本发明涉及放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变技术领域，具体地说，是一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体。
背景技术
近几年全球患癌症的人群越来越多，其中尤其以肺癌的发病率以及死亡率高。目前，对肺癌的治疗主要以化疗、放疗为主，当前应用比较多的放疗技术是三维适形放疗(3dcrt)，由于肺部的肿瘤随着呼吸运动的移动幅度较大，在放疗过程中很难准确的定位肿瘤的位置，为了确保肿瘤始终在照射内，通常要扩大计划靶区，但是这样使得更多的正常组织被照射，破坏正常的人体组织。因此，如果能够跟踪肿瘤的运动轨迹，那么就能够实现精确度很高的放射治疗。为了验证肿瘤跟踪的准确度，就需要进行实验验证，但是我们不能以真实的患者作为实验的对象，这就需要研究出一种能够模拟人体呼吸时肺部肿瘤的运动并且能够采集肿瘤运动数据的装置，这可以提高放疗的精确度。
目前，上海市科研计划项目，项目编号：18441905600，项目名称：在线自适应肺癌放射治疗计划系统样机的研发；本发明被列为上海市科研计划项目，对提高我国的医疗水平以及治疗肺癌都有着重要的意义。
中国专利文献：cn107019852a，公开日：2017.08.08，公开了一种模拟人体肺部肿瘤运动的跟踪装置，所述跟踪装置包括仿真肺部模型、与所述仿真肺部模型连接，并使所述仿真肺部模型扩张和收缩的模拟呼吸装置、设置在所述仿真肺部模型上代表肿瘤的传感器、与所述传感器连接的数据处理装置，所述传感器采集自身的运动数据并将数据发送至所述数据处理装置。
中国专利文献：cn107739714a，公开日：2018.02.27，公开了一种模拟肺部呼吸的细胞毒理药理测试装置，包括由上至下依次可拆卸连接的球面顶罩、圆筒状雾罩、细胞培养器、用于控制温度的空心柱状恒温水浴装置、水平底座，所述的细胞培养器上沿周向均匀分布有若干用于容纳培养液和放置孔板的空心圆柱形培养区域，所述空心圆柱形培养区域嵌入在恒温水浴装置内，所述的球面顶罩中间设置有用于产生气溶胶态细胞毒性物质和药物的喷雾器。
但是关于本发明的一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体目前还未见报道。
技术实现要素：
本发明的目的是，提供一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体，所述的放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体包括主机(1)、滑动轮(2)、上盖(3)、控制面板(4)、胸腔模拟器(5)、模拟肺(6)、隔膜模拟层(7)、风力风速风压模拟器(8)、气压调控装置(9)、肿块模拟器(10)、上盒(11)；所述主机(1)的底部安装有四个滑动轮(2)，所述主机(1)的上端安装有胸腔模拟器(5)；所述胸腔模拟器(5)的前面安装有控制面板(4)；所述的控制面板(4)由触控液晶屏(41)、旋转按钮(42)、usb数据接口(43)和面板开关(44)组成；所述控制面板(4)的前面设有触控液晶屏(41)，在所述触控液晶屏(41)的右侧设有三个旋转按钮(42)，在所述触控液晶屏(41)的下方设有usb数据接口(43)和面板开关(44)；所述胸腔模拟器(5)内部的后面安装有隔膜模拟层(7)，在所述胸腔模拟器(5)内部的前面安装有风力风速风压模拟器(8)；所述的风力风速风压模拟器(8)的前面安装有气压调控装置(9)；所述胸腔模拟器(5)的中部安装有模拟肺(6)，所述的模拟肺(6)上设有肿块模拟器(10)；
所述胸腔模拟器(5)的上端安装有上盒(11)，所述上盒(11)的内壁设有滑动槽(111)，所述的滑动槽(111)上安装有胸骨模拟器(112)；所述上盒(11)的前面安装有动力控制系统(113)，所述动力控制系统(113)的前面设有速度显示屏(114)和调节按钮(115)，所述上盒(11)的上端边口铰接有上盖(3)。
所述的触控液晶屏(41)用于显示风力风速风压的函数关系、肿块的位置、肿块的移动路线和数据，通过触控液晶屏(41)可进行系统控制，设置参数数据。
所述的旋转按钮(42)用于进行数据的细微调节。
所述的风力风速风压模拟器(8)用于模仿肺内的气体流量，并通过风速风力控制肿块模拟器(10)的运动。
所述的胸腔模拟器(5)通过气压调控装置(9)和隔膜模拟层(7)来模拟真实胸腔内的情况。
所述的模拟肺(6)用于模拟肺部环境，可以通过风力风速风压模拟器(8)来模拟呼吸时的扩张和收缩运动。
所述的隔膜模拟层(7)可以模拟隔膜的上下运动，用来模拟胸腔真实运动。
所述的气压调控装置(9)用来调节胸腔模拟器(5)内的气压状态。
所述的肿块模拟器(10)外部是双层聚乙烯薄膜，内部球体有六边形布满，通过单个或多个六边体的运动来改变聚乙烯膜的形态，模拟肿块的样子；同时由于肿块与模拟肺(6)有连接，所以变形也会受到模拟肺(6)变形的影响。
本发明优点在于：
1、本发明的放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体，模拟肺内环境再现人体的真实呼吸，可得到肺部肿瘤的运动规律数据，从而能够提高放疗的精确度。
2、本发明的放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体，对呼吸运动中的肺的呼吸气体流量，速度，压力，周期，隔膜的运动，肺的运动，胸腔状态进行控制已达到模拟真实肺部肿块的运动，用于预测判断肿块运动。
3、本发明的放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体，胸骨模拟器的设计可以模拟呼吸。
附图说明
附图1是一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体的结构示意图。
附图2是一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体的模拟肺、隔膜模拟层、风力风速风压模拟器、气压调控装置、肿块模拟器的结合示意图。
附图3是一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体的胸腔模拟器、模拟肺、隔膜模拟层、风力风速风压模拟器、气压调控装置、肿块模拟器结合的俯视图。
附图4是一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体的控制面板的前视图。
附图5是一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体的有数据导入的使用流程平面图。
附图6是一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体的主机、滑动轮、控制面板、胸腔模拟器、模拟肺、隔膜模拟层、风力风速风压模拟器、气压调控装置、肿块模拟器的结合示意图。
附图7是一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例并参照附图对本发明作进一步描述。
附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：
1、主机
2、滑动轮
3、上盖
4、控制面板
41、触控液晶屏
42、旋转按钮
43、usb数据接口
44、面板开关
5、胸腔模拟器
6、模拟肺
7、隔膜模拟层
8、风力风速风压模拟器
9、气压调控装置
10、肿块模拟器
11、上盒
111、滑动槽
112、胸骨模拟器
113、动力控制系统
114、速度显示屏
115、调节按钮
实施例1
请参照附图1、附图2、附图4、附图6，附图1是本实施例的一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体的结构示意图，附图2是本实施例的一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体的模拟肺、隔膜模拟层、风力风速风压模拟器、气压调控装置、肿块模拟器的结合示意图，附图4是本实施例的一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体的控制面板的前视图。附图6是本实施例的一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体的主机、滑动轮、控制面板、胸腔模拟器、模拟肺、隔膜模拟层、风力风速风压模拟器、气压调控装置、肿块模拟器的结合示意图。所述的放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体包括主机(1)、滑动轮(2)、上盖(3)、控制面板(4)、胸腔模拟器(5)、模拟肺(6)、隔膜模拟层(7)、风力风速风压模拟器(8)、气压调控装置(9)、肿块模拟器(10)、上盒(11)；所述主机(1)的底部安装有四个滑动轮(2)，所述主机(1)的上端安装有胸腔模拟器(5)；所述胸腔模拟器(5)的前面安装有控制面板(4)；所述的控制面板(4)由触控液晶屏(41)、旋转按钮(42)、usb数据接口(43)和面板开关(44)组成；所述控制面板(4)的前面设有触控液晶屏(41)，在所述触控液晶屏(41)的右侧设有三个旋转按钮(42)，在所述触控液晶屏(41)的下方设有usb数据接口(43)和面板开关(44)；
请参照附图2、附图3，附图2是本实施例的一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体的模拟肺、隔膜模拟层、风力风速风压模拟器、气压调控装置、肿块模拟器的结合示意图，附图3是本实施例的一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体的胸腔模拟器、模拟肺、隔膜模拟层、风力风速风压模拟器、气压调控装置、肿块模拟器结合的俯视图。所述胸腔模拟器(5)内部的后面安装有隔膜模拟层(7)，在所述胸腔模拟器(5)内部的前面安装有风力风速风压模拟器(8)；所述的风力风速风压模拟器(8)的前面安装有气压调控装置(9)；所述胸腔模拟器(5)的中部安装有模拟肺(6)，所述的模拟肺(6)上设有肿块模拟器(10)；
请参照附图7，附图7是本实施例的一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体的结构示意图。所述胸腔模拟器(5)的上端安装有上盒(11)，所述上盒(11)的内壁设有滑动槽(111)，所述的滑动槽(111)上安装有胸骨模拟器(112)；所述上盒(11)的前面安装有动力控制系统(113)，所述动力控制系统(113)的前面设有速度显示屏(114)和调节按钮(115)，所述上盒(11)的上端边口铰接有上盖(3)。
所述的触控液晶屏(41)用于显示风力风速风压的函数关系、肿块的位置、肿块的移动路线和数据，通过触控液晶屏(41)可进行系统控制，设置参数数据。
所述的旋转按钮(42)用于进行数据的细微调节。
所述的风力风速风压模拟器(8)用于模仿肺内的气体流量，并通过风速风力控制肿块模拟器(10)的运动。
所述的胸腔模拟器(5)通过气压调控装置(9)和隔膜模拟层(7)来模拟真实胸腔内的情况。
所述的模拟肺(6)用于模拟肺部环境，可以通过风力风速风压模拟器(8)来模拟呼吸时的扩张和收缩运动。
所述的隔膜模拟层(7)可以模拟隔膜的上下运动，用来模拟胸腔真实运动。
所述的气压调控装置(9)用来调节胸腔模拟器(5)内的气压状态。
所述的肿块模拟器(10)外部是双层聚乙烯薄膜，内部球体有六边形布满，通过单个或多个六边体的运动来改变聚乙烯膜的形态，模拟肿块的样子；同时由于肿块与模拟肺(6)有连接，所以变形也会受到模拟肺(6)变形的影响。
实施例2
所述的放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体分为控制单元和感应单元。
控制单元有：
1、触控液晶屏(41)：用于显示风力风速风压的函数关系、肿块的位置、肿块的移动路线和数据，通过触控液晶屏(41)可进行系统控制，设置参数数据。
2、旋转按钮(42)：用于进行数据的细微调节。
3、usb数据接口(43)：导入和导出图像、实际及模拟数据
4、风力风速风压模拟器(8)：用于模仿肺内的气体流量，并通过风速风力控制肿块模拟器(10)的运动。
5、胸腔模拟器(5)：通过气压调控装置(9)和隔膜模拟层(7)来模拟真实胸腔内的情况。
6、模拟肺(6)：用于模拟肺部环境，有右主支气管、左主支气管、右肺上叶支气管、右肺中叶支气管、右肺下叶支气管、左肺上叶支气管、左肺下叶支气管；可以通过风力风速风压模拟器(8)来模拟呼吸时的扩张和收缩运动。
7、隔膜模拟层(7)：可以模拟隔膜的上下运动，用来模拟胸腔真实运动。
8、气压调控装置(9)：用来调节胸腔模拟器(5)内的气压状态。
9、肿块模拟器(10)：外部是双层聚乙烯薄膜，内部球体有六边形布满，通过单个或多个六边体的运动来改变聚乙烯膜的形态，模拟肿块的样子；同时由于肿块与模拟肺(6)有连接，所以变形也会受到模拟肺(6)变形的影响。
10、上盒(11)：所述的胸骨模拟器(112)可以在滑动槽(111)中上下滑动、类似于人呼吸时胸骨和肺的距离变化；同时调节按钮(115)可以调节胸骨模拟器(112)移动的快慢，来模拟人在不同时刻呼吸的快慢。
感应单元：
在触控液晶屏(41)、旋转按钮(42)、usb数据接口(43)、风力风速风压模拟器(8)、胸腔模拟器(5)、模拟肺(6)、隔膜模拟层(7)、气压调控装置(9)、肿块模拟器(10)每个内部都分布有感应装置。
实施例3
模拟训练机使用：
1、有数据导入：
请参照附图5，附图5是本实施例的一种放射治疗用模拟肺部肿瘤运动形变的仿真模体的有数据导入的使用流程平面图。
4维ct数据通过usb数据接口(43)导入机器内部，可以通过触控液晶屏(41)进行数据导入系统控制，参数经计算后自动更改。调节风力风速风压模拟器(8)数据来使模拟肺(6)内的气体流量改变，并通过风速风力控制肿块模拟器(10)的运动。通过气压调控装置(9)、隔膜模拟层(7)来使胸腔模拟器(5)可以模拟真实胸腔状态，进而影响肿块模拟器(10)的运动。肿块模拟器(10)本身可以进行形状的改变。
2、无数据导入：
通过触控液晶屏(41)进行数据手动调节系统，自由更改数据参数。
本模拟训练机对呼吸运动中的肺的呼吸气体流量，速度，压力，周期，隔膜的运动，肺的运动，胸腔状态进行控制已达到模拟真实肺部肿块的运动，用于预测判断肿块运动。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。