>[0032] 以下的示例性實(shí)施例表示被設(shè)計(jì)成用以實(shí)施本發(fā)明一般性構(gòu)思的目的的示例性 技術(shù)和結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明一般性構(gòu)思并不限于這些示例性實(shí)施例。在附圖和圖示中，為了 清楚起見，線、實(shí)體和區(qū)域的尺寸和相對(duì)尺寸、形狀、數(shù)量和質(zhì)量可能被夸大。參考附圖，通 過(guò)以下示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，寬范圍的各種額外實(shí)施例將會(huì)更加容易理解和領(lǐng)會(huì)，其 中：
[0033] 圖1為根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的示例性實(shí)施例構(gòu)造的機(jī)架系統(tǒng)的示意圖；
[0034] 圖2為包裝在標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際船運(yùn)集裝箱中以便進(jìn)行運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)機(jī)架系統(tǒng)和相關(guān)的磁 體系統(tǒng)的不意圖；
[0035] 圖3為機(jī)架系統(tǒng)的中心線漂移的示意圖，其中機(jī)架輪轉(zhuǎn)動(dòng)大約90度；
[0036] 圖4為根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的示例性實(shí)施例構(gòu)造的偏心機(jī)架輪的示意圖；
[0037] 圖5為根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的示例性實(shí)施例構(gòu)造的具有偏心機(jī)加工邊緣的圓 形機(jī)架輪的示意圖；
[0038] 圖6A和6B示出了根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的示例性實(shí)施例構(gòu)造的機(jī)架調(diào)節(jié)系統(tǒng)；
[0039] 圖7為根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的示例性實(shí)施例構(gòu)造的質(zhì)子療法系統(tǒng)的示意圖； [0040]圖8為根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的示例性實(shí)施例構(gòu)造的質(zhì)子療法系統(tǒng)和環(huán)境的示 意圖；
[0041] 圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的實(shí)施例的機(jī)架系統(tǒng)的各種部件；
[0042] 圖10示出了根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的實(shí)施例的圖9中所示的凸輪從動(dòng)件的更詳 細(xì)的視圖；
[0043] 圖11示出了本發(fā)明一般性構(gòu)思的實(shí)施例的涉及機(jī)架輪對(duì)準(zhǔn)的坐標(biāo)框架；
[0044] 圖12A和12B示出了根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的實(shí)施例的在轉(zhuǎn)動(dòng)和沒有轉(zhuǎn)動(dòng)的情況 下的機(jī)架對(duì)準(zhǔn)補(bǔ)償；
[0045] 圖13示出了根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的實(shí)施例的用于機(jī)架系統(tǒng)的噴嘴軌跡和模糊 球；
[0046] 圖14示出了根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的實(shí)施例的等中心點(diǎn)的確定以及三個(gè)不同噴 嘴軌跡造成的SoC的確定；
[0047] 圖15示出了根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的實(shí)施例的機(jī)架撓曲模型和對(duì)準(zhǔn)過(guò)程；
[0048] 圖16示出了根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的實(shí)施例的撓曲局部修正；
[0049] 圖17示出了根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的實(shí)施例的當(dāng)機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所遵循的轉(zhuǎn)動(dòng)中心 路徑；
[0050] 圖18示出了當(dāng)各組凸輪從動(dòng)件獨(dú)立地進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)可能出現(xiàn)的機(jī)架對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中的 中斷；
[0051] 圖19示出和描述了本發(fā)明一般性構(gòu)思的實(shí)施例的機(jī)架系統(tǒng)，其中對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中不 存在中斷；
[0052] 圖20示出了本發(fā)明一般性構(gòu)思的實(shí)施例的平滑機(jī)架對(duì)準(zhǔn)；
[0053] 圖21示出了根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的實(shí)施例的表示用以補(bǔ)償撓曲的致動(dòng)器位移 和機(jī)架角度修正作為機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)角度的函數(shù)的曲線圖；
[0054] 圖22示出了根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的實(shí)施例的從機(jī)架中心點(diǎn)偏移的理想轉(zhuǎn)動(dòng)中 心的路徑；
[0055] 圖23示出了根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的實(shí)施例的表示當(dāng)機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心的變 化的量值的曲線圖；
[0056] 圖24示出了根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的實(shí)施例的表示在利用多項(xiàng)式逼近位移函數(shù) 且將變化率限制到可接受范圍之后轉(zhuǎn)動(dòng)中心的變化的量值導(dǎo)數(shù)的曲線圖；
[0057] 圖25示出了根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的實(shí)施例的處于理想轉(zhuǎn)動(dòng)中心路徑內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng) 中心的優(yōu)化路徑；
[0058] 圖26進(jìn)一步示出了根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的示例性實(shí)施例的優(yōu)化機(jī)架對(duì)準(zhǔn)，并 且示出了某些凸輪從動(dòng)件的調(diào)節(jié)的定位，該定位產(chǎn)生限制轉(zhuǎn)動(dòng)中心的最大變化率的優(yōu)化路 徑；
[0059] 圖27示出了根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的實(shí)施例的機(jī)架對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的各個(gè)部件；以及
[0060] 圖28示出了根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的示例性實(shí)施例的用來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)架馬達(dá)的反饋 控制環(huán)路。
【具體實(shí)施方式】
[0061] 現(xiàn)在將參考本發(fā)明一般性構(gòu)思的示例性實(shí)施例，附圖和圖示中示出了這些實(shí)施例 的例子。示例性實(shí)施例在本文中進(jìn)行描述，以參考附圖來(lái)解釋本發(fā)明一般性構(gòu)思。
[0062] 以下的詳細(xì)說(shuō)明用來(lái)使讀者獲得本文所述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的全面理解。 因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠想到本文所述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種改變、修改和 等同形式。然而，所述的任何處理操作的所述進(jìn)度僅僅是示例性的，操作順序并不限于本文 所列的操作順序并且可以進(jìn)行本領(lǐng)域中已知的改變，除了必須以一定的順序進(jìn)行的操作之 外。另外，為了清楚和簡(jiǎn)明起見，可以省略眾所周知的功能和構(gòu)造的描述。
[0063] 要注意的是，為了易于說(shuō)明，在本文中可以采用空間相關(guān)的術(shù)語(yǔ)，例如"向上"、"向 下"、"左"、"右"、"下"、"下方"、"下部"、"上"、"上部"等，以便描述一個(gè)元件或特征與其它元 件或特征的關(guān)系，如圖所示。除了圖中所示的取向之外，空間相關(guān)的術(shù)語(yǔ)將涵蓋裝置在使用 或操作時(shí)的不同取向。例如，如果圖中的裝置翻轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)，那么描述為處于其它元件或特征 "下方"或"下部"的元件將取向?yàn)樘幱谠撈渌蛱卣鞯?上方"。因此，示例性術(shù)語(yǔ)"下 方"可以涵蓋上方和下方的取向。裝置可以以其它方式取向（旋轉(zhuǎn)90度或者處于其它取 向），并且本文所用的空間相對(duì)描述進(jìn)行相應(yīng)的解釋。
[0064] 以下提供如本文所述的本發(fā)明一般性構(gòu)思的各種示例性實(shí)施例。
[0065] 圖1為根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的示例性實(shí)施例構(gòu)造的機(jī)架系統(tǒng)10的示意圖。在 質(zhì)子療法（PT)系統(tǒng)中，通常采用機(jī)架輪32來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)子噴嘴（圖3中的30)，以將質(zhì)子束以 零度至360度之間的任何角度引向躺在機(jī)架輪的等中心點(diǎn)附近的床上的患者。如圖1所示， 機(jī)架系統(tǒng)10可以包括中層平臺(tái)12,該中層平臺(tái)用于技術(shù)人員在上面行走，以便技術(shù)人員能 夠觸及磁體、噴嘴等，來(lái)進(jìn)行服務(wù)。圖1還示出了凸輪從動(dòng)件/支承表面結(jié)構(gòu)15,其用以將 輪與固定等中心點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，如以下結(jié)合圖3更詳細(xì)地描述的。
[0066] PT系統(tǒng)所面臨的一個(gè)難點(diǎn)在于，當(dāng)機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)到不同治療角度時(shí)，保持質(zhì)子遞送噴 嘴與轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)架系統(tǒng)的等中心點(diǎn)和目標(biāo)治療區(qū)域之間的正確對(duì)準(zhǔn)。例如，在大多數(shù)治療計(jì)劃 中，期望的是保持質(zhì)子束相對(duì)于機(jī)架中心的精確度，以便將質(zhì)子束精確地聚焦到患者體內(nèi) 所關(guān)注的目標(biāo)區(qū)域（例如腫瘤）的中心。然而，由于機(jī)架設(shè)備的固有制造公差以及極端尺 寸和重量，而使得結(jié)構(gòu)在輪以不同角度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可能發(fā)生撓曲，從而使得系統(tǒng)的中心可能漂 移到超出目標(biāo)精確度。
[0067] PT系統(tǒng)面臨的另一個(gè)難點(diǎn)在于使它們更小、更輕且更加易于制造，原因是系統(tǒng)相 當(dāng)大、重且難以高效地生產(chǎn)。
[0068] 圖2為包裝在標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際船運(yùn)集裝箱20中以便進(jìn)行運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)機(jī)架系統(tǒng)和相關(guān)的 磁體系統(tǒng)的示意圖。如以下更詳細(xì)地討論的，本發(fā)明一般性構(gòu)思的實(shí)施例包括超導(dǎo)磁體，與 常規(guī)暖磁體相比，超導(dǎo)磁體更小且更輕。因此，相當(dāng)于容納這些磁體的機(jī)架可以更小。這些 較小的機(jī)架-磁體系統(tǒng)可以在工廠組裝和對(duì)準(zhǔn)，然后原封不動(dòng)地進(jìn)行運(yùn)輸，以減少整體構(gòu) 建和試運(yùn)行時(shí)間。完整的機(jī)架和框架能夠在一個(gè)集裝箱內(nèi)運(yùn)輸，然后各個(gè)部件可以拆開、展 開等，并且組裝成完整的結(jié)構(gòu)。因此，通過(guò)盡可能在工廠完成然后以大的組件運(yùn)輸該系統(tǒng)， 可以顯著減少現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)建和試運(yùn)行時(shí)間。
[0069] 圖3為根據(jù)本發(fā)明一般性構(gòu)思的示例性實(shí)施例的當(dāng)機(jī)架輪32轉(zhuǎn)動(dòng)大約90度時(shí)機(jī) 架系統(tǒng)的中心線漂移和調(diào)節(jié)的示意圖。在這里，質(zhì)子束噴嘴用附圖標(biāo)記30表示。質(zhì)子束噴 嘴30將質(zhì)子束30b投射到輪的等中心點(diǎn)，當(dāng)患者正確地定位在床31上時(shí)，該等中心點(diǎn)對(duì)應(yīng) 于腫瘤的中心35。
[0070] 參考圖3的上部部分，噴嘴30取向在12點(diǎn)鐘位置，質(zhì)子束30b指向目標(biāo)中心。當(dāng) 機(jī)架輪32逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度時(shí)，如圖3的底部部分所示，質(zhì)子束30b由于結(jié)構(gòu)的松垂而偏離 目標(biāo)。為了補(bǔ)償這種不對(duì)準(zhǔn)，不采取現(xiàn)有系統(tǒng)中所采用的移動(dòng)患者，而是可以設(shè)置有支承表 面33或支架33來(lái)支撐機(jī)架輪32,并且可以在機(jī)架輪32的外徑部分上設(shè)置有多個(gè)支承件34 或凸輪從動(dòng)件34以抵靠該支承表面33。支承件34可以選擇性地向上和向下調(diào)節(jié)（例如通 過(guò)車削螺紋），以升高和降