[发明专利]瘤体内放射性粒子源植入针道路径规划及针道生成方法

说明书

本发明公开瘤体内放射性粒子源植入针道路径规划及针道生成方法，包括步骤：平行针道路径规划及针道生成：S101、在肿瘤内进行放射性粒子源线性水平排布；S102、根据放射性粒子源线性水平排布的方向将肿瘤分为多个方块；S103、将每个方块两端向外延伸；S104、若所有方块的同向延伸段未碰到瘤体外危及器官及组织，则以肿瘤每个方块的中心线作为线性基准线生成针道；若同向延伸段中碰到瘤体外危及器官及组织的总数≥设定值，则将肿瘤自身进行旋转至最佳角度，在该旋转角度上以肿瘤每个方块的中心线作为线性基准线生成针道；自由角度针道路径规划及针道生成。本发明合理规划针道，能够避免对身体其他组织造成额外的伤害。

技术领域

本发明属于放射性粒子植入技术领域，具体涉及瘤体内放射性粒子源植入针道路径规划及针道生成方法。

背景技术

组织间放射性粒子植入(也称近距离)治疗法，是将微型放射源(粒子) 植入肿瘤内或受肿瘤浸润的组织中，包括恶性肿瘤沿淋巴途径扩散的组织，通过放射性粒子源发出持续低能量的γ射线，使肿瘤组织遭受最大程度的辐射损伤和破坏，而正常组织不受损伤或仅受轻微损伤，以达到治疗目的。按粒子植入时间可分为永久性植入法和非永久性植入法。专家认为，相比其他肿瘤治疗技术，放射性粒子植入治疗技术本身技术含量并不高、难度并不大。但由于直接植入人体内，而且是放射源，所以要严格把握适应症。

对各种不同肿瘤的粒子植入治疗有不同的具体方法，由于粒子种植在三维空间进行，每种放射性粒子物理特性不同，对每种核素需要制定一种特殊的三维治疗计划系统，进行模拟粒子种植的空间分布，决定粒子种植数目和靶区及周围危险器官的剂量分布，指导临床粒子种植。

首先要明确肿瘤的形态、位置、大小及与邻近器官、血管的关系，描绘出治疗的区域。常规的方式是对患者的肿瘤区域进行扫描，可通过B超、CT、ECT、 MRI等影像检查获得患者的肿瘤区域图像，然后根据图像进行手动或者电脑靶区绘制，根据绘制好的靶区图进行粒子布局。其次要确定植入粒子的数量和位置，同时确认针道位置，这取决于肿瘤的大小和放射源的活性强度，粒子的数量和位置直接影响治疗效果以及对正常组织的损伤程度。最后确定粒子植入的方式与方法，常用粒子种植治疗有3种方式：模板种植、B超和CT引导下种植、术中种植。例如模板种植，是通过上述信息制作植入针模板，手术时，将患者固定在CT床上，并植入针模板固定在患者靠近肿瘤的皮肤位置，再将植入针按照预先设计步骤进行穿刺，同时实时通过CT扫描查看植入针位置，再通过设置在植入针上的刻度提供深度参考。当植入针到达指定深度时，开始注入粒子，然后向外拉出植入针，并当达到指定深度后再次注入粒子，直到该植入针上的所有粒子都已注入即可拉出植入针。

现有技术中，在粒子布局阶段，均采用TPS系统，能够根据图像进行勾画确认肿瘤靶区，然后再进行粒子布局。但因为现有技术中在实际插入植入针时，只能通过模板固定引导植入针插入，而每个模板上设有的固定孔数量和位置均有限制，故在粒子布局时，不仅要保证肿瘤能够被完全覆盖，同时，还需要考虑植入针的插入难度。因为植入针在插入对应位置时，可能需要绕过一些组织或者骨质，从而能够避免对身体其他组织造成额外的伤害。而现有的植入针的针道设计不能避免对身体其他组织造成额外的伤害。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供瘤体内放射性粒子源植入针道路径规划及针道生成方法。

本发明所采用的技术方案为：

瘤体内放射性粒子源植入针道路径规划及针道生成方法，包括步骤：平行针道路径规划及针道生成和自由角度针道路径规划及针道生成；

所述平行针道路径规划及针道生成包括如下步骤：

S101、在肿瘤内进行放射性粒子源线性水平排布；

S102、根据放射性粒子源线性水平排布的方向将肿瘤分为多个方块；

S103、将每个方块两端向外延伸；