CN105727449B - 准直器组件、射野形成方法以及医用直线加速器 - Google Patents
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Abstract
公开了一种准直器组件，其包括：第一准直叶片组件，其包括多行叶片对，所述多行叶片对的每行叶片对可移动地遮挡射线以在其间限定出射野形状；第二准直叶片组件，其包括多行叶片对，所述多行叶片对的每行叶片对可移动地遮挡射线以在其间限定出射野形状；在射线方向上，所述第一准直叶片组件和所述第二准直叶片组件分层布置，所述第二准直叶片组件至少包括两两相邻的且投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片的投影宽度薄的多行叶片。从而所述第二准直叶片组件适于诸如立体定向放射治疗而第一准直叶片组件适于诸如常规放射治疗。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备领域，具体涉及一种准直器组件、根据该准直器组件的射野形成方法以及具有前述准直器组件的医用直线加速器。
背景技术
准直器组件是医用放射治疗仪器的辐射头组成部件，其用于屏蔽部分放射源射线，调整放射线形成的放射射野的形状，使得放射源射线能集中照射靶区(肿瘤)，同时尽可能减少危及器官和正常组织所受的剂量。
现有准直器组件采用钨门准直器与多叶光栅组合的方式来限定射线通过的形状，以提高最终形成的射野的适形能力。钨门准直器一般包括双层钨门结构，其中每一层包括两块可以相对移动的钨块，不同层的钨块移动方向大致垂直设置，从而上下两层布置的四块钨块限定了矩形射野形状。多叶光栅用于调整双层钨门结构形成的射野形状以适应不规则的形状。准直系统一般包括上下两层钨门以及位于钨门下方的多叶光栅。使用时，通过上下两层钨门的打开与闭合以形成矩形射野，之后通过多叶光栅的成对叶片的数对叶片相对移动，例如，伸出或缩回，对矩形射野进行修正，从而调整最终由放射源的射线形成的射线射野形状。
这种准直器组件一般只能适于常规的放射治疗。
发明内容
根据本发明的一个方面，公开了一种准直器组件，其包括：第一准直叶片组件，其包括多行叶片对，所述多行叶片对两两相邻地布置，并且每行叶片对的每个叶片可移动地遮挡射线以在其间限定出射野形状；第二准直叶片组件，其包括多行叶片对，所述多行叶片对两两相邻地布置，并且每行叶片对的每个叶片可移动地遮挡射线以在其间限定出射野形状；在射线方向上，所述第一准直叶片组件和所述第二准直叶片组件分层布置，所述第二准直叶片组件至少包括两两相邻的多行投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片的投影宽度薄的叶片。在射线的经过方向上所述第二准直叶片组件的叶片的投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片的投影宽度薄以使得所述第二准直叶片组件与第一准直叶片组件相比更适于小肿瘤的放射治疗，所述小肿瘤的放射治疗可以包括立体定向放射治疗。
具体地，所述第一准直叶片组件的叶片的投影宽度均相同。
具体地，所述第二准直叶片组件的叶片的投影宽度均相同。
具体地，所述第一准直叶片组件的叶片在等中心平面的投影宽度为5-10mm。
具体地，在射束方向上，所述第二准直叶片组件至少包括的投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片的投影宽度薄的叶片在等中心平面的投影宽度为1mm-5mm。所述第二准直叶片组件至少包括的投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片的投影宽度薄的叶片在等中心平面的投影宽度为1mm-4.5mm，或者1mm-4mm，或者1mm-3.5mm，或者1mm-3mm，或者1mm-2.5mm，或者1mm-2mm，或者1mm-1.5mm。可选择地，所述第二准直叶片组件至少包括的投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片的投影宽度薄的叶片在等中心平面的投影宽度为2mm-5mm，或者2mm-4.5mm，或者2mm-4mm，或者2mm-3.5mm，或者2mm-3mm，或者2mm-2.5mm，或者2.5mm-5mm，或者2.5mm-4.5mm，或者2.5mm-4mm，或者2.5mm-3.5mm，或者2.5mm-3mm。可选择地，所述第二准直叶片组件至少包括的投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片的投影宽度薄的叶片在等中心平面的投影宽度为3mm-5mm，或者3mm-4.5mm，或者3mm-4mm，或者3mm-3.5mm，或者3.5mm-5mm，或者3.5mm-4.5mm，或者3.5mm-4mm。所述第二准直叶片组件至少包括的投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片的投影宽度薄的叶片在等中心平面的投影宽度为4mm-5mm，或者4mm-4.5mm。
具体地，所述第二准直叶片组件被配置为适于小野定向放射治疗。优选地，所述第一准直叶片组件被配置为适于立体定向放射治疗。
优选地，所述第一准直叶片组件和/或所述第二准直叶片组件是可绕射束中心轴线转动的。
更具体地，所述第一准直叶片组件还包括第一叶片箱对，所述多行叶片对的每一行的叶片分别可伸缩地布置在所述第一叶片箱对的各叶片箱内，所述第一叶片箱对的每个叶片箱沿着基本垂直于所述射束中心轴线的方向上是可滑动的；所述第二准直叶片组件还包括第二叶片箱对，所述多行叶片对的每一行的叶片分别可伸缩地布置在所述第二叶片箱对的各叶片箱内，所述第二叶片箱对的每个叶片箱沿着基本垂直于所述射束中心轴线的方向上是可滑动的；其中，所述第一准直叶片组件和所述第二准直叶片组件被配置为它们中的一个的叶片伸出和/或缩进而进行射野适形时另一个的叶片全部缩回并且整体作为挡块使用从而可滑动地配合前者适形。
优选地，还包括第三准直钨门组件，所述第三准直钨门组件在射束方向上布置在所述第一准直叶片组件和所述第二准直叶片组件的上方，所述第三准直钨门组件包括一对钨门，所述一对钨门在与所述射束中心轴线基本垂直的方向上是可移动的。更优选地，所述第三准直钨门组件是可绕射束中心轴线转动的。
根据本发明的另一个方面，还公开了一种医用直线加速器，其包括如前所述的准直器组件。
根据本发明的另一方面，还公开了根据前述准直器组件的一种射野形成方法，包括：将前述第一准直叶片组件和前述第二准直叶片组件其中之一作为钨门，根据射野形状初始化叶片组件的叶片的位置；以及根据机器约束和射野形状移动所述第一准直叶片组件和所述第二准直叶片组件遮挡来自射线源的射线，其中，在放疗过程中，作为钨门的准直叶片组件的每侧叶片是整体移动的。
具体地，当进行立体定向放射治疗时，所述第一准直叶片组件作为钨门。
根据本发明的另一方面，还公开了另一种根据上述准直器组件的射野形成方法，包括：在射线源和等中心之间配置所述准直器组件；转动所述准直器组件的所述第一准直叶片组件和所述第二准直叶片组件中的至少一个而使所述第一准直叶片组件的叶片对的移动方向与所述第二准直叶片组件的叶片对的移动方向是成角度的；以及根据机器约束和射野形状分别移动所述第一准直叶片组件的被选定的叶片和所述第二准直叶片组件的被选定的叶片遮挡来自射线源的射线。
根据本发明的另一方面，还公开了另一种根据上述准直器组件的射野形成方法，包括：在射线源和等中心之间配置所述准直器组件；移动所述第一准直叶片组件的被选定的叶片以适配射野的大体形状；以及移动所述第二准直叶片组件的被选定的叶片以减少所述第一准直叶片组件的被选定的叶片的行间和/或端部漏射。通过本发明，可以根据待适形的特定的射野形状，本发明灵活地通过第一准直叶片组件和第二准直叶片组件的配合来适形并且适形轮廓更加精细。本发明对于立体定向放射治疗的射野适形尤其是有用的。
附图说明
图1是本发明的一种示意性结构的立体图；
图2是本发明的一种示意性结构的部分剖面图；
图3是本发明的一种示意性结构所限定的射野的示意图；
图4是根据本发明的示意性结构对一种示例性射野形状适形的示意图；
图5是根据本发明的示意性结构对一种示例性射野形状适形的示意图；
图6是根据本发明的示意性结构对一种示例性射野形状适形的示意图；以及
图7是根据本发明的示意性结构对一种示例性射野形状适形的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例作详细地说明。
如图1-图3所示，本发明公开了一种准直器组件1000，该准直器组件1000包括第一准直叶片组件100、第二准直叶片组件200和第三钨门准直叶片组件300。
具体地，该第一准直叶片组件100在如图所示的方位上布置在最下层，其包括一对第一叶片箱102和多行叶片对，其中，这两个相对的第一叶片箱102构成了第一叶片箱对。多行叶片对的每一行的两叶片104分别被两侧的第一叶片箱102内的轨道引导并分别可伸缩地设置在对应的第一叶片箱102内。每个叶片箱内的叶片两两相邻地布置，并且每个叶片对在与射束中心轴线垂直的方向上是可移动的以在其间限定出射野形状。每个第一叶片箱102的端部还通过安装块106连接有多个驱动元件108，这些驱动元件108分别连接到各叶片对的叶片104以驱动叶片104从第一叶片箱102伸出或缩进到第一叶片箱102，其中，驱动元件108典型地为马达，诸如气动马达。每个第一叶片箱102的两侧的侧面上还固定有滑块110，对应地，第一准直叶片组件100的支架(未示出)上固定有导杆112，前述滑块110恰好可以与导杆彼此滑动配合，该支架还绕着射束中心轴线可转动地设置在另一外部的大支架(未示出，通常称作小机头)上，外部的大支架是固定在治疗头上的。
该第二准直叶片组件200在如图所示的方位上布置在第一准直叶片组件100和后述的第三准直钨门组件300的中间，在结构上与前述第一准直叶片组件100类似，具体地，其包括一对第二叶片箱202和多行叶片对，其中，这两个相对的第二叶片箱202构成了第二叶片箱对。多行叶片对的每一行的两叶片204分别被两侧的第二叶片箱202内的轨道引导并分别可伸缩地设置在对应的第二叶片箱202内。每个叶片箱内的叶片两两相邻地布置，并且每个叶片对在与射束中心轴线垂直的方向上是可移动的以在其间限定出射野形状。每个第二叶片箱202的端部还通过安装块连接有多个驱动元件，这些驱动元件分别连接到各叶片对的叶片204以驱动叶片对从第二叶片箱202伸出或缩进到第二叶片箱202，其中，驱动元件典型地为马达，诸如气动马达。每个第二叶片箱202的两侧的侧面上还固定有滑块210，对应地，第二准直叶片组件200的支架上固定有导杆212，前述滑块210恰好可以与导杆212彼此滑动配合，该支架还绕着射束中心轴线可转动地设置在另一外部的大支架(未示出，通常称作小机头)上，外部的大支架是固定在治疗头上的。
第三准直钨门组件300在射束方向上布置在所述第一准直叶片组件100和所述第二准直叶片组件200的上方。具体地，所述第三准直钨门组件300包括钨门支架302和可滑动地连接到钨门支架302上的一对钨门304，钨门支架302以绕着射束中心轴线的方向上可转动的方式设置到前述大支架(即，通常称作小机头)上，并且钨门304与所述射束中心轴线垂直的方向上是可移动的。
在一种实施例中，第一准直叶片组件100的叶片对的各叶片104在等中心平面的投影宽度为5mm-10mm。可以理解，第一准直叶片组件100的叶片对的各叶片104在等中心平面的投影宽度可以是相同的，例如均为5mm，也可以是不同的。叶片两两之间的投影宽度可以是不同的，例如，叶片的投影宽度可以从射束中心轴线与叶片平面相交的位置开始沿着垂直于叶片移动的方向向外依次地递增，然而，这对制造工艺的要求很高，成本也相应地变高。或者，一组的几个叶片的各个投影宽度相同，相邻的另外一组的几个叶片的各个宽度相同，但是两组的组与组之间的投影宽度是不同的。例如，从射束中心轴线与叶片平面相交的位置开始沿着垂直于叶片移动的方向向外，中心叶片组的叶片投影宽度可以均为5mm，而继续沿着垂直于叶片移动的方向向外的与该中心叶片组相邻的另一叶片组的叶片投影宽度可以均为7.5mm，再向外的另一叶片组的叶片投影宽度可以均为10mm。其中，中心叶片组包括以射束中心轴线为中心的多个叶片对，这些叶片对在基本垂直于叶片运动的方向上被配置在叶片组件的中央部分，并且这些叶片对在开野最大时可以在等中心平面限定出以等中心点为中心的大致矩形形状，这些叶片对形成的射野通常对治疗靶区的中心区域效果更好。当各行叶片对的投影宽度不同时，可以将距离射束中心轴线越远的叶片的投影宽度设置为更宽，这可以确保射野越小时适形精度越高。也可以理解，距离射束中心轴线越远的叶片的投影宽度在某些实施例中也可以根据具体需要而被设置成更窄。在此，对距离射束中心轴线较远的叶片投影宽度大于或等于或小于中心叶片组的叶片投影宽度不做限定。可以理解，该中心叶片组的叶片的等中心投影宽度可以为5mm-10mm，例如可以为5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm或者10mm，优选地，可以取5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm，更优选地，可以取5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm，进一步地，可以取5mm、5.5mm、6mm，再进一步地，可以取5mm。可以理解，上述的数值是以0.5mm为间隔进行取值，但这并不意味着其他的数值间隔不可行，如此取值的目的仅仅在于计算机后续运算方便。
第二准直叶片组件200至少包括一部分在等中心平面的投影宽度为1mm-5mm的叶片204，这部分叶片两两相邻地布置。优选地，第二准直叶片组件200至少包括一部分两两相邻的且在等中心投影宽度可以为1mm-4.5mm，或者1mm-4mm，或者1mm-3.5mm，或者1mm-3mm，或者1mm-2.5mm，或者1mm-2mm，或者1mm-1.5mm，或者2mm-5mm，或者2mm-4.5mm，或者2mm-4mm，或者2mm-3.5mm，或者2mm-3mm，或者2mm-2.5mm，或者2.5mm-5mm，或者2.5mm-4.5mm，或者2.5mm-4mm，或者2.5mm-3.5mm，或者2.5mm-3mm，或者3mm-5mm，或者3mm-4.5mm，或者3mm-4mm，或者3mm-3.5mm或者4mm-5mm，或者4mm-4.5mm的叶片。一般情况下，每行叶片对的投影宽度是相同的，故，第二准直叶片组件200的这一部分叶片的投影宽度特定化就通常意味着该叶片所在的该行上的叶片对的投影宽度是特定化的。优选地，第二准直叶片组件200的全部叶片在等中心的投影宽度均为1mm-5mm。可以理解，上述的数值是以0.5mm为间隔进行取值，但这并不意味着其他的数值间隔不可行，如此取值的目的仅仅在于计算机后续运算方便。可以理解，第二准直叶片组件200的叶片对的各叶片204在等中心平面的投影宽度可以是相同的，例如，各叶片的投影宽度均为2.5mm。第二准直叶片组件200的叶片对的各叶片204在等中心平面的投影宽度也可以是不同的。例如，叶片两两之间的投影宽度可以是不同的，叶片的投影宽度可以从射束中心轴线与叶片平面相交的位置开始沿着垂直于叶片移动的方向向外依次地递增，然而，这对制造工艺的要求很高，成本也相应地变高。或者，一组的几个叶片对的各叶片投影宽度彼此相同，另一组的几个叶片对的各投影宽度也彼此相同，但是组与组之间的叶片投影宽度是不同的。例如，从射束中心轴线与叶片平面相交的位置开始沿着垂直于叶片移动的方向向外，中心叶片组的叶片投影宽度可以均为2.5mm，而继续沿着垂直于叶片移动的方向向外，与该中心叶片组相邻的另一叶片组的叶片投影宽度可以均为3mm，再向外的叶片组的叶片投影宽度均为3.5mm，其中，中心叶片组包括以射束中心轴线为中心的多个叶片对，这些叶片对在开野最大时可以在等中心平面限定出以等中心点为中心的矩形形状，这些叶片对形成的射野通常可以用于治疗靶区的中心区域尤其是小靶区。再例如，在一种实施例中，包括中心叶片组和其他叶片组，中心叶片组在等中心平面的投影宽度可以为1mm-5mm，或者1mm-4.5mm，或者1mm-4mm，或者1mm-3.5mm，或者1mm-3mm，或者1mm-2.5mm，或者1mm-2mm，或者1mm-1.5mm，或者或者2mm-5mm，或者2mm-4.5mm，或者2mm-4mm，或者2mm-3.5mm，或者2mm-3mm，或者2mm-2.5mm或者2.5mm-5mm，或者2.5mm-4.5mm，或者2.5mm-4mm，或者2.5mm-3.5mm，或者2.5mm-3mm，或者3mm-5mm，或者3mm-4.5mm，或者3mm-4mm，或者3mm-3.5mm或者4mm-5mm，或者4mm-4.5mm的任选宽度范围，而其他叶片组的投影宽度可以与该中心叶片组的投影宽度相同，也可以比中心叶片组投影宽度更大，另外，其他叶片组的叶片投影宽度彼此之间可以是相同的也可以是不同的。当其他组的叶片投影宽度不同时，可以将距离射束中心轴线越远的叶片或叶片组的投影宽度设置为更宽。虽然，离射束中心轴线越远将叶片的投影宽度设置为更大在应用中更好，然而，也可以理解，距离射束中心轴线越远的叶片的投影宽度在某些实施例中也可以设置成更窄。即，在此，对其他叶片组的叶片投影宽度大于或等于或小于中心叶片组的叶片投影宽度不做限定。
下面，再叙述第一准直叶片组件100和第二准直叶片组件200组合起来的各种可能实施例，可以理解，这些实施例并不是穷尽式的而是示例性的。
在第一准直叶片组件100的叶片对的各叶片的投影宽度均相同并且第二准直叶片组件200的叶片对的投影宽度都相同的各实施例中，当第一准直叶片组件100的叶片对的各叶片104在等中心平面的投影宽度为5mm时，第二准直叶片组件200的叶片对的各叶片204在等中心平面的投影宽度可以在1-5mm的范围内取小于5mm的值，优选地，叶片204在等中心平面的投影宽度可选为2.5mm。这样，第一准直叶片组件100的叶片对的叶片104的投影宽度适合常规放射治疗，第二准直叶片组件200的叶片组的叶片204的投影宽度适合小野放射治疗，尤其适于立体定向放射治疗(SBRT，Stereotactic body radiotherapy)。所述立体定向放射治疗通常指的是小野的、单次或分次的大剂量的放射治疗。本领域的普通技术人员熟知常规的放射治疗与立体定向放射治疗的区别，例如，对于体积较小的肿瘤，倾向于采用立体定向放射治疗而非常规放射治疗，在此，不再赘述。
在一种实施例中，第一准直叶片组件100的叶片对的各叶片104的投影宽度从射束中心轴线与叶片平面相交的位置开始沿着垂直于叶片移动的方向向外依次地递增，例如，从5mm递增到10mm；第二准直叶片组件200的叶片对的各叶片204的投影宽度从射束中心轴线与叶片平面相交的位置开始沿着垂直于叶片移动的方向向外依次地递增，例如从1mm递增到5mm，或者从2.5mm递增到5mm。在同一射线经过的方向上，第二准直叶片组件200的叶片的投影宽度比第一准直叶片组件100的叶片的投影宽度薄。
在一种实施例中，第一准直叶片组件100的叶片对中，从射束中心轴线与叶片平面相交的位置开始沿着垂直于叶片移动的方向向外的方向上中心叶片组的叶片投影宽度均为第一宽度，例如为5mm；继续沿着垂直于叶片移动的方向向外的与该中心叶片组相邻的另一叶片组的叶片投影宽度均为第二宽度，例如为7.5mm，再向外的叶片组的叶片投影宽度均为第三宽度，例如为10mm。第二准直叶片组件200的叶片对中，从射束中心轴线与叶片平面相交的位置开始沿着垂直于叶片移动的方向向外的方向上中心叶片组的叶片投影宽度为均第四宽度，例如为2.5mm；继续沿着垂直于叶片移动的方向向外的与该中心叶片组相邻的另一叶片组的叶片投影宽度均为第五宽度，例如为3mm，再向外的叶片组的叶片投影宽度均为第六宽度，例如为3.5mm。而且，从投影上看，投射为第一宽度的第一准直叶片组件100的中心叶片组与投射为第四宽度的第二准直叶片组件200的中心叶片组对应，投射为第二宽度的第一准直叶片组件100的叶片组与投射为第五宽度的第二准直叶片组件200的叶片组对应，投射为第三投影宽度的第一准直叶片组件100的叶片组与投射为第六宽度的第二准直叶片组件200的叶片组对应。从射线所经过的方向上看，从内到外的每个叶片组，第二准直叶片组件200的叶片的投影宽度比第一准直叶片组件100的叶片的投影宽度薄。
在一种实施例中，第一准直叶片组件100的叶片对的各叶片104的投影宽度从射束中心轴线与叶片平面相交的位置开始沿着垂直于叶片移动的方向向外依次地递增，例如，从5mm递增到10mm；第二准直叶片组件200的叶片对中，从射束中心轴线与叶片平面相交的位置开始沿着垂直于叶片移动的方向向外的方向上中心叶片组的叶片投影宽度例如为2.5mm；继续沿着垂直于叶片移动的方向向外的与该中心叶片组相邻的另一叶片组的叶片投影宽度例如为3mm，再向外的叶片组的叶片投影宽度例如为3.5mm。从射束方向上看，第二准直叶片组件200的叶片的投影宽度比第一准直叶片组件100的叶片的投影宽度薄。
在一种实施例中，第一准直叶片组件100的叶片对中，从射束中心轴线与叶片平面相交的位置开始沿着垂直于叶片移动的方向向外的方向上中心叶片组的叶片投影宽度例如为5mm；继续沿着垂直于叶片移动的方向向外的与该中心叶片组相邻的另一叶片组的叶片投影宽度例如为7.5mm，再向外的叶片组的叶片投影宽度例如为10mm。第二准直叶片组件200的叶片对的各叶片204的投影宽度从射束中心轴线与叶片平面相交的位置开始沿着垂直于叶片移动的方向向外依次地递增，例如从2.5mm递增到5mm。从射束方向上看，第二准直叶片组件200的叶片的投影宽度比第一准直叶片组件100的叶片的投影宽度薄。
在一种实施例中，第一准直叶片组件100的叶片对中，从射束中心轴线与叶片平面相交的位置开始沿着垂直于叶片移动的方向向外的方向上中心叶片组的叶片投影宽度例如为5mm；继续沿着垂直于叶片移动的方向向外的与该中心叶片组相邻的另一叶片组的叶片投影宽度例如为7.5mm，再向外的叶片组的叶片投影宽度例如为10mm。第二准直叶片组件200的叶片对中，各叶片204的投影宽度均相等，例如，均为2.5mm。从射线所经过的方向上看，相同射线经过的第二准直叶片组件200的叶片的投影宽度比其经过的第一准直叶片组件100的叶片的投影宽度薄。
在一种实施例中，第一准直叶片组件100的叶片对中，从射束中心轴线与叶片平面相交的位置开始沿着垂直于叶片移动的方向向外的方向上中心叶片组的叶片投影宽度例如为5mm；继续沿着垂直于叶片移动的方向向外的与该中心叶片组相邻的另一叶片组的叶片投影宽度例如为10mm。第二准直叶片组件200的叶片对中，各叶片204的投影宽度均相等，例如为2.5mm或3mm。从射线出射方向上看，相同射线所经过的第二准直叶片组件200的叶片的投影宽度比其经过的第一准直叶片组件100的叶片的投影宽度薄。
在一种实施例中，第一准直叶片组件100的叶片对中，从射束中心轴线与叶片平面相交的位置开始沿着垂直于叶片移动的方向向外的方向上中心叶片组的叶片投影宽度在5mm-10mm之间；第二准直叶片组件200的叶片对中，从射束中心轴线与叶片平面相交的位置开始沿着垂直于叶片移动的方向向外的方向上中心叶片组的叶片投影宽度在1mm-5mm之间。从射线方向上看，同一射线所经过的第二准直叶片组件200的中心叶片组件的叶片的投影宽度比其经过的第一准直叶片组件100的中心叶片组件的叶片的投影宽度薄。第二准直叶片组件200的叶片对继续沿着垂直于叶片移动的方向向外的与该中心叶片组相邻的另一叶片组的投影宽度不一定小于对应的第一准直叶片组件100的叶片的宽度。
可以理解，在其他实施例中，在射线方向上，同一射线经过的第二准直叶片组件200的两两相邻的多行投影宽度比第一准直叶片组件100的叶片的投影宽度薄的叶片/叶片对也可以布置在除叶片平面的中央区域外的其他叶片平面区域。
第一准直叶片组件100的叶片对的叶片104的投影宽度适合常规的放射治疗。第二准直叶片组件200的叶片对的叶片204的投影宽度适合小野放射治疗，尤其适于立体定向放射治疗。
如上所述，在射束方向上，第一准直叶片组件100的叶片对中至少包括多行两两相邻的且叶片投影宽度与第二准直叶片组件200的叶片对的叶片204的投影宽度不同的叶片104(或叶片对)。虽然各叶片组件的叶片的投影宽度不同，然而由于距离射线源的远近也是影响投影宽度的因素，所以在同一射束方向上的第一准直叶片组件100的叶片对的某些叶片104与第二准直叶片组件200的叶片对的某些叶片204的物理宽度可以是相同的也可以是不同的。另外，第一准直叶片组件100的叶片对的各叶片104和第二准直叶片组件200的叶片对的各叶片204是由钨合金或者其他的不透射线的材料制成的。
实际上，也可以容易理解，在前文中叙述的最上层的准直钨门组件300也可以被布置在中间层，同时最上层改为适于立体定向放射治疗的叶片组件，而最下层采用适于常规的放射治疗的叶片组件；或者最上层的准直钨门组件300被布置在中间层，同时最上层改为适于常规的放射治疗的叶片组件，而最下层采用适于立体定向放射治疗的叶片组件。进一步地，只要技术上是可行的，可以省略掉第三准直钨门组件。因此，本领域技术人员可以理解，本发明不限于适于立体定向放射治疗或者常规放射治疗的叶片组件被布置在哪一层，只要在准直器中具有分别适于常规放射治疗和立体定向放射治疗的组件即可符合本发明的目的。
下面，仅以附图所示的示例性结构来描述下如何配合使用所述第一准直叶片组件和第二准直叶片组件。如前所述，根据该示例性结构所做的变形有很多，本领域技术人员可以参照下文的叙述对各种变形结构的使用方式作出各种变化。
根据本发明的第一个示例性实施例，如图4所示，第二准直叶片组件200(为了区分，以虚线表示)可以用作补充屏蔽用途。在该实施例中，第一准直叶片组件100沿着X方向布置，第二准直叶片组件200沿着X方向布置，第三准直钨门组件300沿着大致垂直于X方向的Y方向布置。其中，对于射野形状S的边缘轮廓S1而言，第一准直叶片组件100的两两邻近的三个叶片104突伸出来限定的大致的轮廓形状，第二准直叶片组件200的两间隔开的叶片204突伸出来用于屏蔽第一准直叶片组件100的两相邻叶片104之间形成的端部漏射间隙。在本实施例中，如果第二准直叶片组件200的叶片204在基本垂直于叶片运动的方向上与第一准直叶片组件100的叶片是交错布置的，那么该第二准直叶片组件200的叶片还能够同时减少第一准直叶片组件100的叶片的行间漏射。
根据本发明的第二个示例性实施例，如图5所示，第二准直叶片组件200(为了区分，以虚线表示)可以用作X向常规钨门(如同附图所示的示例性结构中的Y向的第三准直钨门组件300)的用途。在该实施例中，对于前述射野形状S而言，第一准直叶片组件100的叶片104形成了如图所示的形状，而第二准直叶片组件200的叶片204全部缩回到其第二叶片箱202内，其第二准直叶片组件200本身作为常规的X方向上的可移动钨门使用。此时，相比于第一个实施例，因为第一准直叶片组件100的叶片104的漏射现象依然存在，所以本实施例的形状精度略差，但仍旧可以实现常规的放射治疗的效果。本技术领域的普通技术人员在了解到常规的钨门可以被本实施例的准直叶片组件替代后，可以根据现有技术的知识理解如何将准直叶片组件当做钨门的用途来配合其他的准直叶片组件一起工作的，因此，关于用作常规钨门的一个准直叶片组件以及另一准直叶片组件如何一起协调工作的内容在此不予以叙述。
根据本发明的第三个示例性实施例，第一准直叶片组件100可以用作X向常规钨门(例如本发明的附图所示的示例性结构中的Y向的第三准直钨门组件300)的用途。在该实施例中，对于前述的射野形状S而言，第二准直叶片组件200的叶片204形成了如图所示的形状，而第一准直叶片组件100的叶片104全部缩回到其叶片箱102内，其第一准直叶片组件100本身作为常规的X方向上的可移动钨门使用。此时，相比于第一个实施例和第二个实施例，适形的精度更高，而且较优地，适于SBRT。
根据本发明的第四个示例性实施例，当所需的射野形状S’在X方向和Y方向上均有凹进时，可以将第一准直叶片组件100或者第二准直叶片组件200转动到与X方向成一定角度的方向上。例如，在本实施例中，保持第一准直叶片组件100在X方向，将第二准直叶片组件转动到与X方向成大约45度角的方向，然后进行适形，可以出现如图所示的适形效果。可以理解，在前述射野适形的过程中，需要考虑机器约束和射野形状。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (30)
1.一种准直器组件，包括：
第一准直叶片组件，其包括多行叶片对，所述多行叶片对两两相邻地布置，并且每行叶片对的每个叶片可移动地遮挡射线以在其间限定出射野形状；
第二准直叶片组件，其包括多行叶片对，所述多行叶片对两两相邻地布置，并且每行叶片对的每个叶片可移动地遮挡射线以在其间限定出射野形状；
所述第一准直叶片组件和所述第二准直叶片组件分层布置，并且在射线方向上，所述第二准直叶片组件至少包括两两相邻的且投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片的投影宽度薄的多行叶片；
其中，所述第一准直叶片组件和/或所述第二准直叶片组件是可绕射束中心轴线转动的，以使第一准直叶片组件能在第一方向上适形同时第二准直叶片组件能在不同于第一方向的第二方向适形。
2.根据权利要求1所述的准直器组件，其中，所述第二准直叶片组件至少包括的投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片的投影宽度薄的多行叶片在基本垂直于叶片移动的方向上被配置在所述第二准直叶片组件的中央。
3.根据权利要求1所述的准直器组件，其中，所述第二准直叶片组件至少包括的投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片的投影宽度薄的多行叶片构成中心叶片组件。
4.根据权利要求1所述的准直器组件，其中，所述第一准直叶片组件的叶片对和/或所述第二准直叶片组件的叶片对的投影宽度均是不同的。
5.根据权利要求1所述的准直器组件，其中，所述第一准直叶片组件和/或第二准直叶片组件的叶片对包括至少两组，每组至少包括投影宽度相同的多行叶片对，并且叶片的投影宽度在组与组之间是不同的。
6.根据权利要求5所述的准直器组件，其中，所述至少两组包括第一组和第二组，所述第一组布置成中心叶片组件，第二组沿着基本垂直于叶片的移动方向的方向上布置在所述中心叶片组件的外侧，其中，所述第一组的叶片的投影宽度比所述第二组的叶片的投影宽度薄。
7.根据权利要求1所述的准直器组件，其中，所述第一准直叶片组件的叶片在等中心平面的投影宽度为5mm-10mm。
8.根据权利要求1所述的准直器组件，其中，在射束方向上，所述第二准直叶片组件至少包括的投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片的投影宽度薄的叶片在等中心平面的投影宽度为1mm-5mm。
9.根据权利要求8所述的准直器组件，其中，在射束方向上，所述第二准直叶片组件至少包括的投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片的投影宽度薄的叶片在等中心平面的投影宽度为1mm-4.5mm，或者1mm-4mm，或者1mm-3.5mm，或者1mm-3mm，或者1mm-2.5mm，或者1mm-2mm，或者1mm-1.5mm。
10.根据权利要求8所述的准直器组件，其中，在射束方向上，所述第二准直叶片组件至少包括的投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片的投影宽度薄的叶片在等中心平面的投影宽度为2mm-5mm，或者2mm-4.5mm，或者2mm-4mm，或者2mm-3.5mm，或者2mm-3mm，或者2mm-2.5mm。
11.根据权利要求8所述的准直器组件，其中，在射束方向上，所述第二准直叶片组件至少包括的投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片的投影宽度薄的叶片在等中心平面的投影宽度为2.5mm-5mm，或者2.5mm-4.5mm，或者2.5mm-4mm，或者2.5mm-3.5mm，或者2.5mm-3mm。
12.根据权利要求8所述的准直器组件，其中，在射束方向上，所述第二准直叶片组件至少包括的投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片的投影宽度薄的叶片在等中心平面的投影宽度为3mm-5mm，或者3mm-4.5mm，或者3mm-4mm，或者3mm-3.5mm，或者3.5mm-5mm，或者3.5mm-4.5mm，或者3.5mm-4mm。
13.根据权利要求8所述的准直器组件，其中，在射束方向上，所述第二准直叶片组件至少包括的投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片的投影宽度薄的叶片在等中心平面的投影宽度为4mm-5mm，或者4mm-4.5mm。
14.根据权利要求1所述的准直器组件，其中，所述第二准直叶片组件被配置为适于小野定向放射治疗。
15.根据权利要求14所述的准直器组件，其中，所述第二准直叶片组件被配置为适于立体定向放射治疗。
16.根据权利要求1所述的准直器组件，其中，所述第一准直叶片组件的叶片对的叶片和第二准直叶片组件的叶片对的叶片在基本垂直于叶片移动的方向上是交错布置的。
17.根据权利要求1所述的准直器组件，其中，
所述第一准直叶片组件还包括第一叶片箱对，所述多行叶片对的每一行的叶片分别可伸缩地布置在所述第一叶片箱对的各叶片箱内，所述第一叶片箱对的每个叶片箱沿着基本垂直于所述射束中心轴线的方向上是可滑动的；
所述第二准直叶片组件还包括第二叶片箱对，所述多行叶片对的每一行的叶片分别可伸缩地布置在所述第二叶片箱对的各叶片箱内，所述第二叶片箱对的每个叶片箱沿着基本垂直于所述射束中心轴线的方向上是可滑动的；
其中，所述第一准直叶片组件和所述第二准直叶片组件被配置为它们中的一个的叶片伸出和/或缩进而进行射野适形时另一个的叶片全部缩回并且整体作为钨门使用从而可滑动地配合前者适形。
18.根据权利要求1所述的准直器组件，其中，还包括第三准直钨门组件，所述第三准直钨门组件在射束方向上布置在所述第一准直叶片组件和所述第二准直叶片组件的上方，所述第三准直钨门组件包括一对钨门，所述一对钨门在与所述射束中心轴线基本垂直的方向上是可移动的。
19.根据权利要求18所述的准直器组件，其中，所述第三准直钨门组件是可绕射束中心轴线转动的。
20.一种准直器组件，包括：
第一准直叶片组件，其包括多行叶片对，所述多行叶片对的每一行是可移动的以在其间限定出射野形状；
第二准直叶片组件，其包括多行叶片对，所述多行叶片对的每一行是可移动的以在其间限定出射野形状；
所述第一准直叶片组件和所述第二准直叶片组件分层布置，并且在射线方向上所述第二准直叶片组件至少包括两两相邻的多行投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片对的投影宽度薄的叶片对；
其中，所述第一准直叶片组件和/或所述第二准直叶片组件是可绕射束中心轴线转动的，以使第一准直叶片组件能在第一方向上适形同时第二准直叶片组件能在不同于第一方向的第二方向适形。
21.根据权利要求20所述的准直器组件，其中，所述第二准直叶片组件至少包括的两两相邻的多行投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片对的投影宽度薄的叶片对被布置在所述第二准直组件的中央。
22.根据权利要求20或21所述的准直器组件，其中，所述第二准直叶片组件至少包括的两两相邻的多行投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片对的投影宽度薄的叶片对的叶片在等中心平面的投影宽度为1mm-5mm。
23.根据权利要求22所述的准直器组件，其中，所述第二准直叶片组件至少包括的两两相邻的多行投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片对的投影宽度薄的叶片对的叶片在等中心平面的投影宽度为1mm-4.5mm，或者1mm-4mm，或者1mm-3.5mm，或者1mm-3mm，或者1mm-2.5mm，或者1mm-2mm，或者1mm-1.5mm，或者2mm-5mm，或者2mm-4.5mm，或者2mm-4mm，或者2mm-3.5mm，或者2mm-3mm，或者2mm-2.5mm，或者2.5mm-5mm，或者2.5mm-4.5mm，或者2.5mm-4mm，或者2.5mm-3.5mm，或者2.5mm-3mm，或者3mm-5mm，或者3mm-4.5mm，或者3mm-4mm，或者3mm-3.5mm，或者3.5mm-5mm，或者3.5mm-4.5mm，或者3.5mm-4mm，或者4mm-5mm，或者4mm-4.5mm。
24.根据权利要求22所述的准直器组件，其中，所述第二准直叶片组件至少包括的两两相邻的多行投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片对的投影宽度薄的叶片对被配置为适于小野定向放射治疗。
25.根据权利要求24所述的准直器组件，其中，所述第二准直叶片组件至少包括的两两相邻的多行投影宽度比所述第一准直叶片组件的叶片对的投影宽度薄的叶片对被配置为适于立体定向放射治疗。
26.一种医用直线加速器，其包括权利要求1-19任一项所述的准直器组件。
27.一种根据权利要求1-19任一项所述的准直器组件的射野形成方法，包括：
将所述第一准直叶片组件和所述第二准直叶片组件其中之一作为钨门，根据射野形状初始化叶片组件的叶片的位置；以及
根据机器约束和射野形状移动所述第一准直叶片组件和所述第二准直叶片组件遮挡来自射线源的射线，其中，在该过程中，作为钨门的准直叶片组件的每侧叶片是整体移动的。
28.根据权利要求27所述的射野形成方法，其中，当进行立体定向放射治疗时，所述第一准直叶片组件作为钨门。
29.一种根据权利要求1-19任一项所述的准直器组件的射野形成方法，包括：
在射线源和等中心之间配置所述准直器组件；
转动所述准直器组件的所述第一准直叶片组件和所述第二准直叶片组件中的至少一个而使所述第一准直叶片组件的叶片对的移动方向与所述第二准直叶片组件的叶片对的移动方向是成角度的；以及
根据机器约束和射野形状分别移动所述第一准直叶片组件的被选定的叶片和所述第二准直叶片组件的被选定的叶片遮挡来自射线源的射线。
30.一种根据权利要求1-19任一项所述的准直器组件的射野形成方法，包括：
在射线源和等中心之间配置所述准直器组件；
移动所述第一准直叶片组件的被选定的叶片以适配射野的大体形状；以及
移动所述第二准直叶片组件的被选定的叶片以减少所述第一准直叶片组件的被选定的叶片的行间和/或端部漏射。
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