CN116018181A - 用于动态多叶片准直器跟踪的系统和方法 - Google Patents

用于动态多叶片准直器跟踪的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116018181A
CN116018181A CN202080103366.5A CN202080103366A CN116018181A CN 116018181 A CN116018181 A CN 116018181A CN 202080103366 A CN202080103366 A CN 202080103366A CN 116018181 A CN116018181 A CN 116018181A
Authority
CN
China
Prior art keywords
imaging device
electronic portal
portal imaging
control point
planned
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080103366.5A
Other languages
English (en)
Inventor
师中华
章卫
廖璨
倪成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd
Original Assignee
Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd filed Critical Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd
Publication of CN116018181A publication Critical patent/CN116018181A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1042—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head
    • A61N5/1045—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head using a multi-leaf collimator, e.g. for intensity modulated radiation therapy or IMRT
    • A61N5/1047—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head using a multi-leaf collimator, e.g. for intensity modulated radiation therapy or IMRT with movement of the radiation head during application of radiation, e.g. for intensity modulated arc therapy or IMAT
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1042—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head
    • A61N5/1045—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head using a multi-leaf collimator, e.g. for intensity modulated radiation therapy or IMRT
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • A61N2005/1054—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using a portal imaging system

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

本公开提供用于动态多叶片准直器跟踪的系统的方法。所述方法可以包括在控制点识别多叶片准直器的多个工作叶片；基于所述多个工作叶片的多个计划位置轨迹，为所述控制点确定电子射野成像设备的信号采集区域，其中所述信号采集区域为所述电子射野成像设备的成像平面的一部分，并且所述信号采集区域包括多个采集行；在所述控制点从所述电子射野成像设备获取图像，其中所述图像包括在所述信号采集区域中采集的信息。

Description

用于动态多叶片准直器跟踪的系统和方法
技术领域
本申请一般涉及放射技术，更具体地，涉及用于放射中的动态多叶片准直器跟踪的系统和方法。
背景技术
放射广泛用于成像和治疗，例如癌症治疗和若干其他健康状况。多叶片准直器在动态适形放射治疗中起着重要作用。需要多叶片准直器的运动精度以确保放射治疗的效果，特别是对于立体定向放射外科(SRS)、立体定向放射治疗(SBRT)等。因此，可能需要提供用于动态多叶片准直器跟踪的系统和方法。
发明内容
根据本公开的一个方面，提供了一种用于动态多叶片准直器跟踪的系统。所述系统可以包括至少一个存储设备，所述至少一个存储设备包括用于动态多叶片准直器跟踪的一组指令，以及与所述至少一个存储设备通信的至少一个处理器。当执行所述一组指令时，所述至少一个处理器被引导以使系统执行以下操作。在控制点处识别多叶片准直器的多个工作叶片；基于所述多个工作叶片的多个计划位置轨迹，为所述控制点确定电子射野成像设备的信号采集区域，其中所述信号采集区域为所述电子射野成像设备的成像平面的一部分，并且所述信号采集区域包括多个采集行；在所述控制点处从所述电子射野成像设备获取图像，其中所述图像包括在所述信号采集区域中采集的信息。
在一些实施例中，所述操作还包括：基于所述多个工作叶片中的每个工作叶片的计划速度曲线(profile)，确定所述控制点处的所述电子射野成像设备的采样率，其中所述电子射野成像设备使用所述控制点处的所述采样率捕获所述图像。
在一些实施例中，所述为所述控制点确定电子射野成像设备的信号采集区域包括：基于所述多个工作叶片中的每个工作叶片的计划位置轨迹，获取所述多个工作叶片的叶片信息；基于所述多个工作叶片的叶片信息和所述电子射野成像设备的电子射野成像设备信息，确定所述多个采集行的起始采集行和结束采集行。
在一些实施例中，所述多个工作叶片的所述叶片信息包括起始工作叶片信息、结束工作叶片信息、所述多叶片准直器的中心叶片的位置信息以及叶片投影到所述多叶片准直器的等中心平面上的投影宽度。
在一些实施例中，所述电子射野成像设备的所述电子射野成像设备信息包括所述电子射野成像设备的像素大小、所述电子射野成像设备捕获的图像大小、源图像距离以及所述电子射野成像设备的中心相对于在所述控制点处的光束中心轴的偏移值。
在一些实施例中，确定所述控制点处的所述电子射野成像设备的采样率包括：获取所述多叶片准直器的所有叶片中的叶片的最大叶片速度；获取所述电子射野成像设备的最大采样率；基于所述多个工作叶片中的每个工作叶片的计划速度曲线，获取所述多个工作叶片中的工作叶片在控制点处的最大工作叶片速度；以及基于所述最大叶片速度、所述电子射野成像设备的最大采样率以及在所述控制点处的最大工作叶片速度，确定所述控制点处的所述电子射野成像设备采样率。
在一些实施例中，所述多个工作叶片的所述多个计划位置轨迹是基于治疗计划确定的。
在一些实施例中，所述多个工作叶片的所述多个计划速度曲线是基于治疗计划确定的。
在一些实施例中，所述操作还包括：获取多个图像，所述多个图像中的每个图像对应于所述电子射野成像设备在所述信号采集区域中使用多个控制点中的一个控制点的采样率采集的数据；以及对于所述多个工作叶片中的每个工作叶片，基于所述多个图像，确定每个工作叶片的测量位置轨迹和测量速度曲线；基于每个工作叶片的所述计划位置轨迹和所述测量位置轨迹，确定每个工作叶片的位置轨迹误差；以及基于每个工作叶片的所述计划速度曲线和所述测量速度曲线，确定所述每个工作叶片的速度曲线误差。
在一些实施例中，所述基于所述多个图像，确定每个工作叶片的测量位置轨迹和测量速度曲线包括：基于图像校正算法，通过校正所述多个图像获取多个校正图像；以及基于所述多个校正图像，确定每个工作叶片的所述测量位置轨迹和所述测量速度曲线。
在一些实施例中，基于所述多个校正图像，确定每个工作叶片的所述测量位置轨迹和所述测量速度曲线包括：对于所述多个工作叶片中的每个工作叶片，在所述多个校正图像中的每个校正图像中获得关于每个工作叶片的像素位置；基于所述像素位置与场位置的预定映射关系，确定每个像素位置对应的场位置；以及基于每个像素位置对应的所述场位置和时间同步信号，获取所述每个工作叶片的所述测量位置轨迹和所述测量速度曲线，其中，所述时间同步信号被配置成用于将所述测量位置轨迹的第一测量时间与所述计划位置轨迹的第一计划时间同步，以及将所述测量速度曲线的第二测量时间与所述计划速度曲线的第二计划时间同步。
根据本公开的一个方面，提供了一种用于动态多叶片准直器跟踪的方法。所述方法可以包括在控制点处识别多叶片准直器的多个工作叶片；基于所述多个工作叶片的多个计划位置轨迹，为所述控制点确定电子射野成像设备的信号采集区域，其中所述信号采集区域为所述电子射野成像设备的成像平面的一部分，并且所述信号采集区域包括多个采集行；以及在所述控制点处从所述电子射野成像设备获取图像，其中所述图像包括在所述信号采集区域中采集的信息。
在一些实施例中，根据本公开的一个方面，提供了一种非暂时性可读介质。所述一种非暂时性可读介质包括至少一个存储设备，所述至少一个存储设备包括用于动态多叶片准直器跟踪的一组指令。当由电设备的至少一个处理器执行时，所述至少一组指令指示所述至少一个处理器执行一种方法，所述方法包括：在控制点处识别多叶片准直器的多个工作叶片；基于所述多个工作叶片的多个计划位置轨迹，为所述控制点确定电子射野成像设备的信号采集区域，其中所述信号采集区域为所述电子射野成像设备的成像平面的一部分，并且所述信号采集区域包括多个采集行；在所述控制点处从所述电子射野成像设备获取图像，其中所述图像包括在所述信号采集区域中采集的信息。
附加的特征将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地对于本领域技术人员在检查以下和附图时将变得显而易见，或者可以通过实施例的产生或操作而获知。本公开的特征可以通过实践或使用以下讨论的详细示例中阐述的方法、手段和组合的各个方面来实现和获得。
附图说明
根据示例性实施例进一步描述了本公开。参考附图详细描述了这些示例性实施例。这些实施例是非限制性示例性实施例，其中相同的附图标记表示贯穿附图的若干视图的相似结构，其中：
图1是根据本公开一些实施例所示的示例性放射治疗(RT)系统的示意图；
图2是根据本公开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是根据本公开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是根据本公开一些实施例所示的示例性处理设备的框图；
图5是根据本公开一些实施例所示的用于动态多叶片准直器跟踪的示例性过程的流程图；
图6是根据本公开一些实施例所示的示例性信号采集区域以及示例性图像的示意图；
图7是根据本公开一些实施例所示的用于在控制点处确定采样频率的示例性过程的流程图；
图8是根据本公开一些实施例所示的确定每个工作叶片的位置轨迹误差和速度曲线误差的示例性过程的流程图；
图9是根据本公开一些实施例所示的工作叶片的示例性计划位置轨迹和示例性测量位置轨迹的示意图；
图10是根据本公开一些实施例所示的工作叶片的示例性位置轨迹误差的示意图；以及
图11是根据本公开一些实施例所示的用于获取测量位置轨迹和测量速度曲线的示例性过程的示意图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，通过示例的方式阐述了许多具体细节，以便提供对相关公开的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些细节的情况下实施本公开。在其他情况下，众所周知的方法、程序、系统、组件和/或电路已在相对较高的层次上进行了描述，但没有详细说明，以避免不必要地模糊本公开的方面。对所公开的实施例的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文中定义的一般原理可以应用于其他实施例和应用。因此，本公开不限于所示实施例，而是符合与权利要求一致的最宽范围。
本文中使用的术语仅出于描述特定示例实施例的目的，并不旨在进行限制。如本文中所用，单数形式“一”、“一个”和“该”也可以旨在包括复数形式，除非上下文另有明确反应。进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包含”、“包括”指定了所述特征，整数、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或它们的组和的存在或添加。
应当理解，本文中使用的术语“系统”、“引擎”、“单元”、“模块”和/或“块”是一种以升序区分不同级别的不同组成、元件、部分、部或组件的方法。但是，如果这些术语达到相同的目的，则可以用另一种表达方式代替。
通常，如本文中使用的词语“模块”、“单元”或“块”指的是体现在硬件或固件中的逻辑，或者指的是软件指令的集合。本文中描述的模块、单元或块可以被实现为软件和/或硬件，并且可以存储在任何类型的非暂时性计算机可读介质或其他存储设备中。在一些实施例中，软件模块/单元/块可以被编译并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/块或其自身调用，和/或可以响应于检测到的事件或中断而被调用。可以在计算机可读介质上提供被配置用于在计算设备(例如，如图2所示的处理器210)上执行的软件模块/单元/块，例如压缩盘、数字视频盘、闪存驱动器、磁盘或任何其他有形介质，或作为数字下载(并且最初可以以压缩或可安装格式存储，在执行之前需要安装、解压缩或解密)。这样的软件代码可以部分或全部存储在执行计算设备的存储设备上，以供计算设备执行。软件指令可以嵌入在固件中，例如可擦除可编程只读存储器(EPROM)。进一步理解，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/或可以包括在可编程单元中，例如可编程门阵列或处理器。本文中描述的模块/单元/块或计算设备功能可以实现为软件模块/单元/块，但可以用硬件或固件来表示。一般来说，这里描述的模块/单元/块是指可以与其他模块/单元/块组合或分成子模块/子单元/子块的逻辑模块/单元/块，尽管它们的物理组织或存储。该描述可适用于系统、引擎或其一部分。
应当理解的是，当一个单元、引擎、模块或块被称为在另一个单元、引擎、模块或块的“上面”、“连接到”或“耦合到”另一个单元、引擎、模块或块时，除非上下文另有明确反应它可以直接在、连接或耦合到或与其他单元、引擎、模块或块通信，或者可以存在中间单元、引擎、模块或块。如本文中所用，术语“和/或”包括一个或多个相关列出的术语的任何和所有组合。
本公开中的术语“图像”用于统指图像数据(例如，扫描数据、投影数据)和/或各种形式的图像，包括二维(2D)图像、三维(3D)图像、四维(4D)图像等。本公开中的术语“像素”和“体素”可互换使用以指代图像的元素。本公开中的术语“解剖结构”可以指受试者的气体(例如，空气)、液体(例如，水)、固体(例如，石头)、细胞、组织、器官或他们的任何可以显示在图像中(例如，第二图像或第一图像等)，并且真实存在于受试者体内或体表的组合。本公开中的术语“区域”、“位置”和“地区”可以指图像中显示的解剖结构的位置或存在于受试者体内或体表的解剖结构的实际位置，因为所述图像可以表明存在于主体体内或体表的特定解剖结构的实际位置。
本公开的这些和其他特征和特性，以及相关结构元件的操作方法和功能以及部件的组合和制造的经济性，在参考附图考虑以下描述后，可以变得更加清楚，所有这些都形成了本公开的一部分。然而，应明确理解，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本公开的范围。应当理解，附图不是按比例绘制的。
本公开中使用的流程图说明了根据本公开的一些实施例的系统实现的操作。应当明确理解流程图的操作可以不按顺序实施。相反，这些操作可以以相反的顺序或同时执行。此外，可以将一个或多个其他操作添加到流程图。可以从流程图中删除一个或多个操作。
本文中提供用于无损成像和/或治疗的系统和组件，例如用于疾病诊断、治疗或研究目的。在一些实施例中，系统可以包括放射治疗(RT)系统、计算机断层摄影(CT)系统、发射计算机断层摄影(ECT)系统、X射线摄影系统、正电子发射断层摄影(PET)系统、磁共振成像(MRI)系统等，或其任意组合。为了说明的目的，本公开描述了用于放射治疗的系统和方法。本公开中使用的术语“图像”可以指代2D图像、3D图像或4D图像。在一些实施例中，术语“图像”可以指患者的区域的图像，例如，感兴趣区域(ROI)。在本公开中使用的术语“感兴趣区域”或“ROI”可以指沿着一条线的图像的一部分，在两个空间维度中，在三个空间维度中，或者当它们作为时间的函数演变时的任何过程。图像可以是电子入口成像设备(电子射野成像设备)图像、CT图像、荧光透视图像、超声图像、PET图像或MR图像。这并非旨在限制本公开的范围。对于本领域的普通技术人员，可以在本公开的指导下推导出一定数量的变化、改变和/或修改。这些变化、变化和/或修改不脱离本公开的范围。
本公开的一个方面涉及用于动态多叶片准直器跟踪的系统和方法。该系统和方法可以使用电子射野成像设备(EPID)在受试者的放射治疗或基于放射的成像期间在控制点处跟踪多叶片准直器的叶片的位置。该系统和方法可以在控制点处确定电子射野成像设备的成像平面上的区域(成像平面的一部分)。电子射野成像设备可以只采集平行于多叶片准直器叶片运动方向的区域的成像数据，而不采集整个成像面的成像数据。在一些实施例中，可以识别用于在控制点处控制放射束的形状的工作叶片。在一些实施例中，可以至少部分地基于工作叶片的计划位置轨迹来确定该区域的起始采集行和结束采集行。在一些实施例中，可以基于用于控制控制点处的放射束的形状的工作叶片的计划速度曲线(Profile)来确定控制点处的电子射野成像设备的采样率。通过控制电子射野成像设备在控制点处采用采样率获取该区域的成像数据，可以减少成像数据量，提高处理速度，从而降低多叶片准直器的运动模糊影响，提高动态多叶片准直器跟踪过程中工作叶片的测量精度。
图1是根据本公开一些实施例所示的示例性放射治疗系统100的示意图。放射治疗系统100可以包括放射治疗设备110、网络120、一个或多个终端130、处理设备140和存储设备150。在一些实施例中，放射治疗系统100的两个或更多个组件可以经由无线连接(例如，网络120)、有线连接或他们的组合相互连接和/或通信。放射治疗系统100的组件之间的连接可以是可变的。仅作为示例，放射治疗设备110可以通过网络120或直接连接到处理设备140。作为又一示例，存储设备150可以通过网络120或直接连接到处理设备140。
放射治疗设备110可以用于向受试者发送放射治疗剂量。例如，放射治疗设备110可以将一个或多个放射束发送到受试者的治疗区域(例如，肿瘤)以引起受试者症状的减轻。放射束可以包括多个放射子束。在本公开中，“受试者”和“对象”可以互换使用。受试者可以包括任何生物受试者(例如，人类、动物、植物或其一部分)和/或非生物受试者(例如，幻影)。例如，受试者可以包括受试者的身体的特定部分，例如头部、胸部、腹部等或他们的组合。在一些实施例中，放射治疗设备110可以是图像引导放射治疗(IGRT)设备、适形放射治疗设备、调强放射治疗(IMRT)设备、调强电弧治疗(IMAT)设备、放射引导放射治疗(EGRT)、立体定向放射外科(SRS)、立体定向放射治疗(SBRT)等。
在一些实施例中，放射治疗设备110可以包括治疗放射源111、电子射野成像设备(EPID)112、诊察台113、机架114和准直器组件115。治疗放射源111可以用于向受试者发射治疗放射。在一些实施例中，治疗放射源111可以安装在机架114上。诊察台113可以用于支撑待治疗和/或成像的受试者。在一些实施例中，诊察台113可以相对于机架114移动。
电子射野成像设备112可以用于获取受试者和/或准直器组件115的图像。在一些实施例中，电子射野成像设备112可以安装在机架114上并与机架114一起旋转。在一些实施例中，电子射野成像设备112可以包括成像平面116和检测器(图1中未示出)。在一些实施例中，检测器可以从整个或部分成像平面116获取信号。在一些实施例中，检测器可以包括一个或多个检测器单元。(多个)检测器单元可包括闪烁检测器(例如，碘化铯检测器、氧硫化钆检测器)、固体检测器、液体电离室等，或其任意组合。在一些实施例中，电子射野成像设备的成像放射源可以是治疗放射源111。
在一些实施例中，电子射野成像设备112可以在与源图像距离(SID)相关联的任何位置。例如，电子射野成像设备112可以是100cm SID(即，治疗放射源111与电子射野成像设备的成像平面116之间的距离可以是100cm)。在一些实施例中，治疗放射源111的中心和成像平面116的中心可以对齐。例如，治疗放射源111的中心与成像平面116的中心对齐表示治疗放射源111的中心与成像平面116的中心之间的偏移小于距离阈值(例如，1毫米、2毫米等)。
准直器组件115可以用于控制由治疗放射源111生成的治疗放射线的形状。在一些实施例中，准直器组件115可包括位于多叶片准直器平面中的多叶片准直器(MLC)和位于除多叶片准直器平面之外的钳口平面中的至少一个钳口。多叶片准直器可以包括彼此相对并且可移动以通过阻挡治疗场内的放射束的第一部分的路径来形成对应于治疗场的孔径的至少一个第一组叶片和至少一个第二组叶片。放射束的第二部分可以撞击放射目标或其位于治疗场中的一部分。在一些实施例中，在至少一个钳口沿放射束方向的投影与治疗场之间可以存在间隙。至少一个钳口可以屏蔽或阻挡放射束的第一部分的一部分。多叶片准直器和/或至少一个钳口可以由放射不可透过的材料制成。示例性的放射不可透过的材料可以包括钨、铅、钢等，或者它们的合金，或者它们的组合。在一些实施例中，至少一个钳口沿放射束方向的投影可以与治疗区域部分重叠，即与多叶片准直器一起形成对应于治疗区域的孔径。
网络120可以包括可以促进放射治疗系统100的信息和/或数据交换的任何合适的网络。在一些实施例中，放射治疗系统100的一个或多个组件(例如，放射治疗设备110、(多个)终端130、处理设备140、存储设备150等)可以经由网络120与放射治疗系统100的一个或多个其他组件传送信息和/或数据。例如，处理设备140可以获取经由网络120从放射治疗设备110(例如，放射治疗设备110的电子射野成像设备112)获得的图像数据。作为另一个示例，处理设备140可以经由网络120从(多个)终端130获取用户(例如，医生、放射科医师)指令。网络120可以是或包括公共网络(例如，因特网)、专用网络(例如，局域网(LAN))、有线网络、无线网络(例如，802.11网络、Wi-Fi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、交换机、服务器计算机和/或其任意组合。例如，网络120可以包括有线电视网络、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)、公共电话交换网络(PSTN)、BluetoothTM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可以包括一个或多个网络接入点。例如，网络120可以包括有线和/或无线网络接入点，例如基站和/或互联网交换点，放射治疗系统100的一个或多个组件可以通过它们连接到网络120以交换数据和/或信息。
(多个)终端130可以实现用户与放射治疗系统100之间的用户交互。在一些实施例中，(多个)终端130可以与放射治疗设备110、处理设备140和/或存储设备150连接和/或通信。例如，(多个)终端130可以显示从处理设备140获得的受试者的治疗图像。在一些实施例中，(多个)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等或其任意组合。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意组合。仅作为示例，(多个)终端130可以包括如图3所示的移动设备。在一些实施例中，智能家居设备可以包括智能照明设备、智能电器的控制设备、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环、鞋类、眼镜、头盔、手表、衣服、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，或其任意组合。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、虚拟现实贴片、增强现实头盔、增强现实眼镜、增强现实贴片等，或它们的任何组合。例如，虚拟现实设备和/或增强现实设备可以包括GoogleGlassTM、OculusRiftTM、HololensTM、GearVRTM等。在一些实施例中，(多个)终端130可以是一部分处理设备140。
处理设备140可以处理从放射治疗设备110、(多个)终端130和/或存储设备150获取的信息。例如，处理设备140可以在控制点处识别多叶片准直器的多个工作叶片，并获得多个工作叶片的多个计划位置轨迹和/或多个计划速度曲线。处理设备140可以基于控制点的多个计划位置轨迹来确定电子射野成像设备112的信号采集区域(成像平面的一部分)。作为另一个示例，处理设备140可以基于多个工作叶片的计划速度曲线来确定控制点处的电子射野成像设备112的采样率。作为又一示例，处理设备140可以使用控制点处的采样率来获取由电子射野成像设备112捕获的图像。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的，也可以是分布式的。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访问存储在放射治疗设备110、(多个)终端130和/或存储设备150中的信息。作为另一个示例，处理设备140可以直接连接到放射治疗设备110、(多个)终端130和/或存储设备150访问存储的信息。在一些实施例中，处理设备140可以在云平台上实现。仅作为示例，云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布式云、跨云、多云等，或其任意组合。在一些实施例中，处理设备140可以由具有如图2所示的一个或多个组件的计算设备200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可以存储从放射治疗设备110、(多个)终端130和/或处理设备140获取的数据。例如，存储设备150可以存储受试者的治疗计划、和受试者的图像和/或多叶片准直器等。在一些实施例中，存储设备150可以存储数据和/或指令，处理设备140可以执行或使用这些数据和/或指令来执行本公开中描述的示例性方法。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、易失性读写存储器、只读存储器(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以包括闪存驱动器、软盘、光盘、存储卡、压缩盘、磁磁带等。示例性易失性读写存储器可以包括随机存取存储器(RAM)。示例性RAM可以包括动态RAM(DRAM)、双倍数据速率同步动态RAM(DDRSDRAM)、静态RAM(SRAM)、晶闸管RAM(T-RAM)和零电容RAM(Z-RAM)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)和数字多功能磁盘ROM等。在一些实施例中，存储设备150可以在云平台上实现。仅作为示例，云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布式云、跨云、多云等，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以与放射治疗系统100的一个或多个其他组件(例如，放射治疗设备110、处理设备140、(多个)终端130)通信。放射治疗系统100的一个或多个组件可以通过网络120访问存储在存储设备150中的数据和/或指令。在一些实施例中，存储设备150可以直接连接到放射治疗系统100的一个或多个其他组件(例如，放射治疗设备110、处理设备140、(多个)终端130)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。
需要说明的是，上述关于放射治疗系统100的说明仅仅是为了说明的目的，并非用于限制本公开的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以在本公开的教导下做出多种变化和修改。然而，这些变化和修改并不脱离本公开的范围。在一些实施例中，放射治疗系统100可以包括一个或多个附加组件和/或可以省略上述放射治疗系统100的一个或多个组件。例如，放射治疗设备110还可以包括用于定位放射目标或其一部分的成像组件。成像组件可以包括计算机断层扫描(CT)设备(例如，锥形束CT(CBCT)设备、扇形束CT(FBCT)设备、多层CT(MSCT)设备等)、磁共振成像(MRI)设备、超声成像设备、透视成像设备、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)设备、正电子发射断层扫描(PET))设备、X射线成像设备等，或其任意组合。
图2是根据本公开一些实施例所示的示例性计算设备200的硬件和/或软件组件的示意图。计算设备200可以用于实现如本文中所述的放射治疗系统100的任何组件。例如，处理设备140和/或(多个)终端130可以分别通过其硬件、软件程序、固件或其组合在计算设备200上实现。尽管仅示出了一个这样的计算设备，但是为了方便起见，可以在多个类似平台上以分布式方式实现与本文中所述的放射治疗系统100相关的计算机功能，以分配处理负载。如图2所示，计算设备200可以包括处理器210、存储设备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)并根据本文中所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执行本文中所描述的特定功能的例程、程序、主题、组件、数据结构、过程、模块和功能。例如，处理器210可以处理从放射治疗设备110、(多个)终端130、存储设备150和/或放射治疗系统100的任何其他组件获得的图像数据。在一些实施例中，处理器210可以包括一个或多个硬件处理器，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)、中央处理器(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(ARM)、可编程逻辑设备(PLD)、能够执行一个或多个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。但是，应当注意，本公开中的计算设备200还可以包括多个处理器，因此如本公开中描述的由一个处理器执行的操作和/或方法操作也可以由多个处理器联合或单独执行。例如，如果在本公开中计算设备200的处理器同时执行操作A和操作B，则应当理解，操作A和操作B也可以由计算设备200(例如，第一处理器执行操作A，第二处理器执行操作B，或者第一处理器和第二处理器联合执行操作A和B)中的两个或多个不同的处理器共同或单独地执行。
存储设备220可以存储从放射治疗系统100的一个或多个组件获得的数据。在一些实施例中，存储设备220可以包括大容量存储设备、可移动存储设备、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)等，或其任意组合。在一些实施例中，存储设备220可以存储一个或多个程序和/或指令以执行本公开中描述的示例性方法。例如，存储设备220可以存储要由处理设备140执行以确定电子射野成像设备112的信号采集区域和采样率的程序。作为另一个示例，存储设备220可以存储将由处理设备140执行以使电子射野成像设备112基于信号采集区域和采样率捕获图像的程序。作为又一示例，处理设备140可以储存程序以由处理设备140执行以确定多叶片准直器是否根据计划速度曲线和/或计划位置轨迹移动。
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可以实现用户与处理设备140的交互。在一些实施例中，I/O230可以包括输入设备和输出设备。输入设备可以包括可以通过键盘、触摸屏(例如，通过触觉或触觉反馈)、语音输入、眼睛跟踪输入、大脑监测系统或任何其他类似的输入机制输入的字母数字键和其他键。通过输入设备接收到的输入信息可以经由，例如总线被传输到另一组件(例如，处理设备140)以供进一步处理。其他类型的输入设备可以包括光标控制设备，例如鼠标、轨迹球或光标方向键等。输出设备可以包括显示器(例如，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)、扬声器、打印机等，或他们的组合。
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和RT设备110、(多个)终端130和/或存储设备150之间建立连接。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/或这些连接的任何组合。无线连接可以包括，例如，BluetoothTM链接、Wi-FiTM链接、WiMaxTM链接、WLAN链接、ZigBeeTM链接、移动网络链接(例如，3G、4G、5G)等，或者它们的组合。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，通信端口240可以根据医学数字成像和通信(DICOM)协议来设计。
图3是根据本公开一些实施例所示的示例性移动设备300的硬件和/或软件组件的示意图。在一些实施例中，一个或多个终端130和/或处理设备140可以分别在移动设备300上实现。
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、存储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)，也可以被包括在移动设备300中。在一些实施例中，移动操作系统370(例如，iOSTM、AndroidTM、Windows PhoneTM)和一个或多个应用程序380可以从存储器390加载到存储360中以便由CPU340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以用于接收和呈现与RT系统100相关的信息。用户与信息流的交互可以通过I/O350实现，并通过网络120提供给处理设备140和/或RT系统100的其他组件。
为了实现在本公开中描述的各种模块、单元和它们的功能，计算机硬件平台可以用作本文中所描述的一个或多个元件的(多个)硬件平台。具有用户界面元素的计算机可以用于实现个人计算机(PC)或任何其他类型的工作站或终端设备。如果适当编程，计算机也可以充当服务器。
图4是根据本公开一些实施例所示的示例性处理设备140的框图。如图4所示，处理设备140可以包括识别模块410、区域确定模块420、采样率确定模块430、图像获取模块440和轨迹误差确定模块450。
识别模块410可以用于在控制点处识别多叶片准直器的多个工作叶片。如本文中所用，控制点处的多叶片准直器的多个工作叶片是指形成与控制点处的治疗场对应的孔径的叶片。
区域确定模块420可以用于确定电子射野成像设备112的信号采集区域。例如，区域确定模块420可以根据多个工作叶片的多个计划位置轨迹为控制点确定电子射野成像设备112的信号采集区域。在一些实施例中，信号采集区域可以是电子射野成像设备112的成像平面116上的区域，电子射野成像设备112的一个或多个检测器从该区域获取信号。例如，信号采集区域可以是电子射野成像设备112的成像平面116的一部分。
采样率确定模块430可以用于确定电子射野成像设备112的采样率。在一些实施例中，采样率确定模块430可以基于多个工作叶片中的每个叶片的计划速度曲线来确定控制点处的电子射野成像设备112的采样率。例如，采样率确定模块430可以获取多叶片准直器的所有叶片中的叶片的最大叶片速度和电子射野成像设备112的最大采样率。作为另一示例，采样率确定模块430可以根据多个工作叶片中的每个工作叶片的计划速度曲线，获取多个工作叶片中的工作叶片在控制点处的最大工作叶片速度。又例如，采样率确定模块430可以根据最大叶片速度、电子射野成像设备的最大采样率和控制点处的最大工作叶片速度来确定控制点处的电子射野成像设备112的采样率。
图像获取模块440可以用于在控制点处从电子射野成像设备112获取图像。例如，图像获取模块440可以获取包括使用来自电子射野成像设备112的采样率从信号采集区域采集的信息的图像。
轨迹误差确定模块450可以用于确定每个工作叶片的位置轨迹误差和/或速度曲线误差。例如，轨迹误差确定模块450可以根据每个工作叶片的计划位置轨迹和测量位置轨迹，确定每个工作叶片的位置轨迹误差。作为另一个示例，轨迹误差确定模块450可以基于每个工作叶片的计划速度曲线和测量速度曲线来确定速度曲线误差。
需要说明的是，上述对处理设备140的说明仅供说明之用，并非用于限制本公开的范围。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开的原则的情况下，可以对上述方法和系统的应用的形式和细节进行各种修改和变化。在一些实施例中，处理设备140可以包括一个或多个其他模块和/或可以省略上述的一个或多个模块。例如，处理设备140还可以包括传输模块，用于将信号(例如，电信号、电磁信号)传输到放射治疗系统100的一个或多个组件(例如，放射治疗设备110、(多个)终端130、存储设备150)。作为进一步的例子，处理设备140可以包括用于存储与动态多叶片准直器跟踪相关联的信息和/或数据(例如，治疗计划、图像等)的存储模块(未示出)。附加地或替代地，两个或更多个模块可以被集成到单个模块中和/或模块可以被分成两个或更多个单元。例如，区域确定模块420和采样率确定模块430可以组合为电子射野成像设备参数确定模块，用于确定电子射野成像设备的信号采集区域和采样率。又例如，轨迹误差确定模块450可以分为位置轨迹误差确定单元和速度曲线误差确定单元，分别确定多叶片准直器的叶片的位置轨迹误差和速度曲线误差。然而，那些变化和修改也落在本公开的范围内。
图5是根据本公开一些实施例所示的用于动态多叶片准直器跟踪的示例性过程500的流程图。在一些实施例中，过程500可以由放射治疗系统100执行。过程500可以实现为存储在存储设备(例如，存储设备150、存储设备220和/或存储器390)中的一组指令(例如，应用程序)。在一些实施例中，处理设备140(例如，计算设备200的处理器210、移动设备300的CPU340和/或图4所示的一个或多个模块)可以执行指令集并且可以因此被指示执行过程500。
在510中，处理设备140(例如，识别模块410)可以在控制点处识别多叶片准直器的多个工作叶片。
在一些实施例中，在受试者的放射治疗期间，放射治疗设备110(例如，治疗放射源111、电子射野成像设备112、机架114、准直器组件115)可以使用相对于垂直于诊察台113的轴的多个旋转角度围绕受试者旋转。在一些实施例中，每个控制点可以对应于多个旋转角度中的旋转角度。在一些实施例中，每个控制点可以对应于治疗区域。
在一些实施例中，多叶片准直器可以包括彼此相对并且可以移动以通过阻挡多叶片准直器的第一部分的路径来形成对应于治疗场的孔治疗范围内的放射束的至少一个第一组叶片和至少一个第二组叶片。放射束的第二部分可以撞击位于治疗场中的放射目标(例如，受试者或其一部分)。在一些实施例中，受试者可以包括生物受试者(例如，人、动物)、非生物受试者(例如，幻影)等，或他们的组合。例如，受试者可以包括患者。作为另一个示例，受试者可以包括特定部分，例如患者的胸部、乳房和/或腹部。在一些实施例中，放射目标可以是解剖结构。例如，放射目标可以包括受试者的器官、组织、血管等或他们的组合。
如本文中所用，在控制点处的多叶片准直器的多个工作叶片是指形成与在控制点处的治疗场对应的孔径的叶片。在一些实施例中，在对受试者进行放射治疗之前(例如，治疗开始前几天或几周)，可以确定受试者的治疗计划。例如，可以基于由成像设备(例如，电子射野成像设备112或放射治疗设备110的成像组件)捕获的受试者的计划图像来确定治疗计划。使用计划的图像，可以识别和定位受试者的一个或多个放射目标。在一些实施例中，治疗计划可以描述在多个控制点中的每个控制点处应用于受试者的至少一个治疗场。例如，治疗计划可以包括计划的分次持续时间、计划的放射剂量、计划的放射能量发送方向、放射束的计划光束形状、放射束在特定位置沿放射束行进方向的计划横截面积、计划的感兴趣区域(ROI)(例如，受试者中的放射目标)等或其任意组合。
在一些实施例中，处理设备140可以基于治疗计划识别多个工作叶片。例如，处理设备140可以将形成放射束的计划束形状的叶片识别为多个工作叶片。在一些实施例中，处理设备140可以识别多个工作叶片中的每个工作叶片的位置(或序号)。序号和工作叶片的位置可以相互确定。
在520中，处理设备140(例如，区域确定模块420)可以基于多个工作叶片的多个计划位置轨迹，为控制点确定电子射野成像设备112的信号采集区域。
在一些实施例中，信号采集区域可以是电子射野成像设备112的成像平面116上的区域，电子射野成像设备112的一个或多个检测器从该区域采集信号。例如，信号采集区域可以是电子射野成像设备112的成像平面116的一部分。信号采集区域可以至少包括由多叶片准直器的多个工作叶片形成的治疗区域的图像信息。在一些实施例中，一个或多个检测器可以逐行扫描成像平面116上的数据以获取用于成像的信号。行扫描的方向可以平行于多叶片准直器的工作叶片的移动方向。在一些实施例中，信号采集区域可以包括多个采集行。多个获取行可以包括按扫描时间的起始获取行和结束获取行。起始获取行可以是电子射野成像设备112的一个或多个检测器从中获取信号的第一行。结束采集行可以是电子射野成像设备112的一个或多个检测器从中采集信号的最后一行。例如，成像平面116可以沿着多叶片准直器的叶片排列平面内的方向并且垂直于工作叶片的移动方向被分成20行。例如，多叶片准直器的叶片排列在X-Y平面内，工作叶片沿X方向移动形成符合治疗视野的孔径，则成像平面116可以沿Y方向分为20行。多叶片准直器的叶片可以从第1到第20编号。多个获取行可以包括10行。起始采集行可以是20行中的第5行，结束采集行可以是第14行。信号采集区域可以是介于第5行和第14行之间的矩形区域，并且两个边界与成像平面116相邻。这两个边界可以垂直于从多叶片准直器的叶片的第1行到第20行的扫描方向，反之亦然。在一些实施例中，每个控制点可以对应于一个信号采集区域。例如，处理设备140可以为每个控制点确定信号采集区域。
在一些实施例中，多个工作叶片中的每个工作叶片可以具有计划位置轨迹。计划位置轨迹可以指示在受试者的放射治疗期间工作叶片在每个时间点或每个控制点的计划位置。如果每个工作叶片在对应的时间点或对应的控制点移动到对应的计划位置，则多个工作叶片可以在控制点形成治疗计划的治疗区域。在一些实施例中，多个工作叶片的多个计划位置轨迹可以基于治疗计划来确定。
在一些实施例中，处理设备140可以基于多个工作叶片中的每个工作叶片的计划位置轨迹来获取多个工作叶片的叶片信息。叶片信息可以包括起始工作叶片信息、结束工作叶片信息、多叶片准直器中心叶片信息、叶片投影到多叶片准直器等中心平面上的投影宽度等，或其任意组合。在一些实施例中，起始获取行可以是电子射野成像设备112的一个或多个检测器关于其获取信号的第一行。在一些实施例中，结束获取行可以是电子射野成像设备112的一个或多个检测器关于其获取信号的最后一行。在一些实施例中，起始工作叶片和/或结束工作叶片的信息可以包括起始工作叶片和/或结束工作叶片的计划位置、起始工作叶片和/或结束工作叶片的编号等，或其任意组合。在一些实施例中，多叶片准直器的中心叶片的信息可以包括关于多叶片准直器的中心叶片的位置的信息。在一些实施例中，中心叶片可以是位于多叶片准直器中心的叶片。在一些实施例中，投影到多叶片准直器的等中心平面上的叶片的投影宽度可以是投影到等中心平面上的叶片的宽度。等中心平面可以是通过等中心并垂直于治疗放射源111的射束中心轴的平面。等中心平面可以平行于成像平面116。射束中心轴可以是穿过治疗放射源111的中心和从治疗放射源111发出的放射光束形成的平面的中心的线。由从治疗放射源111发射的放射束形成的垂直于放射束的传播方向。等中心点可以是空间中的点，当机架114在放射治疗期间旋转时，治疗放射源111的射束中心轴与该点相交。
在一些实施例中，处理设备140可以基于多个工作叶片的叶片信息和电子射野成像设备112的电子射野成像设备信息，确定多个采集行(或信号采集区域)中的起始采集行和结束采集行。在一些实施例中，电子射野成像设备112的电子射野成像设备信息可以包括电子射野成像设备112的像素大小、电子射野成像设备112捕获的图像的图像大小、源图像距离(SID)、图像的偏移值。电子射野成像设备112的中心相对于控制点处的射束中心轴等，或其任意组合。在一些实施例中，电子射野成像设备112的像素大小可以是成像平面116上的像素的大小。可以通过将成像平面116的大小除以预定分辨率来计算像素大小。在一些实施例中，电子射野成像设备112捕获的图像的成像尺寸可以是电子射野成像设备112获取的图像的尺寸。例如，成像尺寸可以等于电子射野成像设备112的成像平面116的尺寸。在一些实施例中，SID可以是治疗放射源111和成像平面116之间的距离。例如，SID可以是100cm。在一些实施例中，电子射野成像设备112的中心相对于光束中心轴的偏移值可以是成像平面116的中心与光束中心轴之间的距离。在一些实施例中，不同的旋转角度可以对应于不同的偏移值。例如，如果治疗辐射源111的射束中心轴垂直于地面(即，旋转角度为0)，则成像平面116的中心可以与射束中心轴(成像平面116的中心在光束中心轴上)对齐。如果机架114旋转到超过0度的角度，则成像平面116的中心可能由于重力而远离射束中心轴。成像平面116的中心与射束中心轴之间的距离可以是偏移值。在一些实施例中，不同旋转角度对应的偏移值可以预先确定并存储在存储设备(例如，存储设备150、存储设备220、存储器390等)中。
在一些实施例中，处理设备140可以基于多个工作叶片的叶片信息和电子射野成像设备信息来确定信号采集区域的起始采集行和结束采集行。例如，处理设备140可以分别根据式(1)和式(2)确定控制点A处的起始采集行和结束采集行：
Figure BDA0004088855310000221
Figure BDA0004088855310000222
其中StartRow表示采集行的位置，CenterLeaf表示多叶片准直器的中心叶片的序号，StartLeaf表示控制点A的起始工作叶片的序号，EndLeaf表示控制点A处的结束工作叶片的序号，LeafWidth表示叶片在控制点A处投影到多叶片准直器的等中心平面上的投影宽度，SID表示控制点A处的源图像距离，PanelShift表示电子射野成像设备中心的偏移值112相对于控制点A处的光束中心轴，PixelSize表示电子射野成像设备112的像素大小，ImageSize表示电子射野成像设备112在控制点A处捕获的图像的图像大小。在一些实施例中，工作叶片的序号和位置可以相互确定。
在530中，处理设备140(例如，图像获取模块440)可以在控制点处从电子射野成像设备112获取图像。
在一些实施例中，图像可以包括从信号采集区域获取的信息。例如，对于控制点，电子射野成像设备112的一个或多个检测器可以扫描起始采集行和结束采集行之间的成像平面116以获取信号采集区域的信息。图6是根据本公开一些实施例所示的示例性信号采集区域620以及示例性图像650的示意图。如图6所示，信号采集区域620可以是成像平面610的一部分。信号采集区域620可以包括起始采集行630和结束采集行640，以及起始采集行630和结束采集行640之间的区域。电子射野成像设备112的一个或多个检测器可以扫描起始采集行630和结束采集行640之间的成像平面610，并且可以获取图像650。成像平面116上除了信号采集区域620之外的其余区域可以被分配与被多叶片准直器的叶片遮蔽的像素的值相等的值(例如，剩余区域中每个像素的灰度值)。
在一些实施例中，处理设备140(例如，采样率确定模块430)可以基于多个工作叶片中的每个工作叶片的计划速度曲线来确定控制点处的电子射野成像设备112的采样率。在一些实施例中，图像可以由电子射野成像设备112使用控制点处的采样率捕获。在一些实施例中，每个控制点可以对应于采样率。电子射野成像设备112可以在不同的控制点处使用不同的采样率捕获图像。在一些实施例中，控制点处的采样率可以基于控制点处的工作叶片速度来确定。由于工作叶片并不总是高速(例如，不低于25mm/s)移动，因此如果电子射野成像设备112始终使用高采样率(例如，不低于120帧/秒)捕获图像，则可能会获得冗余图像，从而对图像处理造成不必要的负担。在一些实施例中，控制点处的采样率可以与多个工作叶片中的工作叶片在控制点处的最大速度成比例。例如，电子射野成像设备112可以在控制点M比在控制点N捕获更多的图像，其中在控制点M的多个工作叶片中的最大速度高于在控制点N的多个工作叶片中的最大速度。
在一些实施例中，多个工作叶片中的每个工作叶片可以具有计划速度曲线。计划速度曲线可以指示在受试者的放射治疗期间工作叶片在每个时间点或每个控制点的计划速度。如果每个工作叶片在对应的时间点或对应的控制点以对应的计划速度移动，则多个工作叶片可以在控制点形成治疗计划中指定的治疗区域。在一些实施例中，多个工作叶片的多个计划速度曲线可以基于治疗计划来确定。在一些实施例中，处理设备140可以从多个工作叶片中的每个工作叶片的计划速度曲线中获取工作叶片在控制点处的最大工作叶片速度。在一些实施例中，处理设备140可以从多个工作叶片中的每个工作叶片的计划速度曲线中获取多个工作叶片中的工作叶片在控制点处的最大速度。在一些实施例中，用于在控制点处确定采样率的示例性过程可以在本公开中的其他地方找到(例如，图7及其描述)。
需要说明的是，上述关于流程500的描述仅是为了说明的目的而提供的，并非旨在限制本公开的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以在本公开的教导下做出多种变化和修改。在一些实施例中，过程500可以用一个或多个未描述的附加操作和/或不用上面讨论的一个或多个操作来完成。例如，处理设备140还可以将从电子射野成像设备112获取的图像存储在存储设备(例如，存储设备150、存储设备220和/或存储器390)中。然而，这些变化和修改并不脱离本公开的范围。
图7是根据本公开一些实施例所示的用于在控制点处确定采样频率的示例性过程700的流程图。在一些实施例中，过程700可以由放射治疗系统100执行。例如，过程700可以实现为存储在存储设备(例如，存储设备150、存储设备220和/或存储器390)中的一组指令(例如，应用程序)。在一些实施例中，处理设备140(例如，计算设备200的处理器210、移动设备300的CPU340和/或图4所示的一个或多个模块)可以执行指令集并且可以因此被指示执行过程700。
在710中，处理设备140(例如，采样率确定模块430)可以获取多叶片准直器的所有叶片中的叶片的最大叶片速度。
在一些实施例中，最大叶片速度可以是多叶片准直器的所有叶片中的叶片可以移动的最大速度。最大叶片速度可以是预定值并且存储在存储设备(例如，存储设备150、存储设备220和/或存储器390)中。例如，最大叶片速度可以是25mm/s。在一些实施例中，处理设备140可以访问存储设备以获取最大速度。
在720中，处理设备140(例如，采样率确定模块430)可以获取电子射野成像设备112的最大采样率。
在一些实施例中，电子射野成像设备112的最大采样率可以是电子射野成像设备112捕获图像的最大速率。最大采样率可以是预定值并且存储在存储设备(例如，存储设备150、存储设备220和/或存储器390)中。例如，最大采样率可以是120帧/秒。在一些实施例中，处理设备140可以访问存储设备以获得最大采样率。
在730中，处理设备140(例如，采样率确定模块430)可以基于多个工作叶片中的每个工作叶片的计划速度曲线，获取多个工作叶片中的工作叶片在控制点处的最大工作叶片速度。
在一些实施例中，最大工作叶片速度可以是多个工作叶片中的工作叶片的最大速度。在一些实施例中，处理设备140可以从多个工作叶片中的每个工作叶片的计划速度曲线中获得多个工作叶片的速度。处理设备140可比较多个工作叶片的速度以识别工作叶片在控制点处的最大工作叶片速度。
在740中，处理设备140(例如，采样率确定模块430)可以基于最大叶片速度、电子射野成像设备的最大采样率和控制点处的最大工作叶片速度来确定控制点处的电子射野成像设备112的采样率。
在一些实施例中，处理设备140可以根据基于最大叶片速度、电子射野成像设备的最大采样率和控制点处的最大工作叶片速度的算法来确定控制点处的电子射野成像设备112的采样率。例如，处理设备140可以根据等式(3)来决定控制点处的电子射野成像设备112的采样率：
Figure BDA0004088855310000251
其中F表示电子射野成像设备112在控制点处的采样率，VMAX-W表示控制点处一个工作叶片的最大工作叶片速度，VMAX表示该控制点处所有叶片中一个叶片的最大叶片速度多叶片准直器，FMAX表示电子射野成像设备112的最大采样率。
需要说明的是，上述关于流程700的描述仅是为了说明的目的，并非用于限制本公开的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以在本公开的教导下做出多种变化和修改。在一些实施例中，过程700可以用一个或多个未描述的附加操作和/或不用上面讨论的一个或多个操作来完成。例如，处理设备140可以将控制点处的电子射野成像设备112的采样率存储在存储设备(例如，存储设备150、存储设备220和/或存储器390)中。然而，这些变化和修改并不脱离本公开的范围。
图8是根据本公开一些实施例所示的确定每个工作叶片的位置轨迹误差和速度曲线误差的示例性过程800的流程图。在一些实施例中，过程800可以由放射治疗系统100执行。例如，过程800可以被实现为存储在存储设备(例如，存储设备150、存储设备220和/或存储器390)中的一组指令(例如，应用程序)。在一些实施例中，处理设备140(例如，计算设备200的处理器210、移动设备300的CPU340和/或图4所示的一个或多个模块)可以执行指令集并且可以因此被指示执行过程800。
在810中，处理设备140(例如，轨迹误差确定模块450)可以在多个控制点之一使用采样率获取多个图像，每个图像对应于电子射野成像设备112在信号采集区域中采集的数据。
在一些实施例中，处理设备140可以在受试者的放射治疗期间识别多个控制点。电子射野成像设备112可以使用每个控制点处的采样率来获取至少一个图像。至少一个图像中的每个图像可以包括在对应于每个控制点处的信号采集区域中采集的数据。
在820中，对于多个工作叶片中的每个工作叶片，处理设备140(例如，轨迹误差确定模块450)可以基于多个图像确定每个工作叶片的测量位置轨迹和测量速度曲线。
在一些实施例中，测量位置轨迹可以表示在受试者的放射治疗期间每个工作叶片在每个时间点或每个控制点处的测量位置。在一些实施例中，处理设备140可以同步多个图像的时间点和放射治疗系统100的时间点。例如，可以将图像的时间点记录为放射治疗系统100获取图像的时间，从而使多个图像的时间点与放射治疗系统100的时间点同步。在一些实施例中，在多个图像和放射治疗系统100之间的时间同步之后，处理设备140可以针对由例如电子射野成像设备112、放射治疗系统100等的几何偏移引起的误差校正多个图像中的一个或多个。例如，处理设备140可以通过基于图像校正算法校正多个图像来获得多个校正图像。图像校正算法可以包括坏点校正算法、暗场校正算法、增益校正算法、板偏移校正算法、倾斜校正算法、SID校正算法等或他们的任意组合。在一些实施例中，图像校正算法可以是校正图表或校正表。例如，校正图表或校正表可以包括对应于每个控制点的校正值。处理设备140可以利用对应的控制点来查阅校正图表或校正表以获取对应的校正值。在一些实施例中，图像校正算法可以预先确定并存储在存储设备(例如，存储设备150、存储设备220和/或存储器390)中。
在一些实施例中，处理设备140可以基于多个校正图像来确定每个工作叶片的测量位置轨迹和测量速度曲线。在一些实施例中，处理设备140可以识别多个校正图像中的每个工作叶片并获取每个工作叶片的测量位置。处理设备140可以记录每个工作叶片的测量位置和对应的时间点，以获取每个工作叶片的测量位置轨迹。处理设备140可以从多个校正图像中识别随时间变化的位置，以获取每个工作叶片的测量速度曲线。用于确定每个工作叶片的测量位置轨迹和测量速度曲线的示例性过程可以在本公开中的其他地方找到(例如，图11及其描述)。
在830中，对于多个工作叶片中的每个工作叶片，处理设备140(例如，轨迹误差确定模块450)可以基于每个工作叶片的计划位置轨迹和测量位置轨迹，确定每个工作叶片的位置轨迹误差。
在一些实施例中，工作叶片的位置轨迹误差可以表示每个工作叶片在每个时间点或每个控制点处的测量位置与计划位置之间的差异。在一些实施例中，处理设备140可以将同一工作叶片的计划位置轨迹与测量位置轨迹进行比较，获取同一工作叶片的位置轨迹误差。图9是根据本公开一些实施例所示的工作叶片的示例性计划位置轨迹和示例性测量位置轨迹的示意图。图10是根据本公开一些实施例所示的工作叶片的示例性位置轨迹误差的示意图。如图9所示，工作叶片的计划位置轨迹以平滑线表示，工作叶片的测量位置轨迹以虚线表示。可以比较测量的位置轨迹和计划的位置轨迹，可以指定计划位置轨迹和测量位置轨迹之间的差异为如图10所示的位置轨迹误差。
在840中，对于多个工作叶片中的每个工作叶片，处理设备140(例如，轨迹误差确定模块450)可以基于每个工作叶片的计划速度曲线和测量速度曲线来确定每个工作叶片的速度曲线误差。
在一些实施例中，工作叶片的速度曲线误差可以表示每个工作叶片在每个时间点或每个控制点处的测量速度和计划速度之间的差异。在一些实施例中，处理设备140可以比较同一工作叶片的计划速度曲线和测量速度曲线以获取同一工作叶片的速度曲线误差。
在一些实施例中，一个或多个工作叶片中的每个工作叶片中的计划位置和/或速度可以从计划位置轨迹和/或计划速度曲线中确定，可以根据治疗计划确定一个或多个工作叶片中的每个工作叶片的计划位置和/或速度对应的时间点。可以将计划位置和/或速度对应的时间点指定为放射治疗系统的第一时间点。一个或多个工作叶片中的每个工作叶片的测量位置和/或速度可以从测量位置轨迹和/或测量的速度曲线来确定，可以确定对应于一个或多个工作叶片中的每个工作叶片的测量位置和/或速度的时间点。对应于一个或多个工作叶片中的每个工作叶片的测量位置和/或速度的时间点可以指定为放射治疗系统100的第二时间点。可以同步放射治疗系统100的第一时间点和放射治疗系统100的第二时间点。在一些实施例中，可以将同一工作叶片在各时间点的计划位置和/或速度与测量位置和/或速度进行比较，获取各时间点的位置误差和/或速度误差，从而获取工作叶片的位置轨迹误差和/或速度曲线误差。
在一些实施例中，每个工作叶片的速度曲线误差和/或位置轨迹误差可以用于评估每个工作叶片在受试者的放射治疗期间的动态误差。在一些实施例中，每个工作叶片的速度曲线误差和/或位置轨迹误差可以与预定阈值进行比较以确定每个工作叶片是否根据治疗计划移动。
需要说明的是，上述关于流程800的描述仅是为了说明的目的，并不用于限制本公开的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以在本公开的教导下做出多种变化和修改。在一些实施例中，过程800可以用一个或多个未描述的附加操作和/或不用上面讨论的一个或多个操作来完成。例如，处理设备140可以将多个控制点处的多个图像存储在存储设备(例如，存储设备150、存储设备220和/或存储器390)中。然而，那些变化和修改不脱离本发明的范围。
图11是根据本公开一些实施例所示的用于获取测量位置轨迹和测量速度曲线的示例性过程1100的示意图。在一些实施例中，过程1100可以由放射治疗系统100执行。例如，过程1100可以实现为存储在存储设备(例如，存储设备150、存储设备220和/或存储器390)中的一组指令(例如，应用程序)。在一些实施例中，处理设备140(例如，计算设备200的处理器210、移动设备300的CPU 340和/或图4所示的一个或多个模块)可以执行指令集并且可以因此被指示执行过程1100。
在一些实施例中，可以针对多个工作叶片中的每个工作叶片执行过程1100。在1110中，处理设备140(例如，轨迹误差确定模块450)可以获取关于多个校正图像中的每个校正图像中的每个工作叶片的像素位置。
在一些实施例中，每个工作叶片可以在校正后的图像上表示为多个像素。例如，处理设备140可以根据边缘梯度算法或50％灰度值点算法来识别多个像素。处理设备140可以识别每个校正图像中的多个像素的像素位置。
在1120中，处理设备140(例如，轨迹误差确定模块450)可以基于像素位置和场位置之间的预定映射关系来确定对应于每个像素位置的场位置。
在一些实施例中，预定映射关系可以包括多个映射对。映射对可以包括像素位置和对应的场位置。预定映射关系可以预先确定并存储在存储设备(例如，存储设备150、存储设备220和/或存储器390)中。处理设备140可以利用每一像素位置来查找预设映射关系，以获取对应的场位置。
在1130中，处理设备140(例如，轨迹误差确定模块450)可以基于每个像素位置对应的场位置和时间同步信号，获取每个工作叶片的测量位置轨迹和测量速度曲线。
在一些实施例中，时间同步信号可以用于使测量位置轨迹的第一测量时间与计划位置轨迹的第一计划时间同步。在一些实施例中，时间同步信号可以用于使测量速度曲线的第二测量时间与计划速度曲线的第二计划时间同步。处理设备140可以根据每个像素位置对应的场位置，确定测量位置随时间的轨迹作为测量位置轨迹。处理设备140可基于对应于每个像素位置的场位置，确定测量速度随时间的轨迹作为测量速度曲线。在一些实施例中，处理设备140可以将具有放射剂量和/或具有旋转角度的测量位置的轨迹确定为测量位置轨迹。可以将测量的具有放射剂量和/或旋转角度的位置轨迹与相应的具有放射剂量和/或旋转角度的计划位置轨迹进行比较，以评估多个工作叶片在每个控制点处的动态误差。
需要说明的是，上述关于流程1100的描述仅是为了说明的目的，并非用于限制本公开的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以在本公开的教导下做出多种变化和修改。在一些实施例中，过程1100可以用一个或多个未描述的附加操作和/或在没有上面讨论的一个或多个操作的情况下完成。然而，这些变化和修改并不脱离本公开的范围。
上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域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。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本公开至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个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工序、机器、产品或物质的组合，或对他们的任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。
计算机存储介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等，或合适的组合形式。计算机存储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、设备或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机存储介质上的程序编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、或类似介质，或任何上述介质的组合。
本申请各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或多种程序语言编写，包括面向对象编程语言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等，常规程序化编程语言如C语言、VisualBasic、Fortran2003、Perl、COBOL2002、PHP、ABAP，动态编程语言如Python、Ruby和Groovy，或其他编程语言等。该程序编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。在后种情况下，远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接，比如局域网(LAN)或广域网(WAN)，或连接至外部计算机(例如通过因特网)，或在云计算环境中，或作为服务使用如软件即服务(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、或其他名称的使用，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，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，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。但是，这种披露方法并不意味着本申请受试者所需要的特征比权利要求中提及的特征多。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 (23)

1.一种用于动态多叶片准直器跟踪的系统，其特征在于，包括：
至少一个存储设备，所述至少一个存储设备包括用于动态多叶片准直器跟踪的一组指令；以及
与所述至少一个存储设备通信的至少一个处理器，其中，当执行所述一组指令时，所述至少一个处理器被引导以使所述系统执行操作，所述操作包括：
在控制点处识别多叶片准直器的多个工作叶片；
基于所述多个工作叶片的多个计划位置轨迹，为所述控制点确定电子射野成像设备的信号采集区域，其中所述信号采集区域为所述电子射野成像设备的成像平面的一部分，并且所述信号采集区域包括多个采集行；以及
在所述控制点处从所述电子射野成像设备获取图像，其中所述图像包括在所述信号采集区域中采集的信息。
2.如权利要求1的系统，其特征在于，所述操作还包括：
基于所述多个工作叶片中的每个工作叶片的计划速度曲线，确定所述控制点处的所述电子射野成像设备的采样率，其中所述电子射野成像设备使用所述控制点处的所述采样率捕获所述图像。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述为所述控制点确定电子射野成像设备的信号采集区域包括：
基于所述多个工作叶片中的每个工作叶片的计划位置轨迹，获取所述多个工作叶片的叶片信息；以及
基于所述多个工作叶片的叶片信息和所述电子射野成像设备的电子射野成像设备信息，确定所述多个采集行的起始采集行和结束采集行。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述多个工作叶片的所述叶片信息包括起始工作叶片信息、结束工作叶片信息、所述多叶片准直器的中心叶片的位置信息以及叶片投影到所述多叶片准直器的等中心平面上的投影宽度。
5.如权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述电子射野成像设备的所述电子射野成像设备信息包括所述电子射野成像设备的像素大小、所述电子射野成像设备捕获的图像的图像大小、源图像距离以及所述电子射野成像设备的中心相对于在所述控制点处的光束中心轴的偏移值。
6.如权利要求2-5中任一项所述的系统，其特征在于，所述确定所述控制点处的所述电子射野成像设备的采样率包括：
获取所述多叶片准直器的所有叶片中的叶片的最大叶片速度；
获取所述电子射野成像设备的最大采样率；
基于所述多个工作叶片中的每个工作叶片的计划速度曲线，获取所述多个工作叶片中的工作叶片在控制点处的最大工作叶片速度；以及
基于所述最大叶片速度、所述电子射野成像设备的最大采样率以及在所述控制点处的最大工作叶片速度，确定所述控制点处的所述电子射野成像设备采样率。
7.如权利要求1-6中任一项所述的系统，其特征在于，所述多个工作叶片的所述多个计划位置轨迹是基于治疗计划确定的。
8.如权利要求2-6中任一项所述的系统，其特征在于，所述多个工作叶片的所述多个计划速度曲线是基于治疗计划确定的。
9.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述操作还包括：
获取多个图像，所述多个图像中的每个图像对应于所述电子射野成像设备在所述信号采集区域中使用多个控制点中的一个控制点的采样率采集的数据；以及
对于所述多个工作叶片中的每个工作叶片，
基于所述多个图像，确定每个工作叶片的测量位置轨迹和测量速度曲线；
基于每个工作叶片的所述计划位置轨迹和所述测量位置轨迹，确定每个工作叶片的位置轨迹误差；以及
基于每个工作叶片的所述计划速度曲线和所述测量速度曲线，确定所述每个工作叶片的速度曲线误差。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述基于所述多个图像，确定每个工作叶片的测量位置轨迹和测量速度曲线包括：
基于图像校正算法，通过校正所述多个图像获取多个校正图像；以及
基于所述多个校正图像，确定每个工作叶片的所述测量位置轨迹和所述测量速度曲线。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，基于所述多个校正图像，确定每个工作叶片的所述测量位置轨迹和所述测量速度曲线包括：
对于所述多个工作叶片中的每个工作叶片，
在所述多个校正图像中的每个校正图像中获得关于每个工作叶片的像素位置；
基于所述像素位置与场位置的预定映射关系，确定每个像素位置对应的场位置；以及
基于每个像素位置对应的所述场位置和时间同步信号，获取所述每个工作叶片的所述测量位置轨迹和所述测量速度曲线，其中，所述时间同步信号被配置成用于将所述测量位置轨迹的第一测量时间与所述计划位置轨迹的第一计划时间同步，以及将所述测量速度曲线的第二测量时间与所述计划速度曲线的第二计划时间同步。
12.一种用于动态多叶片准直器跟踪的方法，其特征在于，包括：
在控制点处识别多叶片准直器的多个工作叶片；
基于所述多个工作叶片的多个计划位置轨迹，为所述控制点确定电子射野成像设备的信号采集区域，其中所述信号采集区域为所述电子射野成像设备的成像平面的一部分，并且所述信号采集区域包括多个采集行；以及
在所述控制点处从所述电子射野成像设备获取图像，其中所述图像包括在所述信号采集区域中采集的信息。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：
基于所述多个工作叶片中的每个工作叶片的计划速度曲线，确定所述控制点处的所述电子射野成像设备的采样率，其中所述电子射野成像设备使用所述控制点处的所述采样率捕获所述图像。
14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述为所述控制点确定电子射野成像设备的信号采集区域包括：
基于所述多个工作叶片中的每个工作叶片的计划位置轨迹，获取所述多个工作叶片的叶片信息；以及
基于所述多个工作叶片的叶片信息和所述电子射野成像设备的电子射野成像设备信息，确定所述多个采集行的起始采集行和结束采集行。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述多个工作叶片的所述叶片信息包括起始工作叶片信息、结束工作叶片信息、所述多叶片准直器的中心叶片的位置信息以及叶片投影到所述多叶片准直器的等中心平面上的投影宽度。
16.如权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述电子射野成像设备的所述电子射野成像设备信息包括所述电子射野成像设备的像素大小、所述电子射野成像设备捕获的图像的图像大小、源图像距离SID以及所述电子射野成像设备中心相对于在所述控制点处的光束中心轴的偏移值。
17.如权利要求13-16中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述控制点处的所述电子射野成像设备的采样率包括：
获取所述多叶片准直器的所有叶片中的叶片的最大叶片速度；
获取所述电子射野成像设备的最大采样率；
基于所述多个工作叶片中的每个工作叶片的计划速度曲线，获取所述多个工作叶片中的工作叶片在控制点处的最大工作叶片速度；以及
基于所述最大叶片速度、所述电子射野成像设备的最大采样率以及在所述控制点处的最大工作叶片速度，确定所述控制点处的所述电子射野成像设备采样率。
18.如权利要求12-17中任一项所述的方法，其特征在于，所述多个工作叶片的所述多个计划位置轨迹是基于治疗计划确定的。
19.如权利要求13-17中任一项所述的方法，其特征在于，所述多个工作叶片的所述多个计划速度曲线是基于治疗计划确定的。
20.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：
获取多个图像，所述多个图像中的每个图像对应于所述电子射野成像设备在所述信号采集区域中使用多个控制点中的一个控制点的采样率采集的数据；以及
对于所述多个工作叶片中的每个工作叶片，
基于所述多个图像，确定每个工作叶片的测量位置轨迹和测量速度曲线；
基于每个工作叶片的所述计划位置轨迹和所述测量位置轨迹，确定每个工作叶片的位置轨迹误差；以及
基于每个工作叶片的所述计划速度曲线和所述测量速度曲线，确定所述每个工作叶片的速度曲线误差。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个图像，确定每个工作叶片的测量位置轨迹和测量速度曲线包括：
基于图像校正算法，通过校正所述多个图像获取多个校正图像；以及
基于所述多个校正图像，确定每个工作叶片的所述测量位置轨迹和所述测量速度曲线。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，基于所述多个校正图像，确定每个工作叶片的所述测量位置轨迹和所述测量速度曲线包括：
对于所述多个工作叶片中的每个工作叶片，
在所述多个校正图像中的每个校正图像中获得关于每个工作叶片的像素位置；
基于所述像素位置与场位置的预定映射关系，确定每个像素位置对应的场位置；以及
基于每个像素位置对应的所述场位置和时间同步信号，获取所述每个工作叶片的所述测量位置轨迹和所述测量速度曲线，其中，所述时间同步信号被配置成用于将所述测量位置轨迹的第一测量时间与所述计划位置轨迹的第一计划时间同步，以及将所述测量速度曲线的第二测量时间与所述计划速度曲线的第二计划时间同步。
23.一种非暂时性可读介质，其特征在于，包括至少一个存储设备，所述至少一个存储设备包括用于动态多叶片准直器跟踪的一组指令，其中，当由电设备的至少一个处理器执行时，所述至少一组指令指示所述至少一个处理器执行一种方法，所述方法包括：
在控制点处识别多叶片准直器的多个工作叶片；
基于所述多个工作叶片的多个计划位置轨迹，为所述控制点确定电子射野成像设备的信号采集区域，其中所述信号采集区域为所述电子射野成像设备的成像平面的一部分，并且所述信号采集区域包括多个采集行；以及
在所述控制点处从所述电子射野成像设备获取图像，其中所述图像包括在所述信号采集区域中采集的信息。
CN202080103366.5A 2020-08-21 2020-08-21 用于动态多叶片准直器跟踪的系统和方法 Pending CN116018181A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2020/110580 WO2022036707A1 (en) 2020-08-21 2020-08-21 Systems and methods for dynamic multileaf collimator tracking

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116018181A true CN116018181A (zh) 2023-04-25

Family

ID=80322504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080103366.5A Pending CN116018181A (zh) 2020-08-21 2020-08-21 用于动态多叶片准直器跟踪的系统和方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230191159A1 (zh)
CN (1) CN116018181A (zh)
WO (1) WO2022036707A1 (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102397080A (zh) * 2010-09-19 2012-04-04 上海西门子医疗器械有限公司 X射线计算机断层摄影系统和方法
US20120207370A1 (en) * 2010-12-20 2012-08-16 Benjamin Pooya Fahimian Systems and Methods for Simultaneous Acquisition of Scatter and Image Projection Data in Computed Tomography
US20130142310A1 (en) * 2011-06-06 2013-06-06 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Dynamic multi-axes trajectory optimization and delivery method for radiation treatment
US20150124930A1 (en) * 2013-11-07 2015-05-07 Varian Medical Systems International Ag Time-resolved pre-treatment portal dosimetry systems, devices, and methods
CN108096718A (zh) * 2016-11-24 2018-06-01 上海东软医疗科技有限公司 加速器系统和控制方法
US20180185672A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 Sun Nuclear Corporation Determination of radiation collimator component position
CN109011216A (zh) * 2018-08-22 2018-12-18 上海联影医疗科技有限公司 用于补偿多叶光栅的位置误差的方法和系统
WO2019056134A1 (en) * 2017-09-25 2019-03-28 Dalhousie University SYSTEMS AND METHODS FOR CORRECTING POROUS AND BED MOVEMENT-INDUCED DELIGNATION DURING ARC-BASED RADIATION TREATMENT
US20190336793A1 (en) * 2018-05-02 2019-11-07 Shenzhen United Imaging Healthcare Co., Ltd. Systems and methods for generating radiation treatment plan
CN110975171A (zh) * 2018-12-05 2020-04-10 上海联影医疗科技有限公司 多叶准直器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10625100B2 (en) * 2014-04-28 2020-04-21 Brigham And Women's Hospital, Inc. Real-time margin adaptation

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102397080A (zh) * 2010-09-19 2012-04-04 上海西门子医疗器械有限公司 X射线计算机断层摄影系统和方法
US20120207370A1 (en) * 2010-12-20 2012-08-16 Benjamin Pooya Fahimian Systems and Methods for Simultaneous Acquisition of Scatter and Image Projection Data in Computed Tomography
US20130142310A1 (en) * 2011-06-06 2013-06-06 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Dynamic multi-axes trajectory optimization and delivery method for radiation treatment
US20150124930A1 (en) * 2013-11-07 2015-05-07 Varian Medical Systems International Ag Time-resolved pre-treatment portal dosimetry systems, devices, and methods
CN108096718A (zh) * 2016-11-24 2018-06-01 上海东软医疗科技有限公司 加速器系统和控制方法
US20180185672A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 Sun Nuclear Corporation Determination of radiation collimator component position
WO2019056134A1 (en) * 2017-09-25 2019-03-28 Dalhousie University SYSTEMS AND METHODS FOR CORRECTING POROUS AND BED MOVEMENT-INDUCED DELIGNATION DURING ARC-BASED RADIATION TREATMENT
US20190336793A1 (en) * 2018-05-02 2019-11-07 Shenzhen United Imaging Healthcare Co., Ltd. Systems and methods for generating radiation treatment plan
CN109011216A (zh) * 2018-08-22 2018-12-18 上海联影医疗科技有限公司 用于补偿多叶光栅的位置误差的方法和系统
US20200061390A1 (en) * 2018-08-22 2020-02-27 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. System and method for correcting position errors of a multi-leaf collimator
CN110975171A (zh) * 2018-12-05 2020-04-10 上海联影医疗科技有限公司 多叶准直器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴昊;任民;黄斐增;包尚联;: "不同探测器在多叶准直器质量保证中的定位精度比较", 中国医学物理学杂志, no. 04, 15 July 2010 (2010-07-15) *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022036707A1 (en) 2022-02-24
US20230191159A1 (en) 2023-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11896849B2 (en) Subject positioning systems and methods
CN109011203B (zh) 基于预处理成像的适应性放射治疗系统、装置及存储介质
US11590368B2 (en) Systems and methods for intrafractional CT imaging in image-guided radiotherapy
CN110740783B (zh) 用于生成放射治疗计划的系统和方法
US11911633B2 (en) Systems and methods for CT imaging in image-guided radiotherapy
JP2015066275A (ja) 医用画像処理装置、治療システム及び医用画像処理方法
US11077322B2 (en) Systems and methods for calibrating radiation device
CN113616943B (zh) 一种放射治疗系统
US11738210B2 (en) Medical systems and methods
CN113546333B (zh) 等中心校准系统和方法
US20220313202A1 (en) Systems and methods for generating calibration images for couch position calibration
CN114010963B (zh) 剂量确定的系统、方法及计算机可读存储介质
CN113289274B (zh) 放射治疗剂量测量的系统和方法
JP2017124300A (ja) 画像処理装置、治療システム及び画像処理方法
US20210290979A1 (en) Systems and methods for adjusting beam-limiting devices
CN113171560B (zh) 放射治疗中基于闪烁照相机进行运动跟踪的系统和方法
WO2022052434A1 (en) X-ray imaging system for radiation therapy
CN116018181A (zh) 用于动态多叶片准直器跟踪的系统和方法
US20230241416A1 (en) X-ray imaging system for radiation therapy
CN112587810A (zh) 一种治疗定位系统和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination