DE3502776A1 - Medizinische bestrahlungseinrichtung mit stationaerer strahlungsquelle - Google Patents

Medizinische bestrahlungseinrichtung mit stationaerer strahlungsquelle

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DE3502776A1
DE3502776A1 DE19853502776 DE3502776A DE3502776A1 DE 3502776 A1 DE3502776 A1 DE 3502776A1 DE 19853502776 DE19853502776 DE 19853502776 DE 3502776 A DE3502776 A DE 3502776A DE 3502776 A1 DE3502776 A1 DE 3502776A1
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Dietrich Dipl.-Phys. Dr. 8521 Marloffstein Bloch
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Siemens AG
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy

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Description

  • Medizinische Bestrahlungseinrichtung mit stationärer
  • Strahlungsquelle Die Erfindung bezieht sich auf eine medizinische Bestrahlungseinrichtung mit einer Strahlungsquelle, insbesondere mit einem Teilchenbeschleuniger wie einem Linearbeschleuniger, wobei die Strahlenquelle ein Therapiestrah lenbündel zur Behandlung eines Patienten liefert. Dieses Therapiestrahlenbündel umfaßt insbesondere ein Korpusku larstrahlenbündel oder ein Photonenstrahlenbündel wie ein Bremsstrahlenbündel. Gegebenenfalls kann auch zwischen diesen beiden Strahlenarten umgeschaltet werden.
  • Es ist bekannt, Linearbeschleuniger zur Strahlentherapie einzusetzen. Diese zeichnen sich heutzutage durch einen hohen Standard hinsichtlich der Intensität der Strahlung, der Qualität der Strahlen felder und der Überwachung durch komplexe Sicherheitssysteme aus.
  • Bei einem konventionellen Linearbeschleuniger für die Therapie ist ein L- oder U-förmiger Tragarm drehbar an einem Stativ gelagert. Die Abmessungen des kurzen Schenkels des L-förmigen Tragarms begrenzen jedoch die konstruktiven Möglichkeiten, um z. B. die Beschleunigungsröhre und den Umlenkmagneten aufzunehmen. Das erhebliche Gewicht dieser beiden Komponenten zuzüglich der erforderlichen Abschirmung gegen hochenergetische Strahlung bestimmen ebenfalls die Grenzen für Abmessungen und Konstruktion von Tragarm und Stativ. Der Linearbeschleuniger ermöglicht die Anwendung von Stehfeldern und von isozentrischer Bewegungsbestrahlung an Patienten, die auf einer ruhenden horizontalen Tischplatte liegen. Die Lage des Patienten wird vor der therapeutischen Bestrahlung von Hand relativ zum Therapiestrahl so justiert, daß Markierungen auf der Haut sich mit Lichtmarken des Linearbeschleunigers decken.
  • Wird bei einem Linearbeschleuniger die Strahlenart gewechselt, z. B. von Photonen nach Elektronen, läuft im Gerät automatisch ein Teil der Umstellung ab. Zusätzlich müssen von Hand - u. U. für jeden Patienten - Applikatoren gewechselt werden, die 8 kp bei fester Strahlenfeldgröße oder auch 14 kp bei von Hand verstellbarer Strahlenfeldgröße wiegen können.
  • Soll der L- oder U-förmiqe Tragarm eine Drehbewegung um 3600 durchführen können, so erfordert dies a) einen baulichen Strahlenschutz vor der Nutzstrahlung an Decke, Fußboden und zwei Wänden, falls nicht ein Tragarm mit Strahlenfänger verwendet wird, der jedoch den Umgang mit Patient und Behandlungstisch im Nutzstrahlbereich beengt, und b) erhebliche Abmessungen des Bestrahlungsraumes, die es gestatten, daß auch das seitlich gedrehte, horizontal strahlende Gerät vom Bedienenden umgangen werden kann.
  • Für manche Linearbeschleuniger-Typen muß bei normaler Bestrahlungsraumgröße ein zusätzlicher abgeschlossener elektrischer Betriebsraum bereitgestellt werden.
  • Nicht erreicht wurde somit bisher bei Linearbeschleunigern die Flexibilität, mit der z.B. gerade an Gamma-Bestrahlungsgeräten oder auch Kreisbeschleunigern das Strahlenfeld relativ zum Patienten angewendet werden kann, wenn auch mit erheblichem Bedienungsaufwand. Es besteht daher ein Bedürfnis, ein Konzept zu finden, mit dem die Flexibilität heutiger Bestrahlungseinrichtungen, insbesondere mit Linearbeschleunigern, für die Therapie möglichst noch über die Gegebenheiten bei anderen Strahlungserzeugern hinaus unter den Gesichtspunkten einer präziseren Patientenpositionierung, eines geringeren Aufwands für bauliche Strahlenschutzmaßnahmen und eines geringeren Raumbedarfes erweitert werden kann.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine medizinische Bestrahlungseinrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß eine flexible Benutzung möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Therapiestrahlenbündel räumlich stationär gehalten ist, daß der Strahlungsquelle ein Behandlungsstuhl für den Patienten zugeordnet ist, wobei der Behandlungsstuhl für eine aufrecht sitzende Haltung des Patienten konzipiert ist, und daß vorgesehen sind: Mittel zur Translation der Sitzfläche des Behandlungsstuhls quer und parallel zum Zentralstrahl des Therapiestrahlenbündels, Mittel zur Rotation der Sitzfläche um eine vertikale Achse sowie Mittel zur Translation der Sitzfläche in Richtung der vertikalen Achse.
  • Die Erfindung beruht auf Beobachtungen in der Praxis der Strahlentherapie und auf Auskünften von Personal in strahlentherapeutischen Abteilungen, wonach 90 % - 97 % der Patienten ambulante und/oder gehfähige Patienten sind. An diese Gegebenheiten paßt sich die erfindungsgemäße Bestrahlungseinrichtung an, mit der ein Patient im Regelfall in aufrecht sitzender Haltung, in selteneren Fällen stehend, kniend oder liegend, bestrahlt wird. Die Zentralstrahlrichtung ist horizontal; die Strahlenquelle ist ortsfest, unbeweglich. Alle notwendigen Bewegungen werden mit dem Patienten auf dem Behandlungsstuhl ausgeführt, wobei letzterer konstruktiv als Stuhl-Liege gestaltet sein kann.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in drei Figuren dargestellt und in den Unteransprüchen näher erläutert.
  • Es zeigen: Fig. 1 eine medizinische Bestrahlungseinrichtung mit einem horizontalen Therapiestrahlenbündel und einem horizontalen Simulator-Strahlenbündel, die im Abstand voneinander angeordnet sind, Fig. 2 einen Ausschnitt aus Figur 1 zur Erläuterung der Bewegungsmöglichkeiten des Behandlungsstuhles und Fig. 3 einen Ausschnitt gemäß Figur 1 aus einer weiteren medizinischen Bestrahlungseinrichtung, bei der im Simulatorbetrieb ein Simulatorstrahlenbündel an die Stelle des Therapiestrahlenbündels tritt.
  • In Figur 1 und 2 ist im Blick von oben eine medizinische Bestrahlungsanlage dargestellt. Diese umfaßt einen über eine Tür 2 zu erreichenden Bestrahlungsraum 4 und einen Betriebsraum 6. Der Bestrahlungsraum 4 und der Betriebsraum 6 sind durch eine durchbrochene Trennwand 8 voneinander getrennt. In Figur 1 ist der typische Grundriß von bestehenden Bestrahlungsräumen konventioneller Bauart gezeigt; lediglich die Trennwand 8 ist hinzugekommen.
  • Im Betriebsraum 6 ist an der Trennwand 8 eine Strahlungsquelle 10 ortsfest angeordnet. Bei der Strahlungsquelle 10 handelt es sich vorliegend um einen Teilchenbeschleuniger, insbesondere um einen Linearbeschleuniger konventioneller Bauart. Dieser Linearbeschleuniger besitzt eine Beschleunigungsröhre für Elektronen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel horizontal ausgerichtet ist. Der Linearbeschleuniger kann dabei in konventioneller Technik einen 270° Umlenkmagneten umfassen. Er kann direkt an der Trennwand 8 befestigt sein. Bei Betrieb der Strahlungsquelle 10 geht von einem Emissionsort F ein Therapiestrahlenbündel 12 aus. Bei Verwendung eines Linearbeschleunigers enthält das Therapiestrahlenbündel 12 je nach Einstellung entweder Photonen (wie z. B. Bremsstrahlung) oder Elektronen. Der Emissionsort F wird dann als Fokus bezeichnet. Der Zentralstrahl des leicht divergierenden Therapiestrahlenbündels 12 ist mit 14 bezeichnet.
  • Damit das Therapiestrahlenbündel 12 in den Bestrahlungsraum 4 eintreten kann, ist die Trennwand 8 mit einer Durchlaßöffnung 16 versehen. In diese Durchlaßöffnung 16 ragt nach Figur 1 der vordere Teil des Linearbeschleunigers hinein. Es ist ersichtlich, daß bei der getroffenen Anordnung der Zentralstrahl 14 räumlich stationär gehalten ist und sich senkrecht zur Trennwand 8, d.h. in horizontaler Richtung ausbreitet.
  • Der Strahlenquelle 10 im Betriebsraum 6 ist eine Behandlungsstelle 18 im Bestrahlungsraum 4 zugeordnet. Diese Bestrahlungsstelle 18 befindet sich vor der Durchlaßöffnung 16. Im Bereich der Behandlungsstelle 18 ist ein Behandlungsstuhl 19 bewegbar aufgestellt. Die Rückenlehne 20 und die Sitzfläche 22 dieses Behandlungsstuhls 19 sind in Figur 2 gestrichelt angedeutet. Der Behandlungsstuhl 19 ist für eine aufrecht sitzende Haltung des Patienten 24 konzipiert. Die jeweilige Position des Behandlungsstuhls 19 ist durch ein rechtwinkliges Koordinatensystem x, y, z gekennzeichnet. In Figur 1 und 2 ist der Behandlungsstuhl 19 so ausgerichtet, daß die x-Achse mit dem Zentralstrahl 14 zusammenfällt. Für eine weitere Betrachtung wird vorausgesetzt, daß das Koodinatensystem x, y, z raumfest, aber mit dem Behandlungsstuhl 19 verbunden ist.
  • Der Behandlungsstuhl 19 ist mit allgemein mit 26 bezeichneten Bewegungsmitteln versehen, wie elektrischen Motoren, Getrieben, hydraulischen Antrieben, im Boden verlegten Laufschienen, u. dgl., die folgende Bewegungen des Patienten 24 ermöglichen: 1. In der horizontalen x-y-Ebene: a) Translationen der z-Achse in y-Richtung, d.h.
  • quer zum Zentralstrahl 14; Translationen der z-Achse in x-Richtung, d.h.
  • parallel zum Zentralstrahl 14; b) Rotation um die z-Achse.
  • 2. In vertikaler z-Richtung: Translation.
  • Der Hub der Translationen in y-Richtung kann dabei bevorzugt ca. 50 cm, in x-Richtung bevorzugt ca. 100 cm und in z-Richtung bevorzugt bis ca. 90 cm betragen. Die Rotation um die z-Achse, die durch einen Pfeil 28 in Figur 2 angedeutet ist, kann schrittweise oder kontinuierlich bis zu 360e erfolgen. Die Translations- und Rotationsmittel 26 stehen dabei unter Kontrolle einer Steuereinrichtung 30, die hier im Betriebsraum 6 untergebracht ist. Die Verbindungsleitung ist mit 32 bezeichnet. Die genannten Bewegungen des Patienten 24 nach Punkt l.a), l.b) und 2.
  • können zum Einrichten von Hand durchgeführt werden. Es ist aber auch möglich, zum Einrichten der Bestrahlungsstelle eine Fernbedienung über die Steuereinrichtung 30 durchzuführen. Weiterhin ist es möglich, die genannten Bewegungen während der Bestrahlung mittels des Steuergeräts 30 automatisch vonstatten gehen zu lassen. Dieses kann rechnergestützt geschehen.
  • Zu den einzelnen Bewegungen nach Punkt l.a), l.b) und 2.
  • ist noch folgendes zu sagen: A. Abgesehen von der Behandlung mit Stehfeldern behält die Bewegung nach l.b) die Möglichkeit der isozentrischen Bestrahlung, wie sie bei konventionellen Linearbeschleunigern gegeben ist, bei.
  • B. Bewegungen nach l.a) ermöglichen mit Bewegungen nach l.b) zusätzlich neben einer tangentialen Bestrahlung eine Bewegungsstrahlung mit konstantem Fokus-Haut-Abstand (FHA). Mit anderen Worten, der Abstand zwischen dem Fokus F und der Oberfläche des Patienten 24 kann konstant gehalten werden. Die Steuereinrichtung 30 kann entsprechend ausgebildet werden. Hierzu wird ein Sensorsystem 34 eingesetzt, welches berührungslos Abstands- und/oder Drehwinkeländerungen des Patienten 24 erfaßt. Die elektrischen Ausgangssignale des Sensorsystems 34 werden über eine Leitung 36 dem Steuergerät 30 zugeführt. Hier werden die Signale in Steuersignale zur Positionierung des Behandlungsstuhls 19 verarbeitet. Bevorzugt wird als Sensorsystem 34 ein an sich bekanntes Mehrelektrodensystem eingesetzt, das auf dem Prinzip der Messung dielektrischer Eigenschaften beruht. Ein solches Sensorsystem ist beispielsweise von E. Neske, B. Landsberg in "Technisches Messen" 49 (1982), Heft 11, Seiten 399 bis 402, unter dem Titel "Meßverfahren zur berührungslosen Verfolgung von Konturen" veröffentlicht worden. Bei Verwendung eines solchen Sensorsystems 34 ist nicht nur an Photonen sondern auch an Elektronenbestrahlung gedacht, da solch ein Sensorsystem 34 gerade Abstände bis zu 15 mm (also tubusnah) mit einer Genauigkeit von besser als 1 mm konstant halten kann.
  • C. Die Bewegung nach 2., also Translationsbewegungen in vertikaler z-Richtung, ermöglicht Bestrahlungen des ganzen Körperrumpfes durch ein nahtloses Überstreichen der zu treffenden Region.
  • Der Behandlungsstuhl 19 ist bevorzugt als sogenannte Stuhl-Liege ausgeführt, d.h. er ist durch einen Verstellmechanismus von einem Stuhl in eine Liege umwandelbar, und umgekehrt, ähnlich wie bei einem Zahnbehandlungsstuhl.
  • Die Stuhl-Liege ermöglicht auch bei Anwendung an sich bekannter Rotationstechniken den ungehinderten Strahlengang bis zur Patientenoberfläche. Dies ist auch dann gewährleistet, wenn die Basis der Stuhl-Liege mechanisch durch parallele Führungen an Boden und/oder Decke des Behandlungsraums 4 stabilisiert wird. Die Umwandlung der Stuhl-Liege vom Stuhl in eine Liege sollte aus Sicherheitsgründen nur per Hand ausführbar sein. Stütz-, Haltungs-und/oder Lehnhilfen am Behandlungsstuhl 19 verbessern die reproduzierbare Haltung des Patienten 24.
  • Es wurde bereits erwähnt, daß der ortsfeste, unbewegliche Beschleuniger 10 im allgemeinen horizontal unmittelbar hinter der Trennwand 8 liegt, die den Bestrahlungsraum 4 von dem Betriebsraum 6 trennt. Nur der Strahlenaustritt 16 ist vom Bestrahlungsraum 4 aus sichtbar. Nach Figur 2 kann in der Durchgangsöffnung 16 eine Abschirmung 40, die z. B. aus Blei besteht, in Form einer Dose mit durchbrochenem Boden untergebracht oder eingelegt sein. Weiterhin kann sich darin eine Einrichtung 42 zur Strahlausblendung befinden. Der Zugang zum Betriebsraum 6 ist nach den Gegebenheiten zu realisieren, z. B.
  • durch eine Tür in der Trennwand 8. Die dargestellte An- ordnung schirmt den Bestrahlungsraum 4 hervorragend gegen Betriebsgeräusche des Beschleunigers 10 ab. Darüber hinaus bietet sich eine ausgezeichnete Abschirmung der Beschleunigerumgebung gegen Leckstrahlung aus dem Beschleuniger 10 an, da fast nach Belieben Abschirmmaterialien an der Trennwand 8 montiert werden können. Die baulichen Strahlenschutzmaßnahmen im Bereich des Nutzstrahlenbündels 12 beschränken sich somit auf eine einzige Wand, nämlich die der Trennwand 8 in positiver x-Richtung gegenüberliegende Wand des Bestrahlungsraumes 4. Bisher waren bei Bestrahlungsräumen bis zu vier Raumflächen betroffen. Ein Strahlenfänger am Beschleuniger 10 ist überflüssig. Somit wird die Aufstellung der dargestellten Bestrahlungseinrichtung in vorhandenen Räumen erleichtert. Bei Ausführung neuer Räumlichkeiten wird das Bauvolumen hinsichtlich Raumbedarf und Baumaßnahmen gegenüber konventionellen Bestrahlungsräumen reduziert.
  • Im Hinblick auf Linearbeschleuniger kann festgestellt werden, daß das neue Konzept die Einführung neuer Ausstattungen und Arbeitstechniken erst ermöglicht oder zumindest erleichtert: - Energieerhöhungen werden realisierbar durch längere Beschleunigungsstrecken; - die Realisierung mehrerer Photonenenergien scheitert nicht am Platzmangel; - für die Umschaltung von Photonenbetrieb auf Elektronenbetrieb kann der Strahlenaustritt geändert werden. Ein Elektronentubus oder Applikator 44 kann automatisch aus seiner Arbeits- in eine Parkposition bewegt werden, die außer Reichweite über oder neben (Fig. 2) dem Strahlenaustritt 16 liegt. Die Bewegung erfolgt entlang einer Führungsschiene 46. Die horizontale Verschiebbarkeit ist durch Pfeile 48 in Fig. 2 verdeutlicht. Damit entfällt der bisherige Tubuswechsel von Hand, und das Gewicht des Elektronentubus 44 ist keine begrenzende Größe mehr bei Tubuskonstruktionen. Der Elektronentubus 44 kann somit eine motorisch verstellbare Strahlausblendung (nicht gezeigt) enthalten. Er macht den bisherigen üblichen Zubehörhalter überflüssig, denn Zubehörteile für die Photonenbehandlung wie Keilfilter und/oder Satellitenblenden können von der Führungsschiene 46 des Elektronentubus 44 aufgenommen werden; so werden für Photonen Fokus-Haut-Abstände bis hinunter zu ca. 45 cm möglich; dieser geringe Fokusabstand kann mit Photonen hoher Energie ausgenutzt werden: Die Tiefe des Dosisleistungsmaximums dm (der sog. Dosisaufbaueffekt) ist bekanntlich im wesentlichen durch die Reichweite von Sekundärelektronen bestimmt, die in den ersten Schichten des bestrahlten Mediums erzeugt werden. Die Reichweite ist in stets demselben Medium eine Funktion der Energie der eingestrahlten Photonen. Bei konstanter Energie, aber unterschiedlichen FHA ist deshalb die Tiefe d m des Dosisleistungsmaximum im Medium relativ unempfindlich gegenüber den Änderungen der Energieflußdichte der Photonen mit Änderung des FHA. Wesentlich stärker wirken sich aber FHA-Änderungen auf die Austrittsdosis z. B. eines 20 cm starken Normalpatienten aus. Mit Photonen von 40 MeV liegt die Tiefe dm des Dosisleistungsmaximurns bei etwa 5 - 6 cm für FHA = 100 cm. Während sich die Tiefe d m beim Ubergang zu FHA = 50 cm um wenige mm verringert, fällt die relative Austrittsdosis von 58 % auf etwa 45 % der Dosis in der Tiefe dm; bei 15 MeV-Photonen vermindert sich die Austrittsdosis von 50 % auf ca. 41 %. Dies bedeutet eine wesentliche Entlastung gesunden Gewebes hinter dem Zielvolumen. Damit allerdings die Tiefe dm des Dosisleistungsmaximums nahezu konstant bleibt, wenn der FHA nur noch 50 cm beträgt, werden hohe Anforderungen an den Strahlenaustritt gestellt. Seine Qualität wird insbesondere daran gemessen, wie stark Sekundärstrahlung (niederenergetische Photonen und Elektronen) unterdrückt werden kann. Mit der erläuterten Bestrahlungstechnik kommen die heute schon realisierten großen homogenen Photonen felder erst richtig zur Geltung, da die überwiegende Mehrzahl der Anwendungen mittlere und kleinere Felder betrifft.
  • Die Strahlenqualität heutiger Bestrahlungsvorrichtungen hat ein solches Niveau erreicht, daß in wachsendem Maße die Meinung vertreten wird, daß der Genauigkeit für die reproduzierbare Positionierung des Zielvolumens eines Patienten 24 mehr Augenmerk geschenkt werden solle als einer Verbesserung der Strahlenqualität. Diesem Trend kommt das vorliegende Konzept mit starrem Strahlengang für das Korpuskularstrahlenbündel 12 entgegen.
  • Für Positionsierungszwecke wird nämlich parallel zum Nutzstrahlenkegel des Therapiestrahlenbündels 12 der Kegel eines Simulations-Strahlenbündels 50 mit Zentralachse 52 von einem ortsfesten Röntgenstrahler 54 produziert. In der Trennwand 8 ist eine Durchgangsöffnung 56 vorgesehen, hinter der der Röntgenstrahler 54 angeordnet ist. In der Durchgangsöffnung 56 befinden sich (nicht gezeigte) Einrichtungen zur Ausblendung des Simulationsstrahlenbündels 50. Die Lage des Zielvolumens eines Patienten 24 kann vom Beobachter im (nicht gezeigten) Bedienungsraum mittels eines Bildverstärkers 58 und eines (nicht gezeigten) Bildschirms kontrolliert werden. Ein gegenseitiger Abstand d der Zentralstrahlen 14, 52 beider Kegel von z. B. d = 50 cm bedeutet, daß ein Patient 24 nach der optimalen Positionierung im Simulationsstrahlenbündel 50 mit dem Stuhl 19 immer nur um d = 50 cm entlang der y-Achse in den Nutzstrahlenkegel des Therapiestrahlenbündels 12 bewegt zu werden braucht und die Behandlung dann sofort beginnen kann. Der Bildverstärker 58 bleibt auf das Simulationsstrahlenbündel 50 ausgerichtet. Abweichend von Fig. 1 wird der Bildverstärker 58 im realistischen Fall unmittelbar hinter dem Patienten 24 angeordnet. Die Positonierung selbst sollte - außer in x-Richtung - bevorzugt durch Fernbedienung der Bewegungen des Behandlungsstuhls 9 erfolgen.
  • Alternativ zu dieser Patientenbewegung aus dem Simulationsstrahlenbündel 50 in das Therapiestrahlenbündel 12 ist nach Figur 3 vorgesehen, statt den Patienten 24 die Röntgenröhre 54a zu bewegen.
  • In Figur 3 ist ein Ausschnitt gemäß Figur 1 einer weiteren Bestrahlungseinrichtung dargestellt. Bauteile, die solchen in Fig. 1 und 2 entsprechen, sind entweder mit denselben Bezugszahlen oder noch mit einem Zusatz a belegt. Figur 3 zeigt das Ende einer Beschleunigungsröhre 60 mit anschließendem 270°-Umlenkgefäß 62 eines Linearbeschleunigers als Strahlenquelle 10. Bis zum Fokus F ist der Weg 64 der beschleunigten Teilchen als Linie, ab dem Fokus F ist das Therapiestrahlenbündel 12 dargestellt. Üblicherweise beträgt der Abstand b zwischen dem Umlenkgefäß 62 und dem Fokus F bis etwa 1 cm.
  • Dieser geringe Abstand b des Fokus F vom Umlenkgefäß 62 führt zu hoher lokaler, oft kritischer thermischer Belastung des Strahlenaustrittsfensters 66 des Umlenkgefäßes 62 wegen der großen Energieflußdichte des Teilchenstrahls an diesem Ort.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Abstand b zwischen dem Fokus F und dem Umlenkgefäß 62 auf etwa 3 cm bis 5 cm vergrößert. Dadurch sinkt die Energieflußdichte des Teilchenstrahls am Strahlenaustrittsfenster 66 auf etwa 10 % oder weniger. - Es ließe sich auch daran denken, einen geringeren Abstand b zu wählen. -Zudem ist Platz gewonnen, um eine Röntgenröhre 54a von einer Parkposition aus, z. B. parallel zur y-Achse in Pfeilrichtung 68 fernbedient in die Arbeitsposition zu bewegen. In der Arbeitsposition liegt der Fokus Fa der Röntgenröhre 54a am Ort des Fokus F des Therapiestrahlenbündels 12, und das Simulationsstrahlenbündel 50a (an der Röntgenröhre 54a gestrichelt angedeutet) deckt sich mit ihm. Somit wird das Simulationsstrahlenbündel 50a von der vorhandenen Einrichtung 42 zur Strahlenausblendung begrenzt. Befindet sich die Röntgenröhre 54a in ihrer Parkposition, ist der Strahlengang für das Therapiestrahlenbündel 12 freigegeben. Diese Konstruktion macht den Wanddurchbruch 56 in Figur 1 überflüssig. Der Bildverstärker 58 wird hier auf den Zentralstrahl 52a, der - abweichend von der Realität - in Fig. 3 gestrichelt eingezeichnet ist, ausgerichtet und allein mit der Bewegung des Behandlungsstuhls 19 entlang der x-Achse gekoppelt.
  • Abschließend sei noch erwähnt, daß die Strahlungsquelle 10 z. B. auch eine Neutronen- oder Protonenstrahlungsquelle sein kann. Solche Strahlungsquellen sind infolge des Gewichts der zugehörigen Abschirmung ohnehin schwer bewegbare Strahlungserzeuger, so daß sie sich mit Vorteil bei vorliegendem Konzept einsetzen lassen.
  • 23 Patentansprüche 3 Figuren - Leerseite -

Claims (23)

  1. Patentansprüche Medizinische Bestrahlungseinrichtung mit einer Strahlungsquelle, insbesondere mit einem Teilchenbeschleuniger wie einem Linearbeschleuniger, wobei die Strahlenquelle ein Therapiestrahlenbündel zur Behandlung eines Patienten liefert, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -net, a) daß das Therapie-Strahlenbündel (12) räumlich stationär gehalten und in horizontaler Richtung (x) ausgerichtet ist, b) daß der Strahlungsquelle (10) ein Behandlungsstuhl (19) für den Patienten (24) zugeordnet ist, wobei der Behandlungsstuhl (19) für eine aufrecht sitzende Haltung des Patienten (24) konzipiert ist, und c) daß vorgesehen sind cl) Mittel zur Translation der Sitzfläche (22) des Behandlungsstuhls (19) quer und parallel zum Zentralstrahl (14) des Therapiestrahlenbündels (12), c2) Mittel zur Rotation der Sitzfläche (22) um eine vertikale Achse (z) sowie c3) Mittel zur Translation der Sitzfläche (22) in Richtung der vertikalen Achse (z).
  2. 2. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Mittel zur Translation der Sitzfläche (22) quer und parallel zum Zentralstrahl (14), die Mittel zur Rotation der Sitzfläche (22) und/oder die Mittel zur Translation der Sitzfläche (22) in Richtung der vertikalen Achse (z) von einer Steuereinrichtung (30) gesteuert sind, die von einem Sensorsystem (34) beaufschlagt ist, welches berührungslos Abstands- und/oder Drehwinkeländerungen des Patienten (24) erfaßt.
  3. 3. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Steuereinrichtung (30) zur Einstellung eines konstanten Abstands zwischen der Haut des Patienten (24) und dem Fokus (F) des Therapiestrahlenbündels (12) vorgesehen ist.
  4. 4. Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Therapiestrahlenbündel (12) Photonen oder Elektronen enthält.
  5. 5. Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Strahlungsquelle (10) sich auf der einen Seite einer Trennwand (8) befindet, daß sich der Behandlungsstuhl (19) auf der anderen Seite der Trennwand (8) befindet, und daß die Trennwand (8) eine Durchlaßöffnung (16) aufweist, die zum Durchtritt des Therapiestrahlenbündels (12) vorgesehen ist.
  6. 6. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Strahlungsquelle (10) an der Trennwand (8) befestigt ist.
  7. 7. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Durchlaßöffnung (16) in der Trennwand (8) mit einer Abschirmung (40) ausgelegt ist.
  8. 8. Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß sich in der Durchlaßöffnung (16) eine Ausblendeinrichtung (42) für das Therapiestrahlenbündel (12) befindet.
  9. 9. Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Mittel zur Translation der Sitzfläche (22) des Behandlungsstuhls (19) quer und parallel zum Zentralstrahl (14) Schienen umfassen, die im Boden eines Behandlungsraums (4) verlegt sind.
  10. 10. Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Translations- und/oder Rotationsmittel (26) mindestens einen von der Steuereinrichtung (30) steuerbaren Elektromotor umfassen.
  11. 11. Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß das Sensorsystem (34) zur berührungslosen Abstandsmessung ein an sich bekanntes Mehrelektrodensystem ist, das auf dem Prinzip der Messung dielektrischer Eigenschaften beruht.
  12. 12. Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Behandlungsstuhl (19) mit mindestens einer Haltungshilfe für den Patienten versehen ist.
  13. 13. Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12 mit einem als Strahlungsquelle vorgesehenen Linearbeschleuniger, der von Photonenbetrieb auf Elektronenbe- trieb umstellbar ist und der einen Elektronentubus aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Elektronentubus (44) aus einer Arbeitsposition an der Durchlaßöffnung (16) in eine Parkposition über oder neben der Durchlaßöffnung (16) bewegbar ist.
  14. 14. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 13, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Elektronentubus (44) mit einer motorisch verstellbaren Strahlausblendung versehen ist.
  15. 15. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur horizontalen Bewegung des Elektronentubus (44) zumindest eine Führungsschiene (46) vorgesehen ist, in die bei Photonenbetrieb ein Zubehörteil für die Photonenbehandlung einsteckbar ist.
  16. 16. Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß parallel zum Therapiestrahlenbündel (12) ein Simulations-Strahlenbündel (50) vorgesehen ist, das von einem ortsfesten Röntgenstrahler (54) erzeugbar ist.
  17. 17. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 16, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zentralstrahlen (14, 52) der Strahlenquelle (10) und des Röntgenstrahlers (54) in einem fest vorgegebenen horizontalen Abstand (d) zueinander angeordnet sind, und daß der Behandlungsstuhl (19) mindestens um denselben Abstand (d) parallel dazu verschiebbar ist.
  18. 18. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 5 und Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Trennwand (8) eine Durchgangsöffnung (56) für das Simulations-Strahlenbündel (50) aufweist.
  19. 19. Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß ein beweglicher Röntgenstrahler (54a) zur Erzeugung eines Simulations-Strahlenbündels (50a) vorgesehen ist, das bei Simulationsbetrieb an die Stelle des Therapiestrahlenbündels (12) tritt.
  20. 20. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 19, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Therapiestrahlenbündel (12) einen Strahlenfokus (F) besitzt, an dessen Ort sich im Simulatorbetrieb der Fokus des Röntgenstrahlers (54a) befindet.
  21. 21. Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder 19 bis 20, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Fokus (F) des Therapiestrahlenbündels (12) sich in einem Abstand (b) von etwa 3 bis 5 cm vom Strahlenaustrittsfenster (66) befindet (Fig. 3).
  22. 22. Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß dem Röntgenstrahler (54; 54a) ein Bildverstärker (58) zugeordnet ist, der auf den Zentralstrahl (52; 52a) des Simulations-Strahlenbündels (50; 50a) ausgerichtet ist.
  23. 23. Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, ausgenommen Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Strahlungsquelle (10) eine Neutronen- oder Protonenstrahlungsquelle ist.
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