>[0032] 以下的示例性实施例表示被设计成用以实施本发明一般性构思的目的的示例性 技术和结构，但是本发明一般性构思并不限于这些示例性实施例。在附图和图示中，为了 清楚起见，线、实体和区域的尺寸和相对尺寸、形状、数量和质量可能被夸大。参考附图，通 过以下示例性实施例的详细描述，宽范围的各种额外实施例将会更加容易理解和领会，其 中：
[0033] 图1为根据本发明一般性构思的示例性实施例构造的机架系统的示意图；
[0034] 图2为包装在标准国际船运集装箱中以便进行运输的转动机架系统和相关的磁 体系统的不意图；
[0035] 图3为机架系统的中心线漂移的示意图，其中机架轮转动大约90度；
[0036] 图4为根据本发明一般性构思的示例性实施例构造的偏心机架轮的示意图；
[0037] 图5为根据本发明一般性构思的示例性实施例构造的具有偏心机加工边缘的圆 形机架轮的示意图；
[0038] 图6A和6B示出了根据本发明一般性构思的示例性实施例构造的机架调节系统；
[0039] 图7为根据本发明一般性构思的示例性实施例构造的质子疗法系统的示意图； [0040]图8为根据本发明一般性构思的示例性实施例构造的质子疗法系统和环境的示 意图；
[0041] 图9示出了根据本发明一般性构思的实施例的机架系统的各种部件；
[0042] 图10示出了根据本发明一般性构思的实施例的图9中所示的凸轮从动件的更详 细的视图；
[0043] 图11示出了本发明一般性构思的实施例的涉及机架轮对准的坐标框架；
[0044] 图12A和12B示出了根据本发明一般性构思的实施例的在转动和没有转动的情况 下的机架对准补偿；
[0045] 图13示出了根据本发明一般性构思的实施例的用于机架系统的喷嘴轨迹和模糊 球；
[0046] 图14示出了根据本发明一般性构思的实施例的等中心点的确定以及三个不同喷 嘴轨迹造成的SoC的确定；
[0047] 图15示出了根据本发明一般性构思的实施例的机架挠曲模型和对准过程；
[0048] 图16示出了根据本发明一般性构思的实施例的挠曲局部修正；
[0049] 图17示出了根据本发明一般性构思的实施例的当机架转动时所遵循的转动中心 路径；
[0050] 图18示出了当各组凸轮从动件独立地进行调节时可能出现的机架对准过程中的 中断；
[0051] 图19示出和描述了本发明一般性构思的实施例的机架系统，其中对准过程中不 存在中断；
[0052] 图20示出了本发明一般性构思的实施例的平滑机架对准；
[0053] 图21示出了根据本发明一般性构思的实施例的表示用以补偿挠曲的致动器位移 和机架角度修正作为机架转动角度的函数的曲线图；
[0054] 图22示出了根据本发明一般性构思的实施例的从机架中心点偏移的理想转动中 心的路径；
[0055] 图23示出了根据本发明一般性构思的实施例的表示当机架转动时转动中心的变 化的量值的曲线图；
[0056] 图24示出了根据本发明一般性构思的实施例的表示在利用多项式逼近位移函数 且将变化率限制到可接受范围之后转动中心的变化的量值导数的曲线图；
[0057] 图25示出了根据本发明一般性构思的实施例的处于理想转动中心路径内的转动 中心的优化路径；
[0058] 图26进一步示出了根据本发明一般性构思的示例性实施例的优化机架对准，并 且示出了某些凸轮从动件的调节的定位，该定位产生限制转动中心的最大变化率的优化路 径；
[0059] 图27示出了根据本发明一般性构思的实施例的机架对准系统的各个部件；以及
[0060] 图28示出了根据本发明一般性构思的示例性实施例的用来驱动机架马达的反馈 控制环路。
【具体实施方式】
[0061] 现在将参考本发明一般性构思的示例性实施例，附图和图示中示出了这些实施例 的例子。示例性实施例在本文中进行描述，以参考附图来解释本发明一般性构思。
[0062] 以下的详细说明用来使读者获得本文所述的方法、设备和/或系统的全面理解。 因此，本领域普通技术人员能够想到本文所述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和 等同形式。然而，所述的任何处理操作的所述进度仅仅是示例性的，操作顺序并不限于本文 所列的操作顺序并且可以进行本领域中已知的改变，除了必须以一定的顺序进行的操作之 外。另外，为了清楚和简明起见，可以省略众所周知的功能和构造的描述。
[0063] 要注意的是，为了易于说明，在本文中可以采用空间相关的术语，例如"向上"、"向 下"、"左"、"右"、"下"、"下方"、"下部"、"上"、"上部"等，以便描述一个元件或特征与其它元 件或特征的关系，如图所示。除了图中所示的取向之外，空间相关的术语将涵盖装置在使用 或操作时的不同取向。例如，如果图中的装置翻转或转动，那么描述为处于其它元件或特征 "下方"或"下部"的元件将取向为处于该其它元件或特征的"上方"。因此，示例性术语"下 方"可以涵盖上方和下方的取向。装置可以以其它方式取向（旋转90度或者处于其它取 向），并且本文所用的空间相对描述进行相应的解释。
[0064] 以下提供如本文所述的本发明一般性构思的各种示例性实施例。
[0065] 图1为根据本发明一般性构思的示例性实施例构造的机架系统10的示意图。在 质子疗法（PT)系统中，通常采用机架轮32来转动质子喷嘴（图3中的30)，以将质子束以 零度至360度之间的任何角度引向躺在机架轮的等中心点附近的床上的患者。如图1所示， 机架系统10可以包括中层平台12,该中层平台用于技术人员在上面行走，以便技术人员能 够触及磁体、喷嘴等，来进行服务。图1还示出了凸轮从动件/支承表面结构15,其用以将 轮与固定等中心点对准，如以下结合图3更详细地描述的。
[0066] PT系统所面临的一个难点在于，当机架转动到不同治疗角度时，保持质子递送喷 嘴与转动机架系统的等中心点和目标治疗区域之间的正确对准。例如，在大多数治疗计划 中，期望的是保持质子束相对于机架中心的精确度，以便将质子束精确地聚焦到患者体内 所关注的目标区域（例如肿瘤）的中心。然而，由于机架设备的固有制造公差以及极端尺 寸和重量，而使得结构在轮以不同角度转动时可能发生挠曲，从而使得系统的中心可能漂 移到超出目标精确度。
[0067] PT系统面临的另一个难点在于使它们更小、更轻且更加易于制造，原因是系统相 当大、重且难以高效地生产。
[0068] 图2为包装在标准国际船运集装箱20中以便进行运输的转动机架系统和相关的 磁体系统的示意图。如以下更详细地讨论的，本发明一般性构思的实施例包括超导磁体，与 常规暖磁体相比，超导磁体更小且更轻。因此，相当于容纳这些磁体的机架可以更小。这些 较小的机架-磁体系统可以在工厂组装和对准，然后原封不动地进行运输，以减少整体构 建和试运行时间。完整的机架和框架能够在一个集装箱内运输，然后各个部件可以拆开、展 开等，并且组装成完整的结构。因此，通过尽可能在工厂完成然后以大的组件运输该系统， 可以显著减少现场构建和试运行时间。
[0069] 图3为根据本发明一般性构思的示例性实施例的当机架轮32转动大约90度时机 架系统的中心线漂移和调节的示意图。在这里，质子束喷嘴用附图标记30表示。质子束喷 嘴30将质子束30b投射到轮的等中心点，当患者正确地定位在床31上时，该等中心点对应 于肿瘤的中心35。
[0070] 参考图3的上部部分，喷嘴30取向在12点钟位置，质子束30b指向目标中心。当 机架轮32逆时针转动90度时，如图3的底部部分所示，质子束30b由于结构的松垂而偏离 目标。为了补偿这种不对准，不采取现有系统中所采用的移动患者，而是可以设置有支承表 面33或支架33来支撑机架轮32,并且可以在机架轮32的外径部分上设置有多个支承件34 或凸轮从动件34以抵靠该支承表面33。支承件34可以选择性地向上和向下调节（例如通 过车削螺纹），以升高和降