准直器、辐射系统及准直器叶片的选取方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种准直器、辐射系统及准直器叶片的选取方法。
【背景技术】
[0002]准直器是用来产生适形辐射野的医疗设备，即限制放射源产生的治疗射线照射在患者体表上的范围，从而可以保护患者的正常器官或组织不受辐射。准直器在放射治疗领域中具有广泛的应用。
[0003]准直器通常包括多个叶片，所述多个叶片设置在两个阵列中，形成多对相对的叶片。一对叶片的每个叶片能够向远离或靠近所述一对叶片中的另一叶片的方向运动，两个阵列的相邻叶片在被定位以后可以限定一个或多个空隙。叶片可以阻挡放射源的部分射线，未被阻挡的射线则穿过叶片所限定的空隙照射在患者的体表上。通过叶片的运动，可以产生符合要求的辐射野。
[0004]未被叶片阻挡的射线照射在患者的体表时，会产生半影。半影越大，则患者的正常器官或组织受到的辐射也就越大。半影的变化不均匀，则不利于对辐射野进行校正。但是，现有的准直器存在半影较大且半影的变化不均匀的问题。
【发明内容】
[0005]本发明实施例解决的是现有准直器所产生的半影较大且半影变化不均匀的问题。
[0006]为解决上述问题，本发明实施例提供一种准直器，所述准直器包括两个以上的叶片，所述叶片相对设置在两个阵列中，每个所述阵列包括一个以上的叶片；所述叶片包括一延伸结构体，所述延伸结构体包括沿延伸方向相对设置的第一端和第二端，所述第一端端面形状为第一曲线形，所述第一曲线为曲率半径自顶点沿延伸方向逐渐变大的光滑曲线。
[0007]可选地，所述第一曲线包括:用于表示偶函数的曲线以及所述用于表示偶函数的曲线经平移或旋转变换后的曲线。
[0008]可选地，所述第一曲线为抛物线、双曲余弦曲线或者椭圆上连接短轴的两个端点的弧线。
[0009]可选地，所述延伸结构体为平面延展片。
[0010]可选地，每个所述阵列包括两个及以上叶片。
[0011]可选地，所述延伸结构体上设置有凹凸结构，相邻两叶片的凹凸结构相互插合。
[0012]可选地，每个所述阵列包括一个叶片。
[0013]本发明实施例还提供一种辐射系统，包括:用于产生射线的放射源，以及如上述的准直器，所述准直器的叶片的第一端为靠近与所述叶片所在的阵列相对的另一阵列的一端，所述叶片在被定位以后用于限定空隙，放射源产生的射线穿过准直器的叶片所限定的空隙照射到目标区域。
[0014]本发明实施例还提供一种多叶准直器叶片的选取方法，所述方法包括:
[0015]a.确定第一曲率半径:
[0016]在同一放射源的情况下，获得具有不同曲率半径的圆弧形端面的叶片在运动时所对应的第一半影曲线，所述圆弧的对称轴与所述圆弧的交点为原点；
[0017]选取所述第一半影曲线中数值较小且变化较平缓的第一半影曲线，所选取的第一半影曲线的曲率半径为第一曲率半径；
[0018]b.确定第一弯曲程度:
[0019]在同一放射源的情况下，获得以原点为顶点且弯曲程度不同的第二曲线形端面的叶片在运动时所对应的第二半影曲线，所述第二曲线为曲率半径自顶点沿延伸方向逐渐变大的光滑曲线，所述顶点处的曲率半径为第一曲率半径，所述第二曲线上相邻两采样点的曲率半径的差值相同；
[0020]选取所述第二半影曲线中数值较小且变化较平缓的第二半影曲线，所选取的第二半影曲线对应的第二曲线的弯曲程度为第一弯曲程度；
[0021]c.确定第一顶点:
[0022]在同一放射源的情况下，获得以所述第一曲率半径为顶点处的曲率半径且具有不同顶点的第三曲线形端面的叶片在运动时所对应的第三半影曲线，所述第三曲线的顶点设置于过所述原点且与所述第三曲线的对称轴垂直的坐标轴上，所述第三曲线为曲率半径自顶点沿延伸方向逐渐变大的光滑曲线，且所述第三曲线的弯曲程度与所述第一弯曲程度相同；
[0023]选取所述第三半影曲线中数值较小且变化较平缓的第三半影曲线，所选取的第三半影曲线对应的顶点为第一顶点；
[0024]d:确定第一曲线:
[0025]将具有所述第一顶点且所述第一顶点处的曲率半径为第一曲率半径的第一曲线形端面的叶片作为所述准直器的叶片，所述第一曲线为曲率半径自顶点沿延伸方向逐渐变大的光滑曲线，且所述第一曲线的弯曲程度与所述第一弯曲程度相同。
[0026]可选地，所述第一曲线、第二曲线以及第三曲线均为用于表示偶函数的曲线或者所述用于表示偶函数的曲线经平移或旋转变换后的曲线。
[0027]可选地，所述第一曲线、第二曲线以及第三曲线均为抛物线、双曲余弦曲线或者椭圆上连接短轴的两个端点的弧线。
[0028]与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点:
[0029]通过将叶片第一端的端面形状设置为第一曲线形，可以使得所述叶片在阻挡射线照射在患者的体表时，相对于现有的直线形端面形状的叶片，照射所产生的半影的长度减小，而相对于现有的圆弧加切线形端面形状的叶片，所产生的半影变化更加均匀。因此，本发明实施例中的多叶准直器更有利于进行放射治疗。
【附图说明】
[0030]图1是本发明实施例中的辐射系统结构示意图；
[0031]图2是本发明实施例中准直器叶片的截面示意图；
[0032]图3是本发明实施例中准直器叶片的选取方法的流程图；
[0033]图4是根据图3中的方法获得的半影曲线数据图。
【具体实施方式】
[0034]在实际应用中，照射时所产生的半影的大小与准直器叶片上靠近与所述叶片所在的阵列相对的另一阵列的一端的端面形状存在一定的关系，将所述叶片上靠近与所述叶片所在的阵列相对的另一阵列的一端作为所述叶片的第一端。
[0035]目前，通常将所述叶片第一端的端面形状设置成以下两种:
[0036]第一种，参见专利申请号为201220426615.7的中国专利，将所述叶片的第一端的端面形状设置成直线形端面。由于直线形端面处的曲率为0，而叶片上与所述直线形端面接触的两端的曲率却较大，因此，随着叶片的直线运动，当放射源所产生的射线由叶片的直线形端面照射到叶片上与所述直线形端面接触的两端时，所述射线照射在所述叶片上的位置处的曲率会在二者接触的位置处突然变化较大，导致所产生的半影变化不均匀，不利于进行放射治疗。并且，具有直线形端面形状的叶片所产生的半影的平均长度也较大，从而导致患者的正常器官或组织受到更大的辐射；
[0037]第二种，参见专利公开号为5166531的美国专利，将所述叶片的第一端的端面形成设置成圆弧加切线形。由于圆弧端面处的曲率不变，而切线端面处的曲率自与圆弧接触的一端至远离圆弧的一端先减小后增大，因此，随着叶片的直线运动，当放射源所产生的射线由圆弧端面处照射到切线端面处时，所产生的半影先增大，再减小，后又增大，即圆弧加切线形端面的曲率变化不连续，导致所产生的半影变化不均匀，不利于对辐射野进行校正。
[0038]针对上述问题，本发明的实施例提供了一种准直器，所述准直器叶片第一端的端面形状为第一曲线形。这样，在具体应用时，本发明实施例中的准直器的叶片相对于具有直线形端面形状的叶片，所产生的半影长度更小且更均匀。并且，本发明实施例中的准直器的叶片相对于具有圆弧加切线形端面形状的叶片，所产生的半影的变化更加均匀。因此，本发明实施例中的准直器更有利于进行放射治疗。
[0039]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0040]如图1所示，本发明的实施例提供了一种辐射系统。所述辐射系统包括机架10。机架10的头部110上设置有放射源120以及准直器系统130。其中，准直器设置在所述准直器系统130内部。放射源120可以产生用于对患者进行放射性