公开(公告)号：US09545526B1

公开(公告)日：2017-01-17

申请号：US14484142

申请日：2014-09-11

申请人： Larry D. Partain

发明人： Larry D. Partain

IPC分类号： A61N5/10

CPC分类号： A61N5/1067 ,  A61N5/10 ,  A61N5/1048 ,  A61N5/1049 ,  A61N5/1064 ,  A61N5/1065 ,  A61N2005/1054 ,  A61N2005/1074

摘要： A system and method are provided for imaging and treatment of tumorous tissue in a patient. In an embodiment, the system includes a radiation source for generating a radiation beam comprising high-energy photons with low energy distributions for high contrast imaging along with high energy distributions for efficient treatment dose delivery. The radiation source includes a charged particle accelerator that generates charged particles having energies of less than 6 megavolts (MV), a target to receive the charged particles and generate the high-energy photons of the radiation beam, and a collimator to emit the radiation beam. The system further includes an imaging device of high detective quantum efficiency to define a target region of the tumorous tissue in the patient using the radiation beam, and a controller to determine the shape and modulate the dose for treatment of the tumorous tissue based on the defined target region, using the radiation beam.

摘要翻译： 提供了用于对患者的肿瘤组织进行成像和治疗的系统和方法。 在一个实施例中，该系统包括用于产生辐射束的辐射源，辐射束包括具有低能量分布的高能量光子，用于高对比度成像以及用于有效治疗剂量递送的高能量分布。 辐射源包括产生具有小于6兆伏特（MV）的能量的带电粒子的带电粒子加速器，用于接收带电粒子并产生辐射束的高能光子的靶，以及用于发射辐射束的准直器 。 该系统还包括具有高检测量子效率的成像装置，以使用辐射束来限定患者的肿瘤组织的靶区域，以及控制器，用于基于所定义的定义来确定形状并调节治疗肿瘤组织的剂量 目标区域，使用辐射束。

公开(公告)号：US09539442B2

公开(公告)日：2017-01-10

申请号：US13043208

申请日：2011-03-08

申请人： Holger Goebel

发明人： Holger Goebel

IPC分类号： A61N5/10 ,  H01J47/02

CPC分类号： A61N5/1071 ,  A61N5/1043 ,  A61N5/1067 ,  A61N5/1075 ,  A61N5/1077 ,  A61N5/1079 ,  A61N2005/1087 ,  H01J47/02 ,  H05H7/001 ,  H05H7/04 ,  H05H13/005 ,  H05H2007/004

摘要： In one embodiment of the invention, a method for irradiating a target is disclosed. A proton beam is generated using a cyclotron. A first information is provided to an energy selection system. An energy level for the protons is selected using an energy selection system based on the first information. The first information comprises a depth of said target. The proton beam is routed from the cyclotron through a beam transfer line to a scanning system. A second information is provided to the scanning system. The second information comprises a pair of transversal coordinates. The proton beam is guided to a location on the target determined by the second information using a magnet structure. The target is irradiated with the protons.

摘要翻译： 在本发明的一个实施例中，公开了一种用于照射靶的方法。 使用回旋加速器产生质子束。 向能量选择系统提供第一信息。 使用基于第一信息的能量选择系统来选择质子的能级。 第一信息包括所述目标的深度。 质子束从回旋加速器通过光束传输线路路由到扫描系统。 向扫描系统提供第二信息。 第二信息包括一对横向坐标。 使用磁体结构将质子束引导到由第二信息确定的目标上的位置。 靶标被质子照射。

公开(公告)号：US20160354616A1

公开(公告)日：2016-12-08

申请号：US15239773

申请日：2016-08-17

申请人： W. Davis Lee ,  Mark R Amato ,  Stephen L. Spotts ,  James P. Bennett

发明人： W. Davis Lee ,  Mark R Amato ,  Stephen L. Spotts ,  James P. Bennett

IPC分类号： A61N5/10

CPC分类号： A61N5/1069 ,  A61B6/03 ,  A61B6/032 ,  A61B6/0457 ,  A61B6/4014 ,  A61B6/4092 ,  A61B6/4258 ,  A61B6/4266 ,  A61B6/4417 ,  A61B6/4435 ,  A61B6/5205 ,  A61B6/5247 ,  A61N5/1037 ,  A61N5/1039 ,  A61N5/1067 ,  A61N5/107 ,  A61N5/1077 ,  A61N5/1082 ,  A61N2005/105 ,  A61N2005/1054 ,  A61N2005/1061 ,  A61N2005/1087 ,  A61N2005/1095 ,  A61N2005/1097 ,  G01N23/046 ,  G01N2223/107 ,  G01N2223/203 ,  G21K1/093 ,  G21K5/04

摘要： A scintillation material is longitudinally packaged in a circumferentially surrounding sheath, where the sheath has a lower index of refraction than the scintillation material, to form a scintillation optic or scintillation fiber optic. The scintillation material yields secondary photons upon passage of a charged particle beam, such as a positively charged residual particle beam having transmitted through a sample. The internally generated secondary photons within the sheath are guided to a detector element by the difference in index of refraction. Multiple scintillation optics are assembled to form a two-dimensional scintillation array coupled to a two-dimensional detector array, such as for use in determination of state of the residual charged particle beam, determination of an exit point of the particle beam from the sample, path of the treatment beam, and/or tomographic imaging.

摘要翻译： 闪烁材料纵向包装在周向环绕的护套中，其中护套具有比闪烁材料更低的折射率，以形成闪烁光学或闪烁光纤。 闪烁材料在带电粒子束通过时产生次级光子，例如透过样品的带正电荷的残余粒子束。 鞘内的内部产生的次级光子被折射率的差引导到检测器元件。 组合多个闪烁光学器件以形成耦合到二维检测器阵列的二维闪烁阵列，例如用于确定残留带电粒子束的状态，确定来自样品的粒子束的出口点， 治疗束的路径和/或层析成像。

公开(公告)号：US20160354045A1

公开(公告)日：2016-12-08

申请号：US15240974

申请日：2016-08-18

申请人： W. Davis Lee ,  Mark R. Amato

发明人： W. Davis Lee ,  Mark R. Amato

IPC分类号： A61B6/00 ,  A61B6/03 ,  G01T1/29 ,  A61N5/10

CPC分类号： G01T1/2985 ,  A61B6/032 ,  A61B6/0457 ,  A61B6/4092 ,  A61B6/4258 ,  A61B6/4266 ,  A61B6/50 ,  A61N5/1064 ,  A61N5/1067 ,  A61N5/107 ,  A61N5/1077 ,  A61N5/1082 ,  A61N2005/1054 ,  A61N2005/1087 ,  A61N2005/1095 ,  A61N2005/1097 ,  G21K1/093 ,  G21K5/04

摘要： Generally, a method or apparatus for tomographically imaging a sample, such as a tumor of a patient, using positively charged particles positions n two-dimensional detector arrays on n surfaces of a scintillation material or scintillator, respectively. Resultant from energy transfer from the positively charged particles, secondary photons are emitted from the scintillation material and detected by the plurality of two-dimensional detector arrays, where each detector array images the scintillation material. Combining signals from the plurality of two-dimensional detector arrays, the path, position, energy, and/or state of the positively charged particle beam as a function of time and/or rotation of the patient relative to the positively charged particle beam is determined and used in tomographic reconstruction of an image of the sample or the tumor.

摘要翻译： 通常，使用带正电荷的颗粒分别在闪烁材料或闪烁体的n个表面上定位n个二维检测器阵列的用于层析成像样品例如患者肿瘤的方法或装置。 从带正电的粒子的能量转移中，从闪烁材料发射次级光子，并由多个二维检测器阵列检测，其中每个检测器阵列成像闪烁材料。 结合来自多个二维检测器阵列的信号，确定作为患者相对于带正电荷的粒子束的时间和/或旋转的正电荷的粒子束的路径，位置，能量和/或状态被确定 并用于样本或肿瘤图像的断层重建。

公开(公告)号：US20160339271A1

公开(公告)日：2016-11-24

申请号：US15087800

申请日：2016-03-31

申请人： Varian Medical Systems Particle Therapy GmbH ,  Varian Medical Systems, Inc.

发明人： Markus BACH ,  Isabel HUTH ,  Juergen HEESE ,  Franko PISKULICH ,  Lei DONG

IPC分类号： A61N5/10

CPC分类号： A61N5/1081 ,  A61N5/1037 ,  A61N5/1044 ,  A61N5/1049 ,  A61N5/1067 ,  A61N5/1068 ,  A61N2005/1087

摘要： To overcome the difficulties inherent in conventional proton therapy systems, new techniques are described herein for synchronizing the application of proton radiation with the periodic movement of a target area. In an embodiment, a method is provided that combines multiple rescans of a spot scanning proton beam while monitoring the periodic motion of the target area, and aligning the applications of the proton beam with parameters of the periodic motion. For example, the direction(s) and frequency of the periodic motion may be monitored, and the timing, dose rate, and/or scanning direction and spot sequence of the beam can be adjusted to align with phases in the periodic motion

摘要翻译： 为了克服常规质子治疗系统中固有的困难，本文描述了用于使质子辐射的应用与目标区域的周期性运动同步的新技术。 在一个实施例中，提供了一种组合点扫描质子束的多个重新扫描的方法，同时监视目标区域的周期性运动，并且将质子束的应用与周期性运动的参数对准。 例如，可以监视周期性运动的方向和频率，并且可以调节光束的定时，剂量率和/或扫描方向和光点顺序以与周期运动中的相位对齐

公开(公告)号：US20160317838A1

公开(公告)日：2016-11-03

申请号：US15207245

申请日：2016-07-11

申请人： Susan L. Michaud ,  Daniel J. Raymond ,  Stephen L. Spotts

发明人： Susan L. Michaud ,  Daniel J. Raymond ,  Stephen L. Spotts

IPC分类号： A61N5/10 ,  A61B6/00 ,  A61B6/03

CPC分类号： A61N5/1081 ,  A61B6/03 ,  A61B6/032 ,  A61B6/4216 ,  A61B6/4258 ,  A61B6/5205 ,  A61N5/1037 ,  A61N5/1039 ,  A61N5/1044 ,  A61N5/1067 ,  A61N5/1069 ,  A61N5/107 ,  A61N5/1077 ,  A61N5/1082 ,  A61N2005/1054 ,  A61N2005/1087 ,  A61N2005/1095 ,  A61N2005/1097 ,  G21K1/08 ,  G21K5/04

摘要： The invention comprises a patient specific tray insert removably inserted into a tray frame to form a beam control tray assembly, which is removably inserted into a slot of a tray receiver assembly proximate a gantry nozzle of a charged particle cancer treatment system. Optionally, multiple tray inserts, each used to control a different beam state parameter, are inserted into corresponding slots of the tray receiver assembly where the multiple inserts are used to control beam intensity, shape, focus, and/or energy. The beam control tray assembling includes an identifier, such as an electromechanical identifier, of the particular insert type, which is communicated to a main controller, such as via the tray receiver assembly along with slot position and/or patient information.

摘要翻译： 本发明包括可移除地插入到托盘框架中的患者特定托盘插入件，以形成束控制托盘组件，其可移除地插入靠近带电粒子癌症治疗系统的门架喷嘴的托盘接收器组件的槽中。 可选地，将用于控制不同波束状态参数的多个托盘插入件插入托盘接收器组件的相应插槽中，其中多个插入件用于控制波束强度，形状，焦点和/或能量。 光束控制托盘组装包括特定插入物类型的诸如机电标识符的标识符，其被传送到主控制器，例如经由托盘接收器组件以及插槽位置和/或患者信息。

公开(公告)号：US20160310760A1

公开(公告)日：2016-10-27

申请号：US15102333

申请日：2014-12-05

申请人： KONINKLIJKE PHILIPS N.V

发明人： SHYAM BHARAT ,  EHSAN DEHGHAN MARVAST ,  AMEET KUMAR JAIN ,  AMIR MOHAMMAD TAHMASEBI MARAGHOOSH ,  FRANCOIS GUY GERARD MARIE VIGNON

IPC分类号： A61N5/10 ,  A61B8/08 ,  A61B6/03 ,  A61B8/00

CPC分类号： A61N5/1039 ,  A61B6/032 ,  A61B8/0833 ,  A61B8/4483 ,  A61B8/483 ,  A61B2090/3929 ,  A61N5/1038 ,  A61N5/1067 ,  A61N2005/1051 ,  A61N2005/1058 ,  A61N2005/1061

摘要： A radiation therapy delivery system (10) includes an ultrasound imaging unit (26), a radiation therapy delivery mechanism (12, 56, 70, 88), a plurality of fiducials (22, 90) located internal to the subject, an image fusion unit (40), and a delivery evaluation unit (38). The ultrasound imaging unit (26) includes a transducer (30) that emits ultrasonic sound waves to image in real-time an anatomic portion of a subject (16) in a first coordinate system. The radiation therapy delivery mechanism (12, 56, 70, 88) delivers amounts of therapeutic radiation in the anatomic portion of the subject in a second coordinate system. The fiducials (22, 90) include implants or a trans-rectal ultrasound probe (80). The image fusion unit (40) registers locations of the plurality of fiducials to at least one of the first and the second coordinate system and tracks the locations of the fiducials in real-time. The delivery evaluation unit (38) identifies locations and the amounts of delivered therapeutic radiation relative to the imaged real-time anatomic portion of the subject.

摘要翻译： 放射治疗递送系统（10）包括超声成像单元（26），放射线治疗递送机构（12,56,70,88），位于对象内部的多个基准点（22,90），图像融合 单元（40）和传送评估单元（38）。 超声波成像单元（26）包括发射超声波以实时成像第一坐标系中的被摄体（16）的解剖部分的换能器（30）。 辐射治疗递送机构（12,56,70,88）在第二坐标系统中在受试者的解剖部分中传送治疗辐射量。 基准（22,90）包括植入物或经直肠超声探头（80）。 图像融合单元（40）将多个基准的位置记录到第一和第二坐标系中的至少一个，并且实时地跟踪基准的位置。 递送评估单元（38）识别相对于被摄体的被成像的实时解剖部分递送的治疗辐射的位置和量。

公开(公告)号：US20160287908A1

公开(公告)日：2016-10-06

申请号：US15182507

申请日：2016-06-14

申请人： James P. Bennett ,  Stephen L. Spotts ,  W. Davis Lee ,  Susan L. Michaud

发明人： James P. Bennett ,  Stephen L. Spotts ,  W. Davis Lee ,  Susan L. Michaud

IPC分类号： A61N5/10 ,  A61B6/03 ,  A61B6/00

CPC分类号： A61B6/4085 ,  A61B6/032 ,  A61B6/4014 ,  A61B6/4258 ,  A61B6/487 ,  A61B6/5205 ,  A61N5/1044 ,  A61N5/1067 ,  A61N5/1069 ,  A61N5/107 ,  A61N5/1082 ,  A61N2005/105 ,  A61N2005/1054 ,  A61N2005/1061 ,  A61N2005/1087 ,  A61N2005/1095 ,  A61N2005/1097 ,  G21K1/08 ,  G21K5/04

摘要： The invention comprises a positively charged particle based cancer therapy system integrated with at least one off-axis imaging system, where elements of the off-axis imaging system and the cancer therapy system are co-positioned/co-rotated with a gantry. The imaging apparatus optionally functions with a tomography system using the positively charged particles of the cancer therapy system for enhanced patient/tumor imaging at and/or prior to a time of treatment.

摘要翻译： 本发明包括与至少一个离轴成像系统集成的带正电粒子的癌症治疗系统，其中离轴成像系统的元件和癌症治疗系统与台架共同定位/共转动。 成像设备可选地与使用癌症治疗系统的带正电颗粒的断层摄影系统一起起作用，以在治疗时和/或之前进行增强的患者/肿瘤成像。

公开(公告)号：US20160279448A1

公开(公告)日：2016-09-29

申请号：US15179289

申请日：2016-06-10

申请人： STC.UNM

发明人： Shuang LUAN ,  Lijun MA ,  Zhe CHEN

IPC分类号： A61N5/10

CPC分类号： A61N5/1084 ,  A61B6/4085 ,  A61N5/10 ,  A61N5/1031 ,  A61N5/1065 ,  A61N5/1067 ,  A61N5/1071 ,  A61N5/1081 ,  A61N2005/1074

摘要： Photon-based radiosurgery is widely used for treating local and regional tumors. The key to improving the quality of radiosurgery is to increase the dose falloff rate from high dose regions inside the tumor to low dose regions of nearby healthy tissues and structures. Dynamic photon painting (DPP) further increases dose falloff rate by treating a target by moving a beam source along a dynamic trajectory, where the speed, direction and even dose rate of the beam source change constantly during irradiation. DPP creates dose gradient that rivals proton Bragg Peak and outperforms Gamma Knife® radiosurgery.

摘要翻译： 基于光子的放射外科手术广泛用于治疗局部和局部肿瘤。 提高放射外科手术质量的关键是提高肿瘤内部高剂量区域到附近健康组织和结构的低剂量区域的剂量衰减率。 动态光子绘画（DPP）通过沿着动态轨迹移动光束源来处理目标物体进一步增加剂量衰减速率，其中光束源的速度，方向和均匀剂量率在照射期间不断变化。 DPP产生与质子Bragg峰值相当的剂量梯度，并优于GammaKnife®放射外科手术。

公开(公告)号：US20160236009A1

公开(公告)日：2016-08-18

申请号：US15027317

申请日：2014-10-09

申请人： KONINKLIJKE PHILIPS N.V.

发明人： Jörg SABCZYNSKI ,  Bharat RAMACHANDRAN ,  Ehsan DEHGHAN MARVAST ,  Weihua ZHOU

IPC分类号： A61N5/10

CPC分类号： A61N5/1037 ,  A61B5/055 ,  A61B5/103 ,  A61B5/113 ,  A61B6/032 ,  A61N5/10 ,  A61N5/1049 ,  A61N5/1067 ,  A61N5/1077 ,  A61N2005/1057 ,  A61N2005/1059

摘要： There is presented a method 100 and apparatus 200 to measure the surface of the patient (thorax and abdominal regions), e.g., during therapy delivery and (if necessary) while imaging. Together with biomechanical considerations the position of internal structures of the patient, such as an organ, and optionally a tumor in an organ, is inferred from the measured patient surface. In case the patient breaths and thus the organ and/or tumor moves, the position may be determined, which may be advantageous during, e.g., radiation therapy, since it enables that whenever the tumor is at the right position according to the radiation therapy plan, the radiation is switched on. In a specific embodiment, a finite element model is employed.

摘要翻译： 提出了方法100和装置200来测量患者（胸部和腹部区域）的表面，例如在治疗递送期间和（如果需要）成像时）。 与生物力学考虑一起，从测量的患者表面推断患者内部结构的位置，例如器官和任选的器官中的肿瘤。 如果患者呼吸并因此器官和/或肿瘤移动，则可以确定位置，其在例如放射治疗期间可能是有利的，因为它可以使肿瘤根据放射治疗计划处于正确位置 ，辐射被打开。 在具体实施例中，采用有限元模型。