BR112014003083B1 - Método e aparelho para gerar uma curva da taxa de dose de radiação específica para uma radiação por raios x - Google Patents

Método e aparelho para gerar uma curva da taxa de dose de radiação específica para uma radiação por raios x Download PDF

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Abstract

método e aparelho para gerar radiação por raios x. a presente invenção refere-se, em particular, a métodos e aparelhos para gerar e/ou fornecer radiação por raios x com características de radiação específicas, em particular, com uma curva da taxa de dose de radiação específica (10). a fim de fornecer uma solução simples e de custo eficiente, é previsto, de acordo com a invenção, que a radiação por raios x seja gerada e/ou fornecida, compondo-se e/ou adaptando-se a radiação por raios x com as características de radiação específicas, em particular, com a curva da taxa de dose de radiação específica (10), proporcionalmente a partir de uma primeira radiação por raios x de especificação com primeiras características de radiação definidas, em particular, com uma primeira curva da taxa de dose de radiação predeterminada (11) e uma segunda radiação por raios x de especificação, que é diferente da primeira radiação por raios x de especificação, com segundas características de radiação definidas, em particular, com uma segunda curva da taxa de dose de radiação predeterminada (12).

Description

A presente invenção refere-se a um método e a um aparelho para gerar e/ou fornecer uma curva de taxa de dose de radiação específica para a radiação por raios X para irradiar um substrato. Além disso, a presente invenção se refere a um aparelho e a um método para gerar e/ou fornecer radiação por raios X com características de radiação específicas, em particular, com uma curva de taxa de dose de radiação específica.
Os aparelhos e os métodos desse tipo são usados, por exemplo, no campo de terapia por irradiação por meio de dispositivos de irradiação. A irradiação intraoperativa é, nos dias atuais, muitas vezes executada com dispositivos de irradiação modernos, que permitem que a radiação seja levada imediatamente ao local de irradiação, por exemplo, no interior de um tumor ou para um leito tumoral.
A radiação por raios X, que se exige para uma irradiação respectiva, é em geral gerada em ou por meio de uma fonte de radiação por raios X. Em particular, a fonte de radiação por raios X é um componente do dispositivo de irradiação. O princípio de operação das fontes de radiação por raios X conhecidas, por exemplo, para irradiação intraoperativa, é, em particular, baseado no fato de que os elétrons estão sendo gerados em uma fonte de elétrons e estão sendo emitidos como um feixe de elétrons. O feixe de elétrons é acelerado em um estágio de aceleração por meio de uma tensão de aceleração, que em particular é uma alta tensão. O feixe de elétrons assim gerado e acelerado é direcionado a um alvo, que pode, por exemplo, ser feito de ouro. O alvo pode, por exemplo, estar localizado na ponta de um aplicador. Perante a colisão do feixe de elétrons no alvo, a radiação por raios X é gerada, que é, então, emitida a partir do alvo no formato de um campo de radiação por raios X resultante com características de radiação específicas. Tal dispositivo de irradiação é, por exemplo, descrito em WO 2009/132799 A2.
Se o substrato, que deve ser irradiado, é tecido, a dose de radiação exigida, que se supõem chegar a uma distância definida em relação à fonte de radiação por raios X no tecido, que deve ser irradiado, tem de ser determinada. Por meio da taxa de dose de radiação, que é uma função de taxa do dispositivo de irradiação e que diminui com a distância crescente a partir da fonte de radiação por raios X, o tempo de irradiação exigido para o tecido, que deve ser irradiado, pode ser determinado, de modo que a dose de radiação exigida chega ao tecido ou está sendo entregue ao ou no interior do tecido. A irradiação é executada para o tempo de irradiação determinado pelo uso da taxa de dose de radiação determinada ou selecionada.
Conforme a radiação por raios X, que é emitida a partir da fonte de radiação por raios X, penetra através do substrato, por exemplo, o tecido, também em outros locais além do local, em que a dose de radiação definida deve ser aplica, estão sendo irradiadas. Uma vez que a fonte de radiação por raios X é colocada normalmente na superfície de um substrato ou dentro de um substrato e a radiação por raios X se propaga a partir da fonte de radiação por raios X, a taxa de dose de radiação diminui com a distância crescente a partir da fonte de radiação por raios X. Isso significa que imediatamente na fonte de radiação por raios X disponibiliza-se um valor de taxa de dose de radiação mais alto que em uma distância a partir da mesma.
A capacidade de uma fonte de radiação por raios X de fornecer tais valores de taxa de dose de radiação é, por exemplo, descrita através da assim chamada curva de taxa de dose de radiação. Com essas curvas, os valores de taxa de dose de radiação, que podem ser fornecido pela fonte de radiação por raios X por distâncias diferentes a partir da fonte de radiação por raios X, por exemplo, a partir do isocentro da fonte de radiação por raios X, são determinados. A conexão entre os pontos dos valores de taxa de dose de radiação para distâncias diferentes a partir da fonte de radiação por raios X resulta na curva de taxa de dose de radiação. Por meio de tal curva de taxa de dose de radiação, o usuário pode determinar qual dose de radiação será aplicada e em que local do substrato.
O curso, por exemplo, a inclinação, de tal curva de taxa de dose de radiação é, entre outros fatores, dependente da tensão de aceleração aplicada.
As características de radiação de fontes de radiação por raios X, que, por exemplo, são as características de emissão da radiação por raios X gerada a partir do alvo, são, porém, mesmo em tensões de operação idênticas, sempre diferentes, uma vez que as fontes de radiação por raios X nunca são projetadas completamente idênticas devido às tolerâncias de fabricação inevitáveis e diferenças em material. Para executar uma irradiação, por exemplo, o tratamento de um paciente, as características de radiação da fonte de radiação por raios X exata, que é usada, porém, têm de ser conhecidas. Portanto, as fontes de radiação por raios X sempre estão sendo calibradas, o que também pode ser referido como medidas ou avaliadas, antes de serem postas para uso pela primeira vez, a fim de determinar as características de radiação da fonte de radiação por raios X específica, em particular, sua(s) curva(s) de taxa de dose de radiação. Tais medições são, porém, muito complexas ou pouco práticas. Portanto, as mesmas são apenas executas em tensões de aceleração específicas. De modo geral, a fonte de radiação por raios X também é, então, apenas operada nessas tensões de aceleração, pela qual uma calibração tem sido executada, uma vez que as características de radiação exatas da fonte de radiação por raios X não são conhecida para outras tensões de aceleração.
Desse modo, a mediação de uma fonte de radiação por raios X, em particular, para tensões de aceleração diferentes é um meio um demorado e custoso.
Começando a partir do estado da técnica citado, a presente invenção é baseada no problema, para desenvolver adicionalmente os aparelhos e os métodos inicialmente mencionados, de modo que os problemas mencionados acima possam ser evitados.
De acordo com a presente invenção, esse problema é resolvido através dos métodos com os recursos de acordo com as reivindicações independentes 1, 2 e 3 assim como pelos aparelhos com os recursos de acordo com as reivindicações independentes 9, 10 e 11. Os recursos e detalhes adicionais da invenção se tornam claros a partir das reivindicações dependentes, da descrição e também a partir das figuras. No presente documento, os recursos e os detalhes, que são descritos em conjunto com um aspecto do aparelho de acordo com a invenção, aplicados também em conjunto com os outros aspectos respectivos do aparelho de acordo com a invenção. Os recursos e os detalhes, que são descritos em conjunto com um aspecto do método de acordo com a invenção, também aplicados em conjunto com os outros aspectos respectivos do método de acordo com a invenção. Os recursos e os detalhes, que são descritos em conjunto com o(s) aparelho(s) de acordo com a invenção, aplicados com relação a sua revelação em sua totalidade também em conjunto com o(s) método(s) de acordo com a invenção, de modo que as declarações feitas com relação ao(s) aparelho(s) também se apliquem em sua extensão total ao(s) método(s) e vice-versa.
Um conceito subjacente da presente invenção é que as características de radiação de uma radiação por raios X gerada ou fornecida são variadas, que de acordo com a presente invenção está, em particular, sendo executada ao longo do tempo.
A presente invenção reside em particular dentro do campo de irradiação de substratos, preferencialmente, em conjunto com a irradiação de tecido, em particular, de tumores e similares. No presente documento, em particular, é previsto que a irradiação de um substrato é realizada de tal maneira que a radiação é emitida para o substrato e chega ao substrato e/ou penetra no interior do substrato. A radiação, no sentido bastante geral, é a propagação de partículas ou ondas, em que uma energia e/ou impulso em particular é transportado. De acordo com a presente invenção a radiação é preferencialmente radiação por raios X.
A radiação é gerada através de uma fonte de radiação. A fonte de radiação serve de modo geral para ser capaz de gerar, emitir e/ou fornecer uma dose de radiação. Uma dose de radiação é em particular a quantidade absorvida ou absorvível de radiação, em particular de ionizada, em um substrato, por exemplo, em um tecido. A dose de radiação que é absorvida por unidade de tempo e por unidade de massa é chamada de taxa de dose de radiação. Em uma tensão de aceleração específica uma fonte de radiação tem, em particular, uma taxa de dose de radiação específica. Uma curva de taxa de dose de radiação é, em particular, o curso da dose de radiação na profundidade. A origem é a fonte de radiação e, em particular, o isocentro da mesma. O isocentro de dispositivos de irradiação é, em particular, o ponto central da menor esfera, através da qual o raio central em todos os ângulos de rotação passa através. Em geral, pode-se ser dito que o isocentro é o centre a partir do qual a radiação começa ou se origina.
A fonte de radiação pode, por exemplo, ser uma fonte de radiação por raios X. A radiação gerada, então, é a radiação por raios X.
De acordo com a invenção, uma curva de taxa de dose de radiação específica é gerada e/ou fornecida para a radiação por raios X para irradiar um substrato, em particular, um tecido. Em uma modalidade diferente, a radiação por raios X com características de radiação específicas, por exemplo, como características de emissão específicas, conforme descrito acima, em particular, com uma curva de taxa de dose de radiação específica, é gerada e/ou fornecida.
Tal curva de taxa de dose de radiação é, em particular, o curso da taxa de dose de radiação, que esta disponível para uma irradiação, na profundidade. A taxa de dose de radiação é, em particular, a energia da radiação, que é emitida a partir da fonte de radiação por raios X em um local definido, por exemplo, em uma distância específica a partir da fonte de radiação por raios X, com relação à unidade de massa do substrato, em particular, de tecido material, e com relação a uma unidade de tempo. A origem da mesma é a fonte de radiação por raios X e, em particular, o isocentro da fonte de radiação por raios X. A curva de taxa de dose de radiação tem um valor máximo no local da fonte de radiação, em particular, no local do isocentro da fonte de radiação por raios X. Com distância crescente a partir da mesma, a curva de taxa de dose de radiação cai. Isso pode ocorrer, por exemplo, devido à absorção da radiação pelo substrato irradiado assim como devido à distribuição espacial com a distância crescente a partir da fonte de radiação por raios X.
Tal curva de taxa de dose de radiação é preferencialmente uma assim chamada curva de taxa de dose de profundidade, em particular, uma curva de taxa de dose de profundidade em água.
Para a irradiação de um substrato, em particular, para o tratamento de um paciente com irradiação, em geral, a curva de taxa de dose de profundidade em água com a unidade física Gray por minuto [Gy/min], que também é chamada de DDC, é um parâmetro importante da fonte de radiação por raios X. A curva de taxa de dose de profundidade em água é uma função da profundidade de água, em que a origem (0 mm) é a fonte de radiação por raios X e, em particular, o isocentro da fonte de radiação por raios X. A curva de taxa de dose de profundidade em água é medida durante a produção e também durante a recalibração de cada fonte de radiação por raios X e é típico para essa fonte de radiação por raios X.
Conforme a fonte de radiação por raios X é aproximadamente uma fonte de ponto de raios X, o curso da curva de taxa de dose de profundidade em água é determinado por um lado pela lei do quadrado inverso (f(x) ~ 1/x2) e por outro lado pela absorção da radiação por raios X gerada em água (f(x) ~ I0*exp(-μW*x)).
Uma vez que a radiação por raios X, nesse caso I0, de uma fonte de radiação por raios X, em contraste, por exemplo, as fontes radiativas, é composta de um espectro complexo, I0 é uma função da energia E. Já que o coeficiente de absorção de água (μW) também é uma função da energia E, a absorção é fortemente dependente do espectro da fonte de radiação por raios X respectiva.
O espectro de uma fonte de radiação por raios X é composto do espectro de característica através dos materiais usados e do espectro de quebra de raios X, em particular, através da tensão de aceleração dos elétrons.
Com o equipamento, conforme usado hoje, o usuário pode escolhe em um dispositivo de irradiação entre três diferentes tensões de aceleração U. As tensões de aceleração U são, por exemplo, trinta quilovolts (30 kV), quarenta quilovolts (40 kV) e cinquenta quilovolts (50 kV), em que a tensão de aceleração é, porém, fixada para a duração do tratamento e não pode ser mais mudada.
Com a presente invenção essa abordagem pode ser afastada, conforme será descrito mais tarde em detalhes. A tensão de aceleração pode agora ser mudada durante o tratamento de irradiação.
Uma vez que as fontes de radiação por raios X em geral são similares em seu projeto, os espectros de raios X não se diferem significativamente na mesma tensão de aceleração e as curvas de taxa de dose de profundidade em água, o DDC, são aproximadamente idênticas com relação a seu curso. Esse curso é passível de reconhecimento através de uma diminuição da função com profundidade de água crescente.
A altura absoluta da curva de taxa de dose de profundidade em água (DDC) pode, porém, variar, o que pode ser compensado por tempos de irradiação diferentes caso a mesma dose deva ser aplicada em uma profundidade específica com fontes de radiação por raios X diferentes.
Pode ser, porém, frequentemente de importância crucial, que o curso da curva de taxa de dose de profundidade em água (DDC), isso significa que a diminuição da dose de radiação emitida com a profundidade de água crescente é similar ou comparável a todas as fontes de radiação por raios X que são usadas.
Conforme já indicado acima, com as soluções atuais, uma é fixada a uma seleção estabelecida a partir de um número limitado de diferentes tensões de aceleração para uma irradiação desejada. Isso é causado pelo custo e pela calibração demorada da fonte de radiação por raios X nas tensões de aceleração selecionáveis. Portanto, um indivíduo pode apenas selecionar a partir dos cursos respectivos das curvas de taxa de dose de profundidade em água (DDC) nessas tensões de aceleração específicas. A presente invenção permite um desvio a partir dessas restrições.
Também se torna possível com a presente invenção que as fontes de radiação por raios X possam ser postas para uso, com as quais muitas curvas de taxa de dose de profundidade diferentes em água (DDC) podem ser geradas.
De acordo com o primeiro aspecto da invenção, é fornecido um método para gerar e/ou fornecer uma curva de taxa de dose de radiação específica para uma radiação por raios X para irradiação de um substrato. O método é caracterizado pelo fato de que a curva de taxa de dose de radiação específica é gerada e/ou fornecida, selecionando-se pelo menos duas curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas, que são diferentes da curva de taxa de dose de radiação específica, que deve ser gerada e/ou fornecida e compondo-se e/ou adaptando-se a curva de taxa de dose de radiação específica proporcionalmente a partir das pelo menos duas curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas. A composição e/ou a adaptação proporcional também podem ser chamadas de uma composição e/ou adaptação proporcionada ou pro rata.
De acordo com esse primeiro aspecto, pretende-se gerar e/ou fornecer uma curva de taxa de dose de radiação específica para radiação por raios X para irradiar um substrato.
A curva de taxa de dose de radiação específica é, em particular, tal curva de taxa de dose de radiação, que não está disponível até o momento. Essa curva de taxa de dose de radiação deve de preferência ser gerada e/ou fornecida pelo método de acordo com a invenção. O termo "gerado(a)" é entendido em particular tal que tal uma curva de taxa de dose de radiação seja criada. O termo "fornecido(a)" é entendido em particular tal que a curva de taxa de dose de radiação seja entregue para uma aplicação. A curva de taxa de dose de radiação pode ser tal uma curva de taxa de dose de radiação, que tem sido descrita acima adicionalmente.
Essa curva de taxa de dose de radiação específica é gerada e/ou fornecida de uma maneira especial. O ponto de partida para isso é as pelo menos duas curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas, que já estão disponíveis ou são conhecidas. Essas curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas podem também ser chamadas de curvas de taxa de dose de radiação de especificação. As curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas se diferem uma das outras. Essas curvas de taxa de dose de radiação podem, por exemplo, ser geradas através de uma calibração ou uma medição conforme descrito acima. Pode ser, por exemplo, previsto que as duas curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas sejam tal curva de taxa de dose de radiação, que foi medida em diferentes tensões de aceleração.
No caso mais simples, duas de tais curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas são usadas. Naturalmente, de acordo com a invenção também mais de duas de tais curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas podem ser usadas.
De acordo com a invenção é previsto que as curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas sejam diferentes da curva de taxa de dose de radiação específica, que deve ser gerada e/ou fornecida. Preferencialmente, é previsto que uma curva de taxa de dose de radiação predeterminada é ou forma um limite superior e que outra curva de taxa de dose de radiação predeterminada é ou forma um limite inferior. A curva de taxa de dose de radiação específica, que deve ser gerada e/ou fornecida, de acordo com a presente invenção, preferencialmente se situa entre as curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas. Isso significa, em particular, que a curva de taxa de dose de radiação específica é gerada de uma maneira que a curva de taxa de dose de radiação específica ou seu curso se situem entre as curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas.
De acordo com a invenção pelo menos duas tais curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas são escolhidas ou selecionadas. A curva de taxa de dose de radiação, que deve ser gerada e/ou fornecida, é, então, criada ou gerada compondo-se e/ou adaptando-se a curva de taxa de dose de radiação específica proporcionalmente a partir das pelo menos duas curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas.
De acordo com um segundo aspecto da invenção, é fornecido um método para gerar e/ou fornecer radiação por raios X com características de radiação específicas, em particular, com uma curva de taxa de dose de radiação específica. O método é caracterizado pelo fato de que a radiação por raios X é gerada e/ou fornecida compondo-se e/ou adaptando-se a radiação por raios X com as características de radiação específicas, em particular, com a curva de taxa de dose de radiação específica, proporcionalmente a partir de uma primeira radiação por raios X de especificação com as primeiras características de radiação definidas, em particular, com uma primeira curva de taxa de dose de radiação predeterminada - que, em particular, é uma primeira curva de taxa de dose de radiação definida - e uma segunda radiação por raios X de especificação com segundas características de radiação definidas, em particular, com uma segunda curva de taxa de dose de radiação predeterminada- que, em particular, é uma segunda curva de taxa de dose de radiação definida -, em que a segunda radiação por raios X de especificação se difere da primeira radiação por raios X de especificação.
Com o método de acordo com o segundo aspecto da invenção, é gerada e/ou fornecida uma radiação por raios X. Supõe-se que essa radiação por raios X tenha características de radiação específicas, que podem ser as características de emissão que são descrita adicionalmente acima. Em particular, deve ser gerada e/ou fornecida à radiação por raios X com uma curva de taxa de dose de radiação específica. O método de acordo com o segundo aspecto é, assim, uma modalidade preferencial do contexto mencionado de modo geral do método de acordo com o primeiro aspecto, de modo que as explicações respectivas do supracitado são referidas aqui no presente documento e são incorporadas a título de referência nesse ponto.
De acordo com um terceiro aspecto da invenção, é fornecido um método para gerar e/ou fornecer radiação por raios X com características de radiação específicas, em particular, com uma curva de taxa de dose de radiação específica, que é, em particular, uma modalidade vantajosa do método supracitado de acordo com o segundo aspecto da invenção, de modo que se faz referência à descrição respectiva acima e a incorpora a título de referência nesse ponto. O método de acordo com o terceiro aspecto da invenção descreve uma modalidade mais concreta do método usando-se uma fonte de radiação por raios X específica.
Com esse método gera-se um feixe de elétrons por meio de uma fonte de elétrons. O feixe de elétrons é acelerado por meio de uma tensão de aceleração e é direcionado em direção a um alvo. Uma radiação por raios X é gerada pelos elétrons do feixe de elétrons que colidem com o alvo.
O método é caracterizado pelo fato de que a radiação por raios X é gerada e/ou fornecida compondo-se e/ou adaptando-se a radiação por raios X com as características de radiação específicas proporcionalmente a parti de uma primeira radiação por raios X de especificação com as primeiras características de radiação definidas, que são associadas a uma primeira tensão de aceleração e uma segunda radiação por raios X de especificação com as segundas características de radiação definidas, que são associadas a uma segunda tensão de aceleração, acelerando-se proporcionalmente de modo alternado o feixe de elétrons com a primeira tensão de aceleração e com a segunda tensão de aceleração. No presente documento, a segunda radiação por raios X de especificação se difere da primeira radiação por raios X de especificação.
Com essa modalidade do método é fornecido um aparelho para gerar radiação por raios X. Esse aparelho tem uma fonte de radiação por raios X ou é projetado como uma fonte de radiação por raios X.
Preferencialmente, os métodos de acordo com os três aspectos mencionados acima da invenção são executados com aparelhos correspondentes de acordo com os aspectos adicionais da invenção, que são descritos com mais detalhes abaixo, de modo que, nesse ponto, com relação à revelação, faz-se referência às explicações respectivas com relação aos aparelhos de acordo com a invenção feita adicionalmente abaixo e essas explicações estão incorporadas aqui no presente documento a título de referência nesse ponto.
A invenção é preferencialmente direcionada à geração de uma radiação por raios X de baixa energia e/ou suave. O aparelho é preferencialmente parte de um dispositivo de irradiação.
Um recurso básico da presente invenção agora é, em particular, que uma fonte de radiação por raios X, que é projetada em particular para o uso de duas ou mais tensões de aceleração, é operada de tal maneira que desse modo as curvas de taxa de dose de radiação também podem ser fornecidas, que se situam entre uma primeira curva de taxa de dose de radiação, que é associada em particular a uma primeira tensão de aceleração e uma segunda curva de taxa de dose de radiação, que é associada em particular a uma segunda tensão de aceleração. Para esse propósito, um aparelho respectivo, em particular, de acordo com um plano dado ou fixo, é operado alternativamente com a primeira tensão de aceleração e a segunda tensão de aceleração e também opcionalmente com as tensões de aceleração adicionais.
Em particular, com a invenção a adaptação de uma curva de taxa de dose de radiação pode ser executada mudando-se a tensão de aceleração.
Em comparação às soluções conhecidas da técnica anterior, a presente invenção permite um desvio de uma tensão de aceleração fixa durante a operação, por exemplo, durante um tratamento.
As curvas de taxa de dose de radiação, em particular, as curvas de taxa de dose de profundidade em água (DDC) apenas têm de serem medidas por poucas, no caso mínimo por duas, tensões de aceleração diferentes, por exemplo, durante a fabricação ou a recalibração de uma fonte de radiação por raios X. A geração e/ou o fornecimento de uma curva de taxa de dose de radiação, que se difere da mesma, pode ser gerada a partir da mesma, por exemplo, através de um cálculo e/ou uma determinação da curva de taxa de dose de radiação desejada através da adaptação das curvas de taxa de dose de radiação medidas, em particular, por meio de um equipamento de computação, um software ou similares. O equipamento de computação também pode ser chamado de uma unidade de computação ou meio de computação.
Em geral, todos os equipamentos do(s) aparelho(s) da presente invenção, que foram ou serão descritos, podem, cada um, serem chamados de uma unidade ou como meio.
A adaptação é, em particular, executada determinando-se a relação proporcional das curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas e dos tempos de irradiação resultantes a partir das mesmas. Um tratamento subsequente pode ser executado através de irradiação proporcional com as diferentes tensões de aceleração calculadas.
Medindo-se apenas algumas curvas de taxa de dose de radiação, que são, em particular, as curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas e uma simulação de curvas de taxa de dose de radiação adicionais, que são, em particular, as curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas, a partir dessas curvas medidas, uma redução de custo considerável pode ser alcançada.
Isso deverá ser demonstrado por meio de exemplo. Por exemplo, durante a fabricação de uma fonte de radiação por raios X, as curvas de taxa de dose de radiação, em particular, as curvas de taxa de dose de profundidade em água (DDC) para tensões de aceleração de 30kV e 50kV tem sido medidas ou avaliadas. Essas são, em particular, as curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas. A partir dessas curvas de taxa de dose de radiação um indivíduo pode, agora, produzir uma curva de taxa de dose de radiação, em particular, uma curva de taxa de dose de profundidade em água (DDC), para uma tensão de aceleração, que se situa entre de 40 kV, ou seja, a partir de porções específicas 30 kV e porções específicas 50 kV. Essa curva de taxa de dose de radiação é, em particular, a curva de taxa de dose de radiação específica. Por exemplo, pode ser previsto que um indivíduo possa produzir ou gerar a curva de taxa de dose de radiação com 40 kV por meio de 0,69 porções de curva de taxa de dose de radiação com 50 kV e 0,31 porções de curva de taxa de dose de radiação com 30 kV.
Preferencialmente, a curva de taxa de dose de radiação específica pode ser determinada e/ou calculada com relação ao primeiro aspecto da invenção a partir das curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas. Com relação ao segundo e ao terceiro aspecto da invenção, a radiação por raios X com as características de radiação específicas, em particular, com a curva de taxa de dose de radiação específica, pode ser determinada e/ou calculada a partir das radiações por raios X de especificação com as características de radiação definidas, em particular, a curva de taxa de dose de radiação específicas. Para esse propósito, em particular, um equipamento de computação pode ser fornecido, em que se executa o cálculo e/ou a determinação. Para o cálculo, um software e/ou um produto de programa de computador específicos podem ser empregados. As vantagens dessa abordagem já foram descritos adicionalmente acima. Em particular, a curva de taxa de dose de radiação específica e/ou a radiação por raios X com características de radiação específicas podem ser simuladas a partir dos valores medidos e predeterminados. Isso significa que apenas umas poucas medições realmente têm sido executadas, o que leva a uma simplificação do método e a uma redução de custo.
Em uma modalidade adicional com relação ao primeiro aspecto da invenção, a curva de taxa de dose de radiação específica pode ser determinada e/ou calculada a partir de valores de especificação para a curva de taxa de dose de radiação específica. Com relação ao segundo e ao terceiro aspecto da invenção, a radiação por raios X com características de radiação específicas, em particular, com uma curva de taxa de dose de radiação específica é determinada e/ou calculada a partir dos valores de especificação para uma radiação por raios X com as características de radiação específicas, em particular, com uma curva de taxa de dose de radiação específica. Isso significa que a partir do lado do usuário, para propósitos de aplicação específicos e similares, pode se fazer especificação respectiva. Por exemplo, pode-se alcançar que um usuário queira irradiar com as curvas de taxa de dose de radiação específicas e/ou a radiação por raios X com características de radiação específicas, que tenham sido geradas pelo mesmo. Com a modalidade mencionada, pode-se realizar a melhor adaptação ou aproximação a partir das curvas de taxa de dose de radiação e/ou da radiação por raios X de especificação dadas, por exemplo, através de cálculos respectivos em um equipamento de geração que tenha sido fornecido para esse propósito. O equipamento de geração também pode ser chamado de unidade de geração ou de meio de geração. Tal equipamento de geração será descrito adicionalmente abaixo em conjunto com os aparelhos de acordo com a invenção em maior detalhe. O equipamento de geração pode ser parte de um equipamento de computação ou pode ser um equipamento de computação. Os parâmetros de adaptação, que são usados para esse propósito, determinam a razão proporcional das especificações e, desse modo, os tempos de irradiação individuais.
Preferencialmente, a curva de taxa de dose de radiação específica gerada e/ou fornecida ou os parâmetros e/ou os valores da radiação por raios X gerada e/ou fornecida com características de radiação específicas, em particular, com a curva de taxa de dose de radiação específica, são armazenados em um equipamento de armazenamento. Tal equipamento de armazenamento, que também pode ser chamado de unidade de armazenamento ou meio de armazenamento, também será descrito adicionalmente abaixo em conjunto com os aparelhos da invenção em mais detalhes. Desse modo, os dados armazenados estão disponíveis para aplicações adicionais. No mesmo, preferencialmente, é previsto que um aparelho respectivo para gerar e/ou fornecer radiação por raios X, em particular, um equipamento de computação de tal aparelho, tenha tal equipamento de armazenamento ou possa pelo menos acessar tal equipamento de armazenamento através de uma interface.
Em uma modalidade adicional, preferencialmente, é previsto que a curva de taxa de dose de radiação específica de acordo com o primeiro aspecto da invenção é composta e/ou adaptada de uma maneira subsequente com relação a ou em uma mudança temporal das pelo menos duas curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas ou que a radiação por raios X com as características de radiação específicas, em particular, com a curva de taxa de dose de radiação específica, de acordo com o segundo aspecto da invenção, é composta e/ou adaptada de uma maneira subsequente com relação a ou em uma mudança temporária da primeira radiação por raios X de especificação e a segunda radiação por raios X de especificação ou que o feixe de elétrons de acordo com o terceiro aspecto da invenção é acelerado de uma maneira subsequente com relação a ou em uma mudança temporária com a primeira tensão de aceleração e a segunda tensão de aceleração. Isso pode, por exemplo, ser incorporado por meio de um equipamento de comutação de tempo, que também pode ser chamado de uma unidade de comutação de tempo ou meio de comutação de tempo. Tal equipamento de comutação de tempo também será explicado abaixo adicionalmente em conjunto com os aparelhos de acordo com a invenção em mais detalhes.
Em particular, isso significa que uma irradiação, que é baseada nos resultados gerados e/ou fornecidos, pode ser executada ou de uma maneira subsequente ou por mudança. Em qualquer caso, é assegurado que, após a duração total da irradiação, os tempos de irradiação individuais respectivamente calculados foram executados. Por exemplo, em uma modalidade preferida, uma mudança repetida da tensão de aceleração por segundo ou minuto pode ser executada. Referindo-se novamente ao exemplo mencionado acima, pode ser previsto que, por exemplo, uma mudança repetida da tensão de aceleração é realizada durante a irradiação, por exemplo, como 0,69*1 minuto em 50kV, então 0,31*1 minuto em 30kV, e essa rotina é executada, por exemplo, 20 vezes. Em uma modalidade diferente, também é possível também irradiar, por exemplo, de uma maneira subsequente proporcionalmente com tensões de aceleração diferentes, por exemplo, 0,69*20 minutos em 50kV, então 0,31*20 minutos em 30kV.
É preferivelmente fornecido que, a curva de dose de taxa de radiação específica de acordo com o primeiro aspecto da invenção é composta e/ou adaptada por meio de combinação linear das pelo menos duas curvas de dose de taxa de radiação predeterminadas, ou que a radiação por raios X com as características de radiação específicas, em particular com a curva de taxa de dose de radiação específica, de acordo com o segundo ou terceiro aspecto da invenção é composta e/ou adaptada por meio de combinação linear da primeira radiação por raios X de especificação e a segunda radiação por raios X de especificação. A combinação linear como tal é conhecida como um método matemático. Uma combinação linear é, em particular, um vetor que é formado da soma de diversos outros vetores. Assim, uma medição de todas as curvas de dose de taxa de radiação para todas as tensões de aceleração não é mais necessária. Ao invés disso, as curvas de dose de taxa de radiação que faltam podem ser formadas por algumas poucas curvas de dose de taxa de radiação medidas por meio da combinação linear das curvas de dose de taxa de radiação medidas.
No curso posterior da descrição, diferentes aparelhos são descritos, os quais, em particular, são adequados para realizar os métodos descritos acima. Portanto, em relação aos aparelhos, é feita referência em relação à revelação à descrição mencionada acima dos métodos de acordo com a invenção e seu conteúdo é incorporado por referência e vice-versa.
De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, que, em particular, corresponde ao primeiro aspecto da invenção mencionado acima, um aparelho para gerar e/ou fornecer uma curva de dose de taxa de radiação específica para uma radiação por raios X para a irradiação de um substrato é fornecido. Esse aparelho é caracterizado pelo fato de que o aparelho tem um equipamento de seleção para selecionar pelo menos duas curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas, que são diferentes da curva de taxa de dose de radiação específica, que está para ser gerada e/ou fornecida, e que o aparelho tem um equipamento para compor e/ou adaptar proporcionalmente à curva de taxa de dose de radiação específica das pelo menos duas curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas. O equipamento de seleção também pode ser referido como uma unidade de seleção ou meio de seleção. O equipamento para composição e/ou adaptação também pode ser referido como uma unidade ou meio para compor e/ou adaptar. Em relação à modalidade e ao conceito funcional do aparelho, também é feita referência às explicações fornecidas na descrição acima em relação ao método de acordo com a invenção e o conteúdo do mesmo é incorporado por referência nesse ponto.
De acordo com um quinto aspecto da presente invenção, que, em particular, corresponde ao segundo aspecto da invenção descrito acima, um aparelho para geração e/ou fornecimento de radiação por raios X com características de radiação específicas, em particular com uma curva de dose de taxa de radiação específica, é fornecido. O aparelho é caracterizado pelo fato de que o aparelho tem um equipamento para gerar e/ou fornecer uma primeira radiação por raios X de especificação com primeiras características de radiação definidas, em particular com uma primeira curva de taxa de dose de radiação predeterminada, e uma segunda radiação por raios X de especificação com segundas características de radiação definidas, em particular com uma segunda curva de taxa de dose de radiação predeterminada, em que a primeira radiação por raios X de especificação é diferente da segunda radiação por raios X de especificação, e que o aparelho tem um equipamento para compor e/ou ajustar proporcionalmente a radiação por raios X com as características de radiação específicas, em particular à curva de taxa de dose de radiação específica, a partir da primeira radiação por raios X de especificação e da segunda radiação por raios X de especificação. Em relação à modalidade e ao conceito funcional do aparelho, também é feita referência às explicações fornecidas na descrição acima em relação ao método de acordo com a invenção e o conteúdo do qual é incorporado por referência nesse ponto.
De acordo com um sexto aspecto da presente invenção, que, em particular, corresponde ao terceiro aspecto da invenção descrito acima, um aparelho para geração e/ou fornecimento de radiação por raios X com características de radiação específicas, em particular um aparelho conforme descrito anteriormente, é fornecido. O aparelho é caracterizado por uma fonte de elétron para gerar um feixe de elétron, um alvo para gerar radiação por raios X por elétrons do feixe de elétron que colide no alvo, um equipamento de aceleração para acelerar os elétrons do feixe de elétron por meio de uma tensão de aceleração aplicada, um equipamento para gerar e/ou fornecer uma primeira radiação por raios X de especificação com as primeiras características de radiação definidas, em particular com uma primeira curva de taxa de dose de radiação predeterminada, que é associada a uma primeira tensão de aceleração, e uma segunda radiação por raios X de especificação, que é diferente da primeira radiação por raios
X, com as segundas características de radiação definidas, em particular com uma segunda curva de taxa de dose de radiação predeterminada, que é associada a uma segunda tensão de aceleração, assim como um equipamento para compor e/ou adaptar proporcionalmente a radiação por raios X com as características de radiação específicas, em particular com a curva de taxa de dose de radiação específica, a partir da primeira radiação por raios X de especificação e da segunda radiação por raios X de especificação, em que o equipamento é projetado para influenciar o equipamento de aceleração, de tal modo que o feixe de elétron seja acelerado ou possa ser acelerado proporcionalmente de modo alternativo com a primeira tensão de aceleração e a segunda tensão de aceleração. Em relação à modalidade e ao conceito funcional do aparelho, também é feita referência às explicações fornecidas na descrição acima em relação ao método de acordo com a invenção e o conteúdo do mesmo é incorporado por referência nesse ponto.
O aparelho mencionado acima tem primeiramente uma fonte de elétron. Por meio da fonte de elétron, elétrons são gerados, que, em particular, são emitidos como um feixe de elétron. Assim, a fonte de elétron serve, em particular, para gerar um feixe de elétron. Adicionalmente, o aparelho tem um alvo, em que o alvo pode ser feito de ouro por exemplo. O alvo serve para a geração real da radiação por raios X. Os elétrons que são gerados pela fonte de elétron colidem no alvo como um feixe de elétron. Pelos elétrons do feixe de elétron, que colidem no alvo, a radiação por raios X é gerada, que é emitida do alvo.
O(s) método(s) de acordo com a invenção assim como o(s) aparelho(s) de acordo com a invenção podem ser usados, em particular, no campo da irradiação intraoperativa. No presente documento, a radiação por raios X, em particular de curta distância, é usada, que pode ser levada imediatamente na ou à localização de irradiação, por exemplo, um tumor ou ao leito tumoral. Em uma fonte de radiação por raios X, que é usada para esse propósito, elétrons são gerados em uma fonte de elétron. Os elétrons são acelerados como um feixe de elétron com uma tensão de aceleração em direção ao alvo, que é, por exemplo, feito de ouro. Lá, em particular, a radiação por raios X de baixa energia é gerada, que é, em particular, isotropicamente emitida e penetra no tecido, que está a ser irradiado.
Sondas de raios X, que têm uma ponta feita de berílio, são frequentemente usadas para tal terapia por irradiação. O berílio é o material que é mais transparente para radiação por raios X. A sonda de raios X é preferivelmente projetada como um tubo de feixe de elétron evacuado. Nesse tubo de feixe de elétron, um feixe de elétrons é gerado por meio da fonte de elétron, que é, então, acelerado por meio de uma tensão de aceleração. O feixe de elétron é direcionado em direção ao alvo. No alvo, os elétrons são repentinamente desacelerados e a radiação por raios X é gerada.
Tal aparelho tem preferivelmente um equipamento de aceleração para acelerar os elétrons por meio de uma tensão de aceleração, que também pode ser referido como acelerador de elétron. O equipamento de aceleração ou acelerador também pode ser referido como uma unidade de aceleração ou meio de aceleração. A aceleração dos elétrons é efetuada em particular por meio de alta tensão, que é aplicada no equipamento de aceleração. Preferivelmente, o aparelho é projetado para atuar o equipamento de aceleração. Isso significa, por exemplo, que o aparelho é projetado para manusear o equipamento de aceleração de tal maneira que, por meio do equipamento de aceleração, a tensão de aceleração desejada seja fornecida. A atuação do equipamento de aceleração é preferivelmente executada de tal maneira que pela atuação do equipamento de aceleração, a tensão de aceleração para acelerar o feixe de elétron, que colide no alvo, seja variada ou possa ser variada em relação aos valores de tensão de aceleração, em particular durante a operação do aparelho. Preferivelmente é previsto que a mesma pode ser comutada entre tensões de aceleração diferentes por meio do equipamento de aceleração. Assim, o equipamento de aceleração é projetado para uma comutação seletiva entre pelo menos duas tensões de aceleração diferentes. Por exemplo, o equipamento de aceleração pode ser parte de um equipamento de computação ou pode ser controlado por um equipamento de computação.
Devido a essa modalidade preferida, em particular, um desvio de uma tensão de aceleração fixada se torna possível, de modo que, em particular, curvas de dose de taxa de radiação diferentes possam ser geradas. Isso significa que o aparelho é preferivelmente projetado para manusear o equipamento de aceleração de uma maneira que - por meio desse equipamento de aceleração - o feixe de elétron possa ser acelerado com tensões de aceleração diferentes ao alvo.
A presente invenção não é limitada a certas tensões de aceleração. Preferivelmente, uma tensão de aceleração entre 0 e 150kV é aplicada. Para a irradiação do tecido, preferivelmente uma tensão de aceleração entre 10 e 100kV é aplicada.
Preferivelmente, o aparelho tem um equipamento de computação para determinar e/ou calcular a curva de dose de taxa de radiação específica das curvas de dose de taxa de radiação predeterminadas ou para determinar e/ou calcular a radiação por raios X com as características de radiação específicas, em particular com a curva de dose de taxa de radiação específica da radiação por raios X de especificação com as características de radiação definidas, em particular as curvas de dose de taxa de radiação específicas.
Alternativa ou adicionalmente, o aparelho tem preferivelmente um equipamento para armazenamento para armazenar a curva de dose de taxa de radiação específica ou parâmetros e/ou valores da radiação por raios X com as características de radiação específicas, em particular com a curva de dose de taxa de radiação específica.
Em uma modalidade adicional, o aparelho pode ter uma interface para receber e/ou um equipamento de entrada para entrada de valores de especificação para uma curva de taxa de dose de radiação específica, ou de valores de especificação para a radiação por raios X com características de radiação específicas, em particular com a curva de taxa de dose de radiação específica. Os valores de especificação são transmitidos por meio da interface - em particular da parte externa - ao aparelho. O equipamento de entrada, que também pode ser referido como uma unidade de entrada ou meio de entrada, pode ser, por exemplo, um teclado, um painel de toque, um leitor para ler dados e similares.
Em uma modalidade adicional, o aparelho pode ter um equipamento de geração para gerar uma curva de taxa de dose de radiação específica ou uma radiação por raios X com características de radiação específicas, em particular com uma curva de taxa de dose de radiação específica a partir de valores de especificação. Em relação ao conceito funcional de tais equipamentos, também é feita referência às explicações fornecidas na descrição acima em relação ao método de acordo com a invenção e o conteúdo do mesmo é incorporado por referência nesse ponto.
Preferivelmente, o aparelho tem um equipamento de comutação de tempo, que é projetado de tal modo que a curva de taxa de dose de radiação específica seja ou possa ser composta e/ou adaptada de uma maneira subsequente em relação ao tempo ou em uma mudança temporal a partir das pelo menos duas curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas ou que a radiação por raios X com as características de radiação específicas, em particular com a curva de taxa de dose de radiação específica, seja ou possa ser composta e/ou adaptada de uma maneira subsequente em relação ao tempo ou em uma mudança temporal a partir da primeira radiação por raios X de especificação e da segunda radiação por raios X de especificação, ou que o feixe de elétron seja ou possa ser acelerado de uma maneira subsequente em relação a tempo ou em uma mudança temporal com a primeira tensão de aceleração e a segunda tensão de aceleração. Em relação ao conceito funcional de tais equipamentos de comutação de tempo, também é feita referência às explicações fornecidas na descrição acima em relação ao método de acordo com a invenção e o conteúdo do mesmo é incorporado por referência nesse ponto.
Em particular, os aparelhos de acordo com a invenção têm meios para executar os métodos de acordo com a invenção, que foram descritos acima, de modo que todas as explicações e declarações que foram feitas em relação aos métodos em relação a essa revelação também se apliquem em relação aos aparelhos, e vice-versa.
A invenção será explicada agora em mais detalhe em relação às modalidades exemplificativas com referência aos desenhos anexos, em que:
Figura 1 mostra uma retratação esquemática de uma irradiação de um substrato por meio de um dispositivo de irradiação;
Figura 2 mostra uma retratação de um aparelho para gerar radiação por raios X;
Figura 3 mostra um diagrama de uma curva de taxa de dose de radiação exemplificativa para a irradiação de um substrato;
Figura 4 mostra um diagrama de curvas de taxa de dose de profundidade exemplificativas em água;
Figura 5 mostra um diagrama de desvios entre uma curva de taxa de dose de radiação definida e uma curva de taxa de dose de radiação alvo; e
Figura 6 mostra um fluxograma para a irradiação de um substrato.
Na Figura 1, uma retratação esquemática de uma irradiação de um substrato 1 por meio de um dispositivo de irradiação é mostrada. Em geral, durante a irradiação, uma fonte de radiação 3, que pode ser introduzida ou colocada, por exemplo, em um aplicador 4, é colocada na superfície de um substrato 1, que está para ser irradiado. O objetivo da irradiação pode ser que uma localização 2 dentro do substrato 2, que pode ser um tumor, é irradiada.
O usuário, por exemplo, um médico, determina ou estabelece a dose de radiação, que é para ser emitida à ou está para chegar à ou está para ser absorvida pela localização 2, que está para ser irradiada, para a irradiação. Isso pode ser realizado, por exemplo, pelo usuário que estabelece a dose de radiação, que também pode ser referido como o valor de dose de radiação, que está para ser aplicada em um ponto específico, por exemplo, ponto C, da localização 2, que está para ser irradiada.
Então, a dose de radiação é aplicada pela taxa de dose de radiação que é emitida da fonte de radiação 3 e o tempo de irradiação. A dose de radiação exigida, que significa o valor de dose de radiação exigido, no ponto C é aplicada pelo valor de taxa de dose de radiação, que está presente no ponto C e no tempo de irradiação. Entretanto, como a fonte de radiação 3 emite em todas as direções espaciais, o que é indicado pelas setas 5, do mesmo modo valores de taxa de dose de radiação são aplicados nos pontos A e B dentro do substrato 1.
O ponto A na Figura 1 está imediatamente na superfície do substrato 1, o que significa na localização onde a fonte de radiação 3 é colocada. O ponto C está dentro do substrato 1, ou mais especificamente, está exatamente na localização 2, que está para ser irradiada, isso significa que está em uma distância à superfície do substrato 1. O ponto B também está dentro do substrato 1, mas não tão profundo quanto o ponto C. O ponto B está entre o ponto A e o ponto B.
Como a radiação a irradiação da localização 2, que está para ser irradiada, que inicia da fonte de radiação 3 se propaga em todas as direções espaciais, valores de taxa de dose de radiação diferentes estão presentes nos pontos A, B e C durante a irradiação. Isso ocorre como uma taxa de dose de radiação é fornecida pela fonte de radiação 3, o que diminui com a distância crescente do isocentro da fonte de radiação 3.
Devido ao tempo de irradiação, uma dose de radiação específica ocorre nos pontos A, B e C, como a dose de radiação corresponde ao produto da taxa de dose de radiação ou valor de taxa de dose de radiação e ao tempo de irradiação.
O valor de taxa de dose de radiação e assim também a dose de radiação, que estão presentes no ponto A, são maiores ou superiores que o valor de taxa de dose de radiação e a dose de radiação, que estão presentes nos pontos B e C. O valor de taxa de dose de radiação e a dose de radiação, que estão presentes no ponto B são novamente maiores que o valor de taxa de dose de radiação e a dose de radiação, que estão presentes no ponto C.
A geração da radiação por raios X pode ser realizada por meio de um aparelho 30, que é mostrado na Figura 2. O aparelho 30 é usado, em particular, no campo de irradiação intraoperativa.
Primeiramente, o aparelho 30 tem uma fonte de elétron 31. Por meio da fonte de elétron 31, elétrons são gerados, que, em particular, são emitidos como um feixe de elétron 32. Assim, a fonte de elétron 31, em particular, serve para gerar um feixe de elétron 32. Adicionalmente, o aparelho tem um alvo 33, em que o alvo 33 pode ser feito de ouro por exemplo. O alvo 33 serve para a geração real da radiação por raios X e/ou do campo de radiação por raios X, que é indicado pelas setas que se iniciam no alvo 33. O alvo 33 é arranjado em um tubo evacuado 14 de uma sonda de raios X em sua extremidade distal.
Os elétrons, que são gerados pela fonte de elétron 31, colidem no alvo 33 como um feixe de elétron 32. Lá, os elétrons do feixe de elétron 32 são desacelerados, pelos quais a radiação por raios X é gerada, que é emitida do alvo 33 com características de radiação específicas, em particular com uma curva de taxa de dose de radiação específica.
Adicionalmente, o aparelho 30 tem um equipamento de computação 35. Por meio desse equipamento de computação 35, se torna possível influenciar a radiação por raios X.
Adicionalmente, é previsto que o aparelho 30 tem um equipamento de deflexão 36 para defletir o feixe de elétron 32. O equipamento de deflexão 36 pode ser, por exemplo, bobinas de deflexão magnéticas. Por meio do equipamento de deflexão 36, um campo magnético pode ser criado, no intuito de defletir os elétrons do feixe de elétron 32, que são acelerados em direção ao alvo 33, o que é indicado pelas linhas tracejadas do feixe de elétron. Isso permite estabelecer a localização, onde os elétrons colidem no alvo 33. Desse modo, em particular, o perfil de radiação espacial da radiação por raios X gerada e emitida pode ser ajustado. Por meio do equipamento de deflexão 36, o feixe de elétron 32 pode ser movido sobre e no alvo 33.
Adicionalmente, o aparelho 30 tem um equipamento de aceleração 37 para acelerar os elétrons por meio de uma tensão de aceleração aplicada, em particular uma tensão alta. O equipamento de computação 35 é projetado para atuar o equipamento de aceleração 37, que é retratado na Figura 2 pela linha de conexão correspondente. Isso significa que o equipamento de computação 35 é projetado para manusear o equipamento de aceleração 37 de tal maneira que, por meio do equipamento de aceleração 37, uma tensão de aceleração desejada seja fornecida. A atuação do equipamento de aceleração 37 por meio do equipamento de computação 35 é efetuada de tal modo que, pela atuação do equipamento de aceleração 37, a tensão de aceleração para acelerar o feixe de elétron 32, que colide no alvo 33, seja variada. Por meio do equipamento de computação 35 pode ser previsto que as tensões de aceleração são comutadas durante a irradiação entre pelo menos dois valores de tensão de aceleração diferentes. Para esse propósito, o equipamento de aceleração 37 é atuado correspondentemente, por exemplo, controlado, por meio do equipamento de computação 35.
Conforme descrito em conexão com as outras figuras, o equipamento de computação 35 pode usado para determinar e/ou calcular a curva de taxa de dose de radiação específica a partir das curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas ou para determinar e/ou calcular a radiação por raios X com características de radiação específicas, em particular com a curva de taxa de dose de radiação específica, a partir das radiações por raios X de especificação com as características de radiação definidas, em particular as curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas.
As curvas de taxa de dose de radiação geradas ou calculadas ou parâmetros e/ou valores da radiação por raios X com as características de radiação específicas, em particular com a curva de taxa de dose de radiação específica, podem ser armazenadas em um equipamento para armazenamento 38. O equipamento para armazenamento 38 pode ser alocado ao ou incluído no equipamento de computação 35.
Adicionalmente, o equipamento de computação 35 pode ter uma interface 39 e um equipamento de entrada 40, no intuito de ser capaz de receber ou inserir os valores de especificação exigidos, que são necessários para conduzir a invenção.
Em um equipamento de geração 41, que é preferivelmente parte do equipamento de computação 35, uma curva de taxa de dose de radiação específica, ou uma radiação por raios X com características de radiação específicas, em particular com uma curva de taxa de dose de radiação específica pode ser gerada a partir dos valores de especificação.
Por meio de um equipamento de comutação de tempo 42, que é preferivelmente parte do equipamento de computação 35, uma irradiação, que é baseada nos resultados gerados e/ou fornecidos, pode ser realizada de uma maneira subsequente ou em uma mudança.
O aparelho 30 é usado para gerar e/ou fornecer um campo de radiação por raios X 50, 51, 52, de modo que um substrato 1, por exemplo, um tecido (não mostrado), possa ser irradiado.
Um usuário que deseja irradiar o substrato 1 da Figura 1, em que colocado precisamente, a localização 2, que está para ser irradiada, do substrato que está para ser irradiado, determinar antecipadamente as doses de radiação que precisam ser aplicadas nos pontos A, B e C após o tempo de irradiação.
Essa determinação pode ser executada, por exemplo, com o diagrama mostrado na Figura 3. Na Figura 3 um diagrama com uma curva de taxa de dose de radiação exemplificativa para a irradiação de um substrato 1 é mostrado. No eixo geométrico y, a dose de radiação na unidade física Gray [Gy] e no eixo geométrico x a distância ao isocentro na unidade física milímetros [mm] são proporcionadas.
Como pode ser derivado do diagrama na Figura 3, no ponto A, uma dose de radiação de dez Gray deve ser aplicada, levando em consideração a Figura 1. No ponto B, assim, uma dose de radiação de sete Gray está para ser aplicada no ponto B. No ponto C, uma dose de radiação de 3,5 Gray está para ser aplicada. As doses de radiação dos pontos diferentes, por exemplo, B e C, podem ser determinadas pelas setas 7 e 8.
Como pode ser derivado adicionalmente da Figura 3, em que a dose de radiação é plotada sobre a distância do isocentro, o ponto A, de acordo com a Figura 1, está na superfície do substrato 1, que significa imediatamente na fonte de radiação 3. O ponto B é correspondente à Figura 1 entre os pontos A e C em uma profundidade de dez milímetros dentro do substrato 1. O ponto C, que corresponde à localização 2, que está para ser irradiada da Figura 1, está em uma profundidade de trinta milímetros abaixo da superfície do substrato 1, que significa dentro do substrato 1.
Devido às doses de radiação fixadas para os pontos A, B e C, uma curva de dose de radiação 6 pode ser gerada. Por meio dessa curva de dose de radiação 6, por exemplo, do mesmo modo a dose de radiação para um ponto adicional (não mostrado) pode ser determinada.
A geração de uma curva conectando-se pontos diferentes pode ser realizada para doses de radiação diferentes e para taxa de doses de radiação diferentes. No primeiro caso, uma curva de dose de radiação é formada. No segundo caso, uma curva de taxa de dose de radiação é formada, que é mostrada na Figura 4 em triplicata.
Na Figura 4 um diagrama de curvas de taxa de dose de profundidade em água exemplificativas 10, 11, 12, que doravante no presente documento também são referidas como curvas de taxa de dose de radiação, é mostrado. As curvas de taxa de dose de profundidade em água são compostas, conforme já descrito em relação à Figura 3, de diversos valores de taxa de dose de radiação dependentes de distância.
Na Figura 4, os valores da taxa de dose de profundidade na água ou da curva de taxa de dose de radiação contra a distância do isocentro da fonte de radiação 3 são mostrados.
A taxa de dose de profundidade na água é a taxa de dose de radiação que precisa ser aplicada pelo tempo de irradiação em um substrato no intuito de gerar ou aplicar uma dose de radiação definida. O tempo de irradiação também pode ser referido como o quadro de tempo de irradiação, duração ou tempo de tratamento, quadro de tempo ou duração. De modo simples, uma dose de radiação pode ser gerada pelo produto da taxa de dose de radiação e do tempo de irradiação.
A unidade física da taxa de dose de radiação e/ou da taxa de dose de profundidade na água é proporcionada em Gray por minuto [Gy/min]. A taxa de dose de profundidade na água mostrada na Figura 4 é proporcionada no eixo geométrico y. A plotagem em geral é realizada de modo logarítmico. No eixo geométrico x do diagrama da Figura 4, a distância em direção ao isocentro é mostrada. A distância é proporcionada na unidade física milímetro [mm].
A radiação que é emitida da fonte de radiação 3 é a maior imediatamente após a localização da emissão, que é, por exemplo, derivável na Figura 4 a partir do fato de que a curva de taxa de dose de radiação a uma pequena distância ao isocentro 3 tem os maiores valores.
Na Figura 4, em geral três curvas 10, 11, 12 são mostradas. As três curvas 10, 11, 12 são uma curva de taxa de dose de radiação específica 10 e duas curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas 11, 12. O curso das curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas 11, 12 é gerado pela aplicação respectiva de uma tensão de aceleração na fonte de radiação 3.
Aplicando-se uma tensão de aceleração na fonte de radiação 3, a radiação por raios X, que é maior na vizinhança imediata à fonte de radiação 3 que em uma distância à mesma, é gerada a partir da fonte de radiação 3 e emitida. A geração da radiação por raios X pode ser derivada, por exemplo, da Figura 2. De modo simples, pode ser dito que a intensidade da radiação ou a radiação diminui com distância crescente à fonte de radiação 3 ou ao isocentro. Esse comportamento também é mostrado nas três curvas de taxa de dose de radiação 10, 11, 12, que são mostradas na Figura 4.
Se o substrato, por exemplo, o tecido, estiver para ser irradiado com uma radiação definida, a localização, na qual a radiação está para chegar, é de importância crucial. Esse é o caso como a fonte de radiação 3, conforme mostrado na Figura 1, pode não ser orientada normalmente diretamente a ou na localização 2, que está para ser irradiada, de modo que uma distância entre a localização 2, que está para ser irradiada, e a fonte de radiação 3 exista.
Conforme mostrado na Figura 1 e na Figura 3, uma dose de radiação de 3,5 Gray está para ser aplicada, para irradiar a localização 2, que está para ser irradiada, no ponto C, que está em trinta milímetros de profundidade da superfície do substrato 1. Pelo uso da Figura 4, em geral, pode ser determinado, em consideração das curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas 11, 12, quais condições, o que significa qual curva de taxa de valor de doses de radiação e tempo de irradiação, são necessárias para isso.
Conforme já descrito acima, uma curva de taxa de dose de radiação predeterminada 11, 12 é gerada aplicando-se uma tensão de aceleração. Isso significa que uma tensão de aceleração específica leva a uma curva de taxa de dose de radiação característica 11, 12. Uma tensão de aceleração diferente, em contrapartida, leva a uma curva de taxa de dose de radiação diferente 11, 12. Por exemplo, as curvas de taxa de dose de radiação predeterminadas 11, 12 mostradas na Figura 4, podem ser geradas aplicando-se duas tensões de aceleração diferentes.
Por exemplo, uma radiação por raios X pode ser gerada, em que um feixe de elétron é acelerado com uma tensão de aceleração de cinquenta kilovolts. Devido a essa tensão de aceleração, por exemplo, a curva de taxa de dose de radiação 11 pode ser formada. Aplicando-se uma CA de, por exemplo, trinta kilovolts, a curva de taxa de dose de radiação 12 pode ser formada por exemplo.
Se no ponto C da Figura 1, como um exemplo, em trinta milímetros de profundidade, uma dose de radiação exigida de 3,5 Gray está para ser aplicada; isso pode ser conseguido, por exemplo, ou pelo uso da curva de taxa de dose de radiação predeterminada 11 ou da curva de taxa de dose de radiação predeterminada 12.
Se por exemplo duas tensões de aceleração podem ser aplicadas, as curvas de taxa de dose de radiação 11 e 12 podem ser conseguidas.
Como pode ser derivado da Figura 4, pelo uso da curva de taxa de dose de radiação predeterminada 11 ou 12 em trinta milímetros de profundidade da superfície do substrato 1 (ponto C), um valor de taxa de dose de radiação de 0,2 Gray por minuto (curva de taxa de dose de radiação predeterminada 11) ou 0,05 Gray por minuto (curva de taxa de dose de radiação predeterminada 12), é aplicado, o que é obvio a partir das setas 21 e 22.
No intuito de aplicar a dose de radiação exigida de 3,5 Gray no ponto C, a irradiação precisaria durar 17,5 minutos quando com o uso da curva de taxa de dose de radiação 11 e 70 minutos quando com o uso da curva de taxa de dose de radiação 12.
Como pode ser derivado da Figura 3, é estabelecido pelo usuário que no ponto A e no ponto B doses de radiação definidas também estão para serem aplicadas. Por isso, todas as doses de radiação definidas dos três pontos (A, B, C) devem ser aplicadas, o que não é possível com a curva de taxa de dose de radiação predeterminada 11 ou a curva de taxa de dose de radiação predeterminada 12 por si mesmas. Por exemplo, se três doses de radiação nos pontos A, B, C pelo uso da curva de taxa de dose de radiação 11 estão para serem aplicadas, pode ser com um tempo de irradiação de 17,5 minutos, o que é necessário para o ponto C, no ponto A uma dose de radiação maior que dez Gray e no ponto B uma dose de radiação maior que sete Gray são aplicadas. Entretanto, tal resultado não é aceitável para o usuário. A mesma declaração pode ser feita para a curva de taxa de dose de radiação 12.
Entretanto, pode ser que a dose de radiação exigida para os pontos A, B, C pode ser aplicada pela curva de taxa de dose de radiação específica 10. Adicionalmente, pode ser que a curva de taxa de dose de radiação 10 é conseguida por uma tensão de aceleração de 40kV, para a qual, entretanto, até o momento nenhum valor de medição é disponível. Sob tais condições, uma irradiação com o uso do método de acordo com a invenção é possível.
Conforme já explicado, as doses de radiação exigidas podem ser alcançadas como uma curva da dose de radiação pelos valores da taxa de dose de radiação na forma da curva da taxa de dose de radiação específica 10. Na mesma, o tempo geral de irradiação pode ser calculado, por exemplo, para ser 10 minutos. Isso significa que durante uma irradiação do substrato com o uso de uma radiação, que é alcançada aplicando-se uma tensão de aceleração de 40 kV, dentro ou em todos os três pontos A, B, C após o tempo de irradiação de 10 minutos, a dose de radiação exigida foi aplicada.
Isso pode ser realizado, conforme descrito acima, através do uso proporcional de duas ou mais curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas 11, 12. No exemplo mostrado na Figura 4, a curva da taxa de dose de radiação adequada, que significa específica 10, situa-se entre as curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas 11, 12.
Ao usar o método de acordo com a presente invenção, a curva da taxa de dose de radiação específica 10 é gerada por composição proporcional das curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas 11, 12. Isso é, por exemplo, realizado por algoritmos de controle adequados.
A adaptação pode ser realizada, por exemplo, determinando-se uma distância ou diversas distâncias a partir do isocentro dos valores definidos da taxa de dose de radiação. Isso pode ser estabelecido diretamente pelo usuário ou por meio de um programa de computação. Esses valores da taxa de dose de radiação determinados então resultam, por exemplo, na curva da taxa de dose de radiação específica 10.
Em tal caso, a curva da taxa de dose de radiação específica exigida 10 pode ser formada pelas curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas 11, 12, usando-se proporcionalmente os valores da taxa de dose de radiação da curva da taxa de dose de radiação predeterminada 11, 12, que estão disponíveis, para as distâncias correspondentes, que significa mesmas distâncias, a partir do isocentro da fonte de radiação 3.
Para um melhor entendimento, isso será agora descrito novamente por meio de um exemplo. No ponto C, o qual está trinta milímetros abaixo da superfície do substrato 1, uma dose de radiação de 3,5 Gray deve ser aplicada. Isso pode ser alcançado, por exemplo, adaptando- se o tempo de irradiação pelas duas curvas da taxa de dose de radiação 11, 12, que são disponíveis, que significa as curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas 11, 12. Se, entretanto, no ponto B, na profundidade de dez milímetros a partir da superfície do substrato 1, uma dose de radiação de sete Gray for aplicada, a dose de radiação exigida no ponto B não pode ser alcançada, ao usar o tempo de irradiação para o ponto C.
Pode ser, entretanto, que através de uma combinação proporcional das curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas 11, 12 nos pontos B e C, a dose de radiação exigida possa ser aplicada. Levando-se em consideração o tempo de irradiação, que pode, por exemplo, ser estabelecido para ser dez minutos, as doses de radiação exigidas nos/dentro dos pontos B e C podem, por exemplo, ser aplicadas usando-se, a partir da (primeira) curva da taxa de dose de radiação predeterminada 11 0,69 partes ou porções e a partir da (segunda) curva da taxa de dose de radiação predeterminada 12 0,31 partes ou porções. A determinação das partes pode ser realizada, conforme já descrito acima, através de algoritmos de controle. Nesse caso, é previsto que as tensões de aceleração sejam comutadas de um modo correspondente. A fim de alcançar a adaptação proporcional, é necessário que diferentes tensões de aceleração possam ser aplicadas alternativamente à fonte de radiação 3. Na mesma, a(s) alteração(ões) ou comutações podem ser livremente escolhidas. Essa adaptação pode ser realizada, conforme já explicado, por exemplo, por meio de um programa de computador ou um programa de simulação.
Como a curva da taxa de dose de radiação predeterminada 11, 12 ou os valores da taxa de dose de radiação nos pontos B e C não podem ser alterados, ao usar as curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas 11, 12, as porções determinadas têm uma influência no tempo de irradiação resultante. Em relação ao exemplo acima mencionado, em que o tempo de irradiação é presumido ser dez minutos, irá resultar em que o tempo de irradiação, ao usar a (primeira) curva da taxa de dose de radiação predeterminada 11, resultará em 0,69 vezes 10 minutos e o tempo de irradiação, ao usar a (segunda) curva da taxa de dose de radiação predeterminada 12, resultará em 0,31 vezes dez minutos.
Na Figura 5, um diagrama é mostrado, em que o desvio entre uma curva da taxa de dose de radiação específica 10, que é proporcionalmente composta por duas curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas 11, 12 e uma curva da taxa de dose de radiação alvo é retratado.
No eixo geométrico y do diagrama, os desvios são dados em porcentagem, os quais ocorrem entre os valores da taxa de dose de radiação específicos e os valores da taxa de dose de radiação alvo. No eixo geométrico x do diagrama, novamente a distância para o isocentro, que significa a fonte de radiação, é dada.
Conforme pode ser derivado a partir do diagrama na Figura 5, a geração de uma curva da taxa de dose de radiação específica 10 por duas ou mais curvas da taxa de dose de radiação predeterminada 11, 12 pode ser submetida a erros, em que a curva da taxa de dose de radiação alvo não é perfeitamente aproximada pela composição proporcional das pelo menos duas curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas 11, 12. Isso é causado pelo fato de que adaptando-se a curva da taxa de dose de radiação específica 10, somente uma aproximação à curva da taxa de dose de radiação alvo é realizada. O cálculo da curva da taxa de dose de radiação específica 10 deve ser realizado da forma mais exata possível, de modo que o erro seja o mais baixo possível, que significa que a realidade pode ser bem refletida.
Conforme também pode ser derivado do diagrama na Figura 5, o erro entre a adaptação da curva da taxa de dose de radiação específica 10, que foi proporcionalmente composta pelas duas curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas 11, 12, e a curva da taxa de dose de radiação alvo, que significa a curva da taxa de dose de radiação medida ou calculada, é na faixa de alguns por cento, no presente caso, na faixa de um por cento a menos cinco por cento. O erro é tão baixo, que uma adaptação, até mesmo se for submetida a erros, pode ser considerada ser suficientemente precisa. Isso é sustentado pelo fato de que nem todas as fontes de radiação 3, até mesmo quando idênticas no planejamento, geram as mesmas curvas da taxa de dose de radiação 11, 12.
Na Figura 6, duas abordagens diferentes para irradiar um substrato 1 são mostradas.As abordagens mostradas na Figura 6, que são dadas como um fluxograma, em geral, se referem aos exemplos das Figuras 1, 3 e 4.
A fim de irradiar um substrato 1 por meio de uma fonte de radiação 3, o usuário determina as diferentes doses de radiação exigidas para distâncias diferentes a partir do isocentro (etapa 100) ou o mesmo estabelece essas doses de radiação. Isso é, por exemplo, mostrado na Figura 3.
Em uma etapa adicional 101, a curva da dose de radiação exigida é determinada com base nas doses de radiação desejadas.
Com irradiação conhecida de substratos 1, geralmente somente uma curva da taxa de dose de radiação 11 ou 12, que significa somente uma curva da taxa de dose de radiação predeterminada 11, 12, é disponível. Se duas curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas 11, 12 estiverem disponíveis, o usuário escolhe ou seleciona a curva da taxa de dose de radiação mais adequada 11 ou 12 (DDC) a partir das curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas (etapa 200). Com base na curva da taxa de dose de radiação predeterminada selecionada 11 ou 12, o usuário determina o tempo de irradiação exigido (etapa 201). Subsequentemente, a irradiação do substrato 1 é realizada (etapa 400).
Com essa abordagem, pode ocorrer que as doses de radiação, que são desejadas e especificadas pelo usuário, como uma curva da dose de radiação, não sejam alcançadas, de modo que o substrato 1 não seja irradiado conforme desejado.
Com o método de acordo com a invenção, é possível gerar qualquer curva da taxa de dose de radiação específica 10, que também significa uma curva da dose de radiação aleatória por duas ou mais curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas 11, 12.
No início da irradiação, com o método de acordo com a invenção, as etapas 100 e 101 são realizadas de modo correspondente à abordagem acima mencionada.
Após determinar a curva da dose de radiação (etapa 101), entretanto, não uma curva da taxa de dose de radiação predeterminada 11, 12 é selecionada, mas a curva da taxa de dose de radiação mais adequada é gerada como a curva da taxa de dose de radiação alvo (etapa 300).
Se a curva da taxa de dose de radiação alvo não puder, entretanto, ser gerada pela fonte de radiação 3 ou se nenhuma avaliação foi realizada para essa curva da taxa de dose de radiação alvo, na etapa 301 a aproximação da curva da taxa de dose de radiação alvo através da composição proporcional a partir das curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas 11, 12 como a curva da taxa de dose de radiação específica 10 é realizada.
No curso adicional (etapa 302), o(s) tempo(s) de irradiação exigido(s) para a composição proporcional a partir das curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas 11, 12 é determinado.
Assim como na outra abordagem, a irradiação do substrato 1 é realizada após a etapa 302 (etapa 400).Números de ReferênciaA PontoB PontoC Ponto1 Substrato (tecido)2 Localização que deve ser irradiada (tumor)3 Fonte de radiação (isocentro)4 Aplicador5 Radiação6 Curva da dose de radiação7 Determinação da dose de radiação para o ponto B8 Determinação da dose de radiação para o ponto C10 Curva da taxa de dose de radiação determinada11 Curva da taxa de dose de radiação predeterminada (primeira)12 Curva da taxa de dose de radiação predeterminada (segunda) 21 Seta de determinação22 Seta de determinação30 Aparelho para gerar radiação por raios X,31 Fonte de elétrons32 Feixe de elétrons33 Alvo34 Tubo de uma sonda de raios X35 Dispositivo de computação36 Equipamento de deflexão37 Equipamento de aceleração38 Equipamento de armazenamento39 Interface40 Equipamento de entrada41 Equipamento de geração42 Equipamento de comutação de tempo100 Etapa de fluxograma101 Etapa de fluxograma200 Etapa de fluxograma201 Etapa de fluxograma300 Etapa de fluxograma301 Etapa de fluxograma302 Etapa de fluxograma400 Etapa de fluxograma

Claims (15)

1. Método para gerar uma curva da taxa de dose de radiação es-pecífica para uma radiação por raios X para a irradiação de um substrato, em que a curva da taxa de dose de radiação específica representa uma taxa de dose de radiação em função da distância, caracterizado pelo fato de que a curva da taxa de dose de radiação específica é gerada selecionando-se pelo menos duas curvas da taxa de dose de radiação predeterminada, que são diferentes da curva da taxa de dose de radiação específica que deve ser gerada, e cada uma das quais representa uma taxa de dose de radiação em função da distância, e compondo-se proporcionalmente a curva da taxa de dose de radiação específica a partir das pelo menos duas curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas.
2. Método para gerar radiação por raios X com uma curva da taxa de dose de radiação específica, caracterizado pelo fato de que a radiação por raios X é gerada compondo-se proporcionalmente a radiação por raios X com a curva da taxa de dose de radiação específica a partir de uma primeira radiação por raios X de especificação com uma primeira curva da taxa de dose de radiação específica predeterminada e uma segunda radiação por raios X de especificação com uma segunda curva da taxa de dose de radiação predeterminada, em que a segunda radiação por raios X de especificação difere da primeira radiação por raios X de especificação.
3. Método para gerar radiação por raios X, de acordo com a rei-vindicação 2, em que por meio de uma fonte de elétron um feixe de elétron é gerado, em que o feixe de elétron é direcionado, acelerado por meio de uma tensão de aceleração, em direção a um alvo e em que uma radiação por raios X é gerada pelos elétrons do feixe de elétron colidindo no alvo, caracterizado pelo fato de que a radiação por raios X é gerada compondo-se proporcionalmente a radiação por raios X com a curva da taxa de dose de radiação específica a partir de uma primeira radiação por raios X de especificação com a primeira curva da taxa de dose de radiação predeterminada, que é associada a uma primeira tensão de aceleração e uma segunda radiação por raios X de especificação com a segunda curva da taxa de dose predeterminada, que é associada a uma segunda tensão de aceleração, em que a segunda radiação por raios X de especificação difere da primeira radiação por raios X de especificação, acelerando, de modo proporcional e alternado, o feixe de elétron com a primeira tensão de aceleração e com a segunda tensão de aceleração.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a curva da taxa de dose de radiação específica é determinada a partir da curva da taxa de dose de radiação predeterminada ou que a radiação por raios X com a curva da taxa de dose de radiação específica é determinada a partir das radiações por raios X de especificação com as curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a curva da taxa de dose de radiação específica é determinada a partir de valores de especificação para uma curva da taxa de dose de radiação específica ou que a radiação por raios X com uma curva da taxa de dose de radiação específica é determinada a partir de valores de especificação para uma radiação por raios X com uma curva da taxa de dose de radiação específica.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a curva da taxa de dose de radiação gerada ou parâmetros e/ou valores da radiação por raios X gerada com a curva da taxa de dose de radiação específica são armazenados em um equipamento de ar-mazenamento.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a curva da taxa de dose de radiação específica é composta de um modo subsequente em relação ao tempo ou em uma alteração temporal a partir das pelo menos duas curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas, ou que a radiação por raios X com a curva da taxa de dose de radiação específica, é composta de um modo subsequente em relação ao tempo ou em um alteração temporal a partir da primeira radiação por raios X de especificação e a segunda radiação por raios X de especificação ou que o feixe de elétron é acelerado de um modo subsequente em relação ao tempo ou em uma alteração temporal com a primeira tensão de aceleração e a segunda tensão de aceleração.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a curva da taxa de dose de radiação específica é composta a partir de pelo menos duas curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas por meio de combinação linear, ou que a radiação por raios X com a curva da taxa de dose de radiação específica é composta por meio de combinação linear a partir da primeira radiação por raios X de especificação e a segunda radiação por raios X de especificação.
9. Aparelho (30) para gerar uma curva da taxa de dose de radiação específica (10) para uma radiação por raios X para irradiar um substrato (1), em que a curva da taxa de dose de radiação específica representa uma taxa de dose de radiação em função da distância, caracterizado pelo fato de que o aparelho (30) tem um equipamento de seleção para selecionar pelo menos duas curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas (11, 12), que são diferentes da curva da taxa de dose de radiação específica (10), que deve ser gerada, e cada uma das quais representa uma taxa de dose de radiação em função da distância, e que o aparelho (30) tem um equipamento para compor proporcionalmente a curva da taxa de dose de radiação específica (10) a partir das pelo menos duas curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas (11, 12).
10. Aparelho (30) para gerar radiação por raios X com uma curva da taxa de dose de radiação específica (10), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o aparelho (30) tem um equipamento para fornecer uma primeira radiação por raios X de especificação com uma primeira curva da taxa de dose de radiação especificada (11) e uma segunda radiação por raios X de especificação com uma segunda curva da taxa de dose de radiação predeterminada (12), em que a segunda radiação por raios X de especificação é diferente da primeira radiação por raios X, de especificação e que o aparelho (30) tem um equipamento para proporcionalmente compor a radiação por raios X com a curva da taxa de dose de radiação específica (10) a partir da primeira radiação por raios X de especificação e a segunda radiação por raios X de especificação.
11. Aparelho (30) para gerar radiação por raios X, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que tem uma fonte de elétron (31) para gerar um feixe de elétron (32), um alvo (33) para gerar radiação por raios X através dos elétrons a partir do feixe de elétron (32) que colide no alvo (33), um equipamento de aceleração (37) para acelerar os elétrons do feixe de elétron (32) por meio de uma tensão de aceleração aplicada, um equipamento para fornecer uma primeira radiação por raios X de especificação com uma primeira curva da taxa de dose de radiação predeterminada (11), que é associada a uma primeira tensão de aceleração e uma segunda radiação por raios X de especificação, que é diferente da primeira radiação por raios X, com uma segunda curva da taxa de dose de radiação predeterminada (12), que é associada a uma segunda tensão de aceleração, bem como um equipamento para proporcionalmente compor os raios X com a curva da taxa de dose de radiação específica (10) a partir da primeira radiação por raios X de especificação e a segunda radiação por raios X de especificação, e que o equipamento é planejado para influenciar o equipamento de aceleração (37), de modo que o feixe de elétron (32) seja acelerado ou possa ser acelerado de modo proporcional e alternado com a primeira tensão de aceleração e a segunda tensão de aceleração.
12. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de que o aparelho (39) tem um equipamento de computação (35) para determinar a curva da taxa de dose de radiação específica (10) a partir das curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas ou para determinar a radiação por raios X com a curva da taxa de dose de radiação específica (10) a partir das radiações por raios X de especificação com as curvas da taxa de dose de radiação definidas (11, 12), e/ou que o aparelho (30) tem um equipamento de armazenamento (38) para armazenar a curva da taxa de dose de radiação específica (10) ou parâmetros e/ou valores da radiação por raios X com a curva da taxa de dose de radiação específica (10).
13. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que o aparelho (30) tem uma interface (39) para receber e/ou um equipamento de entrada (40) para a entrada de valores de especificação para uma curva da taxa de dose de radiação específica (10) ou de valores de especificação para a radiação por raios X com a taxa de dose de radiação específica, e/ou que o aparelho (30) tem um equipamento de geração (41) para gerar uma curva da taxa de dose de radiação específica (10) ou uma radiação por raios X com uma curva da taxa de dose de radiação específica (10) a partir de valores de especificação.
14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9 ou 10 ou 11, ca-racterizado pelo fato de que o aparelho (30) tem um equipamento de comutação de tempo (42), que é planejado de modo que a curva da taxa de dose de radiação específica (10) seja ou possa ser composta de um modo subsequente em relação ao tempo ou em uma alteração temporal a partir das pelo menos duas curvas da taxa de dose de radiação predeterminadas (11, 12) ou que a radiação por raios X com a curva da taxa de dose de radiação específica (10), seja ou possa ser composta de um modo subsequente em relação ao tempo ou em uma alteração temporal a partir de uma primeira radiação por raios X de especificação e a segunda radiação por raios X de especificação, ou que o feixe de elétron (32) é ou pode ser acelerado de um modo subsequente em relação ao tempo ou em uma alteração temporal com a primeira tensão de aceleração e a segunda tensão de aceleração.
15. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, caracterizado pelo fato de que o mesmo tem meios para realizar o método conforme definido em uma das reivindicações 1 a 8.
BR112014003083-9A 2011-08-16 2012-08-14 Método e aparelho para gerar uma curva da taxa de dose de radiação específica para uma radiação por raios x BR112014003083B1 (pt)

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DE102011110615A DE102011110615A1 (de) 2011-08-16 2011-08-16 Erzeugung einer definierten Strahlungsdosisleistungskurve
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011108508A1 (de) 2011-07-25 2013-01-31 Carl Zeiss Meditec Ag Anpassung eines Strahlungsfelds
US9125286B2 (en) * 2012-12-28 2015-09-01 General Electric Company X-ray dose estimation technique
DE102013015108A1 (de) 2013-09-12 2014-12-24 Carl Zeiss Meditec Ag Positioniervorrichtung zur Positionierung einer Röntgenstrahlenquelle

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2917636A1 (de) * 1979-05-02 1980-11-13 Philips Patentverwaltung Roentgengenerator
FR2534066B1 (fr) 1982-10-05 1989-09-08 Thomson Csf Tube a rayons x produisant un faisceau a haut rendement, notamment en forme de pinceau
US5452720A (en) 1990-09-05 1995-09-26 Photoelectron Corporation Method for treating brain tumors
US5647663A (en) * 1996-01-05 1997-07-15 Wisconsin Alumni Research Foundation Radiation treatment planning method and apparatus
US6249565B1 (en) * 1998-06-18 2001-06-19 Siemens Medical Systems, Inc. Fractional monitor unit radiation delivery control using dose rate modulation
US6421416B1 (en) 2000-02-11 2002-07-16 Photoelectron Corporation Apparatus for local radiation therapy
US6810109B2 (en) * 2001-07-13 2004-10-26 Medtronic Ave, Inc. X-ray emitting system and method
US6556651B1 (en) * 2002-01-25 2003-04-29 Photoelectron Corporation Array of miniature radiation sources
US7322929B2 (en) * 2003-06-18 2008-01-29 Xoft, Inc. Method for radiation treatment
CN101115442B (zh) * 2005-02-11 2011-01-19 皇家飞利浦电子股份有限公司 X射线系统中的剂量率控制
DE102005018330B4 (de) * 2005-04-20 2007-04-19 Siemens Ag System zur Erzeugung von CT-Bilddatensätzen und zur Bestrahlung eines Tumor-Patienten
CN200947087Y (zh) * 2006-05-19 2007-09-12 清华大学 能谱调制装置和识别材料设备
CN101074937B (zh) * 2006-05-19 2010-09-08 清华大学 能谱调制装置、识别材料的方法和设备及图像处理方法
DE102006043551A1 (de) * 2006-09-12 2008-03-27 Laser- Und Medizin-Technologie Gmbh Diffusor-Spitze zur homogenen Strahlungsverteilung von niederenergetischer Röntgenstrahlung in einem Medium
US8189736B2 (en) * 2007-08-06 2012-05-29 Hitachi Medical Corporation X-ray CT apparatus
DE102008041286A1 (de) 2008-04-30 2009-11-05 Carl Zeiss Surgical Gmbh Ballonkatheter und Röntgenapplikator mit einem Ballonkatheter
DE102009014693A1 (de) 2009-03-27 2010-12-09 Universitätsklinikum Schleswig-Holstein Verifikation komplexer Bestrahlungstechniken
DE102009019199A1 (de) 2009-04-28 2011-01-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Synchronisation eines Röhren-Detektor-Systems und CT-Systems
JP5023122B2 (ja) 2009-09-02 2012-09-12 株式会社東芝 粒子線ビーム照射装置
US10007961B2 (en) * 2009-09-09 2018-06-26 Wisconsin Alumni Research Foundation Treatment planning system for radiopharmaceuticals
DE102009058581A1 (de) 2009-12-17 2011-06-22 Carl Zeiss Surgical GmbH, 73447 Applikatoreinrichtung für die Strahlentherapie, Befestigungseinrichtung sowie Strahlentherapievorrichtung
DE102011108508A1 (de) 2011-07-25 2013-01-31 Carl Zeiss Meditec Ag Anpassung eines Strahlungsfelds

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