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用于質子束治療系統的配置管理和選取系統.pdf

關 鍵 詞:
用于 質子 治療 系統 配置管理 選取
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摘要
申請專利號:

CN200380108145.3

申請日:

20031222

公開號:

CN1732030A

公開日:

20060208

當前法律狀態:

有效性:

失效

法律詳情:
IPC分類號: A61N5/10 主分類號: A61N5/10
申請人: 洛馬林達大學醫學中心
發明人: 亞歷山大·別洛烏索夫,邁克爾·A·鮑曼,霍華德·B·奧爾森,達娜·塞倫
地址: 美國加利福尼亞州
優先權: 60/438,281
專利代理機構: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 代理人: 葛強;方挺
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法律狀態
申請(專利)號:

CN200380108145.3

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

在復雜的多處理器的由軟件控制的系統(10)中,例如在質子束治療系統(PBTS)中,提供可由授權的用戶容易地修改以將該由軟件控制的系統準備用于各種操作模式的治療可配置參數(80,82)是重要的。本特殊發明涉及一種用于PBTS(10)的配置管理系統(54),配置管理系統(54)使用數據庫(72)來維護數據及配置參數(80,82),并且還生成并分發能夠被PBTS(10)用來實現治療實施的系統控制文檔(56)。通過允許PBTS(10)獨立于數據庫(72)進行運行,系統控制文檔(56)的使用降低了數據庫(72)中的單點故障帶來的不良影響。PBTS(10)通過系統控制文檔(56)從數據庫(72)中訪問數據、參數和控制設置,這就保證了在(和如果)與數據庫(72)相關的單點故障發生時,上述數據和配置參數(80,82)都是可訪問的。

權利要求書

1.一種具有多個治療設備的放射束治療系統,所述多個治療設備包括放射束源和放射束傳輸設備,所述放射束治療系統包括:數據庫組件,其存儲有與選定的治療設備相關的參數的子集,其中,所述參數包括能夠被用來配置所述選定的治療設備以用于操作的指令信息;接口組件,其允許用戶修改存儲在所述數據庫中的與所述選定的治療設備相關的所述參數的子集;以及管理組件,其從所述數據庫中提取參數的子集并生成數據存儲單元,所述數據存儲單元包括具有可被所述選定的治療設備識別的格式的所述被提取的參數的子集,其中,所述數據存儲單元允許至少部分地基于包含在所述數據存儲單元中的所述指令信息而對所述選定的治療設備進行配置,所述管理組件還將所述數據存儲單元分發給所述選定的治療設備,由此允許所述選定的治療設備獨立于所述數據庫組件而進行操作。2.如權利要求1所述的放射束治療系統,其中,所述選定的治療設備的操作包括治療模式的操作。3.如權利要求1所述的放射束治療系統,其中,所述多個治療設備包括帶電粒子源、加速裝置以及放射束傳輸系統中的至少一個。4.如權利要求3所述的放射束治療系統,其中,所述帶電粒子源或加速裝置包括質子同步加速器,所述放射束傳輸系統包括多個控制和聚焦磁體,所述控制和聚焦磁體具有沿抽空的放射束傳輸管分布的放射束傳感器。5.如權利要求4所述的放射束治療系統,其中,所述放射束傳輸系統連接至一系列的調度裝置,所述調度裝置包括雙極偏轉磁體的陣列,所述雙極偏轉磁體的陣列使所述放射束偏向多個通往分別具有可旋轉臺架的治療單元的聚焦和偏轉光學器件中的任意一個。6.如權利要求5所述的放射束治療系統,其中,在各個所述可旋轉臺架之內設置有放射束輸送系統,其適于根據具體的病人治療計劃將治療的放射劑量傳輸給躺在治療平臺上的病人。7.如權利要求1所述的放射束治療系統,其中,所述參數的子集包括用于所述選定的治療設備的治療數據、配置參數、操作參數和控制設置。8.如權利要求7所述的放射束治療系統,其中,所述選定的治療設備是由軟件控制的設備,其需要至少一個所述參數的子集以用于操作和治療。9.如權利要求1所述的放射束治療系統,其中,所述數據庫組件包括集中式數據庫服務器,所述集中式數據庫服務器按照能夠便利地提供對被存儲的配置和操作信息的訪問的方式而為所述選定的治療設備存儲諸如數據、參數和控制設置的配置和操作信息,其中,對參數的選取和修改能夠通過所述集中式數據庫服務器經由來自所述接口組件的請求而被容易地執行。10.如權利要求9所述的放射束治療系統,其中,所述集中式數據庫服務器提供配置管理活動,所述配置管理活動包括記錄保持和版本/修訂控制。11.如權利要求1所述的放射束治療系統,其中,所述管理組件通過生成適當的數據存儲單元并將所述數據存儲單元分發給所述選定的治療設備從而減少單點故障的發生。12.如權利要求11所述的放射束治療系統,其中,歸功于對用于參數選取和操作配置的所述數據存儲單元的相關信任,由所述管理組件對所述數據存儲單元進行的分發使得所述選定的治療設備的操作獨立于所述數據庫組件。13.如權利要求1所述的放射束治療系統,其中,所述放射束治療系統包括處在所述管理組件與所述選定的治療設備之間的至少一個通信鏈路,以用于將所述被生成的數據存儲單元分發給所述選定的治療設備。14.如權利要求1所述的放射束治療系統,其中,所述參數的子集以數據庫表結構、記錄和值中的至少一種形式被存儲在所述數據庫組件中。15.如權利要求1所述的放射束治療系統,其中,所述數據存儲單元安排在可被所述選定的治療設備識別的統一信息集中。16.如權利要求15所述的放射束治療系統,其中,所述統一信息集按照如下方式來使用所述選定的治療設備的固有功能,即,所述選定的治療設備不必需要附加的數字或補充程序或應用程序以用于從所述數據存儲單元中識別配置參數值。17.如權利要求1所述的放射束治療系統,其中,所述數據存儲單元包括按照適用于各個所述選定的治療設備的面向文檔的方式得到存儲和訪問的數據類型。18.如權利要求1所述的放射束治療系統,其中,所述數據存儲單元包括按照適用于各個所述選定的治療設備的面向地址的方式得到存儲和訪問的數據類型。19.如權利要求1所述的放射束治療系統,其中,所述數據存儲單元包括一個或多個易失性或非易失性系統控制文檔。20.如權利要求1所述的放射束治療系統,其中,所述數據存儲單元包括一個或多個系統控制文檔。21.如權利要求20所述的放射束治療系統,其中,所述一個或多個系統控制文檔包括一個或多個文本文檔。22.如權利要求1所述的放射束治療系統,其中,所述管理組件將可配置參數發送給各個治療設備,并且其中所述選定的治療設備從所述可配置參數中選取可用的參數。23.如權利要求1所述的放射束治療系統,其中,所述管理組件有選擇地將代表可由各個治療設備使用的參數的可配置參數發送給各個治療設備。24.一種放射束治療系統,所述系統包括多個分布式功能組件,所述多個分布式功能組件的操作得到協調以產生選定的操作模式,所述系統包括:數據庫組件,其存儲有與所述分布式功能組件相關的多個參數;接口組件,其允許用戶選擇操作模式,所述數據庫組件為所述操作模式識別與所述分布式功能組件相關的適當的參數的子集,所述接口組件生成至少一個系統控制文檔,所述至少一個系統控制文檔包含適當的參數的子集,該適當的參數的子集被用來配置選定的分布式功能組件以使其以能夠產生所述選定的操作模式的方式操作;以及控制文檔分發組件,其為各個所述分布式功能組件提供適當的系統控制文檔,以使得所述功能組件在產生所述選定的操作模式的同時能夠基本獨立于所述數據庫組件而進行操作。25.如權利要求24所述的放射束治療系統,其中,所述操作模式包括治療操作模式。26.如權利要求24所述的放射束治療系統,其中,所述多個分布式功能組件包括帶電粒子源、加速裝置和放射束傳輸系統中的至少一個。27.如權利要求26所述的放射束治療系統,其中,所述帶電粒子源或加速裝置包括質子同步加速器,所述放射束傳輸系統包括多個控制和聚焦磁體,所述控制和聚焦磁體具有沿抽空的放射束傳輸管分布的放射束傳感器。28.如權利要求27所述的放射束治療系統,其中,所述放射束傳輸系統連接至一系列的調度裝置,所述調度裝置包括雙極偏轉磁體的陣列,所述雙極偏轉磁體的陣列使所述放射束偏向多個通往分別具有可旋轉臺架的治療單元的聚焦和偏轉光學器件中的任意一個。29.如權利要求28所述的放射束治療系統,其中,在各個所述可旋轉臺架之內設置有放射束輸送系統,其適于根據具體的病人治療計劃將治療的放射劑量傳輸給躺在治療平臺上的病人。30.如權利要求24所述的放射束治療系統,其中,所述多個參數包括用于所述分布式功能組件的治療數據、配置參數、操作參數和控制設置。31.如權利要求30所述的放射束治療系統,其中,所述分布式功能組件是由軟件控制的設備,其需要所述多個參數中的至少一個參數以用于操作和治療實施。32.如權利要求24所述的放射束治療系統,其中,所述數據庫組件包括集中式數據庫服務器,所述集中式數據庫服務器按照能夠便利地提供對被存儲的配置和操作信息的訪問的方式而為所述分布式功能組件存儲諸如數據、參數和控制設置的配置和操作信息,其中,對參數的選取和修改能夠通過所述集中式數據庫服務器經由來自所述接口組件的請求而被容易地執行。33.如權利要求32所述的放射束治療系統,其中,所述集中式數據庫服務器提供配置管理活動,所述配置管理活動包括記錄保持和版本/修訂控制。34.如權利要求24所述的放射束治療系統,其中,所述控制文檔分發組件通過生成適當的系統控制文檔并將所述系統控制文檔分發給所述分布式功能組件從而減少單點故障的發生。35.如權利要求34所述的放射束治療系統,其中,歸功于對用于參數選取和操作配置的所述系統控制文檔的相關信任,由控制文檔分發組件對所述系統控制文檔進行的分發使得所述分布式功能組件的操作獨立于所述數據庫組件。36.如權利要求24所述的放射束治療系統,其中,所述放射束治療系統包括處在所述控制文檔分發組件與所述分布式功能組件之間的至少一個通信鏈路,以用于將所述被生成的系統控制文檔分發給所述分布式功能組件。37.如權利要求24所述的放射束治療系統,其中,所述多個參數以數據庫表結構、記錄和值中的至少一種形式被存儲在所述數據庫組件中。38.如權利要求24所述的放射束治療系統,其中,所述系統控制文檔安排在可被所述分布式功能組件識別的統一信息集中。39.如權利要求38所述的放射束治療系統,其中,所述統一信息集按照如下方式來使用所述分布式功能組件的固有功能,即,所述治療實施設備不必需要附加的數字或補充程序或應用程序以用于從所述系統控制文檔中識別配置參數值。40.如權利要求24所述的放射束治療系統,其中,所述系統控制文檔包括按照適用于各個所述分布式功能組件的面向文檔的方式得到存儲和訪問的數據類型。41.如權利要求24所述的放射束治療系統,其中,所述系統控制文檔包括按照適用于各個所述分布式功能組件的面向地址的方式得到存儲和訪問的數據類型。42.如權利要求24所述的放射束治療系統,其中,所述系統控制文檔包括一個或多個易失性或非易失性數據存儲單元。43.如權利要求24所述的放射束治療系統,其中,所述系統控制文檔包括一個或多個文本文檔。44.如權利要求24所述的放射束治療系統,其中,所述控制文檔分發組件將可配置參數發送到各個功能組件,并且其中選定的功能組件從所述可配置參數中選取可用的參數。45.如權利要求24所述的放射束治療系統,其中,所述控制文檔分發組件有選擇地將代表可由各個功能組件使用的參數的可配置參數發送給各個功能組件。46.一種放射束治療系統,包括:多個治療設備,其包括放射束源和放射束傳輸設備;數據庫,其用于存儲與選定的治療設備相關的特定參數的子集,其中,所述特定參數包括能夠用來配置所述選定的治療設備以用于操作的指令信息的邏輯集合;接口,其用于允許用戶修改存儲在所述數據庫中的與選定的治療設備相關的特定參數的子集;以及管理組件,其從所述數據庫中提取選定的特定參數的子集并生成系統控制文檔,所述系統控制文檔包括具有可被所述選定的治療設備識別的格式的所述被提取的特定參數的子集,其中,所述系統控制文檔允許至少部分地基于包含在所述系統控制文檔中的所述指令信息而對所述選定的治療設備進行配置,所述管理組件還將所述系統控制文檔分發給所述選定的治療設備,由此允許所述選定的治療設備獨立于所述數據庫組件而進行操作。47.如權利要求46所述的放射束治療系統,其中,所述特定參數的子集包括設備專用參數的子集。48.一種具有多個功能組件的放射束治療系統,所述多個功能組件包括放射束源和放射束傳輸設備,所述系統包括:數據庫,其存儲有與所述功能組件的操作相關的可配置參數的子集,所述數據庫還包括允許用戶修改所述被存儲的可配置參數的子集的接口;以及管理組件,其從所述數據庫中選取與被選擇的功能組件相關的可配置參數的子集,所述管理組件還從被存儲的可配置參數中生成控制文檔,并在隨后將生成的控制文檔分發給所述被識別的功能組件,以使得所述被識別的功能組件能夠獨立地操作。49.一種放射束治療系統,包括:至少一個功能組件,其能夠經由可配置參數的子集被配置用于治療實施;數據庫組件,其將可配置參數的子集作為信息的邏輯集合來存儲,所述數據庫組件具有允許用戶修改所述信息的邏輯集合的用戶接口;以及管理組件,其與所述數據庫組件和所述至少一個功能組件通信,其中,所述管理組件識別與所述至少一個功能組件相關的可配置參數的子集,從所述被識別的可配置參數的子集中生成第一文檔,以及將所述第一文檔分發給所述至少一個功能組件,從而使所述至少一個功能組件在接收到所述第一文檔后能夠從所述第一文檔中選取出所述可配置參數的子集并對所述至少一個功能組件自身進行配置以用于傳輸治療。50.一種用于管理多個分布式設備的方法,所述多個分布式設備在用于放射束治療系統的治療實施中使用,所述方法包括:在集中式配置管理系統中為各個設備存儲操作指令,所述集中式配置管理系統具有數據庫組件,所述操作指令在所述數據庫組件內得到維護;為所述放射束治療系統選擇操作模式,并為待在對所述放射束治療系統進行配置以使其運行于所述選定的操作模式時被使用的各個所述分布式設備識別存儲于所述數據庫組件中的操作指令的子集;為各個所述分布式設備生成數據存儲單元,所述數據存儲單元含有用于配置各個分布式設備以使其能夠按照致使所述放射治療系統運行于所述選定的操作模式的方式運行所必需的操作指令;以及將所述數據存儲單元傳輸給所述分布式設備,由此為選定的分布式設備提供所述必需的操作指令以使其在無需進一步訪問所述集中式配置管理系統的情況下進行操作,從而引致所述放射束治療系統按照所需的操作模式運行。51.如權利要求50所述的方法,其中,生成數據存儲單元包括生成多個數據存儲單元。52.如權利要求50所述的方法,其中,生成數據存儲單元包括生成至少一個閃存單元。53.如權利要求50所述的方法,其中,生成數據存儲單元包括生成至少一個系統控制文檔。54.如權利要求50所述的方法,其中,將所述數據存儲單元傳輸給所述分布式設備包括將所述數據存儲單元傳輸給所述分布式設備。55.如權利要求50所述的方法,其中,選擇操作模式包括選擇治療操作模式。56.如權利要求50所述的方法,其中,管理多個分布式設備包括管理多個治療組件。57.如權利要求50所述的方法,其中,管理多個分布式設備包括管理帶電粒子源、加速裝置和放射束傳輸系統中的至少一個。58.如權利要求57所述的方法,其中,管理所述帶電粒子源或加速裝置包括管理質子同步加速器,并且其中管理所述放射束傳輸系統包括管理多個控制和聚焦磁體,所述控制和聚焦磁體具有沿抽空的放射束傳輸管分布的放射束傳感器。59.如權利要求58所述的方法,其中,所述放射束傳輸系統連接至一系列的調度裝置,所述調度裝置包括雙極偏轉磁體的陣列,所述雙極偏轉磁體的陣列使所述放射束偏向多個通往具有旋轉臺架的各個治療單元的聚焦和偏轉光學器件中的任意一個。60.如權利要求59所述的方法,其中,在各個所述可旋轉臺架之內設置有放射束輸送系統,其適于根據具體的病人治療計劃將治療的放射劑量傳輸給躺在治療平臺上的病人。61.如權利要求50所述的方法,其中,存儲操作指令包括存儲用于各個所述分布式設備的治療數據、配置參數、操作參數和控制設置。62.如權利要求61所述的方法,其中,所述分布式設備是由軟件控制的設備,所述由軟件控制的設備需要至少一個所述操作指令以用于操作和治療。63.如權利要求50所述的方法,其中,存儲所述操作指令包括在數據庫組件中存儲所述操作指令,所述數據庫組件包括集中式服務器,所述集中式數據庫服務器按照能夠便利地提供對被存儲的配置和操作信息的訪問的方式而為所述分布式設備存儲諸如數據、參數和控制設置的配置和操作信息,其中,對參數的選取和修改能夠通過所述集中式數據庫服務器經由來自接口組件的請求而被容易地執行。64.如權利要求63所述的方法,其中,維護所述操作指令包括訪問所述集中式數據服務器以提供配置管理活動,所述配置管理活動包括記錄保持和版本/修訂控制。65.如權利要求50所述的方法,其中,生成數據存儲單元是通過生成適當的數據存儲單元并將所述數據存儲單元分發給所述選定的治療設備從而減少單點故障發生的。66.如權利要求65所述的方法,其中,歸功于對用于參數選取和操作配置的所述數據存儲單元的相關信任,傳輸所述數據存儲單元提供了所述分布式設備的操作獨立性。67.如權利要求50所述的方法,其中,傳輸所述數據存儲單元包括經由位于所述集中式配置管理系統與所述分布式設備之間的通信鏈路傳輸所述數據存儲單元,以將所述生成的數據存儲單元分發給所述分布式設備。68.如權利要求50所述的方法,其中,存儲所述操作指令包括以數據庫表結構、記錄和值中的至少一種形式在所述數據庫組件中存儲所述操作指令。69.如權利要求50所述的方法,其中,生成所述數據存儲單元包括將所述數據存儲單元安排在可由所述分布式元件識別的統一信息集中。70.如權利要求69所述的方法,其中,所述統一信息集按照如下方式來使用所述分布式設備的固有功能,即,所述分布式設備不必需要附加的數字或補充程序或應用程序以用于從所述數據存儲單元中識別操作指令值。71.如權利要求50所述的方法,其中,生成所述數據存儲單元包括按照適用于各個選定的治療設備的面向文檔的方式得到存儲和訪問的數據類型。72.如權利要求50所述的方法,其中,生成所述數據存儲單元包括按照適用于各個選定的治療設備的面向地址的方式得到存儲和訪問的數據類型。73.如權利要求50所述的方法,其中,生成所述數據存儲單元包括生成一個或多個易失性或非易失性系統控制文檔。74.如權利要求50所述的方法,其中,生成所述數據存儲單元包括生成一個或多個系統控制文檔。75.如權利要求73所述的方法,其中,生成一個或多個系統控制文檔包括生成一個或多個文本文檔。76.如權利要求50所述的方法,其中,傳輸所述數據存儲單元包括將可配置參數傳輸給各個分布式設備,并且其中各個分布式設備從所述可配置參數中選取可用的參數。77.如權利要求50所述的方法,其中,傳輸所述數據存儲單元包括有選擇地將代表可由各個分布式設備使用的參數的可配置參數發送給各個分布式設備。78.一種用于配置具有多個功能組件的放射束治療系統的方法,所述多個功能組件用于將放射束導向多個治療單元中的至少一個,所述方法包括:在數據庫中保持多個可配置參數,所述可配置參數被用來協調所述多個功能組件的功能,以此產生對所述放射束治療系統的操作控制;選擇這樣一個操作模式,其中所述放射束被引導向具有所需操作參數集的特定治療單元;從保持在所述數據庫中的多個可配置參數中識別出參數的子集,所述參數的子集被用以按照這樣一種方式來配置和控制所述功能組件,即,使所述放射束被引導向具有所需操作參數集的選定治療單元;生成至少一個系統控制文檔,所述系統控制文檔反映了被用來配置和控制所述功能組件的參數的子集;以及將所述至少一個系統控制文檔分發給所述多個功能組件中的至少一個,由此指導所述功能組件的操作。

說明書

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??????????????????????? 發明背景

發明領域

本發明涉及粒子放射治療系統,尤其涉及一種用于放射束治療系統 的可降低單點故障影響的改進型數據存儲系統。

相關技術的描述

粒子放射治療涉及到諧調復雜的系統和裝置以能夠瞄準病人的癌性 區域。具體地說,質子束治療利用一個或多個精確對準的粒子流來照射 癌或腫瘤細胞。含有能量的質子破壞被瞄準的細胞或組織以有效地阻止 疾病發展。在質子束的治療中,病人應該相對于一個或多個質子束而被 準確地定位,以使得質子束只照射所需的目標區域。否則,粒子流可能 損壞病人體內的其它健康細胞。以這種方式進行的特定對準需要大量的 控制系統來在規定的治療期間保持對多個病人的準確和精確的劑量輸 送。

如在美國第4,870,287號專利中描述的那樣,質子治療設備可包括質 子能量源、注射裝置、質子束傳輸系統、調度裝置(switchyard)和多個 治療站,以便適應多個病人。各個治療站可包括多個治療組件,例如治 療平臺、臺架結構和病人監控組件。另外,質子治療設備的控制和監控 可被計算機和硬件子系統來控制,這些計算機和硬件子系統使用軟件可 配置組件來協調各個治療站的活動。

此外,控制系統的活動可包括粒子束強度管理、粒子束定位和調整、 數字成像性能、安全狀況監控和各種其它的治療功能。這些系統一起形 成了非常復雜的硬件和軟件組件的集合。通過對多個治療站進行管理還 可進一步提高質子治療設備的性能,在這種情況下,需要具有系統冗余 (system?redundancy)以及對各個治療站可選擇的控制。

質子治療系統的復雜體系結構為高容量的病人處理量的協調控制帶 來了大量的障礙。在典型的治療日中,可使用多個治療站來為多個病人 配置規定的治療劑量,為此,同步治療的實施可能會影響病人之間的并 發的治療劑量。例如,各個治療站可能需要不同的質子束能量傳輸,其 中總體的能量被計算出來并在上述能量源中產生,調度裝置將適量的質 子束能量轉向各個治療站,多個臺架被定位以將被轉來的能量傳送到治 療平臺中的病人的目標區域。

為了實現多治療站的協作控制,傳統的質子束治療控制系統使用例 如數據庫服務器的集中式(centralized)計算機系統,或單獨的計算機子 系統來局部化(localize)控制。集中式計算機帶來的問題是,如果一個 或多個治療組件發生故障或離線,則作為一個整體的系統可能會關閉。 而且,如果集中式計算機發生故障,諸治療組件都可能停止工作,這是 因為它們依賴于集中式計算機的操作指令。不幸的是,系統關閉會對被 實施的高容量治療帶來不便,并且會增加成本以及降低治療的效率。

一些治療還可能被推遲或延期到另一天,這會給每個人都帶來不變, 包括病人和系統操作員。在其它的情況中,被推遲或延期的治療可能會 使所提供的治療變差,其中,治療時間可能需要被減少或在被減少的時 間周期內需要調整劑量以適應更多的治療。另外,被推遲的治療由于操 作的拉長周期還可能帶來附加的治療費用,在這種情況下,系統操作員 需要被給予加班費,治療實施(treatment?delivery)系統也要保持操作較 長的周期時間。因此,由于在治療實施的過程中發生的不可避免的故障, 所以單獨的集中式計算機并不能解決問題,而這會給病人帶來危險。

由于病人的安全備受關注,所以一些傳統的質子束治療控制系統使 用單獨的計算機子系統來對特殊治療組件進行局部化的控制。局部化控 制帶來的問題是,各個組件都需要系統操作員人工地輸入用于各個治療 站的各個病人的規定治療和操作參數。不幸的是,由于需要有額外時間 以輸入用于各個病人治療和系統操作的規定參數,各個治療的時間將會 被延長。而且,待實施的高容量的治療將需要被減少以適應上述額外的 時間,或需要雇傭額外的系統操作員來延長治療的天數,這額外地導致 了操作費用。

因此,需要一種能夠在沒有危及病人安全的情況下管理多個治療實 施組件并協調同步治療實施的改進型質子束治療控制系統。還需要一種 能夠在一個或多個治療組件發生故障時減少集中式計算機故障的不良作 用的改進型質子束治療控制系統。此外,上述系統的體系結構應該能夠 在適應與質子束治療控制系統關聯的復雜度的同時將用戶交互的簡單性 保持在可接受的水平,以便能夠以有效的方式便利配置、維護和開發。

?????????????????????? 發明內容

一種具有多個治療設備的放射束治療系統滿足了上述需要,其中所 述多個治療設備包括放射束源和放射束傳輸設備。在一個實施方案中, 所述放射束治療系統包括:數據庫組件,其存儲有與選定的治療設備相 關的參數的子集,其中,所述參數包括能夠被用來配置所述選定的治療 設備以用于操作的指令信息。此外,放射束治療系統包括接口組件,其 允許用戶修改存儲在所述數據庫中的與所述選定的治療設備相關的所述 參數的子集。此外,所述放射束治療系統還可包括管理組件,其從所述 數據庫中提取參數的子集并生成數據存儲單元,所述數據存儲單元包括 具有可被所述選定的治療設備識別的格式的所述被提取的參數的子集, 其中,所述數據存儲單元允許至少部分地基于包含在所述數據存儲單元 中的所述指令信息而對所述選定的治療設備進行配置,所述管理組件還 將所述數據存儲單元分發給所述選定的治療設備,由此允許所述選定的 治療設備獨立于所述數據庫組件而進行操作。

一方面,所述選定的治療設備的操作包括治療模式的操作。所述多 個治療設備包括帶電粒子源、加速裝置以及放射束傳輸系統中的至少一 個。所述帶電粒子源或加速裝置包括質子同步加速器,所述放射束傳輸 系統包括多個控制和聚焦磁體,所述控制和聚焦磁體具有沿抽空的放射 束傳輸管分布的放射束傳感器。所述放射束傳輸系統連接至一系列的調 度裝置,所述調度裝置包括雙極偏轉磁體的陣列,所述雙極偏轉磁體的 陣列使所述放射束偏向多個通往分別具有可旋轉臺架的治療單元的聚焦 和偏轉光學器件中的任意一個。而且,在各個所述可旋轉臺架之內設置 有放射束輸送系統,其適于根據具體的病人治療計劃將治療的放射劑量 傳輸給躺在治療平臺上的病人。

另一方面,所述參數的子集包括用于所述選定的治療設備的治療數 據、配置參數、操作參數和控制設置。所述選定的治療設備是由軟件控 制的設備,其需要至少一個所述參數的子集以用于操作和治療。所述數 據庫組件包括集中式數據庫服務器,所述集中式數據庫服務器按照能夠 便利地提供對被存儲的配置和操作信息的訪問的方式而為所述選定的治 療設備存儲諸如數據、參數和控制設置的配置和操作信息,其中,對參 數的選取和修改能夠通過所述集中式數據庫服務器經由來自所述接口組 件的請求而被容易地執行。所述集中式數據庫服務器提供配置管理活動, 所述配置管理活動可包括記錄保持和版本/修訂控制。所述管理組件通過 生成適當的數據存儲單元并將所述數據存儲單元分發給所述選定的治療 設備從而減少單點故障的發生。歸功于對用于參數選取和操作配置的所 述數據存儲單元的相關信任,由所述管理組件對所述數據存儲單元進行 的分發使得所述選定的治療設備的操作獨立于所述數據庫組件。

另一方面,所述放射束治療系統包括處在所述管理組件與所述選定 的治療設備之間的至少一個通信鏈路,以用于將所述被生成的數據存儲 單元分發給所述選定的治療設備。所述參數的子集以數據庫表結構、記 錄和值中的至少一種形式被存儲在所述數據庫組件中。該數據存儲單元 安排在可被所述選定的治療設備識別的統一信息集中。該統一信息集按 照如下方式來使用所述選定的治療設備的固有功能,即,所述選定的治 療設備不必需要附加的數字或補充程序或應用程序以用于從數據存儲單 元中識別配置參數值。所述數據存儲單元包括按照適用于各個所述選定 的治療設備的面向文檔的方式得到存儲和訪問的數據類型。所述數據存 儲單元包括按照適用于各個所述選定的治療設備的面向地址的方式得到 存儲和訪問的數據類型。該數據存儲單元包括一個或多個易失性或非易 失性系統控制文檔。該數據存儲單元包括一個或多個含義文本文檔的系 統控制文檔。所述一個或多個系統控制文檔包括一個或多個文本文檔。

另一方面,所述管理組件將可配置參數發送給各個治療設備,并且 其中所述選定的治療設備從所述可配置參數中選取可用的參數。此外, 所述管理組件有選擇地將代表可由各個治療設備使用的參數的可配置參 數發送給各個治療設備。

前述的需要還可以通過包括多個分布式功能組件的放射束治療系統 得到滿足,所述多個分布式功能組件的操作得到協調以產生選定的操作 模式,在一個實施方案中,所述系統包括:數據庫組件,其存儲有與所 述分布式功能組件相關的多個參數。此外,所述系統還包括接口組件, 其允許用戶選擇操作模式,所述數據庫組件為所述操作模式識別與所述 分布式功能組件相關的適當的參數的子集,所述接口組件生成至少一個 系統控制文檔,所述至少一個系統控制文檔包含適當的參數的子集,該 適當的參數的子集被用來配置選定的分布式功能組件以使其以能夠產生 所述選定的操作模式的方式操作。此外,所述系統還包括控制文檔分發 組件,其為各個所述分布式功能組件提供適當的系統控制文檔,以使得 所述功能組件在產生所述選定的操作模式的同時能夠基本獨立于所述數 據庫組件而進行操作。

前述的需要還可以通過這樣一種放射束治療系統得到滿足,在一個 實施方案中,所述系統包括多個治療設備和數據庫,所述多個治療設備 包括放射束源和放射束傳輸設備,所述數據庫用于存儲與選定的治療設 備相關的特定參數的子集,其中,所述特定參數包括能夠用來配置所述 選定的治療設備以用于操作的指令信息的邏輯集合。此外,所述系統還 包括接口,其用于允許用戶修改存儲在所述數據庫中的與選定的治療設 備相關的特定參數的子集。而且,所述系統還可包括管理組件,其從所 述數據庫中提取選定的特定參數的子集并生成系統控制文檔,所述系統 控制文檔包括具有可被所述選定的治療設備識別的格式的所述被提取的 特定參數的子集,其中,所述系統控制文檔允許至少部分地基于包含在 所述系統控制文檔中的所述指令信息而對所述選定的治療設備進行配 置,所述管理組件還將所述系統控制文檔分發給所述選定的治療設備, 由此允許所述選定的治療設備獨立于所述數據庫組件而進行操作。此外, 所述特定參數的子集包括設備專用參數的子集。

前述的需要還可以通過一種具有多個功能組件的放射束治療系統來 得到滿足,所述多個功能組件包括放射束源和放射束傳輸設備。在一個 實施方案中,所述系統包括數據庫,其存儲有與所述功能組件的操作相 關的可配置參數的子集,所述數據庫還包括允許用戶修改所述被存儲的 可配置參數的子集的接口組件。此外,所述系統還包括管理組件,其從 所述數據庫中選取與被選擇的功能組件相關的可配置參數的子集,所述 管理組件還從被存儲的可配置參數中生成控制文檔,并在隨后將生成的 控制文檔分發給所述被識別的功能組件,以使得所述被識別的功能組件 能夠獨立地操作。

前述的需要還可通過這樣一種放射束治療系統來得到滿足。在一個 實施方案中,所述系統包括至少一個功能組件和數據庫組件,所述至少 一個功能組件能夠經由可配置參數的子集被配置用于治療實施,所述數 據庫組件將可配置參數的子集作為信息的邏輯集合來存儲,所述數據庫 組件具有允許用戶修改所述信息的邏輯集合的用戶接口。此外,所述系 統還包括管理組件,其與所述數據庫組件和所述至少一個功能組件通信, 其中,所述管理組件識別與所述至少一個功能組件相關的可配置參數的 子集,從所述被識別的可配置參數的子集中生成第一文檔,以及將所述 第一文檔分發給所述至少一個功能組件,從而使所述至少一個功能組件 在接收到所述第一文檔后能夠從所述第一文檔中選取出所述可配置參數 的子集并對所述至少一個功能組件自身進行配置以用于傳輸治療。

前述的需要還可通過這樣一種管理多個分布式設備的方法來得到滿 足,所述多個分布式設備在用于放射束治療系統的治療實施中使用。在 一個實施方案中,所述方法包括在集中式配置管理系統中為各個設備存 儲操作指令,所述集中式配置管理系統具有數據庫組件,所述操作指令 在所述數據庫組件內得到維護,以及為所述放射束治療系統選擇操作模 式,并為待在對所述放射束治療系統進行配置以使其運行于所述選定的 操作模式時被使用的各個所述分布式設備識別存儲于所述數據庫組件中 的操作指令的子集。此外,所述方法還可包括為各個所述分布式設備生 成數據存儲單元,所述數據存儲單元含有用于配置各個分布式設備以使 其能夠按照致使所述放射治療系統運行于所述選定的操作模式的方式運 行所必需的操作指令。而且,所述方法還可包括將所述數據存儲單元傳 輸給所述分布式設備,由此為選定的分布式設備提供所述必需的操作指 令以使其在無需進一步訪問所述集中式配置管理系統的情況下進行操 作,從而引致所述放射束治療系統按照所需的操作模式運行。

一方面,生成數據存儲單元包括生成多個數據存儲單元。而且,生 成數據存儲單元包括生成至少一個閃存單元。此外,生成數據存儲單元 包括生成至少一個系統控制文檔。而且,將所述數據存儲單元傳輸給所 述分布式設備包括將所述數據存儲單元傳輸給所述分布式設備。

前述的需要還可以通過這樣一種用于配置具有多個功能組件的放射 束治療系統的方法來滿足,所述多個功能組件用于將放射束導向多個治 療單元中的至少一個。在一個實施方案中,所述方法包括在數據庫中保 持多個可配置參數,所述可配置參數被用來協調所述多個功能組件的功 能,以此產生對所述放射束治療系統的操作控制;和選擇這樣一個操作 模式,其中所述放射束被引導向具有所需操作參數集的特定治療單元。 此外,所述方法還包括從保持在所述數據庫中的多個可配置參數中識別 出參數的子集,所述參數的子集被用以按照這樣一種方式來配置和控制 所述功能組件,即,使所述放射束被引導向具有所需操作參數集的選定 治療單元。此外,所述方法還包括生成至少一個系統控制文檔,所述系 統控制文檔反映了被用來配置和控制所述功能組件的參數的子集;以及 將所述至少一個系統控制文檔分發給所述多個功能組件中的至少一個, 由此指導所述功能組件的操作。

本發明的其它目的和有益效果在參照附圖在下面進行描述后將變得 顯而易見。

附圖簡要說明

圖1描述的是可在粒子放射治療設備中使用的基于臨床的例如質子 束治療系統(PBTS)的放射束治療系統的一個實施方案;

圖2描述的是可被用于訪問和保持PBTS配置數據和參數的PBTS配 置管理系統的一個實施方案。

圖3A描述了PBTS治療實施系統、PBTS用戶接口系統和PBTS配 置管理系統的簡化方框圖,其中所述PBTS配置管理系統具有管理組件、 數據庫組件和控制文檔組件。

圖3B進一步描述具有與數據庫組件相關的功能組件的PBTS配置管 理系統;

圖3C進一步描述管理組件,所述管理組件可被PBTS配置管理系統 用來從數據庫組件中識別、選取和更新配置參數,以及使用控制文檔組 件生成系統控制文檔;

圖4A描述了在數據庫組件中的配置參數的邏輯組織的一個實施方 案;

圖4B描述了配置參數關聯的一個實施方案,其中,對于一個參數的 調整可影響其它參數;

圖4C描述了使用映射表生成與PBTS中的特定治療實施設備相關聯 的系統控制文檔的一個實施例;

圖5描述了可被PBTS配置管理系統用來調整PBTS治療實施系統的 參數的系統配置處理的一個實施方案;

圖6描述了可由PBTS配置管理系統的管理組件使用以更新由PBTS 治療實施系統使用的系統配置參數的參數更新處理的一個實施方案;

圖7顯示了使用本發明的PBTS配置管理系統來管理、更新和分發 PBTS治療實施系統的配置參數的有益效果。

??????????????? 優選實施方案的詳細描述

在復雜的多處理器的由軟件控制的系統中,提供可由授權的用戶容 易地修改以將該由軟件控制的系統準備用于各種操作模式的治療可配置 參數是重要的。在一個實施方案中,本發明的配置管理系統提供了一種 集中式數據服務器以用于由軟件控制的系統,該集中式數據庫服務器存 儲配置和操作信息,例如,數據、參數和控制設置。數據庫方式有利地 提供了對被存儲的配置和操作信息的簡易存取,其中,參數選取(retrieval) 和修改可經由來自用戶接口系統的請求而由配置管理系統容易地執行。 另外,配置管理系統提供了可包括將在本文的下面進行詳細描述的記錄 保持和版本/版本控制在內的配置管理活動。

在傳統的治療實施系統中,治療實施組件使用單點獲取(single?point acquisition)方案直接從數據庫組件中訪問操作和配置參數。單點獲取需 要直接依賴于數據庫組件用于經由治療實施裝置和數據庫組件之間的直 接通信鏈路的操作和參數選取。這種操作依賴性的結果是,如果出現網 絡問題以及數據庫組件離線或不可用時,則傳統的治療實施系統被迫關 閉,病人的治療被終止直到數據庫組件起作用地上線或可用為止。單點 故障不利于病人的健康、治療的穩定性和操作效率。

相反,本發明通過生成例如文本文檔(flat?file)、只讀文檔或閃存 元件的靜態文件、將操作和配置參數包括到靜態文件、并將靜態文件分 發給治療實施組件,從而減少了單點故障的發生。歸功于對用于參數選 取和操作配置的靜態文件的相關信任,靜態文件的分發使得上述治療實 施組件的操作獨立于數據庫組件。盡管通信鏈路可被用來將所生成的靜 態文件或系統控制文檔分發給治療實施組件,但是操作的信賴被有利地 偏向于靜態文件。靜態文件或系統控制文檔的范圍和功能將在下面的本 文中進行詳細的描述。

而且,為了便于更新和選取,例如配置參數可作為例如記錄或值而 被存儲在數據庫表結構中。在生成靜態文件或系統控制文檔時,被選取 到的配置參數值可以安排在可由治療實施組件識別的統一信息 (consolidated?information)集中。該統一信息集有利地以這樣的一種方 式來使用治療實施裝置的固有功能,即,治療實施裝置從靜態文本中解 析配置參數值不一定需要附加的數字或補充程序或應用程序。而且,靜 態文件或系統控制文檔為由軟件控制的系統提供了快速、局部化的參數 選取能力,以及獨立操作能力,這將在本文的下面進行詳細描述。

下面將參照附圖,其中,在所有的附圖中相同的標號表示相同的部 件。圖1描述的是可在粒子放射治療設備中使用的基于臨床的例如質子 束治療系統(PBTS)10的放射束治療系統的一個實施方案。在一個實施 方案中,質子束治療系統10可包括多個治療實施組件,其包括帶電粒子 源11、加速裝置12和質子束傳輸系統14。另外,粒子源11/加速裝置12 可例如包括質子同步加速器(proton?synchrotron),并且質子束傳輸系統 14可例如包括多個控制和聚焦磁體,該控制和聚焦磁體具有沿抽空的放 射束傳輸管分布的放射束傳感器。

一方面,質子束傳輸系統14連接一系列調度裝置(switchyard)16, 調度裝置16可包括用于使質子束偏向多個質子束聚焦和偏轉光學器件26 中的任意一個的雙極偏轉磁體(dipole?bending?magnet)陣列,質子束聚 焦和偏轉光學器件26通向分別具有可旋轉的臺架18的治療單元。而且, 質子束輸送系統20可位于各個可旋轉的臺架18之內,以用于根據具體 的病人治療計劃將治療的放射劑量傳輸給躺在治療平臺22上的病人24。 示例性的質子束治療系統在美國第4,870,287號專利中被充分地公開,其 公開的內容被完全并入本文以做參考。

在操作中,具有預定能量的帶電粒子束可由質子同步加速器12產生, 并由質子束傳輸系統14傳輸到調度裝置16。調度裝置16可被配置成選 擇一個或多個臺架18以用于向其傳輸放射。各個可旋轉的臺架18能夠 將質子束輸送系統20相對于病人24的目標位置進行定向。質子束定向 允許輻射沿著旋轉軸線或者說是所謂的等角點(isocenter)被直接淀積作 用在預定位置。另外,為了有助于將準確和精確的劑量(dosage)傳輸給 一個或多個病人24,質子束輸送系統20可根據病人治療計劃的處方說明 來定位、配置和校準以用于放射傳輸。

質子束治療系統110的中央組件中的一個是放射輸送系統20,其被 設計成將精確的劑量分布傳輸到病人體內的目標體積。通常,上述傳輸 系統包括用于修改或監控與治療計劃有關的放射束的具體屬性的組件。 放射束輸送系統20可包括例如用于擴展或相反地修改放射束的位置和分 布輪廓(profile)的裝置、調整放射束能量的分散性元件以及多個用于監 控上述屬性的放射束傳感器。關于放射輸送系統20的其它公開內容由第 4,870,287號美國專利提供。

圖2描述了粒子放射治療設備50的中央配置的一個實施方案,其中, 該粒子放射治療設備50可被用來以參照圖1描述的上述方式為病人提供 質子束治療。粒子放射治療設備50可包括圖1中的質子束治療系統 (PBTS)10、用戶接口系統52和配置管理系統54,配置管理系統54可 被用來生成一個或多個用于PBTS10的PBTS治療實施組件11、12、14、 16、18、20的靜態文件或系統控制文檔56。另外,一個或多個被生成的 系統控制文檔56可通過配置管理系統54以能夠將配置數據和參數以可 識別的格式提供到PBTS治療實施組件11、12、14、16、18、20的方式 被分發給PBTS10。

在一個實施方案中,用戶接口系統52可包括可被用來選取和修改用 于PBTS10的配置參數的公知的計算機工作站,例如,個人計算機。一 個或多個用戶,例如系統操作員、現場服務工程師、醫務員工和設備管 理員等可經由用戶接口系統52更新配置管理系統54中的PBTS配置數 據、參數和/或控制設置。用戶接口系統52提供對可用來配置前述的位于 PBTS10中的PBTS治療實施組件的數據、參數和控制設置的訪問。PBTS 10可通過可由配置管理系統54生成并提供的系統控制文檔56來訪問配 置數據。

應該認識到,在不背離本發明教導的范圍的情況下可以存在對于配 置管理系統54的多個用戶接口系統52。然而,處于安全的考慮,優選的 實施方案可包括對于配置管理系統54的一個指定用戶接口系統52,以用 來更新PBTS10中的PBTS治療實施組件11、12、14、16、18、20的數 據、參數和控制設置。應該認識到,還存在可應用到與組件相關的軟件 和與組件相關的硬件的可配置參數和控制設置。一些可通過配置管理系 統54配置的軟件和硬件組件可包括但不限于電源、特斯拉測量器(tesla meters)、傳感器、探測器、定時控制系統、用戶接口、網絡配置和安全 系統。

在一個實施方案中,配置管理系統54可包括公知的諸如數據庫的集 中式計算機系統,其可被用來以這樣一種方式將PBTS配置數據和參數存 儲在數據庫組件(例如文檔)中,即,在被用戶激勵時可由用戶接口系 統52便利地選取。通過配置系統54進行配置數據和參數的操縱有利地 允許維護配置數據和參數的完整性,以及為用戶提供交互式的接口。在 下文中將詳細描述的方式中,配置管理系統54可包括處理和管理組件, 其可被用來對更新的參數設置與可接受的操作范圍進行核查。例如,如 果電源的操作范圍界于0到500安培,則管理組件將核查電源的輸出以 使其不能小于0安培和大于500安培。

在一個實施方案中,配置管理系統54使用PBTS軟件應用程序,該 PBTS軟件應用程序允許授權的用戶在便利地訪問和修改PBTS的可配置 參數的同時保持數據的完整性。PBTS軟件應用程序可與各種平臺中的通 用桌面環境結合使用,例如使用基于UNIX平臺上的SolarisTM和X WindowsTM的通用桌面環境。在一個方面中,可配置的參數可包括被PBTS 10需要用來配置例如控制設置的數據或信息塊,其中,可配置參數的值 可根據治療劑量和/或環境來改變。在PBTS10中的一些設備需要配置數 據來進行正確的初始化。例如,磁體被配置為具有專用于它們的目標能 量的缺省輸出來。此外,PBTS10的其它功能組件(例如離子源、電源、 定時裝置等)可能會需要可配置的初始化數據、比例因子、轉換因素、 映射等。

如將在下面將詳細描述的一樣,經由用戶接口系統52用戶通過圖形 用戶界面(GUI)可訪問數據,并且這些數據被存儲并保持在配置管理系 統54的數據庫組件中。在授權的用戶請求配置更新時,到數據庫組件的 連接被創建,對于數據的任意修改都可被應用到數據庫組件。此外,授 權的用戶賬號可通過用戶接口系統52被創建,其中,被授權的用戶包括 不同的許可等級或訪問級別,這由管理員來確定。例如,不同類型的用 戶可被授權訪問僅與特殊工作功能相關的數據。加速裝置的員工可允許 修改與加速裝置相關的參數,例如,磁體設置。醫務人員可被允許修改 與治療室相關的參數,例如探測器和散射箔。其它各種用戶(例如現場 服務員工和系統管理員)可訪問維護系統所需的數據。

此外,PBTS配置管理組件54的數據庫組件可用兩組數據來初始化: 治療數據和非治療數據。治療數據集可包括被批準用于治療操作的配置 數據。在大部分的情況下,有一組可用的治療數據集或一組被批準的治 療數據。非治療數據集可以包括可被用于其它功能操作的配置數據,例 如研究、維護和/或調試(tuning)。在大部分的情況下,被授權的用戶能 夠選取并瀏覽大部分可配置的參數。如果用戶對參數進行寫訪問,則用 戶能夠在可接受的范圍內修改它的值,這將在本文的下面進行詳細的描 述。然而,所提出的與治療數據相關的修改需要得到指定管理員的批準, 其中,該指定的管理員負責病人治療和批準對治療數據所提出修改。

在一個實施方案中,圖1中的PBTS10還可包括一個或多個PBTS 工作站62,PBTS工作站62可放置被用來操作和控制PBTS?10的PBTS 治療實施組件11、12、16、18、20的硬件和軟件。PBTS工作站62獨立 于配置管理系統54運行以便對PBTS10提供局部控制。如前所述,用戶 接口系統52被用來與配置管理系統54進行交互。相反,PBTS工作站62 被用來與PBTS治療實施組件11、12、16、18、20進行交互。在一個實 施方案中,在配置管理系統54和PBTS10之間沒有直接的鏈路。作為一 種替換,PBTS工作站62和/或PBTS10通過系統控制文檔56從配置管 理系統54訪問PBTS配置數據、參數和控制設置。

一方面,本領域的普通技術人員應該認識到,配置管理系統54將一 個或多個系統控制文檔56提供給治療實施系統10的治療實施組件11、 12、14、16、18和20。此外,還應該認識到治療實施組件11、12、14、 16、18和20可從系統控制文檔56中選取一個或多個操作參數。另一方 面,本領域的普通技術人員應該認識到管理組件適于發送可配置參數到 各個治療設備,其中,選定的治療設備從可配置的參數中選取可使用的 參數。此外,管理組件可有選擇地將代表可由各個治療設備使用的參數 的可配置參數發送給各個治療設備。

該特殊的實施方案有利地提供了配置管理系統54與PBTS工作站62 之間的控制分離。配置數據、參數和控制設置利用配置管理系統54可方 便地得到更新,這提供了更可靠的數據庫管理和受控參數修訂。當(和 如果)配置管理系統54離線或不可用時,系統控制文檔56的生成允許 PBTS工作站62訪問PBTS配置數據、參數和控制設置。因此,PBTS10 能夠獨立于配置管理系統54進行操作。

在治療實施的過程當中,PBTS治療實施組件11、12、14、16、18 和20的操作被符合愿望得到協調,以將精確地校準和對準的質子束導向 病人24的特定目標區域或等角點60。如前所述,病人24由治療平臺22 支撐,臺架18繞旋轉軸旋轉,并被用來適當地將質子束58相對于病人 24和等角點60對準。PBTS控制系統62監控和協調用來配置和導引質子 束58以及保證病人的安全的硬件和軟件子系統的操作活動。在放射治療 中病人的安全備受關注,PBTS10的嚴格控制必須在任何時間被保持以保 證質子束58用恰當的強度或能量水平準確和精確地導引。應該認識到關 于PBTS控制系統62的更深層次的討論在第5,260,581號美國專利中被充 分的公開,其全部的內容被并入本文以做參考。

此外,包括PBTS工作站62的PBTS10可利用系統控制文檔56從 配置管理系統54訪問配置數據、參數和控制設置。在一個實施方案中, 系統控制文檔56可包括一系列以一個或多個可識別的文檔或格式的字符 串或字符,其可被PBTS10、PBTS工作站62或PBTS10的功能組件11、 12、14、18和20來解析以選取以控制文檔格式(例如文本文檔、二進制 文檔、閃存文檔等)存儲中的配置數據參數等。使用文本文檔的有益之 處在于:文本文檔是人們可讀的。但是在不背離本發明的教導的領域或 功能的情況下,本領域的普通技術人員可以使用各種其它文件結構,如 二進制文檔。此外,一方面,系統控制文檔56可使用例如逗號、連字號、 分號等的參考標識符來描述。作為一種選擇,字符串可使用表示制表符 或換行的編碼來描述。此外,在記錄本身中不易發現的字符的順序定位 的集合可被用做解析串的參考標識符。

在各種實施方案中,系統控制文檔56可以是面向文檔和/或面向地址 的,并以各種不同的格式存儲。例如,面向文檔方案可包括“文本文件 (textual?document)”(例如,基于ASCII字符集),該“文本文件” 利用非易失性數據存儲裝置(例如,硬磁盤驅動器、光學驅動器、磁帶 驅動器,閃存設備,等等)作為分立的文檔而得到存儲和訪問。類似地, 面向地址的方案可包括系統控制文檔信息,該系統控制文檔信息以可在 易失性或非易失性存儲器或存儲裝置內的選定單元中(例如,被存儲在 特定存儲地址中的信息的位/字節)得到訪問的方式存儲。還應該認識到, 包含在系統控制文檔中的信息可通過大量不同的方式表示,例如,使用 二進制、八進制、十六進制、html(超文本鏈接標示語言)或其它數據類 型/表述來表示。這些數據類型可以面向文件、面向地址來訪問,或以適 用于被期望地配置以使用系統控制文檔信息的各個裝置或設備的其它組 織方式來訪問。

在某些實施方案中,系統控制文檔56可包括例如被存儲在各種類型 的數據存儲單元(例如,閃存、只讀存儲器等)中的數據文檔或格式。 如公知的一樣,可編程序的只讀存儲器(PROM)是能夠被用戶修改一次 的只讀存儲器。由于PROM的處理相對不靈活,所以許多被設計成由用 戶修改的PROM芯片可用能夠被編程、擦掉和重新編程多次的可擦可編 程只讀存儲器(EPROM)或電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)來實 現。此外,閃存代表了一種能夠在存儲塊單元中擦寫和重新編程的非易 失性存儲器。能夠根據本發明的教導來使用的其它類型的裝置可包括磁 和光數據存儲格式,例如光盤,軟盤和磁帶驅動器等。因此,通常應該 認識到在不背離本發明的范圍下,系統控制文檔可包括各種類型的,具 有各種組成部分的數據儲存或存儲器元件。此外,來自配置管理系統54 的訪問配置數據、參數和控制設置可被存儲在各種類型的數據存儲或儲 存器元件中,以便將系統控制文檔提供給PBTS10的操作和治療裝置11、 12、14、18和20中。

一旦配置數據、參數等被從系統控制文檔56中識別和選取出來, PBTS控制系統62或PBTS10的功能組件11、12、14、18和20可使用 被選取出的數據、參數等來配置它的功能和操作組件以用于治療實施。 應該認識到PBTS10可以將包括電子數據表(spreadsheet)和表格等的只 讀格式文檔作為PBTS系統控制文檔56來接收和解釋。

此外,被選取出的信息還可包括可被PBTS10用來配置它的操作組 件的指令集。在治療實施的過程當中,無需依賴于配置管理系統54的處 理和管理組件就可以進行配置是有利的。因此,PBTS10的操作組件可以 獨立的方式來工作,這降低了配置管理系統54中的單點故障的負面效應。 配置管理系統54對數據、參數和控制設置的管理允許保護數據的完整性 以及確保沒有數據的重復。例如,數據完整性可用自動備份來保護,其 中,配置管理系統54將包括被拷貝的配置數據、參數等的備份文檔在無 需用戶同意的情況下存檔在單獨的存儲組件中。此外,對配置數據、參 數等的受控訪問允許配置管理系統54根據預定的標準對多次更新按優先 級順序排列以充分地避免配置數據、參數等的重復。此外,PBTS10從系 統控制文檔56訪問數據、參數和控制設置,這就確保了配置數據、參數 等在(和如果)相對于配置管理系統54的單點故障發生時是可訪問的。

例如,PBTS10的配置可包括對質子能量源11、加速裝置12和質子 束傳輸裝置14進行設置以將規定的質子束58傳輸給調度裝置16。此外, PBTS10的配置還可包括對調度裝置16進行設置以將規定的質子束60 導引到特定的治療站和相應的臺架18,從而將質子束60導向病人24上 的特定等位角60。此外,配置數據、參數等還可包括治療實施的長度、 質子束的能量強度、放射劑量的持續時間和對病人的多個治療區域的放 射。存儲在系統控制文檔56中的配置數據、參數等是可局部訪問的,從 而如果配置管理系統54由于某種原因離線時,PBTS10及其組件還可繼 續運行,這對于病人來說是至關重要的。有益地,通過配置管理系統54 生成系統控制文檔56并將其分發給PBTS治療實施系統10及其組件可 以有利地提供控制分離,從而使得PBTS10及其組件對病人進行傳輸治 療時對配置管理系統54的依賴減少。

通常,應該認識到PBTS控制系統62和配置管理系統54的處理組件 可例如包括:以本文中描述的方式操作的計算機、程序邏輯或其它表示 數據和指令的底層配置(substrate?configuration)。在各種其它的實施方 案中,PBTS控制系統58和配置管理系統54的處理和管理組件可包括控 制器電路、處理器電路、處理器、通用單片或多片微處理器、數字信號 處理器,嵌入式微處理器以及微控制器等。此外,還應該認識到在一個 實施方案中,程序邏輯可實現為一個或多個組件,其中,這些組件可被 配置成在一個或多個處理器中運行。這些組件可包括但不限制于軟件或 硬件組件、例如軟件模塊的模塊、面向對象軟件組件、類組件和任務組 件、處理方法、函數、屬性、過程、子程序、程序編碼段、驅動器、固 件、微代碼、電路、數據、數據庫、數據結構、表格、矩陣和變量。

一方面,配置管理系統54可使用被設計用于相關數據庫開發和實現 的應用程序來實現。還應該認識到配置管理系統54可被實現為帶有分離 的表格或其它公知的例如鏈表、二叉樹等數據結構的電子數據表或單一 的數據庫。而且,配置管理數據系統54還可被實現為能夠被集中管理的 多個數據庫。還應該認識到配置管理系統54的上述結構和方案可在需要 的時候被改變以執行被用來組織和分類配置管理系統54中的信息的關系 和關聯。

圖3A-3C描述了圖1和2中的PBTS10以及圖2中的配置管理系統 54的各種功能性實施方案。為了便于描述,圖3A描述了用戶接口系統 52、配置管理系統54和治療實施系統10的簡化方框圖。在該具體的實 施方案中,配置管理系統54可包括管理組件70、數據庫組件72和控制 文檔組件74,它們可被功能性地相互連接以管理、更新和分發用于PBTS 10的PBTS配置數據、參數和控制集合。PBTS數據庫系統組件70、72 和74可包括適用于與PBTS10的特定功能有關的硬件和/或軟件子系統。

使用如本文所述的系統控制文檔可以通過生成例如文本文檔、二進 制文檔、閃存文檔等的包括操作和配置參數的靜態文件,接著將該靜態 文件分布到治療實施組件從而有利地減少單點故障的發生。此外,歸功 于對用于操作和參數選取的系統控制文檔的關聯依賴,系統控制文檔的 分發允許治療實施組件的操作獨立于數據庫組件。一方面,盡管通信鏈 路可被用來將生成的系統控制文檔或靜態文件分發給一個或多個治療實 施組件,但是操作依賴性可偏向于分布式系統控制文檔或靜態文件。

為了便于更新和選取,配置參數可以例如作為記錄或值而被存儲在 數據庫表結構中。在生成靜態文件或控制文檔時,被選取到的配置參數 值可以安排在可被治療實施組件識別的統一的信息集中。該統一的信息 集有利地以這樣一種方式使用了治療實施裝置的固有功能,即,額外的 數字或輔助程序或應用程序對于治療實施裝置從靜態文檔中解析配置參 數值而言不是必要的。這些處理的范圍和功能將在下文中進行詳細的描 述。

在一個實施方案中,在請求修改參數時,治療實施系統10以電子文 檔的形式經由例如通信網絡(以太網、內聯網或因特網通信系統)從配 置管理系統54接收周期性的參數更新。在某種情況下,治療實施組件可 發送詢問是否可以得到更新的請求到配置管理系統。如在下面將要詳細 描述的一樣,參數的更新以一種該系統的治療實施組件能夠容易地識別 的格式發送到治療實施系統。

圖3B進一步描述了圖2,3A中具有與數據庫組件72關聯的附加功 能特征的配置管理系統54。例如數據、信息和控制設置的配置和操作參 數80能以通常公知的方式作為數據庫文檔而被存儲在配置管理系統54 的數據庫組件72中。例如,PBTS10的各個PBTS治療實施組件11、12、 14、16、18和20可自身具有與其配置和操作相關的參數80的參數集。 在數據庫組件72中可建立具體的PBTS治療實施組件11、12、14、16、 18、20和其自有的從1到N的參數80的集合之間的關聯關系。這些參 數80可通過管理組件70按照通常公知的方式來檢索以選取、排序和編 輯,從而使得在授權用戶經由用戶接口系統52請求參數更新時產生參數 更新文檔82。更新參數的處理將在下文中進行詳細的描述。

在一個實施方案中,配置數據和參數以集合的形式保持。數據庫組 件72負責保持批準的、當前和建議的配置數據和參數集。批準的集合可 包括可接受用于允許治療處理的參數配置集。優選地,為了安全的原因, 在任何時間只有一個被批準的配置參數集。當前的參數集可包括PBTS10 當前正在使用配置的參數配置集,該當前的集合可允許或不允許用于治 療。當前的集合可以是存在數據庫組件72中的多個配置集合中的一個。 建議的集合可包括在其能夠用于治療之前等候系統管理員的批準的參數 配置集。

如圖3C所示,管理組件70可被配置管理系統54用來從數據庫組件 72中識別、選取和更新配置參數,并使用控制文檔組件74生成系統控制 文檔56。在生成系統控制文檔56后,管理組件70隨后將系統控制文檔 56a、56b、56c、56d、56e分發給PBTS10的包括質子束控制系統10a、 安全系統10b、電源系統10c、日志記錄系統10d和各種附加系統10e的 相應的PBTS治療實施系統10a、10b、10c、10d、10e。質子束控制系統 10a可包括質子束傳輸裝置14、調度裝置、臺架18和質子束輸送系統20。 電源系統10c可包括質子能量源11和加速器12。

數據庫組件72可在通常公知的存儲裝置中運行,例如硬件驅動器、 小型盤、可移動存儲介質、磁帶驅動器、閃存、光學裝置、集成電路等, 其中,參數信息可通過用戶接口系統52容易地存儲、修改和選取。控制 文檔組件74可起到相關翻譯器(relational?translator)的作用,其將數據 庫語言格式解釋為控制文檔語言格式,以使得存儲在數據庫中的配置參 數可被轉換成PBTS10的功能組件可識別的操作參數。

在復雜的、多處理器的由軟件控制的系統(例如PBTS10)中,提供 可由授權用戶容易地修改以將該由軟件控制的系統準備用于各種操作模 式的治療可配置參數是重要的,這些操作模式例如修改參數容限 (tolerance)、用戶訪問、訪問級別、調試輸出等。在大部分情況下,配 置參數可由PBTS10的執行軟件以安全和及時的方式裝載。此外,PBTS 10經常包含操作的多個模式(治療、研究、試運行)、多個配置設置(被 動質子束傳輸、主動質子束傳輸)和多個病人設置。此外,可以有一個 以上的被授權訪問以修改數據和參數集的人。

在一個實施方案中,配置管理系統54提供集中式數據庫服務器,該 服務器為軟件控制的PBTS10存儲配置和操作信息,例如數據、參數和 控制設置。在一個實施方案中,參數修改和參數選取通過配置管理系統 54經由來自用戶接口系統52的請求被執行。此外,配置管理系統54提 供配置管理活動,這些配置管理活動可包括記錄保持(也就是,誰修改 了某些參數、在何時修改了某些參數和為什么修改某些參數,具有被批 準用于某些模式的參數)、提供數據的備份和版本/修訂控制。此外,配 置數據和參數可以按照這樣一種方式被臨時地改變,即,在指定的時間 周期后,最新被修改的配置數據和參數值可回復(revert)到先前存儲的 值。回復到先前的數據、參數等還可以在生成控制文檔56后發生。

一方面,修改數據和參數須經管理員的批準,這有助于維護數據的 完整性和保證正確的治療劑量和實施。該系統管理員可以為修改的有效 性而批準、拒絕或制定一個時間限制。在一些情況下,如果有一個或多 個授權的用戶要求了重復的修改請求,并且系統管理員批準所有的未定 修改請求,則最后的修改請求可優先于所有其它請求。在其它一些情況 下,超時周期表示系統管理員正在批準被建議的修改但是僅可用于被限 制的時間內。在這種特殊的情況下,一旦經過了指定的日期和/或時間, 則在修改請求之前的數據或參數的先前值將被恢復。

配置管理系統54有利地包括生成控制文檔56以充分地避免在PBTS 10的操作期間出現的有問題的情況的能力。網絡問題和單點故障可以作 為異常的關閉和/或出現損壞的文件的結果而發生。系統控制文檔56可包 括各種類型控制文檔,例如文本文檔、二進制文檔和閃存文檔等的,這 些控制文檔可為PBTS10提供快速和局部化的參數選取能力和獨立操作 能力。一方面,在治療期間修改配置數據和參數會不利地影響治療實施。 因此,出于安全的原因,系統控制文檔56優選地在治療之間生成。

此外,配置管理系統54包括具有足夠的配置管理能力和快速、安全 和局部化的參數選取的信息管理和選取系統。例如,配置管理系統54結 合數據庫組件72利用管理組件70提供對參數修改的受限制的訪問,其 中,授權用戶被允許修改配置數據、參數等,而未授權的用戶則不能夠 訪問配置數據和參數等。此外,配置管理系統54結合控制文檔組件74 利用管理組件70從參數文檔80、82生成系統控制文檔56,以用于將配 置參數分發給PBTS10。

一方面,在周期性的基礎上或在參數被臨時或永久被修改時,配置 管理系統54可從參數文檔80、82中生成系統控制文檔56,從而充分地 保證了在操作期間遵守正確的語法(syntax)。例如,管理組件70可訪 問到在PBTS10中的各個治療實施組件使用的編程語言。一方面,正確 的語可包括使用由編程語言規定的特定規則集來將指令元件組合成指 定的治療實施組件可識別的允許結構。正確的語法還涉及可由指定的治 療實施組件容易地從系統控制文檔56中解析出來的數據和指令的系統性 結構。此外,被生成的系統控制文檔56被置于與PBTS10的功能組件相 關的適當目錄中。此外,PBTS10的功能組件使用的執行軟件選取適當的 系統控制文檔56,并裝載被請求的配置參數以用于治療實施。

圖4A描述了在數據庫組件72中的多個配置參數值80的邏輯組織的 一個實施方案。如前所述,存在大量的可被用于PBTS10中的各個PBTS 治療實施組件的配置參數值80。跟蹤用于PBTS治療實施組件的配置參 數值是非常復雜和麻煩的。因此,管理組件70可被用來通過使用多個映 射表74將參數映射到PBTS10中的具體治療實施組件。在數據庫組件72 中,包括部署標記(deployment?label)76a、76b、76c至查找關鍵值(lookup key)78的映射表74可被建立以識別和選取配置參數80,以此生成多個 系統控制文檔86。一方面,查找關鍵值78識別數據和參數值80在數據 庫組件72內能夠被存放的位置,其中,在數據或參數值80能夠在數據 庫組件72中找到的情況下,各個部署標記76指向具體的查找關鍵值78。

例如,PBTS10的第一治療實施組件可被映射到包括第一組部署標記 76a的第一映射表74a。PBTS10的第二治療實施組件可被映射到包括第 二組部署標記76b的第二映射表74b。PBTS10的第三治療實施組件可被 映射到包括第三組部署標記76c的第三映射表74c。如在圖4A中所述, 第一組部署標記76a可指向查找關鍵值A、C和E(78),而查找關鍵值 A、C和E(78)則可進一步指向配置參數值V1、V2和V5(80)。第二 組部署標記76b可指向查找關鍵值B和E(78),而查找關鍵值B和E (78)則可進一步指向配置參數值V2和V5(80)。第三組部署標記76c 可指向查找關鍵值A、D、E和F(78),而查找關鍵值A、D、E和F(78) 則可進一步指向配置參數值V1、V4、V5和V6(80)。

在大部分的情況下,如圖4A中用虛線表示的參數的引用在數據庫組 件72中以通常公知的方式發生。一方面,一旦配置參數值80被識別和 選取,配置參數值80可如圖4A中虛線所示的那樣被隨后輸入到系統控 制文檔86中,以用于分發到PBTS10中的相應PBTS治療實施組件。例 如,第一映射表74a可被用來生成并分發第一系統控制文檔86a到PBTS 10的第一治療實施組件。第二映射表74b可被用來生成并分發第二系統 控制文檔86b到PBTS10的第二治療實施組件。第三映射表74c可被用 來生成并分發第三系統控制文檔86c到PBTS10的第三治療實施組件。

應該認識到參數值選取的順序可被改變,并且可以依賴于指定的治 療實施組件從控制文檔中解析信息的特殊順序。在不背離本發明的范圍 的情況下,本領域的普通技術人員還應該認識到也可以使用任意數目的 控制文檔生成技術。

如前所述,治療參數值可能需要得到更新以反映新的治療劑量,等 等。因此,一旦配置參數值80被識別并被設置于數據庫組件72中,則 配置參數值80可使用更新的配置參數值82來替換或修改。還應該認識 到,存儲數據和信息在本領域中是公知的,并且任意數目的通常公知的 存儲方法可被用來在數據庫組件72中存儲被更新的配置參數值80。

圖4B描述了配置參數關聯(parameter?association)94的局部組織的 一個實施方案。針對特定配置參數的用戶輸入修改90可以這樣一種方式 來影響其它附屬的配置參數,即,它使得附屬的參數值可能需要被重新 計算。一方面,多個參考單元92可被用來識別對應于用戶輸入的修改90 的多個參數關聯94。例如,如圖4B中所示,針對由查找關鍵值A指示 的第一配置參數值V1的第一輸入修改90a可指向第一參考單元92a,參 考單元92a則可進一步指向第一和第二參數關聯94a、94b。由于V1已經 被用戶修改,數據庫組件72定位出與查找關鍵值D和F相關聯的配置參 數值V4和V6的位置。隨后,配置參數值V4和V6可根據一個具體的函 數來重新計算,例如,V4=V4+V1以及V6=V6+V1。應該認識到,在不 背離本發明的范圍的情況下,重新計算函數可根據具體應用而變化。

相似地,在另一個實施例中,針對由查找關鍵值B指示的第二配置 參數值V2的第二輸入修改90a可指向第二參考單元92b,而第二參考單 元92b則進一步指向第三參數關聯94c。由于V2已經被用戶修改,所以 數據庫組件72定位出與查找關鍵值A相關聯的配置參數值V1的位置。 隨后,配置參數值V1可根據一個具體函數來重新計算,例如V1=V1+V2。 此外,針對由查找關鍵值C指示的第三配置參數值V3的第三輸入修改 90c可指向第三參考單元92c,第三參考單元92c則可進一步指向第四、 五和第六參數關聯94d、94e和94f。由于V3已經被用戶修改,所以數據 庫組件72定位出與查找關鍵值B、E和F相關聯的配置參數值V2、V5 和V6的位置。隨后,配置參數值V2、V5和V6可根據一個具體函數來 重新計算,例如V2=V2+V3、V5=V5+V3和V6=V6+V3。

應該認識到,配置參數值被重新計算的順序可根據用戶建立的特定 應用優先級而變化。如前所述,對于最新的修改可賦予高于以前修改的 優先級,或者可由配置管理員建立優先級。還應該認識到,在不背離本 發明的范圍的前提下,被本領域的普通技術人員可以使用任意數目的參 數關聯技術。

圖4C描述了使用映射表74生成與PBTS10中的特定治療實施設備 相關聯的系統控制文檔86的一個實施例。在一個實施方案中,映射表74 包括用于維護數據以及實際參數及其相關屬性的記錄和關鍵值。如前所 述,配置管理系統54使用來自授權用戶經由用戶接口裝置52的輸入數 據來操控或修改數據庫組件72中的配置數據、參數等。作為從該表到基 于文本的控制文檔86的映射,這些數據對于PBTS10中的治療實施組件 和裝置變得可用。例如,PBTS10的電源可被用來給一個或多個磁體通電 以使其能夠以通常公知的方式達到期望得到的能量并控制質子束。存在 不同類型的電源,各種類型的電源可不同地配置。結果,與電源有關的 配置參數可被存儲在數據庫組件72中。

如圖4C所示,配置參數可使用數據表被存儲在例如數據庫組件72 中。一方面,上述數據表保存有被用來以參照圖4A中描述的方式查找和 維護參數及它們的值的信息,并且將在下面描述。 ???????. ? . ?????. ? ... ??????????. ? .. ?. ? .. ? ? .. ??????.... ? . ?????... ? .. ? ? .. ? ? .. ? ? .. ???????. ? . ?????. ? ... ??????????. ? .. ?. ? .. ? ? .. ??????.... ? . ?????... ? .. ? ? .. ? ? .. ? ? .. ????a ??ttr1 ????a ?ttr2 ??????????. .. ?. .. ? .. ???????A ?mpScale ????2 0000 ? .. ? .. ? ttrn ????a ??ttr1 ????a ?ttr2 ??????????. .. ?. .. ? .. ??????Ma ?xAmp ????2 ?0000 ? .. ? .. ? ttrn ????a ??ttr1 ????a ?ttr2 ??????????. ... ?. ... ? ... ??????Ma ?xVolt ????2 ?0000 ? .. ? .. ? ttrn ????a ?ttr1 ????a ?ttr2 ??????????. ... ?. ... ? ... ??????Mi ?nAmp ???- ?20000 ? .. ? .. ? ttrn ????a ??ttr1 ????a ?ttr2 ??????????. ... ?. ... ? ... ??????Mi ?nVolt ???- ?20000 ? ... ? .. ? ttrn ????a ?ttr1 ????a ?ttr2 ??????????. ... ?. ... ? ... ??????Ra ?mpRate ????7 ?20 ? ... ? . ? ttrn ??????. ? ... ???. ? ... ?????????. ? … ?. ? ... ? ? ... ??????... ? .... ????... ? .... ? ? .. ? ? .. ? ? ... ????. ? ... ????. ? ... ???????. ? … ?. ? ... ? ? ... ???????... ? ?.... ????... ? ?.... ? ? .. ? ? .. ? ? ... ????. ? ... ???. ? ... ???????. ? … . ? ... ? ? ... ??????... ? .... ????... ? .... ? ? .. ? ? .. ? ? ?... ???????. ... ?????. ... ??????????. … ?. ... ? ... ???????... .... ?????... .... ? .. ? .. ? ... ???????. ... ?????. ... ??????????. … ?. ... ? ... ???????... .... ?????... .... ? .. ? .. ? ... ???????. ? ? ... ????. ? ? ... ?????????. ? ? ?... ?. ? ? ... ? ? ? ... ???????... ? ? ?.... ?????... ? ? .... ? ? ? .. ? ? ? .. ? ? ? ...

在一個實施方案中,配置管理系統54的管理組件70使用數據庫組 件72選擇必要的參數值80,并進一步使用控制文檔組件74將參數值80 寫入控制文檔86。作為結果,控制文檔表格86中的配置參數值可用來由 PBTS10中的指定治療實施組件進行選取。

例如,如圖4C所示,數據庫組件72可包括用于電源的映射表74。 電源映射表74包括指向一個或多個查找關鍵值78的部署標記,而查找 關鍵值78則進一步指向與電源相關聯的配置參數值80。用于電源的這些 配置參數值80可被輸入到控制文檔86中以分發給PBTS10的電源組件。 在另一個實施例中,如圖4C所述,數據庫組件72還可包括用于定時系 統的映射表74。定時系統映射表74包括指向一個或多個查找關鍵值78 的部署標記,而查找關鍵值78則進一步指向與定時系統相關聯的配置參 數值80。用于定時系統的這些配置參數值80可被輸入到控制文檔86中 以分發給PBTS10的定時系統組件。

圖5描述了系統配置處理100的一個實施方案,該系統配置處理100 可被配置管理系統54用來修改PBTS10的參數。PBTS配置管理組件54 的數據庫組件72被用來以能夠避免重復配置設置的方式維護和保持配置 數據、參數等的完整性。此外,被存儲的配置數據、參數等可被容易地 選取、修改和歸檔,從而使配置參數可按照更有效的方式來更新。

系統配置處理100啟動于開始狀態102,接著前進到狀態104。在狀 態104中,用戶可通過用戶接口系統52請求參數更新。在一個實施方案 中,用戶通過計算機工作站將新的系統配置參數輸入用戶接口系統52, 并且具有新的系統配置參數的所請求的參數更新被電子地發送到配置管 理系統54以用于評估(evaluation)。隨后,在接收到所請求的參數更新 后,配置管理系統54的管理組件70遍歷地運行(runs?through)一個將 新的系統配置參數與值的容限進行比較的PBTS系統檢驗。例如,如果電 源的操作范圍在0到500安培之間,則管理組件70檢驗用于電源的新的 系統配置參數沒有被設置成小于0安培和大于500安培。

在判斷狀態108中,如果在所請求的參數更新中的一個或多個新系 統配置參數超出了容限范圍,則用于先前系統配置參數的先前數據設置 被保留,并且在狀態114中通知給用戶,處理100隨后在結束狀態116 終止。否則,在判斷狀態108中,如果在所請求的參數更新中的新系統 配置參數處于預定的容限范圍內,則處理100前進到狀態112。在狀態 112中,處配置管理系統54的管理組件70執行將在下面參照圖6進行更 加詳細描述的參數更新。一旦配置管理系統54的數據庫組件72中的系 統配置參數被更新為所請求的參數更新中的新配置參數,則其在狀態114 中被通知給用戶,并且處理100在結束狀態116終止。

如前所述,在例如PBTS10的復雜的多處理器的由軟件控制的系統 中,提供可由授權用戶容易地修改以將該由軟件控制的系統準備用于各 種操作模式的治療可配置參數是重要的。配置管理系統54有利地提供了 一種集中式數據庫,該數據庫有效地存儲用于由軟件控制的PBTS10的 配置數據、參數等。而且,經由來自用戶接口系統52的請求,參數修改 和參數選取還可以通過配置管理系統54來有效地執行。

圖6描述了可由配置管理系統54的管理組件70用來更新PBTS10 所使用的系統配置參數的參數更新處理140的一個實施方案。被更新的 參數可從數據庫文檔中容易地識別并選取,并接著被轉換為控制文檔以 用于PBTS10的分發。通過配置管理系統54生成系統控制文檔56并將 其分發給PBTS治療實施系統10以及其組件可以提供控制分離,從而使 得PBTS10及其組件較少地依賴于配置管理系統54以對病人實施治療。 為了便于討論,將結合參考圖6和圖3B。

參數更新處理140啟動于開始狀態142,并前進到狀態144。在狀態 144中,配置管理系統54的管理組件70識別在數據庫組件72中與被請 求的參數更新有關的參數80。在狀態146,被請求的參數更新82中的新 系統配置參數被臨時地存儲在配置管理系統54的數據庫組件中,同時等 候系統管理員的批準。

在修改批準被授權后,或者是被請求的參數更新82以永久的方式被 存儲以使得用參數更新82替換以前的參數80,或者是被請求的參數更新 82被用來生成用于特定治療的控制文檔56并且將以前的參數80保持在 數據庫組件72中。通過臨時地存儲參數更新82,不會出現數據的重復, 并且不會丟失以前的參數80。臨時的參數更新82具有指定的時間周期以 按照如前所述的方式終止。由于治療劑量能夠在沒有丟失以前的配置參 數的情況下變化以用于各個治療實施,所以允許具有提高的治療靈活性。

接下來,在狀態148中,管理組件70使用控制文檔組件74從被請 求的參數更新82中生成具有新系統配置參數的系統控制文檔56。在一個 實施方案中,管理組件70從數據庫組件72中選取配置參數,并通過用 分隔符把各個值分開以排列字符串格式的參數值。一方面,控制文檔組 件74已經知道將由PBTS10的指定的功能組件對參數值進行解析的順 序。因此,管理組件70使用控制文檔組件74跟蹤隊列中的各個參數值 的位置以使得系統控制文檔56能夠用正確的解析順序生成。

可選地,管理組件70可計算并更新校驗和,校驗和用于檢測被生成 的系統控制文檔56的錯誤。一方面,生成的系統控制文檔56提供校驗 和機制來驗證被生成的數據是當前的和最新的。在系統控制文檔56生成 時,管理組件70使用校驗和算法來檢測文件的損壞。校驗和的方法在網 絡數據包傳輸中是公知的檢測損壞的形式。發送處理將校驗和添加到數 據包的末尾,接收者使用該校驗和確認該數據包沒有損壞。除了上面描 述的以外還具有許多校驗和算法。它們基本上是通過獲取數據包/文檔中 信息并執行數學操作和/或邏輯操作(移位、旋移位(bit?twiddling)等) 以“總計”數據包/文檔。接收處理在數據中使用同樣的算法并將其與校 驗和比較。如果它們匹配,則沒有數據損壞。接下來,配置管理系統54 建立與PBTS10的通信,并將生成的系統控制文檔56分發給PBTS10的 適當的功能組件。接下來,參數更新處理140在終止于結束狀態154。

PBTS10或其操作組件有利地通過系統控制文檔56來訪問數據、參 數等。這就充分地保證了即便是在配置管理系統54發生單點故障時數據、 參數等也是可以訪問的。此外,PBTS10或其操作組件的配置在治療實施 過程中不依靠配置管理系統54就可以實現。因此,PBTS10或其操作組 件可以獨立的方式操作,從而降低了配置管理系統54中的單點故障的不 利影響。

圖7顯示了使用本發明的配置管理系統54管理、更新和分發用于 PBTS10的配置參數的有益效果。如本文中所述,配置管理系統54有利 地利用了面向數據庫的文檔管理系統和控制文檔配置系統的積極特征。

如圖7所示,配置管理系統54參照數據庫管理系統提供對于配置信 息的受控訪問,例如驗證和日志記錄、在PBTS10讀取參數之前的參數 范圍檢驗、配置參數中的操作模式分離、自動備份以及數據的完整性。 此外,數據庫管理系統還可提供用于單個參數的修改控制、參數修改失 效期管理以及報告生成能力,從而確保系統控制文檔的正確語法和數據 的完整性。

如圖7中進一步所示,配置管理系統54參照控制文檔配置系統提供 對系統控制文檔中的配置參數的快速訪問,這將與訪問數據庫中的字段 相比采用較少的時間訪問文檔,并用較高的可靠度來提供對配置參數的 局部訪問,以充分地保證在數據庫服務器或網絡中斷和/或故障的情況下 參數信息是可用的。另外,控制文檔配置系統可進一步給用戶、管理員 和/或系統操作員以存檔或只讀的形式提供配置信息。本領域的普通技術 人員應該認識到,在不背離本發明的范圍的情況下,配置管理系統54可 被增加在或增加到現存的各種當前使用的醫療設備的控制文檔配置系統 中。

盡管本發明優選的實施方案顯示、描述和指出了本發明的如應用到 這些特殊的實施方案中的新穎特征,但應該理解以被描述的設備的各種 細節的形式進行的省略、替換和改變可由本領域的普通技術人員在不背 離本發明的范圍的情況下做出。因此,本發明的范圍不局限于上面的描 述,而是由附加的權利要求書來限定。

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