DE4138249A1 - Verfahren zur lokalisation von strahlendetektorpositionen in der afterloading-therapie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lokalisation von Strahlendetektoren in kritischen Organen in der Kontakttherapie, vorzugsweise in der gynäkologischen Afterloading-Therapie, bei der radioaktive Quellen bzw. schrittweise in starren bzw. flexiblen Applikatoren bewegte radioaktive Quellen eingesetzt werden und sich Strahlendetektoren in kritischen Organen befinden.

Es sind Verfahren bekannt, bei denen neben Ein- auch Mehrkanalapplikatoren, z. B. der Schirmapplikator in der gynäkologischen Kontakttherapie eingesetzt werden. Zur Erfassung der Dosis in den kritischen Organen, wie Harnblase und Rektum, werden Strahlendetektoren in diese Organe gelegt. Werden die kritischen Dosiswerte erreicht, dann wird die Bestrahlung abgebrochen. Es ist ein Verfahren bekannt (Th. W. Kaulich et al. "Zwei Jahre Erfahrungen mit einem Überwachungs- und Protokollierungssystem für gynäkologische Afterloading- Bestrahlungen" in Strahlenther. Onkol. 166 (1990), 749-752 ), bei denen nach Bestrahlungsbeginn die im Rektum und in der Blase gemessenen Dosiswerte auf die gesamte Bestrahlungsdauer hochgerechnet werden, so daß nach einer Bestrahlungszeit von ca. 10 sec eine Prognose der Strahlenbelastung der Risikoorgane vorliegt. Die Dosiswerte werden bei der Hochrechnung stets systematisch überschätzt. Bei diesem Vorgehen wird eine optimale Belastung, d. h. maximal mögliche Belastung des Krankheitsherdes bei Einhaltung der kritischen Werte in den Risikoorganen nicht gewährleistet.

Bei der interstitiellen und intraluminalen Afterloading-Therapie bereitet die Erstellung des Bestrahlungsplanes zeitliche Probleme. Nach Legen der Applikatoren (starre Nadeln, flexible Sonden) werden Filmaufnahmen in zwei Ebenen angefertigt. Nach Entwicklung der Filmaufnahmen werden die einzelnen Quellenpositionen, die zum Teil nur schwer lokalisierbar sind, über einen Digititzer in den Rechner eingegeben und der Bestrahlungsplan erstellt. Die Zeit zwischen dem Legen der Applikatoren und dem Bestrahlungsbeginn ist dabei sehr groß und führt zu einer erheblichen Belastung der Patienten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren in der Afterloading-Kontakttherapie zu schaffen, daß dem anatomischen Gegebenheiten entsprechend optimal angepaßte Isodosenverteilungen ermöglicht. Es soll eine homogene und ausreichende Dosierung des Krankheitsherdes, insbesondere bei gynäkologischen Tumoren ermöglicht werden, ohne daß die kritischen Werte im gesunden Gewebe und in den Organen Überschritten werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß iterativ aus den Meßwerten der Strahlendetektoren einer Probebestrahlung aus wenigen, aber mindestens aus drei Quellenpositionen, deren Lage zueinander bekannt ist und die nicht auf einer Gerade liegen, die Koordinaten der Strahlendetektorpositionen in einem geeignet gewählten Koordinatensystem berechnet werden, wenn die Abstände von drei nicht auf einer Gerade liegende Quellenpositionen bekannt sind. Aus den berechneten Koordinaten der Strahlendetektorpositionen in den kritischen Organen wird die Koordinate der Sondenspitze und aus dem Durchmesser der Sonde und aus der Lage der Meßsonde zur Applikatorsonde wird der dem Applikatorsystem am nächsten liegende Punkt des Risikoorgans (z. B. Rektum) berechnet. Aus den so ermittelten Koordinaten läßt sich durch bekannte Optimierungsverfahren ein optimaler Plan berechnen, der anschließend realisiert wird. Bei dem iterativen Vorgehen wird folgendermaßen verfahren. In O. Näherung wird für die Dosisverteilung eine 1/r²-Abhängigkeit, mit r dem Abstand zwischen Quellen- und Strahlendetektorposition, angesetzt. Der winkelabhängige Anteil und die von der 1/r²-Abhängigkeit abweichende r-Abhängigkeit der Dosisleistungsverteilung wird durch den Produktansatz W (d)*K (r) beschrieben. Dabei ist d der Winkel zwischen der Quellenachse und der Verbindungsgeraden zwischen der Quellen- und Strahlendetektorposition. Die aus der O. Näherung erhaltenen r- und d-Werte werden in den Produktansatz eingesetzt und im nächsten Iterationsschritt r und d neu berechnet. Diese Iteration wird so oft wiederholt, bis die r- und d-Änderungen unterhalb vorgegebener Grenzwerte liegen. Für W (d) werden die aus den Ausmessungen einzelner Quellenpositionen erhaltenen Werte verwendet. Für K (r) wird z. B. der bekannte Ansatz (L. L. Meisberger at al. : "The Effektive Attenuation im Wather of the Gamma Rays of Gold-189, Iridium-192, Caesium-137, Radium-226 and Cobalt-60" in Radiology 90 (1968), 953-975) für Punktquellen verwendet.

Das Verfahren zur Lokalisation wird anhand von drei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens bei Collum-Ca. -Bestrahlungen.

Fig. 2: Eine Skizze zur Berechnung des der Quelle am nächsten gelegenen Rektumwandpunktes.

Fig. 3: Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens bei einer intraluminalen Bestrahlung.

Fig. 4: Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens bei einer Corpus-Ca. -Bestrahlung nach der Hyman- Packmethode.

Fig. 1 zeigt die zentral liegende Applikatorsonde 1 und eine seitlich liegende Sonde 2 eines nicht näher gezeigten Mehrkanal- Applikators. Weiterhin sind die Blasensonde 3 mit einem Strahlendetektor 4 und die Rektumsonde 5 mit der Rektumsondenspitze 6, mit dem Rektumsondenspitzenradius 7 und den Strahlendetektoren 8, 9, 10, 11 und 12 eingezeichnet. In der Applikatorsonde 1 sind die Quellenpositionen 13 und 14 und in der Applikatorsonde 2 die Quellenposition 15 gezeichnet. Das Koordinatensystem wird so gewählt, daß die Quellenposition 13 der Koordinatenursprung ist. Die x-Achse verläuft in der Achse 16 der Applikatorsonde 1. Die Ebene Z = 0 ist so gewählt, daß die Quellenpositionen 13, 14 und 15 in dieser Ebene liegen. Die Koordinaten (x, y, z) der Quellenpositionen 13, 14 und 15 bekommen die Indizes 1, 2 und 3, die der Strahlendetektoren 8 bis 12 die Indizes a bis f. Der Abstand r_ÿ; zwischen der Quellenposition i und dem Strahlendetektor j ist durch r_ÿ ² = (x_i3-x_j)² + (y_i-y_j)² + (z_i-z_j)² und die im Strahlendetektor j vom Quellpunkt i herrührende Dosisleistung durch D_ÿ gegeben. Der Abstand zwischen den zwei Quellenpositionen 13 und 14 · ₂₁ = x₂-x₁ ist die Quellenschrittweite. Der senkrechte Abstand Y₃₂ der Quellenposition 15 von der Applikatorsondenachse 16 und die x-Koordinatendifferenz x₃₁ zwischen den Quellenpositionen 13 und 15 sind durch die Geometrie des verwendeten Mehrkanalapplikators vorgegeben. Insgesamt werden 18 Dosisleistungswerte D_1a bis D_3f von dem Detektormeßsystem erfaßt und dem nicht näher dargestellten Rechner übergeben, wenn die drei Quellenpositionen nacheinander kurzzeitig angefahren werden. Im weiteren betrachten wir die im Strahlendetektor 8 von den Quellenpositionen 13, 14 und 15 erzeugten Dosiswerte D_1a, D_2a und D_3a.

Folgende drei Gleichungen stehen zur Verfügung:

• 1) D_1a = C/r_1a² _* W (d_1a) _* K (r_1a)
• 2) D_2a = C/r_2a² _* W (d_2a) _* K (r_2a)
• 3) D_3a = C/r_3a² _* W (d_3a) _* K (r_3a)

Dabei beschreibt W (d_ÿ) die Winkelabhängigkeit der Dosisleistungsverteilung mit d_ÿ als Winkel zwischen der Längsachse der Quellenposition i und der Geraden zwischen der Quellenposition i und dem Strahlendetektor j und K (r_ÿ) die Abweichung der radialen Abhängigkeit von der 1/r²-Abhängigkeit, die für Punkt-Quellen durch die Meisberger-Koeffizienten gegeben ist. Bei den Quellenpositionen 13 und 14 fallen die Längsachsen dieser Quellenposition mit der x-Achse zusammen. Aus dem Winkel 16.1 zwischen der zentral liegenden Sonde 1 und der seitlich liegenden Sonde 2 und den Koordinaten der Quellenposition 15 und den Koordinaten des Strahlendetektors 8 läßt sich durch einfache geometrische Beziehungen der Winkel d_3a berechnen. Für die verwendeten Quellen-Applikatoranordnungen werden für eine Quellenposition die W (d_ÿ) und K (r_ÿ) Beziehungen experimentell ermittelt. Die Konstante C wird im wesentlichen durch die Gamma-Konstante bestimmt und hat die Dimension Gy/sec * cm2, wenn r_ÿ in cm angegeben wird. In O. Näherung wird das Produkt W (d_ÿ) _* K (r_ÿ)= 1 gesetzt. Mit dieser Näherung lassen sich die Koordinaten des Strahlendetektors 8 eindeutig bestimmen und daraus r_ia und d_ia. Die aus der O. Näherung erhaltenen r_ÿ und d_ÿ -Werte werden in die Produktansätze K (r_ÿ) _* W (d_ÿ) eingesetzt und im nächsten Iterationsschritt r_ia und d_ia neu berechnet. Die Iteration wird solange fortgesetzt bis die Änderungen x_ia ^(n-i)-x_ia ⁽ⁿ⁾ < Gg, y_ia ⁽ⁿⁱ⁾-y_iat ⁽ⁿ⁾ < Gg und z_ia ^(n-i)-z_ia ⁽ⁿ⁾ < Gg für i = 13, 14 und 15 mit z. B. Gg < 0,1 mm sind. Dabei bedeutet die Schreibweise x_ia ⁽ⁿ⁾ die x-Koordinate nach dem n-ten Iterationsschritt. Analog diesem Vorgehen werden die entsprechenden Koordinaten für die Strahlendetektorpositionen 9, 10, 11, 12 und 13 bestimmt. Die so bestimmten Strahlendetektorpositionen 8, 9, 10, 11 und 12 liegen mit Sicherheit nicht an der Rektumwand wegen des endlichen Durchmessers der Rektumsonde von z. B. 7 mm an. Da die Rektumsondenspitze 6 mit großer Wahrscheinlichkeit in der Nähe der inneren Rektumwand 17 liegt, gibt dieser Punkt einen annähernd repräsentativen Belastungswert für die Rektumbelastung an. Die verwendeten Rektumsonden sind relativ starr, so daß über größere Bereiche der Krümmungsradius 18 der gelegten Sonde annähernd konstant ist. Es ist somit möglich, bei Kenntnis der Koordinaten der Strahlendetektorpositionen 8, 9 und 10 über die Kugelgleichung die Koordinaten der Sondenspitze 6 zu berechnen. Wie Fig. 2 zu entnehmen, liegt im allgemeinen die Sondenspitze 6 nicht an der inneren Rektumwand 17 an. Aus dem Krümmungsradius 18 der Sondenspitze, den berechneten Koordinaten der Sondenspitze und dem fiktiven Mittelpunkt 19 (x₀, y₀, z₀) der gekrümmten Rektumsonde 5 läßt sich der, der x-Achse am nächsten gelegene Punkt 20 mit seinen Koordinaten berechnen. Wie bereits beschrieben, liegen an den Strahlendetektorpositionen 8 bis 13 nicht die größten Rektumsbelastungswerte. Aus den Koordinaten der Strahlendetektorpositionen, dem Krümmungsradius 18 der Rektumsonde 5 und dem fiktiven Mittelpunkt 19 der gekrümmten Rektumsonde 5 lassen sich die entsprechenden Koordinaten an der Rektumsondenoberfläche, die zur x-Achse den kleineren Abstand haben, berechnen. Anhand der berechneten Koordinaten an der Rektumsondenoberfläche und dem Rektumsondenpunkt 20 kann die gewünschte Optimierung des Bestrahlungsplanes erfolgen. Die im optimierten Bestrahlungsplan ausgerechneten Belastungswerte für die Rektumsonde bedürfen einer weiteren Betrachtung. Es ist nicht gesichert, daß mit den sechs berechneten Dosiswerten der maximale Dosiswert auf der Rektumsondenoberfläche erfaßt ist. Grundsätzlich sind drei Fälle zu beachten.

• 1. Der maximale Wert liegt am Punkt 20 bzw. am Punkt 20 und dem der Strahlendetektorposition 8 entsprechenden Punkt 21 an der Sondenoberfläche. In diesem Fall kann der tatsächliche Maximalwert zwischen diesen zwei Punkten liegen. Aus den uns zur Verfügung stehenden Koordinatenwerten und dem Krümmungsradius der Rektumsonde läßt sich der Rektumsonden Punkt mit dem größten Dosiswert mittels der Kugelgleichung berechnen.
• 2. Der Maximalwert liegt an dem der Strahlendetektorposition 12 ensprechenden Punkt 25 an der Sondenoberfläche bzw. an zwei Punkten 24, 25, die den Strahlenpositionen 11 und 12 entsprechen. In diesem Fall kann der tatsächliche Maximalwert zwischen diesen zwei Punkten liegen. Berechnung analog Fall 1.
• 3. Der Maximalwert liegt an den der Strahlendetektorposition 9 bzw. 10 bzw. 11 entsprechenden Punkten 22 bzw. 23 bzw. 24 an der Sondenoberfläche. In diesem Fall kann der tatsächliche Maximalwert zwischen den Strahlendetektorpositionen 8 und 10 bzw. 9 und 11 bzw. 10 und 12 entsprechenden Punkten 21 und 23 bzw. 22 und 24 bzw. 23 und 25 liegen. Berechnung analog Fall 1.

Mit den so bestimmten Koordinaten für den Maximalwert an der Rektumsondenoberfläche ist eine erneute Optimierungsrechnung durchzuführen. In diesem Plan können für 7 bzw. 6 Rektumsondenoberflächenpunkte Dosiswerte bestimmt werden. Die Schrittweite zwischen den Quellenpositionen 13 und 14 liegt im Bereich von 3 bis 30 mm, der Abstand zwischen der zentral liegenden Sonde 1 und der seitlichen Sonde 2 soll der maximal mögliche sein.

Die Fig. 3 beschreibt das zweite Ausführungsbeispiel. Interaluminal soll z. B. die Speiseröhre bestrahlt werden. Nach legen der flexiblen Sonde 26 unter Röntgenkontrolle und Festlegung des gesammten Quellenweges erfolgt eine kurzzeitige Probebestrahlung in allen Quellenpositionen, im betrachteten Beispiel insgesamt sechs Positionen: 27, 28, 29, 30, 31, 32. Auf der Körperoberfläche 40 gegenüber dem zu bestrahlenden Speiseröhrenabschnitt sind drei Strahlendetektoren 34, 35 und 36 so angebracht, daß sie nicht auf einer Gerade liegen.

Die drei Strahlendetektoren sind in die Bohrungen 37, 38 und 39 in einer PMMAP-Platte 33 und der an der Platte nicht anliegenden Körperoberfläche 40 wird in einer Gummiblase 41.1 Wasser bzw. ein weiches, formbares muskel- oder wasseräquivalentes Material 41 zwischengelagert. Die Strahlendetektoren 34 und 35 liegen auf einer Gerade und liegen in der x-Achse des Koordinatensystems (Strahlendetektorkoordinatensystem), das seinen Koordinatenursprung in der Strahlendetektorposition 34 hat. Die Strahlendetektorpositionen 34, 35 und 36 liegen in der Z = 0-Ebene.

Der Abstand zwischen den Strahlendetektorpositionen 34 und 35 und der senkrechte Abstand der Strahlendetektorposition 36 von der x-Achse liegt im Bereich von 5 bis 80 mm in Abhängigkeit vom Abstand der flexiblen Sonde 26 von der PMMA-Platte 33.

Die von den Strahlendetektoren erfaßten Dosiswerte bei der kurzzeitigen Probebestrahlung werden einem Rechner übergeben. Nach schrittweisem Abfahren der sechs Quellenpositionen stehen insgesamt 18 Dosiswerte zur Verfügung. Im weiteren betrachten wir nur die Strahlendetektorposition 34, 35 und 36 und die Strahlenquellenposition 27. Unter Verwendung der zum Beispiel 1 analogen Schreibweise und dem Vorgehen können die x, y und z Koordinaten der Quellenposition 27 in O. Näherung bestimmt werden. Analog geht man für die fünf weiteren Quellenpositionen vor. Zur weiteren iterativen Berechnung der Koordinaten müssen Näherungsangaben zum Winkel d_ÿ, dem Winkel zwischen der Längsachse der Quelle i und der Verbindungsgeraden zwischen der Quellenposition i und der Strahlendetektorposition j, erfolgen. Für den Winkel g_i, dem Winkel zwischen der Längsachse der Quellenposition i und der x-Achse des Strahlendetektorkoordinatensystems, der für die Berechnung des Winkels d_ÿ mittels der in O. Näherung vorliegenden Koordinaten der Quellenposition i erforderlich ist, machen wir folgende annähernd realisierte Annahme. Die Schrittweise von aufeinanderfolgenden Quellenbewegungen, die bei den verwendeten stabförmigen Quellen im Bereich der 0,5 bis 3fachen Quellenträgerlänge liegt, führt dazu, daß ein möglicher Krümmungsradius R der gelegten Sonde 26 bei aufeinanderfolgenden Quellenpositionen annähernd konstant ist.

Aus den Koordinaten von drei aufeinanderfolgenden Quellenpositionen in O. Näherung können über die Kugelgleichung und einfachen trigonometrischen Beziehungen die g_i-Werte in O. Näherung berechnet werden. Mit den so über g_i bestimmten d_ÿ-Werten und den aus den Koordinaten berechneten r_ÿ wird der Produktwert W (d_ÿ) _* K (r_ÿ) berechnet und erneut die Koordinaten in 1. Näherung berechnet. Das Verfahren wird iterativ so lange fortgesetzt, bis die Koordinatenänderungen von zwei aufeinanderfolgenden Iterationen kleiner als ein vorgegebener Grenzwert ist. In einem weiteren Schritt wird aus den erhaltenen Koordinaten eine optimale Dosisverteilung berechnet.

Das Beispiel 3 wird anhand der Fig. 4 erläutert. In diesem Beispiel wird die vorteilhafte Arbeitsweise der Erfindung bei der Bestrahlung eines Corpus-Ca. mit Heyman-Packapplikatoren beschrieben. Gezeigt wird die Packung des Uterus 40 mit fünf Tuben 45, 46, 47, 48, 49 und den dazugehörigen Verbindungsschläuchen 50 bis 54, der Rektumsonde 5 und der Blasensonde 3 mit den dazugehörigen Strahlendetektoren 8 bis 12 und 4 und einem weiteren Strahlendetektorsystem 55 bestehend aus der PMMA-Platte 33 und den in ihr befindlichen drei Strahlendetektoren 34, 35 und 36.

Das Strahlendetektorsystem 55 liegt auf der Körperoberfläche 40. Zwischen der PMMA-Platte 33 und der an der PMMA-Platte 33 in einer Gummiblase 41.1 nicht anliegenden Körperoberfläche 40 wird Wasser bzw. ein weiches, formbares muskel- oder wasseräquivalentes Material 41, zwischengelagert. Die Strahlendetektorenpositionen 34 und 35 liegen auf einer Gerade in der x-Achse des Koordinatensystems (Detektorkoordinatensystem), das seinen Koordinatenursprung in der Strahlendetektorposition 34 hat. Die drei Strahlendetektorpositionen 34, 35 und 36 liegen in der Z = 0-Ebene. Die Abstände zwischen den Strahlendetektorpositionen 34, 35 und 36 sind wie im Beispiel 2 ausgelegt.

Nach erfolgten Anbringen der Heyman-Applikatoren und der Strahlendetektorsysteme erfolgt eine kurzzeitige Probebestrahlung, wobei jeweils in zwei Quellenpositionen der einzelnen Heyman-Applikatoren k bestrahlt wird (k. 1, k. 2; mit k = 45 bis 49). Die Schrittweise zwischen den zwei Quellenpositionen in den einzelnen Heyman-Applikatoren beträgt das 0,5 bis 3-fache der Quellenträgerlänge. Insgesamt werden 90 Dosiswerte durch einen Rechner erfaßt. Zunächst werden entsprechend dem Vorgehen im Beispiel 2 die mit dem Strahlendetektorsystem 55 erfaßten Dosiswerte ausgewertet und daraus die Koordinaten für die Quellenpositionen bestimmt. Die zwei Meßwerte für jeden Heyman-Applikator k werden zur Ermittlung des Winkels g_k, dem Winkel zwischen der Längsachse des starren Tubus des Heyman-Applikators k, die gleich der Längsachse der vordersten Quellenposition im Tubus ist, benötigt. Mit dem starren Tubus und der gewählten Schrittweite liegt der Quellenweg zwischen den gemessenen zwei ersten Quellenpositionen auf einer Geraden. Aus den Koordinaten der zwei ersten Quellenpositionen der einzelnen Heyman-Applikatoren k lassen sich somit die Winkel g_k zwischen den Längsachsen der ersten Quellenposition in den Heyman-Applikatoren k zur x-Achse bestimmen.

Nach erfolgreicher Koordinatenbestimmung für die 1. Quellenposition der Heyman-Applikatoren k werden die Dosiswerte des Blasen-Rektumsondensystems 3/5, die bei Bestrahlung in den 1. Quellenpositionen angefallen sind, entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 ausgewertet. Dabei erweist es sich als zweckmäßig, eine Koordinatentransformation von dem Detektorkoordinatensystem in ein Quellenpositionskoordinatensystem vorzunehmen. Zum Aufbau des Quellenpositionskoordinatensystems werden die drei Heyman-Applikatoren zugrunde gelegt, die untereinander die größten Abstände aufweisen, in unserem Beispiel die Heyman-Applikatoren 46, 47 und 48. Der Koordinatenursprung für das neue System wird in den Heyman-Applikator 46 gelegt, die x-Achse geht durch den Heyman-Applikator 47 und in der Z = 0-Ebene liegen alle drei Heyman-Applikatoren 46, 47 und 48. Die Abstände zwischen den Applikatoren sind bekannt, so daß entsprechend Beispiel 1 nacheinander die Koordinaten für die Strahlendetektorpositionen 4, 8 bis 12 bestimmt werden. Dabei ist bei den Winkeln d_ÿ zu beachten, daß im allgemeinen die Längsachsen der Quellen i mit der x-Achse einen Winkel g_i′ bilden, der aber bekannt ist und sich aus der Koordinatentransformation der Winkel g_i im Detektorkoordinatensystem ergibt.

Nach erfolgter Berechnung der Koordinaten im Rektum- und Blasensondensystem 3/5 wird wie im Beispiel 1 ein optimaler Bestrahlungsplan erarbeitet, der die tatsächlich am Rektumsondensystem anliegende maximale Belastung der Rektumwand berücksichtigt.

Bezugszeichen

 1 zentralliegende Applikatorsonde
 2 seitlich liegende Applikatorsonde
 3 Blasensonde
 4, 8 bis 12 Strahlendetektoren
 5 Rektumsonde
 6 Rektumsondenspitze
 7 Krümmungsradius der Rektumsondenspitze
13 bis 15: Quellenpositionen
16 Achse der zentralliegenden Applikatorsonde 1
16.1 Winkel zwischen der zentralliegenden Applikatorsonde 1 und dem vorderen Teil der seitlich liegenden Sonde
X, Y, Z katesisches Koordinatensystem
17 innere Rektumwand
18 Krümmungsradius der Rektumsonde 5
19 fiktiver Mittelpunkt der gekrümmten Rektumsonde
20 Punkt an der Sondenspitze, der an der Rektumwand anliegt
21 bis 25 Punkte an der Rektumsondenoberfläche, die den Strahlendetektorpunkten 8 bis 12 entsprechen
26 flexible Applikatorsonde
27 bis 32 Quellenpositionen
33 PMMA-Platte
34 bis 36 Strahlendetektoren
37 bis 39 Bohrungen zur Aufnahme der Strahlendetektoren
40 ventrale Körperoberflächenkontur
41 Wasser bzw. weiches verformbares muskel- oder wasseräquivalentes Material
41.1 Gummiblase zur Aufnahme von 41
42 dorsale Körperoberflächenkontur
43 Lagerungstisch
44 Uteruskontur
45 bis 49 Tuben der Heyman-Packapplikatoren
50 bis 54 Verbindungsschläuche zu den Tuben 45 bis 49 der Heyman-Packapplikatoren
55 Strahlendetektorsystem

Claims (8)

1. Verfahren zur Lokalisation von Strahlendetektoren in kritischen Organen bei der intrakavitären, interstitiellen und intraluminaren Kontakttherapie, vorzugsweise bei der gynäkologischen Afterloadingtherapie bei der radioaktive Quellen bzw. schrittweise in starren bzw. flexiblen Applikatoren bewegte radioaktive Quellen eingesetzt werden und sich Strahlendetektoren in kritischen Organen befinden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei nicht auf einer Geraden mit bekannten Abständen zueinander liegende Quellen bzw. Quellenpositionen (13, 14 und 15) bei der schrittweisen Bewegung der radioaktiven Quelle eingesetzt werden, mindestens ein beliebig gelagerter Strahlendetektor (4 und 8 bis 12) in einem kritischen Organ gelegt ist und aus den in den einzelnen Quellenpositionen (13, 14 und 15) von dem mindestens einen Detektor gemessenen Dosiswerten die Koordinaten des Detektors berechnet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unbekannten Koordinaten der Strahlendetektoren (4 und 8 bis 12) iterativ berechnet werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekannzeichnet, daß in O. Näherung eine reziprokquadratische Abstandsabhängigkeit der Dosisleitung angenommen wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelabhängigkeit und die von der reziprokquadratischen Abstandsabhängigkeit abweichende radiale Abhängigkeit der Dosisleistungsverteilung durch ein Produkt W (d) _* K (r) dargestellt wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosisleistung durch den Produktansatz 1/r² _* W (d) _* K (r) dargestellt wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Koordinaten von mindestens drei Strahlendetektoren (8 bis 12) einer Mehrfachsonde (Rektumsonde 5) der Oberfläche der Mehrfachsonde anliegende maximale Dosiswert berechnet wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach Absolvierung einer kurzzeitigen Probebestrahlung die Koordinaten der maximalen Dosisbelastung an kritischen Organen berechnet und anhand dieser Koordinaten ein optimaler Bestrahlungsplan erstellt wird.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den bekannten radioaktiven Quellen bzw. Quellenpositionen (13, 14 und 15) im Bereich von 3 bis 60 mm gewährt werden.