[发明专利]通过腹部压迫来管理胸腹部呼吸运动的装置及制造方法

说明书

本发明涉及一种通过腹部压迫来管理胸腹部呼吸运动的装置及制造方法，属于医疗器械技术领域。本发明通过对患者腹部定位影像进行压迫形变或在患者最大程度吐气后屏气来扫描定位CT/MRI的方法，设计符合患者体形和解剖结构(肿瘤)的腹部压迫层，并通过3D打印机将腹部压迫层和固定体膜一体3D打印成形，全方位无死角的将腹部密切压迫并包绕，最大限度的减少腹部脏器随呼吸运动的空隙或余地。此方法能将病人的腹式呼吸尽可能转为浅的胸式呼吸，从而能将患者腹部呼吸运动幅度控制到0.5cm以下，有效降低了胸腹部肿瘤随呼吸的运动幅度，且操作简便，可重复性强，患者舒适度高，最大化地促进精准放疗。

技术领域

本发明涉及一种通过腹部压迫来管理胸腹部呼吸运动的装置及制造方法，属于医疗器械技术领域。

背景技术

放射治疗(放疗)是癌症的主要治疗手段之一。放疗采用高能X线、电子和质子重离子等射线的电离辐射作用，来杀灭体内的肿瘤组织。由于射线具有穿透性，高能射线在杀灭肿瘤的同时也会不可避免的损伤人体的正常脏器和组织，例如皮肤损伤、放射性肺炎(肺癌等胸部肿瘤)、放射线肠炎(腹部肿瘤)、吞咽功能受损(头颈部肿瘤)等。严重的损伤甚至可能导致患者肠穿孔、失明、瘫痪、甚至死亡。因此，放疗采用多种软硬件设备、装置、方法和流程，以期尽可能实现精准放疗：即尽可能精准给与肿瘤部位高的照射剂量，同时尽可能保护肿瘤周围的正常器官。因为总的放疗剂量通常较高，一般将总剂量分成数次到数十次进行分次照射。通常每日照射一次，每次照射持续数分钟到数十分钟。在整个放疗疗程中，放疗的一个基本目标是要尽可能确保每次实际照射的部位和计划照射的部位一致，这是精准放疗的基本要求。为此，在制定放疗计划时，需要用外固定体膜等装置将患者固定在治疗床板上，在体位固定的情况下拍摄患者待放疗部位的计算机断层扫描(CT)和/或磁共振(MRI)等影像，放疗医生和物理师等通过这些影像来制定放疗方案，后续按照此固定体位和放疗计划实施照射，并且在实施放疗时还需将体表位置和照射的机头对准的位置进行校准。

这种对患者体表进行外固定的方法，对于头颈和脑部的肿瘤有较好的效果；但是对于胸腹部和盆腔肿瘤，仅通过体表的外固定无法确保每次实际照射的部位和计划照射的部位一致。这主要是因为放疗时，一次照射的持续时间为数分钟到数十分钟，在此期间，受人体呼吸、咳嗽、排气、肠道蠕动和膀胱充盈等多种不可控因素的影响，胸腹部肿瘤和周围正常器官的形状和位置会不断的发生变化，很难确保实际照射的部位就是计划照射的部位。如果在肿瘤和正常器官位置和结构发生了显著改变的情况下实施之前设计的治疗方案，很可能会导致肿瘤中的剂量沉积不理想，达不到杀灭肿瘤的目的，并且正常器官还可能会因为受到超出预期的高剂量或更大的超过耐受的照射范围，导致较大的损伤。这是造成肿瘤复发和周围正常器官严重损伤的重要原因。而放疗技术的发展，例如立体定向放疗、质子重离子放疗或自适应放疗等的应用，对放疗精准度提出了更高的要求。为此，临床上采用不同的方法，试图克服体内器官/肿瘤运动造成的问题，提升放疗精准度。其中方法之一是使用腹部压迫控制患者的呼吸幅度，从而减少肿瘤随呼吸运动的范围。