-
Die Erfindung betrifft eine Strahlentherapieanordnung und ein Verfahren zum Betreiben einer Strahlentherapieanordnung.
-
Bei der intraoperativen Strahlentherapie oder Radiotherapie (engl. Intraoperative Radio Therapy, IORT) werden bei der Tumorbettbestrahlung sogenannte Applikatoren genutzt (z.B. beim INTRABEAM-System der Firma Carl Zeiss Meditec AG). Die Applikatoren ermöglichen einen Zugang zum Bestrahlungsort im Körper des Patienten. Die Applikatoren absorbieren die Röntgenstrahlung teilweise und können somit die Bestrahlung beeinflussen. Dieser Einfluss muss bei der Bestrahlungsplanung berücksichtigt werden. Die relevanten Applikatordaten (z.B. Tiefen-Dosis-Kurve) werden für die Bestrahlungsplanung in der Regel auf einem Rechner gespeichert.
-
Jeder Applikator ermöglicht das Einfahren einer miniaturisierten beweglichen Röntgenquelle derart, dass sich ein Isozentrum der Röntgenquelle als Ursprungsort der Röntgenstrahlung in einer definierten Position (z.B. in einem Kugelzentrum des Applikators) befindet. Eine Steuerung und/oder Regelung der Röntgenquelle erfolgt in der Regel von einem Bedienpult aus. Ein Teil des Bedienpultes wird durch die Steuereinheit der Röntgenquelle gebildet, welche über eine Versorgungs- und Steuerleitung mit der Röntgenquelle verbunden ist. Während der Bestrahlung ist es üblich, dass sich eine Halteeinrichtung der Röntgenquelle und des hieran angeordneten Applikators in einem Operations- oder Behandlungsraum befindet, das Bedienpult aber außerhalb betrieben wird.
-
Der Applikator und die Röntgenquelle bilden für den Zeitraum der Bestrahlung eine Einheit und werden während der Bestrahlung von der Halteeinrichtung in Position gehalten. Eine solche Halteeinrichtung kann z.B. ein Stativ mit mehreren Bewegungsachsen bzw. Freiheitsgraden sein. Im Normalfall bewegt der Operator, z.B. ein Chirurg oder ein Assistent, den Applikator mit Hilfe der Halteeinrichtung in die Tumorhöhle hinein, wobei der Applikator dann während des Bestrahlens von der Halteeinrichtung in der jeweiligen Wunschposition gehalten wird.
-
Infolge normativer Anforderungen müssen Abschaltvorrichtungen von Röntgenquellen Erstfehlersicher ausgelegt werden, das heißt, auch bei Auftreten eines Fehlers muss ein sicherer Betrieb möglich sein. Dies kann beispielsweise derart gelöst sein, dass ab dem Beginn einer Bestrahlung in der Steuereinheit der Röntgenquelle alle notwendigen Bestrahlungsparameter vorliegen, sodass die Bestrahlung auch bei Ausfall des Bedienpults kontrolliert bis zum Ende durchgeführt werden kann. Somit würde z.B. der Ausfall der Recheneinheit des Bedienpultes nicht automatisch den Stopp der Bestrahlung nach sich ziehen. Des Weiteren ist bekannt, einen „Türschalter“ direkt mit der Steuereinheit der Röntgenquelle fest zu verdrahten. Wenn während der Bestrahlung jemand den Raum betritt, in dem die Bestrahlung stattfindet, wird beim Öffnen der Tür der „Türschalter“ betätigt und die Röntgenquelle sofort automatisch abgeschaltet.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Strahlentherapieanordnung und ein Verfahren zum Betreiben einer Strahlentherapieanordnung, insbesondere im Hinblick auf eine Betriebssicherheit, zu verbessern.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Strahlentherapieanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Es ist einer der Grundgedanken der Erfindung, zumindest während der Bestrahlung eine Lage und/oder eine Lageänderung der Röntgenquelle und/oder eines hieran angeordneten Applikators zu erfassen. Dies erfolgt mittels einer hierfür eingerichteten Sensorik. Mittels einer mit der Sensorik signaltechnisch verbundenen Steuereinrichtung wird die erfasste Lage und/oder die erfasste Lageänderung ausgewertet. Ausgehend von der erfassten Lage und/oder der erfassten und/oder einer bestimmten Lageänderung wird mittels der Steuereinrichtung ein Abschalten der Röntgenquelle vorgenommen oder veranlasst. Es kann hierbei vorgesehen sein, dass die Lageänderung mittels der Steuereinrichtung aus der erfassten Lage bestimmt wird, beispielsweise durch Differenzbildung zwischen einzelnen Werten der erfassten Lage. Der Hintergrund für dieses Vorgehen ist, dass die Röntgenstrahlung bei der Strahlentherapie im Vergleich zu Linearbeschleunigern sehr niederenergetisch ist und daher eine sehr stark abfallende Tiefendosiskurve aufweist. Dies führt dazu, dass auch sehr kleine Positionsabweichungen während der Bestrahlung eine große Auswirkung auf die applizierte Dosisverteilung im bestrahlten Gewebe haben. Um eine Bestrahlung von gesundem Gewebe zu vermeiden, kann mittels der in dieser Offenbarung beschriebenen Strahlentherapieanordnung und mittels des Verfahrens eine Lage und/oder eine Lageänderung der Röntgenquelle und/oder des Applikators überwacht werden und ausgehend von der Lage und/oder der Lageänderung können Maßnahmen zum Abschalten der Röntgenquelle getroffen werden.
-
Die Strahlentherapieanordnung und das Verfahren verbessern eine Sicherheit während des Bestrahlens, da eine Lage und/oder eine Lageänderung überwacht werden können. Eine unerwünschte und schädigende Bestrahlung von gesundem Gewebe kann hierdurch verhindert werden.
-
Insbesondere wird eine Strahlentherapieanordnung geschaffen, umfassend eine Halteeinrichtung und eine Röntgenquelle, an die ein Applikator angeordnet werden kann, wobei die Röntgenquelle an der Halteeinrichtung angeordnet ist und mittels der Halteeinrichtung positionierbar und orientierbar gehalten wird, und eine Sensorik, die eingerichtet ist, zumindest während einer Bestrahlung eine Lage und/oder eine Lageänderung der Röntgenquelle und/oder des Applikators zu erfassen, und eine Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die erfasste Lage und/oder die erfasste Lageänderung auszuwerten, und ausgehend von der erfassten Lage und/oder der erfassten und/oder einer bestimmten Lageänderung ein Abschalten der Röntgenquelle vorzunehmen oder zu veranlassen.
-
Ferner wird insbesondere ein Verfahren zum Betreiben einer Strahlentherapieanordnung zur Verfügung gestellt, wobei zumindest während einer Bestrahlung eine Lage und/oder eine Lageänderung einer an einer Halteeinrichtung angeordneten Röntgenquelle und/oder eines hieran angeordneten Applikators mittels einer Sensorik erfasst wird, wobei die erfasste Lage und/oder die erfasste Lageänderung mittels der Steuereinrichtung ausgewertet wird, und wobei ausgehend von der erfassten Lage und/oder der erfassten und/oder einer bestimmten Lageänderung mittels der Steuereinrichtung ein Abschalten der Röntgenquelle vorgenommen oder veranlasst wird.
-
Teile der 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 Halteeinrichtung kann insbesondere ein Stativ sein. Insbesondere kann das Stativ ein mehrgelenkiges Stativ sein, das um mehrere Achsen bewegt werden kann bzw. mehrere Freiheitsgrade für die Röntgenquelle und den hieran angeordneten Applikator bereitstellen kann. Das Stativ kann insbesondere ein 6-Achsenstativ sein. Das Stativ ist insbesondere mechanisch und/oder motorisch unterstützt, beispielsweise mit Hilfe von Servomotoren.
-
Eine Sensorik kann einen oder mehrere Sensoren umfassen. Die Sensoren können gleicher oder unterschiedlicher Art sein. Die Sensoren können insbesondere Positionssensoren und/oder Winkelsensoren (z.B. an Drehachsen) sein. Die Sensoren können beispielsweise Potentiometer sein. In Abhängigkeit von Spannungswerten des Potentiometers kann z.B. eine Winkelstellung bestimmt werden.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die Sensorik eine optische Sensorik umfasst. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Lage und/oder die Lageänderung mit Hilfe von an der Halteeinrichtung und/oder an der Röntgenquelle und/oder an dem Applikator angeordneten optischen Markern und mindestens einer Kamera erfasst wird.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung ferner dazu eingerichtet ist, die erfasste und/oder bestimmte Lageänderung mit einem vorgegebenen Schwellwert zu vergleichen und das Abschalten vorzunehmen oder zu veranlassen, wenn ein Vergleichsergebnis ergibt, dass die erfasste und/oder bestimmte Lageänderung größer als der vorgegebene Schwellwert ist. Hierdurch kann ein Schwellwert für eine maximale Lageänderung vorgegeben werden, die beim Bestrahlen eingehalten werden soll. Wird der Wert für die maximale Lageänderung überschritten, so wird das Bestrahlen durch Abschalten der Röntgenquelle beendet.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sensorik in und/oder an der Halteeinrichtung angeordnet ist. Hierdurch können eine Röntgenquelle und ein Applikator weiter in der bisher üblichen Weise betrieben werden, ohne dass Erweiterungen oder Anbauten an diesen notwendig sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, einen oder mehrere Positionssensoren und/oder Winkelsensoren in und/oder an der Halteeinrichtung anzuordnen, um eine Bewegung der Halteeinrichtung zu erfassen und hierüber eine Lage und/oder eine Lageänderung der Röntgenquelle und/oder des Applikators zu bestimmen oder zu schätzen. Die Sensorik erfasst eine Position und/oder Winkel etc. an der Halteeinrichtung. Über eine mechanisch feste Beziehung zu der an der Halteeinrichtung angeordneten Röntgenquelle und dem hieran angeordneten Applikator kann die Lage und/oder Lageänderung der Röntgenquelle und/oder des Applikators bestimmt und/oder geschätzt werden. Beispielsweise kann hierzu eine mathematische Transformation von Positionen und/oder Winkeln bzw. Positionsänderungen und/oder Winkeländerungen der Halteeinrichtung oder von Teilen der Halteeinrichtung in eine Lage und/oder Lageänderung der Röntgenquelle und/oder des Applikators bestimmt und/oder verwendet werden.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Strahlentherapieanordnung einen Unterbrechungsschalter aufweist, der in eine Signalkette eines Sicherheitstürschalters eingebunden ist oder eingebunden werden kann, wobei die Steuereinrichtung ferner dazu eingerichtet ist, den Unterbrechungsschalter zum Abschalten der Röntgenquelle anzusteuern. Hierdurch kann ein bestehendes System auf einfache Weise erweitert werden, ohne dass bereits bestehende Steuer- und Überwachungsabläufe geändert werden müssen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, den Unterbrechungsschalter in eine Signalverbindung zum Sicherheitstürschalter einzubringen oder zu integrieren. Hierdurch kann insbesondere eine bestehende Infrastruktur weiterverwendet werden. Die Steuer- und Überwachungsfunktionen und -einrichtungen, die bei Öffnen der Tür ein Abschalten der Röntgenquelle veranlassen, können somit weiter genutzt werden. Der Unterbrechungsschalter weist insbesondere eine „aktiv zu“-Funktionalität (bzw. eine „normally off“-Charakteristik) auf, das heißt, der Unterbrechungsschalter muss aktiv, beispielsweise durch eine hierfür vorgesehene Steuerspannung, die von der Steuereinrichtung bereitgestellt wird, geschlossen werden. Fällt diese Steuerspannung weg, beispielsweise, weil eine Lageänderung erkannt wurde oder weil eine Spannungsversorgung der Steuereinrichtung ausfällt, so wird der Unterbrechungsschalter von selbst geöffnet und eine Signalkette des Sicherheitstürschalters wird unterbrochen, was ein Abschalten der Röntgenquelle bewirkt.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Strahlentherapieanordnung ein optisches Interlocksystem aufweist, mit dem ein Vorhandensein eines Applikators an der Röntgenquelle erfasst und überprüft werden kann, wobei das optische Interlocksystem derart ausgebildet ist, dass eine Stellung und/oder eine Eigenschaft von mindestens einem Spiegel im optischen Signalweg gesteuert verändert werden kann, sodass der optische Signalweg unterbrochen ist, wobei die Steuereinrichtung ferner dazu eingerichtet ist, den mindestens einen Spiegel zum Abschalten der Röntgenquelle derart anzusteuern, dass der optische Signalweg unterbrochen ist. Hierdurch kann insbesondere ein bestehendes optisches Interlocksystem auf einfache Weise erweitert werden, ohne dass Steuer- und Überwachungsabläufe geändert werden müssen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, den mindestens einen Spiegel in ein bereits vorhandenes optisches Interlocksystem einzubringen oder zu integrieren. Hierdurch kann insbesondere eine bestehende Infrastruktur weiterverwendet werden. Üblicherweise wird bei einem optischen Interlocksystem ein Lichtstrahl mehrmals umgelenkt, um von einer Lichtquelle, beispielsweise einer Leuchtdiode oder einer Laserdiode, zu einem Photodetektor, beispielsweise einer Photodiode, zu gelangen. Wird Licht mittels des Photodetektors erfasst, so ist das Interlocksystem geschlossen und ein Betrieb der Röntgenquelle ist freigegeben. Wird mittels des Photodetektors hingegen kein Licht erfasst, so gibt das Interlocksystem den Betrieb der Röntgenquelle nicht frei. Dies macht die Ausführungsform sich zunutze, indem der mindestens eine Spiegel an einer geeigneten Position in den Signalweg des Lichtes eingebracht wird, wodurch das Licht in geeigneter Weise umgelenkt wird, um von der Lichtquelle zum Photodetektor zu gelangen oder um durch Verändern der Stellung und/oder der Eigenschaft des Spiegels den Signalweg zu unterbrechen.
-
In einer weiterbildenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass das optische Interlocksystem derart ausgebildet ist, dass eine Winkelstellung zumindest einer Teilfläche des mindestens einen Spiegels gesteuert verändert werden kann, um den optischen Signalweg zu unterbrechen. Das Steuern der Winkelstellung kann sowohl motorisch als auch magnetisch erfolgen. Insbesondere wird der mindestens eine Spiegel aus dem Signalweg herausbewegt, insbesondere herausgeklappt, und hierdurch der Signalweg unterbrochen. Ein für das Interlocksystem genutzter Lichtstrahl erreicht dann nicht mehr den Photodetektor.
-
In einer weiteren weiterbildenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass das optische Interlocksystem derart ausgebildet ist, dass ein Reflexionsgrad des mindestens einen Spiegels gesteuert verändert werden kann, um den optischen Signalweg zu unterbrechen. Beispielsweise kann der mindestens eine Spiegel Mikrospiegel umfassen, mit denen gesteuert ein Reflexionswinkel eingestellt werden kann. Beispielsweise kann der mindestens eine Spiegel einen Mikrospiegelaktor (engl. Digital Micromirror Device (DMD), beispielsweise von der Firma Texas Instruments, USA) umfassen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass an einer Spiegeloberfläche eine Flüssigkristallschicht (z.B. ein Liquid Crystal Display, LCD) angeordnet ist, welche gesteuert einen Transmissionsgrad ändern kann, sodass hierdurch ein Reflexionsgrad an dem mindestens einen Spiegel geändert werden kann, um den Signalweg zu unterbrechen.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Strahlentherapieanordnung eine Kommunikationsverbindung zu einer Bedienvorrichtung aufweist, mit der die Strahlentherapieanordnung bedient werden kann, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die erfasste Lage und/oder die erfasste und/oder bestimmte Lageänderung und/oder ein Abschaltsignal über die Kommunikationsverbindung an die Bedienvorrichtung zu übermitteln. Hierdurch kann einem Bediener der Strahlentherapieanordnung an der Bedienvorrichtung eine Information und/oder eine Rückmeldung über die erfasste Lage und/oder die bestimmte und/oder erfasste Lageänderung bereitgestellt werden. Ferner kann ein gesteuertes Abschalten dann auch über die Bedienvorrichtung erfolgen, welche die Röntgenquelle üblicherweise mit Energie versorgt. Es kann ferner vorgesehen sein, dass ein Aufzeichnen der Lage und/oder der Lageänderung mittels der Bedienvorrichtung veranlasst werden kann. Die Kommunikationsverbindung kann drahtgebunden oder drahtlos ausgebildet sein.
-
Es wird ferner auch ein Strahlentherapiesystem geschaffen, umfassend eine Bedienvorrichtung und eine Strahlentherapieanordnung nach einer der beschriebenen Ausführungsformen.
-
Weitere Merkmale zur Ausgestaltung des Verfahrens ergeben sich aus der Beschreibung von Ausgestaltungen der Strahlentherapieanordnung. Die Vorteile des Verfahrens sind hierbei jeweils die gleichen wie bei den Ausgestaltungen der Strahlentherapieanordnung.
-
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung von Ausführungsformen der Strahlentherapieanordnung und des Strahlentherapiesystems;
- 2 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung einer weiteren Ausführungsform der Strahlentherapieanordnung.
-
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Strahlentherapieanordnung 1. Die Strahlentherapieanordnung 1 umfasst eine Halteeinrichtung 2, eine Röntgenquelle 3, eine Sensorik 4 und eine Steuereinrichtung 5. Die Halteeinrichtung 2 ist beispielsweise als mehrgelenkiges Stativ mit mehreren Freiheitsgraden ausgebildet. Die Röntgenquelle 3 ist an der Halteeinrichtung 2 angeordnet und kann mittels der Halteeinrichtung 2 in den Freiheitsgraden positioniert und orientiert werden. An der Röntgenquelle 3 kann ein Applikator 6 angeordnet werden. Ist der Applikator 6 an der Röntgenquelle 3 angeordnet, so kann dieser zusammen mit der Röntgenquelle 3 mittels der Halteeinrichtung 2, insbesondere mittels des Stativs, zur Bestrahlung in einer Tumorhöhle eines Patienten angeordnet werden und dort in einer vorgegebenen Position und Orientierung (Lage) gehalten werden. Der Applikator 6 ist insbesondere auswechselbar und kann für die jeweilige Bestrahlungsaufgabe gezielt gewählt werden (z.B. Flächenbestrahlung, Bestrahlen einer Tumorhöhle mit isotropischer Verteilung der Strahlungsdosis usw.).
-
Die Sensorik 4 ist dazu eingerichtet, zumindest während einer Bestrahlung eine Lage 10 und/oder eine Lageänderung 11 der Röntgenquelle 3 und/oder des Applikators 6 zu erfassen. Die Sensorik 4 ist insbesondere in und/oder an der Halteeinrichtung 2 angeordnet und erfasst eine Lage und/oder eine Lageänderung der Halteeinrichtung 2, welche dann über eine Transformationsvorschrift in eine Lage 10 und/oder eine Lageänderung 11 der Röntgenquelle 3 und/oder des Applikators 6 umgerechnet werden kann. Das Umrechnen kann mittels der Sensorik 4 oder in der Steuereinrichtung 5 erfolgen. Die Sensorik 4 kann beispielsweise Positionssensoren 4-1 und/oder Winkelsensoren 4-2 umfassen, mit denen die Lage und/oder die Lageänderung der Halteeinrichtung 2, insbesondere über das Erfassen von Achspositionen, erfasst werden können.
-
Die Steuereinrichtung 5 umfasst beispielsweise eine Recheneinrichtung und einen Speicher (beide nicht gezeigt), um Rechenoperationen ausführen zu können. Die Steuereinrichtung 5 ist dazu eingerichtet, die erfasste Lage 10 und/oder die erfasste Lageänderung 11 auszuwerten, und ausgehend von der erfassten Lage 10 und/oder der erfassten und/oder einer bestimmten Lageänderung 11 ein Abschalten der Röntgenquelle 3 vorzunehmen oder zu veranlassen. Es kann hierbei vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 5 aus der erfassten Lage 10 die Lageänderung 11 bestimmt, beispielsweise durch Bilden der entsprechenden Differenz zwischen erfassten Lagen 10 über den Zeitraum des Bestrahlens.
-
Zusammen mit einer Bedienvorrichtung 30 bildet die Strahlentherapieanordnung 1 ein Strahlentherapiesystem 100. Die Bedienvorrichtung 30 umfasst eine Steuereinheit 31 für die Röntgenquelle 3, welche die Röntgenquelle 3 auch mit Energie versorgt. Die Steuereinheit 31 und die Röntgenquelle 3 sind hierzu über eine Versorgungs- und Steuerleitung 34 miteinander verbunden. Ferner umfasst die Bedienvorrichtung 30 eine Anzeige- und Bedieneinrichtung 33 zum Anzeigen von Informationen und zum Bedienen des Strahlentherapiesystems 100.
-
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Strahlentherapieanordnung 1 eine Kommunikationsverbindung 9 zu der Bedienvorrichtung 30 aufweist, wobei die Steuereinrichtung 5 dazu eingerichtet ist, die erfasste Lage 10 und/oder die erfasste und/oder bestimmte Lageänderung 11 und/oder ein Abschaltsignal über die Kommunikationsverbindung 9 an die Bedienvorrichtung 30 zu übermitteln. Die Lage 10 und/oder die Lageänderung 11 können beispielsweise zu Informationszwecken auf der Anzeige- und Bedieneinrichtung 33 angezeigt werden. Das Abschaltsignal dient hingegen dazu, die Röntgenquelle 3 über die Steuereinheit 31 abschalten zu lassen, beispielsweise indem eine Energieversorgung der Röntgenquelle 3 unterbrochen wird.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 5 ferner dazu eingerichtet ist, die erfasste und/oder bestimmte Lageänderung 11 mit einem vorgegebenen Schwellwert 12 zu vergleichen und das Abschalten vorzunehmen oder zu veranlassen, wenn ein Vergleichsergebnis ergibt, dass die erfasste und/oder bestimmte Lageänderung 11 größer als der vorgegebene Schwellwert 12 ist. Ein solcher Schwellwert 12 ist insbesondere eine Vorgabe für eine maximale Positionsänderung der Röntgenquelle 3 und/oder des hieran angeordneten Applikators 6 während des Bestrahlens. Ein solcher Schwellwert 12 kann beispielsweise eine Vorgabe von einer Positionsänderung in einer Dimension von maximal +/- 1 mm sein. Die Lage 10 und/oder Lageänderung 11 werden während des Bestrahlens fortlaufend mit dem vorgegebenen Schwellwert 12 verglichen und sobald der vorgegebene Schwellwert 12 erreicht oder überschritten wird, wird das Abschalten vorgenommen oder veranlasst. Der Schwellwert 12 kann beispielsweise mit Hilfe der Bedienvorrichtung 30 vorgegeben werden und wird beispielsweise in dem Speicher der Steuereinrichtung 12 hinterlegt.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die Strahlentherapieanordnung 1 einen Unterbrechungsschalter 7 aufweist, der in eine Signalkette eines Sicherheitstürschalters 20 eingebunden ist oder eingebunden werden kann, wobei die Steuereinrichtung 5 ferner dazu eingerichtet ist, den Unterbrechungsschalter 7 zum Abschalten der Röntgenquelle 3 anzusteuern. Der Sicherheitstürschalter 20 sorgt dafür, dass die Röntgenquelle 3 abgeschaltet wird, wenn eine Tür zum Behandlungsraum während des Bestrahlens geöffnet wird. Durch das Einbinden des Unterbrechungsschalters 7 in die Signalkette des Sicherheitstürschalters 20 kann die Funktion des Sicherheitstürschalters 20 ausgenutzt werden, um die Röntgenquelle 3 abzuschalten. Der Unterbrechungsschalter 7 weist insbesondere eine „aktiv geschlossen“-Charakteristik (bzw. eine „normally off“-Charakteristik) auf, das heißt, ein Schließzustand muss aktiv durch eine Steuerspannung bewirkt werden. Fällt diese Steuerspannung weg, öffnet der Unterbrechungsschalter 7. Die Steuereinrichtung 5 ist über eine Steuerleitung 13 mit dem Unterbrechungsschalter 7 verbunden.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die Strahlentherapieanordnung 1 ein optisches Interlocksystem 8 aufweist, mit dem ein Vorhandensein eines Applikators 6 an der Röntgenquelle 3 erfasst und überprüft werden kann, wobei das optische Interlocksystem 8 derart ausgebildet ist, dass eine Stellung und/oder eine Eigenschaft von mindestens einem Spiegel im optischen Signalweg gesteuert verändert werden kann, sodass der optische Signalweg unterbrochen ist.
-
Dies ist für eine Ausführungsform schematisch in der 2 verdeutlicht. Das optische Interlocksystem 8 umfasst eine Lichtquelle 8-1, beispielsweise eine Leucht- oder Laserdiode, einen Photodetektor 8-2, beispielsweise eine Photodiode, auf der Seite der Röntgenquelle 3 und zwei Spiegel 8-3, 8-4 auf der Seite des Applikators 6. Ferner umfasst das optische Interlocksystem 8 auf der Seite der Röntgenquelle 3 insbesondere einen steuerbaren Spiegel 8-5. Eine Stellung des steuerbaren Spiegels 8-5 kann gesteuert in zwei Winkelstellungen 16-1, 16-2 gebracht werden. Hierdurch kann der optische Signalweg 15 gezielt unterbrochen werden. Es kann vorgesehen sein, dass der steuerbare Spiegel 8-5 in einer der Winkelstellungen 16-1, 16-2 mittels einer Feder vorgespannt ist, insbesondere in der Winkelstellung 16-1. Im Normalfall überwacht das optische Interlocksystem 8 das Vorhandensein eines Applikators 6 an der Röntgenquelle 3. Ist ein Applikator 6 vorhanden und korrekt an der Röntgenquelle 3 angeordnet, so kann Licht der Lichtquelle 8-1 über den Signalweg 15 zum Photodetektor 8-2 gelangen und das Vorhandensein des Applikators 6 hierüber erfasst werden. Ist kein Applikator 6 an der Röntgenquelle 3 angeordnet, gelangt das Licht nicht von der Lichtquelle 8-1 zum Photodetektor 8-2, ein Fehlen des Applikators 8 kann hierdurch detektiert werden. Durch den steuerbaren Spiegel 8-5 kann der Signalweg 15 auch bei Vorhandensein des Applikators 6 gesteuert unterbrochen werden und hierdurch ein Betrieb der Röntgenquelle 3 unterbunden werden. Ein Signal des optischen Interlocksystems 8 wird über die Versorgungs- und Steuerleitung 34 (1) an die Bedieneinrichtung 30 (1) übermittelt.
-
Die Steuereinrichtung 5 ist dazu eingerichtet, den steuerbaren Spiegel 8-5 zum Abschalten der Röntgenquelle 3 derart anzusteuern, dass der optische Signalweg 15 unterbrochen wird bzw. unterbrochen ist. Das Abschalten der Röntgenquelle 3 erfolgt dann über die Bedienvorrichtung 30, über dieselbe Funktionalität, die einen Betrieb der Röntgenquelle 3 bei Fehlen des Applikators 6 unterbindet.
-
Alternativ zu einem einzigen großen steuerbaren Spiegel 8-5 mit nur einer einzigen Spiegelfläche kann auch ein Mikrospiegelaktor (nicht gezeigt, engl. Digital Micromirror Device, DMD) verwendet werden, bei dem eine Vielzahl von in einem zweidimensionalen Raster angeordneten Spiegelelementen derart angesteuert werden kann, dass ein Winkel, unter dem auf die Spiegelelemente treffendes Licht reflektiert wird, in eine gesteuert vorgegebene Richtung abgelenkt wird. Die Steuereinrichtung 5 steuert dann den Mikrospiegelaktor entsprechend an.
-
Es kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass das optische Interlocksystem 8 derart ausgebildet ist, dass ein Reflexionsgrad des steuerbaren Spiegels 8-5 gesteuert verändert werden kann, um den optischen Signalweg 15 zu unterbrechen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass vor dem Spiegel 8-5 (bei dem dann eine Winkelstellung insbesondere nicht verändert werden kann) ein Flüssigkristall angeordnet ist, bei dem ein Transmissionsgrad gesteuert werden kann und hierüber ein Reflexionsgrad am Spiegel 8-5 gesteuert werden kann. Die Steuereinrichtung 5 steuert dann den Flüssigkristall entsprechend an.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Strahlentherapieanordnung
- 2
- Halteeinrichtung
- 3
- Röntgenquelle
- 4
- Sensorik
- 4-1
- Positionssensor(en)
- 4-2
- Winkelsensor(en)
- 5
- Steuereinrichtung
- 6
- Applikator
- 7
- Unterbrechungsschalter
- 8
- optisches Interlocksystem
- 8-1
- Lichtquelle
- 8-2
- Photodetektor
- 8-3
- Spiegel
- 8-4
- Spiegel
- 8-5
- steuerbarer Spiegel
- 9
- Kommunikationsverbindung
- 10
- Lage
- 11
- Lageänderung
- 12
- Schwellwert
- 15
- optischer Signalweg
- 16-1
- Winkelstellung (Signalweg geschlossen)
- 16-2
- Winkelstellung (Signalweg unterbrochen)
- 20
- Sicherheitstürschalter
- 30
- Bedienvorrichtung
- 31
- Steuereinheit
- 33
- Anzeige- und Bedieneinrichtung
- 34
- Versorgungs- und Steuerleitung
- 100
- Strahlentherapiesystem
