[发明专利]一种个体化近距离单管施源器的制作方法

摘要

本发明涉及一种个体化近距离单管施源器的制作方法，属于医疗领域中放射装置的制备方法，其方法为：首先获取患者当次近距离放射治疗时的断层图像；然后将所述断层图像传送至治疗计划系统中，勾画出患者靶区外轮廓及危及器官外轮廓，通过对患者个体的靶区及周围危及器官剂量进行逆向优化，使得靶区达到处方剂量，周围危及器官的受照剂量低于限制剂量，得到具有不同部位、不同方向的遮挡材料厚度的最优三维单管施源器模型，再通过3D打印机打印出适合该患者个体的个体化单管施源器。采用该方法制作的单管施源器适合患者个体的实际情况，有利于提高治疗的精度和准确性,操作简单。

主权项

1.一种个体化近距离单管施源器的制作方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)获取患者当次近距离放射治疗时的断层图像；(2)将所述断层图像传输至放疗计划系统里，勾画出患者靶区外轮廓及危及器官外轮廓，并生成靶区及危及器官的三维图像；(3)对所述靶区及危及器官的三维图像的外轮廓进行空间采样，并获取空间采样点的位置坐标；(4)基于放射治疗靶区外轮廓处放射剂量与处方剂量相等及危及器官外轮廓处放射剂量小于限制剂量的原则，分别在所述靶区空间采样点的位置坐标设置处方剂量参数和在所述危及器官空间采样点的位置坐标设置限制剂量参数；(5)根据最优化理论对所述靶区空间采样点的位置坐标及处方剂量参数和所述危及器官空间采样点的位置坐标及限制剂量参数模拟重建三维单管施源器模型，得到具有不同部位、不同方向的遮挡材料厚度的最优三维单管施源器模型；(6)根据所述最优三维单管施源器模型，采用3D打印机打印，得到单管施源器；所述最优三维单管施源器模型为：其中，d_ij为第j个驻留点对第i个采样点的剂量贡献量；(r_ij，θ_ij，Ф_ij)为空间第i个采样点相对于第j个驻留点的球坐标；S_k为空气比释动能强度；∧为剂量率常数；F(r_ij,θ_ij)为方向性函数；g(r_ij,θ_ij)为方向性函数；t_j为第j个驻留点驻留的时间；d_ij挡铅为加入挡铅后第j个驻留点对第i个采样点的剂量贡献值；HVL为遮挡材料对于放射源的半价层；L_ij为第j个驻留点在(θ_ij，Ф_ij)方向上的挡铅厚度；D_n为危及器官N外轮廓采样点剂量为m个驻留点对其的剂量贡献最大值；D_i∈{D₁，D₂，…，D_n}，ω_T为靶区优化权重；ω₁为危及器官1的优化权重；ω₂为危及器官2的优化权重；ω_n为危及器官N的优化权重；ω_T∈{ω₁，ω₂，…，ω_n}；nT为靶区外轮廓采样点个数；n1为危及器官1外轮廓采样点个数；n2为危及器官2外轮廓采样点个数；nN为危及器官N外轮廓采样点个数；nT∈{n1，n2，…，nN}；m为驻留点数量；D_处方为m个驻留点对靶区外轮廓采样点的剂量贡献总量。