用于眼部治疗的粒子治疗装置制造方法及图纸

一种利用带电粒子束照射患者眼部的患病部位的粒子治疗装置(1)，包括：粒子加速器(3)，其产生带电粒子束(2)；可移动的照射喷嘴(4)，其适于根据不同的射束方向，接收并引导带电粒子束(2)朝向患者的眼部(1)；患者支撑件(5)，其适于接纳患者并将其保持在治疗位置。该装置还包括笔形束扫描子系统(10a、10b)，其配置为扫描患者眼部(1)的患病部位上的带电粒子束(2)，可移动标记(30)，其布置为使得在患者处于治疗位置时患者能够看到该标记，控制器(40)，其配置为在利用带电粒子束(2)照射患者眼部(1)的患病部位之前，将所述标记(30)移动到预定的和患者特异性的位置。

Particle therapy device for eye treatment

A particle therapy device (1) that uses a charged particle beam to irradiate the sick part of the eye of a patient, including a particle accelerator (3), which produces a charged particle beam (2), a movable irradiation nozzle (4), which is suitable for receiving and guiding charged particle beams (2) toward the patient's eye (1), and a patient support (5), according to the different beam direction. It is suitable for accepting patients and keeping them in therapeutic position. The device also includes a pencil beam scanning subsystem (10a, 10b) configured to scan a charged particle beam (2) on the sick part of the patient's eye (1), and a movable marker (30), which is arranged to enable the patient to see the marker when the patient is at the treatment position, the controller (40), which is configured to irradiate the patient with charged particle beam (2). The marker (30) is moved to a predetermined and patient specific location before the ocular (1) lesion.

【技术实现步骤摘要】
用于眼部治疗的粒子治疗装置
本专利技术涉及以治疗目的而利用带电粒子束照射患者眼部的患病部位的装置。
技术介绍
粒子疗法(例如质子疗法)已经用来治疗眼黑素瘤40多年。由于眼部和眼黑色素瘤的特殊性质，已知的用于治疗此类疾病的粒子治疗装置通常利用专用单独的、前部的和固定的射束线以及具有小孔径的专用的喷嘴。它们使用射束散射技术来提供一个宽射束来覆盖要照射的靶区。这些装置的缺点在于必须设计、制造、安装和操作专用的器材，而这种专用装置不能或几乎不能用于治疗其他类型的人体肿瘤。另一个缺点是由于在射束线中和患者的视线中存在射束散射基元，所以这种装置可能对患者造成不需要的中子和/或伽马射线辐射。WilliamF.Hartsell等人在“FeasibilityofProtonBeamTherapyforOcularMelanomaUsingaNovel3DTreatmentPlanningTechnique”(InternationalJournalofRadiationOncology*Biology*Physics,Volume95,Issue1,1May2016,Pages353–359,ParticleTherapySpecialEdition)上公布了另一种用于治疗眼黑素瘤的粒子治疗装置。该装置不使用固定的射束线，而是利用旋转门架根据朝向待处理靶的三个不同的方向来引导粒子束，使得靶在治疗过程中将被三种不同的(通常共面的)场照射。这种装置的缺点在于需要相对较长的治疗时间，这对眼部治疗来说是不便的，也构成了经济上的不利。这种装置也使用宽射束技术来覆盖靶区，例如已知的摆动技术(wobblingtechnique)。因此，实际接收剂量与计划剂量的一致性可能不是最理想的。利用这种技术的剂量率也可能不足，这会进一步影响治疗时间。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术的粒子治疗装置的问题。更具体地说，本专利技术的一个目的是提供一种粒子束治疗装置，该装置适合于治疗人体或动物体的眼部患病部位，并且相比现有的此类装置能够缩短治疗时间，还基本上适用于治疗人或动物身体的眼部以外的其他患病部位。本专利技术由独立权利要求限定。从属权利要求定义优选实施例。根据本专利技术，提供了用于利用带电粒子束照射患者眼部的患病部位的粒子治疗装置，该粒子治疗装置包括：-粒子加速器，其产生带电粒子束；-可移动的照射喷嘴，其适于根据不同的射束方向，接收并引导带电粒子束朝向患者的眼部；-患者支撑件，其适于接纳并将患者保持在治疗位置；-可移动标记，其被布置为使得在患者处于治疗位置时患者能够看到该标记；-控制器，其被配置为在利用带电粒子束照射患者眼部的患病部位之前，将标记移动到预定的和患者特异性的位置，以及笔形束扫描子系统，其配置为扫描患者眼部的患病部位上的带电粒子束。关于术语“患者”，应当理解为生物，例如人或者动物。相比于使用固定的和专用的眼部射束线，根据本专利技术的装置利用受限的或者不改变装置的硬件，允许不仅治疗患者的眼部，还允许治疗患者的其他患病部位。因为在指向病人的主方向上不具有发射中子和/或γ射线的重要来源，它还允许减少朝向患者的中子和/或伽玛辐射，或甚至将这些辐射量限制在可忽略的量(对患者的影响方面)。与WilliamF.Hartsell等人的装置相比，根据本专利技术的装置由于存在笔形束扫描系统，允许显着减少患者的治疗时间，并且可以提供更高的剂量率，还允许更有针对性的照射，且副作用更小。因为它允许每单位时间和每个装置治疗更多的患者，减少患者的治疗时间既有助于患者获得更好的舒适度，又有助于经济和社会优势。优选地，该治疗设备包括可沿着Y轴旋转的等中心门架，该门架包括一系列弯曲磁体，该弯曲磁体沿着射束路径布置，以沿着轴线Y接收粒子束，并且以首先使粒子束弯曲来远离轴线Y以及最终弯曲和引导粒子束返回轴线Y；并且其中照射喷嘴被布置在所述门架上并且在所述一系列弯曲磁铁的最后一个弯曲磁体的下游。这样的门架通常用于治疗患者的除眼睛以外的患病部位，但是由于其附加特征(如可移动标记)，现在也可以用于治疗眼部黑素瘤。因此，不需要专用的射束眼线，从而节省了成本和空间。优选地，笔形束扫描子系统是点扫描型子系统。优选地，粒子治疗装置被配置为以相对于患者眼部的光轴的单个方向的单个标称射束方向，对患者眼部的患病部位进行全部的照射治疗。这允许进一步减少患者的治疗时间，特别是与WilliamF.Hartsell等人的装置相比，该装置需要根据三个不同的照射场进行照射，这需要将门架旋转到三个不同的角位置，且在两个连续的位置之间中断粒子束。可移动标记可以机械连接到患者支撑件，或者机械连接到地面以支撑粒子治疗装置。优选地，可移动标记机械连接到照射喷嘴，因为与前两种解决方案相比，这样可以减少所需的移动范围，从而使其更简单、更便宜、体积更小。优选地，粒子加速器是回旋加速器或同步加速器。优选地，粒子束是不包括电子的带电粒子束，例如为质子束或碳离子束。附图说明本专利技术的这些和其它方面将通过例子并参考附图进行更详细的解释，其中：图1示意性地示出了根据本专利技术的粒子治疗装置；图2示意性地示出了图1的装置的一部分的更详细视图；图3示意性地示出了优选实施例中的图1的装置的一部分的更详细视图；图4示意性地显示了在又一优选实施例中的图1的装置的一部分的更详细视图；图5示意性地显示了在又一优选实施例中的图1的装置的一部分的更详细视图；图6示意性地显示了在又一优选实施例中的图1的装置的一部分的更详细视图。附图不是按比例绘制或者呈比例的。通常，在附图中相似或相同的部件用相同的附图标记表示。具体实施方式图1示意性地示出了根据本专利技术的示例性的粒子治疗装置。该粒子治疗装置被配置为利用带电粒子束(2)照射患者眼部(1)的患病部位。该粒子治疗装置包括用于产生带电粒子束(2)的粒子加速器(3)，适于根据不同的射束方向，接收并引导带电粒子束(2)朝向患者的眼部(1)的可移动的照射喷嘴(4)，以及用于将粒子束从粒子加速器(3)传输到进入喷嘴的射束入口点(4)的射束传输系统。存在一些已知的设备来相对于靶(这里相对于患者的眼部(1))移动这样的照射喷嘴(4)。例如，在专利公开号WO2016/029083中公开了一种已知的设备，其中喷嘴(4)可以被移动到四个不同的位置和方向，以便根据相对于所述靶的四个不同的方向来照射靶(参见例如专利文件WO2016/029083的图2A至2E)。优选地，如图1所示，根据本专利技术的粒子治疗装置包括可围绕轴线Y旋转的等中心的门架(20)，所述门架(20)包括一系列弯曲磁体(20a、20b、20c、20d)，该弯曲磁体沿着射束路径布置，以沿着轴线Y接收粒子束(2)，并且以首先使粒子束(2)弯曲来远离轴线Y以及最终弯曲和引导粒子束(2)返回轴线Y；在这种情况下照射喷嘴(4)被固定在所述门架(20)上并且在所述一系列弯曲磁铁的最后一个弯曲磁体(20d)的下游。因此，喷嘴4将能够根据在公共位置处交叉的不同的射束方向将带电粒子束(2)引向患者的眼部(1)，其中公共位置处通常被称为等中心(isocentre)(6)。在图1中，等中心(6)对应于所示的XYZ坐标系的原点。该粒子治疗装置还包括适于接纳患者并将其保持在治疗位置的患者支撑件(5)。治疗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用带电粒子束照射患者眼部(1)的患病部位的粒子治疗装置，包括：‑粒子加速器(3)，其产生带电粒子束(2)；‑可移动的照射喷嘴(4)，其适于根据不同的射束方向，接收并引导带电粒子束(2)朝向患者的眼部(1)；‑患者支撑件(5)，其适于接纳患者并将患者保持在治疗位置；‑可移动标记(30)，其布置为使得在患者处于治疗位置时患者能够看到该标记；‑控制器(40)，其被配置为在利用带电粒子束(2)照射患者眼部(1)的患病部位之前，将所述标记(30)移动到预定的和患者特异性的位置，其特征在于，所述粒子治疗装置还包括笔形束扫描子系统，其配置为扫描患者眼部(1)的患病部位上的带电粒子束(2)。

【技术特征摘要】
2016.12.08 EP 16202959.91.利用带电粒子束照射患者眼部(1)的患病部位的粒子治疗装置，包括：-粒子加速器(3)，其产生带电粒子束(2)；-可移动的照射喷嘴(4)，其适于根据不同的射束方向，接收并引导带电粒子束(2)朝向患者的眼部(1)；-患者支撑件(5)，其适于接纳患者并将患者保持在治疗位置；-可移动标记(30)，其布置为使得在患者处于治疗位置时患者能够看到该标记；-控制器(40)，其被配置为在利用带电粒子束(2)照射患者眼部(1)的患病部位之前，将所述标记(30)移动到预定的和患者特异性的位置，其特征在于，所述粒子治疗装置还包括笔形束扫描子系统，其配置为扫描患者眼部(1)的患病部位上的带电粒子束(2)。2.根据权利要求1所述的粒子治疗装置，其特征在于，所述粒子治疗装置包括可绕轴线Y旋转的等中心门架(20)，所述门架(20)包括一系列弯曲磁体(20a、20b、20c、20d)，该弯曲磁体沿着射束路径布置，以沿着轴线Y接收粒子束(2)，并且以首先使粒子束(2)弯曲来远离轴线Y以及最终弯曲和引导粒子束(2)返回轴线Y；并且其中，所述照射喷嘴(4)被布置在所述门架(20)上和在所述一系列弯曲磁铁的最后一个弯曲磁体(20d)的下游。3.根据前述权利要求中任一项所述的粒子治疗装置，其特征在于，所述笔形束扫描子系统是点扫描型子系统。4.根据前述权利要求中任一项所述的粒子治疗装置，其特征在于，所述粒子治疗装置被配置为以相对于患者眼部(1)的光轴的单个方向的单个标称射束方向，对所述患者眼部(1)的患病部位进行全部的照射治疗。5.根据前述权利要求中任一项所述的粒子治疗装置，其特征在于，所述可移动标记(30)机械连接到所述照射喷嘴(4)。6.根据前述权利要求中任一项所述的粒子治疗装置，其特征在于，所述可移动标记(30)包括光源，优选为点光源。7.根据前述权利要求中任一项所述的粒子治疗装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·富恩特斯，
申请(专利权)人：离子束应用公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE