Strahlenblende für durchdringende Strahlen Die Erfindung betrifft eine Strahlenblende für durchdringende Strahlen, insbesondere Röntgen- Gamma-, Elektronen- und Neutronen-Strahlen mit be weglichen Begrenzungselementen zur nach Form und Grösse veränderbaren Querschnittsbegrenzung eines Strahlenbündels.
Bei Strahlenblenden dieser Art ist es bekannt, Be grenzungselemente in einer oder mehreren um die Strahlenquelle gedachten geometrischen Schalen von ebener, zylindrischer oder Kugelform beweglich anzu ordnen, wobei diese Elemente voneinander unabhängig oder gruppenweise gekuppelt sein können. Bei den ge bräuchlichen Blenden sind meist vier Begrenzungsele mente vorgesehen, mit welchen nur gleitende Spreizbe- wegungen ausgeführt werden können, und die Verän derbarkeit der Strahlenbündelquerselmitte auf Recht ecke und Quadrate beschränkt ist.
Allgemeiner ge formte Querschnitte sucht man dann unter Mitverwen- dung von Einsatzelementen zu erzielen, doch ist dies umständlich und nicht immer durchführbar.
Insbesondere bei der Anwendung von Bündeln durchdringender Strahlen zu radiotherapeutischen Be strahlungen sind jedoch allgemeiner polygonale Strah lenquerschnitte erwünscht, vor allem beliebige Vierecke.
Die vorliegende Erfindung sucht diesem Bedürfnis zu entsprechen und zeichnet sich dadurch aus, dass die Begrenzungselemente einzeln spreizbar und um Momentanachsen drehbar angeordnet sind, welche durch den Schnittpunkt der rückwärtigen Verlängerung der durch die Blende hindurchtretenden Strahlen gehen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstan des wird anschliessend anhand der beiliegenden Zeich nung näher erläutert.
Fig. <B>1</B> zeigt einen Axialschnitt der Strahlenblende eines radiotherapeutischen Apparates; Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Strahlenblende bei weggelassenem Konusträgerring und teilweise wegge brochenen Begrenzungselementen; und Fig. <B>3</B> zeigt Teile der Blende in einem Axialschnitt senkrecht zu demjenigen nach Fig. <B>1.</B>
<B>C</B> Die veranschaulichte Strahlenblende wird mit einem Konusträgerring <B>1</B> in den radiotherapeutischen Apparat eingebaut. An der Unterseite dieses, eine quadratische Öffnung 2 für das Strahlenbündel aufweisenden Rings, ist ein Rahmen<B>3</B> befestigt, der in paarweise einander gegenüberliegenden Seitenwänden 4 bzw. 4' mit<B>je</B> zwei Führungsschlitzen<B>5</B> bzw. <B>5'</B> versehen ist, in denen Strahlenbündel-Begrenzungsblöcke <B>6, 6</B> bzw. <B>6', 6'</B> ver- scbiebbar sind, um die Öffnung 2 mehr oder weniger abzudecken.
Jeder der vier Blöcke ist auf einem U-för- migen Schlitten<B>7</B> bzw. <B>7'</B> montiert, der mit an seinen Seitenwänden<B>8</B> bzw. <B>8'</B> abstehenden Zapfen<B>9</B> bzw. <B>9'</B> in einem Schlitzpaar verschiebbar geführt ist und mittels einer Klemmvorrichtung<B>10</B> bzw. <B>10'</B> am Rahmen<B>3</B> arretiert werden kann. Die Blockverschiebung könnte z. B. mittels eines Zahntriebes erfolgen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, stehen sich jeweils zwei Blöcke<B>6, 6</B> links und rechts, bzw. <B>6', 6'</B> vorn und hinten mit ihrer ebenen Innenfläche<B>11</B> bzw. <B>11'</B> gegenüber und sind in den zugehörigen Schlitzen<B>5</B> bzw. <B>5'</B> auf<B>je</B> einer Zylinderfläche geführt, deren geometrische Achse durch die reelle oder virtuelle Strahlenquelle geht, weshalb die Schlitze entsprechend kreisbogenförmig ausgebildet sind. Blockpaar<B>6</B> und Blockpaar<B>6'</B> sind übereinander und gekreuzt angeordnet, so dass ihre Innenflächen<B>11</B> bzw. <B>11'</B> das Strahlenbündel auf vier Seiten begrenzen und somit den Bündelquerschnitt bestimmen.
Jeder Block ist in seinem Schlitten<B>7</B> bzw. <B>7'</B> mittels eines Achszapfens 12 bzw. 12' drehbar montiert, dessen geometrische Achse praktisch durch den Schnittpunkt der rückwärtigen Verlängerung der durch die Blende hindurchtretenden Strahlen,<B>d.</B> h. durch die reelle oder virtuelle Strahlenquelle geht. Am unteren Ende des Achszapfens ist eine aus optischem transparenten Material, vorzugsweise Plexiglas, bestehende Prisma- backe <B>13</B> bzw. <B>13'</B> befestigt, deren Backenfläche 14 bzw. 14' das Strahlenbündel flankiert.
Die beiden Prismen- paare <B>13'</B> und<B>13</B> sind kreuzweise übereinander ange ordnet, das Prismenpaar <B>13'</B> gleich unter dem zugehöri gen Blockpaar<B>6',</B> und sind bestimmt, die am Rand des Strahlenbündels auftretende Sekundärstrahlung abzu fangen. Auf jedem Achszapfen 12 bzw. 12' sitzt eine Arretierscheibe <B>15</B> bzw. <B>15',</B> welche mittels eines an ihrer Peripherie in Eingriff bringbaren Exzenterhebels <B>16</B> bzw. <B>16'</B> gegen Drehung des Blocks und Prismas blockiert werden<U>kann.</U>
Dank der Verschiebbarkeit der Begrenzungsblöcke in den Führungsschlitzen<B>5</B> bzw. <B>5'</B> und der Drehbarkeit um die Achsen 12 bzs. 12' kann im gegebenen Einsten- bereich für die Abgrenzung des Querschnitts des Strah lenbündels irgend ein erwünschtes Viereck gebildet sein.
An der Längsaussenseite jedes Prismas ist im mittle ren Teil in einer daran befestigten Abschirmhülse <B>17</B> eine elektrische Lichtquelle<B>18</B> untergebracht, deren Licht durch ein Fenster<B>19</B> der Hülse in das Prisma ein tritt und an der gegenüberliegenden Prismenfläche 20 reflektiert wird, um in Richtung des radiotherapeuti schen Strahlenbündels durch den ganzen unteren Pris- menlängsrand 21 auszutreten. Ausser an den Lichtein tritts- und austrittsstellen ist die Prismenaussenfläche lichtundurchlässig beschichtet.
Dadurch werden auf der für die Bestrahlung vorgesehenen Körperoberfläche die Grenzen oder Ränder mittels der Begrenzungselemente eingestellten Bereiches des Strahlenbündels durch Licht linien sichtbar gemacht, was die richtige Einstellung sehr erleichtert. Die Verschiebbarkeit und Drehbarkeit jedes Begrenzungselementes ermöglicht nach Form und Grösse weitgehend der zu behandelnden Körperstelle angepasste Vierecke einzustellen, insbesondere auch beliebig schiefwinklige Vierecke.
Das Prinzip der Drehbarkeit der Begrenzungsele mente lässt sich auch bei anderen als der beschriebenen Blendenkonstruktion verwirklichen. So könnte bei Blen den, deren Begrenzungsblöcke das Strahlenbündel mantelförmig umschliessen und der Reihe nach<B>je</B> ein seitig an der Innenseite des nächstfolgenden Blocks quer zur Strahlenrichtung verschiebbar geführt sind,<B>je</B> ein Gelenkstück eingebaut werden, welches mit dem ersten Block durch eine Schamiera-chse zusammengelenkt und in der Führung am zweiten Block verschiebbar ist, wobei die geometrischen Achsen der Scharniere durch die reelle oder virtuelle Strahlungsquelle gehen.
Die Drehbarkeit der Blöcke kann aber auch ohne körperli che Achsen durch andere Leitmittel ermöglicht werden, die Drehbewegungen um geometrische Momentanachsen bewirken, welche auf die reelle oder virtuelle Strah lungsquelle ausgerichtet sind.
Radiation diaphragm for penetrating rays The invention relates to a radiation diaphragm for penetrating rays, in particular X-ray, gamma, electron and neutron rays with movable limiting elements for the shape and size of variable cross-section of a beam.
In beam diaphragms of this type, it is known to be movable to arrange limiting elements in one or more imagined around the radiation source geometric shells of planar, cylindrical or spherical shape, these elements being able to be coupled independently or in groups. With the usual diaphragms, four limiting elements are usually provided with which only sliding spreading movements can be carried out, and the changeability of the beam cross center is limited to rectangles and squares.
More generally shaped cross-sections are then sought to be achieved with the use of insert elements, but this is laborious and not always feasible.
In particular when using bundles of penetrating rays for radiotherapeutic radiation, however, more general polygonal strah lenquerschnitte are desired, especially any rectangles.
The present invention seeks to meet this need and is characterized in that the delimitation elements are arranged individually expandable and rotatable about instantaneous axes which pass through the intersection of the rearward extension of the rays passing through the diaphragm.
An embodiment of the subject matter of the invention will then be explained in more detail with reference to the accompanying drawing.
Fig. 1 shows an axial section of the radiation diaphragm of a radiotherapeutic apparatus; Fig. 2 is a plan view of the beam diaphragm with the conical support ring omitted and the delimitation elements partially broken away; and FIG. 3 shows parts of the diaphragm in an axial section perpendicular to that according to FIG. 1
<B> C </B> The beam diaphragm illustrated is built into the radiotherapeutic apparatus with a conical support ring <B> 1 </B>. A frame <B> 3 </B> is attached to the underside of this ring, which has a square opening 2 for the bundle of rays, and has two guide slots in pairs of opposite side walls 4 and 4 ' <B> 5 </B> or <B> 5 '</B> is provided, in which beam delimitation blocks <B> 6, 6 </B> or <B> 6', 6 '</ B > Can be moved in order to cover the opening 2 more or less.
Each of the four blocks is mounted on a U-shaped slide <B> 7 </B> or <B> 7 '</B>, which is attached to its side walls <B> 8 </B> or < B> 8 '</B> protruding pin <B> 9 </B> or <B> 9' </B> is guided displaceably in a pair of slots and by means of a clamping device <B> 10 </B> or < B> 10 '</B> can be locked on the frame <B> 3 </B>. The block shift could e.g. B. be done by means of a pinion.
As can be seen from FIG. 2, there are two blocks 6, 6, left and right, or 6 ', 6', front and rear, with their flat inner surface > 11 </B> or <B> 11 '</B> opposite and are in the associated slots <B> 5 </B> or <B> 5' </B> on <B> each </ B> a cylinder surface, the geometric axis of which goes through the real or virtual radiation source, which is why the slots are designed in the shape of a circular arc. Block pair <B> 6 </B> and block pair <B> 6 '</B> are arranged one above the other and crossed, so that their inner surfaces <B> 11 </B> and <B> 11' </B> respectively Limit the beam on four sides and thus determine the beam cross-section.
Each block is rotatably mounted in its slide <B> 7 </B> or <B> 7 '</B> by means of an axle journal 12 or 12', the geometric axis of which is practically through the intersection of the rear extension of the panel rays passing through, <B> d. </B> h. goes through the real or virtual radiation source. A prismatic jaw 13 or 13 ', made of optically transparent material, preferably Plexiglas, is attached to the lower end of the journal, the jaw surface 14 or 14' of which flanks the beam .
The two pairs of prisms <B> 13 '</B> and <B> 13 </B> are arranged crosswise one above the other, the pair of prisms <B> 13' </B> directly below the associated pair of blocks <B> 6 ', </B> and are intended to intercept the secondary radiation occurring at the edge of the beam. A locking disk <B> 15 </B> or <B> 15 'is seated on each axle journal 12 or 12', which by means of an eccentric lever <B> 16 </B> or . <B> 16 '</B> can be blocked against rotation of the block and prism <U>. </U>
Thanks to the displaceability of the delimitation blocks in the guide slots <B> 5 </B> or <B> 5 '</B> and the ability to rotate about the axes 12 or rather. 12 'can be formed any desired square in the given setting area for the delimitation of the cross section of the beam.
On the longitudinal outer side of each prism, an electrical light source <B> 18 </B> is accommodated in the middle part in a shielding sleeve <B> 17 </B> attached to it, the light of which passes through a window <B> 19 </B> Sleeve enters the prism and is reflected on the opposite prism surface 20 in order to exit in the direction of the radiotherapeutic beam through the entire lower longitudinal edge of the prism 21. With the exception of the light entry and exit points, the outer surface of the prism is coated to be opaque.
As a result, the boundaries or edges of the beam bundle set by means of the delimiting elements are made visible by lines of light on the body surface provided for the irradiation, which makes the correct setting much easier. The displaceability and rotatability of each delimiting element enables the shape and size of the body area to be largely adapted to the shape and size of the quadrangles, in particular any oblique quadrilaterals.
The principle of the rotatability of the limiting elements can also be implemented with other than the diaphragm construction described. For example, in the case of diaphragms whose delimiting blocks enclose the beam in the form of a jacket and are guided one after the other on the inside of the next block to be displaceable transversely to the direction of the beam, an articulated piece could be installed which is linked to the first block by a hinge axis and is displaceable in the guide on the second block, the geometric axes of the hinges going through the real or virtual radiation source.
The rotatability of the blocks can, however, also be made possible by other guide means without physical axes, which cause rotational movements about geometric instantaneous axes which are aligned with the real or virtual radiation source.