CN108367160A - 辐射束准直系统和方法 - Google Patents

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CN108367160A CN201680074885.7A CN201680074885A CN108367160A CN 108367160 A CN108367160 A CN 108367160A CN 201680074885 A CN201680074885 A CN 201680074885A CN 108367160 A CN108367160 A CN 108367160A
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I·卡瓦利科夫
詹姆士·F·登普西
G·库杜瓦利
G·E·法奥特
A·莎玛
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    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
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    • A61N5/00—Radiation therapy
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    • A61N5/00—Radiation therapy
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    • A61N5/1077—Beam delivery systems

Abstract

一种用于准直辐射束的准直系统，所述准直系统具有第一多叶准直器和第二多叶准直器，它们被配置为使得辐射束在穿过第二多叶准直器之前将穿过第一多叶准直器，并且在击中其目标之前穿过第二多叶准直器。第一多叶准直器的叶片和第二多叶准直器的叶片可以被构造成彼此独立地移动。

Description

辐射束准直系统和方法
相关申请
本申请要求于2015年11月24日提交的美国临时申请No.62/259,570的权益，该申请通过引用结合于此。
背景技术
本公开涉及用于准直或成形辐射束的系统和方法。准直器通常由高原子数的材料制成，例如钨，且因此能够衰减大量的辐射。例如可以使用准直器来成形辐射束，以便提供精确的医学放射治疗。
发明内容
在一种实施方式中，准直系统准直来自辐射源的辐射束，该束被引导至目标处。准直系统包括具有多个叶片的第一多叶准直器和具有多个叶片的第二多叶准直器。准直系统被配置成使得辐射束将在穿过第二多叶准直器之前穿过第一多叶准直器，并且在击中目标之前穿过第二多叶准直器。第一多叶准直器的叶片和第二多叶准直器的叶片构造成彼此独立地移动。第一多叶准直器和第二多叶准直器中的至少一个是双重聚焦的。
在一些变型中，以下特征中的一个或多个可以可选地包括在任何可行的组合中。
第一多叶准直器和第二多叶准直器都可以是双重聚焦的，被配置为略微散焦以减少通过叶间间隙的辐射泄漏，或者可以被配置为散焦大约1厘米。
第一多叶准直器可具有焦点并且第二多叶准直器可具有焦点，并且第一多叶准直器的焦点可不同于第二多叶准直器的焦点。第一多叶准直器和第二多叶准直器的不同焦点可以改善第一多叶准直器和第二多叶准直器之间的半影的匹配。第一多叶准直器的焦点可以位于有效源点，第二多叶准直器的焦点从该有效源点移开。第一多叶准直器和第二多叶准直器可以进一步被配置为准直比第一和第二多叶准直器的叶片的宽度更细的束。
第一多叶准直器的叶片可具有与第二多叶准直器的叶片大致相同的宽度。第一多叶准直器的叶片可以彼此紧邻，并且第二多叶准直器的叶片可以彼此紧邻。
第一多叶准直器中相邻叶片之间的间隙和第二多叶准直器中相邻叶片之间的间隙可以最小化，以减少辐射泄漏。
第一多叶准直器和第二多叶准直器两者的叶片可以约为4mm宽。
第一多叶准直器的叶片和第二多叶准直器的叶片可以大约偏离它们的宽度的50％。
第一多叶准直器的叶片的厚度和第二多叶准直器的叶片的厚度可以大致相同，可以各自足以完全衰减用于医学放射治疗的辐射束，或者可以大约为5.5厘米。
叶片的配合表面可以是直边的，被机械加工以提供榫舌和凹槽接口，或被机械加工以提供阶梯接口。
第一和第二多叶准直器的叶片可以包括利用与衰减材料分离的框架的叶片组件。该框架可以由不锈钢合金制成，且衰减材料可为钨合金。
第一多叶准直器可以具有两个组并且每个组包括34个叶片，且第二多叶准直器可以具有两个组并且每个组包括35个叶片。
准直系统的最靠近目标的边缘距离辐射等中心可小于60厘米。该准直系统可以可选地不包括准直器夹爪。
当前主题的实现可以包括但不限于与本文提供的描述一致的方法以及包括有形地实施的机器可读介质的物品，该介质可操作以使一个或多个机器(例如，计算机，等等)导致实施一个或多个所述特征的操作。类似地，还设想了计算机系统，其可以包括一个或多个处理器以及耦合到该一个或多个处理器的一个或多个存储器。可以包括计算机可读存储介质的存储器可以包括、编码、存储等使一个或多个处理器执行本文描述的一个或多个操作的一个或多个程序。与当前主题的一个或多个实现一致的计算机实现的方法可以由驻留在单个计算系统中或跨越多个计算系统的一个或多个数据处理器来实现。这样的多个计算系统可以被连接并且可以经由一个或多个连接来交换数据和/或命令或其他指令等，这些连接包括但不限于通过网络(例如因特网，无线广域网，局域网，广域网，有线网络等)的连接，经由多个计算系统中的一个或多个之间的直接连接等。
在附图和下面的描述中阐述了在此描述的主题的一个或多个变型的细节。在此描述的主题的其它特征和优点将从说明书和附图以及权利要求中显而易见。尽管为了与特定实施方式有关的说明目的而描述了当前公开的主题的某些特征，但应容易理解，这样的特征并非旨在进行限制。在本公开之后的权利要求旨在限定受保护的主题的范围。
附图说明
结合在本说明书中并构成其一部分的附图示出了本文公开的主题的某些方面，并且与本说明书一起帮助解释与所公开的实施方式相关联的一些原理。在附图中，
图1是示出了准直装置与辐射源的示例性使用方式的简化图。
图2是示例性多叶准直器的简化示图以及其可以形成孔的方式。
图3是根据本公开的某些方面的示例性双堆叠准直装置的简化示图。
图4A和4B是双堆叠准直装置可准直辐射束的方式的简化示图。
图5是根据本公开的某些方面的示例性双堆叠准直装置的简化等距示图。
图6是根据本公开的某些方面的示例性双堆叠准直装置的简化示图。
图7是利用阶梯叶片设计的示例性双堆叠准直装置的简化示图。
图8是根据本公开的某些方面的具有附加驱动硬件的示例性双堆叠准直装置的简化示图。
图9是根据本公开的某些方面的具有附加导向硬件的示例性双堆叠准直装置的简化示图。
图10是根据本公开的某些方面的示例性叶片组件的简化示图。
具体实施方式
图1中描绘了准直装置/系统的示例性使用方式。如图所示，准直装置102被放置在从辐射源104发出的辐射束106的路径中。当辐射束106朝向目标108行进时，准直装置102能够选择性地衰减辐射束106。辐射源104可以例如是放射性同位素，重离子加速器，用于产生电子或光子束的直线加速器等。虽然本公开的技术可以用于其中利用辐射束的任何领域中，但是本文描述的实施例将医疗患者描述为目标108。
图2描绘了称为多叶准直器(或MLC)的特定类型的准直装置。示出的示例性MLC200包括可动叶片组202，其与第二可动叶片组204相对。在这样的装置中，每个叶片206都是独立可调的，以便能够形成孔口212，该孔口将束准直成期望的形状用于治疗。
MLC 200中的每个叶片可以被描述为具有宽度208和高度110(高度在图1中示出)。高度110也可以被描述为叶片的“厚度”，并且在确定由MLC200产生的束106的衰减量方面很重要。衰减量还受到制成MLC的叶片的材料的影响，且因此使用高衰减材料，例如钨、钨合金、钽、钽合金、铅、铅合金等。
本公开所构思的示例性准直系统在图3中描绘，并且包括多个“堆叠”的MLC。例如，所描绘的实施例包括第一MLC 302和第二MLC 304。这些MLC堆叠成使得它们的衰减值相对于辐射束106是可加的。第一MLC 302定位成比第二MLC 304更靠近辐射源104，使得辐射束106在穿过第二MLC304之前穿过第一MLC302。在此描绘的实施例示出了两个堆叠的MLC，但是可设想到，遵循本公开的一般教导，可以添加附加的MLC(例如，三个的堆叠)。
尽管将准直装置靠近辐射源104放置是常见的，但是本公开构想了将准直装置移动得更靠近目标或患者的实施例。例如，本公开的优选实施方式将准直装置移动得尽可能靠近目标，而不限制目标/患者将占据的所需的孔或体积。在一个优选实施方式中，准直装置的最靠近目标108的边缘(即，距离辐射源104最远的第二MLC 304的边缘)距等中心小于60cm，并且优选距等中心约50cm。可设想到这种设计便于在组装期间定位准直装置并减少束半影(beam penumbra)。
在图4A和图4B是如何利用示例性双堆叠MLC系统来准直束的简化示图。如两幅图中所示，第一MLC 302和第二MLC 304中的叶片偏离叶片宽度的一半，或者偏离叶片宽度的大约一半。第一MLC 302和第二MLC 304中的叶片可以彼此独立地移动。在图4A中，可以缩回第一MLC 302中的一片叶片和第二MLC 304中的一片叶片以创建束106可以通过的最小孔口(在对应于叶片宽度的维度上)。结果，MLC的叶片以允许准直比第一和第二多叶准直器中的每一个的叶片的宽度更细的束的方式偏移。
在一种特定实施方式中，当第一MLC 302和第二MLC 304两者中的叶片的宽度大约为8.3mm时，这种束的宽度可以是4.15mm。图4B示出了当一个MLC的两个叶片缩回并且另一个MLC中的交迭叶片缩回时，产生辐射束106可以通过的第二最小孔口，例如，具有8.3mm宽度的束。
在一种实施方式中，MLC被堆叠，每个MLC中的叶片大致为相同的宽度，并且第一MLC 302中的叶片相对于第二MLC 304中的叶片偏移它们的宽度的大约一半(如图4中所示)。在这种实施方式中的MLC叶片可以被设计为大约是典型MLC的宽度的两倍，同时仍然实现大致相同的分辨率。例如，为了在等中心处获得5mm的分辨率，典型的单个MLC将需要大约2.5mm宽的叶片，而在具有偏移的双堆叠设计中，叶片可以大约为5mm宽并且实现相同的分辨率。这样的设计对于易于加工并且为连接到叶片或与叶片接口连接的设备提供更多的材料可能是理想的。
图5是示出了双堆叠MLC 302和304的图3的示例性准直系统的等距视图。因为示例性准直系统包括被布置为具有累加束衰减效应的多个MLC，所以与标准的单MLC准直系统中的叶片相比，每个单独的MLC中的叶片可以具有降低的高度或厚度。例如，在使用两个MLC的情况下，每个MLC中的叶片可以是由相同材料制成的典型单MLC中的叶片的高度的大约一半。这样可以减小单独的叶片的重量，使它们更容易控制并且允许更快速的移动，这可以减少总体处理时间。此外，如果准直器被设计为聚焦或双重聚焦(如优选，并且在下面进一步描述)，则暴露于束的MLC的边缘将具有更大的衰减，并且每个MLC的叶片可以进一步降低高度。
考虑到图4中所示的束准直特征，以及本文所述的束衰减的重要性，本公开的优选实施方式针对第一MLC 302和第二MLC 304使用相同或近似相同的叶片高度。因为第一MLC302和第二MLC 304两者负责对辐射束106进行成形，所以第一MLC 302和第二MLC 304两者各自优选地被设计为具有足以完全衰减辐射束106的叶片高度，例如用于医学放射治疗。在一个特定实施方式中，第一MLC 302和第二MLC 304两者的叶片由17.5gm/cc或更高密度(例如，5:5:90的铜：镍：钨)的钨合金制成并且各自约5.5厘米厚。优选的示例性准直系统可以在每个第一MLC 302组中包括34个叶片，以及在每个第二MLC 304组中包括35个叶片，但不同的分辨率和每个组中的叶片数量是可预期的。
如附图所示(与使用诸如具有线性叶片运动和圆形叶端的那些的非聚焦准直器相反)，与本公开的技术一起使用的MLC优选为双重聚焦。当定义叶片表面的所有束投射回辐射源时，MLC是双重聚焦的。例如，参照图1，辐射束106从辐射源104扇出。由于示例性准直系统利用沿着弧线缩回的弯曲叶片(例如，如图1,3所示)，叶片边缘在它们缩回时总是表示投射回辐射源104的线。利用这样的设计，叶片的整个厚度将在束106穿过准直装置时衰减束106，从而提供具有低半影的更尖锐的束边缘，而不管叶片收缩多远。
当使束106准直的所有四个叶片表面投射回辐射源时，准直系统是“双重”聚焦的。图5示出了MLC可以将束106聚焦在另一维度中的方式-借助于叶片的宽度随着离辐射源104的距离而增加。例如，在图5中，MLC302顶部处的叶片宽度最细。MLC 302的叶片在底部处的宽度更大，第二MLC 304中的叶片顶部处的宽度进一步更大，MLC 304中的叶片的底部处的宽度最大。这种设计也在图6中示出。
在一种实施方式中，叶片设计的聚焦有目的地被轻微地散焦。例如，叶片表面可以设计成投影到实际辐射源上方或下方一至二厘米的点。这种轻微散焦可以显著减少通过叶片之间的空间(即，叶间间隙)的辐射泄漏，同时对束半影只有很小的影响。
在另一实施方式中，第一MLC 302和第二MLC 304具有不同的焦点。因此，MLC行进所沿的弧线会在某一点相交，但在它们的边界内，它们可以被设计为离彼此具有足够的间隙。可以选择不同的焦点，以改善第一多叶准直器和第二多叶准直器之间的半影的匹配，即使它们与源距离不同。例如，第一MLC的焦点可以放置在有效源点，而第二MLC的焦点可以被移离有效源点。这种示例性设计将增加下部MLC的半影以更好地匹配上部MLC的半影，并提供由第一MLC和第二MLC成形的束边缘的更好的剂量匹配。
对于传统的非聚焦MLC，准直器夹爪对于防止束孔外的辐射泄漏是必要的。由于常规MLC的圆形叶端即使在完全闭合时阻挡辐射也很差，因此闭合的叶端常常被移动到它们被常规准直器夹爪堵塞的位置。双重聚焦叶片的使用会限制叶端泄漏和半影，达到使得合理厚度的相邻的堆叠的MLC(具有偏移的叶片会合位置)将足以阻挡透射、从而不需要传统的准直器夹爪的程度。因此，本公开构想了不包括准直器夹爪的准直系统。
尽管本公开的优选实施方式利用了双重聚焦MLC，但是构想了也可以使用单聚焦或未聚焦MLC，或者可以跨多个堆叠的MLC使用混合的聚焦类型。
当比较在聚焦实施方式中的第一MLC 302和第二MLC 304的叶片的宽度时，上文指出，叶片宽度随着距辐射源104的距离而持续增加。也就是说，本公开的优选实施方式包括在第一MLC 302中与第二MLC 304中宽度大致相同的叶片设计。当以这种方式描述时，“宽度大致相同”意味着相比于第二MLC 304中叶片的顶部宽度，第一MLC 302中的叶片的底部宽度大致相同(即，仅仅略小)。换言之，第一和第二MLC中的聚焦叶片可以被认为具有大致相同的宽度-包括随着它们延伸更加远离辐射源104而沿着叶片增加小的额外宽度，如同为了提供聚焦设计(例如，如图5和图6中所示)所必需的那样。
虽然优选的实施方式利用了其中第一MLC 302和第二MLC 304中的叶片宽度大致相同的叶片设计，但是本公开构想了这样的设计，其中在所堆叠的MLC之间叶片宽度可以不同。
在本公开的优选实施方式中，第一MLC 302的叶片彼此紧邻或接触，并且第二MLC304的叶片彼此紧邻或接触。在该实施方式中，第一MLC 302和第二MLC 304两者中的相邻叶片之间的间隙以将会最小化叶片之间的辐射泄漏但仍然允许相对运动的方式最小化。例如，这些类型的实施方式在图4、5和6中示出。
因为MLC的叶片能够独立移动，所以它们之间必然存在小的间隙，一些辐射可能穿过这些间隙。本公开的准直系统构想了第一MLC 302的叶片和第二MLC 304的叶片优选地布置为使得叶片之间的间隙不对齐，使得辐射束106不能穿透过第一MLC 302中的叶片间隙及然后直接通过第二MLC 304中的叶片间隙。相反，第一MLC 302的叶片优选地偏离第二MLC304的叶片，使得没有直线路径供束行进穿过两个MLC的叶间间隙。例如参见图4、5和6。
在示例性实施例中，第一MLC 302和第二MLC 304的叶片偏移它们的宽度的大约50％，以提供第一MLC 302和第二MLC 304的叶间间隙之间的最大间隔。本公开构想了小于叶片宽度的50％的偏移，但是优选使用偏移量并且优选大于叶片宽度的10％。
在仅具有一个MLC的典型准直系统中，必须通过叶片在它们相互匹配或邻接的位置处的复杂机械加工来防止叶间泄漏。例如，可以使用榫舌和凹槽或阶梯式设计来中断可能允许显著的束泄漏的另外的线性叶间间隙。本公开的准直系统构想了消除这种额外的机械加工的能力，因为即便采用直边叶片，通过准直系统的泄漏路径也会由于之前描述的第一MLC 302和第二MLC 304之间的叶片的重叠或偏移而中断。优选的实施方式包括简单的直边叶片，没有额外的机械加工或特征来阻挡叶间泄漏。这样的设计也可导致更均匀的叶边和减少的束半影。
在当前描述的准直系统的备选实施例中，尽管具有多个MLC和叶片偏移，叶片的配合表面可以被机械加工以进一步减小泄漏路径，并且能够减小MLC的高度。非线性表面的任何构造都可能证明是有益的，例如榫舌和凹槽设计等。在如图7所描绘的示例性实施例中，在叶片的配合表面中机械加工阶梯。图7示出了对应于第一MLC 302的第一部分叶片组702和对应于第二MLC 304的第二部分叶片组706。在所描绘的实施例中，叶片具有宽度709和高度704和708。在示例性实施例中，部分叶片组702的叶高704和部分叶片组706的叶高708相同，并且大约为5.5厘米。然而，不需要每个叶片组的高度都是相同的。
图7中描绘的示例性叶片配合表面机械加工是包括在第一MLC 302和第二MLC 304两者的叶片中的阶梯特征。为了简化讨论，我们将假定高度704和高度708相同，并且两者均等于变量“H”。在图7的实例中，将存在传输路径，例如路径710，其中入射辐射束106必须行进穿过叶片组702的全高度704以及叶片组706的全高度708，通过2×H的厚度而呈现出最大束衰减。然而，也存在将遇到叶间间隙的传输路径，例如路径712和714，由于仅通过H+1/2H＝3/2H的总叶片厚度，其将呈现减小的衰减。然而，3/2H的该衰减厚度大于没有“阶梯”特征的双堆叠准直系统中将遇到的只有1H的厚度。因此，该阶梯特征允许MLC 302和MLC 304中的叶片总高度降低33％，以实现与没有阶梯特征的MLC观察到的相同的衰减。因此可以使用这种特征来减少所需材料的量和叶片的重量，从而提高MLC的速度和性能。作为例子，MLC302 304中的每一个的叶高可以约为3.7厘米。
在具有偏移的双堆叠设计中，叶片偏移将导致束106在孔212的边缘处的位置处仅衰减典型材料量的大约一半。或者，如果利用阶梯特征，则辐射束106将被更少的材料衰减(参见例如图7中的路径716)。
本文讨论的示例性MLC组件还可以包括用于支撑和驱动叶片的机械结构，用于操纵叶片位置的伺服电机，以及用于实现期望的束形状和衰减的控制系统。图8是示例性准直系统的进一步描绘，其包括驱动连杆802和叶片驱动马达组件804。未描绘诸如控制系统、编码器、电力电缆等的许多其他相关系统，但也可以包括它们。
图9描绘了用于支撑和驱动示例性准直系统的叶片的附加结构，所述示例性准直系统包括顶部叶片支撑引导件902、中间叶片支撑引导件904和底部叶片支撑引导件906。在一个实施例中，叶片在其顶面和底面中包括突片，其可以搭靠叶片支撑引导件中的凹槽内(参见例如图6)。另外，还可以包括引导压力调节板908以确保叶片的平滑但不松散的移动。一种特定的实施方式还可以包括杆910以进一步引导叶片的运动并避免过度摇摆。
现在参考图10，用于叶片组件1002的设计的一种实施方式利用与衰减材料1006分离的框架1004。在这种设计中，将与叶片支撑引导件接合的叶片组件1002的框架1004部分可以由与衰减材料1006的材料不同的材料制成。尽管衰减材料1006通常是钨合金或用于辐射衰减的其他高密度材料，但框架1004可以由另一种材料制成，例如不锈钢。衰减材料1006可以设计成框架1004中的插入件，并且可以使用多种方法，如粘合、烧结或焊接将两种材料固定在一起。优选地，框架1004不一直延伸到叶片组件1002的衰减边缘1008，以避免叶片组件1002的总体衰减特性的变化。
可以在数字电子电路、集成电路、专门设计的专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)计算机硬件、固件、软件和/或其组合中实现本文所述主题的一个或多个方面或特征，例如用于多叶准直器的控制系统。这些各个方面或特征可以包括在可编程系统上可执行和/或可解释的一个或多个计算机程序中的实施方式，该可编程系统包括：至少一个可编程处理器，其可以是特殊的或通用的，耦合以从存储系统、至少一个输入设备和至少一个输出设备接收数据和指令以及将数据和指令传输到存储系统、至少一个输入设备和至少一个输出设备。可编程系统或计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离并且典型地通过通信网络进行交互。客户端和服务器之间的关系是由运行在各个计算机上并具有彼此的客户端-服务器关系的计算机程序产生的。
也可称为程序、软件、软件应用程序、应用程序、组件或代码的这些计算机程序包括用于可编程处理器的机器指令，并且可以以高级程序语言、面向对象的编程语言、功能性编程语言、逻辑编程语言和/或汇编/机器语言来实施。如本文所使用的，术语“机器可读介质”(或“计算机可读介质”)是指任何计算机程序产品、装置和/或设备，诸如例如磁盘、光盘、存储器和可编程逻辑设备(PLD)，其用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据，包括接收机器指令作为机器可读信号的机器可读介质。术语“机器可读信号”(或“计算机可读信号”)是指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。机器可读介质可以非暂时性地存储这样的机器指令，诸如例如非瞬态固态存储器或磁性硬盘驱动器或任何等效存储介质将进行的那样。机器可读介质可以备选地或附加地以瞬态方式存储这样的机器指令，诸如例如处理器高速缓存或与一个或多个物理处理器核心相关联的其他随机存取存储器将进行的一样。
为了提供与用户的交互，可以在具有显示设备(诸如，例如用于向用户显示信息的阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)监视器)以及用户可以通过其向计算机提供输入的键盘和定点设备(诸如，例如鼠标或轨迹球)的计算机上实现本文描述的主题的一个或多个方面或特征。其他类型的设备也可以用来提供与用户的交互。例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈，诸如，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括但不限于声音、语音或触觉输入。其他可能的输入设备包括但不限于触摸屏或其他触敏设备，例如单点或多点电阻式或电容式触控板、语音识别硬件和软件、光学扫描仪、光学指针、数字图像捕获设备和相关联的解释软件等。
在以上描述以及权利要求书中，诸如“至少一个”或“一个或多个”的短语可以在元件或特征的连接列表之后出现。术语“和/或”也可以出现在两个或更多个元件或特征的列表中。除非另外明确地或暗示地与它用于其中的上下文相矛盾，否则这样的短语旨在表示单独列出的元件或特征中的任何一个或者任何列举的元件或特征与任何其他列举的元件或特征的组合。例如，短语“A和B中的至少一个”、“A和B中的一个或多个”和“A和/或B”各自旨在表示“单独A，单独B或A和B一起”。类似的解释也意图用于包括三个或更多项目的列表。例如，短语“A，B和C中的至少一个”、“A，B和C中的一个或多个”和“A，B和/或C”各自旨在表示“单独A，单独B，单独C，A和B一起，A和C一起，B和C一起，或A和B和C一起”。在上文和权利要求中使用术语“基于”意在表示“至少部分地基于”，从而未记载的特征或元件也是可允许的。
取决于期望的配置，可以在系统、装置、方法、计算机程序和/或物品中体现本文所描述的主题的各方面。在附图中描绘和/或在此描述的任何方法或逻辑流程不一定需要所示的特定顺序或顺次的顺序来实现期望的结果。在前面的描述中阐述的实施方式并不代表与本文所描述的主题一致的所有实施方式。相反，它们仅仅是与所描述的主题相关的方面相一致的一些示例。尽管上面已经详细描述了一些变型，但是其他修改或添加也是可能的。特别地，除了本文阐述的那些特征和/或变体之外，还可以提供另外的特征和/或变体。上述实施方式可以针对所公开的特征的各种组合和子组合和/或上文提到的另外的特征的组合和子组合。此外，上述优点并非旨在将任何所发布的权利要求的应用限于实现任何或所有优点的过程和结构。
此外，小节标题不应限制或描述可能从本公开发布的任何权利要求中阐述的发明(一个或多个)。具体而言，且举例来说，虽然标题指“技术领域”，但这些权利要求不应受在本标题下选择的用于描述所谓的技术领域的语言的限制。此外，“背景技术”中的技术的描述不应被解释为承认该技术是本公开中的任何发明(一个或多个)的现有技术。“发明内容”也不被视为所发布的权利要求书中阐述的发明(一个或多个)的特征。此外，通常对本公开的任何引用或以单数形式使用词语“发明”并非意在暗示对下面阐述的权利要求的范围的任何限制。根据从本公开发布的多个权利要求的限制可以阐述多个发明，并且这些权利要求因此限定了由此受到保护的本发明(一个或多个)及其等同物。

Claims (24)

1.一种用于准直来自辐射源的辐射束的准直系统，所述束被引导至目标，所述系统包括：
具有多个叶片的第一多叶准直器；
第二多叶准直器，所述第二多叶准直器具有多个叶片并且被配置成使得所述辐射束在穿过所述第二多叶准直器之前将穿过所述第一多叶准直器，并在击中所述目标之前穿过所述第二多叶准直器；
其中，所述第一多叶准直器的叶片和所述第二多叶准直器的叶片构造成彼此独立地移动；并且
其中，所述第一多叶准直器和所述第二多叶准直器中的至少一个是双重聚焦的。
2.根据权利要求1所述的准直系统，其中，所述第一多叶准直器和所述第二多叶准直器是双重聚焦的。
3.根据权利要求2所述的准直系统，其中，所述第一多叶准直器和所述第二多叶准直器被配置为稍微散焦以减少通过叶间间隙的辐射泄漏。
4.根据权利要求3所述的准直系统，其中，所述第一多叶准直器和所述第二多叶准直器配置为散焦大约1厘米。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的准直系统，其中，所述第一多叶准直器具有焦点，并且所述第二多叶准直器具有焦点，并且所述第一多叶准直器的焦点不同于所述第二多叶准直器的焦点。
6.根据权利要求5所述的准直系统，其中，所述第一多叶准直器和所述第二多叶准直器的不同焦点改善了所述第一多叶准直器和所述第二多叶准直器之间的半影的匹配。
7.根据权利要求5或6中任一项所述的准直系统，其中，所述第一多叶准直器的焦点位于有效源点，并且所述第二多叶准直器的焦点从所述有效源点移开。
8.根据任一前述权利要求所述的准直系统，其中，所述第一多叶准直器和所述第二多叶准直器被进一步配置为准直比所述第一多叶准直器的叶片和所述第二多叶准直器的叶片的宽度更细的束。
9.根据任一前述权利要求所述的准直系统，其中，所述第一多叶准直器的叶片具有与所述第二多叶准直器的叶片大致相同的宽度。
10.根据任一前述权利要求所述的准直系统，其中，所述第一多叶准直器的叶片彼此紧邻，并且所述第二多叶准直器的叶片彼此紧邻。
11.根据任一前述权利要求所述的准直系统，其中，所述第一多叶准直器中相邻叶片之间的间隙和所述第二多叶准直器中相邻叶片之间的间隙最小化，以减少辐射泄漏。
12.根据任一前述权利要求所述的准直系统，其中，所述第一多叶准直器的叶片和第二多叶准直器的叶片大约4mm宽。
13.根据任一前述权利要求所述的准直系统，其中，所述第一多叶准直器的叶片和所述第二多叶准直器的叶片大约偏移所述叶片的宽度的50％。
14.根据任一前述权利要求所述的准直系统，其中，所述第一多叶准直器的叶片的厚度和所述第二多叶准直器的叶片的厚度大致相同。
15.根据任一前述权利要求所述的准直系统，其中，所述第一多叶准直器的叶片的厚度和所述第二多叶准直器的叶片的厚度各自足以完全衰减辐射束，以用于医学放射治疗。
16.根据权利要求15所述的准直系统，其中，所述第一多叶准直器的叶片和所述第二多叶准直器的叶片的厚度大约为5.5厘米。
17.根据任一前述权利要求所述的准直系统，其中，叶片的配合表面是直边的。
18.根据任一前述权利要求所述的准直系统，其中，叶片的配合表面被机械加工以提供榫舌和凹槽接口。
19.根据任一前述权利要求所述的准直系统，其中，叶片的配合表面被机械加工以提供阶梯接口。
20.根据任一前述权利要求所述的准直系统，其中，所述第一多叶准直器的叶片和第二多叶准直器的叶片包括利用与衰减材料分离的框架的叶片组件。
21.根据权利要求20所述的准直系统，其中，所述框架由不锈钢合金制成，并且所述衰减材料是钨合金。
22.根据任一前述权利要求所述的准直系统，其中，所述第一多叶准直器具有两个组并且每个组包括34个叶片，并且其中所述第二多叶准直器具有两个组并且每个组包括35个叶片。
23.根据任一前述权利要求所述的准直系统，其中，所述准直系统的最接近目标的边缘距辐射等中心小于60厘米。
24.根据任一前述权利要求所述的准直系统，其中，所述系统不包括准直器夹爪。
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