[發(fā)明專利]粒子射線治療系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380075717.6
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN105120951B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 加藤真之
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會社
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 胡秋瑾

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于對腫瘤等患部照射粒子射線來進(jìn)行治療的粒子射線治療系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在以癌癥治療為目的的放射線醫(yī)療裝置中，使用質(zhì)子、重離子的癌癥治療裝置的開發(fā)和建設(shè)正不斷推進(jìn)。眾所周知，利用使用質(zhì)子、重離子等的粒子射線來進(jìn)行的治療與X射線、伽馬射線等現(xiàn)有的放射線治療相比，能夠?qū)Π┌Y患部集中地進(jìn)行照射，從而能夠在不對正常細(xì)胞造成影響的情況下進(jìn)行治療。并且，近年來研發(fā)了能夠抑制對正常細(xì)胞的影響的掃描照射法、層疊原體照射法這樣的高級三維照射法，并推廣至實(shí)際使用。高級三維照射法通過在照射中精密地切換射束條件來實(shí)施更為準(zhǔn)確的劑量分布控制。

粒子射線治療裝置由包含有用于根據(jù)治療計(jì)劃向患者照射規(guī)定的粒子射線的治療室的照射系統(tǒng)，以及根據(jù)治療室的粒子射線的要求生成粒子射線、并按照規(guī)定的射束條件向指定的治療室進(jìn)行輸送的加速器系統(tǒng)來構(gòu)成。而且，加速器系統(tǒng)由生成粒子射線的入射器、包含有對粒子射線進(jìn)行加速的同步加速器的主加速器、包含有將加速后的高能量粒子射線輸送并分配至治療室的旋轉(zhuǎn)吊架的高能束流輸送裝置的子系統(tǒng)、以及加速器控制系統(tǒng)來構(gòu)成。子系統(tǒng)還分別包括電磁鐵、射束監(jiān)視器、高頻加速腔等設(shè)備，加速器控制系統(tǒng)由設(shè)備數(shù)據(jù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、客戶端、以及直接控制各個設(shè)備的設(shè)備控制裝置來構(gòu)成。

現(xiàn)有的粒子射線治療裝置中，設(shè)備數(shù)據(jù)服務(wù)器在數(shù)據(jù)庫中保持與所需的射束條件相對應(yīng)的設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，在治療開始前從數(shù)據(jù)庫中選擇與所需的射束條件相一致的設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，并預(yù)先將與各設(shè)備相對應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)下載到對應(yīng)的設(shè)備控制裝置。在治療過程中，設(shè)備控制裝置從下載完成的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)中選擇所指示的射束條件所需的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，通過對設(shè)備進(jìn)行控制來提供與所要求的射束條件相一致的粒子射線。在所述高級三維照射法中，由于需要提供多種射束條件的粒子射線，因此，需要預(yù)先將多個設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)下載到設(shè)備控制裝置。(例如，參照專利文獻(xiàn)1)

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開2006－145213號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

現(xiàn)有的粒子射線治療裝置構(gòu)成為：如上述那樣地設(shè)備數(shù)據(jù)服務(wù)器根據(jù)所需的粒子射線的射束條件來對各設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算并求取，并在治療開始前，向?qū)?yīng)的設(shè)備控制裝置下載與所需的粒子射線的射束條件相對應(yīng)的設(shè)備的各運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)。一般情況下構(gòu)成加速器系統(tǒng)的設(shè)備有100臺以上，且隨時間變化的參數(shù)即模式數(shù)據(jù)的時間分辨率(時鐘)通常要求在1kHz以上，因此對應(yīng)于一個射束條件的所有設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的數(shù)據(jù)量會變得非常巨大。例如，在參數(shù)取決于時間而變化的設(shè)備為50臺，同步加速器的運(yùn)轉(zhuǎn)周期為5秒，所需的時鐘為10KHz的情況下，需要多達(dá)250萬個參數(shù)。因此，從設(shè)備數(shù)據(jù)服務(wù)器將設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)下載到設(shè)備控制裝置需要非常長的時間。

此外，在因某種原因而導(dǎo)致在粒子射線治療裝置在運(yùn)行過程中下載到設(shè)備控制裝置的設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)發(fā)生丟失或損壞的情況下，就產(chǎn)生了重新從設(shè)備數(shù)據(jù)服務(wù)器將設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)下載到設(shè)備控制裝置的需求。在這種情況下，由于在重新下載完成之前加速器系統(tǒng)無法提供合適的粒子射線，因此必須停止治療。如上所述，在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中，即使是重新下載設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)也需要長時間待機(jī)，從而存在從粒子射線治療裝置的停止?fàn)顟B(tài)恢復(fù)的時間延長，導(dǎo)致治療的處理能力下降的問題。

并且，在設(shè)備的調(diào)整時，需要進(jìn)行下述步驟，即：變更各設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的計(jì)算條件，并對每個設(shè)備確定獲得所希望的射束條件的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)。在該步驟中，在每次變更時都需要從設(shè)備數(shù)據(jù)服務(wù)器將所有設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)下載到設(shè)備控制裝置，從而使得需要較長時間來進(jìn)行調(diào)整。

本發(fā)明是為解決上述問題而完成的，其目的在于獲得一種粒子射線治療系統(tǒng)，該粒子射線治療系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，從而使得設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的下載所需的時間縮短，并且能夠?qū)崿F(xiàn)射束調(diào)整操作的高效化，以及能夠縮短設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)重新下載所涉及的停止時間。

解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案