[發(fā)明專利]基于3D打印的物理補(bǔ)償器生成方法、設(shè)備、介質(zhì)及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810307244.2
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108635682B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪大清
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東普能生物科技有限公司
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10;B33Y10/00;B33Y50/00;B33Y70/00;B33Y80/00
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44288
• 代理人: 郭佳利;郭裕彬

1.基于3D打印的物理補(bǔ)償器生成方法，其特征在于包括以下步驟：

創(chuàng)建3D患者模型，通過患者體表數(shù)據(jù)創(chuàng)建3D患者模型；具體地，所述創(chuàng)建3D患者模型包括獲取3D掃描儀掃描的患者體表數(shù)據(jù)創(chuàng)建3D患者模型；所述創(chuàng)建3D患者模型還包括獲取患者的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)，通過醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)重建患者體表輪廓，生成3D患者模型；

生成補(bǔ)償器模具，選取所述3D患者模型上的補(bǔ)償區(qū)域，獲取所述補(bǔ)償區(qū)域的厚度、曲面和大小信息進(jìn)行3D打印，生成補(bǔ)償器模具；

生成補(bǔ)償器，將鉛合金澆筑至所述補(bǔ)償器模具內(nèi)生成補(bǔ)償器；

其中，通過所述醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)重建患者體表輪廓包括以下步驟：

圖形網(wǎng)格化處理，通過所述醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)生成患者體表圖，將所述患者體表圖進(jìn)行網(wǎng)格化處理，生成若干切片圖形；

生成二維切片圖形：獲取所述切片圖形的樣本點坐標(biāo)，通過所述樣本點坐標(biāo)生成第一切片圖，將所述第一切片圖的中心點設(shè)為坐標(biāo)原點，建立設(shè)有橫軸和縱軸的二維坐標(biāo)平面；

計算圖形比例，獲取加速器放射源與所述補(bǔ)償器之間的距離和所述補(bǔ)償器厚度，計算所述距離與所述補(bǔ)償器厚度的差值，將所述差值與所述距離的比值設(shè)為圖形比例；

生成第二切片圖，從所述坐標(biāo)原點出發(fā)建立垂直于所述二維坐標(biāo)平面的豎軸，在所述豎軸上以所述補(bǔ)償器厚度值對應(yīng)的坐標(biāo)點為中心點，將所述第一切片圖按所述圖形比例進(jìn)行縮小，生成第二切片圖；

生成3D患者模型，在所述豎軸上以所述加速器放射源與所述補(bǔ)償器之間的距離值為對應(yīng)的坐標(biāo)點為光源點，直線連接所述光源點、所述第一切片圖邊緣點、所述第二切片圖邊緣點，將所述直線與所述第一切片圖、所述第二切片圖連接形成的平臺狀三維圖生成所述3D患者模型。

2.如權(quán)利要求1所述的基于3D打印的物理補(bǔ)償器生成方法，其特征在于：所述步驟生成補(bǔ)償器模具還包括獲取所述3D患者模型對應(yīng)的患者信息和制作信息，將所述患者信息和所述制作信息3D打印至所述補(bǔ)償器模具上。

3.如權(quán)利要求1所述的基于3D打印的物理補(bǔ)償器生成方法，其特征在于：在所述步驟生成補(bǔ)償器之后還包括步驟模體劑量驗證，所述步驟模體劑量驗證包括以下步驟：

創(chuàng)建3D模體模型，獲取患者的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)，通過所述醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)勾畫患者體表外輪廓和腫瘤輪廓，對所述體表外輪廓和所述腫瘤輪廓進(jìn)行3D模體模型重建，所述3D模體模型內(nèi)設(shè)有測量探頭位置，所述測量探頭位置位于所述腫瘤輪廓的幾何中心處；

3D打印模體模型，對所述3D模體模型進(jìn)行3D打印，生成驗證模體；

劑量驗證，將測量探頭置于所述測量探頭位置處，將所述補(bǔ)償器置于所述補(bǔ)償區(qū)域?qū)?yīng)驗證模體的補(bǔ)償部位處，將所述驗證模體置于直線加速器或質(zhì)子重離子治療機(jī)的機(jī)頭下進(jìn)行劑量驗證。

4.如權(quán)利要求3所述的基于3D打印的物理補(bǔ)償器生成方法，其特征在于：所述3D模體模型內(nèi)的組織與患者體內(nèi)結(jié)構(gòu)對應(yīng)，所述組織的密度與所述患者體內(nèi)結(jié)構(gòu)的密度對應(yīng)，所述3D打印模體模型還包括更換與所述3D模體模型內(nèi)的組織密度對應(yīng)的打印材料對所述3D模體模型進(jìn)行3D打印；所述3D打印模體模型還包括3D打印所述3D模體模型的框架，所述3D模體模型框架內(nèi)填充與所述患者體內(nèi)結(jié)構(gòu)密度對應(yīng)的填充材料。

5.一種電子設(shè)備，其特征在于包括：處理器；

存儲器；以及程序，其中所述程序被存儲在所述存儲器中，并且被配置成由處理器執(zhí)行，所述程序包括用于執(zhí)行權(quán)利要求1-4任意一項所述的方法。

6.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，其特征在于：所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1-4任意一項所述的方法。