DE102019122093A1

DE102019122093A1 - Method for providing a medical radiation therapy system and tool for configuring the medical radiation therapy system

Info

Publication number: DE102019122093A1
Application number: DE102019122093.9A
Authority: DE
Inventors: Norman Röder; Frank Weigand
Original assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2019-08-16
Filing date: 2019-08-16
Publication date: 2021-02-18
Anticipated expiration: 2039-08-17
Also published as: DE102019122093B4

Abstract

Ein Verfahren zum Bereitstellen eines medizinischen Strahlentherapiesystems umfasst ein Positionieren eines Sockels 3 und eines daran angebrachten langgestreckten Stabs 9 aber nicht den Applikator einer Röntgenquelle 1 relativ zu wenigstens einer Kamera 43; ein Aufnehmen und Analysieren von Bildern des langgestreckten Stabes aus verschiedenen Richtungen; ein Montieren der Teile der Röntgenquelle an einem Werkzeug 31 mit bewegbaren Stempeln 51; und ein Rotieren der Teile der Röntgenquelle relativ zu den Stempeln und Ansteuern der Stempel basierend auf der Analyse derart, dass die Stempel gegen den langgestreckten Stab drücken und diesen und/oder die Verbindung zwischen dem Sockel und dem Stab plastisch verformen.A method for providing a medical radiation therapy system comprises positioning a base 3 and an elongated rod 9 attached thereto, but not the applicator of an X-ray source 1 relative to at least one camera 43; taking and analyzing images of the elongate rod from different directions; mounting the parts of the x-ray source on a tool 31 with movable punches 51; and rotating the parts of the X-ray source relative to the punches and driving the punches based on the analysis in such a way that the punches press against the elongate rod and plastically deform it and / or the connection between the base and the rod.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Bereitstellen von medizinischen Strahlentherapiesystemen sowie Werkzeuge zum Konfigurieren von Teilen von Röntgenquellen für medizinische Strahlentherapiesysteme.The present invention relates to methods for providing medical radiation therapy systems and tools for configuring parts of x-ray sources for medical radiation therapy systems.

Ein medizinisches Strahlentherapiesystem umfasst eine Röntgenquelle welche einen Sockel, einen an dem Sockel befestigten hohlen langgestreckten Stab, an dessen von dem Sockel entfernten distalen Ende im Betrieb der Röntgenquelle Röntgenstrahlung erzeugt wird, und einen an dem Sockel befestigten Applikator aufweist, welcher das distale Ende des langgestreckten Stabes mit Abstand umgibt. In dem Sockel kann eine Elektronenstrahlquelle angeordnet und dazu konfiguriert sein, einen Elektronenstrahl in das Innere des hohlen langgestreckten Stabes so zu emittieren, dass der Elektronenstrahl von innen auf das verschlossene distale Ende des Stabes trifft, um dort Röntgenstrahlung zu erzeugen und als Röntgenquelle zu wirken. Der Stab kann in eine Körperöffnung eines Patienten eingeführt werden, und durch Betreiben der Elektronenstrahlquelle kann innerhalb der Körperöffnung Röntgenstrahlung für therapeutische Zwecke, beispielsweise zur Bestrahlung eines Tumors, erzeugt werden. Hierbei ist der Applikator so an dem Sockel montiert, dass er den Stab vor direktem Kontakt mit Körpergewebe bewahrt und vor Deformation schützt und das Körpergewebe in einem geeigneten Abstand von der Röntgenquelle hält.A medical radiation therapy system comprises an X-ray source which has a base, a hollow elongated rod fastened to the base, at the distal end of which, when the X-ray source is in operation, X-rays are generated at the distal end thereof, and an applicator fastened to the base, which has the distal end of the elongate Surrounds rod at a distance. An electron beam source can be arranged in the base and configured to emit an electron beam into the interior of the hollow elongated rod in such a way that the electron beam hits the closed distal end of the rod from the inside in order to generate X-rays there and act as an X-ray source. The rod can be inserted into a body opening of a patient, and by operating the electron beam source, X-rays can be generated within the body opening for therapeutic purposes, for example for irradiating a tumor. In this case, the applicator is mounted on the base in such a way that it protects the rod from direct contact with body tissue and protects it from deformation and keeps the body tissue at a suitable distance from the X-ray source.

Ein Beispiel eines derartigen Strahlentherapiesystems ist das unter der Produktbezeichnung Intrabeam® von der Carl Zeiss Meditec AG, Jena, Deutschland vertriebene System zur intraoperativen Strahlentherapie (IORT).One example of such a radiation therapy system is the intraoperative radiation therapy (IORT) system sold under the product name Intrabeam® by Carl Zeiss Meditec AG, Jena, Germany.

Beim Betrieb der Röntgenquelle wird vorausgesetzt, dass der Elektronenstrahl das distale Ende des Stabes zentral trifft und das distale Ende des Stabes zentral in dem Applikator angeordnet ist, so dass sich, gesehen in Umfangsrichtung um den langgestreckten Stab, eine isotrope Verteilung der Röntgenstrahlungsintensität ergibt.When operating the X-ray source, it is assumed that the electron beam hits the distal end of the rod centrally and the distal end of the rod is arranged centrally in the applicator, so that, viewed in the circumferential direction around the elongated rod, there is an isotropic distribution of the X-ray intensity.

Insbesondere ist damit vorausgesetzt, dass sich der langgestreckte Stab geradlinig und zentriert zu einer Hauptachse des erzeugten Elektronenstrahls erstreckt. In der Praxis kann es allerdings vorkommen, dass beispielsweise aus Unachtsamkeit bei nicht an dem Sockel montiertem Applikator oder bei der Montage des Applikators Kräfte auf den langgestreckten Stab ausgeübt werden, welche diesen verbiegen, so dass die angenommenen Voraussetzungen nicht mehr erfüllt sind.In particular, it is therefore assumed that the elongated rod extends in a straight line and centered on a main axis of the electron beam generated. In practice, however, it can happen that, for example, due to carelessness when the applicator is not mounted on the base or when the applicator is being mounted, forces are exerted on the elongated rod, which bend it so that the assumed requirements are no longer met.

Herkömmlicherweise wird versucht, die Geradheit des langgestreckten Stabes vor dem Einsatz mit dem Auge zu verifizieren und den Stab nötigenfalls mit der Hand geradezubiegen.Conventionally, attempts have been made to visually verify the straightness of the elongate rod prior to use and to straighten the rod by hand if necessary.

Im klinischen Tagesbetrieb, wo mit jedem Patientenwechsel auch ein Applikatorwechsel einhergeht, ist dies eine Vorgehensweise, welche subjektiven Betrachtungen der Bedienperson des Strahlentherapiesystems unterworfen ist und damit eine Reproduzierbarkeit des Behandlungserfolgs nicht unbedingt erwarten lässt.In day-to-day clinical operations, where each change of patient is accompanied by a change of applicator, this is a procedure which is subject to subjective considerations by the operator of the radiation therapy system and which therefore does not necessarily mean that the success of the treatment can be reproduced.

Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Möglichkeiten vorzuschlagen, um im medizinischen Tagesbetrieb des Strahlentherapiesystems eine ausreichende Geradheit des langgestreckten Stabes sicherzustellen.Accordingly, it is an object of the present invention to propose ways of ensuring sufficient straightness of the elongated rod in daily medical operation of the radiation therapy system.

Gemäß Ausführungsformen der Erfindung umfasst ein medizinisches Strahlentherapiesystem eine Röntgenquelle mit einem Sockel, einem an dem Sockel befestigten langgestreckten Stab, an dessen von dem Sockel entfernten distalen Ende im Betrieb der Röntgenquelle Röntgenstrahlung erzeugt wird, und einem an dem Sockel befestigten Applikator, welcher das distalen Ende des langgestreckten Stabes mit Abstand umgibt.According to embodiments of the invention, a medical radiation therapy system comprises an X-ray source with a base, an elongated rod fastened to the base, at the distal end of which, when the X-ray source is in operation, the X-ray source is generated at the distal end thereof, and an applicator fastened to the base, which the distal end of the elongated rod surrounds at a distance.

Gemäß Ausführungsformen der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Bereitstellen dieses medizinischen Strahlentherapiesystems ein Positionieren von Teilen der Röntgenquelle relativ zu wenigstens einer Kamera, wobei die Teile der Röntgenquelle den Sockel und den daran angebrachten langgestreckten Stab aber nicht den Applikator umfassen. Das Verfahren umfasst ferner ein Aufnehmen einer Mehrzahl von Bildern wenigstens des langgestreckten Stabes mit der wenigstens einen Kamera aus verschiedenen Richtungen und ein Analysieren der aufgenommenen Bilder. Das Verfahren umfasst dann ferner ein Montieren der Teile der Röntgenquelle an einem Werkzeug, wobei das Werkzeug wenigstens einen bewegbaren Stempel und wenigstens einen Aktor zum Bewegen des wenigstens einen Stempels umfasst. Das Verfahren umfasst ferner ein Rotieren der Teile der Röntgenquelle relativ zu dem wenigstens einen Stempel und ein Ansteuern des wenigstens einen Aktors basierend auf der Analyse der aufgenommenen Bilder derart, dass der wenigstens eine Stempel gegen den langgestreckten Stab drückt und diesen plastisch verformt und/oder die Verbindung zwischen dem Sockel und dem langgestreckten Stab plastisch verformt.According to embodiments of the invention, a method for providing this medical radiation therapy system comprises positioning parts of the x-ray source relative to at least one camera, the parts of the x-ray source including the base and the elongated rod attached thereto but not the applicator. The method further comprises taking a plurality of images of at least the elongated rod with the at least one camera from different directions and analyzing the captured images. The method then further comprises mounting the parts of the x-ray source on a tool, the tool comprising at least one movable punch and at least one actuator for moving the at least one punch. The method further comprises rotating the parts of the X-ray source relative to the at least one punch and controlling the at least one actuator based on the analysis of the recorded images in such a way that the at least one punch presses against the elongated rod and plastically deforms it and / or the The connection between the base and the elongated rod is plastically deformed.

Hiermit ist ein technisches Verfahren geschaffen, welches es ermöglicht, die Geradheit des langgestreckten Stabes der Röntgenquelle während des medizinischen Tagesbetriebs zu geeigneten Zeitpunkten reproduzierbar zu verifizieren und bei Bedarf zu korrigieren.This creates a technical process which makes it possible to adjust the straightness of the elongated rod of the X-ray source during daily medical operations Verify times in a reproducible manner and correct them if necessary.

Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner ein Anordnen der Teile der Röntgenquelle in mehreren Drehstellungen um eine im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des langgestreckten Stabes orientierte Drehachse und ein Aufnehmen wenigstens eines Bildes mit der wenigstens einen Kamera in jeder der mehreren Drehstellungen. Basierend auf den in den mehreren Drehstellungen aufgenommenen Bildern kann eine Software, welche die aufgenommenen Bilder analysiert, ein Datenmodell des langgestreckten Stabes erstellen, welches die aktuelle geometrische Gestalt des langgestreckten Stabes repräsentiert. Anhand des Datenmodells des langgestreckten Stabes kann damit festgestellt werden, ob er sich geradlinig und zentriert zu der Hauptachse des Elektronenstrahls erstreckt. Hierzu können beispielsweise entlang des langgestreckten Stabes mehrere Soll-Positionen vorgesehen sein, an welchen bei der Analyse untersucht wird, ob die laterale Position des langgestreckten Stabes in einen vorbestimmten Bereich fällt. Wenn dies der Fall ist, wird bestimmt, dass der langgestreckte Stab ausreichend gerade ist und eine Korrektur der Geradheit des langgestreckten Stabes nicht notwendig ist. Falls dies nicht der Fall ist, können die Teile der Röntgenquelle an dem Werkzeug montiert werden, um den langgestreckten Stab mittels der bewegbaren Stempel geradezubiegen. Hierbei ist es möglich, dass die Aktoren zum Bewegen der Stempel basierend auf der Analyse der aufgenommenen Bilder durch die Steuerungssoftware des Werkzeugs betätigt werden. Hierzu werden beispielsweise die Abweichungen der lateralen Positionen des langgestreckten Stabes an mehreren Orten in Längsrichtung des gestreckten Stabes und zuvor gewonnene Kenntnisse zum Biegeverhalten des langgestreckten Stabes in Betracht gezogen. Diese zuvor gewonnenen Kenntnisse können beispielsweise durch Messungen der Kraft-Weg-Kennlinie des Materials des langgestreckten Stabes und notwendige Kräfte umfassen, um eine plastische Deformation des langgestreckten Stabes zu erreichen.According to exemplary embodiments, the method further comprises arranging the parts of the x-ray source in multiple rotational positions about an axis of rotation oriented essentially parallel to a longitudinal axis of the elongated rod and recording at least one image with the at least one camera in each of the multiple rotational positions. Based on the images recorded in the multiple rotational positions, software which analyzes the recorded images can create a data model of the elongated rod which represents the current geometric shape of the elongated rod. Using the data model of the elongated rod, it can thus be determined whether it extends in a straight line and centered on the main axis of the electron beam. For this purpose, for example, several target positions can be provided along the elongated rod, at which an analysis is carried out to determine whether the lateral position of the elongated rod falls within a predetermined range. If so, it is determined that the elongate rod is sufficiently straight and correction of the straightness of the elongate rod is not necessary. If this is not the case, the parts of the X-ray source can be mounted on the tool in order to straighten the elongate rod by means of the movable punches. It is possible here for the actuators to move the stamps to be actuated by the control software of the tool based on the analysis of the recorded images. For this purpose, for example, the deviations in the lateral positions of the elongated rod at several locations in the longitudinal direction of the elongated rod and previously acquired knowledge about the bending behavior of the elongated rod are taken into account. This previously acquired knowledge can include, for example, measurements of the force-displacement characteristic of the material of the elongated rod and the forces necessary to achieve a plastic deformation of the elongated rod.

Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Werkzeug einen Drehtisch, der um eine Drehachse drehbar ist, und das Montieren der Teile der Röntgenquelle an dem Werkzeug kann dann ein Montieren der Teile der Röntgenquelle an dem Drehtisch umfassen. Hierdurch sind das Positionieren der Teile der Röntgenquelle relativ zu der wenigstens einen Kamera und das Montieren der Teile der Röntgenquelle an dem Werkzeug zu einem gemeinsamen Schritt zusammengefasst, um das Verfahren für die das Verfahren durchführende Bedienperson zu vereinfachen.According to exemplary embodiments, the tool comprises a turntable that is rotatable about an axis of rotation, and mounting the parts of the x-ray source on the tool can then comprise mounting the parts of the x-ray source on the turntable. As a result, the positioning of the parts of the X-ray source relative to the at least one camera and the mounting of the parts of the X-ray source on the tool are combined into a common step in order to simplify the method for the operator performing the method.

Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Werkzeug mehrere Stempel, welche an verschiedenen, mit Abstand in Längsrichtung des langgestreckten Stabes angeordneten Orten gegen den langgestreckten Stab drücken.According to exemplary embodiments, the tool comprises a plurality of punches which press against the elongated rod at different locations spaced apart in the longitudinal direction of the elongated rod.

Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner ein Messen einer durch den wenigstens einen Stempel auf den langgestreckten Stab ausgeübten Kraft während der Stempel gegen den langgestreckten Stab drückt. Basierend auf der gemessenen Kraft können die Aktoren zum Bewegen der Stempel so betätigt werden, dass die Stempel mit vorbestimmten Kräften gegen den Stab drücken, um diesen geeignet zu verformen.According to exemplary embodiments, the method further comprises measuring a force exerted by the at least one punch on the elongate rod while the punch presses against the elongate rod. Based on the measured force, the actuators for moving the punches can be actuated in such a way that the punches press against the rod with predetermined forces in order to deform it appropriately.

Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner ein Wiederholen einer Sequenz aus dem Aufnehmen der Mehrzahl von Bildern und dem plastischen Verformen des langgestreckten Stabes bzw. der Verbindung zwischen dem Sockel und dem Stab. Hierdurch ist es möglich, in einem iterativen Prozess eine zunehmende Verbesserung der Geradheit eines verbogenen langgestreckten Stabes zu erzielen. Nachdem durch Analysieren der aufgenommenen Bilder verifiziert ist, dass der Zustand der Teile der Röntgenquelle einem oder mehreren vorbestimmten Kriterien entsprechen, kann der Applikator an dem Sockel befestigt werden und das Strahlentherapiesystem eingesetzt werden.According to exemplary embodiments, the method further comprises repeating a sequence of taking the plurality of images and plastically deforming the elongate rod or the connection between the base and the rod. This makes it possible to achieve an increasing improvement in the straightness of a bent elongated rod in an iterative process. After it has been verified by analyzing the recorded images that the condition of the parts of the X-ray source correspond to one or more predetermined criteria, the applicator can be attached to the base and the radiation therapy system can be used.

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

1 eine schematische Darstellung einer Röntgenquelle eines medizinischen Strahlentherapiesystems im Längsschnitt; und
2 eine schematische perspektivische Darstellung eines Werkzeugs zum Verformen von Teilen der in 1 gezeigten Röntgenquelle.

Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to figures. Here shows:

1 a schematic representation of an X-ray source of a medical radiation therapy system in longitudinal section; and
2 a schematic perspective illustration of a tool for deforming parts of the in 1 X-ray source shown.

Ein Strahlentherapiesystem für medizinische Anwendung ist in 1 schematisch im Längsschnitt dargestellt. Das Strahlentherapiesystem umfasste eine Röntgenquelle 1 mit einem Sockel 3, in welchem eine Elektronenstrahlquelle 5 angeordnet ist. Die Elektronenstrahlquelle 5 emittiert während des Betriebs der Röntgenquelle einen Elektronenstrahl 7. Das Röntgenstrahlungsgerät 1 umfasst ferner einen langgestreckten hohlen Stab 9, der ein Basisende 11 aufweist, dass an dem Sockel 3 angebracht ist. Der Elektronenstrahl 7 tritt entlang einer Längsachse 8 des hohlen Stabes 9 in diesen ein. Ein von dem Basisende 11 entferntes distales Ende 13 des hohlen Stabes 9 ist mit einem Verschluss 15 verschlossen, so dass der Elektronenstrahl 7 auf eine Innenfläche des Verschlusses 15 trifft. Der Stab 9 kann beispielsweise aus rostfreiem Stahl gefertigt sein. Der Verschluss 15 kann beispielsweise integral mit dem Stab 9 ausgeführt sein. Ferner kann der Verschluss 15 aus einem von dem Material des Stabes 9 verschiedenen Material, wie beispielsweise Beryllium, gefertigt sein, welches einen besonders 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.A radiation therapy system for medical use is in 1 shown schematically in longitudinal section. The radiation therapy system included an x-ray source 1 with a base 3 , in which an electron beam source 5 is arranged. The electron beam source 5 emits an electron beam during operation of the X-ray source 7th . The X-ray machine 1 further comprises an elongated hollow rod 9 having a base end 11 has that on the base 3 is appropriate. The electron beam 7th occurs along a longitudinal axis 8th of the hollow rod 9 in this one. One from the base end 11 distal end 13 of the hollow rod 9 is with a clasp 15th sealed so that the electron beam 7th on an inner surface of the closure 15th meets. The rod 9 can for example be made of stainless steel. The closure 15th can for example be integral with the rod 9 be executed. Furthermore, the closure 15th from one of the material of the rod 9 different material, such as beryllium, which has a particularly low absorption coefficient for X-rays. The inner surface of the clasp 15th can for example be coated with a heavy metal such as gold, so that the on the inner surface of the closure 15th hitting electron beam 7th X-rays generated with high efficiency.

Die Elektronenstrahlquelle 5 kann elektrostatische oder magnetische Strahlablenker 19 umfassen, welche von einer in 1 nicht dargestellten Steuerung der Röntgenquelle 1 angesteuert werden, um den Elektronenstrahl 7 abzulenken. Falls die Elektronenstrahlquelle 5 den Elektronenstrahl 7 aufgrund ihrer Justage relativ zu dem Sockel nicht so emittiert, dass er auf die Innenfläche des Verschlusses 15 des hohlen Stabes 9 trifft, so kann die Steuerung die Ablenker 19 derart ansteuern, dass der Elektronenstrahl 7 so abgelenkt wird, dass dies der Fall ist. Ferner kann hierdurch auch erreicht werden, dass der Elektronenstrahl 7 bei geringfügig verbogenem langgestreckten Stab auf den vorgesehenen Bereich der Innenfläche des Verschlusses 15 trifft. Darüber hinaus kann die Elektronenstrahlquelle dazu konfiguriert sein, durch Ansteuerung der Ablenker 19 den Ort, an dem der Elektronenstrahl 7 auf das Innere des Verschlusses 15 trifft, zeitlich zu variieren, um eine gewünschte Verteilung der erzeugten Röntgenstrahlung im zeitlichen Mittel zu erreichen und/oder um thermische Belastungen des Materials des Verschlusses 15 aufgrund des auftreffenden Elektronenstrahls 7 zu verringern.The electron beam source 5 can be electrostatic or magnetic beam deflectors 19th include which from an in 1 control of the X-ray source, not shown 1 be driven to the electron beam 7th distract. If the electron beam source 5 the electron beam 7th due to their adjustment relative to the base, it is not emitted in such a way that it hits the inner surface of the closure 15th of the hollow rod 9 hits, the controller can act as the distractor 19th control so that the electron beam 7th distracted so that it does. Furthermore, it can also be achieved in this way that the electron beam 7th in the case of a slightly bent elongated rod on the intended area of the inner surface of the closure 15th meets. In addition, the electron beam source can be configured by controlling the deflector 19th the place where the electron beam 7th on the inside of the breech 15th meets, to vary over time in order to achieve a desired distribution of the generated x-ray radiation on average over time and / or to reduce thermal loads on the material of the closure 15th due to the incident electron beam 7th to reduce.

Die Röntgenquelle 1 umfasst ferner einen Applikator 21, welcher den langgestreckten Stab 9 umgibt. Der Applikator 21 weist ein Basisende 23 auf, welches an dem Sockel 3 lösbar angebracht ist. Eine von dem Basisende 23 entferntes distales Ende 25 des Applikators 21 weist eine Außenoberfläche 27 auf, deren geometrische Gestalt beispielsweise in etwa einem Teil einer Kugelfläche entspricht, in deren Zentrum der Verschluss 15 des hohlen Stabes 9 angeordnet ist, wo während des Betriebs der Elektronenstrahlquelle 5 die Röntgenstrahlung erzeugt 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 X-ray source 1 further comprises an applicator 21st , which is the elongated rod 9 surrounds. The applicator 21st has a base end 23 on which one on the base 3 is releasably attached. One from the base end 23 distal end 25th of the applicator 21st has an outer surface 27 whose geometric shape corresponds approximately to a part of a spherical surface, for example, in the center of which the closure 15th of the hollow rod 9 is arranged where during operation of the electron beam source 5 the X-rays are generated. The distal end 25th of the applicator 21st 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 this at a distance from the location of the generation of the X-ray radiation.

Wie vorangehend erläutert, ist es wünschenswert, dass sich der langgestreckten Stab 9 zentriert zu der Längsachse 8 erstreckt und dass das distale Ende 13 des langgestreckten Stabes zentral in dem Applikator 21 angeordnet ist.As previously explained, it is desirable that the elongated rod 9 centered on the longitudinal axis 8th extends and that the distal end 13 of the elongated rod centrally in the applicator 21st is arranged.

2 zeigt ein Werkzeug 31, welches dazu verwendet werden kann, die Geradheit des langgestreckten Stabes 9 vor dem Einsatz der Röntgenquelle und vor der Montage des Applikators 21 an dem Sockel 3 zu verifizieren und den langgestreckten Stab 9 bei Bedarf so zu verbiegen, dass sich dessen Geradheit verbessert. 2 shows a tool 31 which can be used to determine the straightness of the elongated rod 9 before using the X-ray source and before installing the applicator 21st on the base 3 to verify and the elongated rod 9 to bend if necessary so that its straightness is improved.

Das Werkzeug 31 umfasst ein Fundament 33, an dem ein Drehtisch 35 befestigt ist. Der Drehtisch 35 ist um eine Drehachse 37 drehbar. Teile der Röntgenquelle 1, nämlich der Sockel 3 und der langgestreckte Stab 9, können an dem Drehtisch 35 befestigt werden. Hierzu kann der Drehtisch 35 geeignete Befestigungsmittel für den Sockel 3 aufweisen. Bei der Montage an dem Drehtisch 35 ist der Applikator 21 nicht an dem Sockel 3 montiert.The tool 31 includes a foundation 33 on which a turntable 35 is attached. The turntable 35 is around an axis of rotation 37 rotatable. Parts of the X-ray source 1 , namely the base 3 and the elongated rod 9 , can on the turntable 35 attached. The turntable can do this 35 suitable fasteners for the base 3 exhibit. When mounting on the turntable 35 is the applicator 21st not on the base 3 assembled.

Vorzugsweise wird der Sockel 3 so an dem Drehtisch 35 montiert, dass die Längsachse 8 des langgestreckten Stabes 9 mit der Drehachse 37 zusammenfällt. Dies ist allerdings nicht notwendig und im Allgemeinen auch nicht exakt zu erreichen, so dass die Längsachse 8 des langgestreckten Stabes 9 mit Abstand von der Drehachse 37 des Drehtisches 35 angeordnet sein kann und sich auch unter einem von Null verschiedenen Winkel relativ zu der Drehachse 37 erstrecken kann.Preferably the base 3 so on the turntable 35 mounted that the longitudinal axis 8th of the elongated rod 9 with the axis of rotation 37 coincides. However, this is not necessary and, in general, cannot be achieved exactly, so that the longitudinal axis 8th of the elongated rod 9 at a distance from the axis of rotation 37 of the turntable 35 can be arranged and also at a non-zero angle relative to the axis of rotation 37 can extend.

An dem Fundament 33 ist ferner ein Rahmen 41 befestigt, welcher eine oder mehrere Kameras 43 trägt. In dem in 2 dargestellten Beispiel trägt der Rahmen 41 vier Kameras 43. Es kann allerdings auch eine andere Zahl von Kameras vorgesehen sein, wie etwa nur eine Kamera, zwei oder drei Kameras oder mehr als vier Kameras. Die Kameras 43 mit ihren Linsen 45 sind so orientiert, dass die Kameras 43 Bilder der an dem Drehtisch 35 montierten Teile 3, 9 des der Röntgenquelle 1 aufnehmen können. Diese Bilder werden an einen Computer 47 zur Steuerung des Werkzeugs 31 übermittelt. An den Computer 47 können geeignete Eingabegeräte, wie beispielsweise eine Tastatur 48, und Ausgabegeräte, wie etwa ein Bildschirm 49 angeschlossen sein. Auf dem Computer 47 läuft ein Programm, welches dazu konfiguriert ist, die von den Kameras 43 aufgenommenen Bilder zu analysieren. Ferner ist das Programm dazu konfiguriert, den Drehtisch 35 anzusteuern und in gewünschten Orientierungen zu positionieren. Auf diese Weise können eine Vielzahl von Bildern aufgenommen werden, welche den Sockel 3 und den langgestreckten Stab 9 in verschiedenen Perspektiven zeigen. Das Programm ist ferner dazu konfiguriert, aus diesen Bildern ein Datenmodell zu erzeugen, welches die dreidimensionale Gestalt des Sockels 3 und des langgestreckten Stabes 9 repräsentiert.On the foundation 33 is also a framework 41 attached to which one or more cameras 43 wearing. In the in 2 The example shown carries the frame 41 four cameras 43 . However, a different number of cameras can also be provided, such as only one camera, two or three cameras or more than four cameras. The cameras 43 with their lenses 45 are oriented so that the cameras 43 Pictures of the one on the turntable 35 assembled parts 3 , 9 of the X-ray source 1 be able to record. These pictures are sent to a computer 47 to control the tool 31 transmitted. To the computer 47 suitable input devices, such as a keyboard 48 , and output devices such as a screen 49 be connected. On the computer 47 a program is running that is configured to be used by the cameras 43 analyze captured images. The program is also configured to use the turntable 35 to be controlled and positioned in the desired orientations. In this way, a large number of images can be taken showing the base 3 and the elongated rod 9 show in different perspectives. The program is also configured to generate a data model from these images which shows the three-dimensional shape of the base 3 and the elongated rod 9 represents.

Das Programm ist ferner dazu konfiguriert, das basierend auf den aufgenommenen Bildern bestimmte Datenmodell zu analysieren und festzustellen, ob der Stab 9 eine ausreichende Geradheit aufweist und sich mit seiner Längsachse 8 ausreichend genau entlang der Hauptachsen des von der Elektronenstrahlquelle 5 erzeugten Elektronenstrahls 7 erstreckt. Hierzu können in dem Programm geeignete Schwellenwerte vorgesehen sein. Falls diese Schwellenwerte sämtlich unterschritten werden, kann beispielsweise festgestellt werden, dass der langgestreckte Stab 9 ausreichend gerade ist und dessen Orientierung relativ zu dem Sockel 3 den Anforderungen entspricht. Das Programm kann dann beispielsweise auf dem Bildschirm 49 des Computers 47 eine Mitteilung an die Bedienperson ausgeben, welche es der Bedienperson anzeigt, dass die Geradheit und Orientierung des langgestreckten Stabes 9 die Erfordernisse erfüllt. Die Bedienperson kann den Sockel 3 dann von dem Drehtisch 35 entfernen, den Applikator 21 an dem Sockel 3 anbringen und die somit fertig gestellte Röntgenquelle für eine Therapie verwenden.The program is also configured to analyze the data model determined on the basis of the recorded images and to determine whether the rod 9 has sufficient straightness and aligns with its longitudinal axis 8th sufficiently accurate along the major axes of the electron beam source 5 generated electron beam 7th extends. Suitable threshold values can be provided in the program for this purpose. If all of these threshold values are not reached, it can be determined, for example, that the elongated rod 9 is sufficiently straight and its orientation relative to the base 3 meets the requirements. The program can then for example on the screen 49 of the computer 47 issue a message to the operator indicating to the operator that the straightness and orientation of the elongate rod 9 meets the requirements. The operator can use the base 3 then from the turntable 35 remove the applicator 21st on the base 3 attach and use the completed X-ray source for therapy.

Wenn einer oder mehrere dieser Schwellenwerte überschritten sind, kann das Programm das Werkzeug 31 ansteuern, um den langgestreckten Stab 9 und/oder die Verbindung zwischen dem Sockel 3 und dem langgestreckten Stab 9 plastisch zu verformen.If one or more of these thresholds are exceeded, the program can stop the tool 31 head for the elongated rod 9 and / or the connection between the base 3 and the elongated rod 9 to deform plastically.

Hierzu umfasst das Werkzeug einen oder mehrere Stempel 51, wobei ein jeder Stempel 51 von einem Aktor 53 getragen ist, der wiederum an dem Rahmen 41 montiert ist. Der Aktor 53 ist dazu konfiguriert, den Stempel 51 in dessen Längsrichtung 55 zu verlagern, wobei der Aktor 53 an den Computer 47 angeschlossen ist. Das auf dem Computer 47 laufende Programm ist dazu konfiguriert, jeden der Aktoren 53 anzusteuern, um eine Bewegung des von dem Aktor 53 getragenen Stempels 51 in dessen Längsrichtung 55 auszulösen. Die Stempel 51 sind relativ zu dem Rahmen 41 so montiert, dass Stirnseiten der Stempel 51 bei geeigneter Bewegung hin zu dem langgestreckten Stab 9 diesen berühren können und, bei weiterer Bewegung hin zu dem Stab 9, auf diesen eine Kraft ausüben können. Insbesondere können die Stäbe 51 Kraftsensoren 57 umfassen, welche dazu konfiguriert sind, auf die Stirnseiten der Stempel 51 ausgeübte Kräfte zu detektieren. Die Kraftsensoren 57 sind ebenfalls an den Computer 47 angeschlossen, und das auf dem Computer laufende Programm ist dazu konfiguriert, die von den Kraftsensoren 57 detektierten Messwerte zu analysieren.For this purpose, the tool comprises one or more punches 51 , each stamp 51 from an actuator 53 is carried, which in turn on the frame 41 is mounted. The actuator 53 is configured to use the stamp 51 in its longitudinal direction 55 to relocate, the actuator 53 to the computer 47 connected. That on the computer 47 running program is configured to each of the actuators 53 to be controlled in order to move the from the actuator 53 worn stamp 51 in its longitudinal direction 55 trigger. The stamp 51 are relative to the frame 41 mounted so that the end faces of the stamp 51 with appropriate movement towards the elongated rod 9 can touch this and, with further movement towards the stick 9 can exert a force on them. In particular, the rods 51 Force sensors 57 include, which are configured to be on the end faces of the stamp 51 detect applied forces. The force sensors 57 are also connected to the computer 47 connected, and the program running on the computer is configured to use the force sensors 57 to analyze detected measured values.

Durch geeignetes Ansteuern der Aktoren 53 kann das Programm somit an, gesehen in Längsrichtung 8 des langgestreckten Stabes 9, verschiedenen Orten einstellbare Kräfte auf den langgestreckten Stab ausüben, um diesen in sich plastisch zu verformen und/oder um die Verbindung zwischen dem langgestreckten Stab 9 und dem Sockel 3 plastisch zu verformen.By suitably controlling the actuators 53 can thus start the program, viewed lengthways 8th of the elongated rod 9 To exert adjustable forces on the elongated rod at different locations in order to plastically deform it in itself and / or to create the connection between the elongated rod 9 and the base 3 to deform plastically.

Das Programm kann ferner dazu konfiguriert sein, nach einer getätigten Verformung des langgestreckten Stab 9 oder dessen Verbindung mit dem Sockel 3 erneut eine Vielzahl von Bildern des langgestreckten Stabes 9 und des Sockels 3 mit den Kameras 43 aufzunehmen und das Ergebnis der Korrektur der Geradheit des langgestreckten Stabes 9 zu verifizieren. Falls notwendig, kann ein weiteres plastisches Verformen des langgestreckten Stabes 9 und/oder der Verbindung zwischen dem langgestreckten Stab 9 und dem Sockel 3 herbeigeführt werden. Es ist ersichtlich, dass diese Vorgänge wiederholt durchgeführt werden können, bis eine ausreichende Geradheit des langgestreckten Stabes 9 erreicht ist. Dies kann beispielsweise durch Vergleich mit vorangehend erläuterten Schwellwerten ermittelt werden.The program can furthermore be configured to, after a deformation of the elongate rod has taken place 9 or its connection to the base 3 again a multitude of images of the elongated rod 9 and the base 3 with the cameras 43 record and the result of correcting the straightness of the elongated rod 9 to verify. If necessary, further plastic deformation of the elongate rod can be carried out 9 and / or the connection between the elongate rod 9 and the base 3 be brought about. It can be seen that these operations can be performed repeatedly until the elongate rod is sufficiently straight 9 is reached. This can be determined, for example, by comparison with the threshold values explained above.

Claims

Method for providing a medical radiation therapy system, the medical radiation therapy system comprising an X-ray source (1), the X-ray source (1) - a base (3), - An elongated rod (9) fastened to the base (3), at the distal end (13) of which, when the X-ray source (1) is in operation, X-ray radiation is generated, at the distal end (13) of which is remote from the base (3), and - An applicator (21) fastened to the base (3) and surrounding the distal end (13) of the elongated rod (9) at a distance, comprises and wherein the method comprises: - Positioning of parts of the X-ray source (1) relative to at least one camera (43), the parts of the X-ray source (1) comprising the base (3) and the elongated rod (9) attached thereto but not the applicator (21); - Taking a plurality of images of at least the elongated rod (9) with the at least one camera (43) from different directions; - analyzing the captured images; - Mounting the parts (3, 9) of the X-ray source (1) on a tool (31), the tool (31) having at least one movable punch (51) and at least one actuator (53) for moving the at least one punch (51) includes; and - Rotating the parts (3, 9) of the X-ray source (1) relative to the at least one stamp (51) and controlling the at least one actuator (53) based on the analysis of the recorded images in such a way that the at least one stamp (51) counteracts the elongated rod (9) presses and this and / or the connection between the base (3) and the rod (9) plastically deformed.

Procedure according to Claim 1 , further comprising arranging the parts (3, 9) of the X-ray source (1) in several rotational positions about an axis of rotation (37) oriented essentially parallel to a longitudinal axis (8) of the elongated rod (9) and taking at least one image with the at least one Camera (43) in each of the several rotational positions.

Procedure according to Claim 2 wherein the tool (31) comprises a turntable (35) which is rotatable about the axis of rotation (37), and wherein the mounting of the parts (3, 9) of the X-ray source (1) on the tool (31) is a mounting of the parts (3, 9) on the turntable (35).

Method according to one of the Claims 1 to 3 wherein the tool (31) comprises a plurality of punches (51) which press against the elongated rod (9) at different locations spaced apart in the longitudinal direction of the elongated rod (9).

Method according to one of the Claims 1 to 4th further comprising measuring a force exerted on the elongate rod (9) by the at least one punch (51) while the punch (51) presses against the elongate rod (9).

Method according to one of the Claims 1 to 5 , further comprising repeating a sequence of taking the plurality of images and plastically deforming the elongate rod (9) or the connection between the base (3) and the rod (9).

Procedure according to Claim 6 further comprising repeating the sequence until it is determined based on the analysis of the recorded images that the state of the parts (3, 9) of the x-ray source (1) corresponds to a predetermined criterion.

Method according to one of the Claims 1 to 7th , further comprising fastening the applicator (21) to the base (3) after the plastic deformation of the elongate rod (9) or the connection between the base (3) and the rod (9).

Tool for configuring parts of an X-ray source (1) for a medical radiation therapy system, the tool (31) having at least one camera (43), at least one movable stamp (51), and an actuator (53) for moving the at least one stamp (51) and a controller (47) for controlling the actuator (53), wherein the tool (31) is configured to perform the method according to one of Claims 1 to 8th execute.