[發明專利]用于強度調制離子射束治療中的快速光柵射束掃描的方法和設備

在審

• 申請號: 201580047629.4
• 申請日: 2015-07-31
• 公開（公告）號: CN106604762A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: J·M·卡梅倫;V·安費羅夫;S·韋格多爾
• 申請（專利權）人: 鳳凰醫療有限公司
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10;A61B18/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 王英,劉炳勝

1.一種用于利用帶電粒子筆形射束輻照靶體積的方法，所述方法包括：

在二維(2-D)光柵掃描圖案上連續地掃描帶電粒子的所述筆形射束；

應用針對每條掃描線的長度變化以符合在給定深度處的所述2-D光柵掃描圖案；

沿著每條掃描線應用筆形射束強度變化；并且

針對所述靶體積的每個靶深度層完成對所述2-D光柵掃描圖案的多個筆形射束掃描。

2.根據權利要求1所述的方法，還包括：

在完成對所述靶體積中的每個靶深度層的所述掃描后暫停所述掃描；并且

在掃描下一靶深度層之前改變所述筆形射束的能量值。

3.根據權利要求1所述的方法，還包括：

測量每條掃描線的位置、長度和強度分布；并且

使用測量結果對筆形射束位置和筆形射束強度做出反饋校正，以用于掃描后續掃描線或者用于針對給定靶深度層的整個所述2-D光柵掃描圖案的后續重新涂繪。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，連續地掃描帶電粒子的所述筆形射束包括以至少25米每秒的速度沿著掃描線掃描所述筆形射束。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，在二維(2-D)光柵掃描圖案上連續地掃描帶電粒子的所述筆形射束包括在100毫秒或更少時間內掃描整個所述2-D光柵掃描圖案。

6.根據權利要求5所述的方法，還包括選通所述筆形射束的所述掃描，其中，所述選通相對于患者的呼吸周期被定時，使得能夠在每個選通周期內完成針對給定靶深度層的所述2-D光柵掃描圖案的整數數量的重新涂繪。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，在二維(2-D)光柵掃描圖案上連續地掃描帶電粒子的所述筆形射束包括使用具有掃描磁體的快速掃描噴嘴在二維(2-D)光柵掃描圖案上連續地掃描帶電粒子的所述筆形射束。

8.根據權利要求1所述的方法，還包括根據沿著每條掃描線的位置來測量劑量分布，使得絕對劑量的測量結果對于2％之內是準確的，并且筆形射束空間位置的測量結果對于在兩個橫向維度中的每個橫向維度上的兩毫米之內是準確的。

9.根據權利要求8所述的方法，還包括使所述筆形射束的掃描與劑量分布的所述測量同步。

10.根據權利要求8所述的方法，還包括在所述絕對劑量測量結果指示實際劑量遞送在能接受值的預定范圍之外的情況下中斷筆形射束操作。

11.根據權利要求1所述的方法，還包括：

監測由所述掃描磁體汲取的電流；

監測所述掃描磁體的磁場強度；

監測相對于筆形射束位置的患者位置；并且

在所述電流、所述磁場強度和所述患者位置中的任一個與能接受值的預定范圍偏離的情況下中止筆形射束操作。

12.一種用于將靶離子射束治療遞送至靶體積的系統，所述系統包括：

快速掃描噴嘴，其用于靶向離子射束，所述快速掃描噴嘴具有掃描磁體，所述掃描磁體被配置為使所述離子射束在兩個維度上偏離；以及

掃描磁體控制器，其被配置為控制所述快速掃描噴嘴，以在所述靶體積的第一靶深度層處的2-D光柵掃描圖案上提供所述離子射束的連續掃描，使得所述2-D光柵掃描圖案的多個掃描被執行，并且所述掃描磁體控制器還被配置為控制所述快速掃描噴嘴以做出針對所述靶體積的多個靶深度層中除所述第一靶深度層之外的每個靶深度層的2-D光柵掃描圖案的多個離子射束掃描。

13.根據權利要求12所述的系統，其中，所述快速掃描噴嘴和所述掃描磁體被配置為以超過25米每秒的速度使所述離子射束在兩個垂直橫向維度上偏離，使得所述兩個垂直橫向射束偏離具有相同的源到軸距離。

14.根據權利要求12所述的系統，其中，所述快速掃描噴嘴還包括圍繞所述掃描磁體的噴嘴外殼，所述外殼具有在所述外殼的第一端部處的離子射束入射窗口以及在所述外殼的與所述第一端部相對的第二端部處的離子射束出射孔徑。

15.根據權利要求14所述的系統，其中，所述離子射束出射孔徑被設置在能收縮外殼投影中。

16.根據權利要求15所述的系統，其中，所述能收縮外殼投影包括針對患者特異性孔徑的保持器、或補償器。