[发明专利]扩充型动态楔形板控制点的生成方法、设备和存储介质

说明书

本发明属于放疗技术领域，涉及一种扩充型动态楔形板控制点的生成方法、计算设备和存储介质。该方法包括如下步骤：生成最大野下角度为θ₀的虚拟楔形板的治疗子野表通过θ₀角虚拟楔形板的表和开野的治疗子野表STT_0°,合成出最大野下最大角度的标准化治疗子野表GSTT_60°；计算形成用户所需要任意角度的实际治疗子野表STT_θ，并根据用户设定的照射野大小截取执行其中对应的区域；对钨门的运动速度进行校验；使钨门以不超过放疗设备设定的钨门最大运动速度通过该处控制点，同时调整剂量率以达到所要求的出束量。本发明支持非对称射野的优化；可以快速优化出不同深度下的任意楔形角度。

技术领域

本发明属于放疗技术领域，涉及一种扩充型动态楔形板控制点的生成方法、计算设备和存储介质。

背景技术

为了满足临床放射治疗的需要，通常需要利用楔形板对射线进行修整，以获得楔形剂量分布。楔形板一直起着射线束修整的作用，随着放疗技术不断发展和完善，直线加速器在硬件和软件上有了很大的改进。现在直线加速器多数带有动态楔形板(DynamicWedge)功能。动态楔形板是在物理楔形板的基础上发展出来的一种虚拟楔形板技术(在本文中，动态楔形板和虚拟楔形板可互换地引述)。它是利用一对钨门来达到与物理楔形板相似的效果，图1为动态楔形板原理示意图。在治疗时一侧钨门保持不动，另一侧钨门运动，不同区域的射线强度与该处的实际照射时间成正比。该技术是在计算机的控制下，将加速器独立准直器的过中心运动以及剂量率的变化实现的。钨门(Jaw)在治疗中多次移动到不同位置且停留不同时间，从而调制野内的射线强度形成楔形板效果。与物理楔形板相比动态楔形板有着以下的优点：

①防止射线硬化

②免装卸，减轻工作人员的劳动强度

③可实现15-60度任意角度

④可实现大野照射

⑤在不加楔形板的一侧没有剂量分布的倾斜。

1978年Kijewski等提出了动态楔形板的概念(Kijewski P K,Chin L M,B E.Wedge‐shaped dose distributions by computer‐controlledcollimator motion[J].Medical Physics,1978,5(5):426-429.)，并提出了一套生成动态楔形板控制点的方法，该方法通过迭代的方式，不断调整钨门到达每个控制点的时间，以形成目标等剂量曲线。控制点描述的是当累积机器跳数(MU)达到某个值时，准直器部件(如钨门等)需要到达的位置。该方法的优点在于原理简单易懂，计算方便，从楔形角的定义出发，理论上可以生成任意射野下任意角度的虚拟楔形板。该方法的缺点在于，需要对不同参数进行优化。并且在实际中我们发现该算法很难在任意参数下都保持很好的效果。同时，该方法并没有考虑钨门的运动速度必须小于加速器支持的最大钨门运动速度这一约束。