定的MLC設(shè)計(jì)內(nèi) 的葉的數(shù)量變化。多個(gè)引導(dǎo)通道322通過在圍繞開口的引導(dǎo)部的上表面和下表面上。如在 圖13A和圖13B中最佳地可見，葉340的一部分適合于滑動(dòng)接合在多個(gè)引導(dǎo)通道322內(nèi)。在 此實(shí)施例中，初級(jí)阻擋部分342安放在引導(dǎo)通道322內(nèi)，但當(dāng)也移動(dòng)到希望的部分內(nèi)和移動(dòng) 出希望的位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)部分341也可以占據(jù)引導(dǎo)通道322的長(zhǎng)度的一些或全部。圖13A是 圖12中的葉引導(dǎo)模塊300的端視圖，圖中示出了七個(gè)葉340在其各引導(dǎo)通道322內(nèi)的阻擋 部分342的端視圖。在優(yōu)選的實(shí)施例中，葉340將具有舌部和溝槽構(gòu)造（圖13B)，以防止在 相鄰的葉之間的泄漏，如通過附圖標(biāo)記341示出。存在葉阻擋部分342的邊緣部分342a、 342b，所述邊緣部分342a、342b適合于且構(gòu)造為在引導(dǎo)通道322內(nèi)滑動(dòng)。
[0072] 圖14是示例性彎曲的葉引導(dǎo)模塊300的透視圖。在葉引導(dǎo)模塊300的此實(shí)施例 中，與圖12的葉引導(dǎo)實(shí)施例的大體上垂直的對(duì)齊相對(duì)照，開口321具有拱形的形狀。多個(gè) 葉引導(dǎo)通道322被提供在圍繞開口321的上部分和下部分上的葉引導(dǎo)部?jī)?nèi)。
[0073] 圖15是用于磁性致動(dòng)的MLC 240的示例性控制系統(tǒng)401的示意圖。在此特定的 磁性致動(dòng)的MLC的實(shí)施例中，葉驅(qū)動(dòng)器是電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)320。此圖代表了電磁多葉準(zhǔn)直器 200的示例性葉340?？刂葡到y(tǒng)401可包括控制計(jì)算機(jī)210、驅(qū)動(dòng)器320、葉位置編碼器330 和葉340。優(yōu)選地，另外的編碼器360也可用于提供兩個(gè)形式的位置反饋，這取決于特定的 編碼器或定位系統(tǒng)構(gòu)造。葉340具有驅(qū)動(dòng)部分341和阻擋部分342。阻擋部分342成形、適 配且構(gòu)造為阻擋治療束，所述阻擋部分342由放射透不過的材料制成，優(yōu)選地由鎢或鎢合 金制成，且具有大約20至70mm的寬度。接附到阻擋部分342的葉驅(qū)動(dòng)部分341提供了用 于阻擋部分342以及繞組或線圈350以及任何所需的或希望的另外的部件的結(jié)構(gòu)支承。如 先前所提及且在圖15至圖16中所示，阻擋部分342的寬度W大于驅(qū)動(dòng)部分的寬度W'，以便 于有效地在MLC內(nèi)疊起葉。
[0074] 在驅(qū)動(dòng)部分341上存在葉位置編碼器330。編碼器330在驅(qū)動(dòng)部分340上的放置 將取決于特定的葉設(shè)計(jì)考慮而變化。需要接附的另外的部件的數(shù)量和類型將取決于磁性致 動(dòng)的MLC的特定設(shè)計(jì)變化。在此特定的實(shí)施例中，葉驅(qū)動(dòng)部分341包括用于電磁驅(qū)動(dòng)器（例 如線圈）的部件。線圈350的尺寸、數(shù)量和定向?qū)⑷Q于其它因素變化，例如使用在磁性致 動(dòng)的MLC的實(shí)施例中的固定磁體392的尺寸、放置和強(qiáng)度，可用于部件的尺寸和其它因素。 如當(dāng)前所考慮，線圈350的數(shù)量可以變化，但暴露于電磁驅(qū)動(dòng)模塊400的線圈350的數(shù)量和 固定磁體392的數(shù)量位置大致恒定，以將均勻的力施加到驅(qū)動(dòng)部分341。替代地，本領(lǐng)域一 般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到線圈可代替永磁體且維持相對(duì)于葉靜止，且永磁體可處在葉上且隨葉 運(yùn)動(dòng)。
[0075] 將認(rèn)識(shí)到的是在磁性致動(dòng)的MLC構(gòu)造中的單獨(dú)的葉340可取決于電磁驅(qū)動(dòng)器320 的要求被修改。在電磁驅(qū)動(dòng)器的此示例性實(shí)施例中，葉340可包括由繞組348制成的線圈 350 (圖18)。控制計(jì)算機(jī)210取決于所使用的特定的位置系統(tǒng)接收來自編碼器360/330的 信號(hào)。在一些實(shí)施例中，信號(hào)可指示被位置編碼器330捕獲的位置數(shù)據(jù)?？刂朴?jì)算機(jī)210 治療接收到的信號(hào)且確定葉340是否處于希望的位置。如果葉340的位置需要改變，則控 制計(jì)算機(jī)210以信號(hào)通知驅(qū)動(dòng)器320來改變?nèi)~的位置?？刂朴?jì)算機(jī)210也可以提供控制信 號(hào)以驅(qū)動(dòng)由線圈350生成的磁場(chǎng)。在一些實(shí)施例中，通過調(diào)整流過線圈的電流控制計(jì)算機(jī) 210可以控制線圈350的磁場(chǎng)的強(qiáng)度、激活或取消所述磁場(chǎng)。磁性驅(qū)動(dòng)和控制的另外的細(xì)節(jié) 在此參考圖20和圖21A至圖21C描述。在一個(gè)替代的實(shí)施例中，在葉上的位置編碼器330 和安裝在引導(dǎo)部上的編碼器360都被置入控制回路以更精確地控制葉位置的運(yùn)動(dòng)。在一個(gè) 替代的實(shí)施例中，葉上的位置編碼器330和安裝在引導(dǎo)部上的編碼器360可相互比較而作 為次級(jí)位置驗(yàn)證的形式。在再另一個(gè)替代的實(shí)施例中，控制器可使用當(dāng)前施加的轉(zhuǎn)矩作為 用于葉位置控制的控制輸入。
[0076] 參考圖15和圖22,驅(qū)動(dòng)器320可以從控制計(jì)算機(jī)210接收信號(hào)以從電驅(qū)動(dòng)連接器 605向線圈350提供電流。電流導(dǎo)致通過線圈350生成的磁場(chǎng)。通過線圈生成的磁場(chǎng)與在 磁性驅(qū)動(dòng)模塊400內(nèi)的驅(qū)動(dòng)部分341的任一側(cè)上的永磁體392協(xié)同作用，以產(chǎn)生受控的葉 移動(dòng)。永磁體392可與線圈350平行地布置。在一些實(shí)施例中，在磁性驅(qū)動(dòng)模塊400內(nèi)的 永磁體392可以至少是線圈350的長(zhǎng)度的兩倍，使得磁體可以將相對(duì)恒定的驅(qū)動(dòng)力施加到 驅(qū)動(dòng)部分341。無論磁性驅(qū)動(dòng)模塊400的長(zhǎng)度如何，鄰近永磁體392的線圈的數(shù)量?jī)?yōu)選地 維持大致恒定，以對(duì)于任何給定的電流和磁強(qiáng)度將大致恒定的力施加到驅(qū)動(dòng)部分341。線 圈350可以至少延伸為與葉一樣長(zhǎng)，使得葉在完全葉寬度上可控。線圈長(zhǎng)度或線圈數(shù)量通 過希望的葉行進(jìn)量和移動(dòng)葉所希望的力被影響。所描繪的實(shí)施例示出了優(yōu)選的九個(gè)線圈， 但線圈的數(shù)量可以基于特定的需要選擇，例如可以使用六個(gè)或三個(gè)線圈。在選擇線圈的數(shù) 量和永磁體的長(zhǎng)度時(shí)，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員將考慮到許多因素，例如移動(dòng)葉所要求的動(dòng)力 輸入和散熱這兩個(gè)因素。例如，如果希望6cm的葉行進(jìn)，則固定磁體應(yīng)在長(zhǎng)度上為6+cm(為 裕度額外提供的長(zhǎng)度），且被線圈占據(jù)的空間應(yīng)優(yōu)選地為此長(zhǎng)度的二倍，或12+cm，以保證 在整個(gè)葉運(yùn)動(dòng)中線圈總是與磁體接合。線圈高度優(yōu)選地為空間所允許的高度，以使得電機(jī) 更有力或有效。來自線圈和永磁體的磁場(chǎng)可導(dǎo)致葉340在磁體和葉引導(dǎo)部軌道內(nèi)的移動(dòng)， 以改變被準(zhǔn)直的打開的孔隙的形狀和尺寸（見圖11)。可通過永磁體生成第一磁場(chǎng)，所述永 磁體由例如釹的材料或其它高密度強(qiáng)永磁體制成。當(dāng)葉被驅(qū)動(dòng)通過引導(dǎo)部時(shí)，來自線圈和 永磁體的磁場(chǎng)的強(qiáng)度可以是恒定的。在優(yōu)選的葉實(shí)施例中，線圈使用由于其熱、機(jī)械和環(huán)境 特性而選擇的材料被嵌入到葉。如下的表1提供了一些用于葉設(shè)計(jì)的三個(gè)、六個(gè)和九個(gè)線 圈實(shí)施例的估計(jì)的規(guī)范，其中九個(gè)葉的實(shí)施例被估計(jì)至少以大致lm/s的速度、以大致80m/ s2的加速度（梯形加速度率，其峰值速度在大致0. 25ms內(nèi)為大致為2m/s)移動(dòng)。
[0077]表 1
[0078]
[0079] 圖16是示例性葉的側(cè)視圖。葉340可以包括驅(qū)動(dòng)部分341和阻擋部分342。驅(qū)動(dòng) 部分341包括連接到阻擋部分342的近端端部和遠(yuǎn)端端部346。驅(qū)動(dòng)部分可具有任何合適 的尺寸，但優(yōu)選地大致為135mm X135mm。在此圖示的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)部分341也可以包括多 個(gè)繞組348以形成線圈350。當(dāng)電流例如通過電驅(qū)動(dòng)連接器605 (圖7和圖22)施加到這些 線圈時(shí)，這些線圈和通過固定磁體造成的磁通密度之間的相互作用產(chǎn)生了在希望的運(yùn)動(dòng)方 向上的力。線圈350可以由例如AWG銅線的導(dǎo)電材料構(gòu)造。線的直徑和匝數(shù)可以基于希望 的轉(zhuǎn)矩的量等其它特性，例如本領(lǐng)域一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到。替代地，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員 將認(rèn)識(shí)到線圈可以替代永磁體且相對(duì)于葉維持靜止，且永磁體可以處在葉上且隨葉移動(dòng)。
[0080] 阻擋部分342定尺寸且成形為在引導(dǎo)結(jié)構(gòu)300內(nèi)移動(dòng)（例如見圖12和圖13A)。 在一個(gè)方面中，阻擋部分342可以是由不同的材料制成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。在此實(shí)施例中，阻擋 部分342包括第一部分370和第二部分380。第一部分370優(yōu)選地由例如鎢或鎢合金的放 射不透明材料制成且形成阻擋部分342的全部或幾乎全部。第二部分380 (不意圖于阻擋 放射的部分，而是移動(dòng)通過葉引導(dǎo)結(jié)構(gòu)或電機(jī)支承區(qū)）優(yōu)選地由較輕或密度更低的材料制 成，以最小化葉質(zhì)量（包括但不限制于鋁或不銹鋼），降低摩擦，且便于葉加速和減速。
[0081] 圖17是示例性葉對(duì)340的透視圖，所述葉對(duì)所示如在圖12的MLC的磁性驅(qū)動(dòng)和葉 引導(dǎo)結(jié)構(gòu)內(nèi)定向。阻擋部分342定尺寸且成形為在引導(dǎo)結(jié)構(gòu)300內(nèi)移動(dòng)。在阻擋部分342 的每側(cè)上的引導(dǎo)軌342A和342B被適配且構(gòu)造為用于與葉引導(dǎo)部300內(nèi)的通道322滑動(dòng)地 協(xié)作。
[0082] 圖18是具有減縮的截面的葉340的截面圖，所述減縮的截面導(dǎo)致阻擋部分342和 驅(qū)動(dòng)部分341的厚度變化。在此視圖中，由線圈繞組348制成的一個(gè)線圈350示出為處在 驅(qū)動(dòng)部分341內(nèi)。由于葉的減縮的截面形狀，繞組348具有相同的匝數(shù)但布置為與可利用 的空間協(xié)調(diào)。
[0083] 圖19圖示了示例性離散二元MLC葉設(shè)備。通過一對(duì)顎部或其它準(zhǔn)直器裝置提供了 具有中心線1030的準(zhǔn)直的場(chǎng)1040 (見圖3)。在圖示的實(shí)施例中，兩個(gè)葉形成互補(bǔ)的葉對(duì)， 用于成形和調(diào)制準(zhǔn)直的場(chǎng)1040。例如，葉1010和1011是一對(duì)葉。葉1018和1019是另一 對(duì)葉，且葉1024和1025是再另一對(duì)葉。在每對(duì)葉中的每個(gè)葉可定位在場(chǎng)1040內(nèi)的任何位 置處。在葉對(duì)內(nèi)的每個(gè)葉的內(nèi)邊緣相互面對(duì)且可以造成開口，通過每對(duì)葉形成的所述開口 的集合形成了孔隙1050?？紫?050對(duì)應(yīng)于前述圖11的孔隙，且根據(jù)治療計(jì)劃設(shè)定。根據(jù) 方法500 (圖6)，孔隙1050在向患者給出放射治療前在治療計(jì)劃過程中被確定，且在執(zhí)行治 療計(jì)劃期間在特定的點(diǎn)處發(fā)生?？紫?050可以根據(jù)多個(gè)因素改變，例如如上所述的治療區(qū) 的三維形狀、強(qiáng)度調(diào)制、注量和治療體積內(nèi)的小束。在此所述的高度響應(yīng)性的MLC的實(shí)施例 通過提供迀移狀態(tài)控制而單獨(dú)地或以同時(shí)的組合實(shí)現(xiàn)了體積和強(qiáng)度調(diào)制。
[0084] 圖20是使用電磁驅(qū)動(dòng)的離散二元MLC (即，eMLC)的示例性方法。MLC如上所述在 圖6的方法500中取決于電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特定的實(shí)施以合適的用于移動(dòng)每個(gè)葉或?qū)⒚總€(gè)葉 保持到位的電磁驅(qū)動(dòng)信號(hào)被控制。在圖6中在步驟530、535、540和545處描述的方法步驟 因此通過按需要提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)、控制信號(hào)和保持信號(hào)以控制葉移動(dòng)而滿足。
[0085] 圖20圖示了利用電磁多葉準(zhǔn)直器（eMLC)執(zhí)行放射治療的示例性方法。用于執(zhí)行 對(duì)于當(dāng)前的治療計(jì)劃的劑量的放射治療根據(jù)治療計(jì)劃被初始化。在執(zhí)行治療計(jì)劃中的任 何特定的點(diǎn)處，eMLC的狀態(tài)從治療計(jì)劃獲得。確定eMLC的當(dāng)前狀態(tài)是否匹配希望的狀態(tài)。 如果是，則治療前進(jìn)直至治療計(jì)劃內(nèi)的其中又訊問相同的問題的下一個(gè)點(diǎn)。如果eMLC的當(dāng) 前狀態(tài)與希望的或計(jì)劃的狀態(tài)不同，則將合適的信號(hào)發(fā)送到控制器，以使得合適的葉迀移 到不同的位置，以實(shí)現(xiàn)希望的狀態(tài)。此希望的狀態(tài)被維持，直至治療計(jì)劃內(nèi)的下一個(gè)點(diǎn)，在 所述下一個(gè)點(diǎn)處確定eMLC的當(dāng)前狀態(tài)是否是希望的狀態(tài)。如果將根據(jù)治療計(jì)劃改變eMLC 的狀態(tài)，則提供磁場(chǎng)控制信號(hào)以將合適的葉迀移到希望的位置，以實(shí)現(xiàn)希望的狀態(tài)。參考圖 15,磁場(chǎng)控制信號(hào)最初通過控制計(jì)算機(jī)210發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器320。驅(qū)動(dòng)器320接收控制信號(hào)且 將電流提供到一個(gè)或多個(gè)線圈，以在所涉及的葉的特定的線圈內(nèi)造成磁場(chǎng)。由線圈生成的 磁場(chǎng)與靠近線圈和葉的永磁體的磁場(chǎng)協(xié)作，以將葉在希望的方向上移動(dòng)。選擇地，治療對(duì)于 MLC內(nèi)的葉重復(fù)。
[0086] 圖20圖示了使用在此所述的電磁控制系統(tǒng)401來定位葉的示