專利名稱：一種模擬腫瘤受呼吸影響運動的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及臨床腫瘤精確放射治療研究領(lǐng)域,呼吸運動對胸腹部腫瘤治療的影響。尤其是涉及一種模擬腫瘤受呼吸影響運動的裝置。
技術(shù)背景 隨著精確放療技術(shù)的發(fā)展，放療在胸腹部腫瘤綜合治療中的作用逐漸增大。精確放療是基于高清晰度CT、MRI或正電子發(fā)射計算機斷層顯像等圖像的精確定位、精確計劃、精確擺位、精確照射等一體化的三維治療技術(shù)。它的應(yīng)用可以減少靶區(qū)周圍正常組織并發(fā)癥概率，提高腫瘤區(qū)照射劑量，增加腫瘤控制率。但是胸腹部腫瘤會隨人體的呼吸運動而移動，而照射野是相對靜止的，這就造成靶區(qū)及其周圍重要正常組織的受照射劑量與計劃制定時有明顯區(qū)別，放療治療的精確度受到影響。所以，在胸腹部腫瘤的精確放療中，呼吸運動受到廣泛的關(guān)注和研究，隨之也產(chǎn)生了多種技術(shù)來降低呼吸運動的不良影響，如呼吸門控技術(shù)，被動加壓技術(shù)，實時跟蹤技術(shù)等，取得了一定的效果，但也都有相應(yīng)的缺陷。所以，我們目前實行的胸腹部腫瘤的放射治療，都未有效控制呼吸運動造成的不良影響，需要就呼吸運動對胸腹部腫瘤影響的形變規(guī)律進行詳細的研究探查，進而制定治療增益比較高的放療治療計劃。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種模擬腫瘤受呼吸影響運動的裝置。本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種模擬腫瘤受呼吸影響運動的裝置，該裝置由主體部分和控制盒組成，其中主體部分由支架、同步帶、托盤、步進電機和風(fēng)扇組成；控制盒用于人機交互，根據(jù)人工選擇不同的工作模式，控制步進電機托動托盤以不同的頻率(18-22次/秒)、幅度(2-lOcm)做一維方向上的勻速或變速運動，來模擬呼吸運動導(dǎo)致的器官移動。托盤用于放置模擬腫瘤的模擬物，主體支架空腔用于放置模擬人體組織的模擬物，如豬排骨等。結(jié)構(gòu)特征在于該裝置由主體部分A和控制盒B組成。其中主體部分的固定轉(zhuǎn)輪支架I與主體支架2連接，可調(diào)節(jié)；同步帶3套在頂蓋9上，兩端連接步進電機6和固定在轉(zhuǎn)輪支架I的轉(zhuǎn)輪上；放置在同步帶3上的托盤4，在其四周邊緣上設(shè)計了多個小鉤，側(cè)蓋8的上半部分為可拆卸，下半部分為固定，頂蓋9在上表面正中、托盤運動方向上有一凹槽，放置同步帶3?？刂坪蠦外接220伏電壓，內(nèi)裝單片機編程，具有多個操作按鍵，并連接步進電機6、風(fēng)扇7。本裝置可以在臨床腫瘤精確放射治療研究領(lǐng)域中，輔助研究探查呼吸運動對胸腹部腫瘤影響的形變規(guī)律，也可以在沒有4D-CT的條件下，由普通CT檢測腫瘤運動的邊距，并修正放射治療計劃。
圖I為本實用新型所述模擬呼吸運動模具裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本裝置的側(cè)面示意圖。圖3為本裝置的托盤俯視圖。圖4為本裝置的托盤正視圖。圖5為本裝置的電氣模塊示意圖。
具體實施方式
該裝置由主體部分A和控制盒B組成。其中主體部分由定轉(zhuǎn)輪支架I、主體支架2、同步帶3、托盤4、電機支架5、步進電機6、風(fēng)扇7、側(cè)蓋8和頂蓋9組成；其中，所述的固定轉(zhuǎn)輪支架1，設(shè)計為可調(diào)節(jié)功能，方便了同步帶3的安裝及調(diào)試。所述的托盤4，在其四周邊緣上設(shè)計了多個小鉤，以便用橡膠條固定模擬物，并適應(yīng)不同大小的模擬物。所述的測蓋8的上半部分為可拆卸，以便在主體部分中添加模擬物；下半部分為固定，以便阻擋模擬物滑落。所述的頂蓋9，在上表面正中、托盤運動方向上，有一小凹槽，使同步帶陷在凹槽中運動。所述的風(fēng)扇7位于步進電機6的正下方，為電機散熱，避免長時間工作溫度過高而燒壞。同步帶3套在頂蓋9上，兩端連接在步進電機6和固定轉(zhuǎn)輪支架I上的轉(zhuǎn)輪上，以便帶動托盤4運動。所述的控制盒外接220伏電壓，并為主體部分的風(fēng)扇7提供電壓，同時控制步進電機6?？刂坪芯哂卸鄠€按鍵可供人工操作，通過單片機編程控制步進電機6，使托盤4以不同的速度、頻率和幅度左右運動，即可以模擬多種呼吸運動。包括(I)以設(shè)定的頻率和幅度勻速或變速運動。(2)以設(shè)定的頻率，但幅度為隨機量做勻速或變速運動。(3)以設(shè)定的幅度，但頻率為隨機量做勻速或變速運動。(4)幅度和頻率均為隨機量，做勻速或變速的運動。其中速度、頻率和幅度均為可調(diào)。將相應(yīng)模擬物固定在主體支架2空腔和托盤4內(nèi)，再把模具放置在模擬定位機或放療設(shè)備指定的位置中，選擇運動模式，啟動模具，托盤即以相應(yīng)方式帶動模擬物運動，之后對運動的模擬物進行掃描，根據(jù)掃描結(jié)果進行分析。下面是一種實驗方法的使用步驟( I)將中心植入鋼珠的木球至于模具托盤上，用橡皮筋固定，木球模擬腫瘤，豬排骨放主體空腔內(nèi)，模擬人體器官。(2)啟動模具，木球可隨托盤做均勻的往返運動；(3)在CT下掃描，比較腫瘤位置的改變；[0035] (4)制定治療計劃，驗證，觀察呼吸運動對腫瘤位置的影響?！?br>
權(quán)利要求1.一種模擬腫瘤受呼吸影響運動的裝置，其特征在于該裝置由主體部分(A)和控制盒(B)組成其中主體部分的固定轉(zhuǎn)輪支架(I)與主體支架(2)連接，可調(diào)節(jié)；同步帶(3)套在頂蓋(9 )上，兩端連接步進電機(6 )和固定在轉(zhuǎn)輪支架(I)的轉(zhuǎn)輪上；放置在同步帶(3 )上的托盤(4)，在其四周邊緣上設(shè)計了多個小鉤，側(cè)蓋(8)的上半部分為可拆卸，下半部分為固定，頂蓋(9)在上表面正中、托盤運動方向上有一凹槽，放置同步帶(3); 控制盒(B)外接220伏電壓，內(nèi)裝單片機編程，具有多個操作按鍵，并連接步進電機(6)、風(fēng)扇(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模擬腫瘤受呼吸影響運動的裝置，其特征在于步進電機(6)的下方固定風(fēng)扇(7)。
專利摘要本實用新型提供了一種模擬腫瘤受呼吸影響運動的裝置。該裝置由主體部分A和控制盒B組成，其中主體部分的固定轉(zhuǎn)輪支架與主體支架連接，可調(diào)節(jié)；同步帶套在頂蓋上，兩端連接步進電機和固定在轉(zhuǎn)輪支架的轉(zhuǎn)輪上；放置在同步帶上的托盤，在其四周邊緣上設(shè)計了多個小鉤，側(cè)蓋的上半部分為可拆卸，下半部分為固定，頂蓋在上表面正中、托盤運動方向上有一凹槽，放置同步帶；控制盒B外接220伏電壓，內(nèi)裝單片機編程，具有多個操作按鍵，并連接步進電機、風(fēng)扇。本裝置可以在臨床腫瘤精確放射治療研究領(lǐng)域中，輔助研究探查呼吸運動對胸腹部腫瘤影響的形變規(guī)律，也可以在沒有4D-CT的條件下，由普通CT檢測腫瘤運動的邊距，并修正放射治療計劃。
文檔編號A61N5/10GK202715139SQ20122041955
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者徐子海, 陳超敏, 田菲, 莫莉, 朱超華, 王曉云 申請人:徐子海, 陳超敏