或多個可編程處理器來執行，其執行一個或多個計算機程序W執行本文所述的各 功能。所有或部分操作能夠使用特殊目的邏輯電路來執行，例如FPGA(場可編程口陣列） 和/或ASIC(專用集成電路）。
[0178] 通過示例，適于執行計算機程序的處理器包括通用和專用目的微處理器，W及任 意類型數字計算機的一個或多個處理器。一般來說，處理器將從只讀存儲區或隨機讀取存 儲區或兩者接收指令和數據。計算機（包括服務器）的元件包括用于執行指令的一個或多 個處理器和用于存儲指令和數據的一個或多個存儲區設備。通常，計算機還將包括、或可操 作地禪接W從一種或多種機器可讀存儲介質接收數據或向其發送數據或兩者，機器可讀存 儲介質諸如用于存儲數據的大規模PCB，例如磁盤、磁-光盤、或光盤。適于包含計算機程序 指令和數據的非暫態機器可讀存儲介質包括所有形式的非易失存儲區，舉例來說，包括半 導體存儲區域設備，例如EPROM、EEPR0M、和閃存區域設備；磁盤，例如內置硬盤或可移除硬 盤；磁-光盤；W及CD-ROM和DVD-ROM盤。
[0179] 本文所使用的任意"電氣連接"可意指直接物理連接或包括中間部件但允許電信 號在所連接的部件之間流動的連接。包括本文提及的電路的任意"連接"，除非另有聲明，是 電氣連接而無需是直接物理連接，不論單詞"電氣"是否用于修飾"連接"。
[0180] 任意兩個或多個前述實施方案可適當地組合W用于適當的粒子加速器中（例如， 同步回旋加速器）。同樣地，任意兩個或多個前述實施方案的各個特征可W適當地組合使 用。
[0181] 本文所述的不同實施方式的要素可W被組合，W形成上文未明確說明的其他實施 方式。本文所述的流程、系統、設備等可W省略一些要素，而不對其運行造成不利影響。各 個單獨的元件可W被組合成一個或多個獨立元件，W執行本文中所述的功能。
[0182] 本文所描述的示例實施方式不限于用于粒子治療系統或與本文描述的示例粒子 治療系統一起使用。相反，示例實施方式可用于引導加速粒子輸出的任何適當的系統。
[0183] 關于用于本文所述系統的粒子加速器的示例實施方式的設計的其它信息可存在 于 2006 年 1 月 20 日提交的標題為"Hi曲-FieldSuperconductingSyncbocyclotron" 的美國臨時申請No. 60/760, 788,2006年8月9日提交的標題為"Ma即etSt;ruc1:ureFor ParticleAceeleration"的美國專利申請No. 11/463,402,和 2006 年 10 月 10 日提交 的標題為"CryogenicVacuumBreakPneumaticThermalCoupler"的美國臨時申請 No. 60/850, 565中，所有申請通過引用并入本文。
[0184]W下申請通過引用并入本申請中：題為"CONTROliJNGINTENSITYOFAPARTI化E BEAM"的美國臨時申請（申請號61/707, 466)，題為"ADJUSTINGE肥RGYOFAPARTI化E BEAM"的美國臨時申請（申請號61/707, 515)，題為"ADJUSTINGCOILPOSITION"的美國臨 時申請（申請號 61/707, 548)，題為"FOCUSINGAPARTI化EBEAMUSINGMAG肥TICFIELD 化UTT邸"的美國臨時申請（申請號61/707, 572)，題為"MAG肥TICFIELDREGE肥RATOR"的 美國臨時申請（申請號61，707, 590)，題為"FOCUSINGAPARTICLEBEAM"的美國臨時申請 (申請號61/707, 704)，題為"CONTROliJNGPARTI化ET肥RAPY"的美國臨時申請（申請號 61/707, 624)，W及題為"CONTROLSYSTEMFORAPARTICLEACCELERATOR"的美國臨時申請 (申請號 61/707, 645)。
[0185]W下也是通過引用并入本申請中：2010年6月1日公布的美國專利 No. 7, 728, 311,2007年11月30日提交的美國專利申請No. 11/948, 359,2008年11月 20日提交的美國專利申請No. 12/275, 103,2007年11月30日提交的美國專利申請 No. 11/948, 662,2007年11月30日提交的美國臨時申請No. 60/991，454,2011年8月 23日公布的美國專利No. 8, 003, 964, 2007年4月24日公布的美國專利No. 7,208,748， 2008年7月22日公布的美國專利No. 7,402,963, 2010年2月9日提交的美國專利申 請No. 13/148, 000,2007年11月9日提交的美國專利申請No. 11/937,573,2005年7月 21 日提交的標題為"AProgramm油IeRadioRrequen巧WaveformGeneratorfora Sync虹ocyclotron"的美國專利申請No. 11/187,633,2004年7月21日提交的美國臨時申 請No. 60/590, 089, 2004 年 9 月 24 日提交的標題為"AProgramm油IeParticleScatterer forRadiationIlierapyBeam化rmation"的美國專利申請No. 10/949, 734,和 2005 年 7 月21日提交的美國臨時申請No. 60/590, 088。
[0186] 本申請的任意特征可W和W下申請的一個或多個合適特征組合：題為 "CONTROliJNGINTENS口YOFAPARTI化EBEAM"的美國臨時申請（申請號 61/707, 466)， 題為"ADJUSTINGE肥RGYOFAPARTI化EBEAM"的美國臨時申請（申請號61/707, 515)，題 為"ADJUSTINGCOILPOSITION"的美國臨時申請（申請號 61/707, 548)，題為"FOCUSINGA PARTI化EBEAMUSINGMAG肥TICFIELDFLUTT邸"的美國臨時申請（申請號 61/707, 572)， 題為"MAG肥TICFIELDREGE肥RAT0R"的美國臨時申請（申請號61，707, 590)，題為 "FOCUSINGAPARTI化EBEAM"的美國臨時申請（申請號 61/707, 704)，題為"CONTROliJNG PARTI化ET肥RAPY"的美國臨時申請（申請號61/707, 624)，W及題為"CONTROLSYSTEM FORAPARTI化EACCELERATOR"的美國臨時申請（申請號61/707,645),2010年6月I日 公布的美國專利No. 7, 728, 311，2007年11月30日提交的美國專利申請No. 11/948,359， 2008年11月20日提交的美國專利申請No. 12/275, 103,2007年11月30日提交的美國 專利申請No. 11/948, 662, 2007年11月30日提交的美國臨時申請No. 60/991,454,2013 年5月31日提交的美國專利申請No. 13/907, 601，2013年6月12日提交的美國專利申請 No. 13/916, 401,2011年8月23日公布的美國專利No. 8, 003, 964, 2007年4月24日公布的 美國專利No. 7, 208, 748,2008年7月22日頒布的美國專利No. 7, 402, 963,2010年2月9日 提交的美國專利申請13/148, 000, 2007年11月9日提交的美國專利申請No. 11/937,573， 2005 年 7 月 21 日提交的標題為"AProgramm油IeRadioRrequenc^yWaveformGenerator foraSync虹ocyclotron"的美國專利申請No. 11/187,633,2004年7月21日提交的美 國臨時申請No. 60/590, 089,2004年9月24日提交標題為"AProgramm油IeParticle ScattererforRadiationHierapyBeamF'ormation"的美國專利申請No. 10/949, 734,和 2005年7月21日提交的美國臨時申請No. 60/590,088。
[0187] 本文中未具體描述的其它實施方式也在W下權利要求的范圍內。
【主權項】
1. 一種粒子治療系統，其包括： 粒子加速器，用于輸出帶電粒子束；以及 掃描系統，用于掃描越過至少部分輻射靶標的波束，所述掃描系統包括： 掃描磁體，用于在掃描期間移動波束，其中波束的位置對應于掃描磁體的電流；以及 控制系統（i)用于控制電流，以產生越過至少部分輻射靶標的波束的連續運動，從而 輸送帶電粒子劑量，（ii)針對粒子束輸送劑量的多個位置，用于存儲標識所輸送劑量的位 置和數量的信息，（iii)用于將每個位置處所輸送的累積劑量與目標累積劑量對比，以及 (iv)如果各特定位置處的累積劑量與目標累積劑量不匹配，控制電流以移動波束，從而輸 送額外的劑量至這些特定位置。2. 根據權利要求1所述的粒子治療系統，其中所述粒子加速器配置為根據射頻（RF)周 期輸出帶電粒子脈沖，所述帶電粒子脈沖形成波束；以及 其中越過至少部分輻射靶標的波束運動不以RF周期為基礎。3. 根據權利要求2所述的粒子治療系統，其中所述控制系統配置為測量每個位置處所 輸送的累積劑量，以及 其中測量與RF周期基本同步。4. 根據權利要求2所述的粒子治療系統，其中所述控制系統配置為測量每個位置處所 輸送的累積劑量；以及 其中測量與每個位置處的劑量輸送同步。5. 根據權利要求1所述的粒子治療系統，其中所述信息包括每個位置處所輸送劑量的 量以及下面中至少一個：輻射靶標中每個位置的方位或對應輻射靶標內每個位置的磁體電 流。6. 根據權利要求1所述的粒子治療系統，其中所述位置對應輻射靶標內的三維坐標。7. 根據權利要求1所述的粒子治療系統，其中所述粒子治療系統還包括： 存儲器，用于存儲治療方案，其針對每個位置識別粒子束的目標累積劑量，治療方案省 略在掃描期間輸送至各個位置的個體劑量的信息。8. 根據權利要求1所述的粒子治療系統，其中所述掃描系統還包括： 降能器，用于在波束輸出至輻射靶標之前改變波束的能量，降能器是相對于粒子加速 器的掃描磁體的下行波束； 其中所述控制系統配置為控制至少部分降能器進入、或離開波束路徑的運動，從而影 響波束能量并進而設置帶電粒子即將輸送到達的輻射靶標層。9. 根據權利要求8所述的粒子治療系統，其中所述粒子加速器包括用于提供等離子體 的離子源，從中引出波束中的脈沖；以及 其中在降能器的至少部分運動期間，離子源不被激活。10. 根據權利要求8所述的粒子治療系統，其中所述粒子加速器包括： 用于提供等離子體的離子源，從中引出波束中的脈沖；以及 電壓源，用于提供射頻（RF)電壓至空腔以加速來自等離子體的粒子，所述空腔具有磁 場，以用于使得從等離子體柱加速的粒子在空腔內沿軌道運動； 其中在降能器的至少部分運動期間，電壓源不被激活。11. 根據權利要求10所述的粒子治療系統，其中在降能器的至少部分運動期間，粒子 源在電壓源不被激活的相同時間不被激活。12. 根據權利要求1所述的粒子治療系統，其中所述粒子加速器是可變能量粒子加速 器；以及 其中所述控制系統配置為在掃描之前設置粒子加速器的能量級。13. 根據權利要求1所述的粒子治療系統，其中所述粒子加速器是可變能量粒子加速 器；以及 其中所述控制系統配置為在掃描期間設置粒子加速器的能量級。14. 根據權利要求1所述的粒子治療系統，其中對于粒子束輸送劑量的位置，每個個體 劑量輸送是總累積劑量的一定百分比。15. 根據權利要求14所述的粒子治療系統，其中所述百分比小于總累積劑量的100%。16. 根據權利要求14所述的粒子治療系統，其中所述百分比約是總累積劑量的100%。17. 根據權利要求1所述的粒子治療系統，其中所述掃描磁體具有空氣磁芯。18. 根據權利要求1所述的粒子治療系統，其中所述掃描磁體具有鐵磁芯。19. 一種粒子治療系統，其包括： 粒子加速器，用于輸出帶電粒子束；以及 掃描系統，用于掃描越過至少部分輻射靶標的波束，所述掃描系統包括： 掃描磁體，用于在掃描期間移動波束；以及控制系統（i)用于控制掃描磁體以產生越 過至少部分輻射靶標深度方向分層的波束的連續運動，從而輸送帶電粒子劑量至輻射靶 標，以及（ii)與劑量輸送同步地確定標識沿深度方向分層的不同位置處所實際輸送的劑 量的信息。20. 根據權利要求19所述的粒子治療系統，其中所述粒子加速器配置為根據射頻（RF) 周期輸出帶電粒子脈沖，所述帶電粒子脈沖形成波束；以及 其中波束運動不基于RF周期。21. -種粒子治療系統，其包括： 粒子加速器，用于輸出帶電粒子束；以及 掃描系統，用于掃描越過至少部分輻射靶標的波束，所述掃描系統包括： 掃描磁體，用于在掃描期間移動波束，其中波束的位置對應于掃描磁體的電流；以及 開環控制系統（i)用于控制電流，以產生越過至少部分輻射靶標層的粒子束的連續運 動，（ii)與輸送同步地記錄輸送至福射革G標的粒子束的劑量以及下述中至少一個：劑量輸 送處的坐標或劑量輸送處的磁體電流，以及（iii)相對于對應的目標累積劑量補償所記錄 劑量的不足。22. 根據權利要求21所述的粒子治療系統，其中所述粒子加速器包括： 電壓源，用于提供射頻（RF)電壓至空腔以加速來自等離子體柱的粒子，所述空腔具有 磁場，以用于使得從等離子體柱加速的粒子在空腔內沿軌道運動； 引出通道，用于接收從等離子體柱加速的粒子并從空腔朝掃描系統輸出所接收的粒 子；以及 再生器，用于提供空腔內磁場不均勻性，進而改變從等離子體柱加速的粒子的連續軌 道，從而最終將粒子輸出至引出通道； 其中磁場介于4特斯拉（T)和20T之間并且磁場不均勻性最多是2特斯拉；以及 其中越過至少部分輻射靶標層的粒子束的連續運動不基于RF頻率。23. 根據權利要求21所述的粒子治療系統，其中所述掃描磁體包括空氣磁芯；以及 其中所述粒子治療系統還包括： 臺架，在其上安裝粒子加速器和掃描系統，所述臺架配置為繞輻射靶標移動粒子加速 器和掃描系統； 其中所述掃描磁體的電流基于臺架的位置來調節。24. 根據權利要求21所述的粒子治療系統，其中所述粒子加速器是同步回旋加速器。25. 根據權利要求21所述的粒子治療系統，其中所述粒子束的連續運動越過整個層上 發生。26. 根據權利要求21所述的粒子治療系統，其中所述粒子束的連續運動越過小于整個 層上發生。27. 根據權利要求21所述的粒子治療系統，還包括： 電流傳感器，其與掃描磁體關聯； 其中記錄劑量輸送處的坐標包括采樣電流傳感器的輸出以及所述該輸出關聯至坐 標； 其中粒子治療系統還包括位于掃描磁體和輻射靶標之間的電離室；以及 其中記錄輸送至輻射靶標的粒子束的劑量包括針對每個劑量采樣電離腔的輸出。
【專利摘要】一種示例的粒子治療系統粒子包括：粒子加速器，用于輸出帶電粒子束；以及掃描系統，用于掃描越過至少部分輻射靶標的波束。示例的掃描系統包括：掃描磁體，用于在掃描期間移動波束；以及控制系統(i)用于控制掃描磁體以產生越過至少部分輻射靶標深度方向分層的波束的連續運動，從而輸送帶電粒子劑量至輻射靶標，以及(ii)與劑量輸送同步地確定標識沿深度方向分層的不同位置處所實際輸送的劑量的信息。
【IPC分類】A61N5/10
【公開號】CN105169572
【申請號】
【發明人】C·D·奧尼爾, A·C·莫爾贊
【申請人】梅維昂醫療系統股份有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年2月25日