專利名稱：立體定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及手術(shù)或診斷用的立體定位設(shè)備，尤其是對體部進(jìn)行放射治療所使用的立體定位裝置。
為了對體部進(jìn)行立體定向放射治療，需要對病人體部進(jìn)行精確的定位?，F(xiàn)階段已有的方案是采用一種立體定位框架，如專利文獻(xiàn)W094/28817所公開的立體定位裝置包括一個U型的箱體，由對放射線吸收很小并且不易變形的材料制成；一個負(fù)壓定位袋，由對放射線吸收很小的材料組成；箱體內(nèi)側(cè)裝有定位標(biāo)志桿，選擇可以在CT、MRI等診斷設(shè)備的斷層圖像上顯出相應(yīng)的標(biāo)志點(diǎn)的材料制成，定位標(biāo)志桿包括兩組直桿，第一組長短不一，并與箱體的長度方向平行，第二組互相平行，并與第一組成一定的角度，形成若干個相同的N形；箱體外側(cè)的長度方向上裝有Z向坐標(biāo)尺，箱體上部裝有一弓形尺，該弓形尺與箱體的長度方向垂直，并且相對于Z向坐標(biāo)尺可以移動，上面刻有X向坐標(biāo)尺和Y向坐標(biāo)尺。在使用時，讓病人躺在箱體上，利用負(fù)壓定位袋使病人相對于箱體固定，并一同去進(jìn)行CT或MRI斷層圖像掃描；在圖片上得到人體組織和兩組標(biāo)志點(diǎn)的圖像，先數(shù)出第一組標(biāo)志點(diǎn)的數(shù)目，得到一個參數(shù)，再測出第二組標(biāo)志點(diǎn)與第一組標(biāo)志點(diǎn)的距離，得到另一個參數(shù)，然后通過治療計(jì)劃系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)確定出病灶在箱體坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)(x,y,z)并給出治療方案，定出照射的靶點(diǎn)；將箱體安放在治療床上，參照X向、Y向、Z向坐標(biāo)尺來調(diào)整治療床的位置，使靶點(diǎn)與射線的焦點(diǎn)重合，然后進(jìn)行立體定向放射治療。由于在該方案中，第一組和第二組標(biāo)志桿所形成的N形相同，在診斷圖象中，對病灶坐標(biāo)(x,y,z)的確定，還需要第一組標(biāo)志點(diǎn)的數(shù)目這一參數(shù)，計(jì)算方法繁瑣，操作復(fù)雜，因而增加了誤差來源，影響了定位精度。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，定位精度高的立體定位裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下的技術(shù)方案一種立體定位裝置，包括一個頂部開口的床體，由對放射線吸收很小并且不易變形的材料制成；一個負(fù)壓定位袋，由對放射線吸收很小的材料組成；還裝有定位標(biāo)志桿，選擇可以在CT、MRI等診斷設(shè)備的斷層圖像上顯出相應(yīng)的標(biāo)志點(diǎn)的材料制成，定位標(biāo)志桿包括兩組直桿，第一組與床體的長度方向平行，其中，有若干對平行桿間距不等，且沿床體的長度方向依次排列；第二組互相平行，與上述的間距不等的幾對平行桿在同一平面上，并且成一定的角度，形成若干個沿床體的長度方向依次排列的形狀相似，大小不等的N形。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，由于第一組和第二組標(biāo)志桿所形成的N形形狀相似而大小不等，在診斷圖象中，只需測出第二組標(biāo)志點(diǎn)與第一組標(biāo)志點(diǎn)的距離這一個參數(shù)，就可以通過治療計(jì)劃系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)確定出病灶在定位裝置坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)(x,y,z)，計(jì)算方法簡單，操作簡便，減少了誤差來源，提高了定位精度。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。


圖1是本實(shí)用新型立體定位裝置的一個實(shí)施例的側(cè)面示意圖；圖2是
圖1所示的立體定位裝置的俯向示意圖；圖3是
圖1所示的立體定位裝置的沒有安裝重復(fù)定位裝置的橫向截面示意圖；圖4是
圖1所示的立體定位裝置的沒有安裝定位標(biāo)志桿弓形支架的橫向截面示意圖。
參照
圖1、圖2、圖3、圖4可知，在本實(shí)用新型立體定位裝置的實(shí)施例中，床體1為一個四面有側(cè)壁，頂部開口的框架，其寬度和高度既能保證讓病人完全固定在床體內(nèi)部，又能保證與CT、MRI等診斷設(shè)備的通過范圍相匹配，該通過范圍用圓D1表示；其長度可容納整個人體，以便于對病人的固定。床體1由復(fù)合材料制成，外層為碳纖維，內(nèi)層為泡沫材料，泡沫材料中間加有碳纖維筋板20，使得床體1對放射線吸收很小，有足夠的強(qiáng)度，并且較為輕便。
負(fù)壓定位袋2是采用已商品化的產(chǎn)品，袋體及其內(nèi)部顆粒狀填充物均為高分子材料，對放射線的吸收很小。
為了防止負(fù)壓定位袋2相對于床體1滑動，床體1的底部的內(nèi)側(cè)裝有若干加強(qiáng)筋21，加強(qiáng)筋21采用與床體1相同的復(fù)合材料制成。加強(qiáng)筋21對床體1還有加固的作用。
床體1的底板上裝有兩組定位標(biāo)志桿。第一組與床體1的長度方向平行，其中，定位標(biāo)志桿3位于底板的一側(cè)，其長度相當(dāng)于半個人體的長度，大約為1米；定位標(biāo)志桿4、5、6、7位于底板的另一側(cè)，與定位標(biāo)志桿3的距離不等，且沿床體1的長度方向依次排列。第二組定位標(biāo)志桿8、9、10、11互相平行，與定位標(biāo)志桿4、5、6、7成一定的角度，一端與定位標(biāo)志桿3相接，另一端分別與定位標(biāo)志桿4、5、6、7的端部相接，形成4個沿床體1的長度方向依次排列的形狀相似，大小不等的N形。這些定位標(biāo)志桿嵌在床體1壁內(nèi)的泡沫材料中，并且位于床體1的一端。如果病灶位于人體的上半部，則使人體頭部朝向有定位標(biāo)志桿的一端進(jìn)行定位；如果病灶位于人體的下半部，則使人體頭部朝向沒有定位標(biāo)志桿的一端進(jìn)行定位，這樣，就可以實(shí)現(xiàn)對位于人體任何部位的病灶的定位。在床體1兩側(cè)的頂部有若干間距一定的定位孔14、14＇，定位孔14、14＇的中心線與水平面垂直；定位孔14與另一側(cè)的定位孔14＇兩兩成對，形成一個與床體1的長度方向垂直的平面。在床體1的上方裝有一對定位標(biāo)志桿12、12＇，其長度滿足一般的斷層成像的要求，可以取250mm。定位標(biāo)志桿12、12＇裝在兩個弓形支架13、13＇上，弓形支架13、13＇的支架腳為圓錐形的銷，與床體1上的定位孔14、14＇適配，可以固定在床體1上并可以拆卸。在使用時，根據(jù)預(yù)診確定的病灶位置選擇合適位置的定位孔，通過弓形支架13、13＇將定位標(biāo)志桿12、12＇安裝在床體1上，其安裝位置與第一組定位標(biāo)志桿3、4、5、6、7平行。為了與各種型號的CT、MRI等診斷設(shè)備相匹配，在安裝定位標(biāo)志桿時，要保證在斷層成像的平面上，所有的定位標(biāo)志點(diǎn)P3、P4、P8、P12、P12＇都在診斷設(shè)備的掃描范圍之內(nèi)，該掃描范圍用圓D2表示。由于定位標(biāo)志桿或安裝在床體1的底板上，或安裝在床體1上方的弓形支架13、13＇上，與現(xiàn)有技術(shù)相比，床體1可以做得較寬較矮，這樣，較胖的病人也可以固定在床體1中，擴(kuò)大了本定位裝置的適用范圍。對于用CT成像，定位標(biāo)志桿可以選用工程塑料，如ABS、玻璃鋼等制成實(shí)心直桿，這樣，在CT圖像上，標(biāo)志點(diǎn)為亮點(diǎn)；或制成中空的直管，這樣，在CT圖像上，標(biāo)志點(diǎn)為亮環(huán)。對于用MRI成像，定位標(biāo)志桿為內(nèi)充CuSO4溶液等顯像液體的有機(jī)玻璃管，這樣，在MRI圖像上，標(biāo)志點(diǎn)為亮點(diǎn)。
床體1的頂端的側(cè)壁上方標(biāo)有與長度方向垂直的校位線22，并標(biāo)出該校位線22的中點(diǎn)C。在進(jìn)行斷層成像時，可以利用校位線22及其中點(diǎn)C與診斷設(shè)備的十字校準(zhǔn)線校位。
在床體1的上方還裝有重復(fù)定位裝置。重復(fù)定位裝置包括三個組件，每個組件由弓形支架16、橫向滑動機(jī)構(gòu)17和縱向滑動機(jī)構(gòu)18、測深探針19組成。弓形支架16的支架腳為圓錐形的銷，與床體1的定位孔14、14＇適配，從而可以固定在床體1的不同位置上；為了保證穩(wěn)固，在固定時還加有一塊平面支撐15。測深探針19上標(biāo)有刻度，通過縱向滑動機(jī)構(gòu)18上的小孔和緊固螺絲安裝在縱向滑動機(jī)構(gòu)18上，可上下移動并固定?？v向滑動機(jī)構(gòu)18通過移動式導(dǎo)向聯(lián)接固定在橫向滑動機(jī)構(gòu)17上，橫向滑動機(jī)構(gòu)17通過移動式導(dǎo)向聯(lián)接固定在弓形支架16上。
在使用時，將負(fù)壓定位袋2放入床體1中，為了限制隔膜的運(yùn)動，將病人腹部用腹帶固緊，然后讓病人躺入，利用負(fù)壓定位袋2使病人相對于床體1固定，一同去進(jìn)行垂直于床體1的長度方向的CT或MRI的斷層圖像掃描；在斷層圖像上得到定位標(biāo)志桿3、4、8、12、12＇對應(yīng)的五個標(biāo)志點(diǎn)P3、P4、P8、P12、P12′。由于P3、P4、P12、P12＇在定位裝置坐標(biāo)系中的X、Y坐標(biāo)是已知的，定位標(biāo)志桿3和8所成的角度是已知的，只要測出P3和P8之間的距離，就可以通過治療計(jì)劃系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)確定出病灶O在定位裝置坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)(x,y,z)，并給出治療方案，定出照射的靶點(diǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該計(jì)算方法直接、簡單，誤差來源少，因而定位精度高，所確定的病灶O的位置誤差是1mm。
將定位裝置通過定位和鎖緊機(jī)構(gòu)固定在治療床上，使定位裝置和治療床有一定的相對位置關(guān)系；將靶點(diǎn)在定位裝置坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成治療床坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)；調(diào)整治療床的位置，使靶點(diǎn)與射線的焦點(diǎn)重合，然后進(jìn)行立體定向放射治療。也可以采用現(xiàn)有技術(shù)的方案，在定位裝置的床體1的外側(cè)裝上Z向坐標(biāo)尺、X向坐標(biāo)尺和Y向坐標(biāo)尺；將定位裝置安放在治療床上，參照X向、Y向、Z向坐標(biāo)尺來調(diào)整治療床的位置，使靶點(diǎn)與射線的焦點(diǎn)重合，然后進(jìn)行立體定向放射治療。
需要分次治療時，除了用負(fù)壓定位袋2定位外，還利用三個測深探針19在病人體表做出三個標(biāo)記點(diǎn)，如在胸骨上取兩點(diǎn)，在肚臍上取一點(diǎn)；每次治療時，根據(jù)這三個標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)對病人身體的重復(fù)定位，重復(fù)定位的精度為3mm。
權(quán)利要求1．一種立體定位裝置，包括一個頂部開口的床體(1)，由對放射線吸收很小并且不易變形的材料制成；一個負(fù)壓定位袋(2)，由對放射線吸收很小的材料組成；還裝有定位標(biāo)志桿，選擇可以在CT、MRI等診斷設(shè)備的斷層圖像上顯出相應(yīng)的標(biāo)志點(diǎn)的材料制成，其特征在于定位標(biāo)志桿包括兩組直桿，第一組定位標(biāo)志桿(3、4、5、6、7、12、12＇)與床體(1)的長度方向平行，其中，有若干對平行桿間距不等，且沿床體(1)的長度方向依次排列；第二組定位標(biāo)志桿(8、9、10、11)互相平行，與上述的間距不等的幾對平行桿在同一平面上，并且成一定的角度，形成若干個沿床體(1)的長度方向依次排列的形狀相似，大小不等的N形。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體定位裝置，其特征在于所述的床體(1)由復(fù)合材料制成，外層為碳纖維，內(nèi)層為泡沫材料，泡沫材料中間加有碳纖維筋板(20)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的立體定位裝置，其特征在于所述的組成N形的定位標(biāo)志桿(3、4、5、6、7、8、9、10、11)安裝在床體(1)的底部。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的立體定位裝置，其特征在于所述的第一組定位標(biāo)志桿(3、4、5、6、7、12、12＇)中，除了組成N形的定位標(biāo)志桿(3、4、5、6、7)之外，至少有一根定位標(biāo)志桿(12)安裝在床體(1)的上方，定位標(biāo)志桿(12)通過弓形支架(13、13＇)固定在床體(1)上。
5．根據(jù)權(quán)利要求3所述的立體定位裝置，其特征在于所述的第一組定位標(biāo)志桿(3、4、5、6、7、12、12＇)中，除了組成N形的定位標(biāo)志桿(3、4、5、6、7)之外，至少有一根定位標(biāo)志桿(12)安裝在床體(1)的上方，定位標(biāo)志桿(12)通過弓形支架(13、13＇)固定在床體(1)上。
6．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的立體定位裝置，其特征在于所述的定位標(biāo)志桿(3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、12＇)由工程塑料制成。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的立體定位裝置，其特征在于所述的定位標(biāo)志桿(3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、12＇)是由工程塑料制成的中空的直管。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種對體部進(jìn)行放射治療所使用的立體定位裝置,包括一個頂部開口的床體1,一個負(fù)壓定位袋2,還裝有定位標(biāo)志桿。定位標(biāo)志桿包括兩組直桿,第一組與床體1的長度方向平行,其中,有若干對平行桿間距不等,且沿床體1的長度方向依次排列;第二組互相平行,與上述的間距不等的幾對平行桿在同一平面上,并且成一定的角度,形成若干個沿床體1的長度方向依次排列的形狀相似,大小不等的N形。本裝置可以實(shí)現(xiàn)對位于人體任何部位的病灶的精確定位。
文檔編號A61B19/00GK2321403SQ97223459
公開日1999年6月2日 申請日期1997年6月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月7日
發(fā)明者蘇以翔, 周定嶸, 朱慶貴 申請人:深圳奧沃國際科技發(fā)展有限公司