DE102009039345A1

DE102009039345A1 - Therapeutic irradiation device for irradiating body of patient during tumor therapy, has image forming electronic for reproducing image of organ structures inside volume of body and shapes and intensity distributions of radiation beams

Info

Publication number: DE102009039345A1
Application number: DE102009039345A
Authority: DE
Inventors: Manfred Pfeiler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-29
Filing date: 2009-08-29
Publication date: 2011-03-03

Abstract

The irradiation device has a detector device for converting scattered radiations (19) into an electrical signal when the scattered radiations pass through a collimator, where the scattered radiations are produced in a body of a patient (1) by x-ray and gamma radiation beams. The electrical signal is supplied to an image forming electronic (26) over an electric connection (28), where the image forming electronic reproduces an image of organ structures inside a volume of the body penetrated by the radiation beams and shapes and intensity distributions of the radiation beams.

Description

Die Strahlentherapie ist wie die Chirurgie und die Chemotherapie ein wesentliches Mittel der Tumortherapie. Zur Anwendung kommt in der Regel hochenergetische Röntgen- oder Gammastrahlung, die den Körper durchdringt, so auch einen tiefliegenden Tumor erreicht und dabei an dessen Gewebe Energie abgibt. Mit der Bestrahlung des Tumors mit einem Strahlenbündel, das im Verlauf der Bestrahlungszeit aus unterschiedlichen Richtungen auf den Tumor gerichtet wird, kann man erreichen, dass der Tumor während der Dauer einer Bestrahlung stets und das dem Tumor vor- und nachgelagerte Gewebe einschließlich der Haut nur zeitweise bestrahlt werden. Auf diese Weise kann man mit den therapeutischen Bestrahlungsgeräten in dem Tumor eine hohe Strahlendosis applizieren, während das andere durchstrahlte Gewebe nur einen (und möglichst geringen) Bruchteil der Strahlungsdosis des Tumors erhält.Radiotherapy, like surgery and chemotherapy, is an essential tool in tumor therapy. High-energy X-rays or gamma rays are usually used, which penetrate the body, thus also reaching a deep-seated tumor, thereby giving off energy to its tissue. With the irradiation of the tumor with a beam which is directed at different times during the irradiation time on the tumor, one can achieve that the tumor during the period of irradiation always and the tumor upstream and downstream tissue including the skin only temporarily be irradiated. In this way one can apply a high dose of radiation with the therapeutic radiation equipment in the tumor, while the other irradiated tissue receives only a (and the smallest possible) fraction of the radiation dose of the tumor.

Dem Bemühen um eine Maximierung der Strahlendosis im Tumorgewebe und ihrer Minimierung im tumorfreien Gewebe konnten neu aufgekommene diagnostische Verfahren wie das der Computertomographie vor schon mehr als dreißig Jahren dienen, die auch eine genauere Bestrahlungsplanung ermöglichten. Mit dem Anspruch erhöhter Bestrahlungsgenauigkeit entwickelte sich dann zusätzlich die Möglichkeit, während des Bestrahlungsvorgangs die Einhaltung des geplanten und gemäß der Planung eingestellten Bestrahlungsfeldes mittels Bildgebung zu kontrollieren. Dazu wird das therapeutische Strahlenbündel, wenn es den Körper des Patienten passiert hat, auf ein bildaufzeichnendes System gegeben. Im einfachsten Fall ist das ein radiographisches Film-Folien-System, das aus einem Film und einer strahlenkonvertierenden Leuchtstofffolie besteht, die ihrerseits den Film belichtet.The effort to maximize the radiation dose in the tumor tissue and minimize it in the tumor-free tissue could serve newly emerged diagnostic procedures such as computed tomography more than thirty years ago, which also allowed a more accurate treatment planning. With the requirement of increased irradiation accuracy, it was then additionally possible to monitor the compliance of the planned and in accordance with the planning irradiation field by means of imaging during the irradiation process. For this, the therapeutic beam, when it has passed through the patient's body, is placed on an imaging system. In the simplest case, this is a radiographic film-film system consisting of a film and a beam-converting phosphor film, which in turn exposes the film.

Zu Beginn der bildgebenden Bestrahlungsfeldkontrolle oder des sogenannten Portal Imaging oder Verifizierungsbildes für das Bestrahlungsfeld war man vor mehr als zwanzig Jahren auf Systeme dieser Art dieser Art angewiesen. Die damit erzeugten und das Bestrahlungsfeld darstellenden radiographischen Bilder haben im Vergleich zu den mit einem diagnostischen Röntgenbildsystem erzeugten Bildern naturgemäß unbefriedigende Eigenschaften in Hinblick auf Kontrast und Schärfe. Das ist begründet in der hohen Energie der therapeutischen Strahlung, die beispielsweise im Bereich von einigen MeV liegt, und in dem einige Millimeter großen Brennfleck der Strahlenquelle in seinem Zusammenwirken mit der durch das Bestrahlungsgerät gegebenen Strahlengeometrie. Hinzu kommen noch die ungünstigen Absorptions- bzw. Bildwandlungseigenschaften des radiographischen Bildsystems für diese ihm angebotene hochenergetische Strahlung.At the beginning of imaging radiographic field control or the so-called portal imaging or verification image for the irradiation field, more than twenty years ago, systems of this type of this type were required. The radiographic images thus generated and representing the radiation field naturally have unsatisfactory characteristics in terms of contrast and sharpness in comparison with the images produced by a diagnostic X-ray image system. This is due to the high energy of the therapeutic radiation, which is for example in the range of a few MeV, and in the few millimeters focal spot of the radiation source in its interaction with the beam geometry given by the irradiation device. In addition, there are the unfavorable absorption or image conversion properties of the radiographic image system for this high-energy radiation offered to him.

Trotz der mangelhaften Bildqualität waren die Bilder für die Kontrolle des Bestrahlungsfeldes und seine Einstellung in Bezug auf den Körper des Patienten so nützlich, dass die Systeme weiterentwickelt und verbessert wurden, z. B. durch die Verwendung leuchtstoffbeschichteter Metallfolien, die eine höhere Quantenausbeute boten und dadurch die Bildqualität verbesserten. Es wurde dabei der Effekt genutzt, dass durch die Absorption von Quanten im Metall von diesen ausgelöste Elektronen durch Lichtanregung im Leuchtstoff zur Belichtung des Films beitrugen.Despite the poor image quality, the images for controlling the field of radiation and adjusting it for the patient's body have been so useful that the systems have evolved and improved, e.g. For example, by using phosphor-coated metal foils, which offered a higher quantum efficiency and thereby improved the image quality. The effect was exploited that the absorption of quanta in the metal of these triggered electrons by light excitation in the phosphor contributed to the exposure of the film.

1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines wie vorstehend angeführten Bestrahlungsgerätes. Der Patient 1 ist auf einer auf dem Fuß 2 einer Patientenliege verschieblichen und in der Höhe verstellbaren Tischplatte 3 gelagert. Das Bestrahlungsgerät besteht aus dem fest mit dem Boden 4 verbundenen Stativ 5, das einen sich um die Drehachse 6 drehbaren Ausleger 7 trägt, an dem der Strahler 8 angebracht ist. Aus dem zum Strahler 8 gehörenden Kollimator 9 tritt das von diesem in seinem Querschnitt geformte Strahlenbündel 10 aus. Der Patient 1 wird mit der Tischplatte 3 so positioniert, dass das Strahlenbündel 10 einen bei der gewählten Darstellung im Schulterbereich befindlichen Tumor durchdringt, wobei der Tumor zusätzlich in der Drehachse 6 des Bestrahlungsgerätes liegt. Das in den Patienten eindringende Strahlenbündel 10 tritt an dessen Gegenseite nach Energieabgabe im Körper als Strahlenbündel 10 wieder aus. Es trifft dann auf den Strahlenfänger 11, mit den beiden in der Seitenansicht sich darstellenden Kanten 11' seiner Oberseite, von dem es absorbiert wird. So wird das Umfeld des Bestrahlungsgerätes vor dem aus dem Patienten 1 austretenden Strahlenbündel 10' geschützt, das sonst je nach Stellung des Auslegers 7 unterschiedlich gerichtet frei in den Raum strahlen würde. 1 shows the basic structure of an irradiation device as mentioned above. The patient 1 is on one foot 2 a patient bed movable and adjustable in height table top 3 stored. The radiation device consists of the fixed to the ground 4 connected tripod 5 , one around the axis of rotation 6 rotating boom 7 carries, on which the radiator 8th is appropriate. From the spotlight 8th belonging collimator 9 occurs from this formed in its cross section beam 10 out. The patient 1 is with the tabletop 3 positioned so that the beam 10 penetrates a located in the selected representation in the shoulder area tumor, the tumor additionally in the axis of rotation 6 of the irradiation device is located. The beam penetrating the patient 10 occurs on the other side after energy release in the body as a beam 10 out again. It then hits the raycatcher 11 , with the two in the side view representing edges 11 ' its top, from which it is absorbed. So the environment of the irradiation device before the out of the patient 1 emergent bundle of rays 10 ' protected, otherwise depending on the position of the boom 7 directed differently freely in the room would radiate.

Der in 1 dargestellte Strahlenfänger 11 kann aber nicht nur dem Strahlenfang dienen, sondern gemäß 2 auch als Träger für ein bildgebendes System 12, das sich in der Schrägstellung des Auslegers 7 mit seinen Oberkanten 12' darstellt. Dieses System 12 ist im einfachsten Fall ein radiographisches Film-Folien-System, das aus einem radiographischen Film in Kontakt mit einer strahlungskonvertierenden Folie besteht, die den Film zusätzlich zu der von diesem direkt absorbierten Strahlung belichtet. Das auf das bildgebende System 12 auftreffende Strahlenbündel 10' ist das Strahlenbündel 10, das beim Durchgang durch den Patienten 1 entsprechend den Strahlenschwächungseigenschaften des passierten Körperabschnitts in seiner Intensitätsverteilung moduliert wurde und deshalb auf dem photographischen Film des bildgebenden Systems 12 ein Radiogramm des jeweils vom Strahlenbündel 10 erfassten Körperabschnitts aufzeichnet. Die vom Strahler 8 abgegebene Röntgen- oder Gammastrahlung wird meist mittels eines Linearbeschleunigers erzeugt.The in 1 illustrated raycatcher 11 but can not only serve the ray, but according to 2 also as a carrier for an imaging system 12 , which is in the inclination of the jib 7 with its upper edges 12 ' represents. This system 12 In the simplest case, it is a radiographic film-film system consisting of a radiographic film in contact with a radiation-converting film which exposes the film in addition to the radiation directly absorbed by it. That on the imaging system 12 impinging beams 10 ' is the ray bundle 10 that when passing through the patient 1 was modulated in intensity distribution according to the beam attenuation characteristics of the passed body portion, and therefore on the photographic film of the imaging system 12 a radiogram of each of the beam 10 recorded body section records. The from the spotlight 8th delivered X-ray or Gamma radiation is usually generated by means of a linear accelerator.

Die strahlentherapeutischen Bestrahlungsgeräte erfuhren zwischenzeitlich weitere Verbesserungen z. B. in Hinblick auf weiterentwickelte Kollimatoren zur schärferen Berandung des Bestrahlungsfeldes und auch auf die Möglichkeit, die Verteilung der Strahlungsleistung im Bestrahlungsfeld in Abhängigkeit von der Einstrahlrichtung unter Anpassung an die wechselnden Projektionen von Tumor und dem von Strahlung möglichst zu verschonenden Gewebe kontinuierlich zu verändern. Ebenso hatten die Mittel der bildgebenden Diagnostik zunehmend eine höhere Genauigkeit für die Diagnose und damit auch Lokalisierung zu bestrahlender Herde in Einklang mit einer sich stetig verbessernden Therapieplanung.The radiotherapeutic irradiation devices experienced in the meantime further improvements z. As with regard to advanced collimators for sharper boundary of the irradiation field and also to the ability to continuously change the distribution of radiation power in the irradiation field as a function of the direction of irradiation while adapting to the changing projections of tumor and the radiation as possible to be avoided tissue. Similarly, the means of diagnostic imaging increasingly had a higher accuracy for the diagnosis and thus localization to be irradiated herd in line with a steadily improving treatment planning.

Damit stiegen die Ansprüche an die Handhabbarkeit, Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Bestrahlungsfeldkontrolle oder eben des Portal Imaging, wobei der Bildqualität eine wesentliche Rolle zukommt. Die Handhabbarkeit spielte ebenso und insofern eine Rolle, weil ja zur Beurteilung des Films im bildgebenden System 12 nach 2 dieser erst und zeitaufwendig entwickelt werden muss. Ein erster Schritt zur Verbesserung der Bestrahlungsfeldkontrolle bestand darin, für das bildgebende System 12 gemäß 2 das radiographische Filmsystem durch ein Durchleuchtungssystem zu ersetzen, bei dem die strahlenkonvertierende Leuchtstofffolie das auf ihr durch die Strahlung erzeugte Leuchtdichtebild nicht auf einen photographischen Film, sondern über einen Spiegel auf ein System gibt, das aus optischem Bildverstärker und einem nachgeschalteten Fernsehsystem besteht. Die Weitergabe des Leuchtdichtebildes an den Bildverstärker über einen Spiegel erlaubte, strahlungsempfindliche Teile der Elektronik des Bildverstärker-Fernsehsystems außerhalb des therapeutischen Strahlenbündels anzuordnen.Thus, the demands on the manageability, accuracy and reliability of the irradiation field control or just the portal imaging increased, whereby the image quality plays an essential role. Manageability played a role as well as in this respect, because yes to the evaluation of the film in the imaging system 12 to 2 This must be developed first and time consuming. A first step in improving radiation field control was for the imaging system 12 according to 2 to replace the radiographic film system by a fluoroscopy system in which the beam-converting phosphor film is the luminance image generated by the radiation not on a photographic film, but through a mirror on a system consisting of optical image intensifier and a downstream television system. The transmission of the luminance image to the image intensifier via a mirror allowed to arrange radiation-sensitive parts of the electronics of the image intensifier television system outside the therapeutic radiation beam.

Eine entscheidende Verbesserung der Bildqualität bei der Bestrahlungsfeldkontrolle geschah jedoch durch den Einsatz regelrechter diagnostischer Röntgendurchleuchtungseinrichtungen, die die von der therapeutischen Strahlung erfassten Körperabschnitte ihrerseits durchstrahlten. Es wurden etwa in der ersten Hälfte der 90er Jahre Bestrahlungseinrichtungen bekannt, bei denen der Strahler des diagnostischen Röntgensystem fest mit dem in 1 und 2 dargestellten Strahler 8 des Bestrahlungsgerätes so verbunden ist, dass sich die Zentralstrahlen des therapeutischen Strahlenbündels 10 wie auch des diagnostischen Strahlenbündels im sogenannten Isozentrum, gegeben durch die Drehachse 6 des Bestrahlungsgerätes, treffen und sich in den gleichen Drehebenen bewegen, und dabei einen möglichst kleinen Winkel einschließen; man findet Winkel von z. B. um die 40 Grad. Die Anwendung dieser Systeme unterstrich die Zweckmäßigkeit eines Bildes röntgendiagnostischer Qualität für die Bestrahlungsfeldkontrolle; die Kennzeichnung des Bestrahlungsfeldes und die Kontrolle desselben waren aber aufwendig und blieben kompromissbehaftet. Eine breitere klinische Anwendung wurde nicht bekannt.However, a significant improvement in the image quality in the radiation field control was achieved by the use of actual diagnostic X-ray fluoroscopy, which in turn irradiated the body sections covered by the therapeutic radiation. In the first half of the nineties irradiation facilities were known, in which the radiator of the diagnostic X-ray system was firmly fixed to the in 1 and 2 illustrated spotlights 8th the irradiation device is connected so that the central rays of the therapeutic beam 10 as well as the diagnostic beam in the so-called isocenter, given by the axis of rotation 6 of the irradiation device, and move in the same planes of rotation, and thereby include the smallest possible angle; one finds angles of z. B. around 40 degrees. The use of these systems underlined the desirability of an X-ray diagnostic image for the radiographic field control; the identification of the irradiation field and the control of the same but were expensive and remained compromised. A wider clinical application has not been reported.

Zum Stand der Technik sei (unter Bezug auf ”Imaging Systems for Medical Diagnostics”, edited by A. Oppelt; Editor: Siemens Aktiengesellschaft; Publisher: Publicis Corporate Publishing, Erlangen 2005, Kapitel 17.1 ”Imaging for radiation therapy” ) in 3 durch Erweiterung von 1 ein als Konzept beschriebenes Strahlentherapiegerät mit einem Durchleuchtungssystem dargestellt, das aus einem Röntgenstrahler 13 für diagnostische Strahlung mit zugehöriger Tiefenblende bzw. Kollimator 14 und einem bildwandelnden Detektor 15 besteht. Der Röntgenstrahler 13 ist mittels der Traverse 16 so an dem Bestrahlungsgerät angebracht, dass der Zentralstrahl des von ihm emittierten diagnostischen Strahlenbündels 17 deckungsgleich liegt mit dem Zentralstrahl des entgegengesetzt gerichteten therapeutischen Strahlenbündels 10 gemäß 1 und 2 und damit in der Achse 18. Das Strahlenbündel 17' ist die Fortsetzung des Strahlenbündels 17 nach Durchtritt durch den Patienten 1.The prior art (with reference to "Imaging Systems for Medical Diagnostics", edited by A. Oppelt; Editor: Siemens Public Company; Publisher: Publicis Corporate Publishing, Erlangen 2005, Chapter 17.1 "Imaging for radiation therapy" ) in 3 by extension of 1 a radiotherapy device described as concept with a fluoroscopy system, which consists of an X-ray source 13 for diagnostic radiation with associated depth diaphragm or collimator 14 and an imaging detector 15 consists. The X-ray source 13 is by means of the traverse 16 attached to the irradiation device so that the central beam of the diagnostic beam emitted by it 17 is congruent with the central beam of the oppositely directed therapeutic radiation beam 10 according to 1 and 2 and thus in the axis 18 , The ray bundle 17 ' is the continuation of the ray bundle 17 after passing through the patient 1 ,

Der Detektor 15 ist ein so genannter Flachdetektor, bei dem z. B. eine Leuchtstoffschicht die diagnostische Röntgenstrahlung in ein Leuchtbild wandelt, das von einem Array aus amorphem Silizium in elektrische Signale umgesetzt wird. Ein Vorteil eines solchen Flachdetektors besteht darin, dass er unbeschadet von der therapeutischen Strahlung durchstrahlt werden kann, wenn nur die zugehörige Elektronik außerhalb dieser Strahlung bleibt. Das Durchleuchtungssystem des Strahlentherapiegerätes in 3 kann deshalb zwar gleichzeitig den gleichen Körperabschnitt wie der Therapiestrahl durchstrahlen; laut 3 geschieht das jedoch gegenläufig. Deshalb sind die erfassten Körperabschnitte zwar näherungsweise die gleichen, können aber schon aufgrund der gegenläufigen Zentralprojektionen nicht identisch sein. Gleichzeitig, oder genauer gesagt, quasi gleichzeitig, bedeutet hier, dass die Durchleuchtung als gepulste Durchleuchtung sich mit ihren Strahlungspulsen in die zeitlichen Lücken der gepulsten therapeutischen Strahlung setzt.The detector 15 is a so-called flat detector, in which z. B. a phosphor layer converts the diagnostic X-ray radiation into a light image, which is converted by an array of amorphous silicon into electrical signals. An advantage of such a flat detector is that it can be irradiated without prejudice to the therapeutic radiation, if only the associated electronics remain outside of this radiation. The transillumination system of the radiotherapy device in 3 Therefore, while at the same time can radiate through the same part of the body as the therapy beam; loud 3 However, this happens in opposite directions. Therefore, the detected body sections are approximately the same, but may not be identical due to the opposing central projections. At the same time, or more precisely, virtually at the same time, means here that the fluoroscopy, as pulsed fluoroscopy, uses its radiation pulses to place itself in the temporal gaps of the pulsed therapeutic radiation.

Bleibt als Fazit, dass bei der Nutzung der beschriebenen diagnostischen Röntgensysteme zur Bestrahlungsfeldkontrolle deren Bildqualität den Genauigkeitsansprüchen der Strahlentherapie entgegenkommt, jedoch unter Entfallen der Möglichkeit, für das therapeutische als auch das diagnostische Strahlenbündel in einer gegebenen Position des Bestrahlungsgerätes zeitgleich identische Projektionen zu erhalten, was beim Portal Imaging seiner Anfangszeit von vornherein gegeben war. Dessen besonderer Vorzug bestand zudem darin, dass das zur Bestrahlungsfeldkontrolle hergestellte Bild ebenso von vornherein das Bestrahlungsfeld identisch zeigte, denn das Bild wurde ja gemäß 2 mit dem aus dem Patienten 1 austretenden Strahlenbündel 10' hergestellt.Remains the conclusion that when using the described diagnostic X-ray systems for irradiation field control their image quality meets the accuracy requirements of radiotherapy, while eliminating the possibility for the therapeutic and the diagnostic beam in a given position of the irradiation device to obtain identical projections at the same time Portal imaging of his early days was given from the outset. Its special preference was also that the Irradiation field control produced image from the outset the same irradiation field showed identical, because the picture was indeed according to 2 with the patient 1 emergent bundle of rays 10 ' produced.

Schließt man deshalb das Portal Imaging in seiner ursprünglichen Form wegen unzureichender Bildqualität von einer Diskussion aus, so bleibt die Frage, welches System man vorzugsweise nutzen soll, ein System, das ein für das Bestrahlungsfeld praktisch zeitgleiches Verifizierungsbild bietet, jedoch mit einer im Vergleich zu einem Bild des ursprünglichen Portal Imaging unterschiedlichen Verzeichnung, weil gemäß 3 die therapeutische und die diagnostische Strahlung den von ihnen durchstrahlten Körperabschnitt in entgegengesetzte Richtungen durchlaufen, oder ein System mit einem Bild mit einer dem Bestrahlungsfeld identischen Projektion, das aber das aktuelle Bestrahlungsfeld um die für den Positionswechsel benötigte Zeit versetzt darstellt, wobei in beiden Fällen das diagnostische Strahlenbündel für die Bildgebung eine eigene Kollimations- oder Einblendeinrichtung hat, die also nicht identisch ist mit der Kollimationseinrichtung für die therapeutische Strahlung.Therefore, excluding the Portal Imaging in its original form due to insufficient image quality from a discussion, the question remains, which system should be used preferably, a system that provides a practically the same time for the irradiation field verification image, but with a compared to a Image of the original portal imaging different distortion, because according to 3 the therapeutic and diagnostic radiation pass through the portion of the body irradiated by them in opposite directions, or a system having an image with a projection identical to the field of irradiation but displacing the current field of irradiation by the time required for the position change, in both cases the diagnostic Beam bundle for imaging has its own collimating or insertion device, which is therefore not identical to the collimation device for the therapeutic radiation.

Es ist auch schon die Idee vorgestellt worden, in den therapeutischen Strahler eine Einrichtung einzubringen, die an der Stelle, an der im Therapiegerät gemäß 1 und 2 der therapeutische Brennfleck liegt, und von dem das Strahlenbündel 10 ausgeht, im Wechsel mit diesem einen röntgendiagnostischen Brennfleck erzeugt und an die Stelle des bildgebenden Systems 12 in 2 einen Flachdetektor 15 setzt wie in 3 gezeigt und vorstehend beschrieben. Das würde den Vorteil gleicher Projektionen für Bestrahlung und Bildgebung des Portal Imaging in seiner ursprünglichen Form bewahren bei Wahrung der Vorteile des in 3 beschriebenen Systems mit dem Röntgenstrahler 13 und dem Detektor 15. Eine solche Vorrichtung bedeutet aber einen erheblichen konstruktiven Eingriff in das Bestrahlungssystem selbst. Nach vorliegender Information wurde eine solche Einrichtung noch nicht realisiert.It has already been presented the idea to introduce into the therapeutic radiator a device that at the point where in accordance with the therapy device 1 and 2 the therapeutic focal spot lies, and of which the radiation beam 10 emanating, in alternation with this one X-ray diagnostic focal spot generated and in place of the imaging system 12 in 2 a flat detector 15 sets as in 3 shown and described above. This would preserve the advantage of equal projections for imaging and imaging of the portal imaging in its original form while preserving the benefits of in 3 described system with the X-ray source 13 and the detector 15 , However, such a device means a considerable constructive intervention in the irradiation system itself. According to the information available, such a device has not yet been realized.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, für ein Strahlentherapiegerät eine Vorrichtung zur Bestrahlungsfeldkontrolle zu schaffen, die Bilder mit einer Qualität bietet, die der diagnonostischen Röntgenbildqualität möglichst nahe kommt bei möglichst unverzerrter Darstellung der von der therapeutischen Strahlung durchstrahlten Körperabschnitte.The object of the invention is therefore to provide for a radiation therapy device, a device for irradiation field control, which provides images with a quality that comes as close as possible to the diagnostic X-ray image quality as undistorted representation of irradiated by the therapeutic radiation body sections.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch den im Patentanspruch 1 angegebenen Ansatz gelöst. Die Erfindung ist nachfolgend anhand der 4 bis 7 näher erläutert.This object is achieved by the approach specified in claim 1. The invention is described below with reference to 4 to 7 explained in more detail.

Kern der Erfindung ist, dass die Streustrahlung, die gemäß 4a und b das Strahlenbündel 10 der therapeutischen Gamma- oder Röntgenstrahlung bei seinem Durchtritt in dem auf der Tischplatte 3 liegenden Patienten 1 erzeugt, für eine Bildgebung genutzt wird. Die erzeugte und in alle Richtungen strahlende Streustrahlung 19, ebenfalls eine Gamma- oder Röntgenstrahlung, in 4 so gekennzeichnet durch mehrere ihrer Strahlen, ist einerseits abhängig von den Eigenschaften des Strahlenbündels 10 und andererseits von Dichte und Materialeigenschaften des durchstrahlten Gewebes von Patient 1.The core of the invention is that the scattered radiation according to 4a and b the beam 10 the therapeutic gamma or x-ray radiation as it passes through the table top 3 lying patients 1 generated, is used for imaging. The generated and in all directions radiating stray radiation 19 , also a gamma or x-ray radiation, in 4 characterized by several of their rays, on the one hand depends on the properties of the beam 10 and on the other hand the density and material properties of the irradiated tissue of the patient 1 ,

Die von einem durch die Therapiestrahlung durchstrahlten Volumenelement 20 laut 5a ausgehende Streustrahlung 19 passiert mit ihren Strahlen 19 den Kollimator 21 und erreicht die Detektoreinrichtung 22, die die auf sie auftreffende Strahlung in ein elektrisches Signal umwandelt, das von Art und Menge der auf sie einfallenden Strahlungsquanten abhängt und über die elektrische Verbindung 23 einer Bildaufbauelektronik 26 zugeführt wird.The volume element irradiated by the therapy radiation 20 loud 5a outgoing scattered radiation 19 happens with their rays 19 the collimator 21 and reaches the detector device 22 which converts the radiation impinging on it into an electrical signal which depends on the type and quantity of the radiation quanta incident on it and on the electrical connection 23 a Bildaufbauelektronik 26 is supplied.

Der Kollimator 21 ist von seinem Aufbau und seiner Wirkungsweise her aus aus der Nuklearmedizin bekannt: Er besteht aus einem im wesentlichen strahlenundurchlässigem Material, in das konische Kanäle 24 eingebracht sind, deren Mittellinien 24 sich in einem Punkt vor dem Kollimator 21 schneiden, nämlich im Fokus 20' gemäß 5b. Liegt also der Fokus 20' gemäß 5a im Volumenelement 20, das Teil eines durch die Therapiestrahlung zur Streustrahlung angeregten Volumens ist, so kann im Idealfall also nur von diesem punktförmig angenommenen Volumenelement 20 ausgehende Streustrahlung 19 die Detektoreinrichtung 22 erreichen. Die von anderen Volumenelementen ausgehende Streustrahlung kann auch dann, wenn sie auf den Kollimator 21 trifft, die Detektoreinrichtung 22 nicht erreichen, es sei denn, einer ihrer Strahlen 19 träfe auf einen der konischen Kollimatorkanäle 24 so, dass dessen Mittellinie 24' und der jetzt betrachtete Strahl der Streustrahlung 19 als kollinear anzusehen sind. Dieser Fall ist als selten anzusehen, so dass er bei der Signalbildung keine oder nur eine vernachlässigbare Rolle spielen sollte.The collimator 21 is known from its construction and its effect forth from nuclear medicine: It consists of a substantially radiopaque material, in the conical channels 24 are introduced, whose center lines 24 in a point in front of the collimator 21 cut, namely in focus 20 ' according to 5b , So is the focus 20 ' according to 5a in the volume element 20 , which is part of a stimulated by the therapy radiation to scattered volume, so in the ideal case, so can only from this punctiform assumed volume element 20 outgoing scattered radiation 19 the detector device 22 to reach. The scattered radiation emanating from other volume elements can also, if they are on the collimator 21 meets, the detector device 22 do not reach, unless one of their rays 19 hit one of the conical collimator channels 24 so that its center line 24 ' and the now considered beam of scattered radiation 19 are considered collinear. This case is considered rare, so he should play no or only a negligible role in signal generation.

Das Strahlenempfangssystem 25, bestehend aus dem Kollimator 21 und der Detektoreinrichtung 22 wird gemäß 6 zur Erstellung eines Streustrahlenbildes z. B. so verschoben, dass sein Fokus 20' in einer Schicht des Patienten 1, die senkrecht zum Strahlenbündel 10 mit dem Querschnitt 10'' der Therapiestrahlung orientiert ist, ein Volumenelement nach dem anderen abtastet, also selektiv deren aus der Streustrahlung 19 bestehenden Signale aufnimmt. Die Bewegung des Strahlenempfangssystems 25 sei durch die Pfeile 27 angedeutet; das Strahlenempfangssystem muss gemäß 5 aber nicht parallel zu der Zeichenebene oder in dieser liegen, sondern kann auch einen Winkel mit dieser einschließen.The radiation receiving system 25 consisting of the collimator 21 and the detector device 22 is according to 6 for creating a scattered radiation image z. B. shifted so that its focus 20 ' in a layer of the patient 1 perpendicular to the beam 10 with the cross section 10 '' The therapy radiation is oriented, one volume element after another scans, so selectively from the scattered radiation 19 receives existing signals. The movement of the radiation receiving system 25 be through the arrows 27 indicated; the radiation receiving system must comply with 5 but not parallel to or in the plane of the drawing, but may also include an angle therewith.

Die nun von der Detektoreinrichtung 22 ausgehenden elektrischen Signale werden über die elektrischen Signalleitungen 23 der Bildaufbauelektronik 26 zugeführt, die mit einem Punktraster die Lage der vom Strahlenempfangssystem 25 nacheinander abgetasteten Volumenelemente nachbildet, in die einzelnen Rasterelemente die den zuzuordnenden Volumenelementen 20 zugehörigen Signale einliest, und diese auf einem über eine elektrische Verbindung 28 angeschlossenem Sichtgerät 29 als Bild, dem Streustrahlenbild 30, darstellt, in dem sich je nach Dichte und Materialeigenschaften Gewebestrukturen 31 im Patienten 1 zeigen.The now of the detector device 22 Outgoing electrical signals are sent via the electrical signal lines 23 the image structure electronics 26 supplied with a dot matrix the location of the radiation receiving system 25 imitates successively sampled volume elements, in the individual raster elements, the volume elements to be assigned 20 read in associated signals, and these on a via an electrical connection 28 connected viewing device 29 as a picture, the scattered radiation image 30 , in which, depending on the density and material properties, tissue structures 31 in the patient 1 demonstrate.

Der Abtastvorgang wird sich auf eine Schicht beschränken, in der die Therapiestrahlung Streustrahlung auslöst, also auf eine Schicht, die lediglich den Querschnitt 10'' des Strahlenbündels 10 umfasst, womit unnötig lange Abtastzeit vermieden wird. Die Abtastzeit für eine Schicht kann auch dadurch verkürzt werden, dass man die abzubildende Schicht durch mehrere Strahlenempfangssysteme 25 abtasten lässt. Mit mehreren Strahlenempfangssystemen 25 lassen sich alternativ auch gleichzeitig mehrere Schichten im Körper des Patienten 1 abtasten.The scanning process will be limited to a layer in which the therapy radiation triggers scattered radiation, ie on a layer that has only the cross section 10 '' of the beam 10 includes, which unnecessarily long sampling time is avoided. The scanning time for a layer can also be shortened by passing the layer to be imaged through several radiation receiving systems 25 can be sampled. With multiple radiation receiving systems 25 Alternatively, several layers can be simultaneously in the body of the patient 1 scan.

Die Abtastung und Darstellung einzelner Schichten gegenüber der Darstellung von Projektionsbildern wie bei den Verfahren gemäß 1 bis 3 hat den Vorteil, dass diese Streustrahlenschichtbilder nur Strukturen oder Teile derselben darstellen, die sich in der erfassten Körperschicht befinden und störende Überlagerungen durch Strukturen ober- oder unterhalb der abgebildeten Schicht von vornherein entfallen. So wird zum einen die Vergleichbarkeit mit z. B. computertomographischen Röntgenbildern erleichtert, anhand derer die Therapieplanung durchgeführt worden ist. Zum anderen lassen sich bei Schichtbildern Bildverdeutlichungsmaßnahmen, z. B. eine Tiefpassfilterung zur Minderung des Quantenrauschens oder die Erhöhung des Bildkontrastes mit Vorteil einsetzen, weil es keine Störungen des Bildes durch die außerhalb der abgebildeten Schicht vorhandenen Strukturen gibt. Solche Bildverbesserungsmaßnahmen können wichtig werden, wenn zum Bildaufbau nur kleine Mengen von Streustrahlenquanten zur Verfügung stehen.The scanning and representation of individual layers compared to the representation of projection images as in the method according to 1 to 3 has the advantage that these scattered radiation layer images represent only structures or parts thereof, which are located in the detected body layer and eliminates disturbing superimpositions by structures above or below the imaged layer from the outset. Thus, on the one hand the comparability with z. B. facilitates computed tomographic X-ray images, on the basis of which the treatment planning has been carried out. On the other hand, with layer images, image clarification measures, eg. B. use a low-pass filtering to reduce the quantum noise or increase the image contrast with advantage, because there are no disturbances of the image through the structures present outside of the imaged layer. Such image enhancement measures can become important if only small amounts of scattered radiation quanta are available for image formation.

Streustrahlung hat im allgemeinen und überwiegend eine geringere Energie als die die Streustrahlung erzeugende Primärstrahlung, wie sie mit einer Energie von z. B. 5 bis 10 MeV für die Strahlentherapie verwendet wird. Die Qualität des Streustrahlenbildes liegt deshalb näher an einer röntgendiagnostischen Bildqualität als ein Radiogramm, das gemäß 2 mit dem bildgebenden System 12, bestehend aus einem radiographischen Film-Folien-System, mittels der Therapiestrahlung erzeugt wird.Stray radiation has in general and predominantly a lower energy than the scattered radiation generating primary radiation, as with an energy of z. B. 5 to 10 MeV is used for radiotherapy. The quality of the scattered radiation image is therefore closer to a X-ray diagnostic image quality than a radiogram obtained according to 2 with the imaging system 12 consisting of a radiographic film-film system by means of which therapy radiation is generated.

Der physikalische Mechanismus der Erzeugung von Streustrahlung und damit deren Art und Eigenschaften werden hier nicht weiter diskutiert. Als grundsätzlich sei jedoch festgehalten, dass die erzeugte Streustrahlung in den gesamten Raumwinkel strahlt, wobei ihre Intensität von Streu- bzw. Ausfallswinkel abhängt, bezogen auf das Volumenelement, in dem sie erzeugt wird. Ebenso hängt die Strahlungsintensität der Streustrahlung auch von Intensität und Energie der sie erzeugenden Strahlung ab.The physical mechanism of the generation of stray radiation and thus its nature and properties will not be discussed further here. As a matter of principle, however, it should be noted that the scattered radiation generated radiates in the entire solid angle, with its intensity depending on the scattering or angle of reflection, based on the volume element in which it is generated. Likewise, the radiation intensity of the scattered radiation also depends on the intensity and energy of the radiation generating it.

Für den Abtastvorgang ist es keine Voraussetzung, dass das bilderzeugende System gemäß 5 mit seiner wesentlichen Komponente, dem Strahlenempfangsssytem 25, für den Abtastvorgang von einer (nicht dargestellten) Mechanik geführt wird, die fest mit den strahlenerzeugenden- und strahlenführenden Teilen des Bestrahlungsgerätes verbunden ist, so mit dem Ausleger 7 laut 1, 2 und 3 und dem daran fest angebrachten Strahler 8 wie dem Kollimator 9, aus dem das therapeutische Strahlenbündel 10 austritt. Wesentlich ist jedoch, dass der Ort der laut 5 vom Kollimator 21 mit seinem Fokus 20 nacheinander angefahrenen Abtastpunkte in Bezug auf das therapeutische Strahlenbündel 10 für die Bildaufbauelektronik 26 stets bekannt ist, als Voraussetzung für einen ortsgetreuen Aufbau des Streustrahlenbildes.For the scanning process, it is not a requirement that the image-forming system according to 5 with its essential component, the radiation receiving system 25 , is performed for the scanning of a (not shown) mechanism which is fixedly connected to the beam-generating and radiation-carrying parts of the irradiation device, so with the boom 7 loud 1 . 2 and 3 and the fixed spotlight 8th like the collimator 9 from which the therapeutic beam 10 exit. It is essential, however, that the place of the loud 5 from the collimator 21 with his focus 20 successively approached sample points with respect to the therapeutic beam 10 for the image structure electronics 26 is always known, as a prerequisite for a location-faithful structure of the scattered radiation image.

Wegen des im Laufe einer Bestrahlungsbehandlung zeitweise ruhenden und/oder unterschiedlich bewegten therapeutische Strahlenbündels 10 wird auch darauf hingewiesen, dass für den Aufbau eines Streustrahlenbildes 30 sich das Strahlenbündel 10 nicht notwendigerweise in Ruhe befinden muss. Befindet sich der Fokus 20' des Kollimators 21 in einem Volumenelement 20, um die von diesem ausgehenden Streustrahlen 19 aufzunehmen, so geschieht dieses unabhängig davon, ob sich das therapeutische Strahlenbündel 10 bewegt oder nicht, und/oder welche Richtung es momentan einnimmt. Wichtig ist für die Abgabe von Streustrahlen 19 durch das Volumenelement 20 zunächst nur, das sich dieses im therapeutischen Strahlenbündel 10 befindet.Because of the temporary resting and / or differently moving therapeutic radiation beam in the course of an irradiation treatment 10 is also noted that for the construction of a scattered radiation image 30 the bundle of rays 10 not necessarily be at rest. Is the focus 20 ' of the collimator 21 in a volume element 20 to the outgoing of this scattered rays 19 this happens regardless of whether the therapeutic beam is absorbed 10 moved or not, and / or which direction it currently occupies. It is important for the emission of scattered radiation 19 through the volume element 20 at first only, this is in the therapeutic beam 10 located.

Für jeden Abtastpunkt wären z. B. in der Bildaufbauelektronik 26 die durch die momentan gegebene Position des Kollimators 21 gegebene Lage des Abtastpunktes im Volumenelement 20 festzuhalten wie auch die Richtung des eingestrahlten therapeutische Strahlenbündel 10, gegebenenfalls auch der Zeitpunkt während des Ablaufs des Bestrahlungsprogramms, das sowohl die Richtung des therapeutischen Strahlenbündels 10 als auch dessen Intensität über den Querschnitt verändern kann. Dann kann die Bildaufbauelektronik 26 prüfen, ob und wieweit die für ein Volumenelement 1 ermittelten Signale für Streustrahlenbilder verwendet werden können, die unterschiedlich zum therapeutischen Strahlenbündel 10 liegen. So können für unterschiedliche Kontrollanliegen unterschiedliche Streustrahlenbilder auch unter Verwendung gleicher Bildsignale hergestellt werden.For each sample point would be z. B. in the image display electronics 26 the current position of the collimator 21 given position of the sampling point in the volume element 20 as well as the direction of the irradiated therapeutic beam 10 optionally also the time during the course of the irradiation program, which is both the direction of the therapeutic beam 10 as well as its intensity across the cross section can change. Then the Bildaufbauelektronik 26 Check if and to what extent for a volume element 1 detected signals for Scattering images can be used that are different from the therapeutic beam 10 lie. Thus, for different control purposes, different scattered radiation images can also be produced using the same image signals.

Es wurde darauf hingewiesen, dass Aufbau und Wirkungsweise des Kollimators 21 aus der Nuklearmedizin bekannt sind. So liegt die Idee nahe, ein dem SPECT-Bildgebungsverfahren (SPECT: Single Photon Emission Computerized Tomography) vergleichbares Bildgewinnungsverfahren auch bei der hier betrachteten Streustrahlung anzuwenden. 7 zeigt einen Parallellochkollimator 32, einmal innerhalb der Anordnung gemäß 7a und einmal für sich allein in 7b, der den bei den SPECT-Verfahren verwendeten vergleichbar ist: Es werden mittels des Parallellochkollimators 32 Strahlenfächer 33 parallel laufender Streustrahlen 34, so gekennzeichnet durch einen ihrer Strahlen, aus der Streustrahlung 19 aussortiert, wobei die quer über die Strahlenfächer 33 verlaufende Strahlungsintensität ortsselektiv über die den Kollimatorkanälen 35 zugeordneten Einzeldetektoren 36 in elektrisches Signale umgewandelt wird. Die Abfolge der Signale kann im Sinne der Computertomographie als Parallelprojektion eines computertomographischen Aufnahmevorgangs aufgefasst werden, wobei die einzelnen Signale über die Signalleitungen 37 dem Bildverarbeitungssystem 38 zur Schichtbildrekonstruktion zugeführt werden.It was noted that the structure and operation of the collimator 21 from nuclear medicine. Thus, the idea of applying a SPECT imaging method (SPECT: Single Photon Emission Computerized Tomography) comparable image acquisition method also applies to the scattered radiation considered here. 7 shows a parallel hole collimator 32 once within the arrangement according to 7a and once alone in 7b , which is comparable to those used in the SPECT method: it is by means of Parallellochkollimators 32 ray fan 33 parallel scattered beams 34 , characterized by one of its rays, from the scattered radiation 19 sorted out, being across the fan beams 33 extending radiation intensity site-selective over the Kollimatorkanälen 35 associated single detectors 36 is converted into electrical signals. The sequence of signals can be understood in terms of computed tomography as a parallel projection of a computed tomographic recording process, wherein the individual signals via the signal lines 37 the image processing system 38 be fed to the layer image reconstruction.

Der wesentliche Unterschied zur Anwendung der üblichen computertomographischen Verfahren besteht darin, dass hier nicht Eigenschaften in einem Querschnitt senkrecht zur Körperachse des Patienten 1 abgebildet werden sollen, sondern in einer Ebene des Körpers des Patienten 1, die senkrecht zur Strahlrichtung des therapeutischen Strahlenbündels 10 liegt. Zum Aufbau eines computertomographischen Bildes sind um das in der Ebene liegende abzubildende und signalerzeugende Objekt herum ausreichend viele Parallelprojektionen aufzunehmen, wobei, weil es sich um Parallelprojektionen handelt, man mit der Anfertigung von Parallelprojektionen über einen Winkel von 180° auskommt, gekennzeichnet durch den Bogen 39, genauer gesagt, 180° minus dem Winkel, den zwei Projektionen in Folge einschließen.The main difference to the application of the usual computed tomography method is that here are not properties in a cross section perpendicular to the body axis of the patient 1 but in a plane of the patient's body 1 perpendicular to the beam direction of the therapeutic beam 10 lies. To construct a computed tomographic image, a sufficient number of parallel projections are to be taken around the in-plane imaging and signal-generating object, and because parallel projections are involved, parallel projections are made over an angle of 180 °, characterized by the arc 39 more precisely, 180 ° minus the angle followed by two projections in succession.

Ein regelrechtes computertomographisches Röntgensystem kann bei einem Bestrahlungsgerät gemäß 1 bis 3 aufgrund dessen konstruktiver Gestaltung nicht zur Anwendung kommen. Das computertomographisches Röntgensystem benötigt nämlich einen gegenüber seinem Detektor und jenseits des Patienten 1 befindlichen Röntgenstrahler. Das aus diesem Detektor und diesem Strahler bestehende System muss sich nun für eine Schichtaufnahme mindestens um 180° um den Patienten 1 herumbewegen. Für eine Schichtaufnahme, z. B. mit einer Schichtfläche senkrecht zum therapeutischen Strahlenbündel 10, ist beim therapeutischen Strahlungsgerät durch den Ausleger 7 mit dem therapeutischen Strahler 8 und seinem Kollimator 9 für die notwendige Drehung des computertomographischem Röntgensystems der Platz nicht vorhanden.A veritable computer tomographic x-ray system can be used in an irradiation device according to 1 to 3 due to its constructive design are not used. The computed tomography x-ray system requires one opposite its detector and beyond the patient 1 located X-ray source. The system consisting of this detector and this radiator must now be at least 180 ° around the patient for a tomographic exposure 1 move around. For a layer recording, z. B. with a layer surface perpendicular to the therapeutic beam 10 , is at the therapeutic radiation device by the cantilever 7 with the therapeutic spotlight 8th and his collimator 9 for the necessary rotation of the computer tomographic X-ray system the space is not available.

Gemäß 7 ist aber ein ausreichend großer Umlauf für den Parallellochkollimator 32 allein möglich, wenn der Patient 1 so gelagert werden kann, dass sich die zu bestrahlende Stelle ausreichend nahe dem Kopf- oder Fußende des Patienten 1 liegt. Zur optimalen Nutzung der vom Parallellochkollimator 32 zu erfassenden Strahlenfächer 33 aus der Streustrahlung 19 kann zudem z. B. bei Erreichen eines bestimmten Winkels der Parallellochkollimator 32 in Richtung des Patienten 1 dort in Richtung des Patienten 1 zur Verbesserung der Aufnahmebedingungen zugestellt werden, sofern der Platz es erlaubt.According to 7 but is a sufficiently large circulation for the parallel hole collimator 32 possible only if the patient 1 can be stored so that the point to be irradiated sufficiently close to the head or foot of the patient 1 lies. For optimal use of the Parallellochkollimator 32 to be detected beam fan 33 from the scattered radiation 19 can also z. B. upon reaching a certain angle of Parallellochkollimator 32 in the direction of the patient 1 there in the direction of the patient 1 to improve the reception conditions, as space permits.

Es sei noch auf den möglichen Fall hingewiesen, bei dem für die Bildgebung durch Streustrahlung diese durch eine Strahlung röntgendiagnostischer aber ausreichend hoher Energie erzeugt wird. Hier kann daran gedacht werden, zur Bildgebung die therapeutische Strahlung durch Röntgenstrahlung gleicher oder nahezu gleicher Geometrie zu ersetzen.It should be pointed out the possible case in which for the imaging by scattered radiation this is generated by a radiation X-ray diagnostic but sufficiently high energy. Here it can be thought of replacing the therapeutic radiation by X-ray radiation of the same or almost identical geometry for imaging.

Eine Anordnung hierfür entspräche der am Schluss der Ausführungen zum Stand der Technik vorgestellten Idee, in einem Strahlentherapiegerät gemäß 1 und 2 einen röntgendiagnostischen Brennfleck im Wechsel mit strahlentherapeutischen an gleicher Stelle zu erzeugen. Der Unterschied bestünde darin, dass statt der Mittel zur Erstellung von Projektionsbildern, z. B. des bildgebenden Systems 12 in Form eines radiographischen Film-Folien-Systems, eben die beschriebenen Mittel zur Erstellung von Streustrahlenbildern zu verwenden wären.An arrangement for this would correspond to the idea presented at the end of the statements on the prior art, in a radiotherapy device according to FIG 1 and 2 to produce a X-ray diagnostic focal spot in alternation with radiotherapeutic at the same place. The difference would be that instead of the means for creating projection images, z. B. of the imaging system 12 in the form of a radiographic film-film system, just to use the means described for creating scattered radiation images.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Patientpatient
22: Fußfoot
33: Tischplattetabletop
44: Bodenground
55: Stativtripod
66: Drehachseaxis of rotation
77: Auslegerboom
88th: Strahlerspotlight
99: Kollimatorcollimator
10, 10'10, 10 ': Strahlenbündel (therapeutisch)Radiation beam (therapeutic)
10''10 '': Querschnittcross-section
1111: Strahlenfängerrays catcher
11'11 ': Oberkantenupper edges
1212: bildgebendes Systemimaging system
12'12 ': Oberkantenupper edges
13 13: RöntgenstrahlerX-ray
1414: Tiefenblende, KollimatorDepth stop, collimator
1515: Detektordetector
1616: Traversetraverse
17, 17'17, 17 ': Strahlenbündel (diagnostisch)Radiation beam (diagnostic)
1818: Achseaxis
19, 19'19, 19 ': Streustrahlungscattered radiation
2020: Volumenelementvoxel
20'20 ': Fokusfocus
2121: Kollimatorcollimator
2222: Detektoreinrichtungdetector device
2323: Signalleitungensignal lines
2424: Kanälechannels
24'24 ': Mittelliniencenterlines
2525: StrahlenempfangssystemRadiation receiving system
2626: BildaufbauelektronikPicture Electrical Features
2727: Pfeile (zur Kennzeichnung der Bewegung)Arrows (to indicate the movement)
2828: elektrische Verbindungelectrical connection
2929: Sichtgerätvision device
3030: StreustrahlenbildScattered radiation image
3131: Gewebestrukturentissue structures
3232: ParallelochkollimatorParallelochkollimator
3333: Strahlenfächerray fan
3434: Streustrahlenscattered radiation
3535: Kollimatorkanälecollimator channels
3636: Einzeldetektorenindividual detectors
3737: Signalleitungensignal lines
3838: BildverarbeitungssystemImage processing system
3939: Bogenbow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

"Imaging Systems for Medical Diagnostics", edited by A. Oppelt; Editor: Siemens Public Company; Publisher: Publicis Corporate Publishing, Erlangen 2005, Chapter 17.1 "Imaging for radiation therapy" [0010]

Claims

Therapeutic irradiation device, characterized in that means ( 21 . 25 . 26 . 28 . 29 ) through which the X-ray or gamma radiation beams (of the high-energy and the irradiation 10 . 10 ' ) in the body of the patient ( 1 ) generated scattered radiation ( 19 ) are used to construct an image in order to detect organ structures within the beam ( 10 . 10 ' ) of the therapeutic radiation penetrated volume of the body of the patient ( 1 ) as well as outlines and intensity distributions of the beam ( 10 . 10 ' ).

Therapeutic irradiation apparatus according to claim 1, wherein a collimator ( 20 ) for receiving the scattered beams ( 19 . 19 ' ) from a point in space or the focus ( 20 ' ) of the collimator ( 21 ) on which the channels ( 24 ) of the collimator ( 21 ) and by movement of the collimator ( 21 ) this focus ( 20 ' ) the volume elements ( 20 ) of that part of the within the therapeutic beam ( 10 . 10 ' ) body volume of the patient ( 1 ), which should come to the picture.

Therapeutic irradiation apparatus according to claim 1 or 2, wherein a parallel hole collimator ( 32 ) for receiving stray beams ( 19 ) is used as a fan ( 33 ) parallel scattered beams ( 34 ) from the therapeutic beam ( 10 . 10 ' ) irradiated part of the body of the patient ( 1 ) to obtain cross-sectional images of the irradiated part by means of a computer tomographic data acquisition and reconstruction method.

Therapeutic irradiation device according to claim 1, 2 or 3, in which the temporal change for the imaging at the location of the therapeutic radiation beam ( 10 . 10 ' ) beam of similar geometry and collimation but with lower beam energy, the beams of this beam from the same location as the therapeutic beam (FIG. 10 . 10 ' ) go out.