一种放射性粒子植入方法技术

本发明专利技术涉及一种放射性粒子植入方法，属于肿瘤近距离放射治疗方法的一种，包括引导部件、TPS工作站、模拟CT设备，模拟CT设备与所述TPS工作站相连，引导部件包括用于贴合患者体表的柔性基体，柔性基体构造有导向孔阵列，且各导向孔分别具有不同的编号，导向孔用于为粒子置入针管导向，TPS工作站包括三维治疗计划系统；本方法与现有粒子植入的思路完全不同，在穿刺时，只需沿预先设定的穿刺方位进行穿刺即可，无需再进行复杂的穿刺方位控制，也无需额外的穿刺方位引导设备/装置，使得本方法不仅可以显著降低成本、降低资金/场地门槛，非常有利于分级诊疗政策在基层的推广；而且非常地高效、简便、并能够严格按治疗方案精确植入粒子。

【技术实现步骤摘要】
一种放射性粒子植入方法
本专利技术涉及放射性粒子植入
，具体涉及一种放射性粒子植入方法。
技术介绍
放射性粒子植入术，主要是指将同位素放射源直接植入肿瘤区域进行治疗的技术，属于放射治疗的一种。目前该技术手段主要是利用现代影像学技术（CT、超声等），将具有放射性核素通过插植的方式放置到肿瘤靶体积内或肿瘤周围，通过放射性核素持续释放射线对肿瘤细胞进行杀伤，植入的粒子通常是碘125粒子，碘125粒子半衰期为59.6天、人体内辐射半径不到1.7厘米，安全且极易防护，粒子释放的γ射线持续180天有效照射肿瘤细胞，具有靶区肿瘤高剂量分布以杀伤肿瘤细胞，而周围正常组织接受微量辐射，不造成损伤或仅有微小损伤的特性，本质上就是一种精确放疗手段，因其具有独特的治疗效果，在国内外已经得到有效验证。超声和CT等影像学技术的进展及计算机放射治疗计划系统（TPS，或称为三维治疗计划系统）的出现，解决了植入的准确性的问题，使放射性粒子近距离治疗肿瘤的技术飞速发展；现有技术中，放射性粒子植入的主要流程为：首先，在影像设备（如B超和CT等）引导下定位、确定植入通道；然后，通过放射治疗计划系统（TPS）制定粒子植入的治疗方案，主要是根据患者肿瘤靶区的位置、大小，确定需要植入的粒子数量、位置以及穿刺角度（或称为进针方位），并计算出肿瘤靶区的有效等剂量分布；最后，通过手术或在影像设备的引导下，按治疗方案中所确定的进针位置和角度，经皮穿刺植碘125粒子到肿瘤内部预定的位置处，达到精确植入、治疗的目的。在实际治疗过程中，根据患者肿瘤靶区的位置、大小等因素所制定出的治疗方案中，所需植入的粒子通常为多个，多者可达数百粒，且各粒子通常需要被植入到肿瘤靶区的不同位置处，且植入各粒子时的穿刺角度也存在差异，导致在实际穿刺植入粒子的过程非常耗时、尤其是不能准确定位各粒子的进针角度，很难按预定的治疗方案植入粒子；而为解决这一问题，现有技术中公开了一些用于辅助操作者控制进针角度的激光引导设备、装置或方法，例如，中国CN109893222A公开的一种用于介入消融的植入性治疗激光定位的穿刺引导器，包括引导机构、固定安装在引导机构上的定位装置，定位装置包括安装架、设于安装架上的激光定位调节机构和穿刺定位调节机构，引导机构可以根据治疗方案所制定的位置和方位信息带动定位装置移动到设定的位置，通过穿刺定位件寻找激光路径，能够保证穿刺定位件与激光路径的轴线一致，从而实现穿刺位置的精确定位；中国专利CN110755142B公开的一种采用三向激光定位实现空间多点定位的控制系统及方法，包括用于接收空间定位信息的控制单元、以及通过控制单元发送控制信号并执行定位动作的执行单元，在实际运行时，可以根据治疗方案中个粒子的进针位置和方位信息为目标点，通过控制单元控制执行单元动作，使得执行单元上第一激光发射头的方位与目标点一致，操作者在第一激光发射头所发射的激光束的引导下进针即可……，总结起来，为解决操作者严格按照治疗方案所规划的进针位置和进针角度进行穿刺这一技术问题，现有的技术方案都是构造一套智能引导设备/装置，且这些智能引导设备/装置通常包括控制器、具有多自由度的调节结构、构造于调节结构末端的引导机构（如、激光束或导向筒），原理是：控制器根据所需的进针位置和方位信息控制调节结构动作，使得引导机构可以动作到与所需的进针位置和方位一致的位置处，而后操作者在引导机构的引导下穿刺即可；虽然理论上可以达到准确引导粒子植入的目的，但还存在以下不足：1、上述智能引导设备/装置的结构通常非常复杂（如上述专利），体积庞大，且成本非常高，不经济、实用，而且，国家分级诊疗政策是目前医改的基本政策，其主要目的是让基层医院承担相应的医疗职能，缓解目前大医院看病慢、贵等问题，但受制于现有技术存在的资金高、场地门槛高等问题，大大增加了国家分级诊疗政策在基层的推广难度；2、智能引导设备/装置只能逐一定位各穿刺点（即各穿刺位置及进针方位），且从一个穿刺点定位到下一个穿刺点的过程中需要耗费一些时间，当所需植入的粒子较多时，整个粒子植入过程所需的时间长，效率低；3、现有的智能引导设备/装置通常是通过各种传感器的配合来进行定位和自动调节，不仅存在较大误差，而且还存在不能顺利动作到目标位置的问题；而在现实中，如果不利用上述智能引导设备/装置，在粒子植入的过程中，又存在操作复杂、不能准确按治疗方案植入粒子的问题，因此，在粒子植入
，急需一种可以低成本、高效、简便、并能按治疗方案精确植入粒子的技术手段，亟待解决。
技术实现思路
本专利技术第一方面要解决现有粒子植入过程所存在的操作复杂、不能准确按治疗方案植入粒子，而采用智能引导设备/装置辅助进针，又存在结构复杂、成本高、效率低、资金/场地门槛高导致分级诊疗政策很难在基层推广等问题，提供一种低成本、高效、简便、并能严格按治疗方案精确植入粒子的方法，主要构思为：一种放射性粒子植入方法，包括引导部件、TPS工作站、模拟CT设备，其中，所述模拟CT设备与所述TPS工作站相连，所述引导部件包括用于贴合患者体表的柔性基体，所述柔性基体构造有导向孔阵列，且各导向孔分别具有不同的编号，导向孔用于为粒子置入针管导向，所述TPS工作站包括三维治疗计划系统；所述方法包括如下步骤：步骤1、摆放患者的体位，将所述柔性基体贴合于患者体表并对应肿瘤体表投影的位置处；步骤2、利用模拟CT设备同时采集肿瘤及所述柔性基体的CT影像，并传输给TPS工作站；步骤3、通过所述三维治疗计划系统对所述CT影像进行三维重建和/或多模态影像融合以建立患者的解剖模型，所述解剖模型至少包括用于模拟所述引导部件的引导部件模型、用于模拟肿瘤靶区的肿瘤靶区模型以及引导部件模型与肿瘤靶区模型的位置关系；步骤4、利用三维治疗计划系统制定粒子植入的治疗方案，包括如下步骤：（1）利用三维治疗计划系统计算出引导部件模型中各导向孔的中心轴线，并分别标号，且同一导向孔的标号与编号一致；（2）在所述中心轴线中选出与肿瘤靶区模型相交的中心轴线作为待选穿刺方位群；（3）根据肿瘤靶区的位置、大小以及所述待选穿刺方位群，确定需要植入的粒子数量、各粒子的穿刺方位及穿刺深度，其中，各所述穿刺方位分别包含于所述待选穿刺方位群，且各穿刺方位分别关联对应的编号或标号；步骤5、根据所述治疗方案准备所需的粒子数量，并分别放置于粒子置入针管内；根据所述治疗方案所确定的穿刺方位找到对应编号的导向孔，并使粒子置入针管在导向孔的引导下穿刺所设定的深度，以将粒子从所设定的穿刺方位植入所设定的深度。在本方案所提供的粒子植入方法中，增加了引导部件，引导部件的柔性基体具有柔性，可以弯曲，便于贴合于患者的体表；通过在柔性基体构造导向孔阵列，使得导向孔阵列可以覆盖肿瘤靶区几乎所有的穿刺方位，而各导向孔分别具有编号，以便区分各导向孔，使得治疗方案中所确定的各穿刺方位可以从各导向孔的方位中进行选择即可，非常的方便、高效，具体而言，本粒子植入方法中，步骤1主要是使得柔性基体与肿瘤靶区相对应，且二者的位置相对不变，从而使得柔性基体中各导向孔的中心轴线都具有相对确定的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种放射性粒子植入方法，其特征在于，包括引导部件、TPS工作站、模拟CT设备，其中，所述模拟CT设备与所述TPS工作站相连，所述引导部件包括用于贴合患者体表的柔性基体，所述柔性基体构造有导向孔阵列，且各导向孔分别具有不同的编号，导向孔用于为粒子置入针管导向，所述TPS工作站包括三维治疗计划系统；所述方法包括如下步骤：/n步骤1、摆放患者的体位，将所述柔性基体贴合于患者体表并对应肿瘤体表投影的位置处；/n步骤2、利用模拟CT设备同时采集肿瘤及所述柔性基体的CT影像，并传输给TPS工作站；/n步骤3、通过所述三维治疗计划系统对所述CT影像进行三维重建和/或多模态影像融合以建立患者的解剖模型，所述解剖模型至少包括用于模拟所述引导部件的引导部件模型、用于模拟肿瘤靶区的肿瘤靶区模型以及引导部件模型与肿瘤靶区模型的位置关系；/n步骤4、利用三维治疗计划系统制定粒子植入的治疗方案，包括如下步骤：（1）利用三维治疗计划系统计算出引导部件模型中各导向孔的中心轴线，并分别标号，且同一导向孔的标号与编号一致；（2）在所述中心轴线中选出与肿瘤靶区模型相交的中心轴线作为待选穿刺方位群；（3）根据肿瘤靶区的位置、大小以及所述待选穿刺方位群，确定需要植入的粒子数量、各粒子的穿刺方位及穿刺深度，其中，各所述穿刺方位分别包含于所述待选穿刺方位群，且各穿刺方位分别关联对应的编号或标号；/n步骤5、根据所述治疗方案准备所需的粒子数量，并分别放置于粒子置入针管内；根据所述治疗方案所确定的穿刺方位找到对应编号的导向孔，并使粒子置入针管在导向孔的引导下穿刺所设定的深度，以将粒子从所设定的穿刺方位植入所设定的深度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种放射性粒子植入方法，其特征在于，包括引导部件、TPS工作站、模拟CT设备，其中，所述模拟CT设备与所述TPS工作站相连，所述引导部件包括用于贴合患者体表的柔性基体，所述柔性基体构造有导向孔阵列，且各导向孔分别具有不同的编号，导向孔用于为粒子置入针管导向，所述TPS工作站包括三维治疗计划系统；所述方法包括如下步骤：
步骤1、摆放患者的体位，将所述柔性基体贴合于患者体表并对应肿瘤体表投影的位置处；
步骤2、利用模拟CT设备同时采集肿瘤及所述柔性基体的CT影像，并传输给TPS工作站；
步骤3、通过所述三维治疗计划系统对所述CT影像进行三维重建和/或多模态影像融合以建立患者的解剖模型，所述解剖模型至少包括用于模拟所述引导部件的引导部件模型、用于模拟肿瘤靶区的肿瘤靶区模型以及引导部件模型与肿瘤靶区模型的位置关系；
步骤4、利用三维治疗计划系统制定粒子植入的治疗方案，包括如下步骤：（1）利用三维治疗计划系统计算出引导部件模型中各导向孔的中心轴线，并分别标号，且同一导向孔的标号与编号一致；（2）在所述中心轴线中选出与肿瘤靶区模型相交的中心轴线作为待选穿刺方位群；（3）根据肿瘤靶区的位置、大小以及所述待选穿刺方位群，确定需要植入的粒子数量、各粒子的穿刺方位及穿刺深度，其中，各所述穿刺方位分别包含于所述待选穿刺方位群，且各穿刺方位分别关联对应的编号或标号；
步骤5、根据所述治疗方案准备所需的粒子数量，并分别放置于粒子置入针管内；根据所述治疗方案所确定的穿刺方位找到对应编号的导向孔，并使粒子置入针管在导向孔的引导下穿刺所设定的深度，以将粒子从所设定的穿刺方位植入所设定的深度。


2.根据权利要求1所述的放射性粒子植入方法，其特征在于，还包括用于诊断的影像设备，所述影像设备与所述TPS工作站相连，所述影像设备包括CT设备、超声设备、MRI设备和/或PET设备。


3.根据权利要求1所述的放射性粒子植入方法，其特征在于，所述模拟CT设备包括诊断性CT机、用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林涛，王先良，路顺，付娇娇，何勇，王宇，王首龙，
申请(专利权)人：四川省肿瘤医院，
类型：发明
国别省市：四川;51