一种用于内照射放疗的套管针

1.本实用新型涉及内照射放疗技术领域，尤其涉及一种用于内照射放疗的套管针。


背景技术：

2.放射治疗的原理是利用高能量辐射如x射线、电子等来破坏癌细胞的dna以将其杀死。由于放射治疗在杀死癌细胞的同时也损害正常细胞，必须仔细规划治疗以尽量减少这种副作用。用于癌症治疗的辐射可以来自体外的装置，被称为外照射放疗，也可以来自植入体内靠近癌细胞的放射性物质，被称为内照射放疗或近距离放疗。
3.申请号为“cn201810907457.9”，名称为“肿瘤治疗设备及其使用方法”的中国专利公开了一种肿瘤治疗设备及其使用方法，其属于一种内照射放疗方法，具体为：将束流针与电子束发射装置连接，将电子束发射装置发射的电子束通过束流针打在人体内的肿瘤病灶部位上，对肿瘤进行消融。由于电子束的穿透能力较弱，因此不会在肿瘤病灶部位前后的正常组织上沉淀较高的能量，可避免电子束在消融肿瘤时，对正常组织造成伤害，从而减少了对人体的伤害，降低人体治疗过程中的痛苦。
4.虽然电子束较之x射线，不会在人体组织上沉淀较高的能量，但是，若电子束能量无法精确的控制，要么在治疗过程中无法提供足够能量的电子束以消融肿瘤的，要么在治疗过程中对肿瘤病灶部位以外的正常组织造成伤害；而电子束从电子束发射装置发出，经束流针导入人体的过程中，是存在一定的能量损耗的，且该能量损耗并非是固定不变的，因此，在本领域，如何精确的控制从束流针射出的电子束的能量，成为在内照射放疗方案中的需攻克的技术难题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种用于内照射放疗的套管针，用于解决上述技术问题。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.第一方面，本实用新型提供了用于内照射放疗的套管针，包括针管，所述针管沿其长度方向贯通地开设有束流针安装通孔，所述针管的一端于预设的电子束传输路径上设有透明或半透明的晶体；所述晶体的外侧壁上安装有光子收集器；
8.所述针管远离所述晶体的一端外壁上安装有光子计数器，所述光子收集器和所述光子计数器之间通过光纤连接。
9.可选的，所述针管的一端一体成型有针头，所述晶体固定设于所述针头远离所述针管的一端；所述针头沿所述电子束传输路径开设有与所述束流针安装通孔相连通并延伸至所述晶体表面的空腔；
10.所述晶体呈锥形体；所述锥形体的尖端背离所述空腔设置，且位于所述电子束传输路径上。
11.可选的，所述晶体为石英晶体或蓝宝石晶体。
12.可选的，所述晶体的形状为圆锥体，所述针头的形状为圆台；所述圆台和所述圆锥体的中心线重合；
13.所述圆锥体的底面直径与所述圆台面向所述圆锥体的一侧的底面直径相等。
14.可选的，轰入所述晶体的电子束中的一部分电子从所述晶体的尖端射出，且轰入所述晶体的电子束中的另一部分电子能在所述晶体内产生光子并沿特定的光子传输方向从所述晶体的外侧壁射出；所述光子传输方向和所述圆锥体的中心线的夹角为57度；
15.所述光子收集器位于所述光子传输方向上。
16.可选的，所述针管和所述针头均采用不锈钢或碳化硅制成。
17.可选的，所述光子收集器为光纤耦合器；所述光子计数器为光电倍增管或光电二极管。
18.可选的，所述光纤焊接于所述套管针的外侧壁上。
19.第二方面，本实用新型还提供了一种用于内照射放疗的电子束能量监测方法，包括：
20.预先确定电子束沿所述电子束传输路径从所述晶体射出的电子束能量，和采集到的光子数量之间的对应关系；
21.预先将套管针伸入至人体内预定的放疗部位，并将束流针插入所述套管针的针管中；其中，所述套管针采用上述的用于内照射放疗的套管针；
22.内照射放疗过程中，实时采集从所述晶体射出的光子；
23.根据采集到的光子数量确定当前射入所述放疗部位的电子束能量。
24.可选的，所述束流针的电子束发射端与所述晶体之间留设有预定的间隙；
25.其中，采集到的光子数和当前射入所述放疗部位的电子束能量正相关。
26.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
27.通过在电子束传输路径上设置一透明或半透明晶体，电子束进入该晶体后，会发生契仑柯夫辐射，于晶体内产生光子并沿特定的光子传输方向从晶体的外侧壁射出，仅一部分电子束继续沿电子束传输路径射入人体内预定的放疗部位，但从晶体射出的光子数和射入人体内的电子束能量具有正相关性，因此，通过采集射出的光子数即可精确获悉当前射入人体内的电子束能量，从而达到更优的放疗效果。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
29.图1为本实用新型实施例提供的一种用于内照射放疗的套管针的结构示意图；
30.图2为本实用新型实施例提供的一种用于内照射放疗的电子束能量监测方法流程图。
31.图中：
32.10、套管针；11、针管；12、针头；121、空腔；13、晶体；14、光子收集器；15、光纤；16、光子计数器。
具体实施方式
33.为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的一种用于内照射放疗的套管针10的结构示意图。
35.套管针10包括针管11，针管11沿其长度方向贯通地开设有束流针安装通孔，针管11的一端(图1中针管11的底端)一体成型有针头12，针头12沿预设的电子束传输路径开设有与束流针安装通孔相连通的空腔121；针头12远离针管11的一端固定设有透明或半透明的晶体13；晶体13设于电子束传输路径上；本实施例中，空腔121为顶、底两端贯通的腔体。
36.具体的，晶体13呈锥形体，其于背离针头12的一端形成尖端，以便更好的插入人体内部，且较优的，该尖端位于电子束传输路径上。
37.晶体13的外侧壁上安装有光子收集器14；针管11远离晶体13的一端外壁上安装有光子计数器16，光子收集器14和光子计数器16之间通过光纤15连接。
38.本实施例中，作为一种较优的实施方式，晶体13采用石英晶体或蓝宝石晶体；晶体13的形状为圆锥体，针头12的形状为圆台；圆台和圆锥体的中心线重合；圆锥体的底面直径与圆台面向圆锥体的一侧的底面直径相等。
39.在通过束流针射出电子束后，轰入晶体13的电子束中的一部分电子从晶体13的尖端射出，且轰入晶体13的电子束中的另一部分电子能在晶体13内产生光子并沿特定的光子传输方向从晶体13的外侧壁射出；根据契仑柯夫辐射原理，光子传输方向和圆锥体的中心线的夹角为57度；而本实施例中，光子收集器14设于光子传输方向上。
40.作为本实施例的一种更为具体的实施方式，光子收集器14为光纤耦合器；光子计数器16为光电倍增管或光电二极管。通过检测出的光电倍增管或光电二极管的电压或电流，即可换算出光纤耦合器感应到的光子数，十分便捷。
41.具体的，本实施例中，针管11和针头12均采用不锈钢或碳化硅制成。
42.具体的，光纤15焊接或者粘贴于套管针10的外侧壁上。但可以理解的是，光纤15还可以与套管针10一体成型，或埋设于套管针10的管壁内，其不应该理解为对本实用新型保护范围的限定。
43.请参考图2，图2为本实用新型实施例提供的一种用于内照射放疗的电子束能量监测方法流程图。该用于内照射放疗的电子束能量监测方法具体包括：
44.预置步骤100、预先确定电子束沿电子束传输路径从晶体13射出的电子束能量，和采集到的光子数量之间的对应关系。
45.在实验室环境下，通过模拟内照射放疗的应用场景，获取多组电子束能量和光子数量之间的对应数据，经过计算得到电子束能量和光子数量之间的对应关系。
46.需要理解的是，采集到的光子数和当前射入放疗部位的电子束能量正相关，通过多次模拟获取若干组对应数据后，即可推算出一个相对准确的对应关系，该对应关系或许存在些许误差，但是，该误差可以通过反复的模拟实验来尽量减小，而且，其不会影响内照
射放疗过程中的电子束能量的监测和控制。
47.预置步骤101、预先将套管针10伸入至人体内预定的放疗部位，并将束流针插入套管针10的针管11中。
48.步骤110、内照射放疗过程中，实时采集从晶体13射出的光子。
49.具体为，通过设于晶体13外侧壁上的光子收集器14实时采集从晶体13射出的光子。
50.步骤120、根据采集到的光子数量确定当前射入放疗部位的电子束能量。
51.通过采集到的光子数量，根据预先确定的电子束能量和光子数量之间的对应关系，即可精确获悉当前射入人体内的电子束能量，继而更准确的控制放疗设备，从而达到更优的放疗效果。
52.本实施例中，束流针的电子束发射端与晶体之间留设有预定的间隙。
53.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序或指令来控制相关的硬件完成，该程序或指令可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括存储器、磁盘或光盘等。
54.以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。