DE102011080368B4

DE102011080368B4 - Bestrahlungsplanung und Bestrahlung bei einem sich quasi-zyklisch bewegenden Zielvolumen

Info

Publication number: DE102011080368B4
Application number: DE201110080368
Authority: DE
Inventors: Andreas Rau; Martin Tacke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2011-08-03
Filing date: 2011-08-03
Publication date: 2014-05-08
Anticipated expiration: 2031-08-04
Also published as: US8983031B2; DE102011080368A1; US20130195247A1

Abstract

Verfahren zur Bestrahlungsplanung für ein sich quasi-zyklisch bewegendes Zielvolumen (18), umfassend folgende Schritte: – Bestimmen einer ersten Bewegungsphase (G1) innerhalb einer Bewegungsperiode des Zielvolumens (18), – Durchführen einer ersten Bestrahlungsplanung unter Verwendung einer ersten Position des Zielvolumens (18) während der ersten Bewegungsphase (G1), – Bestimmen einer zweiten Bewegungsphase (G2) innerhalb der Bewegungsperiode des Zielvolumens (18) und – Durchführen einer zweiten Bestrahlungsplanung unter Verwendung einer zweiten Position des Zielvolumens (18) während der zweiten Bewegungsphase (G2), – wobei ein Aufteilen einer zu applizierenden Gesamtdosis auf eine erste Teildosis, die der ersten Bewegungsphase (G1) zugeordnet ist, und auf eine zweite Teildosis, die der zweiten Bewegungsphase (G2) zugeordnet ist, erfolgt und – wobei bei der ersten Bestrahlungsplanung und bei der zweiten Bestrahlungsplanung jeweils mehrere Segmente (xi, yi) ermittelt werden, über welche die erste Teildosis und die zweite Teildosis zu applizieren sind, derart, dass die Applikation der ersten Teildosis während der ersten Bewegungsphase (G1) in Segmenten (xi) erfolgt, wobei während eines Gating-Fensters der ersten Bewegungsphase (G1) die Applikation einer einem Segment (xi) zugeordneten Segment-Dosis beendet wird und die Applikation einer einem darauf folgenden Segment (xi+1) zugeordneten nächsten Segment-Dosis begonnen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestrahlungsplanung bzw. zur Bestrahlung bei einem sich quasi zyklisch bewegenden Zielvolumen.
Die Strahlentherapie ist ein etabliertes Verfahren zur Behandlung von Tumorerkrankungen. Hierbei wird ein hochenergetischer Behandlungsstrahl, beispielsweise hochenergetische Röntgenstrahlung, auf ein zu bestrahlendes Gewebe wie z. B. einen Tumor gerichtet.
Die Strahlentherapie von sich bewegenden Zielvolumina, wie z. B. einem Lungentumor, stellt eine Herausforderung dar, da sich die zu bestrahlende Anatomie bewegt. Es gilt nämlich, die therapeutische Strahlung möglichst gezielt im Tumor zu applizieren und umliegendes Gewebe möglichst gut zu schonen. Die Bewegung kann die Genauigkeit der Bestrahlung reduzieren. Eine Möglichkeit, dieser Unsicherheit zu begegnen, ist es, einen größeren Sicherheitssaum zu verwenden, der allerdings zu einer stärkeren Dosisbelastung von gesundem Gewebe führen kann.
Ein Verfahren, das bei der Bestrahlung von sich bewegenden Tumoren eingesetzt wird, ist das so genannte Gating-Verfahren. Bei dem Gating-Verfahren wird der Bewegungszyklus des Zielvolumens überwacht und eine Bestrahlung findet nur dann statt, wenn sich das Zielvolumen in einer bestimmten, für die Bestrahlung geeigneten Phase des Bewegungszyklus befindet.
Aus G. Zhang et al., „Motion-weighted target volume and dose-volume histrogram: A practical apporoximation of four-dimensional planning and evalution, Radiotherapy and Oncology”, 99, 2011, S. 67–72 ist weiter ein Verfahren bekannt, bei dem im Rahmen einer Bestrahlungsplanung sogenannte 4D-Computertomograpie-Daten genutzt werden, um Bewegungen, die während einer Behandlung zu erwarten sind, bei der Planung zu berücksichtigen.
Des Weiteren ist in E. Chin, K. Otto, „Investigation of a novel algorithm for true 4D-VMAT planning with comparison to tracked, gated and static delivery”, Med. Phys., 38, 2011, S. 2698–2707 ein Planungsverfahren für eine Strahlungsbehandlung beschrieben, bei dem ein Atmungszyklus in sechs Zeitabschnitte unterteilt wird und bei dem für jeden dieser Zeitabschnitte eine Tumorposition festgelegt wird, welche dann der Bestrahlungsplanung für diesen Zeitabschnitt zugrundegelegt wird.
Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestrahlungsplanung bzw. zur Bestrahlung für ein sich quasi zyklisch bewegendes Zielvolumen bereitzustellen, das eine schnelle Bestrahlung und gleichzeitig eine passgenaue Bestrahlung des Zielvolumens bei gleichzeitiger guter Schonung des umgebenden Gewebes ermöglicht.
Die Aufgabe der Erfindung, wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestrahlungsplanung für ein sich quasi-zyklisch bewegendes Zielvolumen umfasst folgende Schritte:

– Bestimmen einer ersten Bewegungsphase innerhalb einer Bewegungsperiode des Zielvolumens,
– Durchführen einer ersten Bestrahlungsplanung unter Verwendung einer ersten Position des Zielvolumens während der ersten Bewegungsphase,
– Bestimmen einer zweiten Bewegungsphase innerhalb der Bewegungsperiode des Zielvolumens,
– Durchführen einer zweiten Bestrahlungsplanung für die zweite Bewegungsphase unter Verwendung einer zweiten Position des Zielvolumens während der zweiten Bewegungsphase,

Bei der ersten Bestrahlungsplanung werden dabei mehrere Segmente ermittelt, mit deren Hilfe die erste Teildosis zu applizieren ist. Die Segmente können dabei kennzeichnen, wie der Strahl seitlich begrenzt werden muss, um die gewünschte Dosisverteilung für den ersten Teilbestrahlungsplan im Zielvolumen zu erreichen, d. h. um Zielvorgaben hinsichtlich der zu applizierenden Dosis im Zielvolumen und hinsichtlich der maximalen zu tolerierenden Dosis in dem zu schonenden Gewebe zu erfüllen. Die Segmente der ersten Bestrahlungsplanung sind für die anatomischen Verhältnisse in dem zu bestrahlenden Objekt während der ersten Bewegungsphase angepasst bzw. optimiert.
Analog werden bei der zweiten Bestrahlungsplanung ihrerseits mehrere Segmente ermittelt, mit deren Hilfe die zweite Teildosis zu applizieren ist. Die Segmente können dabei kennzeichnen, wie der Strahl seitlich begrenzt werden muss, um die gewünschte Dosisverteilung für den zweiten Teilbestrahlungsplan im Zielvolumen zu erreichen. Die Segmente der zweiten Bestrahlungsplanung sind für die anatomischen Verhältnisse in dem zu bestrahlenden Objekt während der zweiten Bewegungsphase angepasst bzw. optimiert.
Am Ende der Bestrahlungsplanung kann ein Bestrahlungsplan erstellt werden, der aus zwei (bzw. mehreren) Teilbestrahlungsplänen besteht. Der erste Teilbestrahlungsplan umfasst die für die Bestrahlung des Zielvolumens mit der ersten Teildosis in der ersten Bewegungsphase optimierten Parameter, der zweite Bestrahlungsplan umfasst die für die Bestrahlung des Zielvolumens mit der zweiten Teildosis in der zweiten Bewegungsphase optimierten Parameter.
Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass für eine Bestrahlung eines sich quasi-zyklisch bewegenden Zielvolumens bereits die Bestrahlungsplanung entsprechend ausgelegt werden sollte.
Ein sich quasi-zyklisch bewegendes Zielvolumen ist beispielsweise die Lunge oder die Leber, die sich durch die Ein- und Ausatembewegung quasi-zyklisch bewegen, das schlagende Herz, oder in gewissem Maße sogar der Darm und die den Darm umgebenden Organe, sofern die Darmperistaltik eine gewisse Regelmäßigkeit aufweist.
Es wurde erkannt, dass herkömmliche Gating-Verfahren, bei denen der Strahl während nur eines einzigen Gating-Zeitfensters innerhalb der Bewegungsperiode appliziert wird, eine ungünstige Auswirkung auf die Gesamtbestrahlungsdauer haben, da der Teil der Bewegungsperiode, der außerhalb des Gating-Zeitfensters liegt, für die eigentliche Bestrahlung ungenutzt bleibt.
Die Erfindung erkennt, dass zwei oder mehrere verschiedene Gating-Zeitfenster innerhalb einer Bewegungsperiode verwendet werden können, um das Zielvolumen zu bestrahlen. Beispielsweise kann ein Lungen- oder Lebertumor sowohl während der Einatemphase als auch während der Ausatemphase bestrahlt werden.
Eine derartige Bestrahlung wird bereits während der Bestrahlungsplanung geplant. Dies wird erreicht, indem während der Bestrahlungsplanung zwei oder mehrere verschiedene Bewegungsphasen bzw. Gating-Zeitfenster innerhalb einer Bewegungsperiode bestimmt werden, während derer eine Strahlapplikation grundsätzlich möglich ist. In diesen verschiedenen Bewegungsphasen liegen dann unterschiedliche anatomische Verhältnisse vor. Diese unterschiedlichen anatomischen Verhältnisse, also die unterschiedlichen Positionen des Zielvolumens, fließen in die Bestrahlungsplanung mit ein.
Es wird ein erster Teilbestrahlungsplan für die Bestrahlung des Zielvolumens in der ersten Bewegungsphase erstellt, basierend auf den anatomischen Verhältnissen, die in der ersten Bewegungsphase vorliegen.
Diese anatomischen Verhältnisse können beispielsweise anhand eines vierdimensionalen Datensatzes wie z. B. eines 4D-CTs bestimmt werden. Anschließend wird ein zweiter Teilbestrahlungsplan für die Bestrahlung des Zielvolumens in der zweiten Bewegungsphase erstellt, basierend auf den im Vergleich zur ersten Bewegungsphase geänderten anatomischen Verhältnissen. In Abhängigkeit von der vorliegenden Bewegung können neben den zwei Bestrahlungsphasen gegebenenfalls noch weitere Bestrahlungsphasen eingeplant werden, für welche das gleiche Vorgehen gilt. Die zu applizierende Gesamtdosis wird dabei auf die zwei (oder mehreren) verschiedenen Bewegungsperioden aufgeteilt, derart, dass die Summe der einzelnen zugeordneten Teildosen die zu applizierende Gesamtdosis ergibt. Die Bestrahlungsplanung für die einzelnen Bewegungsphasen kann dann unter Verwendung der vorab aufgeteilten Gesamtdosis auf die zwei (oder mehreren) Teildosen durchgeführt werden.
Die erste Bewegungsphase kann z. B. einen größeren Anteil an der Gesamtdauer eines Bewegungszyklus haben als die zweite Bewegungsphase. Das Aufteilen kann dann derart erfolgen, dass die erste Teildosis größer ist als die zweite Teildosis. Insbesondere kann die Aufteilung der Gesamtdosis proportional zum Anteil der Dauer der jeweiligen Bewegungsphasen an der Gesamtdauer des Bewegungszyklus erfolgen.
Beispielsweise können zwei Bewegungsphasen verwendet werden, die der Exspirationsposition und der Inspirationsposition zugeordnet sind. Die Dauer der Exspirationsposition kann beispielsweise im Mittel 40% des Bewegungszyklus und die Dauer der Inspirationsposition 20% des Bewegungszyklus betragen.
Dementsprechend werden 2/3 der zu applizierenden Gesamtdosis der Exspirationsphase zugeordnet und 1/3 der Gesamtdosis der Inspirationsphase.
Ein Bestrahlungsplan bzw. die beiden Teilbestrahlungspläne können von einem Strahlentherapiegerät bzw. dessen Steuereinheit umgesetzt werden, so dass das Strahlentherapiegerät entsprechend der Bestrahlungsplanung zur Dosisapplikation gesteuert wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestrahlungsplanung für ein sich quasi-zyklisch bewegendes Zielvolumen hat eine Rechnereinheit, welche konfiguriert ist:
zum Bestimmen einer ersten Bewegungsphase innerhalb einer Bewegungsperiode des Zielvolumens,
zum Durchführen einer ersten Bestrahlungsplanung unter Verwendung einer ersten Position des Zielvolumens während der ersten Bewegungsphase,
zum Bestimmen einer zweiten Bewegungsphase innerhalb der Bewegungsperiode des Zielvolumens,
zum Durchführen einer zweiten Bestrahlungsplanung für die zweite Bewegungsphase unter Verwendung einer zweiten Position des Zielvolumens während der zweiten Bewegungsphase,
wobei ein Aufteilen einer zu applizierenden Gesamtdosis auf eine erste Teildosis, die der ersten Bewegungsphase zugeordnet ist, und auf eine zweite Teildosis, die der zweiten Bewegungsphase zugeordnet ist, erfolgt.
Die Vorrichtung kann ausgebildet sein zur Durchführung eines obigen Verfahrens zur Bestrahlungsplanung, beispielsweise durch entsprechende Konfigurierung bzw. Programmierung der Rechnereinheit.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestrahlung für ein sich quasi-zyklisch bewegenden Zielvolumen umfasst folgende Schritte:

a) Überwachen der Bewegung des Zielvolumens,
b) Feststellen, dass das Zielvolumen in eine erste Bewegungsphase eingetreten ist, wobei die erste Bewegungsphase ein erster Abschnitt eines Bewegungszyklus des Zielvolumens ist,
c) Applizieren eines Teils einer ersten Teildosis der Gesamtdosis, die der ersten Bewegungsphase zugeordnet ist, während sich das Zielvolumen in der ersten Bewegungsphase befindet,
d) Feststellen, dass das Zielvolumen in eine zweite Bewegungsphase eingetreten ist, wobei die zweite Bewegungsphase ein zweiter Abschnitt des Bewegungszyklus des Zielvolumens ist,
e) Applizieren eines Teils einer zweiten Teildosis der Gesamtdosis, die der zweiten Bewegungsphase zugeordnet ist, während sich das Zielvolumen in der zweiten Bewegungsphase befindet,

Dies kann letztlich dazu führen, dass Schritt b) bis e) mehrfach wiederholt werden, bis die gesamte erste vorbestimmte Teildosis der Gesamtdosis appliziert worden ist, während sich das Zielvolumen in der ersten Bewegungsphase befunden hat, und bis die gesamte zweite vorbestimmte Teildosis der Gesamtdosis appliziert worden ist, während sich das Zielvolumen in der zweiten Bewegungsphase befunden hat, wobei die Schritte b) bis e) für eine Bewegungsphase übersprungen werden können, wenn die gesamte geplante Teildosis für diese Bewegungsphase bereits appliziert ist.
Bei diesem Bestrahlungsverfahren findet folglich innerhalb eines Bewegungszyklus die Bestrahlung an 2 (oder mehreren) verschiedenen Zeitpunkten bzw. Abschnitten statt.
Wenn das Zielvolumen in die erste Bewegungsphase der Bewegungsperiode eintritt, öffnet sich ein erstes Gating-Zeitfenster. Während dieses Gating-Zeitfensters findet die Strahlapplikation statt, und zwar wird ein Teil der ersten Teildosis appliziert, die zuvor während der Bestrahlungsplanung ermittelt und der ersten Bewegungsphase zugeordnet worden ist, und für die der erste Teilbestrahlungsplan erstellt worden ist. Diese Strahlapplikation findet gemäß den für den ersten Teilbestrahlungsplan ermittelten Parametereinstellungen statt. Sobald das Zielvolumen aus der ersten Bewegungsphase der Bewegungsperiode austritt, endet das erste Gating-Zeitfenster, und die Strahlapplikation wird unterbrochen.
Anschließend, wenn das Zielvolumen im selben Bewegungszyklus in die zweite Bewegungsphase der Bewegungsperiode eintritt, öffnet sich das zweite Gating-Zeitfenster. Während dieses Gating-Zeitfensters findet wiederum eine Strahlapplikation statt. Es wird ein Teil der zweiten Teildosis, die dem zweiten Teilbestrahlungsplan zugeordnet ist und die zuvor während der Bestrahlungsplanung für die zweite Bewegungsphase bestimmt worden ist, appliziert. Diese Applikation findet gemäß den für den zweiten Teilbestrahlungsplan ermittelten Einstellungen statt. Sobald das Zielvolumen aus der zweiten Bewegungsphase austritt, wird die Strahlapplikation erneut unterbrochen.
Gegebenenfalls kann in analoger Weise das Zielvolumen während weiterer vordefinierter Gating-Zeitfenster im selben Bewegungszyklus bestrahlt werden.
In dem darauf folgenden Bewegungszyklus wird wiederum abgewartet, bis das Zielvolumen in die erste Bewegungsphase eintritt. In dem jetzigen Gating-Zeitfenster, das der ersten Bewegungsphase zugeordnet ist, findet erneut eine Strahlapplikation statt, mit der wiederum ein Teil der ersten Teildosis, die dem ersten Teilbestrahlungsplan zugeordnet ist, appliziert wird. Wenn das Zielvolumen im selben Bewegungszyklus wiederum in die zweite Bewegungsphase eintritt, öffnet sich erneut ein Gating-Zeitfenster, das der zweiten Bewegungsphase zugeordnet ist. Es wird erneut ein Teil der zweiten Teildosis abgestrahlt, die dem zweiten Teilbestrahlungsplan zugeordnet ist.
Dieses Verfahren kann weiter fortgesetzt werden. In aufeinanderfolgenden Bewegungszyklen wird das Zielvolumen daher pro Bewegungszyklus zweifach (oder mehrfach) bestrahlt mit abwechselnden Parametereinstellungen, die jeweils spezifisch für unterschiedliche Bewegungsphasen zuvor ermittelt und in Teilbestrahlungsplänen hinterlegt worden sind.
Es findet folglich eine abwechselnde Wiederholung der Schritte b) bis e) in aufeinanderfolgenden Bewegungszyklen statt. Dies kann so lange durchgeführt werden, bis die gesamte erste Teildosis oder bis die gesamte zweite Teildosis wie geplant appliziert worden ist. Anschließend wird der Rest derjenigen Teildosis appliziert, die noch nicht vollständig appliziert worden ist, wobei die Bestrahlung in der entsprechenden Bestrahlungsphase stattfindet.
Der Teil der Bewegungsperiode, der zur Bestrahlung zur Verfügung steht, und der durch das herkömmliche Gating-Verfahren signifikant eingeschränkt wird, wird verbessert ausgenutzt, da nun mehrere Gating-Fenster während einer Bewegungsperiode zur Verfügung stehen.
Zudem können sich kleinere Dosisabweichungen besser ausmitteln. Für jedes Gating-Fenster kann nämlich ein kleiner Fehler auftreten. Dadurch, dass die Dosis in mehreren Bewegungsphasen und damit in unterschiedlichen Gating-Zeitfenstern appliziert wird, können kleine Abweichungen besser ausgemittelt werden.
Insbesondere, wenn in der Bestrahlungsplanung die Aufteilung der Gesamtdosis auf die einzelnen Teildosen entsprechend den Dauern der einzelnen Bewegungsphasen im Verhältnis zur Gesamtdauer des Bewegungszyklus stattgefunden hat, lässt sich die Gesamtdosis besonders schnell applizieren, da der Zeitraum, der während der Bewegungszyklen für die Bestrahlung zur Verfügung steht, sich durch diese Ausgestaltung besonders günstig ausnützen lässt. Der Rest derjenigen Teildosis, der noch zu applizieren ist, wenn die andere Teildosis bereits vollständig abgestrahlt wurde, ist dann besonders gering.
Bei einem derartigen Bestrahlungsverfahren wird der Bewegungszyklus besser ausgenutzt im Vergleich zu Bestrahlungsverfahren, bei denen während eines Bewegungszyklus lediglich ein Gating-Zeitfenster zur Bestrahlung verwendet wird. Trotzdem kann, da ein Gating-Verfahren angewendet wird, die Bestrahlung während bestimmter Bewegungsphasen ausgeschlossen werden, während derer z. B. das Zielvolumen sich zu schnell bewegt, als dass eine passgenaue Bestrahlung des Zielvolumens durchgeführt werden könnte.
Die erste und die zweite Bewegungsphase können derart sein, dass sich das Zielvolumen zwischen einem Gating-Fenster der ersten Bewegungsphase und dem nachfolgenden Gating-Fenster der zweiten Bewegungsphase in einer dritten Bewegungsphase befindet. Während der dritten Bewegungsphase findet keine Strahlapplikation statt, jedoch eine Änderung der Maschinenparameter von einer ersten, für die Applikation der ersten Teildosis ermittelten Einstellung auf eine zweite, für die nachfolgende Applikation der zweiten Teildosis ermittelte Einstellung.
Mit dieser Ausgestaltung wird diejenige Bewegungsphase, in der keine Strahlapplikation stattfindet, vorteilhaft dafür ausgenützt, die Maschinenparameter des Strahlentherapiegeräts von der Applikation der ersten Teildosis auf die Applikation der zweiten Teildosis umzustellen, z. B. hinsichtlich der zu applizierenden Segment-Formen.
Die Applikation der ersten und/oder zweiten Teildosis während der ersten bzw. zweiten Bewegungsphase erfolgt in Segmenten. Zum Beispiel kann ein Segment durch eine bestimmte Kollimatoröffnung charakterisiert sein, mit der der Behandlungsstrahl zeitlich begrenzt wird.
Das Verfahren kann nun so ausgebildet sein, dass während eines Gating-Fensters der ersten Bewegungsphase lediglich ein Segment appliziert wird. Dies ist leicht in ein Strahlentherapiegerät bzw. in dessen Steuerung zu integrieren, da im Vergleich dazu eine schnelle Umschaltung von einem Segment zum nächsten während desselben Gating-Zeitfensters hohe Anforderungen an die Schnelligkeit der Änderung der Parametereinstellungen stellt.
Dass während eines Gating-Fensters der ersten Bewegungsphase die Applikation einer einem Segment zugeordneten Segment-Dosis beendet wird und die Applikation einer einem darauffolgenden Segment zugeordneten nächsten Segment-Dosis im selben Gating-Zeitfenster begonnen wird, ist jedoch ebenfalls für das Verfahren vorgesehen. Dies erlaubt eine noch schnellere Applikation der gesamten Bestrahlungsdosis, erfordert aber eine komplexere Steuerung des Strahlentherapiegeräts bzw. eine höhere Anforderung an die Schnelligkeit eines Wechsels der Parametereinstellungen. Innerhalb eines Gating-Fensters können so aber mehrere unterschiedliche Segmente appliziert werden.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann während eines Gating-Fensters die Applikation einer einem Segment zugeordneten Segment-Dosis begonnen und während des nachfolgenden Gating-Fensters der gleichen Bewegungsphase fortgesetzt werden. Auf diese Weise wird die Möglichkeit zugelassen, auch unvollständige Segment-Dosen in einem Gating-Zeitfenster zu applizieren. Bei einer unvollständigen Applikation wird die Bestrahlung im nächsten Gating-Zeitfenster mit der diesem Segment zugeordneten Parametereinstellung fortgesetzt bis die geplante akkumulierte Dosis erreicht ist.
Die erfindungsgemäße Bestrahlungsvorrichtung umfasst:

– eine Strahlenquelle zum Bereitstellen von therapeutischer Strahlung, mit der ein Zielvolumen bestrahlbar ist,
– eine Bewegungsüberwachungseinrichtung, die ausgebildet ist, die Bewegung eines Zielvolumens zu ermitteln,
– eine Steuerungsvorrichtung, welche konfiguriert ist, die Strahlapplikation unter Verwendung der von der Bewegungsüberwachungseinrichtung ermittelten Bewegung des Zielvolumens zu steuern, wobei die Steuerungsvorrichtung konfiguriert ist, im Betrieb ein Bestrahlungsverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9 auszuführen.

Die Steuerungsvorrichtung kann folglich bestimmen, ob eine Maschineneinstellung vorzunehmen ist, die der ersten Bewegungsphase zugeordnet ist, wenn ein der ersten Bewegungsphase zugeordnetes Gating-Zeitfenster vorliegt, oder ob eine Maschineneinstellung vorzunehmen ist, die der zweiten Bewegungsphase zugeordnet ist, wenn ein entsprechendes Gating-Fenster vorliegt.
Die vorangehende und die folgende Beschreibung der einzelnen Merkmale, deren Vorteile und deren Wirkungen bezieht sich sowohl auf die Vorrichtungskategorie als auch auf die Verfahrenskategorie, ohne dass dies im Einzelnen in jedem Fall explizit erwähnt ist; die dabei offenbarten Einzelmerkmale können auch in anderen als den gezeigten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Ebenso gilt die Beschreibung von Vorteilen und Wirkungen, die im Zusammenhang mit der Bestrahlungsplanung geschildert worden sind, für die Bestrahlung sinngemäß und umgekehrt.
Ausführungsformen der Erfindung mit Ausgestaltungen gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche und abhängigen Ansprüche finden sich in der folgenden Zeichnung, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Es zeigen:
1 einen schematischen Überblick über ein Strahlentherapiegerät und über eine Bestrahlungsplanungsvorrichtung,
2 ein Diagramm, das den zeitlichen Verlauf der Bewegung über mehrere Bewegungszyklen zeigt und anhand dessen das erfindungsgemäße Verfahren für eine Bestrahlung bzw. Bestrahlungsplanung mit mehreren Gating-Zeitfenstern in einen Bewegungszyklus erläutert wird,
3 ein Ablaufdiagramm zu einer Ausführung der Bestrahlungsplanung, und
4 ein Ablaufdiagramm zu einer Ausführung der Bestrahlung.
1 zeigt in grob schematischer Weise den Aufbau eines Strahlentherapiegeräts 11 und einer Bestrahlungsplanungsvorrichtung 13.
Das Strahlentherapiegerät 11 verfügt über eine therapeutische Strahlenquelle 15, mit der ein Behandlungsstrahl 17 auf einen Patienten 19 gerichtet werden kann. Mit dem Behandlungsstrahl 17 kann zum Beispiel die sich quasi-zyklisch bewegende Lunge 18 bestrahlt werden. Weiterhin verfügt das Strahlentherapiegerät 11 über Vorrichtungen, mit denen der Behandlungsstrahl 17 derart modifiziert werden kann, dass er gemäß einem Bestrahlungsplan abgestrahlt werden kann. Zu diesen Vorrichtungen gehört beispielsweise ein Kollimator 21, mit dem so genannte Segmente eines Bestrahlungsplanungsdatensatzes eingestellt und abgestrahlt werden können.
Ein Segment ist dabei durch eine bestimmte Dosis und durch eine bestimmte Kollimatoröffnung, die den Behandlungsstrahl 17 seitlich in seiner Ausdehnung begrenzt und mit der die Dosis abgestrahlt wird, charakterisiert.
Das Strahlentherapiegerät 11 kann – wie hier dargestellt – über eine rotierbare Gantry 23 verfügen, mit der einzelne Segmente aus unterschiedlichen Richtungen auf den Patienten 19 gerichtet werden können.
Eine Steuerungsvorrichtung 25 für das Strahlentherapiegerät 11 steuert die Komponenten des Strahlentherapiegeräts 11 derart, dass ein Bestrahlungsplan 27, der über eine Schnittstelle der Steuerungsvorrichtung 25 zur Verfügung gestellt wird, mit dem Strahlentherapiegerät 11 appliziert werden kann.
Die Steuerungsvorrichtung 25 verfügt weiterhin über eine Schnittstelle, über die Daten zugeführt werden können, die die Bewegung des Zielvolumens in Patienten 19 charakterisieren. Derartige Bewegungsdaten können beispielsweise über externe Sensoren 29 aufgezeichnet werden.
Die Bestrahlungsplanungsvorrichtung 13 ist üblicherweise in einer zur Bestrahlungsplanung programmierte und konfigurierte Rechnereinheit 33 realisiert.
Die Rechnereinheit 33 weist einen Eingang zum Laden eines Patientendatensatzes 35, zum Beispiel eines vierdimensionalen Computertomographiedatensatzes (4D-CT), auf.
Ein Benutzer kann hierauf basierend eine Bestrahlungsplanung erstellen, indem er bestimmte Vorgaben, nach denen die Bestrahlung zu erfolgen hat, eingibt. Anschließend wird der Bestrahlungsplan 27 ermittelt. Hierbei werden letztlich diejenigen Parametereinstellungen ermittelt, mit denen sich die Vorgaben hinsichtlich einer gewünschten Bestrahlung möglichst optimal erfüllen lassen, und in einem Datensatz, dem Bestrahlungsplan 27, hinterlegt.
Die Steuerungsvorrichtung des Strahlentherapiegeräts 25 und Bestrahlungsplanungsvorrichtung 31 können derart ausgebildet sein, dass mit ihnen die in dieser Anmeldung beschriebenen Verfahren ausgeführt werden können.
Der Bestrahlungsplan 27 umfasst dann zwei (oder) mehrere Teilbestrahlungspläne 37, 39.
Das Prinzip der Erfindung wird anhand von 2 näher erläutert.
Die obere Kurve 51 in 2 zeigt die zeitliche Darstellung der Atembewegung M der Lunge anhand eines eindimensionalen Signals. Ein derartiges Signal kann beispielsweise von einem externen Sensor, wie z. B. einem Atemsensor, geliefert werden.
Die obere Kurve 51 zeigt dabei mehrere aufeinanderfolgende Bewegungszyklen. Dargestellt sind weiterhin diejenigen Bewegungsphasen in den Bewegungszyklen, die der Einatemposition G₂ bzw. der Ausatemposition G₁ entsprechen. In der Einatemposition G₂ und in der Ausatemposition G₁ liegen diejenigen Bewegungsphasen vor, in denen eine Strahlapplikation grundsätzlich möglich ist. In Bewegungsphasen, die zwischen der Einatemposition und der Ausatemposition liegen, ist eine Strahlapplikation nicht möglich.
Dieser Sachverhalt ist in der zweiten, unter der Atemkurve liegenden Kurve 53 dargestellt, welche die Gating-Zeitfenster zeigt, also diejenigen zeitlichen Abschnitte, in denen der Behandlungsstrahl zur Dosisapplikation grundsätzlich angeschaltet werden kann.
In jedem Bewegungszyklus liegen folglich zwei Gating-Zeitfenster vor, ein Gating-Zeitfenster der Einatmung G₂ und ein Gating-Zeitfenster der Ausatmung G₁.
In der dritten Kurve 55 sind diejenigen Zeitabschnitte gezeigt, in denen tatsächlich eine Bestrahlung stattfindet (engl.: ”Beam ON” für Strahl-An”).
Die Zeitabschnitte sind zudem mit x_i bzw. mit y_i beschriftet. Mit x_i sind diejenigen Segmente bezeichnet, die einem ersten Teilbestrahlungsplan (Ausatemphase) zugeordnet sind, mit y_i diejenigen Segmente, die einem zweiten Teilbestrahlungsplan (Einatemphase) zugeordnet sind.
Eine Ausgestaltungsmöglichkeit der Bestrahlung wird anhand der Bestrahlung während der Ausatemphase (G₁) gezeigt.
Bei dieser Bestrahlung wird der erste Teilbestrahlungsplan abgestrahlt, also die Segmente x_i. Die dem Segment x₁ zugeordnete Dosis wird dabei während des ersten Gating-Zeitfensters der Ausatemphase appliziert. Am Ende dieses ersten Gating-Zeitfensters ist die Dosis des Segments x₁ jedoch noch nicht vollständig appliziert. Daher wird die Bestrahlung des Segments x₁ im darauf folgenden Gating-Zeitfenster der Ausatemphase fortgesetzt. Während dieses Gating-Zeitfensters wird die Bestrahlung der x₁ Segment-Dosis beendet, bevor das Ende des Gating-Zeitfensters erreicht worden ist.
Die restliche Zeit des Gating-Zeitfenster wird genützt, das Strahlentherapiegerät für die Bestrahlung des nächsten Segments x₂ einzustellen und die diesem Segment zugeordnete Dosis zu applizieren. Auch hier endet das Gating-Zeitfenster, bevor die gesamte Dosis des Segments x₂ appliziert worden ist. Daher wird die Bestrahlung im nächsten Gating-Zeitfenster der Ausatemphase fortgesetzt.
Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Bestrahlung wird anhand der Bestrahlung während der Einatemphase (G₂) gezeigt. In dieser Bewegungsphase wird der zweite Teilbestrahlungsplan, also die Segmente y_i, abgestrahlt.
Die Bestrahlung wird derart durchgeführt, dass während eines Gating-Zeitfensters jeweils nur ein Segment y_i bzw. dessen zugehörige Dosis abgestrahlt werden kann. Sobald die Abstrahlung dieser Dosis beendet ist, wird die verbleibende Zeit in diesem Gating-Zeitfenster nicht für eine weitere Bestrahlung genutzt. Die Dosis des nächsten Segments wird erst im darauf folgenden Gating-Zeitfenster begonnen und – falls möglich – zu Ende bestrahlt.
Bei dieser Ausgestaltung wird folglich ein Segment während eines Gating-Fensters oder während mehrerer Gating-Fenster – falls mehrere benötigt werden – appliziert. Jedoch werden während eines Gating-Fensters keine unterschiedlichen Segmente ausgewählt und appliziert.
Die mit m bezeichneten Intervalle zeigen die Phasen an, in denen keine Strahlapplikation möglich ist, und in denen die Maschinenparameter von der Bestrahlung des ersten Teilbestrahlungsplans zur Bestrahlung des zweiten Teilbestrahlungsplans und umgekehrt gewechselt werden.
3 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm, anhand dessen eine Ausführungsform des Bestrahlungsplanungsverfahrens erläutert wird.
In einem ersten Schritt wird eine erste Bewegungsphase innerhalb einer Bewegungsperiode des Zielvolumens bestimmt, für die ein erster Teilbestrahlungsplan erstellt werden soll (Schritt 61).
Anschließend wird eine zweite Bewegungsphase innerhalb der Bewegungsperiode des Zielvolumens bestimmt, die von der ersten Bewegungsphase verschieden und disjunkt ist, und für die ein zweiter Teilbestrahlungsplan erstellt werden soll (Schritt 63).
Die zwei (oder auch mehreren) Bewegungsphasen können unter Verwendung eines vierdimensionalen CT-Datensatzes bestimmt und ausgewählt werden.
Anschließend werden die Dauer der ersten Bewegungsphase und die Dauer der zweiten Bewegungsphase miteinander verglichen. Die Gesamtdosis, die zu applizieren ist, wird entsprechend dem Verhältnis der Dauer der ersten Bewegungsphase und der Dauer der zweiten Bewegungsphase auf eine erste Teildosis, die lediglich während der ersten Bewegungsphase zu applizieren ist, und auf eine zweite Teildosis, die lediglich während der zweiten Bewegungsphase zu applizieren ist, aufgeteilt (Schritt 65). Die Gewichtung der Bruchteile basiert also auf der Länge der geschätzten Verweildauern des Zielvolumens in den jeweiligen Bewegungsphasen.
Anschließend wird ein erster Teilbestrahlungsplan ermittelt, dem die anatomischen Verhältnisse während der ersten Bewegungsphase zu Grunde liegen, und mit dem die erste Teildosis der Gesamtdosis appliziert werden soll. Für die Ermittlung des ersten Teilbestrahlungsplans können bekannte Verfahren zu Bestrahlungsplanung eingesetzt werden (Schritt 67).
Anschließend wird ein zweiter Teilbestrahlungsplan für die zweite Bewegungsphase ermittelt, dem die anatomischen Verhältnisse der zweiten Bewegungsphase zu Grunde liegen und mit dem die zweite Teildosis der Gesamtdosis appliziert werden soll. Für die Ermittlung des zweiten Teilbestrahlungsplans können bekannte Verfahren zu Bestrahlungsplanung eingesetzt werden (Schritt 69).
Der Bestrahlungsplan, der den ersten Teilbestrahlungsplan und den zweiten Teilbestrahlungsplan umfasst, wird gespeichert (Schritt 71).
4 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm, wie ein Bestrahlungsplan, der nach einem Verfahren gemäß 3 erstellt worden ist, abgestrahlt werden kann.
Während der Bestrahlung des Zielvolumens wird die Bewegung des Zielvolumens kontinuierlich überwacht. Beispielsweise wird ein Bewegungssignal aufgezeichnet und analysiert (Schritt 81).
Aus diesem Bewegungssignal wird nun ein Gating-Signal ermittelt, d. h. ein Signal, das dem Strahlentherapiegerät signalisiert, wann ein Gating-Fenster beginnt (”Gate-On”) und wann ein Gating-Fenster endet (”Gate-Off”). Dies kann z. B. durch ein separates System, das zwischen dem Bewegungsmonitor und dem Strahlentherapiesystem zwischengeschaltet ist, durchgeführt werden, oder aber auch durch eine Steuerungsvorrichtung des Strahlentherapiesystems.
Die Vorrichtung, mit der das Gating-Signal aus dem Bewegungssignal ermittelt wird, kann zusätzlich noch eine Information bereitstellen, die angibt, welcher Bewegungsphase das Gating-Signal zugeordnet ist. Dies kann auf verschiedene Weisen geschehen. Das Gating-Signal für die verschiedenen Bewegungsphasen kann z. B. über eine oder mehrere Leitungen dem Bestrahlungssystem zur Verfügung gestellt werden. Das Gating-Signal kann, falls es über eine Leitung übermittelt wird, kodiert werden, um das Gating-Signal der Bewegungsphase zuzuordnen. Die Kodierung könnte z. B. bei einem TCP/IP-Protokoll ein komplettes Signal mit Zuordnung zu den Bewegungsphasen sein, bei einem Analogsignal könnte die Kodierung durch verschiedene Spannungslevel oder unterschiedliche Frequenzkodierung realisiert werden, etc....
Es ist aber auch denkbar, das Gating-Signal unkodiert dem Bestrahlungssystem zu übermitteln, wobei das Bestrahlungssystem dann die Zuordnung zu den Bewegungsphasen ermittelt.
Es wird festgestellt, dass das Zielvolumen in die erste Bewegungsphase eintritt (Schritt 83). Während sich das Zielvolumen in dieser ersten Bewegungsphase befindet, beginnt die Applikation des ersten Teilbestrahlungsplans (Schritt 85). Sobald das Zielvolumen aus der ersten Bewegungsphase austritt, stoppt die Bestrahlung des ersten Teilbestrahlungsplans.
Anschließend wird festgestellt, dass das Zielvolumen in die zweite Bewegungsphase eintritt (Schritt 87). In der Zwischenzeit wird das Strahlentherapiegerät zur Abstrahlung des zweiten Teilbestrahlungsplans neu eingestellt. Während sich das Zielvolumen in dieser zweiten Bewegungsphase befindet, beginnt die Applikation des zweiten Teilbestrahlungsplans (Schritt 89). Sobald das Zielvolumen aus der zweiten Bewegungsphase austritt, stoppt die Bestrahlung des zweiten Teilbestrahlungsplans.
Schritt 83 bis Schritt 89 werden solange wiederholt, bis der erste Teilbestrahlungsplan oder der zweite Teilbestrahlungsplan vollständig appliziert worden sind.
Anschließend erfolgt die Bestrahlung des noch verbleibenden, nicht vollständig applizierten Teilbestrahlungsplans (Schritt 91).
Nach vollständiger Abstrahlung des ersten und des zweiten Bestrahlungsplans ist die Bestrahlungssitzung beendet (Schritt 93).
Bezugszeichenliste

11: Strahlentherapiegerät
13: Bestrahlungsplanungsvorrichtung
15: therapeutische Strahlenquelle
17: therapeutischer Behandlungsstrahl
18: Lunge
19: Patient
21: Kollimator
23: Gantry
25: Steuerungsvorrichtung
27: Bestrahlungsplan
29: externer Sensor
33: Rechnereinheit
35: Planungsdatensatz
37: erster Teilbestrahlungsplan
39: zweiter Teilbestrahlungsplan
51: erste Kurve (Bewegungssignal, Beispiel Lunge)
53: zweite Kurve (Gatingsignal)
55: dritte Kurve (Beam on-Signal)
G₁: Ausatemphase
G₂: Einatemphase
x_i, y_i: Segmente der einzelnen Bestrahlungsphasen
m: Intervalle ohne Strahlung
61–71: Schritte 61–71
81–93: Schritte 81–93

Claims

Verfahren zur Bestrahlungsplanung für ein sich quasi-zyklisch bewegendes Zielvolumen (18), umfassend folgende Schritte: – Bestimmen einer ersten Bewegungsphase (G₁) innerhalb einer Bewegungsperiode des Zielvolumens (18), – Durchführen einer ersten Bestrahlungsplanung unter Verwendung einer ersten Position des Zielvolumens (18) während der ersten Bewegungsphase (G₁), – Bestimmen einer zweiten Bewegungsphase (G₂) innerhalb der Bewegungsperiode des Zielvolumens (18) und – Durchführen einer zweiten Bestrahlungsplanung unter Verwendung einer zweiten Position des Zielvolumens (18) während der zweiten Bewegungsphase (G₂), – wobei ein Aufteilen einer zu applizierenden Gesamtdosis auf eine erste Teildosis, die der ersten Bewegungsphase (G₁) zugeordnet ist, und auf eine zweite Teildosis, die der zweiten Bewegungsphase (G₂) zugeordnet ist, erfolgt und – wobei bei der ersten Bestrahlungsplanung und bei der zweiten Bestrahlungsplanung jeweils mehrere Segmente (x_i, y_i) ermittelt werden, über welche die erste Teildosis und die zweite Teildosis zu applizieren sind, derart, dass die Applikation der ersten Teildosis während der ersten Bewegungsphase (G₁) in Segmenten (x_i) erfolgt, wobei während eines Gating-Fensters der ersten Bewegungsphase (G₁) die Applikation einer einem Segment (x_i) zugeordneten Segment-Dosis beendet wird und die Applikation einer einem darauf folgenden Segment (x_i+1) zugeordneten nächsten Segment-Dosis begonnen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Bewegungsphase (G₁) einen größeren Anteil an der Gesamtdauer eines Bewegungszyklus hat als die zweite Bewegungsphase (G₂), und wobei das Aufteilen derart erfolgt, dass die erste Teildosis größer ist als die zweite Teildosis.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Aufteilung der Gesamtdosis proportional zum Anteil der Dauer der Bewegungsphasen am Bewegungszyklus erfolgt.
Vorrichtung zur Bestrahlungsplanung (13) für ein sich quasi-zyklisch bewegendes Zielvolumen (18), mit einer Rechnereinheit (33), welche konfiguriert ist: – zum Bestimmen einer ersten Bewegungsphase (G₁) innerhalb einer Bewegungsperiode des Zielvolumens (18), – zum Durchführen einer ersten Bestrahlungsplanung unter Verwendung einer ersten Position des Zielvolumens (18) während der ersten Bewegungsphase (G₁), – zum Bestimmen einer zweiten Bewegungsphase (G₂) innerhalb der Bewegungsperiode des Zielvolumens (18), – zum Durchführen einer zweiten Bestrahlungsplanung für die zweite Bewegungsphase unter Verwendung einer zweiten Position des Zielvolumens (18) während der zweiten Bewegungsphase (G₂), – wobei ein Aufteilen einer zu applizierenden Gesamtdosis auf eine erste Teildosis, die der ersten Bewegungsphase (G₁) zugeordnet ist, und auf eine zweite Teildosis, die der zweiten Bewegungsphase (G₂) zugeordnet ist, erfolgt und – wobei bei der ersten Bestrahlungsplanung und bei der zweiten Bestrahlungsplanung jeweils mehrere Segmente (x_i, y_i) ermittelt werden, über welche die erste Teildosis und die zweite Teildosis zu applizieren sind, derart, dass die Applikation der ersten Teildosis während der ersten Bewegungsphase (G₁) in Segmenten (x_i) erfolgt, wobei während eines Gating-Fensters der ersten Bewegungsphase (G₁) die Applikation einer einem Segment (x_i) zugeordneten Segment-Dosis beendet wird und die Applikation einer einem darauf folgenden Segment (x_i+1) zugeordneten nächsten Segment-Dosis begonnen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
Verfahren zur Bestrahlung eines sich quasi-zyklisch bewegenden Zielvolumens (18), umfassend folgende Schritte: a) Überwachen der Bewegung des Zielvolumens (18), b) Feststellen, dass das Zielvolumen (18) in eine erste Bewegungsphase (G₁) eingetreten ist, wobei die erste Bewegungsphase (G₁) ein erster Abschnitt eines Bewegungszyklus des Zielvolumens (18) ist, c) Applizieren eines Teils einer ersten Teildosis der Gesamtdosis, die der ersten Bewegungsphase (G₁) zugeordnet ist, während sich das Zielvolumen (18) in der ersten Bewegungsphase (G₁) befindet, d) Feststellen, dass das Zielvolumen in eine zweite Bewegungsphase (G₂) eingetreten ist, wobei die zweite Bewegungsphase (G₂) ein zweiter Abschnitt des Bewegungszyklus des Zielvolumens (18) ist, e) Applizieren eines Teils einer zweiten Teildosis der Gesamtdosis, die der zweiten Bewegungsphase (G₂) zugeordnet ist, während sich das Zielvolumen (18) in der zweiten Bewegungsphase (G₂) befindet, – wobei die Schritte b) bis e) so lange wiederholt werden, bis die gesamte erste Teildosis der Gesamtdosis appliziert worden ist, während sich das Zielvolumen (18) in der ersten Bewegungsphase (G₁) befunden hat, oder bis die gesamte zweite Teildosis der Gesamtdosis appliziert worden ist, während sich das Zielvolumen (18) in der zweiten Bewegungsphase (G₂) befunden hat, – wobei die Applikation der ersten Teildosis während der ersten Bewegungsphase (G₁) in Segmenten (x_i) erfolgt und – wobei während eines Gating-Fensters der ersten Bewegungsphase (G₁) die Applikation einer einem Segment (x_i) zugeordneten Segment-Dosis beendet wird und die Applikation einer einem darauf folgenden Segment (x_i+1) zugeordneten nächsten Segment-Dosis begonnen wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei sich das Zielvolumen (18) zwischen einem Gating-Fenster der ersten Bewegungsphase (G₁) und dem nachfolgenden Gating-Fenster der zweiten Bewegungsphase (G₂) in einer dritten Bewegungsphase (m) befindet, und wobei während der dritten Bewegungsphase (m) keine Strahlapplikation stattfindet und Maschinenparameter von einer ersten, für die Applikation der ersten Teildosis ermittelten Parametereinstellung auf eine zweite, für die nachfolgende Applikation der zweiten Teildosis ermittelte Parametereinstellung geändert werden.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Applikation der ersten Teildosis während der ersten Bewegungsphase (G₁) in Segmenten (x_i) erfolgt, und wobei während eines Gating-Fensters der ersten Bewegungsphase (G₁) lediglich ein Segment (x_i) appliziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Applikation der ersten vorbestimmten Teildosis während der ersten Bewegungsphase (G₁) in Segmenten (x_i) erfolgt, und wobei während eines Gating-Fensters die Applikation einer einem Segment (x_i) zugeordneten Segment-Dosis begonnen und während des nachfolgenden Gating-Fensters derselben Bewegungsphase fortgesetzt wird.
Bestrahlungsvorrichtung (11), aufweisend: – eine Strahlenquelle (15) zum Bereitstellen von therapeutischer Strahlung (17), mit der ein Zielvolumen (18) bestrahlbar ist, – eine Bewegungsüberwachungseinrichtung (29), die ausgebildet ist, die Bewegung eines Zielvolumens (18) zu ermitteln, – eine Steuerungsvorrichtung (25), welche konfiguriert ist, die Strahlapplikation unter Verwendung der von der Bewegungsüberwachungseinrichtung (29) ermittelten Bewegung des Zielvolumens (18) zu steuern, wobei die Steuerungsvorrichtung (25) konfiguriert ist, im Betrieb ein Bestrahlungsverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9 auszuführen.