[0001]
本实用新型属于医疗器械技术领域，特别涉及一种用于加速器质控的模体。
背景技术：
[0002]
放射治疗是肿瘤治疗三种主要的手段之一。放射治疗在肿瘤治疗中有着很重要的地位。一些肿瘤，如鼻咽癌、宫颈癌、乳腺癌等，利用单纯放射治疗也可以获得很高的治愈率。目前肿瘤的治疗中近70%的患者需要进行根治性或辅助性的放射治疗。放射治疗的终极目标是尽力提高放射治疗的增益比，即给予肿瘤区域以足够高的照射剂量，同时尽量减少周围危及器官照射剂量，避免治疗引发的其他并发症。
[0003]
目前，放射治疗的临床实践中，主要使用的设备是医用直线加速器。同时随着放射治疗技术的不断发展，利用加速器进行的调强放射治疗技术（intensity-modulated radiation therapy ，imrt）和容积旋转调强放射技术（volumetric-modulated arc therapy ，vmat）都已经广泛用于我国肿瘤放射治疗单位。而这些技术对于加速器的精度要求越来越高。这些新的技术在提高放射治疗增益比的同时，也使放射治疗的不确定性概率大大提高。因为这些技术均会使高剂量区紧紧的贴近肿瘤靶区，而在高剂量区之外产生巨大的剂量跌落陡降区。而加速器相应的机械精度控制对于高精度的imrt、vmat的治疗效果有很大的影响。因此对于治疗加速器的质量控制需要特别重视，这些质量控制点包括加速器等中心、激光等中心、加速器的射野大小、治疗床的移动准确性、加速器的影像设备中心的准确性、加速器影像与实际射线出束的一致性等等。而对加速器进行质量控制的频率，比如每天，在国内还是较难实现统一的要求和可行的实施。而在国外许多先进的医院已经开始进行每天的质量控制，却也仅保证最基本的质量控制点。目前加速器的质量控制主要是使用多种的设备定期对加速器的等中心、激光等中心、加速器的影像的准确性等进行检测。这样很难提高加速器质量控制的频率（如每日进行）和保证及时发现加速器及相关影像设备的精度误差。
[0004]
随着放射治疗技术的发展，高精度的治疗技术的开展和应用必须以保证加速器设备在很高精度条件下正常运行为前提。在每日的治疗之前能快速进行加速器的高精度质量控制，是对于患者治疗效果的最大保证。如何在尽量不影响工作人员正常治疗的的情况下，快速地对加速器进行质量控制，对于治疗技师，医生和物理师都是所要面对的首要难题之一。
技术实现要素：
[0005]
本实用新型的目的在于提供一种用于加速器质控的模体，该模体功能丰富，可以应用其方便、快捷地对加速器进行质量控制。
[0006]
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于加速器质控的模体，包括一正方体，按照加速器空间坐标系，靠近加速器机架方向为前侧面，远离加速器机架方向为后侧面，所述正方体的上、前、后、左、右侧面的中心位置均设有十字坐标线，且在上、前、
后侧面上分别设有10*10cm的射野框线，在左、右侧面上分别设有9.4*9.4cm的射野框线；
[0007]
所述上侧面从十字坐标线中心右移1.2cm，前移1.5cm的位置设有十字标记线，所述上侧面开设有用于置入激光测距水平一体机的竖向孔；所述前、后侧面对应开设有前后贯穿孔，所述前后贯穿孔内穿设有具有尖部的等中心指针，所述等中心指针可前后运动；所述左、右侧面，从十字坐标线上移1.4cm，前移1.5cm的位置设有十字标记线。
[0008]
进一步地，所述正方体为一12*12*12cm的中空正方体，所述中空正方体主要由底板和扣在底板上的中空主体组成，所述底板上侧面周部设有卡槽，以卡住扣在其上的中空主体；所述底板的下部设有至少三个的水平调节脚，以在需要时进行水平调整。
[0009]
进一步地，所述前后贯穿孔内穿设有空心柱体，所述等中心指针穿设于空心柱体内；所述中空主体的上侧面、底板对应开设有上下贯穿孔，所述左、右侧面对应开设有左右贯穿孔，所述上下贯穿孔、左右贯穿孔内分别穿设有空心柱体。
[0010]
进一步地，所述等中心指针主要由从前向后依次连接在一起的阶梯状尖部、锥体和柱状体组成，所述阶梯状尖部包括直径1mm的前段和直径2mm的后段。
[0011]
进一步地，所述十字坐标线的大小范围为4*4cm，且线宽呈阶梯变化，2*2cm范围以内部分为1mm线宽，从2*2cm范围之外到4*4cm范围部分为2mm线宽。
[0012]
进一步地，所述十字标记线的大小范围为2*2cm，线宽为1mm。
[0013]
进一步地，所述射野框线为设于相应侧面四个角内侧的四个折形线，所述折形线的单边长度为2cm，且线宽呈阶梯变化，从折形线的两边交点到1cm处为1mm线宽，从1cm之外到2cm处为2mm线宽。
[0014]
进一步地，所述模体采用3d打印制作。
[0015]
相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：利用3d打印技术制作了一种用于加速器质控的模体，该模体将多种结构、功能集成于一个模体上，可以利用其方便、快捷地检测加速器的机械性能和影像功能，进而节省工作人员质控的操作时间，同时又能达到检测的精度要求，使每日加速器快速机械和影像质量控制成为可能。因此，本实用新型具有很强的实用性和广阔的应用前景。
附图说明
[0016]
图1是本实用新型实施例的模体结构示意图。
[0017]
图2是本实用新型实施例中模体上侧面的示意图。
[0018]
图3是本实用新型实施例中模体前侧面的示意图。
[0019]
图4是本实用新型实施例中模体后侧面的示意图。
[0020]
图5是本实用新型实施例中模体左侧面的示意图。
[0021]
图6是本实用新型实施例中模体右侧面的示意图。
[0022]
图7是本实用新型实施例中底板的结构示意图。
[0023]
图8是本实用新型实施例中等中心指针的结构示意图。
具体实施方式
[0024]
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0025]
如图1-6所示，本实用新型提供了一种用于加速器质控的模体，包括一正方体，按
照加速器空间坐标系，靠近加速器机架方向为前侧面，远离加速器机架方向为后侧面，所述正方体的上、前、后、左、右侧面的中心位置均刻设有十字坐标线1，且在上、前、后侧面上分别刻设有10*10cm的射野框线2，在左、右侧面上分别刻设有9.4*9.4cm的射野框线3。
[0026]
在本实施例中，所述十字坐标线的大小范围为4*4cm，且线宽呈阶梯变化，2*2cm范围以内部分为1mm线宽，从2*2cm范围之外到4*4cm范围部分为2mm线宽。可以利用十字坐标线，通过目测快速比对加速器灯光野与模型中心的对准程度。所述射野框线为设于相应侧面四个角内侧的四个折形线，所述折形线的单边长度为2cm，且线宽呈阶梯变化，从折形线的两边交点到1cm处为1mm线宽，从1cm之外到2cm处为2mm线宽。可以利用射野框线，通过目测快速比对10*10cm光野边缘的准确性。
[0027]
如图2所示，所述上侧面从十字坐标线中心右移1.2cm，前移1.5cm的位置刻设有十字标记线4，所述上侧面开设有用于置入激光测距水平一体机的竖向孔。所述竖向孔内放置激光测距水平一体机，用于测量加速器机架至床面的距离和模体自身水平。
[0028]
如图3-4所示，所述前、后侧面对应开设有前后贯穿孔5，所述前后贯穿孔内穿设有具有尖部的等中心指针6，所述等中心指针可前后运动。
[0029]
如图5-6所示，所述左、右侧面，从十字坐标线上移1.4cm，前移1.5cm的位置刻设有十字标记线。从而左、右侧面加上侧面移动的坐标结合，即为向右移1.2cm，向上移1.4cm，向前移1.5cm。
[0030]
在本实施例中，所述十字标记线的大小范围为2*2cm，线宽为1mm。可以利用十字标记线，测量模体移动后的图像配准精度和治疗床移动精度。
[0031]
在本实施例中，上侧面右上角标注g和向上的箭头标志，用来说明模体的摆位方向，这一方向是正对加速器机架。上侧面右下角可以标注ssd=100cm，用来说明正面射野的是距离加速器源皮距为100cm的射野，即标准的10*10cm射野框。左、右侧面右上角可以标注ssd=94cm，用来说明正面的是距离加速器源皮距为94cm的射野。射野都是标准的9.4*9.4cm框。主要是实际的显示面积投影的中性剖面是10*10cm射野，用于模体等中心摆位时机架角度90
°
和270
°
的方向检测10*10cm射野的准确性。
[0032]
在本实施例中，所述正方体为一12*12*12cm的中空正方体，所述中空正方体主要由底板8和扣在底板上的中空主体组成，分别采用3d打印制作形成。如图7所示，所述底板上侧面周部设有卡槽801，以卡住扣在其上的中空主体；所述底板的下部设有至少三个的水平调节脚802，以在需要时进行水平调整。
[0033]
为了提高在影像采集时方向的分辨力，利用空心柱体贯穿三组平行对面。所述前后贯穿孔内穿设有空心柱体7，所述等中心指针穿设于空心柱体内。所述中空主体的上侧面、底板对应开设有上下贯穿孔，所述左、右侧面对应开设有左右贯穿孔，所述上下贯穿孔、左右贯穿孔内分别穿设有空心柱体。空心柱体外径是2cm，中空部分直径为1.6cm。柱体壁厚为2mm。
[0034]
如图8所示，所述等中心指针6主要由从前向后依次连接在一起的阶梯状尖部601、锥体602和柱状体603组成，所述阶梯状尖部包括直径1mm，长5mm的前段和直径2mm，长5mm的后段。2mm正好是加速器等中心的最大误差限值和激光等中心的最大误差限值。可以很好利用眼睛分辨加速器灯光野和激光正中心1mm的误差。指针的圆柱剖面上可以按照时钟面盘的12点、3点、6点、9点的位置分别加刻线。结合等中心指针在模体的正上面，左右两面均在
与指针对应的位置加刻线，左右离中心3.5cm，水平下降3.cm。
[0035]
通过本实用新型提供的模体，可以检测加速器的机械性能和影像功能，实现对加速器的质量控制。
[0036]
应用所述模体检测加速器的机械性能包括：
[0037]
a1）检测机架与激光等中心
[0038]
从模体中推出等中心指针，利用激光测距水平一体机测量模体上表面水平，移动模体至机架等中心和激光等中心与模体等中心完全吻合；利用机架0
°
、90
°
、270
°
检测中心是否完全符合，如果不符合需进行调整；再右移3.5cm，降低治疗床3.5cm，然后进出床面调整指针尖部与0
°
机架十字线的纵线和激光灯的纵线完全吻合，则指针尖部与中心一致；其次360
°
旋转加速器机架，查看任意角度，特别是0
°
、90
°
、270
°
、180
°
时指针尖部是否与机架中的十字中心相一致，如果不一致则记录误差，若误差超过阈值需进行调整，否则即满足质控要求。
[0039]
a2）检测标准光野
[0040]
根据模体等中心摆位，降低治疗床6cm；加速器机架设置为0
°
，光野面积开至10*10cm，查看光野边缘与模体上的10*10cm射野框线是否一致，如果不一致则记录误差，若误差超过阈值需进行调整，否则即满足质控要求。
[0041]
a3）测量机架与治疗床面距离
[0042]
将激光测距水平一体机直立于治疗床面上；打开加速器标距尺，测量并记录在标距尺至治疗床面距离为80、90、100、105、110、120cm时，机架表面至治疗床面的机械距离。
[0043]
a4）检测机架旋转角度准确度和准直器角度到位精度
[0044]
机架旋转角度准确度的检测方法为：将机架旋转至0
°
、90
°
、270
°
、180
°
附近时，将激光测距水平一体机表面沿左右轴方向贴在机架上，调整激光测距水平一体机显示为绝对0
°
、-90
°
、90
°
、0
°
时，读取机架的显示数据，即为机架的误差。
[0045]
准直器角度到位精度的检测方法为：将机架旋转至90
°
，调整准直器角度至0
°
、90
°
、270
°
、180
°
附近时，将激光测距水平一体机表面沿左右轴方向贴在机架上，调整激光测距水平一体机显示为绝对0
°
、-90
°
、90
°
、0
°
时，读取准直器的显示数据，即为准直器的误差。
[0046]
应用所述模体检测加速器的影像功能包括：
[0047]
b1）检测治疗射野中心与治疗野面积
[0048]
根据模体等中心摆位，在机架0
°
、90
°
时分别使用epid拍摄10*10cm射野片；然后在加速器的自带软件中放大epid所获得的图片至最大；根据标准射野的边缘找到射野的等中心，与模体的等中心刻线进比较；测量中心移动的距离，即等中心的误差；然后根据模体上近端的10*10cm 射野框线，查看图片的射野边缘与模体的射野框线的差异，即测量出治疗射野面积与光野面积的差异。
[0049]
b2）检测治疗床移动的epid影像
[0050]
根据模体等中心摆位，将中心向右移1.2cm，向上移1.4cm，向前移1.5cm；移动至十字标记线处；在机架0
°
、90
°
时分别使用epid拍摄10*10cm射野片，然后分别使用这两张图片在epid的自带软件中与标准图片进行配准；检查配准结果是否为中心右移1.2cm，向上移1.4cm，向前移1.5cm，并记录误差。
[0051]
b3）检测cbct图像扫描中心
[0052]
根据模体等中心摆位，在机架0
°
、90
°
时分别使用cbct的单拍功能拍摄影像片；然后在加速器的自带软件中放大cbct所获得的图片至最大；根据标准射野的边缘找到射野的等中心，与模体的等中心刻线进比较；测量中心移动的距离，即等中心的误差。
[0053]
b4）检测治疗床移动及cbct配准精度
[0054]
根据模体等中心摆位，使用cbct 360
°
拍摄一组cbct图像，然后在加速器的自带软件中与标准的模体的影像片进行配准；根据配准误差，查看三维图像的中心误差是否合格，并记录误差。
[0055]
然后将中心向右移1.2cm，向上移1.4cm，向前移1.5cm；再次360
°
拍摄一组cbct图像，然后与中心未移动之前影像片进行配准，获取配准误差，减去上一次的cbct中心误差后，即为实际的cbct移动后的误差，查看是否与移动的数据匹配，并记录误差。
[0056]
利用该模体可以实现快速的摆位和多功能的机械及影像功能的质量控制，极大地减少了工作人员的操作时间，同时又达到检测的精度要求。
[0057]
以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。