放療設(shè)備、治療靶及其制作方法、放射治療方法
【專利摘要】一種放療設(shè)備、治療靶及其制作方法、放射治療方法，其中治療靶沿一直線方向的厚度分布與待治療區(qū)域放射劑量強(qiáng)度的分布關(guān)聯(lián)；關(guān)聯(lián)方式為：第一強(qiáng)度分布的劑量強(qiáng)度和治療靶沿一直線方向的厚度呈反相關(guān)。在放射治療時(shí)，從最薄的治療靶部分中透射的治療射線放射劑量強(qiáng)度最高，以實(shí)現(xiàn)放射治療。本方案通過對治療靶本身進(jìn)行改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)對治療射線調(diào)強(qiáng)的目的，不會引入額外的調(diào)強(qiáng)設(shè)備，能夠避免調(diào)強(qiáng)設(shè)備所引起的誤差，以確保實(shí)際治療射線的劑量強(qiáng)度分布滿足預(yù)設(shè)的劑量強(qiáng)度分布要求。而且，治療靶解決了現(xiàn)有調(diào)強(qiáng)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高，維修成本高的問題，其自身結(jié)構(gòu)簡單且具有較低生產(chǎn)成本。
【專利說明】放療設(shè)備、治療靶及其制作方法、放射治療方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別涉及一種放療設(shè)備、治療靶及其制作方法、放射治療方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在治療照射時(shí)，由于腫瘤形態(tài)各異，其厚度也不同，這就要求照射在腫瘤上的治療射線劑量強(qiáng)度是非均勻分布的，需要根據(jù)腫瘤的三維形狀調(diào)節(jié)治療射線的劑量強(qiáng)度分布。另外，腫瘤組織和健康組織之間通常并沒有絕對的邊界，在使用較大強(qiáng)度劑量的治療射線照射腫瘤以進(jìn)行精確治療時(shí)，有時(shí)也會有較小劑量的治療射線照射到腫瘤周圍的組織上，而對于距離腫瘤位置相對較遠(yuǎn)的其他組織，則需要避免受到治療射線的損傷，因此在放射治療時(shí)，照射在腫瘤組織和周圍健康組織上的治療射線的強(qiáng)度劑量分布也是不同的。這種在放射治療中，根據(jù)治療區(qū)域內(nèi)腫瘤形狀以及腫瘤和周圍健康組織之間的差異，對輻射野內(nèi)的治療射線劑量強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)的技術(shù)，也就是所說的調(diào)強(qiáng)放療aMRT，IntensityModulated Radiat1n Therapy)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的一種調(diào)強(qiáng)放療的方案是，在治療射線傳播路線上設(shè)有多葉準(zhǔn)直器(MLC, Mult1-Leaves Collimator)及鶴門(Jaw)，多葉準(zhǔn)直器可調(diào)節(jié)從治療革巴福射出的治療射線的劑量強(qiáng)度分布，并產(chǎn)生與腫瘤形狀相同的輻射野，使得高劑量且與腫瘤形狀類似分布的治療射線照射在腫瘤上。鎢門采用高密度材料構(gòu)成，用于阻止治療射線照射到健康組織。但是多葉準(zhǔn)直器及鎢門的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，故障率很高，比如目前我國放射治療中，多葉準(zhǔn)直器平均每1-2月就出現(xiàn)一次故障，其每次的維修費(fèi)用高。并且在整個(gè)放療設(shè)備中，多葉準(zhǔn)直器和鎢門的成本占到了總成本的一半。此外，通過多葉準(zhǔn)直器和鎢門的調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)，在對病人進(jìn)行放射治療時(shí)，由于其機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式較為復(fù)雜，通常需要15-30分鐘的治療時(shí)間，嚴(yán)重影響了治療效率。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)另一種調(diào)強(qiáng)放療的方案是，在治療靶下方放置安裝在移動(dòng)機(jī)構(gòu)上的物理補(bǔ)償板，通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)物理補(bǔ)償板以對治療射線進(jìn)行調(diào)強(qiáng)。但是在移動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程中，存在一定的機(jī)械誤差，導(dǎo)致實(shí)際治療射線的劑量強(qiáng)度分布無法滿足預(yù)先設(shè)定的強(qiáng)度分布要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的問題是:
[0006]1、現(xiàn)有使用多葉準(zhǔn)直器及鎢門對治療射線進(jìn)行調(diào)強(qiáng)的方案，多葉準(zhǔn)直器及鎢門的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，故障率很高，維修成本高，且自身成本較高；
[0007]2、現(xiàn)有使用物理補(bǔ)償板對治療射線進(jìn)行調(diào)強(qiáng)的方案中，通過物理補(bǔ)償版的實(shí)際治療射線的劑量強(qiáng)度分布無法滿足預(yù)先設(shè)定的強(qiáng)度分布要求。
[0008]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種用于調(diào)強(qiáng)放療的治療靶的制作方法，該制作方法包括:
[0009]根據(jù)待治療區(qū)域解剖信息，獲得待治療區(qū)域的放射劑量的第一強(qiáng)度分布；
[0010]根據(jù)所述第一強(qiáng)度分布確定治療靶形狀，所述治療靶沿一直線方向的厚度分布與所述第一強(qiáng)度分布關(guān)聯(lián)；
[0011]所述關(guān)聯(lián)的方式為:第一強(qiáng)度分布的劑量強(qiáng)度和治療靶沿一直線方向的厚度呈反相關(guān)。
[0012]可選地，所述根據(jù)第一強(qiáng)度分布確定治療靶形狀的方法包括:
[0013]根據(jù)治療靶材料和所述第一強(qiáng)度分布建立具有初始形狀的治療靶模型；
[0014]基于所述治療靶模型，獲得放療設(shè)備產(chǎn)生的治療射線的第二強(qiáng)度分布；
[0015]將所述第二強(qiáng)度分布與第一強(qiáng)度分布進(jìn)行對比:
[0016]若所述第二強(qiáng)度分布和第一強(qiáng)度分布之間的誤差處于可接受范圍內(nèi)，所述治療靶模型作為治療靶；
[0017]若所述第二強(qiáng)度分布和第一強(qiáng)度分布之間的誤差未處于可接受范圍內(nèi)，重復(fù)根據(jù)所述誤差改變所述治療靶模型的初始形狀、獲得所述第二強(qiáng)度分布、和將所述第二強(qiáng)度分布與第一強(qiáng)度分布進(jìn)行對比的步驟。
[0018]可選地，所述待治療區(qū)域解剖信息為CT圖像或數(shù)字化X射線圖像。
[0019]可選地，所述治療靶模型沿所述直線方向具有相背的第一表面和第二表面，所述第一表面為電子束的入射面，所述第一表面為平面。
[0020]可選地，所述基于治療靶模型，獲得放療設(shè)備產(chǎn)生的治療射線的第二強(qiáng)度分布的方法為蒙特卡羅計(jì)算方法。
[0021]本發(fā)明還提供一種用于調(diào)強(qiáng)放療的治療靶，所述治療靶沿一直線方向的厚度分布與待治療區(qū)域放射劑量強(qiáng)度的分布關(guān)聯(lián)；
[0022]所述關(guān)聯(lián)的方式為:待治療區(qū)域放射劑量強(qiáng)度和所述治療靶沿所述直線方向的厚度呈反相關(guān)。
[0023]可選地，所述治療靶的材料為銅、鋁、鉛、鎢、銅合金、鋁合金、鉛合金、鎢合金、或所述至少一合金與有機(jī)玻璃或樹脂的混合物。
[0024]本發(fā)明提供一種放療設(shè)備，該放療設(shè)備包括:
[0025]電子束發(fā)射裝置；
[0026]上述任一所述的治療靶，用于接收由所述電子束發(fā)射裝置發(fā)出的電子束以產(chǎn)生治療射線。
[0027]可選地，所述治療靶安裝于可移動(dòng)靶座。
[0028]本發(fā)明還提供一種放射治療方法，該放射治療方法包括:
[0029]提供上述任一所述的放療設(shè)備；
[0030]將患者置于所述放療設(shè)備的治療床上；
[0031]控制所述放療設(shè)備通過治療靶發(fā)射治療射線，以對患者進(jìn)行放射治療。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0033]治療靶沿某一直線方向的厚度分布與待治療區(qū)域放射劑量強(qiáng)度的分布關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)的方式為:第一強(qiáng)度分布的劑量強(qiáng)度和治療靶沿一直線方向的厚度呈反相關(guān)。在應(yīng)用該治療靶時(shí)，所述直線方向?yàn)槿肷涞街委煱猩系碾娮邮膫鞑シ较?。這樣，治療射線在較厚的治療靶部分中的傳播距離較大，其遭到較大衰減，待治療區(qū)域的健康組織上的放射劑量較少；而治療射線在最薄的治療靶部分中的傳播距離最小，其遭到最小衰減，待治療區(qū)域的腫瘤位置的放射劑量最多。這樣，本方案通過合理設(shè)置治療靶沿上述傳播路線的厚度分布，實(shí)現(xiàn)了對治療射線的調(diào)強(qiáng)目的，以使照射到待治療區(qū)域的腫瘤上的治療射線劑量強(qiáng)度最高，而照射到健康組織上的治療射線具有較低劑量強(qiáng)度。本方案通過對治療靶本身進(jìn)行改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)對治療射線調(diào)強(qiáng)的目的。本技術(shù)方案不會引入額外的調(diào)強(qiáng)設(shè)備，能夠避免調(diào)強(qiáng)設(shè)備所引起的誤差，如物理補(bǔ)償板的移動(dòng)所造成的機(jī)械誤差，以確保實(shí)際治療射線的劑量強(qiáng)度分布滿足預(yù)設(shè)的劑量強(qiáng)度分布要求。而且，治療靶解決了現(xiàn)有調(diào)強(qiáng)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高，維修成本高的問題，其自身結(jié)構(gòu)簡單且具有較低生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例的用于調(diào)強(qiáng)的治療靶的制作方法流程圖；
[0035]圖2是用于調(diào)強(qiáng)的治療靶的制作過程中，待治療區(qū)域的解剖信息圖像的平面視圖；
[0036]圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例的用于調(diào)強(qiáng)的治療靶的局部立體圖；
[0037]圖4是圖1用于調(diào)強(qiáng)的治療靶的制作方法中，將待治療區(qū)域的解剖信息圖像柵格化的平面視圖；
[0038]圖5是圖1用于調(diào)強(qiáng)的治療靶的制作方法中，模擬射線穿過初始靶的示意圖；
[0039]圖6是圖5的治療靶中射線穿過部分靶柵元的示意圖；
[0040]圖7是圖1用于調(diào)強(qiáng)的治療靶的制作方法中，根據(jù)第一強(qiáng)度分布確定治療靶形狀的步驟流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0041]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，發(fā)明人提出了一種新的調(diào)強(qiáng)方案，通過對治療靶本身進(jìn)行改進(jìn)以實(shí)現(xiàn)放射調(diào)強(qiáng)的目的。對此，還提出了針對該新治療靶的制作方法以及包括該治療靶的放療設(shè)備。
[0042]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0043]參照圖1、圖2，本實(shí)施例的用于調(diào)強(qiáng)的治療靶的制作方法包括:
[0044]執(zhí)行步驟SI，根據(jù)待治療區(qū)域的解剖信息，獲得待治療區(qū)域I的放射劑量的第一強(qiáng)度分布，其中待治療區(qū)域I包括腫瘤區(qū)域以及周圍的健康組織；
[0045]待治療區(qū)域解剖信息的獲取可以通過磁共振掃描、計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT，computedtomography)、數(shù)字X射線掃描等方式，得到相應(yīng)的磁共振圖像、CT圖像或者數(shù)字化X射線圖像。上述圖像均可以顯示被掃描對象在待治療區(qū)域的解剖信息，掃描對象各組織之間的邊界清晰可見。這里的解剖信息可以是二維的圖像數(shù)據(jù)，也可以是三維的圖像數(shù)據(jù)。
[0046]由待治療區(qū)域解剖信息得到待治療區(qū)域的放射劑量的第一強(qiáng)度分布的過程，以下僅以CT圖像為例進(jìn)行說明。
[0047]首先，將CT 圖像導(dǎo)入到放療計(jì)劃系統(tǒng)(Radiat1n Therapy Treatment PlanningSystem, TPS)，之后在CT圖像上進(jìn)行輪廓勾畫，勾畫出腫瘤區(qū)域的靶區(qū)、只能接受一定的劑量閾值以內(nèi)的關(guān)鍵區(qū)域等。然后由放療計(jì)劃系統(tǒng)進(jìn)行束流編輯，進(jìn)行初步的規(guī)劃，計(jì)算需要的放療角度、每個(gè)角度下的子野分布等。由初步規(guī)劃好的放療計(jì)劃進(jìn)行劑量計(jì)算，得到各個(gè)放療角度的劑量分布，之后進(jìn)行劑量驗(yàn)證，驗(yàn)證初始放療計(jì)劃下是否能夠滿足對靶區(qū)或關(guān)鍵區(qū)域的放射需求，如果不滿足，再重新修改放療計(jì)劃，重新進(jìn)行劑量驗(yàn)證，直到能滿足要求為止。最終得到滿足要求的放療計(jì)劃，和這個(gè)放療計(jì)劃相對應(yīng)的各放療角度的劑量分布，即是得到的待治療區(qū)域?qū)?yīng)的放射劑量的第一強(qiáng)度分布。如果由放射治療計(jì)劃計(jì)算出需要在多個(gè)放療角度進(jìn)行放療，則對應(yīng)每一個(gè)角度都有一個(gè)放療劑量的第一強(qiáng)度分布。
[0048]執(zhí)行步驟S2，根據(jù)第一強(qiáng)度分布確定治療靶形狀，治療靶沿一直線方向的厚度分布與第一強(qiáng)度分布關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)的方式為:第一強(qiáng)度分布的劑量強(qiáng)度和治療革E沿一直線方向的厚度呈反相關(guān)，即第一強(qiáng)度分布中劑量強(qiáng)度最大值的第一柵元所對應(yīng)的治療靶部分的厚度最薄，隨著第一強(qiáng)度分布中劑量強(qiáng)度逐漸減小，其第一柵元對應(yīng)的治療靶厚度逐漸變厚，第一強(qiáng)度分布中劑量強(qiáng)度最小值的第一柵元所對應(yīng)的治療靶部分的厚度最厚。第一柵元指的是將第一強(qiáng)度分布圖柵格化后，劃分得到的單個(gè)柵元。具體反相關(guān)的比例系數(shù)，根據(jù)治療靶的材料、放射源和治療靶之間的距離等因素確定。
[0049]結(jié)合參照圖3，圖3為根據(jù)上述制作方法得到的治療靶的局部立體圖，治療靶10具有沿所述厚度方向相背設(shè)置的第一表面11和第二表面12。應(yīng)用本實(shí)施例的治療靶于一放療設(shè)備，如電子直線加速器，在照射治療時(shí)，將治療靶10置于電子束傳播路線上，第一表面11為平面，作為電子束的入射面，第二表面12作為治療射線的出射面。電子束入射到第一表面11，在第一表面11瞬間減速而發(fā)生軔致輻射反應(yīng)，生成治療射線，治療射線穿過治療靶10透射而出。對應(yīng)治療靶厚度分布，治療射線在厚度最薄的治療靶部分中的穿行路徑最短，得到最小程度的衰減，釋放出最大劑量強(qiáng)度的治療射線。相比之下，治療射線在厚度較厚的治療靶部分中的穿行路徑較長，得到較大程度的衰減，釋放出較小劑量強(qiáng)度的治療射線，從而實(shí)現(xiàn)對治療射線強(qiáng)度的調(diào)制。
[0050]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)施例通過對治療靶本身進(jìn)行改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)對治療射線調(diào)強(qiáng)的目的。本技術(shù)方案不會引入額外的調(diào)強(qiáng)設(shè)備，能夠避免調(diào)強(qiáng)設(shè)備所引起的誤差，如物理補(bǔ)償板的移動(dòng)所造成的機(jī)械誤差，以確保實(shí)際治療射線的劑量強(qiáng)度分布滿足預(yù)設(shè)的劑量強(qiáng)度分布要求。而且，治療靶10解決了現(xiàn)有調(diào)強(qiáng)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高，維修成本高的問題，其自身結(jié)構(gòu)簡單且具有較低生產(chǎn)成本。
[0051]對于最終形成的治療靶10的形狀，請參照圖3，第二表面12包括沿治療靶10厚度方向的若干拼接面120，這樣從每個(gè)拼接面120中出射的治療射線劑量強(qiáng)度不盡相同，在所有拼接面120中，中間拼接面12(V對應(yīng)的治療靶部分的厚度最小，從中間拼接面12(V中出射的治療射線劑量強(qiáng)度最大。而且，中間拼接面120'的形狀與腫瘤形狀相同，確保從中間拼接面120'出射的治療射線的形狀與腫瘤形狀類似，以使從中間拼接面120'出射的治療射線照射到待治療區(qū)域上，以獲得精確的治療結(jié)果。治療靶第二表面的形狀，可以通過對靶表面的切割加工，或者由3D打印技術(shù)加工得到。
[0052]需要說明的是，圖3為治療靶的局部立體圖，其各拼接面120的形狀僅起到示例作用。實(shí)際中為了對應(yīng)第一強(qiáng)度分布，整個(gè)治療靶的第二表面的形狀會非常復(fù)雜。圖3所示的治療靶僅為一種示例，在具體應(yīng)用中，可根據(jù)待治療區(qū)域的解剖信息所對應(yīng)的第一強(qiáng)度分布合理設(shè)置治療靶的具體形狀。另外，圖3中第二表面12的各個(gè)拼接面120可以對應(yīng)第一強(qiáng)度分布中的一個(gè)或多個(gè)第一柵元。
[0053]在本實(shí)施例中，治療靶10的材料為銅、鋁、鉛、鎢、銅合金、鋁合金、鉛合金、鎢合金、或所述至少一合金與有機(jī)玻璃或樹脂的混合物。對應(yīng)不同的材料，治療靶10的厚度不同，例如對高密度材料，治療靶10的厚度較薄，以減小對治療射線的衰減；對低密度材料，治療靶10的厚度較厚，以增大對治療射線的衰減。
[0054]在本實(shí)施例中，根據(jù)第一強(qiáng)度分布確定治療靶形狀的方法包括:
[0055]參照圖2、圖4，根據(jù)第一強(qiáng)度分布將待治療區(qū)域I的解剖圖像柵格化，待治療區(qū)域I沿水平方向被分成若干第一柵元13，每個(gè)第一柵元13對應(yīng)第一強(qiáng)度分布的一個(gè)放射劑量強(qiáng)度。
[0056]結(jié)合參照圖5，提供一初始靶3，根據(jù)圖4所示的待治療區(qū)域I的第一柵元13分布，將初始靶3上表面30進(jìn)行網(wǎng)格化，分成若干靶柵元31，所有靶柵元31和若干第一柵元13之間至少是一一對應(yīng)的。結(jié)合上段內(nèi)容，每個(gè)第一柵元13對應(yīng)第一強(qiáng)度分布的一個(gè)放射劑量強(qiáng)度，而革E柵元31對應(yīng)第一強(qiáng)度分布中劑量強(qiáng)度的一個(gè)或多個(gè)第一柵元13。第一強(qiáng)度分布圖和治療靶上的靶柵元31的對應(yīng)關(guān)系，可以根據(jù)實(shí)際放療設(shè)備中治療靶和治療對象的位置及放療射束角等因素確定，例如第一強(qiáng)度分布圖是512*512像素的圖像矩陣(即可以劃分為512*512個(gè)第一柵元)，其每個(gè)第一柵元代表了治療對象組織0.5mm*0.5mm大小的體元，之后根據(jù)治療對象和治療靶的距離、放療射束的射束角等參數(shù)，可以計(jì)算出治療靶的一個(gè)靶柵元所對應(yīng)的第一強(qiáng)度分布圖中的第一柵元的數(shù)量、大小及位置。例如，圖5中的出射射線A代表一個(gè)放射劑量強(qiáng)度，其對應(yīng)初始靶3的一個(gè)靶柵元31，而且出射射線A偏向于圖5中初始靶3的左下角。而該靶柵元31對應(yīng)了圖4所示的第一強(qiáng)度分布圖中區(qū)域B的劑量強(qiáng)度第一柵元，而且，區(qū)域B也偏向于第一強(qiáng)度分布圖的左下角。從中可以看出，一個(gè)靶柵元31對應(yīng)了第一強(qiáng)度分布圖中的多個(gè)劑量強(qiáng)度第一柵元。
[0057]接著朝向初始靶3的上表面30發(fā)射強(qiáng)度為1的射線，并獲得穿過各個(gè)靶柵元31后的射線強(qiáng)度I ;
[0058]緊接著，結(jié)合參照圖6，圖6為圖5的治療靶中射線穿過部分靶柵元31的示意圖，根據(jù)第一柵元13上期待獲得的放射劑量強(qiáng)度分布，利用r = ln(10/I)/u，d = r*cos Θ，得到每個(gè)第一柵元13所對應(yīng)的靶柵元31的厚度d，并根據(jù)第一強(qiáng)度分布調(diào)整初始靶各個(gè)靶柵元31的厚度d，直至得到具有初始形狀的治療靶模型，其中u為初始靶材料的衰減系數(shù)，可根據(jù)公開的射線衰減系數(shù)表獲得，r為射線在初始靶中的行進(jìn)距離，Θ為射線與初始靶3的上表面30之間的夾角。
[0059]基于該治療靶模型，參照圖7，使用蒙特卡羅計(jì)算方法獲得放療設(shè)備通過該治療靶模型所產(chǎn)生的治療射線的第二強(qiáng)度分布。具體地，首先，將放射源發(fā)射的電子束強(qiáng)度、治療靶材料與初始形狀、初級準(zhǔn)直器、電離室模型等參數(shù)輸入蒙特卡羅模擬工具中，模擬從直線加速器中發(fā)射的電子束經(jīng)過治療靶模型產(chǎn)生治療射線，治療射線經(jīng)初級準(zhǔn)直器以及電離室之后的二維強(qiáng)度分布，稱為第二強(qiáng)度分布，其中，蒙特卡羅模擬工具包括EGS、MCNP、Geant4、DPM、Fluka, VMC、VMC++,以及基于蒙特卡羅原理設(shè)計(jì)的其他工具。
[0060]將第二強(qiáng)度分布與第一強(qiáng)度分布進(jìn)行對比:
[0061]若第二強(qiáng)度分布和第一強(qiáng)度分布之間的誤差處于可接受范圍內(nèi)，該治療靶模型作為治療靶；
[0062]由于存在射線散射等情況，若第二強(qiáng)度分布和第一強(qiáng)度分布之間的誤差未處于可接受范圍內(nèi)，重復(fù)根據(jù)該誤差改變治療靶模型的初始形狀、獲得第二強(qiáng)度分布和將第二強(qiáng)度分布與第一強(qiáng)度分布進(jìn)行對比的步驟，直至第一強(qiáng)度分布和第二強(qiáng)度分布之間的誤差處于可接受范圍內(nèi)。例如，若第二強(qiáng)度分布所對應(yīng)的治療靶模型的某一點(diǎn)的強(qiáng)度小于第一強(qiáng)度分布所對應(yīng)的該點(diǎn)的強(qiáng)度，則減小該點(diǎn)所在靶柵元的厚度，以減小對射線的衰減；反之增加該靶柵元的厚度，以增大對射線的衰減。
[0063]本發(fā)明還提供一種治療靶，治療靶沿一直線方向的厚度分布與待治療區(qū)域放射劑量強(qiáng)度的分布關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)方式為:所述待治療區(qū)域的放射劑量強(qiáng)度分布和治療靶沿一直線方向的厚度呈反相關(guān)，即所述待治療區(qū)域的放射劑量強(qiáng)度分布中劑量強(qiáng)度最大值的第一柵元所對應(yīng)的治療靶部分的厚度最薄，所述待治療區(qū)域的放射劑量強(qiáng)度分布中劑量強(qiáng)度最小值的第一柵元所對應(yīng)的治療靶部分的厚度最厚。
[0064]在本實(shí)施例中，治療靶的材料為銅、鋁、鉛、鎢、銅合金、鋁合金、鉛合金、鎢合金、或所述至少一合金與有機(jī)玻璃或樹脂的混合物。
[0065]靶實(shí)際使用過程中可能存在散熱問題，可以配合水冷系統(tǒng)或者風(fēng)冷系統(tǒng)使用。這種水冷或者風(fēng)冷系統(tǒng)的具體使用方式是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知曉的技術(shù)，這里不再一一贅述。
[0066]本發(fā)明還提供一種放療設(shè)備，該放療設(shè)備包括:
[0067]電子束發(fā)射裝置；
[0068]上述圖3所示的治療靶，用于接收電子束發(fā)射裝置發(fā)出的電子束以產(chǎn)生治療射線。
[0069]在本實(shí)施例中，在放療設(shè)備中設(shè)有多個(gè)治療靶10，所有治療靶10固設(shè)于移動(dòng)靶座上，每個(gè)治療靶10在入射到治療靶表面的電子束傳播路線上的厚度分布方式不同。在放射治療過程中，通常需切換多個(gè)角度對腫瘤進(jìn)行放射治療，多個(gè)治療靶與放射治療的多個(gè)角度一一對應(yīng)，對應(yīng)每個(gè)放射治療角度，移動(dòng)移動(dòng)靶座至對應(yīng)的治療靶10至預(yù)設(shè)位置，以沿所述厚度方向接收入射電子束。
[0070]本發(fā)明還提供一種放射治療方法，該治療方法包括:
[0071]提供上述放療設(shè)備，其中在移動(dòng)靶座上安裝有至少兩個(gè)上述治療靶；
[0072]將患者置于放療設(shè)備的治療床上；
[0073]通過切換不同的治療靶，對患者待治療區(qū)域進(jìn)行不同角度的放射治療，在每次放射治療時(shí)，控制放療設(shè)備通過治療靶發(fā)射治療射線。
[0074]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于調(diào)強(qiáng)放療的治療靶的制作方法，其特征在于，包括: 根據(jù)待治療區(qū)域解剖信息，獲得待治療區(qū)域的放射劑量的第一強(qiáng)度分布； 根據(jù)所述第一強(qiáng)度分布確定治療靶形狀，所述治療靶沿一直線方向的厚度分布與所述第一強(qiáng)度分布關(guān)聯(lián)； 所述關(guān)聯(lián)的方式為:第一強(qiáng)度分布的劑量強(qiáng)度和治療靶沿一直線方向的厚度呈反相關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于調(diào)強(qiáng)放療的治療靶的制作方法，其特征在于，所述根據(jù)第一強(qiáng)度分布確定治療靶形狀的方法包括: 根據(jù)治療靶材料和所述第一強(qiáng)度分布建立具有初始形狀的治療靶模型； 基于所述治療靶模型，獲得放療設(shè)備產(chǎn)生的治療射線的第二強(qiáng)度分布； 將所述第二強(qiáng)度分布與第一強(qiáng)度分布進(jìn)行對比: 若所述第二強(qiáng)度分布和第一強(qiáng)度分布之間的誤差處于可接受范圍內(nèi)，所述治療靶模型作為治療靶； 若所述第二強(qiáng)度分布和第一強(qiáng)度分布之間的誤差未處于可接受范圍內(nèi)，重復(fù)根據(jù)所述誤差改變所述治療靶模型的初始形狀、獲得所述第二強(qiáng)度分布、和將所述第二強(qiáng)度分布與第一強(qiáng)度分布進(jìn)行對比的步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的用于調(diào)強(qiáng)放療的治療靶的制作方法，其特征在于，所述待治療區(qū)域解剖信息為CT圖像或數(shù)字化X射線圖像。
4.如權(quán)利要求2所述的用于調(diào)強(qiáng)放療的治療靶的制作方法，其特征在于，所述治療靶模型沿所述直線方向具有相背的第一表面和第二表面，所述第一表面為電子束的入射面，所述第一表面為平面。
5.如權(quán)利要求2所述的用于調(diào)強(qiáng)放療的治療靶的制作方法，其特征在于，所述基于治療靶模型，獲得放療設(shè)備產(chǎn)生的治療射線的第二強(qiáng)度分布的方法為蒙特卡羅計(jì)算方法。
6.—種用于調(diào)強(qiáng)放療的治療靶，其特征在于，所述治療靶沿一直線方向的厚度分布與待治療區(qū)域放射劑量強(qiáng)度的分布關(guān)聯(lián)； 所述關(guān)聯(lián)的方式為:待治療區(qū)域放射劑量強(qiáng)度和所述治療靶沿所述直線方向的厚度呈反相關(guān)。
7.如權(quán)利要求6所述的治療靶，其特征在于，所述治療靶的材料為銅、鋁、鉛、鎢、銅合金、鋁合金、鉛合金、鎢合金、或所述至少一合金與有機(jī)玻璃或樹脂的混合物。
8.—種放療設(shè)備，其特征在于，包括: 電子束發(fā)射裝置； 權(quán)利要求6或7所述的治療靶，用于接收由所述電子束發(fā)射裝置發(fā)出的電子束以產(chǎn)生治療射線。
9.如權(quán)利要求8所述的放療設(shè)備，其特征在于，所述治療靶安裝于可移動(dòng)靶 座。
10.一種放射治療方法，其特征在于，包括: 提供權(quán)利要求8或9所述的放療設(shè)備； 將患者置于所述放療設(shè)備的治療床上； 控制所述放療設(shè)備通過治療靶發(fā)射治療射線，以對患者進(jìn)行放射治療。
【文檔編號】A61N5/10GK104474639SQ201410723180
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】李貴, 劉艷芳, 劉娟, 倪成 申請人:上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司