CN112915403B - 对放射治疗系统进行规划的方法及射野布置装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种对放射治疗系统进行规划的方法及射野布置装置。该方法包括以下步骤：对多叶准直器进行配置，使得多叶准直器的叶片运动方向和机架旋转方向垂直；将患者的所有靶区在射野方向观(BEV)上的投影沿着所述叶片的运动方向分区成多个子区；以及确定所述射线束的照射宽度，每个照射宽度与所述多个子区中的每个子区相对应。通过对靶区进行分区布野，缩小了射野中每个子野的照射范围，而且能去除由于所有靶区共享多叶准直器(MLC)叶片对而造成的靶区间正常组织受到不必要照射的情况，减少正常组织照射剂量，获得更优的剂量分布。

Description

对放射治疗系统进行规划的方法及射野布置装置

技术领域

本发明总体上涉及医学技术领域，更特别地，涉及一种对放射治疗系统进行规划的方法及射野布置装置。

背景技术

肿瘤患者可能会存在同时出现多个肿瘤靶区的情况，例如多发转移的情况。对于这种多靶区肿瘤，现有的照射模式主要可分为两种，一种方式是仅对这些靶区进行照射，另一种方式是在照射这些靶区的同时，照射这些靶区所处的区域，例如在照射颅内转移灶靶区的同时照射全脑。

对于第一种方式，过去多采用多中心的照射模式，即一个等中心对应一个靶区进行照射。在这种照射模式下，由于需要对每个靶区的射野进行规划，计划复杂度高；治疗时需要更换等中心治疗时间长。现多采用单等中心照射所有靶区的模式，此时，容易出现相邻靶区间共享多叶准直器(MLC)叶片对的情形，靶区之间的正常组织也可能会受到不必要的照射。

对于第二种方式，现有技术一般采用单中心同步加量处方剂量模式。当加量靶区的数量较少时，治疗计划设计难度小，针对肿瘤灶的较高处方剂量能较好地包绕靶区，且快速跌落到较低处方剂量；但当加量靶区的数量较多时，计划难度随之增加，针对加量靶区的较高处方剂量容易相互连接，使得本只需要低处方剂量的区域均受到较高剂量处方剂量的照射，极大增加了副反应的发生几率，这样的计划无法被临床所接受。

因此，若需要获得临床可接受的计划，需改进计划设计方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种对放射治疗系统进行规划的方法及射野布置装置，可针对所有靶区的照射进行规划布置射野，以有效减少正常组织照射范围、获得更优的剂量分布。

根据一示例性实施例，提供一种放射治疗系统进行规划的方法，其中，所述放射治疗系统至少包括机架和用于调整射线束照射野的多叶准直器，所述方法可包括：

对所述多叶准直器进行配置，使得多叶准直器的叶片运动方向和机架旋转方向垂直；

将患者组织的所有靶区在射野方向观(BEV)上的投影沿着所述叶片的运动方向分区成多个子区；以及

确定所述射线束输送到所述所有靶区的照射宽度，每个照射宽度与所述多个子区中的每个子区相对应。

在一种实施方式中，对所述多叶准直器进行配置可包括设置所述多叶准直器的角度以保证叶片运动方向垂直于机架旋转方向。

在一种实施方式中，将所述所有靶区沿着所述叶片的运动方向分区成多个子区可包括：以所述所有靶区在射野方向观(BEV)上的位置为参考，根据所述所有靶区的个数和/或分布将所述所有靶区分区为多个子区。

在一种实施方式中，所述方法还可包括：对治疗床的床角进行配置；然后将所述所有靶区在BEV上的投影沿着所述叶片的运行方向进行重新分区成多个子区；以及重新确定所述射线束输送到所述所有靶区的照射宽度，每个照射宽度与重新分区的多个子区中的每个子区相对应。

在一种实施方式中，所述每个照射宽度可为相对应的子区外扩一定边界后的范围所确定的宽度。

在一种实施方式中，所述放射治疗系统配置有叶片运动方向相互垂直的两个多叶准直器，对所述多叶准直器进行配置可包括使得其中一个多叶准直器的叶片运动方向垂直于机架旋转方向，所述分区成多个子区可包括将所述所有靶区沿着所述其中一个多叶准直器的叶片的运动方向进行分区。

在一种实施方式中，方法还可包括：根据所述至少一个照射宽度确定所述叶片的运动范围。

在一种实施方式中，方法还可包括：根据所述所有靶区的剂量覆盖对所述叶片的运动轨迹进行优化。

根据另一示例性实施例，提供了一种应用于放射治疗系统的射野布置装置，所述放射治疗系统至少包括机架和用于调整射线束照射野的多叶准直器，所述装置可包括：

多叶准直器配置模块，用于对所述多叶准直器进行配置，使得多叶准直器的叶片运动方向和机架的旋转方向垂直；

靶区分区模块，用于将患者组织的所有靶区在射野方向观(BEV)上的投影沿着所述叶片的运动方向分区成多个子区；以及

射野配置模块，用于确定所述射线束输送到所述所有靶区的至少一个照射宽度，每个照射宽度与所述多个子区中的每个子区相对应。

根据又一示例性实施例，提供了一种放射线治疗系统，所述系统可包括：

机架；

射线源，布置在所述机架上，用于产生射线束；

多叶准直器，布置在所述机架上，包括多个可移动的叶片；以及

控制器，其与所述机架、射线源、和多叶准直器通信耦接，其中，所述控制器配置为：

调整所述多叶准直器，使得多叶准直器的叶片运动方向和机架的旋转方向垂直；

设置多个射野，以用于对患者组织的所有靶区进行照射，其中，所述所有靶区在射野方向观(BEV)上的投影沿着所述叶片的运动方向分区成多个子区，每个射野的照射宽度与所述多个子区中的每个子区相对应；以及

控制所述叶片沿所述运动方向进行移动，以引导射线束对所述多个子区进行照射。

本发明的有益效果是：通过对靶区进行分区布野的操作，不仅缩小了每个子野的照射范围，而且能去除由于多个靶区共享MLC叶片对而造成的靶区间正常组织受到不必要照射的情况，从而达到减少正常组织照射剂量，获得更优剂量分布的目的。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1为根据本申请一实施例的放射治疗系统的示意图；

图2为根据本申请一实施例的对放射治疗系统进行规划的方法的流程图；

图3为根据本申请一实施例的对所有靶区进行分区的示意图；

图4为根据本申请另一实施例的对所有靶区进行分区的示意图；

图5为应用根据本申请一实施例的对所有靶区进行分区的照射剂量分布示意图；

图6为应用根据本申请一实施例的对所有靶区进行分区的照射而得到的剂量体积直方图(DVH)；

图7为应用根据本申请一实施例的对所有靶区进行分区的BEV示意图；

图8为应用根据本申请另一实施例的对所有靶区进行分区的照射剂量分布示意图；

图9为应用根据本申请另一实施例的对所有靶区进行分区的照射而得到的剂量体积直方图(DVH)；

图10为根据本申请一实施例的应用于放射治疗系统的射野布置装置的结构框图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。

如前所述，现有针对多个靶区的放射治疗采用的是单中心的照射模式或者单中心同步加量处方剂量模式，其均存在计划难度高且发生副反应的几率高的问题。

为此，本发明提出了适用于多个靶区的单中心分区布野方法，对于采用单中心照射多个靶区的情况能更好地保护正常组织，图1示出了放射治疗系统示意图，图2示出了本申请一实施例的对放射治疗系统进行射野规划的方法的流程图。

参照图1，以应用直线加速器的放射治疗系统为例，其包括机架和治疗床。其中，旋转机架10与固定机架30枢转连接，其可围绕Z轴旋转例如180°等角度。旋转机架10上设置有射线源和准直器(未示出)，射线源可发出MV等级别的射线束，射线源的射线束和旋转轴(Z轴)的交点为放射治疗系统的等中心；准直器可采用例如多叶准直器(MLC)，其可通过钨门移动以及控制叶片对的开口尺寸来对射线束照射野进行调整。治疗床20安装在基座40上，其可沿Z轴进行前后移动，基座40则可进行移动和/或转动，并使得患者在放射治疗时的靶区中心位于等中心处或其附近。另外，治疗系统一般还包括控制器，控制器依据操作台等输入的参数控制旋转机架和治疗床的运动以及射线照射等参数。

如图2所示，射野规划方法包括步骤S110，对多叶准直器进行配置，使得多叶准直器的叶片运动方向和机架旋转方向垂直。

多叶准直器的叶片可在机架进行旋转时进行移动，同时，多个叶片对可形成开口，开口的形状限定了射线束的大小，其可根据治疗计划而进行调整，由此产生的射线束的横截面也可以具有多种形状中的任意形状，诸如正方形、矩形、不规则形等形状。

多叶准直器还可绕着射线束轴线进行旋转，以更好地适应靶区的形状。准直器的角度默认为0°，即在图1所示的位置叶片的长轴(运动方向)与X轴平行，为了适应于本发明的多靶区布野，可根据所有靶区的分布情况对多叶准直器进行配置，使得多叶准直器的叶片运动方向和机架旋转方向垂直，即在图1所示的位置叶片的长轴(运动方向)与机架的旋转平面(X-Y平面)垂直。例如，可设置多叶准直器的角度以保证叶片运动方向垂直于机架的旋转方向。对于如图1所示的共面治疗情形，可通过旋转准直器，将其角度设置为90°，以使得准直器的叶片运动方向与旋转机架10的旋转平面垂直。

在放射治疗系统配置有叶片运动方向相互垂直的两个多叶准直器时，为了适应于本发明的布野方法，可将其中一个多叶准直器的叶片运动方向垂直于机架旋转方向，所述分区成多个子区包括将所述所有靶区沿着所述其中一个多叶准直器的叶片的运动方向进行分区。即选择其中任意一个方向的MLC运动范围来进行靶区的分区，同时，与另一个方向的MLC配合来实现射线束的强度调节。

在确定多叶准直器的叶片运动方向之后，可针对所有靶区设置射野，为此进行步骤S120，将患者组织的所有靶区在射野方向观(BEV)上的投影沿着所述叶片的运动方向分区成多个子区，每个子区可对应一个照射野或照射弧。采用分区布野的方式，相对于单独照射靶区的模式，能降低计划设计的复杂度，更好地保护正常组织免受不必要的照射，同时，相对于靶区和临近组织同步加量处方剂量模式，能将高剂量区集中于靶区，获得更优的剂量分布。

在一实施例中，可以所有靶区在射野方向观(BEV)上的位置为参考，根据所有靶区的个数和/或分布将所有靶区分区为多个子区。图3示出了根据本申请一实施例的对所有靶区进行分区的示意图，如图3所示，患者颅内转移瘤呈现出6个靶区，所有靶区构成了PTV的结构，其中，在纵向(即叶片的运动方向)上可见中间4个靶区分布较为集中，而与其余两个靶区具有一定间隔，为此，可根据靶区的分布而将中间4个靶区共同作为一个子区，而其余两个靶区分别作为一个子区，即将6个靶区分为3个子区，各个子区相互分离，每个子区将对应一个射野或弧进行照射。如果靶区的个数较多且没有明显界限，可按照固定宽度的方法将所有靶区划分为若干子区，具体在下面进行描述。

为了对所有靶区确定较好的分区方式以便于进行后续照射计划，在一实施例中，可按如下方式将所有靶区分区为多个子区：

首先，可获取所有靶区在射野方向观(BEV)上的纵向位置和横向位置，这里的纵向方向可例如与准直器的叶片运动方向平行。例如，可通过对患者的肿瘤靶区进行靶区虚拟成像，并根据成像的不同视图确定各靶区的相对位置关系。

然后，可将在纵向位置存在重叠的靶区划分为同一子区。例如，可对0°BEV上的成像观察各个靶区的位置关系，将投射位置存在重叠的若干靶区划分为同一子区，如此，在纵向位置不存在重叠的子区将初步被划分到不同的子区中，如此可防止各靶区之间的正常组织受到不必要的照射。

可能存在一个靶区在其纵向位置的上方向和下方向与相邻的两个靶区均存在重叠的情况，此时，可获取该靶区与相邻的两个靶区在横向上的位置关系，并将该靶区与在横向上距离较近的相邻靶区划分为同一子区，从而完成对所有靶区进行分区。替代地，可以将该靶区作为两个相邻子区的重叠靶区，即该靶区可能落在两个子区内。

之后，需要对形成的靶区分区进行修正，例如使得划分为同一子区中的任何两个靶区在纵向上的位置距离不超过预定长度，比如针对颅内肿瘤，该预定长度可设定为例如1cm，如此即使在多个靶区共享相同的MLC叶片对时，也可以保证正常组织不会受到不必要的照射。

依照以上方式进行分区，如果靶区个数较少且/或在分布上各靶区存在明显分界，例如图3所示的情况，可按照靶区分布自然呈现的分界情况进行分区，多个子区中的各子区的区域不连续且互不重叠，此时各分区对应的射野或照射弧的照射范围可能是不连续且不重叠的，从而可防止正常组织受到不必要的照射。

如果靶区的个数较多且在分布上各靶区较为零散而没有明显界限，可采用连续分区方式(各区段之间相连但不重叠)或重叠分区方式(各区段之间存在重叠区域)将多靶区进行分区。图4示出了根据本申请另一实施例的对所有靶区进行分区的示意图，如图4所示，多发脑转移瘤患者颅内呈现出数量较多的靶区，此时可按照如上描述的方式对各靶区进行分区，例如保证同一子区内的相距最远的两个靶区在纵向上的位置距离不超过预定长度，不同子区的宽度可设置为相同或者不同，且可采用重叠分区方式进行，即相邻的两个子区存在重叠区域，如此在保证正常组织不受到不必要的照射的同时可避免分区边界处出现靶区欠剂量的情况。

在对患者组织的靶区进行分区之后，可进行步骤S130，确定射线束输送到所述多个靶区的照射宽度，每个照射宽度与所述多个子区中的每个子区相对应。

例如，可针对每个子区确定一个与其区域(例如，子区宽度)相对应的照射宽度，由此可以缩小每个照射子野的照射范围，其能够去除由于多个靶区共享MLC叶片对而造成的靶区间正常组织受到不必要照射的情况，从而可减少正常组织受量，获得更优的剂量分布。

在一实施例中，可将每个照射宽度设置为相对应的子区外扩一定边界后的范围所确定的宽度，即对每个子区的照射宽度可为子区的宽度加上一预定值所确定的宽度，由此可避免分区边界处出现靶区欠剂量的情况。

由于对应于各个子区的照射野的照射宽度是由准直器的叶片位置所决定的，因此在确定了照射宽度后，还可根据所述至少一个照射宽度确定所述叶片的运动范围，例如可将各子区对应射野或照射弧的叶片运动的最大范围限制为照射宽度。

在一实施例中，还可根据所述靶区的剂量覆盖对所述叶片的运动轨迹进行优化，例如，根据前面描述在确定了叶片运动的最大范围后，通过设置优化条件，例如ROI(感兴趣区域)、目标cGy、剂量体积等，可获得剂量分布，并计算出剂量覆盖以及边缘剂量下降梯度等评价指标。如果评估确定在分区边界处出现靶区超剂量的情况，则可重新确定叶片运动的范围，并调整优化条件重新进行计算直至获得满意的靶区剂量分布和边缘剂量下降梯度。

本申请的射野规划方法同样适用于非共面射野的布置，首先，可对治疗床的床角进行配置，例如可根据靶区的形状和位置确定治疗床的床角，以提高肿瘤靶区剂量分布的适形度。然后，可将所述所有靶区在BEV上的投影沿着所述叶片的运行方向重新分区成多个子区，并重新确定所述射线束输送到所述多个靶区的照射宽度，每个照射宽度与重新分区的多个子区中的每个子区相对应。由于治疗床旋转后，所有靶区在BEV上的投影位置将发生变化，此时可根据新的投影位置对所有靶区进行重新分区成多个子区，并根据子区的区域来确定非共面情况下的照射宽度。子区划分以及确定照射宽度的方法与共面射野的情况相同，此处不再赘述。

下面将通过两个具体实施例来阐述本发明的应用于多靶区的单中心布野规划方法。

参照图3，针对靶区个数较少或在分布上存在明显分界的多个靶区，可执行以下步骤对靶区进行布野：

首先，可设置射野的等中心，使其位于所有靶区的几何中心。相较于过去的多中心的照射模式，采用一个等中心的方式使得布野规划之后的治疗过程更加方便快捷。

其次，可对多叶准直器进行设置，例如旋转准直器使其角度为90°，从而确保叶片的运动方向将与机架的旋转平面垂直。

之后，可根据靶区的个数、分布等情况对靶区进行分区成多个子区，在此实施例中，靶区的个数较少，且在分布上呈现分界现象，可根据靶区的纵向位置进行分区，如图3所示，可将所有靶区分区为3个子区，各子区之间不存在重叠。

最后，可按照靶区分区情况设置照射弧，例如为每个子区添加相应的照射弧，并按照对应子区的靶区来设定该段照射弧的照射宽度。不同子区的照射宽度根据该子区中的靶区的个数以及分布确定。例如，针对只有一个靶区的子区，该子区的照射宽度可为该靶区在纵向上外扩预定区域所确定的宽度，以能包含靶区；针对具有多个靶区的子区，该子区的照射宽度可为在纵向位置上相距最远的两个靶区的间隔，也可为在子区在纵向上外扩预定边界后的范围所确定的宽度。如图3所示，三个虚线方框显示了对应于3个子区而设置的照射范围，根据确定的照射范围可相应计划出准直器叶片的运动轨迹。

一实施例中，还可通过设置处方结合确定的射野进行剂量优化以获得靶区的三维剂量分布。图5示出了应用根据本申请一实施例的对多个靶区进行容积旋转调强(VMAT)照射计算的剂量分布示意图，其中，左图为应用根据本申请一实施例的对所有靶区进行分区的照射剂量分布图，右图为常规VMAT计划获得的剂量分布图，从图中可以看出，采用分区方式布置的射野能够减少对于各靶区间正常组织的照射受量，能够获得更优的剂量分布。

图6示出了应用根据本申请一实施例的对所有靶区进行分区的照射而得到的剂量体积直方图(横坐标为剂量，纵坐标为体积百分比)，其中，实线为应用根据本申请一实施例的对所有靶区进行分区的剂量体积直方图(DVH)，虚线采用常规VMAT计划获得的剂量体积直方图，图中标号所代表的器官如下：①脑干，②身体，③脑部，④全局计划靶区体积(PTV)，从图中也可看出，整体上采用分区方式布置的射野能够减少危及器官剂量，可获得更优的剂量分布。

图7应用根据本申请一实施例的对所有靶区进行分区的BEV示意图，其中，左图为应用根据本申请一实施例的对所有靶区进行分区的BEV示意图，右图为常规VMAT计划获得的BEV示意图，通过对每个照射弧子野的BEV进行检查，采用本申请的分区计划的控制点具有窄条的形状，可更有效地控制叶片运动范围，避免了多个靶区共享叶片对而多余照射靶区间正常组织的情况，同时减小了钨门范围，从而减少对靶区之间的正常组织的照射。

返回图4，其示出了根据本申请另一实施例的对所有靶区进行分区的示意图，对于图中示出的多发脑转移瘤，靶区个数较多且分布零散，各靶区间没有明显界限。针对此种情况，可执行以下步骤对靶区进行布野：

首先，可设置射野的等中心，使其位于所有靶区的几何中心。

其次，对多叶准直器进行设置，例如旋转准直器使其角度为90°，从而确保叶片的运动方向将与机架的旋转平面垂直。

之后，根据靶区的个数、分布等情况对靶区进行分区成多个子区，在此实施例中，各靶区分布并没有明显界限，为此，可将在纵向位置存在重叠的靶区划分为同一子区，同时使得划分为同一子区中的任何两个靶区在纵向上的位置距离不超过预定长度，从而完成对所有靶区进行分区。或者在纵向进行等间距分区，如图4所示，可将所有靶区分区为3个子区，同时，各子区之间存在重叠区，以避免分区边界处出现靶区欠剂量或超剂量的情况。

最后，可按照靶区分区情况设置照射弧，例如为每个子区添加相应的照射弧，并按照对应子区的范围来设定该段照射弧的照射宽度。如图4所示，对应于3个子区，可添加三个照射弧，每个子区的照射宽度(如虚线方框所示)可为该子区在纵向上外扩预定区域所确定的宽度。

还可通过设置处方结合确定的射野进行剂量优化以获得靶区的三维剂量分布。图8示出了应用根据本申请一实施例的对所有靶区进行模拟VMAT照射计算的剂量分布示意图，其中，左图为应用根据本申请一实施例的对所有靶区进行分区的照射剂量分布图，右图为常规VMAT计划获得的剂量分布图，从图中可以看出，针对同时照射多个靶区和周边预防区域的情况，能够获得更优的剂量分布。

图9示出了应用根据本申请一实施例的对多个靶区进行分区的照射而得到的剂量体积直方图，其中，实线为应用根据本申请一实施例的对所有靶区进行分区的剂量体积直方图(DVH)，虚线采用常规VMAT计划获得的剂量体积直方图，图中标号所代表的器官如下：①左侧海马体，②右侧海马体，③脑部PTV，④全局PTV，从图中也可看出，整体上采用分区方式布置的射野能够减少危及器官剂量，可获得更优的靶区剂量覆盖。

参照图10，本申请的一实施例提供了一种应用于放射治疗系统的射野布置装置，其包括：多叶准直器配置模块210，用于对所述多叶准直器进行配置，使得多叶准直器的叶片运动方向和机架的旋转方向垂直；靶区分区模块220，用于将患者组织的所有靶区在射野方向观(BEV)上的投影沿着所述叶片的运动方向分区成多个子区；射野配置模块230，用于确定所述射线束输送到所述多个靶区的至少一个照射宽度，每个照射宽度与所述多个子区中的每个子区相对应。

多叶准直器配置模块210的主要作用在于对准直器的角度进行调整以使得例如叶片的运动方向和机架的旋转方向垂直，其可借助于治疗系统的控制单元实现准直器的旋转。

在放射治疗系统配置有叶片运动方向相互垂直的两个多叶准直器时，多叶准直器配置模块210可针对一个多叶准直器进行配置使其叶片运动方向垂直于机架旋转方向，并可针对另一个方向的多叶准直器的运动进行配置来实现例如射线束的强度调节。

靶区分区模块220将所有靶区沿着预定方向分区成多个子区，例如可通过靶区BEV投影，并根据靶区的个数、分布等而按照预定的规则将所有靶区进行分区。优选地，靶区分区模块220可实施为计算机程序产品，例如可依照前面描述的方法步骤对所有靶区进行分区操作，此处不再赘述。

靶区分区模块220可计算输出分区的结果，例如分区的个数、各个子区的范围等。

射野配置模块230可根据靶区分区模块220的输出结果为每个子区配置射野或照射弧，具体地，其可确定射线束的至少一个照射宽度，同样地，射野配置模块230也可实施为计算机程序产品，并输出针对每个子区的照射宽度，从而完成射野布置。

通过以上描述，本发明的射野布置装置的部分模块或整体可利用计算机程序产品来实现，该计算机程序产品可存储在计算机可读存储介质中，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器(微处理器、通用处理器等)运行时使得处理器执行本说明书描述的对靶区进行分区以及布野的部分或整体功能，所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言例如包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等。程序代码可以完全地在放射治疗系统上执行、部分地在治疗系统上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在治疗系统计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

返回参照图1，本申请的一实施例提供了一种放射线治疗系统，该治疗系统可例如为C型臂直线加速器，其可包括机架、射线源、多叶准直器等部件，各部件的结构可参见前面描述或者相关现有技术，此处不再详述。

如图1所示，治疗系统还可包括控制器50，其与加速器的机架、射线源、和多叶准直器等部件通信耦接，且可配置为接收前面描述的射野布置装置的布野规划以及其他治疗计划，进而控制机架、治疗床的运动以及射线源的投射，例如，控制器50可配置为：

调整多叶准直器，使得多叶准直器的叶片运动方向和机架的旋转方向垂直。例如可调整准直器的角度(例如为90°)以使得例如叶片的运动方向和旋转机架10的旋转平面(X-Y面)垂直。

设置多个射野，以用于对患者组织的所有靶区进行照射，所述所有靶区在射野方向观(BEV)上的投影沿着所述叶片的运动方向分区成多个子区，每个射野的照射宽度与所述多个子区中的每个子区相对应。例如，控制器50可通过接收射野布置装置确定的多个射野而设置相应的射野，其中，将所有靶区沿着预定方向分区成多个子区可依照前面描述的方法步骤进行分区操作，此处不再赘述。

控制叶片沿所述运动方向进行移动，以引导射线束对所述多个子区进行照射。在确定了例如射野照射宽度等参数后，控制器可确定出准直器的相应位置以及叶片开口尺寸等运动轨迹参数，由此可引导射线束按照计划处方对患者进行放射治疗。

利用放射治疗系统还可进行非共面照射，为此，可先调整治疗床的床角，例如可根据靶区的形状确定治疗床的床角，以提高肿瘤靶区剂量分布的适形度。之后，可重新设置多个射野，以用于对患者组织的所有靶区进行照射，所述所有靶区在射野方向观(BEV)上的投影沿着所述叶片的运动方向重新分区成多个子区，并重新确定所述射线束的照射宽度，每个射野的照射宽度与所述多个子区中的每个子区相对应。子区划分以及确定照射宽度的方法可与共面射野的情况相同，此处不再赘述。

本发明的射野规划方法及系统可适用于射野共面和非共面的情况，通过对靶区进行分区布野，可缩小每个子野的照射范围，减少靶区间正常组织受到的不必要的照射，相对于现有技术可获得更优的剂量分布。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。例如，以上描述的仅是本发明针对C形臂治疗机的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以针对C形臂治疗机，做出若干变形和改进；还可以针对其他机械运动方式的治疗机，设计相应的实施方式，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种对放射治疗系统进行规划的方法，所述放射治疗系统至少包括机架和用于调整射线束照射野的多叶准直器(MLC)，所述方法包括：

对所述多叶准直器进行配置，使得多叶准直器的叶片运动方向和机架旋转方向垂直；

将患者组织的所有靶区在射野方向观(BEV)上的投影沿着所述叶片的运动方向分区成多个子区；以及

确定所述射线束输送到所述所有靶区的照射宽度，每个照射宽度与所述多个子区中的每个子区相对应。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述多叶准直器进行配置包括设置所述多叶准直器的角度以保证叶片运动方向垂直于机架旋转方向。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，将所述所有靶区沿着所述叶片的运动方向分区成多个子区包括：以所述所有靶区在射野方向观(BEV)上的位置为参考，根据所述所有靶区的个数和/或分布将所述所有靶区分区为多个子区。

4.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：

对治疗床的床角进行配置；

然后将所述所有靶区在BEV上的投影沿着所述叶片的运行方向进行重新分区成多个子区；以及

重新确定所述射线束输送到所述所有靶区的照射宽度，每个照射宽度与重新分区的多个子区中的每个子区相对应。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述每个照射宽度为相对应的子区外扩一定边界后的范围所确定的宽度。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述放射治疗系统配置有叶片运动方向相互垂直的两个多叶准直器，对所述多叶准直器进行配置包括使得其中一个多叶准直器的叶片运动方向垂直于机架旋转方向，所述分区成多个子区包括将所述所有靶区沿着所述其中一个多叶准直器的叶片的运动方向进行分区。

7.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：根据至少一个照射宽度确定所述叶片的运动范围。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：根据所述所有靶区的剂量覆盖对所述叶片的运动轨迹进行优化。

9.一种应用于放射治疗系统的射野布置装置，所述放射治疗系统至少包括机架和用于调整射线束照射野的多叶准直器，所述装置包括：

多叶准直器配置模块，用于对所述多叶准直器进行配置，使得多叶准直器的叶片运动方向和机架的旋转方向垂直；

靶区分区模块，用于将患者组织的所有靶区在射野方向观(BEV)上的投影沿着所述叶片的运动方向分区成多个子区；以及

射野配置模块，用于确定所述射线束输送到所述所有靶区的至少一个照射宽度，每个照射宽度与所述多个子区中的每个子区相对应。

10.一种放射线治疗系统，包括：

机架；

射线源，布置在所述机架上，用于产生射线束；

多叶准直器，布置在所述机架上，包括多个可移动的叶片；以及

控制器，其与所述机架、射线源、和多叶准直器通信耦接，其中，所述控制器配置为：

调整所述多叶准直器，使得多叶准直器的叶片运动方向和机架的旋转方向垂直；

设置多个射野，以用于对患者组织的所有靶区进行照射，其中，所述所有靶区在射野方向观(BEV)上的投影沿着所述叶片的运动方向分区成多个子区，每个射野的照射宽度与所述多个子区中的每个子区相对应；以及

控制所述叶片沿所述运动方向进行移动，以引导射线束对所述多个子区进行照射。

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