CN112384281A - 用于控制放射输出的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种方法,可以包括识别程序的时间窗口。该方法还可以包括获取时间窗口的运行信息。运行信息可以包括脉冲重复频率(PRF)加速度的限定值和至少两个初始射频(RF)PRF。该方法还可包括通过更新至少两个RF PRF来确定至少两个更新的RF PRF。任何两个相邻的更新的RF PRF之间的变化率可以小于或等于PRF加速度的限定值。该方法还可以包括使RF源以时间窗口中的至少两个更新的RF PRF产生电磁波。
Description
技术领域
本申请总体上涉及放射生成,并且更具体地,涉及用于配置电磁波的系统和方法,所述电磁波被应用于放射生成中的电子加速。
背景技术
在诸如放射治疗的放射束传递中,加速结构被配置为提供以放射脉冲重复频率(PRF)传递至对象的放射脉冲。电子枪被配置为以电子PRF将电子注入加速结构。射频(RF)源被配置为以RF脉冲重复频率(PRF)将电磁波注入到加速结构中以加速电子,从而产生放射脉冲。通常,放射PRF可以对应于RF PRF。然而,以这种方式,可能存在如下情况:两个相邻的RF PRF之间的差异相对较大,使得当RF源以两个相邻的RF PRF输出电磁波时,输出可能会突然变化,这降低了RF的稳定性。因此,期望提供用于配置电磁波的系统和/或方法,该电磁波被应用于放射生成中的电子加速以改善RF源的稳定性。
发明内容
根据本申请的第一方面,一种系统可以包括一个或以上存储介质以及被配置为与一个或以上存储介质通信的一个或以上处理器。一个或以上存储介质可以包括指令集。当一个或以上处理器执行指令集时,一个或以上处理器可以被指示以执行以下一个或以上操作:一个或以上处理器可以识别程序的时间窗口。一个或以上处理器可以获取时间窗口的运行信息。运行信息可以包括脉冲重复频率(PRF)加速度的限定值和至少两个初始射频脉冲重复频率(RF PRF)。一个或以上处理器可以通过更新至少两个初始RF PRF来确定至少两个更新的RF PRF。任何两个相邻的更新的RF PRF之间的变化率可以小于或等于PRF加速度的限定值。一个或以上处理器可以使射频(RF)源在时间窗口中以至少两个更新的RF PRF生成电磁波。
在一些实施例中,为了通过更新至少两个初始RF PRF来确定至少两个更新的RFPRF,一个或以上处理器可以将时间窗口分成至少两个分段。在至少两个分段的每个分段中,一个或以上处理器可以将分段内的最大初始RF PRF指定为分段的分段PRF。一个或以上处理器可以基于至少两个分段的分段PRF,将至少两个分段中的任意两个相邻的分段用小于或等于PRF加速度的限定值的桥接PRF加速度进行连接,以确定至少两个更新的RF PRF。
在一些实施例中,时间窗口的运行信息还可以包括RF PRF的最小持续时间。
在一些实施例中,为了基于至少两个分段的分段脉冲重复频率,将至少两个分段中的任意两个相邻的分段用小于或等于PRF加速度的限定值的桥接PRF加速度进行连接,以确定至少两个更新的RF PRF,一个或以上处理器可以从至少两个分段中识别一个或以上低谷分段,其中,对于一个或以上低谷分段中的每个低谷分段,低谷分段的分段PRF可以小于低谷分段的低谷相邻分段的分段PRF,低谷相邻分段和低谷分段可以是时间窗口中三个连续的分段,低谷分段位于中间。一个或以上处理器可以基于与一个或以上低谷分段相对应的一个或以上分段PRF、PRF加速度的限定值以及RF PRF的最小持续时间,处理一个或以上低谷分段。一个或以上处理器可以从至少两个分段中识别一个或以上中间分段,其中,对于一个或以上中间分段中的每个中间分段,中间分段的分段PRF可以仅小于中间分段的一个或以上中间相邻分段中的一个的分段PRF,一个或以上中间相邻分段和中间分段可以是时间窗口中的三个连续的分段,中间分段在中间,或者一个或以上中间相邻分段和中间分段为时间窗口中的两个连续的分段。一个或以上处理器可以基于一个或以上中间分段的一个或以上分段PRF、PRF加速度的限定值以及RF PRF的最小持续时间来处理一个或以上中间分段。一个或以上处理器可基于一个或以上处理后的低谷分段和一个或以上处理后的中间分段,确定至少两个封包。一个或以上处理器可以通过用小于或等于PRF加速度的限定值的桥接PRF加速度将至少两个封包中的任意两个相邻的封包连接来确定至少两个更新的RFPRF。
在一些实施例中,为了基于与一个或以上低谷分段相对应的一个或以上分段PRF、PRF加速度的限定值以及RF PRF的最小持续时间来处理一个或以上低谷分段,一个或以上处理器可以对于一个或以上低谷分段中的每个,确定低谷分段的减速时间、低谷分段的加速时间和RF PRF的最小持续时间的第一总和。一个或以上处理器可以确定第一总和是否短于低谷分段的分段时间。响应于确定第一总和小于低谷分段的分段时间,一个或以上处理器可以保留低谷分段。响应于确定第一总和长于低谷分段的分段时间,一个或以上处理器可以通过将低谷分段的分段PRF增加到低谷相邻分段中的第一相邻分段的分段PRF,将低谷分段与第一相邻分段合并。第一相邻分段的分段PRF可以小于低谷相邻分段中的第二相邻分段的分段RPF。
在一些实施例中,为了基于与一个或以上低谷分段相对应的一个或以上分段PRF、PRF加速度的限定值和RF PRF的最小持续时间来处理一个或以上低谷分段,对于一个或以上低谷分段中的每个,一个或以上处理器可以确定在低谷分段之前的分段的分段PRF和低谷分段的分段PRF之间的第一差值。一个或以上处理器可以基于第一差值和PRF加速度的限定值来确定减速时间。一个或以上处理器可以确定紧接低谷分段之后的分段的分段PRF与低谷分段的分段PRF之间的第二差值。一个或以上处理器可以基于第二差值和PRF加速度的限定值,确定加速时间。
在一些实施例中,为了基于与一个或以上中间分段相对应的一个或以上分段PRF、PRF加速度的限定值和RF PRF的最小持续时间来处理一个或以上中间分段,对于一个或以上中间分段中的每个中间分段,一个或以上处理器可以确定中间分段的减速时间或加速时间与射频脉冲重复频率的最小持续时间的第二总和。一个或以上处理器可以确定第二总和是否短于中间分段的分段时间。响应于确定第二总和小于中间分段的分段时间,一个或以上处理器可以保留中间分段。响应于确定第二总和长于中间分段的分段时间,一个或以上处理器可以通过将中间分段的分段PRF增加到一个或以上中间分段中的第三相邻分段的分段PRF,将第三相邻分段和中间分段进行合并。第三相邻分段的分段PRF可以大于中间分段的分段RPF。
在一些实施例中,为了基于与一个或以上中间分段相对应的一个或以上分段PRF、PRF加速度的限定值和RF PRF的最小持续时间来处理一个或以上中间分段,对于一个或以上中间分段中的每个中间分段,一个或以上处理器可以确定第三相邻分段的分段PRF与中间分段的分段PRF之间的第三差值。一个或以上处理器可以基于第三差值和PRF加速度的限定值确定减速时间或加速时间。
在一些实施例中,时间窗口可以包括开始和结束。为了通过用小于或等于PRF加速度的限定值的桥接PRF加速度连接至少两个分段中的任何两个相邻分段来确定至少两个更新的RF PRF,一个或以上处理器可以从时间窗口的开始到结束,基于至少两个分段的分段PRF,从至少两个分段中识别一个或以上下降分段,其中,对于一个或以上下降分段中的每个下降分段,下降分段的分段PRF小于下降分段之前的分段的分段PRF。一个或以上处理器可以基于一个或以上下降分段的分段PRF和PRF加速度的限定值来处理一个或以上下降分段。一个或以上处理器可以从时间窗口的结束到开始,基于至少两个分段中的分段PRF和一个或以上处理后的下降分段的分段PRF,从至少两个分段中识别一个或以上上升分段,其中,对于一个或以上上升分段中的每个上升分段,上升分段的分段PRF小于紧接在该上升分段之后的分段的分段PRF。一个或以上处理器可以基于一个或以上上升分段的分段PRF和PRF加速度的限定值来处理一个或以上上升分段。一个或以上处理器可以基于一个或以上处理后的下降分段和一个或以上处理后的上升分段来确定至少两个封包。一个或以上处理器可以用将小于或等于PRF加速度的限定值的桥接PRF加速度连接至少两个封包中的任何两个相邻的封包来确定至少两个更新的RF PRF。
在一些实施例中,为了基于一个或以上下降分段的分段PRF和PRF加速度的限定值来处理一个或以上下降分段,对于一个或以上下降分段中的每个下降分段,一个或以上处理器可以基于PRF加速度的限定值和下降分段之前的分段的分段PRF确定下降PRF,其中,下降PRF是指下降分段之前的分段的分段PRF从下降分段的开始到结束以PRF加速度的限定值的速率减小的值。一个或以上处理器可以确定下降PRF是否小于下降分段的分段PRF。响应于确定下降PRF小于下降分段的分段PRF,一个或以上处理器可以保留下降分段。响应于确定下降PRF大于下降分段的分段PRF,一个或以上处理器可以将下降分段的分段PRF替换为下降PRF。
在一些实施例中,为了基于一个或以上上升分段的分段PRF和PRF加速度的限定值来处理一个或以上上升分段,对于一个或以上上升分段中的每个上升分段,一个或以上处理器可以根据PRF加速度的限定值和紧接在上升分段之后的分段的分段PRF确定上升PRF,其中,上升PRF是指紧接在上升分段之后的分段的分段PRF从上升分段的结束到开始以PRF加速度的限定值的速率减小的值。一个或以上处理器可以确定上升PRF是否小于上升分段的分段PRF。响应于确定上升PRF小于上升分段的分段PRF,一个或以上处理器可以保留上升分段。响应于确定上升PRF大于上升分段的分段PRF,一个或以上处理器可以将上升分段的分段PRF替换为上升PRF。
在一些实施例中,该程序可以是放射治疗。该程序的时间窗口可以是与治疗的至少一部分相对应的前向窗口,治疗的至少一部分尚未被执行。
根据本申请的另一方面,一种方法可以包括以下操作:一个或以上处理器可以识别程序的时间窗口。一个或以上处理器可以获取时间窗口的运行信息。运行信息可以包括脉冲重复频率(PRF)加速度的限定值和至少两个初始射频脉冲重复频率(RF PRF)。一个或以上处理器可以通过更新至少两个初始RF PRF来确定至少两个更新的RF PRF。任何两个相邻的更新后的RF PRF之间的变化率可以小于或等于PRF加速度的限定值。一个或以上处理器可以使射频(RF)源在时间窗口中以至少两个更新的RF PRF生成电磁波。
根据本申请的又一方面,一种系统可以包括第一窗口获取单元,其被配置为识别程序的时间窗口。该系统还可以包括第一信息获取单元,其被配置为获取时间窗口的运行信息。运行信息可以包括脉冲重复频率(PRF)加速度的限定值和至少两个初始射频脉冲重复频率(RF PRF)。该系统还可以包括更新单元,其被配置为通过更新至少两个初始RF PRF来确定至少两个更新的RF PRF。任何两个相邻的更新的RF PRF之间的变化率可以小于或等于PRF加速度的限定值。该系统还可以包括第一控制单元,其被配置为使射频(RF)源在时间窗口中以至少两个更新的RF PRF生成电磁波。
根据本申请的又一方面,一种非暂时性计算机可读介质可以包括至少一个指令集。至少一个指令集可以由计算机设备的一个或以上处理器执行。一个或以上处理器可以识别程序的时间窗口。一个或以上处理器可以获取时间窗口的运行信息。运行信息可以包括脉冲重复频率(PRF)加速度的限定值和至少两个初始射频脉冲重复频率(RF PRF)。一个或以上处理器可以通过更新至少两个初始RF PRF来确定至少两个更新的RF PRF。任何两个相邻的更新的RF PRF之间的变化率可以小于或等于PRF加速度的限定值。一个或以上处理器可以使RF源在时间窗口中以至少两个更新的RF PRF生成电磁波。
根据本申请的又一方面,一种用于控制放射输出的系统可以包括一个或以上存储设备以及被配置为与一个或以上存储设备通信的一个或以上处理器。一个或以上存储设备可以包括指令集。当一个或以上处理器执行指令集时,指示一个或多个处理器可以被指示以执行以下操作:一个或以上处理器可以获取前向窗口。前向窗口可以包括治疗计划的至少一部分,治疗计划的至少一部分尚未被执行。一个或以上处理器可以获取前向窗口的前向信息。前向信息可以包括前向窗口的时间信息、与前向窗口有关的目标剂量以及与前向窗口有关的每脉冲剂量(DPP)。一个或以上处理器可以基于前向窗口的DPP、目标剂量和时间信息来确定前向窗口的脉冲重复频率(PRF)。一个或以上处理器可以获取脉冲序列模式,其中,脉冲序列模式包括对应于一段时间内的至少两个脉冲序列。至少两个脉冲序列中的每个可以对应于特定的PRF。至少两个脉冲序列中的每个可以包括至少两个脉冲以及至少两个脉冲中的每个的生成时间。一个或以上处理器可以基于前向窗口的时间信息和确定的前向窗口的PRF,选择脉冲序列模式的一部分。一个或以上处理器可以使放射设备根据脉冲序列模式的选定部分向对象传递一个或以上放射脉冲。
在一些实施例中,为了使放射设备根据脉冲序列模式的选定部分将一个或以上脉冲传递至对象,一个或以上处理器可以基于脉冲序列模式的选定部分使放射设备的电子枪以电子频率将电子注入放射设备的加速结构中。一个或以上处理器可以基于脉冲序列模式的选定部分,使放射设备的RF源以RF PRF将电磁波注入加速结构。一个或以上处理器可以使加速结构基于注射的电子和电磁波将一个或以上放射脉冲传递到对象。
在一些实施例中,RF PRF和RF源已经执行的先前的PFPRF之间的差值可以小于阈值。
在一些实施例中,为了基于前向窗口的时间信息和确定的前向窗口的PRF来选择脉冲序列模式的一部分,一个或以上处理器可以确定所确定的PRF是否小于PRF阈值。响应于确定所确定的PRF大于PRF阈值,一个或以上处理器可以选择脉冲序列模式的第一部分,该第一部分对应于前向窗口的时间信息以及前向窗口的确定的PRF。响应于确定所确定的PRF小于PRF阈值,一个或以上处理器可以选择脉冲序列模式的第二部分。第二部分可以对应于前向窗口的时间信息和PRF阈值。
在一些实施例中,为了使放射设备根据脉冲序列模式的选定部分将一个或以上放射脉冲传递到对象,一个或以上处理器可以基于目标剂量和DPP来确定第一脉冲计数。一个或以上处理器可以将第一脉冲计数与0和脉冲序列模式的选定部分的第二脉冲计数进行比较。响应于确定第一脉冲计数小于0,一个或以上处理器可以使加速结构不向对象传递脉冲。响应于确定第一脉冲计数大于第二脉冲计数,一个或以上处理器可以使加速结构根据脉冲序列模式的选定部分将一个或以上脉冲传递至对象。响应于确定第一脉冲计数在0与第二脉冲计数之间,一个或以上处理器可以使加速结构根据脉冲序列的选定部分将第一脉冲计数个脉冲传递到对象。
在一些实施例中,一个或以上处理器可以基于DPP和确定的PRF来确定与前向窗口有关的剂量输出速率。一个或以上处理器可以确定剂量输出速率是否在预设速率范围内。响应于确定剂量输出速率在预设速率范围内,一个或以上处理器可以保留确定的PRF。响应于确定剂量输出速率在预设速率范围之外,一个或以上处理器可以基于前向窗口的DPP和预设范围速率来修改确定的PRF。
在一些实施例中,该系统可以进一步包括:加速结构,其被配置为提供传递给对象的放射脉冲;电子枪,其配置为将电子注入到加速结构中;射频(RF)源,被配置为将电磁波注入到加速结构以加速电子以生成放射脉冲;冷却设备,其被配置为通过使冷却剂循环至系统中的至少一个组件而使系统中的至少一个组件维持在工作温度。一个或以上处理器可以基于预设范围,获取冷却设备的一个或以上参数,冷却设备的一个或以上参数用于将至少一个组件维持在工作温度。当至少一个组件基于预设范围内的工作参数工作时,一个或以上处理器可以使冷却设备基于一个或以上参数工作。
在一些实施例中,至少一个组件可以包括加速结构、电子枪和RF源中的至少一个。
根据本申请的另一方面,一种用于控制放射输出的方法可以包括以下操作:一个或以上处理器可以获取前向窗口。前向窗口包括治疗计划的至少一部分,治疗计划的至少一部分尚未被执行。一个或以上处理器可以获取前向窗口的前向信息。前向信息可以包括前向窗口的时间信息、与前向窗口有关的目标剂量、以及与前向窗口有关的每脉冲剂量(DPP)。一个或以上处理器可以基于前向窗口的DPP、目标剂量和时间信息,确定前向窗口的脉冲重复频率(PRF)。一个或以上处理器可以获得脉冲序列模式,其中脉冲序列模式包括对应于一段时间内的至少两个脉冲序列。至少两个脉冲序列中的每个可以对应于特定的PRF。至少两个脉冲序列中的每个可以包括至少两个脉冲以及至少两个脉冲中的每个的生成时间。一个或以上处理器可以基于前向窗口的时间信息和确定的前向窗口的PRF来选择脉冲序列模式的一部分。一个或以上处理器可以使放射设备根据脉冲序列模式的选定部分向对象传递一个或以上放射脉冲。
根据本申请的又一方面,一种用于控制放射输出的系统可以包括第二窗口获取单元,其被配置为获取前向窗口。前向窗口可以是尚未执行的治疗计划的至少一部分。该系统还可以包括第二信息获取单元,其被配置为获取前向窗口的前向信息。前向信息可以包括前向窗口的时间信息、与前向窗口有关的目标剂量、以及与前向窗口有关的每脉冲剂量(DPP)。该系统还可以包括PRF确定单元,其被配置为基于前向窗口的DPP、目标剂量和时间信息来确定前向窗口的脉冲重复频率(PRF)。该系统还可以包括模式获取单元,其被配置为获取脉冲序列模式,其中,该脉冲序列模式包括对应于一段时间内的至少两个脉冲序列。至少两个脉冲序列中的每个可以对应于特定的PRF。至少两个脉冲序列中的每个可以包括至少两个脉冲以及至少两个脉冲中的每个的生成时间。该系统还可以包括选择单元,其被配置为基于前向窗口的时间信息和确定的前向窗口的PRF来选择脉冲序列模式的一部分。该系统还可以包括第二控制单元,其被配置为使放射设备根据脉冲序列模式的选定部分向对象传递一个或以上放射脉冲。
根据本申请的又一方面,一种非暂时性计算机可读介质可以包括至少一个指令集。至少一个指令集可以由计算设备的一个或以上处理器执行。一个或以上处理器可以获取前向窗口,该前向窗口包括治疗计划的至少一部分,治疗计划的至少一部分尚未被执行。一个或以上处理器可以获取前向窗口的前向信息。前向信息可以包括前向窗口的时间信息、与前向窗口有关的目标剂量、以及与前向窗口有关的每脉冲剂量(DPP)。一个或以上处理器可以基于前向窗口的DPP、目标剂量和时间信息来确定前向窗口的脉冲重复频率(PRF)。一个或以上处理器可以获得脉冲序列模式,其中,脉冲序列模式包括对应于一段时间内的至少两个脉冲序列。至少两个脉冲序列中的每个可以对应于特定的PRF。至少两个脉冲序列中的每个可以包括至少两个脉冲以及至少两个脉冲中的每个的生成时间。一个或以上处理器可以基于前向窗口的时间信息和确定的前向窗口的PRF来选择脉冲序列模式的一部分。一个或以上处理器可以使放射设备根据脉冲序列模式的选定部分向对象传递一个或以上放射脉冲。
本申请的一部分附加特性可以在以下描述中进行说明。通过对以下描述和相应附图的研究或者对实施例的生产或操作的了解,本申请的一部分附加特性对于本领域技术人员是明显的。本申请的特征可以通过对以下描述的具体实施例的各个方面的方法、手段和组合的实践或使用得以实现和达到。
附图说明
本申请将通过示例性实施例进行进一步描述。这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例是非限制性的示例性实施例,在这些实施例中,各图中相同的编号表示相似的结构,其中:
图1A是根据本申请的一些实施例所示的示例性放射输出控制系统的示意图;
图1B是根据本申请的一些实施例所示的示例性放射设备的示意图;
图2是根据本申请的一些实施例所示的示例性计算设备的硬件和/或软件组件的示意图;
图3是根据本申请的一些实施例所示的示例性移动设备的硬件和/或软件组件的示意图;
图4是根据本申请的一些实施例所示的示例性处理设备的框图;
图5是根据本申请的一些实施例所示的用于确定至少两个更新的RF PRF的示例性过程的流程图;
图6是根据本申请的一些实施例所示的用于确定至少两个更新的RF PRF的示例性过程的流程图;
图7A至图7C是根据本申请的一些实施例所示的分别针对三个不同治疗计划的示例性初始RF PRF和更新的RF PRF的示意图;
图8是根据本申请的一些实施例所示的用于确定多个更新的RF PRF的示例性过程的流程图;
图9是根据本申请的一些实施例所示的用于治疗计划的示例性初始RF PRF和更新的RF PRF的示意图;
图10A是根据本申请的一些实施例所示的用于控制放射输出的示例性过程的流程图;
图10B是根据本申请的一些实施例所示的用于放射输出控制的过程中使用的示例性脉冲序列模式的示意图;
图11是根据本申请的一些实施例所示的用于使加速结构基于脉冲序列模式的选定部分将一个或以上放射脉冲传递到对象的示例性过程的流程图;
图12是根据本申请的一些实施例所示的用于选择脉冲序列模式的一部分的示例性过程的流程图;
图13是根据本申请的一些实施例所示的用于确定前向窗口的PRF的示例性过程的流程图;
图14是根据本申请的一些实施例所示的用于控制冷却设备的示例性过程的流程图;以及
图15是根据本申请的一些实施例所示的冷却设备的示例性工作流程的示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。然而,本领域技术人员应该明白,可以在没有这些细节的情况下实施本申请。在其它情况下,为了避免不必要地使本申请的各方面变得晦涩难懂,已经在较高的层次上描述了众所周知的方法、过程、系统、组件和/或电路。对于本领域的普通技术人员来讲,显然可以对所披露的实施例作出各种改变,并且在不偏离本申请的原则和范围的情况下,本申请中所定义的普遍原则可以适用于其他实施例和应用场景。因此,本申请不限于所示的实施例,而是符合与申请专利范围一致的最广泛范围。
本申请中所使用的术语仅出于描述特定示例实施例的目的,而非限制性的。如本申请使用的单数形式“一”、“一个”及“该”同样可以包括复数形式,除非上下文明确提示例外情形。还应当理解,如在本申请说明书中使用的术语“包括”、“包含”仅提示存在所述特征、整数、步骤、操作、组件和/或组件,但并不排除存在或添加一个或以上其它特征、整数、步骤、操作、组件、组件和/或其组合的情况。
将理解的是,本文中使用的术语“系统”、“模块”和/或“块”是一种以升序区分不同级别的不同组件、元件、零件、部件或组件的一种方法。然而,如果可以达到相同的目的,这些术语也可以被其他表达替换。
通常,本文所使用的词“模块”或“块”是指体现在硬件或固件中的逻辑,或指代软件指令的集合。本文描述的模块或块可以被实现为软件和/或硬件,并且可以被存储在任何类型的非暂时性计算机可读介质或另一存储设备中。在一些实施例中,可以编译软件模块/单元/块并将其链接到可执行程序中。应当理解,软件模块可以从其他模块/单元/块或从它们自身调用,和/或可以响应检测到的事件或中断来调用。被配置为在计算设备(例如,如图2所示的处理器210)上执行的软件模块/单元/块可以被提供在诸如光盘、数字视频盘、闪存驱动器、磁盘或任何其他有形介质,或者作为数字下载(并且可以最初以压缩或可安装的格式存储,需要在执行之前进行安装、解压缩或解密)。这里的软件代码可以被部分的或全部的储存在执行操作的计算设备的存储设备中,并应用在计算设备的操作之中。软件指令可以嵌入在固件中,例如电可编程只读存储器(EPROM)。还应当理解,硬件模块/单元/块可以包括在连接的逻辑组件中,例如门和触发器,和/或可以包括可编程单元,例如可编程门阵列或处理器。这里描述的模块/单元/块或计算设备功能可以实现为软件模块/单元/块,但是可以用硬件或固件表示。通常,这里描述的模块/单元/块指的是逻辑模块/单元/块,其可以与其他模块/单元/块组合或者分成子模块/子单元/子块,尽管它们是物理组织或存储器件。该描述可适用于系统、引擎或其一部分。
将理解的是,当模块或块被称为“连接到”或“耦合到”另一模块或块时,它可以直接连接或耦合到另一模块或块或与另一模块或块通信。除非上下文明确指出,否则可能存在中间单元、引擎、模块或块。在本申请中,术语“和/或”可包括任何一个或以上相关所列条目或其组合。
根据以下对附图的描述,本申请的这些和其它的特征、特点以及相关结构元件的功能和操作方法,以及组件组合和制造经济性,可以变得更加显而易见,这些附图都构成本申请说明书的一部分。然而,应当理解的是,附图仅仅是为了说明和描述的目的,并不旨在限制本申请的范围。应当理解的是,附图并不是按比例绘制的。
在本申请中,术语“放射输出”是指响应于用于电子加速的放射设备传递的一个或以上脉冲的输出或生成的辐射。放射输出可以由监测单元(MU)测量。在本申请中,术语“剂量”和“输出”可以互换使用。
本文提供用于配置电磁波的系统和方法,该电磁波被应用于放射生成中的电子加速。在本申请的一个方面,处理设备可以在时间窗口(例如,治疗的总时间内的前向窗口)中获得至少两个初始RF PRF,并且基于至少两个初始RF PRF将时间窗口划分为至少两个分段。处理设备可以执行分段处理操作以确定前向窗口中的至少两个分段中的任何两个相邻(或邻近)的分段的分段PRF之间的变化率是否大于PRF加速度的限定值。响应于确定至少两个分段的两个相邻的分段的分段PRF之间的变化率大于PRF加速度的限定值,处理设备可以处理两个相邻得分段中的至少一个(例如,将较小得分段PRF增加到某个值),以将两个相邻的分段PRF之间的变化率减小到小于或等于PRF加速度的限定值。处理设备可以基于分段处理操作来确定至少两个更新的RF PRF。通过将任何两个相邻的更新的RF PRF之间的变化率配置为小于或等于PRF加速度的限定值,两个相邻的更新的RF PRF的变化可以保持相对平滑,这可以改善RF源的稳定性。
在本申请的另一方面,在治疗期间,处理设备可以连续地调制放射输出以做出与传递的脉冲有关的信息(例如,放射输出速率、累积放射剂量、脉冲重复频率(PRF)等)与治疗计划一致。处理设备可以基于脉冲序列模式来执行调制。脉冲序列模式可以在一段时间内包括至少两个脉冲序列。至少两个脉冲序列中的每个可以对应于特定的PRF。至少两个脉冲序列中的每个可以包括至少两个脉冲以及至少两个脉冲中的每个的生成时间。至少两个脉冲序列中的每个可以进一步包括RF PRF和电子PRF,其有助于根据脉冲序列传递脉冲。在治疗中的放射输出调制的期间,使放射设备基于脉冲序列模式将脉冲传递至对象的操作可以使RF源以平滑变化的RF PRF输出电磁波,从而提高了RF源的稳定性。
放射设备中的RF源改善的稳定性可以基于放射设备的放射输出提高,例如RF源和/或结合有RF源的放射设备的寿命、放射设备的放射输出的一致性和/或成像的质量和/或所执行的放射治疗的安全性和效率。
图1A是根据本申请的一些实施例所示的示例性放射输出控制系统的示意图。如图1A所示,放射输出控制系统100可以包括放射设备110、网络120、一个或以上终端130、处理设备140和存储设备150。
放射设备110可以向对象(例如,患者)发射放射线。放射线可以包括α射线、β射线、γ射线、X射线、中子等。在一些实施例中,放射设备110可以以放射脉冲形式发射放射线。放射线装置110可以包括诸如X射线成像设备、计算机断层摄影(CT)设备等的医学成像设备,以及诸如X射线治疗设备、医用直线加速器、钴-60设备、伽玛刀、X刀、质子加速器、近距离放射治疗设备等的放射治疗设备。
在本申请中,“对象”和“物体”可互换地使用。仅作为示例,对象可以包括患者、人造物体等。作为另一示例,对象可以包括患者的特定部分、器官和/或组织。例如,对象可以包括头部、大脑、颈部、身体、肩膀、手臂、胸部、心脏、胃、血管、软组织、膝盖、脚等,或其任意组合。
为简洁起见,可以将本申请中用于控制放射输出的方法和/或系统的描述应用于放射疗法/治疗中。应当注意,在放射治疗中应用的用于控制放射输出的方法和/或系统的描述仅处于说明的目的而提供,而无意于限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本申请的描述,做出各种各样的变化和修改。例如,本申请中用于控制放射输出的方法和/或系统的描述也可以应用于医学成像(例如,CT成像、X射线成像等)、货物检查和食品消毒。然而,这些变化和修改不脱离本申请的范围。
放射疗法可包括非侵入性放射疗法、近距离放射疗法、术中放射疗法、放射性同位素疗法、深吸气屏气(DIBH)等。外部束放射疗法可以包括常规的外部束放射疗法(2DXRT)、立体定向放射疗法(例如,立体定向放射外科手术、立体定向身体放射疗法等),虚拟模拟和三维共形放射疗法(3DCRT)、强度调制放射疗法(IMRT)、体积调制电弧疗法(VMAT)、粒子疗法、俄歇疗法(AT)等。放射疗法可用于治疗癌症或肿瘤。肿瘤可以在身体的肺、脑、脊柱、组织、前列腺、乳房、子宫颈、皮肤区域等中。
在一些实施例中,如图1B所示,放射设备110可以包括加速结构112、电子枪114和射频(RF)源116。加速结构112可以被配置为提供以放射PRF传递到对象的放射脉冲。电子枪114可以被配置为以电子RPF将电子注入加速结构112中。RF源116可以被配置为以RF PRF将电磁波(例如,微波脉冲)注入加速结构112中,以加速电子以生成放射脉冲。放射PRF可以取决于电子PRF和RF PRF。在一些实施例中,RF源116可以是任何合适的电磁波源,例如速调管或磁控管。
一旦电子已经在加速结构112中被加速,则加速的电子可以被引导到位于加速结构112的端部的目标,例如钨或铜目标。加速电子对目标的轰击可以产生放射线。
在一些实施例中,放射设备110可进一步包括冷却设备118,该冷却设备118被配置为通过使冷却剂循环到放射设备110中的至少一个组件来调节放射设备110的至少一个组件(例如,加速结构112、电子枪114和RF源116)的温度。
网络120可以包括可以促进放射输出控制系统100的信息和/或数据的交换的任何合适的网络。在一些实施例中,放射输出控制系统100的一个或以上组件(例如,放射设备110、终端130、处理设备140、存储设备150等)可以经由网络120与放射输出控制系统100的一个或以上其他组件通信信息和/或数据。例如,处理设备140可以经由网络120从放射设备110获取与放射线有关的信息。又例如,处理设备140可以经由网络120从终端130获得用户指令。网络120可以是和/或包括公共网络(例如、互联网)、专用网络(例如、局域网(LAN)、广域网(WAN)等)、有线网络(例如、例如、以太网、无线网络(例如802.11网络、Wi-Fi网络等)、蜂窝网络(例如,长期演进(LTE)网络)、帧中继网络、虚拟专用网络(“VPN”)、卫星网络、电话网络、路由器、集线器、服务器、服务器计算机和/或其任何组合。仅作为示例,网络120可以包括电缆网络、有线网络、光纤网络、电信网络、内联网、无线局域网(WLAN)、城域网(MAN)、公共电话交换网(PSTN)、蓝牙TM网络、ZigBeeTM网络、近场通信(NFC)网络等,或其任意组合。在一些实施例中,网络120可以包括一个或以上网络接入点。例如,网络120可以包括诸如基站和/或互联网交换点的有线和/或无线网络接入点,放射输出控制系统100的一个或以上组件可以通过有线和/或无线网络接入点连接到网络120以交换数据和/或信息。
终端130可以包括移动设备131、平板计算机132、膝上型计算机133等,或其任何组合。在一些实施例中,移动设备131可以包括智能家居设备、可穿戴设备、移动设备、虚拟现实设备、增强现实设备等,或其任何组合。在一些实施例中,智能家居设备可以包括智能照明设备、智能电器控制设备、智能监控设备、智能电视、智能摄像机、对讲机等,或其任意组合。在一些实施例中,可穿戴设备可以包括手镯、鞋袜、眼镜、头盔、手表、衣物、背包、智能配件等,或其任意组合。在一些实施例中,移动设备可以包括移动电话、个人数字助理(PDA)、游戏设备、导航设备、销售点(POS)设备、膝上型计算机、平板计算机、台式计算机等,或其任何组合。在一些实施例中,虚拟现实设备和/或增强现实设备可以包括虚拟现实头盔、虚拟现实眼镜、虚拟现实眼罩、增强现实头盔、增强现实眼镜、增强现实眼罩等,或其任意组合。例如,虚拟现实设备和/或增强现实设备可以包括Google GlassTM、Oculus RiftTM、HololensTM、Gear VRTM等。在一些实施例中,一个或以上终端130可以是处理设备140的一部分。
处理设备140可以处理从放射设备110、终端130和/或存储设备150获得的数据和/或信息。例如,处理设备140可以连续地调制放射输出,以使与所传递的脉冲有关的信息(例如,放射输出速率、累积放射剂量、脉冲重复频率(PRF)等)与治疗计划一致。又例如,处理设备140可以确定RF PRF,RF源116以该RF PRF输出电磁波,以提高RF源116的稳定性。在一些实施例中,处理设备140可以是单个服务器或服务器组。服务器组可以是集中式或分布式的。在一些实施例中,处理设备140可以是本地的或远程的。例如,处理设备140可以经由网络120访问存储在放射设备110、终端130和/或存储设备150中的信息和/或数据。作为另一示例,处理设备140可以直接连接到放射设备110、终端130和/或存储设备150。在一些实施例中,处理设备140可以被实现在云平台上。仅作为示例,该云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布云、内部云、多层云等或其任意组合。在一些实施例中,处理设备140可以由如图2所示的具有一个或以上组件的计算设备200来实现。
存储设备150可以存储数据、指令和/或任何其他信息。在一些实施例中,存储设备150可以存储从放射设备110、终端130和/或处理设备140获得的数据。在一些实施例中,存储设备150可以存储数据和/或处理设备140可以执行或用来执行本申请中描述的示例性方法的指令。在一些实施例中,存储设备150可以包括大容量存储设备、可移动存储设备、易失性读写内存、只读内存(ROM)等,或其任意组合。示例性大容量存储设备可以包括磁盘、光盘、固态驱动器等。示例性可移动存储设备可包括闪存驱动器、软盘、光盘、存储卡、zip磁盘、磁带等。示例性易失性读写内存可以包括随机存取内存(RAM)。示例性RAM可包括动态随机存取内存(DRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取内存(DDRSDRAM)、静态随机存取内存(SRAM)、晶闸管随机存取内存(T-RAM)和零电容随机存取内存(Z-RAM)等。示例性ROM可以包括掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘ROM(CD-ROM)和数字多功能盘ROM等在一些实施例中,所述存储设备150可以在云平台上实现。仅作为示例,该云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布云、内部云、多层云等或其任意组合。
在一些实施例中,存储设备150可以连接到网络120以与放射输出控制系统100中的一个或以上其他组件(例如、放射设备110、处理设备140、终端130等)通信。放射输出控制系统100中的一个或以上组件可以经由网络120访问存储在存储设备150中的数据或指令。在一些实施例中,存储设备150可以直接连接至放射输出控制系统100中的一个或以上其他组件(例如,放射设备110、处理设备140、终端130等)或与之通信。在一些实施例中,存储设备150可以是处理设备140的一部分。
图2是根据本申请的一些实施例所示的可以在其上实现处理设备140的示例性计算设备200的硬件和/或软件组件的示意图。如图2所示,计算设备200可以包括处理器210、存储器220、输入/输出(I/O)230和通信端口240。
处理器210可以执行计算机指令(例如,程序代码),并根据本文描述的技术执行处理设备140的功能。计算机指令可以包括例如例程、程序、对象、组件、数据结构、过程、模块和功能,其执行本文描述的特定功能。例如,处理器210可以连续地调制放射输出,以使得所传递的脉冲(例如,放射输出速率、累积放射剂量、与放射输出有关的脉冲重复频率(PRF)等)与治疗计划一致。又例如,处理器210可以确定RF PRF,RF源116以该RF PRF输出电磁波,可以提高RF源116的稳定性。在一些实施例中,处理器210可以包括一个或以上硬件处理器,例如微控制器、微处理器、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、微控制器单元、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、高级RISC机器(ARM)、可编程逻辑设备(PLD)、能够执行一个或以上功能的任何电路或处理器等,或其任意组合。
仅仅为了说明,在计算设备200中仅描述了一个处理器。然而,应注意,本申请中的计算设备200还可以包括多个处理器,因此,如本申请中所述的由一个处理器执行的操作和/或方法步骤也可以由多个处理器联合或分开地执行。例如,如果在本申请中,计算设备200的处理器同时执行步骤X和步骤Y,则应当理解,步骤X和步骤Y也可以由计算设备200中的两个或以上不同的处理器联合或分别执行(例如,第一处理器执行步骤X,第二处理器执行步骤Y,或者第一处理器和第二处理器共同执行步骤X和Y)。
存储器220可以存储从放射设备110、终端130、存储设备150和/或放射输出控制系统100的任何其他组件获得的数据/信息。在一些实施例中,存储器220可以包括大容量存储设备、可移动存储设备、易失性读写内存、只读内存(ROM)等,或其任意组合。例如,大容量存储器可以包括磁盘、光盘、固态驱动器等。示例性可移动存储设备可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、存储卡、zip磁盘、磁带等。易失性读写内存可以包括随机存取存储器(RAM)。RAM可以包括动态RAM(DRAM)、双倍速率同步动态RAM(DDRSDRAM)、静态RAM(SRAM)、晶闸管RAM(T-RAM)和零电容器RAM(Z-RAM)等ROM可以包括掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘ROM(CD-ROM)和数字多功能盘ROM等在一些实施例中,存储器220可以存储一个或以上程序和/或指令以执行本申请中描述的示例性方法。例如,存储器220可以存储用于处理设备140的程序,该程序用于控制放射输出。
I/O230可以输入和/或输出信号、数据、信息等。在一些实施例中,I/O230可以使用户能够与处理设备140交互。在一些实施例中,I/O230可以包括输入设备和输出设备。输入设备的示例可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风等或其组合。输出设备的示例可以包括显示设备、扬声器、打印机、投影仪等或其组合。显示设备的示例可以包括液晶显示器(LCD)、基于发光二极管(LED)的显示器、平板显示器、曲面屏幕、电视设备、阴极射线管(CRT)、触摸屏等,或其组合。
通信端口240可以连接到网络(例如,网络120)以促进数据通信。通信端口240可以在处理设备140与放射设备110、终端130和/或存储设备150之间建立连接。该连接可以是有线连接、无线连接、可以实现数据传输和/或接收的任何其他通信连接,和/或这些连接的任意组合。有线连接可以包括例如电缆、光缆、电话线等,或其任何组合。无线连接可以包括例如蓝牙TM链接、Wi-FiTM链接、WiMaxTM链接、WLAN链接、ZigBee链接、移动网络链接(例如3G、4G、5G等)等,或其组合。在一些实施例中,通信端口240可以是和/或包括标准化通信端口,例如,RS232、RS485等。在一些实施例中,通信端口240可以是专门设计的通信端口。例如,可以根据数字成像和医学通信(DICOM)协议来设计通信端口240。
图3是根据本申请的一些实施例所示的可以在其上实现终端130的示例性移动设备300的硬件和/或软件组件的示意图。如图3所示,移动设备300可以包括通信平台310、显示器320、图形处理单元(GPU)330、中央处理单元(CPU)340、I/O350、内存360和存储器390。在一些实施例中,任何其他合适的组件,包括但不限于系统总线或控制器(未示出),也可包括在移动设备300内。在一些实施例中,移动操作系统370(例如,iOSTM、AndroidTM、WindowsPhoneTM等)和一个或以上应用程序380可以从存储器390加载到存储器360中以便由CPU 340执行。应用程序380可以包括浏览器或任何其他合适的移动应用程序,用于从处理设备140接收和渲染与图像处理有关的信息或其他信息。可以通过I/O350来实现与信息流的用户交互,并通过网络120将其提供给处理设备140和/或放射输出控制系统100的其他组件。
为了实施本申请描述的各种模块、单元及其功能,计算机硬件平台可用作本文中描述的一个或以上组件的硬件平台。具有用户接口元素的计算机可用于实施个人计算机(PC)或任何其他类型的工作站或终端设备。若计算机被适当的程序化,计算机亦可用作服务器。
图4是根据本申请的一些实施例所示的示例性处理设备的框图。在一些实施例中,处理设备140可以包括第一控制模块410和第二控制模块420。第一控制模块410可以被配置为执行用于确定RF PRF的操作,RF源116以该RF PRF输出电磁波,可以提高RF源116的稳定性。第二控制模块420可以被配置为连续地调制放射输出,使得所传递的脉冲(例如,放射输出速率、累积放射剂量、与放射输出有关的脉冲重复频率(PRF)等)与治疗计划一致。
在一些实施例中,第一控制模块410可以包括第一窗口获取单元412、第一信息获取单元414、更新单元416和第一控制单元418。
第一窗口获取单元412可以识别时间窗口。例如,时间窗口对应治疗计划的至少一部分,治疗计划的至少一部分尚未被执行。
在一些实施例中,第一窗口获取单元412可以自动确定时间窗口。例如,第一窗口获取单元412可以将当前时间(例如,放射设备110完成递送放射脉冲并且现在将要递送另一个放射脉冲的时间)确定为时间窗口的开始时间,并且将在当前时间之后的时间点自动作为时间窗口的结束时间。第一窗口获取单元412可以基于开始时间和结束时间来确定时间窗口。在一些实施例中,第一窗口获取单元412可以基于来自用户(例如,医生)的指令来确定时间窗口。例如,用户可以通过处理设备140(例如,I/O230)和/或终端130(例如,I/O350)输入开始时间(例如,当前时间)和当前时间之后的结束时间,并将与开始时间和结束时间有关的指令发送到第一窗口获取单元412。在接收到指令之后,第一窗口获取单元412可以基于开始时间和结束时间来确定时间窗口。
第一信息获取单元414可以获取时间窗口的运行信息。在一些实施例中,第一信息获取单元414可以获取与治疗计划有关的信息,并基于与治疗计划有关的信息来获取运行信息。
在一些实施例中,运行信息可以包括时间窗口的前向开始时间、时间窗口的前向结束时间、时间窗口的前向间隔、PRF加速度的限定值、对应于该时间窗口的至少两个初始RF PRF等,或其任何组合。当电磁波的输出在两个不同的RF PRF之间切换时,RF源116可以执行过渡操作以实现该切换。PRF加速度的限定值可以指的是过渡操作中两个不同的RFPRF之间的最大变化率。在一些实施例中,运行信息可以进一步包括RF PRF的最小持续时间。RF PRF的最小持续时间可以指的是RF源以相同的RF PRF连续输出电磁波的最小持续时间。
在一些实施例中,时间窗口的前向开始时间或前向结束时间可以与至少两个控制点中的一个重合,或者时间窗口的前向开始时间和前向结束时间可以与至少两个控制点中的两个重合。在一些实施例中,前向开始时间和前向结束时间与至少两个控制点中的任何一个都不重合。
更新单元416可以通过更新至少两个初始RF PRF来确定至少两个更新的RF PRF。任何两个相邻的更新的RF PRF之间的变化率可以小于或等于PRF加速度的限定值,使得两个相邻的更新的RF PRF的变化相对平滑,这可以提高RF源116的稳定性。
第一控制单元418可以使RF源116输出电磁波。在一些实施例中,当治疗进行到与时间窗口相对应的部分时,第一控制单元418可以使RF源116基于与时间窗相对应的更新的RF PRF输出电磁波。
在一些实施例中,第二控制模块420可以包括第二窗口获取单元421、第二信息获取单元422、PRF确定单元423、模式获取单元424、选择单元425和第二控制单元426。
第二窗口获取单元421可以获取前向窗口。前向窗口对应治疗计划的至少一部分,治疗计划的至少一部分尚未被执行。
在一些实施例中,前向窗口可以指当前治疗阶段之后的时间窗口。在一些实施例中,第二窗口获取单元421可以自动确定前向窗口。例如,第二窗口获取单元421可以将当前时间自动确定为前向窗口的开始时间,并且将当前时间之后的时间点自动确定为前向窗口的结束时间。第二窗口获取单元421可以基于开始时间和结束时间来确定前向窗口。在一些实施例中,第二窗口获取单元421可以基于来自用户(例如,医生)的指令来确定前向窗口。例如,用户可以通过处理设备140(例如,I/O230)和/或终端130(例如,I/O350)输入开始时间(例如,当前时间)和当前时间之后的结束时间,并将与开始时间和结束时间有关的指令发送到第二窗口获取单元421。在接收到指令之后,第二窗口获取单元421可以基于开始时间和结束时间来确定前向窗口。
第二信息获取单元422可以获取前向窗口的前向信息。在一些实施例中,第二信息获取单元422可以获取与治疗计划有关的信息,并基于与治疗计划有关的信息获得前向信息。
前向信息可以包括前向窗口的时间信息(例如,前向窗口的前向开始时间、前向窗口的前向结束时间、前向窗口的前向间隔等)、与前向窗口相关的前向累积放射剂量(也称为目标剂量)、与前向窗口相关的每脉冲剂量(DPP)等,或其任意组合。前向累积放射剂量可以指的是响应于从治疗的开始时间到前向结束时间的至少两个脉冲所传递的放射剂量。在一些实施例中,前向开始时间或前向结束时间可以与至少两个控制点中的一个一致,或者前向开始时间和前向结束时间可以分别与至少两个控制点中的两个一致,或者前向开始时间和前向结束时间可以与至少两个控制点中的任何一个都不重合。
与前向窗口相关的DPP可以指的是响应于在前向窗口之前的治疗的整个时间内在后向时段已经传递的一个或以上脉冲。在一些实施例中,当放射设备110在治疗期间传递脉冲时,放射设备110、处理设备140或终端130可记录传递脉冲的传递时间、已传递的累积放射剂量、以及已传送的脉冲数量(或计数)等。在一些实施例中,第二信息获取单元422可以选择尽可能接近前向窗口的后向时段。例如,后向时段的结束时间和前向窗口的开始时间可以相同。第二信息获取单元422可以响应于在后向时段内已经传递的一个或以上脉冲来获取实际记录的放射输出和实际记录的脉冲数量。第二信息获取单元422可以通过将实际记录的放射输出除以实际记录的脉冲数量来确定DPP。
第二信息获取单元422可以基于与治疗计划有关的信息来确定前向累积放射剂量。在一些实施例中,在治疗的总时间内的时间点和与该时间点相关联的累积放射剂量(例如,指示从治疗的开始时间到该时间点的放射剂量)之间可以存在一种关系。在一些实施例中,第二信息获取单元422可以基于和与治疗计划有关的控制时间点相关联的累积放射剂量确定该关系。在一些实施例中,第二信息获取单元422可以通过拟合连续性方程或离散方程来确定该关系。在一些实施例中,拟合方法可以包括内插、外推、平滑、回归分析、最小二乘法等,或其任意组合。示例性插值算法可以包括拉格朗日插值、牛顿插值、埃尔米特插值、分段插值、样条插值、线性插值等,或其组合。示例性外推算法可以包括线性外推、多项式外推、圆锥外推、法国曲线外推、线性预测器、卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波、神经网络预测器等,或其组合。用于回归分析的示例性技术可以包括线性回归、非线性回归、多元回归、逻辑回归、部分回归等,或其组合。利用所确定的关系(例如,计划的累积放射线函数),第二信息获取单元422可以确定与治疗的总时间内的任何时间点相关的累积放射剂量。例如,如果前向结束时间与控制点一致,则第二信息获取单元422可以基于与治疗计划中的控制点相关联的累积放射剂量来确定前向累积放射剂量。又例如,如果前向结束时间与任何控制点不一致,则第二信息获取单元422可以基于计划的累积放射函数来确定前向累积放射剂量。
PRF确定单元423可以基于前向窗口的DPP、目标剂量和时间信息来确定前向窗口的脉冲重复频率(PRF)。
前向放射剂量可以指在前向窗口的前向间隔期间响应于一个或多个脉冲而传递的放射剂量。PRF确定单元423可以基于前向累积放射剂量来确定前向放射剂量。在一些实施例中,PRF确定单元423可以通过从与前向结束时间相关联的累积放射剂量(例如,前向累积放射剂量)中减去与前向开始时间(例如,当前时间)相关联的累积放射剂量,来确定前向放射剂量。在前向开始时间等于当前时间的条件下,PRF确定单元423可以将当前时间的累积放射剂量(例如,响应于在治疗的开始时间到当前时间的时段中已经发送的一个或以上脉冲所传递的实际记录的放射剂量)确定为与前向开始时间相关的累积放射剂量。在前向开始时间晚于当前时间的条件下(例如,当放射设备110完成传递放射脉冲并且现在将要传递另一个放射脉冲的时间),PRF确定单元423可以基于计划的累积放射函数确定与前向开始时间相关联的累积放射剂量。
在一些实施例中,PRF确定单元423可以通过将前向放射剂量除以DPP来确定在前向间隔期间传递的脉冲数量。PRF确定单元423可以通过将在前向间隔期间传递的脉冲数量除以前向间隔来确定前向窗口的PRF。
模式获取单元424可以获取脉冲序列模式。脉冲序列模式可以在一段时间内包括至少两个脉冲序列。至少两个脉冲序列中的每个可以对应于特定的PRF。至少两个脉冲序列中的每个可以包括至少两个脉冲以及至少两个脉冲中的每个的生成时间。在一些实施例中,至少两个脉冲序列中的每个可以进一步包括RF PRF和电子PRF,其促进根据脉冲序列传递的脉冲。
选择单元425可以基于前向窗口的时间信息和确定的前向窗口的PRF来选择脉冲序列模式的一部分。例如,治疗的总时间为35秒。在整个总时间内,前向窗口的前向间隔为40-80毫秒。在操作1030中确定的前向窗口的PRF为150Hz。选择单元425可以选择图10B中的脉冲序列模式1001与150Hz相对应的部分和40-80ms的时段。
第二控制单元426可以使放射设备110根据脉冲序列模式的选定部分向对象传递一个或以上放射脉冲。
在一些实施例中,第二控制单元426可以使电子枪114以与脉冲序列模式的选定部分相对应的电子频率将电子注入加速结构112。第二控制单元426可以使RF源116以与脉冲序列模式的选定部分相对应的RF PRF将电磁波注入加速结构112。第二控制单元426可以使加速结构112基于注入的电子和电磁波将一个或以上放射脉冲传递至对象。
在一些实施例中,可以省略第一控制模块410或第二控制模块420。
处理设备140中的模块可以经由有线连接或无线连接彼此连接或彼此通信。有线连接可以包括金属电缆、光缆、混合电缆等或其任何组合。无线连接可以包括局域网络(LAN)、广域网络(WAN)、蓝牙、紫蜂网络、近场通信(NFC)等或其任意组合。可以将两个或以上模块/单元组合为单个模块/单元,并且可以将模块/单元中的任何一个划分为两个或以上块。例如,模式获取单元424和选择单元425可以被集成为单个单元,其既可以获取脉冲序列模式又可以选择脉冲序列模式的一部分。
应当注意,仅出于说明的目的而提供了对处理设备140的以上描述,而无意于限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本申请的描述,做出各种各样的变化和修改。然而,这些变化和修改不脱离本申请的范围。例如,处理设备140可以进一步包括存储模块(图4中未示出)。存储模块可以被配置为存储在由处理设备140中的任何组件执行的任何处理期间生成的数据。又例如,处理设备140的每个组件可以包括存储设备。附加地或替代地,处理设备140的组件可以共享公共存储设备。
在一些实施例中,在对患者执行治疗之前,可以基于例如患者的状况和/或期望的治疗结果来制定该治疗的治疗计划。与治疗计划有关的信息可以包括治疗的总时间、治疗的总时间内的至少两个控制时间点、治疗的总时间内的总放射剂量、与至少两个控制时间点中的每个相关的累积放射剂量、在在治疗总时间内每两个相邻控制时间点之间的治疗疗程的持续时间、在每个治疗疗程中的放射输出速率、在每个治疗疗程中的放射PRF、在每个治疗疗程中的初始RF PRF等,或其任何组合。与控制点相关的累积放射剂量可以指的是从治疗开始到治疗的控制点以至少两脉冲传递的放射剂量。
在一些实施例中,系统100的用户(例如,医生)可以在治疗开始之前设置与治疗计划有关的信息。在一些实施例中,用户可以通过与处理设备140(例如,I/O230)通信和/或在终端130(例如,I/O350)上实现的用户界面来设置与治疗计划有关的信息。在一些实施例中,与治疗计划有关的信息可以存储在放射输出控制系统100的存储介质中(例如、存储设备150、处理设备140的存储器220、终端130的存储器390、终端130的内存360)。处理设备140可以通过访问存储介质来获得与治疗计划有关的信息。
在一些实施例中,对于相同的治疗疗程,初始RF PRF可以类似于放射PRF。可能存在以下情况:两个相邻的初始RF PRF之间的差值相对较大,使得当RF源116以两个相邻的预备RF PRF输出电磁波时,输出可能会突然变化,这可能会降低RF源的稳定性。本申请的实施例提供了用于更新初始RF PRF的系统和/或方法,使得任何两个相邻的更新RF PRF的变化可以是相对平滑的。结合图5-9的描述,图5-9示出了用于更新本申请中提供的初始RF PRF的系统和/或方法的一些实施例。
图5是根据本申请的一些实施例所示的用于确定至少两个更新的RF PRF的示例性过程的流程图。在一些实施例中,过程500可以在图1所示的系统100中实现。例如,过程500可以作为指令形式存储在存储介质(例如、存储设备150、处理设备140的存储器220、终端130的存储390、终端130的存储器360等),并且由处理设备140(例如,处理设备140的处理器210或图4所示的处理设备140中的一个或以上模块或单元)和/或终端130(例如,终端130的CPU340或终端130的GPU 330)调用和/或执行。以下所示过程的操作仅出于说明的目的。在一些实施例中,过程500可以利用一个或以上未描述的附加操作和/或不使用上述的一个或以上操作来完成。另外,如图5所示和下面描述的过程操作的顺序不是限制性的。
在510中,处理设备140(例如,第一控制模块410或第一窗口获取单元412)可以识别时间窗口。例如,时间窗口可以是与治疗计划的至少一部分相对应的前向窗口。所述治疗计划的至少一部分尚未被执行。
在一些实施例中,处理设备140可以执行过程500以在对患者执行与治疗计划相对应的治疗之前立即处理治疗计划中的所有初始RF PRF。在这种情况下,前向窗口可以对应于整个治疗计划。在一些实施例中,处理设备可以在执行了一部分治疗之后执行过程500以处理初始RF PRF。在这种情况下,前向窗口可以对应于治疗(包括一个或以上治疗疗程)的尚未执行的一部分。如本文所用,治疗可用于指代包括一个或以上治疗疗程的整个治疗或包括例如一个或以上治疗疗程的治疗的一部分。
在一些实施例中,处理设备140可执行过程500以在治疗期间处理治疗计划中的初始RF PRF的一部分。在这种情况下,时间窗口可以是与治疗的尚未执行的部分相对应的前向窗口。
在一些实施例中,处理设备140可以自动确定时间窗口。例如,处理设备140可以将当前时间(例如,放射设备110完成传递放射脉冲并且现在将要传递另一个放射脉冲的时间)确定为时间窗口的开始时间,并将当前时间之后的一个时间点确定为时间窗口的结束时间。处理设备140可以基于开始时间和结束时间来确定时间窗口。在一些实施例中,处理设备140可以基于来自用户(例如,医生)的指令来确定时间窗口。例如,用户可以通过处理设备140(例如,I/O230)和/或终端130(例如,I/O 350)输入开始时间(例如,当前时间)和当前时间之后的结束时间,并将与开始时间和结束时间有关的指令发送到处理设备140。在接收到指令之后,处理设备140可以基于开始时间和结束时间来确定时间窗口。
在一些实施例中,在治疗期间,处理设备140可以确定至少两个时间窗口,并通过重复过程500来处理每个时间窗口中的初始RF PRF。至少两个时间窗口的间隔可以相同(例如,1秒、2秒、3秒等)或不同。
在520中,处理设备140(例如,第一控制模块410或第一信息获取单元414)可以获取时间窗口的运行信息。在一些实施例中,处理设备140可以获得与治疗计划有关的信息,并基于与治疗计划有关的信息获得运行信息。
在一些实施例中,所述运行信息可以包括时间窗口的前向开始时间、时间窗口的前向结束时间、时间窗口的前向间隔、PRF加速度的限定值、对应于该时间窗口的至少两个初始RF PRF等,或其任何组合。当电磁波的输出在两个不同的RF PRF之间切换时,RF源116可以执行过渡操作以实现该切换。PRF加速度的限定值可以指的是过渡操作中两个不同的RF PRF之间的最大变化率。在一些实施例中,运行信息可以进一步包括RF PRF的最小持续时间。RF PRF的最小持续时间可以指的是RF源以相同的RF PRF连续输出电磁波的最小持续时间。
在一些实施例中,时间窗口的前向开始时间或前向结束时间可以与至少两个控制点之一重合,或者时间窗口的前向开始时间和前向结束时间可以分别与至少两个控制点中的两个重合。在一些实施例中,前向开始时间和前向结束时间可以与至少两个控制点中的任何一个都不重合。
在530中,处理设备140(例如,第一控制模块410或更新单元416)可以通过更新至少两个初始RF PRF来确定至少两个更新的RF PRF。任何两个相邻的更新的RF PRF之间的变化率可以小于或等于PRF加速度的限定值,使得两个相邻的更新的RF PRF的变化相对平滑,这可以提高RF源116的稳定性。在一些实施例中,当治疗进行到与时间窗口相对应的部分时,处理设备140可以使RF源116基于与时间窗口相对应的更新的RF PRF输出电磁波。
关于确定更新的RF PRF的细节可以在本申请的其他地方(例如,结合图6-9的描述)找到。为了简化和说明的目的,图6-9的描述以及图4和图10A-14的描述中指的前向窗口为图5所述的时间窗口。可以理解的是,这并非旨在进行限制。
应当注意的是,以上描述仅出于说明的目的而提供,并不旨在限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本申请的描述,做出各种各样的变化和修改。然而,这些变化和修改不脱离本申请的范围。
图6是根据本申请的一些实施例所述的用于确定至少两个更新的RF PRF的示例性过程的流程图。在一些实施例中,过程600可以在图1所示的系统100中实现。例如,过程600可以以指令形式存储在存储介质(例如、存储设备150、处理设备140的存储器220、终端130的存储器390、终端130的存内存360等)中,并且由处理设备140(例如,处理设备140的处理器210或图4中所示的处理设备140中的一个或以上模块或单元)和/或终端130(例如,终端130的CPU340或终端130的GPU 330)调用和/或执行130。下面呈现的所示过程600的操作旨在进行说明。在一些实施例中,过程600可以利用一个或以上未描述的附加操作和/或不使用上述一个或以上操作来完成。另外,如图6所示和下面描述的过程操作的顺序不是限制性的。在一些实施例中,处理设备140可以基于过程600在图5中的过程500中执行操作530。
在610中,处理设备140(例如,第一控制模块410或更新单元416)可以将前向窗口划分为至少两个分段。在一些实施例中,所述分段可以包括一个初始RF PRF,或者两个或以上连续的初始RF PRF。例如,处理设备140可以将前向窗口计划中的治疗疗程中的一个确定为一个分段。又例如,处理设备140可以将前向窗口中的两个或以上连续的治疗疗程组合为一个分段。该分段中两个或以上连续的治疗疗程的任何两个初始RF PRF之间的差值可以小于差值阈值。
在620中,在至少两个分段的每个分段内,处理设备140(例如,第一控制模块410或更新单元416)可以将该分段内最大初始RF PRF指定为该分段的分段PRF。在一些实施例中,如果两个或以上连续的分段具有相同的分段PRF,则处理设备140可将所述两个或以上连续的分段合并为单个分段。
在一些实施例中,处理设备140可执行分段处理操作,该分段处理操作可以是包括一个或以上迭代的迭代过程,以确定前向窗口中的至少两个分段中的任何两个相邻的分段的分段PRF之间的变化率是否大于PRF加速度的限定值。响应于确定至少两个分段中的两个相邻的分段的分段PRF之间的变化率大于PRF加速度的限定值,处理设备140可以处理所述两个相邻的分段中的至少一个以使在两个对应的分段PRF的变化率小于或等于PRF加速度的限定值。响应于确定至少两个分段中的两个相邻的分段的分段PRF之间的变化率小于或等于PRF加速度的限定值,处理设备140可以保留所述两个相邻的分段。
在一些实施例中,一个或以上迭代中的每个可以包括操作630-660。
在630中,处理设备140(例如,第一控制模块410或更新单元416)可以从前向窗口中的至少两个分段中识别一个或以上低谷分段。在一些实施例中,低谷分段的分段PRF可以小于低谷分段的低谷相邻分段的分段PRFs。低谷相邻分段和低谷分段在前向窗口中可以是三个连续的分段,低谷分段在中间。
在640中,处理设备140(例如,第一控制模块410或更新单元416)可以基于与一个或以上低谷分段相对应的一个或以上低谷分段PRF、PRF加速度的限定值以及RF PRF的最小持续时间来处理所述一个或以上低谷分段。
在一些实施例中,对于所述一个或以上低谷分段中的每个低谷分段,处理设备140可以确定低谷分段的减速时间、低谷分段的加速时间和RF PRF的最小持续时间的第一总和。例如,在低谷相邻分段中,处理设备140可以确定低谷分段之前的分段的分段PRF与低谷分段的分段PRF之间的第一差值。处理设备140可以基于第一差值和PRF加速度的限定值来确定减速时间,例如通过将第一差值除以PRF加速度的限定值来确定。处理设备140可以确定紧接低谷分段之后的分段的分段PRF与低谷分段的分段PRF之间的第二差值。处理设备140可以基于第二差值和PRF加速度的限定值来确定加速时间,例如通过将第二差值除以PRF加速度的极限来确定。
处理设备140可以确定第一总和是否短于或等于低谷分段的分段时间(例如,持续时间)。响应于确定第一总和小于或等于低谷分段的分段时间,处理设备140可以保留所述低谷分段。响应于确定第一总和长于低谷分段的分段时间,处理设备140可以通过将低谷分段的分段PRF增加到第一相邻分段的分段PRF来将低谷分段与第一相邻分段合并。第一相邻分段的分段PRF可以小于第二相邻分段的分段PRF。第一相邻分段为所述低谷分段的相邻分段中的其中一个分段。第二相邻分段为所述低谷分段的相邻分段中的另外一个分段。
在一些实施例中,根据操作630,处理设备140可以以任何顺序(例如,从前向窗口的开始到结束或从结束到开始)检查前向窗口中的分段以识别一个或以上低谷分段。然后,根据操作640,处理设备140可以以任何顺序处理一个或以上识别出的低谷分段。例如,处理设备140可以从前向窗口的开始到结束或从结束到开始处理一个或以上识别出的低谷分段。又例如,处理设备140可以同时处理一个或以上识别出的低谷分段的至少一部分。
在一些实施例中,处理设备140可以基于操作630-640从前向窗口的开始到结束或者从结束到开始检查至少两个分段中的每个。例如,由于前向窗口的第一分段不可能是低谷分段,因此处理设备140可以从第二分段开始执行检查。处理设备140可以确定前向窗口的第二分段是否为低谷分段。响应于确定第二分段是低谷分段,处理设备140可以基于操作640来处理第二分段。然后,处理设备140可以基于处理后的第二分段来检查第三分段(例如,紧接在第二分段之后)。响应于确定第二分段不是低谷分段,处理设备140可以继续检查前向窗口的第三分段(例如,紧接在第二段之后)。其余分段可以以相同的方式处理,直到前向窗口中的最后一个分段为止。
在650中,处理设备140(例如,第一控制模块410或更新单元416)可以从前向窗口中的至少两个分段中识别一个或以上中间分段。中间分段的分段PRF可以仅小于中间分段的一个或以上中间相邻分段中的一个的分段PRF。所述一个或以上中间相邻分段和所述中间分段可以是前向窗口中的三个连续的分段,其中,所述中间分段位于中间,或者所述一个或以上中间相邻分段和所述中间分段可以是前向窗口中的两个连续的分段(例如,中间分段是前向窗口中的第一个分段或最后一个分段)。
在660中,处理设备140(例如,第一控制模块410或更新单元416)可以基于一个或以上中间分段的一个或以上分段PRF、PRF加速度的限定值以及RF PRF的最小持续时间来处理所述一个或以上中间分段。
在一些实施例中,对于一个或以上中间分段中的每个中间分段,处理设备140可以确定中间分段的减速时间或加速时间与RF PRF的最小持续时间的第二总和。例如,处理设备140可以确定第三相邻分段的分段PRF与中间分段的分段PRF之间的第三差值。第三相邻分段可以是一个或以上中间相邻分段中的一个,并且第三相邻分段的分段PRF可以大于中间分段的分段PRF。处理设备140可以基于第三差值和PRF加速度的限定值来确定减速时间时间或加速时间,例如通过将第三差值除以PRF加速度的限定值来确定。例如,如果第三相邻分段在中间分段之前,则将第三差值除以PRF加速度的限定值的结果可以称为减速时间。如果第三相邻分段紧接在中间分段之后,则将第三差值除以PRF加速度的限定值的结果可以称为加速时间。
处理设备140可以确定第二总和是否短于或等于中间分段的分段时间(例如,持续时间)。响应于确定第二总和小于或等于中间分段的分段时间,处理设备140可以保留所述中间分段。响应于确定第二总和长于中间分段的分段时间,处理设备140可以通过将中间分段的分段PRF增加到一个或以上中间分段的第三相邻分段的分段PRF来将中间分段与第三相邻分段合并。
在一些实施例中,根据操作650,处理设备140可以以任何顺序(例如,从前向窗口的开始到结束或者从前向窗口的结束到开始)检查前向窗口中的分段以识别一个或以上中间分段。然后,根据操作660,处理设备140可以以任何顺序处理一个或以上识别出的中间分段。例如,处理设备140可以从前向窗口的开始到结束或从结束到开始处理一个或以上识别出的中间分段。又例如,处理设备140可以同时处理一个或以上识别出的中间分段的至少一部分。
在一些实施例中,处理设备140可以基于操作650-660从前向窗口的开始到结束或从结束到开始检查至少两个分段中的每一个。例如,处理设备140可以确定前向窗口的第一分段是否是中间分段。响应于确定第一分段是中间分段,处理设备140可以基于操作660来处理第一分段。然后,处理设备140可以基于处理后的第一分段来检查第二分段(例如,紧接在第一分段之后)。响应于确定第一分段不是中间分段,处理设备140可以继续检查前向窗口的第二分段(例如,紧接在第一分段之后)。其余分段可以以相同的方式处理,直到前向窗口中的最后一个分段为止。
在一些实施例中,处理设备140可以在用于识别和处理一个或以上低谷分段的操作(例如,操作650-660)之前或之后执行用于识别和处理一个或以上中间分段的操作(例如,操作630-640)。例如,如果处理设备140在用于识别和处理一个或以上中间分段的操作之前执行用于识别和处理一个或以上低谷分段的操作,则处理设备140可以基于一个或以上处理的低谷分段从至少两个分段中(例如,从包括一个或以上处理的低谷分段的至少两个分段中)识别和处理一个或以上中间分段。又例如,如果处理设备140在用于识别和处理一个或以上中间分段的操作之后执行用于识别和处理一个或以上低谷分段的操作,则处理设备140可基于一个或以上中间分段从至少两个分段(例如,从包括一个或以上处理的中间分段的至少两个分段)中识别一个或以上低谷分段。
在一些实施例中,处理设备140可基于操作630-660从前向窗口的开始到结束或从结束到开始检查至少两个分段中的每个。例如,处理设备140可以确定在前向窗口的开始处的第一分段是否是中间分段。响应于确定第一分段是中间分段,处理设备140可以基于操作660来处理第一分段。然后,处理设备140可以基于处理的第一分段来确定前向窗口的第二分段(例如,紧接在第一段之后)是低谷分段还是中间分段。响应于确定第二分段是低谷分段或中间分段,处理设备140可以基于操作640或操作660来处理第二分段。其余分段可以以相同的方式处理,直到前向窗口中的最后一个分段为止。
在一些实施例中,分段合并可得到一个或以上新的低谷分段和/或一个或以上新的中间分段。新的低谷分段或新的中间分段可以指其分段PRF尚未和与相邻分段的分段PRF进行比较的低谷分段或中间分段。例如,分段合并可以得到合并的分段,该合并的分段也是低谷分段或中间分段。合并的分段可以被确定为新的低谷分段或新的中间分段。又例如,分段合并可以改变至少一个保留的低谷分段的相邻的分段或保留的中间分段的相邻的分段,这可以使保留的低谷分段成为新的中间分段或使保留的中间分段成为新的低谷分段。
在一个或以上迭代中的一个(例如,操作630-660)之后,处理设备140可以发起新的迭代(例如,重复操作630-660),以识别和处理一个或以上新的低谷分段和/或一个或以上新的中间分段,直到没有新的低谷分段和新的中间分段形成为止,例如,所有的低谷分段和中间分段都保留在当前迭代中。
在670中,处理设备140(例如,第一控制模块410或更新单元416)可基于一个或以上处理的低谷分段和一个或以上处理的中间分段来确定至少两个封包。在一些实施例中,在上述迭代过程之后,至少两个封包中的每个可以对应于前向窗口中的保留的分段。
在680中,处理设备140(例如,第一控制模块410或更新单元416)可以通过将至少两个封包中的任何两个相邻封包通过小于或等于的PRF加速度的限定值的桥接PRF加速度进行连接来确定至少两个更新的RF PRF。桥接PRF加速度可以指的是过渡操作中两个不同RF PRF之间的变化率。在一些实施例中,至少两个更新的RF PRF中的每个可以对应于至少两个封包中的一个的PRF。
在一些实施例中,处理设备140可以定义至少两个封包中的任何两个相邻的封包的PRF之间的变化率等于PRF加速度的限定值。当至少两个封包中的两个相邻的封包通过PRF加速度的限定值连接时,加速时间和减加速时间可能会占用两个相邻的封包中具有较小PFR的封包的持续时间。
图7A至图7C是根据本申请的一些实施例所示的分别针对三个不同治疗计划的示例性初始RF PRF和更新的RF PRF的示意图。如图7A-7C所示,横轴表示治疗计划的时间范围。纵轴表示RF PRF值。虚线表示相应治疗计划的初始RF PRF。实线表示基于本申请中提供的用于确定更新的RF PRF的方法和/或系统(例如,过程500和/或过程600)确定的更新的RFPRF。如图7A-7C所示,两个相邻的更新的RF PRF之间的变化比两个相邻的初始RF PRF之间的变化更平滑。
应当注意的是,以上描述仅出于说明的目的而提供,并不旨在限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本申请的描述,做出各种各样的变化和修改。然而,这些变化和修改不脱离本申请的范围。
图8是根据本申请的一些实施例所示的用于确定至少两个更新的RF PRF的示例性过程的流程图。在一些实施例中,过程800可以在图1所示的系统100中实现。例如,过程800可以以指令的形式存储在存储介质(例如,存储设备150、处理设备140的存储器220、终端130的存储器390、终端130的内存360等)中,并且由处理设备140(例如,处理设备140的处理器210或图4中所示的处理设备140中的一个或多个模块或单元)和/或终端130(例如,终端130的CPU 340或终端130的GPU 330)调用和/或执行。下面呈现的所示过程800的操作意图是说明性的。在一些实施例中,过程800可以利用一个或以上未描述的附加操作和/或不使用上述的一个或以上操作来完成。另外,图8所示和以下所述的过程的操作顺序并非旨在限制。在一些实施例中,处理设备140可以基于过程800在图5中的过程500中执行操作530。
在810中,处理设备140(例如,第一控制模块410或更新单元416)可以将前向窗口划分为至少两个分段。在一些实施例中,所述分段可以包括一个初始的RF PRF,或者两个或以上连续的初始RF PRF。例如,处理设备140可以将前向窗口计划中的治疗疗程中的一个确定为一个分段。又例如,处理设备140可以将前向窗口中的两个或以上连续的治疗疗程组合为一个分段。分段中两个或以上连续的治疗疗程的任何两个初始RF PRF之间的差值可以小于差值阈值。
在820中,在至少两个分段的每个分段内,处理设备140(例如,第一控制模块410或更新单元416)可以将该分段内最大初始RF PRF指定为该分段的分段PRF。在一些实施例中,如果两个或以上连续的分段具有相同的分段PRF,则处理设备140可将所述两个或以上连续的分段合并为单个分段。
在一些实施例中,处理设备140可以执行分段处理操作(例如,包括操作830-860)以确定前向窗口中的至少两个分段中的任何两个相邻的分段的分段PRF之间的变化率是否大于PRF加速度的限定值。响应于确定至少两个分段中的两个相邻的分段的分段PRF之间的变化率大于PRF加速度的限定值,处理设备140可以处理所述两个相邻的分段中的至少一个以使两个相应的分段PRF之间的变化率小于或等于PRF加速度限定值。响应于确定至少两个分段中的两个相邻的分段的分段PRF之间的变化率小于或等于PRF加速度的限定值,处理设备140可以保留所述两个相邻分段。
在830中,处理设备140(例如,第一控制模块410或更新单元416)可以基于至少两个分段的分段PRF从前向窗口的开始到结束从前向窗口中的至少两个分段中识别一个或以上下降分段。下降分段的分段PRF可以小于下降分段之前的分段的分段PRF。
在840中,处理设备140(例如,第一控制模块410或更新单元416)可以基于一个或以上下降分段的一个或以上分段PRF和PRF加速度的限定值来处理所述一个或以上下降段。
在一些实施例中,对于一个或以上下降段中的每个下降分段,处理设备140可基于PRF加速度的限定值和下降分段之前的分段的分段PRF来确定下降PRF。在一些实施例中,下降PRF可以指的是在下降分段之前的分段的分段PRF从所述下降分段的开始到结束以PRF加速度的限定值的速率减小所能达到的值。
处理设备140可以确定下降PRF是否小于所述下降分段的分段PRF。响应于确定下降PRF小于所述下降分段的分段PRF,处理设备140可以保留所述下降分段。响应于确定下降PRF大于或等于所述下降分段的分段PRF,处理设备140可以将所述下降分段的分段PRF替换为所述下降PRF。
在一些实施例中,处理设备140可以基于操作830-840从前向窗口的开始到结束检查至少两个分段中的每个分段。例如,由于前向窗口的第一分段不可能是下降分段,因此处理设备140可以从第二分段开始执行检查。处理设备140可以确定前向窗口的第二分段是否是下降分段。响应于确定第二分段是下降分段,处理设备140可以基于操作840来处理第二分段。然后,处理设备140可以基于处理后的第二分段来检查第三分段(例如,紧接在第二分段之后)。响应于确定第二分段不是下降分段,处理设备140可以继续检查前向窗口的第三分段(例如,紧接在第二分段之后)。其余分段可以以相同的方式处理,直到前向窗口中的最后一个分段为止。
在850中,处理设备140(例如,第一控制模块410或更新单元416)可以基于至少两个分段的分段PRF和一个或以上处理后的下降分段从前向窗口的结束到开始从所述至少两个分段中识别出一个或以上上升分段。上升分段的分段PRF可以小于紧接在上升分段之后的分段的分段PRF。
在860中,处理设备140(例如,第一控制模块410或更新单元416)可以基于一个或以上上升分段的一个或以上分段PRF和PRF加速度的限定值来处理所述一个或以上上升分段。
在一些实施例中,对于一个或以上上升分段中的每个上升分段,处理设备140可以基于PRF加速度的限定值和紧接在所述上升分段之后的分段的分段PRF来确定上升PRF。在一些实施例中,上升PRF可以是指紧接在上升分段之后的分段的分段PRF从所述上升分段的结束到开始以PRF加速度的限定值的速率减小所能达到的值。
处理设备140可以确定上升PRF是否小于所述下降分段的分段PRF。响应于确定上升PRF小于所述上升分段的分段PRF,处理设备140可以保留所述上升分段。响应于确定上升PRF大于或等于所述上升分段的分段PRF,处理设备140可以将所述上升分段的分段PRF替换为所述上升PRF。
在一些实施例中,处理设备140可以基于操作850-860从前向窗口的结束到开始检查至少两个分段中的每个分段。例如,由于前向窗口的最后一个分段不可能是上升分段,因此处理设备140可以从倒数第二分段开始进行检查。处理设备140可以确定从前向窗口的倒数的第二分段是否是上升分段。响应于确定倒数的第二分段是上升分段,处理设备140可以基于操作860处理倒数的第二分段。然后,处理设备140可以基于处理的倒数第二分段来检查倒数第三分段(例如,倒数第二分段之前)。响应于确定倒数的第二分段不是上升分段,处理设备140可以继续检查前向窗口的倒数的第三分段(例如,在倒数的第二分段之前)。其余分段可以以相同的方式处理,直到前向窗口中的第一分段为止。
在870中,处理设备140(例如,第一控制模块410或更新单元416)可以基于一个或以上处理的下降分段和一个或以上处理的上升分段来确定至少两个封包。在一些实施例中,至少两个封包中的每个可以对应于处理的下降分段或处理的上升分段。
在880中,处理设备140(例如,第一控制模块410或更新单元416)可以将至少两个封包中的任何两个相邻的封包通过小于或等于PRF加速度的限定值的桥接PRF加速度连接,来确定至少两个更新的RF PRF。
在一些实施例中,处理设备140可以定义至少两个封包中的任何两个相邻的封包的PRF之间的变化率等于PRF加速度的限定值。当至少两个封包中的两个相邻的封包与PRF加速度的限定值连接时,加速时间和减速时间可能会占用两个相邻的封包中具有较小PRF的封包的持续时间。在一些实施例中,至少两个更新的RF PRF中的每一个可以对应于至少两个封包中的一个的PRF。
图9是根据本申请的一些实施例所示的用于治疗计划的示例性初始RF PRF和更新的RF PRF的示意图。如图9所示,横轴表示治疗计划的时间范围。纵轴表示RF PRF值。虚线表示治疗计划中的初始RF PRF。实线表示基于本申请中提供的用于确定更新的RF PRF的方法和/或系统(例如,过程500和/或过程800)确定的更新的RF PRF。如图9所示,更新的RF PRF的变化比初始RF PRF的变化更平滑。
在一些实施例中,当治疗进行到与前向窗口相对应的部分时,处理设备140(例如,第一控制模块410或第一控制单元418)可以使RF源116基于更新的RF PRF来输出电磁波。例如,处理设备140可以基于更新的RF PRF来生成指令。该指令可以指示每个更新的RF PRF的开始时间和持续时间。该指令可以进一步指示RF源116可以以等于PRF加速度的限定值的速率从更新的RF PRF切换到另一更新的RF PRF。该指令可以进一步指示加速时间和减速时间可以占据两个相邻的更新的RF PRF中的较小的更新的RF PRF的持续时间。处理设备140可以基于前向窗口期间的指令使RF源116输出电磁波。
又例如,处理设备140可以生成指示类似于图7A-7C和图9中的实线的曲线的指令。处理设备140可以使RF源116根据曲线输出电磁波。
应当注意的是,以上描述仅出于说明的目的而提供,并不旨在限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本申请的描述,做出各种各样的变化和修改。然而,这些变化和修改不脱离本申请的范围。
在一些实施例中,在治疗期间,处理设备140可以连续地调节放射输出,使得所传递的脉冲(例如,放射输出速率、累积放射剂量、与放射输出相关的脉冲重复频率(PRF)等)与治疗计划一致。通常,RF源116可以以类似于调制或计划的放射PRF的RF PRF输出电磁波。在这种情况下,两个相邻的RF PRF之间的差值可能相对较大,使得当RF源以两个相邻的RFPRF输出电磁波时,可能会有突然的输出改变,这会降低RF源的稳定性。本申请提供用于控制放射输出的系统和/或方法,使得两个相邻RF PRF的改变在治疗期间可以相对平滑。图10-图14示出了本申请中提供的用于控制放射输出的系统和/或方法的一些实施例。
图10A是根据本申请的一些实施例所示的用于控制放射输出的示例性过程的流程图。在一些实施例中,过程1000可以在图1所示的系统100中实现。例如,过程1000可以以指令的形式存储在存储介质(例如,存储设备150、处理设备140的存储器220、终端130的存储器390、终端130的内存360等)中,并且由处理设备140(例如,处理设备140的处理器210或图4中所示的处理设备140中的一个或多个模块或单元)和/或终端130(例如,终端130的CPU340或终端130的GPU 330)调用和/或执行。下面呈现的所示过程1000的操作旨在说明。在一些实施例中,过程1000可以利用一个或以上未描述的附加操作和/或不使用上述的一个或以上操作来完成。另外,图10A所示和以下描述的过程的操作顺序不旨在限制。
在1010中,处理设备140(例如,第二控制模块420或第二窗口获取单元421)可以获取前向窗口。前向窗口可以对应治疗计划的至少一部分。所述治疗计划的至少一部分尚未被执行。
在一些实施例中,前向窗口可以指当前治疗疗程之后的时间窗口。在一些实施例中,处理设备140可以自动确定前向窗口。例如,处理设备140可以将当前时间自动确定为前向窗口的开始时间,并且将当前时间之后的一个时间点自动确定为前向窗口的结束时间。处理设备140可以基于开始时间和结束时间来确定前向窗口。在一些实施例中,处理设备140可以基于来自用户(例如,医生)的指令来确定前向窗口。例如,用户可以通过处理设备140(例如,I/O 230)和/或终端130(例如,I/O 350)输入开始时间(例如,当前时间)和当前时间之后的结束时间,并将与开始时间和结束时间有关的指令发送到处理设备140。在接收到指令之后,处理设备140可以基于开始时间和结束时间来确定前向窗口。
在1020中,处理设备140(例如,第二控制模块420或第二信息获取单元422)可以获取前向窗口的前向信息。在一些实施例中,处理设备140可以获得与治疗计划有关的信息,并基于与治疗计划有关的信息获得前向信息。
前向信息可以包括时间信息(例如,前向窗口的前向开始时间、前向窗口的前向结束时间、前向窗口的前向间隔等)、前向累积放射剂量(也称为目标剂量)、与该前向窗口相关的每脉冲剂量(DPP)等,或其任意组合。前向累积放射剂量可以指的是响应于从治疗的开始时间到前向结束时间的至少两个脉冲所传递的放射剂量。在一些实施例中,前向开始时间或前向结束时间可以与多个控制点中的一个一致,或者前向开始时间和前向结束时间可以分别与至少两个控制点中的两个一致,或者前向开始时间和前端时间可能与至少两个控制点中的任何一个都不重合。
与前向窗口有关的DPP可以响应于在前向窗口之前的后向时段内已经传递的一个或以上脉冲的DPP。所述后向时间段在所述治疗的总时间范围内。在一些实施例中,当放射设备110在治疗期间传递脉冲时,放射设备110、处理设备140或终端130可记录传递脉冲的传递时间、已传递的累积放射剂量以及已传递的脉冲数量(或计数)等。在一些实施例中,处理设备140可以选择尽可能接近前向窗口的后向时段。例如,后向时段的结束时间和前向窗口的开始时间可以相同。处理设备140可以获得实际记录的放射输出和实际记录的脉冲数量。所述实际记录的放射输出和所述实际记录的脉冲数量响应于在后向时间段内已经传递的一个或以上脉冲。处理设备140可以通过将实际记录的放射输出除以实际记录的脉冲数量来确定DPP。
处理设备140可以基于与治疗计划有关的信息来确定前向累积放射剂量。在一些实施例中,在治疗的总时间内的时间点和与该时间点相关联的累积放射剂量(例如,指示从治疗的开始时间到该时间点的放射剂量)之间可以存在一种关系。在一些实施例中,处理设备140可以基于与治疗计划有关的控制时间点相关联的累积放射剂量来确定该关系。在一些实施例中,处理设备140可以通过拟合连续性方程或离散方程来确定该关系。在一些实施例中,拟合方法可以包括内插、外推、平滑、回归分析、最小二乘法等,或其任意组合。示例性插值算法可以包括拉格朗日插值、牛顿插值、埃尔米特插值、分段插值、样条插值、线性插值等,或其组合。示例性外推算法可以包括线性外推、多项式外推、圆锥外推、法国曲线外推、线性预测器、卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波、神经网络预测器等,或其组合。用于回归分析的示例性技术可以包括线性回归、非线性回归、多元回归、逻辑回归、部分回归等,或其组合。利用所确定的关系(例如,计划的累积辐射函数),处理设备140可以确定与治疗的总时间内的任何时间点相关的累积放射剂量。例如,如果前向时间与控制点一致,则处理设备140可以基于与治疗计划中的控制点相关联的累积放射剂量来确定前向累积放射剂量。又例如,如果前向时间与任何控制点不一致,则处理设备140可以基于计划的累积辐射函数来确定前向累积放射剂量。
在1030中,处理设备140(例如,第二控制模块420或PRF确定单元423)可以基于DPP、目标剂量和前向窗口的时间信息来确定前向窗口的脉冲重复频率(PRF)。
前向放射剂量可以指在前向窗口的前向间隔期间响应于一个或以上脉冲而传递的放射剂量。处理设备140可以基于前向累积放射剂量来确定前向放射剂量。在一些实施例中,处理设备140可以通过从与前向结束时间相关联的累积放射剂量(例如,前向累积放射剂量)中减去与前向开始时间(例如,当前时间)相关联的累积放射剂量,来确定前向放射剂量。在前向开始时间等于当前时间的条件下,处理设备140可以将当前时间的累积放射剂量(例如,响应于在此时段内从治疗的开始时间到当前时间发送的一个或以上脉冲而传递的实际记录的放射剂量)确定与前向开始时间相关联的累积放射剂量。在前向开始时间晚于当前时间的条件下(例如,放射设备110完成传递一个放射脉冲并且现在将要传递另一个放射脉冲的时间),处理设备140可以基于计划的累积辐射函数与前向开始时间相关联的累积放射剂量。
在一些实施例中,处理设备140可以通过将前向放射剂量除以DPP来确定在前向间隔期间传递的脉冲的数量。处理设备140可以通过将在前向间隔期间递送的脉冲数量除以前向间隔来确定前向窗口的PRF。
在1040中,处理设备140(例如,第二控制模块420或模式获得单元424)可以获得脉冲序列模式。脉冲序列模式可以包括对应一段时间的至少两个脉冲序列。至少两个脉冲序列中的每一个可以对应于特定的PRF。至少两个脉冲序列中的每个可以包括至少两个脉冲以及所述至少两个脉冲中的每个的生成时间。在一些实施例中,至少两个脉冲序列中的每一个可以进一步包括RF PRF和电子PRF,RF PRF和电子PRF可以用于根据脉冲序列实现脉冲传递。
图10B是根据本申请的一些实施例所示的用于放射输出控制的过程中使用的示例性脉冲序列模式的示意图。如图10B所示,脉冲序列模式1001的水平轴表示时间范围,脉冲序列图案1001的垂直轴表示PRF值。在脉冲序列模式1001中,灰色区域表示在相应时间生成至少一个脉冲。例如,如脉冲序列模式1001所示,根据水平轴和垂直轴,可以存在至少两个脉冲序列,每个脉冲序列对应于250Hz-400Hz范围内的PRF值。在这些脉冲序列中,在持续时间为35秒的过程中,可能在第八秒产生脉冲(例如,在图10B中表示为灰色区域1002)。
在脉冲序列模式1001中,灰色区域表示在与灰色区域相对应的时间内,电磁波和电子被同步地注入到加速结构112中,从而产生脉冲。黑色区域表示在与黑色区域相对应的时间内,电磁波和电子注入加速结构112的过程不同步,因此没有脉冲产生。
在1050中,处理设备140(例如,第二控制模块420或选择单元425)可以基于前向窗口的时间信息和确定的前向窗口的PRF来选择脉冲序列模式的一部分。例如,治疗的总时间为35秒。在总时间内,前向窗口的前向间隔为40-80毫秒。在操作1030中确定的前向窗口的PRF为150Hz。处理设备140可以选择图10B中脉冲序列模式1001与150HZ和40-80ms对应的部分。
在1060中,处理设备140(例如,第二控制模块420或第二控制单元426)可以使放射设备110根据脉冲序列模式的选定部分将一个或以上放射脉冲传递给对象。
在一些实施例中,处理设备140可以使电子枪114以与脉冲序列模式的选定部分相对应的电子频率将电子注入加速结构112。处理设备140可以使RF源116以与脉冲序列模式的选定部分相对应的RF PRF将电磁波注入加速结构112。处理设备140可以使加速结构112基于注入的电子和电磁波将一个或以上放射脉冲传递至对象。
在一些实施例中,在治疗期间,处理设备140可确定至少两个前向窗口并调制每个前向窗口的放射输出,以通过重复过程1000使得所传递的脉冲(例如,放射输出速率、累积放射剂量、脉冲重复频率(PRF)等)与治疗计划一致。至少两个前向窗口的间隔可以相同(例如,4ms)或不同。
在一些实施例中,在治疗中对放射输出的调制期间,基于脉冲序列模式使放射设备110将脉冲传递到对象的操作可以使RF源116输出其RF PRF平滑变化的电磁波。例如,平滑变化的RF PRF中的任何两个相邻的RF PRF之间的差值可以小于差值阈值。又例如,平滑变化的RF PRF中的任何两个相邻的RF PRF之间的变化率可以小于速率阈值。再例如,在治疗中的放射输出的调制期间,处理设备140可基于当前的脉冲序列模式来获得与前向窗口有关的RF PRF。RF源116已经执行的RF PRF和先前的RF PRF(例如,最后的RF PRF)之间的差值小于差值阈值。这样,可以提高RF源116的稳定性。
在一些实施例中,不同的治疗计划可以共享相同的脉冲序列模式。在一些实施例中,不同的治疗计划可以具有它们自己的脉冲序列模式。
应当注意的是,以上描述仅出于说明的目的而提供,并不旨在限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本申请的描述,做出各种各样的变化和修改。然而,这些变化和修改不脱离本申请的范围。
图11是根据本申请的一些实施例所示的用于使放射设备基于脉冲序列模式的选定部分将一个或以上放射脉冲传递至对象的示例性过程的流程图。在一些实施例中,过程1100可以在图1所示的系统100中实现。例如,过程1100可以以指令的形式存储在存储介质(例如,存储设备150、处理设备140的存储器220、终端130的存储器390、终端130的内存360等)中,并且由处理设备140(例如,处理设备140的处理器210或图4中所示的处理设备140中的一个或多个模块或单元)和/或终端130(例如,终端130的CPU 340或终端130的GPU330)调用和/或执行。下面呈现的所示过程1100的操作意图是说明性的。在一些实施例中,过程1100可以利用一个或以上未描述的附加操作和/或不使用上述的一个或以上操作来完成。另外,图11所示和下面描述的过程的操作顺序不旨在限制。在一些实施例中,处理设备140可以基于过程1100执行图10A中的过程1000的操作1060。
在1110中,处理设备140(例如,第二控制模块420或第二控制单元426)可以基于目标剂量和DPP确定第一脉冲计数(也称为前向窗口的脉冲的数量)。关于确定第一计数的细节可以在本申请的其他地方找到(例如,图10中关于操作1030的描述)。
在1120中,处理设备140(例如,第二控制模块420或第二控制单元426)可以将第一脉冲计数与0和脉冲序列模式的选定部分的第二脉冲计数进行比较。
在1130中,响应于确定第一脉冲计数小于0,处理设备140(例如,第二控制模块420或第二控制单元426)可以使放射设备110不向对象传递脉冲。
在1140中,响应于确定第一脉冲计数大于第二脉冲计数,处理设备140(例如,第二控制模块420或第二控制单元426)可以使放射设备110根据脉冲序列模式的选定部分向对象传递一个或以上脉冲。
在1150中,响应于确定第一脉冲计数在0与第二脉冲计数之间,处理设备140(例如,第二控制模块420或第二控制单元426)可以使放射设备110根据脉冲序列模式的选定部分将第一脉冲计数个脉冲传递给对象。例如,第一脉冲计数等于2,并且在脉冲序列模式的选定部分中有3个脉冲。处理设备140可以使放射设备110根据脉冲序列模式的选定部分中的前两个脉冲向对象传递2个脉冲。
应当注意的是,以上描述仅出于说明的目的而提供,并不旨在限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本申请的描述,做出各种各样的变化和修改。然而,这些变化和修改不脱离本申请的范围。例如,响应于确定第一脉冲计数等于0,处理设备140可以使放射设备110不向对象传递脉冲。又例如,响应于确定第一脉冲计数等于第二脉冲计数,处理设备140可以使放射设备110根据脉冲序列模式的选定部分将一个或以上脉冲传递至对象。
图12是根据本申请的一些实施例所示的用于选择脉冲序列模式的一部分的示例性过程的流程图。在一些实施例中,过程1200可以在图1所示的系统100中实现。例如,过程1200可以以指令的形式被存储在存储介质(例如,存储设备150、处理设备140的存储器220、终端130的存储器390、终端130的内存360等)中,并且由处理设备140(例如,处理设备140的处理器210或图4中所示的处理设备140中的一个或多个模块或单元)和/或终端130(例如,终端130的CPU 340或终端130的GPU 330)调用和/或执行。下面呈现的所示过程1200的操作旨在是说明性的。在一些实施例中,过程1200可以利用一个或以上未描述的附加操作和/或不使用上述的一个或以上操作来完成。另外,图12所示和以下描述的过程的操作顺序不旨在限制。在一些实施例中,处理设备140可以基于过程1200执行图10A中的过程1000的操作1050。
在1210中,处理设备140(例如,第二控制模块420或选择单元425)可以确定所确定的PRF(例如,在图10A中的过程1000中的操作1030中确定的PRF)是否小于PRF阈值。
响应于确定所确定的PRF大于PRF阈值,过程1200可以进行到操作1220,其中处理设备140可以选择脉冲序列模式的第一部分。第一部分可以对应于前向窗口的时间信息和确定的前向窗口的PRF。
响应于确定所确定的PRF小于PRF阈值,过程1200可以进行到操作1230,其中处理设备140可以选择脉冲序列模式的第二部分。第二部分可以对应于前向窗口的时间信息和PRF阈值。
应当注意的是,以上描述仅出于说明的目的而提供,并不旨在限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本申请的描述,做出各种各样的变化和修改。然而,这些变化和修改不脱离本申请的范围。例如,响应于确定所确定的PRF等于PRF阈值,过程1200可以进行到操作1220或1230。
图13是根据本申请的一些实施例所示的用于确定前向窗口的PRF的示例性过程的流程图。在一些实施例中,过程1300可以在图1所示的系统100中实现。例如,过程1300可以以指令的形式存储在存储介质(例如,存储设备150、处理设备140的存储器220、终端130的存储器390、终端130的内存360等),并且由处理设备140(例如,处理设备140的处理器210或图4中所示的处理设备140中的一个或多个模块或单元)和/或终端130(例如,终端130的CPU340或终端130的GPU 330)调用和/或执行。以下呈现的所示过程1300的操作旨在说明。在一些实施例中,过程1300可以利用一个或以上未描述的附加操作和/或不使用上述的一个或以上操作来完成。另外,图13所示和以下描述的过程的操作顺序并非旨在限制。
在一些实施例中,前向信息可以进一步包括在治疗的总时间内在每个治疗疗程内的剂量输出速率的预设速率范围。响应于治疗阶段中传递的放射脉冲的剂量输出速率可以在相应的预设速率范围内。
在处理设备140执行图10A中的过程1000的操作1030之后,处理设备140可以基于预设的速率范围执行过程1300来修改在操作1030中确定的PRF,以使前向窗口的剂量输出速率在相应的预设速率范围内。
在1310中,处理设备140(例如,第二控制模块420或PRF确定单元423)可以基于DPP和确定的PRF来确定与前向窗口有关的剂量输出速率。在一些实施例中,处理设备140可以通过确定DPP和确定的PRF的乘积来确定与前向窗口有关的剂量输出速率。
在1320中,处理设备140(例如,第二控制模块420或PRF确定单元423)可以确定剂量输出速率是否在预设速率范围内。响应于确定剂量输出速率在预设速率范围内,过程1300可以进行到操作1330,其中处理设备140可以保留所确定的PRF。响应于确定剂量输出速率在预设速率范围之外,过程1300可以进行到操作1340,其中处理设备140可以基于DPP和前向窗口的预设速率范围来修改所确定的PRF。在一些实施例中,处理设备140可以通过将预设速率范围内的PRF值(例如,最小PRF值或最大PRF值)除以DPP来确定修改后的PRF。
应当注意的是,以上描述仅出于说明的目的而提供,并不旨在限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本申请的描述,做出各种各样的变化和修改。然而,这些变化和修改不脱离本申请的范围。
图14是根据本申请的一些实施例所示的用于控制冷却设备的示例性过程的流程图。在一些实施例中,过程1400可以在图1所示的系统100中实现。例如,过程1400可以以指令的形式存储在存储介质(例如,存储设备150、处理设备140的存储器220、终端130的存储器390、终端130的内存360等),并且由处理设备140(例如,处理设备140的处理器210或图4中所示的处理设备140中的一个或多个模块或单元)和/或终端130(例如,终端130的CPU340或终端130的GPU 330)调用和/或执行。下面呈现的所示过程1400的操作意图是说明性的。在一些实施例中,过程1400可以利用一个或以上未描述的附加操作和/或不使用上述的一个或以上操作来完成。另外,图14所示和以下描述的过程的操作顺序不旨在限制。
在一些实施例中,当放射设备110基于不同的工作参数工作时,例如,放射设备110以不同的剂量输出速率或不同的放射PRF传递脉冲,和/或RF源116以不同的RF PRF提供电磁波,功耗和产生的热量可能不同,从而导致放射设备110的温度不同。冷却设备118可被配置为通过使冷却剂(例如,冷却水)循环到放射设备110的至少一个组件(例如,加速结构112、电子枪114或RF源116)来保护放射设备110免于过热。
治疗前进到某个控制点时(在所述控制点之后,工作参数的预设范围将会改变),当放射设备110基于在后续的治疗阶段中的改变的预设范围内的工作参数工作时,处理设备140可执行过程1400以调节冷却设备118以稳定放射设备110的温度。
在1410中,处理设备140(例如,第二控制模块420或第二控制单元426)可以获得放射设备110的工作参数的预设范围。在一些实施例中,放射设备110的工作参数的预设范围可以包括剂量输出速率的预设范围、RF PRF的预设范围、放射PRF的预设范围等,或其任意组合。
在1420中,处理设备140(例如,第二控制模块420或第二控制单元426)可以获得冷却设备118的一个或以上参数,该参数用于基于预设范围将放射输出控制系统100的至少一个组件保持在工作温度。放射输出控制系统100的至少一个组件可包括加速结构112、电子枪114和RF源116中的至少一个。冷却设备118的一个或以上参数可以包括冷却剂的温度、冷却剂的流速、基于预设范围来调节冷却设备118的开始时间等。工作温度可以是特定值或数值范围,在该特定值或数值范围中,至少一个组件可以在运行过程中具有良好的性能。
基于至少一个组件的与预设范围有关的功耗和由此产生的热量,工作温度,以及工作温度、一个或以上参数、功耗、产生的热量和预设范围之间的关系,处理设备140可以确定冷却设备118的一个或以上参数。该关系可以被预先确定并且被存储在放射输出控制系统100的存储介质(例如,存储设备150、处理设备140的存储器220、终端130的存储器390、终端130的内存360等)中。
在1430中,当至少一个组件基于预设范围内的工作参数工作时,处理设备140(例如,第二控制模块420或第二控制单元426)可以使冷却设备118基于所述一个或以上参数工作。
图15是根据本申请的一些实施例所示的冷却设备118的示例性工作流程的示意图。如图15所示,加速结构112可以提供放射脉冲1530。电子枪114可以以电子RPF将电子注入加速结构112中。RF源116可以以RF PRF将电磁波(例如,微波脉冲)注入加速结构112中,以加速电子以产生放射脉冲1530。
如图15中所示,冷却设备118中的冷却水组件1510可以被配置为根据入口水温来自适应。冷却设备118中的供水组件1520可以改变入口水的水流并将入口水引入加速结构112和/或RF源116中。来自加速结构112和/或RF源116的出口水可以返回到冷却水组件1510。例如,冷却设备118中的回水组件1540可以促进出口水返回到冷却水组件1510。
进水的水温和水流可能会影响放射设备110的冷却响应(或冷却性能)。考虑到治疗计划的工作参数(例如,磁控管PRF轨迹、每个治疗阶段的剂量率等)已经预设,需要散发到放射设备110的总热量(例如,加速结构112和/或RF源116)也可以被预测。因此,当治疗进行到工作温度的预设范围需要根据治疗计划被改变之后的控制点时,预先调节冷却水温度和/或水流可能会加快重新平衡过程,从而实现放射设备110的更稳定的操作。可以基于预设范围和放射设备110的冷却响应来确定调节冷却水温度和/或水流的开始时间。
应理解,在图15的描述中,此处为了说明目的而将水示例为冷却剂,而不是意在限制。如本文所公开的,其他介质可以用作冷却设备118中的冷却剂。示例性的冷却剂可以包括液体冷却剂(例如水)、气体冷却剂(例如冷空气)等。
应当注意的是,以上描述仅出于说明的目的而提供,并不旨在限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本申请的描述,做出各种各样的变化和修改。然而,这些变化和修改不脱离本申请的范围。
上文已对基本概念做了描述,显然,对于阅读此申请后的本领域的普通技术人员来说,上述发明披露仅作为示例,并不构成对本申请的限制。虽然此处并未明确说明,但本领域的普通技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时,本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。例如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特性。因此,应当强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或以上提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本申请的一个或以上实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
此外,本领域的普通技术人员可以理解,本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述,包括任何新的和有用的过程、机器、产品或物质的组合,或对其任何新的和有用的改进。因此,本申请的各方面可以完全以硬件、完全以软件(包括固件、常驻软件、微代码等)或通过组合软件和硬件的实现方式来实现,这些实现方式在本文中通常都统称为“单元”、“模块”或“系统”。此外,本申请的方面可以采取体现在其上体现有计算机可读程序代码的一个或以上计算机可读介质中体现的计算机程序产品的形式。
计算机可读信号介质可以包含一个内含有计算机程序代码的传播数据信号,例如,在基带上或作为载波的一部分。此类传播信号可以有多种形式,包括电磁形式、光形式等或任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质,该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通信、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读信号介质上的程序代码可以通过任何合适的介质进行传播,包括无线电、电缆、光纤电缆、RF等,或任何上述介质的组合。
用于执行本申请的方面的操作的计算机程序代码可以以一种或以上编程语言的任何组合来编写,包括诸如java、Scala、SimalTalk、Effele、JADE、Emerald、C++、C#、VB、NET、Python等面向对象的编程语语言、诸如C语言、Visual Basic、Fortran2003、Perl、COBOL2002、PHP、ABAP的传统的程序编程语言、诸如Python、Ruby和Groovy的动态编程语言或其他编程语言。该程序代码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后一种情况下,远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户计算机,或者可以与外部计算机建立连接(例如,通过使用网络服务提供商的网络)或在云计算环境中或作为服务提供,例如,软件服务(SaaS)。
此外,除非权利要求中明确说明,本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其它名称的使用,并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如,尽管上述各种组件的实现可以体现在硬件设备中,但也可以实现为纯软件解决方案,例如,在现有服务器或移动设备上的安装。
同理,应当注意的是,为了简化本申请披露的表述,从而帮助对一个或以上发明实施例的理解,前文对本申请的实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。然而,本申请的该方法不应被解释为反映所声称的待扫描对象物质需要比每个权利要求中明确记载的更多特征的意图。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
Claims (62)
1.一种系统,包括:
一个或以上存储设备,包括指令集;以及
一个或以上处理器,被配置为与所述一个或以上存储设备进行通信,其中,当执行所述指令集时,指示所述一个或以上处理器使所述系统执行以下操作:
识别程序的时间窗口;
获取所述时间窗口的运行信息,所述运行信息包括:脉冲重复频率(PRF)加速度的限定值和至少两个初始射频(RF)脉冲重复频率;
通过更新所述至少两个初始射频脉冲重复频率(RF PRF)来确定至少两个更新的初始射频脉冲重复频率,任意两个相邻的更新的射频脉冲重复频率之间的变化率小于或等于所述脉冲重复频率加速度的限定值;以及
使射频源在所述时间窗口中以所述至少两个更新的射频脉冲重复频率生成电磁波。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,通过更新所述至少两个初始射频脉冲重复频率来确定所述至少两个更新的射频脉冲重复频率包括:
将所述时间窗口分成至少两个分段;
在所述至少两个分段的每个分段中,将所述分段内的最大初始射频脉冲重复频率指定为所述分段的分段脉冲重复频率;以及
基于所述至少两个分段的所述分段脉冲重复频率,将所述至少两个分段中的任意两个相邻的分段用小于或等于所述脉冲重复频率加速度限定值的桥接脉冲重复频率加速度进行连接,以确定所述至少两个更新的射频脉冲重复频率。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述时间窗口的运行信息还包括射频脉冲重复频率的最小持续时间。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,基于所述至少两个分段的所述分段脉冲重复频率,将所述至少两个分段中的任意两个相邻的分段用小于或等于所述脉冲重复频率加速度限定值的桥接脉冲重复频率加速度进行连接,以确定所述至少两个更新的射频脉冲重复频率,包括:
从所述至少两个分段中识别一个或以上低谷分段,其中,对于所述一个或以上低谷分段中的每个,所述低谷分段的分段脉冲重复频率小于所述低谷分段的低谷相邻分段的分段脉冲重复频率,所述低谷相邻分段和所述低谷分段是所述时间窗口中三个连续的分段,其中,所述低谷分段位于中间;
基于与所述一个或以上低谷分段相对应的一个或以上分段脉冲重复频率、所述脉冲重复频率加速度的限定值以及所述射频脉冲重复频率的最小持续时间,处理所述一个或以上低谷分段;
从所述至少两个分段中识别一个或以上中间分段,其中,对于所述一个或以上中间分段中的每个,所述中间分段的分段脉冲重复频率仅小于所述中间分段的一个或以上中间相邻分段中的一个的分段脉冲重复频率,所述一个或以上中间相邻分段和所述中间分段为所述时间窗口中的三个连续的分段,其中,所述中间分段在中间,或者所述一个或以上中间相邻分段和所述中间分段为所述时间窗口中的两个连续的分段;
基于所述一个或以上中间分段的分段脉冲重复频率、所述脉冲重复频率加速度的限定值以及所述射频脉冲重复频率的最小持续时间来处理所述一个或以上中间分段;
基于所述一个或以上处理后的低谷分段和所述一个或以上处理后的中间分段,确定至少两个封包;以及
通过用小于或等于所述脉冲重复频率加速度的限定值的所述桥接脉冲重复频率加速度将所述至少两个封包中的任意两个相邻的封包连接来确定所述至少两个更新的射频脉冲重复频率。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,基于与所述一个或以上低谷分段相对应的所述一个或以上分段脉冲重复频率、所述脉冲重复频率加速度的限定值以及所述射频脉冲重复频率的最小持续时间来处理所述一个或以上低谷分段,包括:
对于所述一个或以上低谷分段中的每个低谷分段,
确定所述低谷分段的减速时间、所述低谷分段的加速时间和所述射频脉冲重复频率的最小持续时间的第一总和;
确定所述第一总和是否短于所述低谷分段的分段时间;
响应于确定所述第一总和小于所述低谷分段的所述分段时间,保留所述低谷分段;以及
响应于确定所述第一总和长于所述低谷分段的所述分段时间,通过将所述低谷分段的所述分段脉冲重复频率增加到所述低谷相邻分段中的第一相邻分段的分段脉冲重复频率,将所述低谷分段与所述第一相邻分段合并,所述第一相邻分段的分段脉冲重复频率小于所述低谷相邻分段中的第二相邻分段的分段脉冲重复频率。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,基于与所述一个或以上低谷分段相对应的所述一个或以上分段脉冲重复频率、所述脉冲重复频率加速度的限定值以及所述射频脉冲重复频率的最小持续时间来处理所述一个或以上低谷分段,进一步包括:
对于所述一个或以上低谷分段中的每个低谷分段,
确定在所述低谷分段之前的分段的分段脉冲重复频率与所述低谷分段的分段脉冲重复频率之间的第一差值;
基于所述第一差值和所述脉冲重复频率加速度的限定值,确定所述减速时间;
确定紧接所述低谷分段之后的分段的分段脉冲重复频率与所述低谷分段的分段脉冲重复频率之间的第二差值;以及
基于所述第二差值和所述脉冲重复加速度的限定值,确定所述加速时间。
7.根据权利要求4至6任一项所述的系统,其特征在于,基于与所述一个或以上中间分段相对应的所述一个或以上分段脉冲重复频率、所述脉冲重复频率加速度的限定值以及所述射频脉冲重复频率的最小持续时间来处理所述一个或以上中间分段,包括:
对于所述一个或以上中间分段中的每个中间分段,
确定所述中间分段的减速时间或加速时间与所述射频脉冲重复频率的最小持续时间的第二总和;
确定所述第二总和是否短于所述中间分段的分段时间;
响应于确定所述第二总和小于所述中间分段的分段时间,保留所述中间分段;以及
响应于确定所述第二总和长于所述中间分段的分段时间,通过将所述中间分段的分段脉冲重复频率增加到所述一个或以上中间相邻分段中的第三相邻分段的分段脉冲重复频率,将所述第三相邻分段与所述中间分段进行合并,所述第三相邻分段的分段脉冲重复频率大于所述中间分段的分段脉冲重复频率。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,基于与所述一个或以上中间分段相对应的所述一个或以上分段脉冲重复频率、所述脉冲重复频率加速度的限定值以及所述射频脉冲重复频率的最小持续时间来处理所述一个或以上中间分段,进一步包括:
对于所述一个或以上中间分段中的每个中间分段,
确定所述第三相邻分段的分段脉冲重复频率与所述中间分段的分段脉冲重复频率之间的第三差值;以及
基于所述第三差值和所述脉冲重复加速度的限定值确定所述减速时间或所述加速时间。
9.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述时间窗口包括开始和结束;以及
其中,通过用小于或等于所述脉冲重复频率加速度的限定值的所述桥接脉冲重复频率加速度连接所述至少两个分段中的任何两个相邻分段来确定所述至少两个更新的射频脉冲重复频率,包括:
从所述时间窗口的开始到结束,基于所述至少两个分段的分段脉冲重复频率,从所述至少两个分段中识别一个或以上下降分段,其中,对于所述一个或以上下降分段中的每个下降分段,所述下降分段的分段脉冲重复频率小于所述下降分段之前的分段的分段脉冲重复频率;
基于所述一个或以上下降分段的分段脉冲重复频率和所述脉冲重复频率加速度的限定值来处理所述一个或以上下降分段;
从所述时间窗口的结束到开始,基于所述至少两个分段的分段脉冲重复频率和所述一个或以上处理后的下降分段的分段脉冲重复频率,从所述至少两个分段中识别一个或以上上升分段,其中,对于所述一个或以上上升分段中的每个上升分段,所述上升分段的分段脉冲重复频率小于紧接着所述上升分段之后的分段的分段脉冲重复频率;
基于所述一个或以上上升分段的分段脉冲重复频率以及所述脉冲重复频率加速度的限定值来处理所述一个或以上上升分段;
基于所述一个或以上处理后的下降分段和所述一个或以上处理后的上升分段确定至少两个封包;以及
通过用小于或等于所述脉冲重复频率加速度的限定值的所述桥接脉冲重复频率加速度连接所述至少两个封包中的任何两个相邻封包来确定所述至少两个更新的射频脉冲重复频率。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,基于所述一个或以上下降分段的分段脉冲重复频率以及所述脉冲重复频率加速度的限定值来处理所述一个或以上下降分段,包括:
对于所述一个或以上下降分段中的每个下降分段,
基于所述脉冲重复频率加速度的限定值和所述下降分段之前的分段的分段脉冲重复频率确定下降脉冲重复频率,其中,所述下降脉冲重复频率是指所述下降分段之前的所述分段的分段脉冲重复频率从所述下降分段的开始到结束以所述脉冲重复频率的限定值的速率减小的值;
确定所述下降脉冲重复频率是否小于所述下降分段的分段脉冲重复频率;
响应于确定所述下降脉冲重复频率小于所述下降分段的分段脉冲重复频率,保留所述下降分段;以及
响应于确定所述下降脉冲重复频率大于所述下降分段的分段脉冲重复频率,将所述下降分段的分段脉冲重复频率替换为所述下降脉冲重复频率。
11.根据权利要求9至10任一项所述的系统,其特征在于,基于所述一个或以上上升分段的分段脉冲重复频率以及所述脉冲重复频率加速度的限定值来处理所述一个或以上上升分段,包括:
对于所述一个或以上上升分段中的每个上升分段,
基于所述脉冲重复频率加速度的限定值和紧接在所述上升分段之后的分段的分段脉冲重复频率确定上升脉冲重复频率,其中,所述上升脉冲重复频率是指紧接在所述上升分段之后的所述分段的分段脉冲重复频率从所述上升分段的结束到开始以所述脉冲重复频率加速度的限定值的速率减小的值;
确定所述上升脉冲重复频率是否小于所述上升分段的分段脉冲重复频率;
响应于确定所述上升脉冲重复频率小于上升分段的分段脉冲重复频率,保留所述上升分段;以及
响应于确定所述上升脉冲重复频率大于所述上升分段的分段脉冲重复频率,将所述上升分段的分段脉冲重复频率替换为所述上升脉冲重复频率。
12.根据权利要求1至11任一项所述的系统,其特征在于
所述程序是放射治疗,并且
所述程序的所述时间窗口是与治疗的至少一部分相对应的前向窗口,所述治疗的所述至少一部分尚未被执行。
13.一种用于控制放射输出的系统,包括:
一个或以上存储设备,包括指令集;以及
一个或以上处理器,被配置为与所述一个或以上存储设备进行通信,其中,当执行所述指令集时,指示所述一个或以上处理器使所述系统执行以下操作:
获取前向窗口,所述前向窗口包括治疗计划的至少一部分,所述治疗计划的所述至少一部分尚未被执行;
获取所述前向窗口的前向信息,所述前向信息包括所述前向窗口的时间信息、与所述前向窗口相关的目标剂量以及与所述前向窗口相关的每脉冲剂量(DPP);
基于所述前向窗口的所述每脉冲剂量、所述目标剂量和所述时间信息,确定所述前向窗口的脉冲重复频率(PRF);
获取脉冲序列模式,其中,所述脉冲序列模式包括对应于一段时间内的至少两个脉冲序列,所述至少两个脉冲序列中的每个对应于特定的脉冲重复频率,所述至少两个脉冲序列中的每个包括至少两个脉冲和所述至少两个脉冲中的每个的生成时间;
基于所述前向窗口的时间信息和确定的所述前向窗口的脉冲重复频率,选择所述脉冲序列模式的一部分;以及
根据所述脉冲序列模式的所述选定部分,使放射设备向对象传递一个或以上放射脉冲。
14.根据权利要求13所述的系统,其特征在于,使所述放射设备根据所述脉冲序列模式的所述选定部分向所述对象传递所述一个或以上脉冲,包括:
基于所述脉冲序列模式的所述选定部分,使所述放射设备的电子枪以电子频率将电子注射到所述放射设备的加速结构中;
基于所述脉冲序列模式的所述选定部分,使所述放射设备的射频源以射频脉冲重复频率将电磁波注射到所述加速结构中;以及
使所述加速结构基于注射的电子和电磁波将所述一个或以上放射脉冲传递到所述对象。
15.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述射频脉冲重复频率和所述射频源已经执行的先前的射频脉冲重复频率的差值小于阈值。
16.根据权利要求13至15任一项所述的系统,其特征在于,基于所述前向窗口的所述时间信息和所确定的所述前向窗口的脉冲重复频率来选择所述脉冲序列模式的一部分,包括:
确定所述确定的脉冲重复频率是否小于脉冲重复频率阈值;
响应于确定所述确定的脉冲重复频率大于所述脉冲重复频率阈值,选择所述脉冲序列模式的第一部分,所述第一部分对应于所述前向窗口的所述时间信息和所述前向窗口的所述确定的脉冲重复频率;以及
响应于确定所述确定的脉冲重复频率小于所述脉冲重复频率阈值,选择所述脉冲序列模式的第二部分,所述第二部分对应于所述前向窗口的所述时间信息和所述脉冲重复频率阈值。
17.根据权利要求13至16任一项所述的系统,其特征在于,使放射设备根据所述脉冲序列模式的选定部分将所述一个或以上放射脉冲传递至所述对象,包括:
基于所述目标剂量和所述每脉冲剂量确定第一脉冲计数;
将所述第一脉冲计数与0和所述脉冲序列模式的所述选定部分的第二脉冲计数进行比较;
响应于确定所述第一脉冲计数小于0,使所述加速结构不向所述对象传递脉冲;
响应于确定所述第一脉冲计数大于所述第二脉冲计数,使所述加速结构根据所述脉冲序列模式的所述选定部分将所述一个或以上脉冲传递至所述对象;以及
响应于确定所述第一脉冲计数在0和所述第二脉冲计数之间,使所述加速结构根据所述脉冲序列模式的所述选定部分将所述第一脉冲计数个脉冲传递到所述对象。
18.根据权利要求13至15任一项所述的系统,其特征在于,执行所述指令集时,指示一个或以上处理器使系统执行以下操作:
基于所述每脉冲剂量和所述确定的脉冲重复频率,确定与所述前向窗口有关的剂量输出速率;
确定所述剂量输出速率是否在预设速率范围内;
响应于确定所述剂量输出速率在所述预设速率范围内,保留所述确定的脉冲重复速率;以及
响应于确定所述剂量输出速率在所述预设速率范围之外,基于所述前向窗口的所述每脉冲剂量和所述预设范围速率来修改所述确定的脉冲重复频率。
19.根据权利要求13所述的系统,进一步包括
加速结构,其被配置为提供传递到所述对象的放射脉冲;
电子枪,其被配置为将电子注入所述加速结构;
射频(RF)源,其被配置为将电磁波注入所述加速结构以加速所述电子以生成所述放射脉冲;以及
冷却设备,其被配置为通过使冷却剂循环至所述系统中的至少一个组件而使所述至少一个组件维持在工作温度,
其中,当执行所述指令集时,指示所述一个或以上处理器使所述系统执行以下操作:
基于预设范围,获取所述冷却设备的一个或以上参数,所述冷却设备的一个或以上参数用于将所述至少一个组件保持在所述工作温度;以及
当所述至少一个组件基于在所述预设范围内的工作参数工作时,使所述冷却设备基于所述一个或以上参数工作。
20.根据权利要求19所述的系统,其特征在于,所述至少一个组件包括所述加速结构、所述电子枪和所述射频源中的至少一个。
21.一种在包括一个或以上处理器和一个或以上存储设备的系统上实现的方法,包括:
识别程序的时间窗口;
获取所述时间窗口的运行信息,所述运行信息包括:脉冲重复频率(PRF)加速度的限定值和至少两个初始射频(RF)脉冲重复频率;
通过更新所述至少两个初始射频脉冲重复频率(RF PRF)来确定至少两个更新的射频脉冲重复频率,任意两个相邻的更新的射频脉冲重复频率之间的变化率小于或等于所述脉冲重复频率加速度的限定值;以及
使射频源以所述时间窗口中以所述至少两个更新的射频脉冲重复频率生成电磁波。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,通过更新所述至少两个初始射频脉冲重复频率来确定所述至少两个更新的射频脉冲重复频率,包括:
将所述时间窗口分成至少两个分段;
在所述至少两个分段的每个分段中,将所述分段内的最大初始射频脉冲重复频率指定为所述分段的分段脉冲重复频率;以及
基于所述至少两个分段的分段脉冲重复频率,将所述至少两个分段中的任意两个相邻的分段用小于或等于所述脉冲重复频率加速度的限定值的脉冲重复频率加速度进行连接,以确定所述至少两个更新的射频脉冲重复频率。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述时间窗口的所述运行信息还包括射频脉冲重复频率的最小持续时间。
24.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,基于所述至少两个分段的所述分段脉冲重复频率,将所述至少两个分段中的任意两个相邻的分段用小于或等于所述脉冲重复频率加速度限定值的桥接脉冲重复频率加速度进行连接,以确定所述至少两个更新的射频脉冲重复频率,包括:
从所述至少两个分段中识别一个或以上低谷分段,其中,对于一个或以上低谷分段中的每个,所述低谷分段的分段脉冲重复频率小于所述低谷分段的低谷相邻分段的分段脉冲重复频率,所述低谷相邻分段和所述低谷分段是所述时间窗口中三个连续的分段,其中,所述低谷分段位于中间;
基于与所述一个或以上低谷分段相对应的所述一个或以上分段脉冲重复频率、所述脉冲重复频率加速度的限定值以及所述射频脉冲重复频率的最小持续时间来处理所述一个或以上低谷分段;
从所述至少两个分段中识别一个或以上中间分段,其中,对于所述一个或以上中间分段中的每个,所述中间分段的分段脉冲重复频率仅小于所述中间分段的一个或以上中间相邻分段中的一个的分段脉冲重复频率,所述一个或以上中间相邻分段和所述中间分段为所述时间窗口中的三个连续的分段,其中,所述中间分段在中间,或者所述一个或以上中间相邻分段和所述中间分段为时间窗口中的两个连续的分段;
基于所述一个或以上中间分段中的所述一个或以上分段脉冲重复频率、所述脉冲重复频率加速度的限定值以及所述射频脉冲重复频率的最小持续时间来处理所述一个或以上中间分段;
基于所述一个或以上处理后的低谷分段和所述一个或以上处理后的中间分段,确定至少两个封包;以及
通过用小于或等于所述脉冲重复频率加速度的限定值的所述桥接脉冲重复频率加速度将所述至少两个封包中的任何两个相邻的封包连接来确定所述至少两个更新的射频脉冲重复频率。
25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,基于与所述一个或以上低谷分段相对应的一个或以上分段脉冲重复频率、所述脉冲重复频率加速度的限定值以及所述射频脉冲重复频率的最小持续时间来处理所述一个或以上低谷分段,包括:
对于所述一个或以上低谷分段中的每个低谷分段,
确定所述低谷分段的减速时间、所述低谷分段的加速时间和所述射频脉冲重复频率的最小持续时间的第一总和;
确定所述第一总和是否短于所述低谷分段的分段时间;
响应于确定所述第一总和小于所述低谷分段的所述分段时间,保留所述低谷分段;以及
响应于确定所述第一总和长于所述低谷分段的所述分段时间,通过将所述低谷分段的所述分段脉冲重复频率增加到所述低谷相邻分段中的第一相邻分段的分段脉冲重复频率,将所述低谷分段与所述第一相邻分段合并,所述第一相邻分段的分段脉冲重复频率小于所述低谷相邻分段中的第二相邻分段的分段脉冲重复频率。
26.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,基于与所述一个或以上低谷分段相对应的所述一个或以上分段脉冲重复频率、所述脉冲重复频率加速度的限定值以及所述射频脉冲重复频率的最小持续时间来处理所述一个或以上低谷分段,进一步包括:
对于所述一个或以上低谷分段的每个低谷分段,
确定在所述低谷分段之前的分段的分段脉冲重复频率与所述低谷分段的分段脉冲重复频率之间的第一差值;
基于所述第一差值和所述脉冲重复频率加速度的限定值,确定所述减速时间;
确定紧接所述低谷分段之后的分段的分段脉冲重复频率与所述低谷分段的分段脉冲重复频率之间的第二差值;以及
基于所述第二差值和所述脉冲重复频率加速度的限定值,确定所述加速时间。
27.根据权利要求24至26任一项所述的方法,其特征在于,基于与所述一个或以上中间分段相对应的一个或以上分段脉冲重复频率、所述脉冲重复频率加速度的限定值以及所述射频脉冲重复频率的最小持续时间来处理所述一个或以上中间分段,包括:
对于所述一个或以上中间分段中的每个中间分段,
确定所述中间分段的减速时间或加速时间与所述射频脉冲重复频率的最小持续时间的第二总和;
确定所述第二总和是否短于所述中间分段的分段时间;
响应于确定所述第二总和小于所述中间分段的分段时间,保留所述中间分段;以及
响应于确定所述第二总和长于所述中间分段的分段时间,通过将所述中间分段的分段脉冲重复频率增加到所述一个或以上中间相邻分段中的第三相邻分段的分段脉冲重复频率,将所述第三相邻分段与所述中间分段进行合并,所述第三相邻分段的脉冲重复频率大于所述中间分段的分段脉冲重复频率。
28.根据权利要求27所述的方法,其特征在于,基于与所述一个或以上中间分段相对应的所述一个或以上分段脉冲重复频率、所述脉冲重复频率加速度的限定值以及所述射频脉冲重复频率的最小持续时间来处理所述一个或以上中间分段,进一步包括:
对于所述一个或以上中间分段中的每个中间分段,
确定所述第三相邻分段的分段脉冲重复频率与所述中间分段的分段脉冲重复频率之间的第三差值;以及
基于所述第三差值和所述脉冲重复频率加速度的限定值确定所述减速时间或所述加速时间。
29.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述时间窗口包括开始和结束;以及
其中,通过用小于或等于所述脉冲重复频率加速度的限定值的所述桥接脉冲重复频率加速度连接所述至少两个分段中的任何两个相邻分段来确定所述至少两个更新的射频脉冲重复频率,包括:
从所述时间窗口的开始到结束,基于所述至少两个分段的分段脉冲重复频率,从所述至少两个分段中识别一个或以上下降分段,其中,对于所述一个或以上下降分段中的每个下降分段,所述下降分段的分段脉冲重复频率小于所述下降分段之前的分段的分段脉冲重复频率;
基于所述一个或以上下降分段的分段脉冲重复频率和所述脉冲重复频率加速度的限定值来处理所述一个或以上下降分段;
从所述时间窗口的结束到开始,基于所述至少两个分段的分段脉冲重复频率和所述一个或以上处理后的下降分段的分段脉冲重复频率,从所述至少两个分段中识别一个或以上上升分段,其中,对于所述一个或以上上升分段中的每个上升分段,所述上升分段的分段脉冲重复频率小于紧接着所述上升分段之后的分段的分段脉冲重复频率;
基于所述一个或以上上升分段的分段脉冲重复频率以及所述脉冲重复频率加速度的限定值来处理所述一个或以上上升分段;
基于所述一个或以上处理后的下降分段和所述一个或以上处理后的上升分段确定至少两个封包;以及
通过用小于或等于所述脉冲重复频率加速度的限定值的所述桥接脉冲重复频率加速度连接所述至少两个封包中的任何两个相邻的封包来确定所述至少两个更新的射频脉冲重复频率。
30.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,基于所述一个或以上下降分段的分段脉冲重复频率以及所述脉冲重复频率加速度的限定值来处理所述一个或以上下降分段,包括:
对于所述一个或以上下降分段中的每个下降分段,
基于所述脉冲重复频率加速度的限定值和所述下降分段之前的分段的分段脉冲重复频率确定下降脉冲重复频率,其中,所述下降脉冲重复频率是指所述下降分段之前的所述分段的分段脉冲重复频率从所述下降分段的开始到结束以所述脉冲重复频率加速度的限定值的速率减小的值;
确定所述下降脉冲重复频率是否小于所述下降分段的分段脉冲重复频率;
响应于确定所述下降脉冲重复频率小于所述下降分段的分段脉冲重复频率,保留所述下降分段;以及
响应于确定所述下降脉冲重复频率大于所述下降分段的分段脉冲重复频率,将所述下降分段的分段脉冲重复频率替换为所述下降脉冲重复频率。
31.根据权利要求29至30任一项所述的方法,其特征在于,基于所述一个或以上上升分段的分段脉冲重复频率以及所述脉冲重复频率加速度的限定值来处理所述一个或以上上升分段,包括:
对于所述一个或以上上升分段中的每个上升分段,
基于所述脉冲重复频率加速度的限定值和紧接在所述上升分段之后的分段的分段脉冲重复频率确定上升脉冲重复频率,其中,所述上升脉冲重复频率是指紧接在所述上升分段之后的所述分段的分段脉冲重复频率从所述上升分段的结束到开始以所述脉冲重复频率加速度的限定值的速率减小的值;
确定所述上升脉冲重复频率是否小于所述上升分段的分段脉冲重复频率;
响应于确定所述上升脉冲重复频率小于所述上升分段的分段脉冲重复频率,保留所述上升分段;以及
响应于确定所述上升脉冲重复频率大于所述上升分段的分段脉冲重复频率,将所述上升分段的分段脉冲重复频率替换为所述上升脉冲重复频率。
32.根据权利要求21至31任一项所述的方法,其特征在于,
所述程序是放射治疗,并且
所述程序的所述时间窗口是与治疗的至少一部分相对应的前向窗口,所述治疗的所述至少一部分尚未被执行。
33.一种在具有一个或以上处理器和一个或以上存储设备的机器上实现的用于控制放射输出的方法,包括:
获取前向窗口,所述前向窗口包括治疗计划的至少一部分,所述治疗计划的所述至少一部分尚未被执行;
获取所述前向窗口的前向信息,所述前向信息包括所述前向窗口的时间信息、与所述前向窗口相关的目标剂量以及与所述前向窗口相关的每脉冲剂量(DPP);
基于所述前向窗口的所述每脉冲剂量、所述目标剂量和所述时间信息,确定所述前向窗口的脉冲重复频率(PRF);
获取脉冲序列模式,其中,所述脉冲序列模式包括对应一段时间内的至少两个脉冲序列,所述至少两个脉冲序列中的每个对应于特定的脉冲重复频率,所述至少两个脉冲序列中的每个包括至少两个脉冲和所述至少两个脉冲中的每个的生成时间;
基于所述前向窗口的时间信息和确定的所述前向窗口的脉冲重复频率,选择所述脉冲序列模式的一部分;以及
根据所述脉冲序列模式的所述选定部分,使放射设备向对象传递一个或以上放射脉冲。
34.根据权利要求33所述的方法,其特征在于,使所述放射设备根据所述脉冲序列模式的所述选定部分向所述对象传递所述一个或以上脉冲,包括:
基于所述脉冲序列模式的所述选定部分,使所述放射设备的电子枪以电子频率将电子注射到所述放射设备的加速结构中;
基于所述脉冲序列模式的所述选定部分,使所述放射设备的射频源以射频脉冲重复频率将电磁波注入所述加速结构中;以及
使所述加速结构基于注射的电子和电磁波将所述一个或以上放射脉冲传递到所述对象。
35.根据权利要求34所述的方法,其特征在于,所述射频脉冲重复频率和所述射频源已经执行的先前的射频脉冲重复频率的差值小于阈值。
36.根据权利要求33至35任一项所述的方法,其特征在于,基于所述前向窗口的所述时间信息和所确定的所述前向窗口的脉冲重复频率来选择所述脉冲序列模式的一部分,包括:
确定所述确定的脉冲重复频率是否小于脉冲重复频率阈值;
响应于确定所述确定的脉冲重复频率大于所述脉冲重复频率阈值,选择所述脉冲序列模式的第一部分,所述第一部分对应于所述前向窗口的所述时间信息和所述前向窗口的所述确定的脉冲重复频率;以及
响应于确定所述确定的脉冲重复频率小于所述脉冲重复频率阈值,选择所述脉冲序列模式的第二部分,所述第二部分对应于所述前向窗口的时间信息和所述脉冲重复频率阈值。
37.根据权利要求33至36任一项所述的方法,其特征在于,使放射设备根据所述脉冲序列模式的所述选定部分将所述一个或以上放射脉冲传递至所述对象,包括:
基于所述目标剂量和所述每脉冲剂量确定第一脉冲计数;
将所述第一脉冲计数与0所述脉冲序列模式的所述选定部分的第二脉冲计数进行比较;
响应于确定所述第一脉冲计数小于0,使所述加速结构不向所述对象传递脉冲;
响应于确定所述第一脉冲计数大于所述第二脉冲计数,使所述加速结构根据所述脉冲序列模式的所述选定部分将所述一个或以上脉冲传递至所述对象。以及
响应于确定所述第一脉冲计数在0和所述第二脉冲计数之间,使所述加速结构根据所述脉冲序列模式的所述选定部分将所述第一脉冲计数个脉冲传递到所述对象。
38.根据权利要求33至35任一项所述的方法,还包括:
基于所述每脉冲剂量和所述确定的脉冲重复频率,确定与所述前向窗口有关的剂量输出速率;
确定所述剂量输出速率是否在预设速率范围内;
响应于确定所述剂量输出速率在所述预设速率范围内,保留所述确定的脉冲重复频率;以及
响应于确定所述剂量输出速率在所述预设速率范围之外,基于所述前向窗口的所述每脉冲剂量和所述预设范围速率来修改所述确定的脉冲重复频率。
39.根据权利要求33所述的方法,其特征在于,所述系统还包括:
加速结构,其配置为提供传递到所述对象的放射脉冲;
电子枪,其被配置为将电子注入所述加速结构;
射频(RF)源,其被配置为将电磁波注入所述加速结构以加速所述电子以生成所述放射脉冲;以及
冷却设备,其被配置为通过使冷却剂循环至所述系统中的至少一个组件而使所述系统中的至少一个组件维持在工作温度,
其中,所述方法还包括:
基于预设范围,获取所述冷却设备的一个或以上参数,所述冷却设备的一个或以上参数用于将所述至少一个组件保持在所述工作温度;以及
当所述至少一个组件基于预设范围内的工作参数工作时,使所述冷却设备基于所述一个或以上参数工作。
40.根据权利要求39所述的方法,其特征在于,所述至少一个组件包括所述加速结构、所述电子枪和所述射频源中的至少一个。
41.一种系统,包括:
第一窗口获取单元,其被配置为识别程序的时间窗口;
第一信息获取单元,用于获取所述时间窗口的运行信息,所述运行信息包括:脉冲重复频率(PRF)加速度的限定值和至少两个初始射频(RF)脉冲重复频率;
更新单元,用于通过更新所述至少两个初始射频脉冲重复频率(RF PRFs)来确定至少两个更新的射频脉冲重复频率,任意两个相邻的更新的射频脉冲重复频率之间的变化率小于或等于所述脉冲重复频率加速度的限定值;以及
第一控制单元,其被配置为使射频源在所述时间窗口中以所述至少两个更新的射频脉冲重复频率生成电磁波。
42.根据权利要求41所述的系统,其特征在于,通过更新所述至少两个初始脉冲重复频率来确定所述至少两个更新的射频脉冲重复频率包括:
将所述时间窗口分成至少两个分段;
在所述至少两个分段的每个分段中,将所述分段内的最大初始射频脉冲重复频率指定为所述分段的分段脉冲重复频率;以及
基于所述至少两个分段的所述分段脉冲重复频率,将所述至少两个分段中的任意两个相邻的分段小于或等于所述脉冲重复频率加速度的限定值的桥接脉冲重复频率加速度进行连接,以确定所述至少两个更新的射频脉冲重复频率。
43.根据权利要求42所述的系统,其特征在于,所述时间窗口的运行信息还包括射频脉冲重复频率的最小持续时间。
44.根据权利要求43所述的系统,其特征在于,基于所述至少两个分段的所述分段脉冲重复频率,将所述至少两个分段中的任意两个相邻的分段用小于或等于所述脉冲重复频率加速度限定值的桥接脉冲重复频率加速度进行连接,以确定所述至少两个更新的射频脉冲重复频率,包括:
从所述至少两个分段中识别一个或以上低谷分段,其中,对于所述一个或以上低谷分段中的每个低谷分段,所述低谷分段的分段脉冲重复频率小于所述低谷分段的低谷相邻分段的分段脉冲重复频率,所述低谷相邻分段和所述低谷分段是所述前向窗口中三个连续的分段,其中,所述低谷分段位于中间;
基于与所述一个或以上低谷分段相对应的一个或以上分段脉冲重复频率、所述脉冲重复频率加速度的限定值以及所述射频脉冲重复频率的最小持续时间,处理所述一个或以上低谷分段;
从所述至少两个分段中识别一个或以上中间分段,其中,对于所述一个或以上中间分段中的每个,所述中间分段的分段脉冲重复频率仅小于所述中间分段的一个或以上中间相邻分段中的一个的分段脉冲重复频率,所述一个或以上中间相邻分段和所述中间分段为所述时间窗口中的三个连续的分段,其中,所述中间分段在中间,或者所述一个或以上中间相邻分段和所述中间分段为时间窗口中的两个连续的分段;
基于所述一个或以上中间分段的所述一个或以上分段脉冲重复频率、所述脉冲重复频率加速度的限定值以及所述射频脉冲重复频率的最小持续时间来处理所述一个或以上中间分段;
基于一个或以上处理后的低谷分段和所述一个或以上处理后的中间分段,确定至少两个封包;以及
通过用小于或等于所述脉冲重复频率加速度的限定值的所述桥接脉冲重复频率加速度将所述至少两个封包中的任意两个相邻的封包连接来确定所述至少两个更新的射频脉冲重复频率。
45.根据权利要求44所述的系统,其特征在于,基于与所述一个或以上低谷分段相对应的所述一个或以上分段脉冲重复频率、所述脉冲重复频率加速度的限定值以及所述射频脉冲重复频率的最小持续时间来处理所述一个或以上低谷分段,包括:
对于所述一个或以上低谷分段中的每个,
确定所述低谷分段的减速时间、所述低谷分段的加速时间和所述射频脉冲重复频率的最小持续时间的第一总和;
确定所述第一总和是否短于所述低谷分段的分段时间;
响应于确定所述第一总和小于所述低谷分段的所述分段时间,保留所述低谷分段;以及
响应于确定所述第一总和长于所述低谷分段的所述分段时间,通过将所述低谷分段的所述分段脉冲重复频率增加到所述低谷相邻分段中的第一相邻分段的分段脉冲重复频率,将所述低谷分段与所述第一相邻分段合并,所述第一相邻分段的分段脉冲重复频率小于所述低谷相邻分段中的第二相邻分段的分段脉冲重复频率。
46.根据权利要求45所述的系统,其特征在于,基于与所述一个或以上低谷分段相对应的所述一个或以上分段脉冲重复频率、所述脉冲重复频率加速度的限定值以及所述射频脉冲重复频率的最小持续时间来处理所述一个或以上低谷分段,进一步包括:
对于所述一个或以上低谷分段中的每个,
确定在所述低谷分段之前的分段的分段脉冲重复频率与所述低谷分段的分段脉冲重复频率之间的第一差值;
基于所述第一差值和所述脉冲重复频率加速度的限定值,确定所述减速时间;
确定紧接所述低谷分段之后的分段的分段脉冲重复频率与所述低谷分段的分段脉冲重复频率之间的第二差值;以及
基于所述第二差值和所述脉冲重复加速度的限定值,确定所述加速时间。
47.根据权利要求44至46任一项所述的系统,其特征在于,基于与所述一个或以上中间分段相对应的所述一个或以上分段脉冲重复频率、所述脉冲重复频率加速度的限定值以及所述射频脉冲重复频率的最小持续时间来处理所述一个或以上中间分段,包括:
对于所述一个或以上中间分段中的每个中间分段,
确定所述中间分段的减速时间或加速时间与所述射频脉冲重复频率的最小持续时间的第二总和;
确定所述第二总和是否短于所述中间分段的分段时间;
响应于确定所述第二总和小于所述中间分段的分段时间,保留所述中间分段;以及
响应于确定所述第二总和长于所述中间分段的分段时间,通过将所述中间分段的分段脉冲重复频率增加到所述一个或以上中间相邻分段中的第三相邻分段的分段脉冲重复频率,将所述第三相邻分段与所述中间分段进行合并,所述第三分段的分段脉冲重复频率大于所述中间分段的分段脉冲重复频率。
48.根据权利要求47所述的系统,其特征在于,基于与所述一个或以上中间分段相对应的所述一个或以上分段脉冲重复频率、所述脉冲重复频率加速度的限定值以及所述射频脉冲重复频率的最小持续时间来处理所述一个或以上中间分段,进一步包括:
对于所述一个或以上中间分段中的每个中间分段,
确定所述第三相邻分段的分段脉冲重复频率与所述中间分段的分段脉冲重复频率之间的第三差值;以及
基于所述第三差值和所述脉冲重复加速度的限定值确定所述减速时间或所述加速时间。
49.根据权利要求42所述的系统,其特征在于,所述时间窗口包括开始和结束;以及
其中,通过将小于或等于所述脉冲重复频率加速度的限定值的所述桥接脉冲重复频率加速度连接所述至少两个分段中的任何两个相邻分段来确定所述至少两个更新的射频脉冲重复频率,包括:
从所述时间窗口的开始到结束,基于所述至少两个分段的分段脉冲重复频率,从所述至少两个分段中识别一个或以上下降分段,其中,对于所述一个或以上下降分段中的每个下降分段,所述下降分段的分段脉冲重复频率小于所述下降分段之前的分段的脉冲重复频率;
基于所述一个或以上下降分段的分段脉冲重复频率和所述脉冲重复频率加速度的限定值来处理所述一个或以上下降分段;
从所述时间窗口的结束到开始,基于所述至少两个分段的分段脉冲重复频率和所述一个或以上处理后的下降分段的分段脉冲重复频率,从所述至少两个分段中识别一个或以上上升分段,其中,对于所述一个或以上上升分段中的每个上升分段,所述上升分段的分段脉冲重复频率小于紧接着所述上升分段之后的分段的分段脉冲重复频率;
基于所述一个或以上上升分段的分段脉冲重复频率以及所述脉冲重复频率加速度的限定值来处理所述一个或以上上升分段;
基于所述一个或以上处理后的下降分段和所述一个或以上处理后的上升分段确定至少两个封包;以及
通过用小于或等于所述脉冲重复频率加速度的限定值的所述桥接脉冲重复频率加速度连接所述至少两个封包的任何两个相邻封包来确定所述至少两个更新的射频脉冲重复频率。
50.根据权利要求49所述的系统,其特征在于,基于所述一个或以上下降分段的分段脉冲重复频率以及所述脉冲重复频率加速度的限定值来处理所述一个或以上下降分段,包括:
对于所述一个或以上下降分段中的每个下降分段,
基于所述脉冲重复频率加速度的限定值和所述下降分段之前的分段的分段脉冲重复频率确定下降脉冲重复频率,其中,所述下降脉冲重复频率是指所述下降分段之前的所述分段的分段脉冲重复频率从所述下降分段的开始到结束以所述脉冲重复频率的限定值的速率减小的值;
确定所述下降脉冲重复频率是否小于所述下降分段的分段脉冲重复频率;
响应于确定所述下降脉冲重复频率小于所述下降分段的分段脉冲重复频率,保留所述下降分段;以及
响应于确定所述下降脉冲重复频率大于所述下降分段的分段脉冲重复频率,将所述下降分段的分段脉冲重复频率替换为所述下降脉冲重复频率。
51.根据权利要求49至50任一项所述的系统,其特征在于,基于所述一个或以上上升分段的分段脉冲重复频率以及所述脉冲重复频率加速度的限定值来处理所述一个或以上上升分段,包括:
对于所述一个或以上上升分段中的每个上升分段,
基于所述脉冲重复频率加速度的限定值和紧接在所述上升分段之后的分段的分段脉冲重复频率确定上升脉冲重复频率,其中,所述上升脉冲重复频率是指紧接在所述上升分段之后的所述分段的分段脉冲重复频率从所述上升分段的结束到开始以所述脉冲重复频率加速度的限定值的速率减小的值;
确定所述上升脉冲重复频率是否小于所述上升分段的分段脉冲重复频率;
响应于确定所述上升脉冲重复频率小于上升分段的分段脉冲重复频率,保留所述上升分段;以及
响应于确定所述上升脉冲重复频率大于所述上升分段的分段脉冲重复频率,将所述上升分段的分段脉冲重复频率替换为所述上升脉冲重复频率。
52.根据权利要求41至51任一项所述的系统,其特征在于,
所述程序是放射治疗,并且
所述程序的所述时间窗口是与治疗的至少一部分相对应的前向窗口,所述治疗的所述至少一部分尚未被执行。
53.一种用于控制放射输出的系统,包括:
第二窗口获取单元,被配置为获取前向窗口,所述前向窗口包括治疗计划的至少一部分,所述治疗计划的所述至少一部分尚未被执行;
第二信息获取单元,其被配置为获取所述前向窗口的前向信息,所述前向信息包括所述前向窗口的时间信息、与所述前向窗口相关的目标剂量以及与所述前向窗口相关的每脉冲剂量(DPP);
脉冲重复频率确定单元,被配置为基于所述前向窗口的所述每脉冲剂量、所述目标剂量和所述时间信息,确定所述前向窗口的脉冲重复频率(PRF);
模式获取单元,其被配置为获取脉冲序列模式,其中,所述脉冲序列模式包括对应于一段时间内的至少两个脉冲序列,所述至少两个脉冲序列中的每个对应于特定的脉冲重复频率,所述至少两个脉冲序列中的每个包括至少两个脉冲和所述至少两个脉冲中的每个的生成时间;
选择单元,被配置为基于所述前向窗口的时间信息和确定的所述前向窗口的脉冲重复频率,选择所述脉冲序列模式的一部分;以及
第二控制单元,其配置为根据脉冲序列模式的所述选定部分,使放射设备向对象传递一个或以上放射脉冲。
54.根据权利要求53所述的系统,其特征在于,使所述放射设备根据所述脉冲序列模式的所述选定部分向所述对象传递所述一个或以上脉冲,包括:
基于所述脉冲序列模式的所述选定部分,使所述放射设备的电子枪以电子频率将电子注射到所述放射设备的加速结构中;
基于所述脉冲序列模式的所述选定部分,使所述放射设备的射频源以射频脉冲重复频率将电磁波注射到所述加速结构中;以及
使所述加速结构基于注射的电子和电磁波将所述一个或以上放射脉冲传递到所述对象。
55.根据权利要求54所述的系统,其特征在于,所述射频脉冲重复频率和所述射频源已经执行的先前的射频脉冲重复频率的差值小于阈值。
56.根据权利要求53至55任一项所述的系统,其特征在于,基于所述前向窗口的所述时间信息和所确定的所述前向窗口的脉冲重复频率来选择所述脉冲序列模式的一部分,包括:
确定所述确定的脉冲重复频率是否小于脉冲重复频率阈值;
响应于确定所述确定的脉冲重复频率大于所述脉冲重复频率阈值,选择所述脉冲序列模式的第一部分,所述第一部分对应于所述前向窗口的所述时间信息和所述前向窗口的所述确定的脉冲重复频率;以及
响应于确定所述确定的脉冲重复频率小于所述脉冲重复频率阈值,选择所述脉冲序列模式的第二部分,所述第二部分对应于所述前向窗口的所述时间信息和所述脉冲重复频率阈值。
57.根据权利要求53至56任一项所述的系统,其特征在于,使放射设备根据所述脉冲序列模式的选定部分将所述一个或以上放射脉冲传递至所述对象,包括:
基于所述目标剂量和所述每脉冲剂量确定第一脉冲计数;
将所述第一脉冲计数与0和所述脉冲序列模式的所述选定部分的第二脉冲计数进行比较;
响应于确定所述第一脉冲计数小于0,使所述加速结构不向所述对象传递脉冲;
响应于确定所述第一脉冲计数大于所述第二脉冲计数,使所述加速结构根据所述脉冲序列模式的所述选定部分将所述一个或以上脉冲传递至所述对象。以及
响应于确定第一脉冲计数在0和第二脉冲计数之间,使所述加速结构根据所述脉冲序列模式的所述选定部分将第一脉冲计数传递到所述对象。
58.根据权利要求53至55任一项所述的系统,其特征在于,所述脉冲重复频率确定单元还用于:
基于所述每脉冲剂量和所述确定的脉冲重复频率,确定与所述前向窗口有关的剂量输出速率;
确定所述剂量输出速率是否在预设速率范围内;
响应于确定所述剂量输出速率在所述预设速率范围内,保留所述确定的脉冲重复速率;以及
响应于确定所述剂量输出速率在所述预设速率范围之外,基于所述前向窗口的所述每脉冲剂量和所述预设范围速率来修改所述确定的脉冲重复频率。
59.根据权利要求53所述的系统,进一步包括:
加速结构,其被配置为提供传递到所述对象的放射脉冲;
电子枪,其被配置为将电子注入所述加速结构;
射频(RF)源,其被配置为将电磁波注入所述加速结构以加速所述电子以生成所述放射脉冲;以及
冷却设备,其被配置为通过使冷却剂循环至所述系统中的至少一个组件而使所述至少一个组件维持在工作温度,
其中,第二控制单元还用于:
基于预设范围,获取所述冷却设备的一个或以上参数,所述冷却设备的一个或以上参数用于将所述至少一个组件保持在所述工作温度;以及
当所述至少一个组件基于在所述预设范围内的工作参数工作时,使所述冷却设备基于所述一个或以上参数工作。
60.根据权利要求59所述的系统,其特征在于,所述至少一个组件包括所述加速结构、所述电子枪和所述射频源中的至少一个。
61.一种非暂时性计算机可读介质,包括用于识别道路特征的至少一个指令集,其中,当由计算设备的一个或以上处理器执行时,所述至少一个指令集使所述计算设备执行方法,所述方法包括:
识别程序的时间窗口;
获取所述时间窗口的运行信息,所述运行信息包括:脉冲重复频率(PRF)加速度的限定值和至少两个初始射频(RF)脉冲重复频率;
通过更新所述至少两个初始射频脉冲重复频率来确定至少两个更新的射频脉冲重复频率,任意两个相邻的更新的射频脉冲重复频率之间的变化率小于或等于所述脉冲重复频率加速度的限定值;以及
使射频源在所述时间窗口中以所述至少两个更新的射频脉冲重复频率生成电磁波。
62.一种非暂时性计算机可读介质,包括用于识别道路特征的至少一个指令集,其中,当由计算设备的一个或以上处理器执行时,所述至少一个指令集使所述计算设备执行方法,所述方法包括:
获取前向窗口,所述前向窗口包括治疗计划的至少一部分,所述治疗计划的所述至少一部分尚未被执行;
获取所述前向窗口的前向信息,所述前向信息包括所述前向窗口的时间信息、与所述前向窗口相关的目标剂量以及与所述前向窗口相关的每脉冲剂量(DPP);
基于所述前向窗口的所述每脉冲剂量、所述目标剂量和所述时间信息,确定所述前向窗口的脉冲重复频率(PRF);
获取脉冲序列模式,其中,所述脉冲序列模式包括对应于一段时间内的至少两个脉冲序列,所述至少两个脉冲序列中的每个对应于特定的脉冲重复频率,所述至少两个脉冲序列中的每个包括至少两个脉冲和所述至少两个脉冲中的每个的生成时间;
基于所述前向窗口的时间信息和确定的所述前向窗口的脉冲重复频率,选择所述脉冲序列模式的一部分;以及
根据所述脉冲序列模式的所述选定部分,使放射设备向对象传递一个或以上放射脉冲。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101258783A (zh) * | 2005-06-02 | 2008-09-03 | 约翰·M.J.·麦迪 | 使用光学波动器的高效单色x射线源 |
US20160302075A1 (en) * | 2013-11-11 | 2016-10-13 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Discarding a duplicate protocol data unit associated with a data transmission via a first signaling radio bearer or a second signaling radio bearer |
CN107076834A (zh) * | 2014-05-29 | 2017-08-18 | 罗伯特·W·李 | 具有增大的多普勒能力的雷达操作 |
CN107980100A (zh) * | 2015-03-07 | 2018-05-01 | 维里蒂工作室股份公司 | 分布式定位系统和方法以及自定位设备 |
US20180149756A1 (en) * | 2016-07-01 | 2018-05-31 | Institute Of Geology And Geophysics, Chinese Academy Of Sciences | Distributed electromagnetic instrument synchronization system and method |
CN109157763A (zh) * | 2017-08-30 | 2019-01-08 | 上海联影医疗科技有限公司 | 脉冲参数调节方法及系统 |
CN109496160A (zh) * | 2018-01-06 | 2019-03-19 | 上海联影医疗科技有限公司 | 一种用于多平面放疗的系统和方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140046407A1 (en) * | 2001-08-31 | 2014-02-13 | Bio Control Medical (B.C.M.) Ltd. | Nerve stimulation techniques |
US20080043910A1 (en) | 2006-08-15 | 2008-02-21 | Tomotherapy Incorporated | Method and apparatus for stabilizing an energy source in a radiation delivery device |
US20100014097A1 (en) * | 2008-07-17 | 2010-01-21 | Nikon Corporation | Algorithm correcting for correction of interferometer fluctuation |
US8183801B2 (en) | 2008-08-12 | 2012-05-22 | Varian Medical Systems, Inc. | Interlaced multi-energy radiation sources |
US8275442B2 (en) * | 2008-09-25 | 2012-09-25 | Zeltiq Aesthetics, Inc. | Treatment planning systems and methods for body contouring applications |
US8942351B2 (en) | 2010-10-01 | 2015-01-27 | Accuray Incorporated | Systems and methods for cargo scanning and radiotherapy using a traveling wave linear accelerator based X-ray source using pulse width to modulate pulse-to-pulse dosage |
WO2012128087A1 (ja) | 2011-03-23 | 2012-09-27 | 古河電気工業株式会社 | パルスレーダ装置及びその制御方法 |
US20150297188A1 (en) * | 2013-01-17 | 2015-10-22 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for estimating acoustic attentuation in a tissue |
US9678195B2 (en) * | 2013-02-04 | 2017-06-13 | Takemetuit Inc. | Method of processing positioning signals in positioning systems to accurately determine a true arrival time of each signal |
-
2020
- 2020-01-02 CN CN202080003837.5A patent/CN112384281B/zh active Active
- 2020-01-02 WO PCT/CN2020/070068 patent/WO2021134744A1/en active Application Filing
-
2021
- 2021-07-09 US US17/305,516 patent/US11865370B2/en active Active
-
2024
- 2024-01-08 US US18/407,321 patent/US20240139549A1/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101258783A (zh) * | 2005-06-02 | 2008-09-03 | 约翰·M.J.·麦迪 | 使用光学波动器的高效单色x射线源 |
US20160302075A1 (en) * | 2013-11-11 | 2016-10-13 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Discarding a duplicate protocol data unit associated with a data transmission via a first signaling radio bearer or a second signaling radio bearer |
CN107076834A (zh) * | 2014-05-29 | 2017-08-18 | 罗伯特·W·李 | 具有增大的多普勒能力的雷达操作 |
CN107980100A (zh) * | 2015-03-07 | 2018-05-01 | 维里蒂工作室股份公司 | 分布式定位系统和方法以及自定位设备 |
US20180149756A1 (en) * | 2016-07-01 | 2018-05-31 | Institute Of Geology And Geophysics, Chinese Academy Of Sciences | Distributed electromagnetic instrument synchronization system and method |
CN109157763A (zh) * | 2017-08-30 | 2019-01-08 | 上海联影医疗科技有限公司 | 脉冲参数调节方法及系统 |
CN109496160A (zh) * | 2018-01-06 | 2019-03-19 | 上海联影医疗科技有限公司 | 一种用于多平面放疗的系统和方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20210339051A1 (en) | 2021-11-04 |
US20240139549A1 (en) | 2024-05-02 |
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