DE10130612A1 - Dosimeter mit integrierter Dosisleistungsmessung - Google Patents

Abstract

Dosimeter mit integrierter Dosisleistungsmessung, insbesondere für die Medizintechnik, mit einer Sonde mit Lumineszenzbeschichtung zur Anregung von Lumineszenzstrahlung durch die zu messende Objektstrahlung, wobei die, vorzugsweise plättchenförmige, Sonde (1) mit einem Speicherleuchtstoff beschichtet und über Lichtleiter (2, 3) mit einem Fotoempfänger (4) und einer zum Auslösen der Speicherenergie der Speicherleuchtstoffschicht (9) dienenden Anregungslichtquelle (6) verbunden ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dosimeter mit integrierter Dosisleistungsmessung, insbesondere für die Medizintechnik, mit einer Sonde mit Lumineszenzbeschichtung zur Anregung von Lumineszenzstrahlung durch die zu messende Objektstrahlung.

Bei der Messung der zum Beispiel bei medizinischen Untersu­ chungen oder Therapien applizierten Dosis einer ionisierenden Strahlung, insbesondere Röntgenstrahlung, tritt das Problem auf, dass die Messung unter Umständen durch an Teilen des Do­ simeters gestreute Strahlung verfälscht wird. Geeignete Dosi­ meter müssen daher möglichst klein sein. Außerdem ist man daran interessiert, das Dosimeter exakt zu positionieren, al­ so zum Beispiel genau in der Mitte eines Strahlungsfeldes an­ zubringen. Üblicherweise werden zum Beispiel bei Untersuchun­ gen an Phantomen Thermolumineszenz-Dosimeter (TLD) ange­ bracht, welche jedoch nur die Messung der insgesamt am Ort des Dosimeters einlaufenden Dosis erlauben. Eine genaue Posi­ tionierung ist also nur durch mehrere Messungen möglich.

Bisher wurde dieses Problem durch größere integrierende Do­ sisleistungsmessgeräte gelöst. Die lokale Messung von Dosis­ verteilungen ist mit TLD's zugänglich, welche doch keine Mes­ sung der Dosisleistung erlauben. Mittels einer Ionisations­ kammer oder vergleichbarer Geräte ist es zwar möglich, Dosis­ leistung zu messen und durch Integration der Dosisleistung kann so die Dosis gemessen werden. Die hierfür geeigneten Ge­ räte sind aber im Allgemeinen viel zu groß und unhandlich, um insbesondere im menschlichen Körper, an Ort einer Untersu­ chung sowohl eine Dosisleistung als auch die gesamte Dosis bestimmen zu können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Dosimeter der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass es neben der Dosisleistungsmessung über die Lumineszenzstrahlung auch ein sehr einfaches Erfassen der Gesamtdosis ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die, vorzugsweise plättchenförmige, Sonde mit einem Speicherleuchtstoff beschichtet und über Lichtleiter mit ei­ nem Fotoempfänger und einer zum Auslösen der Speicherenergie der Speicherleuchtstoffschicht dienenden Anregungslichtquelle verbunden ist.

Die Erfindung nutzt dabei die Besonderheit von Speicher­ leuchtstoffen, die nicht nur wie normale Lumineszenzbeschich­ tungen bei der Bestrahlung über eine Objektstrahlung - hier­ unter wird die zu messende ionisierende Strahlung, also ins­ besondere meist Röntgenstrahlung, am Ort der Messung im Ob­ jekt oder nach Durchstrahlung des Objekts verstanden - eine Lumineszenzstrahlung abgeben. Speicherleuchtstoffe speichern zusätzlich einen Teil der eingestrahlten Energie, die bei ei­ ner späteren Anregung mit Licht einer bestimmten Anregungs­ wellenlänge wiederum in Form von Licht frei wird. Das direkt emittierte Lumineszenzlicht ist proportional zur einfallenden Dosisleistung, das später angeregte proportional zur gesamten Dosis.

Neben der Ausbildung völlig getrennter Lichtleiter von der Sonde zum Fotoempfänger und zur Anregungslichtquelle, hat es sich in der Praxis als zweckmäßig erwiesen, einen von der Sonde ausgehenden Lichtleiter über einen Splitter mit Verbin­ dungslichtleitern zum Fotoempfänger und zur Anregungslicht­ quelle zu koppeln, sodass im Innern des Körpers des Patienten nur ein, dementsprechend dünner, Lichtleiter verwendet werden muss. Diese Ausbildung begünstigt den Aufbau eines erfin­ dungsgemäßen Dosimeters nach Art eines Katheters, der bei­ spielsweise auch in einer Blutbahn an eine bestimmte Körper­ stelle verbracht werden kann. Dabei versteht es sich von selbst, dass die Lichtleiter in jedem Fall lichtdicht gekap­ selt sind, um ein Einstrahlen von Fremdlicht und eine daraus resultierenden Störung der Messungen zu vermeiden.

Um der Messung abträgliche Rückwirkungen der Strahlung der Anregungslichtquelle, die meist mit rotem Licht arbeitet, auf den Fotoempfänger zu vermeiden, der die von der Anregungs­ lichtquelle ausgelöste Speicherenergie der Speicherleucht­ stoffschicht, meist blaues Licht, messen soll, kann in Aus­ gestaltung der Erfindung vor dem Fotoempfänger ein Farbfilter zum Ausblenden des (roten) Anregungslichts angeordnet sein, wobei der Fotoempfänger im einfachsten Fall ein Intensitäts­ messgerät, beispielsweise einen Fotomultiplier oder derglei­ chen, mit nachgeschaltetem Anzeigegerät umfasst.

Bei einer technischen Realisierung kommt es darauf an, dass die zur Auslese benötigten Lichtleiter in etwa die Streuei­ genschaften von Gewebe besitzen, um eine Beeinflussung der Messung zu vermeiden. Hierin liegt ein grundsätzlicher Vor­ teil gegenüber gängigen Dosisleistungsmessgeräten, wie zum Beispiel Ionisationskammern, welche grundsätzlich metallische Teile aufweisen, die eine Messung immer verfälschen. Aus die­ sem Grund soll in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Sonde ein vorzugsweise aus Glas oder Kunststoff bestehendes Trägerplättchen aufweisen, um die von metallischen Teilen ausgehenden Verfälschungen der Messung noch geringer halten zu können.

Die Sonde mit ihrer Speicherleuchtstoffbeschichtung ist be­ vorzugt mit einer für die Objektstrahlung durchlässigen aber lichtdichten Umhüllung versehen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er­ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines er­ findungsgemäßen Dosimeters und

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch die gekapselte Sonde des Dosimeters.

Das erfindungsgemäße Dosimeter mit integrierter Dosisleis­ tungsmessung umfasst eine lichtdicht gekapselte Sonde 1, von der im gezeigten Ausführungsbeispiel ein doppelter Lichtlei­ ter 2, 3 ausgeht, von denen der Lichtleiter 2 zu einem Inten­ sitätsmessgerät 4, beispielsweise einem Fotomultiplier, mit nachgeschaltetem Anzeigegerät 5 führt, während der andere Lichtleiter 3 mit einer Anregungslichtquelle 6 verbunden ist. Durch die auf die Sonde 1 auftreffende Objektstrahlung 7 wird in der auf einem Trägerplättchen 8, vorzugsweise aus Glas oder Kunststoff, angeordneten Speicherleuchtstoffschicht 9 eine Lumineszenzstrahlung ausgelöst, die proportional zur Dosisleistung der Objektstrahlung 7 ist und nach Bestimmung im Intensitätsmessgerät direkt und zeitgleich am Anzeigegerät 5 angezeigt wird.

Zur Messung der Dosis, also der integrierten eingestrahlten Leistung der Objektstrahlung, wird Anregungslicht von der An­ regungslichtquelle 6 über den Lichtleiter 3 in die Sonde und damit auch die Speicherleuchtstoffschicht 9 eingestrahlt. Da­ durch wird die absorbierte gespeicherte Energie in der Spei­ cherleuchtstoffschicht in Form von Licht frei, das eine ande­ re Frequenz als das Anregungslicht aufweist. Dieses Licht, das über den Lichtleiter 2 und einen Farbfilter 10 zum Aus­ blenden des Anregungslichts dem Intensitätsmessgerät 4 zuge­ leitet wird, ist also proportional zur Dosis, die demzufolge ebenfalls am Anzeigegerät angezeigt werden kann. Die Anre­ gungslichtquelle dient dabei gleichzeitig als Löschgerät zum Rücksetzen nach einer Dosismessung. Die Sonde 1 umfasst, wie man insbesondere aus Fig. 2 erkennen kann, eine lichtdichte Umhüllung 11 ebenso, wie selbstverständlich auch die Licht­ leiter 2 und 3 mit lichtdichten Hüllen versehen sind, um das Einkoppeln von Fremdlicht zu vermeiden. Die Umhüllung 11 ist dabei selbstverständlich so ausgebildet, dass sie die Objekt­ strahlung 7 unbehindert durchlässt.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbei­ spiel beschränkt. So wäre es insbesondere auch möglich, an­ stelle der beiden Lichtleiter 2 und 3 nur einen Lichtleiter zu verwenden, der über einen Splitter mit Verbindungslicht­ leitern zum Intensitätsmessgerät 4 und zur Anregungslicht­ quelle 6 gekoppelt ist.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht in der Ausnut­ zung des sofort emittierten Lichts eines Speicherleuchtstoffs (Lumineszenzstrahlung) und der durch Anregungslicht auszulö­ senden Speicherenergie des Speicherleuchtstoffs, um auf diese Weise sowohl die Dosisleistung als auch die Gesamtdosis ein­ fach bestimmen zu können.

Claims (7)

1. Dosimeter mit integrierter Dosisleistungsmessung, insbe­ sondere für die Medizintechnik, mit einer Sonde mit Lumines­ zenzbeschichtung zur Anregung von Lumineszenzstrahlung durch die zu messende Objektstrahlung, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die, vorzugsweise plätt­ chenförmige, Sonde (1) mit einem Speicherleuchtstoff be­ schichtet und über Lichtleiter (2, 3) mit einem Fotoempfän­ ger (4) und einer zum Auslösen der Speicherenergie der Spei­ cherleuchtstoffschicht (9) dienenden Anregungslichtquelle (6) verbunden ist.

2. Dosimeter nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass ein von der Sonde (1) aus­ gehender Lichtleiter über einen Splitter mit Verbindungs­ lichtleitern zum Fotoempfänger (4) und zur Anregungslicht­ quelle (6) gekoppelt ist.

3. Dosimeter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Fotoempfänger (4) ein Farbfilter (10) zum Ausblenden des Anregungslichts angeordnet ist.

4. Dosimeter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, dass der Fo­ toempfänger (4) ein Intensitätsmessgerät mit nachgeschaltetem Anzeigegerät (5) umfasst.

5. Dosimeter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, dass die Son­ de (1) ein, vorzugsweise aus Glas oder Kunststoff bestehen­ des, Trägerplättchen (8) aufweist.

6. Dosimeter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, dass die Son­ de (1) mit einer für die Objektstrahlung (7) durchlässigen, lichtdichten Umhüllung (11) versehen ist.

7. Dosimeter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, dass die Son­ de (1) und die Lichtleiteranordnung (2, 3) nach Art eines Ka­ theters ausgebildet sind.