[发明专利]放射治疗仪

说明书

技术领域

本发明涉及放射治疗仪。

背景技术

放射治疗仪代表性地是由治疗控制计算机来控制的。装备了多叶 式准直仪(“MLC”)的治疗控制计算机可以被认为包含控制射线发 生的射线控制计算机，控制MLC形状的MLC控制计算机和控制机架 位置的机架控制计算机。这些计算机可能在实际上是一个或更多的计 算机，但是在本文中认为是系统的独立功能性元件。

“Mu”是“监视单元”的缩写，是用来说明放射治疗仪放射量单 元的术语。一个mu等同于在定义明确的校准条件下配送给患者的单 位剂量。在治疗计划计算机中模拟了mu与剂量的关系。使用者与患 者处方之间以剂量为单位来交互，而治疗计划计算机以mu为单位来 制定治疗计划。治疗计划计算机的一项任务是要确定为了在患者体内 达到特定的剂量而需要通过仪器配送的mu，不仅根据在患者肿瘤位 置足够高的剂量还根据在患者其他部位足够低的剂量来确定。非正式 地，使用术语“剂量率”的意思是“mu率”。

强度调制放射疗法是很多放射疗法技术的统称术语，这些技术本 质上配送给病人的放射束不同。这些不同可以是空间上的，时间的上， 或者两者都有。

已知的线性电子加速配送技术包括下列各项。

分段或静态多叶式准直仪-“SMLC”-是在放射过程中呈静态 的多叶式准直仪(“MLC”)。这种MLC移动在放射之间从一个形 状到下一个形状。在一个结构中，放射停止和MLC移动的点是由放 射量测定硬件和射线控制计算机控制的。这使得每一MLC形状有格 外精确的配送剂量。另一可选择的系统使用DMLC结构来获得相同的 效果。这种MLC控制计算机监视配送剂量并当它探测到它应该移动 到下一个形状时阻止放射。与这种结构相关的不可避免的控制系统延 迟导致不确定的每一MLC形状的剂量以及偶尔遗漏了形状。

动态MLC-DMLC-是在放射过程中移动的带有固定机架的 MLC。这种MLC按照配送剂量的函数线性移动从一个形状到下一个。 这种MLC控制系统必须监视配送剂量，并且存在不可避免的延迟。 在老系统上这个延迟是200-300ms，对于新近的系统大约是40- 50ms。这个延迟与MLC的响应共同导致形状滞后于剂量。这在文献 中有详尽报道，但普遍认为这在临床上并不是很多。

旋转DMLC-RDMLC-其中是在放射过程中机架保持恒定转动 期间MLC移动。机架以每度恒定的mu转动。这种MLC按照配送剂 量的函数线性移动从一个形状到下一个。通常以绕弧一定的间隔来定 义形状，但这并不是必须的。这可由大致上独立的MLC，放射和机架 控制计算机实现。

增强旋转DMLC-ERDMLC-是其中在放射过程中机架进行转 动并且机架以每度变化的mu转动期间MLC移动。通过变化的机架速 度或变化的剂量率(或两者都)可以实现后者。Gent大学曾分析了单 独使用可变剂量率机架，认为其并不是优选选择因为它要求更长的配 送时间。这种MLC以配送剂量为函数从一个形状线性移动到下一个。 通常以绕弧一定的间隔来定义形状和剂量，但这并不是必须的。这种 技术在MLC、放射和机架控制计算机之间要求非常高的集成度，并且 到目前为止没有可用的线性电子加速器能够生产出ERDMLC。因此目 前这只在理论上是可能的。

治疗技术包括相容的治疗计划功能和线性电子加速器配送功能， 以及已知的技术如下所示：

强度调制放射治疗-IMRT-是一系列具有可用SMLC和DMLC 配送的相关剂量的MLC形状。这些形状规定在有限个固定机架位置， 代表性地是5到9。形状和剂量由试图达到使用者设定的目标的最优 化来设定。这项治疗计划功能通常是MLC约束和配送技术特有的。

旋转保形弧治疗-RCAT-涉及当叶与靶体积的投影动态相符的 时候机架的恒定的旋转。这项技术已经在日本使用了很多年。配送技 术是RDMLC并且其只使用一个弧。