用于放疗剂量测量的体模以及一种人体模拟体模制造技术

本发明专利技术公开一种用于放疗剂量测量体模以及一种人体模拟体模，该体模包括基于医学图像的三维模型绘制的与各个部分对应且与实际形状相一致、并通过3D打印得到的三维薄层空壳组件，与各个部分对应的三维薄层空壳组件中分别填充有等效填充物或/和放射剂量测量材料，体模由填充了等效填充物或放射剂量测量材料的各个三维薄层空壳组件根据人体解剖结构组装而成。基于本发明专利技术的体模可以实现根据需求进行3D个性化放疗剂量测量，而且本发明专利技术提供的体模最大限度地模拟人体解剖结构、外形轮廓和肿瘤解剖结构，测量出的受照射剂量更接近实际值，为放疗计划的实施提供更有价值更可靠的实验参考。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及放疗
，尤其涉及一种放疗剂量测量方法。
技术介绍
放疗(即放射治疗)是目前治疗肿瘤的三大手段之一，是指用各种不同能量的射线照射肿瘤，以抑制和杀灭癌细胞为目的的一种治疗方法。由于放射性破坏和杀死肿瘤细胞的同时，对周围正常组织细胞也有破坏作用，因而放疗的目标是尽可能增大肿瘤靶区的受照射剂量，并同时尽可能减少肿瘤靶区周围的组织器官的受照射剂量。因而，获取患者肿瘤靶区和周围组织器官的受照射剂量对提高肿瘤的控制率和降低放疗辐射有重要的意义。目前，获取患者的受照射剂量一般通过TPS(TreatmentPlanningSystem，放射治疗计划系统)根据勾画出的靶区图像进行计算获得，但这种方式获取的是理论值，并非实际受照射剂量。而在通过放疗对患者进行治疗时，只有知道患者的实际受照射剂量，才能够更好地把握放疗时的剂量，以避免剂量过多导致的额外的剂量辐射和剂量过少导致的肿瘤高复发率。而测量放疗剂量，目前常用的方法是用一个统一的体模或测量设备(如Delta4和ArcCHECK4D等基于中心探头矩阵的三维测量工具)来模拟人体，以进行放疗剂量的测量。这种方式能够有效地测量调强和三维适形的放疗剂量，但由于他们均为标准测量组件，不能根据患者实际解剖结构、轮廓外形和肿瘤解剖结构来自由定义测量条件，因而必然导致测量结果不完全准确，即无法获取肿瘤靶区实际受照射剂量和剂量分布情况。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种放疗剂量测量方法，以解决上述问题的至少一个。该方法包括：根据需求获取测量目标，对测量目标进行三维建模，获取测量目标的三维模型；将三维模型进行3D打印，并对打印出的三维模型填充材料；根据填充好材料的三维模型，模拟人体体模进行照射；对照射后的体模进行处理，测量出受照射剂量。由此，可以根据测量目标的实际结构和轮廓外形进行放疗剂量的测量，能够准确获取测量目标的实际受照射剂量，实现了根据需求进行3D个性化放疗剂量测量。最大限度地模拟人体解剖结构、外形轮廓和肿瘤解剖结构，测量出的受照射剂量更接近实际值，为放疗计划的实施提供更有价值更可靠的实验参考数据，以有效防止放疗实施过程中剂量过多带来的辐射和过少带来的高复发率，对提高放疗治疗的成功率有重要实践意义。在一些实施方式中，测量目标包括靶区和组织器官。同时实现对靶区和组织器官进行受照射剂量的测量，能够检测靶区的受照射剂量和组织器官的受照射剂量，保证合理地实施放疗，降低对组织器官的辐射污染，并保证对靶区的合理照射量，从而尽可能增大对肿瘤的控制率和降低放疗辐射。在一些实施方式中，当测量目标为靶区时，根据需求获取测量目标，对测量目标进行三维建模，获取测量目标的三维模型包括：定位获取测量目标的医学图像，并根据测量需求进行靶区勾画；根据获取的医学图像和勾画出的肿瘤靶区图像，进行三维建模，将需要进行放疗照射的各个部分绘制成与实际形状一致的三维薄层空壳组件，其中对靶区的绘制细化至各个靶区，包括绘制出肿瘤靶区、临床靶区和计划靶区。由此，可以根据患者实际肿瘤情况，通过三维建模自由定义测量目标，通过按实际形状进行三维建模，也使得输出的三维模型更接近人体真实解剖结构、外形轮廓和肿瘤解剖结构，从而实现3D个性化放疗剂量的测量，为提高肿瘤的控制率提供有效的帮助。而且将测量的靶区细化到各个TV，能够实现结合不同的病患需求和各种实际情况，对不同TV的靶区的实际受照射剂量进行测量，提高测量结果的准确性，以最大限度地根据实际情况实施放疗，合理调整照射剂量，从而提高放疗的成功率和降低肿瘤的复发率。在一些实施方式中，当测量目标为组织器官时，根据需求获取测量目标，对测量目标进行三维建模，获取测量目标的三维模型包括：定位获取测量目标的医学图像，根据获取的医学图像，进行三维建模，将需要进行放疗照射的各个部分绘制成与实际形状一致的三维薄层空壳组件。由此，通过三维建模的真实模拟，不但可以对靶区进行放疗剂量测量，还可以根据需求对所有的组织器官进行放疗剂量测量，从而可以检测其他组织器官对放疗的实际反应，为减少放疗副作用提供参考和支持。在一些实施方式中，将三维模型进行3D打印，并对打印出的三维模型填充材料包括：使用3D打印机打印出各个三维薄层空壳组件；对测量目标的三维薄层空壳组件，填充放射剂量测量材料；对其余的三维薄层空壳组件，通过等效填充物填充。由此，通过进行放射剂量测量材料及等效物填充，可以真实模拟出人体靶区及组织器官，能够有效保障测量出的照射剂量的准确性。同时，将各个三维薄层空壳组件分别打印和填充，可以实现根据需要选择测量目标进行处理，以更好地实现个性化测量，满足不同的测量需求。在一些实施方式中，根据填充好的三维模型，模拟人体体模进行照射包括：将填充好的各个三维薄层空壳组件组装成一个整体，形成人体模拟体模；根据患者实际摆位条件对体模进行摆位，并按照等同的放疗计划对体模进行照射。由此，可以根据人体实际的解剖结构和肿瘤位置，模拟出真实的人体体模，并根据实际放疗条件实施放疗，以最大限度地测量出实际的照射剂量，为放疗计划的实施提供最有价值的实验数据，以提高放疗治疗的成功率，降低放疗风险。在一些实施方式中，对照射后的体模进行处理，测量出受照射剂量包括：从体模中取出测量目标对应的三维薄层空壳组件，并分别从各测量目标对应的三维薄层空壳组件中取出填充的放射剂量测量材料；对取出的放射剂量测量材料分别进行处理，获取吸收剂量值，以得到各测量目标的受照射剂量。由此，可以根据需要获取相应测量目标对应的三维薄层空壳组件中的已受照射的填充材料进行检测，以实现根据需求分别对不同的测量目标进行检测，不需要再对不同的测量目标进行反复的重复试验，更加方便快捷，提高效率。在一些实施方式中，放射剂量测量材料为热释光材料，对取出的放射剂量测量材料分别进行处理，获取吸收剂量值，以得到各测量目标的受照射剂量包括：通过热释光材料处理设备对取出的热释光材料分别进行加热，并根据加热后的热释光材料输出的能量，获取辐射剂量值，以得到测量目标的受照射剂量。由此，就可以应用现有设备，对测量目标已吸收的照射剂量进行检测，获得实际的受照射剂量，简单方便。在一些实施方式中，组织器官为危及组织器官和计划危及组织器官。通过对危及组织器官的实际受照射剂量的测量，可以降低对周围器官的辐射，最大限度地减小对患者进行放疗的副作用。而通过对计划危及组织器官进行受照射剂量的测量，将患者在放疗实施过程的摆位误差、身体移位等情况考虑进来，能够更加有效地减少放疗辐射，保证患者的健康。在一些实施方式中，医学图像为CT图像或MRI图像。根据CT或MRI图像进行三维建模，能够实现高度模拟人体解剖结构、轮廓外形和肿瘤结构的，从而保证测量结构的准确率。附图说明图1为本专利技术一种实施方式的放疗剂量测量方法的方法流程示意图；图2为本专利技术另一种实施方式的放疗剂量测量方法的方法流程示意图；图3为本专利技术又一实施方式的放疗剂量测量方法的方法流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施方式作详细的说明。图1示意性地显示了根据本专利技术的一种实施方式的用于放疗剂量测量方法的方法流程图。如图1所示，该方法包括：步骤S101：对测量目标进行三维建模，获取测量目标的三维模型。根据患者的病情和解剖结构选择放疗剂量测量目标本文档来自技高网...

【技术保护点】
放疗剂量测量方法，包括：根据需求获取测量目标，对所述测量目标进行三维建模，获取所述测量目标的三维模型；将所述三维模型进行3D打印，并对打印出的三维模型填充材料；根据填充好材料的三维模型，模拟人体体模进行照射；对照射后的体模进行处理，测量出受照射剂量。

【技术特征摘要】
1.放疗剂量测量方法，包括：根据需求获取测量目标，对所述测量目标进行三维建模，获取所述测量目标的三维模型；将所述三维模型进行3D打印，并对打印出的三维模型填充材料；根据填充好材料的三维模型，模拟人体体模进行照射；对照射后的体模进行处理，测量出受照射剂量。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量目标包括靶区和组织器官。3.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述测量目标为靶区时，所述根据需求获取测量目标，对测量目标进行三维建模，获取测量目标的三维模型包括：定位获取测量目标的医学图像，并根据测量需求进行靶区勾画；根据获取的医学图像和勾画出的肿瘤靶区图像，进行三维建模，将需要进行放疗照射的各个部分绘制成与实际形状一致的三维薄层空壳组件，其中对靶区的绘制细化至各个靶区，包括绘制出肿瘤靶区、临床靶区和计划靶区。4.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述测量目标为组织器官时，所述根据需求获取测量目标，对测量目标进行三维建模，获取测量目标的三维模型包括：定位获取测量目标的医学图像，根据获取的医学图像，进行三维建模，将需要进行放疗照射的各个部分绘制成与实际形状一致的三维薄层空壳组件。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述将所述三维模型进行3D打印，并对打印出的三维模型填充材料包括：使用3D打印机打印出各个三维...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱远湖，陈超敏，
申请(专利权)人：朱远湖，
类型：发明
国别省市：广东;44