專(zhuān)利名稱(chēng)：線性加速器中的或涉及線性加速器的改進(jìn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及線性加速器(“l(fā)inac”)領(lǐng)域。它尤其但不排他地涉及用于醫(yī)學(xué)用途的這種加速器。
背景技術(shù)：
Linac用于產(chǎn)生高能電子束和/或χ射線束。這些在包括用于醫(yī)學(xué)目的的各種環(huán)境中是有用的。這種射束對(duì)于其路徑中的組織是有害的，且因此通過(guò)射束的仔細(xì)準(zhǔn)直和控制， 它們可以用于向(例如)腫瘤遞送輻射劑量以便導(dǎo)致腫瘤停止生長(zhǎng)或甚至萎縮(die back)0如果相當(dāng)大量的非癌組織接收相當(dāng)大的劑量，則這可能導(dǎo)致副作用。這些原則上是不期望的，且還將限制腫瘤可以被照射的速率。這進(jìn)而降低治療功效。為此，應(yīng)用于患者的劑量被仔細(xì)地控制，且準(zhǔn)備復(fù)雜的治療計(jì)劃，其中照射方向、射束準(zhǔn)直以及射束強(qiáng)度全都以相關(guān)方式隨時(shí)間被改變以便在患者中構(gòu)建所期望的三維劑量分布。這些治療計(jì)劃由治療計(jì)劃計(jì)算機(jī)準(zhǔn)備，該治療計(jì)劃計(jì)算機(jī)對(duì)射束與患者的相互作用進(jìn)行建模。這種過(guò)程要求射束的屬性被很好地特性化且射束在長(zhǎng)期上連續(xù)符合該特性化。存在為射束制定可允許參數(shù)范圍的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，但是這些范圍相對(duì)寬泛，且名義上等同的線性加速器可以產(chǎn)生全都落在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)但是具有可測(cè)量的不同屬性的射束。因而，通常在把線性加速器投入服務(wù)之前將對(duì)由特定線性加速器產(chǎn)生的射束的屬性進(jìn)行特性化，且那些屬性用于定義由治療計(jì)劃計(jì)算機(jī)采用的射束模型。為了證實(shí)射束仍根據(jù)模型運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著時(shí)間的推移實(shí)施例行校驗(yàn)。典型地，存在簡(jiǎn)要的每日校驗(yàn)、稍微更徹底的每周校驗(yàn)以及牽涉更多的每月校驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
由于這些限制，將新Iinac投入服務(wù)的過(guò)程可能很漫長(zhǎng)。該Iinac必須被物理遞送且安裝到其期望的位置中，并且必要的功率、水和數(shù)據(jù)線被連接。然后必須對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)量和校驗(yàn)射束屬性以證實(shí)Iinac在運(yùn)輸中未被損害，且特性化射束的屬性。這些屬性(有時(shí)稱(chēng)為射束的“簽名”)必須被傳送到治療計(jì)劃計(jì)算機(jī)以創(chuàng)建用于準(zhǔn)備治療計(jì)劃的該射束的數(shù)字模型。該模型然后需要被校驗(yàn)以便證實(shí)其準(zhǔn)確性；這涉及很多樣品劑量分布的準(zhǔn)備，這些樣品劑量分布然后被Iinac遞送給測(cè)試假體以便證實(shí)Iinac如預(yù)期的那樣運(yùn)轉(zhuǎn)。這種特性化和測(cè)試的過(guò)程可能花費(fèi)高達(dá)6個(gè)月。在該時(shí)間期間，Iinac不可用于患者的治療，這對(duì)于診所和對(duì)于患者是(明顯)不便的。因此我們提議，在Iinac的工廠測(cè)試期間，不是簡(jiǎn)單地證實(shí)射束落在標(biāo)準(zhǔn)中陳述的可允許范圍內(nèi)，實(shí)際上朝標(biāo)準(zhǔn)簽名來(lái)調(diào)節(jié)射束。然后可以公布該標(biāo)準(zhǔn)簽名以供治療計(jì)劃軟件的編寫(xiě)者使用。結(jié)果，盡管可能在射束的實(shí)際簽名和標(biāo)準(zhǔn)簽名之間存在微小差異，但是這些將花費(fèi)較少的時(shí)間來(lái)特性化和測(cè)試且因此可以使Iinac更快地投入服務(wù)。這還引起這種前景在相同診所中或者針對(duì)相同診所準(zhǔn)備具有匹配射束的多個(gè) Iinac0新(或現(xiàn)有)linac可以與新Iinac或與現(xiàn)有Iinac配對(duì)，諸如一個(gè)在旁邊操作或者一個(gè)用于替換。治療計(jì)劃然后將可在這種Iinac對(duì)之間傳遞，由此允許在預(yù)約治療患者方面具有更大的靈活性或者允許在新Iinac上使用現(xiàn)有治療計(jì)劃。另外，Iinac所接近的標(biāo)準(zhǔn)簽名可以朝所允許范圍的中心放置。這可以產(chǎn)生在很長(zhǎng)期上更可靠的linac。這要求具有自動(dòng)可調(diào)節(jié)參數(shù)的linac，使得合適的編程計(jì)算機(jī)能夠監(jiān)控Iinac的輸出且調(diào)節(jié)其操作參數(shù)。這意味著計(jì)算機(jī)能夠在選擇更緊密接近所公布標(biāo)準(zhǔn)的這種組合之前嘗試Iinac的各種允許調(diào)節(jié)。這還引起這種前景在Iinac處于服務(wù)時(shí)進(jìn)行更全面的測(cè)試。如上所述，已經(jīng)實(shí)施了一定程度的例行測(cè)試。然而，如果Iinac提供有針對(duì)射束屬性的合適的檢測(cè)器，則例如可以在診所關(guān)閉時(shí)整夜實(shí)施更全面的例行測(cè)試。這種檢測(cè)器可以在完成相關(guān)臨床會(huì)話的最后治療之后由操作員配合到linac，或者可以由Iinac連續(xù)承載。在后者情況中，檢測(cè)器可以安裝在射束路徑中或者它可以配合到可延伸臂以允許它在需要時(shí)被移動(dòng)到射束路徑中。一些linac安裝有針對(duì)射束的平板檢測(cè)器以在治療期間捕獲射野圖像(portal image)；盡管這些未針對(duì)射束測(cè)試被優(yōu)化，但是它們可以可用于一些目的。本發(fā)明因此提供一種輻射源，該輻射源包括線性加速器、用于線性加速器的射束控制電路、用于控制電路的布置為調(diào)節(jié)其屬性的電子控制設(shè)備、以及用于檢測(cè)由線性加速器產(chǎn)生的輻射射束的屬性的監(jiān)控器，其中該控制設(shè)備適于保留一組射束屬性且周期性地激活加速器、經(jīng)由監(jiān)控器測(cè)量當(dāng)前射束屬性、將測(cè)量的射束屬性與保留的射束屬性進(jìn)行比較、 調(diào)節(jié)控制電路屬性以使射束屬性朝保留的射束屬性對(duì)準(zhǔn)。例如，這些步驟可以跟在正常操作周期之后且可以接著是另一正常操作周期，在另一正常操作周期之后可以重復(fù)這些步驟。測(cè)量的射束屬性可以包括射束平直度和射束寬度中的至少一個(gè)。保留的射束屬性可以是由線性加速器在新的時(shí)候產(chǎn)生的射束的屬性或者是標(biāo)準(zhǔn)射束的屬性?？刂圃O(shè)備優(yōu)選地布置為在測(cè)量的射束屬性與保留的射束屬性之間的差異超過(guò)閾值的情況下發(fā)送消息。它還可以在測(cè)量的射束屬性與保留的射束屬性之間的差異超過(guò)第二更苛刻閾值的情況下向遠(yuǎn)程位置發(fā)送消息。


現(xiàn)在將參考附圖，通過(guò)示例方式描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中 圖1示出系統(tǒng)的主要組件；
圖2示出主軟件架構(gòu)；
圖 3 示出 BeamAcquisitionManager Association (射束采集管理器關(guān)聯(lián))；
圖 4 示出 ScanningInterface (掃描接口)類(lèi)；
圖5示出SystemsTestTestModule (系統(tǒng)測(cè)試測(cè)試模塊)類(lèi)；
圖 6 示出 jTestModuleLinac^nterface (測(cè)試模塊 Linac 接口)；
圖7示出Test Module (測(cè)試模塊)類(lèi)關(guān)系；
圖8示出Test Module Message Table (測(cè)試模塊消息表)；
圖9示出TestModuleMessage (測(cè)試模塊消息)；圖10說(shuō)明用于實(shí)施ITestModuleMessenger (I測(cè)試模塊消息器)接口的過(guò)程； 圖11是DataAnalysis (數(shù)據(jù)分析)類(lèi)關(guān)系圖； 圖12說(shuō)明射束測(cè)試過(guò)程；以及圖13說(shuō)明MLC測(cè)試過(guò)程。
具體實(shí)施例方式1 介紹
參考附圖，在繼續(xù)描述我們的“Autotest (自動(dòng)測(cè)試)”軟件如何可能在實(shí)際中使用之前，我們現(xiàn)在將描述該軟件以及其各個(gè)組件之間的關(guān)系。2 概述
Autotest軟件包含一個(gè)可執(zhí)行文件和若干動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(DLL)，它們一起配合以產(chǎn)生用于掩蔽或使用中的測(cè)試的一套測(cè)試工具。按照“掩蔽測(cè)試”，我們意指在制造之后立即發(fā)生的新Iinac的測(cè)試。一般而言，在組裝之后新Iinac將放置在稱(chēng)為“掩蔽處”的輻射屏蔽區(qū)域中，在該區(qū)域中在初始測(cè)試期間它可以安全地操作。為了完成這一點(diǎn)，軟件需要能夠直接與Iinac并且還與放置在射束中的提供特性化射束的數(shù)據(jù)的掃描設(shè)備通信。Autotest軟件經(jīng)由Desktop Pro (桌面專(zhuān)業(yè)版)控制系統(tǒng)來(lái)控制Iinac ；兩個(gè)組件用于控制Linac — TesWnterfaceClient (測(cè)試接口客戶(hù)端)和 FKPModuleInterface (!7KP 模塊接口)。后者與功能鍵區(qū)(Function Key Pad，F(xiàn)KP)裝置通信，該功能鍵區(qū)裝置實(shí)現(xiàn)實(shí)際(物理)FKP的特定按鈕的軟件控制。與Iinac的通信通過(guò)調(diào)節(jié)被稱(chēng)為項(xiàng)目部件值(Item Part Value)或IPV的控制電路參數(shù)來(lái)獲得。Autotest軟件還控制掃描設(shè)備。TestlnterfaceClient和krvoClient (伺服客戶(hù)端)兩者是較低級(jí)組件， 并且照此此處僅提供每個(gè)的簡(jiǎn)單描述。3主組件
圖1中示出且在下面描述可以被認(rèn)為該系統(tǒng)的主組件的組件。這些允許與硬件通信且提供主用戶(hù)界面。3. 1 TestlnterfaceClient
Desktop Pro向Autotest軟件提供軟件接口以確定線性加速器能量配置、配置和啟動(dòng)射束、在Linac數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取和寫(xiě)入線性加速器項(xiàng)目部件值并且解析項(xiàng)目部件名稱(chēng)。Desktop Pro本身與Linac和MLC控制系統(tǒng)通信以控制實(shí)際的Linac和MLC。TestlnterfaceClient因而充當(dāng)門(mén)面(facade)以便減小與主Iinac軟件的接口的復(fù)雜性。DLL中的伴隨類(lèi)僅僅是幫助類(lèi)
權(quán)利要求
1.一種輻射源，包含線性加速器、用于該線性加速器的射束控制電路、用于該控制電路的布置為調(diào)節(jié)其屬性的電子控制設(shè)備、以及用于檢測(cè)由該線性加速器產(chǎn)生的輻射射束的屬性的監(jiān)控器，其中該控制設(shè)備適于保留一組射束屬性且周期性地a)激活加速器b)經(jīng)由該監(jiān)控器測(cè)量當(dāng)前射束屬性c)將測(cè)量的射束屬性與保留的射束屬性進(jìn)行比較d)調(diào)節(jié)該控制電路屬性以使射束屬性朝保留的射束屬性對(duì)準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射源，為放射治療設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的輻射源，其中該控制設(shè)備適于在正常操作周期之后采取步驟(a))至(d))。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輻射源，其中步驟(a))至(d))接著是另一正常操作周期，在該另一正常操作周期之后重復(fù)步驟(a))至(d))。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射源，其中該控制設(shè)備附加地適于在步驟(d) 之前記錄控制電路屬性且在步驟(d)之后使控制電路屬性返回到記錄的狀態(tài)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射源，其中射束屬性包括射束平直度和射束寬度中的至少一個(gè)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射源，其中保留的射束屬性是由線性加速器在新的時(shí)候產(chǎn)生的射束的屬性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的輻射源，其中保留的射束屬性是標(biāo)準(zhǔn)射束的屬性。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射源，其中該控制設(shè)備布置為如果測(cè)量的射束屬性與保留的射束屬性之間的差異超過(guò)閾值則發(fā)送消息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的輻射源，其中該控制設(shè)備布置為如果測(cè)量的射束屬性與保留的射束屬性之間的差異超過(guò)比第一閾值更苛刻的第二閾值則向遠(yuǎn)程位置發(fā)送消息。
11.基本如參考附圖此處描述的和/或如在附圖中示出的輻射源。
全文摘要
我們提議，在linac的工廠測(cè)試期間，不是簡(jiǎn)單地證實(shí)射束落在標(biāo)準(zhǔn)中陳述的可允許范圍內(nèi)，實(shí)際上朝標(biāo)準(zhǔn)簽名調(diào)節(jié)射束。新(或現(xiàn)有)linac然后可以與新linac或與現(xiàn)有l(wèi)inac配對(duì)，諸如一個(gè)在旁邊操作或者一個(gè)用于替換。治療計(jì)劃然后將可在這種linac對(duì)之間傳遞。另外，linac所接近的標(biāo)準(zhǔn)簽名可以朝所允許范圍的中心放置以產(chǎn)生在很長(zhǎng)期上更可靠的linac。這要求具有自動(dòng)可調(diào)節(jié)參數(shù)的linac，使得合適的編程計(jì)算機(jī)能夠監(jiān)控linac的輸出且調(diào)節(jié)其操作參數(shù)。我們因此提供一種輻射源，該輻射源包括線性加速器、用于線性加速器的射束控制電路、用于控制電路的布置為調(diào)節(jié)其屬性的電子控制設(shè)備、以及用于檢測(cè)由線性加速器產(chǎn)生的輻射射束的屬性的監(jiān)控器，其中該控制設(shè)備適于保留一組射束屬性且周期性地激活加速器、經(jīng)由監(jiān)控器測(cè)量當(dāng)前射束屬性、將測(cè)量的射束屬性與保留的射束屬性進(jìn)行比較、潛在地調(diào)節(jié)控制電路屬性以使射束屬性朝保留的射束屬性對(duì)準(zhǔn)。測(cè)量的射束屬性可以包括射束平直度和射束寬度中的至少一個(gè)。保留的射束屬性可以是由線性加速器在新的時(shí)候產(chǎn)生的射束的屬性或是標(biāo)準(zhǔn)射束的屬性。該控制設(shè)備優(yōu)選地布置為如果測(cè)量的射束屬性與保留的射束屬性之間的差異超過(guò)閾值則發(fā)送消息。如果測(cè)量的射束屬性與保留的射束屬性之間的差異超過(guò)第二閾值，它也可以向遠(yuǎn)程位置發(fā)送消息。
文檔編號(hào)H05H9/00GK102160470SQ200880131169
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者D·哈里森, N·麥肯, P·薩德勒 申請(qǐng)人:伊利克塔股份有限公司