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一個 目標 區域 快速 掃描
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摘要
申請專利號:

CN200980142871.4

申請日:

2009.09.12

公開號:

CN102202732B

公開日:

2014.09.17

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 專利權的轉移IPC(主分類):A61N 5/10登記生效日:20190603變更事項:專利權人變更前權利人:GSI重離子研究亥姆霍茨中心有限公司變更后權利人:GSI重離子研究亥姆霍茨中心有限公司變更事項:地址變更前權利人:德國達姆施塔特變更后權利人:德國達姆施塔特變更事項:共同專利權人變更前權利人:西門子公司 海德堡離子射線治療(HIT)海德堡大學綜合診所企業有限公司變更后權利人:海德堡離子射線治療(HIT)海德堡大學綜合診所企業有限公司|||授權|||實質審查的生效IPC(主分類):A61N 5/10申請日:20090912|||公開
IPC分類號: A61N5/10 主分類號: A61N5/10
申請人: GSI重離子研究亥姆霍茨中心有限公司; 西門子公司; 海德堡離子射線治療(HIT)海德堡大學綜合診所企業有限公司
發明人: C·貝爾特; T·哈貝雷爾; E·里茨爾
地址: 德國達姆施塔特
優先權: 2008.09.26 DE 102008048916.6
專利代理機構: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038 代理人: 饒辛霞
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法律狀態
申請(專利)號:

CN200980142871.4

授權公告號:

|||102202732B||||||

法律狀態公告日:

2019.06.21|||2014.09.17|||2011.11.23|||2011.09.28

法律狀態類型:

專利申請權、專利權的轉移|||授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種用于利用一束接近目標點的射線照射一個目標的方法,包括一些步驟:測量其中至少一個關于射線的位置和射線的強度的參數,根據所述至少一個測量的參數改變射線,特別是根據關于所述至少一個測量的參數的一個偏差改變射線。方法的特征在于,每個目標點最多一次對所述至少一個測量的參數進行測量。此外本發明還涉及一種用于按照本發明方法照射一個目標設備和一個用于控制一種這樣的設備的控制系統。

權利要求書

1.用于利用一束接近目標點的射線(105)照射一個目標(102)的方法,包括的步驟是:測量射線的位置和射線的強度這些參數中的至少一個參數,根據所述至少一個測量的參數改變射線,特別是根據關于所述至少一個測量的參數的一個偏差改變射線,其特征在于,每個目標點最多一次對所述至少一個測量的參數進行測量。2.按照權利要求1所述的方法,其特征在于,每個目標點最多一次對射線(105)的位置進行測量。3.按照權利要求1或2所述的方法,其特征在于,照射設計成具有至少兩次通行的多重照射,其中以每次通行依次地接近各目標點。4.按照權利要求3所述的方法,其特征在于,目標(102)是活動的。5.按照上述權利要求之一所述的方法,其特征在于,針對至少二個目標點最多一次對所述至少一個測量的參數進行測量。6.按照上述權利要求之一所述的方法,其特征在于,通過流逝的時間確定用于測量所述至少一個測量的參數的時刻。7.按照上述權利要求之一所述的方法,其特征在于,通過直到那時流逝的時間確定接近依次的目標點。8.按照權利要求7所述的方法,其特征在于,還通過提取曲線確定接近依次的目標點。9.按照上述權利要求之一所述的方法,其特征在于,如此遠地朝射線的放射源(104)方向測量射線位置,以致射線(105)的橫截面為射線直接在目標之前的橫截面的最多80%。10.按照上述權利要求之一所述的方法,其特征在于,利用一個射線寬度??椴飭可湎?105)的寬度。11.用于利用一束接近目標點的射線(105)照射一個目標(102)的設備,包括一個用于測量射線(105)的位置(117)和射線(105)的強度(116)這些參數中的至少一個參數的測量裝置(116,117),和一個過程控制裝置(112),該過程控制裝置設計用于根據所述至少一個測量的參數改變射線(105),特別是根據關于所述至少一個測量的參數的一個偏差改變射線;其特征在于,所述設備設計用于,每個目標點最多一次對所述至少一個測量的參數進行測量。12.按照權利要求11所述的設備,其特征在于,多個測量裝置串聯。13.按照權利要求11或12所述的設備,該設備設計用于實施一種按照權利要求1至10之一所述的方法。14.控制系統(112),用于控制一個按照權利要求11至13之一所述的設備。

說明書

一個目標區域的快速掃描

技術領域

本發明涉及用于利用一束接近目標點的射線照射一個目標的一種方法a和一種設備,以及一種用于控制按照本發明的設備的控制系統。

背景技術

利用一束接近不同點的射線照射(射束掃描)一個目標本身是已知的。這樣例如在照射腫瘤時使用例如粒子射線,特別是離子射線,特別具有質子、α粒子或碳核素。用射線順序接連接近目標區域的各部分、各目標點。

粒子射線用于照射目標體積是特別有利的,因為它們朝其末端那邊在能量累積中經過一個最大值(Bragg峰值)。這樣甚至可以例如有效地照射埋入的立體組織,而不過強地損傷包著的周圍。常常一層一層地照射立體的目標區域,其中每個層恒定選擇確定射入深度的射線能量(等能量層)?;掛閻降奶寤?,其中不需要為各個(等能量)層配置連續接近的目標點。本發明原則上還涉及一些其中通過電磁波形成射線的實施形式。此外本發明原則上還涉及一些用于照射一個大面積的目標區域的實施形式。

掃描方法能夠通過用一種射線的掃描實現一種匹配于目標形狀的照射;對不同的掃描方法加以區別。

在所謂定點掃描方法和像素掃描方法中,粒子射線在每個目標點上停留一個預定的時間和/或將一個預定數量的粒子累積在每個目標點上并被斷開,同時將偏轉磁鐵(掃描磁鐵)調整到下一目標點。

在所謂的柵格掃描中,粒子射線在一個預定的持續時間期間停留在許多柵格點的每個上或將一個預定數量的粒子累積在每個柵格點上,但在各柵格點之間并不是或并不總是被斷開。各柵格點可以不同于各目標點,因為各柵格點i.d.R被規定在照射設備的坐標系中,而各目標點i.d.R被認為在目標的坐標系中,特別是各柵格點和各目標點不必相互全等,盡管這是優選的。為語言上簡單起見,下面將在柵格掃描時接近的點不總是稱為柵格點而是也稱為目標點。

在所謂連續的掃描方法中,各目標點形成相連的線,亦即形成連續的(或準連續的)數量,其中它們的數目可以例如是可數無限的。粒子射線在一種連續的掃描方法中至少在一條線或行內在一個等能量層連續偏轉并且交疊各目標點,而不停留在單個位置上。利用一個深度調節設備還可以實施一種連續的掃描方法,其中連續地調節粒子射線的射入深度。

還已知所謂的“均勻掃描”,其中,通過一次或甚至多次地將相同的粒子數目累積或經由掃描路徑累積在全部的目標點上的方式,分別在一個等能量層實現一種均勻的劑量累積。

原則上通過只在其延伸方向上亦即一維或二維橫向地偏轉射線的方式,各目標點的順序、路徑可以大致在一個等能量層內延伸,或通過改變射線的能量的方式,它也可以大致在各等能量層之間延伸。

本身已知,在照射期間,測量射線的位置或其在空間中的位置。同樣已知,在照射期間還測量射線的強度,例如作為粒子流量或施加的粒子數目。術語“強度”在這里為語言上簡單起見統一地用于所有有關的參數。

公開出版物“用于重離子治療的磁性掃描系統”,Haberer等人,Nuclear?Instruments?and?Methods?in?Physics?Research?A330(1993)296ff.披露了例如一個多線比例室(MWPC;Multi-Wire-Proportional-Chamber),以便在照射期間測量射線的位置。此外在這里指出,測量射線的強度并將測量的結果用于控制照射(強度控制)。如果每個目標點待累積的劑量是較少的和射線強度是高的,則例如更快地移動射線;如果每個目標點待累積的劑量相當高而射線強度低,則相應較慢地移動射線?;謊災?,如果在先前的目標點上累積了需要的粒子數目,則將射線當時指向下一個目標點。

原則上在業界還已知,使用射線的測量的位置及其測量的強度,以便如果出現與額定值的偏差時,分別在照射期間對它們進行校正。必要時甚至中斷照射,例如在出現一個與額定有較大的偏差情況下。至今為了達到測量的一種高精度,每個目標點實施多次測量。這不僅適用于射線的位置而且適用于其強度。此外還可以測量射線寬度。

為了有足夠的時間用于位置測量,已知,這樣地匹配射線強度,以致針對每個目標點均可以實施測量。為此通常盡可能從加速器方面選擇較低的射線強度。

發明內容

本發明的目的在于,提供用于利用一束接近目標點的射線照射一個目標的一種有利的方法和一種有利的設備,以及一種用于控制按照本發明的設備的控制系統。

通過一種用于利用一束接近目標點的射線照射一個目標的方法達到該目的,包括的步驟是:測量射線的位置和射線的強度這些參數中的至少一個參數,根據所述至少一個測量的參數改變射線,特別是根據關于所述至少一個測量的參數的一個偏差改變射線。方法的特征在于,每個目標點最多一次對所述至少一個測量的參數進行測量。

本發明的優選的實施形式在諸從屬權利要求中給出并且在下面更詳細地進行說明。

本發明基于這樣的論斷,即不僅射線位置的測量而且射線強度的測量都需要最少的時間。本發明還基于這樣的知識,即上述的測量周期限制掃描速度。

特別是如果射線強度這樣匹配,以致每個目標點可以實施多次位置測量,整個的照射時間可以是相當長的,特別是如果在這種情況下還要以多次通行接近目標(重復掃描,見后)的話;較低的強度對強度測量的信噪比還產生不利的作用。

還斷定,通過多次測量可達到的精度關于射線位置和/或射線強度或者對射線寬度的了解不是強制必需的,例如因為設備設計用于一種相當精確的射線導向或因為該設備由于照射的一種特殊的實施形式而是特別容忍誤差的(參見重復掃描,見后)。

本發明的構思是,每個目標點最多一次對待測量的參數進行測量,待測量的參數亦即射線的位置和/或射線的強度。本發明包括每個目標點最多只對這兩個參數中的一個進行測量的情況。它還特別包括這些情況,即每個目標點多次對兩個參數之一進行測量或者絕不或分布在多個目標點上地對兩個參數之一進行測量并且每個目標點只最多一次測量當時另一參數。

當前的技術能夠比位置測量明顯更快地實現強度測量。在一種優選的實施形式中,相應地每個目標點最多一次實施位置測量,而每個目標點完全多次實施強度測量。

特別優選的是,基于射線的測量的強度確定掃描速度(參見強度控制,見上)并且為此每個目標點必要時多次測量射線的強度,而每個目標點最多一次確定射線的位置。

位置測量和/或強度測量可以用于確定一個與預定的值或額定值的偏差,也可以認為是誤差??梢越湎叩母謀溆胍恢終庋娜范翟諞黃?。在最簡單的情況下,如果位置測量的結果和/或強度測量的結果超過一個規定的偏差,則中斷或甚至中止照射。在本發明的范圍內還可設想,根據偏差的大小校正射線的位置和/或強度。

特別優選的是,兩個參數之一或甚至兩個參數的測量只用于監控射線并且在超過一個偏差時中斷照射。在該優選的實施形式中,不將測量用于射線的校正。這樣在照射期間還可以例如節省用于校正掃描磁鐵的調整的時間(見實例)。

除了人或動物的照射外,一般來說有機材料、特別是細胞的照射或無機材料例如塑料的照射也是重要的,例如在材料研究的范圍內。

優選使用柵格掃描,這能夠實現一種特別快的掃描。

在本身已知的利用一束接近不同的目標點的射線的多重照射(重復掃描)中,在接受治療期間以多次必要時通過短時停頓分開的通行(掃描)相繼施加一個額定劑量。在各個通行之內在此順序地照射多個目標點,而不需要全部。在一次接受治療的過程中,通常多重照射大部分的目標點或全部的目標點繼而大部分的目標區域整個目標區域。將每個目標點為接受治療待施加的總劑量分配到各個通行上,也就是大致均勻分布或必要時以不同的權重?;箍梢砸徊鬩徊愕鼗蛺寤厥迪侄嘀卣丈?。

一種高的掃描速度恰好對于重復掃描是有利的,因為通過分配到每次接受治療要走過的路徑的多次通行中,所以明顯比在以一次通行累積總劑量情況下更長。沒有本發明,照射持續時間總體上可能過長,例如因為照射對于待照射的人來說是太過負擔的;固定隨著時間而變壞;設施的性能仍然是較低的。

重復掃描允許本發明甚至在不太精確地工作的設施中使用,因為通過經由多次通行的措施在射線位置和在射線強度方面可以保持小的誤差。在多重照射的相應的設計中,在照射期間不需要精確了解射線位置或射線強度。

如果可以比位置測量更快地實施強度測量,則在重復掃描的范圍內還建議,經由其強度控制射線并且每個目標點最多一次實施位置測量。

如果照射一個活動的目標,則有利的是,使用重復掃描。通過目標的活動同樣導致與額定劑量分布的偏差;還例如通過在照射過程與目標的活動之間的一種干涉。如果以多次通行照射,則可以查出這樣的誤定量。在一種粒子治療的范圍內,例如可以是這樣一個活動的目標,一個在一位待照射的人的肺附近的腫瘤,它通過呼吸周期地上下活動。

優選的是,針對至少兩個目標點最多一次對所述至少一個測量的參數進行測量,越來越優選的是,以規定的序列針對三個目標點、10個目標點或一行目標點最多一次。特別優選的是,將測量的數量保持如此之少,以致為測量需要的時間不再限制掃描速度。如果為了在多個目標點中施加設定的劑量所需要的時間超過用于在這些目標點上的位置測量的時間,則這可以例如是在一種強度受控的照射的情況。

如果針對多個目標點最多一次實施測量并且測量比各個目標點的照射持續更長時間,則得出一個在多個目標點上平均的值。這樣,射線強度例如在一種強度受控的照射i.d.R.中從目標點到目標點不同,因此總體上存在一種不均勻的分布。

為了得到一種盡可能有效力的平均值,特別是關于位置測量和必要時關于射線寬度測量,有利的可以是,也考慮時間上的效應,例如探測器特性,例如在探測器氣體中的電離的擴散。這在照射期間對射線位置的準確的校正可以是特別有益的。

在本發明的一種優選的實施形式中,通過在照射期間流逝的時間確定用于所述至少一個測量的參數的測量的時刻。

這樣可以例如分別按照一個固定間隔的過程實施相應的參數的測量,最好盡可能快地依次地、亦即以一個盡可能短的間隔進行。測量的時刻在該操作方式中相應地與各目標點的接近無關?;謊災航詠髂勘甑愫筒飭可湎呶恢煤?或射線強度不同步地進行。對于位置測量和強度測量還可以例如選擇不同的間隔,在一種這樣的情況下,位置測量和強度測量也是彼此不同步的。

有利的還可以是,經由射線的強度控制照射并且重復地分別在一個固定的時間間隔之后測量射線的位置。在這種情況下,兩個參數的測量也是彼此不同步的并且射線位置的測量與各目標點的接近不同步。

為了借助時間控制,亦即在一個通過流逝的時間確定的各目標點的接近中,在一個確定的目標點內施加一個規定的劑量,為射線選擇一個掃描速度,它可以期望在這一點上還施加預期的劑量。如果射線停留在一個目標點上,則一旦過去一段時間,該段時間可以期望已施加了預期的劑量,就將其指向下一個目標點。

但是如此一種時間控制并不排除同時包括關于射線的特性的了解。這樣優選的是,考慮放射源的提取曲線(Extraktionsprofil)。提取的粒子的數量可以同樣地視放射源的情況強烈地隨時間而改變。針對一個確定的放射源的提取曲線i.d.R是已知的;它可以例如在照射的準備階段確定。對于一種均勻的額定劑量分布的簡單情況,這意味著,如果按照提取曲線,粒子數量高,則選擇較高的掃描速度,而如果按照提取曲線,粒子數量低,則選擇較低的掃描速度。如果額定劑量分布不均勻,則這必須一起加權平均地計算在內。如果人們不注重提取曲線而從一個平均的射線強度和一個相應的掃描速度出發,如果射線強度按照提取曲線是高的,則與此相比必須提高掃描速度,而如果射線強度按照提取曲線是低的,則必須減小掃描速度??梢哉庋跣∮攵疃亮糠植嫉鈉?,即可以準確地維持待施加的粒子數目。

一些探測器類型,例如多線比例室,在一個具有較小橫截面的射線中比在一個具有較大橫截面的射線中可以更快地實施一種位置測量,射線的橫截面朝目標方向逐漸增加。因此優選的是,如此遠地朝射線的放射源方向測量射線位置,以致射線的橫截面相當于其直接在目標之前的橫截面的最多80%,優選60%。

優選的是,利用一個自己的??槿范ㄉ湎叩目磯?。與一種用相同的??槿范ㄉ湎叩目磯鵲慕餼齜槳趕啾?,利用該??榛谷范ㄉ湎叩奈恢?,可以得到一種速度優點。一個??榭梢岳縵嗟庇詿猶講餛髦鋇餃砑囊桓鐾暾鈉蘭酆?或控制鏈。它還可以例如涉及一個自己的計算機或一個在一臺計算機上的自己的過程,這在必要時已足以彼此分開地確定所述的參數。

本發明還涉及一種用于利用一束接近目標點的射線照射一個目標的設備,包括用于測量射線的位置和射線的強度這些參數中的至少一個參數的測量裝置和一個過程控制裝置,該過程控制裝置設計用于根據所述至少一個測量的參數改變射線,特別是根據關于所述至少一個測量的參數的偏差改變射線。照射設備的特征在于,它設計用于每個目標點最多一次測量所述至少一個測量的參數。

這樣一個照射設備還包括一個用于產生一束射線的裝置、特別用于產生一束粒子射線或特別是一束離子射線。作為射線產生裝置例如考慮一個加速器,特別是一個同步加速器或一個回旋加速器。

如果用一束離子射線進行照射,則照射設備還包括一個掃描裝置,簡言之一個掃描器,它包括用于偏轉離子射線的掃描磁鐵和/或還有一個深度調節器。

為了位置測量,提供一個MWPC、一個帶形電離室、一個基于閃爍器或PET的測量室??梢岳繢靡桓齙繢朧?IC)或還利用一個MWPC、一個像素電離室或同樣利用一個基于閃爍器的測量室測量強度。

用于所述類型的照射設備的過程控制裝置原則上是已知的;例如在Haberer等人的上述的公開出版物中披露了一種。一種這樣的過程控制裝置的任務典型地包括關于照射過程特別是掃描的控制、最大的劑量、一種與照射圖的對比和記錄的措施。

過程控制必要時還嵌入照射過程(互鎖)中,例如通過中斷或校正照射過程,例如當射線在其強度方面波動時,或在其他的干擾情況下。

可以例如借助一臺計算機或一個計算機系統實現過程控制。這樣,在一臺這樣的計算機中可以存儲關于通行和等能量層的能量分配、目標點、柵格點、每個柵格點的目標劑量、治療圖和用于結束照射的條件。一個用于結束照射的條件可以例如是達到每個目標點在治療圖內規定的目標劑量;可以將目標劑量的達到反饋到掃描裝置。建議將每個目標點的目標劑量列于一個圖表中?;箍梢栽謚馗瓷枋閉攵悅看甕ㄐ猩枇⒁桓魷嚶Φ幕蛑遼倏殺鵲耐急?,包括用于過程控制的所有參數。

計算機可以設有多個分別用于一種功能的???,計算機系統可以設有多個分別用于一種功能的計算機。對于這樣的功能例如是:掃描控制、脈沖中心(要求一種離子射線)、強度測量(每個目標點至少一次,更好的是兩次,用于增加冗余信息,一般實施最多一次位置測量)、位置測量(每個目標點至少一次、更好的是兩次,用于增加冗余信息,一般實現最多一次強度測量)、記錄;典型地,記錄來自沖脈中心的射線參數、掃描參數和強度測量與位置測量的結果。

如果多重地在設備中存在一些用于強度測量和用于位置測量的裝置,這可能是為了增加冗余信息而值得追求的,則優選將它們串聯,以便提高測量的采樣率,亦即總體上縮短測量的持續時間。如果設備例如分別具有兩個用于強度測量和用于位置測量的裝置并且分別串聯用于強度測量的裝置和用于位置測量的裝置,則可以分別使最大的采樣率加倍。這些裝置可以涉及例如探測器、???、計算機或一般評價電子裝置。

在其中一種任意的優選實施形式中,照射設備優選設計用于實施按照本發明的方法。

本發明還涉及一種用于控制照射設備的控制系統。不同于照射設備,控制系統本身沒有射線產生設備。如果將控制系統用于控制一個用于照射人或動物的照射設備,則也稱其為治療控制系統(TCS)。

可以例如通過修改位置測量裝置,也叫作位置測量???SAM;存儲和讀出???,它可以是控制系統的部分,實現按照本發明的方法。在此將控制系統擴展成一個功能塊或代替一個存在的???。原則上需要過程控制的一種匹配;必要時控制軟件的一種匹配就夠了。

各個特征的以上的和以下的描述不僅涉及方法而且涉及設備和控制系統,而并不是這在任何情況下都分別詳盡地提到;在此公開的各個特征即使在其他的除所示的組合外的組合對本發明也是重要的。

附圖說明

下面還要借助各實施例更詳細地說明本發明。

圖1示出一個按照本發明的照射設備的示意圖,包括一個按照本發明的用于實施按照本發明的方法的控制裝置。

圖2示出一個按照本發明的方法的流程圖。

圖3示出按照本發明關于射線位置和射線強度的測量的措施的一種選擇。

圖4示出按照本發明關于射線的改變的措施的一種選擇。

圖5示出圖1的設備的示意的提取曲線。

具體實施方式

照射設備設計用于照射一個目標體積102。目標體積102涉及例如一個處在一個人的肺附近或其中的腫瘤;在這里所示的目標體積102垂直于射線方向具有一個約20cm的直徑。作為備選方案還可以涉及一種例如以水或有機玻璃或一種其他的材料為基的模型。目標體積例如周期地上下活動,這在圖1中通過在目標體積102上面和下面的箭頭說明。

照射設備具有一個同步加速器、一個回旋加速器或一個其他的加速器104,用于提供一束粒子射線105,例如包括質子或12C核素。這樣,一束射線典型地具有一個或幾個毫米例如3至10mm的膨脹。在目標體積102中顯示了多個層,它們相當于針對一種確定的粒子能量的Bragg峰值的深度(等能量層)。

作為掃描方法在這里選擇柵格掃描。照射設備以粒子射線105示意地接近作為在目標體積102中的黑點描述的各柵格點;這些柵格點在目標體積中彼此隔開約2mm。為了較簡單的描述,示意示出了各柵格點的一種一層一層的接近,自然作為備選方案還可以以體積接近各柵格點(未示出)。

借助掃描磁鐵106可以實現粒子射線105的一種橫向的影響。這里涉及偶極磁鐵106。為了一種縱向的(沿射線方向的)影響,照射設備具有一個無源的能量改變裝置,例如以一個楔式系統108形式存在的,用于進行能量調制。楔式系統108具有一些例如由塑料制成的楔,經由一個直線電機(未示出)可以使它們移動。楔式系統108優選在體積掃描中使用。在一層一層的掃描中,則優選經由加速器或一個安裝在掃描磁鐵106之前的能量調制單元改變能量。

此外照射設備還具有一個過程控制裝置112、一個掃描器控制裝置114、一個粒子計數器116和一個位置探測器117;粒子計數器116和位置探測器117也可以安裝在其他的位置,例如將兩者安裝在所示粒子計數器116的位置。過程控制裝置112在這里發揮控制系統的功能。

粒子計數器116是一個電離室(IC)并且在這里發揮強度測量裝置的功能。位置探測器117是一個多線比例室(MWPC)。電離室116為一次強度測量而需要15μs。多線比例室117需要150μs確定射線105的位置。射線的位置可以例如直接在目標之前或也可以在目標之前約1m進行測量。作為備選方案建議,進一步朝放射源方向測量射線的位置,因為在那里射線橫截面較小并因此可以更快地實施位置測量??梢越恢錳講餛?17大致這樣設置,以致射線橫截面為其直接在目標之前的數值的最多50%。

為了確定射線強度和為了確定射線位置,分別設置兩個???。它們分別串聯聯接(未示出)。在這里有可能,例如通過“時間位錯的”測量得到一種較高的時間上的分辨率。為了提高安全性,通過一種考慮時間位錯的比較還可以提供一種冗余信息。

粒子計數器116確定粒子射線105中的粒子的數量并將結果輸入過程控制裝置112。過程控制裝置112設計用于控制加速器104、掃描磁鐵106和楔式系統108。為此過程控制裝置112在考慮由粒子計數器116和位置探測器117接收的數據的情況下確定相應的控制參數。

以多次通行實現照射,亦即使用重復掃描。

可以選擇例如5或10次、更好是15至20次或直至30次通行。典型的是,將目標體積分成50個層。為了完全接近一個層,典型地持續100ms直到1s。如果接近一個體積,則接近持續時間典型地處在秒的范圍內。

在照射期間,原則上每個柵格點分別實施或是最多一次位置測量或是最多一次強度測量,參見圖2。

按照本發明,關于確定射線位置或其強度的可能的措施例如是:

-每個柵格點最多一次位置測量,無強度測量;

-每個柵格點最多一次強度測量,無位置測量;

-每個柵格點最多一次位置測量以及每個柵格點最多一次強度測量;

-每個柵格點最多一次位置測量以及每個柵格點多次強度測量;

-每個柵格點最多一次強度測量以及每個柵格點多次位置測量;

-按照射線的強度(強度控制)控制照射過程,必要時每個柵格點具有多次強度測量,其中每個柵格點最多一次對射線的位置進行測量;

-針對三個或10個柵格點或甚至針對一個柵格行最多一次位置測量;

-針對三個或10個柵格點或甚至針對一個柵格行最多一次強度測量;

-按照固定的間隔實施強度測量和/或位置測量;

-選擇盡可能短的間隔;

-照射的強度控制;針對位置測量的固定的間隔;

-設置間隔,以致在測量之間接近三個或10個柵格點或甚至一個柵格行;

-設置間隔,以致不因測量而延長照射時間;

-對在多個柵格點上的測量取平均值;

-考慮在探測器氣體中的電離,以便改進一種這樣的平均;

-照射的時間控制,其中每個柵格點最多一次對位置進行測量;

-在一種這樣的時間控制中,考慮提取曲線;

-相當近地在放射源旁邊測量射線位置;

-利用一個自己的???,與位置測量分開地實施射線寬度的測量;

-串聯各測量裝置;

在圖3中示出一種選擇。

按照本發明,關于基于確定射線的位置或強度改變射線的可能的措施大致是:

-如果測量的位置或測量的強度顯著偏離相應的額定,則中斷照射;

-如果測量的位置稍微地偏離其額定,則校正射線位置;

在圖4中示出一種選擇。

圖5示出了在圖1中所示的用于一種具有300MeV/u能量的氪射線的設備的示意的提取曲線。一種實際的(同步加速器)特性除上升和下降外還具有一個包括所謂“波紋”的起伏的高地??梢鑰闖?,每次提取(溢出)的粒子數目(事件)首先快速增加,在大約半秒時通過一個最大值,而接著在一秒時基本上已完全重新降到零。如果不經由射線強度而是在時間上對各柵格點的接近進行控制,則考慮將該提取曲線用于確定掃描速度;如果提取的粒子的數目特別高,則可以選擇一種快的掃描速度,如果提取的粒子的數目低,則選擇一種低的掃描速度。

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