DE102011108508A1 - Anpassung eines Strahlungsfelds - Google Patents

Anpassung eines Strahlungsfelds Download PDF

Info

Publication number
DE102011108508A1
DE102011108508A1 DE102011108508A DE102011108508A DE102011108508A1 DE 102011108508 A1 DE102011108508 A1 DE 102011108508A1 DE 102011108508 A DE102011108508 A DE 102011108508A DE 102011108508 A DE102011108508 A DE 102011108508A DE 102011108508 A1 DE102011108508 A1 DE 102011108508A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
radiation
radiation field
field
substrate
source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102011108508A
Other languages
English (en)
Inventor
Frank Weigand
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss Meditec AG
Original Assignee
Carl Zeiss Meditec AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss Meditec AG filed Critical Carl Zeiss Meditec AG
Priority to DE102011108508A priority Critical patent/DE102011108508A1/de
Priority to EP12753668.8A priority patent/EP2736598B1/de
Priority to PCT/EP2012/064509 priority patent/WO2013014161A1/en
Priority to US14/235,239 priority patent/US9779909B2/en
Priority to ES12753668T priority patent/ES2716140T3/es
Priority to JP2014522066A priority patent/JP6101692B2/ja
Priority to CN201280036459.6A priority patent/CN103717261B/zh
Publication of DE102011108508A1 publication Critical patent/DE102011108508A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1001—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy using radiation sources introduced into or applied onto the body; brachytherapy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/14—Arrangements for concentrating, focusing, or directing the cathode ray
    • H01J35/153—Spot position control
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/24—Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof
    • H01J35/30—Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof by deflection of the cathode ray
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/32—Tubes wherein the X-rays are produced at or near the end of the tube or a part thereof which tube or part has a small cross-section to facilitate introduction into a small hole or cavity

Abstract

In der vorliegenden Erfindung werden ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erzeugen und/oder Bereitstellen eines Strahlungsfelds (50, 51, 52) zum Bestrahlen eines Substrats beschrieben. Dabei wird das Strahlungsfeld (50, 51, 52) durch die Gesamtheit der von einer Strahlungsquelle (11) abgegebenen Strahlung gebildet. Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Form und/oder die Größe des Strahlungsfelds (50, 51, 52) eingestellt oder an eine Vorgabe angepasst wird, indem vor und/oder während der Erzeugung und/oder Bereitstellung des Strahlungsfelds (50, 51, 52) wenigstens ein strahlungsfeldbestimmender Parameter eingestellt oder vorgegeben wird und dass das Strahlungsfeld (50, 51, 52) mittels des strahlungsfeldbestimmenden Parameters erzeugt und/oder bereitgestellt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Erzeugen und/oder Bereitstellen eines Strahlungsfelds zum Bestrahlen eines Substrats gemäß des Oberbegriffs von Patentanspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Erzeugen und/oder Bereitstellen eines Strahlungsfelds zum Bestrahlen eines Substrats gemäß des Oberbegriffs von Patentanspruch 11.
  • Die Bestrahlung von Substraten erfolgt heutzutage zumeist derart, dass von einer Strahlungsquelle, die Bestandteil einer Einrichtung zum Bestrahlen sein kann, eine Strahlung abgegeben wird. Dabei wird die Strahlung erzeugt, indem eine Spannung, die eine Beschleunigungsspannung sein kann, zumeist an die Einrichtung zum Bestrahlen angelegt wird. Die Strahlung wird somit durch die Größe beziehungsweise Höhe der angelegten Spannung bestimmt. Anders gesagt, wird durch die Beschleunigungsspannung an der Strahlungsquelle eine Strahlung mit einer für die Beschleunigungsspannung spezifischen Strahlungsdosisleistung abgegeben. Die Strahlung stellt somit eine Art von Oberbegriff dar und umfasst unter anderem die Strahlungsdosisleistung.
  • Unter Berücksichtigung der Strahlungsdosisleistung wird von einer Strahlungsdosis gesprochen, wenn die Strahlungsdosisleistung über eine definierte Zeit, die Bestrahlungszeit, auf das Substrat wirkt. An das zu bestrahlende Substrat wird somit eine Strahlungsdosis abgegeben. Die Strahlungsdosis, welche in der physikalischen Einheit Gray [Gy] angegeben wird, ist folglich das Produkt aus Strahlungsdosisleistung und Bestrahlungszeit. Vereinfacht gesagt, ergibt sich die Strahlungsdosis durch die Bestrahlung eines Substrats über eine Bestrahlungszeit unter Verwendung einer Strahlungsdosisleistung.
  • Wie weiter oben bereits beschrieben, wird von der Strahlungsquelle eine Strahlung an das zu bestrahlende Substrat abgegeben, wobei sich die von der Strahlungsquelle abgegebene Strahlung im Allgemeinen kugelförmig von der Strahlungsquelle in alle Raumrichtungen ausbreitet. Durch das Ausbreiten wird folglich das Strahlungsfeld aufgespannt. Das Strahlungsfeld ergibt sich also aus der Gesamtheit der von der Strahlungsquelle abgegebenen Strahlung.
  • Die Bestrahlung von Substraten kann auf allen technischen Gebieten erfolgen. Ein Anwendungsgebiet stellt beispielsweise der Medizinsektor dar. Hier erfolgt die Bestrahlung beispielsweise in Form von Strahlentherapien, insbesondere von Tumoren.
  • Die zur Bestrahlung verwendeten Bestrahlungseinrichtungen weisen neben der Strahlungsquelle oftmals auch eine Abgabeeinrichtung zur Abgabe der erzeugten Strahlung auf.
  • Das Strahlungsfeld trifft zur Bestrahlung eines Substrats auf das Substrat beziehungsweise die Oberfläche des Substrats. Die Strahlung kann zudem in das Substrat eindringen. Es kann bei der Bestrahlung aber erforderlich sein, dass Stellen der Substratoberfläche oder des Substrats nicht bestrahlt werden oder dem Strahlungsfeld ausgesetzt sind. Dies kann beispielsweise erforderlich sein, um eine nachteilige Beeinträchtigung des Substrats zu vermeiden. Dies kann unter anderem durch eine Abschirmung erfolgen. Dabei wird die Ausbreitung des Strahlungsfelds beeinflusst.
  • Dies kann beispielsweise derart erfolgen, dass die Strahlung, welche sich beispielsweise von der Strahlungsquelle kugelförmig in alle Raumrichtungen ausbreitet, so beeinflusst wird, dass die Ausbreitung der Strahlung nicht mehr kugelförmig erfolgt und so definierte Stellen des Substrats nicht bestrahlt werden.
  • Eine solche Beeinflussung kann beispielsweise erforderlich sein, wenn ein Substrat an einer bestimmten Stelle eine Strahlungsdosis erhalten soll; diese bestimmte Stelle jedoch von einer Oberfläche des Substrats umgeben ist, welche keine Strahlung erhalten soll. In solchen Fällen ist es erforderlich, dass die Strahlung bestimmte Oberflächenstellen des Substrats nicht trifft beziehungsweise abdeckt, da sonst beispielsweise eine nachteilige Beeinflussung der Substratoberfläche die Folge wäre.
  • Diese Beeinflussung des Strahlungsfelds wird heutzutage durch mechanische Abschirmung erzielt. Dabei wird das Strahlungsfeld durch Verwendung von Abschirmeinrichtungen so beeinflusst, dass der gewünschte Effekt wie oben beschrieben erreicht wird.
  • Eine Abschirmeinrichtung stellt beispielsweise ein Applikator dar. Ein Applikator kann beispielsweise ein röhren-, düsen- oder stabförmiges Hilfsmittel zum Einbringen von Sonden oder Arzneimitteln in ein Substrat, beispielsweise einen Körper, sein. Ein Applikator kann verschiedene Aufgaben übernehmen, wobei die grundlegende Aufgabe eines Applikators zumeist darin besteht, das Strahlungsfeld beziehungsweise die Strahlung zu beeinflussen. Sofern ein Bereich der Substratoberfläche nicht bestrahlt werden soll, kann die Beeinflussung des Strahlungsfelds also beispielsweise unter Verwendung von solchen Applikatoren erfolgen.
  • Nachteilig dabei ist jedoch, dass zur Beeinflussung jedes Strahlungsfelds ein spezifischer Applikator benötigt wird. Neben einem großen Material- und Fertigungsaufwand führt dies auch zu Kostensteigerungen. Zudem ist nachteilig, dass das Strahlungsfeld während einer Bestrahlung nur beeinflusst, also geändert werden kann, wenn ein anderer Applikator, zur Abschirmung der Strahlung, verwendet wird. Dazu ist beispielsweise eine Unterbrechung der Bestrahlung erforderlich.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Einrichtung zum Erzeugen und/oder Bereitstellen eines Strahlungsfelds bereitzustellen, bei der die oben genannten Nachteile vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Verfahren zum Erzeugen und/oder Bereitstellen eines Strahlungsfelds mit den Merkmalen gemäß des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie der Einrichtung zum Erzeugen und/oder Bereitstellen eines Strahlungsfelds mit den Merkmalen gemäß des unabhängigen Patentanspruchs 11. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Verfahren genannt sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Einrichtung und jeweils entsprechend umgekehrt.
  • Gemäß des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erzeugen und/oder Bereitstellen eines Strahlungsfelds zum Bestrahlen eines Substrats bereitgestellt, wobei das Strahlungsfeld durch die Gesamtheit der von einer Strahlungsquelle abgegebenen Strahlung gebildet wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Form und/oder die Größe des Strahlungsfelds eingestellt oder an eine Vorgabe angepasst wird, indem vor und/oder während der Erzeugung und/oder Bereitstellung des Strahlungsfelds wenigstens ein strahlungsfeldbestimmender Parameter eingestellt oder vorgegeben wird und dass das Strahlungsfeld mittels des strahlungsfeldbestimmenden Parameters erzeugt und/oder bereitgestellt wird.
  • Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Bestrahlung von Substraten, vorzugsweise im Zusammenhang mit der Bestrahlung von Gewebe, insbesondere von Tumoren und dergleichen. Bei der vorliegenden Erfindung wird zwar unter einem Substrat vorzugsweise ein Gewebe, welches ein menschliches oder tierisches Gewebe sein kann, verstanden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese oder bestimmte Arten von Substraten beschränkt. Wesentlich ist bei einem Substrat Insbesondere nur, dass es sich um einen körperlichen Gegenstand beziehungsweise eine Sache handelt. Ein Substrat kann auch als Target bezeichnet werden.
  • Zum Bestrahlen von Substraten wird ein Strahlungsfeld erzeugt und/oder bereitgestellt. Dabei wird der Begriff „erzeugt” im Sinne der vorliegenden Erfindung derart verstanden, dass das erforderliche Strahlungsfeld unter Verwendung der erforderlichen Komponenten, die weiter unten noch ausführlich beschrieben werden, erzeugt wird. Das Strahlungsfeld wird somit erschaffen, gebildet, generiert oder dergleichen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf bestimmte Bedeutungen des Wortes „erzeugt” beschränkt.
  • Weiterhin soll das Strahlungsfeld bereitgestellt werden. Unter dem Begriff „bereitstellen” wird im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere verstanden, dass das zuvor erzeugte Strahlungsfeld für eine weitere Verwendung zur Verfügung steht. Das erzeugte Strahlungsfeld kann somit nach der Erzeugung verwendet beziehungsweise weiter verwendet werden.
  • Erzeugt und/oder bereitgestellt werden soll ein Strahlungsfeld. Erfindungsgemäß wird das Strahlungsfeld durch die Gesamtheit der von einer Strahlungsquelle abgegebenen Strahlung gebildet. Dies bedeutet, dass unter Verwendung einer Strahlungsquelle eine Strahlung generiert wird. Diese Strahlung geht von der Strahlungsquelle aus, dass heißt, die Strahlung hat ihren Ursprung in der Strahlungsquelle. Damit ist nicht zwangsläufig gemeint, dass die Strahlung in der Strahlungsquelle erzeugt werden muss. Es wird darunter vielmehr verstanden, dass die Strahlung von der Strahlungsquelle abgeht, also durch die Strahlungsquelle an die Umgebung abgegeben wird.
  • Der Begriff Strahlung bezeichnet im Allgemeinen die Ausbreitung von Teilchen oder Wellen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Formen von Teilchen oder Wellen oder eine Ausbreitungsform beschränkt. Der Begriff Strahlung wird im Sinne der vorliegenden Erfindung neben der allgemeinen Bedeutung auch als eine Art Oberbegriff verstanden, denn unter dem Begriff Strahlung können insbesondere alle Begriffe der vorliegenden Erfindung verstanden werden, die im Zusammenhang mit Strahlung stehen. Zu diesen Begriffen zählen beispielsweise die Strahlungsdosisleistung, die Strahlungsdosisleistungskurve und die Strahlungsdosis, die weiter unten noch ausführlich beschrieben werden.
  • An dieser Stelle wird das Verständnis beziehungsweise die Bedeutung, sowie die Zusammenhänge zwischen den für diese Erfindung verwendeten Begrifflichkeiten beschrieben. Diese Zusammenhänge und/oder Definitionen gelten für den ersten Aspekt sowie für den zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, so dass diese Zusammenhänge und/oder Definitionen für die Erfindung und die Erfindungsaspekte gelten.
  • Wie bereits oben erwähnt, wird der Begriff Strahlung als eine Art Oberbegriff angesehen unter dem einige der nachfolgenden Begriffe subsummiert werden können.
  • Als Strahlung wird im Sinne der vorliegenden Erfindung die Ausbreitung von Teilchen und/oder Wellen bezeichnet. Der Begriff Strahlung sagt somit nichts über die Intensität oder die Wirkungsweise oder die Richtung der Ausbreitung aus. Aus diesem Grund ist der Begriff Strahlung im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere einheitslos.
  • Sofern der Begriff Strahlung als Oberbegriff verstanden werden kann, so können beispielsweise folgende Begriffe unter diesen Oberbegriff fallen beziehungsweise in unmittelbarem Bezug zu dem Begriff Strahlung stehen. Diese Begriffe sind beispielsweise das Strahlungsfeld, die Strahlungsquelle, die Beschleunigungsspannung, die Strahlungsdosisleistung, die Bestrahlungszeit, die Strahlungsdosis und die Strahlungsdosisleistungskurve.
  • Wie weiter oben bereits beschrieben, stellt das Strahlungsfeld die Gesamtheit der von der Strahlungsquelle abgegebenen Strahlung, dar. Das von einer Strahlungsquelle abgegebene Strahlungsfeld hat normalerweise eine Kugelform, das heißt, dass die Strahlung, sich von der Strahlungsquelle ausgehend, in sphärischen Bahnen ausbreitet. Dies gilt insbesondere für Punktquellen
  • Die Strahlung und somit auch das Strahlungsfeld wird von einer Strahlungsquelle abgegeben. Eine Strahlungsquelle ist somit der Ort, an dem die Strahlung beziehungsweise das Strahlungsfeld seinen Ursprung hat. Die Strahlungsquelle bildet somit das Zentrum der Strahlung beziehungsweise des Strahlungsfelds. Bei einer sphärischen Ausbreitung der Strahlung ausgehend von der Strahlungsquelle, bildet die Strahlungsquelle das Zentrum der Strahlung beziehungsweise des Strahlungsfelds, so dass sich die Strahlung beziehungsweise das Strahlungsfeld in alle Raumrichtungen gleichmäßig ausbreitet. Die Strahlungsquelle kann zudem als Isozentrum bezeichnet werden. Das Isozentrum bezeichnet allgemein den Ursprungsort der Strahlung bei Punktquellen, das heißt an welchen Ort im Raum das idealerweise punktförmige Zentrum sitzt.
  • Die Strahlungsquelle dient insbesondere zur Erzeugung von Strahlung, also einem Strahlungsfeld. Die Strahlung wird von der Strahlungsquelle abgegeben und trifft auf ein zu bestrahlendes Substrat. Die Strahlung durchdringt das Substrat, so dass die Strahlung auch innerhalb des Substrats, in einer Tiefe beziehungsweise einem Abstand zur Substratoberfläche wirkt.
  • Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, dass sich die Strahlung beziehungsweise das Strahlungsfeld sphärisch ausbereitet, denn die Einstellung des Strahlungsfeld beziehungsweise die Vorgabe eines gewünschten Strahlungsfelds ist ja gerade ein erfindungswesentlicher Kern. Dies wird jedoch im weiteren Verlauf der Beschreibung noch weiter dargelegt. Wesentlich ist nur, dass die Strahlung in der Strahlungsquelle ihren Ursprung haben kann und dass sich das Strahlungsfeld ausgehend von der Strahlungsquelle ausbreitet. Selbstverständlich ist auch, dass die Strahlung nicht zwangsläufig ihren Ursprung in der Strahlungsquelle haben muss oder die vorliegende Erfindung darauf beschränkt ist.
  • Damit von der Strahlungsquelle eine Strahlung abgegeben werden kann beziehungsweise damit sich ein Strahlungsfeld ausbreiten kann, ist es insbesondere erforderlich, dass eine Beschleunigungsspannung anliegt. Bei einer Beschleunigungsspannung handelt es sich um einen Begriff, der weit verbreitet und in der Strahlentherapie gängig ist.
  • Die Beschleunigungsspannung kann an der Strahlungsquelle direkt oder indirekt anliegen. Oftmals wird es so sein, dass die Beschleunigungsspannung nicht direkt, also unmittelbar an der Strahlungsquelle anliegt, sondern an einer weiteren Komponente einer Bestrahlungseinrichtung. Sofern die Beschleunigungsspannung an einer weiteren Komponente einer Bestrahlungseinrichtung anliegt, wird die Beschleunigungsspannung von dieser Komponente an die Strahlungsquelle weitergeleitet. Die Weiterleitung kann dabei unbehandelt oder behandelt erfolgen.
  • Als „unbehandelt” wird im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden, dass die Komponente an der die Beschleunigungsspannung anliegt diese Beschleunigungsspannung lediglich an die Strahlungsquelle weiterleitet ohne einen Einfluss auf die Beschleunigungsspannung zu nehmen. Sofern die Beschleunigungsspannung in irgendeiner Art und Weise verwendet wird, um damit eine Strahlung zu generieren bevor diese an die Strahlungsquelle weitergeleitet wird, kann beispielsweise von einer behandelten Weiterleitung gesprochen werden.
  • Zur Generierung beziehungsweise Applizierung von Strahlung beziehungsweise eines Strahlungsfelds ist, wie oben bereits erwähnt, eine Beschleunigungsspannung erforderlich. Die physikalische Einheit der Beschleunigungsspannung wird im Allgemeinen mit Kilovolt [kV] angegeben. Weitere Beispiele zu Beschleunigungsspannungen werden weiter unten noch gegeben.
  • Durch die Beschleunigungsspannung wird eine Strahlungsdosisleistung erzeugt und/oder generiert und/oder appliziert. Eine Strahlungsdosisleistung stellt eine Leistung in Farm einer Strahlung dar, die von beispielsweise der Strahlungsquelle abgegeben wird und auf das Substrat auftrifft beziehungsweise eintrifft. Die physikalische Einheit der Strahlungsdosisleistung wird im Allgemeinen mit Gray pro Minute [Gy/min] angegeben. Das heißt, dass die Zeit, über die die Strahlungsdosisleistung auf ein Substrat einwirkt und/oder eintrifft und/oder an ein Substrat abgegeben wird, von entscheidender Bedeutung ist. Diese Zeit kann auch als Bestrahlungszeit bezeichnet werden. Die Bestrahlungszeit stellt somit die Zeit und/oder Zeitspanne und/oder Zeitdauer der Bestrahlung und/oder die Behandlungszeit dar, über die das Substrat einer Strahlung beziehungsweise einer Strahlungsdosisleistung ausgesetzt ist. Die Bestrahlungszeit wird im Allgemeinen in Minuten [min] angegeben, wobei die vorliegende Erfindung selbstverständlich nicht auf die physikalische Einheit Minuten beschränkt ist.
  • Wenn ein Substrat einer Strahlungsdosisleistung über beziehungsweise für eine definierte Bestrahlungszeit ausgesetzt ist, erfährt das Substrat insgesamt eine definierte Strahlungsdosis. Diese Strahlungsdosis ist das Produkt aus Strahlungsdosisleistung und Bestrahlungszeit und wird im Allgemeinen in Gray [Gy] angegeben. Als Stellschrauben der Strahlungsdosis ergeben sich folglich die Strahlungsdosisleistung und die Bestrahlungszeit, welche jeweils geändert beziehungsweise angepasst werden können.
  • Wie bereits weiter oben beschrieben, ist ein Parameter für die Bestrahlung von Substraten die Strahlungsdosisleistung. Weiterhin kann die Strahlungsdosisleistung unter dem Oberbegriff Strahlung fallen. Wie ebenfalls weiter oben beschrieben, breitet sich im Allgemeinen die Strahlung sphärisch beziehungsweise kreisförmig aus. Diese Ausrichtung erfolgt im Allgemeinen in alle Raumrichtungen gleichmäßig. Bei der Ausbreitung der Strahlung nimmt aufgrund einer physikalischen Gesetzmäßigkeit die Intensität der Strahlung mit zunehmender Entfernung beziehungsweise Abstand von dem Strahlungsursprung ab. Der Strahlungsursprung kann beispielsweise die Strahlungsquelle sein.
  • Diese Abnahme der Strahlung beziehungsweise der Intensität der Strahlung spiegelt sich in der Strahlungsdosisleistung wieder. Aus diesem Grund kann die Strahlungsdosisleistung auch als Intensität der Strahlung bezeichnet werden. Die Strahlungsdosisleistung ist folglich von dem Abstand zum Strahlungsursprung abhängig und nimmt mit zunehmendem Abstand ab. Dies hat beispielsweise zur Folge, dass in einem Abstand zum Strahlungsursprung, der auch als Isozentrum bezeichnet werden kann, die Intensität der Strahlung und/oder die Strahlungsdosisleistung geringer ist als im Strahlungsursprung. Somit stellt die Strahlungsdosisleistung eine Größe dar, die unter anderem abhängig von dem Abstand zum Strahlungsursprung ist.
  • Es ergeben sich somit für unterschiedliche Abstände vom Strahlungsursprung unterschiedliche Strahlungsdosisleistungen. Dies gilt für das Anliegen einer Beschleunigungsspannung an der Strahlungsquelle beziehungsweise dem Strahlungsursprung. Das Verbinden von unterschiedlichen Strahlungsdosisleistungen führt zu einer Strahlungsdosisleistungskurve. Eine Strahlungsdosisleistungskurve stellt folglich für das Anliegen einer Beschleunigungsspannung die Verbindung von Strahlungsdosisleistungen, die mit zunehmendem Abstand von dem Strahlungsursprung geringer werden, dar.
  • Wie bereits weiter oben ausführlich beschrieben, bereitet sich die Strahlung kugelförmig oder sphärisch in alle Raumrichtungen aus. Bei einer solchen Strahlungsart können Punkte, bei denen die gleiche Strahlungsdosisleistung vorliegt zu Linien, so genannten Isolinien zusammengefasst werden. Bei Isolinien handelt es sich folglich um Linien, bei denen die gleiche Strahlungsdosisleistung vorliegt. Diese Linien sind zudem dadurch charakterisiert, dass die Punkte gleicher Isotropie miteinander verbinden.
  • Wie bereits oben beschrieben dient das Strahlungsfeld zum Bestrahlen eines Substrats. Das heißt, dass ein Substrat einem Strahlungsfeld derart ausgesetzt ist, so dass auf das Substrat eine Strahlung trifft. Das Strahlungsfeld wird durch die Gesamtheit der von einer Strahlungsquelle abgegebenen Strahlung gebildet. Bezüglich der Begriffe Strahlungsquelle und Strahlung wird auf das oben Gesagte verwiesen.
  • Unter einer Gesamtheit wird im Sinne der Erfindung verstanden, dass die gesamte Strahlung, die abgegeben wird, erfasst wird. Diese gesamte Strahlung wird folglich als Strahlungsfeld bezeichnet.
  • Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Form und/oder Größe des Strahlungsfelds eingestellt oder an eine Vorgabe angepasst wird beziehungsweise werden kann.
  • Der Begriff „Form” kann im Lichte der vorliegenden Erfindung unter verschiedenen Gesichtspunkten verstanden werden. Beispielsweise kann der Begriff „Form” als ein Synonym für die Gestalt angesehen werden. Umgangssprachlich bezeichnet die Gestalt zudem die äußere Form, den Umriss, Wuchs oder die Erscheinung von Gegenständen.
  • Alternativ beziehungsweise insbesondere bevorzugt wird unter dem Begriff „Form” eine geometrische Figur verstanden, wobei die Figur eine Teilmenge der Ebene oder des Raums ist. Dabei sind die bestimmenden Eigenschaften unabhängig von der Lage und der Orientierung in der Ebene oder im Raum. Die Figur beziehungsweise Form kann eindimensional als Faden, zweidimensional als Fläche oder dreidimensional als Körper auftreten und/oder verstanden werden.
  • Unter dem Begriff „Größe” kann im Lichte der vorliegenden Beschreibung die Abmessung oder Abmessungen eines Objekts oder einer Strecke verstanden werden. Der Begriff „Größe” kann aber auch als ein Ausdruck für die Elemente eines Größenbereichs verstanden werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf bestimmte Begrifflichkeiten beziehungsweise Definitionen der Begriffe „Form” und/oder „Größe” beschränkt. Einige vorteilhafte Beschreibungen zu den Begriffen „Form” und/oder „Größe” werden in der Figurenbeschreibung erwähnt, so dass an dieser Stelle darauf verwiesen und vollinhaltlich Bezug genommen wird.
  • Die Form und/oder Größe des Strahlungsfelds soll eingestellt oder an einer Vorgabe angepasst werden. Unter dem Begriff „eingestellt” wird erfindungsgemäß verstanden, dass die Form und/oder die Größe des Strahlungsfelds vorgegeben werden kann. Dies kann beispielsweise vor und/oder während der Bestrahlung erfolgen. Die Einstellung der Form und/oder Größe des Strahlungsfelds kann beispielsweise derart erfolgen, dass form- und/oder größenbestimmende Faktoren definiert beziehungsweise vorgegeben werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf bestimmte Vorgaben oder dergleichen beschränkt. Beispielsweise kann es von dem Anwender gewünscht sein, dass das Strahlungsfeld eine Kreis- beziehungsweise Kugelform aufweist. In einem solchen Fall kann beispielsweise die Einstellung der Form und/oder Größe erfolgen, indem die Form und/oder Größe des Strahlungsfelds definiert wird. Dies kann bei einer Kreis- beziehungsweise Kugelform beispielsweise durch Angabe des Mittelpunkts des Strahlungsfelds sowie des Radius erfolgen.
  • Alternativ oder zusätzlich könnte es gewünscht sein, dass das Strahlungsfeld eine quadratische beziehungsweise eine rechteckige Form aufweist. In einem solchen Fall könnte die Einstellung der Form und/oder Größe erfolgen, indem zunächst die Grundform, beispielsweise ein Rechteck vorgegeben wird. Alternativ könnten die Eckpunkte anhand von Koordinaten angeben werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf bestimmte Formen und/oder Größen des Strahlungsfelds beschränkt. Wesentlich ist nur, dass die Form und/oder Größe frei definiert werden kann.
  • Neben der Einstellung der Form und/oder Größe ist vorgesehen, dass die Form und/oder Größe an eine Vorgabe angepasst werden kann. Darunter kann beispielsweise verstanden werden, dass die Form und/oder Größe in irgendeiner Form vorgegeben wird. Dies kann beispielsweise derart erfolgen, dass mittels eines Berechnungsprogramms, welches ein Simulationsprogramm sein kann, eine geeignete oder optimale Form und/oder Größe des Strahlungsfelds ermittelt wird. Diese können dann zur Erstellung beziehungsweise Definition des Strahlungsfelds verwendet werden. Die vorliegende Erfindung ist auch bezüglich der Vorgabe nicht auf bestimmte Arten von Vorgaben beschränkt. Auch in diesem Fall ist es wesentlich, dass die Form und/oder Größe des Strahlungsfelds frei gewählt werden kann.
  • Der Unterschied zwischen einstellen und anpassen an eine Vorgabe wird im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere darin gesehen, dass das Strahlungsfeld einerseits in der Einrichtung, mittels derer das Strahlungsfeld erzeugt wird, die Form und/oder Größe des Strahlungsfeld definiert werden kann, wohingegen unter Anpassung an eine Vorgabe insbesondere verstanden wird, dass die Form und/oder Größe des Strahlungsfeld bereits vorhanden ist und diese Form und/oder Größe des Strahlungsfelds durch die Einrichtung, mittels derer das Strahlungsfeld erzeugt wird, verwertet wird. Beispielsweise kann die Erzeugung auch in der Einrichtung, mittels derer das Strahlungsfeld erzeugt wird, erfolgen. Die Vorgabe des Strahlungsfelds kann zudem als Informationsdatei vorliegen, die beispielsweise ausgelesen wird.
  • Die Einstellung und/oder Anpassung an eine Vorgabe der Form und/oder Größe des Strahlungsfelds erfolgt, indem vor und/oder während der Erzeugung und/oder Bereitstellung des Strahlungsfelds wenigstens ein strahlungsfeldbestimmender Parameter eingestellt oder vorgegeben wird.
  • Im Folgenden wird zum besseren Verständnis zumeist der Begriff Erzeugung verwendet. Es ist dabei selbstverständlich, dass neben der Erzeugung das Strahlungsfeld auch bereitgestellt werden kann. Ebenfalls ist eine Kombination von Erzeugung und Bereitstellung möglich.
  • Weiterhin wird im Folgenden zumeist der Begriff Einstellung aufgrund des besseren Verständnisses verwendet. Auch hierbei ist es selbstverständlich, dass neben der Einstellung der Form und/oder Größe des Strahlungsfelds, die Form und/oder die Größe des Strahlungsfelds auch an eine Vorgabe angepasst werden kann.
  • Ebenfalls wird zum besseren Leseverständnis im Folgenden zumeist nur der Begriff Form verwendet. Auch bei dieser Vorgehensweise ist es selbstverständlich, dass neben der Form auch die Größe des Strahlungsfelds gemeint ist.
  • So umfasst eine Aussage, dass die Form des Strahlungsfelds eingestellt, indem vor und/oder während der Erzeugung des Strahlungsfelds wenigstens ein strahlungsfeldbestimmender Parameter eingestellt wird, selbstverständlich auch die Größe des Strahlungsfelds, die Anpassung an eine Vorgabe und die Bereitstellung des Strahlungsfelds sowie die entsprechenden Kombinationen.
  • Das heißt, dass die Einstellung vor oder während der Erzeugung des Strahlungsfelds vorgenommen werden kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Einstellung des Strahlungsfelds zunächst vor der Erzeugung des Strahlungsfelds erfolgen kann. Sofern während der Bestrahlung eine Änderung des Strahlungsfelds erfolgen soll, so kann dieses ebenfalls erfolgen. Ebenfalls denkbar ist, dass das Strahlungsfeld beispielsweise in einer Datei als beispielsweise Vorlage gespeichert ist, weil es beispielsweise bei einer früheren Bestrahlung bereits verwendet wurde. Die Form eines solchen Strahlungsfelds muss dann nicht zwangsläufig vor der Erzeugung des Strahlungsfelds eingestellt werden. in einem solchen Fall kann es ausreichend sein, dass die Form während der Bereitstellung und/oder Bestrahlung eingestellt, also verändert wird. Die vorliegende Erfindung ist diesbezüglich nicht auf bestimmte Vorgehensweisen beschränkt.
  • Erfindungsgemäß soll wenigstens ein strahlungsfeldbestimmender Parameter eingestellt oder vorgegeben werden. Bezüglich des Einstellens und Vorgebens wird an dieser Stelle an das oben Gesagte hinsichtlich der Einstellung der Form und/oder Größe des Strahlungsfelds oder Anpassen an einer Vorgabe verwiesen und vollinhaltlich Bezug genommen.
  • Unter einem strahlungsfeldbestimmenden Parameter werden alle Parameter verstanden, die zur Bestimmung des Strahlungsfelds erforderlich beziehungsweise hilfreich sind. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf bestimmte strahlungsfeldbestimmende Parameter beschränkt. Als strahlungsfeldbestimmende Parameter kann beispielsweise die Vorgabe einer Grundform dienen. Beispiele für zweidimensionale Grundformen sind Rechteck, Quadrat, Vieleck, Polygon, Kreis, oder Trapez. Als Grundform können jedoch auch dreidimensionale Formen, wie Kegelstumpf, Pyramide, Zylinder, Röhre oder dergleichen dienen.
  • Als strahlungsfeldbestimmender Parameter können aber auch Koordination, insbesondere Raumkoordinaten dienen. Weiterer Beispiele für strahlungsfeldbestimmende Parameter werden im weiteren Verlauf der Beschreibung genannt, so dass an dieser Stelle auf diese verwiesen und vollinhaltlich Bezug genommen wird.
  • Neben der Einstellung kann der strahlungsfeldbestimmende Parameter auch vorgegeben werden, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf diese beiden Begrifflichkeiten beschränkt ist.
  • Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Strahlungsfeld mittels des strahlungsfeldbestimmenden Parameters erzeugt und/oder bereitgestellt wird. Erfindungsgemäß wird dies derart verstanden, dass das Strahlungsfeld, insbesondere die Form und/oder Größe des Strahlungsfelds eingestellt oder bereitgestellt wird, dass die Form und/oder Größe des Strahlungsfeld, welches abgegeben und zur Bestrahlung eines Substrats verwendet wird, der Einstellung und/oder Vorgabe entspricht.
  • Durch die vorliegende Erfindung soll es vereinfacht möglich sein, ein Strahlungsfeld von insbesondere beliebiger Form und/oder Größe einstellen zu können. Dadurch kann die Bestrahlung eines Substrats optimiert werden, da das Substrat beispielsweise nur an Stellen bestrahlt wird, die auch bestrahlt werden sollen. Diese Einstellung beziehungsweise Vorgabe der Form und/oder Größe des Strahlungsfelds erfolgt dabei ohne mechanische Abschirmung, sondern durch Anpassung von strahlungsfeldbestimmenden Parametern. Diese strahlungsfeldbestimmenden Parameter können beispielsweise durch intelligente Regelalgorithmen berechnet werden. Die Berechnung kann beispielsweise in einer Rechnereinheit erfolgen.
  • Zur Abgabe der Strahlung kann die Strahlungsquelle in eine Abgabeeinrichtung platziert werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf bestimmte Abgabeeinrichtungen oder Ausführungsformen einer Abgabeeinrichtung beschränkt. So kann die Strahlungsquelle beispielsweise in eine Abgabeeinrichtung eingeführt werden.
  • Die Strahlung, bei der es sich um eine isotrope Strahlung handeln kann, ist in der Regel zudem eine solche Strahlung gemeint, die in alle Richtungen des dreidimensionalen Raumes gleichmäßig abgestrahlt wird.
  • Zudem kann die Strahlungsquelle Teil einer Bestrahlungseinrichtung sein. Die Bestrahlungseinrichtung kann auch als System oder Behandlungseinrichtung bezeichnet werden, und wird gemäß des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Vorzugsweise wird/werden als strahlungsfeldbestimmende(r) Parameter die Strahlungszeit und/oder wenigstens eine Strahlungsfeldkoordinate und/oder wenigstens eine Strahlungsdosisleistung eingestellt oder an eine Vorgabe angepasst.
  • Wie bereits weiter oben beschrieben, ist die vorliegende Erfindung nicht auf bestimmte strahlungsfeldbestimmende Parameter beschränkt. Beispiele für strahlungsfeldbestimmende Parameter können die Strahlungszeit und/oder wenigstens eine Strahlungsfeldkoordinate und/oder wenigstens eine Strahlungsdosisleistung sein. Diese strahlungsfeldbestimmenden Parameter können dafür eingestellt oder an eine Vorgabe angepasst werden.
  • Unter der Strahlungszeit wird im Lichte der Erfindung die Zeit verstanden, in der Strahlung erzeugt und/oder bereitgestellt wird. Diese Erzeugung beziehungsweise Bereitstellung kann insbesondere unter Verwendung einer Strahlungsquelle erfolgen. Ebenso kann es sich bei der Strahlungszeit um eine Bestrahlungszeit handeln. Der Unterschied zwischen Strahlungszeit und Bestrahlungszeit kann insbesondere darin gesehen werden, dass eine Bestrahlungszeit dann vorliegt, wenn ein Substrat bestrahlt wird. Bei einer Strahlungszeit hingegen kann beispielsweise kein Substrat vorliegen. So kann beispielsweise eine Strahlungszeit vorliegen, wenn das Strahlungsfeld lediglich getestet oder dergleichen wird. Somit stellt der Begriff Strahlungszeit insbesondere eine Art Oberbegriff dar, unter den der Begriff Bestrahlungszeit fallen kann. Die Strahlungszeit, sowie die Bestrahlungszeit kann in verschiedenen physikalischen Einheiten angegeben werden. Beispielsweise kann die Strahlungszeit und/oder die Bestrahlungszeit in Sekunden [s], Minuten [min] oder Stunden [h] angegeben werden, so dass die vorliegende Erfindung nicht auf bestimmte Strahlungszeiten oder Angaben von Strahlungszeiten beschränkt ist. Entsprechendes gilt für die Bestrahlungszeit.
  • Ein strahlungsfeldbestimmender Parameter stellt zudem eine Strahlungsfeldkoordinate dar. Unter einer Strahlungsfeldkoordinate kann im Lichte der vorliegenden Erfindung jede Koordinate verstanden werden, die zur Bestimmung beziehungsweise Festlegung des Strahlungsfelds geeignet ist, so dass die vorliegende Erfindung nicht auf bestimmte Strahlungsfeldkoordinaten beschränkt ist. Als Strahlungsfeldkoordinate kann beispielsweise eine Koordinate, insbesondere eine Raumkoordinate verstanden werden. Durch die Verwendung von mehr als einer Strahlungsfeldkoordinate kann beispielsweise ein Koordinatensystem erstellt werden.
  • Ein Koordinatensystem dient im Allgemeinen zur eindeutigen Bezeichnung der Position von Punkten und Objekten in einem geometrischen Raum.
  • Eine Koordinate kann auch eine von mehreren Zahlen sein, mit denen die Lage eines Punktes in einer Ebene oder in einem Raum angegeben werden kann. Jede der zur Beschreibung erforderlichen Dimensionen wird dann durch eine Koordinate ausgedrückt.
  • Einige Beispiele für Strahlungsfeldkoordinaten werden bezüglich der Figurenbeschreibung genannt, so dass an dieser Stelle darauf verwiesen und vollinhaltlich Bezug genommen wird. Als Strahlungsfeldkoordinaten können beispielsweise kartesische Koordinaten oder zylindrische Koordinaten oder dergleichen dienen, so dass die vorliegende Erfindung nicht auf bestimmte Koordinaten beschränkt ist.
  • Als strahlungsfeldbestimmender Parameter kann zudem wenigstens eine Strahlungsdosisleistung genannt werden. Der Begriff Strahlungsdosisleistung wurde bereits weiter oben beschrieben, so dass an dieser Stelle ebenfalls auf diese Ausführungen verwiesen und vollinhaltlich Bezug genommen wird. Es ist an dieser Stelle selbstverständlich, dass der strahlungsfeldbestimmende Parameter neben einer Strahlungsdosisleistung auch eine Strahlungsdosisleistungskurve sein kann und dass diese Strahlungsdosisleistungskurve eingestellt oder an eine Vorgabe angepasst wird. Dies ist möglich, da eine Strahlungsdosisleistungskurve eine Verbindung von verschiedenen Strahlungsdosisleistungen ist. Dabei liegen die verschiedenen Strahlungsdosisleistungen insbesondere unter Anliegen einer Beschleunigungsspannung vor, so dass vereinfacht gesagt werden kann, dass eine spezifische Strahlungsdosisleistungskurve für eine spezifische Beschleunigungsspannung vorliegen kann.
  • Sofern die Strahlungsdosisleistung geändert wird, so kann neben der Form und/oder der Größe des Strahlungsfelds die Strahlungsdosisleistung innerhalb eines Strahlungsfelds verändert werden.
  • Weiterhin wird die von der Strahlungsquelle abgegebene Strahlung vorzugsweise durch Anlegen einer Beschleunigungsspannung erzeugt.
  • Wie ebenfalls weiter oben bereits beschrieben, kann die von der Strahlungsquelle abgegebene Strahlung beispielsweise durch Anlegen einer Beschleunigungsspannung realisiert werden. Die Beschleunigungsspannung muss dafür nicht unmittelbar an die Strahlungsquelle angelegt werden. Es kann auch derart realisiert sein, dass die Beschleunigungsspannung an eine andere Komponente angelegt wird, diese Komponente mit der Strahlungsquelle jedoch derart in Verbindung beziehungsweise in Kontakt steht, dass von der Strahlungsquelle eine Strahlung abgegeben wird beziehungsweise werden kann.
  • Die Bereitstellung beziehungsweise Einstellung eines strahlungsfeldbestimmenden Parameters kann unter Verwendung von geeigneten Regelalgorithmen erfolgen. Durch solche Regelalgorithmen, die auch als intelligente Regelalgorithmen bezeichnet werden können, können beispielsweise die Strahlungszeit für eine bestimme Strahlungsfeldkoordinate bestimmt werden. Vereinfacht gesagt, kann durch solche Regelalgorithmen die Strahlungszeit pro Verfahrweg, also Strahlungsfeldkoordinate ermittelt beziehungsweise berechnet werden. Ebenfalls möglich ist, dass neben der Strahlungszeit pro Strahlungsfeldkoordinate auch noch die abgegebene Strahlungsdosisleistung berechnet und somit veränderbar ist. Dies kann beispielsweise ermöglicht werden, indem die Beschleunigungsspannung verändert wird.
  • Ebenfalls wird vorzugsweise als strahlungsfeldbestimmender Parameter die Strahlungsdosisleistung eingestellt oder an eine Vorgabe angepasst, indem die angelegte Beschleunigungsspannung variiert wird.
  • Wie weiter oben bereits ausführlich beschrieben, stellt die Strahlungsdosisleistung einen strahlungsfeldbestimmenden Parameter dar. Die Strahlungsdosisleistung ist, wie oben ebenfalls bereits erwähnt, insbesondere die Leistung, die über eine Zeitspanne an ein Substrat abgegeben wird beziehungsweise auf dieses Substrat trifft, so dass das Substrat eine definierte Strahlungsdosis erfährt beziehungsweise erhält.
  • Diese Strahlungsdosisleistung kann durch eine Beschleunigungsspannung erreicht werden. Die Beschleunigungsspannung kann dafür insbesondere an der Strahlungsquelle angelegt werden. Es besteht somit ein Zusammenhang zwischen Beschleunigungsspannung und Strahlungsdosisleistung. Sofern die Beschleunigungsspannung geändert wird, so ändert sich auch die resultierende Strahlungsdosisleistung.
  • Beispielsweise kann eine Reduktion der Beschleunigungsspannung zu einer Reduktion der Strahlungsdosisleistung führen. Bei einer gleichbleibenden Bestrahlungszeit führt dies insbesondere zu einer geringeren Strahlungsdosis, die an das Substrat abgegeben beziehungsweise auf das Substrat auftrifft.
  • Da die Strahlungsdosisleistung, wie oben bereits beschrieben, mit zunehmendem Abstand zur Strahlungsquelle abnimmt, bestehen verschiedene Möglichkeiten zur Generierung beziehungsweise Applizierung einer definierten Strahlungsdosis auf beziehungsweise in ein Substrat. So wird beispielsweise eine definierte Strahlungsdosis durch insbesondere die Parameter Beschleunigungsspannung, Bestrahlungszeit, Strahlungsdosisleistung, Strahlungsdosisleistungskurve und Abstand zur Strahlungsquelle beeinflusst beziehungsweise variiert werden. Durch diese Parameter ist auch eine Einstellung und/oder Anpassung der Form und/oder der Größe des Strahlungsfelds möglich.
  • Wie weiter oben bereits beschrieben, kann neben der Form und/oder der Größe des Strahlungsfelds die Strahlungsdosisleistung innerhalb eines Strahlungsfelds verändert werden. Dadurch kann einerseits die Form und/oder Größe des Strahlungsfelds frei definiert werden, andererseits kann ein Strahlungsfeld erzeugt werden, welches eine Strahlungsdosisleistung aufweist, die von der Strahlungsfeldkoordinate abhängig sein kann. Vereinfacht gesagt, kann für jede Strahlungsfeldkoordinate eine spezifische Strahlungsdosisleistung realisiert werden, so dass neben der Form und/oder Größe auch die Strahlungsdosisleistung eingestellt werden kann. Dadurch wird ein äußert flexibles Verfahren bereitgestellt, mit dem ein Strahlungsfeld angepasst beziehungsweise eingestellt werden kann.
  • Vorzugsweise wird eine Beschleunigungsspannung zwischen 0 und 150 kV angelegt. Bevorzugt wird eine Beschleunigungsspannung zwischen 10 und 100 kV angelegt.
  • Durch das Anlegen einer Beschleunigungsspannung wird eine beschleunigungsspannungsspezifische Strahlungsdosisleistung erzeugt. Diese Strahlungsdosisleistung hat unter anderem Einfluss auf die Form und/oder Größe des Strahlungsfelds. Die Strahlungsdosisleistung nimmt mit zunehmendem Abstand von der Strahlungsquelle ab, so dass eine Strahlungsdosisleistungskurve gebildet wird, indem die resultierenden Strahlungsdosisleistungen für eine Beschleunigungsspannung und für verschiedene Abstände von der Strahlungsquelle miteinander verbunden werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf bestimmte Beschleunigungsspannung beschränkt. Vorzugsweise wird eine Beschleunigungsspannung zwischen 0 und 150 kV angelegt. Die Beschleunigungsspannung kann dazu an der Strahlungsquelle angelegt werden. Für die Bestrahlung von Substraten, insbesondere von Gewebe, wird bevorzugt, wenn eine Beschleunigungsspannung zwischen 10 und 100 kV angelegt wird.
  • Vorzugsweise werden in einer Eingabeeinrichtung die Form und/oder die Größe des zu erzeugenden und/oder bereitzustellenden Strahlungsfelds erzeugt und/oder als Vorgabe bereitgestellt.
  • Wie oben bereits beschrieben, kann die Form und/oder Größe des zu erzeugenden und/oder bereitzustellenden Strahlungsfelds insbesondere frei definiert beziehungsweise gewählt werden. Damit dies möglich ist, kann vorzugsweise in einer Eingabeeinrichtung die Form und/oder die Größe des Strahlungsfelds definiert werden. Dies wird im Lichte der vorliegenden Erfindung derart verstanden, dass in einer Eingabeeinrichtung alle erforderlichen strahlungsfeldbestimmenden Parameter bestimmt beziehungsweise eingestellt beziehungsweise verändert werden können.
  • Da es bei der Bestrahlung von Substraten, insbesondere von Gewebe, erforderlich sein kann, dass das Substrat in zeitlichen Abständen bestrahlt wird, ist es möglich, dass die Form und/oder Größe des Strahlungsfelds nach der Einstellung und/oder Definition gespeichert werden kann. Zudem beziehungsweise alternativ können die strahlungsfeldbestimmenden Parameter gespeichert werden. Die Form und/oder Größe des Strahlungsfelds kann dann insbesondere als Vorlage zur Verfügung stehen. Das Abspeichern als Vorlage muss dabei nicht zwangsläufig in der Eingabeeinrichtung erfolgen. Die vorliegende Erfindung ist diesbezüglich nicht beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, dass die Form und/oder Größe des Strahlungsfelds beziehungsweise die strahlungsfeldbestimmenden Parameter in einer von der Eingabeeinrichtung separaten Speichereinrichtung gespeichert werden.
  • Ebenfalls denkbar ist, dass die Form und/oder Größe des Strahlungsfelds beziehungsweise die strahlungsfeldbestimmenden Parameter in einer anderen, beispielsweise einer externen Einrichtung ermittelt beziehungsweise erzeugt werden und dann als Vorgabe verwendet werden können. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem die Form und/oder Größe des Strahlungsfelds beziehungsweise die strahlungsfeldbestimmenden Parameter eingelesen beziehungsweise ausgelesen werden. Dies kann beispielsweise durch die Eingabeeinrichtung erfolgen.
  • Vorzugsweise kann mittels einer Vergleichseinrichtung das Strahlungsfeld, welches auf/in ein zu bestrahlende Substrat auftrifft, erfasst und mit dem eingestellten oder an eine Vorgabe angepassten Strahlungsfeld verglichen werden.
  • Ziel der Erfindung ist unter anderem, dass die Form und/oder Größe des Strahlungsfelds frei definierbar ist. Dafür muss insbesondere die Form und/oder Größe des Strahlungsfelds zuvor eingestellt und/oder an eine Vorgabe angepasst werden. Die Bestrahlung eines Substrats erfolgt dann beispielsweisen unter Verwendung des eingestellten und/oder an eine Vorgabe angepassten Strahlungsfelds. Dabei kann es beispielsweise zu einem Unterschied zwischen dem Strahlungsfeld, welches auf/in ein zu bestrahlendes Substrat auftrifft, und dem eingestellten oder an eine Vorgabe angepassten Strahlungsfeld kommen.
  • Um einen solchen Unterschied ermitteln zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine Vergleichseinrichtung verwendet wird. Da die Bestrahlung insbesondere in einem Abstand zu der Strahlungsquelle innerhalb des Substrates erfolgen soll, kann es besonders hilfreich sein, eine Vergleichseinrichtung zu verwenden. Denn damit können beispielsweise Unterschiede des eingestellten und bestehenden Strahlungsfeld in einem Abstand zur Strahlungsquelle ermittelt werden.
  • Vorzugsweise erfolgt bei Abweichung des erfassten Strahlungsfelds vom eingestellten oder an eine Vorgabe angepassten Strahlungsfeld eine Korrektur des erfassten Strahlungsfelds.
  • Durch die oben bereits erwähnte Vergleichseinrichtung können das eingestellte oder an eine Vorgabe angepasste Strahlungsfeld mit dem erfassten Strahlungsfeld verglichen werden. Dies ist insbesondere in einem Abstand zur Strahlungsquelle hilfreich. Als Abstand beziehungsweise unter Abstand wird insbesondere die Entfernung zur Strahlungsquelle verstanden. Diese Entfernung steht im Allgemeinen stellvertretend zur Eindringtiefe innerhalb des Substrats.
  • Durch das Eindringen der Strahlung in ein Substrat, insbesondere in ein Gewebe, kann es zur Beeinflussung beziehungsweise Veränderung des Strahlungsfelds in dem Substrat kommen. In einem solchen Fall existieren Unterschiede in der Form und/oder Größe des eingestellten und des tatsächlichen Strahlungsfelds. Da solche Unterschiede nicht gewünscht sind beziehungsweise sein können, erfolgt bei Feststellung eines solchen Unterschieds beispielsweise die Korrektur des eingestellten Strahlungsfeld. Diese Korrektur kann solange erfolgen, bis keine Unterschiede zwischen eingestelltem und tatsächlichem Strahlungsfeld bestehen. Das tatsächliche Strahlungsfeld entspricht selbstverständlich dem erfassten Strahlungsfeld, also dem Strahlungsfeld, welches auf das Substrat auftrifft beziehungsweise auf das Substrat wirkt. Dabei ist es unwesentlich in welchem Abstand das Strahlungsfeld wirkt beziehungsweise erfasst wird.
  • Es ist im Sinne der vorliegenden Erfindung selbstverständlich, dass die Unterschiede auch zwischen dem an eine Vorgabe angepassten Strahlungsfeld und dem tatsächlichen Strahlungsfeld bestehen können, so dass das oben Gesagte auch für das an eine Vorgabe angepasste Strahlungsfeld gilt.
  • Ebenfalls selbstverständlich ist, dass trotz Korrektur des eingestellten und/oder an eine Vorgabe angepassten Strahlungsfeld das erfasste beziehungsweise tatsächliche Strahlungsfeld nicht genau dem eingestellten und/oder an eine Vorgabe angepassten Strahlungsfeld entspricht beziehungsweise entsprechen kann. Vielmehr können gewisse Fehlertoleranzen akzeptiert werden, die beispielsweise eingestellt werden können. Das diese Fehler beziehungsweise Fehlertoleranzen so gering wie möglich ausfallen sollen, ist ebenfalls selbstverständlich.
  • Weiterhin ist selbstverständlich, dass alles Gesagte bezüglich des Vergleich und der Korrektur des eingestellten und/oder an eine Vorgabe angepassten Strahlungsfelds und/oder des erfassten Strahlungsfelds unabhängig vom Abstand zur Strahlungsquelle gültig ist.
  • Die Korrektur des Strahlungsfelds kann beispielsweise erfolgen, indem wenigstens ein strahlungsfeldbestimmender Parameter verändert wird. Dies können beispielsweise die Bestrahlungsintensität, die Strahlungszeit, die Bestrahlungszeit, die Beschleunigungsspannung oder dergleichen sein.
  • Weiterhin kann die Korrektur des Strahlungsfelds automatisch oder durch eine Bestätigung des Anwenders erfolgen.
  • Als Kontrollwerte für den Vergleich des erzeugten Strahlungsfelds und des erfassten Strahlungsfelds können alle Werte herangezogen werden, so dass die vorliegende Erfindung nicht auf bestimmte Werte beschränkt ist. Beispielsweise kann es sich bei den Werten um Isotropie-Messwerte des Strahlungsfelds handeln, also Werte, bei denen die Isotropie, also die Strahlung gleich ist. Besonders geeignet ist, wenn diese Werte in Zusammenhang mit Koordinaten zur Bestimmung der Lage verknüpft sind.
  • Vorzugsweise erzeugt die Strahlungsquelle eine niedrigenergetische und/oder weiche Strahlung und/oder stellt diese bereit.
  • Zur Bestrahlung eines Substrats ist eine Strahlung zu verwenden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine Strahlung beschränkt, jedoch kann es sich bei der Strahlung vorzugsweise um eine niedrigenergetische und/oder weiche Strahlung handeln. Unter einer niedrigenergetischen und/oder weichen Strahlung wird eine Strahlung verstanden, die in einem bestimmten Frequenzbereich liegt, wobei die Begriffe gängige Begriffe aus dem Gebiet der Bestrahlung sind. Es kann sich bei der Strahlung auch um eine Röntgenstrahlung oder dergleichen handeln.
  • Wie weiter oben ebenfalls bereits ausgeführt, kann es sich bei dem Substrat vorzugsweise um Gewebe handeln. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf bestimmte Arten von Substraten oder Geweben beschränkt. Das Gewebe kann beispielsweise menschliches oder tierisches Gewebe sein.
  • Die niedrigenergetische Strahlung kann bevorzugt in der Strahlungsquelle der Bestrahlungseinrichtung mittels einer Beschleunigungsspannung beziehungsweise durch Anliegen einer Beschleunigungsspannung erzeugt werden.
  • Ebenfalls vorzugsweise wird der wenigstens eine strahlungsfeldbestimmende Parameter mittels einer Rechnereinheit eingestellt oder vorgegeben.
  • Wie oben bereits ausführlich beschrieben, kann es möglich sein, dass der strahlungsfeldbestimmende Parameter und/oder weitere Parameter eingestellt und vorgegeben werden. Dies kann beispielsweise in einer Rechnereinheit erfolgen. Die Rechnereinheit kann dazu Bestandteil der Eingabeeinrichtung sein, die bereits weiter oben ausführlich beschrieben wurde. Die Rechnereinheit kann aber auch von der Eingabeeinrichtung getrennt sein. In einem solchen Fall könnte eine Kommunikation zwischen der Rechnereinheit und der Eingabeeinrichtung über Schnittstellen erfolgen.
  • Durch das beschriebene Verfahren ist es vereinfacht gesagt möglich die Form und/oder Größe eines Strahlungsfelds vor und/oder während der Bestrahlung eines Substrats frei zu definieren, so dass das Strahlungsfeld die Form und/oder Größe aufweist, welche für die Bestrahlung des Substrats erforderlich ist. Dies kann derart erfolgen, dass die strahlungsfeldbestimmenden Parameter eingestellt werden. Da die Bestrahlung eines Substrats oftmals nicht nur an der Oberfläche des Substrats, sondern auch in der Tiefe, also in einem Abstand zur Substratoberfläche erfolgen soll, und das Strahlungsfeld sich in einem solchen Fall Unterschiede zu dem eingestellten Strahlungsfeld aufweisen kann, können bestehende Unterschiede insbesondere erfasst werden, so dass eine Korrektur des Strahlungsfelds erfolgen kann. Durch dieses Verfahren ist es möglich ein an individuelle Bedürfnisse angepasstes Strahlungsfeld zu erzeugen beziehungsweise zu generieren beziehungsweise zu applizieren, womit die konventionelle mechanische Beeinflussung des Strahlungsfelds beispielsweise durch die Verwendung von Applikatoren überflüssig wird.
  • Durch Veränderung der Beschleunigungsspannung kann zudem neben der Form und/oder der Größe des Strahlungsfelds die Strahlungsdosisleistung innerhalb eines Strahlungsfeldes verändert werden.
  • Ebenso kann die Rechnereinheit Bestandteil der Bestrahlungseinrichtung sein.
  • Gemäß des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine Einrichtung zum Erzeugen und/oder Bereitstellen eines Strahlungsfelds zum Bestrahlen eines Substrats bereitgestellt, wobei das Strahlungsfeld durch die Gesamtheit der von einer Strahlungsquelle abgegebenen Strahlung gebildet wird. Die Einrichtung weist eine Strahlungsquelle zur Erzeugung einer Strahlung auf und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung Mittel zur Einstellung und/oder Anpassung an eine Vorgabe der Form und/oder Größe des Strahlungsfelds aufweist. Weiterhin weist die Einrichtung Mittel zum Einstellen oder Vorgeben wenigstens eines strahlungsfeldbestimmenden Parameters vor und/oder während der Erzeugung und/oder Bereitstellung des Strahlungsfelds auf. Ferner weist die Einrichtung Mittel zum Erzeugen und/oder Bereitstellen des Strahlungsfelds mittels des strahlungsfeldbestimmenden Parameters auf.
  • Die erfindungsgemäße Einrichtung dient, entsprechend des Verfahrens des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung zum Erzeugen und/oder Bereitstellen eines Strahlungsfelds zum Bestrahlen eines Substrats. Diesbezüglich sowie bezüglich der weiteren gemeinsamen Aspekte und um Wiederholungen zu vermeiden wird auf die Ausführungen des ersten Aspekts verwiesen und vollinhaltlich Bezug genommen. Zudem ist es selbstverständlich, dass ein Strahlungsfeld, bei dem es sich um einen bekannten und gängigen Ausdruck handelt, des zweiten Aspekts einem Strahlungsfeld des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung entspricht.
  • Die Einrichtung weist unter anderem eine Strahlungsquelle auf. Die Strahlungsquelle dient, wie ebenfalls oben bereits erwähnt, insbesondere zur Erzeugung von Strahlung, also einem Strahlungsfeld. Die Strahlung wird von der Strahlungsquelle abgegeben und trifft auf ein zu bestrahlendes Substrat. Die Strahlung durchdringt das Substrat, so dass die Strahlung auch innerhalb des Substrats, in einer Tiefe beziehungsweise einem Abstand zur Substratoberfläche wirkt.
  • Weiterhin weist die Einrichtung Mittel zur Einstellung und/oder Anpassung an einer Vorgabe der Form und/oder Größe des Strahlungsfelds auf. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf bestimmte Mittel beschränkt. Bei diesen Mitteln kann es sich beispielsweise um eine Eingabeeinrichtung handeln, bei der strahlungsfeldbestimmende Parameter definiert werden.
  • Damit diese strahlungsfeldbestimmenden Parameter eingestellt werden können, weist die Einrichtung Mittel zum Einstellen oder Vorgeben auf. Auch diesbezüglich ist die vorliegende Erfindung nicht auf bestimmte Mittel beschränkt. Das Einstellen oder Vorgeben kann auch in der oben genannten Eingabeeinrichtung erfolgen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass es in einer anderen Eingabeeinrichtung erfolgt.
  • Weiterhin weist die Einrichtung Mittel zum Erzeugen und/oder Bereitstellen des Strahlungsfelds mittels des strahlungsfeldbestimmenden Parameters auf. Auch diesbezüglich wird auf da oben Gesagte verwiesen und vollinhaltlich Bezug genommen.
  • Ebenfalls ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf bestimmte Mittel beschränkt ist. Die Erfindung umfasst vielmehr alle Mittel, mit denen das Strahlungsfeld erzeugt und/oder bereitgestellt werden kann.
  • Vorzugsweise weist die Einrichtung Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach dem ersten Aspekt der Erfindung auf, so dass an dieser Stelle darauf verwiesen und vollinhaltlich Bezug genommen wird.
  • Wie oben bereits dargelegt, stellt eine spezielle Anwendung der Strahlungsbehandlung von Substanzen die Bestrahlung von Gewebe dar. Dabei wird die Strahlungsbehandlung insbesondere zur Bestrahlung von beispielsweise Tumoren oder dergleichen eingesetzt.
  • Bevor eine Bestrahlung von Gewebe eingesetzt werden kann, muss ein solches Verfahren beziehungsweise eine solche Einrichtung zuvor in Versuchsreihen beziehungsweise klinischen Studien untersucht werden.
  • Bei einer Studie wird beispielsweise das Gewebe von Patienten unter Verwendung von zuvor festgelegten Parametern bestrahlt und die Reaktion(en) des Gewebes überprüft. Die Bestrahlung findet beispielsweise unter Verwendung einer definierten Strahlungsdosisleistung, welche durch Anlegen einer spezifischen Beschleunigungsspannung erzeugt wird, statt. Zur Steuerung der Strahlungsabgabe, generiert beziehungsweise appliziert durch die Strahlungsdosisleistung, werden verschiedene Applikatoren eingesetzt. Bei einem Applikator handelt es sich im Allgemeinen um ein röhren-, düsen- oder stabförmiges Hilfsmittel zum Einbringen von Sonden oder Arzneimitteln in ein Substrat, beispielsweise einen Körper.
  • Die Bestrahlung des Substrats erfolgt unter Verwendung eines geeigneten Geräts. Mit diesem Gerät wird das Substrat mit der erforderlichen Strahlung bestrahlt, Durch die derzeit verfügbaren Geräte kann es bei der Bestrahlung von Substraten, wie beispielsweise Geweben zu Problemen kommen, da beispielsweise eine erforderliche Abschirmung von Gewebe nur unzureichend erfolgt. Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, diese Probleme zu lösen, da das Strahlungsfeld frei definiert beziehungsweise eingestellt werden kann. Im Folgenden werden die wesentlichen Bestandteile der Erfindung zum besseren Verständnis noch einmal aufgezeigt. Es ist selbstverständlich, dass diese allgemeine Erläuterung keine Limitierung der Erfindung darstellt. Diese allgemeine Erläuterung soll vielmehr dem besseren Verständnis dienen.
  • Für die Bestrahlung von Gewebe bei beispielsweise einer Behandlung eines Patienten können verschiedene Applikatortypen verwendet werden. Diese Applikatortypen sollen ab deren Applikatoroberfläche beziehungsweise ab dem Isozentrum der Strahlungsquelle ein isotropes und homogenes Strahlungsfeld erzeugen, damit ab der Applikatoroberfläche beziehungsweise ab dem Isozentrum im anliegenden Gewebe beziehungsweise im Tumor in alle Richtungen überall die gleiche Strahlung, in Form einer gleichen Strahlungsdosisleistung beziehungsweise einer Strahlungsdosisleistungskurve herrscht. Somit wird erreicht, dass nach einer bestimmten Behandlungszeit in jeder Richtung in jeweils der gleichen Tiefe die gleiche Strahlung beziehungsweise Dosis appliziert wurde.
  • Wie weiter oben bereits ausgeführt, stellt eine Strahlungsdosisleistungskurve die Verbindung mehrerer Strahlungsdosisleistungen dar, die von einer Strahlungsquelle, welche auch eine Röntgenquelle sein kann, unter Anliegen einer spezifischen Beschleunigungsspannung, abgegeben wird. Die von der Strahlungsquelle abgegebene beziehungsweise eintreffende Strahlungsdosisleistung nimmt mit zunehmendem Abstand, der im Allgemeinen der Eindringtiefe in das Substrat entspricht. Beispielsweise ist die Strahlungsdosisleistung unmittelbar an der Strahlungsquelle deutlich höher, als in einem Abstand von zehn Millimetern. In einem Abstand von zehn Millimetern ist die Strahlungsdosisleistung wiederum höher als in einem Abstand von fünfzig Millimetern. Durch die Veränderung der Strahlungsdosisleistung in Abhängigkeit von dem Abstand zur Strahlungsquelle wird eine Strahlungsdosisleistungskurve erzeugt, die auch als Tiefendosisleistungskurve bezeichnet werden kann.
  • Es ist selbstverständlich, dass die Strahlung, die ausgehend von der Strahlungsquelle in alle Richtungen abgestrahlt wird, gewissen Fehlertoleranzen unterliegt.
  • Die abgegebene Strahlung strahlt vereinfacht gesagt so ab, dass die Flächen gleicher Strahlungsdosisleistung, die auch als Isodosisflächen bezeichnet werden können, idealerweise Kugeln darstellen, wobei der Kugelmittelpunkt im Mittelpunkt der Strahlungsquelle oder im Applikatormittelpunkt beziehungsweise im Isozentrum der Strahlungsquelle liegt.
  • Beispielhaft kann vorgesehen sein, dass an der Applikatoroberfläche eine Strahlungsdosis von zwanzig Gray und innerhalb des Substrats in einer Tiefe von einem Zentimeter eine Strahlungsdosis von sechs bis acht Gray appliziert wird.
  • Um eine kugelförmiges, also sphärisches Strahlungsfeld zu erreichen, wird in einer Einrichtung um Bestrahlen von Substraten, also von beispielsweise Geweben, der Elektronenstrahl der Strahlungsquelle, die eine Röntgenröhre umfassen kann, nicht direkt in Vorwärtsrichtung auf das Target, beispielsweise ein Goldtarget, der Röhre gelenkt. Der Elektronenstrahl kann in einem solche Fall mittels einer Spule oder mehr Spulen, die x-y-Spulen sein können, so abgelenkt werden, dass der Elektronenstrahl ein Polygon (ein Vieleck) auf dem Target beschreibt. Bei dem Polygon, welches ein Vieleck ist, kann es sich beispielsweise um ein sechzehn-Eck handeln. Die Ablenkung kann beispielsweise magnetisch erfolgen.
  • In einem solchen Fall lenkt die Elektronik über die Spule(n) den Elektronenstrahl nacheinander an sechzehn Punkte, wobei die Zeit, die der Elektronenstrahl für den Wechsel von einem Punk zum Nächsten braucht, um vieles kleiner ist, als die Zeit, in der der Elektronenstrahl an einem dieser Punkte verweilt. Daher wird auf einer Aufnahme, aufgenommen beispielsweise mit einer Röntgenkamera, mit kurzer Belichtungsdauer auch kein Polygon, sondern ein sechzehn-Eck erkannt. In diesem Fall ist die Intensität der Strahlung, die an den Verbindungsgeraden entsteht, im Vergleich zu der Intensität, die an den Ecken erzeugt wird, vernachlässigbar.
  • Weiterhin kann während der gesamten Bestrahlung die gleiche Beschleunigungsspannung beibehalten werden, damit in alle Richtungen annähernd die gleiche Strahlungsdosisleistungskurve, also Tiefendosiskurve, erzeugt wird.
  • Das sechzehn-Eck stellt idealerweise eine Annäherung eines Kreises dar. In diesem Fall haben alle sechzehn Eckpunkte den gleichen Abstand zum Kreismittelpunkt. Der Radius dieses Kreises ist festgelegt, also fix und im Allgemeinen durch empirische Messungen ermittelt beziehungsweise festgelegt worden. Durch Messung der Strahlung wird der Elektronenstrahl so an jeden Punkt des sechzehn-Ecks geregelt, dass der festgelegte Radius eingehalten wird. Die Regelung kann beispielsweise in einer weiteren Einrichtung erfolgen. Die Messung der Strahlung kann beispielsweise durch einen Strahlungsmonitor erfolgen.
  • Um einen, insbesondere externen, Nachweis des isotropen Strahlungsfelds zu erhalten, kann in einem Wasserphantom mittels einer Ionisationskammer für verschiedene Abstände und Winkel, beispielsweise bezüglich der Längsachse eine Vermessung erfolgen. Dies kann alternativ auch vor jeder Behandlung erfolgen. Sofern die Vermessung vor der Behandlung erfolgt, so kann die Vermessung beispielsweise in ±x, ±y und +z-Richtung erfolgen. Ein Wasserphantom ist ein in der Strahlungstherapie gängiger Begriff.
  • Bei einem solchen Vorgehen können sich aber die nachfolgenden Probleme ergeben.
  • Der Aufbau sowie die Toleranzen des Aufbaus einer Röntgenquelle entscheiden über die Eigenschaften der abgestrahlten Leistung sowie die Isotropie mit.
  • Dies kann beispielsweise durch die benutzten Verfahren nicht korrigiert werden und Strahlungsquellen, die beim Vermessen im Wasserphantom nicht die geforderte Spezifikation der Isotropie einhalten, beispielsweise werden ausgesondert. Dies kann beispielsweise durch Verschrotten erfolgen.
  • Zweitens wird im Allgemeinen ein sphärisches Strahlungsfeld gefordert, wobei die Strahlung jedoch nicht isotrop sein soll. So können durch ein sphärisches Strahlungsfeld bei dem die Strahlung nicht isotrop ist, beispielsweise tieferliegende Organe beispielsweise in einer bestimmten Richtung geschützt werden. Zurzeit muss dies durch beispielsweise eine Abschirmung, insbesondere eine mechanische Abschirmung in der entsprechenden Richtung auf die Applikatoren, die beispielsweise sphärisch sind, angebracht werden. In diesem Fall absorbieren diese Abschirmungen jedoch fast die gesamte Strahlung in diesen Raumwinkel. Der Raumwinkel ist zumeist zusätzlich noch durch die Größe des Shields fest vorgegeben.
  • Drittens erweist sich das derzeit verfügbare Verfahren, sofern ein nicht-sphärisches Strahlungsfeld gefordert wird, als wenig nützlich, da zunächst durch kompliziert geformte Absorptionskörper aus dem isotropen Strahlungsfeld ein flaches Strahlungsfeld geformt werden muss. Ein nicht-sphärisches Strahlungsfeld kann beispielsweise bei zukünftigen Oberflächenapplikatoren, bei denen ein flaches Strahlungsfeld gefordert ist, gefordert werden.
  • In diesem Fall wird nur ein schmaler Raumwinkel des sphärischen Strahlungsfelds herangezogen und der Rest muss durch das Applikatorgehäuse absorbiert werden, um nicht den Patienten beziehungsweise die Umwelt unnötig zu gefährden. Die innerhalb des herangezogenen Raumwinkels herrschende Strahlung kann weiterhin durch die verwendeten Absorptionskörper so geschwächt werden, dass das gewünschte flache Strahlungsfeld entsteht. Die Strahlungsdosisleistungen oder Dosisleistungen der Oberflächenapplikatoren sind gering und somit die Behandlungszeiten entsprechend lang.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die oben bereits genannten Probleme gelöst, indem beispielsweise eine Abkehr von einer festen Vorgabe eines Radius und Polygons des Elektronenstrahls und/oder eine Abkehr von einer festen Beschleunigungsspannung für alle Auftreffpunkte des Elektronenstrahls auf das Target erfolgt. Durch eine Abkehr von einer festen Beschleunigungsspannung für alle Auftreffpunkte des Elektronenstrahls auf das Target können für verschiedene Richtungen unterschiedliche Strahlungsdosisleistungskurven beziehungsweise Tiefendosiskurven erzeugt werden.
  • Weiterhin können die Probleme gelöst werden, indem eine Abkehr von festen Zeitdauern für Auftreffpunkte des Elektronenstrahls auf das Target erfolgt. Damit können für verschiedene Richtungen unterschiedliche Strahlungsdosisleistungskurve beziehungsweise Tiefendosiskurven erzeugt werden.
  • Eine Implementierung einer Software-Regelung des Elektronenstrahls, die einen Regelungsfeedback durch externe Messgeräte bekommt, sind ebenfalls hilfreich.
  • Ein Eingabefenster beispielsweise der Steuer-Software, in der die gewünschte Strahlungsfeldverteilung eingegeben werden kann sowie ein ”Training” der Regelung auf den jeweils gewünschten Fall sind ebenfalls hilfreich. In diesem Fall könnte durch Messung und Rückkoppelung versucht werden, dass die Regelung durch verschiedene Auftreffpunkte des Elektronenstrahls bei verschiedenen Beschleunigungsspannungen und verschiedenen Haltezeiten das vorgegebene Strahlungsfeld erzeugt.
  • Ebenfalls hilfreich wäre eine Abspeicherung der ermittelten Regelungsparameter durch die Software sowie eine Bestrahlung beziehungsweise eine Behandlung unter Verwendung der abgespeicherten Regelungsparameter.
  • Mittels der vorliegenden Erfindung kann eine Strahlungsfeldanpassung erfolgen, wobei „intelligente” Regelalgorithmen des Elektronenstrahls mit beispielsweise einer Rückkopplung von Isotropiemesswerten zur Erzeugung beliebiger Strahlungsfelder beziehungsweise Strahlungsfeldverteilungen verwendet werden. In diesem Zusammenhang werden unter „intelligenten” Regelalgorithmen solche Regelalgorithmen verstanden, mittels derer diese beliebigen Strahlungsfelder generiert werden können. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf bestimmte Regelalgorithmen beschränkt, so dass neben noch zu definierenden Regelalgorithmen auch bekannte Regelalgorithmen zur Erzeugung beliebiger Strahlungsfelder beziehungsweise Strahlungsfeldverteilungen herangezogen werden können.
  • Zur Realisierung solcher Strahlungsfelder ist beispielsweise eine Röntgenquelle, deren Elektronenstrahl mittels Ablenkspulen über ein Target verfahren werden kann, nützlich. Ebenso kann ein Aufbau zum Messen oder Bestimmen der Isotropie der Strahlungsquelle und der Röntgenquelle hilfreich sein. Durch einen solchen Aufbau können beispielsweise die ermittelten oder gewonnenen Isotropiewerte ausgelesen werden. Die gemessenen Isotropiewerte können weiterhin an eine Software zur Ermittlung eines Regelalgorithmusses weitergegeben werden. In einem solchen Fall kann von einer Rückkoppelung der Isotropie-Messwerte in Regelalgorithmus-Software gesprochen werden. Durch die gemessenen Isotropiewerte kann beispielsweise ein strahlungsfeldbestimmender Parameter berechnet werden. Mittels dieses berechneten Parameters kann die beliebige Strahlungsfeldverteilung erreicht werden, indem der Elektronenstrahl unter Verwendung des Parameters angesteuert wird.
  • Als weitere Merkmale ist vorgesehen, dass ein Wechsel der Beschleunigungsspannung erfolgen kann. Dies kann bei dem Versuch der Erzeugung des gewünschten Strahlungsfelds der Fall sein. In einem solchen Fall muss die Strahlungsquelle nicht so konstruiert sein, dass innerhalb kürzester Zeit die Beschleunigungsspannung geändert werden kann. Weiterhin kann ein Schleifendurchlauf des Regelalgorithmus erfolgen, um dadurch die Strahlungsfeldverteilung kontinuierlich zu verbessern. Ebenso kann der gesamte Prozess der Strahlungsfeldverbesserung beziehungsweise Strahlungsfeldanpassung vollautomatisch gesteuert werden.
  • Die Ansteuerung der Strahlungsquelle oder Röntgenquelle kann neben der vollautomatischen Ansteuerung auch halbautomatisch oder manuell erfolgen. Ebenfalls kann die Ansteuerung digital oder analog erfolgen.
  • Variationen sind auch in Bezug auf die Ausführung und/oder Bauart und/oder Plattform des Rechners und/oder Computers, auf dem die Software laufen soll, zulässig. Ebenso ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine bestimmte Programmiersprache in der die Software geschrieben ist, beschränkt. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine spezielle Graphic-User-Interface(GUI)-Ausführung in der Software beschränkt. Das Betriebssystem, unter dem die Software läuft sowie die Bauart der Strahlungsquelle oder der Röntgenquelle, die die Strahlung erzeugen soll, sind ebenfalls nicht festgelegt und können selbstverständlich angepasst werden.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
  • 1 eine Darstellung einer Strahlungsquelle, die eine Strahlung abgibt;
  • 2 eine Darstellung einer Strahlungsquelle, die eine Strahlung abgibt, sowie eine mechanische Abschirmung zur Beeinflussung des Strahlungsfelds;
  • 3 eine Darstellung einer Strahlungsquelle, wobei das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung findet.
  • In 1 ist eine Darstellung einer Strahlungsquelle 11, die eine Strahlung abgibt, dargestellt. Bei der Strahlungsquelle 11 handelt es sich um eine Strahlungsquelle 11, die zur Bestrahlung von Substanzen beziehungsweise Targets häufig und vielfältig eingesetzt wird.
  • Die Strahlungsquelle 11 ist in dem in 1 gezeigten Beispiel in einer Abgabeeinrichtung 10 platziert. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem die Strahlungsquelle 11 in die Abgabeeinrichtung 10 eingeschoben sein kann. Dazu muss die Abgabeeinrichtung 10 eine geeignete Öffnung aufweisen.
  • Da die in 1 gezeigte Strahlungsquelle 11 in die Abgabeeinrichtung 10 platziert ist, wird die Strahlungsquelle 11 von der Abgabeeinrichtung 10 verdeckt. Dies wird durch die Stichlinie der Darstellung der Strahlungsquelle 11 verdeutlicht.
  • Die Strahlungsquelle 11 wird verwendet, um ein Strahlungsfeld 50, 51, 52 zu erzeugen und/oder bereitzustellen damit ein Substrat (nicht dargestellt) bestrahlt werden kann.
  • Dazu wird beispielsweise an die Strahlungsquelle 11 eine Beschleunigungsspannung angelegt. Durch diese Beschleunigungsspannung wird eine Strahlung erzeugt. Diese Strahlung soll durch das Strahlungsfeld 50, 51, 52 verdeutlicht werden.
  • Wie in 1 gezeigt, breitet sich ein Strahlungsfeld 50, 51, 52 sphärisch oder annähernd sphärisch aus. Das Zentrum des Strahlungsfelds 50, 51, 52 bildet dabei die Strahlungsquelle 11 selbst. Das Zentrum des Strahlungsfelds 50, 51, 52 wird auch als Isozentrum bezeichnet. Das heißt, dass die Strahlungsquelle 11 auch als Isozentrum bezeichnet werden kann.
  • Ausgehend von der Strahlungsquelle 11 breitet sich, wie bereits erwähnt, das Strahlungsfeld 50, 51, 52 sphärisch oder annähernd sphärisch aus. Im Folgenden wird aufgrund der Lesbarkeit nur noch von einer sphärischen Ausbreitung des Strahlungsfelds 50, 51, 52 gesprochen. Eine solche Aussage schließt aber nicht aus, dass die Ausbreitung des Strahlungsfelds 50, 51, 52 auch annähernd sphärisch erfolgen kann. Eine solche Aussage umfasst vielmehr, dass sich das Strahlungsfeld 50, 51, 52 auch annähernd sphärisch ausbreiten kann.
  • Bei einer solchen sphärischen Ausbreitung des Strahlungsfelds 50, 51, 52 wird ein Strahlungsfeld 50, 51, 52, wie es durch die Isotropielinien 50, 51, 52 dargestellt wird, ausgebildet. Unter einer Isotropielinie wird allgemein eine Linie verstanden, bei der gleiche Isotropie, also Werte gleicher Strahlung vorliegt. Die in 1 gezeigten Isotropielinien 50, 51, 52 sind also Linien, die gleiche Strahlungen aufweisen. Es ist dabei selbstverständlich, dass die Strahlung innerhalb einer Linie gemeint ist. Zwischen den verschiedenen Isotropielinien 50, 51, 52 können natürlich Strahlungsunterschiede bestehen.
  • Von der Strahlungsquelle 11 wird eine Strahlung abgegeben. Die Gesamtheit der von einer Strahlungsquelle 11 abgegebenen Strahlung bildet ein Strahlungsfeld 50, 51, 52.
  • Die in 1 dargestellte Strahlungsquelle 11 befindet sich in einer Abgabeeinrichtung 10, wobei dies nicht zwingend erforderlich ist. Die Strahlung breitet sich nur annähernd sphärisch aus. Im Bereich der Abgabeeinrichtung 10 wird in 1 keine Strahlung abgestrahlt. Dies kann beispielsweise an dem verwendeten Material der Abgabeeinrichtung 10 liegen.
  • Die Abgabeeinrichtung 10 und/oder die Strahlungsquelle 11 kann zum Bestrahlen beispielsweise in das zu bestrahlende Substrat eingeführt werden. Alternativ kann die Abgabeeinrichtung 10 und/oder die Strahlungsquelle 11 auf die Oberfläche eines Substrates platziert werden. In beiden Fällen dringt die Strahlung in das Substrat ein. Dies ist oftmals gewünscht beziehungsweise erforderlich, weil die zu bestrahlende Stelle des Substrates nicht immer an der Oberfläche liegt. So kann es beispielsweise erforderlich sein, dass die Strahlung beziehungsweise das Strahlungsfeld 50, 51, 52 in einer definierten Tiefe des Substrates wirkt beziehungsweise auf das Substrat einwirkt beziehungsweise trifft.
  • Durch eine Strahlungsquelle 11, die ein solches Strahlungsfeld 50, 51, 52 erzeugt, ist grundsätzlich die Bestrahlung von Substraten, insbesondere von Geweben möglich. Sofern es sich bei dem zu bestrahlenden Substrat jedoch um empfindliches Substrat handelt und/oder die Bestrahlung in einer definierten Tiefe oder in einem definierten Abstand zur Substratoberfläche erfolgen soll, kann es erforderlich sein, dass gewisse Gewebestellen und/oder Nachbargewebe nicht von der Strahlung beeinflusst wird. Vereinfacht gesagt, kann es gewünscht sein, dass Gewebestellen, die sich beispielsweise in unmittelbarer Nähe zu der zu bestrahlenden Stelle befinden, nicht bestrahlt werden.
  • Um eine solche Aufgabe zu lösen, werden heutzutage sogenannte mechanische Abschirmungen 20 verwendet. In 2 ist neben einer Strahlungsquelle 11 eine mechanische Abschirmung 20 zur Beeinflussung der Strahlungsfelds 50, 51, 52 dargestellt.
  • Das Grundprinzip der in 2 gezeigten Strahlungsquelle 11 entspricht der Strahlungsquelle 11 aus 1, so dass an dieser Stelle auf das oben Beschriebene verwiesen und vollinhaltlich Bezug genommen wird.
  • Durch die Verwendung einer mechanischen Abschirmung 20 kann das Strahlungsfeld 50, 51, 52 entsprechend beeinflusst werden. Für eine solche Beeinflussung kann die mechanische Abschirmung 20, die in 2 von außen auf die Abgabeeinrichtung 10 und die Strahlungsquelle 11 angeordnet ist, selbstverständlich auch im Inneren der Abgabeeinrichtung 10 angeordnet sein. Ebenfalls denkbar ist, dass die mechanische Abschirmung 20 in Form eines Applikators ausgebildet ist. Dieser Applikator kann dann beispielsweise in oder auf die Strahlungsquelle 11 eingeschoben oder platziert werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf bestimmte Ausführungsformen der mechanischen Abschirmung 20 beschränkt. Wesentlich ist dabei nur, dass das Strahlungsfeld 50, 51, 52, welches sich entsprechend dem Strahlungsfeld 50, 51, 52 aus 1 ausbreitet, dadurch beeinflusst wird, dass durch Verwendung einer mechanischen Abschirmung 20 das Strahlungsfeld 50, 51, 52 gehindert wird, sich in alle Raumrichtungen auszubreiten.
  • In den 1 und 2 ist nur eine zweidimensionale Darstellung eines Strahlungsfelds 50, 51, 52 dargestellt. Es ist aber selbstverständlich, dass es sich bei der Darstellung um eine vereinfachte Darstellung handelt und dass die Ausbreitung des Strahlungsfelds 50, 51, 52 auch in alle drei Raumrichtungen, also dreidimensional erfolgen kann.
  • Durch die mechanische Abschirmung 20 wird das in 2 dargestellte Strahlungsfeld 50, 51, 52 derart beeinflusst, dass das Strahlungsfeld 50, 51, 52 an der Stelle, an der die mechanische Abschirmung 20 platziert beziehungsweise angeordnet ist, nicht aus der Abgabeeinrichtung 10 beziehungsweise der Strahlungsquelle 11 austritt. Durch diese Behinderung der Abstrahlung beziehungsweise Ausbreitung des Strahlungsfelds 50, 51, 52 kann Gewebe, welches sich an dieser Stelle befindet vor der Strahlung beziehungsweise dem Strahlungsfeld 50, 51, 52 geschützt werden.
  • Auf der Seite die nicht durch eine beziehungsweise die mechanische Abschirmung 20 abgedeckt beziehungsweise abgeschirmt ist, kann sich das Strahlungsfeld 50, 51, 52 beziehungsweise die Strahlung ähnlich wie in 1 gezeigt ausbreiten.
  • Die in 2 gezeigte mechanische Abschirmung 20 ist unmittelbar an der Abgabeeinrichtung 10 beziehungsweise der Strahlungsquelle 11 angeordnet. Es ist in diesem Zusammenhang auch selbstverständlich, dass sich die mechanische Abschirmung 20 auch in einem Abstand zu der Abgabeeinrichtung 10 und/oder der Strahlungsquelle 11 befinden kann. In 2 ist die Platzierung der mechanischen Abgabeeinrichtung 20 zur vereinfachten Darstellung gewählt worden.
  • Die in 2 dargestellte Möglichkeit der Beeinflussung des Strahlungsfelds 50, 51, 52 unter Verwendung einer mechanischen Abschirmung, die auf vielfältigste Art und Weise ausgebildet sein kann, hat den Nachteil, dass eine zusätzliche Komponente erforderlich ist.
  • Weiterhin ist bei Verwendung einer mechanischen Abschirmung 20 nachteilig, dass beispielsweise die Form und/oder Größe des Strahlungsfelds 50, 51, 52 verändert werden kann, indem eine anders gestaltete mechanische Abschirmung 20 verwendet wird.
  • Diese Probleme können beispielsweise dadurch vermieden werden, indem die Form und/oder die Größe des Strahlungsfelds 50, 51, 52 eingestellt oder an eine Vorgabe angepasst wird, indem vor und/oder während der Erzeugung und/oder Bereitstellung des Strahlungsfelds 50, 51, 52 wenigstens ein strahlungsfeldbestimmender Parameter eingestellt oder vorgegeben wird. Weiterhin können diese Probleme gelöst werden, indem das Strahlungsfeld 50, 51, 52 mittels des strahlungsfeldbestimmenden Parameters erzeugt und/oder bereitgestellt wird.
  • Wie ein Strahlungsfeld 50, 51, 52 unter Verwendung der genannten Aspekte gebildet sein kann, ist beispielsweise in 3 dargestellt.
  • Zur Vereinfachung und zum besseren Vergleich ist in 3 ein Strahlungsfeld 50, 51, 52 dargestellt, welches dem Strahlungsfeld 50, 51, 52 aus 2 entspricht. In 3 soll beispielhaft mittels einer Strahlungsquelle 11, welche sich ebenfalls in einer Abgabeeinrichtung 10 befindet, ein Strahlungsfeld 50, 51, 52 erzeugt beziehungsweise bereitgestellt werden, welches dem Strahlungsfeld 50, 51, 52 aus 2 gleicht beziehungsweise entspricht.
  • Dies kann beispielsweise erforderlich sein, weil ein Substrat, welches beispielsweise ein Gewebe darstellen kann, zwar bestrahlt werden soll, eine Gewebestelle, die sich in unmittelbarer Nähe zur Bestrahlungsstelle befindet, soll von der Bestrahlung jedoch ausgeschlossen sein.
  • Um ein solches Strahlungsfeld 50, 51, 52 zu generieren, ist nun erfindungsgemäß vorgesehen, dass die strahlungsfeldbestimmende Parameter derart eingestellt beziehungsweise definiert werden, dass das gewünschte Strahlungsfeld 50, 51, 52 erzeugt beziehungsweise bereitgestellt wird.
  • Sofern die 1, 2 und 3 miteinander verglichen werden, so fällt auf, dass die von der Strahlungsquelle 11 erzeugte Strahlung auf den 1 und 2 in alle Raumrichtungen ausbreitet. In 1 resultiert dies in einem Strahlungsfeld 50, 51, 52, welches sich ebenfalls in alle Raumrichtungen ausbreitet. in 2 wird das Strahlungsfeld 50, 51, 52 durch die Verwendung einer mechanischen Abschirmung 20 beeinflusst. In 3 hingegen wird von der Strahlungsquelle 11 bereits nur solch eine Strahlung erzeugt und/oder bereitgestellt, dass sich das Strahlungsfeld 50, 51, 52 entsprechend einem gewünschten Strahlungsfeld 50, 51, 52 ausbreitet. Durch solch eine Vorgabe beziehungsweise Einstellung des Strahlungsfelds 50, 51, 52 kann ein beliebiges Strahlungsfeld 50, 51, 52 erzeugt beziehungsweise eingestellt werden.
  • Durch eine solche Einstellung beziehungsweise Vorgabe des Strahlungsfelds 50, 51, 52 kann die Form und/oder die Größe des Strahlungsfelds 50, 51, 52 vorgegeben werden.
  • Sofern die Beschleunigungsspannung, welche zum Erzeugen einer Strahlungsdosisleistung und somit auch zur Erzeugung eines Strahlungsfelds 50, 51, 52 erforderlich ist, kann beispielsweise neben der Form und/oder Größe des Strahlungsfelds 50, 51, 52 auch noch die Strahlungsintensität, also die Strahlungsdosisleistung beziehungsweise die Strahlungsdosisleistungskurve eingestellt beziehungsweise frei gewählt werden.
  • Die Regelung der beispielsweise Form und/oder Größe des Strahlungsfelds 50, 51, 52 kann durch Einstellung und/oder Vorgabe eines strahlungsfeldbestimmenden Parameters erfolgen. Als strahlungsfeldbestimmende Parameter können beispielsweise die Strahlungszeit, eine Strahlungsfeldkoordinate und/oder die Strahlungsdosisleistung dienen. Diesbezüglich wird auf die obige Beschreibung verwiesen und vollinhaltlich Bezug genommen.
  • Die Bereitstellung beziehungsweise Einstellung eines strahlungsfeldbestimmenden Parameters kann unter Verwendung von geeigneten Regelalgorithmen erfolgen. Durch solche Regelalgorithmen, die auch als intelligente Regelalgorithmen bezeichnet werden können, können beispielsweise die Strahlungszeit für eine bestimme Strahlungsfeldkoordinate bestimmt werden. Vereinfacht gesagt, kann durch solche Regelalgorithmen die Strahlungszeit pro Verfahrweg, also Strahlungsfeldkoordinate ermittelt beziehungsweise berechnet werden. Ebenfalls möglich ist, dass neben der Strahlungszeit pro Strahlungsfeldkoordinate auch noch die abgegebene Strahlungsdosisleistung berechnet und somit veränderbar ist. Dies kann beispielsweise ermöglicht werden, indem die Beschleunigungsspannung verändert wird.
  • Ebenfalls denkbar ist, dass die strahlungsfeldbestimmenden Parameter über eine Eingabeeinrichtung eingestellt beziehungsweise vorgegeben werden können. Auch ist es denkbar, dass die Form und/oder Größe des Strahlungsfelds 50, 51, 52 für spätere oder anschließende Bestrahlungen gespeichert werden. Die Speicherungen können beispielsweise in Form von Speichern als Vorlagen erfolgen.
  • Weiterhin ist möglich, dass das abgegebene Strahlungsfeld 50, 51, 52 durch eine Vergleichseinheit erfasst wird und dann mit dem erzeugten vor vorgegeben Strahlungsfeld 50, 51, 52 verglichen wird. Sofern Unterschiede zwischen den beiden Strahlungsfeldern 50, 51, 52 vorliegen, kann eine Korrektur des eingestellten Strahlungsfelds 50, 51, 52 erfolgen.
  • Bei der von der Strahlungsquelle 11 in den 1, 2 und 3 abgegebenen Strahlung kann es sich um eine niedrigenergetische Strahlung beziehungsweise eine weiche Strahlung handeln.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Abgabeeinrichtung
    11
    Strahlungsquelle und Strahlungsorientierung
    20
    mechanische Abschirmung
    50
    Ausbreitung des Strahlungsfelds (Isotropielinie)
    51
    Ausbreitung des Strahlungsfelds (Isotropielinie)
    52
    Ausbreitung des Strahlungsfelds (Isotropielinie)

Claims (12)

  1. Verfahren zum Erzeugen und/oder Bereitstellen eines Strahlungsfelds (50, 51, 52) zum Bestrahlen eines Substrats, wobei das Strahlungsfeld (50, 51, 52) durch die Gesamtheit der von einer Strahlungsquelle (11) abgegebenen Strahlung gebildet wird dadurch gekennzeichnet, dass die Form und/oder die Größe des Strahlungsfelds (50, 51, 52) eingestellt oder an eine Vorgabe angepasst wird, indem vor und/oder während der Erzeugung und/oder Bereitstellung des Strahlungsfelds (50, 51, 52) wenigstens ein strahlungsfeldbestimmender Parameter eingestellt oder vorgegeben wird und dass das Strahlungsfeld (50, 51, 52) mittels des strahlungsfeldbestimmenden Parameters erzeugt und/oder bereitgestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als strahlungsfeldbestimmende(r) Parameter die Strahlungszeit und/oder wenigstens eine Strahlungsfeldkoordinate und/oder wenigstens eine Strahlungsdosisleistung eingestellt oder an eine Vorgabe angepasst wird/werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Strahlungsquelle (11) abgegebene Strahlung durch Anlegen einer Beschleunigungsspannung erzeugt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, soweit auf Anspruch 2 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass als strahlungsfeldbestimmender Parameter die Strahlungsdosisleistung eingestellt oder an eine Vorgabe angepasst wird, indem die angelegte Beschleunigungsspannung variiert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beschleunigungsspannung zwischen 0 und 150 kV, bevorzugt zwischen 10 und 100 kV, angelegt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Eingabeeinrichtung die Form und/oder die Größe des zu erzeugenden und/oder bereitzustellenden Strahlungsfelds (50, 51, 52) erzeugt und/oder als Vorgabe bereitgestellt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Vergleichseinrichtung das Strahlungsfeld (50, 51, 52), welches auf/in ein zu bestrahlende Substrat auftrifft, erfasst und mit dem eingestellten oder an eine Vorgabe angepassten Strahlungsfeld (50, 51, 52) verglichen wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abweichung des erfassten Strahlungsfelds (50, 51, 52) vom eingestellten oder an eine Vorgabe angepassten Strahlungsfeld (50, 51, 52) eine Korrektur des erfassten Strahlungsfelds (50, 51, 52) erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (11) eine niedrigenergetische und/oder weiche Strahlung erzeugt und/oder bereitstellt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine strahlungsfeldbestimmende Parameter mittels einer Rechnereinheit eingestellt oder vorgegeben wird.
  11. Einrichtung zum Erzeugen und/oder Bereitstellen eines Strahlungsfelds (50, 51, 52) zum Bestrahlen eines Substrats, wobei das Strahlungsfeld (50, 51, 52) durch die Gesamtheit der von einer Strahlungsquelle (11) abgegebenen Strahlung gebildet wird, aufweisend eine Strahlungsquelle (11) zur Erzeugung einer Strahlung dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung Mittel zur Einstellung und/oder Anpassung an eine Vorgabe der Form und/oder Größe des Strahlungsfelds (50, 51, 52) aufweist, dass die Einrichtung Mittel zum Einstellen oder Vorgeben wenigstens eines strahlungsfeldbestimmenden Parameters vor und/oder während der Erzeugung und/oder Bereitstellung des Strahlungsfelds (50, 51, 52) aufweist, und dass die Einrichtung Mittel zum Erzeugen und/oder Bereitstellen des Strahlungsfelds (50, 51, 52) mittels des strahlungsfeldbestimmenden Parameters aufweist.
  12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist.
DE102011108508A 2011-07-25 2011-07-25 Anpassung eines Strahlungsfelds Ceased DE102011108508A1 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011108508A DE102011108508A1 (de) 2011-07-25 2011-07-25 Anpassung eines Strahlungsfelds
EP12753668.8A EP2736598B1 (de) 2011-07-25 2012-07-24 Vorrichtung und verfahren zur erzeugung einer röntgenstrahlung
PCT/EP2012/064509 WO2013014161A1 (en) 2011-07-25 2012-07-24 Apparatus and Method for Generating X-Ray Radiation
US14/235,239 US9779909B2 (en) 2011-07-25 2012-07-24 Apparatus and method for generating X-ray radiation
ES12753668T ES2716140T3 (es) 2011-07-25 2012-07-24 Aparato y método para generar radiación de rayos X
JP2014522066A JP6101692B2 (ja) 2011-07-25 2012-07-24 Ｘ線照射を発生させるための装置及び方法
CN201280036459.6A CN103717261B (zh) 2011-07-25 2012-07-24 用于产生x射线辐射的装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011108508A DE102011108508A1 (de) 2011-07-25 2011-07-25 Anpassung eines Strahlungsfelds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011108508A1 true DE102011108508A1 (de) 2013-01-31

Family

ID=47502987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011108508A Ceased DE102011108508A1 (de) 2011-07-25 2011-07-25 Anpassung eines Strahlungsfelds

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9779909B2 (de)
EP (1) EP2736598B1 (de)
JP (1) JP6101692B2 (de)
CN (1) CN103717261B (de)
DE (1) DE102011108508A1 (de)
ES (1) ES2716140T3 (de)
WO (1) WO2013014161A1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011110615A1 (de) 2011-08-16 2013-02-21 Carl Zeiss Meditec Ag Erzeugung einer definierten Strahlungsdosisleistungskurve
CN103830849B (zh) * 2013-04-19 2016-08-03 上海市第一人民医院 同源多射野x射线投送器
JP6667366B2 (ja) * 2016-05-23 2020-03-18 キヤノン株式会社 Ｘ線発生管、ｘ線発生装置、およびｘ線撮影システム
DE102017203077B3 (de) * 2017-02-24 2018-02-01 Carl Zeiss Meditec Ag Herstellungsverfahren, Testverfahren und Testvorrichtung für Röntgenstrahlungsköpfe
CN109395258A (zh) * 2017-08-18 2019-03-01 盖炜 基于高亮度电子束的精确放射治疗方法及系统
CN110353796A (zh) * 2018-04-28 2019-10-22 北京铭杰医疗科技有限公司 肿瘤治疗设备及其使用方法
CN109125958B (zh) * 2018-11-05 2020-10-16 深圳铭杰医疗科技有限公司 加速管与束流针的连接结构及放疗设备
CN109819573A (zh) * 2019-03-08 2019-05-28 北京中百源国际科技创新研究有限公司 激光离子加速装置及应用其的医用激光离子治疗装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005018330A1 (de) * 2005-04-20 2006-10-26 Siemens Ag System zur Erzeugung von CT-Bilddatensätzen und zur Bestrahlung eines Tumor-Patienten
DE102006043551A1 (de) * 2006-09-12 2008-03-27 Laser- Und Medizin-Technologie Gmbh Diffusor-Spitze zur homogenen Strahlungsverteilung von niederenergetischer Röntgenstrahlung in einem Medium
DE102009014693A1 (de) * 2009-03-27 2010-12-09 Universitätsklinikum Schleswig-Holstein Verifikation komplexer Bestrahlungstechniken
DE102010036046A1 (de) * 2009-09-02 2011-03-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Teilchenstrahlbestrahlungsvorrichtung und Teilchenstrahlbestrahlungsverfahren

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2917636A1 (de) 1979-05-02 1980-11-13 Philips Patentverwaltung Roentgengenerator
FR2534066B1 (fr) * 1982-10-05 1989-09-08 Thomson Csf Tube a rayons x produisant un faisceau a haut rendement, notamment en forme de pinceau
EP0466956A1 (de) 1990-07-18 1992-01-22 Siemens Aktiengesellschaft Computertomograph
US5428658A (en) 1994-01-21 1995-06-27 Photoelectron Corporation X-ray source with flexible probe
US5452720A (en) 1990-09-05 1995-09-26 Photoelectron Corporation Method for treating brain tumors
US5647663A (en) 1996-01-05 1997-07-15 Wisconsin Alumni Research Foundation Radiation treatment planning method and apparatus
US6421416B1 (en) 2000-02-11 2002-07-16 Photoelectron Corporation Apparatus for local radiation therapy
US6810109B2 (en) 2001-07-13 2004-10-26 Medtronic Ave, Inc. X-ray emitting system and method
US6819739B2 (en) * 2002-11-27 2004-11-16 Agilent Technologies, Inc. Method and apparatus for calibrating an x-ray laminography imaging system
US7197110B2 (en) 2004-11-29 2007-03-27 Motorola, Inc. Method for determining chemical content of complex structures using X-ray microanalysis
EP1883093B1 (de) * 2006-07-28 2011-11-16 Jan Forster Computertomograph
US20080095317A1 (en) * 2006-10-17 2008-04-24 General Electric Company Method and apparatus for focusing and deflecting the electron beam of an x-ray device
JP4650642B2 (ja) 2007-12-13 2011-03-16 株式会社エーイーティー Ｘ線発生装置
DE102008041286A1 (de) 2008-04-30 2009-11-05 Carl Zeiss Surgical Gmbh Ballonkatheter und Röntgenapplikator mit einem Ballonkatheter
DE102009058581A1 (de) 2009-12-17 2011-06-22 Carl Zeiss Surgical GmbH, 73447 Applikatoreinrichtung für die Strahlentherapie, Befestigungseinrichtung sowie Strahlentherapievorrichtung
DE102011110615A1 (de) 2011-08-16 2013-02-21 Carl Zeiss Meditec Ag Erzeugung einer definierten Strahlungsdosisleistungskurve
DE102012219051A1 (de) * 2012-10-18 2014-04-24 Klinikum Der Universität München Auswahl eines Strahlungsformfilters

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005018330A1 (de) * 2005-04-20 2006-10-26 Siemens Ag System zur Erzeugung von CT-Bilddatensätzen und zur Bestrahlung eines Tumor-Patienten
DE102006043551A1 (de) * 2006-09-12 2008-03-27 Laser- Und Medizin-Technologie Gmbh Diffusor-Spitze zur homogenen Strahlungsverteilung von niederenergetischer Röntgenstrahlung in einem Medium
DE102009014693A1 (de) * 2009-03-27 2010-12-09 Universitätsklinikum Schleswig-Holstein Verifikation komplexer Bestrahlungstechniken
DE102010036046A1 (de) * 2009-09-02 2011-03-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Teilchenstrahlbestrahlungsvorrichtung und Teilchenstrahlbestrahlungsverfahren

Also Published As

Publication number Publication date
EP2736598A1 (de) 2014-06-04
US20140328467A1 (en) 2014-11-06
ES2716140T3 (es) 2019-06-10
JP2014522705A (ja) 2014-09-08
CN103717261A (zh) 2014-04-09
US9779909B2 (en) 2017-10-03
CN103717261B (zh) 2017-09-22
EP2736598B1 (de) 2018-12-26
JP6101692B2 (ja) 2017-03-22
WO2013014161A1 (en) 2013-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011108508A1 (de) Anpassung eines Strahlungsfelds
DE69932537T2 (de) Vorrichtung zur behandlung eines zielvolumens durch einen teilchenstrahl
DE102008009765B4 (de) Bestimmen von Steuerparametern einer Bestrahlungsanlage für eine Bestrahlung eines Zielvolumens
EP1900392B1 (de) Strahlentherapieanlage, Verfahren zur Anpassung eines Bestrahlungsfeldes für einen Bestrahlungsvorgang eines zu bestrahlenden Zielvolumens eines Patienten
DE102010061121B4 (de) Bestrahlungsphantom mit zumindest einer Bewegungsvorrichtung zur Bewegung eines ersten Teilbereichs
DE69533958T2 (de) Stellvorrichtung bei strahlentherapie
EP2108402B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erstellen eines Bestrahlungsplans
DE102007014715B4 (de) Bestimmung von Steuerparametern für eine Bestrahlung eines bewegten Zielvolumens in einem Körper
EP2177244B1 (de) Anlage zur Bestrahlung von Patienten mit geladenen Teilchen und Verfahren zur Überwachung der Anlage
EP2417477B1 (de) Detektorvorrichtung
EP2344250B1 (de) Bestrahlung eines zielvolumens unter berücksichtigung eines zu schützenden volumens
EP2506929B1 (de) Bestrahlungsvorrichtung
DE112005002154T5 (de) Teilchenstrahlbestrahlungsverfahren und Teilchenstrahlbestrahlungsvorrichtung für ein derartiges Verfahren
DE112007000801T5 (de) Hadronen-Behandlungsplanung mit adäquater biologischer Gewichtung
DE10311042B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur in Vivo Planungs- und Krebsbehandlungstherapie
DE102004057726A1 (de) Medizinische Untersuchungs- und Behandlungseinrichtung
DE102014207906A1 (de) Bildgeführte Strahlentherapie
EP1795230B1 (de) Medizinische Bestrahlungseinrichtung
DE102011056339B3 (de) Erstellung eines Bestrahlungsplans bei bewegtem Zielvolumen ohne Bewegungskompensation
DE102011110615A1 (de) Erzeugung einer definierten Strahlungsdosisleistungskurve
EP1479411A1 (de) Vorrichtung zur überwachten Tumorbestrahlung
DE102011056882B4 (de) Ermittlung eines Dosiseintrags in ein zu bestrahlendes Objekt
DE102012219709B4 (de) Plausibilitätsprüfung eines Bestrahlungsplans
EP2814572B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum bestimmen eines bestrahlungsplans für eine partikelbestrahlungsanlage
EP2627411B1 (de) Bestrahlungsplanung mit inhomogenem teilchenstrahl

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: MUELLER, THOMAS, DIPL.-ING., DE

R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final