粒子治疗系统技术方案

一种示例性粒子治疗系统包括以下：台架，其可相对于患者位置旋转；粒子加速器，其安装至所述台架，其中，所述粒子加速器用于将粒子束大致直接输出至患者位置；以及控制系统，以接收处方并且以产生用于配置所述粒子治疗系统的一个或多个操作特性的机器指令。所述操作特性中的至少一个与所述台架相对于患者位置的旋转角度相关。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】控制粒子治疗相关申请的交叉引用本申请要求于2012年9月28日提交的美国临时申请第61/707624号的优先权。美国临时申请第61/707624号的内容通过弓I用并入本文。
本专利技术总体上涉及控制粒子治疗。
技术介绍
粒子治疗系统使用加速器来产生粒子束用于治疗病痛，比如肿瘤。在操作中，粒子束在粒子加速器的腔内得到加速，并通过提取通道从该腔移除。使用各种元件来聚焦粒子束，并且将其施加至患者的适当区域。不同的患者可能需要不同的治疗计划。处方限定了可用来实施治疗计划的粒子治疗系统的各种操作特性。处方中的信息被翻译成用于配置到粒子治疗系统的各种机器指令，以实现由处方所需的操作特性。
技术实现思路
一种示例性粒子治疗系统包括以下:台架，其可相对于患者位置旋转；粒子加速器，其安装至所述台架，其中，所述粒子加速器用于将粒子束大致直接输出至患者位置；以及控制系统，以接收处方并且以产生用于配置所述粒子治疗系统的一个或多个操作特性的机器指令。所述操作特性中的至少一个与所述台架相对于患者位置的旋转角度相关或受其影响。该示例性粒子治疗系统可以或单独地或组合地包括一个或多个以下特征。所述粒子治疗系统可以包括粒子源，以向腔提供电离等离子体的脉冲。所述粒子源的脉冲可以具有的脉冲宽度对应于所述粒子源产生该脉冲的操作持续时间。所述操作特性中的至少一个可以是基于所述台架的旋转位置且被施加至所述脉冲宽度的乘数。所述操作特性中的至少一个可以是由所述粒子加速器输出的粒子剂量。所述操作特性中的至少一个可以是由所述粒子加速器输出的粒子剂量率。该示例性粒子治疗系统可以包括以下:粒子源，以向腔提供电离等离子体的脉冲，其中，所述粒子源的每个脉冲具有的脉冲宽度对应于所述粒子源产生相应脉冲的操作持续时间；以及调制器轮，其具有不同的厚度，其中，每个厚度延伸跨越所述调制器轮的不同圆周长度。配置所述剂量率可以包括基于所述调制器轮的旋转位置来改变脉冲宽度。所述操作特性中的至少一个可以是患者位置。该示例性粒子治疗系统可以包括结构，患者躺于其上，其中，所述结构对应于所述患者位置。配置所述患者位置可包括使所述结构相对于一个或多个坐标位置移动。 所述操作特性中的至少一个可以是由所述粒子加速器输出的粒子束的场大小。该示例性粒子治疗系统可以包括散射器件，其具有不同配置用于改变所述粒子束的场大小。配置所述场大小可以包括选择要移动到所述粒子束的路径中的散射器件之一，并且将所选择的散射器件移动到所述粒子束的路径中。所述操作特性中的至少一个可以是由所述粒子加速器输出的粒子束的深度(进入患者)。该示例性粒子治疗系统可以包括吸收器，其具有不同的厚度用于吸收粒子束。配置所述深度可以包括控制所述吸收器，以便将特定的厚度置于所述粒子束的路径中。该示例性粒子治疗系统可以包括一个或多个调制器轮。每个调制器轮可以具有不同的厚度。每个厚度可以延伸跨越所述调制器轮的不同圆周长度。配置所述深度可以包括选择要移动到所述粒子束的路径中的调制器轮。该示例性粒子治疗系统可以包括粒子源，以向腔提供电离等离子体的脉冲。所述粒子源的每个脉冲具有的脉冲宽度对应于所述粒子源产生相应脉冲的操作持续时间。配置所述深度可以包括选择含有用于基于所选择的调制器轮的旋转位置来改变脉冲宽度的指令的文件。配置粒子束的深度的范围可以包括在所述调制器轮的特定旋转位置处关闭所述粒子源。所述操作特性中的至少一个包括由所述粒子加速器输出的粒子束的形状。该示例性粒子治疗系统可以包括对应于不同形状的一个或多个孔。配置粒子束的形状可以包括选择所述孔之一并且将所选择的孔移动到所述粒子束的路径中。所述操作特性中的至少一个包括由所述粒子加速器输出的粒子束的沿深度的形状。该示例性粒子治疗系统可以包括射程补偿团块。配置粒子束的沿深度的形状可以包括将所述射程补偿团块移动到所述粒子束的路径中。前述的操作特性可以单独地或以任何适当组合地被配置。所述控制系统可以包括一个或多个计算器件，对所述一个或多个计算器件进行编程以控制基于所述机器指令来控制所述操作特性的粒子治疗系统的元件。所述粒子治疗系统可以包括扫描系统，并且所述操作特性中的一个或多个可以涉及所述扫描系统。配置所述粒子治疗系统的一个或多个操作特性可以通过使用开环控制或通过使用闭环控制来进行。配置所述粒子治疗系统的一个或多个操作特性可以包括调整微吸收器轮的位置、调整所述粒子加速器中的超导磁体的磁流、以及改变从加速器输出的粒子脉冲的脉冲宽度。在本专利技术中所阐述的两个或更多个特征(包括在此
技术实现思路
中所阐述的那些特征)可以组合来形成未在本文中具体阐述的实施方式。可以通过计算机程序产品来实施本文中所述的各种系统或其部分的控制，所述计算机程序产品包括储存在一个或多个非暂时性机器可读存储介质上并且可以在一个或多个处理器件上执行的指令。本文中所述的系统或其部分可以实施为可包括一个或多个处理器件及用于储存可执行指令的存储器以实施对所述功能的控制的装置、方法或电子系统。下面参照附图以及说明书，对一个或多个实施方式的细节进行阐述。根据说明书、附图以及根据权利要求书，本专利技术的其它特征、目标及优点将是显而易见的。【附图说明】图1是示例性治疗系统的透视图。图2是示例性同步回旋加速器的组件的分解透视图。图3、4和5是示例性同步回旋加速器的剖视图。图6是示例性同步回旋加速器的透视图。图7是示例性反向线圈架及绕组的一部分的剖视图。图8是示例性通道中电缆复合导体的剖视图。图9是示例性离子源的剖视图。图10是示例性D形板和示例性虚拟D形件的透视图。图11是示例性穴室的透视图。图12是带有穴室的示例性治疗室的透视图。图13示出了患者紧挨着粒子加速器。图14示出了患者定位在示例性治疗室中的示例性内台架内。图15是示出了定位成从患者上方施加质子或离子束的示例性外台架和内台架的透视图。图16示出了由示例性加速器提供的粒子束的形状。图17是示出了定位成从患者下方施加质子或离子束的示例性外台架和内台架的透视图。图18示出了示例性内台架的部件。图19是示例性粒子源的侧视图。图20是相对于虚拟D形件示出的示例性粒子源的剖视侧视图。图21是加速腔和提取通道的俯视图。图22是示出了磁场强度对距等离子体柱的径向距离的图表，连同超导磁体的低温恒温器的示例性部分的剖面。图23是示例性加速腔和提取通道的俯视图，其示出了移动进入提取通道的轨道。图24是用来改变提取通道中的粒子束的能量的示例性结构的透视图。图25是图24的结构的侧视图。图26是示出了各个布拉格峰以及产生延展的布拉格峰的累积效应的图表。图27是用于产生不同深度及强度水平的布拉格峰的调制器轮的侧视图。图28是图27的调制器轮的俯视图。图29是示出了频率扫掠以及在频率扫掠的周期期间输出的离子源脉冲宽度的图表。图30是示出了在患者内的不同深度的延展的布拉格峰的图表。图31是示出了对于图30的延展的布拉格峰的离子源脉冲宽度相对于调制器轮的角度的图表。图32是示出了包括调制器轮、散射体、吸收器以及电离室的束路径的侧视图。图33是孔、射程补偿团块以及由粒子束治疗的肿瘤的侧视图。图34是示例性扫描系统的侧视图。图35是示例性扫描系统的透视图。图36和37分别是可在示例性扫描系统中使用的示例性扫描磁体的前视本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粒子治疗系统，包括：台架，其可相对于患者位置旋转；粒子加速器，其安装至所述台架，所述粒子加速器用于将粒子束大致直接输出至患者位置；以及控制系统，以产生用于配置所述粒子治疗系统的一个或多个操作特性的机器指令，所述操作特性中的至少一个与所述台架相对于患者位置的旋转角度相关或受其影响。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：KP高尔，S罗森塔尔，TC索布齐恩斯基，AC莫尔灿，CD奥尼尔三世，J库利，
申请(专利权)人：梅维昂医疗系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US