利要求6-11中任一项所述的动态体模，其中所述第三区段柔性地连接到所述第一区段和第二区段。13.如权利要求6-12中任一项所述的动态体模，其中所述第一区段和第二区段连接到体模的背面。14.如权利要求1-3中任一项所述的动态体模，其中所述胸壁包括第一区段和第二区段，其中当所述第一运动机构移动胸壁时第一区段和第二区段相对于彼此移...

【专利技术属性】
技术研发人员：温传东，本杰明·希尔，肖·H·T·恩古源，温昕，
申请(专利权)人：因文科技，
类型：发明
国别省市：澳大利亚,AU