发明名称 对放射束治疗系统提供放射束安全的装置及方法
摘要 本发明系有关放射线束治疗设备中之束线安全之方法及装置。该系统监视及控制放射线束操纵系统,以防止错误路径及多路径情况,俾避免引起意外之放射线暴露。该方法之一方面包括比较线束路径态样信号及与所要求之线束态样相当之信号,以检查是否一致及单一路径态样。使用互补多重逻辑通讯路径应用于线束操纵系统之状态上,以执行控制器检查。于侦得若干可能之误差情况,诸如过热,通讯链路失效,未经核准之人员之进入,及多径情况等之任一个时,使束线电源不能作用,以防止放射线束输送至治疗房中。
申请公布号 TW323959 申请公布日期 1998.01.01
申请号 TW085102553 申请日期 1996.03.02
申请人 罗玛琳达大学医学中心 发明人 琼恩.史拉特
分类号 A61B6/10 主分类号 A61B6/10
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种对放射束治疗系统提供放射束安全的装置,该治疗系统具有辐射源,多个放射治疗位置,及连接该放射源至该多个放射治疗位置的多个路径,该装置包含:多个开关,具有第一状态及第二状态,其中该多个开关分成多组的一个或多个开关,且当于该开关组中的该一个或多个开关的每一个于该第一状态时,每一开关组沿着该多个路径之一指引该放射束;多个感测器,提供指示该多个开关的状态的讯号;开关控制器,从该多个感测器接收该讯号,且也接收指示想要的放射束路径的讯号,其中当(i)该多个感测器指示相应于该想要的放射束路径的该多个开关的一组于该第一状态且(ii)该多个感测器指示不在相应于该想要的放射束路径的该开关组中的该多个开关中的开关于该第二状态时,该开关控制器容许该放射束沿着该想要的放射束路径传输至该放射治疗位置,且该开关控制器在沿着该想要的放射束路径发生放射束传输的同时监测来自该多个感测器的讯号,而当该多个感测器指示不在相应于该想要的放射束路径的该开关组中的该开关的一个或多个进入该第一状态时,该开关控制器停止该放射束的传输。2.如申请专利范围第1项的提供放射束安全的装置,其中当该多个感测器指示在相应于该想要的放射束路径的该开关组中的该开关的一个或多个进入该第二状态时,该开关控制器停止该放射束的传输。3.如申请专利范围第1项的提供放射束安全的装置,其中该放射束包含质子放射束,且该多个开关包含具有第一位置及第二位置的切换磁铁,其于该第一位置沿着该多个路径之一导引该质子束。4.如申请专利范围第1项的提供放射束安全的装置,另外包含相应于该多个磁铁的多个双极开关,该多个双极开关的每一个具有第一位置及第二位置,其提供动力于该切换磁铁以感应该切换磁铁在该第一位置与第二位置之间改变。5.如申请专利范围第4项的提供放射束安全的装置,其中该多个感测器感测该多个双极开关的状态。6.如申请专利范围第5项的提供放射束安全的装置,其中该多个双极开关包含矽控整流器(SCR)开关。7.如申请专利范围第1项的提供放射束安全的装置,另外包含中央电脑,其从治疗位置接收放射束要求讯号及提供指示该想要的放射束路径的讯号至该开关控制器。8.如申请专利范围第7项的提供放射束安全的装置,其中该中央电脑在提供指示该想要的放射束路径的讯号至该开关控制器之前,决定该放射束要求讯号是否错误。9.如申请专利范围第7项的提供放射束安全的装置,其中如果该放射束要求讯号同时指引该放射束至多于一个的治疗位置,则该中央电脑决定该放射束要求讯号错误,且如果该放射束要求讯号错误,则该中央电脑不传送指示该想要的放射束路径的该讯号至该开关控制器。10.如申请专利范围第7项的提供放射束安全的装置,其中该多个感测器中的一个或多个也感测转道场及放射束传输系统内的电负荷承载组件的温度以决定超温情况,且该中央电脑从侦测电负荷承载组件的温度的该感测器接收讯号,该中央电脑于该超温情况的事件中拒绝放射束的传输。11.如申请专利范围第10项的提供放射束安全的装置,其中该多个感测器中的一个或多个也感测与该放射束传输系统及转道场内的电负荷承载组件的可能人类接触,且该中央电脑从侦测可能的人类接触的该感测器接收讯号,该中央电脑于可能人类接触的事件中拒绝放射束的传输。12.一种提供放射束安全的方法,用于放射束治疗系统,该治疗系统包含放射束源,多个放射束治疗位置,及多工转道场和放射束传输系统,该多工转道场和放射束传输系统包含多个放射束路径,用来沿着选定的放射束路径指引放射束至选定的一放射束治疗位置,该方法包含下列步骤:(a)从选定的治疗位置接收放射束要求讯号;(b)从该放射束要求讯号获得指示该放射束至该选定的治疗位置用的选定的放射束路径的放射束路径组态讯号:(c)根据该放射束路径组态讯号选择转道场和放射束传输系统组态;(d)感测转道场和放射束传输系统的组态以证实(i)转道场和放射束传输系统组态容许放射束沿着该选定的放射束路径传输至该选定的治疗位置,及(ii)转道场和放射束传输系统组态不容许放射束沿着该多个放射束路径的非选定的放射束路径传输;(e)反应于步骤(d),提供放射束传输至该选定的治疗位置;(f)在提供放射传输至该选定的治疗位置的同时感测该放射束传输系统的组态;(g)在感测到(i)该放射束传输系统的组态容许放射束沿着该多个放射束路径的非选定的放射束路径传输,或(ii)该放射束传输系统的该组态不再容许传输至该选定的治疗位置时,中断至该选定的治疗位置的传输。13.如申请专利范围第12项的方法,其中步骤(d)包含:从该感测步骤获得转道场和放射束传输系统组态讯号;比较转道场和放射束传输系统组态讯号与该选定的放射束路径组态讯号;证实放射束路径组态讯号的每一分量包含于转道场和放射束传输系统组态讯号中;及证实转道场和放射束传输系统组态讯号的每一分量包含于该选定的放射束路径组态讯号中。14.如申请专利范围第13项的方法,另外包含在未有步骤(d)的证实时拒绝放射束传输的步骤。15.如申请专利范围第12项的方法,另外包含以下步骤:感测该转道场和放射束传输系统内的电负荷承载组件的温度以决定超温情况;及在该超温情况的事件中拒绝放射束传输。16.如申请专利范围第12项的方法,另外包含以下步骤:感测该转道场和放射束传输系统内的电负荷承载组件的可能人类接触;及在该可能人类接触的事件中拒绝放射束传输。17.如申请专利范围第12项的方法,另外包含:藉着相互逻辑互补的冗余通信路径传送感测的资讯;比较该相互逻辑互补冗余通信路径以决定通信链失败;及于该通信链失败的事件中拒绝放射束传输。18.如申请专利范围第17项的方法,另外包含:藉着相互逻辑互补冗余通信路径传送该选定的放射束路径组态讯号;藉着相互逻辑互补冗余通信路径传送该转道场和放射束传输系统组态讯号;比较该各别的相互逻辑互补冗余通信路径以决定通信链失败;及在该通信链失败的事件中拒绝放射束传输。19.如申请专利范围第18项的方法,另外包含:于每一该逻辑互补冗余通信路径中比较该转道场和放射束传输系统组态讯号与该选定的放射束路径组态讯号以决定放射束路径错误;及在该放射束路径错误的事件中拒绝放射束传输。20.如申请专利范围第12项的方法,其中选择转道场和放射束传输系统组态的步骤包含反应于该放射束要求讯号感应用来沿着多个路径指引该治疗放射束的选定的一组多个开关以使其进入第一状态,因而该治疗放射束会沿着该多个路径的一选定路径被指引至该选定的放射束治疗位置。21.如申请专利范围第20项的方法,其中感测转道场和放射束传输系统的步骤包含:证实该多个开关的该选定的一组系于该第一状态;及证实不于该选定的一组的该开关不沿着该多个路径之一指引该放射束。22.如申请专利范围第21项的方法,其中感测不于该选定的一组的该开关的状态的步骤包含感测不于该选定的一组的该开关是否于该第一状态,且该中断步骤包含在感测到不于该选定的一组的该开关的一个或多个于该第一状态时中断该放射束的传输。图示简单说明:第一图为特别适用本发明之一示范之质子束治疗设备之概要透视图;第二图为双极开关控制系统之简单方块图;第三A图及第三B图为转道场磁铁控制系统之功能方块图;第四图为45基台磁铁控制系统之功能方块图;第五图为135基台磁铁控制系统之功能方块图;第六图为双极开关控制系统之基本流程图;第七A图及第七B图为质子束控制系统安全特色之简单流程图;第八图为整个系统所用之互补多重逻辑电路之简单概要图;第九图为互补多重光学耦合器之概要图。
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