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剂量验证模体模型制作方法、装置以及系统

阅读:1029发布:2020-05-27

专利汇可以提供剂量验证模体模型制作方法、装置以及系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种剂量验证模 体模 型制作方法、装置以及系统,该制作方法包括:S101:根据患者影像数据创建三维模型,并生成剂量检测器模型;S102:在三维模型的患者靶区以及危及器官中形成与剂量检测器模型的外形对应的空间以生成第一三维模型,并在第一三维模型表面标记与患者靶区关联的区域;S103:裁剪第一三维模型形成第二三维模型,3D打印第二三维模型获取载体模型,组装载体模型,并将剂量检测器放入载体模型中形成剂量验证模体模型。本发明使模型与患者保持一致,减少外部因素影响,降低验证剂量与病人实际剂量的差异,通过对危及器官剂量的把控,实现精准指令,并利用标记靶区关联区域的方式确定射线的射入点、区域和方向,便于进行剂量照射。,下面是剂量验证模体模型制作方法、装置以及系统专利的具体信息内容。

1.一种剂量验证模体模型制作方法,其特征在于,所述剂量验证模体模型制作方法包括如下步骤:
S101:根据患者影像数据创建三维模型,并生成剂量检测器模型,所述三维模型包括患者三维模型和肿瘤三维模型;
S102:获取所述三维模型中的患者靶区以及危及器官,在所述患者靶区和危及器官中形成与所述剂量检测器模型的外形对应的空间以生成第一三维模型,并在所述第一三维模型表面标记与所述患者靶区关联的区域;
S103:裁剪所述第一三维模型形成第二三维模型,3D打印所述第二三维模型获取载体模型,组装所述载体模型,并将剂量检测器放入所述载体模型中形成所述剂量验证模体模型。
2.如权利要求1所述的剂量验证模体模型制作方法,所述根据患者影像数据创建三维模型的步骤具体包括:
获取患者的医学影像数据,通过所述医学影像数据重建患者的体表轮廓、组织以及器官。
3.如权利要求2所述的剂量验证模体模型制作方法,其特征在于,所述医学影像数据包括患者体表数据以及患者组织、器官数据。
4.如权利要求1所述的剂量验证模体模型制作方法,其特征在于,所述剂量检测器包括热释光片、探头中的任一种。
5.如权利要求1所述的剂量验证模体模型制作方法,其特征在于,在所述患者靶区和危及器官中形成与所述剂量检测器模型的外形对应的空间以生成第一三维模型的步骤具体包括:
将患者靶区中心和危及器官中心与剂量检测器模型进行布尔运算形成与所述剂量检测器模型的外形对应的空间。
6.如权利要求1所述的剂量验证模体模型制作方法,其特征在于,所述裁剪所述第一三维模型形成第二三维模型的步骤具体包括:
沿穿过所述空间的平面裁剪所述第一三维模型以形成第二三维模型。
7.如权利要求1所述的剂量验证模体模型制作方法,其特征在于,所述3D打印所述第二三维模型获取载体模型的步骤具体包括:
获取所述第二三维模型中不同组织或器官的密度,根据所述密度确定所述组织或器官对应的3D打印材料,并利用所述3D打印材料打印对应的组织或器官。
8.如权利要求1所述的剂量验证模体模型制作方法,其特征在于,所述将剂量检测器放入所述载体模型中形成所述剂量验证模体模型的步骤具体包括:
将所述剂量检测器放入所述载体模型中容纳所述剂量检测器的空间内,形成剂量验证模体模型。
9.一种剂量验证模体模型制作装置,其特征在于,所述剂量验证模体模型制作装置包括处理器、存储器,所述处理器与所述存储器耦合连接;
所述存储器存储有程序数据,所述处理器执行所述程序数据以实现如权利要求1-8任一项所述的剂量验证模体模型制作方法。
10.一种剂量验证模体模型制作系统,其特征在于,所述剂量验证模体模型制作系统包括剂量验证模体模型制作装置、3D打印机,所述剂量验证模体模型制作装置与所述3D打印机连接,通过所述3D打印机制作所述剂量验证模体模型;
所述剂量验证模体模型制作装置包括如权利要求9所述的剂量验证模体模型。

说明书全文

剂量验证模体模型制作方法、装置以及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及放射治疗剂量验证领域,尤其涉及剂量验证模体模型制作方法、装置以及系统。

背景技术

[0002] 目前肿瘤放射治疗过程中剂量验证的方法有点剂量验证,二维剂量验证和三维剂量验证,实现的技术可以通过加速器自带的验证工具以及第三方的验证工具来验证放射治疗所需的剂量。
[0003] 但是,现有技术实现的剂量验证采取的方法都是在标准的通用模体中放置不同的探头测量剂量、再用三维重建的方式把剂量用软件导入病人影像中,二次计算才能得到剂量大小,因为通用模体的差异、探头的体积、灵敏度、外部环境和人为因素影响,必然会导致结果与实际病人治疗剂量有差异。

发明内容

[0004] 为了克服现有技术的不足,本发明提出一种剂量验证模体模型制作方法、装置以及系统,能够根据患者影像数据创建患者的真实三维模型,从而使模型与患者保持一致,减少外部因素影响,降低验证剂量与病人实际剂量的差异,通过对危及器官剂量的把控,实现精准指令,并利用标记靶区关联区域的方式确定射线的射入点、区域和方向,便于进行剂量照射。
[0005] 为解决上述问题,本发明采用的一个技术方案为:一种剂量验证模体模型制作方法,所述剂量验证模体模型制作方法包括如下步骤:S101:根据患者影像数据创建三维模型,并生成剂量检测器模型,所述三维模型包括患者三维模型和肿瘤三维模型;S102:获取所述三维模型中的患者靶区以及危及器官,在所述患者靶区和危及器官中形成与所述剂量检测器模型的外形对应的空间以生成第一三维模型,并在所述第一三维模型表面标记与所述患者靶区关联的区域;S103:裁剪所述第一三维模型形成第二三维模型,3D打印所述第二三维模型获取载体模型,组装所述载体模型,并将剂量检测器放入所述载体模型中形成所述剂量验证模体模型。
[0006] 进一步地,所述根据患者影像数据创建三维模型的步骤具体包括:获取患者的医学影像数据,通过所述医学影像数据重建患者的体表轮廓、组织以及器官。
[0007] 进一步地,所述医学影像数据包括患者体表数据以及患者组织、器官数据。
[0008] 进一步地,所述剂量检测器包括热释光片、探头中的任一种。
[0009] 进一步地,所述压变化特征值包括液压压力最大值、液压压力最小值以及压力变化率最小值。
[0010] 进一步地,在所述患者靶区和危及器官中形成与所述剂量检测器模型的外形对应的空间以生成第一三维模型的步骤具体包括:将患者靶区中心和危及器官中心与剂量检测器模型进行布尔运算形成与所述剂量检测器模型的外形对应的空间。
[0011] 进一步地,所述裁剪所述第一三维模型形成第二三维模型的步骤具体包括:沿穿过所述空间的平面裁剪所述第一三维模型以形成第二三维模型。
[0012] 进一步地,所述3D打印所述第二三维模型获取载体模型的步骤具体包括:获取所述第二三维模型中不同组织或器官的密度,根据所述密度确定所述组织或器官对应的3D打印材料,并利用所述3D打印材料打印对应的组织或器官。
[0013] 进一步地,所述将剂量检测器放入所述载体模型中形成所述剂量验证模体模型的步骤具体包括:将所述剂量检测器放入所述载体模型中容纳所述剂量检测器的空间内,形成剂量验证模体模型。
[0014] 基于相同的发明构思,本发明还提出一种剂量验证模体模型制作装置,所述剂量验证模体模型制作装置包括处理器、存储器,所述处理器与所述存储器耦合连接;所述存储器存储有程序数据,所述处理器执行所述程序数据以实现如上所述的剂量验证模体模型制作方法。
[0015] 基于相同的发明构思,本发明又提出一种剂量验证模体模型制作系统,所述剂量验证模体模型制作系统包括剂量验证模体模型制作装置、3D打印机,所述剂量验证模体模型制作装置与所述3D打印机连接,通过所述3D打印机制作所述剂量验证模体模型;所述剂量验证模体模型制作装置包括如上所述的剂量验证模体模型。
[0016] 相比现有技术,本发明的有益效果在于:能够根据患者影像数据创建患者的真实三维模型,从而使模型与患者保持一致,减少外部因素影响,降低验证剂量与病人实际剂量的差异,通过对危及器官剂量的把控,实现精准指令,并利用标记靶区关联区域的方式确定射线的射入点、区域和方向,便于进行剂量照射。附图说明
[0017] 图1为本发明剂量验证模体模型制作方法一实施例流程图
[0018] 图2为本发明剂量验证模体模型制作装置一实施例的结构图;
[0019] 图3为本发明剂量验证模体模型制作系统一实施例的结构图。

具体实施方式

[0020] 下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0021] 请参阅图1,其中,图1为本发明剂量验证模体模型制作方法一实施例的流程图。结合附图1对本发明剂量验证模体模型制作方法作详细说明。
[0022] 剂量验证模体模型制作方法包括如下步骤:
[0023] S101:根据患者影像数据创建三维模型,并生成剂量检测器模型,三维模型包括患者三维模型和肿瘤三维模型。
[0024] 根据患者影像数据创建三维模型的步骤具体包括:获取患者的医学影像数据,通过医学影像数据重建患者的体表轮廓、与患者靶区关联的组织以及器官。
[0025] 在本实施例中,患者影像数据包括患者体表数据以及患者组织、器官数据。
[0026] 其中,重建患者的体表轮廓的步骤包括:获取患者的医学影像数据中的患者体表数据,通过医学影像数据重建患者体表轮廓,对患者体表轮廓进行平滑处理。
[0027] 在本实施例中,患者的三维模型在建模软件上进行建模,建模使用的具体软件可根据用户需要和实际情况进行选择,在此不做限定。
[0028] 在本实施例中,剂量检测器包括热释光片、探头中的任一种,在其他实施例中,也可以为其他可以在三维剂量验证中检测放射剂量的器件。
[0029] 在形成患者的三维模型时,确定该次剂量验证所需的剂量检测器,获取该剂量检测器的实际大小和外形,并形成与剂量检测器的实际大小和外形一致的剂量检测器模型。
[0030] S102:获取三维模型中的患者靶区以及危及器官,在患者靶区和危及器官中形成与剂量检测器模型的外形对应的空间以生成第一三维模型,并在第一三维模型表面标记与患者靶区关联的区域。
[0031] 在本实施例中,在患者靶区和危及器官中形成与剂量检测器模型的外形对应的空间以生成第一三维模型的步骤具体包括:将患者靶区中心和危及器官中心与剂量检测器模型进行布尔运算形成与剂量检测器模型的外形对应的空间。
[0032] 通过在危及器官中放置热释光剂量片或探头检测出危及器官所接受到的剂量大小,能够更有效地保护危及器官。
[0033] 在本实施例中,设置在患者靶区与危及器官中的剂量检测器的数量可根据实际情况进行选择,在此不做限定。
[0034] 在本实施例中,标记与患者靶区关联的区域可以采用颜色、线条、文字以及其他方式,只需能够使用户或进行电离辐射的机器能够识别即可,在此不做限定。
[0035] 利用该标记可以在电离辐射时确定射线的摄入点、区域和方向,提高电离辐射的准确率。
[0036] S103:裁剪第一三维模型形成第二三维模型,3D打印第二三维模型获取载体模型,组装载体模型,并将剂量检测器放入载体模型中形成剂量验证模体模型。
[0037] 在本实施例中,裁剪第一三维模型形成第二三维模型的步骤具体包括:沿穿过空间的平面裁剪第一三维模型以形成第二三维模型。其中,裁剪第一三维模型的次数可以为一次,也可以为多次,只需能够将所有空间裁剪开即可。
[0038] 在本实施例中,3D打印第二三维模型获取载体模型的步骤具体包括:将第二三维模型的数据导入3D打印机中,获取第二三维模型中不同组织或器官的密度,根据密度确定组织或器官对应的3D打印材料,并利用该3D打印材料打印对应的组织或器官。
[0039] 在本实施例中,3D打印材料包括多种密度不同的光敏树脂橡胶材料,数字ABC材料等,可根据患者医学影像数据或其他患者的身体数据获取患者的组织或器官的密度以选择与该密度相近或相同的3D打印材料。
[0040] 在本实施例中,在形成载体模型时,根据第二三维模型上与靶区关联的标记在载体模型上形成对应的标记以便于进行电离辐射的人员识别。
[0041] 在本实施例中,将剂量检测器放入载体模型中形成剂量验证模体模型的步骤具体包括:在组装3D打印形成的载体模型时,将剂量检测器放入载体模型中容纳剂量检测器的空间内,形成剂量验证模体模型。
[0042] 通过对该剂量验证模体模型剂量验证,确定电离辐射时患者靶区和危及器官接收到的剂量大小,根据该剂量大小调整患者实际治疗时所需要的剂量,提高治疗效果。
[0043] 有益效果:本发明的剂量模体模型制作方法能够根据患者影像数据创建患者的真实三维模型,从而使模型与患者保持一致,减少外部因素影响,降低验证剂量与病人实际剂量的差异,通过对危及器官剂量的把控,实现精准指令,并利用标记靶区关联区域的方式确定射线的射入点、区域和方向,便于进行剂量照射。
[0044] 基于相同的发明构思,本发明还提出一种剂量验证模体模型制作装置,请参阅图2,图2为本发明剂量验证模体模型制作装置一实施例的结构图。结合图2对本发明剂量验证模体模型制作装置作具体说明。
[0045] 在本实施例中,剂量验证模体模型制作装置包括处理器、存储器,处理器与存储器耦合连接;存储器存储有程序数据,处理器执行该程序数据以实现如上述实施例所述的剂量验证模体模型制作方法。
[0046] 在本实施例中,处理器可以为电脑、服务器以及用于创建三维模型的计算终端,在此不做限定。
[0047] 有益效果:本发明的剂量模体模型制作装置能够根据患者影像数据创建患者的真实三维模型,从而使模型与患者保持一致,减少外部因素影响,降低验证剂量与病人实际剂量的差异,通过对危及器官剂量的把控,实现精准指令,并利用标记靶区关联区域的方式确定射线的射入点、区域和方向,便于进行剂量照射。
[0048] 基于相同的,本发明还提出一种剂量验证模体模型制作系统,请参阅图3,图3为本发明剂量验证模体模型制作系统一实施例的结构图。结合图3对本发明剂量验证模体模型制作系统作具体说明。
[0049] 在本实施例中,剂量验证模体模型制作系统包括剂量验证模体模型制作装置、3D打印机,剂量验证模体模型制作装置与3D打印机连接,通过3D打印机制作剂量验证模体模型;剂量验证模体模型制作装置包括如上述实施例所述的剂量验证模体模型。
[0050] 上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
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