专利名称：：直肠偏心四腔施源器的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种放射治疗癌症的医疗设备的装置，特别涉及一种治疗直肠癌的直肠偏心四腔施源器。
背景技术：
：传统的Y射线直肠腔内后装治疗的施源器为单腔施源，即施源器只有一个施源管。如Buchler厂生产的遥控式高剂量后装^/L，其型号为LA41211的内径为6mra的施源器和型号为LA41215的内径为4匿的施源器，均为单腔施源。这种施源器的施源管位于施源器的中心，外面可以附加直径为1.5cm的直肠扩张器数个。俄罗斯辐射工程研究中心曾设计"直肠中子后装治疗的施源器，，，并获得"布鲁赛尔尤里卡-94"世界发明、研究与工业创新博览会金奖，拥有俄罗斯(NO.1034233)和日本(NO.676552)专利，但其结构也是单腔金属施源管。中国专利号为95250233.X的"腔内后装放疗保护器，，，其施源器仍为单腔施源，施源管仍位于施源器的中心。这类单腔施源器一般都要使用腔内后装治疗保护器。采用直肠癌腔内后装放疗时，直肠的放射耐受量是和其照射面积密切相关，在直肠受照射的面积达100ci^时其TD50/5为6000cGy,当直肠受照射的面积减少到10ci^时其TD50/5为8000cGy,因此减小对直肠的受照射面积就可以提高治疗直肠癌的放射剂量，力求在尽量避免发生放射性直肠炎症的情况下达到肿瘤根治的目的，这也是目前少数研究单位进行早中期直肠癌的单纯放射治疗研究的理论依据。在实践中我们观察到在直肠癌发生的早中期，其病灶往往偏向直肠的一侧，如能使照射面积控制在病灶周围而正常直肠粘膜不被照射，就可以减小照射面积而增加放射剂量。但是，由于是采用位于施源器中心的施源管给与施源，照射治疗时，直肠全周受到相同的照射剂量，直肠的照射面积难以控制，因而，在直肠癌腔内后装放疗中，常因肿瘤邻近的正常组织、器官同时受到过量辐射而造成损伤，尤以外照射足量后局部补量内照射，更易出现严重损伤，为避免此现象发生，在照射治疗时难以实现肿瘤局部高剂量照射。因此，如何解决直肠癌腔内放射的剂量分布和受量的问题，对直肠癌腔内放射治疗有着积极的意义。2007年9月5日公告了我们的一项专利号为ZL200620111311.6的名为《直肠癌腔内照射施源器》，该专利的技术方案为在施源器的外管内采用四根或三根施源管施放放射源，其中采用四根施源管的施源器，四根施源管均布在外管的腔内横截面；采用三根施源管的施源器，三根施源管非对称地布置在外管的腔内横截面，或者三根施源管也可以偏心布置在外管横截面的一个半圆内，且沿半圆弧间隔布置，相对集中于外管内腔的一侧。这种结构的直肠癌腔内照射施源器与单腔施源器相比较，在一定程度上降低直肠内肿瘤附近正常黏膜组织、膀胱后壁的照射受量，减少放射性早期并发症的发生率，提高放射治疗效果，其作用优于单腔施源器。但是，我们在医疗实践中发现，这种结构的施源器虽然优于单腔施源器，但是还存在一些不足。例如四根施源管均布在外管的腔内横截面的对称四腔施源器，其外管的直径为30ram，由于四根施源管平均分布在360°圆，沿圆周相邻的两根施源管圆心之间的圆弧所对的圆心角为90。，在治疗多发部位的肺瘤时具有一定的优势，但是在治疗单发部位的肿瘤时，因相邻的两根施源管之间的间隔距离过大，两才艮施源管圆心之间的直线距离达到18.OOmm左右，导致剂量分布不均，两施源管之间容易出现低量区，容易造成肿瘤复发。又如三根施源管非对称地布置在外管的腔内橫截面的偏心三腔施源器，由于施源管只有三根，当采用将三根施源管分布在〉180。圆弧范围的结构，其相邻的两根施源管之间的圓弧所对的圆心角大于〉90。，因其相邻的两根施源管之间的间隔距离更是过大，两根施源管圆心之间的直线距离超过18.00,,导致剂量分布不均，两施源管之间容易出现低量区，容易造成肿瘤复发；当采用将三根施源管分布在<180°圆弧范围的结构，又存在照射范围较小，不利于肿瘤侵犯直肠范围^1/2圈的直肠癌的治疗。怎样解决上述问题，提高直肠癌的放射治疗效果，为业界所研究的新问题。
发明内容本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种直肠偏心四腔施源器，它通过将四根施源管偏心设置在不同直径的施源器外管腔内并控制相邻施源管的间隔距离，进行放射治疗时，它既能够降低直肠内肿瘤附近正常黏膜组织、膀胱后壁的照射受量，减少放射性早期并发症的发生率，又能够针对直肠单发部位肿瘤侵犯范围的不同进行施源，提高放射治疗效果。本发明的目的是这样实现的包括一端为圓弧球面的圓柱形外管，和插入圆柱形外管腔内的施源管，所述施源管外伸出圆柱形外管的一端设有管接头，所述圓柱形外管的外径为25~35mm,所述插入圆柱形外管腔内的施源管为四才艮，四根施源管在圆柱形外管腔内的长度相同，四根施源管的用于施放放射源的内腔直径相同，四根施源管的轴线均与圆柱形外管的轴线平行，四根施源管的横截面均偏于圆柱形外管的圆心且沿圆柱形外管横截面内的一段圓弧间隔分布固定在圆柱形外管腔内，第一施源管至第四施源管之间的每相邻两根施源管的圆心之间的圓弧相等，该圆弧所对应的圓心角根据圆柱形外管的外径大小设定为45~75°。由于采用了上述方案，将四根施源管的横截面均偏于圆柱形外管的圆心且沿圆柱形外管横截面内的一段圓弧间隔分布固定在外径为25~35誦的圆柱形外管腔内，第一施源管至第四施源管之间的每相邻两根施源管的圓心之间的圆弧相等，该圆弧所对应的圆心角根据圆柱形外管的外径大小设定为45~75°，构成偏心四腔施源器，使本发明施源器具有不同的规格的外径的圆柱形外管，以及根据不同圆柱形外管的外径的大小设定的相邻的两施源管之间的距离，使相邻的放射源的照射剂量能够达到在的两施源管之间均匀分布，杜绝了相邻的两施源管之间容易出现低量区的现象，提高肿瘤的根治率。同时，将四根施源管的横截面均偏于圆柱形外管的圆心且沿圆柱形外管横截面内的一段圆弧间隔分布，可以根据肿瘤大小任意选择三根或四根施源管进行施源放射，并能根据肿瘤的消退调节两侧管的权重，使三根施源管相对集中于肿瘤病灶区，远离正常的肠道内壁，减小高剂量区的治疗面积，由此可提高对病灶区的治疗放射剂量，又减小了对直肠的受照射面积，可以最大限度地减小正常肠道粘膜的受照面积，减轻放射性炎症反应和减少放疗后肠腔狭窄的发生率；尤其是对于男性患者来6说，当直肠病灶位于直肠后壁时，用偏心设置四#^施源管的施源器采用上述方式治疗，可以显著降低因对直肠肿瘤放射治疗而导致的对膀胱的受照射剂量，从而减少放射性膀胱炎的发生。其治疗效果是现有的单腔施源器及对称四腔和偏心三腔施源器所不能达到的。而且由于本直肠偏心四腔施源器的圆柱形外管的外径为25~35mm，因此可以针对肺瘤侵犯直肠范围的大小不同以及不同病人的生理特点，选择不同直径外管的施源器进行治疗，结合施源管的不同分布，可以避免因外管直径过大而造成肺瘤破裂出血，或因外管直径过小而不能充分撑开肠腔使肿瘤周围的正常组织得到保护。本发明直肠偏心四腔施源器，采用在实体的圆柱形外管设置四个轴向延伸的用于安装固定施源管的孔，四根施源管分別插入四个孔粘接固定。或采用在空心圆柱形外管内壁设置四个轴向延伸的凹槽，四根施源管分别插入四个凹槽粘接固定，并用一个芯柱塞入外管腔中对四根施源管定位。或者采用在芯柱的圓周面设置四个轴向延伸的凹槽，四根施源管分别插入四个凹槽粘4妄固定，圆柱形外管套在芯柱上对四根施源管定位。由此形成对施源管的全部位固定，能够保证四根施源管平行间的间隔距离保持稳定，杜绝使用过程造成四根施源管相对位置发生偏移的现象，导致放射治疗时丧失精准性，影响治疗效果。本发明施源器的四根施源管能够分别连接腔内治疗后装机的放射源输送管，后装机中的放射源能够分别输送到施源管的腔内。在使用本施源器对病人进行治疗时不需使用腔内后装治疗保护器。在治疗实践中，采用锎-252中子腔内照射，通过本发明直肠偏心四腔施源器与单腔施源器对两组直肠癌患者进行对比性治疗试验(外照射剂量均为30-40Gy)，当病灶肠粘膜表面剂量参考点剂量在11Gy时，单腔施源器病灶侧面的剂量为11Gy,病灶对侧的剂量为11Gy,膀胱后壁受量为3.1±1.2Gy，出现严重出血、坠胀等晚期放射性直肠炎发生率为100%;当^f吏用偏心四腔施源器治疗直肠癌时，同样病灶肠粘膜表面剂量参考点剂量在11Gy时，病灶侧面的剂量为6Gy，病灶对侧的剂量为3Gy，膀胱后壁受量为1.6±0.7Gy，明显降^f氐了正常组织的受量，有效地保护了另一侧肠腔的正常粘膜和组织，改善了后装放射治疗的疗效，出现严重出血、坠胀等晚期放射性直肠炎发生率为15%，并取得了较好的治疗效果。参见下表，通过偏心四腔施源器与偏心三腔施源器对比，偏心四腔的治疗明显优于偏心三腔的治疗。直肠粘膜表面剂量1200CGY施源器对比数据<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图1为本发明施源器的结构示意图；图2为施源管分布的一种实施例示意图；图3为施源管分布的另一种实施例示意图；图4为施源管分布的又一种实施例示意附图中，1为外管，2为施源管，2a为第一施源管，2b为第四施源管，3为放射源，4为凸缘，5为管接头，6为钢丝，7为后装机的放射源输送管，8为芯柱。具体实施例方式参见图l,本发明直肠偏心四腔施源器包括一端为圆弧球面的圆柱形外管1，和四根插入圓柱形外管腔内的施源管2。四根施源管2均为不锈钢管，四根施源管2外伸出圆柱形外管1的一端设有管接头5，管接头5过盈配合在施源管2上，或者采用螺紋连接在施源管上也能达到同样效果。所述圓柱形外管1为透明的有机玻璃管，管壁沿轴向设有刻度线，圓柱形外管1的腔口一端设有环圆周的凸缘4。圆柱形外管1的外径为25-35mm，长度为165175mm，所述四4艮施源管2在圆柱形外管1腔内的长度相同，为150160mm,四根施源管2的用于施放放射源3的内腔直径相同，为约大于3mm,以3mm直径的》文射源3能够在施源管2腔内沿轴向顺利移动且不产生径向晃动为宜。所述四根施源管2的轴线均与圆柱形外管1的轴线平行，四根施源管2的橫截面均偏于圆柱形外管1的圆心且沿圆柱形外管横截面内的一段圆弧间隔分布固定在圆柱形外管1腔内，其四才艮施源管2分布的圓弧为优弧时，整个优弧的弧度以不超过225。为宜，四根施源管2分布的圆弧为劣弧时，整个劣弧的弧度以不小于135°为宜。第一施源管2a至第四施源管2b之间的每相邻两根施源管的圆心之间的圆弧相等，该圓弧所对应的圆心角根据圆柱形外管1的外径大小设定为45-75°。圆柱形外管1为一端为圆弧球面另一端为腔口的空心体，圆柱形外管1的腔内设置一个芯柱8，在芯柱8的圓周面设置四个轴向延伸的凹槽，四个凹槽沿芯柱8的圆周的一段圆弧间隔分布，四根施源管2分别插入四个凹槽粘接固定，圆柱形外管1紧套在芯柱8上对四根施源管2定位，芯柱8与圓柱形外管1粘接固定。或者，所述圆柱形外管1为一端为圆弧球面另一端为腔口的空心体,在圆柱形外管1内壁设置四个轴向延伸的凹槽，四个凹槽沿圆柱形外管1内壁圆周的一段圆弧间隔分布，四根施源管2分别插入四个凹槽粘接固定，圆柱形外管1的腔内塞入一个芯柱8对四根施源管2定位，芯柱8与圆柱形外管1粘接固定。或者所述圆柱形外管1为一端为圆弧球面另一端为平面的实体，在平面端的端面内设置四个轴向延伸的用于安装固定施源管的孔，四个孔偏于圓柱形外管1的圆心且沿端面内一段圆弧间隔分布，四根施源管2分别插入四个孔粘接固定。采用上述的方式固定四根施源管2，是为了保证四根施源管能够保持位置稳定，不会因使用而发生位置偏移。所述四根施源管2外伸出圓柱形外管1的一端分别向不同方向平滑过渡约为弯曲，以便于使用合连接不发生相互干涉，同时又能够让后装施与的放射源3顺利通过。放射源3在治疗时从后装机中通过钢丝6由后装机的放射源输送管7送至施源管2的空腔中。放射源3采用锎-252中子，也可以根据需要采用其他用于肿瘤放射治疗的放射源，如WD-18或者KLZ-100铱-192。参见图2，本实施例施源器的圆柱形外管1的外径为25mm,长度以170隱为佳。四根施源管2在圆柱形外管1腔内的长度以155隨为佳。所述四根施源管2沿圆柱形外管横截面内的一段优弧间隔分布，其第一施源管2a至第四施源管2b之间的每相邻两个施源管的圆心之间的圆弧所对应的圆心角为70°效果最佳，可以使第一施源管2a至第四施源管2b所分布的优弧达到210°,每相邻两个施源管的圓心之间直线距离在8.20隱左右，照射剂量分布均匀，避免了两施源管之间出现低量区，有利于肿瘤的根治。本实施例施源器的其余结构与前述相同。这种结构的偏心四腔施源器尤其适用于肿瘤侵犯直肠范围^1/2圈的直肠癌的治疗，其治疗效果优于现有的任何结构的施源器。参见图3,本实施例施源器的圓柱形外管1的外径为30mm,长度以170mm为佳。四根施源管2在圓柱形外管1腔内的长度以155隨为佳。所述四根施源管2沿圆柱形外管横截面内的一段半圆弧间隔分布，其第一施源管2a至第四施源管2b之间的每相邻两根施源管的圓心之间的圆弧所对应的圆心角为60°效果最佳，可以使第一施源管2a至第四施源管2b分布在180°的半圆弧上，每相邻两个施源管的圆心之间直线距离在9.50imi左右，照射剂量分布均匀，避免了两施源管之间出现低量区，有利于肿瘤的根治。本实施例施源器的其余结构与前述相同。这种结构的偏心四腔施源器适用于肿瘤侵犯直肠范围处于中等的直肠癌的治疗，其治疗效果优于现有的任何结构的施源器。参见图4，本实施例施源器的圓柱形外管1的外径为35mm，长度以170mm为佳。四根施源管2在圆柱形外管1腔内的长度以155mm为佳。所述四根施源管2沿圆柱形外管横截面内的一段劣弧间隔分布，其第一施源管2a至第四施源管2b之间的每相邻两根施源管的圓心之间的圆弧所对应的圆心角为50°效果最佳，可以使第一施源管2a至第四施源管2b分布在150°的劣弧上，每相邻两个施源管的圆心之间直线距离在10.14mm左右，照射剂量分布均勻，避免了两施源管之间出现低量区，同时有利于针对肿瘤侵犯较小的病灶，选用三腔或四腔进行治疗，可降低正常组织的受量，有效地保护了另一侧肠腔的正常粘膜和组织，减轻放射性炎症反应和减少放疗后肠腔狭窄的发生率，有利于胂瘤的根治。本实施例施源器的其余结构与前述相同。这种结构的偏心四腔施源器适用于肿瘤侵犯直肠范围处于较小的直肠癌的治疗，其治疗效果优于现有的任何结构的施源器。使用本发明偏心四腔施源器放射治疗直肠癌症时，将肛门括约肌局部浸润麻醉，将本发明施源器置入直肠内，在透视下将施源器设置有施源管的一侧对准病灶区，使三根或四根施源管相对集中于病灶，远离正常的肠腔壁，等中心正交拍片后输入计划系统，设两个治疗剂量参考点，第一个治疗剂量参考点在肠粘膜表面，每次剂量11Gy，总剂量30-38Gy，第二个参考点在肠粘膜下5-8mm，每次剂量6-7Gy,总剂量22-26Gy,并以膀胱气嚢最低点为膀胱后壁受量参考点，然后将锎-252中子源在后装机的控制下，从后装机的放射源输送管分别送到施源管中的治疗位置，对病灶进行放射治疗。这种四腔施源器的治疗效果，是现有的单腔施源器及三腔或四腔施源器所不能达到的。权利要求1.一种直肠偏心四腔施源器，包括一端为圆弧球面的圆柱形外管，和插入圆柱形外管腔内的施源管，所述施源管外伸出圆柱形外管的一端设有管接头，其特征在于所述圆柱形外管的外径为25～35mm，所述插入圆柱形外管腔内的施源管为四根，四根施源管在圆柱形外管腔内的长度相同，四根施源管的用于施放放射源的内腔直径相同，四根施源管的轴线均与圆柱形外管的轴线平行，四根施源管的横截面均偏于圆柱形外管的圆心且沿圆柱形外管横截面内的一段圆弧间隔分布固定在圆柱形外管腔内，第一施源管至第四施源管之间的每相邻两根施源管的圆心之间的圆弧相等，该圆弧所对应的圆心角根据圆柱形外管的外径大小设定为45～75°。2.根据权利要求1所述的直肠偏心四腔施源器，其特征在于所述施源管的用于施放放射源的内腔直径为3隱直径的力文射源能够在施源管腔内沿轴向顺利移动且不产生径向晃动。3.根据权利要求1或2所述的直肠偏心四腔施源器，其特征在于所述圆柱形外管的外径为25mm,四根施源管沿圆柱形外管横截面内的一段优弧间隔分布，第一施源管至第四施源管之间的每相邻两个施源管的圆心之间的圓弧所对应的圓心角为70°。4.根据权利要求1或2所述的直肠偏心四腔施源器，其特征在于所述圓柱形外管的外径为30mm,四根施源管沿圆柱形外管横截面内的一段半圓弧间隔分布，第一施源管至第四施源管之间的每相邻两根施源管的圆心之间的圆弧所对应的圓心角为60°。5.根据权利要求1或2所述的直肠偏心四腔施源器，其特征在于所述圆柱形外管的外径为35mm,四根施源管沿圓柱形外管横截面内的一段劣弧间隔分布，第一施源管至第四施源管之间的每相邻两个施源管的圓心之间的圆弧所对应的圆心角为50°。6.根据权利要求1所述的直肠偏心四腔施源器，其特征在于所述圆柱形外管为一端为圆弧球面另一端为平面的实体，在平面端的端面内设置四个轴向延伸的用于安装固定施源管的孔，四个孔偏于圆柱形外管的圆心且沿端面内一段圆弧间隔分布，四根施源管分别插入四个孔粘接固定。7.根据权利要求1所述的直肠偏心四腔施源器，其特征在于所述圆柱形外管为一端为圆弧球面另一端为腔口的空心体，在圆柱形外管内壁设置四个轴向延伸的凹槽，四个凹槽沿圆柱形外管内壁圆周的一段圓弧间隔分布，四根施源管分别插入四个凹槽粘接固定，圆柱形外管的腔内塞入一个芯柱对四根施源管定位。8.根据权利要求1所述的直肠偏心四腔施源器，其特征在于所述圆柱形外管为一端为圆弧球面另一端为腔口的空心体，圆柱形外管的腔内设置一个芯柱，在芯柱的圆周面设置四个轴向延伸的凹槽，四个凹槽沿芯柱的圆周的一段圆弧间隔分布，四根施源管分别插入四个凹槽粘接固定，圆柱形外管套在芯柱上对四根施源管定位。9.根据权利要求1、2或68任一所述的直肠偏心四腔施源器，其特征在于所述圓柱形外管的长度为165175mm,四才艮施源管插入圆柱形外管腔内的长度为150160mm。10.根据权利要求I、2或68任一所述的直肠偏心四腔施源器，其特征在于所述圆柱形外管为透明的有机玻璃管，管壁沿轴向设有刻度线，施源管为不锈钢管，四根施源管外伸出圆柱形外管的一端分別向不同方向平滑过渡弯曲。全文摘要本发明公开了一种直肠偏心四腔施源器，施源器的外径为25～35mm，四根施源管插入外管腔内与外管的轴线平行，四根施源管均偏于外管的圆心且沿外管横截面内的一段圆弧间隔分布固定在外管腔内，相邻两根施源管的圆心之间的圆弧相等其对应的圆心角为45～75°。采用偏心四腔施源器可根据肿瘤侵犯直肠的范围以及病人生理特点，选择直径不同的施源器进行治疗，也可以根据肿瘤大小任意选择三根或四根施源管施与放射源，并能根据肿瘤的消退调节两侧管的权重，使高剂量区的照射面积下降，能够降低直肠内肿瘤附近正常黏膜组织及膀胱后壁的照射受量，减少早期和晚期放射并发症的发生率，提高放射治疗效果。文档编号A61M36/00GK101524571SQ20081006944公开日2009年9月9日申请日期2008年3月7日优先权日2008年3月7日发明者成汤,赵可伟,新雷申请人:中国人民解放军第三军医大学第三附属医院