基于磁共振成像的施源器的制作方法

本申请涉及施源器定位技术领域，尤其涉及一种基于磁共振成像的施源器。

背景技术：

临床上在后装治疗过程中，对施源器的定位通常是通过正侧位X光片或者三维计算机断层(Computed Tomography，CT)扫描得到的。随着磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)的发展，其无辐射、高分辨率、高软组织对比度的优势，使之应用越来越广泛。

在20世纪70年代以后，后装放射治疗得到了发展，特别是在妇科腔内放疗中得到了肯定。20世纪80年代后期，反应堆生产出高强度微型铱-192源，加之经由最初的机械和电机阶段逐渐向电脑控制发展，使后装治疗进入了新阶段。后装放射治疗是指把不带放射源的治疗容器(施源器)置于治疗部位，由电脑遥控步进电机(后装机)将放射源送入施源器进行放射治疗，如此可避免防止治疗过程中医务人员因放射受伤。由于放置位置准确、距病体组织近等优点，在治疗妇科、鼻咽、食道、支气管、直肠、膀胱、乳腺及胰腺等肿瘤中，取得了明显的临床治疗效果。后装机的作用是通过施源管将放射源准确、安全、定时地放置到人体病变部位。

后装治疗作为外照射的辅助治疗手段，根据平方反比定律，近放射源处的剂量随距离变化要比远源处大得多。利用这一特征，肿瘤组织可以得到有效的杀伤剂量，而临近的正常组织可得到保护。由此可见，作为后装治疗的质量保证之一就是放射源的到位精度，直接影响到治疗效果。

目前后装治疗的工作流程是，根据医生的诊断结果，将消毒后的施源管插入病人治疗部位中，并固定好；然后用模拟机拍摄正侧位X光片或者三维CT图像，定位施源管的位置，制定各点的最佳治疗时间，设计治疗计划；将施源管与后装治疗机接通，然后通过操作后装机控制系统执行放疗计划；当完成一定量的辐照之后，在后装机电脑控制下，放射源自动退回到储源器，完成一次近距离后装治疗。

随着磁共振成像技术的发展，磁共振成像无辐射、高分辨率、高软组织对比度等优点，使得磁共振成像越来越受到人们的重视。临床上用模拟机拍摄正侧位X光片，根据坐标重建结果制定治疗计划，虽然可以实现后装内照射治疗，但是治疗计划简单、剂量精确度很低，无法正确评估病变范围和正常组织的情况进而给予个性化精确的放射治疗剂量方案。通过CT三维成像可以实现施源器的定位、制定精确地放疗计划，但是CT图像软组织对比度差，而通常内照射治疗都是针对软组织腔道，CT图像并不能较好呈现。根据磁共振成像的原理，三维磁共振图像可以清晰的呈现病变部位和周围器官的组织结构，但是目前适用于磁共振成像的高分子材料制成的施源器管道在磁共振成像中往往因为没有信号，在三维图像上体现为黑色，因而导致磁共振三维图像不能发挥原有的优势准确地对施源管位置进行定位，也影响了周围组织病变情况的可观察性。

技术实现要素：

为解决现有技术中的上述问题，本申请的一个目的在于提出一种基于磁共振成像的施源器，可以在磁共振图像中精确定位施源器管道的位置，并清晰显示施源器管道周围组织器官的形态和病变情况，有效提高治疗精度。

为达到上述目的，本申请实施例提出的基于磁共振成像的施源器，包括后装机和施源器管道，所述施源器还包括与所述施源器管道匹配的定位管，其中，所述定位管是空心的，内部填充有用于磁共振成像的显像剂，所述定位管用于在进行磁共振成像时内置于所述施源器管道中，随所述施源器管道插入施源目标位置。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，通过在施源器管道中插入定位管后插入待施源部位进行三维磁共振扫描，能够在三维磁共振成像中高亮显示施源器管道，可准确定位施源器管道的位置，清晰显示病变组织以及周边组织器官的形态构造和病变情况，提供更好的软组织对比度，更好的呈现病变部位的组织特性，从而可以精确定位施源器管道所处的位置，并且为精确设计放疗计划、准确控制放射源的驻留部位和时间提供依据，提高治疗精度和安全性。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1是本申请一实施例提出的基于磁共振成像的施源器的结构示意图；

图2是本申请一实施例的基于磁共振成像的施源器的定位管的示意图；

图3是本申请一实施例的基于磁共振成像的施源器的施源器管道的示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种基于磁共振成像的施源器。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1是本申请一实施例的基于磁共振成像的施源器的结构示意图。

如图1所示，该基于磁共振成像的施源器包括后装机10(图中未示出)，施源器管道20，与所述施源器管道匹配的定位管30，具体地，定位管与施源器管道相匹配，不同尺寸的施源器管道配有相应的定位管，所述定位管能够在三维磁共振成像中呈高亮显像，使得施源器管道在三维磁共振图像中不再是黑色，能够清晰地呈现施源器管道的位置以及周围组织器官的构造和病变情况，提供更好的软组织对比度，更好的呈现病变部位的组织特性，从而可以精确定位施源器管道所处的位置。

其中，如图2所示，所述定位管30是空心的，内部填充有用于磁共振成像的显像剂31，所述定位管30用于在进行磁共振成像时内置于所述施源器管道20中，随所述施源器管道20插入施源目标位置。

本申请所述的施源器管道20由MRI兼容的高分子材料制成，定位管30也采用适用于磁共振成像的材料制成。

在本申请的一个实施例中，定位管30是空心管，内部填充有在磁共振下呈高信噪比的所述显像剂。其中，显像剂可以是油、水或者其他适用于磁共振成像的对比增强剂(或显像剂、造影剂等)，预先封闭填充在所述定位管内部，以确保在三维磁共振图像中高亮显示施源管的位置。对比增强剂例如是DTPA(钆-二乙烯二胺五醋酸)的络合物等。

需要理解的是，与现有的CT定位的内照射治疗相比，三维磁共振定位的内照射治疗方案辐射更低，并可以提供更好的软组织对比度。由于内照射治疗主要针对人体中的腔体病变进行治疗，因此较好的呈现病变组织和周边器官，是制定精确地放疗计划的基本条件。

本实施例通过在施源器管道中插入定位管后插入待施源部位进行三维磁共振扫描，由于定位管能够在三维磁共振图像中高亮显像，使得施源器管道在三维磁共振图像中不再是黑色，能够清晰地呈现施源器管道的位置以及周围组织器官的构造和病变情况，提供更好的软组织对比度，更好的呈现病变部位的组织特性，从而可以精确定位施源器管道所处的位置，并且为精确设计放疗计划、准确控制放射源的驻留部位和时间提供依据，提高治疗效率和安全性。

图3是本申请一个实施例的施源器管道的示意图。施源器管道20一端封闭，为放置放射源的放射治疗端21，另一端具有与后装机10相匹配的接口22，管道内部是放射源通道23，在治疗时，将后装机10通过接口22连接至施源器管道20，在计算机控制下根据放疗计划导入放射源到放射源通道23中的放射治疗端21的预设位置。

进一步地，所述施源器管道由磁共振成像兼容的高分子材料制成，表面设有预设精度的刻度。操作人员可以根据施源器管道(简称施源管)上的刻度准确判断施源管放入待施源位置的深度，在三维磁共振图像中，也可以辅助定位施源器管道所处的位置和偏差。

根据本申请的一个实施例，所述施源器包括至少一组所述施源器管道20和对应的所述定位管30。具体地，施源器管道20的数量根据治疗的需求不限一个，每个施源器管道20都配有一个与之精确匹配(例如包括长度、直径的匹配和接口连接关系的匹配等)的定位管30，在进行三维磁共振扫描时，预先将每个定位管分别插入对应的施源管中，从而可在三维磁共振图像中定位每一根施源管的位置。

本实施例通过在施源器管道中插入定位管后插入待施源部位进行三维磁共振扫描，由于定位管能够在三维磁共振图像中高亮显像，使得施源器管道在三维磁共振图像中不再是黑色，能够清晰地呈现施源器管道的位置以及周围组织器官的构造和病变情况，提供更好的软组织对比度，更好的呈现病变部位的组织特性，从而可以精确定位施源器管道所处的位置，并且为精确设计放疗计划、准确控制放射源的驻留部位和时间提供依据，提高治疗效率和安全性。

在具体实施例中，本申请的基于磁共振成像的施源器使用方法如下：

1，将定位管插入施源器管道中。

具体地，可以有一组或多组定位管与施源器管道，每组定位管与施源器管道相互匹配，不同尺寸的施源器管道配有相应的定位管。将定位管插入相应的施源器管道，有几个施源器管道插入几只定位管。

2，将插有所述定位管的施源器管道插入待施源部位，并进行三维磁共振成像。

3，根据所述定位管中的显像剂确定施源位置和施源方案，并将所述施源器管道定位于所述施源位置。

具体地，操作者可根据经验或已知的信息估计待施源部位的位置，将插有所述定位管的施源器管道插入到估计的待施源位置，通过三维磁共振扫描成像来确定施源管当前的位置周围组织器官的情况，确定放疗方案，进而确定当前施源器管道的位置与实际的待施源位置的偏差，并进行施源管位置调整。根据三维磁共振图像，可以准确评估病变范围以及病变组织与周围重要器官的关系，制定个体化的放射治疗计划，确定每个施源管中适用的照射剂量。

4，取出所述定位管。

施源管的位置调整好后，将施源管固定在待施源位置，取出定位管。

5，将后装机连接到所述施源器管道，并按照所述施源方案进行放射源照射。

具体地，所述施源方案可以包括施源位置、照射时长等多项参数，施源管一端的后装机接口与后装机相连，在计算机控制下导入放射源到施源管道中，并根据所述的施源方案进行放射治疗。当完成定量的辐照(治疗结束)后，放射源在计算机控制下返回后后装机，完成一次放射治疗。

本申请的实施例通过在施源器管道中插入定位管后插入待施源部位进行三维磁共振扫描，由于定位管能够在三维磁共振图像中高亮显像，使得施源器管道在三维磁共振图像中不再是黑色，能够清晰地呈现施源器管道的位置以及周围组织器官的构造和病变情况，提供更好的软组织对比度，更好的呈现病变部位的组织特性，从而可以精确定位施源器管道所处的位置，并且为精确设计放疗计划、准确控制放射源的驻留部位和时间提供依据，提高治疗精度和安全性。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或装置描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或装置可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例装置携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括装置实施例的步骤之一或其组合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。