一种组织补偿物的制备方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种组织补偿物的制备方法及系统。
【背景技术】
[0002]放射治疗是重要的肿瘤治疗手段，临床上常用高能Χ(γ )线及电子线等进行治疗。高能X( T )线及电子线均存在剂量建成效应，即从皮肤表面到最大剂量点深度存在一个剂量逐渐升高的区域，该区域称为剂量建成区，皮肤表面剂量低，然后逐渐升高并达到最大剂量后，射线能量才随着深度增加而逐渐降低。对浅表性病变，如皮肤癌、瘢痕等，将导致靶区剂量不足。
[0003]组织补偿物是临床上使用的电子密度接近于人体组织，放疗时放置在特定体表部位，用于提高皮肤表面剂量、补偿人体不规则的外轮廓的一类物质的总称。它能有效的提高皮肤表面射线剂量，例如，添加有效的组织补偿物可以将6MV-X射线皮肤剂量由10 %?40 %提尚到接近100%。
[0004]目前临床最常用的放疗等效补偿物为市售的等效组织补偿膜。市售组织等效补偿膜的组织均匀性好，但是具有一定的厚度和硬度，仅适用于平面，当在曲面或不规则体表上使用时，组织等效补偿材料与曲面或不规则体表之间容易形成空气间隙，从而影响剂量分布。小米面袋、石蜡、湿纱布、凡士林(纱布)等不常用的组织补偿材料，由于可手工制作成合适形状，但工艺粗糙，组织均匀性差，与不规则体表之间同样容易存在空气间隙。这种空气间隙的存在可显著降低表面剂量，如图2所示，可见有效缩小空气间隙，可以改善靶区剂量均匀度，提高放疗精准度。进一步地，调强放疗技术是目前最先进的技术，但是目前临床广泛使用的各种调强放疗计划系统，其默认的虚拟组织等效补偿膜都是紧贴皮肤，与临床实际不符，因而其计算的剂量分布必然不准确，这种剂量计算的不准确性影响了调强放疗的精度，可能对患者造成不可接受的损伤。
[0005]进一步地，有些病变部位具有特殊性，例如呈不规则类球形头皮血管肉瘤，由于现有的各种组织补偿物均不能满足个体化要求，因此只能采取老式的电子线拼接野的放疗，将其分成不同的小块曲面，使用等效组织补偿膜提高其表面剂量，尽可能地减少空气间隙，剂量分布欠佳，剂量准确性差，难以实现高质量放疗。
[0006]放射治疗通常采用分次放疗，应保证组织补偿物在治疗时与定位时、治疗分次间、治疗分次中具有高度的重复性，以保证剂量的准确性。但是目前临床应用的所有组织补偿物由于其本身制作工艺的粗糙、与体表存在不稳定的空气间隙等原因，组织补偿物重复性差影响放疗效果。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种组织补偿物的制备方法及系统，能更好地解决现有组织补偿物可靠性低的问题。
[0008]根据本发明的一个方面，提供了一种组织补偿物的制备方法，包括:
[0009]通过CT定位扫描，获取定位扫描图像；
[0010]对所获取的定位扫描图像进行图像处理，得到相应的皮肤区域图像；
[0011]利用所得到的皮肤区域图像，建立个体化3D打印组织补偿物的三维模型，并将所建立的三维模型进行逐层切片，得到所述三维模型的多个横截面信息；
[0012]根据所述三维模型的多个横截面信息，逐层打印，得到个体化3D打印组织补偿物。
[0013]优选地，所述对所获取的定位扫描图像进行图像处理，得到相应的皮肤区域图像的步骤包括:
[0014]按照临床治疗原则，对所述定位扫描图像进行特征勾画，确定浅表病变区域，
[0015]根据所确定的浅表病变区域，选定相应的皮肤区域图像；
[0016]其中，所述皮肤区域图像包括所述浅表病变区域及以所述浅表病变区域为中心并向外扩大预定范围的区域。
[0017]优选地，所述利用所得到的皮肤区域图像，建立个体化3D打印组织补偿物的三维模型的步骤包括:
[0018]利用所述皮肤区域图像，确定与所述皮肤区域能够紧密贴合的个体化的组织补偿物的形状；
[0019]按照临床治疗原则，确定所述组织补偿物的厚度和组织密度；
[0020]根据所述组织补偿物的形状、厚度、组织密度，建立三维模型。
[0021]优选地，所述根据三维模型的多个横截面信息，逐层打印，形成个体化3D打印组织补偿物的步骤包括:
[0022]3D打印机获取所述三维模型的多个横截面信息；
[0023]按照临床治疗原则，选取合适的材料；
[0024]利用所选取的材料，对所述多个横截面信息对应的截面进行逐层打印。
[0025]优选地，还包括:
[0026]对已打印的组织补偿物进行密度均匀性检测；
[0027]若检测到所述组织补偿物的密度不均匀，则通知3D打印机重新打印组织补偿物。
[0028]优选地，还包括:
[0029]若检测到所述组织补偿物的密度均匀，则检测所述组织补偿物与体表之间是否存在空气间隙；
[0030]若检测到所述组织补偿物与体表之间存在空气间隙，则确定所述空气间隙的位置及大小；
[0031]利用所确定的空气间隙的位置及大小，对所述个体化3D打印组织补偿物的三维模型进行补偿，得到补偿后的三维模型，以便根据所述补偿后的三维模型，重新打印组织补偿物。
[0032]根据本发明的另一方面，提供了一种组织补偿物的制备系统，包括:
[0033]CT机，用于通过CT定位扫描，获取定位扫描图像；
[0034]靶区勾画装置，用于对所获取的定位扫描图像进行图像处理，得到相应的皮肤区域图像；
[0035]图像处理装置，用于利用所得到的皮肤区域图像，建立个体化3D打印组织补偿物的三维模型，并将所建立的三维模型进行逐层切片，得到所述三维模型的多个横截面信息；
[0036]3D打印机，用于根据所述三维模型的多个横截面信息，逐层打印，得到个体化3D打印组织补偿物。
[0037]优选地，所述靶区勾画装置按照临床治疗原则，对所述定位扫描图像进行特征勾画，确定浅表病变区域，并根据所确定的浅表病变区域，选定相应的皮肤区域图像，其中，所述皮肤区域图像包括所述浅表病变区域及以所述浅表病变区域为中心并向外扩大预定范围的区域。
[0038]优选地，所述CT机还用于对已打印的组织补偿物进行密度均匀性检测，若监测到所述组织补偿物的密度不均匀，则通知3D打印机重新打印组织补偿物。
[0039]优选地，所述CT机还用于在检测到所述组织补偿物密度均匀时，检测所述组织补偿物与体表之间是否存在空气间隙，若检测到所述组织补偿物与体表之间存在空气间隙，则确定所述空气间隙的位置及大小，并由所述图像处理装置利用所确定的空气间隙的位置及大小，对所述个体化3D打印组织补偿物的三维模型进行补偿，得到补偿后的三维模型，以便后续根据所述补偿后的三维模型，重新打印组织补偿物。
[0040]与现有技术相比较，本发明的有益效果在于:
[0041 ]本发明能够针对浅表病变情况及浅表病变位置，制备个性化的密度均匀且与浅表病变皮肤表面紧密贴合的组织补偿物，从而为实现高质量放疗提供可靠保障。
【附图说明】
[0042]图1是现有技术提供的空气间隙与表面剂量之间的关系示意图；
[0043]图2是本发明实施例提供的组织补偿物的制备方法原理框图；
[0044]图3是本发明实施例提供的组织补偿物的制备装置框图；
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