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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Bestrahlungstherapievorrichtung.
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Strahlungsemittierende
Vorrichtungen sind allgemein bekannt und werden beispielsweise als Bestrahlungstherapievorrichtungen
zur Behandlung von Patienten verwendet. Eine Bestrahlungstherapievorrichtung
enthält
allgemein ein Gestell, das während
einer therapeutischen Behandlung um eine horizontale Achse schwenkbar
ist. Ein Linearbeschleuniger ist in dem Gestell angeordnet und erzeugt
einen hochenergetischen Bestrahlungsstrahl für eine Therapie. Dieser hochenergetische
Bestrahlungsstrahl kann ein Elektronenstrahl oder Photonenstrahl
(Röntgenstrahl)
sein. Während
der Behandlung wird dieser Bestrahlungsstrahl auf eine Zone eines
Patienten gerichtet, der in dem Isozentrum der Gestelldrehung liegt.
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Zur
Steuerung der auf ein Objekt emittierten Strahlung ist typischerweise
eine Strahlungsabschirmvorrichtung, wie eine Plattenanordnung oder ein
Kollimator in der Bahn des Bestrahlungsstrahls zwischen der Strahlungsquelle
und dem Objekt vorgesehen. Ein Beispiel einer Plattenanordnung ist
aus vier Platten zusammengesetzt, die zur Definition einer Öffnung des
Bestrahlungsstrahls verwendet werden können. Ein Kollimator ist eine
Strahlungsabschirmvorrichtung, die mehrere Lamellen enthalten könnte, beispielsweise
eine Mehrzahl relativ dünner Platten
oder Stäbe,
die typischerweise als sich gegenüberliegende Lamellenpaare angeordnet
sind. Die Platten selbst bestehen aus relativ dichtem und für Strahlung
undurchlässigem
Material und sind im Allgemeinen unabhängig voneinander positionierbar, um
den Bestrahlungsstrahl zu begrenzen.
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Die
Strahlungsabschirmvorrichtung definiert ein Feld auf dem Objekt,
das mit einer vorbeschriebenen Menge an Strahlung beaufschlagt werden
soll. Die übliche
Behandlungsfeldgestalt führt
zu einem dreidimensionalen Behandlungsvolumen, das Segmente von
normalem Gewebe enthält,
wodurch die an den Tumor lieferbare Dosis beschränkt ist. Die an den Tumor gelieferte
Dosis kann erhöht
werden, wenn die Menge an normalem Gewebe, das bestrahlt wird, vermindert
wird und die an das normale Gewebe gelieferte Dosis vermindert wird.
Das Vermeiden der Beaufschlagung von den Tumor umgebenden und diesen überlagernden
Organen mit Strahlung bestimmt die Dosis, mit der der Tumor beaufschlagt werden
darf.
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Typische
Bestrahlungstherapievorrichtungen liefern die Behandlung in Form
einer "intensitätsmodulierten
Bestrahlungstherapie".
Im Wesentlichen werden mehrere koplanare Strahlen verwendet, deren
Fluenzprofile in zwei Dimensionen moduliert werden, um einen gleichmäßig hohen
Dosisbereich zu erreichen, der mit einem Zielvolumen in drei Dimensionen
eng übereinstimmt
und auf diese Weise normale Gewebebereiche ausspart.
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Beispielsweise
stellen 1A und 1B eine
diskrete Intensitätskarte 100 dar,
die eine Basisfläche 102 hat,
die in der Behandlung zu beaufschlagen ist. Die Richtung X bezeichnet
eine aufzubringende Dosishöhe. 1A bezeichnet
die Intensitätskarte; 1B bezeichnet
die auf den Patienten 104 aufzubringende Karte.
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Im
Allgemeinen kann IMRT (Intensity Modulated Radiation Therapie; identitätsmodulierte
Bestrahlungstherapie) auf drei Arten geliefert werden: statische
IMRT (auch als "Schritt
und Schuß" bekannt); dynamische
IMRT (auch als "gleitendes Fenster" bekannt); und IMAT
(Bogen IMRT).
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2A und 2B stellen
die statische oder sequentielle IMRT dar. Genauer sind ein Mehrlamellenkollimator 200 dargestellt,
der eine Gestalt 204 definiert und ein zugehöriges Fluenzprofil.
Wie dargestellt, definieren die Lamellen 202a, 202b des MLC 200 eine Öffnung 204,
die zu beaufschlagen ist. Die Bestrahlung erfolgt für eine vorbestimmte
Zeitdauer, während
der die Lamelleneinstellungen wie dargestellt sind. Die jeweilige
Lamelleneinstellung 204 entspricht einer Stufe des Fluenzprofils.
Das Fluenzprofil besteht auf diese Weise aus einer Mehrzahl solcher
Einstellungen, die stufenweise aufgebaut sind.
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3A und 3B stellen
eine IMRT mit gleitendem Fenster dar. 302 ist eine Spur
oder "Seitenansicht" einer Intensitätskarte
für eine
gegebene Einstellung zweier sich gegenüberliegender Kollimatorlamellen.
Bei dynamischer IMRT ist die Bestrahlung an, während sich die Lamellen bewegen. 303 ist
ein Diagramm einer jeweiligen Lamellenbewegung entsprechend der
Karte 302 über
die Zeit. Die Lamellen nehmen unterschiedliche Positionen 304a...304n über die
Zeit an und definieren entsprechend unterschiedliche Öffnungen 306a...306n.
Somit wird jedes Niveau 308a, 308b, 308c usw. über die
Zeit aufgebaut mit Spitzen beziehungsweise Scheiteln 310, 312,
die separat voneinander aufgebaut werden.
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Bei
dieser Technik bewegt sich ein Schlitz unterschiedlicher Breite über das
Feld und legt jeden Punkt auf der Intensitätskarte frei, um Steigungen
zu schaffen. Sowohl bei Beginn als auch beim Ende der Behandlung
ist der Kollimator geschlossen. Die Lamellen werden gleichzeitig
mit dem Abschalten der Bestrahlung geschlossen. Dies kann zur Beaufschlagung
mit überschüssiger Strahlung
führen,
wenn das Schließen
der Lamellen und das Abschalten der Bestrahlung nicht synchronisiert
sind.
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Schließlich bleibt
bei der Bogen-IMRT die Bestrahlung an, während sich die Lamellen bewegen und
sich das Gestell mit konstanter Geschwindigkeit dreht. Bei dieser
Technik wird eine Intensitätshöhe beziehungsweise
ein Intensitätspegel
je Gestelldrehung geliefert.
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Im
Oberbegriff des Anspruchs 1 wird von einer Bestrahlungstherapievorrichtung
ausgegangen, wie sie beispielsweise in der Druckschrift von Steve Webb „INTENSITY-MODULATED
RADIATION THERAPY",
IoP Publishing 2001, auf Seite 12 beschrieben ist.
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In
der
GB 2335583 A ist
ein Bestrahlungsverfahren beschrieben, bei dem das Bestrahlungsfeld
in ein Zellenmuster unterteilt wird, dessen Zellen längs Linien
verteilt sind, die parallel zur Bewegungsrichtung der Lamellen angeordnet
sind. Jeder Zelle wird eine beabsichtigte Dosis zugewiesen und während der
Bestrahlung wird die Position der Lamellen derart eingestellt, dass
jede Zelle die beabsichtigte Dosis erhält, wobei während der Bestrahlung zusätzliche Blenden über eine
oder mehrere Lamellen bewegt werden, wenn es notwendig ist, zur
Vermeidung einer Überdosis
eine Lamellentrennung bzw. ein Abstand zwischen den Lamellen aufrechtzuerhalten.
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In
der
US 6052430 A ist
eine Bestrahlungstherapievorrichtung mit einem Mehrlamellenkollimator
beschrieben, die ähnlich
wie eine gattungsgemäße Vorrichtung
aufgebaut ist.
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Die
EP 0 392 031 A1 beschreibt
eine Strahlentherapievorrichtung, bei der ein Isodosenverlauf sowohl
durch eine während
der Bestrahlung gesteuert bewegbare Blende als auch durch einen
nicht beweglichen Filterkörper
beeinflussbar ist.
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Ausgehend
von dieser Druckschrift liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
die eingangs genannten Probleme zu lösen, insbesondere die Bestrahlungstherapievorrichtung
derart auszubilden, dass eine vorbestimmte Dosis auf vorbestimmten,
zu bestrahlenden Feldern mit hoher Genauigkeit und innerhalb kurzer
Zeit aufgebracht werden kann.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Der
Anspruch 2 kennzeichnet eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Ein
dynamisches IMRT-Schema entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung definiert einen
RAD ON/RAD OFF-Zyklus (Bestrahlung AN/Bestrahlung AUS-Zyklus) als
ein IMRT Segment. Jeder Satz sich gegenüberliegender Lamellen in dem Kollimator
erzeugt ein IMRT-Profil
oder eine Bahn. Entsprechd einer solchen Ausführungsform bewegt sich wenigstens
eine der sich gegenüberliegenden Lamellen
in Richtung auf die andere, um die gegebene Bahn zu erzeugen. Wenn
eine Bahn vollständig ist,
bleiben die sich gegenüberliegenden
La mellen bis zur Beendigung des Segments zusammen. Die Dosisrate
bzw. Dosisleistung bleibt während
des Segments konstant.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen genauer und
mit vorteilhaften Einzelheiten erläutert.
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In
den Zeichnungen stellen dar:
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1A und 1B eine
Intensitätskarte und
eine Bodenfläche;
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2A und 2B eine
sequentielle IMRT;
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3A und 3B eine
IMRT mit gleitendem Fenster;
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4 ein
beispielhaftes Bestrahlungstherapiesystem;
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5 ein
Blockschaltbild einer Bestrahlungstherapievorrichtung entsprechend
einer Ausführungsform
der Erfindung;
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6 ein
Diagramm eines Mehrlamellenkollimators;
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7 ein
Flussdiagramm entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung;
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8A und 8B ein
Beispiel einer Intensitätskarte;
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9 und 10 die
Lieferung eines ersten Segments der Intensitätskarte der 8 und
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11 und 12 die
Lieferung eines zweiten Segments der Intensitätskarte der 8.
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4–12 stellen
ein System mit einer erfindungsgemäßen Bestrahlungsvorrichtung
dar.
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Bezugnehmend
auf die Figuren und insbesondere 4 ist eine
Bestrahlungsbehandlungsvorrichtung dargestellt, die die Erfindung
enthält
und insgesamt mit 2 bezeichnet ist. Die Bestrahlungstherapievorrichtung 2 kann
ein Linearbeschleuniger sein. Die Bestrahlungsbehandlungsvorrichtung 2 enthält eine
Strahlungsabschirmvorrichtung (nicht dargestellt) innerhalb eines
Behandlungskopfes 4, eine Steuereinheit in einem Gehäuse 9 und
eine Behandlungseinheit 200 entsprechend der Erfindung.
Die Bestrahlungsbehandlungsvorrichtung 2 enthält ein Gestell 6,
das um eine horizontale Drehachse 8 im Laufe einer therapeutischen
Behandlung schwenkbar bzw. drehbar ist. Der Behandlungskopf 4 ist
an einem Vorsprung des Gestells 6 befestigt. In dem Gestell 6 ist
ein Linearbeschleuniger angeordnet, um die hochenergetische Strahlung
zu erzeugen, die für
die Therapie erforderlich ist. Die Achse des von dem Linearbeschleuniger
und dem Gestell 6 emittierten Strahlungsbündels ist
mit 10 bezeichnet. Elektronen, Photonen oder andere erfaßbare Strahlung
können für die Therapie
verwendet werden.
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Während der
Behandlung wird der Bestrahlungsstrahl auf eine Zone 12 eines
Objekts 13 gerichtet, beispielsweise eines Patienten, der
behandelt werden muß und
im Isozentrum der Gestelldrehung liegt. Die Drehachse 8 des
Gestells 6, die Drehachse 14 des Behandlungstisches 16 und
die Strahlachse 10 schneiden sich im Isozentrum.
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Die
Platten oder Lamellen der Strahlungsabschirmvorrichtung innerhalb
des Behandlungskopfes 4 sind im Wesentlichen für die emittierte
Strahlung undurchlässig.
Die Kollimatorlamellen oder -platten sind zwischen der Strahlungsquelle
und dem Patienten angebracht, um das Feld zu begrenzen. Bereiche des
Körpers,
beispielsweise gesundes Gewebe, werden deshalb so wenig Strahlung
wie möglich
ausgesetzt, vorzugsweise keiner Strahlung. Die Platten oder Lamellen
sind beweglich, so daß die
Verteilung der Strahlung über
das Feld nicht gleichmäßig sein muß (ein Bereich
kann mit einer höheren
Dosis als ein anderer Bereich beaufschlagt werden). Wie weiter unten
genauer erläutert
wird, sind die Lamellen entsprechend den Ausführungen der Erfindung steuerbar,
um eine verbesserte IMRT zu liefern. Weiter kann das Gestell gedreht
werden, um unterschiedliche Strahlwinkel und Strahlungsverteilungen
zu ermöglichen,
ohne daß der
Patient bewegt werden muß.
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Die
Bestrahlungsbehandlungsvorrichtung 2 enthält weiter
eine zentrale Behandlungsbearbeitungs- oder Steuereinheit 200,
die typischerweise von der Bestrahlungsbehandlungsvorrichtung 2 entfernt
angeordnet ist. Die Bestrahlungsbehandlungsvorrichtung 2 ist
normalerweise in einem anderen Raum angeordnet, um den Therapeuten
vor Strahlung zu schützen.
Die Behandlungseinrichtung 200 enthält einen zentralen Prozessor 18 und
enthält Ausgabevorrichtungen,
wie wenigstens eine visuelle Anzeigeeinheit oder einen Monitor 700,
und eine Eingabevorrichtung, wie eine Tastatur 19. Daten
können auch
mittels Datenträgern,
wie Datenspeichervorrichtungen oder eine Verifikations- oder Aufzeichnungs-
oder automatischen Einstellsystem eingegeben werden.
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Die
Behandlungsbearbeitungseinheit 200 wird typischerweise
von einem Therapeuten betätigt, der
die aktuelle Abgabe der Bestrahlungsbehandlung durchführt, wie
von einem Onkologen vorgeschrieben, indem die Tastatur 19 oder
eine andere Eingabevorrichtung verwendet wird. Der Therapeut gibt
in die Steuereinheit der Behandlungseinheit 200 die Daten
ein, die die an den Patienten zu liefernde Bestrahlungsdosis definiert,
beispielsweise entsprechend der Vorschrift des Onkologen. Das Programm kann
auch über
eine andere Eingabevorrichtung, wie eine Datenspeichervorrichtung
eingegeben werden. Verschiedene Daten können vor und während der Behandlung
auf dem Schirm des Monitors 70 angezeigt werden.
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Wie
im Folgenden genauer beschrieben, wird die Behandlungsbearbeitungseinrichtung 200 verwendet,
um eine dynamische IMRT-Behandlung zu bestimmen und die Strahlabschirmvorrichtung entsprechend
den Ausführungsformen
der Erfindung zu steuern.
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Ein
Blockschaltbild der Bestrahlungsbehandlungsvorrichtung 2 und
Teile der Behandlungseinheit 200 sind entsprechend der
Erfindung genauer in 5 dargestellt. In einem Elektronenbeschleuniger 20 wird
ein Elektronenstrahl 1 erzeugt. Der Elektronenbeschleuniger 20 enthält eine
Elektronenkanone 21, einen Wellenleiter 22 und
eine evakuierte Umhüllung
oder einen Entführungsmagnet 23.
Ein Triggersystem 3 erzeugt Injektortriggersignale und
führt diese
dem Injektor 5 zu. Basierend auf den Injektortriggersignalen
erzeugt der Injektor 5 Injektorimpulse, die der Elektronenkanone 21 in
dem Beschleuniger 20 zugeführt werden, um den Elektronenstrahl 1 zu erzeugen.
Der Elektronenstrahl 1 wird beschleunigt und von dem Wellenleiter 22 geführt. Zu
diesem Zweck ist eine Hochfrequenzquelle 90, beispielsweise
ein Magnetron oder Klystron vorgesehen, die Radiofrequenzsignale
zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes liefert, das dem
Wellenleiter 22 zugeführt
wird. Die von dem Injektor 5 injizierten und von der Elektronenkanone 21 emittierten
Elektronen werden durch dieses elektromagnetische Feld in dem Wellenleiter 22 beschleunigt
und treten an dem der Elektronenkanone 21 gegenüberliegenden
Ende als Elektronenstrahl 1 aus.
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Der
Elektronenstrahl 1 tritt in einen Führungsmagneten 23 ein
und wird von dort durch ein Fenster 7 längs der Achse 10 geführt. Nach
Durchtritt durch eine erste Streufolie 15 tritt der Strahl
durch einen Durchlass 51 eines Abschirmblockes 50 hindurch
und gelangt durch ein Abflachungsfilter 17. Anschließend gelangt
er durch eine Meßkammer 60,
in der die Dosis gemessen beziehungsweise überprüft wird. Wenn die Streufolie
durch ein Target ersetzt wird, ist der Bestrahlungsstrahl ein Röntgenstrahl;
in diesem Fall kann das Abflachungsfilter 17 fehlen, aber
ist typischerweise vorhanden.
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Schließlich ist
im Pfad des Bestrahlungsstrahls 1 eine Strahlungsabschirmvorrichtung 401 vorgesehen,
mittels der das bestrahlte Feld des in Rede stehenden Subjektes
bestimmt wird.
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Wie
dargestellt, kann die Strahlungsabschirmvorrichtung 401 eine
Mehrzahl von sich gegenüber
liegenden Platten 41 und 42 enthalten, von denen
der Einfachheit halber lediglich 2 dargestellt sind. Bei einer Ausführungsform
sind zusätzliche Paare
von Platten (nicht dargestellt) senkrecht zu den Platten 41 und 42 angeordnet.
Die Platten 41 und 42 werden relativ zur Achse 10 von
einer Antriebseinheit 43 bewegt (die in 5 nur
bezüglich der
Platte 41 dargestellt ist) um die Abmessung des bestrahlten
Feldes zu verändern.
Die Antriebseinheit 43 enthält einen Elektromotor, der
mit den Platten 41 und 42 verbunden ist und von
einem Motorsteuergerät 40 gesteuert
wird. Positionssensoren 44 und 45 sind mit den
Platten 41 und 42 ebenfalls verbunden, um deren
Positionen zu erfassen.
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Wie
vorstehend erläutert,
kann die Plattenanordnung alternativ oder zusätzlich einen Mehrlamellenkollimator
mit mehreren Strahlung blockierenden Lamellen enthalten. Ein solcher
Mehrlamellenkollimator ist in 6 genauer
dargestellt. Die Lamellen eines solchen Mehrlamellenkollimators
enthalten eine Mehrzahl von sich gegenüberliegenden Lamellen- oder
Stabpaaren, von denen jede von einem Motor oder einer Antriebseinheit 43, 47 angetrieben wird.
Die Antriebseinheiten bewegen die Lamellen in das oder aus dem Behandlungsfeld,
wodurch die erwünschte
Feldgestalt erzeugt wird. Die Stäbe
oder Lamellen sind relativ schmal und bewirken einen Schatten von
etwa 0,5 bis 1,0 cm am Isozentrum.
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Bezugnehmend
wiederum auf 5 ist das Motorsteuergerät 40 mit
einer Dosiseinheit 61 verbunden, die eine erfindungsgemäße Dosimetriesteuereinrichtung 61a enthalten
kann und mit einer zentralen Prozessoreinheit 18 verbunden
ist, um Einstellwerte für
den Bestrahlungsstrahl bereit zu stellen, um gegebene Isodosiskurven
zu erzielen.
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Die
zentrale Prozessoreinheit 18 wird von dem Therapeuten entsprechend
den Anweisungen des Onkologen programmiert und führt typischerweise eine Optimierung
derart durch, daß die
Bestrahlungsbehandlungsvorrichtung die vorgeschriebene Bestrahlungsbehandlung
ausführt.
Die zentrale Prozessoreinheit 18 ist weiter derart angeschlossen,
daß sie
Einstellsignale für
die Dosissteuereinheit 61 bereit stellt, die die erwünschten
Bestrahlungswerte erzeugt, um das Triggersystem 3 zu steuern.
Das Triggersystem 3 paßt
dann die Pulsbestrahlungsfrequenz und andere Parameter in entsprechender
herkömmlicher
Weise an. Die zentrale Prozessoreinheit 18 enthält weiter
eine Steuereinheit 76, die die Ausführung des Programms und das Öffnen und
Schließen
der Kollimatorplatten 41, 42 steuert, um Strahlung
entsprechend einem erwünschten
Intensitätsprofil
abzugeben. Zusätzlich
können
ein Speicher 77 und eine zusätzli che Kombinationssteuerschaltung 78 vorgesehen
sein, wie in dem US-Patent 5,724,403 beschrieben, das hiermit unter
Bezugnahme in seiner Gesamtheit in der vorliegenden Anmeldung enthalten
ist.
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Die
zentrale Prozessoreinheit 18 ist derart konfiguriert, daß sie eine
Autosequenzierung von intensitätsmodulierten
Behandlungen liefert. Eine oder mehrere funktionale Einheiten, wie
eine Verifikations- und Autoeinstelleinheit 102 liefern
Eingangssignale an die CPU 18 zum Steuern der Bestrahlungsbehandlung.
Beispielsweise kann, sobald die Verifikations- und Autoeinstelleinheit 102 die
Systemeinstellung verifiziert hat, ein RAD ON Enable Signal (Strahlung
AN Bereitsignal) an die CPU 18 gesendet werden. Daraufhin
kann die CPU 18 ein RAD ON Signal an das Triggersystem 3 über die
Dosiseinheit 61 ausgeben. Das Triggersystem 3 erzeugt
dann die Triggersignale für
den Injektor und Modulator, um den dann anliegenden bzw. aufgebrachten
Bestrahlungsstrahl zu erzeugen.
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Wie
vorstehend erwähnt,
ist bei einem intensitätsmodulierten
Behandlungssystem die von dem Objekt absorbierte Dosis von der Dosis,
der zeitlichen Beaufschlagung und der Konfiguration der Strahlungsabschirmvorrichtung
abhängig.
Wie oben erwähnt,
definiert ein dynamisches IMRT-Schema entsprechend einer Ausführungsform
der Erfindung einen RAD ON/RAD OFF-Zyklus als ein IMRT-Segment.
Jeder Satz sich gegenüberliegender
Lamellen in dem Kollimator erzeugt ein IMRT Profil oder eine Bahn.
Entsprechend einer solchen Ausführungsform bewegt
sich wenigstens eine der sich gegenüberliegenden Lamellen in jeder
Bahn in Richtung auf die andere, um die gegebene Bahn zu erzeugen.
Wenn eine Bahn vollständig
ist, bleiben die sich gegenüberliegenden
Lamellen bis zum Ende des Segments zusammen. Die Dosisleistung bleibt
während
des Segments konstant. Es sei darauf hingewiesen, daß bei bestimmten
Ausführungsformen
die Abgabe beziehungsweise Beaufschlagung derart bestimmt ist, daß die Lamellen
mit einem vorbestimmten Spalt (beispielsweise einige mm) geschlossen
sind; der Spalt wird dann mit der verbleibenden Bestrahlungsdosierung "gefüllt" und die Lamellen
werden dann so rasch wie möglich
geschlossen.
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Die
Grundbeziehung zwischen Lamellengeschwindigkeiten, Bahnsteigungen
und der Dosisleistung ist gegeben durch: Vi = DR (MU/sek)/Steigung MU/mm)
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Die
Auswahl der Kollimatorposition, Lamellengeschwindigkeiten und Dosisleistung
kann typischerweise basierend auf einer Minimierung der Behandlungszeitdauer
durchgeführt
werden.
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7 ist
ein Flussdiagramm, das die Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt.
Es sei darauf hingewiesen, daß verschiedene
Verfahren, die die Systemdosisleistung und die maximalen und minimalen
Lamellengeschwindigkeitsmöglichkeiten
berücksichtigen,
verwendet werden könnten. 7 ist
somit nur ein Beispiel. Genauer zeigt das Flussdiagramm 700 einen
möglichen Mechanismus
zum Auswählen
eines Lamellengeschwindigkeitsprofils und einer konstanten Dosisleistung
für ein
Segment. In einem Schritt 702 wird das Stück mit minimaler
Steigung innerhalb eines gegebenen Segments bestimmt, wobei „Steigung" die Anzahl von Monitoreinheiten
(MU) über
eine jeweilige Distanz ist. In einem Schritt 704 wird eine
maximal mögliche
Lamellengeschwindigkeit bestimmt und eine Dosisleistung berechnet,
die dieser maximalen Geschwindigkeit entspricht. Wenn die resultierende Dosisleistung
innerhalb des Bereiches der Maschine bzw. Vorrichtung liegt, wie
im Schritt 706 bestimmt, dann wird im Schritt 708 die
Geschwindigkeit bestimmt, die dem Stück maximaler Steigung entspricht,
um zu sehen, ob diese innerhalb des Bereiches liegt. Wenn die Dosisleistung
außerhalb
des Systembereichs liegt, wird im Schritt 712 die Geschwindigkeit
um ein vorbestimmtes Inkrement vermindert und die Dosisleistung
wird wiederum bestimmt, um zu sehen, ob sie innerhalb des Bereiches liegt.
Sobald die Dosisleistung und die maximale Geschwindigkeit innerhalb
des Bereiches liegen, wird im Schritt 708 die minimale
Geschwindigkeit berechnet. Wenn die minimale Geschwindigkeit innerhalb
des Bereiches liegt, dann werden alle Lamellenprofile im Schritt 710 berechnet.
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Die
Betriebsweise der Erfindung wird anhand eines Beispiels betrachtet. 8A ist
eine Intensitätskarte,
die der Karte der 1A entspricht und Lamellenachse,
Dosisachse und Feldabmessung zeigt. 8B ist
eine Tabelle aktueller Werte der Intensitätskarte der 8A.
Die Intensitätskarte wurde
in zwei IMRT Segmente 802, 804 unterteilt. Die
Zahlen in den Kästchen
geben die Dosis in Monitoreinheiten an.
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Im
vorliegenden Fall stellt 9 eine revidierte Intensitätskarte
dar, die unter Verwendung des hier beschriebenen dynamischen Schemas
abgegeben wird. Die anfänglichen
19 MU können
unter Verwendung statischer (sich nicht bewegender) Lamellen mit
der maximalen Dosisleistung während
einer Zeitdauer von 3,8 Sekunden geliefert werden. Somit müssen von
den Werten der Karte der 8 19 MU abgezogen
werden. Der Rest wird unter Verwendung dynamischer Lamellen abgegeben. 10 stellt
das Lamellengeschwindigkeitsprofil für die Lieferung des ersten
Segments dar. Die Lamellen mit Pfeilen < oder > zeigen Bewegung an. Die minimale Steigung
ist 0,1 MU/mm. Die maximale Geschwindigkeit beträgt 20 mm/sek., während die
Dosisleistung 120 MU/mm beträgt.
Die maximale Steigung beträgt
4 MU/mm und die minimale Geschwindigkeit beträgt 0,5 mm/sek. Die RAD ON Zeit
beträgt
50,5 sek. Die Werte in den Kästchen
stellen die Geschwindigkeit dar, mit der sich die Lamelle durch
das Kästchen
bewegt.
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11 und 12 stellen
die Lieferung des zweiten Segments dar. Wiederum werden die anfänglichen
19 MU mit maximaler Dosisrate mit statischen Lamellen (3,8 sek)
geliefert; die Balance beziehungsweise der Rest (Werte in 11 gezeigt) werden
mit dynamischen Lamellen geliefert. Somit stellt 12 das
Geschwindigkeitsprofil für
das zweite Segment dar. Wiederum beträgt die minimale Steigung 0,1
MU/mm. Die maximale Geschwindigkeit beträgt 20 mm/sek. (120 MU/Min.).
Die maximale Steigung beträgt
4,1 MU/mm und die minimale Geschwindigkeit beträgt 49 mm/sek. Die RAD ON Zeit beträgt 30,5
sek.
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Die
vorstehend anhand der detaillierten Beschreibung erläuterte Erfindung
soll nicht auf die spezielle beschriebene Ausführungsform beschränkt sein
sondern soll auch solche Abänderungen,
Modifizierungen und Äquivalente
abdecken, die innerhalb des Umfangs der beigefügten Patentansprüche liegen.