一种胸部肿瘤治疗用定位板的制作方法

1.本发明属于辅助医疗设备技术领域，具体涉及一种胸部肿瘤治疗用定位板。


背景技术：

2.胸部肿瘤顾名思义就是胸部位置生长的肿瘤，比如乳房肿瘤，乳腺肿瘤是发生于乳房里肿块，在中医文献中又称“乳疳”、“乳痈”等，现中医临床多采用乳房肿瘤和乳腺癌之名，其主要病因病机为七情太过，肝肺气郁结，肝肺经受邪，使肝肺脾虚失运，气滞痰凝，或年高体虚，冲任失调，日久致气滞血瘀，经络阻塞，结于乳房而成。根据肿瘤的性质可主要将其分为良性肿瘤或者恶性肿瘤，良性肿瘤是指无浸润和转移能力的肿瘤，肿瘤常具有包膜或边界清楚，呈膨胀性生长，生长缓慢，肿瘤细胞分化成熟，对机体危害较小，良性肿瘤可采用饮食调节与手术切除的手段治疗；恶性肿瘤从组织学上可以分为两类：一类由上皮细胞发生恶变的称为癌，另一类由间叶组织发生恶变的称为肉瘤；恶性肿瘤通常采用饮食、药物、放疗、手术等手段进行治疗。
3.对于恶性肿瘤的治疗而言，放疗是常用的手段，其利用高能射线来破坏癌细胞的dna，使其失去分裂与复制能力，从而达到缩小、消除肿瘤组织的目的。但是高能射线不仅对癌细胞有破坏作用，同时也会伤及正常细胞，因此，保证射线最大限度地照射癌细胞而最小程度照射到肿瘤周边正常细胞即成为实现最佳放射治疗效果、最大程度减少治疗副作用的关键。一方面，根据医生的指导，放疗患者可以通过一些自主的行为尽量减少身体的移动，比如放松身体、控制呼吸等；另一方面，要达到放射治疗所要求的定位精度并在整个照射过程中患者保持稳定，必须有外部的装置来限制患者身体的移动，减少患者体位移动产生的对正常组织的不必要损伤，提高局部病灶对射线的吸收这种装置，即放疗定位装置。
4.放疗定位装置包括人体固定架、定位膜等装置，患者躺在人体固定架上可保持治疗所要求的体位，但是由于胸部肿瘤位置与心脏位置较为接近，当心脏持续跳动时，肿瘤的位置会不断发生变化，导致射线照射部位不定，容易对正常组织造成不必要的损伤。定位膜采用低温热塑材料，其在65
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75℃的热水中加热2
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3分钟即可软化，软化后的定位膜具有拉伸性，可以在放疗患者身体上直接塑形，其可将柔软的身体部位塑形成固定形状，保持局部位置的稳定性，但是并未将人体整体固定，一旦人体位置发生变化，也会导致射线照射部位发生变化，对正常组织造成不必要的损伤。
5.因此，现有技术存在的问题是，缺乏一种固定精准高的胸部肿瘤定位装置。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种胸部肿瘤治疗用定位板，既可以对人体进行固定，还可以对胸部进行固定，双重固定效果的定位精度高，提高射线照射的精准度，减少正常组织不必要的损伤；当精准度较高时，也可以减少因寻找正确肿瘤位置而导致的时间浪费，避免射线照射设备长时间开启，可节约能源。
7.本发明的目的是提供一种胸部肿瘤治疗用定位板，包括身体固定装置和局部固定
装置；
8.所述身体固定装置包括底板，所述底板上开设有符合人体生理体形的凹槽，所述凹槽内设置有弹力限位部件；
9.所述局部固定装置包括多个固定组件、导向组件和活动组件；
10.所述固定组件设置在所述底板上，且对称分布在所述凹槽两侧；
11.所述导向组件上设有刻度线，其可拆卸连接在两个所述固定组件之间，并位于所述凹槽的胸部位置处；
12.所述活动组件包括软质网，其可聚成一团，也可展开成网状结构，所述软质网内表面边缘设有固定片，所述固定片可拆卸固定在所述凹槽内壁，围绕所述软质网的边缘一周设有穿接通道，所述穿接通道具有开口，所述穿接通道内设有手拉绳，且所述手拉绳的两个端部均伸出所述开口外，所述软质网内表面的与所述凹槽的胸部乳房位置相对应的位置分别设有软质膜粘贴环。
13.优选的，上述胸部肿瘤治疗用定位板，所述弹力限位部件为弹力气囊、充气气囊或者弹力棉。
14.优选的，上述胸部肿瘤治疗用定位板，所述软质网的每个网格中设有能阻止射线穿过的材质片。
15.优选的，上述胸部肿瘤治疗用定位板，所述软质网采用微弹材质制备，所述软质网的尺寸形变范围在其自然状态下尺寸的5
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10％以内发生变化。
16.优选的，上述胸部肿瘤治疗用定位板，所述软质网包括可收缩边框和多个软管，多个所述软管纵横交错设置在可收缩边框内，且所有的软管之间不连接，所述软管与所述可收缩边框固定连接，每个所述软管内均设有抽拉绳，所述抽拉绳的两端分别设有收放绳组件。
17.优选的，上述胸部肿瘤治疗用定位板，所述收放绳组件包括动力组件、连接杆、多个压力传感器和控制器；
18.所述抽拉绳穿出各自对应的所述软管外，并且该抽拉绳两端端部分别连接有所述动力组件；
19.两个所述固定组件之间连接有两个连接杆，多个所述动力组件分布在所述固定组件上以及所述连接杆上；
20.所述软管的内表面上设有所述压力传感器，所述底板上安装有控制器，所述控制器上连接有多个所述动力组件和多个所述压力传感器，还连接有电源。
21.优选的，上述胸部肿瘤治疗用定位板，所述动力组件包括多个收线轮和多个旋转电机，每个所述抽拉绳两端端部均连接有所述收线轮，每个所述收线轮上均设有旋转电机，所述控制器上连接有多个所述收线轮和所述旋转电机。
22.优选的，上述胸部肿瘤治疗用定位板，所述动力组件包括多个收线轮、多个转动电机、两个总线轮和多个连杆；
23.每个所述固定组件上设置有一个总线轮，与所述总线轮同侧的所有所述抽拉绳端部缠绕在其对应的所述收线轮上后，最终连接在总线轮上，在所述总线轮上设置有所述转动电机；
24.位于所述连接杆上的所述收线轮之间通过所述连杆依次连接，任一所述收线轮上
设有所述转动电机；
25.任一所述软管上设有所述压力传感器。
26.优选的，上述胸部肿瘤治疗用定位板，所有收线轮的直径分布趋势为：从中部位置向边缘位置依次减小。
27.优选的，上述胸部肿瘤治疗用定位板，所述可收缩边框和所述软管均为弹性材质，且其自然状态下的尺寸小于患者胸部尺寸。
28.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
29.1、本发明包括身体固定装置和局部固定装置，身体固定装置用于固定患者身体，减少患者身体大幅度的活动，局部固定装置用于固定患者胸部形状，减少因患者呼吸或者移动而导致的肿瘤位置发生变化。其中，主要利用软质网来进行胸部固定，当固定工作结束后，即使人有呼吸作用，也不会有太大的幅度，对于不同胸部形状的患者，软质网可变形成不同的形态，则装置的适用性强，况且网状结构的软质网可以透气，也可以方便射线穿过软质网，提高照射效率。如果肿瘤体积较小，可仅在需要照射的部位留出网格状镂空，其余网格利用能阻止射线穿过的材质片封口，则防止正常细胞受到不必要的照射。
30.2、本发明将弹力限位部件设置在凹槽的颈部位置以及靠近腰部的位置，则主要将患者的胸部位置重点固定，增加患者胸部位置的固定稳定性，患者的头部、四肢置于凹槽内，不发生大幅度移动，允许小幅度移动，避免因患者身体全部位置长时间固定而导致的身体僵硬、麻木等体感不适。
31.3、本发明还利用控制器、旋转电机等部件进行软质网的收放，从多个方向和多个位点对软质网进行收拢，速度快，也更佳适应胸部形状的固定，多点固定的稳定性也高。
32.4、为了减少旋转电机的用量，本发明还设置了总线轮。
附图说明
33.图1为本发明实施例1的身体固定装置与部分局部固定装置结构的连接示意图；
34.图2为本发明从图1顶部方向看的结构示意图；
35.图3为本发明实施例1的活动组件的结构示意图；
36.图4为本发明实施例2的身体固定装置与部分局部固定装置结构的连接示意图
37.图5为本发明实施例2的活动组件的结构示意图；
38.图6为本发明实施例3的活动组件的结构示意图。
具体实施方式
39.为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。下述实施例中，将使用时靠近患者的一面定义为“内表面”，将使用时远离患者的一面定义为“外表面”。
41.实施例1
42.一种胸部肿瘤治疗用定位板，参见图1
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3，包括身体固定装置和局部固定装置，身体固定装置用于固定患者身体，减少患者身体大幅度的活动，局部固定装置用于固定患者胸部形状，减少因患者呼吸或者移动而导致的肿瘤位置发生变化。
43.身体固定装置包括底板1，底板1上开设有符合人体生理体形的凹槽11，凹槽11具有头部、颈部、胸部、腰部和四肢部等，患者可以躺在凹槽11内，凹槽11内设置有弹力限位部件12，弹力限位部件12为弹力气囊、充气气囊或者弹力棉；弹力限位部件12用于夹持在患者和凹槽11内壁之间，利用弹力限位部件12的弹力将患者固定在凹槽11内，同时弹力限位部件12的弹力缓冲作用可增加患者的舒适感，避免硬质材质固定而导致的不适，弹力限位部件12还有一个作用就是能根据患者的不同体型调节形状，则凹槽11的适应性和使用灵活性。优选的，将弹力限位部件12设置在凹槽11的颈部位置以及靠近腰部的位置，则主要将患者的胸部位置重点固定，增加患者胸部位置的固定稳定性，患者的头部、四肢置于凹槽11内，不发生大幅度移动，允许小幅度移动，避免因患者身体全部位置长时间固定而导致的身体僵硬、麻木等体感不适。
44.局部固定装置包括固定组件2、导向组件3和活动组件，固定组件2为固定块，数量至少为两个，其设置在底板1上，且对称分布在凹槽11两侧，优选的，固定组件2的位置对应凹槽11的胸部位置设置；导向组件3包括至少一个导向轨，导向轨为设有刻度线的绳索，其通过挂扣可拆卸连接在两个固定组件2之间，并位于凹槽11的胸部位置处，方便医护人员快速识别患者胸部尺寸，方便选择活动组件规格和放置位置；活动组件包括软质网4、固定片41、穿接通道42、手拉绳43、软质膜粘贴环44，软质网4在外力作用下可聚成一团，也可展开成网状结构，软质网4内表面的边缘设有固定片41，固定片41可拆卸固定在凹槽11内壁，围绕软质网4的边缘一周设有穿接通道42，穿接通道42具有一个开口，穿接通道42内设有手拉绳43，且手拉绳43的一端从开口穿入穿接通道42内，然后再从开口处穿出，手拉绳43的两个端部均伸出穿接通道42的开口外，软质网4内表面的中部、与凹槽11的胸部乳房位置相对应的位置分别设有软质膜粘贴环44，软质膜粘贴环44呈环形，其可采用医用薄膜制备，其粘贴或者通过其他方式附着在软质网4内表面，软质膜粘贴环44的内表面用于附着放疗用定位膜。
45.本实施例的工作原理如下：患者躺在凹槽11内，并通过限位部件12限位固定，使得患者身体不能大幅度活动，尤其是胸部及其附近位置保持位置的稳定性。将导向组件3连接在两个固定组件2之间，快速识别患者胸部尺寸，确定活动组件规格和放置位置。然后将活动组件的固定片41固定在凹槽11内，注意固定片41的高度应低于患者背部位置，使得活动组件的软质网4可以贴在患者胸部位置；注意，可先将定位膜通过加热方式软化，使其附着在软质网4上，或者利用固定贴将定位膜贴在软质网4上；两个定位膜分别对准乳房部位，环状的定位膜最佳，其可以固定在乳房的末端，使乳房凸起部分比如乳头等部位凸出定位膜外，待定位膜冷却后定型，则软质网4将乳房凸起部分固定，定位膜将乳房末端固定。然后拉紧手拉绳42，使手拉绳42及软质网4收缩，在手拉绳42及软质网4逐渐收缩的过程中，可将患者胸部固定。如果采用的是非弹性的软质网4，则当固定工作结束后，即使人有呼吸作用，也不会有太大的幅度，加之医生提前教授患者慢呼吸和小幅度呼吸的技巧，可大幅度减少呼吸作用造成的胸部肿瘤位置发生变化，提高固定精确度，方便射线照射。对于不同胸部形状
的患者，软质网4可变形成不同的形态，则装置的适用性强，况且网状结构的软质网4可以透气，也可以方便射线穿过软质网4，提高照射效率。如果肿瘤体积较小，可仅在需要照射的部位留出网格状镂空，其余网格利用能阻止射线穿过的材质片封口，则防止正常细胞受到不必要的照射。
46.为了方便材质片封口，在软质网4的每个网格状的网格线上设置的软质安装槽，比如软塑料安装槽，每个软质安装槽内可拆卸镶嵌有材质片。采用软质安装槽一方面可以对材质片起到缓冲作用，便于其安装，另一方面软质材质可微形变，适应胸部的曲线变化，提高软质网4以及材质片与患者皮肤的贴合度。
47.优选的，采用微弹材质的软质网4，比如采用具有微弹性的弹性绳制备的网状结构，弹性绳的选择标准是当外力拉伸该弹性绳时，弹性绳的形变长度在自然状态下长度的5
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10％以内发生变化，比如自然状态下的弹性绳的长度为20cm，拉伸以后的弹性绳的最大长度为21
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22cm，则将软质网4先贴合胸部，然后再进行收缩，可在固定女性乳房的同时微适应女性的乳房形状变化，既有固定乳房的作用，还可减少固定操作对患者造成的不适感，同时，微弹性的材质还可适用于乳房体积大小不同的人，使装置的适用性高；优选的，软质网4可采用医学上允许的能透过放疗射线的材质制备，则避免软质网4的使用而造成的射线无法照射到肿瘤上的情况。
48.实施例2
49.一种胸部肿瘤治疗用定位板，与实施例1的结构基本相同，区别在于：参见图4
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5，软质网4采用弹性材质，其自然状态下的尺寸小于患者胸部尺寸，比如采用长20cm、宽18cm的矩形，其包括弹性材质的可收缩边框40和多个弹性材质的软管401，多个软管401纵横交错设置在可收缩边框40内，且所有的软管401之间不连接，软管401的内表面或者外表面与可收缩边框40固定连接，每个软管401内均设有抽拉绳402，抽拉绳402的两端分别穿出各自的软管401外，并且，该抽拉绳402两端端部分别连接有收放绳组件。
50.收放绳组件包括动力组件、连接杆404、多个压力传感器和控制器，动力组件包括多个收线轮403和多个旋转电机；两个固定组件2之间连接有两个连接杆404，两个连接杆404按照图4所示上下位置分布，两个固定组件2按照图4所示左右位置分布。多个收线轮403分布在固定组件2上以及连接杆404上，并且，纵向设置的抽拉绳402上连接的收线轮403分布在与其同侧的连接杆404上，横向设置的抽拉绳402上连接的收线轮403分布在与其同侧的固定组件2上；每个收线轮403上均安装有一个旋转电机，软管401的内表面上设有压力传感器，底板1上安装有控制器，控制器采用plc控制器或者单片机，控制器上连接有多个旋转电机和多个压力传感器，还连接有电源，控制器用于控制多个旋转电机工作。
51.本实施例的工作原理如下：
52.先参照实施例1的工作原理将患者固定在凹槽11内，并通过限位部件12限位固定，使得患者身体不能大幅度活动，尤其是胸部附近位置保持一定的稳定性，本实施例可以不用定位膜，在控制器内将一个抽拉绳402及其连接的收线轮403设置为一组，利用控制器控制各旋转电机工作，使旋转电机控制相应的收线轮403放线，使抽拉绳402及软质网4处于放松展开状态，然后将放松展开状态的软质网4贴在患者胸部位置，优选的，将软质网4的中心部位对准两个乳房中心处，此时各个压力传感器在软质网4的重力作用下，可以检测到轻微的压力信号，其将压力信号传递给控制器，控制器对压力信号进行识别，并作出判断，如果
压力值低于预设的压力上限值f，则控制器控制与该压力传感器相同组的旋转电机工作，使收线轮403收线，使抽拉绳402及软质网4逐渐收紧，直至将软质网4紧贴在患者胸部位置，并将胸部位置和形状固定，在抽拉绳402及软质网4逐渐收紧的过程中，各压力传感器检测到并传递给控制器的压力值逐渐增大，当达到压力上限值f，控制器控制旋转电机停止工作，使软质网4维持收紧形状，并提供一定的固定力，从而将患者胸部位置。
53.由于我们设置了多个抽拉绳402和多个压力传感器，则从多个方向和多个位点对软质网4进行收拢，速度快，也更佳适应胸部形状的固定，多点固定的稳定性也高。当固定工作结束后，即使人有呼吸作用，也不会有太大的幅度，加之医生提前教授患者慢呼吸和小幅度呼吸的技巧，可大幅度减少呼吸作用造成的胸部肿瘤位置发生变化，提高固定精确度，方便射线照射。对于不同胸部形状的人，本实施例的多点固定方式也可以使软质网4可变形成不同的形态，则装置的适用性强。另外，参照实施例1的原理，如果肿瘤体积较小，可仅在需要照射的部位留出网格状镂空，其余网格利用能阻止射线穿过的材质片封口，则防止正常细胞受到不必要的照射。
54.需要说明的是，如未特殊说明，本实施例与实施例1具有相同结构的部分的工作原理也相同。
55.实施例3
56.一种胸部肿瘤治疗用定位板，与实施例2的结构基本相同，区别在于：
57.参见图6，动力组件包括多个收线轮403、多个转动电机(该转动电机可采用与实施例2相同的旋转电机结构)、两个总线轮405和多个连杆406；设置于固定组件2上的收线轮403上不设置转动电机，这些收线轮403仅具有导向作用，每个固定组件2上设置有一个总线轮405，与总线轮405同侧的抽拉绳402端部绕过其对应的收线轮403后，最终连接在总线轮405上，在总线轮5上设置有转动电机，转动电机用于控制总线轮405的转动，进而带动多个抽拉绳402展开或者收紧。位于连接杆404上的收线轮403用于绕接和收放各自对应的抽拉绳402的端部，且同排的收线轮403之间通过连杆406依次连接，任一收线轮403上设有转动电机，通过一个转动电机带动一排收线轮403转动。
58.图6所示的结构中，仅有位于中间位置后者靠近中间位置的软管401上设有压力传感器。
59.本实施例根据人体生理体形特点，将位于凹槽11两侧的收线轮403用总线轮405统一收放管理，减少转动电机的使用，减少转动电机与控制器的连接操作，由于胸部位置在人体体形中上部位，通常在放疗时不覆盖人的头部，如果将图6所示的横向的各收线轮403也采用总线轮405统一收放管理，则需要将总线轮405置于头顶位置，多个线条穿过人的眼前，容易造成患者紧张，所以本实施例将这些收线轮403仍采用各自的转动电机控制。此时，这些收线轮403设置在脖颈附近位置即可，避免穿过患者眼前。
60.本实施例的工作原理与实施例2基本相同，区别在于，图6所示横向分布的软管401上的压力传感器与总线轮405设为一组，控制器根据该压力传感器传递的信号来判断总线轮405上连接的转动电机的旋转方向，进而控制总线轮405的收放线操作。
61.优选的，由于人体乳房的曲面变化特征，为了是软质网4的固定效果更佳，可将所有收线轮403的直径设置为不一致，乳房位置凸起，所以靠近其的软质网4位置，最先达到收紧要求，距离乳房位置越远，则其越晚达到收紧要求，如果要保证总线轮405可同时控制一
列收线轮403，那么图6所示同列或者同行收线轮403中，收线轮403的直径按照从中间向两侧逐渐减增大的趋势分布。
62.需要说明的是，本发明中未特别提及的部件连接关系均默认采用现有技术，由于其不涉及发明点，且为现有技术普遍应用，故不详述结构连接关系。
63.需要说明的是，本发明中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
64.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。