应用于放射治疗的3D打印个性化增材制造方法与流程

本发明涉及放射治疗领域，特别是涉及3d建模及3d打印。

背景技术：

1、在浅表肿瘤或瘤床的放射治疗中，由于射线建成效应的影响，导致靶区内剂量缺失，影响治疗效果。虽然市面上已经有商业化的放射治疗补偿物品在售，但并不能完全紧密贴合患者身体表面，接触不完全会产生空气间隙，由此产生的空气间隙可降低表面辐射剂量，导致患者实际接受剂量与计划剂量之间的差异。

2、另外，在头面部放射治疗中，电子线、普通放疗需要保护眼晶体；在拉弧放射治疗方式（例如：vmat）中，因为眼晶体剂量限制，需要在某些角度完全关闭射束，导致放疗计划调制难度的增加，从而导致处方剂量适形度和均匀度的改变。现在虽然可以使用屏蔽保护晶体，由于肿瘤的影响，患者颌面部，特别是眼部外轮廓可能会发生改变，通用的屏蔽不再适用。

3、为了突破这些限制，通过三维打印处理的定制个性化增材制造具有巨大的潜力，可以让使用了补偿或屏蔽的放射治疗比以往任何时候都更有效。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种应用于放射治疗的3d打印个性化增材制造方法，结合3d建模及3d打印来为患者制定个性化的补偿或屏蔽，以完全贴合患者体表外轮廓，解决补偿接触不紧密导致实际接受剂量差异和通用屏蔽不适用的问题。

2、本发明采用的技术方案是：获得患者的ct或mri影像图像、根据图像在建模软件中建立3d模型、编辑3d模型、根据患者模型外轮廓制作3d增材制造的模型、使用相应材料制作出3d增材制造实体、将3d增材制造实体固定放置在患者身上指定部位、拍摄ct或mri影像图像、根据拍摄的图像制定放疗计划、实施放疗。

3、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本方法根据患者图像绘制并编辑模型，解决了商业补偿不能完美贴合患者体表外轮廓，导致剂量差异的问题；可使用多种材料（例如：工程塑料、光明树脂、橡胶类材料、硅酸凝胶、水凝胶、金属材料等）制作增材制造的实体，以满足临床剂量需要；使用低熔点铅填充浇筑屏蔽模具，结合基于蒙特卡罗方法的用于计算三维复杂几何结构中的中子、光子、电子或者耦合中子/光子/电子输运问题的通用软件包（mcnp）制作个性化、满足处方剂量及剂量限值的要求的屏蔽。

技术特征：

1.一种应用于放射治疗的3d打印个性化增材制造方法，方法步骤为：获得患者的影像资料、重建患者模型、根据患者特定部位外轮廓制作补偿或屏蔽模型文件、获得并应用补偿或屏蔽实体、制定并实施放疗计划，其特征是：应用于放射治疗中结合3d建模和3d打印的个性化补偿和屏蔽制作方法。

2.根据权利要求1所述的补偿模型文件，其特征是：根据患者影像资料重建模型文件，通过患者模型文件特定部位外轮廓制作得出，可以用于制作补偿模具和直接打印出补偿实体的模型文件。

3.根据权利要求2所述的补偿模具，其特征是：通过补偿模型文件制作得出的具有补偿形状空洞，可以用于倒模出补偿实体的模具。

4.根据权利要求2、3所述的补偿实体，其特征是：可以敷贴至患者体表指定位置，用于体表浅层靶区的放射治疗中对抗建成效应的补偿实体。

5.根据权利要求1所述的屏蔽模型文件，其特征是：根据患者影像资料重建模型文件，通过患者模型文件特定部位外轮廓制作得出，可以用于制作屏蔽模具和直接通过金属打印出屏蔽实体的模型文件。

6.根据权利要求5所述的屏蔽模具，其特征是：通过屏蔽模型文件制作得出的具有屏蔽形状空洞，可以用于倒模出屏蔽实体的模具。

7.根据权利要求5、6所述的屏蔽实体，其特征是：由金属材料制成，可以用于放射治疗中保护危及器官的屏蔽实体。

技术总结
一种应用于放射治疗的3D打印个性化增材制造方法，本发明属于放射治疗领域，涉及3D建模及3D打印领域。利用3D建模软件及3D打印技术，制作个性化的补偿和屏蔽，用以解决现有商业补偿不能紧密贴合患者外轮廓导致实际接受剂量与计划剂量有差异及屏蔽不能良好覆盖危及器官区域的问题。

技术研发人员：李文泰
受保护的技术使用者：李文泰
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12