CN111936207A - 使用多叶准直系统用治疗性辐射对治疗区进行治疗 - Google Patents

Abstract

控制电路使用自动迭代优化过程来优化针对患者的治疗区的辐射治疗计划，自动迭代优化过程至少部分地根据预定的成本函数进行优化，其中成本函数中的至少一个成本函数有利于多叶准直系统的、具有仅最小地偏离参考曲率的局部曲率的孔径。通过一种方法，控制电路至少部分地根据以下各项中的至少一项来确定参考曲率：将参考曲率设置为静态最小局部曲率；治疗区到等中心平面上的投影映射的形状；以及/或者与要从特定方向被施用到治疗区的辐射量相关联的注量图。通过一种方法，控制电路动态地确定何时采用一个或多个这种成本函数。

Description

使用多叶准直系统用治疗性辐射对治疗区进行治疗

技术领域

这些教导通常涉及用治疗性辐射治疗患者的治疗区，并且更特别地涉及多叶准直器的使用。

背景技术

使用辐射来治疗医学病症包括现有技术所努力的已知领域。例如，辐射疗法包括用于减少或消除不想要的肿瘤的许多治疗计划的重要组成部分。不幸的是，所施加的辐射固有地不能在不想要的材料与相邻的组织、器官等等之间进行区分，这些相邻的组织、器官对于患者的持续生存是所希望的甚至是至关重要的。结果，通常以仔细施用的方式来施加辐射，以试图至少将辐射限制在给定的目标区。

治疗计划通常用于指定任何数量的操作参数，这些操作参数与使用特定辐射治疗平台时针对给定患者施用这种治疗有关。例如，许多治疗计划提供了将目标区暴露于来自多个不同方向的可能变化的辐射剂量中。例如，电弧疗法包括一种这种方法。

这种治疗计划通常在使用前被优化。将理解的是，本文中所使用的表述“优化”、“被优化”和“优化的”不应与识别出优于所有其他可能方案的客观上“最佳的”方案的思想相混淆。相反，这种优化包括迭代地评估给定方案的备选，以典型地识别一系列渐渐更好的方案。例如，这可以包括尝试和评估对每个(或多个)前述的操作参数的迭代更改。

作为这些方面的更具体的示例，当针对多叶准直器对辐射治疗计划进行优化时，优化过程通常寻求针对独立于所有其他叶片对(对于曝光的每个场)的每对叶片的最佳位置。这种独立的考虑固有依赖于不同的叶片对的解耦，这常常导致准直器的锯齿状的孔径形状。在这种情况下，每个其他叶片从叶片位置上的平均值所定义的共同前部伸出，叶片位置涉及对针对治疗目标的给定部分的辐射的调节。尽管这种方案似乎可以提供出色的目标覆盖范围和出色的性能以免任何器官陷入风险，但这种复杂的孔径形状本身会引起问题。

例如，由于预测剂量分布与实际测量结果之间的差异，可能会引起临床质量保证的问题。当使用较小的孔径(其中叶片尖间距可能不超过几分之一毫米)来对小治疗区进行治疗时，这种问题尤其明显。在这种情况下，与胶片测量结果相比，方案的估计功效可能会低估最大剂量水平，例如低估7％。复杂的孔径形状也可能导致在多叶准直器中移动叶片的电动机的过度和过早磨损，这是由于叶片很大程度上多余的来回往复移动造成的。

本发明提供一种装置，其使用权利要求中所限定的多叶准直系统来促进用治疗性辐射对患者的治疗区进行治疗。

附图说明

特别是当结合附图进行研究时，通过使用在以下具体实施方式中描述的多叶准直系统用治疗性辐射对治疗区进行治疗的供给，至少部分地满足了上述需求，其中：

图1包括根据这些教导的各种实施例来配置的框图；

图2包括根据这些教导的各种实施例来配置的流程图；

图3包括根据这些教导的各种实施例来配置的流程图；

图4包括根据这些教导的各种实施例来配置的示意表示；

图5包括根据这些教导的各种实施例来配置的示意表示；

图6包括根据这些教导的各种实施例来配置的示意表示；

图7包括图示了现有技术的方法的屏幕截图；以及

图8包括图示了根据这些教导的各种实施例的方法的屏幕截图。

为了简单和清楚起见，图示了图中的元素，而它们不一定是按比例绘制的。例如，图中的一些元件的尺寸和/或相对定位可以相对于其他元件被放大，以帮助提高对本教导的各种实施例的理解。此外，通常没有描绘在商业上可行的实施例中有用或必需的普通但易于理解的元件，以便促进对本教导的这些各种实施例的更加清晰的查看。某些动作和/或步骤可以以特定的发生的顺序来描述或描绘，然而本领域技术人员将理解，实际上不需要序列方面的这种特异性。本文所用的术语和表述具有普通的技术含义，如上文所阐述的技术领域的技术人员根据这些术语和表述所赋予的，除非本文另外阐述了不同的具体含义。

发明内容

一般而言，这些各种实施例与一种装置有关，该装置使用多叶准直系统用治疗性辐射对患者的治疗区进行治疗。该装置包括控制电路，控制电路被配置为使用自动迭代优化过程来优化针对患者的治疗区的辐射治疗计划，自动迭代优化过程至少部分地根据预定的成本函数进行优化，其中成本函数中的至少一个成本函数有利于多叶准直系统的、具有仅最小地偏离参考曲率的局部曲率的孔径。该装置还包括辐射治疗平台，辐射治疗平台可操作地被配置为根据由控制电路优化的辐射治疗计划向患者施用治疗性辐射。

通过一种方法，控制电路至少部分地根据以下各项中的至少一项，来确定上面提及的参考曲率：将参考曲率设置为静态最小局部曲率，治疗区到等中心平面上的投影映射的形状，以及/或者与要从特定方向施用到治疗区的辐射量相关联的注量图。

通过一种方法，控制电路确定何时采用一个或多个这种成本函数。例如，这可以包括打开和关闭对一种这种成本函数的使用。如果需要，这还可以包括在这些方面在两个或多个不同的成本函数之间进行切换。控制电路可以被配置为例如根据患者的解剖结构和/或依据辐射治疗计划要施用的剩余注量来做出这种确定。

这些教导在实践中高度灵活。代替前述内容或与其结合，例如，控制电路可以被配置为根据有利于多叶准直系统的更大孔径的成本函数进行优化。

通过一种方法，这些教导将适应引入新的方案组成部分，新的方案组成部分以优化过程的成本函数来使得不利于多叶准直器孔径的锯齿状边缘。例如，这可以包括将组成部分配置为有利于最小局部曲率的孔径。在这种情况下，仅当相邻叶片对调节给定治疗目标的相同空间连续部分时，才应计入对应的成本。

通过一种方法，这些教导将适应确定在优化过程的每次迭代中在何处及何时施加上面提及的约束。因此，通常会产生趋于有利于大孔径的新的候选解决方案。

如此配置后，这些教导产生辐射治疗计划，该辐射治疗计划更一贯地产生合理地与预测结果相符的临床结果且不会损失临床方案质量。取决于特定实现，这些教导可以导致准直器孔径的数量减少和/或准直器孔径的平均尺寸增加。这些教导通常还可以减少孔径边缘的锯齿状和/或减少治疗计划中的监视器单元(MU)的数量。

具体实施方式

通过对以下具体实施方式进行彻底的评估和研究，这些和其他益处将变得更加清晰。使用种类繁多的可用和/或易于配置的平台中的任何一种，包括在本领域中已知的部分或全部可编程平台或可以期望用于一些应用的专用平台，都可以轻松实现本文所述的教导。现在参考附图，并特别地参考图1，现在将提供对这种装置100的说明性方法。

在此特定示例中，实现装置100包括控制电路101。作为“电路”，控制电路101因此包括这种结构，该结构包括至少一个(通常为许多)以有序方式输送电力的导电路径(诸如由诸如铜或银之类的导电金属组成的路径)，其中(一个或多个)路径通常还将包括对应的电气组件(视情况而定，无源的(诸如电阻器和电容器)和有源的(诸如任何各种各样的基于半导体的器件)两者)，以允许电路实现这些教导的控制方面。

这种控制电路101可以包括固定用途的硬连线硬件平台(包括但不限于专用集成电路(ASIC)(其是通过设计为特定用途而被定制的集成电路，而不是旨在用于一般用途)、现场可编程门阵列(FPGA)等)，或者可以包含部分或全部可编程的硬件平台(包括但不限于微控制器、微处理器等)。用于这种结构的这些架构选项在本领域中是众所周知的，并且不需要在此进一步描述。该控制电路101被配置为(例如，通过使用本领域技术人员将容易理解的对应编程)来执行本文所述的步骤、动作和/或功能中的一个或多个。

在此示例中，控制电路101可操作地耦合到存储器102。存储器102可以被集成到控制电路101，或者根据需要(整体或部分)能够与控制电路101物理分离。存储器102相对于控制电路101也可以是本地的(例如，它们都共享共用的电路板、机架、电源和/或外壳)，或者可以部分或完全远离控制电路101(例如，与控制电路101相比，存储器102物理上位于另一个设施、都市区甚至国家)。

除了如本文所述的关于预定的成本功能、患者解剖结构等的信息之外，存储器102还可以例如用于非暂时性地存储计算机指令，该计算机指令在由控制电路101执行时使得控制电路101如本文所述地表现。如本文所使用的，对“非暂时性地”的引用应被理解为是指针对所存储内容的非短暂状态(因此排除了所存储内容仅构成信号或波的情况)，而不是指存储介质本身的暂时性，因此既包括非易失性存储器(诸如只读存储器(ROM))，也包括易失性存储器(诸如可擦除可编程只读存储器(EPROM))。

通过一种可选方法，控制电路101可操作地耦合到用户界面103。用户界面103可以包括各种各样的用户输入机制(诸如但不限于键盘和小键盘、光标控制设备、触敏显示器、语音识别界面、手势识别界面等中的任何一种)和/或用户输出机制(诸如但不限于视觉显示器、音频转换器、打印机等)，以促进从用户接收信息和/或指令和/或向用户提供信息。

控制电路101还可以可选地可操作地(直接或间接地)耦合到辐射治疗平台104，辐射治疗平台104被配置为根据如本文所述的优化的辐射治疗计划向对应的患者递送治疗性辐射。

在典型的应用设置中，辐射治疗平台104将包括X射线源(例如，基于射频(RF)线性粒子加速器(基于直线加速器)的X射线源，诸如Varian Linatron M9)。直线加速器是一种粒子加速器，其通过使带电粒子沿着线性的束线经受一系列振荡电位，从而极大地增加了带电亚原子粒子或离子的动能，这可以被用来生成电离辐射(例如，X-射线)和高能电子。

典型的辐射治疗平台104还可以包括在治疗过程中支撑患者的一个或多个支撑表面(诸如诊查台)、允许X射线源的(例如，沿准确的路径)选择性移动的台架或其他机构以及一个或多个组件(诸如下巴、多叶准直器(包括单层多叶准直器和多层多叶准直器)，诸如此类)，以根据需要提供选择性波束成形和/或波束调制。

由于前述元件和系统在本领域中是众所周知的，因此在此方面不提供进一步的详细说明，除非与描述另外相关。

图2示出了可以由前面提及的控制电路101执行的过程200。在框201处，过程200开始辐射治疗计划的选择优化过程。在可选框202处，过程200提供对一个或多个参考曲率的确定。如果需要，这些教导将适应使用0度的参考曲率。也可以适应其他曲率，包括但不限于表示圆的一部分、椭圆的一部分或任何其他所选弧的一部分的曲率。过程200将考虑确定参考曲率的多种的方式，包括使用一个或多个对应等式来计算参考曲率或从多个候选的参考曲率中选择一个或多个参考曲率。

如上所建议的，通过一种方法，控制电路101至少部分地根据将参考曲率设置为静态最小局部曲率(诸如0度、.01度，0.5度等)来确定参考曲率。从平面曲线看，给定点处的参考曲率的曲率是其切线对要将该点移动到其他附近点的敏感程度的度量。在给定任何曲线C和点P的情况下，存在最接近P附近的那条曲线的唯一的圆或直线(这个圆通常被称为密切圆)。然后，可以将C在P处的曲率定义为该圆或直线的曲率。因此，曲率可以被定义为那个密切圆的半径的倒数。

如果需要，通过另一种方法，控制电路101至少部分地根据治疗区到等中心平面上的投影映射的形状来确定参考曲率。(“等中心”可以被理解为是指相对于辐射治疗平台104的空间点，机器的各个部件绕该点旋转。)并且通过还一种方法，代替前述内容或与其结合，控制电路101可以被配置为至少部分地根据与从特定方向施用到治疗区的辐射量相关联的注量图来确定参考曲率(“注量”应该被理解为表示随时间积分的辐射通量；本领域技术人员将认识到，注量包括剂量学的基本度量(即，物质和组织中的电离辐射的吸收剂量的测量结果和计算)。

在框203处，此过程支持自动迭代的选择优化过程。根据众所周知的现有技术，此优化根据一个或多个预定的成本函数204而发生。然而，与现有技术相反，在此过程200中，这些预定的成本函数204中的至少一个成本函数有利于多叶准直系统的、具有仅最小地偏离前面提及的参考曲率的局部曲率的孔径。使曲率“局部化”的尺寸可以随着应用设置的需求而变化，但是在此通常将被测量或限定为对应于多叶准直器的三个相邻叶片的宽度。

一般而言，通过增加与从标准增加的偏离相关联的成本，使用这种成本函数的优化过程将有利于具有仅最小地偏离前面提及的参考曲率的局部曲率的孔径，标准由参考曲率所设定。成本增加的最大程度和/或成本增加(用于增加偏离)的速度可以根据需要随应用设置而变化。

在许多应用设置中，特征是与参考曲率所设的标准具有零偏离的解决方案不可能被实现。这既不令人惊讶，也不是不可接受。相反，目标是寻求一种解决方案，以将此类偏离在它们尽管如此也会出现的程度下最小化。通过一种方法，可以给用户一个关于权衡的多少或偏爱孔径的简单性的可选择的选择(例如，从1到5的整数规模，或者从低到非常高的规模)。最佳选择取决于应用。作为一个说明性的示例，前列腺/颅内的病例(其中目标趋于有圆形形状)很可能与对简单孔径的高度偏爱兼容。相比之下，作为另一个示例，由于(一个或多个)治疗目标的投影的复杂形状，头和颈部治疗通常需要大量的调节。为了适应这种迥然不同的可能性，可以赋予用户指定与孔径形状相关联的成本的上限的能力。

如果需要，自动迭代优化过程203可以包括关于前面提到的有利于多叶准直系统的、具有仅最小地偏离参考曲率的局部曲率的孔径的成本函数的选择性采用的确定。图3给出了这些方面的说明性示例。

在框301处，控制电路101可以确定(在一次又一次迭代和/或一个又一个叶片的基础上)是否选择性地采用上面提到的成本函数。如此配置后，可以在适当时采用此成本函数，但在其他情况下不采用。(关于这些方面的进一步描述在本文中将进一步出现。)根据例如患者302的解剖结构(诸如，例如患者的治疗区的形状和/或一个或多个具有风险的器官的形状)和/或将依照辐射治疗计划施用的剩余注量303，可以做出此确定。

代替前述内容或与其结合，关于选择性采用成本函数的此确定可以包括选择何时在多个不同的参考曲率之间进行切换。例如，基于第一参考曲率的第一成本函数可以适用于患者的解剖结构的一部分，而基于第二参考曲率的第二成本函数可能适用于患者的解剖结构的不同部分。

在确定在特定时间、地点或以迭代来利用这种成本函数之后，在框304，控制电路101采用所确定的成本函数。

这些教导在实践中高度灵活，并且将适应进一步的修改和/或补充特征。作为这些方面的一个示例并再次参考图2，前面提到的预定成本函数204可以可选地包括有利于多叶准直系统的更大孔径的成本函数。通过一种方法，控制电路101可以被配置为确定何时选择性地采用这种成本函数，包括是否针对给定多叶准直器的每对叶片选择性地采用这种成本函数。

因此，通过一种方法，控制电路101在优化过程的每次迭代中，校准此孔径形状灵敏度相对于其他优化目标的相对大小。在该过程的采样阶段，其中考虑了多叶准直器叶片的定位，控制电路101可以通过有利于大孔径来生成候选解决方案，然后为那些满足调节要求的相邻叶片构造试验模式。然后，控制电路101可以在存在新组件的情况下为满足调节需求的相邻叶片群来优化叶片位置(例如，有利于最小的局部曲率)。评估由于上述原因导致的对于总成本函数的变化，并且如果这些变化实际上降低了方案的成本函数的值，则将其合并到开发方案中。

在优化过程结束时，在框205处，控制电路101输出优化的辐射治疗计划。然后，根据该优化的辐射治疗计划，可以将上述的辐射治疗平台104可操作地配置为向患者施用治疗辐射。

图4给出了前述方面的说明性示例。此示例包括具有多个叶片对的多叶片准直器400。附图标记401描绘了第一对叶片以作为说明性示例。每个叶片还具有至少一个相邻的叶片。表述“相邻”将被理解为不指代与该叶片配对的另一叶片。在多层多叶准直器中，给定的叶片可能有数个“相邻”叶片：一个在同一层的任意一侧，而一个或数个在上方或下方，这取决于在等中心平面上观察到的相对空间偏移。出于最相关的目的，一组叶片层在一侧(诸如左侧)被附接到滑架，而另一组叶片层在另一侧(诸如右侧)被附接到滑架。因此，相邻性可以与这样的叶片相关：a)在同一滑架上；和b)在同一层中彼此相邻，或如果在不同层上则投影重叠。附图标记402描绘了彼此相邻的两片叶片。附图标记403是指患者的治疗区。

在此示例中，前面提到的成本函数有利于特征在于最小局部曲率的孔径。在叶片对与调节治疗目标403的相同空间连续投影的相邻叶片相关联的情况下，根据相邻叶片之间局部曲率的大小来积累对应的成本。

此示例还图示了在使用和不使用由前面提到的成本函数施加的约束之间进行切换。在此示例中，采用或不采用约束的决定至少部分取决于患者的治疗区403的形状。患者的治疗区403通常是环形的。结果，非目标内部404构成要被保护免受辐射的组织。如图所示，在优化过程中采用或不采用此特定约束对右侧叶片相对于内部部分404的定位有重大影响。

作为另一个说明性的示例，可以将相邻叶片i与i+1之间的耦合选择为

C_i，i+1＝λf(|x_i-x_i+1|)

其中函数可以包括例如多项式。

通过图示的方式，并且无意于通过具体方式进行任何特定的限制，图5和图6示出了简单的示例，其中为了简单和清楚起见只示出了三对多叶准直器叶片500。组1(Bank 1)包括每对的左侧叶片，而组2(Bank 2)包括每对的右侧叶片。居中布置的叶尖被标示为Xi。因此，被布置在那些居中布置的叶片上方的叶尖被标示为Xi+i，而被布置在那些居中布置的叶片下方的叶尖被标示为Xi-u。

局部曲率k可以被定义为

其中y表示垂直于叶片运动的方向中的位置。

图6示出了图5在上下文中所示的多叶准直器叶片500，具有参考形状601。“X”标记(一些被标示为附图标记602)用于识别参考形状601上的映射位置，每个映射位置(唯一地)与叶片中的一个叶片相关。在这个简单的示例中，参考形状上总共有六个离散的叶尖和六个映射位置，总共产生12(x,y)个坐标。使用这12个坐标，可以计算出由叶尖定义的实际局部曲率为：

在叶片对i的组j＝1,2处，使用k中的空间导数的有限差分近似。W指定叶片对i的叶片宽度。在端点处，可以采用单边导数和/或其他近似。

继续参考上面表述的术语，通过一种方法，此过程可以采用与下式成比例的项

其中切换函数s决定该过程是争取为零的局部参考曲率还是由某个参考形状定义的局部参考曲率。

在上面提供的示例中，多叶准直器包括单层准直器。如果需要，这些教导能够与多层多叶准直器一起使用。在那种情况下，这些相同的教导也可以考虑到各层之间的局部耦合。

如此配置后，这些教导至少帮助避免了许多上面描述的问题，同时帮助确保所得到的辐射治疗计划的实用和功效。图7示出了现有技术的孔径设置的说明性示例，其中优化过程缺少如本文所述的成本函数。所得到的孔径包括大量的非常小的孔径以及具有复杂的锯齿形状的更大孔径。图8示出了相同的患者表示，但是其中孔径设置反映了本文所述的成本函数的使用。在此，小孔口较少，而更大孔径的形状更规则并且锯齿度得以减少。换句话说，与相似或相同的现有技术方法相比，这些教导减少了孔径的数量并增加了那些孔的平均尺寸，现有技术方法仅因缺少有利于具有仅最小地偏离参考曲率的局部曲率的孔径的成本函数而有所不同。

将进一步理解，这些教导在采用容积调制电弧放疗(VMAT)技术的应用设置中特别有用，其中只有一个或多个轴(诸如机架、诊查台或准直器中的任何一个或多个)在辐射被施用时移动。

本领域技术人员将认识到，可以在不脱离本发明的范围的情况下，对上述实施例进行多种修改、变更和组合，并且这些修改、变更和组合被视为在发明概念的范围之内。

Claims (20)

1.一种使用多叶准直系统来促进用治疗性辐射对患者的治疗区进行治疗的装置，所述装置包括：

控制电路，被配置为使用自动迭代优化过程来优化针对所述患者的治疗区的辐射治疗计划，所述自动迭代优化过程至少部分地根据预定的成本函数进行优化，其中所述成本函数中的至少一个成本函数有利于所述多叶准直系统的、具有仅最小地偏离参考曲率的局部曲率的孔径；以及

辐射治疗平台，可操作地被配置为根据由所述控制电路优化的所述辐射治疗计划，向所述患者施用所述治疗性辐射。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制电路被配置为至少部分地根据以下各项中的至少一项来确定所述参考曲率：

将所述参考曲率设置为静态最小局部曲率；

所述治疗区到等中心平面上的投影映射的形状；以及

与要从特定方向被施用到所述治疗区的辐射量相关联的注量图。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制电路还被配置为：确定选择性地采用有利于所述多叶准直系统的、具有仅最小地偏离所述参考曲率的局部曲率的孔径的成本函数。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述控制电路还被配置为：至少部分地根据以下各项中的至少一项，来确定选择性地采用有利于所述多叶准直系统的、具有仅最小地偏离所述参考曲率的局部曲率的孔径的成本函数：

所述患者的解剖结构；以及

依照所述辐射治疗计划要被施用的剩余注量。

5.根据权利要求3所述的装置，其中所述控制电路还被配置为：通过选择何时在多个不同的参考曲率中切换，确定选择性地采用有利于所述多叶准直系统的、具有仅最小地偏离所述参考曲率的局部曲率的孔径的成本函数。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述成本函数中的至少另一成本函数有利于所述多叶准直系统的更大孔径。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述控制电路还被配置为：确定何时选择性地采用有利于所述多叶准直系统的更大孔径的成本函数。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述控制电路被配置为：对于给定的多叶准直器的每对叶片，确定是否选择性地采用有利于所述多叶准直系统的更大孔径的成本函数。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述多叶准直系统包括多层多叶准直器。

10.一种使用多叶准直系统来促进用治疗性辐射对患者的治疗区进行治疗的装置，所述装置包括：

控制电路，被配置为使用自动迭代优化过程来优化针对所述患者的治疗区的辐射治疗计划，所述自动迭代优化过程至少部分地根据预定的成本函数进行优化，其中所述成本函数中的至少一个成本函数有利于所述多叶准直系统的更大孔径；以及

辐射治疗平台，可操作地被配置为根据由所述控制电路优化的所述辐射治疗计划，向所述患者施用所述治疗性辐射。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述控制电路还被配置为：确定何时选择性地采用有利于所述多叶准直系统的更大孔径的成本函数。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述控制电路还被配置为：至少部分地根据所述患者的解剖结构，确定何时选择性地采用有利于所述多叶准直系统的更大孔径的成本函数。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述患者的所述解剖结构包括以下至少一项：所述治疗区的形状和处于风险中的器官的形状。

14.根据权利要求10所述的装置，其中所述成本函数中的至少另一成本函数有利于所述多叶准直系统的、具有仅最小地偏离参考曲率的局部曲率的孔径。

15.根据权利要求14所述的装置，其中所述控制电路被配置为至少部分地根据以下各项中的至少一项来确定所述参考曲率：

将所述参考曲率设置为静态最小局部曲率；

所述治疗区到等中心平面上的投影映射的形状；以及

与要从特定方向被施用到所述治疗区的辐射量相关联的注量图。

16.根据权利要求15所述的装置，其中所述控制电路还被配置为：确定选择性地采用有利于所述多叶准直系统的、具有仅最小地偏离所述参考曲率的局部曲率的孔径的成本函数。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述控制电路还被配置为：通过选择何时在多个不同的参考曲率中切换，确定选择性地采用有利于所述多叶准直系统的、具有仅最小地偏离所述参考曲率的局部曲率的孔径的成本函数。

18.根据权利要求10所述的装置，其中所述多叶准直系统包括多层多叶准直器。

19.一种使用多叶准直系统来促进用治疗性辐射对患者的治疗区进行治疗的装置，所述装置包括：

控制电路，被配置为使用自动迭代优化过程来优化针对所述患者的治疗区的辐射治疗计划，所述自动迭代优化过程至少部分地根据预定的成本函数进行优化，其中所述成本函数中的至少第一成本函数有利于所述多叶准直系统的、具有仅最小地偏离参考曲率的局部曲率的孔径，并且所述成本函数中的第二成本函数有利于所述多叶准直系统的更大孔径；以及

辐射治疗平台，可操作地被配置为根据由所述控制电路优化的所述辐射治疗计划，向所述患者施用所述治疗性辐射。

20.根据权利要求19所述的装置，其中所述控制电路还被配置为：确定何时选择性地采用所述成本函数中的所述第一成本函数和所述成本函数中的所述第二成本函数。

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