DE19508228B4 - A method for irradiation of a lying in a target destination point - Google Patents

A method for irradiation of a lying in a target destination point

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DE19508228B4
DE19508228B4 DE1995108228 DE19508228A DE19508228B4 DE 19508228 B4 DE19508228 B4 DE 19508228B4 DE 1995108228 DE1995108228 DE 1995108228 DE 19508228 A DE19508228 A DE 19508228A DE 19508228 B4 DE19508228 B4 DE 19508228B4
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radiation
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Michael Bertram
Stefan Vilsmeier
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods

Abstract

Verfahren zur Bestrahlung eines in einem Zielobjekt liegenden Zielpunktes für ein während der Bestrahlung eine Folge von Stellungen durchlaufendes System mit einer beweglichen Strahlungsquelle und dem Strahlung von der Strahlungsquelle empfangenden beweglichen Zielobjekt, bei dem A method for irradiation of a lying in a target destination point a during the irradiation a sequence of positions by running system with a movable radiation source and the radiation from the radiation source receiving moving target object, wherein
a) ein bewegliches Testobjekt (7) in mehreren Stellungen des Systems bestrahlt wird; a) a moving test object (7) is irradiated in a plurality of positions of the system; und and
b) räumliche Abweichungen der auftreffenden Strahlung von einem Bestrahlungs-Sollwert, gegeben durch die Lage des Testobjektes (7), festgestellt werden; b) spatial variations of the incident radiation by an irradiation target value given by the position of the test object (7) to be detected;
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: characterized by the following features:
c) bei der Bestrahlung des Testobjekts (7) werden die räumlichen Abweichungen eines Bestrahlungs-Istwertes von dem Bestrahlungs-Sollwert in verschiedenen Stellungen des Systems gemessen; c) upon irradiation of the test object (7), the spatial variations of a radiation-actual value of the irradiation target value can be measured in different positions of the system;
d) eine Bestrahlungsfolge wird in Abhängigkeit von den ermittelten quantitativen räumlichen Abweichungen eingestellt; d) irradiation sequence is set in dependence on the determined quantitative spatial deviations; und and
e) das Zielobjekt wird mit der so eingestellten Bestrahlungsfolge bestrahlt. e) the target object is irradiated with the set irradiation as a result.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestrahlung eines in einem Zielobjekt liegenden Zielpunktes für ein während der Bestrahlung eine Folge von Stellungen durchlaufendes System der durch den Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung. The present invention relates to a method for irradiating a target object located in a target point for a sequence of positions by running during the irradiation system of the type defined by the preamble of claim 1.
  • Bei bestimmten Erkrankungen, wie zum Beispiel Gehirntumoren oder Gefäßmißbildungen, sind invasive neurochirurgische Behandlungsmethoden nicht immer anwendbar und haben zudem den Nachteil, daß bei Anwendung dieser Methoden die Gefahr besteht, daß die den Krankheitsherd umgebenden gesunden Partien geschädigt werden können. In certain diseases such as brain tumors or vascular malformations, invasive neurosurgical treatment methods are not always applicable, and also have the disadvantage that in the application of these methods is the risk that the surrounds the disease focus healthy parts can be damaged. Zur Behandlung dieser Fälle werden deshalb oft strahlentherapeutische Verfahren eingesetzt. therefore radiotherapeutic methods are often used to treat these cases.
  • Bei einem solchen Verfahren muß zunächst, zum Beispiel mittels Computertomographie, die genaue Lokalisation der erkrankten Partien vorgenommen werden. In such a process, must first, for example by means of computer tomography, the exact localization of the diseased parts to be made. Dadurch ist es möglich, bei der Bestrahlung die erkrankten Partien mit einer höheren Dosis zu bestrahlen, während die umgebenden gesunden Partien mit einer geringeren Strahlendosis belastet werden. This makes it possible to irradiate the irradiation, the diseased areas with a higher dose, while the surrounding healthy lots are loaded with less radiation dose.
  • Vor der Bestrahlung werden anhand der ermittelten Lage des erkrankten Gewebes die Parameter zur Steuerung der Bestrahlungsvorrichtung ermittelt. Prior to irradiation, based on the determined location of the diseased tissue, the parameters for controlling the irradiation device can be determined. Das heißt, es werden die verschiedenen zu durchlaufenden Stellungen des Systems aus Strahlungsquelle und Patient zur Bestrahlung so festgelegt, daß kritische Bereiche, wie beispielsweise der Gehirnstamm oder die Sehnerven, mit einer möglichst geringen Dosis bestrahlt werden, während die erkrankte Partie mit einer erwünschten höheren Dosis bestrahlt werden kann. That is, there are various set to be traversed positions of the system from the radiation source and the patient for irradiation so that critical areas such as the brain stem, or the optic nerve, are irradiated with a minimum dose, while the diseased portion with a desired higher dose may be irradiated.
  • Die Bestrahlung wird dann zum Beispiel mittels eines drehbar gelagerten Linearbeschleunigers als Strahlungsquelle durchgeführt, so daß das Zielobjekt aus verschiedenen Winkeln bestrahlt werden kann. The irradiation is then performed, for example by means of a rotatably mounted linear accelerator as the radiation source, so that the target object from different angles can be irradiated. Desweiteren ist auch der Patient drehbar gelagert, so daß die Bestrahlung aus einer Vielzahl von Raumwinkeln vorgenommen werden kann. Furthermore, also the patient is rotatably supported so that the irradiation can be made from a variety of solid angles.
  • Um die korrekte Einstellung des gesamten Systems einschließlich Bestrahlungsvorrichtung zu verifizieren, wird vor Beginn der eigentlichen Bestrahlung eines Patienten ein Test durchgeführt. In order to verify the correct setting of the entire system including irradiation device, a test is performed before the actual irradiation of a patient. Dieser Test ist in "Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys." This test is in "Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys." Vol. 21 (1991) auf den Seiten 739 ff. sowie in einem Prospekt der Firma BrainLAB aus dem Jahr 1994 beschrieben und wird nachfolgend kurz erläutert. Vol. 21 (1991) is described on pages 739 et seq., And in a brochure from the company BrainLAB in 1994 and briefly explained below. Zunächst wird eine Metallspitze eines Phantompointers an einer drehbaren Vorrichtung für die Auflage für den Patienten unter Zuhilfenahme von Lasern so ausgerichtet, daß sie genau im gewünschten Bestrahlungszentrum liegt. First, a metal tip of a phantom pointer to a rotary device for supporting the patient with the aid of lasers is aligned so that it lies exactly in the desired irradiation center. Anschließend wird die Metallspitze durch einen Kunststoffeinsatz mit einer kleinen Wolframkugel an der Spitze ersetzt, die den Zielpunkt der Bestrahlung simulieren soll. Subsequently, the metal tip is replaced by a plastic insert with a small tungsten ball at the tip, which is intended to simulate the target point of irradiation. Schließlich wird mit Hilfe eines mit der Strahlungsquelle fest verbundenen Filmhalters ein Verifikationsfilm in Richtung des Austritts der Strahlung plaziert. Finally, a verification film is placed in the direction of exit of the radiation by means of a fixedly connected to the radiation source film holder. Verschiedene Stellen des Filmes werden dann bei verschiedenen Stellungen von Strahlungsquelle und drehbarer Vorrichtung bestrahlt. Various points of the film are then irradiated at different positions of the radiation source and rotating device. Dabei ist auf dem Film ein heller Schatten, verursacht durch die Wolframkugel, zu erkennen, aus dessen Zentrierung ermittelt werden kann, ob die Strahlen der Strahlungsquelle für alle Stellungen der Strahlungsquelle und des drehbaren Patiententi sches durch denselben Punkt verlaufen. It is to detect, can be determined from its centering, if the rays of the radiation source for all positions of the radiation source and the rotatable Patiententi ULTRASONIC extend through the same point on the film, a light shade caused by the tungsten ball. Dies ist besonders wichtig, da im Falle einer größeren mechanischen Ungenauigkeit, die zum Beispiel durch natürliche Alterung, zu starke Toleranzen oder fehlerhafte Wartung verursacht werden kann, die vorberechnete Dosisverteilung im Zielobjekt stark von der realen Dosisverteilung des bestrahlten Objektes abweicht, was zur Folge haben kann, daß unter Umständen gesundes Gewebe, wie zum Beispiel der Sehnerv, zerstört wird. This is especially important because in case of major mechanical inaccuracy which can be caused for example by natural aging, excessive tolerances or improper maintenance that deviates pre-dose distribution in the target object strongly from the real dose distribution of the irradiated object, what may result that is possibly healthy tissue such as the optic nerve, destroyed.
  • Gemäß dem gegenwärtigen Stand der Technik wird eine bestimmte Abweichung des Schattens der Wolframkugel von der exakten Zentrierung in Kauf genommen. According to the current prior art, a certain deviation of the shadow of the tungsten ball from the exact centering is accepted. Stellt man fest, daß in allen durchgeführten Aufnahmen der. It is found that in all those carried out recordings. Schatten um zum Beispiel weniger als 0.2 mm vom exakten Mittelpunkt entfernt liegt, so wird dies als genau genug erachtet, um mit der Bestrahlung zu beginnen. Shade less than 0.2 mm is removed by, for example, from the exact center, so this is considered accurate enough to start the irradiation. Sind die Abweichungen zu groß, so muß der Test noch einmal durchgeführt werden, um so mögliche Fehler durch zu ungenaue Einstellungen auszuschließen. If the deviations are too large, the test must be carried out again so as to eliminate possible errors due to inaccurate settings. Treten bei diesem erneuten Test immer noch zu große Abweichungen auf, so muß der genaue Grund für diese Ungenauigkeiten gefunden und beseitigt werden. I'm still experiencing excessive deviations in this retest, the exact reason for these inaccuracies must be found and eliminated. Dazu können dann verschiedene Tests durchgeführt werden. These various tests can then be performed.
  • Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß selbst diese vergleichsweise geringe Ungenauigkeit der mechanischen Einrichtung bewirken kann, daß gesundes und besonders schützenswertes Gewebe mit einer weitaus höheren Dosis als erwünscht bestrahlt wird; However, this method has the disadvantage that even this can cause comparatively small inaccuracy of the mechanical device that healthy and particularly worthy of protection tissues with a much higher dose is irradiated as desired; während das erkrankte Gewebe mit einer deutlich niedrigeren als der vorherbestimmten Dosis behandelt wird. is treated during the diseased tissue with a significantly lower than the predetermined dose. Dies kann dazu führen, daß zum Beispiel besonders schützenswertes Gewebe zerstört wird, während ein zu behandelnder Tumor mit einer niedrigeren als erforderlichen Dosis bestrahlt wird, wenn zum Beispiel der Tumor dicht neben dem Gehirnstamm oder den Sehnerven liegt. This can result in, for example, particularly worthy of protection tissue is destroyed while a tumor to be treated is irradiated with a lower dose as required, for example, if the tumor is located closely adjacent to the brain stem or the optic nerve.
  • Die The US 5,394,452 US 5,394,452 offenbart ein Verifikationssystem, welches in Verbindung mit einem Bestrahlungsintensitäts-Kompensator verwendet werden kann, um die Wahrscheinlichkeit einer unkontrollierten Bestrahlung von gesundem Gewebe zu minimieren. discloses a verification system which can be used in conjunction with an irradiation intensity compensator in order to minimize the likelihood of an uncontrolled irradiation of healthy tissue. Dazu werden Daten bezüglich einer innerhalb eines Patienten absorbierten Strahlung gesammelt und Absorptionsbilder erstellt, um entweder die Bestrahlungsdosis zu verifizieren oder nachfolgende weitere Bestrahlungen zu planen. These data are collected regarding an absorbed within a patient's radiation and absorption images created either to verify the radiation dose or schedule following further exposures. Wird festgestellt, dass die Intensität eines bestimmten Strahlungsbereiches zu groß ist, so wird mittels eines Kompensators eine Dämpfungsvorrichtung zur Verringerung der Strahlungsintensität angesteuert. If it is determined that the intensity of a certain radiation range is too large, a damping device to reduce the radiation intensity is controlled by means of a compensator. Werden Abweichungen bei der Strahlungsdichte festgestellt, so wird die Strahlungsdichte bei nachfolgenden anderen Bestrahlungswinkeln entsprechend verändert. Are variations in the density of radiation is detected, the radiation density in subsequent other radiation angles is changed accordingly.
  • Aus KL Lam und anderen, "Automated determination of patient setup errors in radiation therapy using spherical radio-opaque markers" in Med. Phys. From KL Lam and others, "Automated determination of patient setup errors in radiation therapy using spherical radio-opaque markers" in Med. Phys. 20 (1993), S. 1145-1152, ist das Quantifizieren der Genauigkeit einer Patientenpositionierung durch dreidimensionale Verschiebungen und Drehungen bekannt, welche benötigt werden, um den Patienten zurück zu der gewünschten Position zu transformieren. 20 (1993), pp 1145-1152, quantifying the accuracy of a patient positioning is known by three-dimensional displacements and rotations that are needed to transform the patient back to the desired position. Dazu werden zwei Projektionsbilder verwendet, welche durch eine Röntgenaufnahme auf einem Linearbeschleuniger erhalten wurden, wenn kugelförmige strahlungsundurchlässige Marker an einem Schädel-Phantom implantiert oder daran befestigt wurden. For this purpose, two projection images are used which were obtained by X-ray on a linear accelerator were spherical when implanted radiopaque markers to a skull phantom or attached thereto.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren vorzuschlagen, das die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist. It is the object of the present invention to propose a method which does not have the above described disadvantages of the prior art. Insbesondere soll ein Verfahren vorgeschlagen werden, das eine sehr exakte Justierung des Systems ermöglicht. In particular, a method is proposed which allows a very precise adjustment of the system.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. This object is achieved by a method according to Claim. 1
  • Zweckmäßige Ausführungsformen beziehungsweise Verfahrensabläufe ergeben sich aus den Unteransprüchen. Expedient embodiments or procedures will be apparent from the dependent claims.
  • Die mit der Erfindung verbundenen Vorteile beruhen auf folgender Verfahrensweise: Die mechanisch bedingten Toleranzschwankungen des Systems einschließlich der Bestrahlungsanordnung, die über die auf jeder Einzelaufnahme vom Mittelpunkt abweichende Lage des Schattens des Testobjektes auf dem Testfilm festgelegt sind, werden für das weitere Verfahren berücksichtigt, indem die räumliche Abweichung des Schattens des Testobjektes vom Mittelpunkt einer jeden Einzelaufnahme, die in einer bestimmten Stellung des Systems aufgenommen wurde, ausgemessen, die Ergebnisse dieser Messung für das weitere Verfahren in Abhängigkeit von den so ermittelten quantitativen räumlichen Abweichungen zur verbesserten Ermittlung einer Bestrahlungsabfolge verwendet und das Zielobjekt anschließend mit der so verbesserten Bestrahlungsfolge bestrahlt werden. The problems associated with the invention advantages are based on the following procedure: the mechanically-induced tolerance variations of the system including the irradiation device, which are determined by the different in each shot, from the center position of the shadow of the testing object on the test film, to be considered for further processing by the spatial deviation of the shadow of the test object from the center of each single shot, which is incorporated into a specific position of the system, are measured, the results of this measurement used for the further process in response to the thus determined quantitative spatial variations for enhanced detection of an irradiation sequence and the target object are then irradiated with the thus improved radiation result. Man erreicht dadurch, daß diese Ungenauigkeiten nicht mehr in Kauf genommen werden müssen und die unvermeidlichen mechanisch bedingten Abweichungen des Systems von der Soll-Position bei der Bestrahlung berücksichtigt werden können, so daß die Bestrahlung präziser als bei den bisher bekannten Verfahren vorgenommen werden kann. Is achieved in that these inaccuracies do not have to be taken into account and the inevitable mechanically-induced deviations of the system can be taken into account by the target position during the irradiation, so that the irradiation can be carried out more precisely than in the previously known methods.
  • Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es dem Umstand Rechnung trägt, daß normalerweise Bestrahlungsvorrichtungen, bedingt durch Abnutzungsprozesse, mit fortschreitendem Alter zunehmend schlechtere Bestrahlungsergebnisse erzielen. Another advantage of this method is that it reflects the fact that, normally, irradiation equipment conditionally, achieved by wear processes with age increasingly poor radiation results. Diesem Trend kann durch die beschriebene Regelung entgegengewirkt werden. This trend can be countered by the described control.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Testobjekt eine Wolframkugel verwendet, die sich als vergleichsweise preisgünstig herausgestellt hat und exakte Ergebnisse liefert. In a preferred embodiment a tungsten ball is used as a test object which has been found to be relatively inexpensive and provides accurate results.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Messung der räumlichen Abweichungen der Bestrahlungs-Istwerte von den Bestrahlungs-Sollwerten durch ein optisches Verfahren vorgenommen, insbesondere ein fotografisches Verfahren, wobei durch den Schatten des Testobjektes auf einem strahlungsempfindlichen Film festgestellt werden kann, ob eine mechanische Ungenauigkeit bei einer bestimmten Einstellung des Systems vorliegt und wie groß die Abweichung bedingt durch diese Ungenauigkeit ist. In a further preferred embodiment, the measurement of the spatial variations of the irradiation actual values ​​from the irradiation target values ​​is performed by an optical method, in particular a photographic process, wherein it can be determined by the shadow of the testing object on a radiation-sensitive film, whether a mechanical inaccuracy in present a particular setting of the system and how large the difference is due to this imprecision. Die hierfür erforderlichen Hilfsmittel stehen preisgünstig zur Verfügung und ermöglichen eine exakte Messung. The necessary resources for this purpose are available at low cost and provide an accurate measurement. Dabei kann zur Auswertung des Films ein handelsüblicher Durchlicht-Scanner eingesetzt werden, der die Ergebnisse der Messung in digitale Werte umwandelt, so daß ein Computer die Meßwertberechnung und Auswertung übernehmen kann. In this case a commercially available transmitted-light scanner can be used for evaluation of the film, which converts the results of the measurement to a digital value, so that a computer can take over the measured value calculation and analysis.
  • Besonders bevorzugt wird unter Zuhilfenahme der ermittelten räumlichen Abweichungen der Bestrahlungs-Istwerte von den Bestrahlungs-Sollwerten eine Berechnung der Dosisverteilung der Strahlenbelastung im Zielobjekt vorgenommen, so daß die mechanisch bedingten Abweichungen bei dieser Berechnung berücksichtigt werden und somit die berechnete Dosisverteilung besser mit der theoretischen Dosisverteilung übereinstimmt als ohne Berücksichtigung der mechanischen Ungenauigkeiten. Particularly preferred is carried out with the aid of the determined spatial variations in the radiation-actual values ​​of the irradiation target values ​​a calculation of the dose distribution of radiation dose in the target object, so that the mechanically-induced deviations in this calculation are taken into account, and thus more closely matches the calculated dose distribution with the theoretical dose distribution than without taking into account the mechanical inaccuracies.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die berechnete Dosisverteilung der Strahlenbelastung im Zielobjekt bei der Einstellung einer neuen Bestrahlungsfolge berücksichtigt, so daß die mechanisch bedingten Ungenauigkeiten weitgehend ausgeglichen werden können. In a further preferred embodiment, the calculated dose distribution of the radiation exposure is taken into account in the target object in the setting of a new exposure sequence so that the mechanically-induced inaccuracies can be largely compensated.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die nachstehenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. The invention is explained below with reference to a preferred embodiment with reference to the following drawings. Es zeigen: Show it:
  • 1 1 eine perspektivische Ansicht einer Anordnung zur Bestrahlung eines Testobjektes; a perspective view of an arrangement for irradiating a test object;
  • 2 2 vergrößert die Vorrichtung aus increases the device of 1 1 zur Ermittlung der räumlichen Abweichung des Auftreffpunktes eines Teststrahles von einem theoretischen Sollwert; for determining the spatial deviation of the impact point of a test beam from a theoretical reference value;
  • 3 3 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur Ermittlung einer verbesserten Bestrahlungsfolge zur Bestrahlung eines Patienten; a flowchart of a method for determining an improved irradiation sequence for irradiating a patient; und and
  • 4 4 ein alternatives Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur Ermittlung einer verbesserten Bestrahlungsfolge zur Bestrahlung eines Zielobjektes. an alternative flow diagram for a method for determining an improved irradiation sequence for irradiating a target object.
  • In der perspektivischen Ansicht der In the perspective view of the 1 1 ist eine Gantry is a gantry 1 1 gezeigt, in der ein Linearbeschleuniger (nicht gezeigt) als Strahlenquelle angeordnet ist. shown in which a linear accelerator (not shown) is arranged as a radiation source. Die Strahlung tritt durch einen Kollimator The radiation passes through a collimator 2 2 aus, der an der Gantry of which on the gantry 1 1 befestigt ist. is attached. An einer Befestigungsvorrichtung To a mounting device 11 11 des Kollimators the collimator 2 2 ist eine Haltevorrichtung is a holding device 10 10 angebracht, die einen Filmhalter attached to a film holder 4 4 so lokalisiert, daß in diesen ein Film located so that, in these, a film 5 5 eingelegt werden kann; can be inserted; der Film the film 5 5 wird in etwa senkrecht von einem Strahl is approximately perpendicular from a beam 8 8th aus dem Kollimator from the collimator 2 2 getroffen. met.
  • In dem Strahl In the beam 8 8th ist eine als Testobjekt dienende Wolframkugel is serving as a test object tungsten ball 7 7 angeordnet. arranged. Der theoretische Zielpunkt des Bestrahlungsverfahrens, in dem die Wolframkugel The theoretical target point of the irradiation method, in which the tungsten ball 7 7 positioniert ist, wird ermittelt, indem zunächst unter Zuhilfenahme von Lasern eine Metallspitze eines Phantompointers so ausgerichtet wird, daß die Metallspitze im gewünschten Bestrahlungszentrum liegt. is positioned by using a metal tip of a phantom pointer is aligned first with the aid of lasers, that the metal tip is in the desired irradiation center is determined. Anschließend wird die Metallspitze durch einen Plexiglasstab Then, the metal tip by a plexiglass rod 6 6 mit der Wolframkugel with the tungsten ball 7 7 an der Spitze ersetzt. replaced at the top.
  • Der Plexiglasstab The Plexiglas rod 6 6 ist fest mit einem drehbaren Tisch is fixed with a rotary table 3 3 verbunden. connected. Der drehbare Tisch The rotary table 3 3 ist vor der Gantry is in front of the gantry 1 1 unter der Strahlungsquelle angeordnet und kann eine Auflage für einen zu bestrahlenden Patienten aufnehmen. disposed below the radiation source and adapted to receive a support for a patient to be irradiated.
  • Auf dem Film On the film 5 5 wird mit dem Strahl is with the beam 8 8th eine Aufnahme a recording 9 9 erzeugt, die je nach Lage der Wolframkugel produced depending on the position of the ball tungsten 7 7 in dem Strahl in the beam 8 8th eine unterschiedliche Form besitzt. a different shape. Die Aufnahme recording 9 9 weist einen kreisförmigen helleren Schatten has a circular lighter shades 13 13 , verursacht durch die Wolframkugel Caused by the tungsten ball 7 7 , umgeben von einem ringförmigen belichteten dunkleren Rand , Surrounded by an annular exposed darker edge 12 12 auf. on. Aus der Lage des Schattens From the position of the shadow 13 13 relativ zum Mittelpunkt des ringförmigen dunkleren Randes relative to the center of the annular darker edge 12 12 kann eine Aussage über das Lageverhältnis von Strahl can a statement about the positional relationship of jet 8 8th und damit Kollimator and collimator 2 2 beziehungsweise Gantry or gantry 1 1 und Wolframkugel and tungsten ball 7 7 gemacht werden. be made. Somit kann durch mehrere solcher Aufnahmen Thus, by several such recordings 9 9 , die in verschiedenen Stellungen der Gantry Which in different positions of the gantry 1 1 , . 1a 1a , . 1b 1b und verschiedenen Stellungen des drehbaren Tisches and various positions of the rotatable table 3 3 zum Anbringen einer Auflage für den Patienten aufgenommen worden sind, ermittelt werden, in welchem Lageverhältnis von Gantry have been included for attaching a support for the patient, are determined in which positional relationship of the gantry 1 1 und drehbarer Tisch and rotating table 3 3 mechanisch bedingte Abweichungen auftreten. mechanically induced deviations.
  • Wie in As in 2 2 gezeigt, wird eine Aufnahme shown is a receptacle 9 9 durch das Bestrahlen der Wolframkugel by irradiating the tungsten ball 7 7 mit einem Strahl with a beam 8 8th gewonnen. won. Es befinden sich verschiedene Aufnahmen There are different shots 9 9 auf dem Film on film 5 5 . , Durch das Ausmessen der Lage des helleren Schattens By measuring the position of the lighter shade 13 13 relativ zum Mittelpunkt des ringförmigen Randes relative to the center of the annular rim 12 12 mittels eines nicht gezeigten Durchlicht-Scanners und einer geeigneten Software kann eine quantitative Aussage über das Ausmaß der mechanischen Abweichungen in verschiedenen Stellungen des Systems gewonnen werden. a quantitative assessment of the extent of mechanical variations in different positions of the system can be obtained by means of a not shown transmitted-light scanner and a suitable software. Es kann somit jede seitliche Abweichung des Strahles Thus, any lateral deviation of the beam 8 8th von dem gewünschten Sollwert, gegeben durch die Lage der Wolframkugel of the desired value given by the position of the ball tungsten 7 7 , festgestellt werden. be found.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestrahlung eines Zielobjektes ist in The inventive method for irradiating a target object is in 3 3 schematisch als Ablaufdiagramm dargestellt. shown schematically as a flowchart. Zunächst werden verschiedene Aufnahmen First, different shots 9 9 auf einem Film on film 5 5 in unterschiedlichen Lagen der Gantry in different positions of the gantry 1 1 und des drehbaren Tisches and the rotary table 3 3 durchgeführt. carried out. Die Auswertung der Aufnahmen The analysis of the recordings 9 9 erfolgt mittels eines Scanners, wobei quantitativ ermittelt wird, welche mechanischen Abweichungen in welcher Stellung des Systems vorliegen. by means of a scanner, which is quantitatively determined, in which position the system be present which mechanical variations. Die Ergebnisse der Auswertung werden anschließend von der Software zur Steuerung der Bewegung von Gantry The results of the evaluation are then by the software to control the movement of the gantry 1 1 und drehbarer Vorrichtung and rotating device 3 3 bei der Berechnung einer verbesserten Bestrahlungsabfolge berücksichtigt. included in the calculation of improved irradiation sequence. Somit kann die mechanisch bedingte Ungenauigkeit mit diesem Verfahren weitgehend eliminiert werden, und es kann eine präzisere Bestrahlung vorgenommen werden als bei Verwendung eines Verfahrens aus dem Stand der Technik, das gewisse mechanische Ungenauigkeiten in Kauf nimmt und das in Thus, the mechanically induced inaccuracy can be largely eliminated by this method, and it may be a more precise irradiation are made than when using a method of the prior art, which takes certain mechanical inaccuracies in purchase and in 3 3 gezeigte Verfahren nicht verwendet. Method shown not used.
  • In In 4 4 ist ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestrahlung eines Zielobjektes gezeigt, wobei hier, zusätzlich zu dem oben beschriebenen Verfahren, zunächst die Verteilung der Strahlendosis im bestrahlten Zielobjekt berechnet wird. there is shown a further inventive method for irradiating a target object, in which case, in addition, first, the distribution of the radiation dose is calculated in the irradiated target object to the method described above. Die Ergebnisse dieser Berechnung werden anschließend wieder von der Software zur Steuerung der Bewegung von Gantry The results of this calculation are then again by the software to control the movement of the gantry 1 1 und drehbarer Tisch and rotating table 3 3 bei der Berechnung einer verbesserten Bestrahlungsabfolge berücksichtigt. included in the calculation of improved irradiation sequence. Somit kann zunächst eine Verteilung der Strahlendosis im Zielobjekt berechnet werden, die bereits die bei der realen Bestrahlung auftretenden und durch mechanische Ungenauigkeiten bedingten Abweichungen berücksichtigt und somit besser mit der realen Verteilung der Strahlendosis im Ziekobjekt übereinstimmt. Thus, a distribution of radiation dose can be initially charged in the target object, already takes into account the occurring in the real irradiation, and due to mechanical inaccuracies and deviations thus more consistent with the real distribution of radiation dose in the Ziekobjekt. Aufgrund dieser Ergebnisse kann dann mit der Software zur Steuerung der Bewegung der Bestrahlungsvorrichtung eine verbesserte Einstellung einer Bestrahlungsfolge vorgenommen werden. Based on these results an improved setting an exposure sequence can then be made with the software for controlling the movement of the irradiation device.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Bestrahlung eines in einem Zielobjekt liegenden Zielpunktes für ein während der Bestrahlung eine Folge von Stellungen durchlaufendes System mit einer beweglichen Strahlungsquelle und dem Strahlung von der Strahlungsquelle empfangenden beweglichen Zielobjekt, bei dem a) ein bewegliches Testobjekt ( A method for irradiation of a lying in a target destination point a during the irradiation a sequence of positions by running system with a movable radiation source and the radiation from the radiation source receiving moving target object, in which a) (a moving test object 7 7 ) in mehreren Stellungen des Systems bestrahlt wird; ) Is irradiated in a plurality of positions of the system; und b) räumliche Abweichungen der auftreffenden Strahlung von einem Bestrahlungs-Sollwert, gegeben durch die Lage des Testobjektes ( and b) spatial variations of the incident radiation of a given irradiation target value (by the position of the test object 7 7 ), festgestellt werden; ) Are detected; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: c) bei der Bestrahlung des Testobjekts ( characterized by the following features: c) in the irradiation of the test object ( 7 7 ) werden die räumlichen Abweichungen eines Bestrahlungs-Istwertes von dem Bestrahlungs-Sollwert in verschiedenen Stellungen des Systems gemessen; ) Are measured, the spatial deviations of an actual value of irradiation of the irradiation target value in various positions of the system; d) eine Bestrahlungsfolge wird in Abhängigkeit von den ermittelten quantitativen räumlichen Abweichungen eingestellt; d) irradiation sequence is set in dependence on the determined quantitative spatial deviations; und e) das Zielobjekt wird mit der so eingestellten Bestrahlungsfolge bestrahlt. and e) the target object is irradiated with the set irradiation as a result.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Testobjekt eine Wolframkugel ( A method according to claim 1, characterized in that (as a test object, a tungsten ball 7 7 ) verwendet wird. ) is used.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der räumlichen Abweichungen der Bestrahlungs-Istwerte von den Bestrahlungs-Sollwerten durch ein optisches Verfahren erfolgt. The method of claim 1 or 2, characterized in that the measurement of the spatial variations in the radiation-actual values ​​of the irradiation target values ​​by an optical method.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als optisches Verfahren ein fotografisches Verfahren verwendet wird. A method according to claim 3, characterized in that a photographic method is used as an optical method.
  5. Verfahren nach einem der obenstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Abweichungen der Bestrahlungs-Istwerte von den Bestrahlungs-Sollwerten elektronisch vorgenommen wird. Method according to one of the above claims, characterized in that the determination of the deviations of the actual irradiation is carried out by the irradiation target values ​​electronically.
  6. Verfahren nach einem der obenstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Abweichungen der Bestrahlungs-Istwerte von den Bestrahlungs-Sollwerten mit einem Scanner vorgenommen wird, insbesondere mit einem Durchlicht-Scanner, dessen digitale Darstellung ausgewertet wird. Method according to one of the above claims, characterized in that the determination of the deviations of the actual irradiation is carried out by the irradiation target values ​​with a scanner, in particular a transmitted-light scanner, the digital representation is evaluated.
  7. Verfahren nach einem der obenstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus den ermittelten Abweichungen zwischen jeweils zueinandergehörenden Bestrahlungs-Istwerten und Bestrahlungs-Sollwerten sowie der Bestrahlungsfolge eine Dosisverteilung der Strahlenbelastung im Zielobjekt berechnet wird. Method according to one of the above claims, characterized in that a dose distribution of the radiation exposure is calculated in the target object from the determined differences between each belonging to each other irradiation actual values ​​and setpoints and irradiation of the irradiation sequence.
  8. Verfahren nach einem der obenstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die berechnete Dosisverteilung der Strahlenbelastung im Zielobjekt zur Einstellung einer neuen Bestrahlungsfolge verwendet wird. Method according to one of the above claims, characterized in that the calculated dose distribution of the radiation exposure is used in the target object to set a new irradiation sequence.
DE1995108228 1995-03-08 1995-03-08 A method for irradiation of a lying in a target destination point Expired - Lifetime DE19508228B4 (en)

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