用于使用多层多叶准直器作为虚拟平坦滤波器的方法和设备技术

光子源发射无平坦滤波器光子束。控制电路可操作地耦合到多层多叶准直器，所述多层多叶准直器设置在所述光子源与患者的治疗区域之间。所述控制电路自动地安排所述多层多叶准直器的层中的一些但不是全部的操作，以相对于由所述光子源发射的所述无平坦滤波器光子束用作虚拟平坦滤波器。按一种方法，所述多层多叶准直器的所述层中的另一者用于形成对应于所述患者的所述治疗区域的形状的治疗窗口。按一种方法，所述控制电路包括治疗平台的整体部分(对比专用治疗计划平台)，并且能够执行导致对患者施用治疗的大部分或甚至基本上所有的计划步骤。

Method and equipment for using multilayer multileaf collimator as virtual flat filter

【技术实现步骤摘要】
用于使用多层多叶准直器作为虚拟平坦滤波器的方法和设备
这些教导总体涉及在患者治疗应用环境中诸如x-射线的高能光子束的使用。
技术介绍
使用放射线治疗医学疾病构成了现有技术的已知努力领域。例如，放射疗法构成了用于减少或消除不想要的肿瘤的许多治疗计划的重要组成部分。遗憾的是，所施加的放射线本身不会区分不想要的物质与对患者的继续存活来说是需要的或甚至至关重要的邻近组织、器官等等。因此，通常以谨慎施用的方式施加放射线，以至少尝试将放射线限制于给定靶区。治疗计划通常用于指定如与使用特定放射治疗平台时相对于给定患者施用这种治疗有关的任何数量的操作参数。在典型的现代应用环境中，使用迭代优化方法来计算治疗计划。尽管许多放射源在过去包括整体式平坦滤波器，但是一些现有技术从业者声称现代优化算法可以在有或没有这种平坦滤波器的情况下产生任何所需的剂量分布。结果是，许多现代放射源缺少整体式平坦滤波器，并且因此发射无平坦滤波器射束。尽管适合于至少一些应用环境，但是前述范例仍然存在挑战。例如，未整平的射束会导致大面积的剂量衰退。此外，相较于已整平的射束，所需计算对于未整平的射束来说更为复杂。当时间紧迫时，这种增加的复杂性可能特别麻烦(并且在手动执行剂量计算时更是如此)。附图说明通过提供尤其是在结合附图进行研究时在以下具体实施方式中描述的用于使用多层多叶准直器作为虚拟平坦滤波器的方法和设备至少部分地解决了以上问题，在附图中：图1包括如根据这些教导的各种实施方案配置的框图；图2包括如根据这些教导的各种实施方案配置的流程图；并且图3包括如根据这些教导的各种实施方案配置的流程图。附图中的元件出于简单和清楚考虑而示出，并且不一定按比例绘制。例如，附图中的元件中的一些的尺寸和/或相对定位相对于其他元件可以被放大来帮助提高对本专利技术教导的各种实施方案的理解。此外，通常不示出在商业上可行的实施方案中有用或必要的常见而熟知的元件，以便于较少地模糊本专利技术教导的这些不同实施方案的视图。某些动作和/或步骤可以特定发生次序描述或示出，而本领域技术人员将理解，实际上并不需要相对于顺序的这种特殊性。本文使用的术语和表达具有像如上所述的
的技术人员赋予这类术语和表达一样的普通技术含义，本文中另外指出不同的特定含义的情况除外。具体实施方式一般而言，这些不同的实施方案都假定使用光子源，所述光子源被配置成发射无平坦滤波器光子束。控制电路可操作地耦合到多层多叶准直器，所述多层多叶准直器设置在所述光子源与患者的治疗区域之间。控制电路自动地安排多层多叶准直器的层中的一些但不是全部的操作，以相对于由光子源发射的无平坦滤波器光子束用作虚拟平坦滤波器。按一种方法，多层多叶准直器的层中的另一者用于形成对应于患者的治疗区域的形状的治疗窗口。按一种方法，多层多叶准直器包括双层多叶准直器。在这种情况下，多叶层中的一个用作虚拟平坦滤波器，而多叶层中的另一个用作治疗区形状匹配窗口。这些教导在实践中是高度灵活的，并且将适应各种修改和修饰。按一种方法，控制电路可以接收在将放射线施加到患者的治疗区域时将使用的人工计算的剂量指令。代替前述方法或与之组合，控制电路可以从用户接收对多层多叶准直器的未用作虚拟平坦滤波器的层限定治疗窗口的信息。按另一种方法，且再次代替前述方法或与之组合，控制电路可以被配置成经由用户接口向用户呈现对应于患者的治疗区域的图像。在对以下详细描述进行全面审阅和研究之后，这些和其他益处可以变得更清楚。现参考附图，且尤其参考图1，现将呈现与这些教导中的许多相容的说明性设备100。在这个说明性实例中，使能设备100包括控制电路101。作为“电路”，控制电路101因此包括结构，所述结构包括以有序方式输送电力的至少一个(且通常为多个)导电路径(诸如由诸如铜或银的导电金属构成的路径)，所述路径通常还将包括对应的电部件(无源部件(诸如电阻器和电容器)和有源部件(诸如各种基于半导体的器件中的任一个)两者，视情况而定)以准许电路实施这些教导的控制方面。这种控制电路101可以包括固定用途的硬连线硬件平台(包括但不限于专用集成电路(ASIC)(其为针对特定用途而设计定制，而不是预期用于通用用途的集成电路)、现场可编程门阵列(FPGA)等等)，或可以包括部分或完全可编程的硬件平台(包括但不限于微控制器、微处理器等等)。用于这类结构的这些架构选项在本领域中是公知和了解的，并且此处不需要进一步描述。这个控制电路101(例如，通过使用如本领域技术人员将充分理解的对应编程)被配置成执行本文描述的步骤、动作和/或功能中的一个或多个。按一种方法，设备100和这个控制电路101都成为放射治疗机的一部分。在这种情况下，控制电路101不是胜于治疗管理专用于治疗计划的物理上和逻辑上离散的部件。按一种方法，控制电路101可操作地耦合到任选的存储器102。这个存储器102可以与控制电路101成一体，或可以根据需要与控制电路101物理地(完全或部分)分离。这个存储器102相对于控制电路101也可以是本地的(其中例如，两者共享同一个电路板、底板、电源和/或壳体)，或相对于控制电路101可以是部分或完全远程的(其中例如，相较于控制电路101，存储器102在物理上位于另一个设备、都会区或甚至国家)。除了如本文所述的图像数据之外，这个存储器102还可以例如用于非暂态地存储计算机指令，所述计算机指令在由控制电路101执行时致使控制电路101如本文所述般表现。(如本文所使用，这种对“非暂态地”的提及将被理解为指代所存储内容的非短暂状态(并且因此，当所存储内容仅构成信号或波时排除在外)，而不是存储介质本身的易失性，并且因此包括非易失性存储器(诸如只读存储器(ROM))以及易失性存储器(诸如可擦除可编程只读存储器(EPROM))两者。按另一种任选方法(代替前述方法或与之组合)，控制电路101可操作地耦合到用户接口103。这个用户接口103可以包括各种用户输入机构(诸如但不限于：键盘和小键盘、光标控制装置、触敏显示器、语音识别接口、姿势识别接口等等)和/或用户输出机构(诸如但不限于：视觉显示器、音频换能器、打印机等等)中的任一者，以便于从用户接收信息和/或指令和/或向用户提供信息。使能设备100还包括光子源104。这个光子源104可以包括例如x-射线源，诸如基于射频(RF)线性粒子加速器(基于直线加速器)的x-射线源(诸如VarianLinatronM9)。直线加速器是一种类型的粒子加速器，所述粒子加速器通过使带电粒子沿着线性射束线经受一系列振荡电势而大大地增加带电次原子粒子或离子的动能，这可以用于生成电离辐射(例如，X-射线)和高能电子。在这个实例中，光子源104包括无平坦滤波器的光子源，并且因此发射的射束110构成无平坦滤波器射束。不同于产生已整平射束的源，通过比较，无平坦滤波器射束更圆或更尖。出于各种原因，无平坦滤波器射束成为了现代放射治疗系统的典型。光子源104可以或可能没有根据需要可操作地耦合到控制电路101。控制电路101可以可操作地耦合到光子源104，以便通过控制电路101促成对光子源104的自动化控制。这些教导都假定使用至少一个多层多叶准直器105，所述至少一个多层多叶准直器105可操作地耦合到控制电路101并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于朝向患者的治疗区域发出光子束的设备，所述设备包括：光子源，所述光子源被配置成发射无平坦滤波器光子束；多层多叶准直器，所述多层多叶准直器设置在所述光子源与所述患者的所述治疗区域之间；控制电路，所述控制电路可操作地耦合到所述多层多叶准直器并且被配置成：自动地安排所述多层多叶准直器的层中的一些层但不是全部层的操作，以相对于所述无平坦滤波器光子束用作虚拟平坦滤波器。

【技术特征摘要】
2018.03.30 US 62/650,6031.一种用于朝向患者的治疗区域发出光子束的设备，所述设备包括：光子源，所述光子源被配置成发射无平坦滤波器光子束；多层多叶准直器，所述多层多叶准直器设置在所述光子源与所述患者的所述治疗区域之间；控制电路，所述控制电路可操作地耦合到所述多层多叶准直器并且被配置成：自动地安排所述多层多叶准直器的层中的一些层但不是全部层的操作，以相对于所述无平坦滤波器光子束用作虚拟平坦滤波器。2.如权利要求1所述的设备，其中所述控制电路被配置成：通过自动地计算至少一个动态多叶准直器运动模式来自动地安排所述多层多叶准直器的所述层中的一些层但不是全部层的操作以用作虚拟平坦滤波器。3.如权利要求1所述的设备，所述设备还包括：用户接口，所述用户接口可操作地耦合到所述控制电路；并且其中所述控制电路被进一步配置成经由所述用户接口接收针对所述多层多叶准直器的未用作所述虚拟平坦滤波器的层限定治疗窗口的信息。4.如权利要求3所述的设备，其中所述治疗窗口对应于所述患者的所述治疗区域的形状。5.如权利要求3所述的设备，其中所述控制电路被进一步配置成经由所述用户接口接收将要在将放射线施加到所述患者的所述治疗区域时被使用的人工计算的剂量指令。6.如权利要求5所述的设备，其中所述人工计算的剂量指令包括人工计算的基于监控单元(MU)的指令。7.如权利要求3所述的设备，其中所述设备被进一步配置成获取所述患者的所述治疗区域的图像，并且所述控制电路被进一步配置成经由所述用户接口呈现所述图像，从而便于使用所述光子束来治疗所述治疗区域。8.如权利要求7所述的设备，其中所述图像包括锥形束计算机断层扫描图像。9.如权利要求1所述的设备，其中所述多层多叶准直器包括双层多叶准直器。10.一种用于朝向患者的治疗区域发出光...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·米耶蒂南，R·B·汉尼巴尔，M·Y·李，
申请(专利权)人：瓦里安医疗系统公司，
类型：发明
国别省市：美国,US