。在某些情况下，磁 场的变化量可以与所述最大值成比例。
[0159] 图21示出了用于在针对粒子束的每个能量级的RF频率范围上扫频D形板500上电 压的、以及在粒子束能量变化时用于改变频率范围的示例RF结构。D形板500的半环形表面 503、505连接至内导体1300并封装在外导体1302中。从电源(未示出，例如振荡电压输入)通 过电源耦接装置1304施加高电压至D形板500,所述电源耦合装置1304将电源耦接至内导 体。在一些实施方式中，耦接装置1304定位在内导体1300中以从电源提供能量输送至D形板 500。另外，D形板500耦接至可变电抗元件1306、1308以针对每个粒子能量级进行RF频率扫 频，并且针对不同粒子能量级改变RF频率范围。
[0160] 可变电抗元件1306可以是旋转电容器，其具有可由马达(未示出）旋转的多个叶片 1310。通过每个RF扫频周期期间叶片1310的啮合或非啮合，RF结构的电容变化，其转而改变 RF结构的共振频率。在一些实施方式中，在马达的每个四分之一周期，叶片1310彼此啮合。 RF结构的电容增加且共振频率减少。该过程随着叶片1310非啮合而反转。因此，生成施加至 D形板103的高电压所需以及加速波束所必需的能量能够以较大因子缩减。在一些实施方式 中，加工叶片1310的形状以形成共振频率对时间的所需依赖性。
[0161] 通过感测共振器中RF电压的相位，保持D形板上交流电压接近RF腔的共振频率，RF 频率生成与叶片旋转是同步的。（虚拟D形板接地且未在图21中示出。）
[0162] 可变电抗元件1308可以是电容器，其由板1312和内导体1300的表面1316形成。板 1312沿方向1314朝向或远离表面1316可动。电容器的电容随着板1312和表面1316之间的距 离D改变而改变。对于一个粒子能量进行扫频的每个频率范围，距离D处于设定值，并且为了 改变该频率范围，板1312响应输出波束的能量变化而移动。
[0163] 在一些实施方式中，内和外导体1300、1302由金属材料形成，诸如铜、铝、或银。叶 片1310和板1312也能由与导体1300、1302相同的或不同的金属材料制成。耦接装置1304可 以是电导体。可变电抗元件1306、1308可以具有其他形式并能够以其他方式耦接至D形板 100,从而执行RF频率扫频和频率范围改变。在一些实施方式中，单个可变电抗元件能够配 置为执行两个可变电抗元件1306、1308的功能。在其他实施方式中，能够使用多于两个可变 电抗元件。
[0164] 执行治疗期间的台架、病人支架、有源束成形单元、以及加速器的控制通过合适的 治疗控制电子元件(未示出）来实现。
[0165] 这里所述的粒子治疗系统的控制及其各种特征可使用硬件或硬件与软件的组合 来实施。例如，类似这里所述系统的一个系统可包括位于各个点的各种控制器和/或处理设 备。中央计算机可在各个控制器或处理设备之间协调操作。中央计算机、控制器、和处理设 备可执行各种软件程序以实现测试与校准的控制和协调。
[0166] 能够使用一个或多个计算机程序产品，例如有形地嵌入一个或多个非暂态机器可 读介质中的一个或多个计算机程序，由一个或多个数据处理设备执行或控制一个或多个数 据处理设备的操作，从而至少部分地控制系统操作，所述数据处理设备例如可编程处理器、 计算机、多个计算机、和/或可编程逻辑组件。
[0167] 计算机程序能够以任何程序语言形式来写成，包括汇编或解释语言，并且它能够 以任何形式展开，包括作为独立程序或作为适用于计算环境的模块、组件、子程序、或其他 单元。计算机程序能够在一台计算机上或在一个位置或分布在多个位置并由网络互连的多 台计算机上展开以执行。
[0168] 与执行这里描述的粒子束治疗系统的所有或部分操作相关的操作能够通过一个 或多个可编程处理器来执行，其执行一个或多个计算机程序以执行这里所述的各功能。所 有或部分操作能够使用特殊目的逻辑电路来执行，例如FPGA(场可编程门阵列）和/SASIC (专用集成电路）。
[0169] 通过示例，适于执行计算机程序的处理器包括通用和专用目的微处理器，以及任 意类型数字计算机的任意一个或多个处理器。一般来说，处理器将从只读存储区或随机读 取存储区或两者接收指令和数据。计算机(包括服务器)的元件包括用于执行指令的一个或 多个处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储区设备。通常，计算机还将包括一种 或多种机器可读存储介质、或可操作地耦接以从一种或多种机器可读存储介质接收数据或 向其发送数据或两者，机器可读存储介质诸如用于存储数据的大规模PCB，例如磁盘、磁-光 盘、或光盘。适于包含计算机程序指令和数据的非暂态机器可读存储介质包括所有形式的 非易失存储区，举例来说，包括半导体存储区域设备，例如EPROM、EEPR0M、和闪存区域设备； 磁盘，例如内置硬盘或可移除硬盘;磁-光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。
[0170] 用于这里的任意"电气连接"可意指直接物理连接或包括中间部件但却允许电信 号在所连接的组件之间流动的连接。包括这里提及的电路的任意"连接"，除非另有声明，是 电气连接而无需是直接物理连接，不论单词"电气"是否用于修饰"连接"。
[0171] 任意两个以上的前述实施方案可适当地组合使用于适当的粒子加速器中（例如， 同步回旋加速器）。同样地，任意两个以上的前述实施方案的各个特征可以适当地组合使 用。
[0172] 这里所述的不同实施方式的要素可以被组合，以形成上文未详细说明的其他实施 方式。可以从本文所述的流程、系统、设备等中省略一些要素，而不对其运行造成不利影响。 各个单独的元件可以被组合成一个或多个独立元件，以执行本文中所述的功能。
[0173] 本文所描述的示例实施方式不限于用于粒子治疗系统或使用本文描述的示例粒 子治疗系统。相反，示例实施方式可用于引导加速粒子输出的任何适当的系统。
【主权项】
1. 一种用于定位患者以进行治疗的方法，其包括： 将基准点与患者相关联； 当患者在治疗床上时获取基准点和辐射靶标的图像，所述图像是在待执行治疗的治疗 室内获取的； 确定治疗室内基准点的位置； 确定图像中基准点的位置； 基于治疗室内和图像中基准点的位置确定辐射靶标相对于治疗系统的位置；以及 基于辐射靶标的位置将治疗床移动到治疗室内的治疗位置中。2. 根据权利要求1所述的方法，其中使用成像系统获取图像，所述成像系统配置为获取 患者和基准点的内部图像;并且 其中使用配置为获取基准点的外部图像的成像系统确定治疗室内基准点的位置。3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述图像包括下述中的一个或多个:X射线摄影图 像、由计算机断层(CT)成像设备获取的CT图像、由磁共振成像(MRI)设备获取的MRI图像、由 正电子发射断层成像(PET)设备获取的PET图像、由视频表面成像设备获取的图像、或由 SPECT/CT设备获取的图像。4. 根据权利要求1所述的方法，还包括： 治疗处于治疗位置的患者； 其中治疗患者包括通过使用包括粒子加速器系统的治疗系统以质子辐射患者。5. 根据权利要求4所述的方法，其中所述粒子加速器系统具有等中心点，所述等中心点 包括治疗位置。6. 根据权利要求1所述的方法，其中确定辐射靶标相对于治疗系统的位置包括： 根据图像确定辐射靶标相对于基准点位置的位置； 确定基准点相对于图像外部的参考坐标系的位置；以及 基于基准点相对于参考坐标系的位置和根据辐射靶标相对于图像的位置，确定辐射靶 标相对于治疗系统的位置。7. 根据权利要求6所述的方法，其中所述治疗系统具有等中心点;并且 其中将治疗床移动到治疗位置内包括移动治疗床以使得辐射靶标的位置对应于等中 心点的位置。8. 根据权利要求6所述的方法，其中图像外部的参考坐标系是包括治疗系统的真实世 界空间的一部分。9. 根据权利要求1所述的方法，还包括： 相对于基准点将患者固定至治疗床;或 相对于患者固定基准点。10. 根据权利要求1所述的方法，其中将治疗床移动到治疗位置内是通过使用将治疗床 从获取图像的成像位置自动地移动到患者保持在治疗床上时的治疗位置的机器人机构来 执行。11. 根据权利要求1所述的方法，其中移动治疗床是在患者保持在治疗床上时手动地执 行。12. 根据权利要求1所述的方法，其中将基准点与患者相关联包括将基准点布置在患者 身上。13. 根据权利要求1所述的方法，其中将基准点与患者相关联包括识别患者上的解剖学 标志并将解剖学标志指定作为基准点。14. 根据权利要求1所述的方法，其中将基准点与患者相关联包括在患者的至少部分上 布置框架，并将基准点固定至框架。15. 根据权利要求1所述的方法，其中所述图像包括三维(3D)图像或二维(2D)图像。16. 根据权利要求1所述的方法，还包括： 基于治疗室内和图像中的基准点的位置，确定辐射靶标的导向；以及 基于治疗靶标的导向对治疗进行导向。17. 根据权利要求1所述的方法，还包括： 随时间追踪基准点的运动；以及 基于基准点的运动控制治疗床的运动。18. 根据权利要求1所述的方法，还包括： 随时间追踪基准点的运动；以及 基于基准点的运动控制治疗。19. 根据权利要求1所述的方法，其中获取基准点的图像包括获取不同时刻的图像;并 且 其中所述方法还包括： 基于不同时刻的基准点的不同位置识别基准点的运动；以及 基于所述运动控制治疗。20. -种治疗系统，其包括： 用于托持患者的治疗床； 与患者相关联的基准点； 成像系统，其在患者处于治疗床上时获取基准点和辐射靶标的图像，所述图像是在待 进行治疗的治疗室内获取的； 移动治疗床的机构；以及 计算机系统，其被编程以将基准点的位置与图像中的基准点对准，并基于基准点的位 置及基于图像确定辐射靶标相对于治疗系统的位置;并且 其中治疗床至治疗室内治疗位置的运动基于辐射靶标的位置。21. 根据权利要求20所述的系统，其中所述成像系统配置为获取患者和基准点的内部 图像;并且 其中所述成像系统是第一成像系统并且所述治疗系统还包括第二成像系统，其配置为 获取基准点的外部图像。22. 根据权利要求20所述的系统，其中所述成像系统包括下述中的一个或多个:获取射 线摄影图像的X射线设备、获取计算机断层(CT)成像的CT设备、获取磁共振成像(MRI)图像 的MRI设备、获取正电子发射断层成像(PET)图像的PET设备、由视频表面成像设备获取的图 像、或由SPECT/CT设备获取的图像。23. 根据权利要求20所述的系统，还包括： 粒子加速器系统，用于治疗处于治疗位置的患者； 其中治疗患者包括通过使用由粒子加速器系统输出的质子辐射患者。24. 根据权利要求23所述的系统，其中所述粒子加速器系统具有等中心点，所述等中心 点包括治疗位置。25. 根据权利要求20所述的系统，其中确定辐射靶标相对于治疗系统的位置包括： 根据图像确定辐射靶标相对于基准点位置的位置； 确定基准点相对于图像外部的参考坐标系的位置；以及 基于基准点相对于参考坐标系的位置和图像距离辐射靶标的位置，确定辐射靶标相对 于治疗系统的位置。26. 根据权利要求25所述的系统，其中所述治疗系统具有等中心点;并且 其中将治疗床移动到治疗位置内包括移动治疗床以使得辐射靶标的位置对应于等中 心点的位置。27. 根据权利要求25所述的系统，其中所述图像外部的参考坐标系是包括治疗系统的 真实世界空间的一部分。28. 根据权利要求20所述的系统，还包括将患者固定至治疗床的约束机构。29. 根据权利要求20所述的系统，其中所述机构包括机器人机构，所述机器人机构配置 为将治疗床从获取图像的成像位置自动地移动到患者保持在治疗床上时的治疗位置。30. 根据权利要求20所述的系统，其中所述机构可控制以在患者保持在治疗床上时手 动地移动治疗床。31. 根据权利要求20所述的系统，其中所述基准点布置在患者上。32. 根据权利要求20所述的系统，其中所述基准点包括患者上的解剖学标志。33. 根据权利要求20所述的系统，还包括在患者的至少部分上的框架，所述基准点固定 至框架。34. 根据权利要求20所述的系统，其中所述图像包括三维(3D)图像或二维(2D)图像。35. 根据权利要求20所述的系统，其中所述计算机系统被编程以执行包括如下的操作： 基于治疗室内和图像中的基准点的位置，确定辐射靶标的导向；以及 基于辐射靶标的导向定向治疗。36. 根据权利要求20所述的系统，其中所述计算机系统被编程以执行包括如下的操作： 随时间追踪基准点的运动；以及 基于基准点的运动控制治疗床的运动。37. 根据权利要求20所述的系统，其中所述计算机系统被编程以执行包括如下的操作： 随时间追踪基准点的运动；以及 基于基准点的运动控制治疗。38. 根据权利要求20所述的系统，其中获取基准点的图像包括获取不同时刻的图像;并 且 其中计算机系统被编程以执行包括如下的操作： 基于不同时刻的基准点的不同位置确定基准点的运动；以及 基于所述运动控制治疗。
【专利摘要】一种示例治疗系统包括：用于托持患者的治疗床；与患者相关联的基准点；在患者处于治疗床上时获取基准点和辐射靶标的图像的成像系统，其中图像是在待进行治疗的治疗室内获取的；移动治疗床的机构；以及计算机系统，其被编程以将基准点的位置与图像中基准点对准，并基于基准点的位置及基于图像确定辐射靶标相对于治疗系统的位置。治疗床至治疗室内治疗位置的运动可基于辐射靶标的位置。
【IPC分类】A61N5/10
【公开号】CN105561484
【申请号】CN201510932404
【发明人】L·G·鲍切特, R·B·雷克斯
【申请人】梅维昂医疗系统股份有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年9月9日
【公告号】EP2995348A1, US20160067525