CN105792892A - 用于质子疗法的治疗影院系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于质子治疗系统的影院系统，包括：隧道结构，其围绕质子治疗系统的等中心点构造；以及一个或更多个装置，其安装在隧道结构上以与位于质子治疗系统的治疗床上的患者进行通信。

Description

用于质子疗法的治疗影院系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年9月20日提交的美国临时专利申请61/880,423的优先权，其全部公开内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本发明总体构思涉及用于癌症治疗的质子疗法，更具体地，涉及适于与质子传送治疗系统一起使用的治疗室影院系统(treatmentroomtheatersystem)。

背景技术

质子疗法(PT)是一种癌症治疗技术，其采用高能质子来穿透患者的身体，并将能量沉积到诸如癌症肿瘤等治疗区域中。与将大部分能量沉积在行程的最初几毫米内的常规放射疗法相反(常规放射疗法常常造成健康组织的显著损坏)，PT利用诸如质子等带电粒子的布拉格峰的特性将粒子的大部分的能量沉积在行程的最后几毫米内。

在治疗过程中，PT系统通常使用旋转台架轮从患者周围的不同位置将穿过质子传送喷嘴的质子束引导至患者。引导至患者的质子束在不伤害周围健康组织的同时把期望的治疗区的三维形状作为目标，以精确地将治疗放射线传送到目标位置。患者位于手术台上并且质子传送系统位于旋转结构上，该旋转结构可以围绕患者旋转从而允许从旋转平面中的多个角度传送质子束。

患者的定位和治疗涉及可在治疗室周围移动的许多设备，包括患者定位系统、质子束传送系统以及各种形式的图像设备。

一旦患者被合适地定位，患者在整个治疗过程中将处于受限的治疗室中。放射疗法的过程可每天运行几分钟到数小时，典型的放射疗法疗程持续时间从15分钟到几个小时。在治疗过程期间患者在受限的空间中不能动从而可能产生不适，这可能妨碍患者在整个治疗过程中在合适的位置保持静止的能力。

在治疗过程期间使患者放松和与患者进行交流的能力能够改善治疗的效果。常规的质子治疗系统的设计和结构使得其难以将诸如一体化的(integrated)激光器、扬声器、内部通话装置(intercom)、跟踪装置、投影仪、显示器等附加的视听构件一体化以形成可以由患者在相对于受限的质子治疗室的各种位置进行访问(使用)的影院(影音)系统。

发明内容

本发明总体构思的示例性实施例提供了用于质子疗法的治疗影院，该治疗影院简化了放射疗法系统的传统设计并且提供了改进治疗环境以改善患者的治疗体验的机会。在一些实施例中，本发明总体构思提供了围绕治疗等中心点(treatmentisocenter)的隧道(tunnel)，该隧道可装有有助于治疗的各种附件和元件。无论患者在治疗床上的位置如何，围绕等中心点的各种元件的一体化使患者能够与医护人员更有效地交流，接收与治疗过程有关的信息，并且在整个治疗过程中获得增强的个性化体验。

通过提供用于质子治疗系统的影院系统可以实现本发明总体构思的示例性实施例，影院系统包括：隧道结构，其围绕质子治疗系统的等中心点构造；以及一个或更多个装置，其安装在隧道结构上以与位于质子治疗系统的治疗床上的患者进行通信。

质子治疗系统可以包括旋转台架，旋转台架围绕患者旋转质子传送喷嘴并且旋转台架由位于治疗床下方的轨道驱动。

隧道结构可以包括后壁，后壁限定了旋转台架的与台架的旋转轴线垂直的前表面，后壁构造为在台架围绕患者旋转质子传送喷嘴时保持静止，并且构造为接纳安装在其上的一个或更多个装置。

后壁可以接纳安装在其上的一个或更多个连接部件，使得安装于隧道结构和/或后壁的一个或更多个装置能够连接至电源。

质子传送喷嘴可以构造为沿限定在隧道结构的穹顶部与后壁之间的旋转路径旋转。

可以选择性地开启安装于隧道部和/或后壁的一个或更多个装置，例如由开关控制系统基于患者相对于隧道结构的位置和/或基于质子传送喷嘴相对于患者的位置来选择性地开启用于与患者交互的一个或更多个装置。

将在下面的描述中部分列举本发明总体构思的附加特征和实施例，某种程度上，通过描述将使这些附加特征和实施例的变得明显，或者可从对本发明总体构思的实践中了解这些附加特征和实施例。

附图说明

以下示例性实施例是作为被设计为实现本发明总体构思的目标的技术和结构的实例的代表，但本发明总体构思不局限于这些示例性实施例。为了清楚起见，在附图和示意图中，线、实体和区域的尺寸和相对尺寸、形状和质量可能被夸大。通过参考附图对以下示例性实施例的详细说明，将更容易理解多种不同的附加实施例，在附图中：

图1A至图1C是根据本发明总体构思的示例性实施例而构造的质子治疗影院系统的透视图；

图2是根据本发明总体构思的示例性实施例而构造的质子治疗室的俯视剖视透视图；

图3是根据本发明总体构思的示例性实施例而构造的质子疗法治疗室和环境的示意图；

图4是图3中的根据本发明总体构思的示例性实施例而构造的质子疗法治疗室和环境的一部分的特写；

图5是根据本发明总体构思的示例性实施例而构造的质子疗法治疗室和环境的俯视示意图；并且

图6是根据本发明总体构思的示例性实施例而构造的具有固定喷嘴的质子疗法治疗室和环境的另一实施例的示意图。

具体实施方式

现在参考本发明总体构思的示例性实施例，在附图中示出了这些示例性实施例的实例。在此，通过参考附图来描述示例性实施例以解释本发明总体构思。

图1A至图1C是示出根据本发明总体构思的示例性实施例而构造的质子治疗影院系统10的透视图。参考图1A至图1C，影院系统10包括围绕治疗等中心点的隧道12，隧道12可以装有各种有助于治疗的附件和元件(例如投影仪、麦克风、扬声器、激光器等)。隧道可以延伸至治疗室以提供安装构件的进一步的可能性以及提供供患者观看的用于信息、图像、娱乐或不同效果的光的投影的区域的进一步的可能性。

根据本发明总体构思的旋转台架系统18(有时称为台架轮)与位于治疗床16下方的轨道联接，旋转台架系统18能够使喷嘴17旋转至患者上方和下方而不引起固定的后壁19或隧道12的移动。与之对比，常规的旋转台架产品具有处于隧道区域周围的移动轨道，这使得无法实现如图所示的合并各种功能的隧道结构。就此而言，如在共同未决的共有的美国专利申请No.14/064,711中所更详细描述的那样，在质子疗法(PT)影院10的示例性实施例中，台架轮使喷嘴17在0°至360°之间旋转从而将质子束通过喷嘴17朝向躺在台架轮18的等中心点附近的治疗床16上的患者引导。台架系统18可以包括夹层平台并且可以包括活动(或移动)地板34，该活动(或移动)地板34用于技术人员在上面行走，从而使技术人员能够接近磁体、喷嘴、来自于束线的消色差透镜和软管、以及冷却系统等，以进行维护或更换。活动地板34具有设置在其中的开口，开口用来在喷嘴17旋转至患者下方时为喷嘴17提供间隙。

由于本旋转台架18的独特构造，许多安装构件安装在功能性隧道12中或安装在固定的后壁19上，从而这些安装构件与治疗系统更容易进行一体化。例如，隧道结构可以包括后壁19以限定旋转台架的与台架的旋转轴线垂直的前表面。后壁可以包括与隧道结构的穹顶部同心的周面。由于后壁构造为在台架围绕患者来旋转质子传送喷嘴时保持静止或固定，因此固定的后壁19可以在其上接纳一个或更多个安装装置，以及接纳诸如线材、电路或其它用来将一个或更多个安装装置连接至电源的硬件部件等连接部件。作为一体化的实例，扬声器可以相对于患者是定向的。定向的扬声器限制患者收听所必需的音量。通常通过播放音乐来帮助患者放松；改变为定向的扬声器限制了在治疗过程中大音量音乐的负面影响。此外，相同的扬声器也作为室内内部通话装置的一部分并且内部通话装置控制器也能控制音乐，因此当内部通话装置开启时能够使音乐的音量降低。患者的内部通话装置麦克风可以类似地为定向的。

一体化的另一实例可以通过用投影图像代替壁上的普通视屏显示器来实现。这种改变具有更适应于安装位置从一处到另一处的变化的优点。功能性隧道使得投影仪的使用成为可能，功能性隧道可以选择性地构造为允许患者从多个不同的患者朝向来观看投影。

利用本发明总体构思的实施例将各种支持治疗的功能一体化，简化了放射疗法系统的设计，简化了放射疗法系统的使用，并且改进了治疗环境从而改善了患者的治疗体验。

在一些实施例中，隧道12可以设置为与放射治疗装置邻接从而能够安装和一体化(整合)各种功能性构件和娱乐构件，以有助于治疗并向患者提供娱乐，因此允许治疗环境的改进，从而改善了患者的整个治疗体验。

参考图1A至图1C，隧道12可以包括大致拱形壁14，拱形壁14从隧道12的穹顶20延伸到治疗地板15，但隧道12不局限于任何特定的形状、尺寸或构造。在一些实施例中拱形壁14可以围绕患者的治疗床16以及后壁19的周部周围的质子传送喷嘴17，从而使患者治疗床16上的患者能够从多个方向观看安装在壁上的装置。

可以将诸如激光器22a、22b、22c，一体化的扬声器/内部通话装置26a、26b、26c，一体化的患者移动跟踪装置24a、24b、24c以及一体化的信息投影装置28a、28b、28c等各种装置安装至拱形壁14，从而与患者就有关质子疗法的信息进行交流和/或在治疗过程之前、期间或之后向患者提供舒适或娱乐。在不背离本发明总体构思的要旨和范围的情况下，沿壁14和穹顶20布置的装置的精确数量和位置可以变化。此外，本领域的技术人员应了解的是，存在许多用于将诸如扬声器、投影仪、视频监视器等媒体装置安装到竖直表面或水平表面上或与竖直表面或水平表面齐平地安装的方法。在不背离本发明总体构思的要旨和范围的情况下，可以使用任何安装方法。

对于激光器22而言，如在共同未决的共有的美国专利申请No.14/064,732中所更详细描述的，台架18可以包括对准和基准标记来辅助地将磁体彼此对准以及将磁体与台架18对准。例如，在工厂中，可以将磁场与台架对准，然后可以将基准标记设置在台架和磁体上，从而当轮(台架轮)偏斜时，可以采用利用激光器的三角测量技术来获取标记的位置以确定实施何种校正来保持对准。由于后壁19相对于台架轮18的移动是固定的，因此后壁19形成用于一体化的激光器22a、22b和22c或其它装置(包括将已安装装置连接至电源的连接部件)的附加安装点，而在具有旋转后壁的传统的台架系统中则不能实现这些装置的安装。

如图1A至图1C所示，拱形壁14可以形成为大致筒状的、半筒状的、圆锥状的、球状的或半球状的形状。然而，应该认识到的是，在不背离本发明总体构思的要旨和范围的情况下，可以使用其它适当的形状来限定隧道，例如卵形、矩形、三角形等。在各种实施例中，拱形壁14可以包括延伸到质子传送喷嘴17的远端21，但拱形壁14不局限于任何特定的形状、尺寸或构造。

在一些实施例中，隧道12可以构造为接纳装置的安装以适当地将多媒体输出呈现给患者。例如，隧道12可以构造为将声音媒体呈现给患者。一个或更多个扬声器和/或内部通话装置26a、26b、26c的一体化系统可以构造在隧道中。单元26a、26b、26c可以定位在隧道12内的不同位置。扬声器可以安装成相对于患者是定向的，从而改善患者的治疗体验。定向的扬声器限制患者收听所必需的音量。在治疗期间，可以通过播放音乐来使患者放松，并且定向的扬声器的位置变化的灵活性可以限制在治疗活动中音乐的负面影响。此外，相同的扬声器也是室内内部通话装置的一部分并且内部通话装置控制器也能控制音乐。例如，可以使扬声器/内部通话装置构造为使得在内部通话装置开启时音乐的音量能够降低。定向的内部通话装置麦克风也可以在单元26a、26b、26c中应用，从而使患者能够与治疗助理交流。具有固态集成系统或其它电子控制电路的开关控制系统可以构造为接收有关台架轮相对于患者的位置的信息和/或患者相对于隧道结构的位置的信息。然后，开关控制系统可以构造为基于患者相对于隧道结构的位置和/或基于质子传送喷嘴相对于患者的位置，来选择性地开启或者启用用于与患者交互的一个或更多个已安装的装置，从而在不同的患者观看角度和/或在质子治疗系统的不同的操作角度增强患者的多媒体体验。

参考图1C，隧道12可以构造为包括一个或更多个信息投影单元28a、28b和28c以向患者显示视觉媒体。投影单元包括沿隧道12的内表面安装的一个或更多个屏幕29a、29b，从而使得根据给定治疗程序的特定的患者朝向，患者能够观看特定屏幕29a、29b。屏幕29a、29b可以与隧道12的内表面形成为一体，并且视觉媒体的投影可以相对于患者是定向的，从而使信息、图像、影像或其他投影能够投射在隧道12内的不同位置。在隧道12内的不同位置上的投影的一体化使得信息和图像的显示更适应于安装位置根据治疗期间患者的不同位置而从一处到另一处的变化。

图2是根据本发明总体构思的示例性实施例而构造的质子治疗室的俯视剖视透视图。如图2中所示，穹顶20可以构造为延伸至治疗室30以提供用于安装构件的表面区域以及提供供患者观看的进一步的信息、图像、娱乐或不同效果的光的投影的区域。

虽然已经在使用可旋转的喷嘴17的治疗室的范围内描述了治疗影院10(包括隧道12)和拱形壁14，应了解的是，如图6中所示，在其他实施例中，本发明总体构思的治疗影院也适用于在采用固定的喷嘴的质子疗法治疗室中使用。

本发明总体构思的实施例提供了质子治疗室影院。该影院可以采取围绕治疗等中心点延伸的隧道结构的形式。隧道可以装有各种视听装置、传感器、跟踪器等，以有助于治疗并且在整个治疗过程中向患者提供娱乐。隧道使不同部位的功能性和娱乐性构件或装置能够具有方向性(directionality)和适应性。本发明总体构思可以用在，例如，研究中心、质子疗法治疗供应商或其它任何放射疗法治疗机构中。

本发明总体构思的示例性实施例还可以通过提供在用于患者的质子治疗系统中使用的影院系统来实现，其中质子治疗系统包括用于围绕患者旋转质子传送喷嘴的旋转台架，影院系统包括靠近旋转台架的固定壁部件并且固定壁部件构造为在台架旋转时将一个或更多个装置保持在相对于患者的固定位置，隧道结构围绕质子治疗系统的等中心点构造，其中，隧道结构包括围绕等中心点延伸的拱形壁部件，其中隧道结构构造为在台架围绕患者旋转质子传送喷嘴时将一个或更多个装置保持在相对于患者的固定位置。

拱形壁可以布置为与质子治疗系统的质子传送喷嘴的旋转路径大致同心。

固定壁部件和隧道结构可以彼此关联地布置，使得质子传送喷嘴布置在固定壁部件与隧道结构之间。

隧道可以包括在治疗床上方延伸的穹顶部。

一个或更多个装置包括一个或更多个一体化的激光器、一体化的扬声器、一体化的内部通话装置、一体化的患者移动跟踪装置和/或一体化的信息投影装置。

本发明总体构思的示例性实施例还可以通过提供用于在质子治疗系统中使用的影院系统来实现，其中质子治疗系统包括用于围绕患者旋转质子传送喷嘴的旋转台架，影院系统包括靠近旋转台架的固定壁部件并且固定壁部件构造为在台架旋转时将一个或更多个装置保持在相对于患者的固定位置，隧道结构围绕质子治疗系统的等中心点构造，其中，隧道结构包括围绕等中心点延伸的拱形壁部件和在治疗床上方延伸的穹顶部，其中隧道结构构造为在台架围绕患者旋转质子传送喷嘴时将一个或更多个装置保持在相对于患者的固定位置。

虽然已通过几个实施例对本发明总体构思进行了描述，且已对示例性实施例进行了详细描述，但申请人并非意在将所附权利要求的范围限定或以任何方式限制在这种细节中。附加特征和实施例对本领域的技术人员是显而易见的。本发明在其更宽的方面不局限于所示出和所描述的具体细节、典型的这种和方法以及示例性实施例。相应地，在不背离本发明总体构思的要旨或范围的情况下，可以对这样的细节作出改变。

Claims (13)

1.一种用于质子治疗系统的影院系统，包括：

隧道结构，其围绕质子治疗系统的等中心点构造；以及

一个或更多个装置，其安装在所述隧道结构上以与位于所述质子治疗系统的治疗床上的患者进行通信。

2.根据权利要求1所述的影院系统，其中所述质子治疗系统包括旋转台架，所述旋转台架围绕所述患者旋转质子传送喷嘴并且所述旋转台架由所述治疗床下方的轨道驱动。

3.根据权利要求2所述的影院系统，其中所述隧道结构包括拱形的后壁，所述后壁限定了所述旋转台架的与所述旋转台架的旋转轴线垂直的前表面，所述后壁构造为在所述旋转台架围绕所述患者旋转所述质子传送喷嘴时保持静止，并且构造为接纳安装在其上的一个或更多个装置。

4.根据权利要求2所述的影院系统，还包括连接部件，所述连接部件安装至所述后壁，以将安装于所述隧道结构的一个或更多个装置连接至电源。

5.根据权利要求3所述的影院系统，其中所述质子传送喷嘴构造为沿着限定在所述隧道结构的穹顶部与所述后壁之间的旋转路径旋转。

6.根据权利要求1所述的影院系统，其中所述隧道包括穹顶部，所述穹顶部在所述治疗床上方延伸并与所述后壁的周部同心。

8.根据权利要求1所述的影院系统，其中所述一个或更多个装置包括一个或更多个一体化的激光器、一体化的扬声器、显示屏、一体化的内部通话装置、一体化的患者移动跟踪装置和/或一体化的信息投影装置。

9.根据权利要求8所述的影院系统，还包括开关控制器，所述开关控制器基于所述患者相对于所述隧道结构的位置，选择性地开启用于与患者交互的一个或更多个装置。

10.根据权利要求8所述的影院系统，还包括开关控制器，所述开关控制器基于所述质子传送喷嘴相对于所述患者的位置，选择性地开启用于与患者交互的一个或更多个装置。

11.一种在用于患者的质子治疗系统中使用的影院系统，其中所述质子治疗系统包括用于围绕患者旋转质子传送喷嘴的旋转台架，所述影院系统包括：

隧道结构，其围绕所述质子治疗系统的等中心点构造，所述隧道结构具有用于将一个或更多个装置安装在其上的穹顶部，从而在所述旋转台架围绕所述患者旋转所述质子传送喷嘴时使所述一个或更多个装置保持在相对于患者的固定位置；以及

固定壁部件，其限定所述旋转台架的前表面，所述固定壁部件在所述旋转台架围绕患者旋转所述质子传送喷嘴时保持静止，所述固定壁部件构造为接纳连接部件以将安装于所述隧道结构的所述一个或更多个装置连接至电源。

12.根据权利要求11所述的影院系统，还包括拱形壁，所述拱形壁布置为与所述质子治疗系统的质子传送喷嘴的旋转路径大致同心，以将一个或更多个装置接纳在所述拱形壁上。

13.根据权利要求11所述的影院系统，其中所述固定壁部件和所述隧道结构彼此关联地布置，使得所述质子传送喷嘴布置在所述固定壁部件与所述隧道结构之间。

14.根据权利要求11所述的影院系统，其中所述一个或更多个装置包括一个或更多个一体化的激光器、一体化的扬声器、一体化的内部通话装置、一体化的患者移动跟踪装置和/或一体化的信息投影装置。