[發明專利]粒子射線治療系統及其射束位置校正方法

有效

• 申請號: 201280054629.3
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN103917274A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 花川和之;菅原賢悟;小田原周平;原田久;池田昌廣;大谷利宏;本田泰三;吉田克久
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10;G21K5/04;H05H7/04;H05H13/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 俞丹

1.一種粒子射線治療系統，

包括對帶電粒子射束進行加速的加速器系統、以及將從該加速器射出的高能量射束輸送到照射位置的射束輸送系統，其特征在于，所述射束輸送系統中具備至少一個轉向電磁鐵和與該轉向電磁鐵相對應的至少一個射束位置監視器，所述射束位置監視器向所述轉向電磁鐵提供對周期性變動的射束位置進行校正的勵磁電流。

2.如權利要求1所述的粒子射線治療系統，其特征在于，

所述射束輸送系統中具備2個轉向電磁鐵和與這些轉向電磁鐵相對應的2個射束位置監視器，第一射束位置監視器設置于第二轉向電磁鐵的前方，向第一轉向電磁鐵提供對周期性變動的射束位置進行校正的勵磁電流，并且第二射束位置監視器設置于第二轉向電磁鐵的后方，向所述第二轉向電磁鐵提供對周期性變動的射束位置進行校正的勵磁電流。

3.如權利要求2所述的粒子射線治療系統，其特征在于，

所述第一射束位置監視器接近設置在所述第二轉向電磁鐵的前方，第三射束位置監視器接近設置在所述第二轉向電磁鐵的后方，根據所述第一以及第三射束位置監視器的測量值,通過計算求出所述第二轉向電磁鐵的位置。

4.如權利要求1述的粒子射線治療系統，其特征在于，

所述射束輸送系統中具備2個轉向電磁鐵和與這些轉向電磁鐵相對應的2個射束位置監視器，第一射束位置監視器設置于第二轉向電磁鐵的后方，向第一轉向電磁鐵提供對周期性變動的射束位置進行校正的勵磁電流，并且第二射束位置監視器設置于第一射束位置監視器的后方，向所述第二轉向電磁鐵提供對周期性變動的射束位置進行校正的勵磁電流。

5.一種粒子射線治療系統的射束位置校正方法，

該粒子射線治療系統的射束輸送系統中具備至少一個轉向電磁鐵和與該轉向電磁鐵相對應的至少一個射束位置監視器，其特征在于，

試驗照射時，在將所述射束位置監視器以自由裝卸的方式設置于照射位置的狀態下進行射束照射，從而捕捉到射束位置的周期性變動，按照位置變動的周期提供所述轉向電磁鐵的勵磁電流值，以去除該變動，取得并保存該周期性勵磁電流值，實際照射時，在拆卸了所述射束位置監視器的狀態下將所述周期性勵磁電流提供給所述轉向電磁鐵。

6.如權利要求5所述的粒子射線治療系統的射束位置校正方法，其特征在于，

射束輸送系統中具備2個轉向電磁鐵和與這些轉向電磁鐵相對應的2個射束位置監視器，試驗照射時，利用配置在上游側轉向電磁鐵與下游側轉向電磁鐵之間、且接近下游側轉向電磁鐵的上游側射束位置監視器來取得并保存射束位置不隨時間變動的上游側轉向電磁鐵的電流圖案數據，接著，以上述所保存的電流圖案來運行上游側轉向電磁鐵電流，利用配置在下游側轉向電磁鐵的下游的射束位置監視器來觀測射束位置，使下游側轉向電磁鐵電流變化，取得并保存射束位置不隨時間變動的下游轉向電磁鐵的電流圖案數據，并且，在實際照射時，使所保存的電流圖案與周期性運行的同步加速器同步，使其流過上游側轉向電磁鐵與下游側轉向電磁鐵，從而使得射束位置與射束角度不發生變動。

7.如權利要求6所述的粒子射線治療系統的射束位置校正方法，其特征在于，

射束位置不隨時間變動的下游轉向電磁鐵的電流圖案數據將包含伴隨設備的周期誤差變動以及/或者呼吸同步信號的、由設備所產生的周期性誤差變動在內的校正圖案作為上述轉向電磁鐵電流流過。

8.一種粒子射線治療系統的射束位置校正方法，其特征在于，

利用設置在射束輸送系統的最終段的偏轉電磁鐵的下游的射束位置監視器來觀測被同步加速器周期性加速、射出的射束位置變動，根據該觀測結果計算射束輸送系統的射束軌道，在不存在擾動時的位置s的射束位置X0(s)與存在擾動時的位置s的射束位置X1(s)相等的位置，即X0(s)＝X1(s)的位置s上配置轉向電磁鐵，試驗照射時，使電流流過所述轉向電磁鐵，并利用所述射束監視器取得并保存射束位置不變動的電流圖案，并在實際照射時根據所述圖案使電流流過所述轉向電磁鐵，從而使射束位置以及射束角度不變動。

9.如權利要求8所述的粒子射線治療系統的射束位置校正方法，其特征在于，

在不存在擾動時的位置s的射束位置X0(s)與存在擾動時的位置s的射束位置X1(s)為0、即X0(s)＝X1(s)＝0的位置s上配置轉向電磁鐵。

10.一種粒子射線治療系統的射束位置校正方法，其特征在于，

射束輸送系統中具備2個轉向電磁鐵和在這些轉向電磁鐵后方的2個射束位置監視器，利用第一射束位置監視器檢測各時刻t的射束位置的檢測信號X1(t)，并利用第二射束位置監視器檢測各時刻t的射束位置的檢測信號X2(t)，接著，計算出能使X1與X2均為0的各時刻的擺動角，然后，根據計算得到的擺動角生成電流圖案I1(t)與I2(t)，并將它們分別作為上述2個轉向電磁鐵的勵磁電流輸出，從而進行校正，使得射束位置最終到達射束軸上。