[發明專利]粒子束的能量調節

有效

• 申請號: 201380062116.1
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN104812444B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: G.T.茲瓦特;K.P.高爾;J.范德蘭;S.羅森塔爾;M.巴斯基;C.D.奧尼爾三世;K.Y.弗蘭岑
• 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
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 曲瑩

交叉參考有關申請

在此要求2012年9月28日提交的美國臨時申請號61/707,515的優先權。該美國臨時申請號61/707,515的內容在此以參考方式被并入到該公開內容中。

技術領域

該公開內容通常涉及用于粒子治療系統中的粒子束例如質子或離子束的能量調節。

背景技術

粒子治療系統使用加速器產生粒子束，用于治療疾病，例如腫瘤。在操作中，粒子束在粒子加速器的空腔內被加速，并且通過引出通道從所述空腔移除。為了跟蹤引出通道，粒子束必須適當地施加能量。能量不足，粒子束會與引出通道的內部邊緣碰撞。能量太多，粒子束會與引出通道的外部邊緣碰撞。結果是粒子束被防止從引出通道逸出，或粒子束的確實逸出的部分被危及，從而降低了治療效果。

粒子加速器的運動可影響在引出通道處接收到的粒子束中的能量的量。

發明內容

示例的粒子加速器包括提供磁場到空腔的線圈；提供等離子體柱到空腔的粒子源；電壓源，其提供射頻(RF)電壓到空腔以從等離子體柱加速粒子，其中磁場引起從等離子體柱加速的粒子在所述空腔內在軌道上運動；封閉殼(enclosure)，其包含引出通道以接收從等離子體柱加速的粒子并且從所述空腔輸出接收到的粒子；以及布置成接近引出通道以改變接收到的粒子的能量水平的結構。該示例的粒子加速器可包括以下特征中的一個或更多個，單獨地或組合地。

所述結構可具有多個厚度。所述結構可具有從最大厚度變化到最小厚度的可變厚度。所述結構相對于所述引出通道是可動的以放置多個厚度之一在接收到的粒子的路徑中。所述結構可以是輪狀的并且在所述引出通道內是可旋轉的。所述結構可包括以下材料中的至少一個：鈹，碳和塑料。

粒子加速器相對于固定位置可以是可旋轉的。粒子加速器可包括基于粒子加速器的旋轉位置控制所述結構的運動的控制系統。

粒子加速器可包括再生器，其調節空腔內的磁場從而改變從等離子體柱加速的粒子的連續軌道以使得，最終，粒子輸出到引出通道。

示例的質子治療系統可包括前述的粒子加速器，其中粒子包括質子；以及粒子加速器安裝在其上的臺架。臺架相對于病人位置是可旋轉的。質子基本上直接從粒子加速器輸出到病人位置。

示例的粒子加速器包括提供磁場到空腔的線圈；提供等離子體柱到空腔的粒子源；提供射頻(RF)電壓到空腔以從等離子體柱加速粒子的電壓源，其中磁場引起從等離子體柱加速的粒子在所述空腔內在軌道上運動；封閉殼，其包含引出通道以接收從等離子體柱加速的粒子并從空腔輸出接收到的粒子；以及再生器，其調節空腔內的磁場從而改變從等離子體柱加速的粒子的連續軌道以使得，最終，粒子輸出到引出通道。再生器在空腔內相對于粒子軌道是可動的。該示例的粒子加速器可包括以下特征中的一個或更多個，單獨地或組合地。

再生器可被配置為相對于空腔的近似中心徑向地運動。致動器可被配置為響應于控制信號使再生器運動。粒子加速器相對于固定位置可以是可旋轉的。粒子加速器可包括控制系統，其基于粒子加速器的旋轉位置產生控制信號來控制再生器的運動。再生器可包括鐵磁材料，例如鐵。

示例的質子治療系統可包括前述的粒子加速器，其中粒子包括質子；以及粒子加速器安裝在其上的臺架。臺架相對于病人位置是可旋轉的。質子基本上直接地從粒子加速器輸出到病人位置。

示例的粒子加速器包括提供磁場到空腔的線圈；提供等離子體柱到空腔的粒子源；提供射頻(RF)電壓到空腔以從等離子體柱加速粒子的電壓源，其中磁場引起從等離子體柱加速的粒子在空腔內在軌道上運動；封閉殼，其包含引出通道以接收從等離子體柱加速的粒子并從空腔輸出接收到的粒子；以及再生器，其調節空腔內的磁場從而使從等離子體柱加速的粒子的連續軌道變化以使得，最終，粒子輸出到引出通道。封閉殼包括磁結構，其中至少一個磁結構具有在其中的凹槽，其中該凹槽包含為鐵磁的且在凹槽內是可動的磁墊片，其中磁墊片相對于再生器是可動的以影響再生器調節磁場的量。該示例的粒子加速器可包括以下特征中的一個或更多個，單獨地或組合地。

至少磁結構可具有在其中的多個凹槽。每個凹槽可包含為鐵磁的且在凹槽內是可動的磁墊片。每個磁墊片相對于再生器是可動的以影響再生器調節磁場的量。

粒子加速器相對于固定位置可以是可旋轉的。粒子加速器可包括控制系統，其基于粒子加速器的旋轉位置產生控制信號來控制磁墊片(或多個磁墊片)的運動。磁墊片(或多個磁墊片)可以是或包括電磁體。