CN104813747B - 使用磁场颤振聚焦粒子束 - Google Patents

使用磁场颤振聚焦粒子束 Download PDF

Info

Publication number
CN104813747B
CN104813747B CN201380062107.2A CN201380062107A CN104813747B CN 104813747 B CN104813747 B CN 104813747B CN 201380062107 A CN201380062107 A CN 201380062107A CN 104813747 B CN104813747 B CN 104813747B
Authority
CN
China
Prior art keywords
particle
magnetic field
cavity
particle accelerator
regenerator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201380062107.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104813747A (zh
Inventor
G.T.兹瓦特
K.P.高尔
J.V.D.兰
C.D.奥尼尔三世
K.Y.弗兰岑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maisheng Medical Equipment Co Ltd
Original Assignee
Mevion Medical Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mevion Medical Systems Inc filed Critical Mevion Medical Systems Inc
Publication of CN104813747A publication Critical patent/CN104813747A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104813747B publication Critical patent/CN104813747B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • H05H7/10Arrangements for ejecting particles from orbits
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1077Beam delivery systems
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H13/00Magnetic resonance accelerators; Cyclotrons
    • H05H13/005Cyclotrons
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H13/00Magnetic resonance accelerators; Cyclotrons
    • H05H13/02Synchrocyclotrons, i.e. frequency modulated cyclotrons
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • H05H7/04Magnet systems, e.g. undulators, wigglers; Energisation thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N2005/1092Details
    • A61N2005/1095Elements inserted into the radiation path within the system, e.g. filters or wedges
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • H05H7/04Magnet systems, e.g. undulators, wigglers; Energisation thereof
    • H05H2007/046Magnet systems, e.g. undulators, wigglers; Energisation thereof for beam deflection

Abstract

一种示例性粒子加速器可以包括下列各项:在空腔中扫描射频(RF)电压以从等离子体柱加速粒子的电压源,其中,所述空腔具有使从所述等离子体柱加速的粒子在所述空腔内轨道上运动的磁场,并且其中,所述磁场具有在所述空腔边缘处弯曲的通量;提供在所述空腔内的磁场凸起的再生器,从而改变从所述等离子体柱加速的粒子的连续轨道,使得粒子最终输出到引出点,其中,所述再生器相对于所述等离子体柱位于所述空腔内的半径处;以及定位在所述空腔中接近所述半径的铁磁装置,其中,每个铁磁装置提供有磁场凸起,并且其中,邻近所述再生器的铁磁装置以一定间隔与再生器隔开。

Description

使用磁场颤振聚焦粒子束
相关申请的交叉参考
特此要求2012年9月28号提交的美国临时申请编号61/707,572的优先权。美国临时申请编号61/707,572的内容通过引用并入本公开。
技术领域
本公开总体涉及使用磁场颤振(magnetic field flutter)在同步回旋加速器中聚焦粒子束。
背景技术
粒子治疗系统使用加速器以产生用于治疗诸如肿瘤的病痛的粒子束。在操作中,在磁场的存在下,粒子在空腔内的轨道上加速,并通过引出通道(extraction channel)从空腔中离开。可以在粒子治疗系统中使用的加速器的一个例子是同步回旋加速器。
在同步回旋加速器中,等离子体柱是使用电离气体(例如,氢气)产生的。施加RF(射频)电压以从等离子体柱中引出粒子,并且施加磁场以将那些粒子在它们增加能量和半径时保持在螺旋轨道上,直到它们到达引出区域。考虑到当加速来自等离子体柱的粒子时在粒子上的相对论效应(例如,增加的粒子质量),该RF电压扫过一定的频率范围。
发明内容
一种示例性粒子加速器可以包括下列各项:在空腔中扫描射频(RF)电压以从等离子体柱加速粒子的电压源,其中,所述空腔具有使从等离子体柱加速的粒子在空腔内轨道上运动的磁场,并且其中,所述磁场具有在空腔边缘处弯曲的通量;提供在空腔内的磁场凸起(bump)的再生器,从而改变从等离子体柱加速的粒子的连续轨道,使得粒子最终输出到引出点,其中,所述再生器相对于等离子体柱位于所述空腔内的半径处;以及定位在空腔中接近所述半径的铁磁装置,其中,每个铁磁装置提供有磁场凸起,并且其中,邻近所述再生器的铁磁装置以一定间隔与再生器隔开。或者单独地或者组合地,这种示例性粒子加速器可以包括一个或多个以下特征。
间隔、再生器和铁磁装置的组合产生具有与粒子轨道成角度的分量的磁场波动,以至少部分地抵消由磁场凸起导致的垂直聚焦的减少。磁场可以是至少4特斯拉,而由再生器产生的磁场凸起至多可以是2特斯拉。粒子加速器可以是同步回旋加速器。
可以只有两个铁磁装置,在再生器的各侧上有一个。可以在相对于等离子体柱的相同半径上有多于两个的铁磁装置。可以在相对于等离子体柱的多个半径的每一个半径上有多个铁磁装置。
在一些例子中,所述铁磁装置产生磁场颤振,其包括在0.25%至20%之间的方位角平均分数归一化磁场方差。
一种示例性质子治疗系统可以包括前述粒子加速器;以及所述粒子加速器安装在其上的台架。台架相对于患者的位置是可旋转的。质子基本上直接地从同步回旋加速器输出到患者的位置。粒子加速器可以是同步回旋加速器。
一种示例性粒子加速器包括下列各项:在空腔中扫描射频(RF)电压以从等离子体柱加速粒子的电压源,其中所述空腔具有使从等离子体柱加速的粒子在空腔内轨道上运动的磁场,并且所述磁场具有在整个空腔中基本上是直的通量;所述空腔包括第一磁场与第二磁场的交替区域,其中所述第一磁场与第二磁场不同,以在空腔内产生磁波动,其具有在与粒子轨道基本垂直的角度上的分量。或者单独地或者组合地,这种示例性粒子加速器可以包括一个或多个以下特征。
所述交替区域可具有不同的铁磁材料等级。交替区域可包括铁磁材料区域和不存在铁磁材料的区域。交替区域可以是饼状的,每个区域有在等离子体柱处的点以及在空腔边缘处的边缘。交替区域可具有风车形状,每个区域有在等离子体柱处的点以及在空腔边缘处的边缘。
所述空腔可通过磁性结构限定。交替区域可包括垂直对准的交替区域,其中一个被连接到第一磁性结构,而另一个被连接到第二磁性结构。
磁波动可将粒子垂直地聚焦在空腔中的轨道上。粒子加速器可以是同步回旋加速器。
第一磁场和第二磁场的交替区域包括磁场颤振,其包括在0.25%至20%之间的方位角平均分数归一化磁场方差。
每个示例性粒子加速器可以包括限定粒子在其中加速的空腔的磁性结构,其中粒子用于作为粒子束输出,所述粒子束具有从能量范围内选择的能量。
一种示例性质子治疗系统包括前述粒子加速器;以及所述粒子加速器安装在其上的台架。台架相对于患者的位置是可旋转的。质子基本上直接地从粒子加速器输出到患者的位置。所述粒子加速器可以是同步回旋加速器。
在本公开中描述的两个或更多的特征,包括在此概述部分中描述的那些,可以被组合以形成本文没有具体描述的实施方案。
本文描述的各种系统或其部分的控制可经由包括指令的计算机程序产品实现,所述指令存储在一个或多个非临时性可机读存储介质中,并且在一个或多个处理设备上可执行。本文所描述的系统或其部分可以被实施为一种装置、方法或电子系统,所述电子系统可以包括一个或多个处理设备和存储可执行指令以实施所述功能的控制的存储器。
一个或多个实施方案的细节阐述于附图和以下说明中。其他特征、目的和优点从说明书和附图中以及从权利要求书中将是显而易见的。
附图说明
图1是一种示例性治疗系统的透视图。
图2是一种示例性同步回旋加速器的部件的分解透视图。
图3、图4和图5是一种示例性同步回旋加速器的剖视图。
图6是一种示例性同步回旋加速器的透视图。
图7是一种示例性反向线圈架和绕组的一部分的剖视图。
图8是一种示例性沟道内电缆(cable-in-channel)复合导体的剖视图。
图9是一种示例性离子源的剖视图。
图10是一种示例性D形板和示例性虚拟D形板的透视图。
图11是一种示例性穴室的透视图。
图12是一种有穴室的示例性治疗室的透视图。
图13示出了靠近示例性粒子加速器的患者。
图14示出了安置在治疗室内的示例性内台架内的患者。
图15是一种示例性加速空腔和引出通道的顶视图。
图16是连同超导磁体的低温恒温器的示例性部分的横截面一起,示出磁场强度与距等离子体柱的径向距离的关系的曲线图。
图17是一种示例性加速空腔和引出通道的顶视图,其描绘了移动进入引出通道的轨道。
图18是一种示例性加速空腔和再生器的顶视图,其描绘了空腔中的磁场线。
图19是粒子加速器的具有弯曲磁场线的加速空腔的剖切侧视图。
图20是包含绕空腔圆周的颤振块的加速空腔的顶视图。
图21是在不同径向位置处包含绕空腔圆周的颤振块的加速空腔的顶视图。
图22是粒子加速器的具有直线磁场线的加速空腔的剖切侧视图。
图23是具有磁峰和磁谷的饼状颤振诱导结构的顶视图。
图24是具有磁峰和磁谷的风车状颤振诱导结构的顶视图。
图25是多层颤振诱导结构的一部分的剖切侧视图。
图26是可使用可变能量粒子加速器的示例性粒子治疗系统的概念性视图。
图27是对于粒子加速器中的磁场和距离中的变化示出能量和电流的示例性曲线图。
图28是用于在D形板上在用于粒子束各能级的频率范围内扫描电压,并且用于在粒子束能量变化时改变频率范围的示例性结构的侧视图。
图29是可以在可变能量粒子加速器中使用的示例性磁体系统的分解透视图。
在不同附图中的相同参考标记指示相同的元件。
具体实施方式
概述
本文所描述的是用于在示例性系统中使用的粒子加速器的例子,所述系统诸如质子或离子治疗系统。该系统包括安装在台架上的粒子加速器-在这个例子中是同步回旋加速器。如在下面更详细地解释的,所述台架使得加速器能够围绕患者的位置旋转。在一些实施方案中,所述台架是钢的并且具有两个腿部,所述腿部安装用于在位于患者的相对侧上的两个相应轴承上旋转。粒子加速器由钢桁架支撑,所述钢桁架对于跨越患者所在的治疗区域是足够长的,并且在两端稳定地附接到台架的旋转腿部。作为台架围绕患者旋转的结果,所述粒子加速器也旋转。
在一个示例性实施方案中,所述粒子加速器(例如,同步回旋加速器)包括低温恒温器,其容纳用于传导产生磁场(B)的电流的超导线圈。在这个例子中,低温恒温器使用液氦(He)以将线圈维持在超导温度下,例如,4°开尔文(Kelvin,K)。磁轭邻近(例如,围绕)低温恒温器,并限定粒子在其中加速的空腔。空腔中的磁场(称为“背景磁场”)是至少4特斯拉、5特斯拉或6特斯拉,并且可以更大(例如,8特斯拉、8.5特斯拉、9特斯拉、9.5特斯拉、10特斯拉、10.5特斯拉,或更大)。低温恒温器通过带子或类似物附接到磁轭。
在这种示例性实施方案中,所述粒子加速器包括粒子源(例如,潘宁离子规(Penning Ion Gauge)-PIG源)以提供等离子体柱到空腔中。氢气被电离以产生等离子体柱。电压源提供射频(RF)电压到空腔中以加速来自等离子体柱的粒子。正如所指出的,在这个例子中,粒子加速器是同步回旋加速器。因此,考虑到当从所述柱引出粒子时在粒子上的相对论效应(例如,增加的粒子质量),该RF电压扫过一定的频率范围。由线圈产生的磁场导致从等离子体柱加速的粒子在空腔内轨道上加速。磁场再生器(“再生器”)被定位在空腔边缘的附近以调整在该位置上存在的磁场,从而改变从等离子体柱加速的粒子的连续轨道的位置(例如,间距和角度),使得粒子最终输出至穿过所述轭的引出通道。再生器可以增加在所述空腔中的点处的磁场(例如,它可以在空腔的区域处产生磁场“凸起”),从而使粒子的各连续轨道在该点向外朝向引出通道的入口点进动,直到它到达引出通道。典型地,磁场凸起在0.5特斯拉至2特斯拉之间;然而,磁场凸起在不同的系统中可大于或小于这些值。引出通道接收从等离子体柱加速的粒子,并将所接收到的粒子从所述空腔输出。
在一些实施方案中,所述再生器是被构造为产生具有特定尺寸和形状的磁场凸起的单个铁磁装置。单个铁磁装置可以是单个连续的或物理地连接的结构,或者它可以是垂直对准但物理上未连接的两个铁磁结构(例如,在每个磁轭上各一个),所述结构通过磁通在其中穿过的空的间隔分开。垂直对准可包括轭之间的对准,并且包括未连接的铁磁结构的任何适当地对准的整体或部分。
由于在空腔中的磁场较高(例如,至少4特斯拉),在所述场越过线圈时,可以产生相对较高的磁场梯度。在这个例子中,磁场从在空腔中心处(约在等离子体柱的位置处)的约9特斯拉减小至越过超导线圈时的大约是零,并且减小至在超导线圈另一侧的约-2特斯拉。此外,磁场线在空腔的边缘处向外弯曲。弯曲的量从空腔中心增加(约在粒子源的位置处),在所述中心处的弯曲大约是零(即,磁场线基本上是直的)。
在空腔边缘处的弯曲磁场实现粒子束上的垂直聚焦(也称为“弱聚焦”),特别是在弯曲最明显的空腔边缘处。在粒子试图通过沿着弯曲磁场线向上或向下移动以逃脱它们的轨道时,垂直聚焦发生。作为磁场线的弯曲的结果,试图向上或向下行进的粒子面临着与其试图行进的方向相反的磁力。其结果是,粒子难以从中间轨道平面逃脱远离,导致垂直聚焦的轨道。
由再生器产生的磁场凸起可以破坏以上述方式产生的垂直聚焦。例如,至少在其所在的位置上,磁场凸起可以抵消或移动磁场线的弯曲,从而破坏垂直聚焦。为了恢复被再生器破坏了的垂直聚焦,“颤振块”可以在与再生器大约相同(虽然不一定完全一致)的径向位置(其中,径向位置是相对于在空腔中心的等离子体柱测量的距离)处加在再生器的两侧上。间隔(或空间)处于每一个颤振块与再生器之间。
在一些实施方案中,颤振块是将磁场波动(称作“磁颤振”或简单地称作“颤振”)引入到在颤振块和再生器的径向位置附近的磁场内的铁磁装置。颤振由通过磁“峰”和“谷”引起的邻近磁场中的方位角变化产生,所述磁“峰”和“谷”分别是磁场较高和较低的区域。在这个例子中,颤振块和再生器构成所述峰,而每个颤振块与再生器之间的空白间隔构成了一个谷。磁场在峰与谷之间的差异在适当的径向区域中产生了足够的磁场线扰动,使得所得到的磁场线具有与粒子束成一定角度的足够的径向分量,以导致垂直聚焦。
在一些实施方案中,各颤振块是被构造为产生具有特定尺寸和形状的磁场凸起的单个铁磁装置。在这种情况下,单个铁磁装置可以是单个连续的或物理地连接的结构,或者它可以是垂直对准但物理上未连接的两个铁磁结构(例如,在每个轭上各一个),其通过磁通在其中穿过的空白间隔分开。垂直对准包括轭之间的对准,并且包括未连接铁磁结构的任何适当地对准的整体或部分。
在一些实施方案中,仅存在两个颤振块-在再生器的每个径向相邻侧各一个。在其他实施方案中,在相对于等离子体柱的一个或多个径向位置处可以有一系列颤振块。例如,在每个第N(N>1)半径处,可以有绕整个空腔圆周或其一部分的一系列颤振块,每对颤振块由相应间隔或磁场较低的其他适当区域分开。取决于所期望的磁效应,所述间隔可以是与对应颤振块大约相同尺寸的,或者是更大或更小的。
在可选的实施方案中,在空腔中的磁场可以被控制以便减小在空腔内的弯曲。例如,这可以通过改变限定所述空腔的磁轭的横截面形状而完成。因此,如上所述,由背景磁场固有地产生的垂直聚焦可以很小或没有。然而,磁颤振可以用于实现粒子束的垂直聚焦。例如,上述类型的颤振块可以布置在空腔各个径向位置处。可选地,磁峰/磁谷装置可以在空腔中实现。在一个示例性实施方案中,该装置的每一部分(峰或谷)可以是饼状的,其中,每个部分具有在等离子体柱处的点和在空腔边缘处的边缘。可选地,该装置的每一部分(峰或谷)可以是风车状的,其中,每个部分具有在等离子体柱处的点和在空腔边缘处的边缘。也可使用不同于这些的形状。同样地,也可以使用形状上的变化。
通过在整个空腔中保持磁场线基本笔直,减少所述空腔的半径是可能的。在一些实施方案中,有可能减少例如10%或更多的半径,导致更紧凑的粒子加速器。此外,在磁场在空腔边缘处弯曲的实施方案中,所述RF电压必须扫描以补偿由垂直聚焦导致的变小的磁场。在垂直聚焦利用磁颤振实现的实施方案中,由于RF扫描可只跟踪粒子质量的增加,RF扫描在范围和/或大小方面可需要的更少。
本文所描述的特征可以在单个粒子加速器中使用,或者任意两个或更多的特征可以结合在单个粒子加速器中。所述粒子加速器可以在任何类型的医疗或非医疗应用中使用。粒子治疗系统的其中可使用上述特征的例子在下面提供。
示例性粒子治疗系统
参照图1,带电粒子放射治疗系统500包括束流产生粒子加速器502,其具有足够小的重量和尺寸以允许它被安装在旋转台架504上,其输出从加速器壳体朝向患者506直线地(也就是说,基本上直接地)定向。
在一些实施方案中,钢台架具有两个腿部508、510,所述腿部安装用于在位于患者的相对侧上两个相应轴承512、514上旋转。加速器由钢桁架516支撑,所述钢桁架对于跨越患者躺卧在其中的治疗区域518是足够长的(例如,较高的人的两倍长,以允许该人士在空间内充分地旋转,而患者的任何靶区域保留在束流的线上),并且其在两端稳定地附接到台架的旋转腿部。
在一些例子中,台架的旋转被限制到小于360度的范围520,例如,大约180度,以允许地板522从容纳所述治疗系统的穴室524的壁延伸到患者治疗区域内。台架的有限转动范围也降低了一些提供在治疗区域之外人士的放射屏蔽的壁的所需厚度。180度的台架旋转范围对于覆盖所有的治疗进入角度是足够的,但提供更大的行程范围可以是有用的。例如,旋转范围可以是在180度至330度之间,并且仍然为治疗地板空间提供了间隙。
台架的水平转动轴532标称位于地板之上一米,患者和治疗师在那里与治疗系统进行交互。此地板位于治疗系统屏蔽穴室的底部地板之上约3米。加速器可以在升高的地板之下摆动用于从旋转轴之下输送治疗束流。病床在基本上平行于台架旋转轴线的水平平面上移动并旋转。用这种构造,所述床可以在水平平面上转动通过约270度的范围534。台架和患者的旋转范围和自由度的这种组合允许治疗师选择用于束流的几乎任何进入角度。如果需要,患者能够以相反的朝向被放置在所述床上,然后可以利用所有可能的角度。
在一些实施方案中,加速器使用具有非常高磁场的超导电磁结构的同步回旋加速器构造。因为给定动能的带电粒子的弯曲半径与施加到其上的磁场的增加成比例地减小,非常高磁场的超导磁结构允许加速器可以做得更小和更轻。同步回旋加速器使用的磁场在旋转角上是均匀的,并随着半径增加而在强度上下降。这样的场形状可以不管磁场大小而实现,所以,对于可以在同步回旋加速器中使用的磁场强度(以及因此所得到的在固定半径处的粒子能量),在理论上没有上限。
超导材料在非常高磁场存在的情况下丧失其超导性质。使用了高性能的超导线绕组以允许实现非常高的磁场。
为了实现其超导性质,超导材料一般需要被冷却到低温。在这里描述的一些例子中,低温冷却器用于将超导线圈绕组带到接近绝对零度的温度。使用低温冷却器可以降低复杂性和成本。
同步回旋加速器支撑在台架上,使得束流与患者直接成一条直线地产生。台架允许回旋加速器绕水平旋转轴的旋转,所述旋转轴包含一个在患者内或接近患者的点(等角点540)。平行于旋转轴的分离桁架在两侧上支撑回旋加速器。
由于台架的转动范围是有限的,患者支撑区域可以容纳在绕等角点的广阔区域内。由于地板可大致围绕等角点延伸,患者支撑台可定位为相对于穿过等角点的竖直轴线542移动并绕其旋转,使得通过台架旋转和支撑台运动和旋转的结合,可以实现进入患者任何部位的任何角度的束流方向。两个台架臂以高大患者的高度的两倍以上分离,允许病床在升高地板之上的水平面中旋转和平移。
限制台架的旋转角度允许减少围绕治疗室的至少一个墙壁的厚度。通常由混凝土建造的较厚墙壁提供对在治疗室之外的人的照射防护。为了提供相等的防护水平,在下游停止质子束的墙壁可以是在房间相对端的墙壁的约两倍厚。限制台架旋转的范围使得治疗室在三个侧面上坐落在地平面之下,同时允许占用区域靠近最薄的壁,以降低治疗室的建造成本。
在图1中示出的示例性实施方案中,超导同步回旋加速器502以在同步回旋加速器的极间隙中8.8特斯拉的峰值磁场操作。同步回旋加速器产生具有250MeV(兆电子伏特)能量的质子束流。在其他实施方案中,场强可以在4至20或6至20特斯拉的范围内,而质子能量可以是在150至300MeV的范围内。
在这个例子中描述的放射治疗系统用于质子放射治疗,但相同的原理和细节可以应用于在重离子(离子)治疗系统中使用的类似系统。
如图2、图3、图4、图5和图6中所示,同步回旋加速器10(例如,图1中的502)的例子包括磁体系统12,其包含粒子源90、射频驱动系统91和束流引出系统38。使用串接线对环形超导线圈40、42和一对成型铁磁(例如,低碳钢)极面44、46的组合,由磁体系统确定的磁场具有适于维持所包含质子束的聚焦的形状。
两个超导磁体线圈定心在共同的轴线47上,并沿所述轴线间隔开。如图7和图8所示,线圈由部署在沟道内绞合线缆导线几何构型中的Nb3Sn(铌三锡)基超导0.8mm直径股线48形成(最初包括由铜护套围绕的铌-锡芯)。在七个股线在一起组成线缆之后,它们被加热以引发形成线材的最终(脆的)超导材料的反应。在材料已经反应之后,导线被焊接到铜管道(外部尺寸3.18×2.54mm,内部尺寸2.08×2.08mm)并用绝缘体52(在这个例子中是编织玻璃纤维材料)覆盖。包含线材53的铜沟道然后卷绕在线圈中,所述线圈具有8.55cm×19.02cm的矩形横截面,并具有26层且每层有49匝。卷绕的线圈然后用环氧化合物真空浸渍。成品线圈被安装在环形不锈钢反向线圈架56上。加热毯55放置在绕组层的间隔处,以在磁体失超的情况下保护该组件。
整个线圈然后可以用铜片覆盖以提供热传导性和机械稳定性,然后被包含在环氧树脂附加层中。线圈的预压缩可以通过加热不锈钢反向线圈架并将线圈装配到反向线圈架内提供。反向线圈架内径被选择为使得当整个物块被冷却到4K时,反向线圈架保持与线圈接触并提供了少许压缩。加热不锈钢反向线圈架到约50摄氏度并将线圈适配在100开氏度可以实现这一点。
线圈的几何形状通过安装在反向矩形线圈架56上施加恢复力60而维持,所述恢复力抵抗在线圈通电时所产生的扭曲力。如图5所示,线圈的位置使用一组热到冷的支撑带402、404、406相对于磁轭和低温恒温器保持。用薄带支撑冷块减小了由刚性支撑系统给予所述冷块的热量泄漏。所述带布置为当磁体在台架上旋转时承受线圈上的变化重力。它们承受重力和由线圈从相对于磁轭完全对称的位置扰动时实现的较大偏心力的联合作用。另外,在一些实施方案中,在其位置被改变时,连杆起到减少随着台架加速和减速而施加到线圈上的动态力的作用。每个热到冷的支撑包括一个S2玻璃纤维连杆和一个碳纤维连杆。碳纤维连杆跨接引脚而被支撑在热的轭与中间温度(50-70K)之间,而S2玻璃纤维连杆408跨越在中间温度引脚与附接到冷物件的引脚而被支撑。每个连杆都是5cm长(引脚中心到引脚中心),并且是17mm宽。连杆厚度为9mm。各引脚都是由高强度不锈钢制成的,并且直径是40mm。
参照图3,作为半径的函数的磁场强度剖面在很大程度上是通过选择线圈几何结构和极面形状而确定的;可渗透轭材料的极面44、46可以成形以微调磁场的形状,以确保粒子束在加速期间保持聚焦。
通过将线圈组件(线圈和线圈架)围绕在抽成真空的环状铝或不锈钢低温腔室70之内,超导线圈被保持在接近绝对零度(例如,约4开氏度)的温度下,除了在一组有限的支撑点71、73处之外,所述腔室提供了绕线圈结构的自由空间。在一个可选版本(图4)中,低温恒温器的外壁可由低碳钢制成,以提供用于磁场的额外返回磁通路径。
在一些实施方案中,接近绝对零度的温度是使用单级吉福德-麦克马洪(Gifford-McMahon)低温冷却器和三个两级吉福德-麦克马洪低温冷却器实现并保持的。每个两级低温冷却器具有附连到冷凝器的第二级冷端,所述冷凝器将氦蒸气再凝结成液态氦。低温冷却头供应有来自压缩机的压缩氦。单级吉福德-麦克马洪低温冷却器被布置为冷却供应电流到超导绕组的高温(例如,50-70开氏度)导线。
在一些实施方案中,接近绝对零度的温度由布置在线圈组件的不同位置处的两个吉福德-麦克马洪低温冷却器72、74实现并维持。每个低温冷却器具有与线圈组件接触的冷端76。低温冷却头78被供应有来自压缩机80的压缩氦。两个其他的吉福德-麦克马洪低温冷却器77、79被布置为冷却供应电流到超导绕组的高温(例如,60-80开氏度)导线。
线圈组件和低温恒温腔室安装在药丸盒形状的(pillbox-shaped)磁轭82的两个半部81、83内,并由其完全围绕。在这个例子中,线圈组件的内径是约74.6cm。铁轭82提供了返回磁场通量84的路径,并且将极面44、46之间的体积86磁学地屏蔽,以防止外磁影响扰动所述体积内磁场的形状。所述轭还用于减少在加速器附近的杂散磁场。在一些实施方案中,同步回旋加速器可以具有主动返回系统,以减少杂散磁场。主动返回系统的一个例子在2013年5月31日提交的美国专利申请编号13/907,601中描述,其内容通过引用并入本文。在主动返回系统中,本文所描述的相对较大的磁轭由被称为极块的较小磁性结构代替。超导线圈运行与本文所描述的主线圈相反的电流,以提供磁返回,从而减小杂散磁场。
如图3和图9所示,同步回旋加速器包括潘宁离子规几何结构的粒子源90,其定位靠近磁体结构82的几何中心92。所述粒子源可以是如下所述的,或者粒子源可以是在美国专利申请编号11/948,662中所描述的类型,其内容通过引用并入本文。
粒子源90通过输送气态氢的气体管线101和管194得到氢供给99。电缆94承载来自电流源95的电流,以激励电子从与磁场200对准的阴极192、190放出。
在一些实施方案中,在气体管101中的气体可包括氢和一种或多种其他气体的混合物。例如,该混合物可以含有氢和一种或多种惰性气体,例如,氦、氖、氩、氪、氙和/或氡(虽然混合物并不限于利用稀有气体)。在一些实施方案中,该混合物可以是氢和氦的混合物。例如,该混合物可含有约75%或更多的氢和大约25%或更少的氦(可能包括痕量气体)。在另一例子中,该混合物可以含有约90%或更多的氢和大约10%或更少的氦(可能包括痕量气体)。在例子中,所述氢/氦混合物可以是以下任何一种:>95%/<5%、>90%/<10%、>85%/<15%、>80%/<20%、>75%/<20%,依此类推。
在粒子源中使用惰性(或其他)气体与氢气组合的优点可以包括:增大的束流强度、增加的阴极寿命,以及增加的束流输出一致性。
在这个例子中,放出的电子电离从管194通过小孔排出的气体,以产生用于通过一个半圆形(D形)射频板100加速的正离子(质子)供给,所述射频板横跨由磁体结构和一个虚拟D形板102围绕的空间的一半。在断续粒子源(它的一个例子在美国专利申请编号11/948,662中描述)的情况下,所述管含有的所有(或绝大部分)等离子体在加速区域被除去,从而允许离子在相对高的磁场中更迅速地加速。
如图10所示,D形板100是中空的金属结构,其具有包围空间107的两个半圆形表面103、105,其中,质子在它们绕由磁体结构围绕的空间旋转的一半期间中加速。通向空间107的管道109延伸穿过磁轭到外部位置,真空泵111可附接到所述外部位置以对空间107和真空腔室119内加速发生的其余空间抽真空。虚拟D(dummy dee)102包括靠近D形板的暴露边缘隔开的矩形金属环。虚拟D接地到真空腔室和磁轭。D形板100由在射频传输线的端部施加的射频信号驱动,以在空间107中施加电场。随着加速的粒子束距几何中心的距离增加,射频电场被做成是随着时间变化的。射频电场可按在题为“Matching A Resonant FrequencyOf A Resonant Cavity To A Frequency Of An Input Voltage”的美国专利申请编号11/948,359中描述的方式控制,其内容通过引用并入本文。
为了从中心定位的粒子源出现的束流在它开始螺旋向外时避开粒子源结构,需要跨射频板的大电压差。20,000伏特跨射频板而施加。在一些版本中,从8000至20,000伏特可跨射频板而施加。为了减少驱动这种大电压所需的功率,所述磁体结构布置为降低射频板与地之间的电容。这是通过穿过外部轭和低温恒温器壳体形成与射频结构有足够间隙的孔、并且使所述磁极面之间有足够的空间而实现的。
考虑到质子相对论质量的增加和磁场的减小,驱动D形板的高压交变电势在加速周期中具有向下扫描的频率。因为它与真空腔室的壁一起处于地电势,虚拟D不需要中空半圆柱形结构。可以使用其他的板布置,诸如用不同的电相位或基频的倍数驱动的一对以上的加速电极。RF结构可以被调谐以在所需的频率扫描期间保持Q较高,所述调谐通过使用例如具有啮合旋转和固定叶片的旋转电容器。在叶片的每个啮合期间,电容增加,由此降低RF结构的谐振频率。叶片可以成形为产生所需的精确扫描频率。用于旋转冷凝器的驱动电机可以被锁相到RF发生器以用于精确控制。一束粒子在旋转冷凝器的叶片的每个啮合期间被加速。
加速发生在其中的真空腔室119是大致圆柱形的容器,其中心较薄而边缘较厚。真空腔室围绕RF板和粒子源,并且由真空泵111抽真空。保持高真空确保了加速离子不会与气体分子碰撞而损失,并且使RF电压能够保持在较高的水平,而不产生电弧接地。
质子横越开始于粒子源的大致螺旋形的轨道路径。在螺旋路径各环的一半处,质子在它们通过在空间107中的RF电场时获得能量。随着离子获得能量,其螺旋路径的每个相继环的中央轨道半径大于在先环的半径,直至环半径达到极面的最大半径。在该位置处,电场和磁场的扰动将离子引导进入磁场迅速减小的区域,然后离子离开所述高磁场区域,并被引导通过在本文中称为引出通道的引出管38,以离开回旋加速器的轭。磁再生器可被用来改变磁场扰动以引导离子。离开回旋加速器的离子在它们进入磁场显著降低的区域时会趋于分散,所述磁场在房间中存在于回旋加速器周围。在引出通道38中的束流成形元件107、109重定向离子,使它们停留在有限空间范围内的笔直束流中。
在极间隙中的磁场需要具有特定的性质以将束流在其加速时维持在抽真空的腔室中。在下面示出的磁场指数n,
n=-(r/B)dB/dr
应当被保持为正数以维持这种“弱”聚焦。这里r是束流半径而B是磁场。另外,磁场指数需要被保持在0.2之下,因为在这个值,束流的径向振荡和竖直振荡的周期在vr=2vz共振中重合。电子感应加速器(betatron)的频率由vr=(1-n)1/2和vz=n1/2限定。铁磁极面设计为使由线圈产生的磁场成形,使得在与给定磁场中的250MeV束流相符的最小直径中,场指数n维持为正并小于0.2。
当束流离开引出通道时,它经过束流形成系统125(图5),其可以被可编程地控制以产生用于束流的所需散射角和范围调制的组合。束流形成系统125可与内台架601(图14)结合使用以将束流引导至患者。
在操作期间,作为沿所述板的表面的传导电阻的结果,板从所施加的射频场吸收能量。此能量表现为热量,并使用水冷管线108从板中除去,所述管线将热量释放在热交换器113(图3)中。
从回旋加速器离开的杂散磁场被两个药丸盒形状的磁轭(其也用作屏蔽)和独立的磁屏蔽114限制。独立的磁屏蔽包括围绕所述药丸盒形状的轭的铁磁材料(例如,钢或铁)层117,其由间隔116隔开。这种包括轭、间隔和屏蔽的夹层的构造以较低的重量对于给定的漏磁场实现了足够的屏蔽。
如所提到的,台架允许同步回旋加速器绕水平旋转轴532旋转。桁架结构516具有两个大致平行的延伸体(spans)580、582。同步回旋加速器置于所述延伸体之间,大约在两个腿部之间的中间。台架使用安装在腿部与桁架相对的端部上的配重122、124平衡以进行绕轴承的旋转。
所述台架被安装在台架的一个或两个腿部上并通过驱动齿轮连接到轴承壳体的电机驱动而旋转。台架的旋转位置从结合到台架驱动电机和驱动齿轮的轴角编码器提供的信号得到。
在离子束离开回旋加速器的位置,束流形成系统125作用在离子束上以给予它适于患者治疗的性质。例如,所述束流可以展开,并且其透深变化以在整个给定靶体积上提供均匀的照射。束流形成系统可以包括被动散射元件以及主动扫描元件。
同步回旋加速器的所有主动系统(例如,电流驱动的超导线圈、RF驱动的板、用于真空加速腔室和用于超导线圈冷却腔室的真空泵、电流驱动的粒子源、氢气源及RF板冷却器)可通过适当的同步回旋加速器控制电子设备(未示出)控制,其可以包括例如一个或多个用适当的程序编程以实现控制的计算机。
台架、患者支撑件、主动束流成形元件以及执行疗程的同步回旋加速器的控制是通过适当的治疗控制电子设备(未示出)实现的。
如图1、图11和图12所示,台架轴承由回旋加速器穴室524的壁支撑。台架使得回旋加速器能够摆动通过180度(或以上)的范围520,所述范围包括在患者之上、到其侧面和在其之下的位置。穴室是足够高的以在台架运动的顶部极端和底部极端使其不受阻碍。以壁148、150做边的入口146提供了治疗师和患者进入和退出的路线。因为至少一个壁152不与来自回旋加速器的质子束直接地在一条直线上,它可以制成相对较薄的并仍然执行其屏蔽功能。房间的可能需要更大程度地屏蔽的其他三个侧壁154、156、150/148可埋在土山(未示出)内。壁154、156和158所需要的厚度可以减小,因为泥土本身可以提供一些所需的屏蔽。
参照图12和图13,出于安全和美观的原因,治疗室160可以建造在穴室内。治疗室从容纳室的壁154、156、150和基底162悬伸进台架腿之间的空间中,以便使摆动台架通过,还使治疗室的地板空间164的范围最大化。加速器的定期检修可在升高地板之下的空间中完成。当加速器在台架上被旋转到向下位置时,在从治疗区域分开的空间中充分接触加速器是可能的。电源、冷却设备、真空泵和其他配套设备在这个独立的空间中可位于升高的地板之下。在治疗室内,所述患者支撑件170能够以允许支撑件升高和降低并且允许患者旋转并移动到各种位置和方向的各种方式安装。
在图14的系统602中,本文所描述类型的束流产生粒子加速器,在这种情况下是同步回旋加速器604,被安装在旋转台架605上。旋转台架605是本文中所描述的类型,并且可以绕患者支承件606成角度地旋转。这种特征使得同步回旋加速器604能够从各种角度提供直接到患者的粒子束。例如,如在图14中所示,如果同步回旋加速器604在患者支撑件606之上,粒子束可以朝向患者向下定向。可选地,如果同步回旋加速器604在患者支撑件606之下,粒子束可朝向患者向上定向。在不需要中间束流路由机构的意义上,粒子束被直接地施加到患者。在该上下文中,路由机构与调整形状或大小的机构的不同不是在于调整形状或大小的机构不再次路由束流,而是在于在保持束流的相同总体轨迹的同时调整束流的尺寸和/或形状。
关于上述系统的示例性实施方案的另外细节可以在2006年11月16日提交并且题为“带电粒子放射治疗”的美国专利编号7,728,311中找到,以及在2008年11月20日提交并且题为“内部台架”的美国专利申请编号12/275,103中找到。美国专利编号7,728,311和美国专利申请编号12/275,103的内容通过引用并入本公开。在一些实施方案中,同步回旋加速器可以是可变能量设备,诸如在下面和在2013年6月12日提交的美国专利申请编号13/916,401中描述的,其内容通过引用并入本文。
示例性实施方案
图15示出了粒子在其中轨道上加速(例如,在向外螺旋轨道上)的空腔700的一部分的顶视图。粒子源701,其例子如上文所述,布置在空腔中心附近。带电粒子(例如,质子或离子)从由粒子源701产生的等离子体柱引出。带电粒子朝向磁场再生器702在轨道上向外加速,并最终到达所述磁场再生器702。在此示例性实施方案中,再生器702是由例如钢、铁或任何其他类型的铁磁材料制成的单个铁磁装置。再生器702可以包括连接到每个磁轭的相应半部的部分。再生器702改变引起向外的轨道加速的背景磁场。在这个例子中,再生器702增强该磁场,例如,它通过增强在其位置处的磁场提供了所述场中的凸起。在背景磁场中的凸起以导致轨道朝向引出通道703向外运动的方式影响粒子轨道。最终地,轨道进入引出通道703内,它们从那里离开。
更具体地,粒子束轨道靠近再生器702并与其相互作用。作为磁场增加的结果,所述粒子束在那里转向的稍微多一点,代替圆形,它进动至引出通道。图16示出了关于半径(r)作图的磁场(B),所述半径是相对于所述粒子源702的半径。如图16所示,在这个例子中,B从约9特斯拉(Tesla,T)变化到约-2T。在其他实施方案中,磁场可以从约4T、5T、6T、7T、8T、8.5T、9.5T、10T、10.5T等等变化到-2T或其他值。在这个实施方案中,9T出现在空腔700的中心附近。磁场的极性在磁场越过超导线圈后改变,在线圈外部导致约-2T,最终下降到大约为零。磁场凸起705出现在再生器的位置处。图16还示出了相对于线圈架706的横截面706的磁场图,所述线圈架706具有在两个超导线圈709、710之间的引出通道703。
图18示出了再生器的磁效应。更具体地,如图18中所示,再生器702产生由磁场线750描绘的磁场。磁场线750在背景磁场中产生磁局域缺陷753。这种局域缺陷也描绘在图16中。更具体地,如上面所述,与在背景磁场中的对应局域缺陷753一起,图16示出了由再生器702产生的磁场凸起705(例如,0.5T至2T)。如图所示,相比于背景磁场,局域缺陷753是相对较小的。因此,它在轨道进动上的影响相对较小。其结果是,可以使用具有类似于本文所描述特征的单个再生器。
参照图17,再生器702引起轨道710的角度780和间距781上的变化,使得它们朝着引出通道703移动。在引出通道的位置上,磁场强度足够低,以使得粒子束能够进入引出通道并从那里继续前进。返回参照图15,引出通道703包含各种磁性结构711,其用于添加和/或减去偶极场以引导进入的粒子束通过引出通道703到束流成形元件。
如上面所解释的,由再生器702产生的磁场凸起可以破坏由磁场线在空腔700中的弯曲(或其他变形)导致的垂直聚焦。在这点上,图19示出了空腔700的横截面以及在所述轭之间的磁场线800。如示出的,磁场线800的弯曲朝向空腔边缘逐渐增加,最明显的弯曲出现在边缘处。如上面所解释的,这种弯曲导致垂直聚焦;然而,该垂直聚焦被再生器破坏。在其他实施方案中,不同类型的磁场线变形也可以引起垂直聚焦,并且也可以被再生器或类似设备的操作破坏。
两个或更多的颤振块可结合到空腔700内并相对于再生器布置以产生在空腔中的垂直聚焦。在图15的例子中,有两个颤振块802、803,在再生器702的两侧上各一。如图15所示,在各颤振块与再生器之间存在间隔(空间)。间隔、再生器以及颤振块的组合产生具有一个或多个与粒子轨道成合适角度的分量的磁场波动以导致垂直聚焦。在一些实施方案中,间隔、再生器以及颤振块的组合可以构造为产生任何合适量的垂直聚焦。例如,在一些实施方案中,由所述组合产生的垂直聚焦的量对于完全补偿再生器造成的垂直聚焦损失可以是足够的,或超过所述量。
图15的例子只示出了在接近再生器的径向位置(虽然不完全相同)的径向位置处的两个颤振块。在一个示例性实施方案中,通过方位角平均分数归一化磁场方差定义的磁场颤振介于0.25%至20%之间。在其他实施方案中,可以在该径向位置处加入两个以上的颤振块。例如,可以有绕空腔的整个圆周通过适当间隔隔开的颤振块。例如,图20示出了在径向位置815处围绕空腔812的圆周的颤振块810和间隔811。在其他例子中,可以有在不同径向位置处并在一个以上的径向位置处的颤振块。例如,参考图21,可以有在径向位置815、816、817处的颤振块,在各径向位置处的颤振块之间有适当的间隔。尽管图21示出了在各径向位置处绕空腔的整个圆周的颤振块,这并非必须如此。相反,颤振块在一个径向位置处可以仅占据圆周的一部分,如在图15的实施方案的情况下。
前述实施方案使用铁磁装置作为用间隔隔开的颤振块。如以上所解释的,各颤振块可以是被构造为产生具有特定尺寸和形状的磁场凸起的单个铁磁装置。单个铁磁装置可以是单个连续的或物理连接的结构,或者它可以是两个垂直对准但实体上未连接的铁磁结构(例如,在每个轭上各一),其通过磁通在其中穿过的空白间隔或其他材料分开。垂直对准可包括轭或诸如极块其他磁性结构之间的对准,并且包括铁磁结构的任何适当地对准的整体或部分。
颤振块、间隔和再生器的前述构造产生峰/谷构造,其产生了适当水平的磁场波动。在一些实施方案中,所述“谷”区域不需使用空白间隔实现,而是可以使用具有与颤振块不同的尺寸和/或形状(例如,更短、更高、更薄、更厚、更薄更宽等等)但由相同材料制成的铁磁结构实现,或用与颤振块大小相同或不同但具有与颤振块不同的铁磁性质的结构实现。铁磁材料、非铁磁材料、主动线圈和空白间隔的任何适当组合可以被用来产生适当的磁场波动,以导致前述类型的垂直聚焦。
在这一方面,虽然在图中示出的颤振块是大约相同尺寸和形状的,它们的大小和/或形状可以变化,无论是在相同的径向位置上或在不同的径向位置上。此外,各径向位置上的颤振块的数量可以从半径到半径而有所不同。一般来说,颤振块的数量和构造可以根据需要进行设定,以在整个空腔中产生任何适当水平(多种水平)的垂直聚焦。
在其他实施方案中,所述空腔可以被控制,以便减少或最小化在那里的磁场的弯曲(或其它变形)量。例如,所述轭819(或其它磁性结构)在面对磁性空腔的表面上的形状可以如图22所示。在这种形状中,在空腔822内的磁场线820在整个空腔中基本上是直的,即使是在空腔的边缘处(在其他实施方案中,场线在那里弯曲)。直的磁场线在粒子加速器中具有一定的优势。例如,如上所述,通过在整个空腔中保持磁场线基本上笔直,能够减小空腔的半径,而在性能上没有显著降低。此外,由于RF扫描可只跟踪粒子质量的增加,在范围和/或强度方面可需要更小的RF扫描。然而,如上所述,整个空腔中保持磁场线基本上笔直也会减少或消除否则会由磁场线弯曲产生的垂直聚焦。
在磁场线在整个空腔中基本上笔直的实施方案中,颤振可以用来提供垂直聚焦。例如,如图15、图20和图21所示,颤振块可以与适当的间隔或其他结构结合以产生用于产生颤振的磁峰和磁谷。如上所述,颤振块可以在一个或多个径向位置处引入,并且在每个径向位置处可以遍历或不遍历所述空腔的整个圆周。在本实施方案中,磁性波动的区域(例如,磁峰和磁谷)可以使用以上或本文其他地方所描述的任何一种或多种构造产生。
在其它实施方案中,颤振可以使用具有不同铁磁性质的连续区域产生。例如,图23示出了可以结合到粒子加速器的谐振腔内以产生颤振从而垂直地聚焦粒子束的结构822。结构822包括具有高磁场的区域824和具有低磁场的区域825。在这个上下文中,“高”仅仅意味着比在低磁场区域中的“低”磁场更高,并且“高”或“低”都不意图暗示任何绝对或特定的值。
在此实施方案中,各区域是饼状的,焦点或中心点在空腔(等离子体柱所在的地方)中心附近,尽管不是在所有实施方案中都必须是这样。各饼状区域的边缘大致对应于所述空腔的外边缘,尽管不是在所有实施方案中都必须是这样。高磁场和低磁场的区域互相交替,并且可以具有本文所描述的任何特征。例如,它们可以是铁磁装置和空白间隔;它们可以是不同的材料(例如,铁磁和非铁磁);它们可以具有不同量的铁磁材料(例如,铁、钢等)等等。另外,虽然图中示出的高磁场和低磁场的区域大约是相同尺寸的,但这不是必须的。所述区域可具有不同的尺寸。同样地,相同类型的不同区域可以具有不同的尺寸,并且在不同的实施方案中可能有不同的区域数量。这都取决于粒子加速器中所需的颤振的量和形状。谐振(加速度)腔可以包含单个结构822,或多个垂直对准的这样的结构822。在多个结构的情况下,每个结构822可被连接到轭或其他地方。
参照图24,在一种可选实施方案中,结构830可以结合到粒子加速器的谐振腔以产生颤振,从而垂直地聚焦粒子束,所述结构可具有风车状形状。所有与图23的饼状结构822相关联的特征和变型同样适用于图24的风车状结构。例如,结构830包括具有高磁场的区域831和具有低磁场的区域832。如上,在该上下文中,“高”仅仅意味着比在低磁场区域中的“低”磁场更高,并且“高”或“低”都不意图暗示任何绝对或特定的值。
值得注意的是,结构822和830中的任一个或两者可结合到图15、图21和图22的实施方案中,以产生颤振或以增大由颤振块和间隔产生的颤振。
在一些实施方案中,颤振诱导结构可以具有不同程度的峰和谷。例如,参考图25,它是这样的结构的侧视图,有不含有铁磁材料的谷835、具有第一高度的第一峰836和具有第二高度的第二峰837。由于它的高度,第二峰837比第一峰836含有更多的铁磁材料,所述第一峰含有比谷835更多的铁磁材料。这样的结构可以分别地结合到类似于图23和图34的结构的构造中。同样地,颤振诱导结构不局限于使用两种或三种级别(例如,量)的铁磁材料,而是可结合任何合适的数量的铁磁材料级别和/或不同的材料类型。
可变能量粒子加速器
在本文所描述的示例性粒子治疗系统中使用的粒子加速器可以是可变能量粒子加速器。
所引出的粒子束(从加速器输出的粒子束)的能量可能会影响粒子束在治疗期间的用途。在一些机器中,粒子束(粒子束中的粒子)的能量在引出之后不会增加。然而,能量可以基于治疗的需要在引出之后治疗之前被减少。参照图26,示例性治疗系统810包括加速器812,例如同步回旋加速器,具有可变能量的粒子(例如,质子)束14从其中被引出以辐照身体822的靶体积824。可选地,一个或多个附加设备,诸如扫描单元816或散射单元816、一个或多个监测单元818和降能器820被沿照射方向828放置。所述设备截取所引出束流14的横截面,并改变所引出束流用于治疗的一个或多个性质。
要被粒子束照射用于治疗的靶体积(照射靶)通常具有三维构造。在一些例子中,为了进行治疗,靶体积沿所述粒子束的照射方向被划分成层,使得照射可以在一层一层的基础上进行。对于某些类型的粒子,诸如质子,靶体积内的透深(或束流到达的层)在很大程度上由粒子束的能量决定。给定能量的粒子束不会大幅超过该能量的相应透深。为了将粒子束照射从靶体积的一层移动到另一层,粒子束的能量被改变。
在图26所示的例子中,靶体积824沿照射方向828被分为九个层826a-826i。在一个示例性过程中,照射从最深层826i开始,每次一层,逐渐到较浅的层,并结束于最浅的层826a。在施加到身体822之前,粒子束14的能量被控制在一定的水平,以允许粒子束停止在所希望的层,例如所述层826d,而基本上不会在体内或靶体积内穿透更远,例如,层826e-826i或更深地进入体内。在一些例子中,粒子束14的所需能量随着治疗层相对于粒子加速器变得更浅而减少。在一些例子中,取决于例如层的厚度和束流的性质,用于治疗靶体积824的相邻层的束流能量差为约3MeV到约100MeV,例如,约10MeV至约80MeV,尽管其他差值也是可能的。
用于治疗靶体积824的不同层的能量变化可以在加速器812中进行(例如,加速器可以改变能量),使得在一些实施方案中,在粒子束被从加速器812引出之后,无需额外的能量变化。因此,治疗系统10中的可选的降能器820可以从系统中除去。在一些实施方案中,加速器812可以输出具有在约100MeV至约300MeV之间变化的能量的粒子束,例如在约115MeV到约250MeV之间变化。所述变化可以是连续的或不连续的,例如,每次一步。在一些实施方案中,连续或不连续的变化能够以相对高的速率发生,例如,高达每秒约50MeV或高达每秒约20MeV。不连续的变化能够以约10MeV至约90MeV的步长每次一步地发生。
当照射在一层完成后,加速器812可以在例如几秒钟内或在不到一秒的时间内改变粒子束的能量用于照射下一层。在一些实施方案中,靶体积824的治疗可以没有实质性中断或者甚至没有任何中断地继续进行。在某些情况下,非连续能量变化的步长被选择为对应于照射靶体积824的两个相邻层所需的能量差。例如,步长可以与能量差相等,或是能量差的几分之一。
在一些实施方案中,加速器812和降能器820共同地改变束流814的能量。例如,加速器812提供了粗调整而降能器820提供了精细调整,或者反过来。在这个例子中,加速器812可以输出能量以约10-80MeV的变化步幅变化的粒子束,而降能器820以约2-10MeV的变化步幅调整(例如,减少)束流的能量。
减少(或没有)降能器的使用,所述降能器可以包括范围移位器,有助于保持来自加速器的输出束流的性质和质量,例如束流强度性能。粒子束的控制可以在加速器中进行。副作用,例如来自当粒子束通过降能器820时产生的中子,可以被减少或消除。
在完成靶体积824中的治疗之后,所述粒子束814的能量可被调整以治疗在另一身体或身体部分822’中的另一靶体积830。靶体积824、830可以是在同一身体(或患者)内的,或者可以是属于不同患者的。靶体积830离身体822’表面的深度D与靶体积824的深度不同是可能的。虽然一些能量调整可以由降能器820执行,所述降能器812可以只减小束流能量而不增加束流能量。
在这方面,在某些情况下,治疗靶体积830所需的束流能量大于治疗靶体积824所需的束流能量。在这样的情况下,在治疗靶体积824之后并且在治疗靶体积830之前,加速器812可以增加输出束流的能量。在其他情况下,治疗靶体积830所需的束流能量小于治疗靶体积824所需的束流能量。虽然降能器820可以降低能量,加速器812可以调整为输出较低的束流能量,以减少或消除降能器820的使用。靶体积824、830的分层可以是不同的或相同的。并且与靶体积824的治疗类似地,靶体积830可以在层到层的基础上治疗。
在同一患者上的不同靶体积824、830的治疗可以是基本连续的,例如,两个体积之间的停顿时间不长于约30分钟或更少,例如25分钟或更少、20分钟或更少、15分钟或更少、10分钟或更少、5分钟或更少,或者1分钟或更少。如本文所解释的,加速器812可以被安装在可移动的台架上,并且台架的运动可以移动加速器以瞄准不同的靶体积。在某些情况下,在完成靶体积824的治疗之后并在开始治疗靶体积830之前,加速器812可以在治疗系统进行调整(诸如移动台架)的时间内完成输出束流814的能量调整。在加速器和靶体积830的对准完成之后,治疗以调整好的所需束流能量开始。针对不同患者的束流能量调整也可以相对高效地完成。在一些例子中,所有的调整,包括增加/减少束流能量和/或移动台架可以在约30分钟内完成,例如在约25分钟内、约20分钟内、约15分钟内、约10分钟内或约5分钟内。
在靶体积的相同层中,照射剂量是通过使用扫描单元816在所述层的整个二维表面上移动束流(其有时被称为扫描束流)而施加的。可选地,所述层可以通过使所引出的束流穿过散射单元16的一个或多个散射体(其有时被称为散射束流)而进行照射。
束流的性质,诸如能量和强度,可在治疗之前选择,或者可以通过控制加速器812和/或其他设备而在治疗过程中调节,所述其他设备诸如扫描单元/散射体(多个)816、降能器820,以及在图中未示出的其他设备。在这个示例性实施方案中,如在上述示例实施方案中,系统810包括与系统中的一个或多个设备进行通信的控制器832,诸如计算机。控制可以基于由一个或多个监测器818执行的监测的结果,例如,监测束流强度、剂量、束流在靶体积中的位置等。虽然监测器818被示出为在设备816与降能器820之间,一个或多个监测器可以放置在沿束流照射路径的其他适当位置上。控制器832还可以存储用于一个或多个靶体积(用于相同的患者和/或不同的患者)的治疗计划。治疗计划可以在治疗开始前确定,并且可以包括诸如靶体积的形状、照射层的数量、各层的照射剂量、各层被照射的次数等的参数。在系统810内的束流特性调整可以根据治疗计划进行。额外的调整可在治疗期间进行,例如,当检测到与治疗计划背离时。
在一些实施方案中,加速器812被构造为通过改变粒子束在其中加速的磁场而改变输出粒子束的能量。在一个示例性实施方案中,一组或多组线圈接收可变的电流以在空腔中产生可变的磁场。在一些例子中,一组线圈接收固定的电流,而一个或多个其他组的线圈接收可变的电流,使得由线圈组接收到的总电流变化。在一些实施方案中,所有组的线圈都是超导的。在其他实施方案中,诸如设定用于固定电流的某些组的线圈是超导的,而诸如用于可变电流的一组或多组的其它组线圈是非超导的。在一些例子中,所有组的线圈都是非超导的。
一般地,磁场的大小对电流的大小是可缩放的。在预定范围内调整线圈的总电流可以产生在相应的预定范围内变化的磁场。在一些例子中,电流的连续调整可以导致磁场的连续变化,以及输出束流能量的连续变化。可选地,当施加到线圈的电流被以非连续、分步的方式调整时,磁场和输出束流的能量也因此以非连续(分步)的方式变化。磁场对电流的缩放可以允许束流能量的变化相对精确地进行,虽然有时可以进行不同于输入电流的较小调整。
在一些实施方案中,为了输出具有可变能量的粒子束,加速器812被构造为施加在不同频率范围内扫描的RF电压,每个范围对应于不同的输出束流能量。例如,如果加速器812被构造为产生三个不同的输出束流能量,所述RF电压能够在三个不同的频率范围内扫描。在另一例子中,对应于连续的束流能量变化,RF电压在连续地变化的频率范围内扫描。不同的频率范围可以具有不同的频率下界和/或频率上界。
引出通道可以被构造为适应由可变能量粒子加速器产生的不同能量的范围。具有不同能量的粒子束可以从加速器812中引出,而不改变用于引出具有单一能量的粒子束的再生器的特征。在其他实施方案中,为了适应可变的粒子能量,再生器能够被移动从而以上述方式扰动(例如,改变)不同的粒子轨道,和/或铁棒(磁性垫片)可以添加或除去以改变由再生器提供的磁场凸起。更具体地,不同的粒子能量典型地会处于空腔内的不同粒子轨道上。通过以本文所描述的方式移动再生器,拦截指定能量的粒子轨道并因此提供该轨道的正确扰动使得指定能量的粒子到达引出通道是可能的。在一些实施方案中,再生器的移动(和/或磁性垫片的添加/移除)实时地进行以匹配由加速器输出的粒子束能量上的实时变化。在其他实施方案中,粒子的能量在每次治疗的基础上调整,并且再生器的移动(和/或磁性垫片的添加/移除)在治疗之前进行。在任一情况下,再生器的移动(和/或磁性垫片的添加/移除)可以由计算机控制。例如,计算机可以控制实现再生器和/或磁性垫片的运动的一个或多个电机。
在一些实施方案中,再生器是使用对移动到适当位置(多个位置)可控制的一个或多个磁性垫片实现的。
在一些实施方案中,结构715(在上面描述)被控制以适应由粒子加速器产生的不同能量。例如,结构715可以被旋转,使得适当的厚度截取具有特定能量的粒子束。由此,结构715吸收所述粒子束中的至少一些能量,使得粒子束能够如上所述地穿过引出通道。
作为例子,表1示出了示例性加速器812可以在其上输出粒子束的三个示例性能级。用于产生三个能级的相应参数也被列出。在这方面,磁体电流是指施加到加速器812中的一个或多个线圈组中的总电流;最大频率和最小频率限定RF电压在其中扫描的范围;以及,“r”是位置到粒子在其中被加速的空腔中心的径向距离。
表1.束流能量和对应参数的例子
可被包括在产生具有可变能量的带电粒子的示例性粒子加速器中的细节如下所述。加速器可以是同步回旋加速器并且粒子可以是质子。粒子作为脉冲束流输出。从粒子加速器输出的束流的能量在患者的一个靶体积的治疗期间可以变化,或者在同一患者或不同患者的不同靶体积的治疗之间变化。在一些实施方案中,加速器的设置在没有束流(或粒子)从加速器输出时改变以改变束流的能量。能量变化在整个期望范围内可以是连续的或不连续的。
参考图1中所示的例子,粒子加速器(同步回旋加速器502),其可以是类似上述加速器812的可变能量粒子加速器,可被构造为粒子束具有可变的能量。可变能量的范围可以有约200MeV到约300MeV或更高的上界,例如,200MeV/、约205MeV、约210MeV、约215MeV、约220MeV、约225MeV、约230MeV、约235MeV、约240MeV、约245MeV、约250MeV、约255MeV、约260MeV、约265MeV、约270MeV、约275MeV、约280MeV、约285MeV、约290MeV、约295MeV或约300MeV或更高。所述范围也可以具有约100MeV或更低到约200MeV的下界,例如,约100MeV或更低、约105MeV、约110MeV、约115MeV、约120MeV、约125MeV、约130MeV、约135MeV、约140MeV、约145MeV、约150MeV、约155MeV、约160MeV、约165MeV、约170MeV、约175MeV、约180MeV、约185MeV、约190MeV、约195MeV、约200MeV。
在一些例子中,所述变化是不连续的,并且变化步幅可具有的大小是约10MeV或更低、约15MeV、约20MeV、约25MeV、约30MeV、约35MeV、约40MeV、约45MeV、约50MeV、约55MeV、约60MeV、约65MeV、约70MeV、约75MeV、或约80MeV或更高。以一个步长改变能量可以花费不超过30分钟,例如,约25分钟或更少、约20分钟或更少、约15分钟或更少、约10分钟或更少、约5分钟或更少、约1分钟或更少、或约30秒或更少。在其他例子中,变化是连续的并且加速器能够以相对较高的速度调整粒子束的能量,例如,高达约每秒50MeV、高达约每秒45MeV、高达约每秒40MeV、高达约每秒35MeV、高达约每秒30MeV、高达约每秒25MeV、高达约每秒20MeV、高达约每秒15MeV、或高达约每秒10MeV。加速器可以被构造为既连续地又非连续地调整粒子能量。例如,连续和非连续的变化的组合可以在一个靶体积的治疗中使用或在不同靶体积的治疗中使用。可以实现灵活的治疗计划和灵活的治疗。
输出具有可变能量的粒子束的粒子加速器可以提供照射治疗上的精度,并减少用于治疗的附加设备(除加速器外)的数量。例如,可减少或消除用于改变输出粒子束的能量的降能器的使用。粒子束的性质,诸如强度,聚焦等可以在粒子加速器处进行控制,并且粒子束可以到达靶体积而没有附加设备的实质性干扰。束流能量的相对较高的变化率可以减少治疗时间,并允许治疗系统的有效利用。
在一些实施方案中,加速器,诸如图1的同步回旋加速器502,通过改变加速器中的磁场而将粒子或粒子束加速到可变的能级,磁场的改变可以通过改变施加到线圈用于产生磁场的电流而实现。如图3、图4、图5、图6和图7所示,示例性同步回旋加速器10(在图1中的502)包括磁体系统,其包含粒子源90、射频驱动系统91和束流引出系统38。图29示出了可以在可变能量加速器中使用的磁体系统的一个例子。在这个示例性实施方案中,由磁体系统1012建立的磁场能够以磁场最大值的约5%至约35%而变化,所述磁场最大值是两组线圈40a和40b以及42a和42b能够产生的磁场最大值。由磁体系统建立的磁场具有适合于使用两组线圈和一对成形铁磁(例如,低碳钢)结构的组合维持所含质子束的聚焦的形状,其示例在上面提供。
每组线圈可以是接收电流的环形线圈的串接线对。在某些情况下,两组线圈都是超导的。在其他情况下,只有一组线圈是超导的,而另一组是非超导的或常规导电的(也在下面进一步讨论)。也可能的是,这两组线圈都是非超导的。用在线圈中的合适超导材料包括铌-3-锡(Nb3Sn)和/或铌-钛。其他常规导电材料可包括铜。线圈组结构的例子在下面进一步描述。
两组线圈可串联或并联地电连接。在一些实施方案中,由两组线圈接收的总电流可包括约200万安培匝(turns)至约1000万安培匝,例如,约250万至约750万安培匝或约375万安培匝至约500万安培匝。在一些例子中,一组线圈被构造为接收所述总可变电流的固定(或恒定)部分,而另一组线圈被构造为接收所述总电流的可变部分。两组线圈的总电流与一组线圈中的电流变化一起变化。在其他情况下,施加到两组线圈的电流都可以变化。两组线圈中的总可变电流可以产生具有可变大小的磁场,它进而改变所述粒子的加速路径,并产生具有可变能量的粒子。
通常地,由线圈(多个线圈)产生的磁场大小对施加到线圈(多个线圈)的总电流大小是可缩放的。基于可缩放性,在一些实施方案中,磁场强度的线性变化可以通过线性地改变线圈组的总电流而实现。总电流能够以相对高的速率调整,导致磁场和束流能量的相对高速率的调整。
在上述表1反映的例子中,在线圈环的几何中心处的电流和磁场值之间的比率是:1990:8.7(约228.7:1);1920:8.4(约228.6:1);1760:7.9(约222.8:1)。因此,调整施加到超导线圈(多个线圈)的总电流的大小可以按比例地(基于所述比率)调整磁场的大小。
在表1的例子中磁场对总电流的可缩放性也在图27的曲线图中示出,其中,BZ是沿Z方向的磁场;以及,R是从线圈环的几何中心沿垂直于Z方向的方向测得的径向距离。磁场在几何中心处具有最高值,并且随着距离R的增加而减小。曲线1035、1037代表由接收不同总电流的同一线圈组产生的磁场,所述总电流分别是1760安培和1990安培。所引出的粒子的对应能量分别是211MeV和250MeV。两条曲线1035、1037具有基本相同的形状,并且曲线1035、1037的不同部分基本平行。其结果是,无论是曲线1035还是曲线1037都可以线性平移以基本匹配另一曲线,表明所述磁场对施加到线圈组的总电流是可缩放的。
在一些实施方案中,磁场对总电流的可缩放性可能是不完美的。例如,基于表1所示的例子计算出的磁场与电流之间的比率不是恒定的。此外,如在图27中所示,一条曲线的线性平移可能不会完美地匹配另一条曲线。在一些实施方案中,总电流是在完美可缩放性的假设下施加到线圈组的。目标磁场(在完美可缩放性的假设下)可以通过额外地改变线圈特征以抵消可缩放性的缺陷而产生,所述特征例如几何形状。作为一个例子,铁磁(例如,铁)棒(磁垫片)可以插入一个或两个磁结构中,或从其中除去。线圈的特征能够以相对高的速率改变,使得相比于其中可缩放性是完美的并且只有电流需要被调整的情况,磁场调整的速率没有被大幅影响。在铁棒的例子中,所述棒可以在秒或分钟的时间尺度上添加或除去,例如,在5分钟内、在1分钟内、少于30秒、或少于1秒。
在一些实施方案中,加速器的设置,诸如施加到线圈组的电流,可以基于磁场对线圈组总电流的实质可缩放性而选择。
通常地,为了产生在所期望范围内变化的总电流,可以使用施加到两个线圈组的电流的任何组合。在一个例子中,线圈组42a、42b可构造为接收对应于磁场期望范围的下界的固定电流。在表1所示的例子中,所述固定电流是1760安培。此外,线圈组40a、40b可以被构造为接收可变电流,其具有的上界对应于磁场期望范围的上界与下界之间的差。在表1所示的例子中,线圈组40a、40b被构造为接收在0安培与230安培之间变化的电流。
在另一例子中,线圈组42a、42b可构造为接收对应于磁场期望范围的上界的固定电流。在表1示出的例子中,固定电流为1990安培。此外,线圈组40a、40b可以被构造为接收可变电流,其具有的上界对应于磁场期望范围的下界与上界之间的差。在表1所示的例子中,线圈组40a、40b被构造为接收在-230安培与0安培之间变化的电流。
由总可变电流产生的用于加速粒子的总可变磁场可以具有大于4特斯拉的最大量值,例如,大于5特斯拉、大于6特斯拉、大于7特斯拉、大于8特斯拉、大于9特斯拉、或大于10特斯拉,并高达约20特斯拉或更高,例如,高达约18特斯拉、高达约15特斯拉,或高达约12特斯拉。在一些实施方案中,在所述线圈组总电流中的变化可以改变磁场约0.2特斯拉至约4.2特斯拉或以上,例如,改变约0.2特斯拉至约1.4特斯拉,或改变约0.6特斯拉至约4.2特斯拉。在某些情况下,磁场的变化量可以正比于最大量值。
图28示出了示例性RF结构,其用于在D形板100上遍及用于粒子束各能级的RF频率范围扫描电压,并且用于在改变粒子束能量时改变频率范围。D形板100的半圆形表面103、105被连接到内导体1300,并容纳在外导体1302中。高电压通过将电源耦合到内导体的功率耦合器件1304而从电源(未示出,例如,振荡电压输入)施加到D形板100。在一些实施方案中,耦合器件1304安置在内导体1300上以提供从电源到D形板100的功率传输。另外,D形板100耦合至可变电抗元件1306、1308以对每个粒子能级执行RF频率扫描,并且对不同的粒子能级改变RF频率范围。
可变电抗元件1306可以是具有通过电机(未示出)可旋转的多个叶片1310的旋转电容器。通过叶片1310在每个RF扫描周期期间的啮合或脱啮,射频结构的电容改变,这进而改变所述RF结构的谐振频率。在一些实施方案中,在电机的每四分之一周期期间,叶片1310彼此啮合。RF结构的电容增大而谐振频率减小。该过程在叶片1310脱啮时逆转。其结果是,产生施加到D形板103的高电压所需要的并且加速束流所必须的功率能够以大的比率减少。在一些实施方案中,叶片1310的形状被加工以形成所需要的谐振频率对时间的依赖关系。
通过检测在谐振器上的RF电压的相位、保持D形板上的交变电压接近RF腔的谐振频率,RF频率的产生与叶片转动是同步的。(虚拟D接地并且未在图28示出)。
可变电抗元件1308可以是由板1312和内导体1300的表面1316形成的电容器。板1312沿着朝向或远离表面1316的方向1314是可动的。电容器的电容随着板1312与表面1316之间的距离D改变而改变。对于每个扫描用于一个粒子能量的频率范围,距离D处于设定值,并且为了改变频率范围,板1312对应于输出束流的能量变化而移动。
在一些实施方案中,内导体和外导体1300、1302由金属材料形成,诸如铜、铝或银。叶片1310和板1312也可以由与导体1300、1302相同或不同的金属材料形成。耦合器件1304可以是电导体。可变电抗元件1306、1308可以具有其他形式,并且能够以其他方式耦合到D形板100以执行RF频率扫描和频率范围改变。在一些实施方案中,单个可变电抗元件可以被构造为执行两个可变电抗元件1306、1308的功能。在其他实施方案中,可以使用两个以上的可变电抗元件。
任何本文所描述特征可构造为用于诸如以上所述的可变能量粒子加速器。
任何本文所描述特征可构造为用于诸如以上所述的可变能量粒子加速器。
在此方面,任何两个以上的前述实施方案能以适当的组合在适当的粒子加速器(例如,同步回旋加速器)中使用。同样地,任何两个以上的前述实施方案的单个特征可以在适当的组合中使用。
本文所述的不同实施方案的元件可以结合以形成未在以上具体阐述的其他实施方案。元件可以在本文所述的过程、系统、设备等中被排除在外,而不对它们的操作产生不利的影响。各种单独的元件可以被组合成执行本文所述功能的一个或多个单独元件。
本文所述的示例性实施方案并不限于用于粒子治疗系统,或限于本文所述的示例性粒子治疗系统。相反,示例性实施方案可以在引导加速粒子到输出的任何合适系统中使用。
关于可在本文所述的系统中使用的粒子加速器的示例性实施方案的设计的附加信息可以在2006年1月20日提交的题为“High-Field SuperconductingSynchrocyclotron”的美国临时申请编号60/760,788;2006年8月9日提交的题为“MagnetStructure For Particle Acceleration”的美国专利申请编号11/463,402;2006年10月10日提交的题为“Cryogenic Vacuum Break Pneumatic Thermal Coupler”的美国临时申请编号60/850,565中找到,其全部通过引用并入本文。
以下申请通过引用并入题述申请中:题为“CONTROLLING INTENSITY OF APARTICLE BEAM”的美国临时申请(申请号61/707,466)、题为“ADJUSTING ENERGY OF APARTICLE BEAM”的美国临时申请(申请号61/707,515)、题为“ADJUSTING COIL POSITION”的美国临时申请(申请号61/707,548)、题为“FOCUSING A PARTICLE BEAM USING MAGNETICFIELD FLUTTER”的美国临时申请(申请号61/707,572)、题为“MAGNETIC FIELDREGENERATOR”的美国临时申请(申请号61/707,590)、题为“FOCUSING A PARTICLE BEAM”的美国临时申请(申请号61/707,704)、题为“CONTROLLING PARTICLE THERAPY”的美国临时申请(申请号61/707,624)、题为“CONTROL SYSTEM FOR A PARTICLE ACCELERATOR”的美国临时申请(申请号61/707,645)。
以下同样通过引用并入题述申请中:2010年6月1日授权的美国专利编号7,728,311、2007年11月30日提交的美国专利申请编号11/948,359、2008年11月20日提交的美国专利申请编号12/275,103、2007年11月30日提交的美国专利申请编号11/948,662、2007年11月30日提交的美国专利申请编号60/991,454、2011年8月23日提交的美国专利编号8,003,964、2007年4月24日授权的美国专利编号7,208,748、2008年7月22日授权的美国专利编号7,402,963、2010年2月9日提交的美国专利申请编号13/148,000、2007年11月9日提交的美国专利申请编号11/937,573、2005年7月21日提交的题为“A Programmable RadioFrequency Waveform Generator for a Synchrocyclotron”的美国专利申请编号11/187,633、2004年7月21日提交的美国临时申请编号60/590,089、2004年9月24日提交的题为“AProgrammable Particle Scatterer for Radiation Therapy Beam Formation”的美国专利申请编号10/949,734、以及2005年7月21日提交的美国临时申请编号60/590,088。
题述申请的任意特征可以与以下的一个或多个合适特征结合:题为“CONTROLLINGINTENSITY OF A PARTICLE BEAM”的美国临时申请(申请号61/707,466)、题为“ADJUSTINGENERGY OF A PARTICLE BEAM”的美国临时申请(申请号61/707,515)、题为“ADJUSTINGCOIL POSITION”的美国临时申请(申请号61/707,548)、题为“FOCUSING A PARTICLE BEAMUSING MAGNETIC FIELD FLUTTER”的美国临时申请(申请号61/707,572)、题为“"MAGNETICFIELD REGENERATOR”的美国临时申请(申请号61/707,590)、题为“FOCUSING A PARTICLEBEAM”的美国临时申请(申请号61/707,704)、题为“CONTROLLING PARTICLE THERAPY”的美国临时申请(申请号61/707,624)、题为“CONTROL SYSTEM FOR A PARTICLE ACCELERATOR”的美国临时申请(申请号61/707,645)、2010年6月1日授权的美国专利编号7,728,311、2007年11月30日提交的美国专利申请编号11/948,359、2008年11月20日提交的美国专利申请编号12/275,103、2007年11月30日提交的美国专利申请编号11/948,662、2007年11月30日提交的美国临时申请编号60/991,454、2013年5月31日提交的美国专利申请编号13/907,601、2013年6月12日提交的美国专利申请编号13/916,401、2011年8月23日授权的美国专利编号8,003,964、2007年4月24日授权的美国专利编号7,208,748、2008年7月22日授权的美国专利编号7,402,963、2010年2月9日提交的美国专利申请编号13/148,000、2007年11月9日提交的美国专利申请编号11/937,573、2005年7月21日提交的题为“A Programmable RadioFrequency Waveform Generator for a Synchrocyclotron”的美国专利申请编号11/187,633、2004年7月21日提交的美国临时申请编号60/590,089、2004年9月24日提交的题为“AProgrammable Particle Scatterer for Radiation Therapy Beam Formation”的美国专利申请编号10/949,734、以及2005年7月21日提交的美国临时申请编号60/590,088。
除本专利申请要求优先权的临时申请和通过在上面引用并入的文件之外,没有其他文件通过引用并入本专利申请中。
本文未具体描述的其他实施方案也处于下述权利要求的范围之内。

Claims (25)

1.一种粒子加速器,其包括:
在空腔中扫描射频(RF)电压以从等离子体柱加速粒子的电压源,所述空腔具有使从所述等离子体柱加速的粒子在空腔内轨道上运动的磁场,所述磁场具有在空腔边缘处弯曲的通量;
提供在所述空腔内的磁场凸起的再生器,从而改变从所述等离子体柱加速的粒子的连续轨道,使得粒子最终输出到引出点,所述再生器相对于所述等离子体柱位于所述空腔内的半径处;以及
定位在所述空腔中的铁磁装置,每个铁磁装置提供磁场凸起,其中,至少两个铁磁装置在再生器的处于相同半径的两侧上,并以一定间隔从所述再生器隔开,并被构造成至少部分地恢复被再生器破坏了的轨道中的粒子的垂直聚焦。
2.根据权利要求1所述的粒子加速器,其中,所述间隔、再生器和铁磁装置的组合产生具有与粒子轨道成角度的分量的磁场波动,以至少部分地抵消由所述磁场凸起导致的轨道中的粒子的垂直聚焦的减少。
3.根据权利要求1所述的粒子加速器,其中,所述磁场至少是4特斯拉,并且由所述再生器产生的磁场凸起至多是2特斯拉。
4.根据权利要求1所述的粒子加速器,其中,只有两个铁磁装置,在所述再生器的各侧上有一个。
5.根据权利要求1所述的粒子加速器,其中,在相对于所述等离子体柱的相同半径上有多于两个的铁磁装置。
6.根据权利要求1所述的粒子加速器,其中,在相对于所述等离子体柱的多个半径的每一个半径上有多个铁磁装置。
7.根据权利要求1所述的粒子加速器,其中,所述粒子加速器是同步回旋加速器。
8.一种质子治疗系统,其包括:
权利要求1所述的粒子加速器;以及
所述粒子加速器安装在其上的台架,所述台架相对于患者位置是可旋转的;
其中,质子从所述粒子加速器输出到患者的位置。
9.根据权利要求8所述的质子治疗系统,其中,所述粒子加速器包括同步回旋加速器。
10.根据权利要求9所述的质子治疗系统,其中,所述磁场是4特斯拉或更大,并且其中,所述同步回旋加速器是可变能量粒子加速器。
11.根据权利要求1所述的粒子加速器,还包括:
限定粒子在其中加速的所述空腔的磁性结构,所述粒子用于作为粒子束输出,所述粒子束具有从能量范围内选择的能量。
12.根据权利要求1所述的粒子加速器,其中,所述铁磁装置产生磁场颤振,其包括在0.25%至20%之间的方位角平均分数归一化磁场方差。
13.一种粒子加速器,包括:
在空腔中扫描射频(RF)电压以从等离子体柱加速粒子的电压源,所述空腔具有使从所述等离子体柱加速的粒子在空腔内轨道上运动的磁场,并且所述磁场具有在整个空腔中基本上是直的通量;
其中,所述空腔包括第一磁场与第二磁场的交替区域,所述第一磁场与第二磁场是不同的,以在所述空腔内产生磁波动,其具有在与粒子轨道基本垂直的角度上的分量,
定位在所述空腔中接近半径的铁磁装置,每个铁磁装置提供磁场凸起,其中,至少两个铁磁装置在再生器的处于相同半径的两侧上,并以一定间隔从所述再生器隔开,并被构造成至少部分地恢复被再生器破坏了的轨道中的粒子的垂直聚焦。
14.根据权利要求13所述的粒子加速器,其中,所述交替区域具有不同的铁磁材料等级。
15.根据权利要求13所述的粒子加速器,其中,所述交替区域包括铁磁材料区域和不存在铁磁材料的区域。
16.根据权利要求13所述的粒子加速器,其中,所述交替区域是饼状的,各区域有在所述等离子体柱处的点以及在所述空腔边缘处的边缘。
17.根据权利要求13所述的粒子加速器,其中,所述交替区域具有风车形状,各区域有在所述等离子体柱处的点以及在所述空腔边缘处的边缘。
18.根据权利要求13所述的粒子加速器,其中,所述空腔通过磁性结构限定;并且
其中,所述交替区域包括垂直对准的交替区域,其中一个被连接到第一磁性结构,而另一个被连接到第二磁性结构。
19.根据权利要求13所述的粒子加速器,其中,所述磁波动将粒子垂直地聚焦在所述空腔中的轨道上。
20.根据权利要求13所述的粒子加速器,其中,所述粒子加速器是同步回旋加速器。
21.一种质子治疗系统,其包括:
权利要求13所述的粒子加速器;以及
所述粒子加速器安装在其上的台架,所述台架相对于患者位置是可旋转的;
其中,质子从所述粒子加速器输出到患者的位置。
22.根据权利要求21所述的质子治疗系统,其中,所述粒子加速器包括同步回旋加速器。
23.根据权利要求22所述的质子治疗系统,其中,所述磁场是4特斯拉或更大,并且其中,所述同步回旋加速器是可变能量粒子加速器。
24.根据权利要求14所述的粒子加速器,还包括:
限定粒子在其中加速的空腔的磁性结构,所述粒子用于作为粒子束输出,所述粒子束具有从能量范围内选择的能量。
25.根据权利要求13所述的粒子加速器,其中,所述第一磁场和第二磁场的交替区域包括磁场颤振,其包括在0.25%至20%之间的方位角平均分数归一化磁场方差。
CN201380062107.2A 2012-09-28 2013-09-27 使用磁场颤振聚焦粒子束 Active CN104813747B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261707572P 2012-09-28 2012-09-28
US61/707,572 2012-09-28
PCT/US2013/062120 WO2014052722A2 (en) 2012-09-28 2013-09-27 Focusing a particle beam using magnetic field flutter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104813747A CN104813747A (zh) 2015-07-29
CN104813747B true CN104813747B (zh) 2018-02-02

Family

ID=49488649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380062107.2A Active CN104813747B (zh) 2012-09-28 2013-09-27 使用磁场颤振聚焦粒子束

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9155186B2 (zh)
EP (1) EP2901820B1 (zh)
JP (2) JP6254600B2 (zh)
CN (1) CN104813747B (zh)
TW (1) TWI604868B (zh)
WO (1) WO2014052722A2 (zh)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1790203B1 (en) 2004-07-21 2015-12-30 Mevion Medical Systems, Inc. A programmable radio frequency waveform generator for a synchrocyclotron
ES2730108T3 (es) * 2005-11-18 2019-11-08 Mevion Medical Systems Inc Radioterapia de partículas cargadas
US9622335B2 (en) 2012-09-28 2017-04-11 Mevion Medical Systems, Inc. Magnetic field regenerator
US9155186B2 (en) 2012-09-28 2015-10-06 Mevion Medical Systems, Inc. Focusing a particle beam using magnetic field flutter
EP2900326B1 (en) 2012-09-28 2019-05-01 Mevion Medical Systems, Inc. Controlling particle therapy
WO2014052709A2 (en) 2012-09-28 2014-04-03 Mevion Medical Systems, Inc. Controlling intensity of a particle beam
WO2014052721A1 (en) 2012-09-28 2014-04-03 Mevion Medical Systems, Inc. Control system for a particle accelerator
US9185789B2 (en) * 2012-09-28 2015-11-10 Mevion Medical Systems, Inc. Magnetic shims to alter magnetic fields
US10254739B2 (en) 2012-09-28 2019-04-09 Mevion Medical Systems, Inc. Coil positioning system
JP6121545B2 (ja) * 2012-09-28 2017-04-26 メビオン・メディカル・システムズ・インコーポレーテッド 粒子ビームのエネルギーの調整
JP6855240B2 (ja) 2013-09-27 2021-04-07 メビオン・メディカル・システムズ・インコーポレーテッド 粒子ビーム走査
US9962560B2 (en) 2013-12-20 2018-05-08 Mevion Medical Systems, Inc. Collimator and energy degrader
US10675487B2 (en) 2013-12-20 2020-06-09 Mevion Medical Systems, Inc. Energy degrader enabling high-speed energy switching
US9661736B2 (en) 2014-02-20 2017-05-23 Mevion Medical Systems, Inc. Scanning system for a particle therapy system
CN103870999A (zh) * 2014-02-25 2014-06-18 国家电网公司 一种基于旋转经验正交分解的辐照度区域划分方法
DE102014003536A1 (de) * 2014-03-13 2015-09-17 Forschungszentrum Jülich GmbH Fachbereich Patente Supraleitender Magnetfeldstabilisator
US10306745B2 (en) * 2014-12-08 2019-05-28 Hitachi, Ltd. Accelerator and particle beam irradiation system
US9895552B2 (en) * 2015-05-26 2018-02-20 Antaya Science & Technology Isochronous cyclotron with superconducting flutter coils and non-magnetic reinforcement
US10786689B2 (en) 2015-11-10 2020-09-29 Mevion Medical Systems, Inc. Adaptive aperture
US10211021B2 (en) * 2016-04-11 2019-02-19 Kla-Tencor Corporation Permanent-magnet particle beam apparatus and method incorporating a non-magnetic metal portion for tunability
JP7059245B2 (ja) 2016-07-08 2022-04-25 メビオン・メディカル・システムズ・インコーポレーテッド 治療計画の決定
US11103730B2 (en) 2017-02-23 2021-08-31 Mevion Medical Systems, Inc. Automated treatment in particle therapy
JP6739393B2 (ja) * 2017-04-18 2020-08-12 株式会社日立製作所 粒子線加速器および粒子線治療装置
WO2018201279A1 (zh) * 2017-05-02 2018-11-08 中国科学院合肥物质科学研究院 超导二极磁体结构、输运装置和医疗设备
EP3645111A1 (en) 2017-06-30 2020-05-06 Mevion Medical Systems, Inc. Configurable collimator controlled using linear motors
JP7057643B2 (ja) * 2017-10-30 2022-04-20 株式会社日立製作所 粒子線治療システム
WO2019123617A1 (ja) * 2017-12-21 2019-06-27 三菱電機株式会社 加速器及び粒子線治療装置
JP2019200899A (ja) 2018-05-16 2019-11-21 株式会社日立製作所 粒子線加速器および粒子線治療システム
CN108551717B (zh) * 2018-06-04 2020-04-28 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种回旋加速器中心区增强轴向聚焦的方法
TW202041245A (zh) 2019-03-08 2020-11-16 美商美威高能離子醫療系統公司 用於粒子治療系統之準直儀及降能器
CN111556642A (zh) * 2020-05-13 2020-08-18 山东省肿瘤防治研究院(山东省肿瘤医院) 一种加速器磁场调节装置、方法及加速器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2812463A (en) * 1951-10-05 1957-11-05 Lee C Teng Magnetic regenerative deflector for cyclotrons
US3024379A (en) * 1959-01-23 1962-03-06 Philips Corp Arrangement for accelerating particles
GB1485329A (en) * 1975-03-07 1977-09-08 Ca Atomic Energy Ltd Isochronous cyclotrons
US4641057A (en) * 1985-01-23 1987-02-03 Board Of Trustees Operating Michigan State University Superconducting synchrocyclotron
CN101361156A (zh) * 2005-11-18 2009-02-04 斯蒂尔河系统股份有限公司 带电例子放射治疗
CN101932361A (zh) * 2007-11-30 2010-12-29 斯蒂尔河系统股份有限公司 内部台架

Family Cites Families (551)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US498915A (en) 1893-06-06 heiminn
US2280606A (en) 1940-01-26 1942-04-21 Rca Corp Electronic reactance circuits
US2615129A (en) 1947-05-16 1952-10-21 Edwin M Mcmillan Synchro-cyclotron
US2492324A (en) 1947-12-24 1949-12-27 Collins Radio Co Cyclotron oscillator system
US2616042A (en) 1950-05-17 1952-10-28 Weeks Robert Ray Stabilizer arrangement for cyclotrons and the like
US2659000A (en) 1951-04-27 1953-11-10 Collins Radio Co Variable frequency cyclotron
US2701304A (en) 1951-05-31 1955-02-01 Gen Electric Cyclotron
US2789222A (en) 1954-07-21 1957-04-16 Marvin D Martin Frequency modulation system
US2958327A (en) 1957-03-29 1960-11-01 Gladys W Geissmann Foundation garment
US3360647A (en) 1964-09-14 1967-12-26 Varian Associates Electron accelerator with specific deflecting magnet structure and x-ray target
US3175131A (en) 1961-02-08 1965-03-23 Richard J Burleigh Magnet construction for a variable energy cyclotron
US3432721A (en) 1966-01-17 1969-03-11 Gen Electric Beam plasma high frequency wave generating system
JPS4323267Y1 (zh) 1966-10-11 1968-10-01
NL7007871A (zh) 1970-05-29 1971-12-01
FR2109273A5 (zh) * 1970-10-09 1972-05-26 Thomson Csf
US3679899A (en) 1971-04-16 1972-07-25 Nasa Nondispersive gas analyzing method and apparatus wherein radiation is serially passed through a reference and unknown gas
US3757118A (en) 1972-02-22 1973-09-04 Ca Atomic Energy Ltd Electron beam therapy unit
CA966893A (en) 1973-06-19 1975-04-29 Her Majesty In Right Of Canada As Represented By Atomic Energy Of Canada Limited Superconducting cyclotron
US4047068A (en) 1973-11-26 1977-09-06 Kreidl Chemico Physical K.G. Synchronous plasma packet accelerator
US3992625A (en) 1973-12-27 1976-11-16 Jersey Nuclear-Avco Isotopes, Inc. Method and apparatus for extracting ions from a partially ionized plasma using a magnetic field gradient
US3886367A (en) 1974-01-18 1975-05-27 Us Energy Ion-beam mask for cancer patient therapy
US3958327A (en) 1974-05-01 1976-05-25 Airco, Inc. Stabilized high-field superconductor
US4129784A (en) 1974-06-14 1978-12-12 Siemens Aktiengesellschaft Gamma camera
US3925676A (en) 1974-07-31 1975-12-09 Ca Atomic Energy Ltd Superconducting cyclotron neutron source for therapy
US3955089A (en) 1974-10-21 1976-05-04 Varian Associates Automatic steering of a high velocity beam of charged particles
US4230129A (en) 1975-07-11 1980-10-28 Leveen Harry H Radio frequency, electromagnetic radiation device having orbital mount
ZA757266B (en) 1975-11-19 1977-09-28 W Rautenbach Cyclotron and neutron therapy installation incorporating such a cyclotron
SU569635A1 (ru) 1976-03-01 1977-08-25 Предприятие П/Я М-5649 Магнитный сплав
US4038622A (en) 1976-04-13 1977-07-26 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Superconducting dipole electromagnet
US4112306A (en) 1976-12-06 1978-09-05 Varian Associates, Inc. Neutron irradiation therapy machine
DE2754791A1 (de) 1976-12-13 1978-10-26 Varian Associates Rennbahn-mikrotron
DE2759073C3 (de) 1977-12-30 1981-10-22 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Elektronentubus
GB2015821B (en) 1978-02-28 1982-03-31 Radiation Dynamics Ltd Racetrack linear accelerators
US4197510A (en) 1978-06-23 1980-04-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Isochronous cyclotron
JPS5924520B2 (ja) 1979-03-07 1984-06-09 理化学研究所 等時性サイクロトロンの磁極の構造とそれの使用方法
FR2458201A1 (fr) 1979-05-31 1980-12-26 Cgr Mev Systeme resonnant micro-onde a double frequence de resonance et cyclotron muni d'un tel systeme
DE2926873A1 (de) 1979-07-03 1981-01-22 Siemens Ag Strahlentherapiegeraet mit zwei lichtvisieren
US4293772A (en) 1980-03-31 1981-10-06 Siemens Medical Laboratories, Inc. Wobbling device for a charged particle accelerator
US4342060A (en) 1980-05-22 1982-07-27 Siemens Medical Laboratories, Inc. Energy interlock system for a linear accelerator
US4336505A (en) 1980-07-14 1982-06-22 John Fluke Mfg. Co., Inc. Controlled frequency signal source apparatus including a feedback path for the reduction of phase noise
JPS57162527U (zh) 1981-04-07 1982-10-13
US4425506A (en) 1981-11-19 1984-01-10 Varian Associates, Inc. Stepped gap achromatic bending magnet
DE3148100A1 (de) 1981-12-04 1983-06-09 Uwe Hanno Dr. 8050 Freising Trinks "synchrotron-roentgenstrahlungsquelle"
US4507616A (en) 1982-03-08 1985-03-26 Board Of Trustees Operating Michigan State University Rotatable superconducting cyclotron adapted for medical use
JPS58141000U (ja) 1982-03-15 1983-09-22 和泉鉄工株式会社 上下反転積込排出装置
US4490616A (en) 1982-09-30 1984-12-25 Cipollina John J Cephalometric shield
JPS5964069A (ja) 1982-10-04 1984-04-11 バリアン・アソシエイツ・インコ−ポレイテツド 電子アーク治療用視準装置のための遮蔽物保持装置
US4507614A (en) 1983-03-21 1985-03-26 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Electrostatic wire for stabilizing a charged particle beam
SE462013B (sv) 1984-01-26 1990-04-30 Kjell Olov Torgny Lindstroem Behandlingsbord foer radioterapi av patienter
FR2560421B1 (fr) 1984-02-28 1988-06-17 Commissariat Energie Atomique Dispositif de refroidissement de bobinages supraconducteurs
US4865284A (en) 1984-03-13 1989-09-12 Siemens Gammasonics, Inc. Collimator storage device in particular a collimator cart
US4641104A (en) 1984-04-26 1987-02-03 Board Of Trustees Operating Michigan State University Superconducting medical cyclotron
GB8421867D0 (en) 1984-08-29 1984-10-03 Oxford Instr Ltd Devices for accelerating electrons
US4651007A (en) 1984-09-13 1987-03-17 Technicare Corporation Medical diagnostic mechanical positioner
JPS6180800U (zh) 1984-10-30 1986-05-29
DE3506562A1 (de) 1985-02-25 1986-08-28 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Magnetfeldeinrichtung fuer eine teilchenbeschleuniger-anlage
DE3670943D1 (de) 1985-03-08 1990-06-07 Siemens Ag Magnetfelderzeugende einrichtung fuer eine teilchenbeschleuniger-anlage.
NL8500748A (nl) 1985-03-15 1986-10-01 Philips Nv Collimator wisselsysteem.
DE3511282C1 (de) 1985-03-28 1986-08-21 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Supraleitendes Magnetsystem fuer Teilchenbeschleuniger einer Synchrotron-Strahlungsquelle
JPS61225798A (ja) 1985-03-29 1986-10-07 三菱電機株式会社 プラズマ発生装置
US4705955A (en) 1985-04-02 1987-11-10 Curt Mileikowsky Radiation therapy for cancer patients
US4633125A (en) 1985-05-09 1986-12-30 Board Of Trustees Operating Michigan State University Vented 360 degree rotatable vessel for containing liquids
LU85895A1 (fr) 1985-05-10 1986-12-05 Univ Louvain Cyclotron
US4628523A (en) 1985-05-13 1986-12-09 B.V. Optische Industrie De Oude Delft Direction control for radiographic therapy apparatus
GB8512804D0 (en) 1985-05-21 1985-06-26 Oxford Instr Ltd Cyclotrons
EP0208163B1 (de) 1985-06-24 1989-01-04 Siemens Aktiengesellschaft Magnetfeldeinrichtung für eine Anlage zur Beschleunigung und/oder Speicherung elektrisch geladener Teilchen
JPS6220500U (zh) * 1985-07-22 1987-02-06
US4726046A (en) 1985-11-05 1988-02-16 Varian Associates, Inc. X-ray and electron radiotherapy clinical treatment machine
US4737727A (en) 1986-02-12 1988-04-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Charged beam apparatus
US4783634A (en) 1986-02-27 1988-11-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Superconducting synchrotron orbital radiation apparatus
JPS62150804U (zh) 1986-03-14 1987-09-24
US4739173A (en) 1986-04-11 1988-04-19 Board Of Trustees Operating Michigan State University Collimator apparatus and method
US4754147A (en) 1986-04-11 1988-06-28 Michigan State University Variable radiation collimator
JPS62186500U (zh) 1986-05-20 1987-11-27
US4763483A (en) 1986-07-17 1988-08-16 Helix Technology Corporation Cryopump and method of starting the cryopump
US4868843A (en) 1986-09-10 1989-09-19 Varian Associates, Inc. Multileaf collimator and compensator for radiotherapy machines
US4808941A (en) 1986-10-29 1989-02-28 Siemens Aktiengesellschaft Synchrotron with radiation absorber
GB8701363D0 (en) 1987-01-22 1987-02-25 Oxford Instr Ltd Magnetic field generating assembly
DE3786158D1 (de) 1987-01-28 1993-07-15 Siemens Ag Magneteinrichtung mit gekruemmten spulenwicklungen.
DE3865977D1 (de) 1987-01-28 1991-12-12 Siemens Ag Synchrotronstrahlungsquelle mit einer fixierung ihrer gekruemmten spulenwicklungen.
DE3705294A1 (de) 1987-02-19 1988-09-01 Kernforschungsz Karlsruhe Magnetisches ablenksystem fuer geladene teilchen
JPS63218200A (ja) 1987-03-05 1988-09-12 Furukawa Electric Co Ltd:The 超伝導sor発生装置
JPS63226899A (ja) 1987-03-16 1988-09-21 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 超電導ウイグラ−
JPH0517318Y2 (zh) 1987-03-24 1993-05-10
US4767930A (en) 1987-03-31 1988-08-30 Siemens Medical Laboratories, Inc. Method and apparatus for enlarging a charged particle beam
JPH0546928Y2 (zh) 1987-04-01 1993-12-09
US4812658A (en) 1987-07-23 1989-03-14 President And Fellows Of Harvard College Beam Redirecting
JPS6435838A (en) 1987-07-31 1989-02-06 Jeol Ltd Charged particle beam device
DE3844716C2 (de) 1987-08-24 2001-02-22 Mitsubishi Electric Corp Partikelstrahlmonitorvorrichtung
JP2667832B2 (ja) 1987-09-11 1997-10-27 株式会社日立製作所 偏向マグネット
JPS6489621A (en) 1987-09-30 1989-04-04 Nec Corp Frequency synthesizer
GB8725459D0 (en) 1987-10-30 1987-12-02 Nat Research Dev Corpn Generating particle beams
US4945478A (en) 1987-11-06 1990-07-31 Center For Innovative Technology Noninvasive medical imaging system and method for the identification and 3-D display of atherosclerosis and the like
EP0395711B1 (en) 1987-12-03 1995-03-08 The University Of Florida Apparatus for stereotactic radiosurgery
US4896206A (en) 1987-12-14 1990-01-23 Electro Science Industries, Inc. Video detection system
US4870287A (en) 1988-03-03 1989-09-26 Loma Linda University Medical Center Multi-station proton beam therapy system
US4845371A (en) 1988-03-29 1989-07-04 Siemens Medical Laboratories, Inc. Apparatus for generating and transporting a charged particle beam
US4917344A (en) 1988-04-07 1990-04-17 Loma Linda University Medical Center Roller-supported, modular, isocentric gantry and method of assembly
JP2645314B2 (ja) 1988-04-28 1997-08-25 清水建設株式会社 磁気遮蔽器
US4905267A (en) 1988-04-29 1990-02-27 Loma Linda University Medical Center Method of assembly and whole body, patient positioning and repositioning support for use in radiation beam therapy systems
US5006759A (en) 1988-05-09 1991-04-09 Siemens Medical Laboratories, Inc. Two piece apparatus for accelerating and transporting a charged particle beam
JPH079839B2 (ja) 1988-05-30 1995-02-01 株式会社島津製作所 高周波多重極線型加速器
JPH078300B2 (ja) 1988-06-21 1995-02-01 三菱電機株式会社 荷電粒子ビームの照射装置
GB2223350B (en) 1988-08-26 1992-12-23 Mitsubishi Electric Corp Device for accelerating and storing charged particles
GB8820628D0 (en) 1988-09-01 1988-10-26 Amersham Int Plc Proton source
US4880985A (en) 1988-10-05 1989-11-14 Douglas Jones Detached collimator apparatus for radiation therapy
DE58907575D1 (de) 1988-11-29 1994-06-01 Varian International Ag Zug Strahlentherapiegerät.
US5117212A (en) 1989-01-12 1992-05-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electromagnet for charged-particle apparatus
JPH0834130B2 (ja) 1989-03-15 1996-03-29 株式会社日立製作所 シンクロトロン放射光発生装置
US5017789A (en) 1989-03-31 1991-05-21 Loma Linda University Medical Center Raster scan control system for a charged-particle beam
US5117829A (en) 1989-03-31 1992-06-02 Loma Linda University Medical Center Patient alignment system and procedure for radiation treatment
US5010562A (en) 1989-08-31 1991-04-23 Siemens Medical Laboratories, Inc. Apparatus and method for inhibiting the generation of excessive radiation
US5046078A (en) 1989-08-31 1991-09-03 Siemens Medical Laboratories, Inc. Apparatus and method for inhibiting the generation of excessive radiation
JP2896188B2 (ja) 1990-03-27 1999-05-31 三菱電機株式会社 荷電粒子装置用偏向電磁石
US5072123A (en) 1990-05-03 1991-12-10 Varian Associates, Inc. Method of measuring total ionization current in a segmented ionization chamber
EP0542737A1 (de) 1990-08-06 1993-05-26 Siemens Aktiengesellschaft Synchrotronstrahlungsquelle
JPH0494198A (ja) 1990-08-09 1992-03-26 Nippon Steel Corp 電磁気シールド用材料
JP2529492B2 (ja) 1990-08-31 1996-08-28 三菱電機株式会社 荷電粒子偏向電磁石用コイルおよびその製造方法
JP2786330B2 (ja) 1990-11-30 1998-08-13 株式会社日立製作所 超電導マグネットコイル、及び該マグネットコイルに用いる硬化性樹脂組成物
DE4101094C1 (en) 1991-01-16 1992-05-27 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe, De Superconducting micro-undulator for particle accelerator synchrotron source - has superconductor which produces strong magnetic field along track and allows intensity and wavelength of radiation to be varied by conrolling current
IT1244689B (it) 1991-01-25 1994-08-08 Getters Spa Dispositivo per eliminare l'idrogeno da una camera a vuoto, a temperature criogeniche,specialmente in acceleratori di particelle ad alta energia
JPH04258781A (ja) 1991-02-14 1992-09-14 Toshiba Corp ガンマカメラ
JPH04273409A (ja) 1991-02-28 1992-09-29 Hitachi Ltd 超電導マグネツト装置及び該超電導マグネツト装置を使用した粒子加速器
DE69226553T2 (de) 1991-03-13 1998-12-24 Fujitsu Ltd Vorrichtung und Verfahren zur Belichtung mittels Ladungsträgerstrahlen
JP2556057Y2 (ja) 1991-05-11 1997-12-03 ケージーパック株式会社 義歯の一時保管用袋
JPH04337300A (ja) 1991-05-15 1992-11-25 Res Dev Corp Of Japan 超電導偏向マグネット
JP2540900Y2 (ja) 1991-05-16 1997-07-09 株式会社シマノ スピニングリールのストッパ装置
JPH05154210A (ja) 1991-12-06 1993-06-22 Mitsubishi Electric Corp 放射線治療装置
US5148032A (en) 1991-06-28 1992-09-15 Siemens Medical Laboratories, Inc. Radiation emitting device with moveable aperture plate
US5191706A (en) 1991-07-15 1993-03-09 Delmarva Sash & Door Company Of Maryland, Inc. Machine and method for attaching casing to a structural frame assembly
WO1993002537A1 (en) 1991-07-16 1993-02-04 Sergei Nikolaevich Lapitsky Superconducting electromagnet for charged-particle accelerator
FR2679509B1 (fr) 1991-07-26 1993-11-05 Lebre Charles Dispositif de serrage automatique, sur le mat d'un diable a fut, de l'element de prise en suspension du fut.
US5166531A (en) 1991-08-05 1992-11-24 Varian Associates, Inc. Leaf-end configuration for multileaf collimator
JP3125805B2 (ja) 1991-10-16 2001-01-22 株式会社日立製作所 円形加速器
US5240218A (en) 1991-10-23 1993-08-31 Loma Linda University Medical Center Retractable support assembly
JPH0636893Y2 (ja) 1991-11-16 1994-09-28 三友工業株式会社 連続加熱成形装置
US5374913A (en) 1991-12-13 1994-12-20 Houston Advanced Research Center Twin-bore flux pipe dipole magnet
US5260581A (en) 1992-03-04 1993-11-09 Loma Linda University Medical Center Method of treatment room selection verification in a radiation beam therapy system
US5382914A (en) 1992-05-05 1995-01-17 Accsys Technology, Inc. Proton-beam therapy linac
JPH05341352A (ja) 1992-06-08 1993-12-24 Minolta Camera Co Ltd カメラ及び交換レンズのバヨネットマウント用キャップ
US5336891A (en) 1992-06-16 1994-08-09 Arch Development Corporation Aberration free lens system for electron microscope
JP2824363B2 (ja) 1992-07-15 1998-11-11 三菱電機株式会社 ビーム供給装置
US5401973A (en) 1992-12-04 1995-03-28 Atomic Energy Of Canada Limited Industrial material processing electron linear accelerator
JP3121157B2 (ja) 1992-12-15 2000-12-25 株式会社日立メディコ マイクロトロン電子加速器
JPH06233831A (ja) 1993-02-10 1994-08-23 Hitachi Medical Corp 定位的放射線治療装置
US5440133A (en) 1993-07-02 1995-08-08 Loma Linda University Medical Center Charged particle beam scattering system
US5549616A (en) 1993-11-02 1996-08-27 Loma Linda University Medical Center Vacuum-assisted stereotactic fixation system with patient-activated switch
US5464411A (en) 1993-11-02 1995-11-07 Loma Linda University Medical Center Vacuum-assisted fixation apparatus
US5463291A (en) 1993-12-23 1995-10-31 Carroll; Lewis Cyclotron and associated magnet coil and coil fabricating process
JPH07191199A (ja) 1993-12-27 1995-07-28 Fujitsu Ltd 荷電粒子ビーム露光システム及び露光方法
JPH07260939A (ja) 1994-03-17 1995-10-13 Hitachi Medical Corp シンチレーションカメラのコリメータ交換台車
JP3307059B2 (ja) 1994-03-17 2002-07-24 株式会社日立製作所 加速器及び医療用装置並びに出射方法
JPH07263196A (ja) 1994-03-18 1995-10-13 Toshiba Corp 高周波加速空洞
DE4411171A1 (de) 1994-03-30 1995-10-05 Siemens Ag Vorrichtung zur Bereitstellung eines Strahls aus geladenen Teilchen, der eine Achse auf einer diese schneidenden Zielgeraden anfliegt, sowie ihre Verwendung
US5874811A (en) 1994-08-19 1999-02-23 Nycomed Amersham Plc Superconducting cyclotron for use in the production of heavy isotopes
IT1281184B1 (it) 1994-09-19 1998-02-17 Giorgio Trozzi Amministratore Apparecchiatura per la radioterapia intraoperatoria mediante acceleratori lineari utilizzabili direttamente in sala operatoria
US5717371A (en) 1994-10-25 1998-02-10 Sandia Corporation Generating highly uniform electromagnetic field characteristics
DE69528509T2 (de) 1994-10-27 2003-06-26 Gen Electric Stromzuleitung von supraleitender Keramik
US5633747A (en) 1994-12-21 1997-05-27 Tencor Instruments Variable spot-size scanning apparatus
JP3629054B2 (ja) 1994-12-22 2005-03-16 北海製罐株式会社 溶接缶サイドシームの外面補正塗装方法
US5511549A (en) 1995-02-13 1996-04-30 Loma Linda Medical Center Normalizing and calibrating therapeutic radiation delivery systems
US5585642A (en) 1995-02-15 1996-12-17 Loma Linda University Medical Center Beamline control and security system for a radiation treatment facility
US5510357A (en) 1995-02-28 1996-04-23 Eli Lilly And Company Benzothiophene compounds as anti-estrogenic agents
JP3023533B2 (ja) 1995-03-23 2000-03-21 住友重機械工業株式会社 サイクロトロン
WO1996032987A1 (en) 1995-04-18 1996-10-24 Loma Linda University Medical Center System and method for multiple particle therapy
US5668371A (en) 1995-06-06 1997-09-16 Wisconsin Alumni Research Foundation Method and apparatus for proton therapy
BE1009669A3 (fr) 1995-10-06 1997-06-03 Ion Beam Applic Sa Methode d'extraction de particules chargees hors d'un cyclotron isochrone et dispositif appliquant cette methode.
GB9520564D0 (en) 1995-10-07 1995-12-13 Philips Electronics Nv Apparatus for treating a patient
JPH09162585A (ja) 1995-12-05 1997-06-20 Kanazawa Kogyo Univ 磁気シールドルーム及びその組立方法
JP3472657B2 (ja) 1996-01-18 2003-12-02 三菱電機株式会社 粒子線照射装置
JP3121265B2 (ja) 1996-05-07 2000-12-25 株式会社日立製作所 放射線遮蔽体
US5821705A (en) 1996-06-25 1998-10-13 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Dielectric-wall linear accelerator with a high voltage fast rise time switch that includes a pair of electrodes between which are laminated alternating layers of isolated conductors and insulators
US5811944A (en) 1996-06-25 1998-09-22 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Enhanced dielectric-wall linear accelerator
US5726448A (en) 1996-08-09 1998-03-10 California Institute Of Technology Rotating field mass and velocity analyzer
JPH1071213A (ja) 1996-08-30 1998-03-17 Hitachi Ltd 陽子線治療システム
DE69729151T2 (de) 1996-08-30 2005-05-04 Hitachi, Ltd. Vorrichtung für einen geladenen Teilchenstrahl
US5851182A (en) 1996-09-11 1998-12-22 Sahadevan; Velayudhan Megavoltage radiation therapy machine combined to diagnostic imaging devices for cost efficient conventional and 3D conformal radiation therapy with on-line Isodose port and diagnostic radiology
US5727554A (en) 1996-09-19 1998-03-17 University Of Pittsburgh Of The Commonwealth System Of Higher Education Apparatus responsive to movement of a patient during treatment/diagnosis
US5778047A (en) 1996-10-24 1998-07-07 Varian Associates, Inc. Radiotherapy couch top
US5672878A (en) 1996-10-24 1997-09-30 Siemens Medical Systems Inc. Ionization chamber having off-passageway measuring electrodes
US5920601A (en) 1996-10-25 1999-07-06 Lockheed Martin Idaho Technologies Company System and method for delivery of neutron beams for medical therapy
US5825845A (en) 1996-10-28 1998-10-20 Loma Linda University Medical Center Proton beam digital imaging system
US5784431A (en) 1996-10-29 1998-07-21 University Of Pittsburgh Of The Commonwealth System Of Higher Education Apparatus for matching X-ray images with reference images
JP3841898B2 (ja) 1996-11-21 2006-11-08 三菱電機株式会社 深部線量測定装置
US6256591B1 (en) 1996-11-26 2001-07-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of forming energy distribution
JP3246364B2 (ja) 1996-12-03 2002-01-15 株式会社日立製作所 シンクロトロン型加速器及びそれを用いた医療用装置
EP0864337A3 (en) 1997-03-15 1999-03-10 Shenzhen OUR International Technology & Science Co., Ltd. Three-dimensional irradiation technique with charged particles of Bragg peak properties and its device
JPH10275699A (ja) * 1997-03-28 1998-10-13 Mitsubishi Electric Corp シンクロサイクロトロン
US5841237A (en) 1997-07-14 1998-11-24 Lockheed Martin Energy Research Corporation Production of large resonant plasma volumes in microwave electron cyclotron resonance ion sources
BE1012534A3 (fr) 1997-08-04 2000-12-05 Sumitomo Heavy Industries Systeme de lit pour therapie par irradiation.
US5846043A (en) 1997-08-05 1998-12-08 Spath; John J. Cart and caddie system for storing and delivering water bottles
JP3532739B2 (ja) 1997-08-07 2004-05-31 住友重機械工業株式会社 放射線の照射野形成部材固定装置
JP3519248B2 (ja) 1997-08-08 2004-04-12 住友重機械工業株式会社 放射線治療用回転照射室
US5963615A (en) 1997-08-08 1999-10-05 Siemens Medical Systems, Inc. Rotational flatness improvement
JP3203211B2 (ja) 1997-08-11 2001-08-27 住友重機械工業株式会社 水ファントム型線量分布測定装置及び放射線治療装置
JPH11102800A (ja) 1997-09-29 1999-04-13 Toshiba Corp 超電導高周波加速空胴および粒子加速器
JP2001509899A (ja) 1997-10-06 2001-07-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ X線フィルタを含むx線検査装置
JP3577201B2 (ja) 1997-10-20 2004-10-13 三菱電機株式会社 荷電粒子線照射装置、荷電粒子線回転照射装置、および荷電粒子線照射方法
JPH11142600A (ja) 1997-11-12 1999-05-28 Mitsubishi Electric Corp 荷電粒子線照射装置及び照射方法
JP3528583B2 (ja) 1997-12-25 2004-05-17 三菱電機株式会社 荷電粒子ビーム照射装置および磁界発生装置
US6118848A (en) 1998-01-14 2000-09-12 Reiffel; Leonard System to stabilize an irradiated internal target
AUPP156698A0 (en) 1998-01-30 1998-02-19 Pacific Solar Pty Limited New method for hydrogen passivation
JPH11243295A (ja) 1998-02-26 1999-09-07 Shimizu Corp 磁気シールド方法及び磁気シールド構造
JPH11253563A (ja) 1998-03-10 1999-09-21 Hitachi Ltd 荷電粒子ビーム照射方法及び装置
JP3053389B1 (ja) 1998-12-03 2000-06-19 三菱電機株式会社 動体追跡照射装置
GB2361523B (en) 1998-03-31 2002-05-01 Toshiba Kk Superconducting magnet apparatus
JPH11329945A (ja) 1998-05-08 1999-11-30 Nikon Corp 荷電粒子ビーム転写方法及び荷電粒子ビーム転写装置
JP2000070389A (ja) 1998-08-27 2000-03-07 Mitsubishi Electric Corp 照射線量値計算装置、照射線量値計算方法および記録媒体
EP0986070B1 (en) 1998-09-11 2010-06-30 GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH Ion beam therapy system and a method for operating the system
SE513192C2 (sv) 1998-09-29 2000-07-24 Gems Pet Systems Ab Förfarande och system för HF-styrning
US6369585B2 (en) 1998-10-02 2002-04-09 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. System and method for tuning a resonant structure
US6279579B1 (en) 1998-10-23 2001-08-28 Varian Medical Systems, Inc. Method and system for positioning patients for medical treatment procedures
US6621889B1 (en) 1998-10-23 2003-09-16 Varian Medical Systems, Inc. Method and system for predictive physiological gating of radiation therapy
US6241671B1 (en) 1998-11-03 2001-06-05 Stereotaxis, Inc. Open field system for magnetic surgery
US6441569B1 (en) 1998-12-09 2002-08-27 Edward F. Janzow Particle accelerator for inducing contained particle collisions
BE1012358A5 (fr) 1998-12-21 2000-10-03 Ion Beam Applic Sa Procede de variation de l'energie d'un faisceau de particules extraites d'un accelerateur et dispositif a cet effet.
BE1012371A5 (fr) 1998-12-24 2000-10-03 Ion Beam Applic Sa Procede de traitement d'un faisceau de protons et dispositif appliquant ce procede.
JP2000237335A (ja) 1999-02-17 2000-09-05 Mitsubishi Electric Corp 放射線治療方法及びそのシステム
DE19907774A1 (de) 1999-02-19 2000-08-31 Schwerionenforsch Gmbh Verfahren zum Verifizieren der berechneten Bestrahlungsdosis eines Ionenstrahl-Therapiesystems
DE19907065A1 (de) 1999-02-19 2000-08-31 Schwerionenforsch Gmbh Verfahren zur Überprüfung eines Isozentrums und einer Patientenpositionierungseinrichtung eines Ionenstrahl-Therapiesystems
DE19907205A1 (de) 1999-02-19 2000-08-31 Schwerionenforsch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Ionenstrahl-Therapiesystems unter Überwachung der Strahlposition
DE19907138A1 (de) 1999-02-19 2000-08-31 Schwerionenforsch Gmbh Verfahren zur Überprüfung der Strahlerzeugungsmittel und der Strahlbeschleunigungsmittel eines Ionenstrahl-Therapiesystems
DE19907097A1 (de) 1999-02-19 2000-08-31 Schwerionenforsch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Ionenstrahl-Therapiesystems unter Überwachung der Bestrahlungsdosisverteilung
DE19907121A1 (de) 1999-02-19 2000-08-31 Schwerionenforsch Gmbh Verfahren zur Überprüfung der Strahlführung eines Ionenstrahl-Therapiesystems
DE19907098A1 (de) 1999-02-19 2000-08-24 Schwerionenforsch Gmbh Ionenstrahl-Abtastsystem und Verfahren zum Betrieb des Systems
US6144875A (en) 1999-03-16 2000-11-07 Accuray Incorporated Apparatus and method for compensating for respiratory and patient motion during treatment
US6501981B1 (en) 1999-03-16 2002-12-31 Accuray, Inc. Apparatus and method for compensating for respiratory and patient motions during treatment
EP1041579A1 (en) 1999-04-01 2000-10-04 GSI Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH Gantry with an ion-optical system
JP4728488B2 (ja) 1999-04-07 2011-07-20 ローマ リンダ ユニバーシティー メディカル センター プロトン治療のための患者動作モニタシステム
JP2000294399A (ja) 1999-04-12 2000-10-20 Toshiba Corp 超電導高周波加速空胴及び粒子加速器
US6433494B1 (en) 1999-04-22 2002-08-13 Victor V. Kulish Inductional undulative EH-accelerator
JP3530072B2 (ja) 1999-05-13 2004-05-24 三菱電機株式会社 放射線治療用の放射線照射装置の制御装置
SE9902163D0 (sv) 1999-06-09 1999-06-09 Scanditronix Medical Ab Stable rotable radiation gantry
JP2001006900A (ja) 1999-06-18 2001-01-12 Toshiba Corp 放射光発生装置
US6814694B1 (en) 1999-06-25 2004-11-09 Paul Scherrer Institut Device for carrying out proton therapy
JP2001009050A (ja) 1999-06-29 2001-01-16 Hitachi Medical Corp 放射線治療装置
EP1069809A1 (en) 1999-07-13 2001-01-17 Ion Beam Applications S.A. Isochronous cyclotron and method of extraction of charged particles from such cyclotron
JP2001029490A (ja) 1999-07-19 2001-02-06 Hitachi Ltd 混合照射評価支援システム
NL1012677C2 (nl) 1999-07-22 2001-01-23 William Van Der Burg Inrichting en werkwijze voor het plaatsen van een informatiedrager.
US6380545B1 (en) 1999-08-30 2002-04-30 Southeastern Universities Research Association, Inc. Uniform raster pattern generating system
US6420917B1 (en) 1999-10-01 2002-07-16 Ericsson Inc. PLL loop filter with switched-capacitor resistor
US6501961B1 (en) 1999-10-05 2002-12-31 Denso Corporation Power saving mode for wireless telephones
US6713773B1 (en) 1999-10-07 2004-03-30 Mitec, Inc. Irradiation system and method
AU8002500A (en) 1999-10-08 2001-04-23 Advanced Research And Technology Institute, Inc. Apparatus and method for non-invasive myocardial revascularization
JP4185637B2 (ja) 1999-11-01 2008-11-26 株式会社神鋼エンジニアリング&メンテナンス 粒子線治療用回転照射室
US6803585B2 (en) 2000-01-03 2004-10-12 Yuri Glukhoy Electron-cyclotron resonance type ion beam source for ion implanter
US6366021B1 (en) 2000-01-06 2002-04-02 Varian Medical Systems, Inc. Standing wave particle beam accelerator with switchable beam energy
US6498444B1 (en) 2000-04-10 2002-12-24 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Computer-aided tuning of charged particle accelerators
EP1289627B1 (en) 2000-04-27 2005-06-15 Loma Linda University Nanodosimeter based on single ion detection
JP2001346893A (ja) 2000-06-06 2001-12-18 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 放射線治療装置
DE10031074A1 (de) 2000-06-30 2002-01-31 Schwerionenforsch Gmbh Vorrichtung zur Bestrahlung eines Tumorgewebes
JP3705091B2 (ja) 2000-07-27 2005-10-12 株式会社日立製作所 医療用加速器システム及びその運転方法
US6914396B1 (en) 2000-07-31 2005-07-05 Yale University Multi-stage cavity cyclotron resonance accelerator
US7041479B2 (en) 2000-09-06 2006-05-09 The Board Of Trustess Of The Leland Stanford Junior University Enhanced in vitro synthesis of active proteins containing disulfide bonds
CA2325362A1 (en) 2000-11-08 2002-05-08 Kirk Flippo Method and apparatus for high-energy generation and for inducing nuclear reactions
JP3633475B2 (ja) 2000-11-27 2005-03-30 鹿島建設株式会社 すだれ型磁気シールド方法及びパネル並びに磁気暗室
US7398309B2 (en) 2000-12-08 2008-07-08 Loma Linda University Medical Center Proton beam therapy control system
US6492922B1 (en) 2000-12-14 2002-12-10 Xilinx Inc. Anti-aliasing filter with automatic cutoff frequency adaptation
JP2002210028A (ja) 2001-01-23 2002-07-30 Mitsubishi Electric Corp 放射線照射システム及び放射線照射方法
US6407505B1 (en) 2001-02-01 2002-06-18 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Variable energy linear accelerator
DE60226124T2 (de) 2001-02-05 2009-05-28 Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH Vorrichtung zur vorbeschleunigung von ionenstrahlen zur verwendung in einem schwerionenstrahlanwendungssystem
DE60238023D1 (de) 2001-02-06 2010-12-02 Gsi Helmholtzzentrum Schwerionenforschung Gmbh Strahlabtastsystem für schwerionengantry
US6493424B2 (en) 2001-03-05 2002-12-10 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Multi-mode operation of a standing wave linear accelerator
JP4115675B2 (ja) 2001-03-14 2008-07-09 三菱電機株式会社 強度変調療法用吸収線量測定装置
US6646383B2 (en) 2001-03-15 2003-11-11 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Monolithic structure with asymmetric coupling
US6465957B1 (en) 2001-05-25 2002-10-15 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Standing wave linear accelerator with integral prebunching section
EP1265462A1 (fr) 2001-06-08 2002-12-11 Ion Beam Applications S.A. Dispositif et méthode de régulation de l'intensité d'un faisceau extrait d'un accélérateur de particules
US6853703B2 (en) 2001-07-20 2005-02-08 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Automated delivery of treatment fields
AU2002324775A1 (en) 2001-08-23 2003-03-10 Sciperio, Inc. Architecture tool and methods of use
JP2003086400A (ja) 2001-09-11 2003-03-20 Hitachi Ltd 加速器システム及び医療用加速器施設
EP1446989B1 (en) 2001-10-30 2007-03-21 Loma Linda University Medical Center Device for aligning a patient for delivering radiotherapy
US6519316B1 (en) 2001-11-02 2003-02-11 Siemens Medical Solutions Usa, Inc.. Integrated control of portal imaging device
US6777689B2 (en) 2001-11-16 2004-08-17 Ion Beam Application, S.A. Article irradiation system shielding
US7221733B1 (en) 2002-01-02 2007-05-22 Varian Medical Systems Technologies, Inc. Method and apparatus for irradiating a target
US6593696B2 (en) 2002-01-04 2003-07-15 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Low dark current linear accelerator
DE10205949B4 (de) 2002-02-12 2013-04-25 Gsi Helmholtzzentrum Für Schwerionenforschung Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer nach dem Rasterscanverfahren arbeitenden Bestrahlungseinrichtung für schwere Ionen oder Protonen mit Strahlextraktion
JP4072359B2 (ja) 2002-02-28 2008-04-09 株式会社日立製作所 荷電粒子ビーム照射装置
JP3691020B2 (ja) 2002-02-28 2005-08-31 株式会社日立製作所 医療用荷電粒子照射装置
EP1483022B1 (de) 2002-03-12 2008-02-13 Deutsches Krebsforschungszentrum Stiftung des öffentlichen Rechts Vorrichtung zur durchführung und verifikation einer therapeutischen behandlung sowie zugehöriges computerprogramm
JP3801938B2 (ja) 2002-03-26 2006-07-26 株式会社日立製作所 粒子線治療システム及び荷電粒子ビーム軌道の調整方法
EP1358908A1 (en) 2002-05-03 2003-11-05 Ion Beam Applications S.A. Device for irradiation therapy with charged particles
DE10221180A1 (de) 2002-05-13 2003-12-24 Siemens Ag Patientenlagerungsvorrichtung für eine Strahlentherapie
US6735277B2 (en) 2002-05-23 2004-05-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Inverse planning for intensity-modulated radiotherapy
US7307264B2 (en) 2002-05-31 2007-12-11 Ion Beam Applications S.A. Apparatus for irradiating a target volume
US6777700B2 (en) 2002-06-12 2004-08-17 Hitachi, Ltd. Particle beam irradiation system and method of adjusting irradiation apparatus
US6865254B2 (en) 2002-07-02 2005-03-08 Pencilbeam Technologies Ab Radiation system with inner and outer gantry parts
US7162005B2 (en) 2002-07-19 2007-01-09 Varian Medical Systems Technologies, Inc. Radiation sources and compact radiation scanning systems
US7103137B2 (en) 2002-07-24 2006-09-05 Varian Medical Systems Technology, Inc. Radiation scanning of objects for contraband
DE10241178B4 (de) 2002-09-05 2007-03-29 Mt Aerospace Ag Isokinetische Gantry-Anordnung zur isozentrischen Führung eines Teilchenstrahls und Verfahren zu deren Auslegung
JP4272157B2 (ja) 2002-09-18 2009-06-03 パウル・シェラー・インスティトゥート 陽子療法を実施するための装置
JP3748426B2 (ja) 2002-09-30 2006-02-22 株式会社日立製作所 医療用粒子線照射装置
JP3961925B2 (ja) 2002-10-17 2007-08-22 三菱電機株式会社 ビーム加速装置
US6853142B2 (en) 2002-11-04 2005-02-08 Zond, Inc. Methods and apparatus for generating high-density plasma
WO2004049770A1 (fr) 2002-11-25 2004-06-10 Ion Beam Applications S.A. Cyclotron ameliore
EP1429345A1 (fr) 2002-12-10 2004-06-16 Ion Beam Applications S.A. Dispositif et procédé de production de radio-isotopes
DE10261099B4 (de) 2002-12-20 2005-12-08 Siemens Ag Ionenstrahlanlage
WO2004060486A1 (en) 2003-01-02 2004-07-22 Loma Linda University Medical Center Configuration management and retrieval system for proton beam therapy system
EP1439566B1 (en) 2003-01-17 2019-08-28 ICT, Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Charged particle beam apparatus and method for operating the same
US7814937B2 (en) 2005-10-26 2010-10-19 University Of Southern California Deployable contour crafting
JP4186636B2 (ja) 2003-01-30 2008-11-26 株式会社日立製作所 超電導磁石
DE112004000137B4 (de) 2003-02-17 2015-10-22 Mitsubishi Denki K.K. Verfahren zum Betreiben eines Beschleunigers für geladene Teilchen
JP3748433B2 (ja) 2003-03-05 2006-02-22 株式会社日立製作所 ベッド位置決め装置及びその位置決め方法
JP3859605B2 (ja) 2003-03-07 2006-12-20 株式会社日立製作所 粒子線治療システム及び粒子線出射方法
US7964803B2 (en) 2003-03-17 2011-06-21 Nippon Steel Corporation Magnetic shield structure having openings and a magnetic material frame therefor
JP3655292B2 (ja) 2003-04-14 2005-06-02 株式会社日立製作所 粒子線照射装置及び荷電粒子ビーム照射装置の調整方法
JP2004321408A (ja) 2003-04-23 2004-11-18 Mitsubishi Electric Corp 放射線照射装置および放射線照射方法
US7102144B2 (en) 2003-05-13 2006-09-05 Hitachi, Ltd. Particle beam irradiation apparatus, treatment planning unit, and particle beam irradiation method
US20070018121A1 (en) 2003-05-13 2007-01-25 Ion Beam Applications Sa Of Method and system for automatic beam allocation in a multi-room particle beam treatment facility
CA2525777A1 (en) 2003-06-02 2004-12-16 Fox Chase Cancer Center High energy polyenergetic ion selection systems, ion beam therapy systems, and ion beam treatment centers
US6794868B1 (en) 2003-06-20 2004-09-21 Varian, Inc. Method of shim optimization
JP2005027681A (ja) 2003-07-07 2005-02-03 Hitachi Ltd 荷電粒子治療装置及び荷電粒子治療システム
US7038403B2 (en) 2003-07-31 2006-05-02 Ge Medical Technology Services, Inc. Method and apparatus for maintaining alignment of a cyclotron dee
KR101249815B1 (ko) 2003-08-12 2013-04-03 로마 린다 유니버시티 메디칼 센터 방사선 테라피 시스템을 위한 환자 배치 시스템
CA2967536C (en) 2003-08-12 2020-08-25 Vision Rt Limited Patient positioning system for radiation therapy system
JP3685194B2 (ja) 2003-09-10 2005-08-17 株式会社日立製作所 粒子線治療装置,レンジモジュレーション回転装置及びレンジモジュレーション回転装置の取り付け方法
US20050058245A1 (en) 2003-09-11 2005-03-17 Moshe Ein-Gal Intensity-modulated radiation therapy with a multilayer multileaf collimator
US7557360B2 (en) 2003-10-16 2009-07-07 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7554096B2 (en) 2003-10-16 2009-06-30 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7554097B2 (en) 2003-10-16 2009-06-30 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7786452B2 (en) 2003-10-16 2010-08-31 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7786451B2 (en) 2003-10-16 2010-08-31 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7557361B2 (en) 2003-10-16 2009-07-07 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7557359B2 (en) 2003-10-16 2009-07-07 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7557358B2 (en) 2003-10-16 2009-07-07 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US7154991B2 (en) 2003-10-17 2006-12-26 Accuray, Inc. Patient positioning assembly for therapeutic radiation system
CN1537657A (zh) 2003-10-22 2004-10-20 高春平 手术中放射治疗装置
US7295648B2 (en) 2003-10-23 2007-11-13 Elektra Ab (Publ) Method and apparatus for treatment by ionizing radiation
JP4114590B2 (ja) 2003-10-24 2008-07-09 株式会社日立製作所 粒子線治療装置
JP3912364B2 (ja) 2003-11-07 2007-05-09 株式会社日立製作所 粒子線治療装置
EP1690113B1 (en) 2003-12-04 2012-06-27 Paul Scherrer Institut An inorganic scintillating mixture and a sensor assembly for charged particle dosimetry
JP3643371B1 (ja) 2003-12-10 2005-04-27 株式会社日立製作所 粒子線照射装置及び照射野形成装置の調整方法
JP4443917B2 (ja) 2003-12-26 2010-03-31 株式会社日立製作所 粒子線治療装置
US7710051B2 (en) 2004-01-15 2010-05-04 Lawrence Livermore National Security, Llc Compact accelerator for medical therapy
US7173385B2 (en) 2004-01-15 2007-02-06 The Regents Of The University Of California Compact accelerator
EP1566647B1 (en) 2004-02-23 2007-09-12 Zyvex Instruments, LLC Particle beam device probe operation
EP1584353A1 (en) 2004-04-05 2005-10-12 Paul Scherrer Institut A system for delivery of proton therapy
US8160205B2 (en) 2004-04-06 2012-04-17 Accuray Incorporated Robotic arm for patient positioning assembly
US7860550B2 (en) 2004-04-06 2010-12-28 Accuray, Inc. Patient positioning assembly
JP4257741B2 (ja) 2004-04-19 2009-04-22 三菱電機株式会社 荷電粒子ビーム加速器、荷電粒子ビーム加速器を用いた粒子線照射医療システムおよび、粒子線照射医療システムの運転方法
DE102004027071A1 (de) 2004-05-19 2006-01-05 Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH Strahlzuteilungsvorrichtung und Strahlzuteilungsverfahren für medizinische Teilchenbeschleuniger
DE102004028035A1 (de) 2004-06-09 2005-12-29 Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH Vorrichtung und Verfahren zur Kompensation von Bewegungen eines Zielvolumens während einer Ionenstrahl-Bestrahlung
DE202004009421U1 (de) 2004-06-16 2005-11-03 Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH Teilchenbeschleuniger für die Strahlentherapie mit Ionenstrahlen
US7073508B2 (en) 2004-06-25 2006-07-11 Loma Linda University Medical Center Method and device for registration and immobilization
US7135678B2 (en) 2004-07-09 2006-11-14 Credence Systems Corporation Charged particle guide
US7208748B2 (en) 2004-07-21 2007-04-24 Still River Systems, Inc. Programmable particle scatterer for radiation therapy beam formation
JP4104008B2 (ja) 2004-07-21 2008-06-18 独立行政法人放射線医学総合研究所 螺旋軌道型荷電粒子加速器及びその加速方法
EP1790203B1 (en) 2004-07-21 2015-12-30 Mevion Medical Systems, Inc. A programmable radio frequency waveform generator for a synchrocyclotron
US6965116B1 (en) 2004-07-23 2005-11-15 Applied Materials, Inc. Method of determining dose uniformity of a scanning ion implanter
JP4489529B2 (ja) 2004-07-28 2010-06-23 株式会社日立製作所 粒子線治療システム及び粒子線治療システムの制御システム
GB2418061B (en) 2004-09-03 2006-10-18 Zeiss Carl Smt Ltd Scanning particle beam instrument
JP2006128087A (ja) 2004-09-30 2006-05-18 Hitachi Ltd 荷電粒子ビーム出射装置及び荷電粒子ビーム出射方法
DE102004048212B4 (de) 2004-09-30 2007-02-01 Siemens Ag Strahlentherapieanlage mit Bildgebungsvorrichtung
JP3806723B2 (ja) 2004-11-16 2006-08-09 株式会社日立製作所 粒子線照射システム
DE102004057726B4 (de) 2004-11-30 2010-03-18 Siemens Ag Medizinische Untersuchungs- und Behandlungseinrichtung
CN100561332C (zh) 2004-12-09 2009-11-18 Ge医疗系统环球技术有限公司 X射线辐照器和x射线成像设备
US7122966B2 (en) 2004-12-16 2006-10-17 General Electric Company Ion source apparatus and method
US7997553B2 (en) 2005-01-14 2011-08-16 Indiana University Research & Technology Corporati Automatic retractable floor system for a rotating gantry
US7193227B2 (en) 2005-01-24 2007-03-20 Hitachi, Ltd. Ion beam therapy system and its couch positioning method
US7468506B2 (en) 2005-01-26 2008-12-23 Applied Materials, Israel, Ltd. Spot grid array scanning system
CN101031336B (zh) 2005-02-04 2011-08-10 三菱电机株式会社 粒子射线照射方法及该方法中使用的粒子射线照射装置
GB2422958B (en) 2005-02-04 2008-07-09 Siemens Magnet Technology Ltd Quench protection circuit for a superconducting magnet
CN1980709A (zh) 2005-02-04 2007-06-13 三菱电机株式会社 粒子射线照射方法及使用该方法的粒子射线照射装置
JP4219905B2 (ja) 2005-02-25 2009-02-04 株式会社日立製作所 放射線治療装置の回転ガントリー
EP1871477B1 (en) 2005-03-09 2011-03-23 Paul Scherrer Institut System for taking wide-field beam-eye-view (bev) x-ray-images simultaneously to the proton therapy delivery
JP4363344B2 (ja) 2005-03-15 2009-11-11 三菱電機株式会社 粒子線加速器
JP4158931B2 (ja) 2005-04-13 2008-10-01 三菱電機株式会社 粒子線治療装置
JP4751635B2 (ja) 2005-04-13 2011-08-17 株式会社日立ハイテクノロジーズ 磁界重畳型電子銃
US7420182B2 (en) 2005-04-27 2008-09-02 Busek Company Combined radio frequency and hall effect ion source and plasma accelerator system
US7014361B1 (en) 2005-05-11 2006-03-21 Moshe Ein-Gal Adaptive rotator for gantry
WO2006126075A2 (en) 2005-05-27 2006-11-30 Ion Beam Applications, S.A. Device and method for quality assurance and online verification of radiation therapy
US7575242B2 (en) 2005-06-16 2009-08-18 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Collimator change cart
GB2427478B (en) 2005-06-22 2008-02-20 Siemens Magnet Technology Ltd Particle radiation therapy equipment and method for simultaneous application of magnetic resonance imaging and particle radiation
US7436932B2 (en) 2005-06-24 2008-10-14 Varian Medical Systems Technologies, Inc. X-ray radiation sources with low neutron emissions for radiation scanning
JP3882843B2 (ja) 2005-06-30 2007-02-21 株式会社日立製作所 回転照射装置
CN100564232C (zh) 2005-07-13 2009-12-02 克朗设备公司 材料装卸车辆
KR20080039924A (ko) 2005-07-22 2008-05-07 토모테라피 인코포레이티드 선량 체적 히스토그램을 이용하여 윤곽 구조를 생성하는시스템 및 방법
KR20080044251A (ko) 2005-07-22 2008-05-20 토모테라피 인코포레이티드 변형 맵 상에 제약을 위치시키는 방법 및 그 방법을구현하는 시스템
JP2009502251A (ja) 2005-07-22 2009-01-29 トモセラピー・インコーポレーテッド 放射線治療システムによって送達された線量を評価するシステム及び方法
KR20080044249A (ko) 2005-07-22 2008-05-20 토모테라피 인코포레이티드 방사선량 전달을 예측하는 방법 및 시스템
CA2616301A1 (en) 2005-07-22 2007-02-01 Tomotherapy Incorporated Method and system for evaluating delivered dose
JP2009502255A (ja) 2005-07-22 2009-01-29 トモセラピー・インコーポレーテッド 治療プランのデリバリにおける品質保証基準を評価するための方法およびシステム
JP2009502250A (ja) 2005-07-22 2009-01-29 トモセラピー・インコーポレーテッド 放射線療法治療計画に関連するデータを処理するための方法およびシステム
CN101267858A (zh) 2005-07-22 2008-09-17 断层放疗公司 根据生物学模型修改放射疗法治疗计划的方法和系统
DE102006033501A1 (de) 2005-08-05 2007-02-15 Siemens Ag Gantry-System für eine Partikeltherapieanlage
DE102005038242B3 (de) 2005-08-12 2007-04-12 Siemens Ag Vorrichtung zur Aufweitung einer Partikelenergieverteilung eines Partikelstrahls einer Partikeltherapieanlage, Strahlüberwachungs- und Strahlanpassungseinheit und Verfahren
EP1752992A1 (de) 2005-08-12 2007-02-14 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Anpassung mindestens eines Partikelstrahlparameters eines Partikelstrahls einer Partikelbeschleunigeranlage und Partikelbeschleunigeranlage mit einer derartigen Vorrichtung
DE102005041122B3 (de) 2005-08-30 2007-05-31 Siemens Ag Gantry-System für eine Partikeltherapieanlage, Partikeltherapieanlage und Bestrahlungsverfahren für eine Partikeltherapieanlage mit einem derartigen Gantry-System
US20070061937A1 (en) 2005-09-06 2007-03-22 Curle Dennis W Method and apparatus for aerodynamic hat brim and hat
JP5245193B2 (ja) 2005-09-07 2013-07-24 株式会社日立製作所 荷電粒子ビーム照射システム及び荷電粒子ビーム出射方法
DE102005044409B4 (de) 2005-09-16 2007-11-29 Siemens Ag Partikeltherapieanlage und Verfahren zur Ausbildung eines Strahlpfads für einen Bestrahlungsvorgang in einer Partikeltherapieanlage
DE102005044408B4 (de) 2005-09-16 2008-03-27 Siemens Ag Partikeltherapieanlage, Verfahren und Vorrichtung zur Anforderung eines Partikelstrahls
US7295649B2 (en) 2005-10-13 2007-11-13 Varian Medical Systems Technologies, Inc. Radiation therapy system and method of using the same
US7658901B2 (en) 2005-10-14 2010-02-09 The Trustees Of Princeton University Thermally exfoliated graphite oxide
KR20080059579A (ko) 2005-10-24 2008-06-30 로렌스 리버모어 내쇼날 시큐리티, 엘엘시 광학적으로 기동되는 탄화규소 고전압 스위치
US8466415B2 (en) 2005-11-07 2013-06-18 Fibics Incorporated Methods for performing circuit edit operations with low landing energy electron beams
DE102005053719B3 (de) 2005-11-10 2007-07-05 Siemens Ag Partikeltherapieanlage, Therapieplan und Bestrahlungsverfahren für eine derartige Partikeltherapieanlage
KR20080068065A (ko) 2005-11-14 2008-07-22 더 리전트 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 캐스트 유전체 복합 선형 가속기
US7459899B2 (en) 2005-11-21 2008-12-02 Thermo Fisher Scientific Inc. Inductively-coupled RF power source
EP1795229A1 (en) 2005-12-12 2007-06-13 Ion Beam Applications S.A. Device and method for positioning a patient in a radiation therapy apparatus
DE102005063220A1 (de) 2005-12-22 2007-06-28 GSI Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH Vorrichtung zum Bestrahlen von Tumorgewebe eines Patienten mit einem Teilchenstrahl
US7656258B1 (en) 2006-01-19 2010-02-02 Massachusetts Institute Of Technology Magnet structure for particle acceleration
US7541905B2 (en) 2006-01-19 2009-06-02 Massachusetts Institute Of Technology High-field superconducting synchrocyclotron
US7432516B2 (en) 2006-01-24 2008-10-07 Brookhaven Science Associates, Llc Rapid cycling medical synchrotron and beam delivery system
JP4696965B2 (ja) 2006-02-24 2011-06-08 株式会社日立製作所 荷電粒子ビーム照射システム及び荷電粒子ビーム出射方法
JP4310319B2 (ja) 2006-03-10 2009-08-05 三菱重工業株式会社 放射線治療装置制御装置および放射線照射方法
DE102006011828A1 (de) 2006-03-13 2007-09-20 Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH Bestrahlungsverifikationsvorrichtung für Strahlentherapieanlagen und Verfahren zur Handhabung derselben
DE102006012680B3 (de) 2006-03-20 2007-08-02 Siemens Ag Partikeltherapie-Anlage und Verfahren zum Ausgleichen einer axialen Abweichung in der Position eines Partikelstrahls einer Partikeltherapie-Anlage
JP4644617B2 (ja) 2006-03-23 2011-03-02 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置
JP4730167B2 (ja) 2006-03-29 2011-07-20 株式会社日立製作所 粒子線照射システム
US7507975B2 (en) 2006-04-21 2009-03-24 Varian Medical Systems, Inc. System and method for high resolution radiation field shaping
US8426833B2 (en) 2006-05-12 2013-04-23 Brookhaven Science Associates, Llc Gantry for medical particle therapy facility
US8173981B2 (en) 2006-05-12 2012-05-08 Brookhaven Science Associates, Llc Gantry for medical particle therapy facility
US7582886B2 (en) 2006-05-12 2009-09-01 Brookhaven Science Associates, Llc Gantry for medical particle therapy facility
US7466085B2 (en) 2007-04-17 2008-12-16 Advanced Biomarker Technologies, Llc Cyclotron having permanent magnets
US7476883B2 (en) 2006-05-26 2009-01-13 Advanced Biomarker Technologies, Llc Biomarker generator system
US7817836B2 (en) 2006-06-05 2010-10-19 Varian Medical Systems, Inc. Methods for volumetric contouring with expert guidance
US7402823B2 (en) 2006-06-05 2008-07-22 Varian Medical Systems Technologies, Inc. Particle beam system including exchangeable particle beam nozzle
JP5116996B2 (ja) 2006-06-20 2013-01-09 キヤノン株式会社 荷電粒子線描画方法、露光装置、及びデバイス製造方法
US7990524B2 (en) 2006-06-30 2011-08-02 The University Of Chicago Stochastic scanning apparatus using multiphoton multifocal source
JP4206414B2 (ja) 2006-07-07 2009-01-14 株式会社日立製作所 荷電粒子ビーム出射装置及び荷電粒子ビーム出射方法
AU2007277082A1 (en) 2006-07-28 2008-01-31 Tomotherapy Incorporated Method and apparatus for calibrating a radiation therapy treatment system
JP4872540B2 (ja) 2006-08-31 2012-02-08 株式会社日立製作所 回転照射治療装置
JP4881677B2 (ja) 2006-08-31 2012-02-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線走査方法及び荷電粒子線装置
US7701677B2 (en) 2006-09-07 2010-04-20 Massachusetts Institute Of Technology Inductive quench for magnet protection
JP4365844B2 (ja) 2006-09-08 2009-11-18 三菱電機株式会社 荷電粒子線の線量分布測定装置
US7950587B2 (en) 2006-09-22 2011-05-31 The Board of Regents of the Nevada System of Higher Education on behalf of the University of Reno, Nevada Devices and methods for storing data
US8069675B2 (en) 2006-10-10 2011-12-06 Massachusetts Institute Of Technology Cryogenic vacuum break thermal coupler
DE102006048426B3 (de) 2006-10-12 2008-05-21 Siemens Ag Verfahren zur Bestimmung der Reichweite von Strahlung
DE202006019307U1 (de) 2006-12-21 2008-04-24 Accel Instruments Gmbh Bestrahlungsvorrichtung
CN101622913A (zh) 2006-12-28 2010-01-06 丰达齐奥尼·佩尔·阿德罗特拉皮埃·安克罗吉卡-特拉 用于医疗和/或其它领域的离子加速系统
FR2911843B1 (fr) 2007-01-30 2009-04-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de chariots pour le transport et la manipulation de bacs destines a l'approvisionnement en pieces d'une ligne de montage de vehicules
JP4228018B2 (ja) 2007-02-16 2009-02-25 三菱重工業株式会社 医療装置
JP4936924B2 (ja) 2007-02-20 2012-05-23 稔 植松 粒子線照射システム
WO2008106484A1 (en) 2007-02-27 2008-09-04 Wisconsin Alumni Research Foundation Ion radiation therapy system with rocking gantry motion
WO2008106492A1 (en) 2007-02-27 2008-09-04 Wisconsin Alumni Research Foundation Scanning aperture ion beam modulator
US7397901B1 (en) 2007-02-28 2008-07-08 Varian Medical Systems Technologies, Inc. Multi-leaf collimator with leaves formed of different materials
US7778488B2 (en) 2007-03-23 2010-08-17 Varian Medical Systems International Ag Image deformation using multiple image regions
US7453076B2 (en) 2007-03-23 2008-11-18 Nanolife Sciences, Inc. Bi-polar treatment facility for treating target cells with both positive and negative ions
US8041006B2 (en) 2007-04-11 2011-10-18 The Invention Science Fund I Llc Aspects of compton scattered X-ray visualization, imaging, or information providing
DE102007020599A1 (de) 2007-05-02 2008-11-06 Siemens Ag Partikeltherapieanlage
DE102007021033B3 (de) 2007-05-04 2009-03-05 Siemens Ag Strahlführungsmagnet zur Ablenkung eines Strahls elektrisch geladener Teilchen längs einer gekrümmten Teilchenbahn und Bestrahlungsanlage mit einem solchen Magneten
US7668291B2 (en) 2007-05-18 2010-02-23 Varian Medical Systems International Ag Leaf sequencing
JP5004659B2 (ja) 2007-05-22 2012-08-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置
US7947969B2 (en) 2007-06-27 2011-05-24 Mitsubishi Electric Corporation Stacked conformation radiotherapy system and particle beam therapy apparatus employing the same
DE102007036035A1 (de) 2007-08-01 2009-02-05 Siemens Ag Steuervorrichtung zur Steuerung eines Bestrahlungsvorgangs, Partikeltherapieanlage sowie Verfahren zur Bestrahlung eines Zielvolumens
US7770231B2 (en) 2007-08-02 2010-08-03 Veeco Instruments, Inc. Fast-scanning SPM and method of operating same
GB2451708B (en) 2007-08-10 2011-07-13 Tesla Engineering Ltd Cooling methods
JP4339904B2 (ja) 2007-08-17 2009-10-07 株式会社日立製作所 粒子線治療システム
US20090070935A1 (en) 2007-09-04 2009-03-19 Tomotherapy Incorporated Patient support device
DE102007042340C5 (de) 2007-09-06 2011-09-22 Mt Mechatronics Gmbh Partikeltherapie-Anlage mit verfahrbarem C-Bogen
US7848488B2 (en) 2007-09-10 2010-12-07 Varian Medical Systems, Inc. Radiation systems having tiltable gantry
CN101903063B (zh) 2007-09-12 2014-05-07 株式会社东芝 粒子束辐照设备
US7582866B2 (en) 2007-10-03 2009-09-01 Shimadzu Corporation Ion trap mass spectrometry
US8003964B2 (en) 2007-10-11 2011-08-23 Still River Systems Incorporated Applying a particle beam to a patient
DE102007050035B4 (de) 2007-10-17 2015-10-08 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Ablenkung eines Strahls elektrisch geladener Teilchen auf eine gekrümmte Teilchenbahn
DE102007050168B3 (de) 2007-10-19 2009-04-30 Siemens Ag Gantry, Partikeltherapieanlage sowie Verfahren zum Betreiben einer Gantry mit beweglichem Stellelement
US8581523B2 (en) 2007-11-30 2013-11-12 Mevion Medical Systems, Inc. Interrupted particle source
US8933650B2 (en) 2007-11-30 2015-01-13 Mevion Medical Systems, Inc. Matching a resonant frequency of a resonant cavity to a frequency of an input voltage
TWI448313B (zh) 2007-11-30 2014-08-11 Mevion Medical Systems Inc 具有一內部起重機龍門架之系統
US8085899B2 (en) 2007-12-12 2011-12-27 Varian Medical Systems International Ag Treatment planning system and method for radiotherapy
JP5473004B2 (ja) 2007-12-17 2014-04-16 カール ツァイス マイクロスコーピー ゲーエムベーハー 走査荷電粒子ビーム
CN101946180B (zh) 2007-12-19 2013-11-13 神谷来克斯公司 单分子检测用扫描分析器和使用方法
JP5074915B2 (ja) 2007-12-21 2012-11-14 株式会社日立製作所 荷電粒子ビーム照射システム
WO2009080080A1 (en) 2007-12-21 2009-07-02 Elekta Ab (Publ) X-ray apparatus
DE102008005069B4 (de) 2008-01-18 2017-06-08 Siemens Healthcare Gmbh Positioniervorrichtung zum Positionieren eines Patienten, Partikeltherapieanlage sowie Verfahren zum Betreiben einer Positioniervorrichtung
DE102008014406A1 (de) 2008-03-14 2009-09-24 Siemens Aktiengesellschaft Partikeltherapieanlage und Verfahren zur Modulation eines in einem Beschleuniger erzeugten Partikelstrahls
US7919765B2 (en) 2008-03-20 2011-04-05 Varian Medical Systems Particle Therapy Gmbh Non-continuous particle beam irradiation method and apparatus
JP5107113B2 (ja) 2008-03-28 2012-12-26 住友重機械工業株式会社 荷電粒子線照射装置
DE102008018417A1 (de) 2008-04-10 2009-10-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Erstellen eines Bestrahlungsplans
JP4719241B2 (ja) 2008-04-15 2011-07-06 三菱電機株式会社 円形加速器
US7759642B2 (en) 2008-04-30 2010-07-20 Applied Materials Israel, Ltd. Pattern invariant focusing of a charged particle beam
US8291717B2 (en) 2008-05-02 2012-10-23 Massachusetts Institute Of Technology Cryogenic vacuum break thermal coupler with cross-axial actuation
JP4691574B2 (ja) 2008-05-14 2011-06-01 株式会社日立製作所 荷電粒子ビーム出射装置及び荷電粒子ビーム出射方法
US8178859B2 (en) 2008-05-22 2012-05-15 Vladimir Balakin Proton beam positioning verification method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system
CA2725315C (en) 2008-05-22 2015-06-30 Vladimir Yegorovich Balakin X-ray method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system
US8144832B2 (en) 2008-05-22 2012-03-27 Vladimir Balakin X-ray tomography method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system
US8378321B2 (en) 2008-05-22 2013-02-19 Vladimir Balakin Charged particle cancer therapy and patient positioning method and apparatus
US7940894B2 (en) 2008-05-22 2011-05-10 Vladimir Balakin Elongated lifetime X-ray method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system
US8129699B2 (en) 2008-05-22 2012-03-06 Vladimir Balakin Multi-field charged particle cancer therapy method and apparatus coordinated with patient respiration
US8368038B2 (en) 2008-05-22 2013-02-05 Vladimir Balakin Method and apparatus for intensity control of a charged particle beam extracted from a synchrotron
US7943913B2 (en) 2008-05-22 2011-05-17 Vladimir Balakin Negative ion source method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system
US8373143B2 (en) 2008-05-22 2013-02-12 Vladimir Balakin Patient immobilization and repositioning method and apparatus used in conjunction with charged particle cancer therapy
US8288742B2 (en) 2008-05-22 2012-10-16 Vladimir Balakin Charged particle cancer therapy patient positioning method and apparatus
US8373145B2 (en) 2008-05-22 2013-02-12 Vladimir Balakin Charged particle cancer therapy system magnet control method and apparatus
US8309941B2 (en) 2008-05-22 2012-11-13 Vladimir Balakin Charged particle cancer therapy and patient breath monitoring method and apparatus
US8089054B2 (en) 2008-05-22 2012-01-03 Vladimir Balakin Charged particle beam acceleration and extraction method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system
US8093564B2 (en) 2008-05-22 2012-01-10 Vladimir Balakin Ion beam focusing lens method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system
US8399866B2 (en) 2008-05-22 2013-03-19 Vladimir Balakin Charged particle extraction apparatus and method of use thereof
US8188688B2 (en) 2008-05-22 2012-05-29 Vladimir Balakin Magnetic field control method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system
US8198607B2 (en) 2008-05-22 2012-06-12 Vladimir Balakin Tandem accelerator method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system
US8569717B2 (en) 2008-05-22 2013-10-29 Vladimir Balakin Intensity modulated three-dimensional radiation scanning method and apparatus
US7834336B2 (en) 2008-05-28 2010-11-16 Varian Medical Systems, Inc. Treatment of patient tumors by charged particle therapy
US7987053B2 (en) 2008-05-30 2011-07-26 Varian Medical Systems International Ag Monitor units calculation method for proton fields
US7801270B2 (en) 2008-06-19 2010-09-21 Varian Medical Systems International Ag Treatment plan optimization method for radiation therapy
DE102008029609A1 (de) 2008-06-23 2009-12-31 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Vermessung eines Strahlflecks eines Partikelstrahls sowie Anlage zur Erzeugung eines Partikelstrahls
US8227768B2 (en) 2008-06-25 2012-07-24 Axcelis Technologies, Inc. Low-inertia multi-axis multi-directional mechanically scanned ion implantation system
US7809107B2 (en) 2008-06-30 2010-10-05 Varian Medical Systems International Ag Method for controlling modulation strength in radiation therapy
JP4691587B2 (ja) 2008-08-06 2011-06-01 三菱重工業株式会社 放射線治療装置および放射線照射方法
US7796731B2 (en) 2008-08-22 2010-09-14 Varian Medical Systems International Ag Leaf sequencing algorithm for moving targets
US8330132B2 (en) 2008-08-27 2012-12-11 Varian Medical Systems, Inc. Energy modulator for modulating an energy of a particle beam
US7835494B2 (en) 2008-08-28 2010-11-16 Varian Medical Systems International Ag Trajectory optimization method
US7817778B2 (en) 2008-08-29 2010-10-19 Varian Medical Systems International Ag Interactive treatment plan optimization for radiation therapy
JP5430115B2 (ja) 2008-10-15 2014-02-26 三菱電機株式会社 荷電粒子線ビームのスキャニング照射装置
US8334520B2 (en) 2008-10-24 2012-12-18 Hitachi High-Technologies Corporation Charged particle beam apparatus
US7609811B1 (en) 2008-11-07 2009-10-27 Varian Medical Systems International Ag Method for minimizing the tongue and groove effect in intensity modulated radiation delivery
EP2384229B1 (en) 2008-12-31 2017-05-17 Ion Beam Applications S.A. Gantry rolling floor
US7875801B2 (en) 2009-01-05 2011-01-25 The Boeing Company Thermoplastic-based, carbon nanotube-enhanced, high-conductivity wire
US7839973B2 (en) 2009-01-14 2010-11-23 Varian Medical Systems International Ag Treatment planning using modulability and visibility factors
US8350214B2 (en) 2009-01-15 2013-01-08 Hitachi High-Technologies Corporation Charged particle beam applied apparatus
GB2467595B (en) 2009-02-09 2011-08-24 Tesla Engineering Ltd Cooling systems and methods
US7835502B2 (en) 2009-02-11 2010-11-16 Tomotherapy Incorporated Target pedestal assembly and method of preserving the target
US7986768B2 (en) 2009-02-19 2011-07-26 Varian Medical Systems International Ag Apparatus and method to facilitate generating a treatment plan for irradiating a patient's treatment volume
US8053745B2 (en) 2009-02-24 2011-11-08 Moore John F Device and method for administering particle beam therapy
US8278634B2 (en) * 2009-06-08 2012-10-02 Axcelis Technologies, Inc. System and method for ion implantation with improved productivity and uniformity
JP4499829B1 (ja) 2009-06-09 2010-07-07 三菱電機株式会社 粒子線治療装置および粒子線治療装置の調整方法
US7934869B2 (en) 2009-06-30 2011-05-03 Mitsubishi Electric Research Labs, Inc. Positioning an object based on aligned images of the object
CN101633405B (zh) 2009-09-02 2011-04-20 北京航空航天大学 一种圆管夹芯防热结构件
US7894574B1 (en) 2009-09-22 2011-02-22 Varian Medical Systems International Ag Apparatus and method pertaining to dynamic use of a radiation therapy collimator
US8009803B2 (en) 2009-09-28 2011-08-30 Varian Medical Systems International Ag Treatment plan optimization method for radiosurgery
US8009804B2 (en) 2009-10-20 2011-08-30 Varian Medical Systems International Ag Dose calculation method for multiple fields
US8382943B2 (en) 2009-10-23 2013-02-26 William George Clark Method and apparatus for the selective separation of two layers of material using an ultrashort pulse source of electromagnetic radiation
EP2529791B1 (en) 2010-01-28 2016-05-04 Mitsubishi Electric Corporation Particle beam therapy system
JP5463509B2 (ja) 2010-02-10 2014-04-09 株式会社東芝 粒子線ビーム照射装置及びその制御方法
EP2365514B1 (en) 2010-03-10 2015-08-26 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Twin beam charged particle column and method of operating thereof
CN102844820B (zh) 2010-05-27 2015-04-01 三菱电机株式会社 粒子射线照射系统及粒子射线照射系统的控制方法
JPWO2012014705A1 (ja) 2010-07-28 2013-09-12 住友重機械工業株式会社 荷電粒子線照射装置
US8416918B2 (en) 2010-08-20 2013-04-09 Varian Medical Systems International Ag Apparatus and method pertaining to radiation-treatment planning optimization
JP5670126B2 (ja) 2010-08-26 2015-02-18 住友重機械工業株式会社 荷電粒子線照射装置、荷電粒子線照射方法及び荷電粒子線照射プログラム
US8445872B2 (en) 2010-09-03 2013-05-21 Varian Medical Systems Particle Therapy Gmbh System and method for layer-wise proton beam current variation
US8472583B2 (en) 2010-09-29 2013-06-25 Varian Medical Systems, Inc. Radiation scanning of objects for contraband
WO2012111125A1 (ja) 2011-02-17 2012-08-23 三菱電機株式会社 粒子線治療装置
US8653314B2 (en) 2011-05-22 2014-02-18 Fina Technology, Inc. Method for providing a co-feed in the coupling of toluene with a carbon source
US8558485B2 (en) 2011-07-07 2013-10-15 Ionetix Corporation Compact, cold, superconducting isochronous cyclotron
JP6009577B2 (ja) 2011-11-29 2016-10-19 イオン ビーム アプリケーションズIon Beam Applications Rf装置及びrf装置を備えるシンクロサイクロトロン
WO2013098089A1 (en) 2011-12-28 2013-07-04 Ion Beam Applications S.A. Extraction device for a synchrocyclotron
EP2637181B1 (en) 2012-03-06 2018-05-02 Tesla Engineering Limited Multi orientation cryostats
US8581525B2 (en) 2012-03-23 2013-11-12 Massachusetts Institute Of Technology Compensated precessional beam extraction for cyclotrons
US9603235B2 (en) 2012-07-27 2017-03-21 Massachusetts Institute Of Technology Phase-lock loop synchronization between beam orbit and RF drive in synchrocyclotrons
US8975836B2 (en) 2012-07-27 2015-03-10 Massachusetts Institute Of Technology Ultra-light, magnetically shielded, high-current, compact cyclotron
JP2014038738A (ja) 2012-08-13 2014-02-27 Sumitomo Heavy Ind Ltd サイクロトロン
WO2014052709A2 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Mevion Medical Systems, Inc. Controlling intensity of a particle beam
US9155186B2 (en) 2012-09-28 2015-10-06 Mevion Medical Systems, Inc. Focusing a particle beam using magnetic field flutter
EP2900326B1 (en) * 2012-09-28 2019-05-01 Mevion Medical Systems, Inc. Controlling particle therapy
US9622335B2 (en) * 2012-09-28 2017-04-11 Mevion Medical Systems, Inc. Magnetic field regenerator
US9185789B2 (en) * 2012-09-28 2015-11-10 Mevion Medical Systems, Inc. Magnetic shims to alter magnetic fields
JP6121544B2 (ja) * 2012-09-28 2017-04-26 メビオン・メディカル・システムズ・インコーポレーテッド 粒子ビームの集束
JP6121545B2 (ja) 2012-09-28 2017-04-26 メビオン・メディカル・システムズ・インコーポレーテッド 粒子ビームのエネルギーの調整
GB201217782D0 (en) 2012-10-04 2012-11-14 Tesla Engineering Ltd Magnet apparatus
US8791656B1 (en) * 2013-05-31 2014-07-29 Mevion Medical Systems, Inc. Active return system
US9730308B2 (en) * 2013-06-12 2017-08-08 Mevion Medical Systems, Inc. Particle accelerator that produces charged particles having variable energies
JP6855240B2 (ja) * 2013-09-27 2021-04-07 メビオン・メディカル・システムズ・インコーポレーテッド 粒子ビーム走査

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2812463A (en) * 1951-10-05 1957-11-05 Lee C Teng Magnetic regenerative deflector for cyclotrons
US3024379A (en) * 1959-01-23 1962-03-06 Philips Corp Arrangement for accelerating particles
GB1485329A (en) * 1975-03-07 1977-09-08 Ca Atomic Energy Ltd Isochronous cyclotrons
US4641057A (en) * 1985-01-23 1987-02-03 Board Of Trustees Operating Michigan State University Superconducting synchrocyclotron
CN101361156A (zh) * 2005-11-18 2009-02-04 斯蒂尔河系统股份有限公司 带电例子放射治疗
CN101932361A (zh) * 2007-11-30 2010-12-29 斯蒂尔河系统股份有限公司 内部台架

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NEVIS SYNCIIROCYCLOTRON CONVERSION PROJECT;R. Cohen et al.;《IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE》;19691231;第16卷(第3期);第421-425页 *
SOME STUDIES ON REGENERATIVE BEAM EXTRACTION IN SYNCHROCYCLOTRONS;S. Kullander et al.;《IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE》;19660830;第106-113页 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014052722A3 (en) 2014-05-30
JP2015532510A (ja) 2015-11-09
JP6342455B2 (ja) 2018-06-13
CN104813747A (zh) 2015-07-29
WO2014052722A2 (en) 2014-04-03
JP2016213198A (ja) 2016-12-15
US9155186B2 (en) 2015-10-06
EP2901820B1 (en) 2021-02-17
TWI604868B (zh) 2017-11-11
US20140094637A1 (en) 2014-04-03
JP6254600B2 (ja) 2017-12-27
TW201429514A (zh) 2014-08-01
EP2901820A2 (en) 2015-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104813747B (zh) 使用磁场颤振聚焦粒子束
CN105103662B (zh) 磁场再生器
CN104813748B (zh) 聚焦粒子束
JP6739491B2 (ja) 粒子ビームのエネルギーの調整
JP6804581B2 (ja) アクティブリターンシステムおよび陽子線治療システム
US9730308B2 (en) Particle accelerator that produces charged particles having variable energies
US10254739B2 (en) Coil positioning system
EP3603351A1 (en) Coil positioning system

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20191128

Address after: Room 21d, Futong building, 77 Gloucester Road, Wanchai, Hong Kong, China

Patentee after: Maisheng Medical Technology Group Co., Ltd

Address before: Massachusetts, USA

Patentee before: Mevian Medical Systems Co., Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200622

Address after: Room 301-2, 3rd floor, No.8 building, No.168 Yuanfeng Road, Yushan Town, Kunshan City, Suzhou City, Jiangsu Province

Patentee after: Maisheng Medical Equipment Co., Ltd

Address before: Room 21d, Futong building, 77 Gloucester Road, Wanchai, Hong Kong, China

Patentee before: Maisheng Medical Technology Group Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right