DE69931502T2 - Kollimator für strahlentherapiegerät - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kollimator zur Benutzung bei der Strahlentherapie.
  • Die Strahlentherapie (oder Radiotherapie) wird routinemäßig zur Behandlung invasiver medizinischer Krankheiten, beispielsweise von Krebs benutzt. Das wesentliche Prinzip der Strahlentherapie besteht darin, dass der angewandte Strahl dazu dient, die Zellen auf seinem Weg abzutöten. Wenn demgemäß der Strahl auf ein Krebsgewebe oder einen anderen abnormalen Bereich gerichtet wird, dann werden die Zellen schließlich zerstört. Es ist jedoch unvermeidbar, dass der Strahl auch das umgebende gesunde Gewebe schädigt und wenn dies nicht in geeigneter Weise begrenzt wird, dann können die Nebeneffekte für den Patienten sehr schwerwiegend sein.
  • Eine derartige Begrenzung wird gewöhnlich durch Kollimation des Strahls erreicht, so dass er sich nur über dem minimal notwendigen Bereich ausdehnt, um den gesamten Krebs, aber nur einen minimalen Bereich des gesunden umgebenden Gewebes zu erfassen. Zu diesen Zweck sind Mehrlamellen-Kollimatoren bekannt, und diese bestehen aus zwei Gruppen aus- und einziehbarer Lamellen, die in den Strahl eingeschoben und aus diesem herausgezogen werden können, um so die Form des austretenden Strahls willkürlich zu ändern. 1 zeigt die Wirkung eines derartigen Mehrlamellen-Kollimators. Die Lamellen 10 werden in den Strahl eingeschoben und verhindern, dass die Strahlung den Patienten in jenen Bereichen trifft. Jede Lamelle 10 wird im typischen Fall kurz vor dem zu bestrahlenden Bereich 12 angehalten. Auf diese Weise werden die Bereiche unter den Lamellen (beispielsweise der Bereich 14) nicht bestrahlt, und es werden die Nebeneffekte der Behandlung begrenzt.
  • Die EP-A-0 751 532 zeigt eine Mehrlamellen-Kollimator-Ausbildung. Ein zweiter Mehrlamellen-Kollimator liegt unter dem ersten, und zu diesem ausgerichtet.
  • 1 veranschaulicht auch die ihnen eigene Begrenzung von Mehrlamellen-Kollimatoren, bei denen jene Bereiche 16 unnötigerweise bestrahlt werden, weil die Lamellen 10 eine endliche Breite besitzen. Es sind daher Versuche unternommen worden, Mehrlamellen-Kollimatoren mit schmaleren Lamellen zu erzeugen, um eine höhere räumliche Auflösung zu schaffen und den Bereich der unnötigerweise bestrahlten Fläche 16 einzugrenzen. Dies bereitet jedoch beträchtliche konstruktive Schwierigkeiten, weil die Lamellen relativ dick sein müssen, um für die Röntgenstrahlen genügend undurchlässig zu sein. Außerdem darf es keine Spalte zwischen den Lamellen geben, durch die der Strahl hindurchtreten könnte. Demgemäß sind die konstruktiven Schwierigkeiten beträchtlich, um eine genaue Anpassung schmaler, schwerer Lamellen zu bewirken. Nichtsdestoweniger sind "micro-multi-leaf collimators" entwickelt worden. Diese haben im typischen Fall eine sehr beschränkte Feldgröße, um die konstruktiven Schwierigkeiten zu lösen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kollimator zu schaffen, bei dem das Strahlungsmuster eines derartigen Mikro-Mehrfachlamellen-Kollimators erreicht werden kann, ohne dass konstruktive Schwierigkeiten bestehen und eine begrenzte Bildgröße erreicht wird.
  • Die Erfindung schafft daher ein Strahlentherapiegerät, mit einem ersten Kollimator und einem zweiten Kollimator, wobei der erste Kollimator mehrere nebeneinanderliegende längliche Lamellen aufweist, die jeweils in Längsrichtung bewegt werden können, wobei der zweite Kollimator mehrere Schlitze umfasst, und der erste und zweite Kollimator derart ausgerichtet sind, dass jeder Schlitz des zweiten Kollimators mindestens einer Lamelle des ersten Kollimators zugeordnet ist, und die Schlitze eine Breite besitzen, die einem Bruchteil der Breite der Lamellen entspricht.
  • Die Schlitzbreite entspricht der Lamellenbreite, so dass das projizierte Bild der Schlitze auf den Patienten ein Bruchteil des projizierten Bildes ist, das die Lamellen auf dem Patienten projizieren. Wenn die ersten und zweiten Kollimatoren unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind, bedeutet dies, dass die physikalische Breite der Schlitze ein Bruchteil der physikalischen Breite der Lamellen ist. Wenn die beiden Kollimatoren an verschiedenen Stellen längs des Strahls angeordnet werden, ist eine geeignete Skalierung notwendig, derart dass die projizierten Dimensionen auf dem Patienten einen geeigneten Bruchteil darstellen.
  • Es ist zweckmäßig, dass der erste Kollimator über dem zweiten Kollimator liegt, aber dies ist tatsächlich nicht unbedingt notwendig, und der zweite Kollimator kann auch über dem ersten Kollimator liegen.
  • Es ist auch zweckmäßig, dass die Strahlungsquelle auf die Schlitze fokussiert ist.
  • Gemäß der Erfindung wird eine erste Strahlung erzeugt, während der der erste Kollimator den äußeren Rand des Strahlungsmusters definiert und der zweite Kollimator dazu dient, die wirksame Breite jeder Lamelle des ersten Kollimators zu verringern. Diese Verringerung der Breite ist eine einfache Funktion der relativen Breite der Schlitze des zweiten Kollimators und der Lamellen des ersten. Hierdurch verbleiben Spalte zwischen den Schlitzen des zweiten Kollimators, die dann gefüllt werden können, indem entweder der Patient oder/und erster und zweiter Kollimator bewegt werden, so dass ein Bereich bestrahlt wird, der bei der ersten Bestrahlung ausgelassen wurde. Bei dieser zweiten Bestrahlung wird die Lage der Lamellen des ersten Kollimators, falls erforderlich, eingestellt. Dieser Prozess wird dann wiederholt, bis der gesamte Zielbereich bestrahlt worden ist.
  • Demgemäß ermöglicht die Benutzung des Kollimators nach der vorliegenden Erfindung eine Auflösung eines Mikro-Mehrlamellen-Kollimators, ohne zugeordnete Konstruktionsschwierigkeiten, und die einzigen Kosten betreffen die Notwendigkeit für eine wiederholte Bestrahlung. Die Behandlungszeit für jede Bestrahlung könnte vermindert werden, indem höhere Dosierungen gewählt werden.
  • Eine Möglichkeit die Bestrahlungen zu wiederholen besteht darin, den zweiten Kollimator beweglich relativ zu dem ersten Kollimator anzuordnen. Es ist jedoch zu bevorzugen, dass der erste und der zweite Kollimator zusammen relativ zum Patienten bewegt werden. Dies kann natürlich entweder dadurch geschehen, dass die Kollimatoren en bloc bewegt werden, oder indem der erste und der zweite Kollimator festgelegt und der Patient bewegt wird. Stattdessen könnte der Patient kontinuierlich relativ zur Quelle bewegt werden und die ersten Kollimator-Lamellen könnten erforderlichenfalls eingestellt werden, wenn die Behandlung fortschreitet.
  • Der zweite Kollimator ist vorzugsweise aus dem Gerät entfernbar, wodurch es möglich wird, einen Austausch mit anderen zweiten Kollimatoren durchzuführen. Diese anderen zweiten Kollimatoren könnten eine unterschiedliche Teilungsbreite oder einen unterschiedlichen bestrahlbaren Bereich aufweisen.
  • Geeignete Werte für die Teilung sind 1/2, 1/3, 1/4 oder 1/5.
  • Im allgemeinen führen schmale Schlitze zu einer größeren Zahl von wiederholten Bestrahlungen. Dies bedeutet, dass das Verhältnis von Opazität gegenüber der Röntgenstrahlung des zweiten Kollimators entsprechend größer sein muß, was eine massivere Einrichtung erfordert.
  • Breitere Schlitze vermindern im allgemeinen die Behandlungszeiten, aber sie ergeben keine so gute Übereinstimmung auf den gewünschten Strahlungsbereich. Es ist daher vorteilhaft, die breitesten Schlitze zu wählen, die noch der gewünschten Genauigkeit entsprechen.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich daher auf einen Satz von Teilen, mit einem Gerät, wie oben erwähnt, in Kombination mit verschiedenen zweiten Kollimatoren, die unterschiedliche Teilungsbreiten ergeben.
  • Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 veranschaulicht einen üblichen Mehrlamellen-Kollimator, der bereits vorstehend beschriebenen wurde;
  • 2 ist ein Vertikalschnitt durch einen Kollimator gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß 2;
  • 4 veranschaulicht die Wirkung, die durch die vorliegende Erfindung nach der ersten Bestrahlung erreicht wurde;
  • 5 zeigt die Wirkung, die durch die vorliegende Erfindung nach Vollendung der Bestrahlung erreicht wurde;
  • 6 zeigt erste Mittel zur Einstellung der Kollimator-Position relativ zum Patienten;
  • 7 veranschaulicht zweite Mittel zur Einstellung der Kollimator-Position relativ zum Patienten; und
  • 8 veranschaulicht eine abgewandelte Konstruktion;
  • 9a bis 9c veranschaulichen eine weitere abgewandelte Konstruktio; und
  • 10 veranschaulicht eine vorteilhafte Ordnung für die Kollimatoren längs des Strahlungspfads.
  • Die 1 wurde bereits vorstehend in der Beschreibungseinleitung beschrieben und deshalb erfolgt keine weitere Beschreibung.
  • Die 2 und 3 veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird ein erster Kollimator 100 über einem zweiten Kollimator 102 aufgehängt. Der erste Kollimator 100 ist als Standard-Mehrlamellen-Kollimator ausgebildet, der eine Vielzahl von Lamellen 104 aufweist, die längs nebeneinander angeordnet sind und die in Längsrichtung relativ zueinander gleitbar sind. 2 zeigt eine Ansicht entlang der Länge der Lamellen. Demgemäß erscheinen die Lamellen in Frontansicht.
  • Der zweite Kollimator 102 liegt unter dem ersten Kollimator, und er besteht aus einer massiven Masse, mit Ausnahme der Schlitze 106. Diese Schlitze 106 sind unmittelbar unter den Mittellinien der Lamellen 104 des ersten Kollimators 100 angeordnet, obgleich diese Position bewegt werden kann, wie dies weiter unten beschrieben wird. Wie aus 3 ersichtlich, bedeutet die Kombination der ersten und zweiten Kollimatoren 100 und 102, dass die Ansicht entlang des Röntgenstrahls gemäß 3 im wesentlichen jene der Schlitze 106 ist, die in ihrer Länge durch die Lamellen 104 des ersten Kollimators 100 begrenzt sind.
  • 4 zeigt die Wirkung dieser Kollimatoranordnung. Ein zu bestrahlender Bereich 108 ist schraffiert dargestellt. Die erste Strahlung, wie sie von den Kollimatorabschnitten gemäß 3 geliefert wird, erzeugt eine Reihe von Streifen 110 über dem Bereich 108. Diese entsprechen den belichteten Bereichen der Schlitze 106.
  • Es ist dann notwendig, entweder den Patienten unter dem Kollimator um einen Abstand zu bewegen, der gleich ist der projizierten Breite der Schlitze 106, oder es müssen der erste und der zweite Kollimator über dem Patienten um einen gleichen Abstand bewegt werden, oder es muß der zweite Kollimator 102 relativ zu dem ersten Kollimator 100 um diesen Abstand verschoben werden. Alle drei Anordnungen ermöglichen dann eine weitere Bestrahlung bei der die Streifen 110' wirksam benachbart zu den Streifen 110 der ersten Bestrahlung liegen. Die Lamellen-Positionen des ersten Kollimators 100 können zwischen jeder Bestrahlung eingestellt werden, wie dies erforderlich ist. Der projizierte Streifen umfasst bereits immer einen Halbschatten und hierbei wird auf die Streifenbreite Bezug genommen und benachbarte Streifen sollten in der Weise interpretiert werden. Beispielsweise ist es bekannt, den Abstand benachbarter Streifen so einzustellen, dass das Intensitätsprofil angepaßt wird, und eine nahezu gleichförmige Intensität abgegeben wird.
  • Nachdem mehrere derartige Bestrahlungen vollendet sind, wird die erforderliche Gesamtzahl bestimmt durch die relativen Breiten der Lamellen 104 des ersten Kollimators, und nicht der Schlitze 106 des zweiten Kollimators, und dann ist der gesamte Bereich 108 bestrahlt. Der Gesamteffekt der Mehrfachbestrahlungen ergibt sich aus 5, aus der ersichtlich ist, dass der überschüssige Strahlungsbereich 112 beträchtlich kleiner ist, als der Bereich 16 gemäß 1. Jedoch wurde dieser Pseudo-Mikro-Multi-Lamellen-Kollimator-Effekt nur unter Benutzung eines Mehrlamellen-Kollimators von Standardgröße in Verbindung mit einem einfachen (und daher kostengünstigen) zweiten Kollimator erreicht.
  • Es wurde oben erwähnt, dass entweder der Patient oder beide Kollimatoren oder nur der zweite Kollimator zwischen den Bestrahlungen bewegt werden könnte. Es ist jedoch zu bevorzugen, beide Kollimatoren zusammen zu bewegen, und zwar aus Gründen, die im Folgenden erläutert werden.
  • Wenn der Patient allein bewegt wird, erfolgt dies normalerweise in einer Richtung quer zu den Lamellen 104 und Schlitzen 106, jedoch wird unvermeidbar eine gewisse Strahldivergenz während des Durchtritts zwischen den Kollimatoren und dem Patienten auftreten, und infolgedessen werden Bereiche innerhalb des Patienten, die weit entfernt von der Quelle liegen, zweimal durch die divergierenden Abschnitte benachbarter Strahlen bestrahlt, während Bereiche des Patienten, die der Quelle am nächsten liegen, wahrscheinlich zu wenig bestrahlt werden.
  • Da die Bewegung sehr klein ist und im typischen Fall 2 – 3 mm beträgt, ist dieser Effekt bei diesem Gerät vernachlässigbar, im Unterschied zu anderen Strahlungstherapiegeräten, wo die Bewegung 20 – 100 mm beträgt und diese "Anpaßlinie" ein unerwünschter Effekt ist.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Patienten in einer kontinuierlichen Bewegung zu verschieben und gleichzeitig die Lamellen entsprechend zu bewegen. Diese Bewegung wird sehr langsam sein und im typischen Fall 1 mm in 30 Sekunden betragen und daher vom Patienten nicht wahrgenommen werden. Diese Technik gleicht alle Ungenauigkeiten bei der Anpassung der Felder über einen größeren Bereich aus, wodurch die maximale Veränderung vermindert wird.
  • 6 veranschaulicht die potentielle Schwierigkeit bei der Bewegung des zweiten Kollimators 102 relativ zu dem ersten Kollimator 100. Dies rührt von der Tatsache her, dass die Bestrahlungsquelle unvermeidbar eine nicht-punktförmige Quelle ist. In 6 werden die Kollimator-Lamellen 104A und 104C des ersten Kollimators 100 ausgedehnt, aber die Lamelle 104B, die unmittelbar dazwischen liegt, wird weggezogen. Demgemäß besteht die Absicht einen Streifen 106 nur an der Position entsprechend der Lamelle 104B (nicht sichtbar) zu projizieren.
  • Der zweite Kollimator 102 besitzt entsprechende Schlitze 106A, 106B und 106C. Die Schlitze 106A und 106C sollen nicht bestrahlt werden, da sie unter den erstreckten Lamellen 104A und 104C liegen. Der Schlitz 106B sollte bestrahlt werden, da er unter einer weggezogenen Lamelle 104B liegt.
  • In der dargestellten Stellung befindet sich der zweite Kollimator 102 an seiner Endstellung bei seiner Bewegung relativ zu dem ersten Kollimator 100, wobei der in der Zeichnung linke Rand der Schlitze 106A direkt unter dem linken Rand der Lamellen 104 liegt. Wie dargestellt tritt der Röntgenstrahl 114 zwischen den Lamellen 104A und 104C des ersten Kollimators 100 hindurch und tritt ordnungsgemäß durch den Schlitz 106B des zweiten Kollimators hindurch. Jedoch bewirken die notwendigen Konstruktionstoleranzen und eine gewisse Transparenz aller Materialien gegenüber Röntgenstrahlen, dass ein kleiner Leckstrompfad auf einer Seite längs des Randes der Lamelle 104C und durch den Schlitz 106C hindurch verläuft. Dies veranlaßt eine "geisterhafte" Bestrahlung in Bereichen, die nicht bestrahlt werden sollen. Es kann möglich sein, diese Geisterbestrahlung bei speziellen Anwendungen zu minimieren, aber dies bedeutet, dass dieses Verfahren der relativen Bewegung nicht zu bevorzugen ist.
  • 7 veranschaulicht das bevorzugte Verfahren zur Erreichung einer Relativbewegung. Der erste Kollimator 100 und der zweite Kollimator 102 werden beide von einem Rahmen 118 in einer im wesentlichen festen Anordnung getragen. Bei dieser Anordnung liegen die Schlitze 106 des zweiten Kollimators 102 vorzugsweise direkt unter den Lamellen 104 des ersten Kollimators 100. Es ist möglich, die Schlitze 106 etwas zu versetzen, ohne dadurch die Leistung zu beeinträchtigen, aber eine übermäßige Versetzung würde natürlich die Schwierigkeiten bedingen, wie sie in 6 auftreten. Der gesamte Träger 118 wird seinerseits von einer Gruppe von Lagern 120 auf der einen Seite und einer Gewindeantriebsschraube 122 auf der anderen Seite getragen. Die Gewindeantriebsschraube 122 wird von einer drehbaren Mutter 124 aufgenommen. Demgemäß bewirkt eine Drehung der Mutter 124 eine Verschiebung des Trägers 118 innerhalb des Lagers 120, wodurch die Positionen beider Kollimatoren gleichzeitig eingestellt werden.
  • Wie in 7 dargestellt, sind Lager 120 und Antriebsschraube 122 etwas geneigt, so dass sich der Träger 118 längs eines Umfangspfades bewegt, der um die Strahlungsquelle herum zentriert ist. Dies bedeutet, dass die Strahldivergenz-Effekte, die oben erwähnt wurden, vermindert sind.
  • Die 7 zeigt auch, dass der zweite Kollimator 106 in einer Öffnung 126 angeordnet ist. Dadurch kann der zweite Kollimator 102 entfernt und durch einen anderen Kollimator ersetzt werden, wenn dies nötig ist. Eine geeignete Indizierungseinrichtung muß natürlich vorgesehen werden, um den jeweiligen zweiten Kollimator 102 in der richtigen Stellung anzuordnen, aber dies bereitet keine Schwierigkeiten. Der Vorteil der Auswechslung des zweiten Kollimators 102 besteht darin, dass Alternativen vorgesehen werden können, bei denen die Breitenverhältnisse, wie zwischen dem ersten und zweiten Kollimator, sich ändern können, oder wobei sich die räumliche Erstreckung der Schlitze 106 in dem zweiten Kollimator ändert. Dies bedeutet, dass die Genauigkeit der Kollimation gemäß der aufzubringenden Dosis und der verfügbaren Zeit gewählt werden kann, und dass zweite Kollimatoren mit kleiner Fläche und großer Präzision vorgesehen werden können, um präzise, zusammen mit alternativen großflächigen Einrichtungen geringerer Präzision für standardisierte Arbeit, zusammenwirken können.
  • 8 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei dem die potentielle Schwierigkeit, wie sie in Verbindung mit 6 veranschaulicht wurde, eliminiert ist. Wie dargestellt sind die Schlitze des zweiten Kollimators mit einer Teilung von 20 mm und einer Breite von 5 mm angeordnet. Der erste Kollimator besitzt Lamellen A, B, C und D, mit einer Breite von 10 mm. Gemäß dieser Anordnung wird der zweite Kollimator relativ zu dem ersten Kollimator derart bewegt, dass der Schlitz die Lamellen A und B überspannt. Dies ist in der Position 1 dargestellt. Dann findet eine erste Bestrahlung statt, in der die Breite des Strahlungsstreifens von den beiden Lamellen gesteuert wird, die zusammenarbeiten. Normalerweise würde dies erfordern, dass sie an der gleichen Stelle angeordnet sind. Der zweite Kollimator wird dann um 5 mm in die Position 2 überführt, in der er vollständig unter der Lamelle B liegt. Es findet eine zweite Bestrahlung statt, die nur durch die Lamelle B begrenzt ist. Dann wird der zweite Kollimator um weitere 5 mm in die Position 3 bewegt, und es findet eine dritte Bestrahlung statt, die diesmal durch die Lamellen B und C begrenzt ist. Schließlich bewegt sich der zweite Kollimator um weitere 5 mm in die Position 4 und es findet eine vierte Bestrahlung statt, die nur durch die Lamelle C begrenzt ist.
  • Auf diese Weise wird jeder Schlitz abwechselnd durch eine einzige Lamelle bzw. ein Lamellenpaar begrenzt.
  • Es ist klar, dass während der vierten Bestrahlung die Lamelle A den nächst benachbarten Schlitz bedeckt und daher den benachbarten Strahlungsstreifen abdeckt.
  • Während dieses Prozesses sind zu keiner Zeit die Ränder irgendwelcher Lamellen und Schlitze während einer Bestrahlung ausgerichtet. Daher wird die potentielle Schwierigkeit die in Verbindung mit 6 dargestellt wurde, vollständig vermieden, und zwar nur auf Kosten weiterer Bestrahlungen. Bei diesem Beispiel wird eine Verdopplung der Auflösung nur durch Vervierfachung der Zahl der Bestrahlungen erreicht.
  • Die 9a bis 9c veranschaulichen eine weitere Alternative, bei der die gleiche Verdopplung der Auflösung ohne irgendeine "überschüssige" Bestrahlung erreicht wird, sondern durch nur drei Bestrahlungen. Bei dieser weiteren Alternative haben die Lamellen A, B, C, E und F im ersten Kollimator eine Teilung von 10 mm und die Schlitze X, Y und Z in den zweiten Kollimator sind 5 mm breit, bei einer Teilung von 15 mm.
  • 9a veranschaulicht die erste Strahlung. Der Schlitz X wird durch die Lamellen A und B begrenzt, die über der Verbindung dazwischen liegt. Der Schlitz Y liegt daher direkt über der Lamelle C, da seine Teilung äquivalent ist 1 1/2 Lamellen. Der Schlitz Y wird daher allein durch die Lamelle C begrenzt. Der Schlitz Z liegt über den Lamellen D und E.
  • Bei der zweiten Bestrahlung wird der zweite Kollimator um 5 mm bewegt, so dass der benachbarte Streifen bewegt wird. Der Schlitz X liegt daher über der Lamelle B allein und wird durch diese begrenzt. Der Schlitz Y wird durch die Lamellen C und D begrenzt und der Schlitz Z wird durch die Lamelle E begrenzt.
  • Schließlich wird vor einer dritten Bestrahlung der zweite Kollimator um weitere 5 mm bewegt. Der Schlitz X liegt dann über den Lamellen B und C und wird durch diese begrenzt. Der Schlitz Y wird durch die Lamelle D begrenzt und der Schlitz Z wird durch die Lamellen E und F begrenzt.
  • So wird durch gleichzeitige Begrenzung durch einzelne Lamellen und benachbarte Lamellenpaare eine bessere Wirksamkeit erreicht und die Zahl der erforderlichen Bestrahlungen wird vermindert. Dies vermindert wiederum die notwendige Behandlungszeit.
  • 10 veranschaulicht schematisch eine bevorzugte lineare Anordnung der Struktur der Erfindung längs des Pfades des Bestrahlungsstrahles. Ein Bestrahlungsstrahl 200 wird durch eine Quelle 202 abgestrahlt. Es ist üblich, dass ein lichtreflektierender Spiegel 204 im Pfad des Strahls 200 im Winkel von etwa 45° gegenüber der Strahlachse angeordnet wird, um einen Lichtstrahl 206 von einer Lichtquelle 208 in den Strahlungspfad 200 zu reflektieren. Natürlich kann der Spiegel 204 auch unter anderen Winkeln angeordnet werden und der Ort der Lichtquelle 206 ist dann entsprechend einzustellen. So kann der Therapeut den Patienten unter dem Gerät ausrichten, wobei der Strahl 200 abgeschaltet, das heißt abgeschirmt, ist, und die Lichtquelle 206 angeschaltet ist. Dadurch wird ein Licht auf den Patienten gerichtet, das den zu behandelnden Bereich beleuchtet. Dadurch kann der Therapeut sich vergewissern, dass der Patient ordnungsgemäß ausgerichtet ist. Während der Bestrahlung ist der Spiegel 204 wirksam für die Röntgenstrahlen und dergleichen transparent und hat daher keinen wesentlichen Einfluß auf die Behandlung.
  • Wie aus 10 ersichtlich, liegt der erste Kollimator 210 unter dem Spiegel 204 und moduliert daher den Lichtstrahl zum Zweck der Positionierung des Patienten. Diese Modulation hat die geringere Auflösung des ersten Kollimators im Vergleich mit dem Gerät als ganzes, aber zum Zweck der Positionierung schadet dies nicht. Der zweite Kollimator 212 liegt über dem Spiegel 204 und beeinflußt daher den Lichtstrahl 206 nicht. Infolgedessen kann die Positionierung unter Benutzung einer vollen Lichtquelle durchgeführt werden und nicht durch eine Folge schmaler Streifen.
  • Weil der zweite Kollimator 212 über dem Spiegel 204 liegt, wird die zu sammelnde Strahlenabmessung beträchtlich schmaler. Der zweite Kollimator kann daher entsprechend kleiner sein, wodurch das Gewicht verringert und die Materialkosten erniedrigt werden. Er liegt außerdem innerhalb des Geräts, wodurch es leichter wird, eine Versetzung um kleine Distanzen für aufeinanderfolgende Bestrahlungen vorzunehmen. Es ist zweckmäßig, dass der zweite Kollimator vom Strahl 200 entfernt wird, zum Beispiel durch Verschieben nach einer Seite, damit eine konventionelle Benutzung des Geräts unter Verwendung anderer Kollimatoren möglich wird.
  • Es ist klar, dass zahlreiche Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsbeispiele getroffen werden können, ohne vom Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Dieses Gerät kann natürlich anstelle bestehender Mehrlamellen-Kollimatoren, bei ähnlichen Behandlungsverfahren benutzt werden. Diese umfassen beispielsweise intensitäts-modulierte strahlentherapeutische Verfahren.

Claims (18)

  1. Radiotherapievorrichtung, die einen ersten Kollimator (100) und einen zweiten Kollimator (102) umfasst, wobei der erste Kollimator mehrere nebeneinander liegende, längliche Lamellen (104) umfasst, die jeweils in Längsrichtung bewegt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kollimator mehrere Schlitze (106) umfasst, wobei der erste und der zweite Kollimator (100, 102) so ausgerichtet sind, dass jeder Schlitz (106) des zweiten Kollimators mindestens einer Lamelle (104) des ersten Kollimators zugeordnet ist, und die Schlitze (106) eine Breite besitzen, die einem Bruchteil der Breite der Lamellen entspricht.
  2. Radiotherapievorrichtung nach Anspruch 1, bei der sich der erste Kollimator (100) über dem zweiten (106) befindet.
  3. Radiotherapievorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Schlitze (106) auf die Strahlungsquelle (202) in der Vorrichtung fokussiert sind.
  4. Radiotherapievorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der zweite Kollimator (102) in Bezug zu dem ersten (100) bewegt werden kann.
  5. Radiotherapievorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der erste (100) und der zweite Kollimator (102) in Bezug zum Patienten gemeinsam bewegt werden können.
  6. Radiotherapievorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die so ausgelegt ist, dass der Patient in Bezug zur Quelle (202) kontinuierlich bewegt werden kann und die Lamellen (104) des ersten Kollimators im Verlauf der Behandlung justiert werden können.
  7. Radiotherapievorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der es sich bei dem Bruchteil um 1/2, 1/3, 1/4 oder 1/5 handelt.
  8. Radiotherapievorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der zweite Kollimator (102) aus der Vorrichtung entnommen werden kann, was den Austausch mit einem alternativen zweiten Kollimator ermöglicht.
  9. Radiotherapievorrichtung nach Anspruch 8, bei der der alternative zweite Kollimator eine andere verhältnismäßige Breite besitzt.
  10. Radiotherapievorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, bei der der alternative zweite Kollimator eine andere Bestrahlungsfläche besitzt.
  11. Radiotherapievorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der sich der zweite Kollimator (102) über dem ersten (100) befindet.
  12. Radiotherapievorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der sich der zweite Kollimator (102) über einem lichtreflektierenden Spiegel befindet.
  13. Radiotherapievorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der sich der erste Kollimator (100) unter einem lichtreflektierenden Spiegel befindet.
  14. Radiotherapievorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der zweite Kollimator (102) so positioniert werden kann, dass bei einer Bestrahlung mindestens ein Schlitz (106) mit einem Paar Lamellen (104) im ersten Kollimator ausgerichtet ist.
  15. Radiotherapievorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Mittellinie des Schlitzes (106) mit den daneben liegenden Kanten des Paars Lamellen (104) ausgerichtet ist.
  16. Radiotherapievorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Abstand der Schlitze (106) im zweiten Kollimator (102) ungefähr ein ganzzahliges Vielfaches der Breite der Lamellen (104) im ersten Kollimator (100) ist.
  17. Radiotherapievorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei der der Abstand der Schlitze (106) im zweiten Kollimator (102) ungefähr ein ganzzahliges Vielfaches der Breite der Lamellen (104) im ersten Kollimator (100) plus die Hälfte dieser Breite ist.
  18. Teilesatz, der die in einem der vorangehenden Ansprüche definierte Vorrichtung in Kombination mit alternativen zweiten Kollimatoren mit unterschiedlichen verhältnismäßigen Breiten umfasst.
DE69931502T 1998-08-28 1999-07-19 Kollimator für strahlentherapiegerät Expired - Lifetime DE69931502T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9818704A GB2341301B (en) 1998-08-28 1998-08-28 Collimator for radiotherapy apparatus
GB9818704 1998-08-28
PCT/GB1999/002324 WO2000013189A1 (en) 1998-08-28 1999-07-19 Collimator for radiotherapy apparatus

Publications (2)

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DE69931502D1 DE69931502D1 (de) 2006-06-29
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