[实用新型]物理楔定位

说明书

技术领域

本发明大体上涉及一种系统和方法，用于使用射束调制来进行放射治疗或诊断，例如但不限于，强度调制放射治疗(IMRT)或诊断，本发明特别地涉及用于调制放射射束的物理楔的定位。

背景技术

射线放射设备在放射治疗或诊断中被公知和使用。典型地，放射治疗设备包括机架，其可在治疗处理过程中围绕水平旋转轴旋转。线性加速器位于机架内，用于产生治疗用的高能放射射束。所述高能放射射束可以是电子放射或光子(X射线)射束。同样也可采用其他放射射束源。在治疗过程中，放射射束典型地对准机架旋转的等中心(isocenter)。

放射治疗计划的目的是将最大化到靶体积的剂量的同时，保护对放射敏感的健康器官。经常通过将X射线吸收器放在射束路径上，使X射线束强度在治疗区域上发生变化。这允许靶体积被设置在高射束强度的区域中，而周围的放射敏感的组织则通过被放在低强度区域中得到保护。

用于射束调制的一种公知设备为楔(楔状吸收器)，用于例如对来自外部光子束的剂量分布成形。它可被用于所有主要产商的放射治疗机。楔的最基本形式为物理楔，由例如铅或不锈钢之类的金属制成。所述物理楔被放置在射束路径上，并横跨治疗区域地，指数级地减少射束强度。楔的“脚尖”(即，楔上厚度最小的地方)提供了最高射束强度的区域，因为该部分的射束衰减最小。

外部物理楔被安装在机器头的外侧。可交换一系列标准楔角度，典型地为15°，30°，45°和60°。60°的单内楔被称为通用楔，其还被用于以下方面：所述楔被安装在机器头内部，并且通过利用由所需的楔角确定的权重对60°的楔形野与开放野进行组合获得小于60°的楔角。例如，30°等价楔通过在一半时间内利用60°楔来进行照射以及在一半时间内利用开放野来照射而获得。由于将楔放置到位较慢，因此在楔移动过程中射束是关闭的。楔到射束内位置的移动和后续到射束外位置的移动是方向相反的。由于楔在静止时才能正确运作，如果在楔运动过程中施加放射，那么所递送的将是未补偿放射。

“全向”楔通过组合加权正交楔形野来实施楔取向。“超全向”楔通过组合加权的“全向”楔与开放野来实施期望角度和取向的楔合(wedging)。

然而，物理楔具有一些缺陷。靶体积处的主射束强度被减少；因此，治疗时间增加了。而且，治疗野外射束的散射会导致额外剂量的辐射递送到靶体积之外。其还向射束引入空间能量依赖性(即，透射能力)，影响跨治疗野吸收放射处的深度。需要额外的时间和人力进行设计、确认、制造、安装/移除、以及存储零件。此外，只有限定数目的楔角可以使用。

非物理楔合是通过在野内以确定楔角的受控速度和剂量率来移动例如，准直器颚件的均匀衰减对象而实施的。非物理“超全向”楔可通过采用四个可移动颚件的布置和开放野，来产生所需角度和方向的楔合，但是，相应的野被适当地加权。

对顺序辐射野的组合的实施可能是慢而麻烦的。例如，典型的颚件速度在几厘米/秒范围内。颚件覆盖野宽所需的时间大概在几秒的量级内。

弧治疗也是一种辐射方法，其中，靶到放射源的方向在放射期间连续变化。弧治疗野包括但不限于：在应用放射时，通过角度弧段连续旋转放射射束机架而递送的治疗。射束孔径和强度等级可针对各弧段进行修改。典型的弧段在几度的量级，而相关时间增量(increment)在一秒的量级。

发明内容

本发明寻求提供一种改进的楔合方法和装置，以下详细说明。

根据本发明的实施例，提供了一种用于对朝向靶的放射射束进行调制的方法，包括当以放射射束对靶辐射时，通过弧段旋转放射射束机架，当通过所述弧段旋转时，将物理楔放置在放射射束的射束路径上，以修改放射射束的射束孔径和射束强度中的至少一种，并在与所述弧段相关的时域增量期间，修改物理楔的楔角和楔取向中的至少一种，其中，所述时域增量包括五个顺序的子增量，其被定义为：

1)预定位——其中，楔在治疗野外安置，

2)接近——其中，楔朝向所需的楔合位置移动，

3)楔合——其中，楔位于所需位置

4)清除——其中，楔从所需的楔合位置移走，以及

5)后定位——其中，楔在野外安置。

根据本发明的一个实施例，例如当楔不在射束路径中时，通过围绕与楔相交的旋转轴来旋转楔而修改楔取向。旋转楔后，楔可被移动通过接近、楔合和清除子增量。

根据本发明的一个实施例，维持恒定射束强度和恒定移动速度(移动是指接近和清除子增量的组合)。