RU2018140007A - Применение линейных ускорителей ионов для терапии фибрилляции предсердий и применяемая для этого система ускорения ионов - Google Patents
Применение линейных ускорителей ионов для терапии фибрилляции предсердий и применяемая для этого система ускорения ионов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2018140007A RU2018140007A RU2018140007A RU2018140007A RU2018140007A RU 2018140007 A RU2018140007 A RU 2018140007A RU 2018140007 A RU2018140007 A RU 2018140007A RU 2018140007 A RU2018140007 A RU 2018140007A RU 2018140007 A RU2018140007 A RU 2018140007A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ions
- ion
- accelerating
- ion acceleration
- complex
- Prior art date
Links
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 title claims 11
- 206010003658 Atrial Fibrillation Diseases 0.000 title claims 5
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 title claims 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims 19
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 7
- 208000022211 Arteriovenous Malformations Diseases 0.000 claims 3
- 230000005744 arteriovenous malformation Effects 0.000 claims 3
- -1 neon ions Chemical class 0.000 claims 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims 2
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 claims 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims 2
- 230000001037 epileptic effect Effects 0.000 claims 2
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
- A61N5/1064—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for adjusting radiation treatment in response to monitoring
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
- A61N5/1064—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for adjusting radiation treatment in response to monitoring
- A61N5/1065—Beam adjustment
- A61N5/1067—Beam adjustment in real time, i.e. during treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
- H05H7/22—Details of linear accelerators, e.g. drift tubes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H9/00—Linear accelerators
- H05H9/04—Standing-wave linear accelerators
- H05H9/041—Hadron LINACS
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N2005/1085—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy characterised by the type of particles applied to the patient
- A61N2005/1087—Ions; Protons
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H2277/00—Applications of particle accelerators
- H05H2277/10—Medical devices
- H05H2277/11—Radiotherapy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
Claims (20)
-
- 1. Применение линейных ускорителей заряженных ядерных частиц (ионов) с атомным числом от 1 (протоны) до 10 (ионы неона) для терапии фибрилляции (AF) предсердий с помощью технологий «сканирования пятном» и «многократного покрытия», при этом трехмерная система обратной связи обеспечивает терапию пациента без нежелательного облучения тканей, которые нужно должны быть избавлены от облучения.
- 2. Применение линейных ускорителей заряженных ядерных частиц (ионов) по п. 1 для альтернативной терапии артериовенозных мальформаций (AVMS) и фокальных эпилептических нарушений.
- 3. Ускоряющий комплекс для заряженных ядерных частиц (ионов) с атомным числом от 1 (протоны) до 10 (ионы неона) для применения при терапии фибрилляции (AF) предсердий с помощью технологий «сканирования пятном» и «многократного покрытия» или при терапии артериовенозных мальформаций и фокальных эпилептических нарушений по пп. 1, 2, содержащий:
- - источник (1) ионов,
- - предварительный ускоритель (3) и
- - последующую часть высокой энергии,
- отличающийся тем, что часть (13) высокой энергии ускоряющего комплекса (12) содержит по меньшей мере один линак (5; 6; 7;), который
- i. работает при частоте, большей чем 1ГГц, с частотой повторений от 1 Гц до 500 Гц,
- ii. он позволяет изменять энергию выходящих ускоренных частиц путем воздействия на радиочастотные источники линака (7) и
- iii. он позволяет доставлять необходимую дозу в тело пациента, отслеживая с помощью системы обратной связи, перемещения сердца в трех измерениях, а также содержит расположенную ниже по ходу часть (13) высокой энергии, магнитный канал (8) для транспортировки (HEBT) пучка высокой энергии, а также соответствующую систему транспортных каналов для импульсов пучка к помещениям для проведения терапии пациентов.
- 4. Ускоряющий комплекс (12) для ускорения ионов по п. 3, отличающийся тем, что ускоренные частицы являются ионами с зарядовым числом, равным 2 (ионы гелия).
- 5. Ускоряющий комплекс (12) для ускорения ионов по п. 3, отличающийся тем, что часть (13) высокой энергии дополнительно содержит две или три секции линака, и некоторые секции (5, 6, 7) линака работают при разных частотах.
- 6. Ускоряющий комплекс (12) для ускорения ионов по п. 3, отличающийся тем, что предусмотрен один или более ускорителей (3) частиц, здесь называемых в совокупности предварительными ускорителями, которые передают энергию частицам, произведенным источником (1) ионов, до инжекции пучка ионов в последующий линак (линаки) (5, 6, 7).
- 7. Ускоряющий комплекс (12) для ускорения ионов по п. 3, отличающийся тем, что предварительный ускоритель (3) является линаком комнатной температуры или сверхпроводящим линаком или радиочастотным квадруполем (RFQ).
- 8. Ускоряющий комплекс (12) для ускорения ионов по п. 3, отличающийся тем, что предварительный ускоритель (3) является циклотроном/синхроциклотроном комнатной температуры или сверхпроводящим, или FFAG ускорителем.
- 9. Ускоряющий комплекс (12) для ускорения ионов по п. 3, отличающийся тем, что источником (1) ионов управляется компьютером таким образом, чтобы регулировать доставку дозы в каждом отдельном пятне.
- 10. Ускоряющий комплекс (12) для ускорения ионов по п. 3, отличающийся тем, что управляемая компьютером соответствующая компоновка (14) магнитных каналов, транспортирующих импульсный пучок к помещениям, роботизированным креслам, кроватям и подобным элементам (11а, 11b, 11c) для проведения терапии пациентов, содержит магнитное «разветвление» (9) с соответствующим промежуточным пучком транспортных линий (10a, 10b, 10c), а также по два магнита на каждую линию для поперечного сканирования и систему отслеживания.
- 11. Комплекс (12) ускорения ионов для ускорения ионов по пп. 3 и 4, отличающийся тем, что линак (5; 6; 7) является 3 ГГц линаком для ускорения ионов 4He2+, конфигурированным для работы со следующими параметрами:
-
Частота [МГц] 2998 Q (заряд ионов) 2 А (массовое число ионов) 4 Входная энергия [МэВ/н] 60 Общая входная энергия [МэВ] 240 Максимальная выходная энергия [МэВ/н] 160 Общая максимальная выходная энергия [МэВ] 640 Количество ускоряющих ячеек на ускоряющую структуру (резервуар) 18-16 Диаметр диафрагмы [мм] 7 Количество блоков 10 Длина блоков [м] 0,75-1,05 Общая длина Линака [м] 9,5 Средний коэффициент T времени перехода 0,85 Эффективное шунтирующее сопротивление ZT2 [MΩ/м] 53-77 Среднее электрическое поле по оси E0 [МВ/м] 33 Максимальное электрическое поле на поверхности [МВ/м] 140 Нормализованный поперечный акцептанс при 2 rms [π мм мрад] 2,4 Пиковая мощность на блок [МВт] 10 Длительность радиочастотного импульса [мкс] 4 Частота повторений [Гц] 120 Доля времени с пучком («коэффициент заполнения») [%] 0,048 Средняя мощность электроснабжения 10 клистронов [кВт] 150
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000036A ITCO20130036A1 (it) | 2013-08-22 | 2013-08-22 | ¿sistema di acceleratori di ioni per il trattamento della fibrillazione atriale¿ |
| ITCO2013A000036 | 2013-08-22 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016110165A Division RU2672860C2 (ru) | 2013-08-22 | 2014-08-13 | Применение линейных ускорителей ионов для терапии фибрилляции предсердий и применяемая для этого система ускорения ионов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018140007A true RU2018140007A (ru) | 2019-01-30 |
Family
ID=49554342
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016110165A RU2672860C2 (ru) | 2013-08-22 | 2014-08-13 | Применение линейных ускорителей ионов для терапии фибрилляции предсердий и применяемая для этого система ускорения ионов |
| RU2018140007A RU2018140007A (ru) | 2013-08-22 | 2014-08-13 | Применение линейных ускорителей ионов для терапии фибрилляции предсердий и применяемая для этого система ускорения ионов |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016110165A RU2672860C2 (ru) | 2013-08-22 | 2014-08-13 | Применение линейных ускорителей ионов для терапии фибрилляции предсердий и применяемая для этого система ускорения ионов |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US10363439B2 (ru) |
| EP (1) | EP3036978A1 (ru) |
| CN (2) | CN111405742A (ru) |
| BR (1) | BR112016003682B1 (ru) |
| CA (1) | CA2925664C (ru) |
| IT (1) | ITCO20130036A1 (ru) |
| RU (2) | RU2672860C2 (ru) |
| WO (1) | WO2015025203A1 (ru) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6256974B2 (ja) * | 2013-10-29 | 2018-01-10 | 株式会社日立製作所 | 荷電粒子ビームシステム |
| US10314157B1 (en) * | 2016-09-06 | 2019-06-04 | Triad National Security, Llc | Resonant Klynac (combined klystron and linac in a bi-resonant structure) |
| US10212800B2 (en) | 2017-03-24 | 2019-02-19 | Radiabeam Technologies, Llc | Compact linear accelerator with accelerating waveguide |
| WO2018204714A1 (en) * | 2017-05-05 | 2018-11-08 | Radiabeam Technologies, Llc | Compact high gradient ion accelerating structure |
| WO2018222839A1 (en) | 2017-06-01 | 2018-12-06 | Radiabeam Technologies, Llc | Split structure particle accelerators |
| US10183179B1 (en) | 2017-07-21 | 2019-01-22 | Varian Medical Systems, Inc. | Triggered treatment systems and methods |
| US10245448B2 (en) | 2017-07-21 | 2019-04-02 | Varian Medical Systems Particle Therapy Gmbh | Particle beam monitoring systems and methods |
| US10609806B2 (en) | 2017-07-21 | 2020-03-31 | Varian Medical Systems Particle Therapy Gmbh | Energy modulation of a cyclotron beam |
| US11712579B2 (en) | 2017-07-21 | 2023-08-01 | Varian Medical Systems, Inc. | Range compensators for radiation therapy |
| US11590364B2 (en) | 2017-07-21 | 2023-02-28 | Varian Medical Systems International Ag | Material inserts for radiation therapy |
| US10843011B2 (en) | 2017-07-21 | 2020-11-24 | Varian Medical Systems, Inc. | Particle beam gun control systems and methods |
| US10092774B1 (en) | 2017-07-21 | 2018-10-09 | Varian Medical Systems International, AG | Dose aspects of radiation therapy planning and treatment |
| US10549117B2 (en) | 2017-07-21 | 2020-02-04 | Varian Medical Systems, Inc | Geometric aspects of radiation therapy planning and treatment |
| CN107318214B (zh) * | 2017-08-22 | 2018-04-03 | 合肥中科离子医学技术装备有限公司 | 一种用于超导回旋加速器引出区磁通道调节装置 |
| WO2019096943A1 (en) | 2017-11-16 | 2019-05-23 | Ebamed Sa | Heart arrhythmia non-invasive treatment device and method |
| EP3785495A1 (en) * | 2018-04-25 | 2021-03-03 | A.D.A.M. Sa | A variable-energy proton linear accelerator system and a method of operating a proton beam suitable for irradiating tissue |
| IT201800006452A1 (it) * | 2018-06-19 | 2019-12-19 | Linea di trasporto di fascio con alimentazioni a variazione rapida a 2 o 4 quadranti per effettuare una “Fast Adaptative Spot Scanning Therapy” (FASST) con fasci di protoni | |
| WO2020061204A1 (en) | 2018-09-21 | 2020-03-26 | Radiabeam Technologies, Llc | Modified split structure particle accelerators |
| WO2020075106A2 (en) | 2018-10-10 | 2020-04-16 | Ebamed Sa | Prompt gamma monitor for hadron therapy |
| US11483920B2 (en) * | 2019-12-13 | 2022-10-25 | Jefferson Science Associates, Llc | High efficiency normal conducting linac for environmental water remediation |
| CN112804811B (zh) * | 2020-12-30 | 2023-08-22 | 中国科学院近代物理研究所 | 一种紧凑型高频直线加速器系统及其应用 |
| CN112657072B (zh) * | 2021-01-05 | 2022-09-16 | 中国科学院上海高等研究院 | 基于直线加速器的超高剂量率质子治疗装置及扫描方法 |
| JP2023063024A (ja) * | 2021-10-22 | 2023-05-09 | 住友重機械工業株式会社 | 粒子線治療装置 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITMI20022608A1 (it) | 2002-12-09 | 2004-06-10 | Fond Di Adroterapia Oncologic A Tera | Linac a tubi di deriva per l'accelerazione di un fascio di ioni. |
| US7193227B2 (en) * | 2005-01-24 | 2007-03-20 | Hitachi, Ltd. | Ion beam therapy system and its couch positioning method |
| ITCO20050007A1 (it) * | 2005-02-02 | 2006-08-03 | Fond Per Adroterapia Oncologia | Sistema di accelerazione di ioni per adroterapia |
| ITCO20050028A1 (it) | 2005-11-11 | 2007-05-12 | Fond Per Adroterapia Oncologica | Complesso di acceleratori di protoni in particolare per uso medicale |
| CN1997256B (zh) * | 2005-12-31 | 2010-08-25 | 清华大学 | 一种高低能x射线输出装置 |
| WO2008081480A1 (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Fondazione Per Adroterapia Oncologica - Tera | Ion acceleration system for medical and/or other applications |
| WO2008086434A2 (en) * | 2007-01-09 | 2008-07-17 | Cyberheart, Inc. | Depositing radiation in heart muscle under ultrasound guidance |
| US8295435B2 (en) * | 2008-01-16 | 2012-10-23 | Accuray Incorporated | Cardiac target tracking |
| CN101631421B (zh) * | 2009-01-12 | 2010-10-13 | 中国科学院近代物理研究所 | 重离子治癌同步加速器束流累积的方法及其装置 |
| RU2423156C2 (ru) * | 2009-06-10 | 2011-07-10 | Открытое акционерное общество "Головной центр сервисного обслуживания и ремонта Концерна ПВО "Алмаз-Антей" "Гранит" | Способ проведения облучения злокачественных опухолей молочной железы пучком адронов и устройство для его осуществления |
| EP2400506A1 (en) * | 2010-06-23 | 2011-12-28 | GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH | Particle beam generating device |
| CN202019491U (zh) * | 2011-01-20 | 2011-10-26 | 孙安 | 能量连续可变驻波辐照加速器 |
| DE102011075210B4 (de) * | 2011-05-04 | 2016-03-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Linearbeschleuniger |
| DE102011076262A1 (de) * | 2011-05-23 | 2012-11-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Teilchenbeschleuniger |
-
2013
- 2013-08-22 IT IT000036A patent/ITCO20130036A1/it unknown
-
2014
- 2014-08-13 EP EP14780553.5A patent/EP3036978A1/en not_active Withdrawn
- 2014-08-13 WO PCT/IB2014/001514 patent/WO2015025203A1/en active Application Filing
- 2014-08-13 BR BR112016003682-4A patent/BR112016003682B1/pt active IP Right Grant
- 2014-08-13 CN CN202010193391.9A patent/CN111405742A/zh active Pending
- 2014-08-13 CA CA2925664A patent/CA2925664C/en active Active
- 2014-08-13 RU RU2016110165A patent/RU2672860C2/ru active
- 2014-08-13 RU RU2018140007A patent/RU2018140007A/ru unknown
- 2014-08-13 CN CN201480057955.9A patent/CN105659709B/zh active Active
- 2014-08-20 US US14/464,148 patent/US10363439B2/en active Active
-
2019
- 2019-06-07 US US16/434,924 patent/US10981020B2/en active Active
-
2021
- 2021-03-30 US US17/301,236 patent/US20210299475A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016110165A (ru) | 2017-09-28 |
| US20210299475A1 (en) | 2021-09-30 |
| CN105659709A (zh) | 2016-06-08 |
| BR112016003682A2 (ru) | 2017-08-01 |
| RU2672860C2 (ru) | 2018-11-20 |
| US20150057484A1 (en) | 2015-02-26 |
| US10363439B2 (en) | 2019-07-30 |
| BR112016003682B1 (pt) | 2023-11-28 |
| US10981020B2 (en) | 2021-04-20 |
| EP3036978A1 (en) | 2016-06-29 |
| CA2925664A1 (en) | 2015-02-26 |
| CN111405742A (zh) | 2020-07-10 |
| US20200023202A1 (en) | 2020-01-23 |
| WO2015025203A1 (en) | 2015-02-26 |
| RU2016110165A3 (ru) | 2018-05-21 |
| CN105659709B (zh) | 2020-04-14 |
| ITCO20130036A1 (it) | 2015-02-23 |
| CA2925664C (en) | 2020-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2018140007A (ru) | Применение линейных ускорителей ионов для терапии фибрилляции предсердий и применяемая для этого система ускорения ионов | |
| Owen et al. | Current and future accelerator technologies for charged particle therapy | |
| Amaldi et al. | Accelerators for hadrontherapy: From Lawrence cyclotrons to linacs | |
| US10362666B2 (en) | Compac carbon ion LINAC | |
| Amaldi et al. | High frequency linacs for hadrontherapy | |
| Garonna et al. | Cyclinac medical accelerators using pulsed C6+/H2+ ion sources | |
| Degiovanni et al. | Design of a fast-cycling high-gradient rotating linac for protontherapy | |
| Degiovanni et al. | Proton and carbon linacs for hadron therapy | |
| Boucher et al. | Transformative technology for FLASH radiation therapy: A snowmass 2021 white paper | |
| CN111408070A (zh) | 一种基于等时性回旋加速器的多离子治疗系统 | |
| Peach et al. | PAMELA-a model for an FFAG based hadron therapy machine | |
| Endo et al. | Compact proton and carbon ion synchrotrons for radiation therapy | |
| Wang et al. | Superconducting cyclotron for flash therapy | |
| Amaldi | Cyclinacs: novel fast-cycling accelerators for hadron therapy | |
| Schippers | Proton accelerators | |
| CN113382530A (zh) | 一种超高剂量率医用质子同步加速器 | |
| Yap et al. | Preliminary Study of a Large Energy Acceptance FFA Beam Delivery System for Particle Therapy | |
| Degiovanni | Future trends in linacs | |
| Amaldi et al. | Cyclinacs: Fast-cycling accelerators for hadrontherapy | |
| Verdú-Andrés et al. | Feasibility Study of a High-Gradient Linac for Hadrontherapy | |
| CN112657072B (zh) | 基于直线加速器的超高剂量率质子治疗装置及扫描方法 | |
| Kanazawa et al. | Present Status of HIMAC at NIRS | |
| Degiovanni | arXiv: Future Trends in Linacs | |
| Vostrikov et al. | Electron cooling application for hadron therapy | |
| Leemann et al. | A heavy ion facility for radiation therapy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE9A | Changing address for correspondence with an applicant |