[发明专利]用于确定放射治疗束形状的方法和系统

说明书

本发明公开用于确定放射治疗束形状的方法和系统。一种确定放射治疗系统的放射束在治疗位置处的形状的方法，所述系统包括：放射源，其用于将所述放射束朝向所述治疗位置投影；和多叶准直器，其布置在放射源和治疗位置之间，所述多叶准直器包括可移动叶片的阵列，所述可移动叶片的阵列能够定位成横切并阻挡放射束的部分以限定所述放射束在所述治疗位置处的形状，其中，阵列中的至少一组叶片被对准为使得该组中的叶片的平面会聚在从放射源横向移位的点处；所述方法包括：对于定位成横切放射束的阵列中的每个叶片，确定相对于放射束的投影宽度，其中投影宽度大于相应叶片的厚度；和使用投影的叶片宽度来确定放射束在治疗位置处的形状。

技术领域

本发明涉及确定放射治疗束在靶位置处的形状。特别地，本发明提供了用于确定多叶准直器的叶片对投射到患者的肿瘤(靶)上的辐射方向图的影响的方法。

背景技术

在放射疗法中，X射线的射束指向患者体内待治疗的靶。放射疗法的目的是尝试用足够的放射照射靶(通常是位于患者身体上或身体内的肿瘤)，以使肿瘤收缩，同时使周围的健康组织的照射和损伤最小化。实现此目的的一种方式是在X射线源和患者之间引入射束整形器或准直器。准直器阻挡射束的一部分，使得施加到患者的射束的形状更紧密地匹配呈现给射束的靶(即肿瘤)的形状。一种形式的准直器是包括可移动叶片阵列的多叶准直器(MLC)，叶片阵列可定位成横切并阻挡放射束的部分，以限定在靶处的放射束的形状。WO2008/141667公开了MLC。

已经提出将放射治疗系统与磁共振成像(MRI)系统集成以允许靶成像并为放射束的成形和定位提供引导以获得有效治疗。图像引导放射治疗(IGRT)包括获得包括靶的患者的图像，并使用该图像设计放射治疗计划，包括从患者周围的不同位置照射靶，同时调节MLC以在每个照射方向上在靶处获得适当的射束形状。一旦创建了治疗计划，然后将患者置于IGRT系统中并开始照射。通过在照射的同时获得进一步的图像，可以确定靶的形状和位置与初始图像中的形状和位置相比的任何变化(例如由于患者移动、肿瘤的生长或收缩等导致的变化)，并且通过在治疗期间调节MLC修改射束形状，使得所施加的放射束可以对应于治疗计划中所需的放射束。EP 2359905公开了一种IGRT设备。

本发明解决了确定在靶处的射束形状的问题。

发明内容

第一方案提供了一种确定放射治疗系统的放射束在靶位置处的形状的方法，所述系统包括：放射源，其用于将所述放射束沿着射束轴朝向所述靶位置投影；和多叶准直器，其布置在放射源和靶位置之间，所述多叶准直器包括可移动叶片的阵列，所述可移动叶片的阵列能够定位成横切并阻挡放射束的部分以限定所述放射束在所述靶位置处的形状，其中，所述阵列中的至少一些叶片被对准为使得所述至少一些叶片的平面会聚在从放射源横向移位的点处；所述方法包括：对于定位成横切放射束的所述阵列中的每个叶片，确定相对于放射束的投影宽度，其中，所述投影宽度大于相应叶片的厚度，并且对于具有基本相同的厚度的叶片，为较远离射束轴的叶片确定比较接近射束轴的叶片的投影宽度宽的投影宽度；和使用投影的叶片宽度来确定放射束在靶位置处的形状。

所述多叶准直器的所有叶片具有基本相同的厚度，所述方法包括为叶片确定越远离射束轴越逐渐变宽的投影宽度。

所述方法可以包括使用所述投影的叶片宽度来确定在所述靶位置处所述放射束的边缘的位置。

投影的叶片宽度可以被确定为：在垂直于射束轴并穿过叶片的平面中，在(i)在延伸通过放射源的平面中离射束轴最远的叶片的横向边缘端点与(ii)延伸通过放射源并包括最靠近射束轴的叶片的横向边缘端点的平面之间的距离。