CN117042843A - Srs轮廓化的多层多叶准直器 - Google Patents

Abstract

一种装置包括第一多叶准直器(130)，其包括多对射束阻挡叶片，每个射束阻挡叶片包括端部部分。一对射束阻挡叶片(132a‑b)的端部部分被确定轮廓以允许在该对的射束阻挡叶片被闭合时形成第一孔径(134)。第一孔径具有闭合形状，诸如在射束眼视图中的圆形。

Description

SRS轮廓化的多层多叶准直器

技术领域

本公开一般涉及辐射装置和方法。特别地，描述了实现和增强放射外科手术和立体定向放射外科手术(SRS)的多叶准直器(MLC)的各种实施例。

背景技术

立体定向放射外科手术(SRS)是用于处理成人和儿科脑损伤的放射治疗中的重要方式。传统上，SRS锥体用于帮助实现高剂量辐射的精确递送。SRS锥体通常由钨制成，并具有锥形孔，辐射可以通过该锥形孔，从而提供聚焦的处理射束。SRS锥体可以在外部安装到线性加速器上的接口支架，或在内部安装在处理头中的定位设备上。在处理头中包括SRS锥体需要更多的安装空间和复杂的运动轴线。如果在外部安装，则SRS锥体可能会与处理台或患者产生潜在的碰撞危险，并且通常涉及处理递送效率的折衷。

美国专利申请公布号2017-0197094公开了一种使用MLC的“虚拟锥体”方法。根据“虚拟锥体”方法，MLC用于形成实际的细长孔径，辐射通过该孔径以MLC的第一取向被递送到靶标体积。然后，MLC被旋转到第二取向，并且辐射通过实际的细长孔径被递送到靶标体积。因此，相对较大的累积辐射剂量可以通过由第一MLC取向和第二MLC取向上的实际细长孔径之间的重叠区域创建的“虚拟锥体”而被递送到靶标体积。“虚拟锥体”方法要求每个处理台角度两次通过MLC，并且出于其他目的所设计的一般MLC叶片形状可能会导致所递送辐射的形状的折衷，并可能使得用户担忧可能无法实施稳健的辐射递送。

与传统单层MLC相比，多层MLC具有低叶内泄漏和低叶间泄漏或低场外剂量的优点。这对于需要将对正常组织的剂量最小化的儿科患者尤其有用。与成人相比，儿科患者的颅骨病变数量不成比例地更多。然而，与传统的单层MLC相比，多层MLC通常具有更大的叶宽。虽然多层MLC通常可以快速且准确地处置较大的场尺寸，但是对于SRS所需的较小的场尺寸，其难以在场成形中实现足够的剂量分布并且难以实现剂量衰减。

因此，存在对于可用于儿科和成人患者两者的SRS和标准放射治疗两者的MLC的普遍性需要。可以为不同尺寸和形状的靶标的SRS提供多个场尺寸的多层MLC需要被创建。

发明内容

本公开的实施例提供了包括第一多叶准直器的装置。第一多叶准直器包括多对射束阻挡叶片，每个射束阻挡叶片包括端部部分，其中一对射束阻挡叶片的端部部分被确定轮廓以允许在该对的射束阻挡叶片被闭合时形成第一孔径。第一孔径在射束的眼视图中具有闭合形状。

先前段落和权利要求中对“第一”多叶准直器的引用不应被视为意味着需要一个以上的多叶准直器。先前段落和权利要求中对“第一”孔径的引用不应被视为意味着需要一个以上的孔径。

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍本公开的所选方面和实施例，并且不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本特性，也不旨在用作确定所要求保护的主题的范围时的辅助。呈现所选方面和实施例仅仅是为了向读者提供本发明可能采取的某些形式的简要概述，并且不旨在限制本发明的范围。在具体实施方式的部分中描述了本公开的其他方面和实施例。

附图说明

在结合下面提供的附图阅读以下详细描述后，将更好地理解这些和各种其他特征和优点，在附图中：

图1是包括根据本公开的实施例的示例多层多叶准直器(MLC)的辐射装置的简化图。

图2是图1所示的多层MLC沿该多层MLC的中心线截取的截面图。

图2A至图2D描绘了根据本公开的实施例的示例叶尖剖面。图2A是示例射束阻挡叶片的侧视图。图2B是示例射束阻挡叶片的顶视图。图2C是另一个示例射束阻挡叶片的顶视图。图2D是其他示例射束阻挡叶片的顶视图。

图3是图1所示的多层MLC的近侧层的射束眼视图。

图4是图1所示的多层MLC的远侧层的射束眼视图。

图5A至图5B描绘了根据本公开的实施例的示例射束阻挡叶片。图5A是示出叶尖剖面的射束眼视图。图5B是示出叶尖剖面的侧视图。

图6A至图6B描绘了根据本公开的实施例的示例射束阻挡叶片。图6A是示出当打开或缩回时两个邻近对的射束阻挡叶片的射束眼视图。图6B是示出当闭合时由两个邻近对的射束阻挡叶片形成的圆形孔径的射束眼视图。

图7A至图7B描绘了根据本公开的实施例的示例射束阻挡叶片。图7A是示出当打开或缩回时两个邻近对的射束阻挡叶片的射束眼视图。图7B是示出当闭合时由两个邻近对的射束阻挡叶片形成的方形孔径的射束眼视图。

图8A至图8D描绘了根据本公开的实施例的示例多层MLC。图8A是用于SRS的多层MLC的射束眼视图。图8B是沿图8A中的线A-A截取的一对射束阻挡叶片的侧视图。图8C是示出由多层MLC的远侧层中的一对射束阻挡叶片形成的孔径的射束眼视图。图8D是未用于SRS或用于标准处理的多层MLC的射束眼视图。

图9A至图9C描绘了根据本公开的实施例的示例射束阻挡叶片。图9A是示出叶尖剖面的等距视图。图9B是示出由具有类似于图9A所示的叶尖剖面的两个邻近对的射束阻挡叶片形成的孔径的射束眼视图。图9C是示出在标准处理中示例射束阻挡叶片对遮蔽辐射的影响的侧视图。

图10A至图10B描绘了根据本公开的实施例的示例多层MLC。图10A是多层MLC的底视图。图10B是多层MLC的近侧层中的一对射束阻挡叶片的底视图。

图11A至图11B、图12A至图12B和图13A至图13B图示了图10A至图10B所示的多层MLC在不同尺寸的靶标的SRS中的示例使用。

具体实施方式

参考图1至图13，将描述多叶准直器(MLC)和方法的各种实施例。应当注意的是，附图旨在展示实施例，但不作为对本公开的范围的详尽描述或限制。在不偏离所要求保护的本发明的原理的情况下，本文中示出和描述的结构和方法的可替代实施例将被容易地辨别为是可行的。

一般来说，本公开为使用专门设计的MLC的立体定向放射外科手术(SRS)和放射外科手术提供了解决方案。一种解决方案是对多层MLC的所选射束阻挡叶片的叶尖确定轮廓或成形，以允许在所选射束阻挡叶片被闭合时形成小孔径。小孔径允许细射束经过，从而创建与待处理靶标精确一致的聚焦处理场。所公开的方法允许直接从多层MLC递送小的SRS锥状射束剖面，使得能够对难以处理的颅骨病变进行高分辨率处理，同时充分保留多层MLC的通用目的或功能，并保持多层MLC的优点，诸如紧凑性、优良的屏蔽、以及用于大型强固的动力传动系的足够空间。

参考图1，辐射系统或装置100包括根据本公开的实施例的MLC 110。如图所示，辐射装置100包括产生或发射辐射的射束104的辐射源102，该辐射诸如是光子、电子、质子或其他类型的辐射。举例来说，辐射源102可以包括金属靶，该金属靶被配置为在电子撞击时产生光子或x射线的射束。

辐射装置100还可以包括各种准直设备或部件，其被配置为限制、定义或修改射束104的尺寸、形状、通量和其他特性。例如，邻近源102的初级准直器106和可选的次级准直器107通常可以在发散射束104背离源102行进时限制该发散射束的范围。射束的中心轴线105，即经过源102并垂直于等中心平面的轴线，可用于指示射束传播方向并描述从源102观察到的各种分量。离子室108可以被设置在射束路径中以监测射束104的特性。

MLC 110可以被设置在源102和患者之间，以进一步使射束104成形和确定尺寸。MLC 110可以绕射束的中心轴线105旋转，从而允许MLC 110相对于患者以各种取向放置。源102、初级准直器106、次级准直器107、离子室108、MLC 110和其他设备或部件可以被封闭在处理头112中，该处理头可以通过机架诸如环形机架或C形臂机架绕诸如水平轴线的轴线旋转，或者通过机械臂移动。因此，装置100可以从各种角度向患者体内的靶标递送辐射。射束104的形状、尺寸和/或强度可以通过MLC 110在射束角度围绕靶标步进或扫掠时进行调整或动态调整。源102、MLC 110和其他设备的操作可以由控制系统114控制。

参考图1，MLC 110可以是如图所示的多层MLC。可替代地，MLC 110可以是单层MLC。举例来说，多层MLC 110可以包括远离源102的第一层120和靠近源102的第二层130。在描述本公开的各种实施例时，多层MLC的术语“第一层”和“第二层”可以与术语“第一级中的第一MLC”或“第二级中的第二MLC”互换使用。多层MLC 110可以被构造为包括第一MLC 120和第二MLC 130的单个单元。可替代地，第一MLC 120和第二MLC 130可以被单独地构造并相对于彼此被设置或定位在处理头112中。如本文中所用，术语“MLC”或“多叶准直器”是指多个射束阻挡叶片的集合，该射束阻挡叶片中的每个可以纵向移入和移出射束路径，以修改射束的一个或多个特性，诸如射束形状、尺寸、能量或强度等。每个射束阻挡叶片可以由带有导螺杆的电机或其他合适措施驱动。射束阻挡叶片可以成对地布置。可以使每对的射束阻挡叶片彼此接触或缩回(retract)，以闭合或打开用于射束经过的路径。射束阻挡叶片可以布置在对立的排中，并且由诸如框架、盒子、托架等的支撑结构支撑，支撑结构具有允许单独的射束阻挡叶片延伸到射束路径中和从该射束路径缩回的特征。除了单独的叶片行程以外，诸如框架、盒子、托架等的支撑结构可以进一步平移或移动。

参考图1，第一MLC 120和第二MLC 130可以被布置成使得第一MLC 120的射束阻挡叶片122的移动方向和第二MLC 130的射束阻挡叶片132的移动方向大致平行。例如，如图1所示，第一级中的第一MLC 120的射束阻挡叶片122在x方向上是可纵向移动的，并且第二级中的第二MLC 130的射束阻挡叶片132也在x方向上是可纵向移动的。可替代地，第一MLC120和第二MLC 130可以被布置成使得第一MLC 120的射束阻挡叶片122的移动方向不平行于(例如垂直于)第二MLC 130的射束阻挡叶片132的移动方向。

参考图2，第一MLC 120和第二MLC 130可被布置成使得第二MLC 130的射束阻挡叶片132在射束眼视图中，或在从源102的方向上观察时，从第一MLC 120的射束阻挡叶片122横向偏移。图2是图1的多层MLC 110的沿多层MLC 110的中心线截取的截面图，示出了多层MLC 110的射束阻挡叶片的横向偏移布置。如图所示，从源102观察，第二级中的第二MLC130的射束阻挡叶片132从第一级中的第一MLC 120的射束阻挡叶片122偏移。举例来说，第二MLC 130的射束阻挡叶片132可从第一MLC 120的射束阻挡叶片122偏移大致一半的叶片宽度。可替代地，第二级中的第二MLC 130的两个邻近的射束阻挡叶片132之间的间隙可以基本上定位在第一MLC 120的射束阻挡叶片122的中部处。不同级中的射束阻挡叶片的横向偏移布置可有助于减少叶内和叶间渗漏。不同级中的射束阻挡叶片的横向偏移布置还提供了在等中心平面处偏移的叶片投影。因此，与具有相同物理宽度的射束阻挡叶片的单层MLC的清晰度相比，射束阻挡叶片的横向偏移布置也可提供基本上等同于加倍的MLC清晰度，或者将分辨率提高一半。在一些实施例中，三个或更多个MLC可布置在三个或更多个级中，使得在一个级处的每个射束阻挡叶片可以偏移例如在等中心平面处投影的叶片宽度的1/3或1/n，其中n是MLC的数量。2014年1月28日授予共同受让人的标题为“Multi LevelMultileaf Collimators”的美国专利号8,637,841描述了多级MLC的各种实施例，该专利的公开内容通过引用以其全部内容并入本文。

参考图2，第一MLC 120的射束阻挡叶片122和第二MLC 130的射束阻挡叶片132可以具有各种叶尖剖面或端部部分配置。为了便于大致描述叶尖剖面和MLC 110，术语“顶视图”可与术语“射束眼视图”互换使用，以指从源或在平行于射束中心轴线的方向上观察到的视图。术语“底视图”可用于指与顶视图相反的视图。术语“侧视图”可用于描述从射束阻挡叶片的侧表面观察到的视图。

在一些实施例中，多层MLC 110的射束阻挡叶片122、132可以具有倒圆前端表面。在侧视图中，具有倒圆前端表面的射束阻挡叶片可以示为具有曲线和在曲线的任意端部处的两条平行线，如图2A所示。可以对倒圆前端表面进行机加工，使得在顶视图中，倒圆前端表面或倒圆前端表面的截面可以示为具有与叶片纵向移动方向正交的直线，如图2B所示。倒圆前端表面也可以被机加工或确定轮廓，使得在顶视图中，倒圆前端表面或倒圆前端表面的截面可以被示为如图2C所示具有曲线，或者如图2D所示具有直线的组合。例如，倒角叶片可以具有叶尖剖面或叶片端部部分，其包括倒圆前端表面和在倒圆前端表面的一侧或任一侧上的一个或两个斜面。因此，倒角叶片在侧视图中的截面可以示为具有曲线和在曲线的任一端处的两条平行线，如图2A所示。在顶视图中，倒角叶片的截面可以示为具有与叶片纵向移动方向正交的直线和在该直线的一端或任一端处的一条或两条斜切线的组合，如图2D所示。在可替代实施例中，多层MLC 110的射束阻挡叶片122、132可以具有平坦前端表面。在侧视图和射束眼视图两者中，具有平坦前端表面的射束阻挡叶片可以示为具有与叶片纵向移动方向正交的直线。

根据本公开的实施例，MLC中所选择的对的两个相对的射束阻挡叶片可以包括轮廓化的端部表面或端部部分，当所选对的射束阻挡叶片闭合时，该轮廓化的端部表面或端部部分允许形成小孔径。因此，当MLC的所有射束阻挡叶片闭合时，所选对的两个相对叶片形成小孔径，从而允许细射束经过以实现SRS或放射外科手术。图3是示例MLC或多层MLC中的层的射束眼视图，示出了由所选对的两个相对射束阻挡叶片形成的孔径。举例来说，图2所示的多层MLC 110的近侧层130可包括一对射束阻挡叶片132a、132b，其可在该对射束阻挡叶片132a和132b闭合时形成孔径134。孔径134在射束眼视图中示为具有闭合形状。在图3中，闭合形状是圆形的形式。可以使用其他闭合孔径形状，诸如椭圆形、长椭圆形、正方形和其他规则或不规则形状。

根据本公开的实施例，MLC中两个邻近对的四个相对射束阻挡叶片可以包括轮廓化的端部表面或端部部分，当两个邻近对的射束阻挡叶片闭合时，该轮廓化的端部表面或端部部分允许形成小孔径。因此，当MLC的所有射束阻挡叶片闭合时，两个邻近对的四个射束阻挡叶片形成小孔径，从而允许细射束经过以用于SRS或放射外科手术。图4是示例MLC或多层MLC中的层的射束眼视图，示出了由两个邻近对的四个相对射束阻挡叶片形成的孔径。举例来说，图2和图4的多层MLC 110的远侧层120可包括两个邻近对的射束阻挡叶片122a-122b和122c-122d，当两个邻近对的射束阻挡叶片对122a-122b和122c-122d闭合时，其可形成孔径124。孔径124在射束眼视图中示为具有闭合形状。在图4中，闭合形状是圆形的形式。可以使用其他闭合孔径形状，诸如椭圆形、长椭圆形、正方形和其他规则或不规则形状。

根据本公开的实施例，多层MLC包括第一级中的第一MLC和第二级中的第二MLC。第一MLC可以包括一对射束阻挡叶片，每个射束阻挡叶片都具有叶片端部部分，其被确定轮廓或成形以允许在该对射束阻挡叶片被闭合时形成小孔径。第二MLC可以包括两个邻近对的射束阻挡叶片，每个射束阻挡叶片都具有叶片端部部分，其被确定轮廓或成形以允许在两个邻近对的射束阻挡叶片被闭合时形成小孔径。在用于SRS的情况下，多层MLC的所有射束阻挡叶片可以闭合。由第一MLC中的该对射束阻挡叶片形成的孔径可以与由第二MLC中两个邻近对的射束阻挡叶片形成的孔径对准，从而允许细射束经过多层MLC以用于SRS或放射外科手术。图2示出了多层MLC 110，其包括近侧层130和远侧层120，该近侧层具有一对射束阻挡叶片，每个射束阻挡叶片都具有轮廓化的端部部分(在图2中仅示出叶片132a)，该远侧层具有两个邻近对的射束阻挡叶片，每个射束阻挡叶片都具有轮廓化的端部部分(在图2仅示出叶片122a和122c)。在图2和图4中，示出了近侧层130中的该对射束阻挡叶片132a、132b与远侧层120中的两个邻近对的射束阻挡叶片122a-122b和122c-122d被设置在多层MLC 110的中部。在使用时，此种布置可以促进在多层MLC 110中形成的孔径与射束的中心轴线105的对准。可替代地，该对射束阻挡叶片132a-132b与两个邻近对的射束阻挡叶片122a-122b和122c-122d可以被设置在多层MLC 110的中心之外。还可以通过移动多层MLC的支撑结构或通过移动患者支撑件或诊察台来实现多层MLC 100中形成的孔径与靶标的对准。此外，应当注意的是，具有轮廓化的端部部分的该对射束阻挡叶片132a-132b可以可替代地设置在远侧层中，并且具有轮廓化的端部部分的两个邻近对的射束阻挡叶片122a-122b和122c-122d可以可替代地设置在近侧层中。

现在参考图5A至图5B，根据本公开的实施例，MLC中一对的两个相对立的射束阻挡叶片的端部部分可以被确定轮廓或成形以允许在该对射束阻挡叶片被闭合时形成小孔径。图5A是示出示例射束阻挡叶片200的端部部分的剖面的射束眼视图。图5B是示例射束阻挡叶片200的侧视图。如图所示，示例射束阻挡叶片200包括主体部分202和端部部分204。端部部分204包括前端表面或延伸叶片主体部分202的高度的端部表面206。(从侧面观察)端部表面206可以从主体部分202的顶部延伸到底部。根据本公开的实施例，射束阻挡叶片200的端部表面206包括凹入表面部分208，其被配置为当使具有图5A至图5B所示的叶尖剖面的两个相对立的射束阻挡叶片接触时允许形成孔径。凹入表面部分208可以从叶片主体部分202的顶部延伸到底部，或者部分地延伸主体部分202的高度。

参考图5A至图5B，根据特定实施例，射束阻挡叶片200的端部表面206中的凹入表面部分208，或凹入表面部分208的截面，在射束眼视图中具有半圆的形状。在MLC或多层MLC中，具有图5A至图5B所示的叶尖剖面的两个射束阻挡叶片200可以成为一对。这样，当使该对两个相对立的射束阻挡叶片200接触时，可以由两个相对立的射束阻挡叶片200的凹入表面部分208形成孔径。凹入表面部分208可以被机加工或确定轮廓，使得形成的孔径大致为柱形。凹入表面部分208也可以被机加工或确定轮廓，使得形成的孔径大致为截锥形。在射束眼视图中，孔径或孔径的截面具有圆形。其它规则的或不规则的凹入表面部分可以容易地机加工，并且可以使用。

参考图5A至图5B，根据本公开的一些实施例，射束阻挡叶片200的前端表面206可以包括一个或多个倒圆区段，例如，在主体部分202的顶部处开始的第一倒圆区段206a和在主体部分的底部处开始的第二倒圆区段206b。在一些实施例中，射束阻挡叶片200的前端表面206可以包括在第一倒圆区段206a和第二倒圆区段206b之间的第三区段206c。第三区段206c可以被雕刻、凿刻或配置为包括凹入表面部分208，其允许在使两个相对的射束阻挡叶片200接触时形成孔径。在一些实施例中，第三区段206c可以进一步包括在凹入表面部分208的一侧或任一侧上的一个或两个平坦表面部分209a、209b。当使两个相对立的射束阻挡叶片200接触以形成孔径时，一个或多个平坦表面部分209a、209b可以提供增大的接触表面，这继而可以改善MLC的性能，例如，减少泄漏或改善半影。可替代地，第三区段206c可以包括一个或两个倒圆表面部分，从而与第一倒圆区段206a和第二倒圆区段206b形成连续的倒圆端部表面。

参考图5A至图5B，凹入表面部分208可以被机加工或确定轮廓，使得由两个相对立的射束阻挡叶片200形成的孔径具有能够在等中心平面处产生处理场的尺寸，该处理场的场尺寸适合于立体定向放射外科手术。举例来说，凹入表面部分208可以被机加工以允许形成具有例如1mm至10mm范围的直径的孔，或者在等中心平面处提供例如2毫米至15毫米、4毫米至8毫米、5毫米至6毫米范围的场尺寸，或者通常适合于立体定向放射外科手术的其他尺寸。如本文中所用，术语“约”包括与所提到的尺寸相差1毫米以内的变化。凹入表面部分208可以被机加工，使得形成的孔径可以具有叶片体厚度的约三分之一或一半的尺寸。凹入表面部分208可以被机加工在或大约在射束阻挡叶片200的中部。

现在参考图6A至图6B，根据本公开的实施例，两个邻近对的四个相对立的射束阻挡叶片可以各自具有端部部分，该端部部分被确定轮廓以允许在两个邻近对的射束阻挡叶片被闭合时形成小孔径。图6A示出了当每对的叶片缩回或打开时的两个邻近对310和320的射束阻挡叶片310a-310b和320a-320b。邻近的射束阻挡叶片310a和320a或310b和320b的侧面之间的间隙被夸大，以便更清楚地图示叶尖剖面。图6B示出两个邻近对310和320的射束阻挡叶片310a-310b和320a-320b在被接触或闭合时形成孔径330。如图所示，射束阻挡叶片310a-310b和320a-320b的叶片端部部分可以被配置为使得当射束阻挡叶片310至310b和320至320b闭合时形成具有大致截锥形或柱形或者截锥形或柱形的等同形式的孔径。在射束眼视图中，孔径330或孔径330的截面可以示为具有圆形。

举例来说，对310的射束阻挡叶片310a可以具有叶片端部部分，该叶片端部部分包括凹入表面部分，其从射束阻挡叶片310a的顶部延伸到底部，或者部分延伸射束阻挡叶片310a的高度。在射束眼视图中，凹入表面部分或凹入表面部分的截面将示为具有曲线316，如图6A所示。在图6A所示的具体实施例中，曲线段316可以是四分之一圆的形状。对310中的射束阻挡层310b可以具有叶尖剖面，该叶尖剖面是相对的射束阻挡层310的叶尖剖面的镜像。因此，当对310的射束阻挡叶片310a、310b闭合时，可以由射束阻挡叶片310a和310b的四分之一圆线形成半圆线，如图6B所示。同样，邻近对320的射束阻挡叶片320a可以具有作为相对立的射束阻挡叶片320的叶尖剖面的镜像的叶片端部部分，使得当对320的射束阻挡叶片320a、320b闭合时，由射束阻挡叶片320和320b的四分之一圆线形成半圆线。当两个邻近对310和320的四个射束阻挡叶片310a-310b和320a-320b闭合时，由射束阻挡叶片的四分之一圆线形成圆形330。

参考图7A至图7B，在可替代实施例中，两个邻近对的射束阻挡叶片的叶片端部部分可以被配置为使得当两个邻近对的射束阻挡叶闭合时形成的孔径在射束眼视图中可以具有矩形或正方形。图7A至图7B示出了射束眼视图中的两个邻近对410、420的示例“倒角叶片”。如图所示，示例倒角叶片可以具有端部部分，该端部部分在射束眼视图中具有正交于叶片纵向移动方向的直中部线段412，以及在直中部线段412的每个端部处的斜切或成角度的线段414。术语“倒角”可在本文中用于指斜切线414和直线412之间的角度。例如，射束阻挡叶片410a的直中部线段412在射束眼视图中可以是叶片宽度的大约50％，并且中部段412的每个端部处的剩余25％可以被成形为针对各种不同的场斜率优化的任何不同的倒角。倒角角度可以在5度至95度，或10度至90度，或20度至80度，或40度至60度的范围内。在一个示例中，倒角角度可以是约45度。在另一个示例中，倒角角度可以是约60度。在具体实施例中，射束阻挡叶片410a可以具有叶片宽度的约50％的直中部线段，其中在任一端处的剩余25％以约45度或60度的倒角斜切。

参考图8A至图8D，示例多层MLC 510示为包括远侧层或第一MLC 520和近侧层或第二MLC 530。远侧层520可以包括一对射束阻挡叶片，每个叶片具有图5A至图5B所示的叶尖剖面(“半月叶片”)。远侧层520中的其它射束阻挡叶片可以具有本领域已知的适合于MLC的一般功能的任何叶尖剖面。近侧层530可以包括具有图6A至图6B所示的叶尖剖面的两个邻近对的射束阻挡叶片(“四分之一月叶片”)。近侧层530中的其它射束阻挡叶片可以具有本领域已知的适合于MLC的一般功能的任何叶尖剖面。为了清楚起见，在图8A中仅示出了在远侧层中具有图5A至图5B的叶尖剖面的一对射束阻挡叶片，并且在近侧层中仅示出了具有图6A至图6B的叶尖剖面的两个邻近对的射束阻挡叶片。此外，应当注意的是，在可替代实施例中，具有图5A至图5B所示的叶尖剖面的该对射束阻挡叶片可以布置在多层MLC的近侧层中，并且具有图6A至图6B的叶尖剖面的两个邻近对的射束阻挡叶片可布置在多层MLC的远侧层中。

参考图8A至图8D，远侧层520和近侧层530可以被布置成使得远侧层520中的射束阻挡叶片的纵向移动方向大致平行于近侧层530中的射束阻挡叶片的纵向移动方向。远侧层520和近侧层530可以被布置成使得近侧层530中的射束阻挡叶片横向地偏离远侧层510中的射束阻挡叶片，例如，偏离叶片宽度的约一半或三分之一。根据本公开的实施例，具有图5A至图5B所示的叶尖剖面的该对射束阻挡叶片与具有图6A至图6B所示的叶尖剖面的两个邻近对的射束阻挡叶片邻近地设置。该布置可以促进形成在远侧层520中的孔径与形成在近侧层530中的孔径对准。

参考图8A至图8D，在用于SRS的情况下，多层MLC 510的远侧层520和近侧层530中的所有射束阻挡叶片都可以闭合。因为成对使用具有图5A至图5B所示的叶尖剖面的射束阻挡叶片，所以在远侧层520中由该对的两个射束阻挡叶片形成孔径521，如图8C所示。类似地，因为使用两个邻近对中的具有图6A至图6B所示的叶尖剖面的射束阻挡叶片，所以在近侧层530中由两个邻近对的四个射束阻挡叶片形成孔径531，如图8A所示。因此，当多层MLC510的所有射束阻挡叶片闭合时，形成在远侧层520中的孔径521和形成在近侧层530中的孔径531为细射束经过提供了路径，使得能够进行SRS或放射外科手术。图8D示出了通常用于标准处理的多层MLC 510的实施例，其中可以创建处理计划，使得形成在远侧层520中的孔径521可以被近侧层530中的射束阻挡叶片阻挡，和/或形成在近侧层520中的孔径531可以被远侧层520中的射束阻挡叶片阻挡。近侧层530和远侧层520的横向偏移布置允许远侧层520的射束阻挡叶片阻挡形成在近侧层520中的孔径531，和/或，近侧层530的射束阻挡叶阻挡形成在远侧层520中的孔径521。

参考图8A至图8D，形成在多层MLC 510中的孔径521、531可以与射束的中心轴线对准。举例来说，具有图5A至图5B所示的叶尖剖面的该对射束阻挡叶片和具有图6A至图6B所示的叶尖剖面的两个邻近对的射束阻挡叶片可以设置在多层MLC 510的中部或靠近该中部，以便于孔径与射束的中心轴线和/或与待处理靶标对准。可替代地，具有图5A至图5B所示的叶尖剖面的该对射束阻挡叶片和具有图6A至图6B所示的叶尖剖面的两个邻近对的射束阻挡叶片可以布置在多层MLC的中部之外。还可以通过相对于源移动多层MLC 510的支撑结构(未示出)和/或通过移动患者支撑件或诊察台，实现孔径与射束的中心轴线和/或与待处理靶标的对准。因此，虽然是优选的，但不需要将孔径521和531与射束的中心轴线对准的能力。孔径521和531可以放置在离开射束的中心轴线的位置，只要它在射束发散范围内即可。可以移动患者支撑件或诊察台，以使待处理靶标与经过孔径的聚焦辐射束对准。

图9A至图9C示出了可替代实施例，其中具有与图7A至图7B所示相同或类似的叶尖剖面的两个邻近对的“倒角叶片”与具有与图5A至图5B所示相同或类似的叶尖剖面的一对射束阻挡叶片一起用于多层MLC中。图9A是倒角叶片600的等距视图，其中倒角表面602在射束阻挡叶片600的端部部分中产生。如图所示，倒角表面602部分地延伸射束阻挡叶片600的高度。这可以最小化或减少MLC的一般使用中的阴影损失，如图9C所示。图9B是示出由具有图9A所示的叶尖剖面的两个邻近对的倒角叶片形成的孔径的射束眼视图。本领域普通技术人员将容易地认识到，射束阻挡叶片600的端部部分中的倒角表面可以延伸射束阻挡叶片的整个高度。

根据本公开的实施例，具有与图5A至图5B所示相同或类似的叶尖剖面的该对射束阻挡叶片中的一个可以另外设有通孔。可替代地，除了具有与图5A至图5B所示相同或类似的叶尖剖面的那些射束阻挡叶片之外的射束阻挡叶片可以设有通孔，并且与具有图6A至图6B或图7A至图7B所示的叶尖剖面的两个邻近对的射束阻挡叶片一起操作。通孔可以被成形或确定尺寸，或者被配置为允许辐射束经过以用于SRS。举例来说，射束阻挡叶片中的通孔可以具有大致截锥形、大致柱形或其他规则或不规则形状。通孔的尺寸可以不同于由具有图5A至图5B所示的叶尖剖面的该对射束阻挡叶片形成的孔径的尺寸，并且可以在2毫米至10毫米、4毫米至8毫米或通常适合于立体定向放射外科手术的任何其他尺寸的范围内。设有通孔的射束阻挡叶片可以设置在MLC的射束阻挡叶片的中部或靠近该中部，以便于通孔与射束的中心轴线对准。可替代地，设有通孔的射束阻挡叶片可以设置在MLC的中部之外。可以移动患者支撑件或诊察台，以使待处理靶标与经过多层MLC的通孔和/或孔径的聚焦辐射束对准。

图10A至图10B、图11A至图11B、图12A至图12B和图13A至图13B展示了本公开的示例多层MLC 710在提供SRS中的应用。图10A至图10B所示的示例多层MLC 710包括远侧层720和近侧层730，该远侧层包括具有图6A至图6B所示的叶尖剖面的两个邻近对的射束阻挡叶片(“四分之一月叶片”)，该近侧层包括具有图5A至图5B所示的叶尖剖面的一对射束阻挡叶片(“半月叶片”)。由远侧层720中的所选射束阻挡叶片形成的孔隙721和由近侧层730中的所选射束阻挡叶片形成的孔隙731可以在等中心平面处提供圆形处理场，其直径为约4mm，以便于展示。多层MLC 710可以安装在图1所示的辐射装置中，这允许多层MLC 710绕射束的中心轴线360度旋转，从而将MLC 710相对于患者放置在各种取向上。这样，辐射剂量可以通过多层MLC 710以各种取向被递送到等中心平面处的靶标。

图11A至图11B、图12A至图12B和图13A至图13B展示了图10A至图10B所示的相同多层MLC 710可以用于提供不同尺寸的靶标的SRS。图11A展示了当多层MLC 710的所有射束阻挡叶片对于SRS闭合时，形成允许细射束经过多层MLC 710的孔径。例如，在等中心平面处产生直径约为4mm的圆形处理场714，如图11B所示。多层MLC 710绕射束的中心轴线的旋转允许以多层MLC 710的各种取向来向靶标递送剂量，从而实现对靶标的更高累积剂量715，如图11B所示。图12A和图13A展示了相同多层MLC710可以用于较大尺寸的靶标的SRS。如图所示，在远侧层720和近侧层730中的所选射束阻挡叶片可以稍微缩回，从而在远侧层720和近侧层730中的所选射束阻挡叶片之间形成微小间隙。如图12B中的716和图13B中的718所指示，微小间隙增大了在多层MLC 710中形成的孔径的尺寸，引起形成具有两个半圆加上其间的细长条的形状的较大处理场。因为多层MLC 710可以绕射束的中心轴线旋转，所以当多层MLC处于各种取向时，辐射剂量可以被递送到靶标。这样，如图12B中的717和图13B中的719所指示的，可以将更高的累积辐射剂量递送到多层MLC 710的处于不同取向的场之间的重叠区域。图12B示出了通过使用图11A至图11B的相同多层MLC 710可以实现尺寸为5mm的近似圆形场。图13B示出了通过使用图11A至图11B的相同多层MLC 710可以实现尺寸为7mm的近似圆形场。

已经参考附图描述了各种实施例。应当注意的是，附图旨在便于展示，并且一些附图不一定按比例绘制。此外，在附图和说明书中，可以阐述具体细节，以便提供对本公开的全面理解。对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，这些具体细节中的一些可以不用于实践本公开的实施例。在其他情况下，为了避免不必要地混淆本公开的实施例，可以不详细地示出或描述众所周知的部件或过程步骤。

除非另有明确定义，否则本文中所用的所有技术和科学术语具有本领域普通技术人员通常理解的含义。如说明书和所附权利要求中所用，除非上下文另有明确规定，否则“一个”、“一件”和“该”的单数形式包括复数引用。术语“或”是指非排他性的“或”，除非上下文另有明确规定。此外，术语“第一”或“第二”等可用于在描述各种类似元件时区分一个元件与另一个元件。应当注意的是，本文中所用的术语“第一”和“第二”包括对两个或两个以上的引用。此外，除非上下文另有明确规定，否则术语“第一”或“第二”的使用不应当按任何特定顺序解释。为了便于结合附图描述相对位置、方向或空间关系，本文中可以使用各种相对术语诸如“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“较高”、“较低”或类似术语。相关术语的使用不应被解释为暗示结构或其部分在制造或使用中的必要定位、取向或方向，以及限制本发明的范围。

本领域技术人员将理解，可以进行各种其他修改。所有这些或其他变化和修改都是本发明人所设想的并且在本发明的范围内。

Claims (21)

1.一种装置，包括：

第一多叶准直器，包括多对射束阻挡叶片，每个射束阻挡叶片包括端部部分，其中所述多对中的一对的所述端部部分被确定轮廓以允许在所述对的所述射束阻挡叶片被闭合时形成第一孔径。

2.根据权利要求1所述的装置，其中

所述对的所述射束阻挡叶片的所述端部部分各自包括端部表面，并且

所述端部表面包括凹入表面部分，从而允许在所述对的所述射束阻挡叶片被闭合时形成所述第一孔径。

3.根据权利要求1所述的装置，其中

所述对的所述射束阻挡叶片的所述端部部分各自包括端部表面，

所述端部表面包括第一倒圆区段、第二倒圆区段、以及在所述第一倒圆区段和所述第二倒圆区段之间的第三区段，并且

所述第三区段包括凹入表面部分，从而允许在所述对的所述射束阻挡叶片被闭合时形成所述第一孔径。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述第三区段还包括在所述凹入表面部分的任一侧上的平坦表面部分，所述平坦表面部分在所述对的所述射束阻挡叶片被闭合以形成所述第一孔径时，提供增大的接触表面。

5.根据权利要求3或4所述的装置，其中所述端部表面的所述第三区段的截面在射束眼视图中包括半圆形。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述半圆形的直径大约是所述对的所述射束阻挡叶片的宽度的三分之一。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中所述对的所述射束阻挡叶片被设置在所述第一多叶准直器的所述多对的中部或靠近所述中部。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中所述第一孔径具有大致的截锥形或柱形。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中所述第一孔径在射束眼视图中具有大致的圆形，并且能够在等中心平面处投影具有适合于立体定向放射外科手术的场尺寸的场。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中所述第一孔径在射束眼视图中具有闭合形状。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，还包括第二多叶准直器，所述第二多叶准直器包括多对射束阻挡叶片，其中

所述第一多叶准直器被设置在第一级中，以及

所述第二多叶准直器被设置在第二级中。

12.根据权利要求11所述的装置，其中

所述第一多叶准直器的所述射束阻挡叶片在第一方向上是可纵向移动的，所述第二多叶准直器的所述射束阻挡叶片在大致平行于所述第一方向的第二方向上是可纵向移动的，以及

所述第二多叶准直器的所述射束阻挡叶片中的每个射束阻挡叶片在射束眼视图中从所述第一多叶准直器的射束阻挡叶片横向偏移。

13.根据权利要求12所述的装置，其中

所述第二多叶准直器的所述多对中的两个邻近对的射束阻挡叶片的端部部分被确定轮廓以允许在所述两个邻近对的所述射束阻挡叶片被闭合时形成第二孔径。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述第二多叶准直器的所述两个邻近对的所述射束阻挡叶片被设置为与所述第一多叶准直器的所述对的所述射束阻挡叶片邻近，从而允许在所述第二多叶准直器中形成的所述第二孔径与在所述第一多叶准直器中形成的所述第一孔径大致对准。

15.根据权利要求13或14所述的装置，其中在所述第二多叶准直器中形成的所述第二孔径在所述射束眼视图中具有闭合形状。

16.根据权利要求13、14或15所述的装置，其中

所述第二多叶准直器的所述两个邻近对的所述射束阻挡叶片的所述端部部分各自包括延伸所述两个邻近对的所述射束阻挡叶片的高度的端部表面，

所述端部表面包括凹入表面部分，从而允许在所述两个邻近对的所述射束阻挡叶片被闭合时形成所述第二孔径。

17.根据权利要求13、14、15或16所述的装置，其中所述第二多叶准直器的所述两个邻近对的所述端部表面的所述凹入表面部分的截面在所述射束眼视图中包括四分之一圆形，从而允许在所述第二多叶准直器的所述两个邻近对的所述射束阻挡叶片被闭合时形成具有大致的柱形或截锥形的所述第二孔径。

18.根据权利要求17所述的装置，其中

所述第一多叶准直器的所述对的所述射束阻挡叶片的所述端部部分各自包括端部表面，

所述第一多叶准直器的所述对的所述射束阻挡叶片的所述端部表面包括凹入表面部分，从而允许在所述对的所述射束阻挡叶片被闭合时形成所述第一孔径，其中所述第一多叶准直器的所述对的所述凹入表面部分的截面在所述射束眼视图中包括半圆形。

19.根据权利要求18所述的装置，其中所述第一多叶准直器的所述对的所述射束阻挡叶片的所述端部表面还包括在所述凹入表面部分的任一侧处的平坦表面部分，所述平坦表面部分在所述对的所述射束阻挡叶片被闭合以形成所述第一孔径时提供增大的接触表面。

20.根据权利要求19所述的装置，其中所述第一多叶准直器的所述对的所述射束阻挡叶片中的一个射束阻挡叶片被提供具有通孔，其中所述通孔的尺寸不同于由所述第一多叶准直器的所述对的所述射束阻挡叶片形成的所述第一孔径的尺寸。

21.根据权利要求2至20中任一项所述的装置，其中所述第一多叶准直器的所述对的所述射束阻挡叶片的所述端部表面是延伸所述对的所述射束阻挡叶片的高度的端部表面。