使用线性电动机而被控制的可配置准直仪制造技术

一种用于修整粒子束的示例装置包括：由阻挡粒子束通过的材料制成的结构，该结构可配置为限定可运动到粒子束的路径中的边缘；以及可控制以配置该结构来限定所述边缘的线性电动机。

Configurable collimator controlled by linear motor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用线性电动机而被控制的可配置准直仪
本公开总体上涉及一种使用线性电动机而被控制的可配置准直仪。
技术介绍
粒子治疗系统使用加速器产生用于治疗诸如肿瘤之类的疾病的粒子束。在操作中，在存在磁场的情况下，粒子在腔内部沿轨道被加速，并通过提取通道从腔中移出。磁场再生器在腔外部附近产生磁场凸点，使某些轨道的节距和角度发生扭曲，从而使它们进动并最终进入提取通道。由粒子构成的束射出提取通道。扫描系统位于提取通道的下游。在本文中，下游是指更靠近照射目标(在此，相对于提取通道)。扫描系统使粒子束横穿至少一部分照射目标，以使照射目标的各个部分受到粒子束照射。例如，为了治疗肿瘤，可以在肿瘤的不同横截面层上“扫描”粒子束。粒子束会损害与照射目标相邻的健康组织。限定边缘的结构可以用于限制健康组织受到于粒子束照射。例如，该结构或其一部分可以放置在粒子束与健康组织之间，从而防止健康组织受到粒子束照射。
技术实现思路
一种用于修整粒子束的示例装置包括：由阻挡粒子束通过的材料构成的结构，该结构可配置为限定可运动到粒子束的路径中的边缘，使得粒子束在该边缘的第一侧上的第一部分被所述结构阻挡并且使得粒子束在该边缘的第二侧上的第二部分不被所述结构阻挡；以及可控制以配置所述结构来限定所述边缘的线性电动机。每个线性电动机包括可动部件和固定部件，该固定部件包括磁场发生器以产生第一磁场，该可动部件包括一个或多个线圈来传导电流以产生第二磁场，该第二磁场与第一磁场相互作用以使可动部件相对于固定部件运动。每个线性电动机的可动部件连接到所述结构中的相应一个或所述结构的一部分，使得相应的结构与可动部件一起运动。示例装置还可以单独或组合地包括以下特征中的一个或多个。磁场发生器可以包括具有对准的相似磁极的磁体，一个或多个线圈至少部分地位于磁体之间。该示例装置可以包括一个或多个处理装置，用于控制线性电动机以配置结构。一个或多个处理装置可控制以输出一个或多个控制信号来控制线性电动机中的一个或多个以延伸或缩回结构中的一个或多个以限定边缘。一个或多个处理装置可以在所述装置的操作期间至少部分地被屏蔽以免受到来自影响所述结构和线性电动机的环境里的中子辐射。通过使一个或多个处理装置远离所述结构和线性电动机，可以使一个或多个处理装置被屏蔽以免受到来自环境里的中子辐射。通过将一个或多个处理装置放置在与所述结构和线性电动机不同的室中，可以使一个或多个处理装置被屏蔽以免受到来自环境里的中子辐射。示例装置可以包括编码器，其配置为跟踪所述结构的运动并向一个或多个处理装置提供关于所述结构的运动的信息。编码器可以包括电子设备，所述电子设备连接至与所述结构和线性电动机相同的组件。编码器可以包括激光传感器、光学传感器或二极管传感器中的一个或多个。该结构可以包括叶片，并且每个磁场发生器包括一对磁体，每个叶片在相应的一对磁体之间。该示例装置可以包括：第一托架，其配置成在第一维度上运动，第一托架保持所述结构和线性电动机；以及第二托架，其配置成在不同于第一维度的第二维度上运动，第一托架联接至第二托架。所述结构还可以相对于第一托架在第一维度上运动并且与第一托架的运动分开。所述结构可以限定第一边缘，并且所述装置还可以包括：可配置为限定第二边缘的第二结构，第二边缘可运动到粒子束的路径中，使得粒子束在第二边缘的第一侧上的第三部分被第二结构阻挡，并且使得粒子束在第二边缘的第二侧上的第四部分不被第二结构阻挡；以及第二线性电动机，其可控制以配置第二结构来限定第二边缘。所述装置还可以包括第三托架，其可在第一维度上运动并且联接至第二托架，该第三托架保持第二结构和第二线性电动机。第二结构也可相对于第三托架在第一维度上运动并且与第三托架的运动分开。第一托架和第三托架可控制以修整粒子束的单个斑点，单个斑点对应于粒子束的横截面积。第一托架和第三托架可控制以修整具有覆盖粒子束的多个斑点的尺寸的区域，斑点对应于粒子束的横截面积。第一托架和第三托架可以配置成独立地运动。一种修整粒子束的示例装置包括：可在第一维度上运动的第一托架；第二托架，其联接到第一托架并因此可与第一托架一起在第一维度上运动，每个第二托架也可在不同于第一维度的第二维度上运动。第二托架中的一个第二托架包括：由阻挡粒子束通过的材料构成的结构，该结构可配置为限定可运动到粒子束的路径中的边缘，使得粒子束在该边缘的第一侧上的第一部分被所述结构阻挡并且使得粒子束在该边缘的第二侧上的第二部分不被所述结构阻挡；以及配置所述结构以限定所述边缘的线性电动机，每个线性电动机可控制以在第二维度上朝向或远离第二托架线性地驱动所述结构中的相应一个。该示例装置可以单独地或组合地包括以下特征中的一个或更多个。线性电动机中的一个线性电动机可以包括可动部件和固定部件，该固定部件包括磁场发生器以产生第一磁场，该可动部件包括一个或多个线圈来传导电流以产生第二磁场，该第二磁场与第一磁场相互作用以使可动部件相对于固定部件运动。线性电动机的可动部件可以连接到所述结构中的相应一个或所述结构的一部分，使得相应的结构与可动部件一起运动。磁场发生器可以包括具有对准的类似磁极的磁体，一个或多个线圈至少部分地位于磁体之间。该示例装置可以包括一个或多个处理装置，以控制线性电动机来配置所述结构。一个或多个处理装置可控制以输出一个或多个控制信号来控制线性电动机中的一个或多个以在第二维度上延伸或缩回结构中的一个或多个以限定所述边缘，一个或多个处理装置在所述装置的操作期间至少部分地被屏蔽以免受到来自影响所述结构和线性电动机的环境里的中子辐射。通过使一个或多个处理装置远离所述结构和线性电动机，可以使一个或多个处理装置被屏蔽以免受到来自环境里的中子辐射。通过将一个或多个处理装置放置在与所述结构和线性电动机不同的室中，可以使一个或多个处理装置被屏蔽以免受到来自环境里的中子辐射。该示例装置可以包括编码器，其配置为跟踪所述结构的运动并向一个或多个处理装置提供关于所述结构的运动的信息。编码器可以包括电子设备，与一个或多个处理装置相比，该电子设备在所述装置的操作期间更能承受来自影响所述结构和线性电动机的环境里的中子辐射。编码器可以包括激光传感器、光学传感器或二极管传感器中的一个或多个。一种示例粒子治疗系统包括：输出粒子束的粒子加速器，该粒子加速器在操作期间在封闭的治疗空间中产生中子辐射；使粒子束相对于患者的照射目标运动的一个或多个扫描磁体；以及修整粒子束的装置，该装置在一个或多个扫描磁体与患者之间。该装置包括：由阻挡粒子束通过的材料构成的结构，该结构可配置为限定可运动到粒子束的路径中的边缘，使得粒子束在该边缘的第一侧上的第一部分被所述结构阻挡并且使得粒子束在该边缘的第二侧上的第二部分不被所述结构阻挡；以及线性电动机，其可控制以通过线性驱动所述结构来配置所述结构以限定所述边缘。一个或多个处理装置配置成控制所述装置的运作来修整粒子束，一个或多个处理装置位于小于指定量的中子辐射的区域中。该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多个。该区域可以是封闭的治疗空间外部的室。封闭的治疗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于修整粒子束的装置，包括：/n由阻挡粒子束通过的材料构成的结构，该结构可配置为限定可运动到粒子束的路径中的边缘，以使得粒子束在该边缘的第一侧上的第一部分被所述结构阻挡并且使得粒子束在该边缘的第二侧上的第二部分不被所述结构阻挡；以及/n可控制以配置所述结构来限定所述边缘的线性电动机，每个线性电动机包括可动部件和固定部件，该固定部件包括磁场发生器以产生第一磁场，该可动部件包括一个或多个线圈来传导电流以产生第二磁场，该第二磁场与第一磁场相互作用以使可动部件相对于固定部件运动；/n其中，每个线性电动机的可动部件连接到所述结构中的相应一个或所述结构的一部分，使得相应的结构与可动部件一起运动。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170630 US 62/527,5391.一种用于修整粒子束的装置，包括：
由阻挡粒子束通过的材料构成的结构，该结构可配置为限定可运动到粒子束的路径中的边缘，以使得粒子束在该边缘的第一侧上的第一部分被所述结构阻挡并且使得粒子束在该边缘的第二侧上的第二部分不被所述结构阻挡；以及
可控制以配置所述结构来限定所述边缘的线性电动机，每个线性电动机包括可动部件和固定部件，该固定部件包括磁场发生器以产生第一磁场，该可动部件包括一个或多个线圈来传导电流以产生第二磁场，该第二磁场与第一磁场相互作用以使可动部件相对于固定部件运动；
其中，每个线性电动机的可动部件连接到所述结构中的相应一个或所述结构的一部分，使得相应的结构与可动部件一起运动。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述磁场发生器包括具有对准的相似磁极的磁体，所述一个或多个线圈至少部分地位于所述磁体之间。


3.根据权利要求1所述的装置，还包括：
一个或多个处理装置，以控制所述线性电动机来配置所述结构，所述一个或多个处理装置可控制以输出一个或多个控制信号来控制线性电动机中的一个或多个以延伸或缩回结构中的一个或多个以限定所述边缘，一个或多个处理装置在所述装置的操作期间至少部分地被屏蔽以免受到来自于影响所述结构和线性电动机的环境里的中子辐射。


4.根据权利要求3所述的装置，其中，通过使所述一个或多个处理装置远离所述结构和线性电动机，使一个或多个处理装置被屏蔽以免受到来自环境里的中子辐射。


5.根据权利要求3所述的装置，其中，通过将所述一个或多个处理装置放置在与所述结构和线性电动机不同的室中，使一个或多个处理装置被屏蔽以免受到来自环境里的中子辐射。


6.根据权利要求3所述的装置，还包括：
编码器，其配置为跟踪所述结构的运动并向所述一个或多个处理装置提供关于所述结构的运动的信息。


7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述编码器包括电子设备，所述电子设备连接至与所述结构和线性电动机相同的组件。


8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述编码器包括激光传感器、光学传感器或二极管传感器中的一个或多个。


9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述结构包括叶片，并且每个磁场发生器包括一对磁体，每个叶片在相应的一对磁体之间。


10.根据权利要求1所述的装置，还包括：
第一托架，其配置成在第一维度上运动，第一托架保持所述结构和线性电动机；以及
第二托架，其配置成在不同于第一维度的第二维度上运动，第一托架联接至第二托架。


11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述结构还可以相对于所述第一托架在第一维度上运动并且与第一托架的运动分开。


12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述结构限定第一边缘；
其中，所述装置还包括：
可配置为限定第二边缘的第二结构，所述第二边缘可运动到粒子束的路径中，使得粒子束在第二边缘的第一侧上的第三部分被第二结构阻挡，并且使得粒子束在第二边缘的第二侧上的第四部分不被第二结构阻挡；以及
第二线性电动机，其可控制以配置第二结构来限定第二边缘；并且
其中，所述装置还包括第三托架，其可在第一维度上运动并且联接至第二托架，该第三托架保持所述第二结构和第二线性电动机。


13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第二结构也可相对于所述第三托架在第一维度上运动并且与第三托架的运动分开。


14.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第一托架和第三托架可控制以修整粒子束的单个斑点，所述单个斑点对应于粒子束的横截面积。


15.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第一托架和第三托架可控制以修整具有覆盖粒子束的多个斑点的尺寸的区域，所述斑点对应于粒子束的横截面积。


16.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第一托架和第三托架配置成独立地运动。


17.一种修整粒子束的装置，包括：
可在第一维度上运动的第一托架；
第二托架，其联接到第一托架并因此可与第一托架一起在第一维度上运动，每个第二托架也可在不同于第一维度的第二维度上运动，所述第二托架中的一个第二托架包括：
由阻挡粒子束通过的材料构成的结构，该结构可配置为限定可运动到粒子束的路径中的边缘，使得粒子束在该边缘的第一侧上的第一部分被所述结构阻挡并且使得粒子束在该边缘的第二侧上的第二部分不被所述结构阻挡；以及
配置所述结构以限定所述边缘的线性电动机，每个线性电动机可控制以在第二维度上朝向或远离第二托架线性地驱动所述结构中的相应一个。


18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述线性电动机中的一个线性电动机包括可动部件和固定部件，该固定部件包括磁场发生器以产生第一磁场，该可动部件包括一个或多个线圈来传导电流以产生第二磁场，该第二磁场与第一磁场相互作用以使可动部件相对于固定部件运动；
其中，每个线性电动机的可动部件连接到所述结构中的相应一个或所述结构的一部分，使得相应的结构与可动部件一起运动。


19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述磁场发生器包括具有对准的相似磁极的磁体，所述一个或多个线圈至少部分地位于所述磁体之间。


20.根据权利要求18所述的装置，还包括：
一个或多个处理装置，以控制所述线性电动机来配置所述结构，所述一个或多个处理装置可控制以输出一个或多个控制信号来控制线性电动机中的一个或多个以在第二维度上延伸或缩回结构中的一个或多个以限定所述边缘，一个或多个处理装置在所述装置的操作期间至少部分地被屏蔽以免受到来自影响所述结构和线性电动机的环境里的中子辐射。


21.根据权利要求20所述的装置，其中，通过使所述一个或多个处理装置远离所述结构和线性电动机，使一个或多个处理装置被屏蔽以免受到来自环境里的中子辐射。


22.根据权利要求20所述的装置，其中，通过将所述一个或多个处理装置放置在与所述结构和线性电动机不同的室中，使一个或多个处理装置被屏蔽以免受到来自环境里的中子辐射。

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【专利技术属性】
技术研发人员：MR琼斯，J库利，
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