-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen einer Komponente bei der Strahlentherapie und ein lichtbasiertes Sperrsystem zum Überwachen einer an einem Kopplungspartner angeordneten Komponente bei der Strahlentherapie.
-
Im Bereich der Strahlentherapie ist es wichtig zu wissen, ob hierbei verwendete Komponenten bereits benutzt wurden oder nicht, da eine Mehrfachnutzung, z.B. an verschiedenen Systemen und/oder Standorten, zu einem Risiko für den Patienten führen kann. Allgemein besitzen Komponenten aus Kunststoff nur eine begrenzte Toleranz gegenüber ionisierender Strahlung, das heißt, die Komponenten können zugesicherte Eigenschaften bei Überschreiten einer Gesamtdosis verlieren.
-
Es ist bekannt, eine Anwesenheit eines Applikators an einer Röntgenstrahlungsquelle mit Hilfe eines lichtbasierten Sperrsystems (engl. Interlock) zu überprüfen. Hierbei wird ein Lichtstrahl von einem an dem Applikator angeordneten Spiegel zurückreflektiert und mittels eines Sensors erfasst. Je nachdem, ob auf diese Weise die Anwesenheit eines Applikators an der Strahlenquelle erfasst wurde oder nicht, erfolgt eine Freigabe der Röntgenstrahlungsquelle oder nicht. Befindet sich kein Applikator oder ein nicht korrekt angeordneter Applikator an der Röntgenquelle, so kann die Emission von Röntgenstrahlung durch das lichtbasierte Sperrsystem verhindert werden. Ein lichtbasiertes Sperrsystem ist beispielsweise aus der
US 2011/0105822 A1 bekannt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Überwachen einer Komponente bei der Strahlentherapie und ein lichtbasiertes Sperrsystem zu verbessern.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein lichtbasiertes Sperrsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Es ist eine der Grundideen der Erfindung, einen Spiegel, an dem ein zum Überwachen einer Anwesenheit einer Komponente (z.B. eines Applikators) verwendetes Licht reflektiert wird, zumindest in einem Teilbereich mit einer lichtempfindlichen Schicht zu bedecken. Es ist dann vorgesehen, dass mindestens eine optische Eigenschaft der lichtempfindlichen Schicht durch Licht mit vorgegebenen Eigenschaften verändert wird. Durch das Verändern der mindestens einen optischen Eigenschaften kann eine Benutzung der Komponente an der Komponente kenntlich gemacht werden. Im Rahmen einer Auswertung eines am Spiegel reflektierten Lichts wird die geänderte mindestens eine optische Eigenschaft berücksichtigt. Hierdurch kann insbesondere eine Mehrfachnutzung der Komponente verhindert werden.
-
Insbesondere wird ein Verfahren zum Überwachen einer Komponente bei der Strahlentherapie zur Verfügung gestellt, wobei die Komponente bei Anordnung an einem Kopplungspartner mittels eines in einem Kopplungsabschnitt angeordneten lichtbasierten Sperrsystems (engl. Interlock) überwacht wird, wobei hierzu eine Reflexion eines von mindestens einer an dem Kopplungspartner angeordneten Lichtquelle ausgesandten Lichts an mindestens einem an der Komponente angeordneten Spiegel mittels mindestens einer an dem Kopplungspartner angeordneten Erfassungseinrichtung erfasst und ausgewertet wird, und wobei mindestens eine optische Eigenschaft einer zumindest in einem Teilbereich an dem mindestens einen Spiegel angeordneten lichtempfindlichen Schicht durch Einwirken von Licht mit vorgegebenen Eigenschaften verändert wird, wobei die veränderte mindestens eine optische Eigenschaft erfasst und beim Auswerten berücksichtigt wird.
-
Ferner wird insbesondere ein lichtbasiertes Sperrsystem zum Überwachen einer an einem Kopplungspartner angeordneten Komponente bei der Strahlentherapie geschaffen, umfassend in einem Kopplungsabschnitt: mindestens einen an der Komponente angeordneten Spiegel, mindestens eine an dem Kopplungspartner angeordnete Lichtquelle, und mindestens eine an dem Kopplungspartner angeordnete Erfassungseinrichtung mit mindestens einer Sensorik, wobei die mindestens eine Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet ist, ein von der mindestens einen Lichtquelle ausgesandtes Licht nach einer Reflexion an dem mindestens einen Spiegel mit der mindestens einen Sensorik zu erfassen und hierdurch eine Anwesenheit der Komponente an dem Kopplungspartner zu überwachen,
wobei zumindest in einem Teilbereich an dem mindestens einen Spiegel eine lichtempfindliche Schicht angeordnet ist, bei der sich mindestens eine optische Eigenschaft durch Einwirken von Licht mit vorgegebenen Eigenschaften verändert.
-
Ein Vorteil des Verfahrens und des lichtbasierten Sperrsystems ist, dass neben dem Feststellen und Überwachen der Anwesenheit der Komponente an dem Kopplungspartner eine Benutzung durch das, insbesondere gezielte, Verändern der mindestens einen optischen Eigenschaft der lichtempfindlichen Schicht direkt an der Komponente vermerkt werden kann. Ist die Komponente auf diese Weise als „benutzt“ markiert, so kann eine erneute und/oder weitere Benutzung verhindert werden.
-
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn das Verändern der mindestens einen optischen Eigenschaft mit bloßem Auge erkennbar ist. In diesem Fall kann eine als „benutzt“ markierte Komponente auch von einem Menschen durch Sichtkontrolle der lichtempfindlichen Schicht identifiziert werden.
-
Zum Feststellen, ob eine Komponente bereits benutzt wurde oder nicht, wird insbesondere die mindestens eine optische Eigenschaft ausgewertet. Dies erfolgt insbesondere mittels der mindestens einen Erfassungseinrichtung. Insbesondere wird die veränderte mindestens eine optische Eigenschaft beim Auswerten von der mindestens einen Erfassungseinrichtung berücksichtigt. Verändert sich die mindestens eine optische Eigenschaft, so ändert sich insbesondere auch das Licht, das von dem Spiegel reflektiert und von der mindestens einen Sensorik erfasst wird. Das veränderte Licht dient dann als Indikator insbesondere dafür, ob die Komponente bereits benutzt wurde oder nicht. Insbesondere ist die mindestens eine Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet, ein von der Sensorik bereitgestelltes Sensorsignal derart auszuwerten, dass eine Veränderung der mindestens einen optischen Eigenschaft festgestellt werden kann.
-
Die lichtempfindliche Schicht ist insbesondere derart an dem Spiegel angeordnet, dass das Licht, insbesondere vollständig, durch die lichtempfindliche Schicht hindurchtritt. Beim (doppelten) Hindurchtreten durch die lichtempfindliche Schicht ändern sich insbesondere auch die Eigenschaften des Lichts, wenn die mindestens eine optische Eigenschaft der lichtempfindlichen Schicht geändert wird. Hierbei soll insbesondere auch der Fall umfasst sein, dass eine vollständige Absorption des Lichts stattfindet, beispielsweise, weil die lichtempfindliche Schicht durch das Ändern der mindestens einen optischen Eigenschaft nicht-transparent (insbesondere opak) geworden ist. Das Ändern der mindestens einen optischen Eigenschaft wird insbesondere durch eine photochemische Reaktion in der Lichtempfindlichen Schicht bewirkt.
-
Licht bezeichnet im Rahmen dieser Offenbarung insbesondere elektromagnetische Strahlung vom ultravioletten über den sichtbaren bis in den infraroten Bereich. Hierbei kann Licht sowohl eine oder mehrere einzelne Wellenlängen als auch Wellenlängenbereiche umfassen. Vorgegebene Eigenschaften bezeichnen insbesondere eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften: eine Wellenlänge (im UV, VIS und/oder IR), eine Leistung, einen zeitlichen Verlauf (z.B. kontinuierlich, gepulst), eine Pulsdauer, eine Anzahl der Pulse, eine Polarisationsrichtung, eine Strahlungsenergie, eine Bestrahlung etc.
-
Eine Lichtquelle kann beispielsweise eine Leuchtdiode (LED) sein. Grundsätzlich kann jedoch auch eine andere Art von Lichtquelle verwendet werden.
-
Eine Sensorik kann insbesondere mindestens eine Photodiode oder einen Phototransistor umfassen. Grundsätzlich können jedoch auch andere Sensortypen verwendet werden. Ein Empfindlichkeitsbereich der Sensorik ist hierbei insbesondere abgestimmt auf die von der Lichtquelle emittierte(n) Wellenlänge(n).
-
Es kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Erfassungseinrichtung eine Steuereinrichtung aufweist. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, ein von der mindestens einen Sensorik bereitgestelltes Signal auszuwerten und ein Auswertungsergebnis, beispielsweise in Form eines analogen oder digitalen Signals bereitzustellen. Das Signal kann beispielsweise ein Freigabesignal umfassen (Freigabe der Behandlung bzw. der Verwendung der Komponente bei der Strahlentherapie). Alternativ oder zusätzlich kann das Signal auch ein Sperrsignal umfassen (aktives Sperren der Behandlung bzw. der Verwendung der Komponente). Das Signal kann grundsätzlich aber auch weitere Informationen umfassen und/oder kodieren.
-
Teile des lichtbasierten Sperrsystems, insbesondere die Erfassungseinrichtung und/oder eine Steuereinrichtung, können einzeln oder zusammengefasst als eine Kombination von Hardware und Software ausgebildet sein, beispielsweise als Programmcode, der auf einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgeführt wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass Teile einzeln oder zusammengefasst als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) und/oder feldprogrammierbares Gatterfeld (FPGA) ausgebildet sind.
-
Die lichtempfindliche Schicht umfasst beispielsweise eines der folgenden Materialien: einen lichtempfindlichen Lack, bei dem eine optische Eigenschaft mittels Licht verändert werden kann (z.B. einen UV-Lack, bei dem eine optische Eigenschaft mittels UV-Licht verändert wird); Silberbromid, bei dem eine optische Eigenschaft mit Hilfe von Weißlicht verändert werden kann. Grundsätzlich können auch geeignete Materialien verwendet werden, wie diese bei der Dosimetrie eingesetzt werden (z.B. der empfindliche Film in dem Produkt GAFCHROMIC® EBT3), da diese Materialien in der Regel auch auf UV-Licht empfindlich reagieren und hierdurch eine Änderung der optischen Eigenschaften durch Einwirken von UV-Licht erreicht werden kann.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verändern der mindestens einen optischen Eigenschaft ein Verringern eines Transmissionsgrades der lichtempfindlichen Schicht umfasst. Hierdurch kann eine Benutzung der Komponente auf besonders einfache Weise markiert und nachgewiesen bzw. überprüft werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die lichtempfindliche Schicht bei einer unbenutzten (insbesondere sterilen) Komponente, beispielsweise bei einem Applikator an einer Röntgenquelle, einen hohen Transmissionsgrad aufweist. Vor, bei und/oder nach der Benutzung der Komponente wird dann durch das Licht mit den vorgegebenen Eigenschaften ein Transmissionsgrad der lichtempfindlichen Schicht verringert. Der verringerte Transmissionsgrad verringert auch eine Intensität des durch die lichtempfindliche Schicht hindurchtretenden Lichts der Lichtquelle. Das Licht verringerter Intensität wird mittels der Erfassungseinrichtung erfasst und die Intensität ausgewertet. Liegt die Intensität unterhalb eines vorgegebenen Schwellwertes, der beispielsweise in empirischen Versuchsreihen bestimmt werden kann, so wird festgestellt, dass die Komponente bereits benutzt wurde. Die Erfassungseinrichtung stellt dann ein entsprechendes Auswertungsergebnis bereit, beispielsweise indem kein Freigabesignal erzeugt und bereitgestellt wird (alternativ wird ein Sperrsignal erzeugt und bereitgestellt).
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verändern der mindestens einen optischen Eigenschaft ein Ändern einer Transparenz der lichtempfindlichen Schicht von einem transparenten Zustand zu einem nicht-transparenten Zustand umfasst. Hierdurch kann eine bereits erfolgte Benutzung der Komponente auf besonders einfache Weise markiert und nachgewiesen bzw. überprüft werden. Transparent soll hierbei insbesondere einen Transmissionsgrad von Licht (mit vorgegebenen Eigenschaften) durch die lichtempfindliche Schicht oberhalb eines vorgegebenen Schwellwertes (z.B. 80-90 %) bezeichnen. Nicht-transparent soll hingegen insbesondere einen Transmissionsgrad von Licht (mit vorgegebenen Eigenschaften) durch die lichtempfindliche Schicht unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes (z.B. 9-10 %) bezeichnen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die lichtempfindliche Schicht bei einer unbenutzten Komponente transparent für das von der Lichtquelle ausgesandte Licht ist, bei einer benutzten Komponente hingegen nicht-transparent. Der Lichtweg des von der Lichtquelle ausgesandten Lichts wird dann durch die nicht mehr transparente lichtempfindliche Schicht an dem Spiegel blockiert, sodass die Erfassungseinrichtung das Licht nicht mehr erfassen kann. Beim Auswerten wird dies berücksichtigt und je nach Ergebnis wird ein entsprechendes Auswertungssignal bereitgestellt, z.B. in Form eines Freigabesignals und/oder eines Sperrsignals.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Ausmaß und/oder eine Art der Veränderung der mindestens einen optischen Eigenschaft erfasst und beim Auswerten berücksichtigt wird. Hierdurch können neben einer einfachen Information, ob die Komponente bereits benutzt ist oder nicht, weitere Abstufungen bzw. weitere Informationen in den optischen Eigenschaften der lichtempfindlichen Schicht kodiert werden. Ein Ausmaß kann beispielsweise abgestufte Änderungen im Transmissionsgrad und/oder einer Transparenz abbilden. Eine Art der Veränderung kann beispielsweise ein Verändern eines Transmissionsgrades oder eine farbempfindliche Veränderung, beispielsweise eines Transmissionsspektrums, der lichtempfindlichen Schicht betreffen.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine optische Eigenschaft mittels gepulstem Licht verändert wird, wobei eine Anzahl der Pulse mit einer Anzahl von erfolgten Nutzungen der Komponente und/oder einer Dauer der erfolgten Nutzung(en) der Komponente korrespondiert. Hierdurch kann eine Anzahl der erfolgten Nutzungen und/oder eine Dauer der erfolgten Nutzung(en) direkt in Form der veränderten optischen Eigenschaft kodiert werden. Beispielsweise kann durch das gepulste Licht ein Transmissionsgrad und/oder eine Transparenz sukzessive verringert werden. Ist eine Abhängigkeit der mindestens einen optischen Eigenschaft, beispielsweise des Transmissionsgrades und/oder der Transparenz von einer Anzahl der Pulse, bekannt, so kann anhand dieser Abhängigkeit nach Erfassen des reflektierten und durch die lichtempfindliche Schicht hindurchgetretenen Lichts der Lichtquelle auf die Anzahl und/oder die Nutzungsdauer der Komponente geschlossen werden. Beispielsweise kann für die lichtempfindliche Schicht ein Material gewählt werden, das eine lineare Abhängigkeit der Änderung der mindestens einen optischen Eigenschaft, beispielsweise des Transmissionsgrades und/oder der Transparenz, von der Strahlungsenergie bzw. Bestrahlung zeigt. Wenn die Pulse gleiche Eigenschaften aufweisen (insbesondere gleiche Leistung, gleiche Dauer, gleiches Spektrum), dann ändert sich die mindestens eine optische Eigenschaft linear mit der Anzahl der Pulse. Beim Auswerten des von der Sensorik erfassten Lichts kann dann ausgehend von der erfassten Lichtmenge die Anzahl der erfolgten Nutzungen und/oder auf die Benutzungsdauer bestimmt werden.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verändern der mindestens einen optischen Eigenschaft mittels Lichts von mindestens einer weiteren Lichtquelle durchgeführt wird. Hierdurch kann das Überwachen von dem Verändern der mindestens einen optischen Eigenschaft getrennt werden, sodass beide Maßnahmen unabhängig voneinander ausgeführt werden können. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die lichtempfindliche Schicht derart ausgebildet ist oder derart gewählt ist, dass das Licht der Lichtquelle zu keiner Veränderung der mindestens einen optischen Eigenschaft führt (z.B. UV-Licht). Die mindestens eine weitere Lichtquelle kann dann beispielsweise eine Lichtquelle mit anderen Eigenschaften sein, beispielsweise einer größeren Leistung, einem anderen elektromagnetischem Spektrum usw. Das Licht der mindestens einen weiteren Lichtquelle führt zu der angestrebten Änderung der mindestens einen optischen Eigenschaft der lichtempfindlichen Schicht. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Ändern der mindestens einen optischen Eigenschaft, beispielsweise ein Ändern von Transparenz zu Nicht-Transparenz, nach einer abgeschlossenen Behandlung mit der Komponente (z.B. Applikator) mittels der weiteren Lichtquelle erfolgt. Während der Behandlung selbst bleibt die mindestens eine optische Eigenschaft unabhängig von einer Behandlungsdauer konstant, da ein Überwachen nur mit Hilfe der Lichtquelle erfolgt, welche die mindestens eine optische Eigenschaft nicht ändert.
-
In einer Ausführungsform des lichtempfindlichen Sperrsystems ist entsprechend vorgesehen, dass das lichtbasierte Sperrsystem mindestens eine an dem Kopplungspartner angeordnete weitere Lichtquelle aufweist, die dazu eingerichtet ist, das Verändern der mindestens einen optischen Eigenschaft durchzuführen. Hierdurch können die Lichtquelle und weitere Lichtquellen unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise kann die mindestens eine weitere Lichtquelle andere Eigenschaften (Wellenlänge, Spektrum, Leistung etc.) aufweisen als die mindestens eine Lichtquelle. Die mindestens eine weitere Lichtquelle kann beispielsweise als Laserdiode ausgebildet sein.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die lichtempfindliche Schicht und/oder der mindestens eine Spiegel nach einer Benutzung der Komponente und/oder einer vorgegebenen Benutzungsdauer der Komponente durch Einwirken von Licht irreversibel zerstört werden. Hierdurch kann die Komponente irreversibel als benutzt markiert werden. Dies kann sowohl mittels der Lichtquelle als auch mittels der mindestens einen weiteren Lichtquelle erfolgen. Das gezielte Zerstören wird beispielsweise mittels einer Steuereinrichtung, insbesondere mittels einer Steuereinrichtung der Erfassungseinrichtung, gesteuert. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine Laserdiode dazu verwendet wird, mit geeignet großer Leistung eine Spiegelfläche des Spiegels (z.B. Aluminium-Schicht/-Folie) zu verdampfen und hierdurch einen Reflexionsgrad zu verringern (z.B. < 50 % oder weniger).
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine an der Komponente angeordnete Markierung durch Einwirken von Licht unlesbar gemacht wird. Die Markierung kann beispielsweise die lichtempfindliche Schicht sein oder diese zumindest teilweise umfassen oder teilweise von dieser umfasst sein. Die Markierung kann beispielsweise einen Barcode und/oder eine Datamatrix umfassen und/oder einen Barcode und/oder eine Datenmatrix ausbilden, die zur eindeutigen Identifizierung der Komponente dienen.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die lichtempfindliche Schicht eine Kodierung mindestens einer Information umfasst und/oder ausbildet. Hierdurch kann Information direkt in der lichtempfindlichen Schicht kodiert werden. Die Kodierung kann als Barcode und/oder Datamatrix ausgebildet sein. Die Kodierung kann aber auch zusätzlich oder alternativ in Form von Stufen in der Änderung oder in Form von unterschiedlichen Arten der Änderung der mindestens einen optischen Eigenschaft ausgebildet sein.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die lichtempfindliche Schicht derart ausgebildet und/oder gewählt ist, dass eine erfolgte Änderung der mindestens einen optischen Eigenschaft der lichtempfindlichen Schicht durch mindestens ein vorgegebenes Sterilisationsverfahren umgekehrt werden kann. Hierdurch kann eine als „benutzt“ markierte Komponente nach Durchlaufen eines Sterilisationsverfahrens über die lichtempfindliche Schicht wieder als „unbenutzt“ markiert werden. Hierdurch kann die Komponente auch nach einer Benutzung aufbereitet und wiederverwendet werden. Als Sterilisationsverfahren können hierbei insbesondere bekannte Verfahren, wie beispielsweise Verfahren mittels Heißdampf, Gamma-Strahlung und/oder Ethylenoxid (EtO) eingesetzt werden. Insbesondere können hierfür geeignete Farben/Tinten der Reihe Tempilink® der Firma LA-CO Industries Inc., Illinois, USA (http://de.tempil.com/tempilink/), verwendet werden.
-
Es kann hierbei insbesondere vorgesehen sein, dass die Änderung der mindestens einen optischen Eigenschaft nur für einen Teilbereich der lichtempfindlichen Schicht umgekehrt wird, beispielsweise um in einem anderen Teilbereich eine Anzahl der Benutzungen der Komponente aufzeichnen bzw. kodieren und nachhalten zu können. Ein Material und/oder eine Zusammensetzung und/oder Eigenschaften der lichtempfindlichen Schicht werden dann in den Teilbereichen derart gewählt, dass das vorgegebene Sterilisationsverfahren die Änderung der mindestens einen optischen Eigenschaft nur in einem der Teilbereiche umkehrt, in dem anderen hingegen nicht. Dies ermöglicht es, sowohl die einzelne Benutzung als auch eine Gesamtnutzungsanzahl und/oder Gesamtnutzungsdauer einer Komponente zu protokollieren und zu überwachen.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine weitere Schicht zumindest in einem Teilbereich an dem mindestens einen Spiegel angeordnet ist, wobei mindestens eine optische Eigenschaft der weiteren Schicht in Abhängigkeit vom Einwirken mindestens eines Sterilisationsverfahrens irreversibel verändert wird, wobei die mindestens eine optische Eigenschaft der weiteren Schicht ebenfalls erfasst und ausgewertet wird. Hierdurch kann eine einmalige Verwendung überprüft und sichergestellt werden, da eine (unerlaubte) Verwendung nach einer Sterilisation überprüft und verhindert werden kann. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die weitere Schicht an der lichtempfindlichen Schicht angeordnet ist. Ein Material der weiteren Schicht ist bzw. wird dann insbesondere derart gewählt, dass ein Einwirken des Lichts, welches die mindestens eine optische Eigenschaft der lichtempfindlichen Schicht verändert, die optischen Eigenschaften der weiteren Schicht nicht beeinflusst. Wird hingegen ein Sterilisationsverfahren durchlaufen, beispielsweise eine Dampfsterilisation, so ändert sich mindestens eine optische Eigenschaft der weiteren Schicht. Die Änderung der mindestens einen optischen Eigenschaft der weiteren Schicht kann dann erfasst und in analoger Weise wie die mindestens eine optische Eigenschaft der lichtempfindlichen Schicht ausgewertet werden. Als Material für die weitere Schicht können beispielsweise geeignete Materialien von Sterilisationsnachweismarkern bzw. Sterilisationsindikatorfarben verwendet werden, beispielsweise der Reihe Tempilink® der Firma LA-CO Industries Inc., Illinois, USA (http://de.tempil.com/tempilink/).
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass auf der lichtempfindlichen Schicht eine lösbare Schutzabdeckung angeordnet ist, durch die ein lichtbedingtes Verändern der mindestens einen optischen Eigenschaft verhindert wird. Dies kann beispielsweise eine lichtundurchlässige Schutzfolie oder eine lichtundurchlässige Schutzkappe sein, die vor einer Anordnung der Komponente an dem Kopplungspartner manuell entfernt werden muss.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die lichtempfindliche Schicht derart ausgebildet und/oder gewählt ist, dass mit Hilfe unterschiedlicher Wellenlängen eine Information kodiert werden kann. Die lichtempfindliche Schicht kann hierzu beispielsweise farbempfindlich ausgebildet sein. Mit Hilfe einer oder mehrerer Lichtquellen, die unterschiedliche Farben erzeugen können, kann dann die mindestens eine optische Eigenschaft der lichtempfindlichen Schicht bei unterschiedlichen Wellenlängen verändert und genutzt werden. Hierüber lässt sich eine Information, beispielsweise zu einer Anzahl von Nutzungen und/oder zur Nutzungsdauer der Komponente, kodieren. Beim Auswerten werden die optischen Eigenschaften dieser verschiedenen Farbkanäle berücksichtigt. Eine farbabhängige Lichtempfindlichkeit der lichtempfindlichen Schicht kann für verschiedene Materialien beispielsweise in empirischen Versuchen bestimmt werden. Anschließend kann die farbabhängige Lichtempfindlichkeit der lichtempfindlichen Schicht durch Einwirken von Licht mit vorgegebenen Eigenschaften gezielt ausgenutzt werden, um die optischen Eigenschaften verschiedener Farbkanäle selektiv zu verändern, hierdurch eine Information zu kodieren und diese beim Auswerten zu berücksichtigen.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Komponente ein Applikator und der Kopplungspartner eine mit diesem koppelbare Röntgenstrahlungsquelle ist. Grundsätzlich kann die Komponente aber auch eine Halteplatte, beispielsweise einer Röntgenstrahlungsquelle an einem Stativ, oder eine sonstige Einrichtung sein.
-
Weiter wird insbesondere auch eine Komponente für die Strahlentherapie zum Ausbilden eines Sperrsystems nach einer der beschriebenen Ausführungsformen geschafften, wobei die Komponente dazu eingerichtet ist, mit einem Kopplungspartner gekoppelt zu werden, umfassend in einem Kopplungsabschnitt: mindestens einen an der Komponente angeordneten Spiegel, wobei in zumindest einem Teilbereich an dem mindestens einen Spiegel eine lichtempfindliche Schicht angeordnet ist, bei der sich mindestens eine optische Eigenschaft durch Einwirken von Licht mit vorgegebenen Eigenschaften verändert.
-
Ebenfalls wird insbesondere ein Kopplungspartner für die Strahlentherapie zum Ausbilden eines Sperrsystems nach einer der beschriebenen Ausführungsformen geschaffen, wobei der Kopplungspartner dazu eingerichtet ist, mit einer Komponente gekoppelt zu werden, umfassend in einem Kopplungsabschnitt: mindestens eine Lichtquelle, mindestens eine Erfassungseinrichtung mit mindestens einer Sensorik, wobei die mindestens eine Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet ist, ein von der mindestens einen Lichtquelle ausgesandtes Licht nach einer Reflexion an mindestens einem Spiegel der Komponente mit der mindestens einen Sensorik zu erfassen und hierdurch eine Anwesenheit der Komponente an dem Kopplungspartner zu überwachen.
-
Weitere Merkmale zur Ausgestaltung der Komponente und des Kopplungspartners ergeben sich aus der Beschreibung von Ausgestaltungen des lichtbasierten Sperrsystems. Die Vorteile der Komponente und des Kopplungspartners sind hierbei jeweils die gleichen wie bei den Ausgestaltungen des lichtbasierten Sperrsystems.
-
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des lichtbasierten Sperrsystems zum Überwachen einer an einem Kopplungspartner angeordneten Komponente bei der Strahlentherapie;
- 2 ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zum Überwachen einer Komponente bei der Strahlentherapie.
-
In 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines lichtbasierten Sperrsystems 1 zum Überwachen einer an einem Kopplungspartner 21 angeordneten Komponente 20 bei der Strahlentherapie. Die Komponente 20 ist beispielsweise ein Applikator 30, der Kopplungspartner 21 beispielsweise eine Röntgenquelle 31, an der der Applikator 30 angeordnet wird bzw. angeordnet ist. Das in dieser Offenbarung beschriebene Verfahren wird nachfolgend anhand des lichtbasierten Sperrsystems 1 erläutert.
-
In einem Kopplungsabschnitt 2 umfasst das lichtbasierte Sperrsystem 1 einen an der Komponente 20 angeordneten Spiegel 3, der zwei gegeneinander geneigte Spiegelflächen 4 umfasst (insbesondere in einem Winkel von 90° zueinander).
-
An dem Kopplungspartner 21 sind in dem Kopplungsabschnitt 2, korrespondierend mit einer Position des Spiegels 3, eine Lichtquelle 6 und eine Erfassungseinrichtung 5 mit einer Sensorik 7 angeordnet. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Lichtquelle 6 als Teil der Erfassungseinrichtung 5 ausgebildet ist. Die Lichtquelle 6 ist beispielsweise als Leuchtdiode (LED) ausgebildet. Die Sensorik 7 umfasst beispielsweise eine Photodiode (nicht gezeigt). Die Lichtquelle 6 und die Sensorik 7 sind aufeinander abgestimmt.
-
Die Erfassungseinrichtung 5 ist dazu eingerichtet, ein von der Lichtquelle 6 ausgesandtes Licht 8 nach einer Reflexion an dem Spiegel 3 bzw. an den Spiegelflächen 4 mit der Sensorik 7 zu erfassen und hierdurch eine Anwesenheit der Komponente 20 an dem Kopplungspartner 21 zu überwachen. Anders ausgedrückt: Wird das Licht 8 an der Sensorik 7 erfasst, so steht dies für die Anwesenheit der Komponente 20 an dem Kopplungspartner 21; wird hingegen kein Licht 8 erfasst, so steht dies für den Fall, dass keine Komponente 20 an dem Kopplungspartner 21 angeordnet ist. In der Strahlentherapie kann dies genutzt werden, um Röntgenstrahlung erst dann zu erzeugen, wenn sichergestellt ist, dass eine Komponente 20, insbesondere ein Applikator 30, korrekt an dem vorgesehenen Kopplungspartner 21, insbesondere einer Röntgenquelle 31, angeordnet ist.
-
Ein von der Sensorik 7 erzeugtes Sensorsignal wird entsprechend ausgewertet und bereitgestellt. Hierzu kann die Erfassungseinrichtung 5 beispielsweise eine Steuereinrichtung 9 umfassen, die das Sensorsignal auswertet und ausgehend von einem Auswertungsergebnis ein Freigabesignal 10 und/oder ein Sperrsignal 11 erzeugt und bereitstellt, um eine Nutzung der Komponente 20 (und/oder des Kopplungspartners 21) freizugeben und/oder zu sperren. Es kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 9 insbesondere auch die Lichtquelle 6 steuert. Das Freigabesignal 10 und/oder das Sperrsignal 11 werden beispielsweise einer Steuerung der Röntgenquelle 31 zugeführt.
-
In zumindest in einem Teilbereich 13 an dem Spiegel 3 ist eine lichtempfindliche Schicht 14 angeordnet, bei der sich mindestens eine optische Eigenschaft durch Einwirken von Licht 8, 18 mit vorgegebenen Eigenschaften verändert. Das Licht 8 kann beispielsweise ebenfalls von der Lichtquelle 6 erzeugt werden. Beispielsweise kann die Lichtquelle 6 von der Steuereinrichtung 9 derart angesteuert werden, dass diese das Licht 8 mit den vorgegebenen Eigenschaften erzeugt.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die Lichtquelle 6 und ein von dieser ausgesandtes Licht 8 und die zu verändernde mindestens eine optische Eigenschaft der lichtempfindlichen Schicht 14 aufeinander abgestimmt sind, das heißt, dass die mindestens eine optische Eigenschaft mittels Lichts 8 der Lichtquelle 6 verändert werden kann.
-
Es kann vorgesehen sein, dass das Verändern der mindestens einen optischen Eigenschaft ein Verringern eines Transmissionsgrades der lichtempfindlichen Schicht 14 umfasst. Hierzu ist oder wird ein Material und/oder eine Zusammensetzung der lichtempfindlichen Schicht 14 derart gewählt, dass ein Transmissionsgrad der lichtempfindlichen Schicht 14 durch Licht mit vorgegebenen Eigenschaften verändert, insbesondere verringert, wird. Beispielsweise kann als Material für die lichtempfindliche Schicht 14 Silberbromid verwendet werden, wobei die Lichtquelle 6 als Weißlichtquelle, beispielsweise als Weißlicht-Leuchtdiode, ausgebildet ist. Das Licht der Lichtquelle 6 bewirkt dann eine photochemische Reaktion im Silberbromid, was zu einer Verdunkelung und hierdurch zu einer Verringerung des Transmissionsgrades führt.
-
Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Verändern der mindestens einen optischen Eigenschaft ein Ändern einer Transparenz der lichtempfindlichen Schicht 14 von einem transparenten Zustand zu einem nicht-transparenten Zustand umfasst. Hierzu ist oder wird ein Material und/oder eine Zusammensetzung der lichtempfindlichen Schicht 14 derart gewählt, dass eine Transparenz der lichtempfindlichen Schicht 14 durch Licht mit vorgegebenen Eigenschaften von einem transparenten Zustand zu einem nicht-transparenten Zustand geändert wird. Auch hier kann insbesondere Silberbromid zusammen mit einer Weißlichtquelle verwendet werden.
-
Sowohl durch das Verringern des Transmissionsgrades als auch durch das Ändern der Transparenz von einem transparenten zu einem nicht-transparenten Zustand kann die Komponente 20 als „benutzt“ markiert werden. In einer Ausführungsform ist hierbei vorgesehen, dass ein großer Transmissionsgrad bzw. der transparente Zustand für eine unbenutzte (insbesondere sterile) Komponente steht. Das Licht 8 der Lichtquelle 6 kann in diesem Zustand die lichtempfindliche Schicht 14 durchlaufen und wird zur Sensorik 7 umgelenkt. Das Licht 8 wird von der Sensorik 7 erfasst und eine Freigabe der Benutzung der Komponente 20 kann erfolgen. Während oder nach einer Benutzung der Komponente 20 wird durch das Licht mit den vorgegebenen Eigenschaften jedoch das Verringern des Transmissionsgrades und/oder das Ändern der Transparenz vom transparenten Zustand zum nicht-transparenten Zustand bewirkt. Das Licht 8 der Lichtquelle 6 kann die lichtempfindliche Schicht 14 in diesem Zustand dann nicht mehr durchlaufen, sondern wird insbesondere absorbiert. Das Licht 8 wird nicht mehr von der Sensorik 7 erfasst. In der Folge wird keine Freigabe zur Benutzung der Komponente 20 gegeben bzw. ein Sperrsignal wird erzeugt, sodass eine (erneute) Nutzung der bereits benutzten Komponente 20 verhindert werden kann. Auf diese Weise kann eine Benutzung der Komponente 20 verbessert überwacht werden, da die Benutzung bereits benutzter Komponenten 20 verhindert werden kann.
-
Es kann vorgesehen sein, dass ein Ausmaß und/oder eine Art der Veränderung der mindestens einen optischen Eigenschaft erfasst und beim Auswerten berücksichtigt wird. Beispielsweise kann über Stufen des Transmissionsgrades und/oder der Transparenz weitere Information kodiert werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, einen Transmissionsgrad und/oder die Transparenz über den Zeitraum einer Behandlung hinweg sukzessive zu ändern und dies beim Erfassen und Auswerten zu berücksichtigen.
-
Ferner kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine optische Eigenschaft mittels gepulstem Licht verändert wird, wobei eine Anzahl der Pulse mit einer Anzahl von erfolgten Nutzungen der Komponente 20 und/oder einer Dauer der erfolgten Nutzung(en) der Komponente 20 korrespondiert.
-
Es kann vorgesehen sein, dass das Verändern der mindestens einen optischen Eigenschaft mittels Lichts von einer weiteren Lichtquelle 16 durchgeführt wird. Hierdurch kann eine Flexibilität erhöht werden, da die Lichtquelle 6 zum Überwachen andere Eigenschaften aufweisen kann als die weitere Lichtquelle 16, die die mindestens eine optische Eigenschaft der lichtempfindlichen Schicht 14 verändert. Die weitere Lichtquelle 16 kann beispielsweise als Laserdiode ausgebildet sein, welche beispielsweise ein größere Ausgangsleistung und/oder ein anderes Spektrum bzw. eine andere Wellenlänge als die Lichtquelle 6 aufweist. Die weitere Lichtquelle 16 kann ebenfalls von der Steuereinrichtung 9 angesteuert werden.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die lichtempfindliche Schicht 14 und/oder der Spiegel 3 nach einer Benutzung der Komponente 20 und/oder einer vorgegebenen Benutzungsdauer der Komponente 20 durch Einwirken von Licht irreversibel zerstört werden. Dies kann beispielsweise mittels der weiteren Lichtquelle 16 erfolgen. Ist diese als Laserdiode ausgebildet, so können die Spiegelflächen 4 (welche z.B. eine Aluminiumschicht umfassen) beispielsweise verdampft werden, sodass ein Reflexionsgrad stark verringert oder eine Reflexion vollständig unterbunden wird. Die lichtempfindliche Schicht 14 kann beispielsweise durch Schwärzung zerstört werden. Die Komponente 20 kann hierdurch endgültig als „benutzt“ markiert werden.
-
Es kann vorgesehen sein, dass eine an der Komponente 20 angeordnete Markierung durch Einwirken von Licht unlesbar gemacht wird. Die Markierung ist beispielsweise als Teil der lichtempfindlichen Schicht 14 ausgebildet oder umfasst die lichtempfindliche Schicht 14 und umfasst beispielsweise einen Barcode und/oder eine Datenmatrix, die eine eindeutige Identifikation der Komponente 20 erlauben (z.B. mittels einer Seriennummer, einer ID-Nummer etc.).
-
Es kann vorgesehen sein, dass die lichtempfindliche Schicht 14 eine Kodierung mindestens einer Information umfasst und/oder ausbildet. Die Kodierung 14 kann beispielsweise in Form verschiedener Abstufungen der veränderten optischen Eigenschaften, beispielsweise des Transmissionsgrades und/oder der Transparenz, kodiert sein und kann entsprechend ausgewertet werden.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die lichtempfindliche Schicht 14 derart ausgebildet und/oder gewählt ist, dass eine erfolgte Änderung der mindestens einen optischen Eigenschaft der lichtempfindlichen Schicht 14 durch mindestens ein vorgegebenes Sterilisationsverfahren umgekehrt werden kann.
-
Es kann vorgesehen sein, dass eine weitere Schicht zumindest in einem Teilbereich an dem mindestens einen Spiegel angeordnet ist, wobei mindestens eine optische Eigenschaft der weiteren Schicht in Abhängigkeit vom Einwirken mindestens eines Sterilisationsverfahrens irreversibel verändert wird, wobei die mindestens eine optische Eigenschaft der weiteren Schicht ebenfalls erfasst und ausgewertet wird.
-
Es kann vorgesehen sein, dass auf der lichtempfindlichen Schicht 14 eine lösbare Schutzabdeckung (nicht gezeigt) angeordnet ist, durch die ein lichtbedingtes Verändern der mindestens einen optischen Eigenschaft verhindert wird. Die lösbare Schutzabdeckung kann beispielsweise eine lichtundurchlässige Schutzfolie oder eine lichtundurchlässige Schutzkappe sein. Diese werden vor einer Benutzung der Komponente 20 manuell von der lichtempfindlichen Schicht 14 entfernt.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die lichtempfindliche Schicht 14 derart ausgebildet und/oder gewählt ist, dass mit Hilfe unterschiedlicher Wellenlängen eine Information kodiert werden kann. Die Lichtquelle 6 und/oder die weitere Lichtquelle 16 sind dann insbesondere derart ausgebildet, dass diese gezielt die unterschiedlichen Wellenlängen erzeugen können, um die Information in der lichtempfindlichen Schicht 14 zu erzeugen. Nach einem farbaufgelösten Erfassen mittels geeigneter Sensorik 7 kann die Kodierung dann ausgelesen werden, indem eine farbabhängige Auswertung durchgeführt wird.
-
In 2 ist ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zum Überwachen einer Komponente bei der Strahlentherapie gezeigt.
-
In einer Maßnahme 100 wird die Komponente bei Anordnung an einem Kopplungspartner mittels eines in einem Kopplungsabschnitt angeordneten lichtbasierten Sperrsystems überwacht.
-
Hierzu wird in einer Maßnahme 100a eine Reflexion eines von mindestens einer an dem Kopplungspartner angeordneten Lichtquelle ausgesandten Lichts an mindestens einem an der Komponente angeordneten Spiegel mittels mindestens einer an dem Kopplungspartner angeordneten Erfassungseinrichtung erfasst.
-
In einer Ausführungsform wird in einer Maßnahme 100b im Rahmen einer Auswertung überprüft, ob Licht mittels der Erfassungseinrichtung erfasst wurde oder nicht. Wurde Licht erfasst, so wird in einer Maßnahme 100c ein Freigabesignal erzeugt und bereitgestellt. Beispielsweise wird das erzeugte und bereitgestellte Freigabesignal einer Steuerung einer Röntgenquelle zugeführt, welche hierdurch eine Freigabe zum Betrieb erhält. Wurde hingegen kein Licht erfasst, so wird in einer Maßnahme 100d ein Sperrsignal erzeugt und bereitgestellt. Beispielsweise wird das erzeugte und bereitgestellte Sperrsignal einer Steuerung einer Röntgenquelle zugeführt, welche hierdurch für einen Betrieb gesperrt wird.
-
In einer Maßnahme 101 wird mindestens eine optische Eigenschaft einer zumindest in einem Teilbereich an dem mindestens einen Spiegel angeordneten lichtempfindlichen Schicht durch Einwirken von Licht mit vorgegebenen Eigenschaften verändert. Insbesondere wird ein Transmissionsgrad verringert und/oder eine Transparenz verändert. Insbesondere kann vorgesehen sein, eine Transparenz nach einer erfolgten Benutzung der Komponente, beispielsweise eines Applikators, von einem transparenten Zustand zu einem nicht-transparenten Zustand zu ändern.
-
Anschließend kann die Maßnahme 100 wiederholt werden, wobei die veränderte mindestens eine optische Eigenschaft erfasst und beim Auswerten berücksichtigt wird. Bei einer Ausführungsform, bei der in Maßnahme 101 die Transparenz geändert wurde, wird nach der Änderung der Transparenz in den nicht-transparenten Zustand in Maßnahme 100b kein Licht mehr von der Erfassungseinrichtung erfasst, sodass kein Freigabesignal mehr erzeugt wird, sondern ein Sperrsignal (Maßnahme 100d). Auf diese Weise kann die Benutzung der Komponente überwacht werden und ausgehend hiervon ein Betrieb einer Einrichtung der Strahlentherapie gesteuert, insbesondere gesperrt, werden.
-
Weitere Ausführungsformen des Verfahrens wurden bereits mit Bezug auf die 1 beschrieben.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- lichtbasiertes Sperrsystem
- 2
- Kopplungsabschnitt
- 3
- Spiegel
- 4
- Spiegelfläche
- 5
- Erfassungseinrichtung
- 6
- Lichtquelle
- 7
- Sensorik
- 8
- Licht
- 9
- Steuereinrichtung
- 10
- Freigabesignal
- 11
- Sperrsignal
- 13
- Teilbereich
- 14
- lichtempfindliche Schicht
- 16
- weitere Lichtquelle
- 18
- Licht (der weiteren Lichtquelle)
- 20
- Komponente
- 21
- Kopplungspartner
- 30
- Applikator
- 31
- Röntgenquelle
- 100-101
- Maßnahmen des Verfahrens
