CN106139415A - 一种多叶准直器移动托架的移动控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种多叶准直器移动托架的移动控制方法，所述控制方法包括：获得移动托架上一组叶片在各子野中的期望位置；确定移动托架的移动可行域，所述移动可行域包括一个以上子集，所述子集为在相应子野时移动托架的可移动范围；根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置；按照所述位置控制所述移动托架在各子野时的移动。该方法中，移动托架的移动次数少且波动小，从而减小移动距离及带来的位置误差，保证形成射野的精确性。

Description

一种多叶准直器移动托架的移动控制方法及装置

技术领域

本发明涉及放射治疗方法及仪器领域，尤其涉及一种多叶准直器移动托架的移动控制方法及装置。

背景技术

放射治疗是治疗肿瘤的常规手段之一，在放射治疗时，需要对射线的照射范围加以限制，射线的照射范围即射野，使得射线仅杀死肿瘤组织并尽量保护肿瘤周围的正常组织，目前多采用多叶准直器(Multi-LeafCollimator,MLC)来控制射线的射野，以实现精确治疗。

多叶准直器是放射治疗机的重要部件，安装于治疗机头内，多叶准直器的主要部件是对称排布在等中心平面上方的两组叶片，这两组叶片对称分布，通过单独的电机分布驱动每个叶片运动，从而形成不同的射野。目前，对于多叶准直器的移动控制主要有两种，一种是直接控制叶片运动的方式，其通过多个电机分别直接驱动每个叶片的运动，使叶片分别运动到所需的位置处；另一种是不同的电机控制移动托架和叶片的方式，该方式中将两组叶片分别设置在移动托架上，一方面驱动移动托架的移动，另一方面通过多个电机分别驱动每个叶片的运动，这种方式可以加快叶片的移动速度，增加叶片的移动距离，增大成形面积和成形的可行性，有助于提高治疗精度和提高治疗效果。

在治疗的过程中，利用叶片形成不同的子野分别进行照射，对于不同的电机控制移动托架和叶片的方式，在从当前子野移动到下一子野的过程中，叶片的实际移动位置与移动托架的移动位置相关，如何确定移动托架的移动位置，关系到各叶片的移动准确性，影响射野形成的精确性，进而影响治疗效果，因此，如何确定移动托架的移动位置是形成精确射野的关键点之一。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明提供了一种多叶准直器移动托架的移动控制方法及装置，移动托架的移动次数少且移动带来的位置误差小，保证形成射野的精确性。

在一个方面，本发明提供了一种多叶准直器移动托架的移动控制方法，该方法包括：

获得移动托架上一组叶片在各子野中的期望位置；

根据所述期望位置确定移动托架的移动可行域，所述移动可行域包括一个以上子集，所述子集为在相应子野时移动托架的可移动范围；

根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置；

按照所述位置控制所述移动托架在各子野时的移动。

在另一方面，本发明提供了一种多叶准直器移动托架的移动控制装置，该装置包括：

叶片期望位置获取模块，用于获得移动托架上一组叶片在各子野中的期望位置；

可行域确定模块，用于根据所述期望位置确定移动托架的移动可行域，所述移动可行域包括一个以上子集，所述子集为在相应子野时移动托架的可移动范围；

位置确定模块，用于根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置；

移动控制模块，用于按照所述位置控制所述移动托架在各子野时的移动。

在又一个方面，本发明提供了一种多叶准直器移动托架的移动控制装置，该装置包括存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于进行以下操作的指令：

获得移动托架上一组叶片在各子野中的期望位置；

根据所述期望位置确定移动托架的移动可行域，所述移动可行域包括一个以上子集，所述子集为在相应子野时移动托架的可移动范围；

根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置；

按照所述位置控制所述移动托架在各子野时的移动。

本发明实施例提供的多叶准直器移动托架的移动控制方法、装置及系统，通过叶片的期望位置，确定移动托架的移动可行域，从可行域中确定出移动托架在各子野时的位置，该方法中，移动托架的移动次数少且波动小，从而减小移动距离及带来的位置误差，保证形成射野的精确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的多叶准直器的俯视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的多叶准直器移动托架的移动控制方法流程示意图；

图3为本发明实施例一的多叶准直器移动托架的移动控制方法流程示意图；

图4为本发明实施例一中移动托架的移动可行域的示意图；

图5为图4中移动可行域的端点分割区域示意图；

图6为本发明实施例二的多叶准直器移动托架的移动控制方法流程示意图；

图7为本发明实施例提供的多叶准直器移动托架的移动控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本发明中，提出了一种针对多叶准直器移动托架的移动控制方法，多叶准直器是放射治疗中用来产生适形辐射野的机械运动部件，对于本发明的多叶准直器为具有移动托架的多叶准直器，包括两个移动托架，对称分布的两组叶片分别设置在这两个移动托架上，每个移动托架由不同的电机驱动，移动托架上的各叶片由各自的电机驱动。

叶片的材料通常是金属钨，射线不能轻易地穿透金属钨，被叶片遮盖的区域下方则不会被射线辐射到。两组叶片是对称设置分布的，各叶片可以通过电机驱动到了各自的特定位置处，这样，在两组叶片的端部之间形成空白区域，射线可以通过该区域，该区域称作辐射野，而被叶片遮盖的区域则不会有射线通过，这样，就可以通过各电机驱动各叶片形成合适形状的辐射野。

在整个放射治疗过程中，整个治疗方案通常会包括多个治疗阶段，每个治疗阶段采用不同的治疗计划，每个治疗计划称作一个射野。在一个射野中，通常需要根据出束的累积剂量使得叶片呈现不同的辐射野，射野中的一个辐射野称作子野或子射野。

在一个射野中，为了形成不同子野，需要移动叶片处于不同的位置，对于本申请的多叶准直器，采用移动托架和叶片共同移动使得叶片处于所期望的位置处，该方法可以缩短叶片的长度，降低对叶片驱动能力的要求，减小叶片的体积并降低制造成本，同时，可以减少各叶片的移动距离，提高叶片成形效率。

参考图1所示，为本发明的多叶准直器的一个实施例，在该实施例中，多叶准直器包括两组叶片17、两个移动托架16、基板12以及叶片丝杠13、移动托架丝杠15、螺孔14，以及多个电机11。基板12位于移动托架16之上且用于固定移动托架16，移动托架16与移动托架丝杠15连接，移动托架丝杠15与螺14孔配合，移动托架16的电机驱动移动托架丝杠15，进而使得移动托架16沿直线运动；每一个移动托架16上设置一组叶片17，这两组叶片对称分布，每一个叶片与一个叶片丝杠13连接，通过叶片的电机驱动叶片丝杠13，进而使得叶片沿直线运动，每一个叶片由一个独立的电机驱动。在该实施例中，移动托架16用于带动叶片运动，同时也用于回收叶片，回收的极限情况是叶片的前端面与移动托架的前端平齐，伸出时的极限情况是叶片的后端面与移动托架的前端平齐，叶片的前端面是指两组叶片相对的那个端面，叶片的后端面是指与前端面相对的端面，移动托架的前端是指两个移动托架相对的端面。

以上对本发明实施例的多叶准直器进行了详细的描述，上述实施例的多叶准直器仅为示例，是为了便于更好地理解本发明的移动托架的多叶准直器的移动控制方法，本发明对移动托架的多叶准直器的具有结构不做特别限定，可以采用任何合适的结构使得移动托架和叶片都移动来使叶片处于期望位置处。

对于上述的多叶准直器，本发明提出了一种多叶准直器移动托架的移动控制方法，参考图2所示，该方法包括：

S01,获得移动托架上一组叶片在各子野中的期望位置；

S02,根据所述期望位置确定移动托架的移动可行域，所述移动可行域包括一个以上子集，所述子集为在相应子野时移动托架的可移动范围；

S03,根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置；

S04，按照所述位置控制所述移动托架在各子野时的移动。

在多叶准直器中包括两个对称分布的移动托架，对于每一个移动托架都可以采用上述的方法进行控制，在控制移动托架在各子野时的位置之前的步骤中，可以对两个移动托架同时进行那些步骤，也可以分别进行。移动可行域是指在每个子野的移动托架的可移动范围的集合，包括多个子集，每个子集对应一个子野时的移动托架的可移动范围。

该方法中，通过叶片的期望位置，确定移动托架的移动可行域，从可行域中确定出移动托架在各子野时的位置，该方法中，移动托架的移动次数少且波动小，从而减小移动带来的位置误差，保证形成射野的精确性。

为了更好地理解本发明的技术方案和技术效果，以下将结合具体的实施例进行详细的描述。

实施例一

参考图3所示，在步骤S101，获得移动托架上一组叶片在各子野中的期望位置。

在该步骤中，获得移动托架上的那组叶片在各子野中的期望位置，通常地，在一个射野，也就是在一个治疗处方中，在不同的时刻不同的出束剂量下，需要叶片呈现不同的形状，进而形成一个子野，也就是说，在不同子野时，叶片处在期望位置处，呈现不同的形状而组成所需的形状。

本发明实施例中，可以从治疗处方中获得各叶片的期望位置，治疗处方中通常包括患者信息、治疗方案以及各叶片在各子野中的期望位置，可以以文本形式存储，可以通过算法从治疗处方中获得各子野中移动托架上各叶片的期望位置，该期望位置可以为坐标信息或其他任何能够表示叶片位置的信息。此步骤中，可以先获取其中一个移动托架上的各叶片的期望位置，也可以同时获得两个托架上的各叶片的期望位置。

在具体的实施例中，可以先进行治疗处方文件中信息的检查，若文件中的信息有误，则返回进行治疗处方文件的修改，直到文件中的信息无误，则从治疗处方文件中提取出所需的叶片的期望位置。

在步骤S102，根据所述期望位置确定各子野中的移动托架的移动可行域。

在该步骤中，通过叶片的期望位置信息来确定移动托架的移动可行域，即在各子野时移动托架可能的移动范围，移动可行域包括一个以上子集，所述子集为在相应子野时移动托架的的可移动范围。对于每一个移动托架的移动可行域{X_i}，A_ij≤X_i≤B_ij，i从1至k1，k1为子野数，j从1至k2，k2为每组叶片的叶片数，X_i对应第i子野中的移动托架可移动的范围，A_ij、B_ij分别为第i子野中的第j个叶片的期望位置时的移动托架的最小移动位置和最大移动位置。

在该移动可行域中包括了多个子集，每个子集对应一个子野时的移动托架的可能的移动范围，也就是说，在每一个子野时，每个叶片处于期望位置而形成所需的形状，以便于射线的通过，在每个叶片处于期望位置时，移动托架具有一个可移动的范围，可移动的范围即最小移动位置到最大移动位置，这些可移动范围的集合称为移动托架的移动可行域，每一个移动托架具有一个移动可行域。

其中，移动可行域的左端点A_ij为第i子野中的第j个叶片的期望位置时的移动托架的最小可以移动到的位置，即最小移动位置，移动可行域的右端点B_ij为第i子野中的第j个叶片的期望位置时的移动托架的最大可以移动到的位置，即最大移动位置。参考图1所示，对于图例示例中的左侧的移动托架，该最小移动位置为叶片处于期望位置时电机将叶片驱动完全伸出时移动托架所处的位置，该最大移动位置为叶片处于期望位置时电机将叶片驱动完全回收时移动托架所处的位置，最小移动位置、最大移动位置可以分布看作是叶片的后端面、前端面；对于图1示例中的右侧的移动托架，该最大移动位置为叶片处于期望位置时电机将叶片驱动完全伸出时移动托架所处的位置，该最小移动位置为叶片处于期望位置时电机将叶片驱动完全回收时移动托架所处的位置，最小移动位置、最大移动位置可以分布看作是叶片的前端面、后端面。可以理解的是，移动托架在移动之前处于初始位置处。

在步骤S103，根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置。

在本实施例中，根据移动可行域，从移动可行域中选择到移动可行域中各子集的距离的绝对值最小的端点为移动基准点，然后，在子集中选择距离所述移动基准点最近的位置作为该子野的移动托架的最优移动位置。这种方式下，可以使得移动托架移动距离最少且移动的次数少，从而减小移动带来的位置误差，保证形成射野的精确性。

具体的，在一些实施例中，确定移动托架在各子野时的位置的步骤包括：

S1031，根据移动可行域，确定移动托架的移动基准点，该移动基准点到移动可行域中各子集的距离的绝对值之和最小。

也就是说，计算移动可行域中各子集的端点到其他子集的距离的绝对值之和的最小值，该端点作为移动托架的移动基准点，各子集的端点到其他子集的距离，即子集中距离端点最近的点与该端点之间的距离，计算公式如下：

$Min\underset{i=1}{\overset{k1}{\Σ}}|P_i-x|---\left(1\right)$

其中，A_ij≤P_i≤B_ij，i从1至k1，k1为子野数，P_i为可行域中的各子集的端点，x为其他子集距离所述端点最近的点，即当所述端点位于所述其他子集的左侧时，x为所述其他子集的下限，当所述端点位于所述其他子集的右侧时，x为所述其他子集的上限，当所述端点位于所述其他子集之内时，x为所述其他子集中的对应点。

可以采用遗传算法、粒子群算法或蚁群算法等来计算获得移动基准点，但这些算法都较为复杂，计算量大，而且难以在实际系统中实现。

S1032，将移动可行域中子野对应的子集中距离移动基准点最近的位置作为该子野的移动托架的最优移动位置，以获得各子野的移动托架的最优移动位置序列。

S1033，按照最优移动位置序列确定移动托架在各个子野时的位置。

在具体的确定各子野时移动托架的最优移动位置时，对于每个子野，以该子野对应的子集中距离移动基准点最近的点作为该移动托架在该子野时的最优移动位置，各子野时移动托架的最优移动位置构成移动托架的最优移动序列，从而，获得各子野的移动托架的最优移动位置序列，该最优移动位置序列用于确定移动托架在各个子野时的位置。这样，在控制移动托架移动时，按照最优移动位置序列进行控制，可以使得移动托架在移动基准点的附近移动，移动量小且保证整体的波动性小。

在上述这些实施例中，获得移动基准点的算法都比较复杂，计算量也大，难以在实际系统中实现。经过申请人的推理和论证，认为在计算时，计算移动可行域中各位置到移动可行域的各子集的端点的距离绝对值的总和的最小值，总和最小时的位置即为移动托架的移动基准点，也就是说，基准点存在于移动可行域的各个子集范围的端点处，这样，在计算时，只需要遍历移动可行域中各个子集的端点，取与各个子集的端点间的距离的绝对值之和为最小时的点为基准点，这样，进行有限的计算就可以获得基准点，计算简单且计算量小，易于实现。以下将以一个具体的示例详细描述该论证过程。

参考图4所示，为一个移动托架的移动可行域的一个示例，在该示例中，移动托架的移动可行域共有8个子集x1-x8，x0为移动托架的初始位置，在移动可行域中得到移动基准点，其可能存在的位置由各子集的边界进行分割，若有i个子集，则一共有2i个边界点，可以分割出2i+1个区域，而在最左侧和最右侧的区间肯定不会是最小值，从而还剩下2i-1个区域，参考图5所示，为移动可行域的端点分割区域示意图，其中，X₁’、X₂’…X₄’分别对应子集x1、x2…x4的左端点，X₁、X₂…X₅分别对应子集x1、x2…x5的右端点，可以认为这些端点将移动可行域分割为多个区域。

为了方便记录，将各个端点依次定义为z₁，z₂，z₃……z_2i-1，z_2i，取任意一区间F＝[z_n,z_n+1]中的点，假设第i个子集的区间中有a个区间在区间F的左侧，b个区间在区间F的右侧，i-a-b各区间包含区间F，可以知道，在区间F左侧的子集，距离其最近的点则为子集的上限，同理，在区间F右侧的子集，距离其最近的点则为子集的下限，包含区间F的子集，距离其最近的点则为该区间内的对应点，此时最小距离为0。因此，公式(1)可以等效为：

min(ax-∑x_a+∑x_b-bx+(i-a-b)*0) (2)

从而在2i-1个区域可以得到2i-1个式子，并求取其最小值：

$\min \left\{\begin{array}{cc}(a_{1}x-{\mathrm{\Σx}}_{a_1}+{\mathrm{\Σx}}_{b_1}-b_{1}x)& x\∈\left[\begin{array}{cc}{z}_1& z_2\end{array}\right]\\ (a_{2}x-{\mathrm{\Σx}}_{a_2}+{\mathrm{\Σx}}_{b_2}-b_{2}x)& x\∈\left[\begin{array}{cc}{z}_2& z_3\end{array}\right]\\ ...& \\ (a_{2i-1}x-{\mathrm{\Σx}}_{a_{2i-1}}+{\mathrm{\Σx}}_{b_{2i-1}}-b_{2i-1}x)& x\∈\left[\begin{array}{cc}{z}_{2i-1}& z_{2i}\end{array}\right]\end{array}\right.---\left(3\right)$

可以看到，每个表达式都是一阶线性的且有边界，因此，极值必然是在端点处的，式(3)中的最优解出现在端点处。因此，只需遍历移动可行域的各个端点，求取移动可行域中距离各个端点距离的绝对值的和并进行比较，即可得到和的最小值，和最小值时的端点即为移动基准点。

基于以上论证，在更为优选的实施例中，根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置的步骤包括：

S2031，分别以移动可行域的各子集的各端点为假设基准点，获得移动托架位于假设基准点时移动托架在其他子野时的移动序列，所述移动序列中的各点为各子集中距离假设基准点最近的位置点。

S2032，分别获得各端点到与该端点对应的移动序列中各点的距离的绝对值之和，绝对值之和最小时的端点、移动序列分别为移动基准点、最优移动位置序列。

S2033，按照最优移动位置序列确定移动托架在各子野时的位置。

移动可行域的各端点是指移动可行域中各子集的端点，对于每一个端点，将该端点作为假设基准点，在移动托架位于假设基准点时，获得移动托架在假设基准点之外的其他子野时的移动序列，即相对于该移动基准点，移动托架在其他子野时的移动位置点的集合，在其他子野时的移动位置点为该子野对应的移动可行域的子集中距离假设基准点最近的位置点，也就是说，移动序列中的各点为各子集中距离假设基准点最近的位置点。遍历所有端点，获得分别与各端点对应的移动序列。所述移动序列以图4为例进行进一步说明，其中，定义子集x1-x8的下限和上限端点分别为[P1，P2]、[P3，P4]、……[P15，P16]，假设以子集x5的下限端点P9作为假设基准点，则所述端点P9与其他各子集距离最近的点为：x1的P2、x2的P9、x3的P6、x4的P9、x6的P11、x7的P9、x8的P15，对应的移动序列即为{P2，P9，P6，P9，P11，P9，P15}。

而后，分别获得各端点到与该端点对应的移动序列中的各点的距离的绝对值之后，将绝对值之和最小时的端点作为移动托架的移动基准点，绝对值之和最小时的移动序列为移动托架的最优移动位置序列，通过最优移动位置序列即可确定移动托架在各子野时的位置。在该优选实施例中，从移动可行域的端点中确定移动基准点，该方法计算量小，可实施性强。

在以上实施例中，以移动基准点为一个参考点，在不同子野处，让移动托架在该参考点附近移动，这样可以减少移动托架移动量，从而减小移动带来的位置误差，保证形成射野的精确性。

在步骤S104，按照所述位置控制所述移动托架在各子野时的移动。

在具体进行治疗时，可以根据具体的需要选择静态调强或动态调强的治疗模式，对于移动托架的移动，则按照确定的移动托架在各子野时的位置进行移动托架的移动控制。

在本实施例中，更优地，在确定移动托架在各子野时的位置之前，可以先进行该步骤：判断移动可行域中各子集之间是否存在交集，若存在，则以交集中距离移动托架初始位置最近的位置为基准点，在各子野中将移动托架保持在基准点；若不存在，则进入步骤S103。

移动托架初始位置是指移动托架在首次移动之前移动托架所处的位置，对于移动可行域中的各子集存在交集的情况，可以在交集中确定移动基准点，该移动基准点为距离移动托架初始点最近的点，而在各子野时，移动托架都处在该移动基准点的位置处，之后不做移动，这样，可以更加减少移动托架的移动量，同时保证叶片也能够在各子野时形成所需的形状，并减少移动基准点确定的计算量，而仅在不存在交集时，再进行移动基准点的确定。

以上对本发明实施例一的控制方法进行了详细的描述，在该实施例中，在获得移动托架的移动可行域之后，从移动可行域中确定出一个移动基准点，该移动基准点距离移动可行域中各子集的距离的绝对值之和为最小，该移动基准点为每个子野时移动托架可能处于的移动量少的位置，以该移动基准点为参考点，在不同子野时，让移动托架在该参考点附近移动，这样可以减少移动托架移动量，从而减小移动带来的位置误差，保证形成射野的精确性。

实施例二

与实施例一不同的是，在实施例二中，依据移动可行域，采用了不同的移动策略，使得移动托架尽量能保持不动，进而减少移动托架的移动。以下将重点描述与实施例一中不同的部分，相同部分将不再赘述。

参考图6所示，在步骤S201，获得各子野中移动托架上一组叶片的期望位置。

在步骤S202，确定移动托架在各子野时的移动可行域。

同实施例一中的步骤S101和步骤S102。

在步骤S203，根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置。

在本实施例中，具体的，根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置的步骤包括：判断移动托架的当前位置是否处于移动可行域中下一子野的子集范围中，若是，在下一子野时移动托架的位置为当前位置，若否，在下一子野时移动托架的位置为下一子野的子集范围中距离当前位置最近的位置。

也就是说，对于相邻时刻的两个子野，根据前一子野的移动托架与下一子野的移动托架的移动可行域的相对位置关系，来确定下一子野时是否改变移动托架的位置以及移动时移动托架所在的位置。这样，对于移动托架已处于下一子野移动托架的移动可行域范围中的情况，则保持移动托架的位置不变，这样，无需再次移动移动托架，减少移动托架的移动次数，而对于移动托架不处于下一子野移动托架的移动可行域范围中的情况，则将移动托架移动到距离该子野时移动托架的移动可行域中的最近位置处，对于需要移动的情况，尽量减少移动的距离，从而，减少移动次数的同时，减小移动带来的位置误差，保证形成射野的精确性。

在步骤S204，按照所述位置控制所述移动托架在各子野时的移动。

同实施例一的步骤S104。

以上对本发明实施例的控制方法进行了详细的描述，为了验证本发明实施例的实现方法的效果，进行了如下的仿真测试，在仿真测试中，分别采用实施例一、实施例二和背景技术中提到的一种现有技术中常用的“平均差异值”的方法进行托架位置的确定的仿真测试，针对三组静态调强方式的治疗处方，进行移动托架的位置确定，实验数据分别见下表一、表二和表三。

表一实例1验证数据表

方法	A/B面	实际移动距离(mm)	波动参数(mm)	移动次数	是否满足出束条件
						实施例1	A	159.4	18.93	6	是
实施例2	A	159.4	48.36	17	是
						现有技术	A	156.1	38.38	27	否
实施例1	B	233.1	25.33	7	是
						实施例2	B	233.1	26.86	8	是
现有技术	B	313.6	42.79	27	否

表二实例2验证数据表

表三实例3验证数据表

其中，表中的A、B面是指多叶准直器中承载叶片组的一侧移动托架和另一侧移动托架，实际移动次数为在整个治疗处方中移动托架所移动的总次数，实际移动距离为在整个治疗处方中移动托架所移动的总的距离，波动参数为以基准点为参考点，与各个子野的移动托架位置的距离平方和的平方根值，在实施例一中，该基准值为实施例中从移动可行域中确定的移动基准点，在实施例二和实施例三中，下一子野的移动托架的移动均基于上一子野移动托架的位置，因此，该基准值为上一子野的移动托架的位置。从上表的测试结果可以看到，本发明实施例一和实施例二的方法都能够满足出束条件，而现有技术可能会存在不满足出束条件的情况。此外，实施例一和实施例二的方法较实施例三的现有技术，具有更少的移动次数和移动距离，实施例一的方法具有更少的移动次数和移动距离的同时，波动范围更小，在实际应用中更利于减少多次移动和较大范围的移动带来的误差，从而提高系统的精确度，提高治疗效果。

此外，本发明还提供了实现上述方法的多叶准直器移动托架的移动控制装置，参考图7所示，该装置包括：

叶片期望位置获取模块300，用于获得移动托架上一组叶片在各子野中的期望位置；

可行域确定模块310，用于根据所述期望位置确定移动托架的移动可行域，所述移动可行域包括一个以上子集，所述子集为在相应子野时移动托架的可移动范围；

位置确定模块320，用于根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置；

移动控制模块330，用于按照所述位置控制所述移动托架在各子野时的移动。

在一些实施例中，位置确定模块320包括：

判断子模块，用于判断移动托架的当前位置是否处于移动可行域中下一子野的子集范围中；

位置确定子模块，用于判断子模块的判断结果为是时，在下一子野时移动托架的位置为当前位置，判断子模块的判断结果为否时，在下一子野时移动托架的位置为下一子野的子集范围中距离当前位置最近的位置。

在另一些实施例中，位置确定模块320包括：

移动基准点确定模块，用于根据移动可行域确定移动托架的移动基准点，该移动基准点到移动可行域中各子集的距离的绝对值之和最小；

最优移动位置获取模块，用于将移动可行域中子野对应的子集中距离移动基准点最近的位置作为该子野的移动托架的最优移动位置，以获得各子野的移动托架的最优移动位置序列；

最优位置确定模块，用于按照最优移动位置序列确定移动托架在各子野时的位置。

其中，通过计算移动可行域中各子集的端点到其他子集的距离的绝对值之和的最小值，最小值时的端点作为移动基准点，计算公式参考控制方法实施例一中的公式(1)。各子集的端点到其他子集的距离，即子集中距离端点最近的点与该端点之间的距离。

在又一些实施例中，位置确定模块320包括：

移动序列获取模块，用于分别以移动可行域的各子集的各端点为假设基准点，获得移动托架位于假设基准点时移动托架在其他子野时的移动序列，所述移动序列中的各点为各子集中距离假设基准点最近的位置点；

移动基准点及最优移动位置序列确定模块，用于分别获得各端点到与该端点对应的移动序列中各点的距离的绝对值之和，绝对值之和最小时的端点、移动序列分别为移动基准点、最优移动位置序列；

按照最优移动位置序列确定移动托架在各子野时的位置。

进一步地，还包括：

可行域交集判断模块，用于判断移动可行域中各子集之间是否存在交集，若存在，则以交集中距离移动托架初始位置最近的位置为基准点，在各子野中将移动托架保持在基准点；若不存在，则通知移动基准点确定单元。

对于上述实施例的多叶准直器移动托架的移动控制方法，可以以一个或一个以上程序所包含的指令的形式存储在存储器中并通过处理器来执行指令。具体的，本发明还提出了一种多叶准直器移动托架的移动控制装置，包括存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于进行以下操作的指令：

获得移动托架上一组叶片在各子野中的期望位置；

根据所述期望位置确定移动托架的移动可行域，所述移动可行域包括一个以上子集，所述子集为在相应子野时移动托架的可移动范围；

根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置；

按照所述位置控制所述移动托架在各子野时的移动。

其中，所述存储器可以包括高速RAM(Ramdom Access Memory)存储器、非易失性存储器(non-volatile memory)、磁盘存储器等中的一种或多种。

进一步地，根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置的指令具体包括：

根据移动可行域确定移动托架的移动基准点，该移动基准点到移动可行域中各子集的距离的绝对值之和最小；

将移动可行域中子野对应的子集中距离移动基准点最近的位置作为该子野的移动托架的最优移动位置，以获得各子野的移动托架的最优移动位置序列；

按照最优移动位置序列确定移动托架在各子野时的位置。

进一步地，根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置的指令具体包括：

获得移动托架相对于移动可行域的各端点的各移动序列，一个移动序列为移动可行域的各子集中距离一个端点最近的点的集合；

获得各端点到与该端点对应的移动序列中各点的距离的绝对值之和，绝对值之和最小时的端点、移动序列分别为移动托架的移动基准点、最优移动位置序列；

按照最优移动位置序列确定移动托架在各子野时的位置。

进一步地，确定移动托架在各子野时的位置之前还包括指令：

判断移动可行域中各子集之间是否存在交集，若存在，则以交集中距离移动托架初始位置最近的位置为基准点，在各子野中将移动托架保持在基准点；若不存在，则进入确定移动托架在各子野时的位置的指令。

进一步地，根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置的指令包括：

判断移动托架的当前位置是否处于移动可行域中下一子野的子集范围中，若是，在下一子野时移动托架的位置为当前位置，若否，在下一子野时移动托架的位置为下一子野的子集范围中距离当前位置最近的位置。

本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何的简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种多叶准直器移动托架的移动控制方法，其特征在于，该方法包括：

获得移动托架上一组叶片在各子野中的期望位置；

根据所述期望位置确定移动托架的移动可行域，所述移动可行域包括一个以上子集，所述子集为在相应子野时移动托架的可移动范围；

根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置；

按照所述位置控制所述移动托架在各子野时的移动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置的步骤包括：

根据移动可行域确定移动托架的移动基准点，该移动基准点到移动可行域中各子集的距离的绝对值之和最小；

将移动可行域中子野对应的子集中距离移动基准点最近的位置作为该子野的移动托架的最优移动位置，以获得各子野的移动托架的最优移动位置序列；

按照最优移动位置序列确定移动托架在各子野时的位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置的步骤包括：

分别以移动可行域的各子集的各端点为假设基准点，获得移动托架位于假设基准点时移动托架在其他子野时的移动序列，所述移动序列中的各点为各子集中距离假设基准点最近的位置点；

分别获得各端点到与该端点对应的移动序列中各点的距离的绝对值之和，绝对值之和最小时的端点、移动序列分别为移动托架的移动基准点、最优移动位置序列；

按照最优移动位置序列确定移动托架在各子野时的位置。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，确定移动托架在各子野时的位置之前还包括：

判断移动可行域中各子集之间是否存在交集，若存在，则以交集中距离移动托架初始位置最近的位置为基准点，在各子野中将移动托架保持在基准点；若不存在，则进入确定移动托架在各子野时的位置的步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置的步骤包括：

判断移动托架的当前位置是否处于移动可行域中下一子野的子集范围中，若是，在下一子野时移动托架的位置为当前位置，若否，在下一子野时移动托架的位置为下一子野的子集范围中距离当前位置最近的位置。

6.一种多叶准直器移动托架的移动控制装置，其特征在于，该装置包括：

叶片期望位置获取模块，用于获得移动托架上一组叶片在各子野中的期望位置；

可行域确定模块，用于根据所述期望位置确定移动托架的移动可行域，所述移动可行域包括一个以上子集，所述子集为在相应子野时移动托架的可移动范围；

位置确定模块，用于根据移动可行域，确定移动托架在各子野时的位置；

移动控制模块，用于按照所述位置控制所述移动托架在各子野时的移动。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，位置确定模块包括：

移动基准点确定模块，用于根据移动可行域确定移动托架的移动基准点，该移动基准点到移动可行域中各子集的距离的绝对值之和最小；

最优移动位置获取模块，用于将移动可行域中子野对应的子集中距离移动基准点最近的位置作为该子野的移动托架的最优移动位置，以获得各子野的移动托架的最优移动位置序列；

最优位置确定模块，用于按照最优移动位置序列确定移动托架在各子野时的位置。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，位置确定模块包括：

移动序列获取模块，用于分别以移动可行域的各子集的各端点为假设基准点，获得移动托架位于假设基准点时移动托架在其他子野时的移动序列，所述移动序列中的各点为各子集中距离假设基准点最近的位置点；

移动基准点及最优移动位置序列确定模块，用于分别获得各端点到与该端点对应的移动序列中各点的距离的绝对值之和，绝对值之和最小时的端点、移动序列分别为移动基准点、最优移动位置序列，按照最优移动位置序列确定移动托架在各子野时的位置。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，还包括：

可行域交集判断模块，用于判断移动可行域中各子集之间是否存在交集，若存在，则以交集中距离移动托架初始位置最近的位置为基准点，在各子野中将移动托架保持在基准点；若不存在，则通知位置确定模块。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，位置确定模块包括：

判断子模块，用于判断移动托架的当前位置是否处于移动可行域中下一子野的子集范围中；

位置确定子模块，用于判断子模块的判断结果为是时，在下一子野时移动托架的位置为当前位置，判断子模块的判断结果为否时，在下一子野时移动托架的位置为下一子野的子集范围中距离当前位置最近的位置。