專利名稱：人體鼻咽部放射診斷治療模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種放射診斷、治療、防護(hù)、醫(yī)學(xué)教育、醫(yī)學(xué)圖像及輻射劑量研究中作為人體的“替身”工具。特別是人體鼻咽部的仿真輻照模型。
鼻咽癌是我國南方常見的惡性腫瘤，因鼻咽部結(jié)構(gòu)復(fù)雜難于進(jìn)行外科治療，又因生物化學(xué)行為特殊，化學(xué)治療療效不肯定，因此放射治療是目前治療鼻咽癌最有效的方法，但介于鼻咽部的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，劑量分布不均勻性和難于避開周圍重要的組織器官，必須尋求一種人體替身以重顯射線在人體內(nèi)外的劑量分布，為放射診斷、治療的質(zhì)量控制(QC)和質(zhì)量保證(QA)提供實(shí)驗工具，1992年國際輻射劑量單位與測量委員會(ICRD)48號報告“放射診斷、治療、防護(hù)體模及計算機(jī)模擬”推薦了美國RSD公司用于甲狀線輻射劑量測量的體模。近年來，隨著技術(shù)的發(fā)展，本發(fā)明人在1985年研究成功男性體模，1989年研究成功女性盆腔體模，1994年研究成功人體胸部病灶體模。
近年來美國Alderson體模在材料和工藝方面有重大發(fā)展，但至今仍無多種器官和腔隙的人體腦顱部、鼻咽部輻照體模。因此，鼻咽癌的誤診誤治時有發(fā)生。
鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種放射診斷、治療、防護(hù)、醫(yī)學(xué)教育、醫(yī)學(xué)圖像及輻射劑量研究中作為人體的“替身”工具的人體鼻咽部放射診斷治療模型。
本實(shí)用新型采用將已有的人體頭頸部的顱腦部、鼻咽部制成組合鑲塊式結(jié)構(gòu)，并在腦部、鼻咽部設(shè)置能接需更換的測試模塊、射線傳感器、輻射劑量參考點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)其目的。并進(jìn)一步采用在模型中裝設(shè)輻射屏蔽塊來實(shí)現(xiàn)其目的。
本實(shí)用新型的人體鼻咽部放射診斷治療模型(參見附圖)，包含仿真顱骨和鼻咽部的肌肉，有大腦半球、眼、可拆裝的舌和軟唇的內(nèi)部器官，有鼻咽腔、口腔的腔隙，其特征在于有沿模型中心線和眉部橫切腦顱部、沿鼻咽腔后部到嘴唇斜切、沿鼻咽腔后部到牙根部豎切剖分成的至少兩個鑲塊，有位于環(huán)椎前緣中點(diǎn)的鼻咽后壁輻射劑量參考點(diǎn)(A)，有位于環(huán)椎齒狀后緣交點(diǎn)的骨髓輻射劑量參考點(diǎn)(B)，有位于眼眶頂骨斜坡和巖骨前上緣交點(diǎn)的鼻咽頂壁偏后輻射劑量參考點(diǎn)(C)，有位于軟顎最高點(diǎn)軟顎和后鼻孔下緣處的鼻咽前壁底部輻射劑量參考點(diǎn)(D)，有位于蝶鞍中心的腦垂體輻射劑量參考點(diǎn)(E)，有位于左圓孔外后緣的咽旁間隙區(qū)輻射劑量參考點(diǎn)(O1)、位于右圓孔外后緣的咽旁間隙區(qū)輻射劑量參考點(diǎn)(O2)，有眼球左晶體狀中心輻射劑量參考點(diǎn)、眼球右晶體狀中心輻射劑量參考點(diǎn)，上述各輻射劑量參考點(diǎn)呈孔洞形，在模擬病灶部的腔隙中有更換式的病灶模塊，在輻射劑量參考點(diǎn)和病灶模塊中有射線傳感器。
上述的鼻咽腔、口腔中有能放置治療施源器的弧形的管道(16、17)，所說的鼻咽腔、口腔舌后有放置輻射屏蔽塊(18)的空隙。
上述的病灶模塊是圓球形病灶模塊(7)、橢球形病灶模塊(8)、圓柱形病灶模塊(9)中的至少一個。
上述的射線傳感器是熱釋光射線傳感器、電離室射線傳感器、半導(dǎo)體射線傳感器、劑量膠片射線傳感器中的至少一個，上述射線傳感器呈長圓柱形、或立方體形、或方片形、或圓片形。
本實(shí)用新型的人體鼻咽部放射診斷治療模型，在解剖學(xué)、材料學(xué)、傳感器學(xué)及輻射劑量學(xué)的基礎(chǔ)上，制成人體顱部、鼻咽部輻照仿真模型。具有一般仿真模型所有的與人體外部形態(tài)相似，組織對輻射效應(yīng)等效，內(nèi)部結(jié)構(gòu)仿真等特點(diǎn)，模擬了仿真顱骨、大腦半球(包括額葉、枕葉、顳葉、腦室及腔室)、肌肉、晶狀體、鼻咽喉部、舌、唇及高含水的粘膜、口腔腔隙、鼻咽腔腔隙。本模型采用多個可拆卸和組裝的鑲塊、病灶模塊、多個輻射劑量參考點(diǎn)、射線傳感器、輻射屏蔽塊等組合構(gòu)成、。
本實(shí)用新型的上述結(jié)構(gòu)，使其具有如下的優(yōu)點(diǎn)和效果。
本人體鼻咽部放射診斷治療模型，與已有的男女性體模(國際輻射劑量單位與測量委員會(ICRU)1992年48號報告命名為“成都劑量體模”)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)一、本模型的由沿模型中心線和眉部橫切腦顱部、沿鼻咽腔后部到嘴唇斜切、沿鼻咽腔后部到牙根部豎切，剖分成多個鑲塊，構(gòu)成鑲塊式的組裝和開啟結(jié)構(gòu)，可充分暴露口、鼻、咽侯內(nèi)部器官和腔隙。
二、本模型中，位于環(huán)椎前緣中點(diǎn)的鼻咽后壁輻射劑量參考點(diǎn)(A)，位于環(huán)椎齒狀后緣交點(diǎn)的骨髓輻射劑量參考點(diǎn)(B)，位于眼眶頂骨斜坡和巖骨前上緣交點(diǎn)的鼻咽頂壁偏后輻射劑量參考點(diǎn)(C)，位于軟顎最高點(diǎn)軟顎和后鼻孔下緣處的鼻咽前壁底部輻射劑量參考點(diǎn)(D)，位于蝶鞍中心的腦垂體輻射劑量參考點(diǎn)(E)，位于左圓孔外后緣的咽旁間隙區(qū)輻射劑量參考點(diǎn)(O1)、位于右圓孔外后緣的咽旁間隙區(qū)輻射劑量參考點(diǎn)(O2)，眼球左晶體狀中心輻射劑量參考點(diǎn)、眼球右晶體狀中心輻射劑量參考點(diǎn)，及呈孔洞形的各輻射劑量參考點(diǎn)的射線傳感器所構(gòu)成的“輻射劑量參考點(diǎn)測試系統(tǒng)”，能歸一化反應(yīng)腫瘤靶區(qū)及緊要器官的輻射劑量分布。
三、本模型中的鼻咽腔、口腔中能放置治療施源器的的弧形的管道、口腔中的可拆裝的舌和軟唇結(jié)構(gòu)，構(gòu)成“外照射和后裝治療劑量模擬系統(tǒng)”，便于進(jìn)行外部照射和后裝腔內(nèi)治療施源器的輻射劑量分布實(shí)驗。
四、本模型的鑲塊式的組裝和開啟結(jié)構(gòu)，可暴露內(nèi)部器官及腔隙，并可放置不同幾何形狀、不同性質(zhì)(肌肉、脂肪、囊腫、水腫、纖維化和鈣化點(diǎn)等)的病灶模塊，構(gòu)成“正常組織和病灶模塊更換系統(tǒng)”，和在所需局部放置的輻射屏蔽塊。既可實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像的視覽評價，又可進(jìn)行X射線CT物理參數(shù)的特征識別。使用本模型進(jìn)行劑量模擬設(shè)計的治療方案，經(jīng)過5年，對150例鼻咽癌患者的療效隨訪，其治療效果明顯提高，腫癌消退率100％，5年局控制率88.8％，張口困難發(fā)生率僅為2％。
本人體鼻咽部放射診斷治療模型具有對電離輻射、散射、吸收的高仿真性和真實(shí)性輻射劑量模擬的特點(diǎn)，為腫瘤診斷的圖像視覺評價；正常組織和病灶組織物理參數(shù)的比較評價；放射治療中體內(nèi)外劑量分布評價；新的放療方案探索與可行性評價；裝備的性能與安全性評價提供了優(yōu)良的仿真模擬實(shí)驗工具。本模型用穩(wěn)定的受體重現(xiàn)了不同的電高射線類型，不同投照條件，不同時間空間差異，和輻射能在體內(nèi)外的沉積規(guī)律。從而，可大幅度地提高腫瘤放射診斷治療水平，可廣泛用于頭部腫瘤放射診斷、治療、防護(hù)、醫(yī)學(xué)教育及輻射劑量學(xué)研究，可作為人體的替身，進(jìn)行x、γ刀的幾何定位，靶點(diǎn)、靶線、靶區(qū)、靶體積的輻射劑量的模擬實(shí)驗，是實(shí)現(xiàn)腦部腫瘤醫(yī)療照射質(zhì)量保證和質(zhì)量控制必不可少的工具。
下面，再用實(shí)施側(cè)及其附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說明。
附圖的簡要說明。


圖1是本實(shí)用新型的一種人體鼻咽部放射診斷治療模型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是
圖1本模型顱骨的左視圖。
圖3是
圖1本模型顱骨底位的俯視圖。
圖4是
圖1本模型的鼻咽腔、口腔中的弧形的管道，和放置的輻射屏蔽塊的示意圖。
圖5是圖4的鼻咽腔、口腔局部左視圖。
圖6是
圖1本模型的橢球形病灶模塊的示意圖。
圖7是
圖1本模型的圓球形病灶模塊的示意圖。
圖8是
圖1本模型的圓柱形病灶模塊的示意圖。
圖9是
圖1本模型的長圓柱形的射線傳感器示意圖。
圖10是
圖1本模型的立方體形的射線傳感器示意圖。
圖11是
圖1本模型的方片形的射線傳感器示意圖。
圖12是
圖1本模型的圓片形的射線傳感器示意圖。
實(shí)施例1本實(shí)用新型的一種人體鼻咽部放射診斷治療模型，如附圖所示。
由于人體頭部前后徑和面廓隨人種的不同而顯著不同，如中國人與歐美人的人體頭部前后徑和面廓就有顯著性差異，因此本人體頭頸部放射診斷治療模型按人種的人體外形參數(shù)，首先用已有的方法，和多種與人體組織對輻射、散射、吸收特性相似的組織等效材料制成整體形的模型。即采用“骨形復(fù)原法”制模，用與組織輻射特性相似的骨材料制成全仿真顱骨，包含顱頂、眼眶、鼻咽腔、下頜和牙齒，并全仿真制成大腦兩半球及腔隙、頸椎、晶狀體、咽喉部、可拆裝的舌和軟唇等器官和肌肉；用肌肉和脂肪彈性體等效材料模擬組織和腔隙；用復(fù)合穩(wěn)定凝膠模擬高含水性的粘膜，然后用切割設(shè)備，沿模型中心線的垂線方向，分三次平行地切割頭部，沿模型中心線和眉部橫切腦顱部、沿鼻咽腔后部到嘴唇斜切、沿鼻咽腔后部到牙根部豎切剖分，將模型剖分成頭頂部鑲塊1、頭中部鑲塊2、頭下部鑲塊3，鼻咽部前鑲塊4、鼻咽部后鑲塊5、頸部鑲塊6。
在模型中，有位于環(huán)椎前緣中點(diǎn)的鼻咽后壁輻射劑量參考點(diǎn)A，有位于環(huán)椎齒狀后緣交點(diǎn)的骨髓輻射劑量參考點(diǎn)B，有位于眼眶頂骨斜坡和巖骨前上緣交點(diǎn)的鼻咽頂壁偏后輻射劑量參考點(diǎn)C，有位于軟顎最高點(diǎn)軟顎和后鼻孔下緣處的鼻咽前壁底部劑量參考點(diǎn)D，有位于蝶鞍中心的腦垂體劑量參考點(diǎn)E，有位于左圓孔外后緣的咽旁間隙區(qū)輻射劑量參考點(diǎn)O1、位于右圓孔外后緣的咽旁間隙區(qū)輻射劑量參考點(diǎn)O2，該兩側(cè)咽旁間隙區(qū)輻射劑量參考點(diǎn)(O1、O2)間的距離為5.8～6.3mm，有眼球左晶體狀中心輻射劑量參考點(diǎn)、眼球右晶體狀中心輻射劑量參考點(diǎn)，上述各輻射劑量參考點(diǎn)呈各種幾何形狀的孔洞形。
在本模型的鼻咽腔中的模擬病灶部，可以按需放置在所需的腔隙或區(qū)域中、并可按需更換的更換式的已有的病灶模塊，病灶模塊模似病灶的大小、質(zhì)地，用模擬材料，制成圓球形病灶模塊7、橢球形病灶模塊8、圓柱形病灶模塊9，上述各病灶模塊中有沿縱向中心軸線開制的通孔10。
在上述輻射劑量參考點(diǎn)的孔洞中，和病灶模塊的通孔10中的病灶模塊幾何中心11，可以按需放置射線傳感器。
上述射線傳感器可以是已有的熱釋光射線傳感器、電離室射線傳感器、半導(dǎo)體射線傳感器、劑量膠片射線傳感器，上述射線傳感器可以制成通常的長圓柱形的射線傳感器12、立方體形的射線傳感器13、方片形的射線傳感器14、圓片形的射線傳感器15。上述射線傳感器可以是通常的載線傳感器，也可以是通常的非載線傳感器，從而可分別實(shí)現(xiàn)載線監(jiān)測和非載線監(jiān)測。
在本模型的鼻咽腔、口腔中弧形的管道16和管道17，兩管道在模型中連通，在管道中可以按需放置已有的治療施源器。
在本模型的鼻咽腔后部和口腔的舌后部有輻射屏蔽塊空隙，在空隙中可以放置通常的輻射屏蔽塊18，以減少熱點(diǎn)照射劑量，保護(hù)正常組織。
使用本模型，首先按需啟開各鑲塊，再按需放置病灶模塊、射線傳感器、治療施源器、輻射屏蔽塊后組裝各鑲塊，然后按需進(jìn)行輻照，最后取出傳感器測其射線劑量，獲得數(shù)據(jù)；當(dāng)選用載線傳感器時，采用載線時實(shí)監(jiān)測而獲得數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.人體鼻咽部放射診斷治療模型，包含仿真顱骨和鼻咽部的肌肉，有大腦半球、眼、可拆裝的舌和軟唇的內(nèi)部器官，有鼻咽腔、口腔的腔隙，其特征在于有沿模型中心線和眉部橫切腦顱部、沿鼻咽腔后部到嘴唇斜切、沿鼻咽腔后部到牙根部豎切剖分成的至少兩個鑲塊，有位于環(huán)椎前緣中點(diǎn)的鼻咽后壁輻射劑量參考點(diǎn)(A)，有位于環(huán)椎齒狀后緣交點(diǎn)的骨髓輻射劑量參考點(diǎn)(B)，有位于眼眶頂骨斜坡和巖骨前上緣交點(diǎn)的鼻咽頂壁偏后輻射劑量參考點(diǎn)(C)，有位于軟顎最高點(diǎn)軟顎和后鼻孔下緣處的鼻咽前壁底部輻射劑量參考點(diǎn)(D)，有位于蝶鞍中心的腦垂體輻射劑量參考點(diǎn)(E)，有位于左圓孔外后緣的咽旁間隙區(qū)輻射劑量參考點(diǎn)(O1)、位于右圓孔外后緣的咽旁間隙區(qū)輻射劑量參考點(diǎn)(O2)，有眼球左晶體狀中心輻射劑量參考點(diǎn)、眼球右晶體狀中心輻射劑量參考點(diǎn)，上述各輻射劑量參考點(diǎn)呈孔洞形，在模擬病灶部的腔隙中有更換式的病灶模塊，在輻射劑量參考點(diǎn)和病灶模塊中有射線傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的人體鼻咽部放射診斷治療模型，其特征在于所說的鼻咽腔、口腔中有能放置治療施源器的弧形的管道(16、17)，所說的鼻咽腔、口腔舌后有放置輻射屏蔽塊(18)的空隙。
3.如權(quán)利要求1或2所述的人體鼻咽部放射診斷治療模型，其特征在于所說的病灶模塊是圓球形病灶模塊(7)、橢球形病灶模塊(8)、圓柱形病灶模塊(9)中的至少一個。
4.如權(quán)利要求1或2所述的人體鼻咽部放射診斷治療模型，其特征在于所說的射線傳感器是熱釋光射線傳感器、電高室射線傳感器、半導(dǎo)體射線傳感器、劑量膠片射線傳感器中的至少一個，上述射線傳感器呈長圓柱形、或立方體形、或方片形、或圓片形。
5.如權(quán)利要求3所述的人體鼻咽部放射診斷治療模型，其特征在于所說的射線傳感器射線傳感器是熱釋光射線傳感器、電離室射線傳感器、半導(dǎo)體射線傳感器、劑量膠片射線傳感器中的至少一個，上述射線傳感器呈長圓柱形、或立方體形、或方片形、或圓片形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種放射診斷、治療、防護(hù)、醫(yī)學(xué)教育、醫(yī)學(xué)圖像及輻射劑量研究中作為人體的替身工具。旨在用仿真模擬人體模型劑量實(shí)測,解決人體鼻咽部病灶及鄰近器官輻照劑量的分布問題。包含仿真顱骨和鼻咽部的肌肉,內(nèi)部器官和腔隙,有沿模型中心線和眉部橫切腦顱部、沿鼻咽腔后部到嘴唇斜切、沿鼻咽腔后部到牙根部豎切部分成的至少兩個鑲塊,有多個劑量參考點(diǎn)、病灶模塊、射線傳感器,是人體鼻咽部腫瘤診斷、治療的優(yōu)良的仿真模擬實(shí)驗工具。
文檔編號A61B6/00GK2298569SQ97210229
公開日1998年11月25日 申請日期1997年5月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月4日
發(fā)明者林大全, 許峰, 王遠(yuǎn)萍, 吳大可, 忻文麗, 郎錦義, 樊云峰 申請人:四川聯(lián)合大學(xué)人機(jī)科學(xué)與工程中心