振塊的數(shù)量和構(gòu)造可W根據(jù) 需要進(jìn)行設(shè)定，w在整個(gè)空腔中產(chǎn)生任何適當(dāng)水平（多種水平）的垂直聚焦。
[0121] 在其他實(shí)施方案中，所述空腔可W被控制，W便減少或最小化在那里的磁場的彎 曲（或其它變形）量。例如，所述輛819 (或其它磁性結(jié)構(gòu)）在面對磁性空腔的表面上的形 狀可W如圖22所示。在該種形狀中，在空腔822內(nèi)的磁場線820在整個(gè)空腔中基本上是直 的，即使是在空腔的邊緣處（在其他實(shí)施方案中，場線在那里彎曲）。直的磁場線在粒子加 速器中具有一定的優(yōu)勢。例如，如上所述，通過在整個(gè)空腔中保持磁場線基本上筆直，能夠 減小空腔的半徑，而在性能上沒有顯著降低。此外，由于RF掃描可只跟蹤粒子質(zhì)量的增加， 在范圍和/或強(qiáng)度方面可需要更小的RF掃描。然而，如上所述，整個(gè)空腔中保持磁場線基 本上筆直也會(huì)減少或消除否則會(huì)由磁場線彎曲產(chǎn)生的垂直聚焦。
[0122] 在磁場線在整個(gè)空腔中基本上筆直的實(shí)施方案中，顫振可W用來提供垂直聚焦。 例如，如圖15、圖20和圖21所示，顫振塊可W與適當(dāng)?shù)拈g隔或其他結(jié)構(gòu)結(jié)合W產(chǎn)生用于產(chǎn) 生顫振的磁峰和磁谷。如上所述，顫振塊可W在一個(gè)或多個(gè)徑向位置處引入，并且在每個(gè)徑 向位置處可W遍歷或不遍歷所述空腔的整個(gè)圓周。在本實(shí)施方案中，磁性波動(dòng)的區(qū)域（例 如，磁峰和磁谷）可W使用W上或本文其他地方所描述的任何一種或多種構(gòu)造產(chǎn)生。
[0123] 在其它實(shí)施方案中，顫振可W使用具有不同鐵磁性質(zhì)的連續(xù)區(qū)域產(chǎn)生。例如，圖23 示出了可W結(jié)合到粒子加速器的諧振腔內(nèi)W產(chǎn)生顫振從而垂直地聚焦粒子束的結(jié)構(gòu)822。 結(jié)構(gòu)822包括具有高磁場的區(qū)域824和具有低磁場的區(qū)域825。在該個(gè)上下文中，"高"僅 僅意味著比在低磁場區(qū)域中的"低"磁場更高，并且"高"或"低"都不意圖暗示任何絕對或 特定的值。
[0124] 在此實(shí)施方案中，各區(qū)域是餅狀的，焦點(diǎn)或中屯、點(diǎn)在空腔（等離子體柱所在的地 方）中屯、附近，盡管不是在所有實(shí)施方案中都必須是該樣。各餅狀區(qū)域的邊緣大致對應(yīng)于 所述空腔的外邊緣，盡管不是在所有實(shí)施方案中都必須是該樣。高磁場和低磁場的區(qū)域互 相交替，并且可W具有本文所描述的任何特征。例如，它們可W是鐵磁裝置和空白間隔；它 們可W是不同的材料（例如，鐵磁和非鐵磁）；它們可W具有不同量的鐵磁材料（例如，鐵、 鋼等）等等。另外，雖然圖中示出的高磁場和低磁場的區(qū)域大約是相同尺寸的，但該不是必 須的。所述區(qū)域可具有不同的尺寸。同樣地，相同類型的不同區(qū)域可W具有不同的尺寸，并 且在不同的實(shí)施方案中可能有不同的區(qū)域數(shù)量。該都取決于粒子加速器中所需的顫振的量 和形狀。諧振（加速度）腔可W包含單個(gè)結(jié)構(gòu)822,或多個(gè)垂直對準(zhǔn)的該樣的結(jié)構(gòu)822。在 多個(gè)結(jié)構(gòu)的情況下，每個(gè)結(jié)構(gòu)822可被連接到輛或其他地方。
[0125] 參照圖24,在一種可選實(shí)施方案中，結(jié)構(gòu)830可W結(jié)合到粒子加速器的諧振腔W 產(chǎn)生顫振，從而垂直地聚焦粒子束，所述結(jié)構(gòu)可具有風(fēng)車狀形狀。所有與圖23的餅狀結(jié)構(gòu) 822相關(guān)聯(lián)的特征和變型同樣適用于圖24的風(fēng)車狀結(jié)構(gòu)。例如，結(jié)構(gòu)830包括具有高磁場 的區(qū)域831和具有低磁場的區(qū)域832。如上，在該上下文中，"高"僅僅意味著比在低磁場區(qū) 域中的"低"磁場更高，并且"高"或"低"都不意圖暗示任何絕對或特定的值。
[0126] 值得注意的是，結(jié)構(gòu)822和830中的任一個(gè)或兩者可結(jié)合到圖15、圖21和圖22的 實(shí)施方案中，W產(chǎn)生顫振或W增大由顫振塊和間隔產(chǎn)生的顫振。
[0127] 在一些實(shí)施方案中，顫振誘導(dǎo)結(jié)構(gòu)可W具有不同程度的峰和谷。例如，參考圖25， 它是該樣的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，有不含有鐵磁材料的谷835、具有第一高度的第一峰836和具有 第二高度的第二峰837。由于它的高度，第二峰837比第一峰836含有更多的鐵磁材料，所 述第一峰含有比谷835更多的鐵磁材料。該樣的結(jié)構(gòu)可W分別地結(jié)合到類似于圖23和圖34的結(jié)構(gòu)的構(gòu)造中。同樣地，顫振誘導(dǎo)結(jié)構(gòu)不局限于使用兩種或S種級別（例如，量）的鐵 磁材料，而是可結(jié)合任何合適的數(shù)量的鐵磁材料級別和/或不同的材料類型。
[012引可變能量粒子加速器
[0129] 在本文所描述的示例性粒子治療系統(tǒng)中使用的粒子加速器可W是可變能量粒子 加速器。
[0130] 所引出的粒子束（從加速器輸出的粒子束）的能量可能會(huì)影響粒子束在治療期間 的用途。在一些機(jī)器中，粒子束（粒子束中的粒子）的能量在引出之后不會(huì)增加。然而，能 量可W基于治療的需要在引出之后治療之前被減少。參照圖26,示例性治療系統(tǒng)910包括 加速器912,例如同步回旋加速器，具有可變能量的粒子（例如，質(zhì)子）束914從其中被引出 W福照身體922的祀體積924?？蛇x地，一個(gè)或多個(gè)附加設(shè)備，諸如掃描單元916或散射單 元916、一個(gè)或多個(gè)監(jiān)測單元918和降能器920被沿照射方向928放置。所述設(shè)備截取所引 出束流914的橫截面，并改變所引出束流用于治療的一個(gè)或多個(gè)性質(zhì)。
[0131] 要被粒子束照射用于治療的祀體積（照射祀）通常具有=維構(gòu)造。在一些例子 中，為了進(jìn)行治療，祀體積沿所述粒子束的照射方向被劃分成層，使得照射可W在一層一層 的基礎(chǔ)上進(jìn)行。對于某些類型的粒子，諸如質(zhì)子，祀體積內(nèi)的透深（或束流到達(dá)的層）在很 大程度上由粒子束的能量決定。給定能量的粒子束不會(huì)大幅超過該能量的相應(yīng)透深。為了 將粒子束照射從祀體積的一層移動(dòng)到另一層，粒子束的能量被改變。
[0132] 在圖26所示的例子中，祀體積924沿照射方向928被分為九個(gè)層926a-926i。在 一個(gè)示例性過程中，照射從最深層926i開始，每次一層，逐漸到較淺的層，并結(jié)束于最淺的 層926a。在施加到身體922之前，粒子束914的能量被控制在一定的水平，W允許粒子束 停止在所希望的層，例如所述層926山而基本上不會(huì)在體內(nèi)或祀體積內(nèi)穿透更遠(yuǎn)，例如，層 926e-926i或更深地進(jìn)入體內(nèi)。在一些例子中，粒子束914的所需能量隨著治療層相對于粒 子加速器變得更淺而減少。在一些例子中，取決于例如層的厚度和束流的性質(zhì)，用于治療祀 體積924的相鄰層的束流能量差為約3MeV到約lOOMeV，例如，約lOMeV至約80MeV，盡管其 他差值也是可能的。
[0133]用于治療祀體積924的不同層的能量變化可W在加速器912中進(jìn)行（例如，加速 器可W改變能量），使得在一些實(shí)施方案中，在粒子束被從加速器912引出之后，無需額外 的能量變化。因此，治療系統(tǒng)10中的可選的降能器920可W從系統(tǒng)中除去。在一些實(shí)施方 案中，加速器912可W輸出具有在約lOOMeV至約300MeV之間變化的能量的粒子束，例如在 約115MeV到約250MeV之間變化。所述變化可W是連續(xù)的或不連續(xù)的，例如，每次一步。在 一些實(shí)施方案中，連續(xù)或不連續(xù)的變化能夠W相對高的速率發(fā)生，例如，高達(dá)每秒約50MeV 或高達(dá)每秒約20MeV。不連續(xù)的變化能夠W約lOMeV至約90MeV的步長每次一步地發(fā)生。
[0134] 當(dāng)照射在一層完成后，加速器912可W在例如幾秒鐘內(nèi)或在不到一秒的時(shí)間內(nèi)改 變粒子束的能量用于照射下一層。在一些實(shí)施方案中，祀體積924的治療可W沒有實(shí)質(zhì)性 中斷或者甚至沒有任何中斷地繼續(xù)進(jìn)行。在某些情況下，非連續(xù)能量變化的步長被選擇為 對應(yīng)于照射祀體積924的兩個(gè)相鄰層所需的能量差。例如，步長可W與能量差相等，或是能 量差的幾分之一。
[0135] 在一些實(shí)施方案中，加速器912和降能器920共同地改變束流914的能量。例如， 加速器912提供了粗調(diào)整而降能器920提供了精細(xì)調(diào)整，或者反過來。在該個(gè)例子中，加速 器912可W輸出能量W約10-80MeV的變化步幅變化的粒子束，而降能器920W約2-lOMeV 的變化步幅調(diào)整（例如，減少）束流的能量。
[0136] 減少（或沒有）降能器的使用，所述降能器可W包括范圍移位器，有助于保持來自 加速器的輸出束流的性質(zhì)和質(zhì)量，例如束流強(qiáng)度性能。粒子束的控制可W在加速器中進(jìn)行。 副作用，例如來自當(dāng)粒子束通過降能器920時(shí)產(chǎn)生的中子，可W被減少或消除。
[0137] 在完成祀體積924中的治療之后，所述粒子束914的能量可被調(diào)整W治療在另一 身體或身體部分922'中的另一祀體積930。祀體積924、930可W是在同一身體（或患者） 內(nèi)的，或者可W是屬于不同患者的。祀體積930離身體922'表面的深度D與祀體積924的 深度不同是可能的。雖然一些能量調(diào)整可W由降能器920執(zhí)行，所述降能器912可W只減 小束流能量而不增加束流能量。
[013引在該方面，在某些情況下，治療祀體積930所需的束流能量大于治療祀體積924所 需的束流能量。在該樣的情況下，在治療祀體積924之后并且在治療祀體積930之前，加速 器912可W增加輸出束流的能量。在其他情況下，治療祀體積930所需的束流能量小于治 療祀體積924所需的束流能量。雖然降能器920可W降低能量，加速器912可W調(diào)整為輸 出較低的束流能量，W減少或消除降能器920的使用。祀體積924、930的分層可W是不同 的或相同的。并且與祀體積924的治療類似地，祀體積930可W在層到層的基礎(chǔ)上治療。
[0139] 在同一患者上的不同祀體積924、930的治療可W是基本連續(xù)的，例如，兩個(gè)體積 之間的停頓時(shí)間不長于約30分鐘或更少，例如25分鐘或更少、20分鐘或更少、15分鐘或更 少、10分鐘或更少、5分鐘或更少，或者1分鐘或更少。如本文所解釋的，加速器912可W被 安裝在可移動(dòng)的臺架上，并且臺架的運(yùn)動(dòng)可W移動(dòng)加速器W瞄準(zhǔn)不同的祀體積。在某些情 況下，在完成祀體積924的治療之后并在開始治療祀體積930之前，加速器912可W在治療 系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整（諸如移動(dòng)臺架）的時(shí)間內(nèi)完成輸出束流914的能量調(diào)整。在加速器和祀體 積930的對準(zhǔn)完成之后，治療W調(diào)整好的所需束流能量開始。針對不同患者的束流能量調(diào) 整也可W相對高效地完成。在一些例子中，所有的調(diào)整，包括增加/減少束流能量和/或移 動(dòng)臺架可W在約30分鐘內(nèi)完成，例如在約25分鐘內(nèi)、約20分鐘內(nèi)、約15分鐘內(nèi)、約10分 鐘內(nèi)或約5分鐘內(nèi)。
[0140]在祀體積的相同層中，照射劑量是通過使用掃描單元916在所述層的整個(gè)二維表 面上移動(dòng)束流（其有時(shí)被稱為掃描束流）而施加的?？蛇x地，所述層可W通過使所引出的 束流穿過散射單元16的一個(gè)或多個(gè)散射體（其有時(shí)被稱為散射束流）而進(jìn)行照射。
[0141]束流的性質(zhì)，諸如能量和強(qiáng)度，可在治療之前選擇，或者可W通過控制加速器912 和/或其他設(shè)備而在治療過程中調(diào)節(jié)，所述其他設(shè)備諸如掃描單元/散射