专利名称：放射治疗设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种放射治疗设备，尤其涉及准直器在辐射头内的设置。
背景技术：
在传统的多叶片(leaf)式准直器(MLC)中，辐射束由彼此并排放置的薄叶片阵列来准直，该薄叶片阵列中的每一叶片都可被径向伸展以限定一单独的棱(edge)。该叶片沿给定的方向(Y)移动，而且一般存在着两组正交于方向(X)的额外支撑隔板(backupdiaphragm)。这些隔板是实心的，且沿X方向和Y方向移入和移出。它们实现两种功能。X隔板允许场边缘(field edge)以连续的方式被调节，而这些叶片单独地仅仅允许每次离散地调节一叶片宽度。Y隔板可减小穿透叶片的泄漏效应。同时，X隔板还遮蔽处于治疗场外并被有效“封闭”的叶片之间的间隙。
这种设置表示在
图1中。一X射线源10被置于初级准直器12之后，该初级准直器12准许一发散的辐射锥体14通过。该辐射束在通过与其轴线成一定角度放置的反射镜18之前被滤波器、离子室和光楔的组合改变。这就为定位在20处的摄像机(camera)提供一沿着辐射束的视野。从而，摄像机就能够观察到随后用于核对目的的准直器的位置。
在反射镜18后，辐射束被由彼此相对叶片24、26阵列形成的一多叶片式准直器(MLC)调制。这些叶片24、26可以沿Y方向从左至右纵向地移动，如图1中箭头28所示。大量的窄叶片形成一伸入和伸出附图的阵列。从而，通过移动每个叶片至所需位置，该阵列就形成一准直该辐射束的集合棱(collective edge)。
紧随MLC22的是一Y准直器。它包括一对夹片(jaw)32、34，该对夹片32、34中的每一都延伸跨过多叶片阵列22的宽度，并且可以沿与MLC阵列22的叶片24、26相同的Y方向被移入和移出。因此，这些叶片位于MLC22的叶片之后，并且限制各个叶片之间的辐射泄漏。
最后，一X准直器36包括一对夹片，这对夹片类似于Y准直器的夹片，但更深且被偏移90°。在图1中，这样一夹片38是可见的。X准直器的夹片横向于MLC22的叶片移动。为了避免MLC阵列22中相对叶片的碰撞，限定一最小的接近距离，其提供沿Y方向叶片间的最小间距。然而，这在准直器内便产生一间隙。为了覆盖这个间隙，该叶片被定位使得这个间隙远离治疗区域，而且相应的X准直器夹片被推进来覆盖它。该X准直器也可以通过零碎(fractional)的叶片宽度来修整沿X方向的辐射场。这些夹片是更深的，因为与MLC22之后提供次级衰减的Y准直器相反，它们必须处于对辐射束提供全衰减的位置。
这些移动隔板与其相应的支承座(bearing)和读出系统一起给该设备引入了显著的设计复杂性且扩展了设备的深度，从而减小了设备和患者之间的公隙(the clearance)。本发明致力于消除这些问题。
发明概要因此，本发明提供一种用于放射治疗设备的准直仪(a collimatorset)，依次包括一孔径准直器和一多叶片式准直器，该多叶片式准直器具有一对相对的细长叶片阵列，每个叶片阵列沿Y方向都是纵向可移动的，该孔径准直器适合于将沿该Y方向的辐射束准直至第一范围(extent)。
优选的是，进一步提供一叶片棱(leaf edge)准直器，该叶片棱准直器适合于将沿Y方向的辐射束范围进一步准直至第二且因而较小的范围。
这就意味着，一对相对的叶片被移动至它们最小的分离来关闭该对相对叶片，且其间隙被叶片棱准直器覆盖。从而，前面的X准直器是不必要的。
在这种结构中，MLC位于孔径准直器之后。与薄叶片结合，该MLC叶片将会在该放射治疗设备的等角点(isocentre)处投射大大缩小的叶片宽度。从而，由零碎的叶片宽度所准直的辐射场变得不必要。这些叶片也可以被集中在相对于目标略有偏移的点处，从而将叶片之间的泄漏降低至临床上可以接受的水平，而且消除了对前面X准直器的需要。
该孔径准直器优选是被固定的，如同叶片棱准直器一样。这将意味着带有其相关支承座、驱动机构等的可移动准直器的复杂性将被消除。而且，孔径准直器也能在X方向起作用，在实际中通常是这种情形。
该孔径准直器可以被整体结合在初级准直器、滤波器等上，但这并不是必须的。在实际中，很可能要提供一能与现有辐射源一起使用的新准直仪。它通常将包括初级准直器、滤波器、摄像机等。
第一范围和第二范围之间沿Y方向的投射差优选不小于MLC阵列其相对叶片的投射最小趋近值。这就确保叶片棱准直器对相对叶片间隙的充分覆盖。优选的是，该投射差大于该投射最小趋近值的两倍或三倍，以允许定位公差。
本发明还涉及一种包含上面所述准直仪的放射治疗设备。
附图的简要说明现在将参照下面的附图，借助于实例来描述本发明的优选实施例，其中图1示出带有准直器的传统辐射头的纵断面，已经描述过；图2示出依照本发明的辐射头其相应的视图；和图3示出从图2辐射头下面看到的视图。
实施例的详细描述参看图2，本发明提供一种通过用固定的隔板在MLC之前和之后替代移动的X和Y隔板来使用MLC的例举方法，如图2所示。而且，它保留初级准直器、滤波器和离子室的传统结构。
从而，一辐射源10发射X-射线，该X-射线被初级准直器12限定成一发散的辐射束14，并被滤波器、离子室和光楔16调节。然后，一固定的孔径准直器50将辐射束准直成沿X和Y方向的中间场尺寸(size)52。
在孔径准直器50之后设置一多叶片式准直器54。MLC54的最大场(field)稍微小于中间场尺寸52。结果，MLC阵列54中所有叶片的位置都可以通过反射镜18被20处的摄像机观察到，如图1已知的装置那样。这就提供在操作过程中对装置正确操作的重要再保证。
在MLC54之外，一叶片棱准直器56包括两个沿X方向对准的固定实心棒(solid fixed bar)58、60，从而横切MLC54的叶片。该两个固定实心棒58、60被定位，以从其外部伸进中间场尺寸52一在等角点处投射的量，该量大于MLC阵列54其相对叶片对的投射最小趋近值。为了提供通常定位公差所需的空间，在本实例中这些棒是上述最小尺寸的三倍大。两倍的比值通常是适当的。从而，当一叶片被完全或者几乎完全缩回，而其相对的叶片被完全或者几乎完全伸展至最小趋近值时，两者之间的间隙62将被叶片棱准直器56覆盖。
这样，采用上面阐述的方式，就免除了移动的X和Y准直器，从而有利于简单固定的准直器。
在图2的实施例中采用叶片棱准直器，这是由于所采用的、用来观察MLC叶片位置的光学读出系统需要具有叶片末端的清晰视线。在采用可替换读出系统的系统中，封闭的叶片可被定位在孔径准直器之上，而且该叶片棱准直器将是不必要的。
图3图解式地示出孔径准直器50被移除时在位置20处摄像机的视图。虚线50’表示孔径准直器50的位置。肿瘤(例如)被定位在64处，而且MLC的叶片被打开得足以得到对该肿瘤的清晰透射线。在肿瘤范围(field)之外，MLC54的叶片根据需要被伸展或收缩使得其末端叠加在叶片棱准直器60之上。从而，相对叶片末端之间的间隙62就被叶片棱准直器60覆盖。该相对的叶片棱准直器58是多余的，但它却提供在使用中的灵活性，因为全叶片的行进可能是缓慢的。
本领域的熟练人员将会理解，在不脱离本发明的情况下，可以对上述实施例作出许多改进。
权利要求
1.一种用于放射治疗设备的准直仪，依次包括一孔径准直器和一多叶片式准直器，该多叶片式准直器具有一对相对的细长叶片阵列，每个叶片阵列沿Y方向都是纵向可移动的，该孔径准直器适合于将沿该Y方向的辐射束准直至一范围。
2.依照权利要求1的准直仪，其中进一步提供一叶片棱准直器，该叶片棱准直器适合于将沿Y方向的辐射束范围进一步准直至第二且因而更小的范围。
3.依照权利要求1或2的准直仪，其中所述多叶片式准直器的叶片被集中在相对于所述目标偏移的点处。
4.依照前述任一权利要求的准直仪，其中所述孔径准直器用于将沿X方向的辐射束准直至一范围。
5.依照前述任一权利要求的准直仪，其中所述孔径准直器是固定的。
6.依照前述任一权利要求的准直仪，其中所述叶片棱准直器是固定的。
7.依照前述任一权利要求的准直仪，其中第一范围和第二范围之间沿Y方向的投射差不小于该MLC阵列其相对的叶片的投射最小趋近值。
8.依照权利要求7的准直仪，其中所述投射差大于所述投射最小趋近值的两倍。
9.依照权利要求7的准直仪，其中所述投射差大于所述投射最小趋近值的三倍。
10.一种放射治疗设备，包括依照前述任一权利要求的准直仪。
11.一种准直仪，基本上如在此参照相应附图2和3所述和/或如相应附图2和3中所图示。
12.一种放射治疗设备，基本上如在此参照相应附图2和3所述和/或如相应附图2和3中所图示。
全文摘要
一种用于放射治疗设备的准直仪，依次包括一孔径准直器、一多叶片式准直器和一叶片棱准直器，该多叶片式准直器具有一对相对的细长叶片阵列，每个叶片阵列沿Y方向都是纵向可移动的，该孔径准直器适合于沿X和Y方向将该辐射束准直至第一范围，该叶片棱准直器适合于沿Y方向将该辐射束范围进一步准直至第二且因而更小的范围。这就意味着一对相对的叶片被移动至它们最小的分离来关闭该对相对叶片，且其间隙被叶片棱准直器覆盖。该MLC位于孔径准直器之后，从而与薄叶片结合，该MLC叶片在该放射治疗设备的等角点处将投射大大缩小的叶片宽度，且由零碎的叶片宽度所准直的辐射场变得不再必要。同时还公开一种包含上述准直仪的放射治疗设备。
文档编号A61N5/10GK1470061SQ01817248
公开日2004年1月21日 申请日期2001年9月19日 优先权日2000年10月11日
发明者凯文·约汉·布郎, 拉尔夫·皮特·斯特利莫, 皮特 斯特利莫, 凯文 约汉 布郎 申请人:埃莱克特公司