粒子治疗中的自动治疗制造技术

一种示例性粒子治疗系统，包括：粒子束输出装置，用于引导粒子束的输出；治疗床，用于支撑包含辐照目标的患者，治疗床被配置用于移动；可移动装置，粒子束输出装置安装在可移动装置上以相对于治疗床移动；以及控制系统，用于提供对可移动装置或治疗床中的至少一个的自动控制，以定位粒子束或辐照目标中的至少一个，以利用粒子束治疗辐照目标，并且在利用粒子束治疗辐照目标之后，提供对可移动装置或治疗床中的至少一个的自动控制，以重新定位粒子束或辐照目标中的至少一个，以利用粒子束附加治疗辐照目标。

Automatic therapy in particle therapy

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粒子治疗中的自动治疗
本公开总体上涉及实现自动治疗的粒子治疗系统。
技术介绍
传统上，粒子治疗是以同心方式递送的，其中患者的辐照目标的近似中心位于治疗空间中称为等中心的独特位置。布置辐射源使得辐射源的中心轴线指向该等中心。辐射源围绕等中心旋转，患者也围绕该相同的等中心旋转。通过以这种方式定位辐射源和患者，可以从多个投射方向辐照该目标，这些投射方向对应于不同的束野。结果，可以增加辐照目标的辐射剂量，同时可以减少对周围正常组织的辐射。使用治疗计划系统(TPS)的剂量师可以选择投射方式。TPS使用关于患者的解剖结构、辐射源和其他可用信息的信息，来确定每个所选投射的计划剂量。通常选择投射的数量以便提高治疗质量，而不会过度增加辐射传递过程的负担。传统上，对于每个投射，通过在第一次施加辐射之前验证患者和/或辐射发射器的位置关系来进行治疗。辐射治疗师在第一次投射之前和每次连续投射之间进入治疗室，以按治疗计划的指定重新定位患者和/或辐射发射器。辐射治疗师所需的人工干预使得实施大量投射变得困难且耗时。而且，在投射可能重叠的区域中，治疗质量会受到影响。
技术实现思路
示例性粒子治疗系统包括：粒子束输出装置，用于引导粒子束的输出；治疗床，用于支撑包含辐照目标的患者，治疗床被配置用于移动；可移动装置，粒子束输出装置安装在该可移动装置上以相对于治疗床移动；以及控制系统，用于提供对可移动装置或治疗床中的至少一个的自动控制，以定位粒子束或辐照目标中的至少一个，以利用粒子束治疗辐照目标，并且在利用粒子束治疗辐照目标之后，提供对可移动装置或治疗床中的至少一个的自动控制，以重新定位粒子束或辐照目标中的至少一个，以用粒子束附加治所述疗辐照目标。示例粒子治疗系统可以单独或结合地包括一个或多个以下特征。示例性粒子治疗系统可以包括扫描系统，该扫描系统包括使粒子束相对于辐照目标移动的部件。控制系统可以被配置成提供对一个或多个所述部件的自动控制，以定位粒子束以用粒子束治疗辐照目标，并且在用粒子束治疗辐照目标之后提供对一个或多个所述部件的自动控制以重新定位粒子束，以便用粒子束附加治疗辐照目标。所述一个或多个部件可以包括一个或多个扫描磁体。所述一个或多个部件可以包括降能器，所述降能器包括可移动进入和离开所述粒子束的路径的一个或多个结构。控制系统可以被配置成提供对可移动装置或治疗床中的至少一个的自动控制，以使用粒子束的第一束野治疗辐照目标的第一部分，并且在用粒子束治疗辐照目标的第一部分之后，提供对可移动装置或治疗床中的至少一个的自动控制，以重新定位粒子束或辐照目标中的至少一个，以使用粒子束的第二束野治疗目标的第二部分。粒子束输出装置可以包括粒子加速器。在第一束野和第二束野之间的区域处，第一束野的粒子束和第二束野的粒子束可以至少部分重叠。控制系统可以被配置成提供对粒子加速器的自动控制，以控制第一束野的粒子束和第二束野的粒子束的强度，使得第一束野的粒子束和第二束野的粒子束之间的重叠点处的累积强度达到目标束强度。粒子束输出装置可以包括粒子加速器。在第一束野和第二束野之间的区域处，第一束野的粒子束和第二束野的粒子束可以至少部分重叠。控制系统可以被配置成提供粒子加速器的自动控制，以控制第一束野的粒子束和第二束野的粒子束的强度，使得第一束野的粒子束和第二束野的粒子束之间的重叠点处的累积强度不偏离目标束强度指定的量。控制系统可以被配置成控制治疗床以实施平移运动。控制系统可以被配置成控制治疗床以实施旋转运动。示例粒子治疗系统可以包括成像系统，以在治疗期间拍摄辐照目标的图像。控制系统可以被配置成控制成像系统以在定位粒子束或辐照目标中的至少一个用于治疗之后，并且在用粒子束治疗辐照目标之前拍摄患者的一个或多个第一图像，并且控制系统可以被配置成控制成像系统以在重新定位粒子束或辐照目标中的至少一个用于附加治疗之后，并且在附加治疗之前拍摄患者的一个或多个第二图像。控制系统可以被配置成使用第一图像来识别辐照目标在粒子治疗系统的治疗空间(例如，在质子中心)中的第一位置，并且，控制系统可以被配置成使用第二图像来识别辐照目标在治疗空间中的第二位置。控制系统可以被配置成从治疗计划系统接收治疗计划，并且解析治疗计划，以实现对可移动装置或治疗床中的至少一个的控制。治疗计划可包含识别治疗期间可移动装置或治疗床中的至少一个的位置的信息。控制系统可以被配置成独立于粒子治疗系统中限定的等中心提供对可移动装置或治疗床中的至少一个的自动控制。在没有人为干预的情况下，可以实现可移动装置或治疗床中的至少一个的自动控制。粒子束输出装置可以包括粒子加速器。控制系统可以配置成提供对粒子加速器的操作的自动控制，以定位粒子束或辐照目标中的至少一个，以利用粒子束治疗辐照目标，在利用粒子束治疗辐照目标之后，提供对粒子加速器的操作的自动控制，以重新定位粒子束或辐照目标中的至少一个，以用粒子束附加治疗辐照目标。粒子束输出装置包括具有超导电磁结构的同步回旋加速器。粒子束输出装置包括具有超导电磁结构的可变能量同步回旋加速器。粒子束输出装置可以包括束扩展器。束扩展器包括一个或多个扫描磁体或一个或多个散射箔。示例粒子治疗系统可以包括在粒子束输出装置和患者之间的可配置准直器。可配置准直器可以包括叶片，该叶片可控制以限定边缘，所述边缘用于阻挡到达患者的粒子束的第一部分，同时准直传递到患者的粒子束的第二部分。可配置准直器可以是可控制的，以修整与粒子束的单个斑尺寸一样小的区域。控制系统可以被配置成提供对粒子束输出装置的移动的自动控制，以实现粒子束输出装置从第一位置到第二位置的平移运动，以定位粒子束从而利用粒子束治疗辐照目标，并且，在利用粒子束治疗辐照目标之后，提供对粒子束输出装置的进一步移动的自动控制，以实现粒子束输出装置从第二位置到第三位置的平移运动，以重新定位粒子束从而利用粒子束治疗辐照目标。控制系统可以被配置成提供对粒子束输出装置的移动的自动控制，以使粒子束输出装置从第一方位枢转到第二方位，以定位粒子束以利用粒子束治疗辐照目标，并且，在利用粒子束治疗辐照目标之后，提供对粒子束输出装置的进一步移动的自动控制，以使粒子束输出装置从第二方位枢转到第三方位，以重新定位粒子束以利用粒子束治疗辐照目标。示例粒子治疗系统可以包括扫描系统，扫描系统包括使粒子束相对于辐照目标移动的部件，所述部件的至少一些被安装成朝向和远离辐照目标移动的方式。控制系统可以被配置成提供对所述部件的至少一些的自动控制以定位粒子束以用粒子束治疗辐照目标，并且在用粒子束治疗辐照目标之后提供所述部件的至少一些的自动控制以重新定位粒子束，以便用粒子束附加治疗辐照目标。示例粒子治疗系统可以包括在其上安装所述部件的至少一些的托架，托架安装到至少一个轨道，以便能够沿着粒子束的路径移动。托架可以被控制为沿至少一个轨道移动，以控制由粒子束产生的斑的尺寸。托架可以被控制以与可移动装置或治疗床中的至少一个的运动协调地沿着至少一个轨道移动。可移动装置可以包括可旋转的机架。可移动装置包括一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粒子治疗系统，包括：/n粒子束输出装置，用于引导粒子束的输出；/n治疗床，用于支撑包含辐照目标的患者，治疗床被配置用于移动；/n可移动装置，粒子束输出装置安装在可移动装置上，用于相对于治疗床移动；以及/n控制系统，用于提供对可移动装置或治疗床中的至少一个的自动控制，以定位粒子束或辐照目标中的至少一个，以利用粒子束治疗辐照目标，并且在利用粒子束治疗辐照目标之后，提供对可移动装置或治疗床中的至少一个的自动控制，以重新定位粒子束或辐照目标中的至少一个，以利用粒子束附加治疗所述辐照目标。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170223 US 15/441,1701.一种粒子治疗系统，包括：
粒子束输出装置，用于引导粒子束的输出；
治疗床，用于支撑包含辐照目标的患者，治疗床被配置用于移动；
可移动装置，粒子束输出装置安装在可移动装置上，用于相对于治疗床移动；以及
控制系统，用于提供对可移动装置或治疗床中的至少一个的自动控制，以定位粒子束或辐照目标中的至少一个，以利用粒子束治疗辐照目标，并且在利用粒子束治疗辐照目标之后，提供对可移动装置或治疗床中的至少一个的自动控制，以重新定位粒子束或辐照目标中的至少一个，以利用粒子束附加治疗所述辐照目标。


2.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，还包括：
扫描系统，包括使粒子束相对于辐照目标移动的部件；
其中，控制系统被配置成提供对所述部件中的一个或多个的自动控制来定位粒子束，以利用粒子束治疗所述辐照目标，并且，在利用粒子束治疗辐照目标之后，提供对所述部件中的一个或多个的自动控制来重新定位粒子束，以利用粒子束附加治疗所述辐照目标。


3.根据权利要求2所述的粒子治疗系统，其中，所述一个或多个部件包括一个或多个扫描磁体。


4.根据权利要求2所述的粒子治疗系统，其中，所述一个或多个部件包括降能器，所述降能器包括可移动进入和离开所述粒子束的路径的一个或多个结构。


5.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中，所述控制系统被配置成提供对可移动装置或治疗床中的至少一个的自动控制，以使用粒子束的第一束野治疗所述辐照目标的第一部分，并且，在利用粒子束治疗所述辐照目标的第一部分之后，提供对可移动装置或治疗床中的至少一个的自动控制，以重新定位粒子束或辐照目标中的至少一个，以使用粒子束的第二束野治疗所述辐照目标的第二部分。


6.根据权利要求5所述的粒子治疗系统，其中，所述粒子束输出装置包括粒子加速器；
其中，在第一束野和第二束野之间的区域处，第一束野的粒子束和第二束野的粒子束至少部分地重叠；并且
其中，控制系统被配置成提供对粒子加速器的自动控制，以控制第一束野的粒子束和第二束野的粒子束的强度，使得第一束野的粒子束和第二束野的粒子束之间的重叠点处的累积强度达到目标束强度。


7.根据权利要求5所述的粒子治疗系统，其中，粒子束输出装置包括粒子加速器；
其中，在第一束野和第二束野之间的区域处，第一束野的粒子束和第二束野的粒子束至少部分地重叠；并且
其中，控制系统被配置成提供对粒子加速器的自动控制，以控制第一束野的粒子束和第二束野的粒子束的强度，使得第一束野的粒子束和第二束野的粒子束之间的重叠点处的累积强度不偏离目标束强度超过限定的量。


8.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中，控制系统配置成控制治疗床以实现平移运动。


9.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中，控制系统配置成控制治疗床以实现旋转运动。


10.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，还包括：
成像系统，用于在治疗期间拍摄辐照目标的图像；
其中，控制系统被配置成控制成像系统以在为治疗而定位粒子束或辐照目标中的至少一个之后并且在用粒子束治疗辐照目标之前拍摄患者的一个或多个第一图像，并且，控制系统被配置成控制成像系统以在为附加治疗而重新定位的粒子束或辐照目标中的至少一个之后并且在附加治疗之前拍摄患者的一个或多个第二图像。


11.根据权利要求10所述的粒子治疗系统，其中，控制系统被配置成使用第一图像识别辐照目标在粒子治疗系统的治疗空间中的第一位置，并且控制系统被配置成使用第二图像识别辐照目标在治疗空间中的第二位置。


12.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中，控制系统被配置成从治疗计划系统接收治疗计划，并且解析治疗计划以实现对可移动装置或治疗床中的至少一个的控制，所述治疗计划包含在治疗期间识别可移动装置或治疗床中的至少一个的位置的信息。


13.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中，控制系统被配置成独立于粒子治疗系统中限定的等中心提供对可移动装置或治疗床中的至少一个的自动控制。


14.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中，在没有人为干预的情况下，实现对可移动装置或治疗床中的至少一个的自动控制。


15.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中，粒子束输出装置包括粒子加速器；
其中，控制系统配置成提供对粒子加速器的操作的自动控制，以定位粒子束或辐照目标中的至少一个，以利用粒子束治疗辐照目标，并且，在利用粒子束治疗辐照目标之后，提供对粒子加速器的操作的自动控制，以重新定位粒子束或辐照目标中的至少一个，以利用粒子束附加治疗辐照目标。


16.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中，粒子束输出装置包括具有超导电磁结构的同步回旋加速器。


17.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中，粒子束输出装置包括具有超导电磁结构的可变能量同步回旋加速器。


18.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中，粒子束输出装置包括束扩展器。


19.根据权利要求18所述的粒子治疗系统，其中，束扩展器包括一个或多个扫描磁体或一个或多个散射箔。


20.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，还包括：
在粒子束输出装置和患者之间的可配置准直器，所述可配置准直器包括叶片，所述叶片可控制以限定边缘，用于阻挡到达患者的粒子束的第一部分同时准直传递到患者的粒子束的第二部分，所述可配置准直器是可控制的，以修整粒子束野使得束野可以和单个束斑尺寸一样小。


21.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中，控制系统被配置成对粒子束输出装置的移动的自动控制，以实现粒子束输出装置从第一位置到第二位置的平移运动，以定位粒子束从而利用粒子束治疗辐照目标，并且，在利用粒子束治疗辐照目标之后，提供对粒子束输出装置的进一步移动的自动控制功能，以实现粒子束输出装置从第二位置到第三位置的平移运动，以重新定位粒子束从而利用粒子束治疗辐照目标。


22.根据权利要求1所述的粒子治疗系统，其中，控...

【专利技术属性】
技术研发人员：GT兹沃特，MR琼斯，J库利，SJ罗森塔尔，
申请(专利权)人：美国迈胜医疗系统有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US