CN1352998A - 调强多叶准直器 - Google Patents

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本发明涉及一种放射治疗用的调强多叶准直器,它是由调强叶片组构成,也可以分成上、下两组的调强叶片组和射野界定叶片组构成,相对应上、下叶片偏移叠放1mm～2mm。叶片间采用凹凸槽结构。该调强叶片组(2)的每个叶片(4)中间开有矩(方)形孔(5),或留有可调整的矩(方)形间隔(5),每个矩(方)形孔(5)或矩(方)形间隔(5)的大小根据在等中心处要求形成的单元矩(方)形射野的大小确定或预置,等中心处单元矩(方)形射野大小为3mm×3mm－10mm×10mm的矩(方)形。

Description

强多叶准直器
本发明涉及一种新型的用于放射治疗的调强准直器，特别是一种多叶片的调强准直器。
放射治疗是肿瘤治疗的三大手段之一。大约有65～70％的癌症患者不同程度地接受放射治疗。适形放射治疗(Conformal RadiationTherapy)是一种新的放射治疗技术，它可以使得放射线的高剂量区的剂量分布形状与肿瘤形状在三维方向上一致，有效地将放射线剂量集中到肿瘤区内，使周围正常组织的剂量减至最低，对肿瘤病变实施“手术”式的照射。
现有技术中要达到以上的结果，实现三维适形放射治疗，其照射野及射野的输出必须满足下述条件：
1、在照射野的方向上，射野的形状必须与肿瘤病变的投影形状
   一致，避免对正常组织的直接照射；
2、野内诸点的剂量率必须调整，使得各射野在肿瘤区内及肿瘤
   表面得到均匀的剂量。
满足第一个条件的称为经典适形，两个条件同时满足的称为调强适形(Intensity-Modulated-Radiation Therapy-IMRT)。所谓调强，就是将加速器或钴-60治疗机均匀输出的照射野变为不均匀输出的照射野的过程。实现这个过程的装置称为调强器。
目前采用的调强器有二维物理补偿器(包括楔形滤过板)、多叶准直器(MLC)、电磁扫描等。其中多叶准直器(MLC)最为常用。
参见图1，现有技术中的多叶准直器为多对相对叶片组成的叶片组。利用叶片在射野中停留的位置和时间，调节叶片下射野输出的剂量率。使用方法有静态MLC调强、动态MLC调强、扇形束MLC调强等三种。静态MLC是将整个要求不均匀输出的射野，划分成若干个相对均匀输出的子照射野，分步照射；动态MLC和扇形MLC利用叶片的相对运动，控制叶片下的剂量率。
现有技术中的多叶准直器的结构是叶片没有孔，靠相对叶片间的运动调节射野的输出，实施调强过程较复杂，治疗时间相对较长，叶片间漏射线较多。
本发明的目的在于提供一种新型的调强多叶准直器，它比常规多叶准直器具有更多的优点，能更有效地调节射野的输出，提高肿瘤放射治疗的效果。
为了完成本发明的目的，特别提出以下技术方案：
一种调强多叶准直器，它是由调强叶片组构成，该调强叶片组的总高度为大于等于5HVL，它由钨合金等有效阻碍放射线穿过的材料制成。调强叶片组(2)的每个叶片(4)中间开有矩(方)形孔(5)，或留有可调整的矩(方)形间隔(5)。每个矩(方)形孔(5)或矩(方)形间隔(5)的大小根据在等中心处要求形成的单元射野的大小确定或预置，等中心处单元射野大小为3mm×3mm-10mm×10mm的矩(方)形。
所述的调强多叶准直器的调强叶片的矩(方)形孔(5)或矩(方)形间隔(5)的内壁表面聚焦于X线靶或钴-60源的底端面，放射线经矩(方)形孔或矩(方)形间隔通过，其余射线被叶片阻挡，形成单元矩(方)形子野。这种矩(方)形子野可以利用叶片的运动，针对肿瘤的形状和在患者体内的位置，有效地分配放射线剂量。
调强叶片的矩(方)形孔(5)或矩(方)形间隔(5)在X方向为弧形端面，在Y方向为梯形端面。调强叶片的宽度可以根据单元矩(方)形野在Y方向的大小和叶片的几何位置进行换算。
该调强叶片组的相邻叶片间采用凹凸槽(8)结构。
本发明的调强叶片还可以进一步改进它的结构。其特征在于所述的调强叶片(4)也可以分成上、下叶片，组成上、下叶片组；上、下叶片的总高度为大于等于5HVL；上叶片组为调强叶片组(2)，下叶片组为射野界定叶片组(1)，其中，射野界定叶片(3)和调强叶片(4)的高度比例为3∶2或2∶3或1∶1。调强叶片组的每个叶片中间开有矩(方)形孔(5)，或留有矩(方)形可调整的间隔(5)，每个矩(方)形孔(5)或矩(方)形间隔(5)按在等中心处要求形成的单元射野确定或预置。调强叶片(4)的矩(方)形孔(5)或矩(方)形间隔(5)的内壁表面聚焦于X线靶或钴-60源的底端面。
本发明的调强多叶准直器的上、下叶片组的相邻叶片间采用凹凸槽(8)结构，上、下叶片组的相对应叶片偏移叠放1mm～2mm，有效地减低了多叶准直器叶片间的漏射线剂量。
所述的射野界定叶片组(1)(下叶片组)由相对叶片组成，用于形成治疗用不规则射野。
另外，根据放射治疗机的结构和不同需求，上、下叶片组之间可选择放置射野模拟灯光，模拟射野界定叶片组(1)形成的射野形状。
按照本发明的技术方案，无论是单一的调强叶片组还是分成上、下叶片的叶片组，其有效高度为≥5HVL。对≥6MV-X线，此值约为≥80mm钨合金；对钴-60γ线，此值约为≥60mm钨合金。
本发明的优点和效果表现为：本发明的叶片是一种新型数字化型叶片。它集中了常规多叶准直器的不规则射野成形功能和调强功能的优点，进一步减低了常规多叶准直器叶片间的漏射线剂量，而保持物理(固、液体)补偿器的优点，不仅大大减少、减轻物理补偿器的治疗摆位时间、次数和工作负荷，更加有利于调强照射时的射野和剂量的验证(QA(QC))。
附图简要说明：
图1：为现有技术中常规的多叶准直器的示意图；
图2为本发明的调强多叶准直器的示意图；其中，(1)：射野界定叶片组，(2)：调强叶片组，(3)：射野界定叶片，(4)：调强叶片。图3为本发明的调强叶片；其中，(5)：调强叶片(准直器)的开口。图4为本发明的调强叶片组以及X.Y方向开口端面；其中，(6)：弧形端面，(7)：梯形端面。
以下将结合实施例和附图详细说明本发明。实施例1
参照附图4，一种调强多叶准直器，它由调强叶片组构成，该调强叶片组的总高度为大于等于5HVL，该调强叶片组的每个叶片中间开有矩(方)形孔，也可以留有可调整的矩(方)形间隔。每个矩(方)形孔(5)或矩(方)形间隔(5)的大小根据在等中心处要求形成的单元射野的大小确定，等中心处单元射野大小为3mm×3mm-10mm×10mm的矩(方)形。
叶片多采用钨合金等有效阻碍放射线穿过的材料制造。
调强叶片的矩(方)形孔(5)或矩(方)形间隔(5)的内壁表面聚焦于X线靶或钴-60源的底端面，放射线经矩(方)形孔(5)或矩(方)形间隔(5)通过，其余射线被叶片阻挡，形成单元矩(方)形子野。
调强叶片开口在X方向为弧形端面，在Y方向为梯形端面。叶片矩(方)形孔(5)或矩(方)形间隔(5)的大小按在等中心处要求的单元野的大小和叶片的几何位置进行换算。
叶片的有效厚度必须大于等于5HVL，使得叶片能够有效地阻挡放射线的穿通。
该调强叶片组的相邻叶片间采用凹凸槽结构。实施例2
参见附图2，本发明还涉及一种调强多叶准直器，其特征在于所述的调强叶片(4)可以分成上、下叶片，分别组成上、下叶片组；上、下叶片的总高度为大于等于5HVL，即同实施例1中描述的调强叶片的高度相同。
调强叶片(4)中的上叶片组为调强叶片组(2)，它起到同实施例1中描述的调强叶片相同的作用。下叶片组为射野界定叶片组(1)，其中，射野界定叶片(3)和调强叶片(4)的高度比例为3∶2或2∶3或1∶1。调强叶片组的每个叶片中间开有矩(方)形孔，或留有矩(方)形可调整的间隔，每个矩(方)形孔(5)或矩(方)形间隔(5)在等中心处形成的单元射野可为3mm×3mm-10mm×10mm矩(方)形。而所述的射野界定叶片(3)由相对的两个叶片组成。调强叶片的距(方)形(5)或矩(方)形间隔(5)孔的内壁表面聚焦于X线靶或钴-60源的底端面，放射线经矩(方)形孔(5)或矩(方)形间隔(5)通过，其余射线被叶片阻挡，形成单元矩(方)形子野。
调强叶片开口在X方向为弧形端面，在Y方向为梯形端面。叶片矩(方)形孔(5)或矩(方)形间隔(5)的大小按在等中心处要求的单元野的大小和叶片的几何位置进行换算。
参见附图2，本发明的调强多叶准直器的上、下叶片组的相邻叶片间采用凹凸槽(8)结构，上、下叶片组的相对应叶片偏移叠放1mm～2mm。这种结构进一步有效地减低了多叶准直器叶片间的漏射线剂量。
结合实施例1或者实施例2，并参见附图3，调强叶片(4)沿图示箭头方向运动时，每个叶片的单元矩(方)形野形成矩(方)形野条，一组叶片的同时运动形成治疗用射野。当叶片组匀速运动时，形成均匀输出的射野。当叶片组以加速度运动时，形成类似一维楔形板的楔形射野。当叶片组的单个叶片以不同加速度运动时，形成二维楔形(Omini-Wedge)野的剂量分布。当叶片按各自要求的速度运动时，形成两维不均匀输出的射野。

Claims (7)

1.一种调强多叶准直器，其特征在于它是由调强叶片组构成，该调强叶片组的总高度为大于等于5HVL，该调强叶片组(2)的每个叶片(4)中间开有矩(方)形孔(5)，或留有可调整的矩(方)形间隔(5)，每个矩(方)形孔(5)或矩(方)形间隔(5)的大小根据在等中心处要求形成的单元射野的大小确定或预置，等中心处单元射野大小为3mm×3mm-10mm×10mm的矩(方)形。
2.如权利要求1所述的调强多叶准直器，其特征在于所述的调强叶片(4)也可以分成上、下叶片，组成上、下叶片组；上、下叶片的总高度为大于等于5HVL；上叶片组为调强叶片组(2)，下叶片组为射野界定叶片组(1)，其中，射野界定叶片(3)和调强叶片(4)的高度比例为3∶2或2∶3或1∶1。
3.如权利要求1或2所述的调强多叶准直器，其特征在于调强叶片(4)的矩(方)形孔(5)或矩(方)形间隔(5)的内壁表面聚焦于X线靶或钴-60源的底端面，放射线经矩(方)形孔(5)或矩(方)形间隔(5)通过，其余射线被叶片阻挡，形成单元矩(方)形子野。
4.如权利要求1或2所述的调强多叶准直器，其特征在于调强叶片(4)的矩(方)形孔(5)或矩(方)形间隔(5)在X方向为弧形端面(6)，在Y方向为梯形端面(7)。叶片矩(方)形孔(5)或矩(方)形间隔(5)的大小按在等中心处单元野大小和叶片的几何位置进行换算。
5.如权利要求2所述的调强多叶准直器，其特征在于所述的射野界定叶片(3)由相对的两个叶片组成，相对叶片在X方向为弧形端面(6)，在Y方向为梯形端面(7)。
6.如权利要求1所述的调强多叶准直器，其特征在于调强叶片组的相邻叶片间采用凹凸槽(8)结构。
7.如权利要求2所述的调强多叶准直器，其特征在于上、下叶片组的相邻叶片间采用凹凸槽(8)结构，上、下叶片组的相对应叶片偏移叠放1mm～2mm。
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