CN106540380A - 减少焦点外泄露的多叶准直器组件 - Google Patents

减少焦点外泄露的多叶准直器组件 Download PDF

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Abstract

一种多叶准直器组件，采用一个或多个静止块来显著减少焦点外泄漏或场外剂量。多叶准直器组件包括多对射束成形叶片。每对叶片可以在纵向方向上相对于彼此移动。一个或多个静止块被设置成与最外对射束成形叶片相邻并且在纵向方向上不能移动。可以基于患者平面中的具体放射装置的预先确定的泄漏规格来选择静止块的材料组成和几何特点。

Description

减少焦点外泄露的多叶准直器组件
技术领域
本公开的实施例通常涉及放射装置和方法。特别地，描述了能够显著减少预期放射治疗区域附近的焦点外放射泄漏的多叶准直器组件的各种实施例。
背景技术
多叶准直器(MLC)在放射机中广泛用来支持各种放射治疗。多叶准直器包括可以独立移入或移出放射射束以阻断或修改射束的多个射束成形叶片。射束成形叶片通常成对布置并且设置在相对排(bank)上。所有叶片的组合定位可以限定未被阻断的放射射束通过的一个或多个孔(aperture)。一个或多个孔可以限定等中心平面中的治疗场，其大小和/或形状通常与位于等中心平面中的靶的大小和/或形状一致。当所有射束成形叶片完全缩回时，通常提供最大治疗场。
图1描绘了与准直颚件(jaw)结合的包括MLC的传统放射机10。该放射机10包括放射源12、主准直器14和与该源12相邻的次准直器16、平坦滤波器18和离子室20。放射机10还包括可以被机动并且定位成通常限制来自源12的射束24的大小的准直颚件22a和22b。由安装板或MLC接口板28支撑的MLC26进一步以更精细的分辨率准直射束，以提供大小和/或形状通常与等中心平面中的预期靶一致的治疗场。
在图1所示的传统放射机10中，由于准直颚件22a和22b被迫打开到大的场，所以显著焦点外剂量30可能会出现在预期治疗场附近，尤其是当预期治疗场靠近MLC26的最大治疗场的边缘时。焦点外泄漏部分地是由通过准直颚件(例如，Y颚件22b)和MLC26的最外射束成形叶片之间的间隙的放射散射而导致的。当预期治疗场的大小增加时，递送至患者的焦点外剂量或场外剂量(OOFD)30也增加。几个散射光子轨迹被示意性地示出为源自是散射放射的主要来源的平坦滤波器18。附加地，来自于上部准直器14、离子室20、颚件和MLC叶片26的散射还有助于焦点外剂量。图1A示意性地示出了MLC在轴上关闭的场外的焦点外泄漏测量。
焦点外泄漏可能对周围关键器官和/或健康组织导致相当大的剂量，从而继发性癌症风险更高。因此，希望开发一种能够防止或显著减少最外MLC叶片附近的焦点外放射泄漏的多叶准直器组件。
发明内容
下文对多叶准直器组件和放射装置的某些实施例进行阐述。应当理解，这些实施例仅仅是为了提供给读者本发明可能采取的某些形式的概要，并且这些实施例不旨在限制本发明的范围。实际上，本发明可以涵盖可能未在下面阐述的多种实施例或方面。
在一个方面中，提供了一种能够显著减少焦点外泄漏或场外剂量(“OOFD”)的多叶准直器组件。多叶准直器组件被设计和优化成确保用于预期治疗场外的患者的合理地可接受的低放射(ALARA)。在特定实施例中，多叶准直器组件包括多叶准直器(MLC)的固定叶片框(bos)之间的安装在MLC接口板上的两个外侧(outboard)块。外侧块可以是静止的或非机动的。外侧块用来阻断到达预期治疗场外的区域中的患者平面的上部准直器散射(例如，焦点外散射)的泄漏路径。在传统放射机中，由于可移动准直颚件和最外MLC叶片之间的物理间隙，所以泄漏路径存在，从而在治疗区域外产生非故意放射热点。外侧块可以被设计成具有成本效益的重量并且容易拆卸为MLC服务。可以在块中提供诸如两个通孔的安装器件，以允许它们使用长螺钉安装。长螺钉增加接头抵抗紧固件松动的能力。它还简化了块的大致形状，并且减少了部件的成本。外侧块还可以被设计成不需要用于安装特征或外部尺寸的精度容差。这可能在不显著牺牲性能的情况下进一步降低成本。
在另一方面中，提供了一种包括能够显著减少与其大小或形状无关的预期治疗场外的焦点外剂量的MLC组件的放射装置。在特定实施例中，放射装置没有平坦滤波器。在另一特定实施例中，放射装置没有可移动准直颚件。在进一步的特定实施例中，放射装置没有平坦滤波器和可移动的准直颚件。放射装置可以包括用来阻断焦点外泄漏的两个外侧块。外侧块可以是静止的或非机动的，并且位于与最外MLC叶片相邻。在特定实施例中，MLC叶片可以被布置成两层，一层在放射源的近端并且另一层在放射源的远端。该两层MLC可以安装在可以是静止的两个相对的两层叶片框中。外侧块可以位于在放射源近端的层处、并且安装到MLC接口板以便于可维护性并且减少成本。可替代地，外侧块可以位于在放射源远端的层处并且固定到MLC框。在一些实施例中，可以使用安装在MLC板上的近端外侧块和固定到叶片框的远端外侧块的组合。外侧块可以具有各种形状和/或大小，并且可以使用MonteCarlo模拟方法进行设计或优化。用于外侧块的典型材料根据下部治疗头的几何约束包括钨、铅或钢合金。
在具体实施方式的部分中对本公开的其它方面和实施例进行进一步描述。
附图说明
在结合附图和下文所提供的所附权利要求书阅读以下具体实施方式后，这些和各种其它特征和优点变得更好理解：
图1描绘了传统放射装置；
图1A是示出了使用6M的射野(portal)成像器的MLC轴上关闭的焦点外泄漏测量的图；
图2描绘了根据本公开的一些实施例的放射装置，其包含MLC组件，该MLC组件包括外侧块；
图2A描绘了根据本公开的一些实施例的示例性外侧块；
图3是根据本公开的一些备选实施例的放射装置的侧视图；
图3A是根据本公开的一些备选实施例的放射装置的正视图；
图3B是根据本公开的一些实施例的MLC叶片框结构(box structure)的正视图；
图3C是根据本公开的一些实施例的MLC叶片框结构的透视图；
图3D是示出了当放射装置中没有包括外侧块时的预期治疗场附近的患者平面焦点外泄漏的Monte Carlo模拟图像，1×1m2的平面被示出；
图3E是根据本公开的实施例的示出了包含外侧块的图3和图3A所描绘的放射装置中的患者平面焦点外泄漏的显著减少的Monte Carlo模拟图像，4×4m2的平面被示出；
图3F示出了根据本公开的一些实施例的患者平面中的相对光子能量通量VS离轴距离；
图4A是示出了如图1所描绘的传统放射装置中的6MV下的场外剂量的Monte Carlo模拟图像，而MLC叶片在X颚件中的其中一个下被关闭；
图4B是示出了没有平坦滤波器或MLC叶片轴上关闭的6FFF下的放射装置中的场外剂量的6FFF下的Monte Carlo模拟图像；
图4C示出了根据本公开的一些实施例的直列泄漏剖面(即，垂直于叶片行进方向)；
图5是根据本公开的一些备选实施例的放射装置的侧视图；
图5A是根据本公开的一些备选实施例的示例性外侧块的透视图；和
图5B是图5A所示的示例性外侧块的侧视图。
具体实施方式
描述了一种多叶准直器组件和放射机的各种实施例。应当理解，本公开并不限于所描述的具体实施例，因为这些具体实施例理所当然地可以变化。结合特定实施例所描述的方面不必局限于该实施例，并且可以在任何其它实施例中来实践。
本文中所使用的所有技术和科学术语具有通常由本领域普通技术人员所理解的含义，除非另外特别定义。如在说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”包括复数引用，除非上下文另有明确说明。术语“或”是指非排他性的“或”，除非上下文另有明确说明。在以下描述中，可以不对公知部件或步骤进行详细描述，以便避免不必要地模糊本公开的实施例。
如本文中所使用的，术语“多叶准直器”或“MLC”是指包含多个射束成形叶片的设备，其中，每个可以独立移入或移出射束以修改射束的一个或多个参数，诸如射束形状、大小、能量或强度等。射束成形叶片通常成对布置并且设置在相对排上。每对的射束成形叶片可以相对于彼此纵向移动。单个MLC叶片的纵向移动可以由单个驱动电机致动。在一些实施例中，射束成形叶片可以由托架(carriage)承载或由框结构支撑。托架可以被平移或框结构可以通过单独的驱动机构转动。因此，除了单个的MLC叶片的纵向运动之外，托架或框结构还可以整体平移和/或转动MLC叶片。在一些实施例中，射束成形叶片可以被布置成两层或更多层，例如，上层在放射源近端并且下层在放射源远端。
如本文中所使用的，术语“最大治疗场”是指当多叶准直器的所有射束成形叶片完全缩回时的等中心平面中的治疗场。一般而言，MLC的最大治疗场具有方形或矩形形状。如本文中所使用的，术语“MLC中心线”是指垂直于MLC叶片的纵向运动方向并且跨过最大治疗场的正方形或长方形的中间的线。
术语“预期治疗场”是指大小和/或形状与等中心平面中的预期靶的大小和/或形状相对应的等中心平面中的治疗场。预期治疗场的大小和/或形状可以通过将MLC的射束成形叶片并列地相对于放射射束定位在适当位置来定义。
可以与本公开的术语“外侧块”互换使用的术语“静止块”是指设置成与MLC的最外射束成形叶片相邻以减少焦点外泄漏的块。与单独的MLC射束成形叶片相比较，静止块不单独被机动化(motorized)，或与单独的MLC叶片一样不会纵向移入或移出射束。在MLC叶片可以被整体平移或转动的实施例中，静止块可以与MLC共同作为一个整体被平移或转动。在一些实施例中，MLC可以被设计成包括用来起到静止块作用的额外的MLC对。额外的MLC对可以是机动化块、并且具有相同或更大的厚度。
如本文中所使用的，术语“准直颚件”是指一对或两对射束衰减块，其中，每个射束衰减块可以类似于打开和关闭颚件在通常穿过射束衰减块的细长轴线上的方向上移动。当MLC叶片完全缩回或不存在时，准直颚件通常被机动化并且定位成通常限定射束的大小。
如本文中所使用的，术语“焦点外放射”或“场外剂量”(“OOFD”)是指源自诸如与放射源相邻的主准直器和次准直器之类的准直部件、或诸如平坦滤波器、散射板、颚件或MLC叶片之类的附加的射束成形元件的次散射放射。到预期靶附近的关键器官和健康组织的焦点外剂量是不希望的，并且应当减到最小化或减少至合理地可接受的低。
提供了一种多叶片准直器组件。该多叶准直器组件包括多对射束成形叶片。每对叶片可以相对于彼此在纵向方向上移动。多对射束成形叶片包括第一最外对叶片和与第一最外对叶片相对的第二最外对叶片。多叶准直器进一步包括与第一最外对叶片相邻的第一静止块。第一静止块相对于多对射束成形叶片在纵向方向上不能移动。在一些实施例中，多叶准直器组件还包括与第二最外对叶片相邻的第二静止块，并且第二静止块相对于多对射束成形叶片在纵向方向不能移动。
多对射束成形叶片可以由一个或多个框结构支撑。一个或多个框结构可以被安装到接口板构件。第一静止块和第二静止块还可以经由诸如在静止块中提供的通孔和长螺钉之类的安装器件安装到接口板构件。可替代地，第一静止块和第二静止块可以经由合适的安装器件安装到一个或多个框结构。
在一些实施例中，多对射束成形叶片可以被布置在放射源近端的第一层处和放射源远端的第二层处，并且第一静止块和第二静止块可以位于与最外对射束成形叶片相邻的第一层处。可替代地，第一静止块和第二静止块可以位于与最外对射束成形叶片相邻的第二层处。
第一静止块和第二静止块通常可以对称地设置在多叶准直器组件的中心线上。
提供了一种放射装置。该放射装置包括放射源和多叶准直器组件。多叶准直器组件包括多对射束成形叶片。每对叶片可以相对于彼此在纵向方向上移动。多对射束成形叶片包括第一最外对叶片和与第一最外对叶片相对的第二最外对叶片。多叶准直器进一步包括与第一最外对叶片相邻的第一静止块。第一静止块相对于多对射束成形叶片在纵向方向上不能移动。在一些实施例中，多叶准直器组件还包括与第二最外对叶片相邻的第二静止块，并且第二静止块相对于多对射束成形叶片在纵向方向上不能移动。
放射装置可以没有平坦滤波器。放射装置还可以没有机动化准直颚件。
现在，将参照附图对多叶准直器组件和放射机的实施例进行描述。应当指出，一些附图不一定按比例绘制。附图仅旨在便于特定实施例的描述，并且不旨在作为穷尽描述或作为本公开的范围的限制。
图2是根据本公开的一些实施例的包括MLC组件102的放射装置100的简化图示。放射装置100包括被配置成产生放射射束(诸如光子或其它类型放射)的放射源104。例如，放射源104可以包括当被高能电子射束撞击时可以产生x射线放射的靶。放射装置100可以包括通常用来当其朝向等中心平面行进远离放射源104时限制射束范围的射束成形部件，诸如主准直器106和次准直器108。放射装置100还可以包括被配置成提供均匀剂量分布的平坦滤波器110、以及用来监控射束参数的离子室112。
放射装置100可以包括一对或两对准直颚件，例如，下部X颚件114a和/或上部Y颚件114b。下部X颚114a可以被机动化以在通常与MLC叶片纵向移动方向平行的X方向上移动。上部Y颚件114b可以被机动化以在通常穿过MLC叶片纵向移动方向的Y方向上移动。可移动的下部X颚114a和/或上部Y颚件114b可以提供上限由最大场大小限定的射束的任何矩形形状和大小。在一些实施例中，放射装置100可以仅包括与本公开的MLC组件102结合的一对准直颚件。在一些实施例中，放射装置100不需要任何准直颚件；如将结合本公开内容的其它实施例所描述的，包含本公开的MLC组件102可以有效地取代上部准直颚件和下部准直颚件。
MLC组件102可以由安装板或MLC接口板103支撑，其可以被致动例如以使MLC组件102绕着射束中心线105转动。MLC组件102可以包括多个射束成形叶片116，其中，每个射束成形叶片116可以纵向移动，或可以沿着射束成形叶片的细长轴线(图2的X方向)移动。例如，射束成形叶片116的每个射束成形叶片可以独立移入或移出射束。多个射束成形叶片116通常成对布置并且设置在相对排上。为清楚起见，图2中仅示出了MLC组件102的两个排中的一排并且相对的排未示出。单独的射束成形叶片116中的每个射束成形叶片可以由单独的驱动电机(未示出)驱动。在一些实施例中，多个射束成形叶片116可以由一个或多个托架承载或由一个或多个框结构支撑(未示出)。托架或框结构可以通过单独的驱动机构被进一步平移或转动。因此，除了单独的MLC叶片116的纵向移动之外，MLC组件102作为一个整体可以还被转动和/或平移。
MLC组件102还可以包括被配置成减少焦点外泄漏的一个或多个静止块117。例如，在一些实施例中，静止块117a可以设置成与最外叶片116a相邻，或静止块117b可以被设置成与最外叶片116b相邻。在一些实施例中，两个静止块可以被设置成分别与两个相对的最外叶片相邻。例如，第一静止块117a和第二静止块117b可以被设置成分别与第一最外叶片116a和第二最外叶片116b相邻。与单独的射束成形叶片116相反，静止块117在纵向方向(X方向)上不独立移入或移出射束。静止块117不需要由单独的驱动电机驱动。
(多个)静止块117可以被安装到MLC接口板103。在一些实施例中，(多个)静止块117可以被安装到支撑多个射束成形叶片116的一个或多个框结构。(多个)静止块117可以通常对称地设置在MLC组件102的中心线上。
图2A示意性地示出了根据本公开的一些实施例的示例性静止块117。如图所示，示例性静止块117可以设有一个或多个通孔119，其用于通过长螺钉将静止块117安装到MLC接口板103。静止块117具有内表面121。静止块117的内表面121和多个射束成形叶片116可以被构造和/或布置成使得如果内表面121和多个射束成形叶片116朝向放射源104在该方向上想象中地延伸，则它们通常会聚于跨过源104的想象线。在一些变型中，静止块117可以包括台阶特征；并且如结合备选实施例下文更详细地所描述的，在台阶中提供(多个)通孔。
现在参照图3和图3A至图3D，现在对根据本公开的实施例的放射装置200的备选实施例进行描述。图3是放射装置200的侧视图。图3A是放射装置200的正视图。如图所示，放射装置200包括放射源202，其可以产生放射射束，诸如x射线或其它类型放射。放射装置200可以包括主准直器204，任选地，次准直器206，其可以具有圆形或正方形孔以通常限制射束的范围；和离子室208，其用来监控射束的参数。放射装置200还可以包括MLC组件，其被构造或配置成进一步准直射束以提供大小和/或形状通常与等中心平面210一致的预期靶的治疗场。如下文更详细地所描述的，本公开的MLC组件210可以显著减少焦点外放射泄漏。
在图2相比较，尽管平坦滤波器可以任选地包括在内，但是图3和图3A所示的放射装置200不需要平坦滤波器。进一步地，尽管可以包括一组或多组可移动的准直颚件，但是图3和图3A所示的放射装置200不需要可移动的准直X颚件和Y颚件。
参照图3和图3A，MLC组件210可以包括多个射束成形叶片212、和一个或多个静止块214。如图所示，多个射束块叶片212可以布置成两层或更多层。为了简化描述和图示，示出了两层射束成形叶片212，第一层在放射源202的近端并且第二层在放射源202的远端。应当理解，多个射束成形叶片212可以布置成两个以上的不同层。在每层，多个射束成形叶片212可以布置成形成多对叶片的两个相对排。排中的叶片对的每个叶片可以相对于相对的排中的该对的另一叶片纵向移动。在一些实施例中，两层或更多层的叶片212可以平行布置，使得不同层的叶片212可以在同一方向上纵向行进。例如，两层或更多层的MLC叶片212可以被布置成使得MLC组件210中的所有叶片212可以在例如在使用时通常穿过射束方向的X方向上行进。于2015年4月24日发布的题为“Multi Level Multileaf Collimators”的美国专利号8,637,841描述了包括布置成两层或更多不同层的射束成形叶片的多叶准直器的各种实施例。美国专利号8,637,841的公开内容通过引用以其整体并入本文。
射束成形叶片212可以由一个或多个框结构216包含或支撑，其反过来又可以安装到MLC接口板217。图3B和图3C描绘了示例性框结构216，其可以用来包含或支撑一排或两相对排的MLC叶片212。如图所示，框结构216可以被构造成使得一排射束成形叶片212可以布置成两层。可以提供特征219用于将框结构216安装到接口板217。一旦射束成形叶片212被安装，框结构216就可以被安装到接口板217，从而形成具有两个相对排的双层MLC。可以分配两个框结构216之间的空间用于安装静止外侧块214，每个在相对排的每侧上。
返回到图3和图3A，静止块214可以位于与最外MLC叶片相邻以阻断与最外MLC叶片相邻的散射泄漏路径。静止块214可以大致对称地位于相对于MLC组件210的中心线(图3A)。如图3A所示，静止块214可以位于两个框结构216之间的空间中，其可以固定地安装到接口板217。
静止块214可以被安装到框结构216。可替代地，静止块214可以使用例如静止块中的通孔和长螺钉被安装到接口板217。任选地，接合销和/或精度表面可以用来更精确地安装静止块。
在一些实施例中，一个或多个静止块214可以位于放射源202远端的MLC叶片212的第二层处。一个或多个静止块214可以经由静止块214和框结构216中的适当的安装特征被安装到MLC框结构216。因为静止块214可能阻断上游散射、和由近端和远端射束成形叶片212本身所产生的散射，所以将静止块214安装成与远端排的射束成形叶片212相邻可以提供更好的放射散射屏蔽。
在一些实施例中，如图3和3A图所描绘的，一个或多个静止块214可以位于放射源202近端的第一层MLC叶片212处。静止块214可以设有一个或多个通孔，以允许它们使用长螺钉安装到接口板217。将静止块214安装成与近端排的MLC射束成形叶片相邻会允许更小并且因此更便宜的静止块。静止块214可以位于叶片框之间的空间(图3A)中，并且，如此，可能不需要对现有MLC框进行修改(诸如可能另一加工设置)以添加用于静止块的安装特征。这种设计和安装方法还可以简化静止块的制造，并且减少部件的成本。该设计不需要用于安装特征或外部尺寸的精度容差。这可以在不显著牺牲性能的情况下进一步减少制造成本。使用通孔和长螺钉增加了接头抵抗紧固件松动的能力。
静止块的设计、构造和泄漏性能可以使用Monte Carlo模拟进行指导。传统上，基于试错法来开发准直器泄漏屏蔽设计，其需要昂贵调度、预算和资源，并且导致沉重和昂贵屏蔽部件和组件。直到原型被构造并且进行实际测量为止，准直器泄漏性能都是未知的。另外，传统准直器设计工作以确保忽略了紧靠最大治疗场外的区域中的泄漏值的泄漏测量值在离等中心点大于0.5m的距离处通过IEC泄漏要求。因此，泄漏热点可能在离等中心点小于0.5m的距离之内的预期治疗区域外存在。
一般而言，Monte Carlo方法是统计模拟方法。它们是对基于简单对象与对象、或对象与环境关系来建模与其它对象或它们的环境交互的对象的问题的数值解。它们表示尝试通过直接模拟所讨论的系统的基本物理交互来建模该系统。A.Bielajew在“Fundamentals of the Monte Carlo Method for Neutral and Charged ParticleTransport,”The University of Michigan,Ann Arbor,Michigan,(2001)(以下简称“Bielajew出版物”)中描述了蒙特卡洛方法的各个方面。Bielajew出版物的公开内容通过引用以其整体并入本文。于2015年9月11日提交的题为“Radiation Shields for LINACHead and System”的美国申请序列号14/851646公开了在设计放射头护罩(shield)和系统护罩中使用Monte Carlo模拟的各种实施例。美国专利申请序列号14/851646的公开内容通过引用以其整体并入本文。
适合于构建静止块的材料可以包括钨、铅或钢合金、和本领域中已知的其它放射衰减材料。静止块的厚度、大小和/或形状可以使用各种算法或计算机软件进行计算。诸如由源生成并且从该源传播的放射的角分布、材料在衰减放射至其原始值的一定程度中的厚度的角函数、或其它Monte Carlo模拟数据或经验数据之类的参数可以用作计算输入，其然后可以计算出将放射衰减至用于指定方向的指定值所需要的护罩厚度。
图3D和图3E演示了与传统放射装置相比较本公开的放射装置在减少焦点外泄漏中的性能。图3D是示出了不包括静止块的传统放射装置中的放射泄漏的Monte Carlo模拟图像。图3D示出了在没有静止块的情况下，放射装置中的焦点外泄漏是显著的。热点出现在由MLC覆盖的区域之外，并且泄露高达0.1％。图3E是示出了包括静止块的图3和图3A所描绘的放射装置中的放射泄漏的Monte Carlo模拟图像。图3E示出了在具有静止块的情况下，本公开的放射装置中的焦点外泄漏显著减少。由MLC覆盖的区域外的焦点外泄漏仅为约0.01％。
图3F示出了根据本公开的图3和图3A所示的放射装置中的离等中心点高达2.5m的患者平面中的相对焦点外剂量VS离轴距离。没有在本公开的放射装置中观察到指示静止块有效地阻断焦点外散射的与场尺寸无关的焦点外剂量“驼峰(hump)”。焦点外泄漏非常低至约100ppm、或递送至异中心的剂量的0.01％(即，靶向肿瘤位置)。与现有技术相比较，这大大降低了递送到健康组织的剂量。
图4A是示出了图1所示的传统放射装置上的6MV光子射束的场外剂量的MonteCarlo模拟图像。在所图示的示例中，下部X颚件分别位于±7cm处，并且上部Y颚件位于±11cm处。MLC叶片是离轴关闭(在X颚件中的其中一个下)。图4A示出了显著焦点外泄漏出现在y＝±15cm处。场外剂量(OOFD)对于6MV光子束在y＝±15cm处大到1.5％。在图4A中，OOFD在Dmax＝1.5cm时被归一化为10×10cm2的开放场。
图4B是示出了没有平坦滤波器的放射装置上的6MV光子射束的场外剂量的MonteCarlo模拟图像。在所图示的示例中，上部Y颚件位于±11cm处。MLC叶片是轴上关闭。图4B示出了OOFD大约为0.7％。
图4C示出了直列(inline)泄漏剖面(沿着垂直于MLC叶片行进方向的线的剖面)。曲线402是图4A所示的场的直列剖面。OOFD“驼峰”出现在直列剖面402上约+15cm处。当两个静止块根据本公开被装备在图3和图3A所示的放射机时，曲线404是场的直列剖面(MLC关闭)。如图4C所示，当Y颚件完全打开时，在剖面402中看到相当大的泄漏～1.5％，堪比MLC传输。如剖面404所示，OOFD可以通过限制Y方向上的场尺寸来降低。如在剖面406中看到的，由于很大程度上打开的Y场被剖面的剂量下降和半影区域吸收，所以OOFD峰对于它而言不可见。
图5和5A至图5B示出了根据本公开的放射装置300的备选实施例。图5是放射装置300的侧视图。图5A是示例性静止块的透视图。图5B是静止块的侧视图。图5所示的放射装置300在很多方面与图3所示的放射装置200类似，并且可以包括放射源302、主准直器304和任选地次准直器306、离子室308和由接口板311支撑的MLC组件310。MLC组件310包括多个射束成形叶片312、一个或多个静止块314、和一个或多个MLC框结构316。
静止块314可以包括用于将静止块安装到接口板311的一个或多个台阶特征315。向外延伸的台阶315可以设有一个或多个通孔317，以允许通过螺钉安装静止块314。当这种设计从屏蔽块主体移动安装通孔和螺钉时，它可以提供更好的焦点外屏蔽。
已经对一种多叶准直器组件和一种包括多叶准直器组件的放射装置进行了描述。该多叶准直器组件包括与最外MLC叶片相邻的一个或两个静止块。多叶准直器组件可以显著减少场外剂量，并且如此，能够确保优良的放射治疗质量，并且减少继发性癌症和/或副作用的可能性。焦点外泄漏减少是从传统放射机的大约0.7％至小于0.01％。在其中多叶准直器组件包括布置成两层或多层的射束成形叶片的实施例中，根据本公开的设计可以将OOFD从大约0.1％减少至0.01％。
静止块可以直接安装在固定MLC叶片框之间的MLC接口板上。可能无需额外的安装表面。设计的容差允许将静止块使用“已烧结”的，不必额外的机械加工。安装规定允许快速装配或拆卸，方便进入最有可能的服务状况。静止块和安装程序的设计不需要机动化。因此，与材料、空间、组装和服务相关的费用可以显著减少。基准Monte Carlo模型用来探测整个患者平面的泄漏特点。这确保泄漏图、最坏情况配置中不存在热点、以及非常低的平均泄漏的结果的一致性。静止块的设计通过在预期治疗区域附近施加合理地可接受的低的焦点外剂量进行驱动。
本领域技术人员应当理解，可以在本发明的精神和范围内做出各种其它修改。本发明人设想了所有这些或其它变型和修改，并且在本发明的范围之内。

Claims (26)

1.一种多叶准直器组件，包括：
多对射束成形叶片，每对叶片能够在纵向方向上相对于彼此移动，所述多对射束成形叶片包括第一最外对叶片和与所述第一最外对叶片相对的第二最外对叶片；和
第一静止块，其与所述第一最外对叶片相邻，所述第一静止块相对于所述多对射束成形叶片在纵向方向上不能移动。
2.根据权利要求1所述的多叶准直器组件，还包括第二静止块，其与所述第二最外对叶片相邻，所述第二静止块相对于所述多对射束成形叶片在纵向方向上不能移动。
3.根据权利要求2所述的多叶准直器组件，还包括一个或多个框结构，其支撑所述多对射束成形叶片。
4.根据权利要求3所述的多叶准直器组件，其中，所述一个或多个框结构被安装到接口板。
5.根据权利要求4所述的多叶准直器组件，其中，所述第一静止块和第二静止块被安装到所述接口板。
6.根据权利要求4所述的多叶准直器组件，其中，所述第一静止块和第二静止块中的至少一个静止块设有一个或多个通孔，以允许所述第一静止块和第二静止块中的所述至少一个静止块通过一个或多个螺钉安装到所述接口板构件。
7.根据权利要求6所述的多叶准直器组件，所述第一静止块和第二静止块中的至少一个静止块包括一个或多个台阶特征，并且在所述一个或多个台阶特征中提供所述一个或多个通孔。
8.根据权利要求4所述的多叶准直器组件，其中，所述第一静止块和第二静止块被安装到所述一个或多个框结构。
9.根据权利要求4所述的多叶准直器组件，所述一个或多个框结构和所述接口板统一地能够转动。
10.根据权利要求2所述的多叶准直器组件，其中
所述多对射束成形叶片被布置在放射源近端的第一层处和所述放射源远端的第二层处，和
所述第一最外对射束成形叶片和第二最外对射束成形叶片和所述第一静止块和第二静止块位于所述第一层处。
11.根据权利要求2所述的多叶准直器组件，其中
所述多对射束成形叶片被布置在放射源近端的第一层处和所述放射源远端的第二层处，和
所述第一最外对射束成形叶片和第二最外对射束成形叶片和所述第一静止块和第二静止块位于所述第二层处。
12.根据权利要求2所述的多叶准直器组件，其中，所述多叶准直器组件的中心线跨过所述纵向方向，并且所述第一静止块和第二静止块通常对称地设置在所述多叶准直器组件的所述中心线上。
13.根据权利要求2所述的多叶准直器组件，其中，所述第一静止块和第二静止块的内表面与所述第一最外对叶片和第二最外对叶片相邻，并且所述内表面和所述多对射束成形叶片被布置成使得如果想象中地在一方向上延伸至放射源，则所述内表面和所述多对射束成形叶片通常会聚于跨过所述放射源的想象线上。
14.一种放射设备，包括：
放射源；和
多叶准直器组件，所述多叶准直器组件包括：
多对射束成形叶片，每对叶片能够在纵向方向上相对于彼此移动，所述多对射束成形叶片包括第一最外对叶片和与所述第一最外对叶片相对的第二最外对叶片；和
第一静止块，其与所述第一最外对叶片相邻；和
第二静止块，其与所述第二最外对叶片相邻，其中
所述第一静止块和第二静止块相对于所述多对射束成形叶片在所述纵向方向上不能移动。
15.根据权利要求14所述的放射装置，其中，所述放射装置没有平坦滤波器。
16.根据权利要求14所述的放射装置，其中，所述放射装置没有机动准直颚件。
17.根据权利要求14所述的放射装置，其中，所述多叶准直器组件包括一个或多个叶片框结构，所述一个或多个叶片框结构支撑所述多对射束成形叶片。
18.根据权利要求17所述的放射装置，其中，所述一个或多个叶片框结构被安装到接口板。
19.根据权利要求18所述的放射装置，其中，所述第一静止块和第二静止块被安装到所述接口板。
20.根据权利要求19所述的放射装置，其中，所述第一静止块和第二静止块中的至少一个静止块设有一个或多个通孔，以允许所述第一静止块和第二静止块中的所述至少一个静止块通过一个或多个螺钉安装到所述接口板构件。
21.根据权利要求20所述的放射装置，其中，所述第一静止块和第二静止块中的至少一个静止块包括一个或多个台阶特征，并且在所述一个或多个台阶特征中提供所述一个或多个通孔。
22.根据权利要求17所述的放射装置，其中，所述第一静止块和第二静止块被安装到所述一个或多个框结构。
23.根据权利要求15所述的放射装置，其中，所述多叶准直器组件的中心线跨过所述纵向方向，并且所述第一静止块和第二静止块通常对称地设置在所述多叶准直器组件的所述中心线上。
24.根据权利要求15所述的放射装置，其中，所述第一静止块和第二静止块的内表面与所述第一最外对叶片和第二最外对叶片相邻，并且所述内表面和所述多对射束成形叶片被布置成使得如果想象中地在一方向上延伸至放射源，则所述内表面和所述多对射束成形叶片通常会聚于跨过所述放射源的想象线上。
25.根据权利要求14所述的放射装置，其中，
所述多叶准直器组件的所述多对射束成形叶片被布置在所述放射源近端的第一层处和所述放射源远端的第二层处，和
所述第一最外对射束成形叶片和第二最外对射束成形叶片和所述第一静止块和第二静止块位于所述第一层处。
26.根据权利要求14所述的放射装置，其中，
所述多叶准直器组件的所述多对射束成形叶片被布置在所述放射源近端的第一层处和所述放射源远端的第二层处，和
所述第一最外对射束成形叶片和第二最外对射束成形叶片和所述第一静止块和第二静止块位于所述第二层处。
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