专利名称：一种具有胸腔壁辐射剂量测量的乳腺模体的制作方法
技术领域：
本发明涉及X射线断层摄影CT技术领域，尤其涉及一种具有胸腔壁辐射剂量测量的乳腺模体。
背景技术：
目前，乳腺癌的发病率已高居女性恶性肿瘤的首位。在现有的多种乳腺检查方法中，X射线钥祀成像(Mammography )是最广泛使用的手段。但是,钥祀成像技术为二维DR像，成像方向上组织信息相互叠加，立体定位准确性差，对于致密型乳腺容易出现假阳性误诊，故临床上也使用全身CT进行乳腺检查。然而，全身CT设备只能对人体进行横轴位扫描而不能对乳腺单独扫描，使得除乳腺外的其它肌体组织受到不必要的X射线辐射且图像质量也较差。因此，乳腺专用CT近些年来成为了一种快速发展的被认为是更加优越的早期乳癌诊断方法。但随着X射线在乳腺疾病诊断中的日益广泛使用，乳腺检查时所受到的辐射量大小也越来越受到人们的关注。在钥靶成像中，低能X射线通过钥或铑滤片后直接入射到被压缩的乳体上，其吸收剂量的最高点在X射线进入乳腺的一侧，随着X光穿过乳腺时逐渐衰减，在乳腺另一侧的吸收剂量则比较低。因此，在X射线钥靶成像中乳腺的剂量分布是非常不均匀的，局部地方的腺体剂量超过医疗指导水平。因此，近年来大量的有关于X射线钥靶成像引发的二次癌症辐射风险评估的研究也引起了人们更为密切的关注。在使用全身CT检查时，其乳腺仍然难以处于自然状态，如病人仰卧，则乳腺处于平铺状态，而病人俯卧乳腺又会受到挤压变形。一旦乳腺处于非自然状态，其将会失去正常解剖结构关系，不利于疾病的早期诊断和定位，对检查结果有着较大的影响。在现有技术方案中，缺乏乳腺CT设备专用的乳腺模体来测量和标定乳腺受到的剂量以及剂量分布，不利于乳腺CT诊断的进行；同时，由于在乳腺CT诊断过程中必然会有放置乳腺的开孔，在开孔处会导致部分射线泄漏，于是乳腺模体除了要对乳腺所受到的剂量有所评估，同时也需要对乳腺周围组织器官，特别是对位于上方的胸腔壁所受到的剂量的评估，从而减小由此带来的辐射损伤以及做好相应的辐射防护。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有胸腔壁辐射剂量测量的乳腺模体，能够测量和标定乳腺及乳腺周围组织器官，特别是胸腔壁所受到的辐射剂量以及剂量的分布，更加有利于控制和评估乳腺所受到的辐射剂量水平，提高乳腺CT诊断技术和降低由于辐射所导致二次致癌的风险水平。本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种具有胸腔壁辐射剂量测量的乳腺模体，所述乳腺模体包括椭圆乳体、胸腔壁区、若干个探测器放置孔、热释光探测器、固定栓，其中所述椭圆乳体由椭圆中心平面一分为二，分为两个椭圆半球，所述椭圆半球被分为两部份，一部分为乳腺区、另一部分为胸腔壁区；所述若干个探测器放置孔均嵌入其中一个椭圆半球内的乳腺区和胸腔壁区，另一个椭圆半球用于辅助所述乳腺模体构成乳腺的形状；所述探测器放置孔的形状设置为圆孔或小圆柱，所述热释光探测器放置在所述探测器放置孔中进行数据测量；所述固定栓用于在两个椭圆半球合并时起到固定和·缓冲的作用，两个椭圆半球紧密固定，防止所述乳腺模体在CT扫描中脱落。所述若干个探测器放置孔进一步根据所述椭圆乳体的中心平面到表面的距离来间隔设置，并通过对这些探测器放置孔内的热释光探测器的监测来获得乳腺剂量及乳腺周围剂量的分布情况。所述热释光探测器进一步经过单片的定片标定，具体为对每一片热释光探测器的重复性、稳定性、能量和剂量响应进行测量。所述乳腺模体内还包括剂量学测量胶卷，放置在所述椭圆乳体的中心平面，用于获得该中心平面上的剂量分布;CT电离室，设置在所述椭圆乳体的中心轴处，用于获得该中心轴上的剂量，并用于剂量刻度以及CT剂量指数的测量。所述乳腺模体内还包括乳腺模拟槽，用于模拟乳腺导管或其它乳腺形态特征的结构，并根据需要可输入药用液体。所述椭圆乳体选用接近于真实乳腺组织的材料制成。所述椭圆乳体由腺体和脂肪按一定比例的混合材质组成。由上述本发明提供的技术方案可以看出，所述乳腺模体包括椭圆乳体、胸腔壁区、若干个探测器放置孔、热释光探测器、固定栓，其中所述椭圆乳体由椭圆中心平面一分为二，分为两个椭圆半球，所述椭圆半球被分为两部份，一部分为乳腺区、另一部分为胸腔壁区；所述若干个探测器放置孔均嵌入其中一个椭圆半球内的乳腺区和胸腔壁区，另一个椭圆半球用于辅助所述乳腺模体构成乳腺的形状；所述探测器放置孔的形状设置为圆孔或小圆柱，所述热释光探测器放置在所述探测器放置孔中进行数据测量；所述固定栓用于在两个椭圆半球合并时起到固定和缓冲的作用，两个椭圆半球紧密固定，防止所述乳腺模体在CT扫描中脱落；该专用的乳腺模体可以用来测量和标定乳腺及乳腺周围组织器官，特别是位于乳腺上方的胸腔壁所受到的辐射剂量以及剂量的分布，更加有利于控制和评估乳腺及其周围组织所受到的辐射剂量水平，提高乳腺CT诊断技术和减少由于辐射所导致二次致癌的风险水平。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图I为本发明实施例提供的乳腺专用CT设备的乳腺模体半球结构示意图；图2为本发明实施例在具体实现过程中所提供的椭圆半球的剖面图。
具体实施例方式下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明所提供乳腺专用CT设备的乳腺模体的形状为椭圆形，仿真俯卧时自然下垂的乳体，模体的大小尺寸可以选择适合东方人乳腺，模体可为腺体、脂肪或腺体脂肪的混合材质组成；模体可从椭圆中心平面打开，在其中一个半椭圆中嵌入经过单片定片标定后的热释光探测器，通过对嵌入的热释光探测器的位置设定，在CT扫描后就可获得乳腺及胸腔壁模体内各个位置特征点的剂量以及剂量分布，实现本发明的目的。下面将结合附图对 本发明实施例作进一步地详细描述，如图I所示为本发明实施例提供的乳腺专用CT设备的乳腺模体半球结构示意图，图I中的乳腺模体包括椭圆乳体①、若干个探测器放置孔②(如图中的数字1-12标注所示)、胸腔壁区③、固定栓④，其中椭圆乳体①由椭圆中心平面一分为二，分为两个椭圆半球和胸腔壁区③，若干个探测器放置孔②均嵌入其中一个椭圆半球和胸腔壁区内，另一个椭圆半球和胸腔壁区用于辅助所述乳腺模体构成乳腺的形状，使X光可以通过不同厚度的组织在中心平面上能量沉积从而获得剂量的分布情况。若干个探测器放置孔②的形状可以设置为圆孔或小圆柱，如图I所示，图I的左边为设置为小圆柱的椭圆半球，图I的右边为设置成圆孔的椭圆半球，热释光探测器放置在该探测器放置孔中进行数据测量，这样通过对嵌入的热释光探测器的位置设定，在CT扫描后就可获得乳腺和胸腔壁区内的各个位置特征点的辐射剂量以及剂量分布。固定栓④用于将两个半球最终紧密固定，可以起到固定和缓冲的作用，防止乳腺模体在CT扫描中脱落。同时由于热释光片非常小，不易掌握的特点，在合并时需要用力均匀。另外，在具体实现过程中，上述若干个探测器放置孔还可以进一步根据所述椭圆乳体的中心平面到表面的距离来间隔设置，并通过对这些探测器放置孔内的热释光探测器的监测来获得乳腺及周围组织器官被辐射的剂量及剂量的均匀分布情况。举例来说，如图2所示为本发明实施例在具体实现过程中所提供的椭圆半球的剖面图，图2为设置成小圆柱的椭圆半球的剖面图，以图I和图2结合来说图I中的探测器放置孔I为中心点，在水平方向上，到探测器放置孔2的距离间隔Icm,到探测器放置孔3的距离间隔2cm，到探测器放置孔4的距离间隔3cm，到探测器放置孔5的距离间隔4cm，到探测器放置孔6的距离间隔5cm，这样可以获得在水平方向上距离表面0. 5cm到5. 5cm的剂量分布。探测器放置孔12和探测器放置孔3、探测器放置孔13和探测器放置孔5、探测器放置孔4和探测器放置孔11、探测器放置孔2和探测器放置孔10分别在水平位置上对映，可以测量乳腺近表面周围的剂量分布。探测器放置孔6、4、2、1、3、5所对应的正下方距离12mm、20mm、28mm、36mm处再设置探测器放置孔，可以测量乳腺附近的胸腔壁区的剂量分布，正是通过对这些剂量特征点的监测，该模体就可以用于乳腺专用CT设备的系统参数设定，以期获得乳腺内的剂量均匀分布和周围组织器官胸腔壁区的剂量最小分布情况。另外，具体实现中，上述热释光探测器还可以进一步经过单片的定片标定，具体为对每一片热释光探测器的重复性、稳定性、能量和剂量响应进行测量。举例来说，在若干个探测器放置孔②内可放置多片热释光探测器，通过对多片热释光探测器的平均值来获得可代表这一片区域的剂量值，这种方法也更加稳靠；由于使用定片标定的方法，也可以将一片热释光探测器放置在圆孔中进行测量，在实际使用中，可以根据使用需求使用单片测量，也可以通过合理的分组使用多片进行测量。
另外，上述乳腺模体还可以进一步包括剂量学测量胶卷和CT电离室，该剂量学测量胶卷可以放置在所述椭圆乳体的中心平面，用于获得该中心平面上的剂量分布；CT电离室，设置在所述椭圆乳体的中心轴处，用于获得该中心轴上的剂量，并用于剂量刻度以及CT剂量指数的测量。上述乳腺模体在实际应用中还可包括乳腺模拟槽，用于模拟乳腺导管或其它乳腺形态特征的结构，并根据需要输入药用液体，以实现最真实的乳腺模拟。因此该模体可用于任何需要使用三维非压缩的乳腺设备上，如用于乳腺癌诊断的乳腺专用PET设备上。上述椭圆乳体可以选用接近于真实乳腺组织的材料制成，具体可以由腺体和脂肪按一定的比例混合材质组成，例如腺体和脂肪分别按照50%的比例进行混合，当然本领域技术人员可想到的其他材质也是可以满足要求的。综上所述，本发明实施例所述专用的乳腺模体可以用来测量和标定乳腺受到的辐射剂量以及剂量的分布，更加有利于控制和评估乳腺所受到的辐射剂量水平，提高乳腺诊断技术。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1.一种具有胸腔壁辐射剂量测量的乳腺模体，其特征在于，所述乳腺模体包括椭圆乳体、胸腔壁区、若干个探测器放置孔、热释光探测器、固定栓，其中 所述椭圆乳体由椭圆中心平面一分为二，分为两个椭圆半球，所述椭圆半球被分为两部份，一部分为乳腺区、另一部分为胸腔壁区； 所述若干个探测器放置孔均嵌入其中一个椭圆半球内的乳腺区和胸腔壁区，另一个椭圆半球用于辅助所述乳腺模体构成乳腺的形状； 所述探测器放置孔的形状设置为圆孔或小圆柱，所述热释光探测器放置在所述探测器放置孔中进行数据测量； 所述固定栓用于在两个椭圆半球合并时起到固定和缓冲的作用，两个椭圆半球紧密固定，防止所述乳腺模体在CT扫描中脱落。
2.如权利要求I所述的具有胸腔壁辐射剂量测量的乳腺模体，其特征在于，所述若干个探测器放置孔进一步根据所述椭圆乳体的中心平面到表面的距离来间隔设置，并通过对这些探测器放置孔内的热释光探测器的监测来获得乳腺剂量及乳腺周围剂量的分布情况。
3.如权利要求I或2所述的具有胸腔壁辐射剂量测量的乳腺模体，其特征在于， 所述热释光探测器进一步经过单片的定片标定，具体为对每一片热释光探测器的重复性、稳定性、能量和剂量响应进行测量。
4.如权利要求I所述的具有胸腔壁辐射剂量测量的乳腺模体，其特征在于，所述乳腺模体内还包括 剂量学测量胶卷，放置在所述椭圆乳体的中心平面，用于获得该中心平面上的剂量分布； CT电离室，设置在所述椭圆乳体的中心轴处，用于获得该中心轴上的剂量，并用于剂量刻度以及CT剂量指数的测量。
5.如权利要求I所述的具有胸腔壁辐射剂量测量的乳腺模体，其特征在于，所述乳腺模体内还包括 乳腺模拟槽，用于模拟乳腺导管或其它乳腺形态特征的结构，并根据需要可输入药用液体。
6.如权利要求I所述的具有胸腔壁辐射剂量测量的乳腺模体，其特征在于，所述椭圆乳体选用接近于真实乳腺组织的材料制成。
7.如权利要求5所述的具有胸腔壁辐射剂量测量的乳腺模体，其特征在于，所述椭圆乳体由腺体和脂肪按一定比例的混合材质组成。
全文摘要
本发明公开了一种针对乳腺专用CT设备的乳腺模体。包括椭圆乳体、胸腔壁、若干个探测器放置孔、热释光探测器、固定栓，其中所述椭圆乳体由椭圆中心平面一分为二，分为两个椭圆半球，所述椭圆半球分为两个部份，一部分为乳腺区、另一部分为胸腔壁区，若干个探测器放置孔均嵌入其中一个椭圆半球内的乳腺区和胸腔壁区，另一个椭圆半球用于辅助所述乳腺模体构成乳腺的形状；所述探测器放置孔的形状设置为圆孔或小圆柱，所述热释光探测器放置在所述探测器放置孔中进行数据测量；所述固定栓用于在两个椭圆半球合并时起到固定和缓冲的作用。该专用的乳腺模体可以用来测量和标定乳腺及乳腺正上方的胸腔内所受到的辐射剂量以及剂量的分布，更加有利于控制和评估乳腺及周围组织器官，特别是胸腔内组织器官所受到的辐射剂量水平，提高乳腺诊断技术和降低由于辐射所导致二次致癌的风险水平。
文档编号A61B6/03GK102727239SQ201210236280
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月6日 优先权日2012年7月6日
发明者唐晓, 孟凡辉, 杨胜宇, 王哲, 王燕芳, 秦秀波, 舒航, 袁路路, 赵维, 魏存峰, 魏龙 申请人:中国科学院高能物理研究所