利第7208748號；2008年7月22日頒布的美國專利第7402963號；2010年2月9日提交的美國專利申請第13/148000號；2007年11月9日提交的美國專利申請第11/937573號；2005年7月21日提交的標(biāo)題為“AProgrammable Rad1 Frequency Waveform Generator for a Synchrocyclotron，，的美國專利申請第11/187633號；2004年7月21日提交的美國臨時申請第60/590089號；2004年9 月 24 日提交的標(biāo)題為 “A Programmable Particle Scatterer for Radiat1n TherapyBeam Format1n”的美國專利申請第10/949734號；以及2005年7月21日提交的美國臨時申請第60/590088號。
[0146]本申請的任何特征可以與下面各項(xiàng)中的一個或多個適當(dāng)?shù)奶卣鹘M合:標(biāo)題為 “CONTROLLING INTENSITY OF A PARTICLE BEAM”(申請?zhí)?61/707466，2012 年 9 月29日提交)的美國臨時申請；標(biāo)題為“ADJUSTING ENERGY OF A PARTICLE BEAM”(申請?zhí)?1/707515，2012年9月28日提交)的美國臨時申請；標(biāo)題為“ADJUSTING COILP0SIT10N”(申請?zhí)?1/707548，2012年9月28日提交)的美國臨時申請;標(biāo)題為“FOCUSINGA PARTICLE BEAM USING MAGNETIC FIELD FLUTTER”(申請?zhí)?61/707572，2012 年 9 月 28日提交)的美國臨時申請；標(biāo)題為“MAGNETIC FIELD REGENERATOR”(申請?zhí)?1/707590，2012年9月28日提交)的美國臨時申請;標(biāo)題為“FOCUSING A PARTICLE BEAM” (申請?zhí)?1/707704，2012年9月28日提交)的美國臨時申請；以及標(biāo)題為“CONTROLLING PARTICLETHERAPY”(申請?zhí)?1/707624，2012年9月28日提交)的美國臨時申請；2010年6月I日頒布的美國專利第7728311號；2007年11月30日提交的美國專利申請第11/948359號；2008年11月20日提交的美國專利申請第12/275103號；2007年11月30日提交的美國專利申請第11/948662號；2007年11月30日提交的美國臨時申請第60/991454號；2011年8月23日頒布的美國專利第8003964號；2007年4月24日頒布的美國專利第7208748號；2008年7月22日頒布的美國專利第7402963號；2010年2月9日提交的美國專利申請第13/148000號；2007年11月9日提交的美國專利申請第11/937573號；2005年7月21日提交的標(biāo)題為“A Programmable Rad1 Frequency Waveform Generator for a Synchrocyclotron，，的美國專利申請第11/187633號；2004年7月21日提交的美國臨時申請第60/590089號；2004 年 9 月 24 日提交的標(biāo)題為 “A Programmable Particle Scatterer for Radiat1nTherapy Beam Format1n”的美國專利申請第10/949734號；以及2005年7月21日提交的美國臨時申請第60/590088號。
[0147]除了本專利申請要求優(yōu)先權(quán)的臨時申請和上文通過引用所并入的文獻(xiàn)之外，沒有其他文獻(xiàn)通過引用結(jié)合到本專利申請中。
[0148]本文中未具體描述的其它實(shí)施方式也在以下權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種粒子治療系統(tǒng)，包括: 粒子加速器，以輸出粒子束，所述粒子加速器包括: 粒子源，以向腔提供電離等離子體的脈沖，所述粒子源的每個脈沖具有的脈沖寬度對應(yīng)于所述粒子源產(chǎn)生相應(yīng)脈沖的操作持續(xù)時間，所述粒子束基于電離等離子體的脈沖；以及 調(diào)制器輪，其具有不同的厚度，每個厚度延伸跨越所述調(diào)制器輪的不同圓周長度，所述調(diào)制器輪布置成接收所述粒子束的初級粒子，并且配置成創(chuàng)建用于粒子束的延展的布拉格峰； 一個或多個第一輸入/輸出(I/o)模塊，其可以以第一速度操作，所述一個或多個第一I/o模塊配置成將機(jī)器指令發(fā)送至一個或多個電機(jī)控制器，至少一個電機(jī)控制器用于控制所述調(diào)制器輪； 一個或多個第二 I/o模塊，其可以以比所述第一速度更大的第二速度操作，所述第二I/o模塊中的至少一個配置成將機(jī)器指令發(fā)送至所述粒子源，使得所述粒子源的脈沖寬度隨所述調(diào)制器輪的旋轉(zhuǎn)位置而變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粒子治療系統(tǒng)，還包括: 治療控制計(jì)算機(jī)，其被編程以從醫(yī)院接收處方信息，將該處方信息翻譯成機(jī)器信息，并且將治療記錄發(fā)送到醫(yī)院；以及 主控計(jì)算機(jī)，其具有實(shí)時操作系統(tǒng)，所述主控計(jì)算機(jī)被編程以從所述治療控制計(jì)算機(jī)接收機(jī)器信息，將該機(jī)器信息翻譯成機(jī)器指令，并且將所述機(jī)器指令發(fā)送至所述第一 I/o模塊和所述第二 I/o模塊中的一個或多個。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粒子治療系統(tǒng)，還包括光纖，在其上監(jiān)測所述調(diào)制器輪的旋轉(zhuǎn)速度和位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粒子治療系統(tǒng)，其中，所述第一I/O模塊包括可編程邏輯控制器(PLC) ο
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粒子治療系統(tǒng)，其中，所述PLC中的至少一個被編程以將機(jī)器指令發(fā)送到電機(jī)控制器，用于控制場成形輪系統(tǒng)，以在輸出之前使所述粒子束成形。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粒子治療系統(tǒng)，其中，所述PLC中的至少一個被編程以將機(jī)器指令發(fā)送到電機(jī)控制器，用于控制散射系統(tǒng)，以在輸出之前使所述粒子束準(zhǔn)直。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粒子治療系統(tǒng)，還包括: 射頻(RF)系統(tǒng)，以掃掠RF頻率通過所述腔來從由所述粒子源產(chǎn)生的等離子體柱提取粒子，所述RF系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)電容器； 其中，所述PLC中的至少一個被編程以將機(jī)器指令發(fā)送到控制所述旋轉(zhuǎn)電容器的電機(jī)控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粒子治療系統(tǒng)，其中，所述第一I/O模塊的速度是毫秒級，所述第二 I/O模塊的速度是一百或幾百納秒級。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粒子治療系統(tǒng)，還包括: 可旋轉(zhuǎn)臺架，其上安裝有所述粒子加速器； 其中，所述PLC中的至少一個被編程以將機(jī)器指令發(fā)送到控制所述可旋轉(zhuǎn)臺架的電機(jī)控制器。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粒子治療系統(tǒng)，其中，所述PLC中的兩個或更多個配置成彼此通信。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粒子治療系統(tǒng)，其中，所述第二I/o模塊包括現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA) O
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的粒子治療系統(tǒng)，還包括: 電路板，其包括微處理器； 所述FPGA中的至少一個，其在所述電路板上并且與所述微處理器通信； 其中，所述微處理器被編程以與控制計(jì)算機(jī)通信。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的粒子治療系統(tǒng)，還包括: 射頻(RF)系統(tǒng)，以掃掠RF頻率通過所述腔來從由所述粒子源產(chǎn)生的等離子體柱提取粒子; 其中，所述FPGA中的至少一個包括RF控制模塊，所述RF控制模塊配置成接收關(guān)于所述調(diào)制器輪的旋轉(zhuǎn)的信息，并且基于以上信息來協(xié)調(diào)所述粒子源與RF系統(tǒng)的操作方面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的粒子治療系統(tǒng)，其中，協(xié)調(diào)所述粒子源與RF系統(tǒng)的操作方面包括基于所述調(diào)制器輪的旋轉(zhuǎn)位置來接通或關(guān)閉所述粒子源，并且基于所述調(diào)制器輪的旋轉(zhuǎn)位置來接通或關(guān)閉所述RF系統(tǒng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的粒子治療系統(tǒng)，其中，所述RF控制模塊進(jìn)一步配置成將機(jī)器指令發(fā)送到所述粒子源，以在RF電壓處于一定頻率時接通且在RF電壓處于一定頻率時關(guān)閉。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的控制系統(tǒng)，其中，協(xié)調(diào)所述粒子源的操作方面包括在所述粒子源的接通時間期間確定脈沖寬度。
17.一種粒子治療系統(tǒng)，包括: 粒子加速器，以輸出由脈沖構(gòu)成的粒子束；以及 深度調(diào)制器，其在所述粒子束的路徑中，該深度調(diào)制器具有可變的厚度并且是可移動的，使得所述粒子束在不同時間影響所述深度調(diào)制器的不同厚度； 其中，所述粒子治療系統(tǒng)配置成控制影響所述深度調(diào)制器的不同厚度的脈沖的數(shù)量。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的粒子治療系統(tǒng)，其中，所述深度調(diào)制器的運(yùn)動是可控制的，使得不同數(shù)量的脈沖影響所述深度調(diào)制器的至少兩個不同厚度。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的粒子治療系統(tǒng)，還包括: 控制系統(tǒng)，以提供控制信號；以及 電機(jī)，以響應(yīng)于所述控制信號來控制所述深度調(diào)制器的運(yùn)動，該運(yùn)動是可由所述控制信號控制的旋轉(zhuǎn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的粒子治療系統(tǒng)，其中，從所述加速器輸出脈沖被控制，使得不同數(shù)量的脈沖影響所述深度調(diào)制器的至少兩個不同厚度。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的粒子治療系統(tǒng)，其中，所述粒子加速器包括: 粒子源，其配置成產(chǎn)生所述脈沖從其中得以提取的等離子體流，所述等離子體流響應(yīng)于施加到電離氣體的電壓而被產(chǎn)生，該電壓是可控制的以接通和關(guān)閉所述粒子源來控制影響所述至少兩個不同厚度的脈沖的數(shù)量。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的粒子治療系統(tǒng)，其中，所述粒子加速器包括: 粒子源，其配置成產(chǎn)生所述脈沖從其中得以提取的等離子體流；以及 射頻(RF)源，以掃掠頻率且從而在每次頻率掃掠從所述等離子體流提取一個或多個脈沖； 其中，所述RF源是可控制的，以控制影響所述深度調(diào)制器的不同厚度的脈沖的數(shù)量。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的粒子治療系統(tǒng)，其中，所述RF源是可控制的，以跳過一個或多個頻率掃掠。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粒子治療系統(tǒng)，其中，所述粒子治療系統(tǒng)是通過包括一個或多個結(jié)構(gòu)來偏轉(zhuǎn)脈沖以便控制影響所述深度調(diào)制器的不同厚度的脈沖的數(shù)量而得以配置的。
25.—種粒子治療系統(tǒng)，包括: 粒子加速器，以輸出粒子束，所述粒子加速器包括: 粒子源，以向腔提供電離等離子體的脈沖，所述粒子源的每個脈沖具有的脈沖寬度對應(yīng)于所述粒子源產(chǎn)生相應(yīng)脈沖的操作持續(xù)時間，所述粒子束基于電離等離子體的脈沖；以及 調(diào)制器輪，其具有不同的厚度，每個厚度延伸跨越所述調(diào)制器輪的不同圓周長度，所述調(diào)制器輪布置成接收所述粒子束的初級粒子，并且配置成創(chuàng)建用于粒子束的延展的布拉格峰； 其中，所述粒子治療系統(tǒng)配置成使得所述粒子源的脈沖寬度隨所述調(diào)制器輪的旋轉(zhuǎn)位置而變化。
【專利摘要】一種示例性粒子治療系統(tǒng)包括粒子加速器，以輸出粒子束，其中，所述粒子加速器包括：粒子源，以向腔提供電離等離子體的脈沖，其中所述粒子源的每個脈沖具有的脈沖寬度對應(yīng)于所述粒子源產(chǎn)生相應(yīng)脈沖的操作持續(xù)時間，并且其中所述粒子束基于電離等離子體的脈沖；以及調(diào)制器輪，其具有不同的厚度，其中每個厚度延伸跨越所述調(diào)制器輪的不同圓周長度，并且其中所述調(diào)制器輪布置成接收所述粒子束的初級粒子，并且配置成創(chuàng)建用于粒子束的延展的布拉格峰。
【IPC分類】A61N5-10, H05H7-12
【公開號】CN104822417
【申請?zhí)枴緾N201380062115
【發(fā)明人】K.P.高爾, S.羅森塔爾, T.C.索布齊恩斯基, A.C.莫爾燦
【申請人】梅維昂醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2013年9月27日
【公告號】EP2900324A1, US20140091734, WO2014052721A1