[发明专利]粒子治疗系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年9月28日提交的美国临时申请第61/707624号的优先权。美国临时申请第61/707624号的内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及控制粒子治疗。

背景技术

粒子治疗系统使用加速器来产生粒子束用于治疗病痛，比如肿瘤。在操作中，粒子束在粒子加速器的腔内得到加速，并通过提取通道从该腔移除。使用各种元件来聚焦粒子束，并且将其施加至患者的适当区域。

不同的患者可能需要不同的治疗计划。处方限定了可用来实施治疗计划的粒子治疗系统的各种操作特性。处方中的信息被翻译成用于配置到粒子治疗系统的各种机器指令，以实现由处方所需的操作特性。

发明内容

一种示例性粒子治疗系统包括以下：台架，其可相对于患者位置旋转；粒子加速器，其安装至所述台架，其中，所述粒子加速器用于将粒子束大致直接输出至患者位置；以及控制系统，以接收处方并且以产生用于配置所述粒子治疗系统的一个或多个操作特性的机器指令。所述操作特性中的至少一个与所述台架相对于患者位置的旋转角度相关或受其影响。该示例性粒子治疗系统可以或单独地或组合地包括一个或多个以下特征。

所述粒子治疗系统可以包括粒子源，以向腔提供电离等离子体的脉冲。所述粒子源的脉冲可以具有的脉冲宽度对应于所述粒子源产生该脉冲的操作持续时间。所述操作特性中的至少一个可以是基于所述台架的旋转位置且被施加至所述脉冲宽度的乘数。

所述操作特性中的至少一个可以是由所述粒子加速器输出的粒子剂量。

所述操作特性中的至少一个可以是由所述粒子加速器输出的粒子剂量率。该示例性粒子治疗系统可以包括以下：粒子源，以向腔提供电离等离子体的脉冲，其中，所述粒子源的每个脉冲具有的脉冲宽度对应于所述粒子源产生相应脉冲的操作持续时间；以及调制器轮，其具有不同的厚度，其中，每个厚度延伸跨越所述调制器轮的不同圆周长度。配置所述剂量率可以包括基于所述调制器轮的旋转位置来改变脉冲宽度。

所述操作特性中的至少一个可以是患者位置。该示例性粒子治疗系统可以包括结构，患者躺于其上，其中，所述结构对应于所述患者位置。配置所述患者位置可包括使所述结构相对于一个或多个坐标位置移动。

所述操作特性中的至少一个可以是由所述粒子加速器输出的粒子束的场大小。该示例性粒子治疗系统可以包括散射器件，其具有不同配置用于改变所述粒子束的场大小。配置所述场大小可以包括选择要移动到所述粒子束的路径中的散射器件之一，并且将所选择的散射器件移动到所述粒子束的路径中。

所述操作特性中的至少一个可以是由所述粒子加速器输出的粒子束的深度(进入患者)。该示例性粒子治疗系统可以包括吸收器，其具有不同的厚度用于吸收粒子束。配置所述深度可以包括控制所述吸收器，以便将特定的厚度置于所述粒子束的路径中。

该示例性粒子治疗系统可以包括一个或多个调制器轮。每个调制器轮可以具有不同的厚度。每个厚度可以延伸跨越所述调制器轮的不同圆周长度。配置所述深度可以包括选择要移动到所述粒子束的路径中的调制器轮。

该示例性粒子治疗系统可以包括粒子源，以向腔提供电离等离子体的脉冲。所述粒子源的每个脉冲具有的脉冲宽度对应于所述粒子源产生相应脉冲的操作持续时间。配置所述深度可以包括选择含有用于基于所选择的调制器轮的旋转位置来改变脉冲宽度的指令的文件。配置粒子束的深度的范围可以包括在所述调制器轮的特定旋转位置处关闭所述粒子源。

所述操作特性中的至少一个包括由所述粒子加速器输出的粒子束的形状。该示例性粒子治疗系统可以包括对应于不同形状的一个或多个孔。配置粒子束的形状可以包括选择所述孔之一并且将所选择的孔移动到所述粒子束的路径中。

所述操作特性中的至少一个包括由所述粒子加速器输出的粒子束的沿深度的形状。该示例性粒子治疗系统可以包括射程补偿团块。配置粒子束的沿深度的形状可以包括将所述射程补偿团块移动到所述粒子束的路径中。

前述的操作特性可以单独地或以任何适当组合地被配置。

所述控制系统可以包括一个或多个计算器件，对所述一个或多个计算器件进行编程以控制基于所述机器指令来控制所述操作特性的粒子治疗系统的元件。

所述粒子治疗系统可以包括扫描系统，并且所述操作特性中的一个或多个可以涉及所述扫描系统。配置所述粒子治疗系统的一个或多个操作特性可以通过使用开环控制或通过使用闭环控制来进行。