[发明专利]粒子束辐射装置和粒子束辐射方法

权利要求书

1.一种粒子束辐射装置，包括：

束生成单元，其生成粒子束；

束发射控制单元，其控制所述粒子束的发射；

束扫描指示单元，对于通过在所述粒子束的轴线方向上划分将要辐射的患病区域所获得的切片中的每个，所述束扫描指示单元连续二维指示所述粒子束的位置；

束扫描单元，其基于来自所述束扫描指示单元的指示信号二维扫描所述粒子束；

荧光体膜，其提供在所述束扫描单元和患者之间，并且以对应于透射通过其的所述粒子束的粒子剂量的量来发光；

成像单元，对于所述切片中的每个，所述成像单元对所述荧光体膜成像；以及

显示单元，其从由所述成像单元所成像的图像数据中获得所述切片中的每个的辐射剂量分布，并且显示所获得的与所述粒子束的扫描位置相关的辐射剂量分布。

2.如权利要求1所述的粒子束辐射装置，其中，

所述荧光体膜设置成大体垂直于所述粒子束的轴线方向；并且

所述成像单元设置在所述荧光体膜和所述患者之间、与所述粒子束的扫描区域隔离的位置处，并且以预定倾斜角度对所述荧光体膜面向所述患者的表面进行成像。

3.如权利要求1所述的粒子束辐射装置，其中，

在特定波长处具有强度峰值的荧光体粘附到所述荧光体膜；并且

滤光器粘附到所述成像单元，其中所述滤光器选择性地使所述特定波长通过其透射。

4.如权利要求2所述的粒子束辐射装置，其中，

在特定波长处具有强度峰值的荧光体粘附到所述荧光体膜；并且

滤光器粘附到所述成像单元，其中所述滤光器选择性地使所述特定波长通过其透射。

5.如权利要求3所述的粒子束辐射装置，其中，

所述滤光器是选择性地使在红外区域中的波长通过其透射的滤光器。

6.如权利要求4所述的粒子束辐射装置，其中，

所述滤光器是选择性地使在红外区域中的波长通过其透射的滤光器。

7.如权利要求1所述的粒子束辐射装置，其中，

所述成像单元，

包括成像元件和快门，所述快门打开和关闭，以暴露所述成像元件；

接收发射启动信号，在对所述切片中的每个成像期间，当实际发射所述粒子束时打开所述发射启动信号，并且当不发射所述粒子束时关闭所述发射启动信号；以及

在所述发射启动信号为开期间打开所述快门，并且在所述发射启动信号为关期间关闭所述快门。

8.如权利要求1所述的粒子束辐射装置，其中，

所述成像单元，

包括成像元件和图像增强器，所述图像增强器对输入到所述成像元件的光的量进行放大；

接收发射启动信号，在对所述切片中的每个成像期间，当实际发射所述粒子束时打开所述发射启动信号，并且当不发射所述粒子束时关闭所述发射启动信号；以及

在所述发射启动信号为开期间打开所述图像增强器，并且在所述发射启动信号为关期间关闭所述图像增强器。

9.如权利要求8所述的粒子束辐射装置，其中，所述图像增强器具有基于所述粒子束的束强度和最初设置的切片辐射时间针对所述切片中的每个而改变的光放大增益。

10.如权利要求1所述的粒子束辐射装置，还包括：

辐射状态监测单元，其从由所述成像单元所成像的图像数据中获得对应于针对所述切片中的每个的所述粒子束的扫描位置的辐射剂量分布；在提前设置为计划值的每个切片的参考辐射剂量分布和所获得的辐射剂量分布之间进行比较；并且当确定其间的差异大于预定阈值时，输出用于停止所述粒子束的发射的互锁信号。

11.如权利要求10所述的粒子束辐射装置，其中，

当确定所述图像数据的每个像素的辐射剂量和所述参考辐射剂量分布中的每个像素的辐射剂量之间的偏差的平方和超过预定阈值时，所述辐射状态监测单元输出用于停止所述粒子束发射的互锁信号。

12.如权利要求1所述的粒子束辐射装置，其中，

真空管设置在所述束扫描单元的下游，所述真空管通过其透射所述粒子束并且与外部光隔离；

将所述荧光体膜设置在所述真空管内部，所述荧光体膜关于所述粒子束的轴线方向倾斜；以及

所述成像单元通过位于所述真空管侧壁上的成像窗口对所述荧光体膜成像。

13.一种粒子束辐射方法，包括以下步骤：

生成粒子束；

控制所述粒子束的发射；

对于通过在所述粒子束的轴线方向上划分将要辐射的患病区域所获得的切片中的每个，连续二维指示所述粒子束的位置；

基于所指示的所述粒子束的位置二维扫描所述粒子束；

对于所述切片中的每个对荧光体膜成像，所述荧光体膜提供在所述束扫描单元和患者之间，并且以对应于透射经过其的所述粒子束的粒子剂量的量来发光；以及

从通过对所述荧光体膜成像所获得的图像数据中获得所述切片中的每个的辐射剂量分布，并且显示所获得的与所述粒子束的扫描位置相关的辐射剂量分布。