[发明专利]用于放射治疗中的三维适形块及其制作方法

说明书

本发明涉及一种用于放射治疗中的三维适形装置及其制作方法。

在现有放射治疗中，剂量场的横向适形和深度方向上的深度补偿是分别采用横向的适形准直器和深度方向上的组织补偿器来实现的。如图1，适形准直器1的作用是使穿过适形准直器的高能质子束2的截面边沿与病灶3在该方向上的投影边沿相拟合，以避免旁边的正常组织受到照射。组织补偿器4(英文名为bolus)的作用是调整布拉格峰(英文名为Bragg)的纵向形状，使其与病灶3的后边沿形状相拟合。对于每一个照射野，在治疗前都必须准备好适形准直器和组织补偿器各一个。在现实的放射治疗中，为达到满意的治疗效果，都尽可能地选择多野照射，因此，在治疗前必须准备好一系列的适形准直器和组织补偿器。为了制作这些器具，放射治疗中心必须配备若干机械加工中心和技艺精湛的加工工人。这样就必然加大了投入，增加了人工，而且材料也难以重复使用。

本发明的目的是提供一种三维适形块来取代上述适形准直器和组织补偿器，并提供三维适形块的制作方法。

本发明采用的技术方案是：一种用于放射治疗的三维适形块，其特征在于：包括内腔6和外廓7，其内腔6一端开口，另一端封闭，内腔的开口前段是一柱体，其横截面与病灶在该方向上的投影一致，后段则与病灶的后边沿形状拟合。

一种上述三维适形块的制作方法，其特征在于：采用挤压模芯挤压内腔成型方式，挤压模芯8由多个矩形长条紧密组成方阵结构，每个矩形条由一个驱动器驱动调整其轴向位置，形成与三维适形块内腔共轭的形状，然后压入三维适形块的成型胚9，拔出模芯8。

由于将适形准直器和组织补偿器合并，并采用无弹性的塑性材料，一次挤压成型，节约了人工投入，也减少治疗周期；通过调整挤压模芯多个矩形长条的轴向位置来模拟三维的内腔形状，因此只需要一套模芯就能制作出各种不同要求的三维适形块，简化了治疗前的准备工作。

下面结合附图并通过具体的实施例对本发明做更进一步详细的描述。

图1是现有技术中适形准直器和组织补偿器分开使用的示意图。

图2是三维适形块的立体剖面示意图。

图3是挤压模芯的组成示意图。

图4是三维适形块的挤压成型方法示意图。

参见图2，将适形准直器1与组织补偿器4合二为一形成三维适形块5，在用于质子治疗中，通常制作适形准直器1的材料是轻质材料，以避免高能质子束2打在其时产生过多的中子，即中子产额不能高，而组织补偿器4是阻挡高能质子束2，以调整布拉格峰的纵向位置，组织补偿器也必须采用轻质材料制作。因此不存在材料的冲突，二者可以做成一个整体，形成一个只有一端开口的有内腔6和外廓7的三维适形块5，其内腔6的前段(即质子束入射端)是一柱体，其横截面与病灶在该方向上的投影一致，后段则与病灶3的后边沿形状拟合，当然在用于X射线的调强或调能时，三维适形块可采用填充有钨合金粉末的塑性材料制成。

本实施例中，三维适形块的制作采用挤压内腔成型方式，因此三维适形块的材料选用塑性好、无弹性的轻质材料，其成型特点如橡皮泥。参见图3和图4，挤压模芯8由多个矩形长条组成的方阵构成，每个矩形条的轴向位置连续可调，每个矩形条由一个驱动器驱动。调整各矩形条的位置，形成所要求的与内腔共轭的形状，即是病灶3的形状9，然后压入三维适形块的成型胚9，成型胚9旁边可设一储存器，以储存挤出的多余的塑性材料，拔出模芯8后即形成所要求的三维适形块。