本發明專利技術公開了控制從質子治療系統的噴嘴發射的質子束的特性的系統和方法，該系統包括：一個或多個束修正部件，其限定發射的質子束的特性；以及夾緊部件，其安裝到噴嘴上，該夾緊部件在其中具有接納一個或多個束修正部件的一個或多個接納部。在一些實施例中，束修正部件包括板結構，并且接納部包括在夾緊部件的相對表面上彼此間隔開以接納板結構的相對端的多個槽。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】在質子治療系統中修正質子束的系統和方法相關申請的交叉引用本申請要求于2013年9月20日遞交的美國臨時專利申請No.61/880,404的優先權，該申請的全部內容通過引用方式并入本文。
本專利技術總構思涉及一種用于癌癥治療的質子療法，尤其涉及一種對從質子治療系統發射的質子束的特性進行修正的系統。
技術介紹
質子療法(PT)是一種癌癥治療技術，其使用高能質子來穿透患者的身體，并且將能量沉積到諸如癌性腫瘤等治療區域中。PT利用諸如質子等帶電粒子的布拉格峰性質，以將大部分粒子能量沉積到行程的最后幾毫米內，這與常規的放射療法不同，在常規放射療法中大部分能量沉積到行程的前幾毫米內，經常會對健康組織造成顯著損傷。PT系統通常配備有旋轉臺架輪，以在治療過程中通過來自患者周圍各位置的質子輸送噴嘴將質子束引入到患者體內。引入到患者體內的質子束瞄準所需治療區域的三維形狀以將治療放射線精確地輸送到目標位置，同時不對周圍的健康組織造成損傷。具有較小截面積的質子束提供了更大的靶向精度，但是與使用具有較大截面積的束相比需要更多時間以及臺架輪的更多旋轉，并且臨床醫生必須在改變截面積時更換PT系統的鼻狀件。束的特性可以包括形狀、尺寸、截面、強度、能量等。因此，質子束的特性包括質子束的截面形狀和尺寸，這是由質子輸送噴嘴的孔口限定的。傳統的孔口由屏蔽鼻狀件支撐在位，屏蔽鼻狀件引導帶電粒子流通過孔口。為對質子束進行定形或調整，鼻狀件可以包括限定和限制質子束擴散的準直器、限制質子束強度的降能器以及影響自質子輸送噴嘴起帶電粒子輸送其大部分能量的距離的補償器。為改變傳統質子噴嘴中質子束的孔口尺寸或調整性質和聚焦性質，除了夾緊組件之外，通常需要替換整個鼻狀件組件，這會因設備更換而增加使用PT治療的時間。此外，由于鼻狀件包含放射線屏蔽件，所以鼻狀件重且在沒有機械輔助的情況下不能進行更換。
技術實現思路
本專利技術總構思的示例性實施例能夠通過提供如下的系統和方法來實現：該系統和方法允許在不更換鼻狀件的情況下快速修正噴嘴孔口來實現各種束修正效果。示例性實施例包括控制從質子治療系統的噴嘴發射的質子束的特性的系統，該系統包括：一個或多個束修正部件，其選擇性地限定所發射的質子束的特性；以及夾緊部件，其安裝到噴嘴上，該夾緊部件在其中具有分別接納一個或多個束修正部件的一個或多個接納部。本專利技術總構思的示例性實施例還能夠通過提供如下的系統來實現：該系統控制從質子治療系統的噴嘴發射的質子的特性，并且包括：一個或多個束修正部件，其限定所發射的質子束的特性；以及夾緊部件，其安裝到噴嘴上，該夾緊部件在其中具有接納一個或多個束修正部件的一個或多個接納部。束修正部件可以構造為第一組板，并且接納部可以包括在夾緊部件的相對表面上彼此間隔開以接納每個第一板的相對端的多個槽。夾緊部件可以包括用于檢測修正部件在夾緊部件內的存在的一個或多個檢測器單元。至少一個束修正部件可以包括第二夾緊部件，該第二夾緊部件在其中具有比第一夾緊部件的接納部小的至少一個接納部，以分別接納一個或多個其他束修正部件。一個或多個其他束修正部件可以構造為比第一組板小的第二組板，并且第二夾緊部件的接納部可以包括在第二夾緊部件的相對表面上彼此間隔開以接納每個第二板的相對端的多個槽。第二夾緊部件可以包括用于檢測至少一個束修正部件在第二夾緊部件內的存在的一個或多個檢測器單元。夾緊部件可以布置成與質子治療系統的質子輸送噴嘴孔口相鄰且位于噴嘴孔口的下游。一個或多個其他束修正部件可以包括保持件放置板、孔口板、準直器板、補償器板、降能器板或其組合中的一者或多者。保持件放置板可以不顯著修正質子束。孔口板可以限定質子束的截面積。準直器板可以對準質子束。補償器板可以影響質子束的布拉格峰距離。降能器板可以降低質子束的強度。多個束修正部件可以并排一起堆疊在夾緊部件內。一個或多個束修正部件可以包括環狀屏蔽件。該系統還可以包括補償器，該補償器與至少一個束修正部件成一體。該系統可以還可以包括輸出單元，該輸出單元與一個或多個檢測器單元通信，以輸出束修正部件在夾緊部件和/或第二夾緊部件內的存在信息。一個或多個束修正部件可以包括手柄部，該手柄部有助于質子治療系統的操作者抓握束修正部件。質子治療系統可以包括鼻狀件，并且一個或多個束修正單元能夠在夾緊部件中互換，而無需從質子治療系統移除鼻狀件。本專利技術總構思的示例性實施例還能夠通過提供控制從質子治療系統的噴嘴發射的質子束的特性的方法來實現，該方法包括：將夾緊部件安裝到質子治療系統的噴嘴上，該夾緊部件具有設置在其中的一個或多個接納部；以及將一個或多個束修正部件可互換地滑入到相應的接納部中，一個或多個束修正部件被選為限定從噴嘴發射的質子束的特性，其中，束修正部件構造為具有第一尺寸的第一組板，并且接納部包括在夾緊部件的相對表面上彼此間隔開以接納每個第一板的相對端的多個槽，并且至少一個束修正部件包括第二夾緊部件，該第二夾緊部件在其中具有比第一夾緊部件的接納部小的至少一個接納部，以分別接納一個或多個其他束修正部件。該方法還可以包括檢測至少一個束修正部件在夾緊部件內的存在，以及將至少一個束修正單元的存在信息輸出到質子治療系統的輸出單元。本專利技術總構思的其他特征和實施例將在下面的說明書中部分地闡述，并且部分地將從說明書中變得顯而易見，或者可通過實踐本專利技術總構思而獲知。附圖說明下面的示例性實施例表示被設計成用以實施本專利技術總構思的目的的示例性技術和結構，但是本專利技術總構思不限于這些示例性實施例。在附圖和圖示中，為清晰起見，線、實體和區域的尺寸和相對尺寸、形狀、數量和質量可能被夸大。參考附圖，通過閱讀示例性實施例的以下詳細描述，將會更容易理解和領會各種各樣的其他實施例，在附圖中：圖1是將孔口板裝載到夾具中的前視圖；圖2是與帶孔口板的夾具配合的束投射器的等距視圖，詳細了夾具的板保持件；圖3A是帶大場域投射的自適應孔口夾具的一個實施例的分解等距視圖；圖3B是帶大場域投射的自適應孔口夾具的一個實施例的等距視圖；圖4A是帶小場域投射的組裝后的自適應孔口夾具的一個實施例的分解等距視圖；以及圖4B是帶小場域投射的組裝后的自適應孔口夾具的一個實施例的等距視圖。具體實施方式現在參考本專利技術總構思的以下示例性實施例，附圖圖示出了這些實施例的例子。為了通過參考附圖來解釋本專利技術的總構思，本文描述了示例性實施例。本專利技術總構思的示例性實施例使質子束操作者能夠快速改變質子束形狀和尺寸，例如通過將多個可互換束修正部件或板選擇性地滑入到夾具機構中來實現準直、束定形、降能等目的，而無需耗時地更換鼻狀件。患者可以在較大體積的目標位置接收大劑量的輻射，并且可以在較小體積的目標位置接收更精準劑量的輻射，尤其是來自具有目標位置的位于質子束附近的關鍵解剖結構的方向的治療，這能夠提高治療的療效和速度。值得注意的是，術語‘板’可在本文中用于指代各種組件，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種控制從質子治療系統的噴嘴發射的質子束的特性的系統，所述系統包括：一個或多個束修正部件，其限定所發射的質子束的特性；以及夾緊部件，其安裝到所述噴嘴上，所述夾緊部件在其中具有接納所述一個或多個束修正部件的一個或多個接納部。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.09.20 US 61/880,4041.一種控制質子治療系統的質子束的特性的系統，所述系統包括：
一個或多個束修正部件，其限定所發射的質子束的特性；
第一夾緊部件，其構造為安裝到所述質子治療系統的輸送噴嘴上，所述第一夾緊部件在其中具有構造為接納所述一個或多個束修正部件的多個接納部；以及
鎖定部件，其具有設置在所述第一夾緊部件上的突出部和設置在所述一個或多個束修正部件上的配合接納部，以將所述一個或多個束修正部件定位且緊固在所述第一夾緊部件內，
其中，所述束修正部件構造為具有第一尺寸的第一組板，并且所述接納部包括在所述第一夾緊部件的相對表面上彼此間隔開以接納每個板的相對端的多個槽，并且
至少一個束修正部件包括第二夾緊部件，所述第二夾緊部件在其中具有比所述第一夾緊部件的所述接納部小且位于所述第一夾緊部件的所述接納部下游的至少一個接納部，以分別接納具有比所述第一尺寸小的第二尺寸的一個或多個其他束修正部件。
2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述第一夾緊部件包括用于檢測束修正部件在所述夾緊部件內的存在的一個或多個檢測器單元。
3.根據權利要求1所述的系統，其中，所述第二夾緊部件包括用于檢測至少一個束修正部件在所述第二夾緊部件內的存在的一個或多個檢測器單元。
4.根據權利要求1所述的系統，其中，所述一個或多個束修正部件和所述一個或多個其他束修正部件包括保持件放置板、孔口板、準直器板、補償器板、降能器板或其組合中的一者或多者，并且所述孔口板構造為限定所述質子束的截面積，所述準直器板構造為對準所述質子束，所述補償器板構造為影響所述質子束的布拉格峰距離，所述降能器板構造為降低所述質子束的強度。
5.根據權利要求1所述的系統，其中，多個所述束修正部件構造為并排地一起堆疊在所述第一夾緊部件內。
6.根據權利要求1所述的系統，還包括：
補償器，其與至少一個所述束修正部...
【專利技術屬性】
技術研發人員：斯蒂芬·A·萊瑟姆，泰勒·埃沃爾斯，約瑟夫·C·馬泰奧，喬納森·胡貝爾，
申請(專利權)人：普羅諾瓦解決方案有限責任公司，
類型：發明
國別省市：美國;US
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。