[发明专利]质子治疗机架系统

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2012年10月26日提交的美国临时申请No.61/719,129和2013年9月20日提交的美国临时申请No.61/880,605的优先权，它们通过参考全文并入本文中。

技术领域

本发明一般性构思涉及用于癌症治疗的质子疗法，更具体地，涉及转动机架系统，其保持质子递送机构与机架的转动轴线对准。

背景技术

质子疗法(PT)是一种癌症治疗技术，其采用高能量质子来穿透患者的身体，并且将能量沉积到诸如癌性肿瘤的治疗区域中。PT系统常常采用转动机架轮，该转动机架轮以零度至360度之间的任何角度将质子束引导到患者。这允许医师设计治疗计划，该治疗计划从不同的角度攻击癌性肿瘤，并且减少对重要器官和/或健康组织的辐射伤害。

PT系统所面临的一个难点在于，当机架转动到不同治疗角度时，保持质子递送喷嘴与转动机架系统的等中心点之间的正确对准。例如，期望的是保持质子束相对于机架中心的精确度，以便将质子束精确地聚焦到所关注的目标区域。由于机架设备及其各种部件的固有制造公差以及极端尺寸和重量，而使得结构在以不同角度转动时可能发生挠曲，从而使得系统的中心可能漂移到超出目标精确度。

已知的是，移动患者的床来补偿系统在不同转动角度下的微小漂移。然而，移动患者以补偿束不对准可能变得非常耗时且复杂，尤其是在治疗计划对于每个患者而言要求多于一个的应用角度的情况下。因此，期望的是，在预期到机架设备的转动过程中出现的异常的情况下对准机架设备自身。

PT系统面临的另一个难点在于，构造和实施工作系统所花费的时间。例如，通常要花费大约6个月将机架构建在现场，并且需要花费额外的12个月来使设备试运行。这么长的构建时间与将质子引导通过机架所需的磁体的尺寸以及相关的束精确度要求极为相关。

发明内容

本发明一般性构思提供质子治疗机架设备、质子治疗机架系统以及操作和/或构造质子治疗机架设备和系统的方法的各种实施例。

本发明一般性构思的额外特征和实施例将在以下的说明书中部分地列出，并且部分地从说明书中将变得明显，或者可以从本发明一般性构思的实施中获得。

本发明一般性构思的前述和/或其它特征和方面可以通过用于质子治疗系统的机架设备来实现，该机架设备包括：质子束喷嘴，该质子束喷嘴用以将质子束发射到患者的目标区域；机架轮，该机架轮用以支撑质子束喷嘴，以便将质子束引导到机架轮的等中心点，机架轮的等中心点对应于目标区域的中心；多个可调节支承件，所述多个可调节支承件沿着机架轮的外直径表面递增地间隔开；以及支承表面，该支承表面用以支撑可调节支承件的一部分，使得当轮从第一角度位置转动到第二角度位置时，支承件的至少一部分接触支承表面以升高或降低机架轮，从而将质子束重新对准到目标区域的中心。

可调节支承件可以分别包括一个或多个支承辊，可调节构件联接到一个或多个支承辊，并且设置成与机架轮的周边表面相邻，使得一个或多个支承辊能够相对于该周边表面选择性地运动。

可调节构件可以被构造成能够相对于该周边表面沿径向进行往复滑动。

可调节构件还可以包括一个或多个锁定构件，所述一个或多个锁定构件用于可调节构件，以便将可调节构件固定在选择的位置中。

可调节支承件还可以分别包括调节构件，该调节构件用以驱动可调节构件的运动。

本发明一般性构思的前述和/或其它特征和方面还可以通过一种制造用于质子治疗系统的机架轮设备的方法来实现，该方法包括：建立机架轮的等中心点；将多个可调节支承件沿着机架轮的外直径表面安装在递增地间隔开的位置处；将机架轮设置在支承表面上，使得支承件的一部分接触支承表面；调节可调节支承件，使得当机架轮转动时，等中心点不漂移；以及在轮转动的同时机加工机架轮的基准表面。

本发明一般性构思的前述和/或其它特征和方面还可以通过一种用于质子治疗系统的机架设备来实现，其包括：质子束喷嘴，该质子束喷嘴用以将质子束发射到患者的目标区域；机架轮，该机架轮具有偏心外表面，质子束喷嘴能够安装到机架轮，以便将质子束引导到机架轮的等中心点，机架轮的等中心点对应于目标区域的中心；以及支承表面，该支承表面用以支撑机架轮，使得当机架轮转动时，支承表面接触偏心外表面，以升高或降低机架轮，从而保持质子束对准到目标区域的中心。