[发明专利]将粒子射束从粒子源传送至支撑装置的方法

说明书

本公开实施例涉及用于将粒子射束从粒子源传送至支撑装置的方法、以及用于控制粒子射束从粒子源至支撑装置的传送的方法。所述用于将粒子射束从粒子源传送至支撑装置的方法包括：将来自所述粒子源的粒子射束沿着射束输送组件传送到照射喷嘴的水平输入，所述照射喷嘴被配置成在所述水平输入处围绕旋转轴线而转动；从所述照射喷嘴内的所述水平输入重定向所述粒子射束，从而将来自所述照射喷嘴的所述粒子射束从第一位置照射传送至所述支撑装置；和改变所述射束输送组件中的所述粒子射束的路径长度，以便跟随所述照射喷嘴的所述旋转轴线相对于所述支撑装置的垂直位置。总体上，本公开实施例提供了改进的用于将粒子射束从粒子源传送至支撑装置的方法。

本申请是国际申请日为2015年8月21日、进入国家阶段为 2017年02月21号、申请号为201580045015.2、名称为“粒子治疗系统、设备和射束输送方法”的发明专利的分案申请。

技术领域

本公开一般涉及递送用于照射对象的粒子射束，诸如为患者提供粒子治疗，并且更特别地，涉及用于输送粒子射束以用于随后照射的系统、方法和设备。

背景技术

高能粒子射束可以用于向患者递送治疗，例如，作为对患者癌症的医疗治疗。射束(例如，质子)中的粒子可以具有大于20MeV (例如，在70MeV和250MeV之间)的能量。粒子可以在粒子加速器中生成并且在处理站处递送给患者，在处理站处，粒子射束从照射喷嘴发出。喷嘴将射束引导到支撑件上的患者处，例如，将患者保持在相对于粒子射束的适当位置的可调整的轮床或椅子。粒子穿透的深度和粒子射束的位置可以变化，以便治疗患者体内的三维体积。深度控制可以通过变化粒子的能量来实现。台架用于围绕患者转动照射喷嘴以从不同角度照射患者体内的期望体积。

图1A中示出了粒子治疗系统100的配置。粒子治疗系统100 从诸如粒子加速器之类的粒子射束源(未示出)接收粒子射束114 (例如，质子射束)。粒子射束114从粒子射束源经由提供射束 114的射束输送系统(未示出)输送到台架108以照射患者102。射束输送系统可以包括真空管和射束控制部件，诸如聚焦粒子射束的四极磁体和偏转粒子射束的偶极磁体。

粒子射束114经由转动真空密封件112进入台架108。在台架 108内，粒子射束可以沿着蛇形路径行进到照射喷嘴122，该照射喷嘴122沿着路径110重定向粒子射束以照射患者102。台架108 内的磁体118和120将粒子射束从真空密封件112重定向到照射喷嘴122。磁体118和120与照射喷嘴122一起转动，而磁体118 和120之间的相对位置(即，磁体118和120之间的垂直于轴线 116的垂直距离和平行于轴线116的水平距离)保持固定，即使它们的取向改变。

患者支撑件104将患者102定位成与台架108的转动轴线116 对准。照射喷嘴122由台架108围绕转动轴线116转动，以从不同角度照射患者体内的治疗体积。可以转动台架108，使得射束 110撞击患者102的治疗等中心点，而不需要改变磁体的磁场强度。例如，如图1B所图示的，台架可以将照射喷嘴122从患者上方的垂直位置130(例如，0°转动)移动到水平位置132(例如，90°转动)，移动到患者下方的垂直位置134(180°转动)，移动到患者相对侧上的另一水平位置136(例如，225°转动)，以及移动到其间的各种点。为了适应照射喷嘴相对于患者102以恒定半径的转动，患者支撑件104将患者102保持在地板106上方的升高位置处。可替代地或附加地，台架108可以具有位于底板106下方以最小化或至少减少患者102所位于的高度的部分。

作为上述操作的结果，粒子治疗支架可以是重的并且具有显著大于常规光子治疗支架的覆盖区(footprint)。这种已知的台架设计需要复杂且庞大的结构，特别地，以便允许台架围绕照射对象被转动整个360°。

发明内容

本文中公开了用于射束输送的粒子射束系统、设备和方法。