[发明专利]近距离粒子微创放疗三维手术导板设计系统

说明书

本发明公开了一种近距离粒子微创放疗三维手术导板设计系统，包括信息处理模块、模板处理模块、添加信息模块、模板生成模块和模型布尔运算模块。本发明具有使用的简便性，基于已有的剂量规划，能够快速的生成三维模板，配合3D打印系统，使得粒子植入手术的体外引导装置能够迅速生成，减少病人等待手术的时间，达到高精度引导穿刺手术的目的。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，属于机械、计算机与医学放疗领域交叉的前沿学科，更具体的说，是涉及一种近距离粒子微创放疗三维手术导板设计系统。

背景技术

随着现代人癌症发病率越来越高，现阶段肿瘤的治疗中，放射治疗普及程度越来越高。放疗过程是通过各种高能射线，对肿瘤病变组织进行照射，以达到抑制癌细胞的目的。放射治疗肿瘤可以被划分为远距离放疗和近距离放疗。远距离放疗是通过X射线治疗机等将射线聚焦在人体外对体表或体内肿瘤部位进行短时间照射，以起到杀死肿瘤细胞的作用。近距离放疗则是通过放置放射性粒子，使其靠近肿瘤部位来杀伤肿瘤细胞，代表的治疗方式主要有¹²⁵I粒子植入式治疗与¹⁹²Ir后装治疗。近年来，近距离粒子局部微创消融放疗在恶性肿瘤综合治疗中的地位愈发显得重要。近年来，近距离放射治疗异军突起，在放射治疗领域成为引人注目的治疗方法，取得较好的临床疗效。

作为一种近距离放疗治疗手段，放射性¹²⁵I粒子植入被越来越多应用到临床治疗并取得非常好的疗效。相较于传统的远距离照射治疗，粒子植入式的放射治疗具有许多优点：1.粒子被精确植入肿瘤内部，能够精确的杀灭癌细胞的同时，也减少了对周围正常组织的放射性损伤，不会造成永久性伤害。2.由于粒子被永久性植入肿瘤组织，因此其照射剂量相对固定，患者移动时并不会影响其他器官，对肿瘤组织可造成持续性伤害，疗效也更加明显，不会对患者的日常生活产生影响，使患者生活质量有极大的提高。

通过研究表明的情况，粒子的精确到达植入靶区位置至关重要，其关系到肿瘤靶区的剂量分布，直接关系到放疗疗效，而粒子植入的位置往往难以判定，需要在手术时对其进行额外引导。通常的体外引导方式包括定位仪追踪引导和三维成型模板引导。本发明的特点在于提出了一套适用于近距离粒子植入的三维模板成型系统，能够快速的设计、制造出用于近距离粒子植入的三维辅助模板，达到引导手术，提高近距离粒子植入精度的目的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种近距离粒子微创放疗三维手术导板设计系统实现快速、高效的生成用于粒子植入手术的三维模板。该系统具有使用的简便性，基于已有的剂量规划，能够快速的生成三维模板，配合3D打印系统，使得粒子植入手术的体外引导装置能够迅速生成，减少病人等待手术的时间，达到高精度引导穿刺手术的目的。该结构简洁，高效，易于维护，可作为放疗粒子植入设备的辅助系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的近距离粒子微创放疗三维手术导板设计系统，包括信息处理模块、模板处理模块、添加信息模块、模板生成模块和模型布尔运算模块；

所述信息处理模块实现对病人图像和信息的读取及显示，配合近距离粒子植入规划计量软件，加载规划数据并显示针及粒子的信息；显示三维立体和对应的矢状面、冠状面、横断面，对单张图像进行放大、缩小、平移、翻转、还原操作；三维重建部分对图像进行处理，重建出三维立体模型，且显示皮肤、骨骼、重要器官和靶区，使用户直观地观察器官形状以及器官间的相对位置关系，方便规划导向通道时避开重要组织；通过对三维重建出来的组织进行处理，实现皮肤裁剪、删除区域、抹去突起标记物的功能；通过对三维重建部分的拓展实现拉伸皮肤，将单层皮肤模型生成可3D打印的模板雏形；