超叶片跨距注量图的照射方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种超叶片跨距注量图的照射方法和装置，使用平行钨门选择性的遮挡多叶准直器的一个或多个叶片。方法包括以下步骤：确定该注量图中需要照射的各行的遮挡类型；确定各行的照射剂量相对于叶片对移动位置的移动曲线；设置各叶片对的移动曲线的起始照射剂量；根据约束条件将各叶片对的移动曲线进行同步，该约束条件包括遮挡类型；选择控制点的照射剂量；以及根据所选的照射剂量生成控制点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及放射治疗设备，尤其涉及放射治疗设备的超叶片跨距注量图的照射方法和装置。
技术介绍
随着放射物理、放射生物、临床肿瘤学等理论的发展，尤其是医学影像设备和计算机技术的不断进步，使放射治疗(后文简称放疗)技术得以不断完善和发展，更好地满足临床的要求。从最开始的普通放疗技术到三维适形放疗(3 Dimens1nal Conf ormalRadiat1n Therapy，3DCRT)，是一次飞跃，从此放疗进入了精确放疗时代，肿瘤局部复发及正常组织并发症的发生率大为降低。在三维适形放疗技术基础上发展起来的调强放疗技术(Intensity-modulated Radiat1n Therapy, IMRT)更好地实现了革El区的适形，同时更好地保护了靶区周围的危及器官，尤其是在凹形靶区有危及器官嵌入的时候，更体现了调强放疗技术的优势。调强放疗的基本原理是将一个射野分成多个细小的子野(射束)，对这些射束给予不同的权重，使射野内产生优化不均匀的强度分布，以达到通过危及器官的射束通量减少，而靶区其他部分的射束通量增大的目的。在放射治疗设备中根据注量图控制多叶准直器(Mult1-leaf Collimator，MLC)来实现期望的剂量分布。多叶准直器是由多对叶片组成，每对叶片的两个叶片分别位于两侧，同侧多个叶片置于一个箱体中，每个叶片伸出箱体的长度是有限制的，伸出的最大长度与最小长度之差称为最大叶片跨距。在放射治疗中，对于覆盖面积较大且形状复杂的肿瘤(比如头颈部的肿瘤)，调强得到的射线的注量图也往往覆盖面积较大且形状复杂。如果所有需要照射的行的起始位置的差或终止位置的差超过最大叶片跨距，所有需要照射的行就不能同时开始或同时终止照射。在现有技术中对跨距过大问题的处理一般采用射野分割的方法，即把一个射野分割成两个或两个以上的射野照射。在照射过程中先照射第一个射野，然后关闭射束，将钨门和多叶准直器移动至下一个射野继续照射，直至所有分割的射野照射结束。钨门包括与多叶准直器移动方向平行的钨门(后文称为平行钨门)以及与多叶准直器移动方向垂直的钨门(后文称为垂直钨门)，用于限定射野的范围。然而射野分割的方式存在一些不足。首先，将一个射野分割成多个射野照射会造成总照射剂量的增加，每增加一个射野，总剂量大约增加接近一倍原最小总剂量;其次从一个子射野到另一个子射野需要将钨门和多叶准直器移动到位才能继续照射，这部分所耗费的时间称为建成时间，其造成总的照射时间的增加;再者，由于射野存在半影，在射野的拼接处有可能出现剂量不稳定的情况。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种超叶片跨距注量图的照射方法和装置，能够在不分野的情况下处理行初始距离差或行终止距离差超出叶片跨距。本专利技术提出一种超叶片跨距注量图的照射方法，使用平行钨门选择性的遮挡多叶准直器的一个或多个叶片，该方法包括以下步骤:确定该注量图中需要照射的各行的遮挡类型；确定各行的照射剂量相对于叶片对移动位置的移动曲线；设置各叶片对的移动曲线的起始照射剂量;根据约束条件将各叶片对的移动曲线进行同步，该约束条件包括遮挡类型;选择控制点的照射剂量;以及根据所选的照射剂量生成控制点。在本专利技术的一实施例中，该遮挡类型包括:开始遮挡且结束遮挡、开始不遮挡而结束遮挡、开始遮挡而结束不遮挡以及开始不遮挡且结束不遮挡。在本专利技术的一实施例中，设置类型为开始不遮挡而结束遮挡和开始不遮挡且结束不遮挡的行的移动曲线的起始照射剂量为0。在本专利技术的一实施例中，根据约束条件将各叶片对的移动曲线进行同步之后还包括:在满足约束条件的情况下平滑该移动曲线。在本专利技术的一实施例中，根据约束条件将各叶片对的移动曲线进行同步的步骤包括:结束遮挡处理，包括:对于沿着多叶准直器和钨门的移动方向上的一个位置，如果该位置有照射结束且需遮挡的叶片对，则将结束于该位置且需遮挡的叶片对移动曲线的终止最大照射剂量为多叶准直器引导叶片达到该位置时所需的最小照射剂量，以此为依据调整叶片轨迹;和/或开始遮挡处理，包括:沿着多叶准直器和钨门的移动方向依次计算所有跟随叶片达到该位置时所需的起始最大照射剂量，且将开始于该位置且需遮挡的叶片对的起始照射剂量都设为该起始最大照射剂量;和/或调整叶片轨迹，使结束不遮挡的移动曲线的结束照射剂量相同，为最大所需照射剂量。在本专利技术的一实施例中，选择控制点的照射剂量的步骤包括:计算照射剂量轴上的各点的权重;根据照射剂量轴照射剂量轴上各点的权重，选择指定个数的与控制点对应的照射剂量。在本专利技术的一实施例中，根据所选的照射剂量生成控制点的步骤，是通过插值方法针对每个照射剂量，求每个叶片到达该照射剂量时所处的位置，得到控制点。本专利技术还提出一种超叶片跨距注量图的照射装置，使用平行钨门选择性的遮挡多叶准直器的一个或多个叶片，该装置包括:用于确定该注量图中需要照射的各行的遮挡类型的模块;用于确定各行的照射剂量相对于叶片对移动位置的移动曲线的模块；用于设置各叶片对的移动曲线的起始照射剂量的模块;用于根据约束条件将各叶片对的移动曲线进行同步的模块;用于选择控制点的照射剂量的模块；以及用于根据所选的照射剂量生成控制点的模块。本专利技术还提出一种放射治疗设备，包括如上所述的超叶片跨距注量图的照射装置。根据本专利技术的一个方面，还公开了一种超跨距注量图的照射方法，其中所述超跨距注量图至少包括起始照射遮挡区域和终止照射遮挡区域其中之一者，所述起始照射遮挡区域为注量图各行的最小起始位置和最大起始位置之间的距离超过多叶准直器的叶片跨距时所述最小起始位置和所述最大起始位置之间的被跟随钨门遮挡的区域，所述终止照射遮挡区域为注量图各行的最小终止位置和最大终止位置之间的距离超过所述多叶准直器的叶片跨距时所述最小终止位置和最大终止位置之间的被引导钨门遮挡的区域;其中:当所述超跨距注量图具有所述起始照射遮挡区域时，在整个注量图照射的最开始，需要起始照射遮挡的行的叶片对闭合并被所述跟随钨门遮挡，直到所述跟随钨门移动至需要起始照射遮挡的所在行的起始照射位置，该行的叶片对从所述跟随钨门的遮挡区域移出并曝露于照射射线下，在此过程中，不需要起始照射遮挡的行的叶片对通过其叶片对限定的开口照射；当所述超跨距注量图具有所述终止照射遮挡区域时，在所述引导钨门移动至需要被终止照射遮挡的所在行的终止照射位置时，该行的叶片对闭合并移到所述引导钨门的遮挡区域以被引导钨门遮挡直到照射结束，在所述终止照射遮挡区域的照射过程中，不需要终止照射遮挡的行的叶片对通过其叶片对限定的开口照射。根据本专利技术的另一个方面，还公开了一种超跨距注量图照射方法，所述超跨距注量图至少包括第一行注量区域以及第二行注量区域，所述第一行注量区域和所述第二行注量区域均包括起始照射位置和终止照射位置，其中，所述第一行注量区域和所述第二行注量区域的起始照射位置在叶片移动方向上的距离不小于多叶准直器的跨距和/或它们的终止照射位置在所述叶片移动方向上的距离不小于多叶准直器的跨距，所述照射方法包括:移动所述第一行和所述第二行中较早开始照射的行的叶片对到起始照射位置;移动跟随钨块到较早开始照射的行的起始照射位置以遮挡所述第一行和所述第二行中较晚开始照射的行的零注量区域;移动所述第一行和所述第二行中较早开始照射的行的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超叶片跨距注量图的照射方法，使用平行钨门选择性的遮挡多叶准直器的一个或多个叶片，该方法包括以下步骤：确定该注量图中需要照射的各行的遮挡类型；确定各行的照射剂量相对于叶片对移动位置的移动曲线；设置各叶片对的移动曲线的起始照射剂量；根据约束条件将各叶片对的移动曲线进行同步，该约束条件包括遮挡类型；选择控制点的照射剂量；以及根据所选的照射剂量生成控制点。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟远，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31