准直器和能量降能器制造技术

粒子治疗系统包括输出粒子束的粒子加速器；和用于粒子加速器的扫描系统，用以将粒子束扫描过照射靶标的至少部分。扫描系统构造成在相对于粒子束方向成角度的两个维度上扫描粒子束。结构限定边缘。所述结构能够被控制以相对于照射靶标在两个维度上移动，以便结构的至少部分在粒子束的至少部分和照射靶标之间。所述结构包括抑制粒子束的传输的材料。

Collimators and energy reducers

The particle therapy system includes a particle accelerator for outputting a particle beam, and a scanning system for the particle accelerator for scanning the particle beam over at least part of the irradiated target. The scanning system is constructed to scan the particle beam in two dimensions which are angular with respect to the direction of the particle beam. The structure defines the edge. The structure can be controlled to move in two dimensions relative to the irradiation target so that at least part of the structure is between at least part of the particle beam and the irradiation target. The structure includes a material for inhibiting the transmission of a particle beam.

【技术实现步骤摘要】
准直器和能量降能器本申请是申请日为2014年12月19日，申请号为201480070002.6，专利技术名称为“准直器和能量降能器”的专利技术申请的分案申请。
本公开一般地涉及粒子束扫描系统的元件，诸如准直器和能量降能器。
技术介绍
粒子治疗系统使用加速器产生粒子束，以处理痛苦部位，诸如肿瘤。在操作中，粒子在腔室中在存在磁场情况下被沿轨道加速，并且从腔室通过提取通道移去。磁场再生器在腔室外侧附近产生磁场凸起，以改变一些轨道的间距和角度，以便它们朝向提取通道行进并最终进入提取通道。由粒子组成的射束离开提取通道。扫描系统在提取通道的束下。在该情形中，“束下”是指更接近照射靶标(这里，相对于提取通道而言)。扫描系统将射束移动过照射靶标的至少部分，以将照射靶标的各种部分暴露于射束。例如，为治疗肿瘤，粒子束可以“扫描”过肿瘤的不同横截面。
技术实现思路
示例粒子治疗系统包括输出粒子束的粒子加速器；和用于粒子加速器的扫描系统，用以将粒子束扫描过照射靶标的至少部分。扫描系统构造成在相对于粒子束方向成角度的两个维度上扫描粒子束。结构限定边缘。所述结构能够被控制以相对于照射靶标在两个维度上移动，以便结构的至少部分在粒子束的至少部分和照射靶标之间。结构包括抑制粒子束的传输的材料。示例粒子治疗系统可以单独地或组合地包括以下特征中的一个或更多个。所述结构可以至少在两个维度上上可旋转，以便边缘能够在照射靶标的不同部分和粒子束之间移动。所述边缘可以包括曲线，该曲线具有在结构的至少一侧上改变的半径。该曲线可以是云形尺曲线(Frenchcurve)。所述结构可以限定孔眼，并且所述边缘可以包括孔眼的边缘。所述结构可以是能够移动的，以跟踪粒子束方向。所述结构可以包括能够被调节以改变所述边缘的尺寸的多个元件。所述多个元件可以包括相对于照射靶标分别地能够移动的指形件。所述结构可以是准直器系统的部分。所述结构可以包括准直器系统中的第一结构，并且所述边缘可以包括第一边缘。所述准直器系统可以包括第二结构，该第二结构包括第二边缘。第一边缘和第二边缘可以是能够控制的，以沿着照射靶标的不同边缘移动。扫描系统可以包括至少一个磁体，该至少一个磁体控制粒子束的移动以扫描粒子束。该至少一个磁体可以用于响应于施加的电流生成磁场。磁场可以影响所述移动。所述扫描系统可以构造成在照射靶标的内部区段中比在照射靶标的边缘处更快地扫描粒子束。粒子束可以是能够在所述结构的位置处的平面区域中移动。所述结构可具有比平面区域小的面积。所述结构可具有比平面区域的一半小的面积。所述结构可具有比平面区域的四分之一小的面积。所述结构可具有比平面区域的八分之一小的面积。所述结构可具有比粒子束的横截面区域的十倍小的面积。所述扫描系统可以构造成从不同入射角扫描粒子束。所述结构可以是能够被控制的，以在粒子束从不同入射角扫描时基于粒子束的移动而移动。扫描系统可以包括：磁体，所述磁体影响粒子束方向以将粒子束扫描过照射靶标的至少部分；和降能器，所述降能器在粒子束输出到照射靶标之前改变射束的能量，其中降能器相对于粒子加速器在磁体的束下。粒子加速器可以是可变能量装置。粒子加速器可以包括：电压源，用以对腔室提供射频(RF)电压，以加速来自等离子体柱的粒子，其中所述腔室具有磁场，该磁场导致来自等离子体柱的被加速的粒子在腔室中轨道式移动；提取通道，所述提取通道接收来自等离子体柱的被加速的粒子，并且将接收的粒子从腔室输出；和再生器，所述再生器用以在腔室中提供磁场凸起以由此改变来自等离子体柱的被加速的粒子的连续轨道，从而最终粒子输出到所述提取通道。所述磁场可以在4特斯拉(T)和20T之间，并且所述磁场凸起是最多2特斯拉。示例粒子治疗系统包括：粒子加速器，所述粒子加速器用以输出粒子束；和扫描系统，用以接收来自粒子加速器的粒子束，并利用粒子束执行对照射靶标的至少部分的扫描。扫描系统包括限定边缘的结构。所述结构能够被控制以在两个维度上移动以及基于粒子束的移动而移动，以便所述边缘在粒子束的至少部分和照射靶标之间。结构包括抑制粒子束的传输的材料。示例系统另外包括安装有粒子加速器和扫描系统的门架。所述门架可以构造成使粒子加速器和扫描系统围绕照射靶标移动。示例粒子治疗系统包括：同步回旋加速器，所述同步回旋加速器用以输出粒子束；磁体，所述磁体影响粒子束方向以将粒子束移动过照射靶标的横截面；降能器，所述降能器用以在将粒子束移动过照射靶标的横截面之前改变粒子束的能量，其中所述降能器相对于同步回旋加速器在磁体的束下；和一个或多个处理装置，所述一个或多个处理装置用以控制降能器的移动，以便降能器至少部分地跟踪粒子束在照射平面上的移动。示例粒子治疗系统可以单独地或组合地包括以下特征中的一个或更多个。粒子束可以是能够在所述降能器的位置处的平面区域中移动。降能器可具有比平面区域小的面积。降能器可以包括多个件，其中每个件由射束能量吸收材料组成，并且其中每个件能够移动到粒子束的路径中。所述一个或多个处理装置可以被编程来接收要施加到照射靶标的粒子束能量，并且将由射束能量吸收材料形成的所述件中的一个或多个移动到粒子束的路径中，以便粒子束的合成能量近似等于所述要施加到照射靶标的粒子束能量。所述一个或多个处理装置可以被编程来控制一个或多个由束能量吸收材料形成的件的移动，以至少部分地跟踪粒子束的移动。降能器可具有比平面区域的一半小的面积。降能器可具有比平面区域的四分之一小的面积。粒子束具有在降能器的位置处的点尺寸；并且降能器可具有比点尺寸的面积的十倍小的面积。降能器可具有比点尺寸的面积的两倍小的面积。粒子治疗系统可以包括存储治疗计划的存储器。治疗计划可以包括限定照射靶标的扫描型式的信息。扫描型式可以限定粒子束在两个维度上的移动和降能器的移动，以便降能器至少部分地跟踪粒子束的移动。同步回旋加速器可以包括：电压源，所述电压源用以对腔室提供射频(RF)电压以加速来自等离子体柱的粒子，其中腔室具有磁场以导致来自等离子体柱的被加速的粒子在腔室内轨道式移动；提取通道，所述提取通道接收来自等离子体柱的被加速的粒子，并且将接收的粒子作为粒子束的部分从所述腔室输出；和再生器，所述再生器用以在腔室中提供磁场凸起以由此改变来自等离子体柱的被加速的粒子的连续轨道，从而最终粒子输出到所述提取通道。磁场可以是在4特斯拉(T)和20T之间，并且磁场凸起可以是最多2特斯拉，并且同步回旋加速器可以是可变能量装置。所述磁体和所述降能器可以是扫描系统的部分。粒子治疗系统可以包括门架，同步回旋加速器和扫描系统安装在该门架上。门架可以构造成使同步回旋加速器和扫描系统围绕照射靶标移动。扫描系统可以是光栅扫描系统、点扫描系统或者任何其它类型的扫描系统。示例粒子治疗系统可以包括：粒子加速器，所述粒子加速器用以输出粒子束；和扫描系统，用以接收来自同步回旋加速器的粒子束，并利用粒子束执行对照射靶标的至少部分的扫描。扫描系统可以包括降能器，用以在扫描照射靶标的至少部分之前改变粒子束能量。降能器可以相对于同步回旋加速器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粒子治疗系统，包括：/n粒子加速器，所述粒子加速器用以输出粒子束；和/n用于所述粒子加速器的扫描系统，所述扫描系统将粒子束扫过患者的照射靶标的至少部分，并且所述扫描系统构造成在相对于粒子束方向成角度的两个维度上扫描粒子束；和/n限定边缘的结构，所述结构能够被控制以相对于照射靶标在所述两个维度上移动，以便所述结构的至少部分能在粒子束的至少部分和患者之间移动以拦截照射靶标的边缘处的粒子束，所述结构包括抑制粒子束的传输的材料。/n

【技术特征摘要】
20131220 US 14/137,8541.一种粒子治疗系统，包括：
粒子加速器，所述粒子加速器用以输出粒子束；和
用于所述粒子加速器的扫描系统，所述扫描系统将粒子束扫过患者的照射靶标的至少部分，并且所述扫描系统构造成在相对于粒子束方向成角度的两个维度上扫描粒子束；和
限定边缘的结构，所述结构能够被控制以相对于照射靶标在所述两个维度上移动，以便所述结构的至少部分能在粒子束的至少部分和患者之间移动以拦截照射靶标的边缘处的粒子束，所述结构包括抑制粒子束的传输的材料。


2.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中所述结构至少在所述两个维度上能够旋转，以便所述边缘能够在照射靶标的不同部分和粒子束之间移动。


3.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中所述边缘包括曲线，该曲线具有在所述结构的至少一侧上变化的半径。


4.根据权利要求3所述的粒子治疗系统，其中所述曲线是云形尺曲线。


5.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中所述结构限定孔眼，并且所述边缘包括所述孔眼的边缘。


6.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中所述结构能够移动以跟踪粒子束方向。


7.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中所述结构包括能够被调节以改变所述边缘的尺寸的多个元件。


8.根据权利要求7所述的粒子治疗系统，其中所述多个元件包括相对于照射靶标分别地能够移动的指形件。


9.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中所述结构是准直器系统的部分，所述结构包括在所述准直器系统中的第一结构并且所述边缘包括第一边缘；并且
其中所述准直器系统包括第二结构，所述第二结构包括第二边缘，所述第一边缘和所述第二边缘能够被控制以沿着照射靶标的不同边缘移动。


10.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中所述扫描系统包括用以控制粒子束的移动以扫描粒子束的至少一个磁体，所述至少一个磁体用于响应于施加的电流生成磁场强度，所述磁场强度影响所述移动。


11.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中所述扫描系统构造成在照射靶标的内部区段中比在照射靶标的边缘处更快地扫描粒子束。


12.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中粒子束能够在所述结构的位置处的平面区域中移动，并且
其中所述结构具有比所述平面区域小的面积。


13.根据权利要求12所述的粒子治疗系统，其中所述结构具有比所述平面区域的一半小的面积。


14.根据权利要求12所述的粒子治疗系统，其中所述结构具有比所述平面区域的四分之一小的面积。


15.根据权利要求12所述的粒子治疗系统，其中所述结构具有比所述平面区域的八分之一小的面积。


16.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中所述结构具有比粒子束的十倍横截面面积小的面积。


17.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中所述扫描系统构造成从不同入射角扫描粒子束；和
其中所述结构能够被控制以在粒子束从不同入射角扫描时，基于粒子束的移动而移动。


18.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中所述扫描系统包括：
磁体，所述磁体影响粒子束方向以将粒子束扫描过照射靶标的至少部分；
降能器，所述降能器用以在粒子束输出到照射靶标之前改变射束的能量，所述降能器相对于粒子加速器在磁体的束下；和
其中粒子加速器是可变能量装置。


19.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中粒子加速器包括：
电压源，所述电压源用以对腔室提供射频(RF)电压以加速来自等离子体柱的粒子，所述腔室具有磁场以导致来自等离子体柱的被加速的粒子在所述腔室内轨道式移动；
提取通道，所述提取通道接收来自等离子体柱的被加速的粒子，并且将接收的粒子从所述腔室输出；和
再生器，所述再生器用以在所述腔室中提供磁场凸起以由此改变来自等离子体柱的被加速的粒子的连续轨道，从而最终粒子输出到所述提取通道；
其中所述磁场在4特斯拉(T)和20T之间，并且所述磁场凸起是最多2特斯拉。


20.一种粒子治疗系统，包括：
粒子加速器，所述粒子加速器用以输出粒子束；
扫描系统，所述扫描系统用以接收来自粒子加速器的粒子束并且用粒子束执行对照射靶标的至少部分的扫描，所述扫描系统包括限定边缘的结构，所述结构能够被控制以在两个维度上移动并且基于粒子束的移动而移动，以便所述边缘在粒子束的至少部分和患者之间，所述结构包括抑制粒子束的传输的材料；和
门架，粒子加速器和扫描系统安装在所述门架上，所述门架构造成使粒子加速器和扫描系统围绕照射靶标移动。


21.一种粒子治疗系统，包括：
同步回旋加速器，所述同步回旋加速器用以输出粒子束；
磁体，所述磁体影响粒子束方向以将粒子束移动过照射靶标的横截面；
降能器，所述降能器用以在将粒子束移动过照射靶标的横截面之前改变粒子束的能量，所述降能器相对于同步回旋加速器在磁体的束下；和
一个或多个处理装置，所述一个或多个处理装置用以控制降能...

【专利技术属性】
技术研发人员：GT兹瓦特，MR琼斯，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