DE102018120750B3

DE102018120750B3 - Applicator for a medical radiotherapy system and method for calibrating such

Info

Publication number: DE102018120750B3
Application number: DE102018120750.6A
Authority: DE
Inventors: Norman Röder; Frank Weigand
Original assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2018-08-24
Filing date: 2018-08-24
Publication date: 2019-10-31
Anticipated expiration: 2038-08-25

Abstract

Ein Applikator für ein medizinisches Strahlentherapiesystemumfasst eine Hülse 21 mit einem proximalen Ende 23, welches zur Befestigung an einer Röntgenquelle ausgebildet ist, und einem verschlossenen distalen Ende 25, wobei die Hülse eine Wand 31 aufweist, welche aus wenigstens einer ersten Materialschicht 33 und einer zweiten Materialschicht 35 gebildet ist, welche beide nacheinander von der Röntgenstrahlung durchsetzt werden, und wobei Röntgenabsorptionseigenschaften des Materials der zweiten Materialschicht von den Röntgenabsorptionseigenschaften des Materials der ersten Materialschicht verschieden sind.

An applicator for a medical radiotherapy system comprises a sleeve 21 having a proximal end 23 adapted for attachment to an X-ray source and a sealed distal end 25, the sleeve having a wall 31 formed from at least a first material layer 33 and a second material layer 35, which are successively penetrated by the X-ray radiation, and wherein X-ray absorption properties of the material of the second material layer are different from the X-ray absorption properties of the material of the first material layer.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Applikator für ein medizinisches Strahlentherapiesystem und ein Verfahren zum Kalibrieren eines Applikators für ein medizinisches Strahlentherapiesystem.The present invention relates to an applicator for a medical radiotherapy system and a method for calibrating an applicator for a medical radiotherapy system.

Ein medizinisches Strahlentherapiesystem umfasst eine Röntgenquelle mit einem Sockel und einem an den Sockel befestigten langgestreckten Stab, wobei während des Betriebs der Röntgenquelle an einem von dem Sockel entfernten distalen Ende des Stabes Röntgenstrahlung erzeugt wird. Das Strahlentherapiesystem umfasst ferner einen hülsenförmigen Applikator, welcher ein an dem Sockel der Röntgenquelle befestigtes proximales Ende und ein von dem Sockel entferntes verschlossenes distales Ende aufweist, das die Röntgenquelle umgibt. Der Applikator und die innerhalb des Applikators angeordnete Röntgenquelle können in eine Körperöffnung eines Patienten eingeführt werden. Die Röntgenquelle kann dort Röntgenstrahlung für therapeutische Zwecke, beispielsweise zur Bestrahlung eines Tumors, erzeugen. Die Außenoberfläche des Applikators ist aus einem biokompatiblen Material gefertigt, kann sterilisiert werden und ist deshalb zum Kontakt mit dem Körpergewebe des Patienten geeignet. Durch den Applikator wird das Körpergewebe ferner auf Abstand von der Röntgenquelle gehalten, um eine lokal stark überhöhte Röntgendosis in der Umgebung der Röntgenquelle zu vermeiden. Je nach Anwendungsfall und Größe der Körperöffnung können verschieden dimensionierte Applikatoren verwendet werden.A medical radiotherapy system includes an x-ray source having a pedestal and an elongate rod attached to the pedestal, wherein x-radiation is generated during operation of the x-ray source at a distal end of the rod remote from the pedestal. The radiotherapy system further includes a sleeve-shaped applicator having a proximal end attached to the base of the x-ray source and a sealed distal end remote from the pedestal surrounding the x-ray source. The applicator and the x-ray source disposed within the applicator may be inserted into a body opening of a patient. The X-ray source can generate X-radiation there for therapeutic purposes, for example for the irradiation of a tumor. The outer surface of the applicator is made of a biocompatible material, can be sterilized and is therefore suitable for contact with the body tissue of the patient. By the applicator, the body tissue is further kept at a distance from the X-ray source in order to avoid a locally greatly increased X-ray dose in the vicinity of the X-ray source. Depending on the application and size of the body opening different sized applicators can be used.

Ein Beispiel für ein derartiges medizinisches Strahlentherapiesystem ist ein von der Carl Zeiss Meditec AG, Jena, Deutschland vertriebenes System zur intraoperativen Strahlentherapie (IORT).An example of such a medical radiation therapy system is an intraoperative radiotherapy system (IORT) marketed by Carl Zeiss Meditec AG, Jena, Germany.

US 2009/0227827 A1 offenbart einen Applikator für ein medizinisches Strahlentherapiesystem, welcher eine Wand mit zwei Materialschichten aufweist, von denen die innere wasserähnlich ist und die äußere mit röntgenstrahlungsabsorbierendem Material dotiert ist, um die Außenfläche des Applikators in einer Röntgenbildaufnahme oder einer CT-Aufnahmen sichtbar zu machen. US 2009/0227827 A1 discloses an applicator for a medical radiotherapy system having a wall with two layers of material of which the inner is water-like and the outer is doped with X-ray absorbing material to visualize the outer surface of the applicator in an X-ray or CT scan.

US 2005/0080313 A1 offenbart einen Applikator für ein medizinisches Strahlentherapiesystem, welcher zwei ineinander angeordnete Ballonapplikatoren aufweist, welche mit Flüssigkeiten gefüllt werden können. US 2005/0080313 A1 discloses an applicator for a medical radiotherapy system having two nested balloon applicators that can be filled with liquids.

Bei einer medizinischen Strahlentherapie wird von dem behandelnden Mediziner eine Strahlendosis bestimmt, welcher das zu behandelnde Körpergewebe ausgesetzt werden soll. Ferner wird ein für die Behandlung geeigneter Applikator ausgewählt. Sodann wird unter Zugrundelegung der Röntgenstrahlungsintensität, welche bei Verwendung des ausgewählten Applikators in dem den Applikator umgebenden Körpergewebe erwartungsgemäß bereitgestellt wird, die zur Erreichung der Bestrahlungsdosis notwendige Bestrahlungsdauer bestimmt. Sodann wird der Applikator in die Körperöffnung eingeführt und die Röntgenquelle dort für die bestimmte Bestrahlungsdauer betrieben, um das den Applikator umgebende Körpergewebe der zuvor bestimmten Bestrahlungsdosis auszusetzen.In medical radiotherapy, a radiation dose is determined by the treating physician, which is to be exposed to the body tissue to be treated. Further, an appropriate applicator for the treatment is selected. Then, on the basis of the X-ray intensity, which is expected to be provided in the body tissue surrounding the applicator when the selected applicator is used, the irradiation time necessary for achieving the irradiation dose is determined. The applicator is then introduced into the body opening and the X-ray source is operated there for the specific irradiation time in order to expose the body tissue surrounding the applicator to the previously determined radiation dose.

Die Bestimmung der Bestrahlungsdauer setzt somit eine ausreichend genaue Kenntnis über die in der Umgebung des Applikators im Körpergewebe herrschende Röntgenstrahlungsintensitätsverteilung voraus. Diese Röntgenstrahlungsintensitätsverteilung kann basierend auf einem physikalischen Modell berechnet werden, welches allerdings kalibriert werden muss. Beispielsweise kann die Röntgenstrahlungsintensität an mehreren verschiedenen Positionen in der Umgebung der Röntgenquelle experimentell gemessen werden und die Röntgenstrahlungsintensität an anderen Positionen durch Interpolation und/oder Extrapolation unter Verwendung des physikalischen Modells aus den gemessenen Werten errechnet werden.The determination of the duration of irradiation thus requires sufficiently precise knowledge of the X-ray intensity distribution prevailing in the environment of the applicator in the body tissue. This X-ray intensity distribution can be calculated based on a physical model, which, however, needs to be calibrated. For example, the X-ray intensity at several different positions in the vicinity of the X-ray source can be experimentally measured and the X-ray intensity at other positions calculated by interpolation and / or extrapolation using the physical model from the measured values.

Herkömmlicherweise werden die experimentellen Messungen der Röntgenstrahlungsintensität in einem Wasserbad durchgeführt, da die Röntgenabsorptionseigenschaften des Körpergewebes ähnlich den Röntgenabsorptionseigenschaften von Wasser sind.Conventionally, the experimental measurements of the X-ray intensity are performed in a water bath because the X-ray absorption properties of the body tissue are similar to the X-ray absorption characteristics of water.

Es haben sich Zweifel ergeben, ob die Röntgenstrahlungsintensitäten, welche sich basierend auf einem derartig kalibrierten physikalischen Model für die Umgebung um einen gegebenen Applikator und insbesondere an dessen Oberfläche ergeben, mit einer gewünschten Genauigkeit der Realität entsprechen.There have been doubts as to whether the x-ray intensities resulting from such a calibrated physical model for the environment around a given applicator, and in particular at its surface, correspond to reality with a desired accuracy.

Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Kalibrieren eines Applikators für ein medizinisches Strahlentherapiesystem bereitzustellen, mit welchem sich eine Röntgenstrahlungsintensitätsverteilung um einen gegebenen Applikator vergleichsweise zuverlässig vorhersagen lässt. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Applikator bereitzustellen, der mit dem Verfahren zum Kalibrieren kalibrierbar ist.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for calibrating an applicator for a medical radiotherapy system with which an X-ray intensity distribution about a given applicator can be predicted relatively reliably. Another object of the present invention is to provide an applicator that is calibratable with the method of calibration.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Bereitstellung eins Verfahrens zum Kalibrieren eines Applikators für ein medizinisches Strahlentherapiesystem mit den Merkmalen des beiliegenden unabhängigen Patentanspruchs 8, durch die Bereitstellung eines Applikators für ein medizinisches Strahlentherapiesystem mit den Merkmalen des beiliegenden unabhängigen Patentanspruchs 1 und durch die Bereitstellung eines medizinischen Strahlentherapiesystems mit den Merkmalen des beiliegenden unabhängigen Patentanspruchs 7. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den beiliegenden Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the provision of a method for calibrating an applicator for a medical radiotherapy system with the features of the appended independent patent claim 8, by providing an applicator for a medical radiotherapy system with the features of the enclosed independent claim 1 and by the provision of a medical radiotherapy system with the features of the accompanying independent claim 7. Advantageous developments of the invention are set forth in the appended subclaims.

Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zum Kalibrieren eines Applikators für ein medizinisches Strahlentherapiesystem ein Bereitstellen eines Röntgendetektors und eines Kalibrationsapplikators, welcher von dem zu kalibrierenden Applikator verschieden ist. Der Kalibrationsapplikator wird an einer Röntgenquelle befestigt und zusammen mit dieser in ein Wasserbad eingebracht, wobei die Röntgenquelle betrieben wird. Auch der Röntgendetektor wird in das Wasserbad eingebracht und dort an einer Vielzahl von verschiedenen Positionen relativ zu dem Applikator angeordnet. Röntgenstrahlungsintensitäten werden in den verschiedenen Positionen detektiert. Basierend auf den an den verschiedenen Positionen detektierten Röntgenstrahlungsintensitäten kann dann eine Röntgenstrahlungsintensitätsverteilung in einer Umgebung des zu kalibrierenden Applikators bestimmt werden, wenn dieser an einer betriebenen Röntgenquelle befestigt ist.According to the invention, a method for calibrating an applicator for a medical radiation therapy system comprises providing an X-ray detector and a calibration applicator, which is different from the applicator to be calibrated. The calibration applicator is attached to an X-ray source and placed with it in a water bath, the X-ray source is operated. The X-ray detector is also introduced into the water bath and arranged there at a plurality of different positions relative to the applicator. X-ray intensities are detected in the different positions. Based on the X-ray intensities detected at the various positions, an X-ray intensity distribution in an environment of the applicator to be calibrated can then be determined when it is attached to an operated X-ray source.

Der Röntgendetektor kann einen Gasdetektor umfassen, welcher Röntgenstrahlung durch den Nachweis von auftretender Gasentladung detektieren kann. Der Röntgendetektor weist ein Eintrittsfenster auf, welches das Nachweisgas von der Umgebung des Röntgendetektors trennt. Das Eintrittsfenster ist beispielsweise aus einem dünnen Material, wie etwa einer Mylar-Folie, gebildet, um selbst möglichst wenig Röntgenstrahlung zu absorbieren. Um den Röntgendetektor innerhalb des Wasserbades vor Wassereintritt zu schützen, ist der Röntgendetektor innerhalb eines Gehäuses angeordnet, welches eine Gehäusewand aufweist. Ein Teil der Wand des Gehäuses ist vor dem Eintrittsfenster des Röntgendetektors angeordnet und weist eine vorbestimmte Dicke auf.The X-ray detector may comprise a gas detector, which can detect X-radiation by detecting the occurrence of gas discharge. The X-ray detector has an entrance window which separates the detection gas from the surroundings of the X-ray detector. The entrance window is formed, for example, of a thin material, such as a Mylar film, in order to absorb as little X-radiation as possible. In order to protect the X-ray detector from water ingress inside the water bath, the X-ray detector is arranged within a housing which has a housing wall. A part of the wall of the housing is arranged in front of the entrance window of the X-ray detector and has a predetermined thickness.

Die Wand des Kalibrationsapplikators weist eine Geometrie auf, welche einer Geometrie der Wand des zu kalibrierenden Applikators derart entspricht, dass entlang von Verbindungslinien zwischen der Röntgenquelle und der Vielzahl von Positionen des Röntgendetektors relativ zu der Röntgenquelle für jede Verbindungslinie gilt: Die die Wand des zu kalibrierenden Applikators durchsetzende Verbindungslinie durchsetzt gleiche Mengen von Materialien wie die entsprechende Verbindungslinie, welche den Kalibrationsapplikator durchsetzt und zusätzlich die vor dem Eintrittsfenster des Röntgendetektors angeordnete Wand mit der vorbestimmten Dicke durchsetzen würde.The wall of the calibration applicator has a geometry which corresponds to a geometry of the wall of the applicator to be calibrated such that along connecting lines between the X-ray source and the plurality of positions of the X-ray detector relative to the X-ray source for each connecting line: the wall of the to be calibrated Applicator passing through the connecting line passes through equal amounts of materials as the corresponding connecting line, which passes through the calibration applicator and in addition would enforce the arranged in front of the entrance window of the X-ray detector wall with the predetermined thickness.

Der Kalibrationsapplikator weist somit eine geringere Wandstärke auf als der zu kalibrierende Applikator. Falls die Wand des zu kalibrierenden Applikators und der Teil der Wand des Gehäuses, der vor dem Eintrittsfenster des Röntgendetektors angeordnet ist, aus dem gleichen Material gebildet sind, so weist die Wand des Kalibrationsapplikators, gemessen entlang der Verbindungslinie zwischen der Röntgenquelle und dem Röntgendetektor, eine geringere Dicke auf als der zu kalibrierende Applikator. Die Differenz zwischen der entlang der Verbindungslinie gemessenen Dicke des zu kalibrierenden Applikators und der entlang der entsprechenden Verbindungslinie gemessenen Dicke des Kalibrationsapplikators kann dann insbesondere gleich der vorbestimmten Dicke des vor dem Eintrittsfenster des Röntgendetektors angeordneten Teils der Wand des Gehäuses sein.The calibration applicator thus has a smaller wall thickness than the applicator to be calibrated. If the wall of the applicator to be calibrated and the part of the wall of the housing, which is arranged in front of the entrance window of the X-ray detector, are made of the same material, the wall of the calibration applicator, measured along the connecting line between the X-ray source and the X-ray detector, has one smaller thickness than the applicator to be calibrated. The difference between the thickness of the calibrated applicator measured along the connecting line and the thickness of the calibration applicator measured along the corresponding connecting line can then in particular be equal to the predetermined thickness of the part of the wall of the housing which is arranged in front of the entrance window of the x-ray detector.

In dem vorangehend erläuterten Zusammenhang wird die Menge von Materialien bestimmt, welche von der Verbindungslinie durchsetzt werden. Dies schließt ein, dass die Verbindungslinie nacheinander verschiedene Materialien, d. h. Materialien mit verschiedener Elementzusammensetzung, durchsetzt. Verschiedene Materialien weisen in der Regel auch verschiedene Röntgenstrahlungsabsorptionseigenschaften auf. Die vorangehend beschriebene Bedingung fordert daher, dass auch dann, wenn die Verbindungslinie nacheinander verschiedene Materialien durchsetzt, sowohl an dem zu kalibrierenden Applikator als auch an dem Kalibrationsapplikator zusammen mit der Wand des Röntgendetektors gleiche Mengen einander entsprechender Materialien durchsetzt werden. Es ist somit möglich, dass der zu kalibrierende Applikator und der Kalibrationsapplikator Wände aufweisen, welche aus mehreren Schichten voneinander verschiedener Materialien bestehen.In the above-described context, the amount of materials that are penetrated by the connection line is determined. This implies that the connecting line successively different materials, i. H. Materials with different element composition, interspersed. Different materials also typically have different X-ray absorption properties. The condition described above therefore requires that, even if the connection line successively passes through different materials, equal amounts of mutually corresponding materials are penetrated both on the applicator to be calibrated and on the calibration applicator together with the wall of the x-ray detector. It is thus possible that the applicator to be calibrated and the calibration applicator have walls which consist of several layers of different materials.

Erfindungsgemäß umfasst ein Applikator für ein medizinisches Strahlentherapiesystem entsprechend eine Hülse mit einem proximalen Ende, welches zu Befestigungen einer Röntgenquelle ausgebildet ist, und einem verschlossenen distalen Ende, wobei die Hülse eine Wand aufweist, welche aus wenigstens einer ersten Materialschicht und einer zweiten Materialschicht gebildet ist, welche beide nacheinander von der Röntgenstrahlung durchsetzt werden. Die zweite Materialschicht umgibt die erste Materialschicht, wobei die erste Materialschicht aus einem Feststoff gebildet ist. Hierbei sind die Röntgenabsorptionseigenschaften des Materials der zweiten Materialschicht von den Röntgenabsorptionseigenschaften des Materials der ersten Materialschicht verschieden.According to the invention, an applicator for a medical radiotherapy system accordingly comprises a sleeve having a proximal end which is adapted to mount an X-ray source and a sealed distal end, the sleeve having a wall formed of at least a first material layer and a second material layer. which are successively penetrated by the X-ray radiation. The second material layer surrounds the first material layer, wherein the first material layer is formed from a solid. Here, the X-ray absorption characteristics of the material of the second material layer are of the X-ray absorption properties of the material of the first material layer different.

Zudem sind die Röntgenabsorptionseigenschaften des Materials der zweiten Materialschicht von den Röntgenabsorptionseigenschaften von Wasser weniger verschieden als die Röntgenabsorptionseigenschaften des Materials der ersten Materialschicht.In addition, the X-ray absorption characteristics of the material of the second material layer are less different from the X-ray absorption properties of water than the X-ray absorption characteristics of the material of the first material layer.

Insbesondere kann hierbei gelten:

0,90 < A₂/A_w < 1,10,: insbesondere 0,95 < A₂/A_w < 1,05 oder/und
0,90 > A₁/A_w,: insbesondere 0,95 > A₁/A_w oder/und
A₁/A_w > 1,10,: insbesondere A₁/A_w > 1,05,

wobei A₁/A_w das Verhältnis der Absorption einer niederenergetischen Röntgenstrahlung durch das erste Material zu der Absorption der niederenergetischen Röntgenstrahlung durch das Wasser repräsentiert, und
wobei A₂/A_w das Verhältnis der Absorption der niederenergetischen Röntgenstrahlung durch das zweite Material zu der Absorption der niederenergetischen Röntgenstrahlung durch das Wasser repräsentiert.In particular, here can apply:

0.90 <A ₂ / A _w <1.10,: in particular 0.95 <A ₂ / A _w <1.05 or / and
0.90> A ₁ / A _w ,: in particular 0.95> A ₁ / A _w or / and
A ₁ / A _w > 1.10,: in particular A ₁ / A _w > 1.05,

wherein A ₁ / A _{w represents} the ratio of the absorption of low-energy X-ray radiation by the first material to the absorption of low-energy X-ray radiation by the water, and
wherein A ₂ / A _{w represents} the ratio of the absorption of the low-energy X-radiation by the second material to the absorption of the low-energy X-ray by the water.

Das Verhältnis der Absorption der niederenergetischen Röntgenstrahlung durch das erste bzw. zweite Material zu der Absorption der niederenergetischen Röntgenstrahlung durch das Wasser kann auf einfache Weise durch Messung bestimmt werden, indem eine erste Intensitätsmessung mit einem Röntgendetektor durchgeführt wird, wobei das erste bzw. zweite Material einer vorbestimmten Dicke zwischen der Röntgenquelle und dem Röntgendetektor angeordnet ist und eine zweite Intensitätsmessung mit einem Röntgendetektor durchgeführt wird, wobei das Wasser der gleichen vorbestimmten Dicke zwischen der Röntgenquelle und dem Röntgendetektor angeordnet ist und das Verhältnis der Ergebnisse der beiden Intensitätsmessungen gebildet wird. Als niederenergetische Röntgenstrahlung wird hier Strahlung angesehen, welche durch das Auftreffen eines Elektronenstrahls mit einer kinetischen Energie von 50 keV auf Gold erzeugt wird.The ratio of the absorption of the low-energy X-radiation by the first and second material to the absorption of the low-energy X-radiation by the water can be determined in a simple manner by measurement, by carrying out a first intensity measurement with an X-ray detector, wherein the first or second material of a predetermined thickness between the X-ray source and the X-ray detector is arranged and a second intensity measurement is performed with an X-ray detector, wherein the water of the same predetermined thickness between the X-ray source and the X-ray detector is arranged and the ratio of the results of the two intensity measurements is formed. As low-energy X-radiation here radiation is considered, which is generated by the impact of an electron beam with a kinetic energy of 50 keV on gold.

Gemäß beispielhaften Ausführungsformen weist der Applikator eine die erste Materialschicht umgebende und mit Abstand von dieser angeordnete Hülle auf, wobei ein Raum zwischen der ersten Materialschicht und der Hülle mit einer Flüssigkeit befüllbar ist, um die zweite Materialschicht zu bilden. Die Hülle kann aus einem dünnen Material, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat, gebildet sein, welche aufgrund ihrer geringen Dicke Röntgenstrahlung der von der Röntgenquelle erzeugten und für die Behandlung benötigten Art lediglich in vernachlässigbarem Umfang absorbiert. Wird der Zwischenraum zwischen der ersten Materialschicht und der Hülle mit Wasser befüllt, so wird während der Behandlung das Körpergewebe von der Röntgenquelle auf einem Abstand gehalten, der durch die Geometrie der Hülle bestimmt ist. An der Oberfläche der Hülle wird durch die Röntgenquelle eine Röntgenstrahlungsintensität bereitgestellt, welche durch die Absorption durch die erste Materialschicht und die Absorption durch die durch das Wasser gebildete zweite Materialschicht reduziert ist. Diese Strahlungsintensität kann mit dem vorangehend erläuterten Verfahren durch Messung im Wasserbad präzise gemessen werden, wenn das Wasser aus dem Zwischenraum entfernt wird und der Röntgendetektor mitsamt seinem Gehäuse unter Deformation der Hülle bis an die erste Materialschicht heran bewegt wird. Das Eintrittsfenster des Röntgendetektors ist dann aufgrund der vorbestimmten Dicke der Wand des Gehäuses des Röntgendetektors mit der gleichen Entfernung von der Röntgenquelle angeordnet wie die Oberfläche des Applikators wenn die Flüssigkeit in den Zwischenraum eingefüllt ist. Somit kann durch den Röntgendetektor diejenige Strahlungsintensität sehr präzise bestimmt werden, welche während der Behandlung direkt an der Oberfläche des Applikators bereitgestellt wird. Orte unmittelbar an der Oberfläche des Applikators sind für die Messung am herkömmlichen Applikator aufgrund der nicht vernachlässigbaren vorbestimmten Dicke der Wand des Gehäuses des Röntgendetektors nicht zugänglich. Herkömmlicherweise kann die Röntgenstrahlungsintensität an der Oberfläche des Applikators während der Behandlung deshalb lediglich durch Extrapolation aus Messungen bestimmt werden, welche an Orten mit größerem Abstand von der Oberfläche des Applikators ausgeführt wurden. Insbesondere bei Applikatoren mit geringen Durchmessern sind solche Extrapolationen aufgrund der zum Kehrwert des quadrierten Abstands proportionalen Röntgenstrahlungsintensität mit Fehlern behaftet.According to exemplary embodiments, the applicator has a shell surrounding the first material layer and spaced therefrom, wherein a space between the first material layer and the shell can be filled with a liquid to form the second material layer. The sheath may be formed of a thin material, such as polyethylene terephthalate, which, due to its small thickness, only absorbs to a negligible extent X-rays of the type generated by the X-ray source and required for the treatment. When the space between the first layer of material and the shell is filled with water, during treatment the body tissue is held by the X-ray source at a distance determined by the geometry of the shell. At the surface of the envelope, an X-ray intensity is provided by the X-ray source which is reduced by the absorption by the first material layer and the absorption by the second material layer formed by the water. This radiation intensity can be precisely measured by measurement in a water bath with the method described above, when the water is removed from the intermediate space and the X-ray detector is moved together with its housing with deformation of the shell to the first layer of material. The entrance window of the X-ray detector is then located at the same distance from the X-ray source as the surface of the applicator when the liquid is filled in the gap due to the predetermined thickness of the wall of the housing of the X-ray detector. Thus, by the X-ray detector that radiation intensity can be determined very precisely, which is provided directly on the surface of the applicator during the treatment. Places immediately on the surface of the applicator are not accessible for the measurement on the conventional applicator due to the non-negligible predetermined thickness of the wall of the housing of the X-ray detector. Conventionally, therefore, the X-ray intensity at the surface of the applicator during treatment can only be determined by extrapolation from measurements made at locations farther from the surface of the applicator. Especially for applicators with small diameters such extrapolations are subject to errors due to the proportional to the inverse of the squared distance X-ray intensity.

Gemäß weiteren beispielhaften Ausführungsformen ist die zweite Materialschicht aus einem Feststoff gebildet. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen hierin weist der Feststoff Röntgenstrahlungsabsorptionseigenschaften auf, welche den Röntgenstrahlungsabsorptionseigenschaften von Wasser sehr ähnlich sind. Derartige Materialien sind zum Zwecke der Simulation von Körpermaterial erhältlich und werden beispielsweise unter den Produktbezeichnungen „Solid Water“ von Sun Nuclear Corporation, Niederlande, vertrieben.According to further exemplary embodiments, the second material layer is formed from a solid. According to exemplary embodiments herein, the solid has X-ray absorption properties that are very similar to the X-ray absorption properties of water. Such materials are available for the purpose of simulating body material and are sold, for example, under the product designations "Solid Water" by Sun Nuclear Corporation, The Netherlands.

Auch die Wand des Gehäuses des Röntgendetektors und insbesondere der Teil der Wand des Gehäuses, welcher vor dem Eintrittsfenster des Röntgendetektors angeordnet ist, kann aus einem derartigen Material gebildet sein.Also, the wall of the housing of the X-ray detector and in particular the part of the wall of the housing, which is arranged in front of the entrance window of the X-ray detector, may be formed from such a material.

Gemäß weiteren beispielhaften Ausführungsformen umgibt die erste Materialschicht die zweite Materialschicht. Auch hierbei kann die zweite Materialschicht aus dem vorangehend beschriebenen Feststoff gebildet sein.According to further exemplary embodiments, the first material layer surrounds the second material layer. Again, the second material layer may be formed from the solid described above.

Gemäß beispielhaften Ausführungsformen weist die zweite Materialschicht eine Dicke von wenigstens 1 mm, und insbesondere von wenigstens 2 mm auf. According to exemplary embodiments, the second material layer has a thickness of at least 1 mm, and in particular of at least 2 mm.

Gemäß weiteren beispielhaften Ausführungsformen weist die erste Materialschicht eine Dicke von wenigstens 3 mm, und insbesondere von wenigstes 5 mm auf.According to further exemplary embodiments, the first material layer has a thickness of at least 3 mm, and in particular of at least 5 mm.

Gemäß beispielhaften Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein medizinisches Strahlentherapiesystem bereit, welches eine Röntgenquelle und einen Applikator aufweist. Die Röntgenquelle umfasst einen Sockel und einen an dem Sockel befestigten langgestreckten Stab, wobei im Betrieb der Röntgenquelle an einem von dem Sockel entfernten distalen Ende des Stabes Röntgenstrahlung erzeugt wird. Der Applikator kann ein Applikator gemäß einer der vorangehend erläuterten Ausführungsformen sein.In accordance with exemplary embodiments, the present invention provides a medical radiotherapy system having an x-ray source and an applicator. The x-ray source comprises a pedestal and an elongate rod attached to the pedestal, wherein x-radiation is generated at a distal end of the rod remote from the pedestal during operation of the x-ray source. The applicator may be an applicator according to one of the embodiments explained above.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines medizinischen Strahlentherapiesystems gemäß einer Ausführungsform im Längsschnitt;
2 einen Teil des in 1 gezeigten Strahlentherapiesystems zur Erläuterung eines Applikators desselben; und
3 einen dem Applikator der 2 zugeordneten Kalibrationsapplikator bei einer Kalibrationsmessung in einem der 2 entsprechenden Querschnitt.

Embodiments of the invention are explained below with reference to figures. Hereby shows:

1 a schematic representation of a medical radiotherapy system according to an embodiment in longitudinal section;
2 a part of in 1 shown radiation therapy system for explaining an applicator thereof; and
3 a the applicator of 2 associated Kalibrationsapplikator in a calibration measurement in one of 2 corresponding cross section.

Ein Strahlentherapiesystem für medizinische Anwendungen ist in 1 schematisch im Längsschnitt dargestellt. Das Strahlentherapiesystem 1 einen Sockel 3, in dem eine Elektronenstrahlquelle 5 angeordnet ist, welche einen Elektronenstrahl 7 in der Darstellung der 1 horizontal nach rechts emittiert. Das Strahlentherapiesystem 1 umfasst ferner ein Rohr 9, welches ein Basisende 11 aufweist, das an dem Sockel 3 angebracht ist. Der Elektronenstrahl 7 tritt entlang einer Längsachse des Rohrs 9 in dieses ein. Ein von dem Basisende 11 entferntes distales Ende 13 des Rohrs 9 ist mit einem Verschluss 15 verschlossen, so dass der Elektronenstrahl 7 auf eine Innenfläche des Verschlusses 15 trifft. Das Rohr 9 kann beispielsweise aus rostfreiem Stahl gefertigt sein. Der Verschluss 15 kann beispielsweise integral mit dem Rohr 19 ausgeführt sein. Ferner kann der Verschluss aus einem von dem Material des Rohrs 9 verschiedenen Material, wie beispielsweise Beryllium gefertigt sein, welches einen geringen Absorptionskoeffizienten für Röntgenstrahlung aufweist. Die Innenfläche des Verschlusses 15 kann beispielsweise mit einem schweren Metall, wie etwa Gold, belegt sein, damit der auf die Innenfläche des Verschlusses 15 treffende Elektronenstrahl 7 mit hoher Effizienz Röntgenstrahlung erzeugt, so dass das distale Ende des Stabes eine Röntgenquelle bildet.A radiation therapy system for medical applications is in 1 shown schematically in longitudinal section. The radiation therapy system 1 a pedestal 3 in which an electron beam source 5 is arranged, which is an electron beam 7 in the presentation of the 1 emitted horizontally to the right. The radiation therapy system 1 further comprises a tube 9 , which is a base end 11 that is on the base 3 is appropriate. The electron beam 7 occurs along a longitudinal axis of the tube 9 into this one. One from the base end 11 distant distal end 13 of the pipe 9 is with a lock 15 closed, leaving the electron beam 7 on an inner surface of the closure 15 meets. The pipe 9 can be made of stainless steel, for example. The closure 15 For example, it can be integral with the pipe 19 be executed. Further, the closure may be one of the material of the tube 9 be made of various materials, such as beryllium, which has a low absorption coefficient for X-radiation. The inner surface of the closure 15 For example, it may be coated with a heavy metal, such as gold, to allow it to adhere to the inside surface of the closure 15 striking electron beam 7 generates X-radiation with high efficiency so that the distal end of the rod forms an X-ray source.

Das Strahlentherapiesystem 1 umfasst ferner einen hülsenförmigen Applikator 21, welcher das Rohr 9 umgibt. Der Applikator 21 weist ein Basisende 23 auf, welches an dem Sockel 3 lösbar angebracht ist. Ein vom dem Basisende 23 entferntes distales Ende 25 des Applikators 21 weist eine Außenoberfläche 27 auf, deren geometrische Gestalt in etwa einem Teil einer Kugelfläche entspricht, in deren Zentrum der Verschluss 15 des Rohrs 9 angeordnet ist, wo während des Betriebs die Röntgenquelle gebildet wird. Das distale Ende 25 des Applikators 21 ist dazu vorgesehen, in eine Körperöffnung eines Patienten eingeführt zu werden, mit dem Körpergewebe des Patienten in Kontakt zu kommen und dieses auf Abstand von dem Ort der Erzeugung der Röntgenstrahlung zu halten.The radiation therapy system 1 further comprises a sleeve-shaped applicator 21 which is the pipe 9 surrounds. The applicator 21 has a base end 23 on which at the base 3 is releasably attached. One from the base end 23 distant distal end 25 of the applicator 21 has an outer surface 27 on whose geometric shape corresponds approximately to a part of a spherical surface, in the center of the closure 15 of the pipe 9 is arranged where the X-ray source is formed during operation. The distal end 25 of the applicator 21 is intended to be introduced into a body opening of a patient, to come into contact with the body tissue of the patient and to keep it at a distance from the location of generation of the X-radiation.

Der in 1 dargestellte Applikator 21 weist eine kugelförmige Gestalt seiner Außenoberfläche auf. Dies ist jedoch nur beispielhaft, in der Praxis werden auch andere Gestalten verwendet.The in 1 illustrated applicator 21 has a spherical shape of its outer surface. However, this is only an example, in practice, other shapes are used.

2 zeigt den Applikator 21 der 1 im Querschnitt etwas detaillierter. Eine Wand des Applikators 21 umfasst einen konischen Schaftbereich 29 und am distalen Ende 25 einen Wandbereich 31, der das distale Ende 13 des Rohrs 9 und damit die Röntgenquelle umgibt und der die Außenoberfläche 27 des distalen Endes 25 des Applikators 21 bereitstellt. Dieser Wandbereich 31 ist aus einer ersten Materialschicht 33 und einer zweiten Materialschicht 35 gebildet. Die Materialschichten 33 und 35 können aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein, welche sich hinsichtlich ihrer Röntgenabsorptionseigenschaften unterscheiden. 2 shows the applicator 21 of the 1 a little more detailed in cross-section. A wall of the applicator 21 comprises a conical shaft region 29 and at the distal end 25 a wall area 31 , the distal end 13 of the pipe 9 and surrounding the X-ray source and the outer surface 27 of the distal end 25 of the applicator 21 provides. This wall area 31 is from a first layer of material 33 and a second material layer 35 educated. The material layers 33 and 35 may be formed of different materials which differ in their X-ray absorption properties.

Der in 2 dargestellte Applikator 21 ist dazu vorgesehen, bei einer Strahlentherapie an einem Patienten eingesetzt zu werden. Hierzu ist es notwendig, die Röntgenstrahlungsintensität zu kennen, die während des Betriebs an der Außenoberfläche 27 des distalen Endes 25 des Applikators 21 bereitgestellt wird. Diese Strahlungsintensität kann mithilfe eines kalibrierten physikalischen Modells, welches dem Applikator 21 zugeordnet ist, errechnet werden. Zur Kalibrierung des Modells bzw. des Applikators 21 wird ein Kalibrationsapplikator 21' verwendet, der in 3 im Querschnitt dargestellt ist.The in 2 illustrated applicator 21 is intended to be used in a radiotherapy to a patient. For this it is necessary to know the X-ray intensity, which during operation on the outer surface 27 of the distal end 25 of the applicator 21 provided. This radiation intensity can be measured using a calibrated physical model, which corresponds to the applicator 21 is assigned to be calculated. To calibrate the model or applicator 21 becomes a calibration applicator 21 ' used in 3 is shown in cross section.

Der Kalibrationsapplikator 21' weist einen dem zu kalibrierenden Applikator 21 entsprechenden Aufbau auf, indem der Kalibrationsapplikator 21' eine in vielen Aspekten gleiche Geometrie aufweist wie der zu kalibrierende Applikator 21, wobei sich die Geometrien der beiden Applikatoren 21 und 21' jedoch in einem Aspekt unterscheiden, wie dies nachfolgend beschrieben wird.The calibration applicator 21 ' has an applicator to be calibrated 21 appropriate structure on by the calibration applicator 21 ' a similar in many aspects geometry as the calibrated applicator 21 , where are the geometries of the two applicators 21 and 21 ' however, differ in one aspect as described below.

Die Wand des Kalibrationsapplikators 21' weist einen Schaftbereich 29' auf, dessen Geometrie der Geometrie des Schaftbereichs 29 des zu kalibrierenden Applikators 21 gleich ist. Insbesondere sind die Stärken der Wände 29 und 29' an einander entsprechenden Stellen gleich, und auch die Materialien der Wände 29 und 29' sind gleich. Allerdings ist eine Wand 31' des distalen Endes 25' des Kalibrationsapplikators 21' nicht aus zwei Materialschichten gebildet, sondern lediglich aus einer Materialschicht 33'. Die Materialschicht 33' des Kalibrationsapplikators 21' und die Materialschicht 33 des zu kalibrierenden Applikators 21 weisen an einander entsprechenden Stellen gleiche Dicken auf und sind aus gleichen Materialien gebildet. Eine Entsprechung der zweiten Materialschicht 35 des zu kalibrierenden Applikators 21 ist an dem Kalibrationsapplikator 21' allerdings nicht vorgesehen.The wall of the calibration applicator 21 ' has a shaft area 29 ' whose geometry is the geometry of the shaft area 29 of the applicator to be calibrated 21 is equal to. In particular, the strengths of the walls 29 and 29 ' in corresponding places alike, and also the materials of the walls 29 and 29 ' are equal. However, there is a wall 31 ' of the distal end 25 ' of the calibration applicator 21 ' not formed from two layers of material, but only from a layer of material 33 ' , The material layer 33 ' of the calibration applicator 21 ' and the material layer 33 of the applicator to be calibrated 21 have at corresponding points on equal thicknesses and are formed of the same materials. A correspondence of the second material layer 35 of the applicator to be calibrated 21 is on the calibration applicator 21 ' but not intended.

Der Kalibrationsapplikator 21' wird zur Vermessung an der Röntgenquelle montiert und in ein Wasserbad eingeführt. In das Wasserbad wird ferner ein Röntgendetektor 41 eingeführt, mit welchem Röntgenstrahlung detektiert werden kann, die während des Betriebs der Röntgenquelle an dem distalen Ende 31 des Stabes 9 der Röntgenquelle erzeugt wird. Der Röntgendetektor 41 umfasst einen Gasdetektor 43, der ein Gas enthält, welches durch die Röntgenstrahlung ionisiert wird und wobei die Ionisationsvorgänge durch den Gasdetektor detektierbar sind. Der Gasdetektor 43 umfasst ein Eintrittsfenster 45 für Röntgenstrahlung, welches aus einem dünnen Material, wie beispielsweise einer Mylar-Folie, gebildet ist. Zum Schutz des Gasdetektors 43 vor dem Wasser des Wasserbades ist der Gasdetektor in einem Gehäuse 47 angeordnet. Das Gehäuse 47 umfasst einen Teil 49, welcher vor dem Eintrittsfenster 45 des Gasdetektors 43 angeordnet ist. Insbesondere kann das Eintrittsfenster 45 des Gasdetektors 43 an dem Wandteil 49 anliegen. Der Wandteil 49 weist eine Dicke d auf, die beispielsweise 1 mm bis 2 mm betragen kann. In der Darstellung der 3 ist der Röntgendetektor 41 so nahe wie möglich an dem Kalibrationsapplikator 21' und der an dem distalen Ende 31 des Stabes 9 gebildeten Röntgenquelle angeordnet, indem der Wandteil 49 des Gehäuses 47 des Röntgendetektors 41 an der Außenoberfläche des distalen Endes 25' des Kalibrationsapplikators 21' anliegt.The calibration applicator 21 ' is mounted to the X-ray source for measurement and introduced into a water bath. In the water bath is further an X-ray detector 41 introduced, with which X-ray radiation can be detected during the operation of the X-ray source at the distal end 31 of the staff 9 the X-ray source is generated. The x-ray detector 41 includes a gas detector 43 containing a gas which is ionized by the X-radiation and wherein the ionization processes are detectable by the gas detector. The gas detector 43 includes an entrance window 45 for X-radiation, which is formed of a thin material, such as a Mylar film. To protect the gas detector 43 in front of the water of the water bath is the gas detector in a housing 47 arranged. The housing 47 includes a part 49 , which is in front of the entrance window 45 of the gas detector 43 is arranged. In particular, the entrance window 45 of the gas detector 43 on the wall part 49 issue. The wall part 49 has a thickness d, which may be, for example, 1 mm to 2 mm. In the presentation of the 3 is the x-ray detector 41 as close as possible to the calibration applicator 21 ' and at the distal end 31 of the staff 9 formed X-ray source arranged by the wall part 49 of the housing 47 of the X-ray detector 41 on the outer surface of the distal end 25 ' of the calibration applicator 21 ' is applied.

Mit dem Bezugszeichen 51' ist in 3 eine Verbindungslinie zwischen der Röntgenquelle am distalen Ende 13 des Stabes 9 und einem Zentrum des Röntgendetektors 41 bezeichnet. Eine Linie 51 in 2 ist eine der Verbindungslinie 51' in 3 entsprechende Linie, welche von dem distalen Ende 13 des Stabes 9 der Röntgenquelle unter einer Orientierung ausgeht, die der Orientierung der Verbindungslinie 51' in 3 gleich ist. Gemessen entlang der Linie 51 in 2 weist die erste Materialschicht 33 eine Dicke d1 auf, und die zweite Materialschicht 35 weist, gemessen entlang der Linie 51, eine Dicke d2 auf.With the reference number 51 ' is in 3 a connecting line between the X-ray source at the distal end 13 of the staff 9 and a center of the X-ray detector 41 designated. A line 51 in 2 is one of the connecting line 51 ' in 3 corresponding line, which from the distal end 13 of the staff 9 the X-ray source emanates from an orientation that the orientation of the connecting line 51 ' in 3 is equal to. Measured along the line 51 in 2 has the first material layer 33 a thickness d1 on, and the second layer of material 35 points, measured along the line 51 , a thickness d2 on.

Gemessen entlang der Linie 51' der 3 weist die Materialschicht 33' der Wand des Kalibrationsapplikators 21' eine Dicke d1 auf, welche gleich der Dicke d1 der ersten Materialschicht 33 der Wand des zu kalibrierenden Applikators ist. Die Dicke d des Wandteils 49 des Röntgendetektors 41 ist gleich der Dicke d2 der zweiten Materialschicht 35 des zu kalibrierenden Applikators 21. Darüber hinaus ist der Wandbereich 49 des Röntgendetektors 41 aus einem Material gebildet, dessen Röntgenabsorptionseigenschaften den Röntgenabsorptionseigenschaften des Materials der zweiten Materialschicht 35 des zu kalibrierenden Applikators 21 sehr ähnlich ist. Insbesondere kann der Wandteil 49 des Gehäuses 47 des Röntgendetektors 41 aus dem gleichen Material gebildet sein wie die zweite Materialschicht 35 des zu kalibrierenden Applikators 25. Weiterhin können sowohl der Wandteil 49 des Gehäuses 47 des Röntgendetektors 41 als auch die zweite Materialschicht 35 des zu kalibrierenden Applikators 21 aus einem Material gebildet sein, dessen Röntgenabsorptionseigenschaften den Röntgenabsorptionseigenschaften von Wasser sehr ähnlich sind.Measured along the line 51 ' of the 3 indicates the material layer 33 ' the wall of the calibration applicator 21 ' a thickness d1 equal to the thickness d1 of the first material layer 33 is the wall of the calibrated applicator. The thickness d of the wall part 49 of the X-ray detector 41 is equal to the thickness d2 of the second material layer 35 of the applicator to be calibrated 21 , In addition, the wall area 49 of the X-ray detector 41 formed of a material whose X-ray absorption properties of the X-ray absorption properties of the material of the second material layer 35 of the applicator to be calibrated 21 is very similar. In particular, the wall part 49 of the housing 47 of the X-ray detector 41 be formed of the same material as the second material layer 35 of the applicator to be calibrated 25 , Furthermore, both the wall part 49 of the housing 47 of the X-ray detector 41 as well as the second material layer 35 of the applicator to be calibrated 21 be formed of a material whose X-ray absorption properties are very similar to the X-ray absorption properties of water.

Die erste Materialschicht 33 des zu kalibrierenden Applikators 21 sowie die Materialschicht 33 des Kalibrationsapplikators 21 können beispielsweise aus einem Polyetherimid, insbesondere 1,4-Bis(4-nitrophthalimido)-phenylen (Ultem), gebildet sein. Ferner kann auch die zweite Materialschicht 35 des zu kalibrierenden Applikators 21 aus dem gleichen Material gebildet sein, wie die erste Materialschicht 33 des zu kalibrierenden Applikators 21.The first material layer 33 of the applicator to be calibrated 21 as well as the material layer 33 of the calibration applicator 21 For example, they may be formed from a polyetherimide, especially 1,4-bis (4-nitrophthalimido) -phenylene (Ultem). Furthermore, the second material layer may also be used 35 of the applicator to be calibrated 21 be formed of the same material as the first material layer 33 of the applicator to be calibrated 21 ,

Unter Verwendung des Kalibrationsapplikators 21 kann somit die Röntgenintensität, welche an der Oberfläche des zu kalibrierenden Applikators 21 bereitgestellt wird, mit relativ hoher Genauigkeit gemessen werden. Entsprechend können die Messergebnisse, die erhalten werden, wenn der Röntgendetektor 41 in einer Vielzahl verschiedener Positionen in der Umgebung des Kalibrationsapplikators 21' angeordnet ist, dazu verwendet werden, ein physikalisches Modell zu kalibrieren, welches die in der Umgebung des zu kalibrierenden Applikators 21 beim Betrieb der Röntgenquelle entstehende Röntgenstrahlungsintensitätsverteilung vorhergesagt.Using the calibration applicator 21 Thus, the X-ray intensity, which at the surface of the calibrated applicator 21 is measured with relatively high accuracy. Accordingly, the measurement results obtained when the X-ray detector 41 in a variety of different locations around the calibration applicator 21 ' is used to calibrate a physical model that is in the vicinity of the applicator to be calibrated 21 predicted during operation of the X-ray source resulting X-ray intensity distribution.

Claims

An applicator for a medical radiotherapy system comprising a sleeve (21) having a proximal end (23) adapted for attachment to an x-ray source, and a closed distal end (25), wherein the sleeve has a wall (31) which is formed from at least a first material layer (33) and a first material layer (33) surrounding the second material layer (35), which successively penetrated by the X-radiation wherein the X-ray absorption properties of the material of the second material layer are different from the X-ray absorption characteristics of the material of the first material layer, and wherein the first material layer (33) is formed of a solid, characterized in that the X-ray absorption properties of the material of the second material layer are from the X-ray absorption properties of water are less different than the X-ray absorption properties of the material of the first material layer.

Applicator after Claim 1 where: 0.90 <A ₂ / A _w <1.10, in particular 0.95 <A ₂ / A _w <1.05 or / and 0.90> A ₁ / A _w , in particular 0.95> A ₁ / A _w or / and A ₁ / A _w > 1.10, in particular A ₁ / A _w > 1.05, where A ₁ / A _{w is} the ratio of the absorption of a low-energy X-radiation by the first material to the absorption of the A ₂ / A _{w represents} the ratio of the absorption of the low-energy X-radiation by the second material to the absorption of the low-energy X-radiation by the water.

Applicator after Claim 1 or 2 , further comprising a shell surrounding and spaced from the first material layer, wherein a space between the first material layer and the shell is fillable with a liquid, especially water, to form the second material layer.

Applicator after Claim 1 or 2 wherein the second layer of material is formed from a solid.

Applicator after one of Claims 1 to 4 , wherein the second material layer has a thickness of at least 1 mm, in particular at least 2 mm.

Applicator after one of Claims 1 to 5 , wherein the first material layer has a thickness of at least 3 mm, in particular at least 5 mm.

A medical radiotherapy system comprising: an x-ray source having a pedestal and an elongate rod attached to the pedestal, wherein x-rays are generated at a distal end of the rod remote from the pedestal during operation of the x-ray source; and an applicator according to one of Claims 1 to 6 which is attachable to the base so as to surround the distal end of the rod.

A method of calibrating an applicator for a medical radiotherapy system, comprising: Providing an x-ray detector comprising a gas detector and a housing, the gas detector being disposed within the housing and having an entrance window for the x-ray radiation, a portion of a wall of the housing being located in front of the entrance window and having a predetermined thickness; Providing a calibration applicator, the calibration applicator comprising a sleeve having a proximal end adapted for attachment to an x-ray source and a sealed distal end, attaching the calibration applicator to the x-ray source; Placing the calibration applicator in a water bath and operating the x-ray source; Arranging the X-ray detector in a plurality of different positions in the water bath relative to the applicator and detecting X-ray intensities in the different positions; and Determining an X-ray intensity distribution in an environment of the calibrated applicator to be calibrated at an X-ray source based on the X-ray intensities detected at the different positions; wherein a wall of the calibration applicator has a geometry which corresponds to a geometry of the wall of the applicator to be calibrated such that along connecting lines between the X-ray source and the plurality of positions for each connecting line: the connecting line passing through the wall of the applicator to be calibrated passes through equal quantities of materials such as the corresponding connecting line which passes through the calibration applicator and in addition would pass through the wall of the predetermined thickness.

Method according to Claim 8 , wherein the applicator to be calibrated, the applicator according to one of Claims 1 to 8th is.

Method according to Claim 9 wherein the X-ray absorption properties of the material of the wall of the housing arranged in front of the entrance window substantially correspond to the X-ray absorption properties of the second material layer.

Method according to Claim 10 , where: 0.90 <A ₂ / A _w <1.10, in particular 0.95 <A ₂ / A _w <1.05 or / and 0.90> A ₁ / A _w , in particular 0.95> A ₁ / A _w or / and A ₁ / A _w > 1.10, in particular A ₁ / A _w > 1.05, where A ₁ / A _w represents the ratio of the absorption of low-energy X-radiation by the first material to the absorption of low-energy X-radiation by the water, and wherein A ₂ / A _{w represents} the ratio of the absorption of the low-energy X-ray by the second material to the absorption of the low-energy X-ray by the water ,