[發明專利]用于粒子加速器的控制系統

有效

• 申請號: 201380062115.7
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN104822417B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）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（專利權）人: 梅維昂醫療系統股份有限公司
• 主分類號: H05H7/12
• 分類號: H05H7/12;A61N5/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 曲瑩

1.一種粒子治療系統，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于所述粒子源產生相應脈沖的操作持續時間，所述粒子束基于電離等離子體的脈沖；以及

調制器輪，其具有多個臺階，每個臺階具有不同的厚度，每個厚度延伸跨越所述調制器輪的不同圓周長度，所述調制器輪布置成接收所述粒子束，并且配置成創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輸入/輸出(I/O)模塊配置成將機器指令發送至一個或多個電機控制器，至少一個電機控制器用于控制所述調制器輪；

一個或多個第二輸入/輸出(I/O)模塊，其可以以比所述第一速度更大的第二速度操作，所述第二輸入/輸出(I/O)模塊中的至少一個配置成將機器指令發送至所述粒子源，使得所述粒子源的脈沖寬度隨所述調制器輪的旋轉位置而變化。

2.根據權利要求l所述的粒子治療系統，還包括：

治療控制計算機，其被編程以從醫院接收處方信息，將該處方信息翻譯成機器信息，并且將治療記錄發送到醫院；以及

主控計算機，其具有實時操作系統，所述主控計算機被編程以從所述治療控制計算機接收機器信息，將該機器信息翻譯成機器指令，并且將所述機器指令發送至所述第一輸入/輸出(I/O)模塊和所述第二輸入/輸出(I/O)模塊中的一個或多個。

3.根據權利要求2所述的粒子治療系統，還包括光纖，在其上監測所述調制器輪的旋轉速度和位置。

4.根據權利要求l所述的粒子治療系統，其中，所述第一輸入/輸出(I/O)模塊包括可編程邏輯控制器(PLC)。

5.根據權利要求4所述的粒子治療系統，其中，所述可編程邏輯控制器(PLC)中的至少一個被編程以將機器指令發送到電機控制器，用于控制場成形輪系統，以在輸出之前使所述粒子束成形。

6.根據權利要求4所述的粒子治療系統，其中，所述可編程邏輯控制器(PLC)中的至少一個被編程以將機器指令發送到電機控制器，用于控制散射系統，以在輸出之前使所述粒子束散射。

7.根據權利要求4所述的粒子治療系統，還包括：

射頻(RF)系統，以掃掠RF頻率通過所述腔來從由所述粒子源產生的等離子體柱提取粒子，所述射頻(RF)系統包括旋轉電容器；

其中，所述可編程邏輯控制器(PLC)中的至少一個被編程以將機器指令發送到控制所述旋轉電容器的電機控制器。

8.根據權利要求l所述的粒子治療系統，其中，所述第一輸入/輸出(I/O)模塊的速度是毫秒級，所述第二輸入/輸出(I/O)模塊的速度是一百或幾百納秒級。

9.根據權利要求4所述的粒子治療系統，還包括：

可旋轉臺架，其上安裝有所述粒子加速器；

其中，所述可編程邏輯控制器(PLC)中的至少一個被編程以將機器指令發送到控制所述可旋轉臺架的電機控制器。

10.根據權利要求4所述的粒子治療系統，其中，所述可編程邏輯控制器(PLC)中的兩個或更多個配置成彼此通信。

11.根據權利要求l所述的粒子治療系統，其中，所述第二輸入/輸出(I/O)模塊包括現場可編程門陣列(FPGA)。

12.根據權利要求11所述的粒子治療系統，還包括：

電路板，其包括微處理器；

所述現場可編程門陣列(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算機通信。

13.根據權利要求11所述的粒子治療系統，還包括：

射頻(RF)系統，以掃掠RF頻率通過所述腔來從由所述粒子源產生的等離子體柱提取粒子；

其中，所述現場可編程門陣列(FPGA)中的至少一個包括射頻(RF)控制模塊，所述射頻(RF)控制模塊配置成接收關于所述調制器輪的旋轉的信息，并且基于以上信息來協調所述粒子源與射頻(RF)系統的操作方面。