DE2627445A1

DE2627445A1 - Kontrollanordnung fuer bestrahlungsdosis-messanordnungen

Info

Publication number: DE2627445A1
Application number: DE19762627445
Authority: DE
Inventors: Rene Boux; Claude Levaillant
Original assignee: CGR MEV SA
Current assignee: CGR MEV SA
Priority date: 1975-06-20
Filing date: 1976-06-18
Publication date: 1976-12-23
Also published as: CA1063259A; US4092538A; FR2315099A1; JPS5234586A; GB1556407A; FR2315099B1

Description

Patsntanwälte

Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-!ng.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

2627LL^

Ernsbergerstrasse 19 *. ν *. / -τ τ w

8 München 60

C.G.R. MeT 18. Juni 1976

13, square Max-Hymans

75015 PARIS / Frankreich

Unser Zeichen: C 3088

Kontrollanordnung für Bestrahlungsdosis-Meßanordnungen

Den Bestrahlungsgeneratoren und insbesondere den Radiotherapiegeräten sind im allgemeinen'Einrichtungen zugeordnet, die es ermöglichen, die abgegebene Bestrahlungsdosis zu messen und automatisch die Strahlungsquelle abzuschalten, wenn die abgegebene Dosis einen vorbestimmten Wert erreicht.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit der Radiotherapiegeräte weisen einige davon einen doppelten Dosismeßkanal auf, wobei der zweite Meßkanal so ausgebildet ist, daß er den Betrieb der Strahlungsquelle unterbrechen kann, wenn die Betrahlungsdosis erreicht ist, ohne daß der erste Meßkanal infolge eines Fehlers die Abschaltvorrichtung ausgelöst hat.

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Es ist jedoch, nicht möglich., die Punktionsfählgkeit der Meßkanäle vor einer Behandlung zu prüfen.

Aufgabe der Erfindung ist" die Schaffung einer Kontrollanordnung, welche eine solche Überprüfung ermöglicht®

Nach der Erfindung ist eine Kontrollanoränimg für äsn Betrieb einer Strahlungsäosis-Meßanordnung_s die mit einem Hauptmeßkanal und einem Hilfsmeßkanal ausgestattet ist, wobei jeder Moßkanal eine Zählanordnung enthält, welche die Stillsetzung einer Bestrahlungsquelle auslöst, wenn die angezeigte Bestrahlungsdosis der vorgewählten Bestrahlungsdosis entspricht_s gekennzeichnet Qurch einen Impulsgenerator j Einrichtungen zu.® Anlegen der Ausgangs impulse des Impulsgenerator an äie Zählanordnung wenigstens eines der Meßkanäle und durch. Einrichtungen zusa Stillsetzen des Impulsgenerators und zur Nullrückstellung der Zählanordnung bei einer Koinzidenz zwischen einer vorgewählten Impulszahl, die der vorgewählten Bestrahlungsdosis entspricht, und der gezählten Impulszahl»

Weitere Merkmale unü !forteile- äer Erfindung ergeben sich aus der.folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung* In der Zeichnung zeigen:

Pig. I einen elektromechanischen Zähler herkömmlicher Art₉ wie er bei einer Kontrollanordnung nach der Erfindung verwendet wird vrnä

Pig. 2, 3 und 4 drei Ausführimgsbeispiele der Kontrollanordnung nach der Erfindung.

Eine Bestrahlungsdosis-Meßanordnung kann mit zwei Dosismeßkanälen ausgestattet sein_? von denen der "Hauptmeßkanal"

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dazu bestimmt ist, die Bestrahlungsquelle stillzusetzen, wenn die angezeigte Bestrahlungsdosis der vorgewählten Bestrahlungsdosis entspricht, während der "Hilfsmeßkanal" dazu bestimmt ist, die BestrahlungsqueUß stillzusetzen, wenn der Hauptmeßkanal ausgefallen ist· Dem Hilfsmeßkanal sind dann Einrichtungen zugeordnet, welche die Einführung einer Verzögerung in der Dosismessung gegenüber der vom Hauptmeßkanal durchgeführten Dosismessung ermöglichen.

Die erfindungsgemäße Zontrollanordnung ermöglicht die Überprüfung der richtigen Punktionsweise dieser Bestrahlungsdosis-Meßkanäle·

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel (Pig. 2) ermöglicht die Kontrollanordnung die Überprüfung der Dosismeßkanäle A und/oder B vor jeder Bestrahlungsbehandlung.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 4) ermöglicht die Kontrollanordnung nach der Erfindung die Überprüfung der Meßkanäle am Ende jeder Behandlung oder genauer die Überprüfung des Hilfsmeßkanals, nachdem der Hauptmeßkanal die Koinzidenz der angezeigten Bestrahlungsdosis und der vorgewählten Bestrahlungsdosis registriert und das Abschalten der Bestrahlungsquelle ausgelöst hat.

Bei den beschriebenen Beispielen enthält jeder der beiden Bestrahlungsdosis-Meßkanäle drei voreinstellbare elektromechanisohe Zähler C^, Cg» C, bekannter Art (Pig. 1). Diese Zähler zeigen die Einerziffer, die Zehnerziffer bzw. die Hunderterziffer an. Wenn äie von den drei Zählern O-j, C₂» C^ des Hauptneßkanals gebildete Anordnung eine Zahl registriert, die der vorgewählten Zahl entspricht, erregt ein Steuerkreis für ein Sicherheitsrelaie R dieses Relais, wodurch der Betrieb der Bestrahlungsquelle S unterbrochen und zugleich

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ein Nullstellsystem Z für die Zähler Cj, O₂, C₅ ausgelöst wird.

Pig.2 zeigt schematisch ein erstes Äusführungsbeispiel einer Kontrollanordnung nach der Erfindung, welches die Überprüfung der Meßkanäle A und B ermöglicht. Die Kontrollanordnung enthält Einrichtungen zum Anlegen von schnellen Impulsen an das Zählsystem, damit vor jeder Behandlung der einwandfreie Betrieb der Meßkanäle A und B überprüft werden kann. In Pig. 2 ist nur der Meßkanal A dargestellt.

Die Kontrollanordnung enthält einen Impulsgenerator G, einen Schalter Jq, ein erstes Relais R₁ mit einem UmBchaltkontakt K₁, eine erste Zählantriebsspule M₁, die dem Zähler O₁ zugeordnet ist, ein zweites Relais R₂ οit einem Umsohaitkontakt K₂, eine dem Zähler O₂ zugeordnete aweite Zählantriebsspule M₂, ein drittes Relais R» mit einen IJn-* Bohaltkontakt K,, eine dem Zähler 0« eugeordnete dritte Zählantriebespule M₅ und ein Sioherheitsrelaie R, welches das Stillsetzen der Bestrahlungsquelle auslöst. Die Zähler ^C1* ^C2 ^C3 ^sin<* ^der Zählung der Einerziffern, der Zehnerziffern bzw. der Hunderterζiffern zugeordnet. Ein Leuchtoder Schaltsignal kann ebenfalls vom Sicherheitsrelais R ausgelöst werden.

Vor jeder Strahlungsbehandlang arbeitet« die Kontrollanordnung von Fig. 2 in der folgenden Weise:

Die vom Impulsgenerator α abgegebenen Inpulee werden der Spule M₁ über den Umschaltkontakt K₁ des Relais R₁ eugeftthrt, wodurch der erste Zähler C fortgeschaltet wird, bia er die voreingestellte Ziffer anzeigt· Dadurch schließt eich der Srregungsstromkreis dee Relais R₁, die Erregung der Spule M₁ wird unterbrochen und der Zähle? C₁

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stehen. Die Impulse gehen nun über den umgelegten Kontakt K.. und den in der Ruhestellung befindlichen Kontakt K₂ des Relais R₂ zur Zählantriebsspule M₂, so daß der Zähler C₂ fortgeschaltet wird. Sobald dieser Zähler die voreingestellte Ziffer erreicht hat, wird das Relais R₂ erregt, der Umschaltkontakt K₂ geht in die Arbeitsstellung, und die Impulse werden über-den in der Ruhestellung befindlichen Kontakt K* des Relais R, zur Zählantriebsspule M^ geschickt. Dadurch wird der Zähler CU angetrieben. Sobald die vom Zähler C, angezeigte Ziffer mit der voreingestellten Ziffer übereinstimmt, wird das Relais R^ erregt, wodurch einerseits der Impulsgenerator automatisch stillgesetzt wird und die NuI]stellanordnung Z für die Zähler C., C₂, C₅ ausgelöst wird, wodurch die Bestrahlungsquelle S für das Ingangsetzen freigegeben wird.

Die Kontrollanordnung von Fig. 2 ist den elektromechanischen Zählern C^, C₂, C, eines Dosistneßkanals A zugeordnet. Wenn das Bestrahlungsdosis-Meßsystem zwei Meßkanäle enthält, kann die Kontrollanordnung von Fig. 2 die beiden Meßkanäle nacheinander überprüfen, wobei ein (nicht dargestellter) Umschalter vorgesehen ist, der es ermöglicht, die Impulse des Generators G- nacheinander den beiden Kanälen zuzuführen. Es ist auch möglich, jedem der beiden Meßkanäle eine Kontrollanordnung der in Pig. 2 dargestellten Art zuzuordnen, so daß die Überprüfung der Meßkanäle dann gleichzeitig erfolgen kann.

Falls für die beiden Bestrahlungsdosis-Meßkanäle eine einzige Kontrollanordnung verwendet wird, kann der Hilfsmeßkanal auf einen Dosiswert D + d eingestellt werden, der etwas' größer als der an den Zählern des Hauptmeßkanals eingestellte Dosiswert D ist, oder er kann eine Verzögerung in der Dosismessung gegenüber dem Hauptmeßkanal aufweisen. Ein

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leucht- oder Sohaltsignal kann anzeigen₅ <3a£ die "beiden überprüften Kanäle A und B im Verlauf der Überprüfung richtig gearbeitet haben.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Pig« 2 enthält die Zählanordnung drei Dekaden, die eins Zählzeit in äer Größenordnung von 40 Sekunden dar st eilen ₉ wenn die Impulsfrequenz 25 Hz beträgt. Die Antrie'osspulen H₁, EL,, M« können in einer Zeit gesteuert wsräsn_s die 3 · 9/25 «^1 Sekunde nicht übersteigt.

Pig. 3 zeigt eine snöere_? etwas einfacher Aasführungsforra, die schnellere Zähler ϋ_Ώ als die elektromechanischen Zähler CL·, Q_9S ö_z hat, beispielsweise herkömmliche elektro-

S Cm ^J

niscLie Zähler oder mioh ein sit Hilfe eines Rechengeräts ausgebildetes Zahlsystes« Die Impulse des Generators G werden dem elektronischen Zähler Öd über eine Und-Sohal~ " tfing 12 und eine Oder-So haltung 13 zugeführt, und an die Und-Sοhaitang 12 ist eine Steuergleichspannung T„ über eine Halteschaltung 11 angelegt, die von eines Schalter gesteuert ist, solange öie Eoinzidenz zwischen der nit Hilfe der Toreinstellschaltung 14 voreingestellten Zahl und der vom Zählsr angezeigten Zahl in der Und-Schaltung nicht erhalten worden ist· Die ITallrüokstellanordnung 15 für Sie Zählsysteme eier Meßkanäle A und B wird dann ausgelöst, wobei die Anordnung 15 auch das Stillsetzen des Betriebs der Haltesohaltung 11 auslöst, welche die Spannung Y„ an die und-schaltung 12 anlegt.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Eontrollanordnung nach, äer Erfindung ist der Impulsgenerator nur des! Hilfsraeßkanal B zugeordnet. Der Impulsgenerator G-wird ä'urch einen Schalter 5 in Betrieb gesetzt, der betätigt wird, wenn der Hauptmeßkanal A äie Eoinzidenz der im "Verlauf einer Behandlung gelieferten Bestrahlungsdosis D

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und fltr Toreingestellten Bestrahlungsdosis D registriert hat« wodurch das Stillsetzen der Bestrahlungsquelle ausgelöst wird. Bar Hilf sine ßkanal B ist so eingestellt, daß er eine geringfügige Verzögerungen der Messung der Dosis (D -AD) gegenüber dem Hauptmeßkanal A aufweist. Die vom Generator & gelieferten Impulse, die dem Dosisunterschied AD entsprechen, werden dann den elektromechanischen Zählern 0-j» Og, C, zugeführt, so daß sie zu der der Dosis D-AD entsprechenden angezeigten Zahl hinzugefügt werden, bis der Heßkanal B eine Impulszahl registriert hat, die der voreingeetellten Dosis ¹D-(D - AD) +AD entspricht.

Die 1& Tig· 4 gezeigte Kontrollanordnung enthält:

- einen Impulsgenerator G;

- einen (beispielsweise druckknopfbetatigten) Schalter 3, der ein ReIaif R^₀ betätigt« dessen tJraschaltkontaki; Q die I»*·trieb*tteung det !«pulsgenerator«! G ermöglicht» wenn der Meflkmnal λ keine Do sistoeß information tnehr liefert» «ms dta Stillsetzen der Bestrahlungequelle S durch den Kanal A entspricht;

- Antriebespulen M₁₁, M₁₂» M_-1«;

- Trenndioden dj bis ά.;

- Sohalter a_1t a₂, a«,a^» a^;

- ein Relais R₂₀, das die Xullrüokstellanordnung Z für die Zttaler C., β., 0. auelöat, wenn dl« τοη den Zählern C₁, Og₉ C- angezeigte Zahl alt der voreingeetellten Zahl übereinstimmt, wobei dann die Anzahl der vom Impulsgenerator § gelieferten Impulse der Hacheilung AD der Dosis- entspricht.

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Im Betrieb wird das Relais R^q von Hand oder noch besser automatisch mit Hilfe des Schalters 3 erregt, und es hält sich selbst, vorausgesetzt, daß das Relais Rp₀ abgefallen ist (Bestrahlungsquelle stillgesetzt). Die Impulse des Impulsgenerators G- werden dann den Antriebsspulen M^ bis M₁* der Zähler Cj, C^, C^ zugeführt, wodurch diese fortgeschaltet werden, bis eine Koinzidenz zwischen der Voreinstellung und der Anzeige erhalten wird. In diesem Augenblick spricht das Relais R₂₀ an, während das Relais R-q abgeworfen wird, und die Spannung T wird an die Nullrückstellanordnung Z für die Zähler C₁, G₉, C^ angelegt.

Der zuvor beschriebenen Kontrollanordnung können zusätzliche Sicherheitseinrichtungen zugeordnet werden. Um zu vermeiden, daß die voreingestelite Bestrahlungsdosis im Terlauf einer Radiotherapiebehandlung oder vor dem Ingangsetzen der in Pig. 4 gezeigten Kontrollanordnung verändert wird, kann ein flüchtiger Kontakt eines Detektorsystems für die Änderung der voreingestellten Dosis verwendet werden, um das Relais R^₀ zu erregen; das Detektorsystem enthält Kontaktvorrichtungen G-.j, Gp» G-* mit kurzschlußfreien Kontakten, die dem IToreinstellsystem zugeordnet sind, und zwei Relais ^R30^{f R}4O» ^von ^^enen ^^as Relais R^₀ die Betätigung des Relais R^q ermöglicht, wenn das Relais R.q das Stillsetzen der Strahlungsquelle S registriert hat, wobei dieses Stillsetzen von dem Hauptmeßkanal A ausgelöst wird.

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Claims

Patentansprüche

ί 1 ·jKontrollanordnurig für den Betriet) einer Strahlungsdosis-Meßanordnung, die mit einem Hauptmeßkanal und einem Hilfsmeßkanal ausgestattet ist, wobei jeder Meßkanal eine Zählanordnung enthält, Vielehe die Stillsetzung einer Bestrahlungsquelle auslöst, wenn die angezeigte Bestrahlungsdosis der vorgewählten Bestrahlungsdosis entspricht, gekennzeichnet durch einen Impulsgenerator (G-), Einrichtungen zum Anlagen der Ausgangsimpulse des Impulsgenerators an die Zählanordnung wenigstens eines der Meßkanäle (A, B) und durch Einrichtungen zum Stillsetzen des Impulsgenerators (G) und zur ITullrückstellung der Zählanordnung "bei einer Koinzidenz wischen einer vorgewählten Impulszahl, die der vorgewählten Bestrahlungsdosis entspricht, und der gezählten Impulszahl.
2. Kontrollanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zählanordnung η elektromechanische Zähler (C.., C₂, D₅) enthält.
3« Kontrollanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter vorgesehen ist, der den Impulsgenerator vor jeder Behandlung in Gang setzt, daß η Relais (IL, R₂, IU) vorgesehen sind, die jeweils einer-von η Zählantriebsspulen (M₁, M₂, M^) zugeordnet sind, welche den Betrieb von jeweils einem der η elektromechanischen Zähler (Cj, C₂, Cj in jedem Meßkanal (A, B) steuern, und daß ein Relais (R) vorgesehen ist, welches das Stillsetzen des Impulsgenerators (G) auslöst, wenn die gezählte Impulszahl der vorgewählten Impulszahl entspricht, und die Nullrückstellung der elektromechanischen Zähler (C.., C₂, CJ) auslöst.

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4. Kontrollanordnung nach. Anspruch 3, dadurch gekennzelohnet₈ daß ein Umschalter vorgesehen Ist, mit äera die vom Impulsgenerator (G) gelieferten Impulse nacheinander an die η elektromechanischen Zähler des einen und des anderen Meßkanals (A, B) angelegt werden kennen.
5. Kontrollanordnung nach Ansprucli 3$ gekennzeichnet durch Einrichtungen, mit denen die vom Impulsgenerator (G) gelieferten Impulse gleichzeitig an fixe η elektromechanischen Zähler der "beiden Meßkanäle (A, B) angelegt werden können c.
6. Kontrollanordnung naoh. Anspruch. I₉ dadurch gekennzeichnet^ daß der Impulsgenerator (Cr) äes Hilfsmeßkanal (B) zugeordnet ist, daß der Eauptmeßkanal (A) das Ingangsetzen des Impulsgenerators (G-) und das Stillsetzen äer Bestrahlungsquelle auslöst, vreriTt. der Haupt me ßkanal die Koinzidenz dergemessenen Bestrahlungsdosis und der vorgewählten Bestrahlungsdosis registriert hat, und daß der Hilfsmeßkanal eine KullrÜGkstellanorönung für die elektromechanischen Zähler (Ο., j Op» ^) s&3iöst₅ Vi'Qmi die angezeigte lmpulszahl₉ die der Summe aus einer verringerten Bestrahlungsdosis (D - AD) und äer vom Impulsgenerator (G) gelieferten Impulszahl (AD) entspricht, gleich, eier der Bestrahlungsdosis (D) entsprechenden vorgewählten Impulszahl ist.
7. Eontrollanordnung naoli einem der Ansprüche 1 "bis 5, gekennzeichnet durch ein Detektorsystem für eine Änderung der vorgewählten Bestrahlungsdosis₉ das Kontaktsätze (G^ _s C-_o, G-) mit kurzschlußfreien Kontakten aufweist, die jeder Ziffer des Voreinstellungswählers zugeordnet sind, and zwei Relais .(Rvq» ^-aq) t ^^e öas Inbetriebsetzen der Kontrollanordnung auslösen«, wenn das Stillsetzeil der Bestrahlungsöuelle festgestellt wox&en isto

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