用于质子束治疗系统的配置管理和选取系统技术方案

一种具有多个治疗设备的放射束治疗系统，所述多个治疗设备包括放射束源和放射束传输设备，所述放射束治疗系统包括：数据库组件，其存储有与选定的治疗设备相关的参数的子集，其中，所述参数包括能够被用来配置所述选定的治疗设备以用于操作的指令信息 ；接口组件，其允许用户修改存储在所述数据库中的与所述选定的治疗设备相关的所述参数的子集；以及管理组件，其从所述数据库中提取参数的子集并生成数据存储单元，所述数据存储单元包括具有可被所述选定的治疗设备识别的格式的所述被提取的参 数的子集，其中，所述数据存储单元允许至少部分地基于包含在所述数据存储单元中的所述指令信息而对所述选定的治疗设备进行配置，所述管理组件还将所述数据存储单元分发给所述选定的治疗设备，由此允许所述选定的治疗设备独立于所述数据库组件而进行操作。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
专利
本专利技术涉及粒子放射治疗系统，尤其涉及一种用于放射束治疗系统的可降低单点故障影响的改进型数据存储系统。相关技术的描述粒子放射治疗涉及到谐调复杂的系统和装置以能够瞄准病人的癌性区域。具体地说，质子束治疗利用一个或多个精确对准的粒子流来照射癌或肿瘤细胞。含有能量的质子破坏被瞄准的细胞或组织以有效地阻止疾病发展。在质子束的治疗中，病人应该相对于一个或多个质子束而被准确地定位，以使得质子束只照射所需的目标区域。否则，粒子流可能损坏病人体内的其它健康细胞。以这种方式进行的特定对准需要大量的控制系统来在规定的治疗期间保持对多个病人的准确和精确的剂量输送。如在美国第4,870,287号专利中描述的那样，质子治疗设备可包括质子能量源、注射装置、质子束传输系统、调度装置(switchyard)和多个治疗站，以便适应多个病人。各个治疗站可包括多个治疗组件，例如治疗平台、台架结构和病人监控组件。另外，质子治疗设备的控制和监控可被计算机和硬件子系统来控制，这些计算机和硬件子系统使用软件可配置组件来协调各个治疗站的活动。此外，控制系统的活动可包括粒子束强度管理、粒子束定位和调整、数字成像性能、安全状况监控和各种其它的治疗功能。这些系统一起形成了非常复杂的硬件和软件组件的集合。通过对多个治疗站进行管理还可进一步提高质子治疗设备的性能，在这种情况下，需要具有系统冗余(system redundancy)以及对各个治疗站可选择的控制。质子治疗系统的复杂体系结构为高容量的病人处理量的协调控制带来了大量的障碍。在典型的治疗日中，可使用多个治疗站来为多个病人配置规定的治疗剂量，为此，同步治疗的实施可能会影响病人之间的并发的治疗剂量。例如，各个治疗站可能需要不同的质子束能量传输，其中总体的能量被计算出来并在上述能量源中产生，调度装置将适量的质子束能量转向各个治疗站，多个台架被定位以将被转来的能量传送到治疗平台中的病人的目标区域。为了实现多治疗站的协作控制，传统的质子束治疗控制系统使用例如数据库服务器的集中式(centralized)计算机系统，或单独的计算机子系统来局部化(localize)控制。集中式计算机带来的问题是，如果一个或多个治疗组件发生故障或离线，则作为一个整体的系统可能会关闭。而且，如果集中式计算机发生故障，诸治疗组件都可能停止工作，这是因为它们依赖于集中式计算机的操作指令。不幸的是，系统关闭会对被实施的高容量治疗带来不便，并且会增加成本以及降低治疗的效率。一些治疗还可能被推迟或延期到另一天，这会给每个人都带来不变，包括病人和系统操作员。在其它的情况中，被推迟或延期的治疗可能会使所提供的治疗变差，其中，治疗时间可能需要被减少或在被减少的时间周期内需要调整剂量以适应更多的治疗。另外，被推迟的治疗由于操作的拉长周期还可能带来附加的治疗费用，在这种情况下，系统操作员需要被给予加班费，治疗实施(treatment delivery)系统也要保持操作较长的周期时间。因此，由于在治疗实施的过程中发生的不可避免的故障，所以单独的集中式计算机并不能解决问题，而这会给病人带来危险。由于病人的安全备受关注，所以一些传统的质子束治疗控制系统使用单独的计算机子系统来对特殊治疗组件进行局部化的控制。局部化控制带来的问题是，各个组件都需要系统操作员人工地输入用于各个治疗站的各个病人的规定治疗和操作参数。不幸的是，由于需要有额外时间以输入用于各个病人治疗和系统操作的规定参数，各个治疗的时间将会被延长。而且，待实施的高容量的治疗将需要被减少以适应上述额外的时间，或需要雇佣额外的系统操作员来延长治疗的天数，这额外地导致了操作费用。因此，需要一种能够在没有危及病人安全的情况下管理多个治疗实施组件并协调同步治疗实施的改进型质子束治疗控制系统。还需要一种能够在一个或多个治疗组件发生故障时减少集中式计算机故障的不良作用的改进型质子束治疗控制系统。此外，上述系统的体系结构应该能够在适应与质子束治疗控制系统关联的复杂度的同时将用户交互的简单性保持在可接受的水平，以便能够以有效的方式便利配置、维护和开发。
技术实现思路
一种具有多个治疗设备的放射束治疗系统满足了上述需要，其中所述多个治疗设备包括放射束源和放射束传输设备。在一个实施方案中，所述放射束治疗系统包括数据库组件，其存储有与选定的治疗设备相关的参数的子集，其中，所述参数包括能够被用来配置所述选定的治疗设备以用于操作的指令信息。此外，放射束治疗系统包括接口组件，其允许用户修改存储在所述数据库中的与所述选定的治疗设备相关的所述参数的子集。此外，所述放射束治疗系统还可包括管理组件，其从所述数据库中提取参数的子集并生成数据存储单元，所述数据存储单元包括具有可被所述选定的治疗设备识别的格式的所述被提取的参数的子集，其中，所述数据存储单元允许至少部分地基于包含在所述数据存储单元中的所述指令信息而对所述选定的治疗设备进行配置，所述管理组件还将所述数据存储单元分发给所述选定的治疗设备，由此允许所述选定的治疗设备独立于所述数据库组件而进行操作。一方面，所述选定的治疗设备的操作包括治疗模式的操作。所述多个治疗设备包括带电粒子源、加速装置以及放射束传输系统中的至少一个。所述带电粒子源或加速装置包括质子同步加速器，所述放射束传输系统包括多个控制和聚焦磁体，所述控制和聚焦磁体具有沿抽空的放射束传输管分布的放射束传感器。所述放射束传输系统连接至一系列的调度装置，所述调度装置包括双极偏转磁体的阵列，所述双极偏转磁体的阵列使所述放射束偏向多个通往分别具有可旋转台架的治疗单元的聚焦和偏转光学器件中的任意一个。而且，在各个所述可旋转台架之内设置有放射束输送系统，其适于根据具体的病人治疗计划将治疗的放射剂量传输给躺在治疗平台上的病人。另一方面，所述参数的子集包括用于所述选定的治疗设备的治疗数据、配置参数、操作参数和控制设置。所述选定的治疗设备是由软件控制的设备，其需要至少一个所述参数的子集以用于操作和治疗。所述数据库组件包括集中式数据库服务器，所述集中式数据库服务器按照能够便利地提供对被存储的配置和操作信息的访问的方式而为所述选定的治疗设备存储诸如数据、参数和控制设置的配置和操作信息，其中，对参数的选取和修改能够通过所述集中式数据库服务器经由来自所述接口组件的请求而被容易地执行。所述集中式数据库服务器提供配置管理活动，所述配置管理活动可包括记录保持和版本/修订控制。所述管理组件通过生成适当的数据存储单元并将所述数据存储单元分发给所述选定的治疗设备从而减少单点故障的发生。归功于对用于参数选取和操作配置的所述数据存储单元的相关信任，由所述管理组件对所述数据存储单元进行的分发使得所述选定的治疗设备的操作独立于所述数据库组件。另一方面，所述放射束治疗系统包括处在所述管理组件与所述选定的治疗设备之间的至少一个通信链路，以用于将所述被生成的数据存储单元分发给所述选定的治疗设备。所述参数的子集以数据库表结构、记录和值中的至少一种形式被存储在所述数据库组件中。该数据存储单元安排在可被所述选定的治疗设备识别的统一信息集中。该统一信息集按照如下方式来使用所述选定的治疗设备的固有功能，即，所述选定的治疗设备不必需要附加的数字或补充程序或应用程序以用于从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：亚历山大·别洛乌索夫，迈克尔·A·鲍曼，霍华德·B·奥尔森，达娜·塞伦，
申请(专利权)人：洛马林达大学医学中心，
类型：发明
国别省市：