專利名稱：：用于醫(yī)療和/或其它領(lǐng)域的離子加速系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種米立子加速器設(shè)備或系統(tǒng)，該設(shè)備或系統(tǒng)包括一個或多個根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的統(tǒng)性加速器(linacs)。
背景技術(shù)：
：眾所周知，強子療法(hadronthempy)是現(xiàn)代的癌癥勵巨方婦寸療法，其使用了質(zhì)子束或原子質(zhì)量數(shù)大于1的重核帶電粒子束。同樣己知的是，在作為基于質(zhì)子束應(yīng)用的特殊強子治療技術(shù)的質(zhì)子療法中，采用了能量在60到250MeV之間的相對低電流(幾納安培量級)的治療束。眾所周知，在不同離子種類的情況下，與質(zhì)子束的電流和會^量相比，需要較低電流和較高能量的治療束。例如，在碳離子12^的情況下，需要的能量在1.500到5.000MeV之間(如120和450MeV/u)且所要求的電流為零點幾納安培。在這一逾巨方婦寸療纟齢頁域中采用了不同類型的加速器回旋加速器(等時的或同步回旋加速器；通常的或超導(dǎo)的)或同步加速器。近來，固定磁場交變梯度(FFAG，F(xiàn)ixedFieldAlternatingGradient)加速器也被考慮在其中。申請人已經(jīng)提出了用于質(zhì)子以及輕離子治療的統(tǒng)性加速器(linacs)。1)由U.Amaldi,M.Crescenti，ILZennaro提出的美國專利No.6,888,326B2，""rare々rTow5eaw爿cce/eraft'o"";2)U.Amaldi，M.Crescenti,R.Zennaro于2005年9月23日提交的美國專利申請No.11/232,929，"/o"爿cce/eratorS少stem々ri^ira"^eraW;3)U.Amaldi于2006年5月24日提交白勺"/Voto"Jcce/erartorCom//ex》ria^o-^oto/ay一些公司提供了用于質(zhì)子和減碳離子治療的一站式(turn-key)中心。通常，一個每年可容納多于400到500個病患的中心位于多層大型建筑中，特別地配儲多種高禾射支設(shè)備、總面積數(shù)千平米的工作人員的辦公室和服務(wù)設(shè)施以及病患接待處。其特點在于強子加速器(回旋加速器、同步回旋加速器、同步加速器、線性加速器或它們的組合)以及磁性束輸皿道系統(tǒng)，使用2-4個圍繞病患旋轉(zhuǎn)的臺架以及一條或多條水平的治療束來照射固體腫瘤。一個完善的擁有基礎(chǔ)設(shè)施的中心需要60,000,000-130,000,000歐元之間的投資，較大的投資對應(yīng)于碳離子以及質(zhì)子的"雙重"多病房設(shè)備。(2W力7-277_/中所報道的，在澳大利亞、法國、意大利以及德國進行的流行病學(xué)研究中表明，強子治療具有進一步發(fā)展的巨大潛力。然而，這些潛力由于需要大量的資金SA來建設(shè)多病房設(shè)施而受到阻礙。通過回顧，可以將所述潛力概括為被引述的研究得到了如下結(jié)論從中長期來看，如果采用質(zhì)子(碳離子)束照射的方法治療，當(dāng)前采用"普通的"方婦寸線療法(例如運用高能光子)治療的病患中的大約12%(3%)會更好地治愈和/或副作用較小。大多數(shù)方，腫瘤專家認為12%中只有1-2%^用于質(zhì)子治療的腫瘤適應(yīng)癥。當(dāng)前，很多專家并不把其他10%的病人看作是適用于質(zhì)子治療的可選擇性適應(yīng)癥。事實就是這樣，盡管他們能夠從這種照射療法中切實地獲益，由于腫瘤接近于要害器官，而且已經(jīng)證實，增加10%的劑量(在對要害器官照射量相同的情況下)就意歸腫瘤控帝撅率(TCP)增大了15-20%。不過，可以肯定的是，在臨床試驗不斷增加的情況下，第一部分的病人會不斷增多，而第二部分的病人會不斷減少。對于性質(zhì)上不同的輻射類型的離子治療而言，需要魏一步的臨床研究(因為在相離巨量的范圍內(nèi)，碳離子在每一個被穿過的細胞核中留下了比質(zhì)子多20倍的能量)。事實上，有必要確認的是在治療"抗輻射"腫瘤上，離子治療較之于光子和質(zhì)子治療更有效且減少了治療時間(ipo-foctionation)，而且在臨床上是安全的。從其它的觀點來看，這種方法確實是有利的，因為它降低了成本也減輕了病患的心理負擔(dān)。從這些數(shù)字出發(fā)，并且考慮以下情況一千萬人中，一年大約有2000個病人使用光子照射治療，在下表中示出了在5/10年中所需的強子治療診室的數(shù)量?；谂R床經(jīng)驗做出了兩個簡化了的假定l)每個病患的離子治療、質(zhì)子治療以及光子治療的治療次數(shù)比分別為1:2:3;2)—次光子(強子)治療時間持續(xù)15^l中(20分鐘)。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>所估計出的診室數(shù)由經(jīng)驗法則可輕易地記住，即l:8:82。盡管通常的強子治療中心有3-4個病房，Jl^表格中的參數(shù)表明在每五百萬(四千萬)人口中，就需要一個質(zhì)子(碳離子)治療中心。如果碳治療中心加倍且病患也應(yīng)用質(zhì)子來治療，則能夠接收治療的居民數(shù)將從4千萬下降到大約3千萬。這些證據(jù)表明發(fā)展強子治療需要對當(dāng)前的主流范式加以改變，這可以從一服務(wù)于5百萬人(或在碳離子瞎況下更多)多層建筑上得知，因為它的特征在于一個加速器以及3-4個臺架。長期來看，更靈活、更魏病患的范式極有可能地占據(jù)優(yōu)勢地位，該范式基于一種用于質(zhì)子治療或輕離子治療(碳離子治療)的可搭建在相對小的區(qū)域(大約500m2)的單間加速器/臺架系統(tǒng)。目前，小型或大型方婦寸治療部門分別i艇轉(zhuǎn)有1-2臺或5-6臺電子線性加速器，所以，平均來講，3-4家醫(yī)院存有8個普通病房可供1.5-2百萬人使用。為了保持上表最后一欄中所呈現(xiàn)的比例，可以設(shè)想這些單間設(shè)施的兩個使用方式一套單間病房質(zhì)子治療設(shè)備附屬于其中一家醫(yī)院，但也供其它2-3家醫(yī)院使用；一套單間病房碳加速器設(shè)備附屬于一家現(xiàn)有的質(zhì)子治療中心，該中心為數(shù)百萬病患提供服務(wù)，但是也加速碳以及可能地其它輕離子，以達到不足以治療深位月中瘤的能量。之前己經(jīng)考慮過安裝在圍繞軸并從而圍繞患者旋轉(zhuǎn)的臺架上的質(zhì)子加速器。在80年代，由H.Blosser及其合作者設(shè)計了為Harper醫(yī)院憲造的用于中子治療的旋轉(zhuǎn)的60MeV的超導(dǎo)回旋加速器(U.S.A4,641,104)。在此次皿之后，在15年前，提出了一種用于質(zhì)子療法的250MeV的超導(dǎo)回旋加速器(H.Blosseretal，Me血a/acce/erator/ny'ecteMc/z扭"5itotet/"/vera'取Proc.1989ParticleAccelerationConference,正EE，1989，742-746)。最近地，還宣布了一個基于旋轉(zhuǎn)的同步回旋加速器的單間設(shè)備的建設(shè)項目(h鄰:〃web.mit.edu/newso伍ce/2006/proton.html，pressreleaseofMT,28August2006)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的基本目的在于提供一種基于高頻線性加速器(或多個線性加速器)的強子治療設(shè)備，所述線性加速器安裝于旋轉(zhuǎn)臺架上，用于從病患的多個方向進行照射。具有權(quán)利要求l的特征的離子加速器的系統(tǒng)或設(shè)備實現(xiàn)了這一目的。根據(jù)從屬權(quán)利要求可推測出來更進一步的發(fā)展。為了滿足上述需求，根據(jù)本發(fā)明，一個或多個高頻線性加速器部件將質(zhì)子和/或離子加速到治療(或任何其它應(yīng)用)所需的能量。這些部件中的至少一個安裝在能夠圍繞目標(biāo)旋轉(zhuǎn)的臺架上，使得束的最佳方向是可選的。移動線性加速器(這里稱之為"前置加速器")的注入器(injector)可以是環(huán)形加速器(回旋加速器、同步回旋加速器、FFAG或其他)，或低速線性加速器，或兩個或多個的這些眾所周知的加速器的組合。而且，由前置加速器的某些部件所產(chǎn)生的離子束可以應(yīng)用于其他目的，比如治療病人衝和產(chǎn)生用于醫(yī)學(xué)目的敏和用于工業(yè)應(yīng)用的方M性同位素。通常，前置加速器皮穩(wěn)固地安裝在支撐旋轉(zhuǎn)臺架的地面上，不過，也可以被部分地或全部地安裝在臺架上。在癌癥治療中，安裝于圍繞病人旋轉(zhuǎn)的臺架上的線性加速器是一種比基于安裝在臺架上的環(huán)形加速器更簡單、更靈活、更穩(wěn)妥的解決方案。實際上，輸出束為速率在50-500Hz范圍內(nèi)的脈沖,并且可以容易地孝驟至'主動'劑量擴散系統(tǒng)('active'dosespreadingsystem),這是因為，可以在大約1毫秒內(nèi)電子ifeM脈沖調(diào)整給予體素的顆粒能量和齊U量(R.Zennaro,IDRA:￡fes^75h^o/g7Tzera/^Fad/z^y，BeamDynamicsNewsletter,n.36，p.62，April2005)。這種獨特盼f頓意B賴不需要吸收器來降低束能量，就像在固定能量回旋加速器中一樣。因此，可以避免不想要的強度的產(chǎn)物和接近病人的難以屏蔽的中子流。由于束能量可以逐脈沖地隨輸送至鵬瘤目標(biāo)上的粒子數(shù)目而變化，高頻線性加速器優(yōu)于所有其它類型的加速器。脈沖束的時間和強度結(jié)構(gòu)特別地適合于以"主動"方式輸送劑量，例如實現(xiàn)在PSICenter,PaulScherrerInstitute,Villigen,Switzerland所使用的"點掃描"技術(shù)，(E.Pedronietal,7TzeAfeFprato"^erawpraj'e""尸aw/5b/zm^/raftYwte:co"ce/to/血—a^J_pracft'ca//-ea/iraftb",MedicalPhysics,22(1)(1995)37)，或者實現(xiàn)在GSICenter,Darmstadt^Germany所4頓的"光柵掃描"技術(shù)(Th.Haberer，etal，Msgw幼'csca""/"gferny/o"Aera/^y,NuclearInstrumentsandMethodsA330(1993)296)。如上所述，在從屬權(quán)利要求中指出了本發(fā)明的其他的有利進步?；诒景l(fā)明的用于強子治療的離子加速系統(tǒng)的應(yīng)用展現(xiàn)出許多重要的優(yōu)點。首先，該加速器相對于現(xiàn)有的回旋加速器以及同步回旋加速器更輕便，其特征在于是所述模塊結(jié)構(gòu)是由相同的高科技裝備所組成，這些裝備幾乎沒有每個加速模塊的差異地重復(fù)。其次，所提出的系統(tǒng)相對緊湊，因此需要最小的體積和安裝表面，從而有助于安裝在醫(yī)院中心。此外，統(tǒng)性加速器的高頻率可減少能量消耗，這反映了使用成本的降低。綜上所述，對于使用中或構(gòu)想中的強子治療設(shè)備而言，本發(fā)明允許l)建立緊湊的設(shè)施；2)有單間病房；3)可以安裝在現(xiàn)有的領(lǐng)先的中等規(guī)模的醫(yī)院中；4)由于相對較低的成本，使得可以廣泛推廣傳播腫瘤強子治療。所公開的系統(tǒng)被稱為TULIP，即"用于粒子治療的回轉(zhuǎn)線性加速器，(TurningLinacforParticletherapy)。本發(fā)明申請人所申請的WO2004/054331以及US6,888,326B2中所公開的線性加速器可以被用作可以應(yīng)用于本發(fā)明的高頻模i刺七統(tǒng)性加速器。。因此，將其內(nèi)容包含在內(nèi)以作參考。從下文對附圖中所示意性地示出的本發(fā)明的示例實施例的說明中，可以得到根據(jù)本發(fā)明的用于強子治療的離子加速系統(tǒng)的其他優(yōu)點、細節(jié)和特征，其中圖la、lb、lc、圖2以及圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的離子加速系統(tǒng)或用于強子治療的設(shè)備的各種可能的實施例的框圖。具體實施例方式圖la、lb和lc所示的強子加速器的設(shè)備(complexe)T的部件如下1.離子源；2.低能量束輸送通道(LEBT,LowEnergyBeamTransportchannel);3.回旋加速器(通常的鵬導(dǎo)的)或FFAG(通常的繩導(dǎo)的)或其它環(huán)形粒子加速器；4.4A和4B:從環(huán)形粒子加速器3中射出的束(beams),以并行或交替的方式與臺架一起用于其他目的；5.中能量束輸送通道(MEBT,MediumEnergyBeamTransportchannel);6.第一(I)線性加速器部件，通常頻率大于lGHz，以及束輸送磁通道；7.第一集成磁輸，道(1stMTC)，其由多個四極子、一個(或多個)偏轉(zhuǎn)磁體以及一個(或多個)射頻聚束器組成，對強子束進行輸送、彎曲和定形；8.第二(n)線性加速器部件，其頻率可以為第一統(tǒng)性加速器部件(I)的頻率的若干倍；9.第二集成磁輸皿道(2ndlMCT)，其由多個四極子、一個(或多個)偏轉(zhuǎn)磁體以及一個(或多個)射頻聚束器組成，對強子束進行輸送、彎曲和定形；10.第三(m)統(tǒng)性加速器部件，其頻率可以為第二線性加速器部件(n)的頻率的若干倍；11.一個(或多個)掃描磁體，放置于部件12上游或中或下游，用以橫向移動，用于齊糧的"主動"輸送的強子束；12.第三集成磁輸?shù)?3rdMCT)，其由多個四極子、一個(或多個)大角度偏轉(zhuǎn)磁體以及一個(或多個)射頻聚束器組成，對強子束進行輸送、彎曲和定形；13.第四(IV)統(tǒng)性加速器部件，其頻率可以為第三線性加速器部件(ni)的頻率的若干倍；14.在"主動"輸送的情況下，是用于橫向移動強子束的一個域多個)掃描磁體；或在"被動"輸送的情況下，是一個(或多個)擴散器、一個(或多個)吸收器、一個(或多個)濾波器以及一個(或多個)準(zhǔn)直器的系統(tǒng)；15.治療束的監(jiān)測系統(tǒng)；16.劑量輸送系統(tǒng)的焦點；17.繞X軸部分地或全部地旋轉(zhuǎn)的金屬結(jié)構(gòu)(臺架)，穩(wěn)固地支撐部件7-15。參照更一般的圖la，根據(jù)本發(fā)明，該強子加速器設(shè)備T大體上包括串聯(lián)的各種加速器，即一個環(huán)形加速器3(該環(huán)形加速器可以在室溫下，或者是超導(dǎo)的)以及多個線性加速器部件(6、8、10、13)，可能地，增加著的頻率在較后的階段中具有較高的梯度，從而減小了系統(tǒng)的整體尺寸。為了簡化方案，四個線性加速器中的某個(^幾個)可能會缺失和減可能被置于一個拓撲結(jié)構(gòu)不相同的設(shè)備中，如圖lb以及圖lc所示實例。每一個線性加速器部件由加速模i央組成，根據(jù)被加速的強子的速度，該加速模土央可以具有漂移管線性加速ll(DriftTubeLinac，DTL)或單^I禹合線性加速戮CCL)的結(jié)構(gòu)。在申請人之前的申請文件WO2004/054331以及US6,888,326B2中揭露了這兩種結(jié)構(gòu)，在此弓l述并合并這兩種結(jié)構(gòu)作為參考，以便無需另夕卜提供該加速模塊的結(jié)構(gòu)細節(jié)。必須說明的是，環(huán)形加速器3的輸出會巨Mffl常是固定的，因此可根據(jù)所期望的應(yīng)用，更準(zhǔn)確地，可根據(jù)人們想要開發(fā)的中心和域利用圖la、lc中的4A和4B所示例的射出的其它束的類型，鄉(xiāng)擇它的值。通常，由內(nèi)部或外部源l通過一個低會g量束輸,道2對該環(huán)形加速器進行1^合。它的輸出束可以是連續(xù)的，或在這個(或這些)線性加速器的重復(fù)頻率下對其輸出束進行調(diào)制。通過磁性通道將環(huán)形加速器3出口處的束輸送到臺架系統(tǒng)，該磁性通道由多個偏轉(zhuǎn)磁體、多個四極子以及線性加速器部件6組成。該系統(tǒng)的其余部分安裝在臺架17上。在一些實施例中，不需要該環(huán)形加速器3，而且，對于4A以及4B所示的應(yīng)用和為了注入到lstlMTC7中，該具有輸m道的統(tǒng)性加速器對強子進^f頁加速。在其它的實施例中，該環(huán)形加速器與臺架牢固地連接，如圖lb所示。臺架所支撐的以及在圖la、lb和lc中所繪制出的子系統(tǒng)不必都出現(xiàn)在一個單獨的實施例中。通常，產(chǎn)生最大加速度梯度的線性加速器部件是在圖la、lb和lc中標(biāo)注為10的統(tǒng)性加速器部件。第三集成磁性輸》道(3"MCT)12將聚焦了的粒子束對準(zhǔn)病患，第三集成磁性輸《道是整個系統(tǒng)的主要部件。其由X^f周知的部件(通常的^S導(dǎo)的)組成，如多個四極子以及一個(或多個)大角度偏轉(zhuǎn)磁體。在某些實施例中，其后面可育戰(zhàn)艮有圖la的線性加速器13。兩個掃描磁體11和/或14以發(fā)散或平行的形態(tài)橫向移動該束。它們可以^^文置在第三集成磁輸?shù)?3"1IMCT)的前面、中間或后面。當(dāng)采用"主動"輸送系統(tǒng)時，這些磁體確定被輻射區(qū)域的尺寸。在"被動"散射的情況下，不需要該掃描磁體11和14，粒子散開，其能量減弱且通過眾所周知的擴散器、吸收器、過濾器以及準(zhǔn)直器等部件使其準(zhǔn)直。在所示附圖中，沒有示出射頻功率源。通常，它們是以大于50Hz的重復(fù)頻率運轉(zhuǎn)的高頻速調(diào)管。這些設(shè)備可以安裝在臺架17上，或者位于臺架外并通過旋轉(zhuǎn)的波導(dǎo)裝置連接至統(tǒng)性加速器的模塊。這些可以是商用的旋轉(zhuǎn)射頻功率器件，或者由兩個旋轉(zhuǎn)且緊密耦合模式轉(zhuǎn)換器組成，這兩個轉(zhuǎn)換^M此相對，并隔開一個小間隙。這一發(fā)明有別于在11.4GHz非旋轉(zhuǎn)模式轉(zhuǎn)換器(TADo/gos/^vefo/,o/Cb附/7"c/Afw/ft'-Afegovra#AfofifeCbm^te/;57"c-尸W-7/752」上的SLAC上0fiS行的開發(fā)，隨后其被按比例縮小用于CERNCLIC測試設(shè)備中的3GHz操作0.Gm//ev，2,。在下文中，為了完成對TULIP設(shè)備的一般說明，給出了根據(jù)本發(fā)明的兩個實施在第一個實施例中，采用圖2所示的方案，將質(zhì)子加速到230MeV。源1所產(chǎn)生的質(zhì)子被限制在200Hz，并且在24MeV回旋加速器3中由LEBT2注入。該實施例中只出現(xiàn)了第二三線性加速器(8、10)。它們兩個都是SCL(邊耦合線性加速器(SideCoupledLinac)類型的，且均安裝在臺架17上。它們由商用射頻放大器(速調(diào)管)提供動力，例如，ThalesElectronDevices(78941Velizy，F(xiàn)rance)或CPI(PaloAlto,CA94303-0750,USA)制造的那些器件。為了使橫向束聚焦，兩個線性加速器均使用了非常小的商用四極永磁體(QPM)，使得它們可以適合位于兩個連續(xù)的加速部件之間，以形成了交替的焦點，F(xiàn)ODO型系統(tǒng)。位于緣性加速器8與線性加速器10之間的集成磁性輸?shù)?(2ndMCT)是由7個四極子Q以及兩個偏轉(zhuǎn)磁體(M2與M3—起)，并且包含四間隙射頻聚束器RB，從而《棘在縱向方向上重新聚成束，該束在統(tǒng)性加速器8與統(tǒng)性加速器10間的長期漂移(longdrift)中變得連續(xù)。該用于橫向掃描的偏轉(zhuǎn)磁體SM1、SM2位于第三集成磁輸i^I道12的上游11，另一個位于第三集成磁輸鄉(xiāng)道12的下游14(所述第三MCT由M4，M5以及四極子Q—起組成)，使得治療束的虛焦點和焦點16之間的平均距離為3.5米。照射區(qū)域為20x20cm2。通過點掃描技術(shù)在幾分鐘內(nèi)涂抹大約20次的方法，可以將2格瑞的劑量輸送到1公升腫廇(1litretumour)。這項技術(shù)是用來對移動器官進行方婦寸的最佳選擇。在表1中總結(jié)了圖2所示的實施例的主要參數(shù)。表l:圖2所示實施例的基本參數(shù)一般特征<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>送大于10倍但小于lnA的電流，該電流滿足1升腫瘤的多次涂抹以及l(fā)Gy/min劑量的輸,率。在如圖3所示的實施例中，該環(huán)形加速器是由INFN意大利國家核物理研究院提出(i.Ga/"6re加&a/'J"ow/做/erccvK/wc&"gqyc/o/ro"々r//zera/^"比利時離子束應(yīng)用公司(IBA，IonBeamApplicationfromBelgium)(http://www.iba.be/documents/contribute/PR-INFN-GB.pdf-IBApressrelease,Hadrontherapy:Thenew300MeV/usuperconductingcyclotrondevelopedbyINFNwillbecommercializedbyIBA"，September26，2006)將其商業(yè)化的超導(dǎo)300MeV/uC"碳離子回旋加速器。圖3中的束4A和4B為質(zhì)子以及碳離子?xùn)c，應(yīng)用于采用質(zhì)子治療深位腫瘤(水位范圍(waterrange)=35cm)和采用碳離子治療淺位腫瘤(水位范圍(waterrange)=47cm)。為了治療深位腫瘤，碳離子必須達到至少400MeV/u(范圍為27cm)，且本發(fā)明對于充分地開發(fā)用于碳離子治療的230-300MeV/u的回旋加速器的潛能是極有用的。這些碳離子的磁剛性大約比250MeV的質(zhì)子的磁剛性大2.5倍，以致于本發(fā)明第二個實施例的尺寸以及重量肯定大于第一個實施例的尺寸以及重量。不過，由于用于碳離子的普通臺架已經(jīng)非常龐大、沉重并且昂貴，這并不是非常嚴重的不便^i^周知的唯一例子是為海德堡的HIT中心離的碳離子臺架，長25米，半徑為5米，重600噸且會嫌大約為400千瓦(K.Fwcfe""/，7Tze/zeovyzb"g朋吵o/Y/ze///C4rT2o7砂，o/￡/MC2W4,丄Mcer^，5Wfew/fl4)。在相同的尺寸、重量以及功率的情況下，本發(fā)明允許具有使碳束達到400MeV/u的升壓加速器(boosteraccelerator)以及在20X20cm2的區(qū)域內(nèi)完全"主動"的輸送系統(tǒng)。在圖3所示的這個實施例中看不到固定在地板上的第一緣性加速器部件6(圖la)。第一集成磁輸鄉(xiāng)道(ldIMTC)7是由7個四極子以及2個偏轉(zhuǎn)磁體組成，且將束發(fā)送到第二線性加速器8，第二線性加速器8是與第一實施例中相同的CCL類型?？床坏降诙纱泡攊^l道(2ndMTC)以及第三線性加速器10。使強子束橫向移動的第三集成磁輸M道(3riIMTC)12和掃描磁體14的幾何形狀與第一實施例中的類似，而由于強子的磁剛性更大，其尺寸按2.3的系數(shù)的比例擴大，。在表2中給出了圖3所示的實施例的主要參數(shù)。表2:圖3所示的實施例的基本參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>通過調(diào)整調(diào)束管的觸發(fā)脈沖，可以使每微秒碳束的能量在300MeV/u到400MeV/u之間精細地變化，使得水位范圍在17cm和27cm之間變化。在IMTC12前插入吸收器足以附氏平均深度。^^t根據(jù)本發(fā)明的用于強子治療的離子加速器設(shè)備的各種實施例的結(jié)構(gòu)描述以及功能描述中可明顯地看到所提出的發(fā)明實現(xiàn)了所述目標(biāo)并獲得了所述優(yōu)點。在采用所提出的實施例的情況下，使用比對兩個戶皿實施例所采用的2998MHz更高的頻率，可以顯著地減小尺寸。在不脫離以下權(quán)利要求所述的本發(fā)明的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在結(jié)構(gòu)和減尺寸上對部件以及它們的組合提出修改和變動，以使本發(fā)明適應(yīng)于特定情況。參考文獻強子治療以及相關(guān)的加速器方面的一些公開出版物列表>U.AmaldiandM.Silari(Eds.),"TheTERAProjectandtheCentreforOncologicalHadronthempy"，Vol.IandVol.n，INFN，F(xiàn)rascati，Italy,1995.ISBN88-86409-09-5.The"BlueBook".>U.Amaldi,M.GrandolfoandLPicardieditors,"TheRITANetworkandtheDesignofCompactProtonAccelerators",INFN，F(xiàn)rascati,1996,ISBN88-86409-08-7.The"GreenBook".>U.Amaldi(Ed.)，"TheNationalCentreforOncologicalHadrontherapyatMrasole"，INFN,Frascati,Italy,1997，ISBN88-86409-29-X.The"RedBook".>U.Amaldietal.,"ALinac陽boosterforProtontherapy:ConstructionandTestsofaPrototype",NuclearInstrumentsandMethodsA521(2004)512-529.>L.Picardi,C.RonsivalleandB.Spataro,"DesigndevelopmentoftheSCDTLstructurefortheTOPLinac"，NuclearInstrumentsandMethodsA,425(1999)8-22.>ProjetEtoile,rapportLYCEN2002-01(A，B,C)UCB-Lyon&DAPNIA-02-06，DSM,CEASaclay(2002).>U.Amaldiand5co-authors,"DesignofaCentreforBiologicallyOptimizedLightIonTherapyinStockholm",NuclearInstrumentsandMethodsB184(2001)569-588.>E.Takadaetal.,Proc,ofthe13thSympo.onAccel.Sci,andTech.，Osaka,Japan(2001)pp.187-189(HMACProject).>A.Itano，Proc.ofthe13thSympo.onAccel.Sci.andTech.,Osaka,Japan(2001)pp.160-164(HIBMCProject).>WO2004/054331andUSS.No.10/602060"Linacforionbeamaccelerator".Inventors:UgoAmaldi，MassimoCrescenti，RiccardoZennaro.>RFuchs，U.Weinrich,P.Emde,"TheheavyiongantryoftheHICATfacility",ProceedingsofEPAC2004，Lucerne,Switzerland.>E.Pedroni，RBacher，H.Blattmann,T.B口hringer,A.Coray，A.Lomax,S.Lin，GMunkel，S.Scheib，U.SchneiderandA.Tourovsky，"The200MeVprotontherapyprojectatthePaulScherrerInstitute:conceptualdesignandpracticalrealisation",MedicalPhysics,22(1)(1995)37.>Th.Haberer,W.Becher，D.SchardtandGKraft^"Magneticscanningsystemforheavyiontherapy",NuclearInstrumentsandMethodsA330(1993)296.權(quán)利要求1.一種用于醫(yī)療和/或其他應(yīng)用的帶電核粒子的加速系統(tǒng)，所述帶核電粒子的原子質(zhì)量數(shù)等于或大于1，所述系統(tǒng)包括至少一個射頻RF線性加速器，其特征在于，所述至少一個射頻RF線性加速器，即線性加速器或線性加速器部件，被安裝在機械的類臺架的結(jié)構(gòu)上，所述結(jié)構(gòu)圍繞軸旋轉(zhuǎn)，以用脈沖離子束從多個方向照射目標(biāo)/病患。2.如權(quán)利要求1所述的離子加速系統(tǒng)，其特征在于，在將所述離子束注入到安裝在類臺架的結(jié)構(gòu)上的線性加速器之前，一個或多個在此被統(tǒng)稱為前置加速器的粒子加速器將能量傳遞給離子源產(chǎn)生的粒子。3.如權(quán)禾腰求1所述的離子加速系統(tǒng)，其特征在于，戶服臺架上具有用于醫(yī)療或任何其它應(yīng)用的離子束輸送系統(tǒng)。4.如權(quán)利要求1所述的離子加速系統(tǒng)，其特征在于，所述一個或多個線性加速器部件安裝于所述臺架上的任何位置，所述一個或多個線性加速器部件可以以不同的頻率運轉(zhuǎn)，而且根據(jù)需要，每一個所述線性加速器部件均包括多個加速模塊。5.如權(quán)利要求1所述的離子加速系統(tǒng)，其特征在于，射頻RF功率發(fā)生器安裝在臺架上并與所述線性加速器模i皿接連接，或位于戶，等角點類臺架結(jié)構(gòu)外部，并通過旋轉(zhuǎn)的波導(dǎo)裝置與所述線性加速器部件連接，所過寸頻RF功率發(fā)生器由兩個彼此緊密地面對并且電氣連接的耦合模式轉(zhuǎn)換器組成，或由其它旋轉(zhuǎn)射頻RF功，件組成。6.如權(quán)利要求1和2所述的離子加速系統(tǒng)，其特征在于，所述前置加速器為通常的或超導(dǎo)的回旋加速器或FFAG加速器，兩者均后接有統(tǒng)性加速器。7.如權(quán)利要求1和2所述的離子加速系統(tǒng)，其特征在于，戶皿前置加速器為通常的或超導(dǎo)的線性加速器。8.如權(quán)利要求i和2-7中的一項或多項權(quán)利要求戶;M的離子加速系統(tǒng)，其特征在于，所述離子源和/或所述前置加速器或其零部件安裝在等角點的類臺架結(jié)構(gòu)上。9.如權(quán)利要求l和權(quán)利要求2-7中的一項或多項權(quán)利要求所述的離子加速系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括連續(xù)源或與線性加速器的重復(fù)頻率一致的脈沖源，例如ECR或EBIS或其它類型的離子源。10.如權(quán)利要求1所述的離子加速系統(tǒng)，其特征在于，通過改變輸入戶，加速模塊的輸入RF功率，調(diào)整所述束的輸出能量。11.如權(quán)利要求1所述的離子加速系統(tǒng)，其特征在于，通過所述離子源處的或前置放大器處的離子束參數(shù)或通過束流動力學(xué)脈沖地調(diào)整所述線性加速器輸出束的強度。12.如權(quán)利要求l-ll中的一項或多項權(quán)禾腰求戶腿的離子加速器及其部件在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是用于方婦寸性藥品的生產(chǎn)以及癌癥的放射治療，禾n/或用于工業(yè)目的禾口/或用于科學(xué)研究和域技術(shù)應(yīng)用方面的應(yīng)用。全文摘要用于醫(yī)療和/或其他應(yīng)用的離子加速系統(tǒng)主要由離子源(1)、前置放大器(3)以及一個或多個線性加速器(6、8、10、13)組成，至少一個線性加速器固定在機械的類臺架結(jié)構(gòu)(17)上。所述等角點臺架(17)裝備有用于醫(yī)療和/或其他應(yīng)用的可以是“主動”或“被動”的束輸送系統(tǒng)。該離子源(1)和前置加速器(3)可以安裝在與該臺架基座相連的地板上，或者部分或全部地安裝在該旋轉(zhuǎn)機械機構(gòu)(17)上。通過調(diào)整該線性加速器的加速模塊中的射頻區(qū)域和該線性加速器輸入端的束參數(shù)，輸出束的能量和強度逐脈沖地發(fā)生變化。文檔編號H05H7/22GK101622913SQ200680056848公開日2010年1月6日申請日期2006年12月28日優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日發(fā)明者于戈·阿邁爾迪,吉里奧·麥格林,塞維羅·布拉西尼,皮特·波斯,里卡爾多·曾納羅申請人:豐達齊奧尼·佩爾·阿德羅特拉皮?！ぐ部肆_吉卡-特拉