EP2640464A1

EP2640464A1 - Verfahren und vorrichtung zum bestrahlen unregelmässig geformter flächen

Info

Publication number: EP2640464A1
Application number: EP11770372.8A
Authority: EP
Inventors: Friedrich LÜLLAU
Original assignee: Luellau Engineering GmbH
Current assignee: LUMEDTEC GMBH
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2013-09-25
Also published as: US20130231720A1; JP2013544590A; DE102010051162A1; CN103298524A; WO2012065665A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, zum Bestrahlen oder Behandeln von Körperflächen mit elektromagnetischer Strahlung aus einer Strahlenquelle, wobei die Körperfläche mindestens eine unregelmäßig berandete Behandlungsfläche beinhaltet, die bestimmt und bestrahlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Körperfläche in eine Anzahl von Teilflächen aufgeteilt wird, die die Behandlungsfläche mindestens teilweise beinhalten und ein in jeder Teilfläche enthaltener Behandlungsflächenanteil sequentiell oder scrollend oder schrittweise oder gezielt mit einer Strahlendosis bestrahlt wird.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM BESTRAHLEN UNREGELMÄSSIG GEFORMTER FLÄCHEN

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, zum Bestrahlen oder Behandeln von Körperflächen mit elektromagnetischer Strahlung aus einer

Strahlenquelle, wobei die Körperfläche mindestens eine unregelmäßig 5 berandete Behandlungsfläche beinhaltet, die bestimmt und bestrahlt wird.

Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, zur Vorrichtung zum Bestrahlen oder Behandeln von Flächen, umfassend mindestens eine Strahlungsquelle, mindestens einen Behandlungskopf mit einer Optik zur 10 Abbildung eines Lichtmodulators auf einer Körperfläche, Mittel zur

Erkennung von mindestens einer zu bestrahlenden Behandlungsfläche in der Körperfläche, mindestens einen Lichtmodulator, insbesondere einen Mikrospiegelaktor.

Die US-amerikanischen Patentanmeldungen US A1 2003/0045916, US 15 2008/0051773A1 , sowie die DE T2 698 34 827 offenbarten Verfahren und Systeme zur Behandlung von entzündlichen, proliferativen

Hautstörungen, wie beispielsweise Psoriasis, mit ultravioletter

Phototherapie. Die Verfahren und Systeme verwenden optische

Techniken, um die Haut eines Patienten zu scannen, Bereiche

20 betroffener Haut auszuweisen und selektiv hohe Dosen an

phototherapeutischer ultravioletter Strahlung an die ausgewiesenen Bereiche abzugeben.

Technisch problematisch bei der selektiven Phototherapie ist stets die Forderung nach möglichst hohen Leistungen im spektralen UVA- und

25 UVB-Bereich. Für die Phototherapie im UVA-Bereich sind auf der Basis der medizinischen Leitlinien auf den Hautflächen Dosen von bis zu 130 J/cm² erforderlich. Unter anderem aus diesem Grund hat man die sogenannte PUVA-Therapie entwickelt, bei der die Haut durch

biochemische Wirkstoffe (z.B. Psoralen) deutlich photosensibler gemacht

30 wird. Das heißt nach oraler Einnahme oder topischer Behandlung der Haut (Creme oder Bad) wird sie deutlich empfindlicher gegenüber UV- Strahlung. Bei der PUVA-Therapie werden Bestrahlungsdosen von 0, 1 J/cm² bis zu 10 J/cm² erforderlich. Bei der Phototherapie mit UVB- Strahlung werden geringere Dosen benötigt, sie liegen jedoch immer noch in Bereichen von 0,05 J/cm² bis ca. 1 ,0 J/cm².

Die Niveaus der hohen Dosen sind typischerweise größer als zwei minimale Erythemdosen (MED) und häufig ungefähr 10 MED. Diese Dosenniveaus sind sehr effektiv beim Behandeln betroffener

Hautbereiche, würden aber nicht betroffene Hautbereiche,

beispielsweise normale Haut, schwer schädigen. Um zu gewährleisten, dass nur von der Psoriasis oder anderen Störungen betroffene

Hautbereiche für die hohen UV-Strahlungsdosen ausgewiesen werden, verwenden die Verfahren und Systeme eine oder mehrere optische Diagnostiken, die sich auf unabhängige physiologische Merkmale der betroffenen Haut beziehen.

Als Strahlenquellen dienen dabei überwiegend Laserquellen, die über Spiegel die unregelmäßig geformten Behandlungsflächen zeilenweise bestrahlen. Derartige Strahlenquellen sind zwar sehr leistungsfähig, weisen aber den gravierenden Nachteil auf, dass sie auch sehr teuer sind.

Diesen Nachteil vermeidet die in DE A1 10 2005 010 723.0 beschriebene Vorrichtung von der auch die vorliegende Erfindung ausgeht, da dort als Strahlenquelle eine UV-Lampe vorgeschlagen wird, deren Licht mittels eines Mikrospiegelaktors auch bekannt als Digital Mirror Device auf die Körperfläche gerichtet wird. Mikrospiegelaktoren sind mikromechanische Bausteine. Sie lenken Licht mit einzeln beweglichen Spiegenl gezielt, so dass mittels einer matrixförmigen Anordnung das Licht, durch Schalten der einzelnen Spiegel zu einem aus den geschalteten Pixeln jedes Spiegels zusammengesetztes Bild projiziert entsteht. Synonyme, Marken und Bezeichnungen bekannter Hersteller, die die auf diese Technologie aufsetzen, sind u.a. Digital Micromirror Device, DMD, von Texas

Instruments oder Digital Light Processing (DLP).

Diese oder auch mittels schaltbaren Flüssigkristallen arbeitende

Lichtmodulatoren, sogenannte LCDs, sind mit der Abbildungsoptik in einem Behandlungskopf zusammen mit einer Strahlungsquelle zu einer Baugruppe verbunden, die zur gerichteten Emission von Strahlung in Richtung eines Ziels durch Abbildung des Lichtmodulators auf eine Körperfläche verwendet wird. Bei einem Behandlungskopf handelt es sich folglich um eine Einrichtung zum gezielten, fokussierten und angepassten Aufbringen von Strahlendosen auf eine unregelmäßig berandete Behandlungsfläche, die Teil einer Körperfläche ist.

Mit der gegenüber Laserlichtquellen wesentlich kostengünstigeren UV- Lampen muß man jedoch den Nachteil in Kauf nehmen, dass sich die Behandlungsdauer für den Patienten verlängert, weil nur ein Teil der von der UV-Lampe abgestrahlten Lichtleistung durch die Optik aufgefangen und optisch genutzt werden kann.

Es besteht somit ein dringendes Bedürfnis an Bestrahlungsgeräten zur preisgünstigen Bestrahlung von ausgewählten Hautflächen, die darüber hinaus auch kürzere Therapiedauern ermöglichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Behandlungsdauer bei der Bestrahlung von Patienten zu verkürzen.

Bei einem Verfahren, zum Bestrahlen oder Behandeln von Körperflächen mit elektromagnetischer Strahlung aus einer Strahlenquelle, wobei die Körperfläche mindestens eine unregelmäßig berandete

Behandlungsfläche beinhaltet, die bestimmt und bestrahlt wird, wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Körperfläche, z.B. von 630x840 mm, in eine Anzahl von Teilflächen, z.B. von 7x7 Teilflächen der Größe 90 x 120 mm, aufgeteilt wird, die die Behandlungsfläche mindestens teilweise beinhalten und ein in jeder Teilfläche enthaltene

Behandlungsflächenanteil sequentiell oder scrollend oder schrittweise oder gezielt mit einer Strahlendosis belichtet wird. Unter Strahlendosis wird hierbei das Produkt der Zeit mit der Leistung der auf die

Behandlungsfläche auftreffenden Strahlung verstanden. Bei gleicher Leistung der UV-Lampe wird die Strahlung nicht auf die gesamte

Körperfläche sondern nur noch auf die viel kleinere Teilfläche gerichtet. Die Leistungsdichte, d.h. die Leistung pro Flächeneinheit wird somit um einen Faktor, z.B. von 49, erhöht. Die Bestrahlungsszeit der Teilfläche kann so entsprechend reziprok verringert werden, um dieselbe Dosis auf die bestrahlte Teilfläche auftreffen zu lassen. Wenn alle Teilflächen nacheinander bestrahlt werden, ist keine Verringerung der

Behandlungsdauer des Patienten festzustellen. Allerdings bestehen die Krankheitsbilder eines Patienten in den seltensten Fällen aus einer die gesamte Körperfläche bedeckenden Behandlungsflächen. Viel häufiger sind mehrere kleinere unregelmäßig berandete Behandlungsflächen auf der Körperfläche vorhanden. In diesen Fällen beinhalten eine Vielzahl von Teilflächen gar keine Behandlungsflächenanteile, so dass sie keiner Bestrahlung bedürfen. Diese Teilflächen können dann ausgelassen werden. Da nur eine Untermenge von Teilflächen, meist 1 bis 5

Teilflächen, einer Körperfläche zu bestrahlen sind, verringern sich die Behandlungszeiten für den Patienten überraschend drastisch. Die Aufgabe, die Behandlungsdauern für den Patienten zu verkürzen ist damit also gelöst.

Mit Vorteil wird damit also die Leistungsdichte erhöht. Im Vergleich zu der Körperfläche, also der maximalen Gesamtbestrahlungsfläche, von z.B. 630 x 840 mm weist die Teilfläche eine 49-fachhöhere Energiedichte auf. Die gesamte von der Strahlungsquelle zur Verfügung stehenden

Leistung wird nicht auf eine zur Verfügung stehende Körperfläche in ihrer Gesamtausdehnung verteilt, sondern nur auf ausgesuchte Teilflächen angewendet. Durch die Bestrahlung ausgesuchter Teilflächen entsteht ein Zeitvorteil gegenüber herkömmlichen Verfahren, so dass sich auch die Wirtschaftlichkeit des Verfahren erhöht. Mit der Reduktion der Fläche einer Teilfläche kann in einigen Fällen auch die Ausgangsleistung der verwendeten Strahlungsquelle verringert werden, so dass geringere Anschaffungskosten entstehen und sich längere Lebensdauern für die Lichtquelle ergeben. Verkürzte Behandlungszeiten erlauben eine höhere Geräteauslastung und damit eine Verkürzung von Behandlungs- und Wartezeiten. Die Bestrahlungsdosis beträgt vorteilhaft zwischen

0,05 -^- und 1 ,5 -^- . Eine Teilfläche wird dann lückenlos sequentiell cm cm

nach der vorherigen bestrahlt, so dass sich ein mosaikartiges Bild der Behandlungsfläche ergibt. Die zu bestrahlenden Teilflächen der

Körperfläche können durch zeilenweises oder spaltenweises Anfahren der Teilflächen auf der Körperfläche erreicht und belichtet werden. Bei einem solchen Step-und-Repeat-Verfahren muss der Behandlungskopf immer wieder beschleunigt, verfahren und gebremst werden, um die Teilflächen durch ein mechanisches System wieder zusammen zu fügen.

Besser ist jedoch statt des soeben beschriebenen Step-und-Repeat- Verfahrens, ein direktes Anfahren der zu belichtenden Teilflächen, weil weniger Beschleunigungs- und Bremszeiten entstehen. Die gesamte Mechanik des Bestrahlungsgerätes wird weitgehend von den entstehenden Beschleunigungs- und Bremskräften befreit, wenn die nebeneinanderliegenden Teilflächen scrollend angefahren werden.

Dabei werden die nach der Art eines rollenden Bildes der Zeilen- oder Spalteninhalt synchron zur Verfahrgeschwindigkeit an die daneben gelegene Zeile oder Spalte übergeben und nur die äußerste Spalte oder Zeile neu beschrieben bzw. gelöscht. Als Speicher dienen

entsprechende Schieberegister.

[A2] In Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass eine

Topologie der Behandlungsfläche ermittelt wird. Da in vielen Fällen die Behandlungsfläche nicht eben sondern Höhen und Tiefen aufweist, d.h. die Teilflächen Normalen aufweisen, die unterschiedlich zur optischen Achse der Optik ausgerichtet sind, ergeben sich auch entsprechende Leistungsdichteunterschiede der auf eine Flächeneinheit auftreffenden Strahlung. Nach der Erfassung der Topologie der Behandlungsfläche kann der Einfluß errechnet und für jedes Pixel der Teilfläche eine

Korrektur erfolgen, so dass eine der Schädigung entsprechende Dosis unabhängig von der Winkellage zur optischen Achse verabreicht werden kann.

[A3] Dadurch, dass eine Strahlendosisverteilung zur Behandlung der Behandlungsfläche ermittelt wird, kann in Abhängigkeit der Stärke der Schädigung für jedes Pixel einer Teilfläche eine entsprechende

individuelle Strahlendosis die Behandlungsfläche erreichen. Eingestellte Grenzwerte lassen sich auch ortabhängig definieren und genau einhalten.

[A4] Dadurch, dass die Behandlungsfläche wiederholt bestimmt wird, lassen sich Lageveränderungen in Abhängigkeit der

Wiederholungshäufigkeit entsprechend schnell erkennen und

ausgleichen. Beispielsweise kann nach jeder Bestrahlung einer

Teilfläche die Behandlungsfläche neu ermittelt werden und die Lage der Teilflächen um den festgestellten Änderungsvektor korrigiert werden. Je häufiger das geschieht, desto genauer und schneller kann die Korrektur erfolgen. Die Grenzen werden durch die Geschwindigkeit der

Berechnungen bestimmt. Die dafür erforderlichen Berechnungsvorgänge sollen die Bestrahlung der Teilflächen nicht verfälschen.

[A5] Wenn auch eine maximale Strahlungsleistungsverteilung auf der Teilfläche und/oder Körperfläche ermittelt wird, kann mit Vorteil auch Lichtstärkefehler der Abbildungsoptik kompensiert werden. Zur Messung der Strahlleistungsverteilung werden beispielsweise alle Teilflächen der Körperfläche mit unmoduliertem Licht beaufschlagt und ihre örtliche Leistung in geeigneter Weise gemessen. Im Idealfall sind keine örtlichen Unterschiede feststellbar. Dies gilt dann auch für die Pixel einer

Teilfläche. Ergeben sich jedoch beispielsweise von der optischen Achse zu Rand hin örtliche Leistungsdifferenzen der Pixel einer Teilfläche, so kann die Steuerung eine entsprechende Korrektur vornehmen, damit auch Abbildungsfehler die örtliche Dosierung der Strahlung nicht beeinträchtigen. [A6] Dadurch, dass die eine Strahlungsleistungsverteilung durch

Modulation eines Lichtmodulators, vorzugsweise eines

Mikrospiegelaktors, an die örtliche Bestrahlungsdosisverteilung angepasst wird, lässt sich die Bestrahlungsdosis besonders genau an eine individuell angepasste Behandlung krankhafter Hautstellen einstellen. Das Risiko von Überdosierungen wird minimiert. Durch zeitabhängiges intensitätsmodulliertes Bestrahlen ist es mit Vorteil möglich, die Hautoberfläche durch einen speziellen Zeitgang der Bestrahlungsdosis weiter positiv zu beeinflussen. [A7] Wenn die Strahlungsleistungsdichte durch Veränderung eines Abbildungsmaßstabes des Lichtmodulators eingestellt wird, und als Teilfläche eine Abbildung des Lichtmodulators auf der Körperfläche gewählt wird, lässt sich auch die maximal erzielbare Strahlungsdichte besonders elegant mit einem Mikrospiegelaktor einstellen.

Mikrospiegelaktoren sind in unterschiedlichen Größen, Formen und Varianten erhältlich. Vorteilhafterweise ist es möglich Therapeutisch wünschenswerte Schwellwerte beliebig zu erreichen oder therapeutisch gefährliche Grenzwerte sicher nicht zu überschreiten. [A8] Die Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung zum Bestrahlen oder Behandeln von Flächen, umfassend mindestens eine Strahlungsquelle, mindestens einen Behandlungskopf mit einer Optik zur Abbildung eines Lichtmodulators auf einer Körperfläche, Mittel zur Erkennung von mindestens einer zu bestrahlenden Behandlungsfläche in der

Körperfläche, mindestens einen Lichtmodulator, insbesondere einen Mikrospiegelaktor, dadurch gelöst, dass die Vorrichtung eine Steuerung aufweist, die die Körperfläche in Teilflächen aufteilend ausgebildet ist und einen von ihr gesteuerten Positionsantrieb aufweist, der in

Abhängigkeit der zu bestrahlenden Teilfläche den Behandlungskopf auf die Teilfläche ausrichtend ausgebildet ist. Sinnvollerweise wird die Ausdehnung der Bestrahlungsfläche in Teilflächen der Körperfläche aufgeteilt. Beinhalten solche Teilflächen nur einen Anteil der

Bestrahlungsfläche, so heißt das, dass ein Abschnitt des

unregelmäßigen Randes der Bestrahlungsfläche die Teilfläche

durchläuft. Mit einem Mikrospiegelaktor werden dann zur Belichtung die Pixel auf der Seite der Bestrahlungsfläche einschaltet und die anderen abgeschaltet. Die Pixel von Teilflächen ohne einen Abschnitt des Randes aber mit einem Bestrahlungsflächenanteil werden bei der Belichtung komplett eingeschaltet. Die übrigen Telflächen, d.h. jene ohne Rand und ohne Bestrahlungsflächenanteil werden nicht angefahren und nicht belichtet. Dadurch verkürzen sich die Behandlungszeiten vorteilhaft.

[A9]. In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist sie eine Platte zur Auflage eines Körpers und ein Portal zur verfahrbaren Befestigung des Behandlungskopfes auf. Auf der Platte kann ein Patient eine bequeme Liegeposition einnehmen und entspannen. Der

Behandlungskopf lässt sich am Portal frei oberhalb des Patienten anordnen. Dort kann er mehrachsig frei positioniert werden. Mittels der freien Positionierbarkeit des Behandlungskopfes wird eine optimale Bestrahlung aller Hautoberflächen ermöglicht. Vorteilhafterweise ist damit auch die Bestrahlung von gekrümmten Hautoberflächen möglich, insbesondere wenn die Stützen des Portals schwenkbar ausgebildet sind. Die freie Positionierbarkeit des Bestrahlungskopfes erlaubt zusätzlich ein Einstellen der Entfernung zwischen Behandlungskopf und Hautoberfläche.

[A10] Die Maßnahme, dass das Portal relativ zur Platte verfahrbar ausgebildet ist, ermöglicht eine freie Erreichbarkeit fast aller Hautstellen eines Patienten, ohne eine Lageänderung des Patienten vornehmen zu müssen.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung kann zur kosmetischen Verabreichung von Strahlung, beispielsweise zur

Bräunung der Haut, gewerblich genutzt werden. Es ist aber auch die Belichtung anderer biologischer Substrate im Rahmen der Diagnostik und Forschung möglich. Aber auch in anderen industriellen

Anwendungsgebieten wie z. B. in der Photochemie, der Photobiologie oder der UV-Klebstofftechnik kann das Bestrahlungsgerät Verwendung finden, sofern es um eine ortsgenaue und intensitätsmodulierbare Bestrahlung in den Wellenlängenbereichen von 280 nm bis 2500 nm geht, beispielsweise für die Belichtung von flüssigen Kunststoffen und deren Vernetzung für die Herstellung dreidimensionaler Körper .

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird beispielhaft an Hand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen: Figur 1 eine schematische Darstellung einer Behandlungsabfolge, Figur 2 eine perspektivische Ansicht der erfindunsgemäßen Vorrichtung und

Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer auf der Liegefläche der

Vorrichtung liegenden Person mit auf die Hautoberfläche projiziertem Lichtgitter.

In Figur 1 ist die maximale mögliche Bestrahlungsfläche dargstellt, die in dieser Anmeldung als Körperfläche 6 bezeichnet wird. Die Körperfläche 6 kennzeichnet den vom Behandlungskopf 7 erreichbaren Arbeitbereich auf der Hautoberfläche einer zu behandelnden Person 2 (Figur 3), zum Beispiel 70 cm x 90 cm insgesamt also 6300 cm² für einen einseitig halben menschlichen Körper. Eine Behandlungsfläche 20 wird entweder von Hand festgelegt und in die Steuerung 8 eingegeben oder durch eine automatische Bilderkennung von geschädigten Hautbereichen erkannt. Zur Markierung der Körperfläche 6 wird ein Lichtrahmen 10 (Figur 3) auf die Körperfläche 6 projiziert. Dabei entspricht das Gitter des

Lichtrahmens vorteilhafter Weise der Aufteilung der Körperfläche 6 in seine Matrix von Teilflächen, im dargestellten Fall also von 1 x 14 Teilflächen.

Die Bilderkennung wird mit einer Kamera durchgeführt, die auch das projizierte Gitter oder ein projiziertes Streifenmuster zur Ermittlung einer Topologie der Behandlungsfläche auswertet. Für jede Teilfläche 9 oder besser noch für jedes Pixel einer Teilfläche wird seine Richtung zur optischen Achse ermittelt und ein Korrekturfaktor errechnet, mit dem pixelgenau die Strahlungsleistung so korrigiert wird, dass auf jeden Flächenteil die gewünschte Dosis aufgebracht wird.

Durch eine Steuerung 8 (Figur 2) wird eine pixelgenau definierte

Parametrisierung der Behandlungsfläche 6 vom Behandlungspersonal eingegeben oder von einer automatischen Bilderkennung in

Abhängigkeit einer automatisch durchgeführten Diagnose und/oder automatisch ermittelten Topologie und/oder einer gerätespezifischen Leistungsverteilung vorgeschlagene Werte betätigt. Die Parametrisierung hängt dabei u. a. von der Verteilung und der Stärke der krankhaften Hautbereiche 21 ab. Auf Grund dieser Parametrisierung wird die

Behandlungsfläche 6 von der Steuerung 8 in eine Gruppe von

Teilflächen 5 untergliedert, die Anteile der Behandlungsflächen 21 beinhalten und deshalb bestrahlt werden müssen. Die Steuerung 8 ist derart programmiert, dass bei Nichteingabe der Parametrisierung automatisch eine Gruppierung aller Teilflächen einer Körperfläche 6 erzeugt wird.

Die Flächensumme aller Teilflächen 9 entspricht dabei der Körperfläche 6. Die einzelne Teilfläche 9 entspricht der abgebildeten Fläche des Lichtmodulators, vorzugsweise des DMDs. Dieser DMD beteht aus einer Matrix von zeilen- und spaltenweise angeordneten Spiegeln, von denen jeder ein Pixel 23 der Teilfläche 9 darstellt.

Eine automatische Bilderkennung wird verwendet, um krankhafte

Hautbereiche 21 und deren pixelgenaue Lage zu ermitteln. Dazu wird der Behandlungskopf 7 über die gesamte Körperfläche 6 gefahren.

Anschließend wird ein für die Bilderkennung und Diagnose geeignetes Strahlungsspektrum durch den Behandlungskopf 7 auf die Körperfläche emittiert. Die Reflektionen des Spektrums von der Hautoberfläche 23 werden von einer Kamera empfangen. Die gestörten, krankhaften Hautbereiche 21 werden mittels einer Analyse der reflektierten und aufgenommenen Strahlungsspektrums diagnostisiert und die Diagnose jedem Pixel zuordnet. Die Auflösung der Kamera sollte deshalb mindestens der Anzahl vorhandener Pixel in der Körperfläche 6 entsprechen. Sollte die Auflösung der Kamera diese Anforderung nicht erfüllen, kann die Diagnose auch für jede Teilfläche 9 einzeln erfolgen und in der Steuerung 8 gespeichert werden. In diesem Fall würde eine Auflösung der Kamera ausreichen, die der Pixelanzahl des

Lichtmodulators erfüllt.

Bestrahlt werden nur die Gruppe 5 der Teilflächen 9, die Anteile von Behandlungsflächen 21 aufweisen. Innerhalb der Teilflächen 9 wiederum nur die Flächen von Pixel 23 für die eine entsprechende Diagnose vorliegt und abgespeichert wurde und die deshalb der

Behandlungsfläche 21 zuzuordnen sind. Eine Bestrahlungsfolge ist dazu in Figur 1 dargestellt. Die Gruppe 5 der zu bestrahlenden Teilflächen 9 wird beginnend mit der am weitesten oben links liegenden Startfläche 28 sequentiell entsprechend der Abfolge 30 bestrahlt. Im dargestellten Fall werden die zu belichtenden Teilflächen zeilenweise angefahren. Von der Startfläche 28 bewegt sich der Behandlungskopf 7 zum nächsten rechtsgelegenen Haltepunkt 31 und bestrahlt die zugehörige Teilfläche 9. Die dazwischen gelegene Teilfläche 9 wurde dabei überfahren, da sie keine Anteil von Behandlungsflächen 21 aufweist. Durch wiederholtes Stepp und Repeat wird entlang der Abfolge 30, die auch den Weg des Behandlungskopfes 7 darstellt, die gesamte Behandlungsfläche 21 bestrahlt, bis die Behandlung nach Erreichen der Endfläche 29 beendet ist. Zu jedem Pixel 23 ist in der Steuerung 8 ist die Dosis der zu

verabreichenden Strahlung gespeichert. Die maximale Dosis ist das Produkt der auf die Pixelfläche bezogene maximalen Leistung und der Bestrahlungsdauer. Für alle Teilflächen 9 ist die Bestrahlungsdauer gleich. Durch ein mit hoher Frequenz erfolgendes Schließen und Öffnen von Mikrospiegeln mit variablen Tastverhältnis wird die Leistung der auf die Pixelfläche der Behandlungsfläche 21 auftreffenden Strahlung zwischen Null und der maximalen Leistung eingestellt. Diese Frequenz des Schließen und Öffnens von Mikrospiegeln ändert damit auch die Bestrahlungsdosis auf der Hautoberfläche 24 während der

Bestrahlungsdauer. Einflüsse der Optik auf die Leistungsverteilung in der Teilfläche 9 und Einflüsse der Topologie der Behandlungsfläche 21 werden bei der Berechnung der Dosierung so korrigiert, das jede

Teilfläche 9 die gewünschte Dosis erhält.

Die Bilderkennung der Behandlungsfläche 21 wird wiederholt

durchgeführt. Durch Vergleich zweier Bilderkennungsergebnisse werden Lageänderungen der Behandlungsfläche 21 erkannt und ein Vektor dieser Änderung ermittelt. Mit diesem Vektor wird regelmäßig die Matrix der zu belichtenden Pixel 23 korrigiert, so dass Bewegungen des

Patienten während der Behandlung keinen Einfluss auf die Behandlung haben. In Figur 2 ist eine Vorrichtung 1 1 zur Durchführung des

erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Die Vorrichtung 11 besteht aus einem Rahmen, Portal 12, der zwei Seitenstützen 13 und einen oberen verbindenden Querbalken 14 und eine als unterer Querbalken wirkenden Platte 16 umfasst. Die Seitenstützen 13 des Portals 12 sind jeweils durch ein Gelenk 15 geteilt. Durch diese Gelenke läßt sich der obere Teil des Portals um ca 30 Grad gegenüber dem unteren Teil der Seitenstützen 13 zu jeder Seite schwenken. Unterhalb der Gelenke 15 ist eine Platte 16 angeordnet, die als Liegefläche für einen Patienten 2 dient. Diese Platte ist, zum Auflegen der Personen 2, mit den Seitenstützen 13

höhenverstellbar verbunden. Die Platte 16 bildet den unteren Querbalken 14 des Rahmens 12. Am oberen Querbalken 14 des Rahmens 12 ist ein Linearantrieb 18 für das Verfahren des Behandlungskopfes 7 entlang einer horizontalen Achse 17 befestigt. Zusätzlich ist der

Behandlungskopf 7 entlang einer vertikalen Achse 4 verfahrbar. Die horizontale Verbindung der beiden Seitenstützen 13 des Rahmen 12 in Form des oberen Querbalkens 14 schwenkt um Winkel 32

entgegengesetzt zum Schwenkwinkel 33 bei Auslenkung des oberen Teils der Seitenstützen 13 um Gelenke 15. Der Behandlungskopf 7 verharrt dabei in seiner vertikalen Ausrichtung.

Zur besseren Erreichbarkeit der seitlichen Hautbereiche eines Patienten kann diese Kopplung der Schwenkbewegungen auch aufgehoben werden.

Die Steuerung 8 der Vorrichtung 11 ist mittels einer Stangenhalterung 25 mit der Vorrichtung 11 verbunden. Die Steuerung 8 ist alternativ kabel- oder funkgebunden mit der Leistungselektronik der verschiedenen Positionierantriebe des Behandlungskopfes 4 verbunden. Als

Positionierantriebe werden wahlweise elektrische Spindel-Mutter- Antriebe oder elektrische Linearantriebe verwendet. Figur 3 zeigt die Ansicht einer auf der Platte 16 liegenden Person 2. Die von dem Behandlungskopf 7 erreichbare Körperfläche 6 wird durch ein auf die Hautoberfläche 24 projiziertes Lichtgitter 10 kenntlich gemacht. Das Lichtgitter gliedert die Körperfläche 6 in Teilflächen 9. Eine Untermenge dieser Teilflächen beinhaltet auch Anteile der

Behandlungsfläche 21 , deren Berandung mit 20 markiert ist. Nur die Gruppe 5 der Teilflächen 9 enthält auch die Behandlungsfläche 21. Nur diese Gruppe wird folglich auch von dem Behandlungskopf angefahren.

Bezugsziffernliste

1.

2. Person

3.

4.

5. Gruppe von Teilflächen

6. Körperfläche

7. Behandlungskopf

8. Steuerung

9. Teilfläche

10. Lichtgitter

11. Vorrichtung

12. Rahmen

13. Seitenstützen

14. oberer Querbalken

15. Gelenk

16. Platte

17. lineare Achse

18. Stellantrieb

19.

20. Berandung

21. Behandlungsfläche

22.

23. Pixel

24. Hautoberfläche

25.

26. Stangenhalterung

27. Gelenkachse

28. Startfläche

29. Endfläche

30. Abfolge

31. Haltepunkt

32. Winkel

33. Winkel

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren, zum Bestrahlen oder Behandeln von Körperflächen mit elektromagnetischer Strahlung aus einer Strahlenquelle,

wobei die Körperfläche mindestens eine unregelmäßig berandete Behandlungsfläche beinhaltet, die bestimmt und bestrahlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Körperfläche in eine Anzahl von Teilflächen aufgeteilt wird, die die Behandlungsfläche mindestens teilweise beinhalten und ein in jeder Teilfläche enthaltener

Behandlungsflächenanteil sequentiell oder scrollend oder schrittweise oder gezielt mit einer Strahlendosis bestrahlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Topologie der Behandlungsfläche ermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strahlendosisverteilung zur Behandlung der

Behandlungsfläche ermittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsfläche wiederholt bestimmt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine maximale

Strahlungsleistungsverteilung auf der Teilfläche und/oder

Körperfläche ermittelt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine

Strahlungsleistungsverteilung durch Modulation eines

Lichtmodulators, vorzugsweise eines Mikrospiegelaktors, an die örtliche Bestrahlungsdosisverteilung angepasst wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die

Strahlungsleistungsdichte durch Veränderung eines

Abbildungsmaßstabes des Lichtmodulators eingestellt wird, und als Teilfläche eine Abbildung des Lichtmodulators auf der Körperfläche gewählt wird.

8. Vorrichtung zum Bestrahlen oder Behandeln von Flächen, umfassend

mindestens eine Strahlungsquelle,

- mindestens einen Behandlungskopf mit einer Optik zur

Abbildung eines Lichtmodulators auf einer Körperfläche,

Mittel zur Erkennung von mindestens einer zu bestrahlenden Behandlungsfläche in der Körperfläche,

mindestens einen Lichtmodulator, insbesondere einen Mikrospiegelaktor,

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Steuerung (8) aufweist, die die Körperfläche (9) in Teilflächen (3) aufteilend ausgebildet ist und einen von ihr gesteuerten Positionsantrieb (4) aufweist, der in Abhängigkeit der zu bestrahlenden Teilfläche (3) den Behandlungskopf (5) auf die Teilfläche (3) ausrichtend ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Platte zur Auflage eines Körpers und ein Portal zur verfahrbaren Befestigung des

Behandlungskopfes aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Portal relativ zur Platte verfahrbar ausgebildet ist.