EP3542374A1 - Dispositif de radiotherapie par mini-faisceaux - Google Patents

Dispositif de radiotherapie par mini-faisceaux

Info

Publication number
EP3542374A1
EP3542374A1 EP17798165.1A EP17798165A EP3542374A1 EP 3542374 A1 EP3542374 A1 EP 3542374A1 EP 17798165 A EP17798165 A EP 17798165A EP 3542374 A1 EP3542374 A1 EP 3542374A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
network
plane
thickness
blade
longitudinal direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP17798165.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Yolanda PREZADO
Morgane DOS SANTOS
Batiste JANVIER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Paris Cite
Universite Paris Saclay
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Paris Diderot Paris 7
Universite Paris Sud
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Universite Paris Diderot Paris 7, Universite Paris Sud filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of EP3542374A1 publication Critical patent/EP3542374A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1042—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head
    • A61N5/1045—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head using a multi-leaf collimator, e.g. for intensity modulated radiation therapy or IMRT
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—HANDLING OF PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
    • G21K1/025—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using multiple collimators, e.g. Bucky screens; other devices for eliminating undesired or dispersed radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/02—Constructional details

Definitions

  • the present invention relates to the field of radiotherapy by mini-beams, a type of radiotherapy based on the spatial splitting of energy.
  • the present invention relates in particular to a device, comprising a collimator, for generating mini-beams from an incident beam.
  • the mini-beams form alternating zones of high energy and zones of lower energy.
  • Mini-beam radiotherapy has its main application in the field of the treatment of local cancer tumors and in particular in the case of tumors positioned in regions where surgical procedures are prohibited. Mini-beam radiotherapy provides greater efficiency in treating the tumor by delivering a higher overall dose than conventional radiotherapy beams, while providing increased preservation of surrounding healthy tissue.
  • microbeam radiotherapy has been known for a long time. This technique is particularly suitable for the treatment of local cancer tumors.
  • the method of microbeam radiotherapy which consists in using beams smaller than 1 mm and having an alternation of lines.
  • micro-beam implementation devices as described in the state of the art are essentially based on the use of an incident beam from synchrotron radiation.
  • An object of the invention is to provide a lower cost device that can be produced on an industrial scale.
  • Another object of the invention is to provide a device having a reduced size that can be installed in a hospital structure.
  • Another object of the invention is to provide a device whose implementation and maintenance are simpler.
  • a multi-blade collimator comprising an array of blades and slots, said array comprising an alternation of blades and slots and extending in a longitudinal direction, said longitudinal direction being defined as a direction extending from a network entry plane to an exit plan of the network, each blade being located between two slots;
  • At least one blade of the network has a thickness different from a thickness of at least one other blade of the network in the input plane of the network, and / or
  • At least one blade of the network has a thickness different from a thickness of at least one other blade of the network in the output plane of the network, and / or
  • At least one slot of the network has a thickness different from a thickness of at least one other slot of the network in the input plane of the network, and / or
  • At least one slot of the network has a thickness different from a thickness of at least one other slot of the network in the output plane of the network, and / or
  • a thickness of at least one blade of the grating varies according to the longitudinal direction, and / or
  • the multileaf collimator according to the invention may have a duct extending in the longitudinal direction and located upstream of the input plane of the network.
  • each of the grating blades in any of the planes perpendicular to the longitudinal direction may be greater than 300 ⁇ m and / or less than 2 mm.
  • a distance, along the longitudinal direction, between the input plane of the network and the exit plane of the network may be greater than 1 cm and / or less than 6 cm.
  • At least one blade of the network may have a thickness different from a thickness of at least one other blade of the network in the input plane of the network.
  • At least one blade of the network may have a thickness different from a thickness of at least one other blade of the network in the output plane of the network.
  • At least one blade of the network may have a thickness in the input plane of the network different from a thickness in the output plane of the network.
  • the multileaf collimator according to the invention may comprise at least 3 slits and / or at least 2 slats.
  • each of the grating slits in any of the planes perpendicular to the longitudinal direction may be greater than 300 ⁇ m and / or less than 1 mm.
  • At least one slot of the network may have a thickness in the input plane of the network different from a thickness of at least one other slot of the network in the input plane of the network.
  • At least one slot of the network may have a thickness in the output plane of the network different from a thickness of at least one other slot of the network in the output plane of the network.
  • At least one slot of the network may have a thickness in the input plane of the network different from a thickness in the output plane of the network.
  • the blades and / or the successive slots of the network may have respective thicknesses in any of the planes perpendicular to the longitudinal direction which vary increasingly or which remain constant away from a central plane of the grating in two opposite directions perpendicular to the central plane of the grating, the central plane of the grating being parallel to the longitudinal direction and connecting two opposite inner walls of the multi-blade collimator between which the blades extend .
  • the successive slit / blade interfaces may form respective angles with respect to a central plane of the grating which vary in an increasing manner or which remain constant while moving away from the central plane of the grating in two opposite directions perpendicular to the central plane of the grating, each of these angles having its vertex upstream of the input plane of the network with respect to the longitudinal direction, the central plane of the network being parallel to the longitudinal direction and connecting two opposite inner walls of the multi-blade collimator between which the blades extend.
  • the network may be symmetrical with respect to the central plane of the network.
  • the multileaf collimator according to the invention may comprise a plug arranged to be removably disposed on the collimator downstream of the exit plane of the array with respect to the longitudinal direction, said plug being arranged to delimit a size and / or a shape of an arrangement of beams emerging from the multi-blade collimator.
  • a device comprising a multileaf collimator according to the invention, said device being characterized in that it comprises a source of emission of an electromagnetic incident beam and / or a source of emission of an incident beam of subatomic particles, said source being arranged to emit the beam in the direction of the input plane of the network, said multileaf collimator being arranged to obtain a beam arrangement from the incident beam.
  • the source may emit a divergent incident beam.
  • the bundle arrangement may be wider than
  • the bundle arrangement can form an alternation of high energy lines and lower energy lines.
  • the source of electromagnetic radiation can be an X-ray source.
  • the X-ray source can be a cathode source.
  • a method of manufacturing a multi-leaf collimator according to the invention the multi-leaf collimator being intended to be integrated in a device according to the invention, said method being characterized in that He understands :
  • the desired beam arrangement by successive iterations of the step of entering the parameters characterizing the collimator.
  • the at least one calculation step can be performed from a Monte Carlo algorithm.
  • the parameters characterizing the source may include: a voltage of the source, and / or
  • each blade as a function of a coordinate along the longitudinal direction, and / or
  • each slot as a function of a coordinate along the longitudinal direction.
  • the at least one calculation step may further include calculating the relative positions of the source, the multi-blade collimator and / or the target.
  • FIGURE 1 is a schematic representation of a profile sectional view of the network of blades and slots of a multi-blade collimator according to the invention.
  • FIGURE 2 is a schematic representation of a top view of the multi-blade collimator blade and slit array of FIGURE 1, illustrating the entrance face of the array of slats and slits.
  • FIGURE 3 is a schematic representation of a sectional view of the multi-leaf collimator of FIGURE 1.
  • FIGURE 4 is a schematic side view of a device according to the invention comprising the multi-leaf collimator of FIGURE 1.
  • FIGURE 5 is a graph showing a transverse dose profile of the beam arrangement 22 in a plane:
  • o for a simulated mini-beam matrix obtained from data relating to the arrangement of a device according to the invention, calculated from a Monte-Carlo algorithm; o for a matrix of mini-beams measured from a multileaf collimator according to the invention manufactured from said calculated data.
  • variants of the invention comprising only a selection of characteristics described, isolated from the other characteristics described (even if this selection is isolated within a sentence including these other characteristics), if this selection of features is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the prior art.
  • This selection comprises at least one characteristic, preferably functional without structural details, or with only a part of the structural details if this part alone is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the prior art .
  • FIG. 1 to 5 will now describe an embodiment of multi-blade collimator 1 according to the invention comprising an array 2 of blades 3 and slots 4, and a device 12 comprising the multileaf collimator 1.
  • the network 2 comprises an alternation of blades 3 and slots 4 and extends in a longitudinal direction 5.
  • Each of the blades 3 and slots 4 extends at least partly (more exactly mainly) in the longitudinal direction 5, but may further extend with a component perpendicular to the longitudinal direction 5.
  • the longitudinal direction is defined as a direction extending from an input plane 6 of the grating 2 to an outlet plane 7 of the grating 2, each blade 3 being situated between two slots 4.
  • Longitudinal direction 5 means in the present description a single direction:
  • the central plane 10 of the network 2 is parallel to the longitudinal direction 5 and connects two opposite inner walls 8 of the multileaf collimator 1 between which the blades 3 extend.
  • the median plane 9 of a blade 3 or a slot 4 comprises:
  • said blade 3 or said slot 4 extending in a direction connecting the two opposite inner walls 8 between which the blades 3 extend in the input plane 6 of the network 2, and
  • said blade 3 or said slot 4 extending in a direction connecting the two opposite inner walls 8 between which the blades 3 extend in the outlet plane 7 of the network 2.
  • the input plane 6 of the network 2 and the output plane 7 of the network 2 are parallel to each other.
  • the longitudinal direction 5 is perpendicular to the input plane 6 of the network 2.
  • the longitudinal direction 5 is perpendicular to the outlet plane 7 of the grating 2.
  • the multileaf collimator 1 is made of brass by electroerosion.
  • the thickness of a blade 3 or of a slot 4 is defined as being measured:
  • At least one blade 3 (more exactly several blades 3, more exactly each blade 3) of the network 2 of the multileaf collimator 1 has a thickness different from a thickness of at least one other blade 3 of the network. 2 in the input plane 6 of the network 2.
  • At least one blade 3 (more exactly several blades 3, more exactly each blade 3) of the network 2 of the multileaf collimator 1 has a thickness different from a thickness of at least one other blade 3 of the network 2 in the output plane 7 of the network 2.
  • At least one slot 4 (more exactly several slots 4, more exactly each slot 4) of the network 2 has a thickness different from a thickness of at least one other slot 4 of the network 2 in the input plane 6 of the network 2 .
  • At least one slot 4 (more exactly several slots 4, more exactly each slot 4) of the network 2 has a thickness different from a thickness of at least one other slot 6 of the grating 2 in the plane output 7 of the network 2.
  • Each slot 4 has a thickness which remains constant along the longitudinal direction.
  • a thickness of at least one blade 3 (more exactly of several blades 3, at least the closest to the plane 10) of the grating 2 varies along the longitudinal direction 5.
  • At least one blade 3 (more exactly several blades 3, at least the closest to the plane 10) of the network 2 has a thickness in the input plane 6 of the network 2 different from a thickness in the output plane 7 of the network 2.
  • the thickness of each of the blades 3 of the grating 2 in any one of the planes perpendicular to the longitudinal direction 5 is between 300 ⁇ m and 2 mm.
  • the thickness of each of the blades 3 of the grating 2 in any of the planes perpendicular to the longitudinal direction 5 is preferably between 500 ⁇ m and 1.3 mm. thickness ranging from 540 to 850 ⁇ m in the embodiment illustrated in FIG.
  • any range of values includes the limit values or limits of this interval.
  • each of the slots 4 of the grating 2 in any one of the planes perpendicular to the longitudinal direction
  • each of the slots 4 of the grating 2 in any of the planes perpendicular to the longitudinal direction 5 is preferably between 350 and 550 ⁇ m, this thickness being between 400 and 500 ⁇ m in the embodiment shown in FIG. FIGURE 1.
  • FIGURE 1 In the embodiment as illustrated in FIGURE 1:
  • the successive adjacent blades 3 of the grating 2 have respective thicknesses in any one of the planes perpendicular to the longitudinal direction 5 which vary in increasing manner or which remain constant as one moves away from a central plane (or symmetry) 10 of the network 2 in two opposite directions perpendicular to the central plane 10 of the network 2, and / or
  • the successive successive slots 4 of the grating 2 have respective thicknesses in any one of the planes perpendicular to the longitudinal direction 5 which vary in an increasing manner or which remain constant as one moves away from a plane central (or symmetrical) 10 of the network 2 in two opposite directions perpendicular to the central plane 10 of the network 2,
  • the central plane 10 of the network 2 being parallel to the longitudinal direction 5 and connecting the two opposite inner walls 8 of the multileaf collimator 1 between which the blades 3 extend.
  • the central plane 10 of the grating 2 is parallel to the longitudinal direction 5 and comprises:
  • a median of an exit face of the network 2, extending between two opposite faces 8 between which the blades 3 of the network 2 extend.
  • the input face and the output face are defined by the periphery 21 of the network 2, respectively in the input plane 6 of the network 2 and in the output plane 7 of the network 2.
  • the central plane 10 of the network 2 coincides with the median plane 9 of the central slot 4, 41 comprising the central plane 10 of the network 2.
  • the central plane 10 of the network 2 constitutes a plane of symmetry:
  • the slot / blade interfaces (that is to say between a neighboring blade 3 and a slot 4 or vice versa) form respective angles with respect to a central plane 10 of the network 2 which varies in increasing manner or which remain constant as one moves away from the central plane 10 of the network 2 in two opposite directions perpendicular to the central plane 10 of the network 2, each of these angles having its vertex upstream of the input plane 6 of the grating 2 with respect to the longitudinal direction 5 (that is to say on the side opposite the grating 2 with respect to the plane 6), the central plane 10 of the grating 2 being parallel to the longitudinal direction 5 and connecting the two opposite inner walls 8 of the multileaf collimator 1 between which the blades 3 of the grating 2 extend.
  • FIG. 2 is a schematic representation of a top view of the network 2 of blades 3 and slots 4 of the multileaf collimator 1 illustrating the entrance face of the grating 2.
  • FIGURE 3 is a schematic representation of a profile sectional view of the multileaf collimator 1.
  • the multileaf collimator 1 further comprises a duct 11 extending in the longitudinal direction 5 and located upstream of the input plane 6 of the grating 2 relative to the longitudinal direction 5 (that is to say on the opposite side of the network 2 relative to the plane 6).
  • the duct 11 is oriented in the longitudinal direction 5 and extends:
  • the conduit 11 has an axis of symmetry coinciding with the center of the input face of the network 2, said input face being defined by the periphery 21 of the network 2 in the input plane 6 of the network 2.
  • the walls of the multileaf collimator 1 surrounding the duct 11 have a thickness of between 6 and 0.5 cm, preferably between 3 and 1 cm, said thickness being 1.75 cm in the embodiment illustrated in FIG. 3.
  • the length of the duct 11 is understood as the length between the inlet 18 of the duct 11 and the inlet plane 6 of the grating 2.
  • the length of the duct 11 is between 1 and 10 cm, preferably between 3 and 8 cm. more preferably between 4 and 7 cm, it is 6 cm in the embodiment illustrated in FIG. 3.
  • a flange portion 19 extends on either side of the multileaf collimator 1 in a plane perpendicular to the longitudinal direction 5; said perpendicular plane being located at the inlet 18 of the duct 11.
  • This flange portion 19 extends perpendicular to the longitudinal direction 5 by a distance of between 10 and 1 cm, preferably between 5 and 2 cm, this distance being 2.54 cm in the embodiment shown.
  • a distance, along the longitudinal direction 5, between the input plane 6 of the network 2 and the output plane 7 of the network 2 is between 1 and 6 cm, preferably between 2 and 4 cm, the distance being equal to 3 cm in the particular embodiment shown.
  • FIGURE 4 is a schematic representation of a device 12 according to a particular embodiment comprising the network 2 of blades 3 and slots 4 according to the embodiment illustrated in FIGURES I and 2, and the multileaf collimator 1 according to the embodiment illustrated in FIG. 3.
  • the device 12 comprises a source 13 for emitting an electromagnetic incident beam 14 and / or a source 13 for emitting an incident beam 14 of subatomic particles, the source 13 being arranged to emit said incident beam 14 in the direction of the input plane 6 of the network.
  • the multileaf collimator 1 is arranged to obtain, on the output plane 7 side, an arrangement of beams 22 from the incident beam 14 situated on the input plane 6 side.
  • the incident beam 14 is emitted towards the inlet 18 of the duct
  • the source 13 emits a divergent incident beam 14.
  • the divergence of the incident beam 14 is greater than 0.1 degrees, typically greater than 5 degrees, and / or preferably less than 45 degrees, the divergence being 20 ° in the embodiment shown in FIG. 4 .
  • Each beam of the beam arrangement 22 (at the exit of each of the slots 4) has a divergence smaller than that of the incident beam 14, preferably less than 10 degrees, preferably less than 5 degrees, preferably less than 0.1. degrees, preferably zero.
  • the arrangement of beams 22, according to the illustrated embodiment, has in the outlet plane 6 a width greater than 1 mm, preferably between 1 mm and 10 cm, preferably between 1 and 5 cm, this width being 1 , 2 cm with a square shape in the embodiment shown.
  • the bundle arrangement 22 obtained is commonly referred to by those skilled in the art as the "network of minibeams" or "array of minibeams".
  • the source 13 of electromagnetic radiation is an X-ray source.
  • the X-ray source 13 is a reference SARRP cathode source VARIAN NDI-225-22, consisting of an X-ray tube with a maximum voltage of 220 kV and an electrical current of 13 mA.
  • the incident beam 14 has an average energy of several tens of keV, a center dose rate of 0.82 Gy / min at a distance of 35 cm from the source and for a field size of 0.5 mm, a total field of about 4 x 4 cm 2 and a divergence of 20 °.
  • FIGURE 5 is a graph showing a transverse dose profile (in arbitrary unit) of the bundle arrangement 22 in a plane downstream of the output plane 7 of the grating 2 (i.e. the opposite side of the network 2 with respect to plane 7) and at a depth of 1 cm in a water phantom:
  • the device 12 makes it possible to obtain the arrangement of beams 22 forming an alternation of high energy lines 15 and lines of lower energy 16 (this lower energy being able to be zero).
  • the beam arrangement 22 is a one-dimensional array of beams, i.e. alternating beams (of high energy and lower energy) in a spatial direction.
  • the transverse energy or dose profile of the low energy lines 16 in the material is not zero due to a diffusion in the material of particles from the high energy lines adjacent to the low energy lines 16.
  • the maximum energy of the line 15, 151 of higher energy is at least ten times greater than the minimum energy of the line 16 of lower energy to 1 cm deep in a water phantom .
  • the maximum energy of the line 151 more High energy can be at least 20 times greater than the minimum energy of the lower energy line 16.
  • the ratio between the maximum energy of a high energy line and the maximum energy of a low energy line 16 is commonly referred to by those skilled in the art as “peak / valley ratio” or “peak to valley ratio”. "the term valley referring to a low energy line 16 and the term peak to a high energy line 15.
  • the width at half height of a peak 15 is close to 0.7 mm, at 1 cm deep in a water phantom, and the width at half height of a valley 16 is close. 0.7 mm, 1 cm deep in a water phantom.
  • the width at mid-height of an energy peak is between 300 and 800 ⁇ m, preferably between 400 and 700 ⁇ m, more preferably between 400 and 700 ⁇ m. 600 pm; the width at mid-height of an energy valley 16 is between 300 and 800 ⁇ m, preferably between 400 and 700 ⁇ m, more preferably between 400 and 600 ⁇ m.
  • the width at mid-height of the valleys will be equal to the width at mid-heights of the peaks.
  • the device 12 comprises a support 20, on which the target 17 intended to be irradiated can be placed, said support 20 being able to be displaced in translation and / or in rotation with respect to the arrangement of beams 22.
  • the support 20 makes it possible to bring the target 17 closer to a distance of less than 20 cm from an output of the multi-leaf collimator 1. This bringing about has the effect of increasing the dose rate delivered to the target 17 by a factor of at least 3.
  • Said support 20 can also make it possible, by rotating it, to perform interlaced irradiations of the target 17.
  • FIGS. 1, 2 and 3 We will now describe an embodiment of a method of manufacturing a multileaf collimator 1 according to the invention illustrated in FIGS. 1, 2 and 3, the multileaf collimator 1 being intended to be integrated into the device 12 according to the illustrated invention. in FIGURE 4.
  • This process comprises: a capture, in technical means of calculation, of parameters characterizing the source 13,
  • the multileaf collimator 1 as a function of the parameters entered in particular concerning the desired beam arrangement 22, or
  • the parameter acquisition step characterizing the multi-blade collimator 1.
  • the "calculating means” comprise only technical means, preferably electronic means (analog and / or digital), a central computer unit, a microprocessor, and / or software means.
  • parameters characterizing the target 17 in particular: the absorption coefficients of the materials of the target 17 vis-à-vis the wavelengths of the incident beam 14 emitted by the source 13, and / or a distance traveled in the target 17 by the arrangement of beams 22.
  • each blade 3 as a function of a coordinate along the longitudinal direction 5, and / or
  • each slot 4 as a function of a coordinate along the longitudinal direction 5.
  • the parameters entered or the calculated characteristics can also include, in addition:
  • the at least one calculation step may furthermore comprise the calculation of the relative positions of the source 13, the multileaf collimator 1 and / or the target 17.
  • the at least one calculation step is performed from a Monte Carlo algorithm.
  • the arrangement and the distances of the network 2 as presented in FIG. 1 are obtained by implementing the method according to the invention using a Monte Carlo algorithm, with a Geant4 code version 9.1, so as to obtain a width at mid-height of the high energy lines equal to 700 pm at 1 cm depth in a water phantom and a width at mid-height of a low energy line 16 equal to 700 pm at 1 cm deep in a phantom of water, by successive iterations of the parameter acquisition step characterizing the multileaf collimator 1 that is the thickness of each blade 3 as a function of a coordinate along the longitudinal direction 5 and the thickness of each slot 4 as a function of a coordinate along the longitudinal direction 5, and from the following parameters entered:
  • the Monte Carlo algorithm is programmed to:
  • the input 6 and output 7 planes of the network 2 as illustrated in FIG. 1, may not be parallel, and / or
  • the opposite internal walls 8 between which the blades extend as illustrated in FIG. 2 may not be parallel, and / or
  • the multi-blade collimator 1 as represented in FIG. 3 can be produced in all materials known to those skilled in the art such as, for example, any metal, such as tungsten, metal alloys, for example Brass or Wood metal also called Lipowitz alloy, and / or
  • the multileaf collimator 1 as represented in FIG. 3 can be manufactured by any technique known to those skilled in the art, such as, moreover, spark erosion and / or drilling and / or blade assembly, and /or
  • the network 2 of blades 3 and slots 4 of the mutlilam collimator 1 as represented in FIG. 1 and 2 can generally comprise at least three slots 4 and / or at least two blades 3, and / or
  • a thickness of at least one slot 4 (preferably several slots 4, at least the closest to the plane 10) of the network 2 may vary in the longitudinal direction 5, and / or
  • At least one slot 4 (preferably several slots 4, at least the closest to the plane 10) of the network 2 may have a thickness in the input plane 6 of the network 2 different from a thickness in the output plane 7 of the network 2, and / or the network 2 may not be symmetrical with respect to the central plane 10 of the network 2, and / or
  • the multileaf collimator 1 may furthermore comprise a plug arranged to be preferably disposed removably on the multileaf collimator 1 downstream of the output plane 7 of the grating
  • the stopper is preferably made of the same material as that in which the multileaf collimator 1 is made, and / or the source 13 as illustrated in FIG. 4 can be:
  • a source of electromagnetic radiation such as an X-ray or gamma ray source, or
  • a source of emission of an incident beam 14 of subatomic particles such that, inter alia, an electron source or a source of protons, and / or
  • the multileaf collimator 1 may be arranged to be preferably disposed removably in the vicinity of an output of the incident beam 14 emitted by the source 13, and / or
  • any analytic algorithm or numerical simulation or probabilistic algorithm such as, in addition, the Monte Carlo algorithm of Las
  • Vegas or Atlantic City may be used to perform the at least one calculation step, and / or
  • the target 17 may be located within an object, the absorption coefficient of the object, if different from that of the target, may be a parameter to enter.
  • the distance that the beam will have to travel in the object, before propagating to the target may be a parameter to be entered, and / or
  • the size of the target can also be a parameter to enter.

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Abstract

Dispositif (12) comprenant un collimateur multilames (1), ledit collimateur multilames comprenant un réseau (2) de lames (3) et de fentes (4), ledit réseau comprenant une alternance de lames et de fentes et s'étendant selon une direction longitudinale (5), ladite direction longitudinale étant définie comme une direction s'étendant d'un plan d'entrée (6) du réseau vers un plan de sortie (7) du réseau, chaque lame étant située entre deux fentes; ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend une source (13) d'émission d'un faisceau incident (14) électromagnétique ou une source d'émission d'un faisceau incident de particules subatomiques, ladite source étant agencée pour émettre le faisceau en direction du plan d'entrée (6) du réseau, ledit collimateur multilames étant agencé pour obtenir un arrangement de faisceaux (22) à partir du faisceau incident, et en ce que l'arrangement de faisceaux (22) forme une alternance de raies de forte énergie (15) et de raies de plus faible énergie (16).

Description

« Dispositif de radiothérapie par mini-faisceaux »
Domaine technique
La présente invention se rapporte au domaine de la radiothérapie par mini-faisceaux, un type de radiothérapie basée sur le fractionnement spatial de l'énergie. La présente invention concerne en particulier un dispositif, comportant un collimateur, permettant de générer des mini-faisceaux à partir d'un faisceau incident. Les mini-faisceaux forment une alternance de zones de forte énergie et de zones de plus faible énergie.
La radiothérapie par mini-faisceaux trouve son application principale dans le domaine du traitement des tumeurs cancéreuses locales et en particulier dans les cas des tumeurs positionnées dans des régions ou les interventions chirurgicales sont proscrites. La radiothérapie par minifaisceaux confère une meilleure efficacité au traitement de la tumeur en permettant de délivrer une dose globale plus élevée que les faisceaux de la radiothérapie traditionnelle, tout en offrant une préservation accrue des tissus sains environnants.
Etat de la technique antérieure
On connaît, de longue date, dans l'état de la technique antérieure la technique de radiothérapie par micro-faisceaux. Cette technique est particulièrement adaptée au traitement des tumeurs cancéreuses locales. Afin de délivrer des doses plus élevées à la tumeur tout en épargnant au maximum les tissus sains environnant, on connaît la méthode de radiothérapie par micro-faisceaux qui consiste à utiliser des faisceaux inférieurs à 1mm et comportant une alternance de raies.
Néanmoins, les dispositifs de mise en œuvre de micro-faisceaux tels que décrits dans l'état de l'art, sont essentiellement basés sur l'utilisation d'un faisceau incident provenant d'un rayonnement synchrotron.
Ce type de rayonnement est généré par des accélérateurs qui présentent plusieurs inconvénients et sont plus généralement inadaptés au traitement des patients. Tout d'abord le temps d'accès au faisceau est onéreux et limité. Les accélérateurs synchrotrons ont des coûts rédhibitoires. De plus, les installations synchrotrons sont rares, d'une grande complexité et nécessitent de nombreux agents hautement qualifiés pour leurs entretiens. Enfin, compte tenu du fait que ces installations ne peuvent être déplacées, elles se trouvent donc éloignées des autres installations médicales requises lors des traitements par radiothérapie. Un but de l'invention est de proposer un dispositif à plus faible coût pouvant être produit à échelle industrielle.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif présentant une taille réduite pouvant être installé dans une structure hospitalière.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif dont la mise en œuvre et l'entretien sont plus simples.
Exposé de l'invention
Cet objectif est atteint avec un collimateur multilames comprenant un réseau de lames et de fentes, ledit réseau comprenant une alternance de lames et de fentes et s'étendant selon une direction longitudinale, ladite direction longitudinale étant définie comme une direction s'étendant d'un plan d'entrée du réseau vers un plan de sortie du réseau, chaque lame étant située entre deux fentes ; le collimateur multilames étant caractérisé en ce que :
-au moins une lame du réseau présente une épaisseur différente d'une épaisseur d'au moins une autre lame du réseau dans le plan d'entrée du réseau, et/ou
-au moins une lame du réseau présente une épaisseur différente d'une épaisseur d'au moins une autre lame du réseau dans le plan de sortie du réseau, et/ou
-au moins une fente du réseau présente une épaisseur différente d'une épaisseur d'au moins une autre fente du réseau dans le plan d'entrée du réseau, et/ou
-au moins une fente du réseau présente une épaisseur différente d'une épaisseur d'au moins une autre fente du réseau dans le plan de sortie du réseau, et/ou
-une épaisseur d'au moins une lame du réseau varie selon la direction longitudinale, et/ou
-une épaisseur d'au moins une fente du réseau varie selon la direction longitudinale. Le collimateur multilames selon l'invention peut présenter un conduit s'étendant selon la direction longitudinale et situé en amont du plan d'entrée du réseau.
L'épaisseur de chacune des lames du réseau dans l'un quelconque des plans perpendiculaires à la direction longitudinale peut être supérieure à 300 pm et/ou inférieure à 2 mm.
Une distance, le long de la direction longitudinale, entre le plan d'entrée du réseau et le plan de sortie du réseau peut être supérieure à 1cm et/ou inférieure à 6 cm.
Au moins une lame du réseau peut présenter une épaisseur différente d'une épaisseur d'au moins une autre lame du réseau dans le plan d'entrée du réseau.
Au moins une lame du réseau peut présenter une épaisseur différente d'une épaisseur d'au moins une autre lame du réseau dans le plan de sortie du réseau.
Au moins une lame du réseau peut présenter une épaisseur dans le plan d'entrée du réseau différente d'une épaisseur dans le plan de sortie du réseau.
Le collimateur multilames selon l'invention, peut comprendre au moins 3 fentes et/ou au moins 2 lames.
L'épaisseur de chacune des fentes du réseau dans l'un quelconque des plans perpendiculaires à la direction longitudinale peut être supérieure à 300 pm et/ou inférieure à 1mm.
Au moins une fente du réseau peut présenter une épaisseur dans le plan d'entrée du réseau différente d'une épaisseur d'au moins une autre fente du réseau dans le plan d'entrée du réseau.
Au moins une fente du réseau peut présenter une épaisseur dans le plan de sortie du réseau différente d'une épaisseur d'au moins une autre fente du réseau dans le plan de sortie du réseau.
Au moins une fente du réseau peut présenter une épaisseur dans le plan d'entrée du réseau différente d'une épaisseur dans le plan de sortie du réseau.
Les lames et/ou les fentes successives du réseau peuvent présenter des épaisseurs respectives dans l'un quelconque des plans perpendiculaires à la direction longitudinale qui varient de manière croissante ou qui restent constantes en s'éloignant d'un plan central du réseau selon deux directions opposées perpendiculaires au plan central du réseau, le plan central du réseau étant parallèle à la direction longitudinale et reliant deux parois internes opposées du collimateur multilames entre lesquelles s'étendent les lames.
Les interfaces fente/lame successives peuvent former des angles respectifs par rapport à un plan central du réseau qui varient de manière croissante ou qui restent constants en s'éloignant du plan central du réseau selon deux directions opposées perpendiculaires au plan central du réseau, chacun de ces angles ayant son sommet en amont du plan d'entrée du réseau par rapport à la direction longitudinale, le plan central du réseau étant parallèle à la direction longitudinale et reliant deux parois internes opposées du collimateur multilames entre lesquelles s'étendent les lames.
Le réseau peut être symétrique par rapport au plan central du réseau. Le collimateur multilames selon l'invention peut comprendre un bouchon agencé pour être disposé de manière amovible sur le collimateur en aval du plan de sortie du réseau par rapport à la direction longitudinale, ledit bouchon étant agencé pour délimiter une taille et/ou une forme d'un arrangement de faisceaux sortant du collimateur multilames.
Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un dispositif comprenant un collimateur multilames selon l'invention, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend une source d'émission d'un faisceau incident électromagnétique et/ou une source d'émission d'un faisceau incident de particules subatomiques, ladite source étant agencée pour émettre le faisceau en direction du plan d'entrée du réseau, ledit collimateur multilames étant agencé pour obtenir un arrangement de faisceaux à partir du faisceau incident.
La source peut émettre un faisceau incident divergent.
L'arrangement de faisceaux peut présenter une largeur supérieure à
1 mm et/ou inférieure à 10 cm.
L'arrangement de faisceaux peut former une alternance de raies de forte énergie et de raies de plus faible énergie.
La source de rayonnement électromagnétique peut être une source de rayon X. La source de rayon X peut être une source à cathode.
Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé de fabrication d'un collimateur multilames selon l'invention, le collimateur multilames étant destiné à être intégré dans un dispositif selon l'invention, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend :
-une saisie, dans des moyens techniques de calcul, de paramètres caractérisant une source,
-une saisie, dans les moyens techniques de calcul, de paramètres caractérisant respectivement :
• un arrangement de faisceaux souhaité en sortie du collimateur multilames et /ou au niveau d'une cible, ou
• le collimateur multilames,
- de manière optionnelle une saisie, dans les moyens techniques de calcul, de paramètres caractérisant la cible,
-au moins une étape de calcul, par les moyens techniques de calcul, de caractéristiques respectivement :
• du collimateur multilames en fonction des paramètres saisis notamment concernant l'arrangement de faisceaux souhaité, ou
• de l'arrangement de faisceaux souhaité, par itérations successives de l'étape de saisie des paramètres caractérisant le collimateur.
L'au moins une étape de calcul peut être réalisée à partir d'un algorithme Monte-Carlo.
Les paramètres saisis caractérisant un arrangement de faisceaux souhaité ou les caractéristiques de l'arrangement de faisceaux souhaité calculées peuvent comprendre :
-une taille de l'arrangement de faisceaux, et/ou
-une largeur à mi-hauteur d'une raie de forte énergie, et/ou
-une largeur à mi-hauteur d'une raie de faible énergie, et/ou
-un rapport entre l'énergie maximale d'une raie de forte énergie et l'énergie maximale d'une raie de faible énergie.
Les paramètres caractérisant la source peuvent comprendre : -une tension électrique de la source, et/ou
-une intensité électrique de la source, et/ou
-un débit de dose moyen de la source, et/ou
-une divergence de la source, et/ou
-une taille de champs de la source.
Les paramètres saisis caractérisant le collimateur multilames ou les caractéristiques du collimateur multilames calculées peuvent comprendre :
-un nombre de fentes, et /ou
-un nombre de lames, et/ou
-une longueur du conduit, selon la direction longitudinale, entre une entrée du conduit et le plan d'entrée du réseau, et/ou
-une distance, le long de la direction longitudinale, entre le plan d'entrée du réseau et le plan de sortie du réseau, et/ou
-une épaisseur de chaque lame en fonction d'une coordonnée le long de la direction longitudinale, et/ou
-une épaisseur de chaque fente en fonction d'une coordonnée le long de la direction longitudinale.
L'au moins une étape de calcul peut comprendre, en outre, le calcul des positions relatives de la source, du collimateur multilames et/ou de la cible.
Description des figures et modes de réalisation
D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants :
La FIGURE 1 est une représentation schématique d'une vue en coupe de profil du réseau de lames et de fentes d'un collimateur multilames selon l'invention.
- La FIGURE 2 est une représentation schématique d'une vue de dessus du réseau de lames et de fentes du collimateur multilames de la FIGURE 1, illustrant la face d'entrée du réseau de lames et de fentes.
La FIGURE 3 est une représentation schématique d'une vue en coupe du collimateur multilames de la FIGURE 1. La FIGURE 4 est une représentation schématique en vue de côté d'un dispositif selon l'invention comprenant le collimateur multilames de la FIGURE 1.
- La FIGURE 5 est un graphique représentant un profil transverse de dose de l'arrangement de faisceaux 22 dans un plan :
o pour une matrice de mini-faisceaux simulée obtenu à partir de données, relatives à l'agencement d'un dispositif selon l'invention, calculées à partir d'un algorithme Monte-Carlo ; o pour une matrice de mini-faisceaux mesurée à partir d'un collimateur multilames selon l'invention fabriqué à partir desdites données calculées.
Les modes de réalisation décrits ci-après étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites, isolées des autres caractéristiques décrites (même si cette sélection est isolée au sein d'une phrase comprenant ces autres caractéristiques), si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure.
On va maintenant décrire, en référence aux FIGURES 1 à 5, un mode de réalisation de collimateur multilames 1 selon l'invention comprenant un réseau 2 de lames 3 et de fentes 4, et un dispositif 12 comprenant le collimateur multilames 1.
Le réseau 2 comprend une alternance de lames 3 et de fentes 4 et s'étend selon une direction longitudinale 5.
Chacune des lames 3 et fentes 4 s'étend au moins en partie (plus exactement principalement) selon la direction longitudinale 5, mais peut en outre s'étendre avec une composante perpendiculaire à la direction longitudinale 5. La direction longitudinale est définie comme une direction s'étendant d'un plan d'entrée 6 du réseau 2 vers un plan de sortie 7 du réseau 2, chaque lame 3 étant située entre deux fentes 4.
Par direction longitudinale 5, on entend dans la présente description une direction unique :
- pouvant ne pas être parallèle au plan médian 9 d'au moins une lame 3 et/ou d'au moins une fente 4 mais
- étant parallèle au plan médian 10 d'une des fentes 4 (dite fente centrale 41) ou d'une des lames 3 (dite lame centrale) correspondant au plan central 10 du réseau 2.
Le plan central 10 du réseau 2 est parallèle à la direction longitudinale 5 et relie deux parois internes opposées 8 du collimateur multilames 1 entre lesquelles s'étendent les lames 3.
Le plan médian 9, d'une lame 3 ou d'une fente 4, comprend :
-une médiane, de ladite lame 3 ou de ladite fente 4, s'étendant selon une direction reliant les deux parois internes opposées 8 entre lesquels s'étendent les lames 3 dans le plan d'entrée 6 du réseau 2, et
-une médiane, de ladite lame 3 ou de ladite fente 4, s'étendant selon une direction reliant les deux parois internes opposées 8 entre lesquels s'étendent les lames 3 dans le plan de sortie 7 du réseau 2.
Selon le mode de réalisation présenté, le plan d'entrée 6 du réseau 2 et le plan de sortie 7 du réseau 2 sont parallèles entre eux.
La direction longitudinale 5 est perpendiculaire au plan d'entrée 6 du réseau 2.
La direction longitudinale 5 est perpendiculaire au plan de sortie 7 du réseau 2.
Selon le mode réalisation, le collimateur multilames 1 est réalisé en laiton par électroérosion.
Dans la présente description, on définit l'épaisseur d'une lame 3 ou d'une fente 4 comme étant mesurée :
-dans un plan (de préférence dans le plan d'entrée 6, de sortie 7, ou dans n'importe quel plan intermédiaire parallèle au plan 6 et/ou 7), et
-selon un axe perpendiculaire à la direction reliant les deux parois internes opposées 8 du collimateur multilames 1 entre lesquelles s'étendent cette lame 3 ou cette fente 4. Les dimensions, notamment les épaisseurs de fentes 4 et de lames 3 indiquées sur la FIGURE 1, sont en millimètres.
Dans le mode de réalisation présenté, au moins une lame 3 (plus exactement plusieurs lames 3, plus exactement chaque lame 3) du réseau 2 du collimateur multilames 1 présente une épaisseur différente d'une épaisseur d'au moins une autre lame 3 du réseau 2 dans le plan d'entrée 6 du réseau 2.
Selon le mode de réalisation illustré sur la FIGURE 1, au moins une lame 3 (plus exactement plusieurs lames 3, plus exactement chaque lame 3) du réseau 2 du collimateur multilames 1 présente une épaisseur différente d'une épaisseur d'au moins une autre lame 3 du réseau 2 dans le plan de sortie 7 du réseau 2.
Au moins une fente 4 (plus exactement plusieurs fentes 4, plus exactement chaque fente 4) du réseau 2 présente une épaisseur différente d'une épaisseur d'au moins une autre fente 4 du réseau 2 dans le plan d'entrée 6 du réseau 2.
Il est également à remarquer qu'au moins une fente 4 (plus exactement plusieurs fentes 4, plus exactement chaque fente 4) du réseau 2 présente une épaisseur différente d'une épaisseur d'au moins une autre fente 6 du réseau 2 dans le plan de sortie 7 du réseau 2.
Chaque fente 4 a une épaisseur qui reste constante selon la direction longitudinale.
Enfin, on note qu'une épaisseur d'au moins une lame 3 (plus exactement de plusieurs lames 3, au moins les plus proches du plan 10) du réseau 2 varie selon la direction longitudinale 5.
Au moins une lame 3 (plus exactement plusieurs lames 3, au moins les plus proches du plan 10) du réseau 2 présente une épaisseur dans le plan d'entrée 6 du réseau 2 différente d'une épaisseur dans le plan de sortie 7 du réseau 2.
Avantageusement, l'épaisseur de chacune des lames 3 du réseau 2 dans l'un quelconque des plans perpendiculaires à la direction longitudinale 5 est comprise entre 300 pm et 2 mm. L'épaisseur de chacune des lames 3 du réseau 2 dans l'un quelconque des plans perpendiculaires à la direction longitudinale 5 est de préférence comprise entre 500 pm et 1,3 mm, cette épaisseur étant comprise entre 540 et 850 pm dans le mode de réalisation illustré sur le FIGURE 1.
Dans la présente description, tout intervalle de valeurs inclut les valeurs limites ou bornes de cet intervalle.
Avantageusement, l'épaisseur de chacune des fentes 4 du réseau 2 dans l'un quelconque des plans perpendiculaires à la direction longitudinale
5 est comprise entre 300 pm et 1mm. L'épaisseur de chacune des fentes 4 du réseau 2 dans l'un quelconque des plans perpendiculaires à la direction longitudinale 5 est de préférence comprise entre 350 et 550 pm, cette épaisseur étant comprise entre 400 et 500 pm dans le mode de réalisation représenté sur la FIGURE 1.
Dans le mode de réalisation tel qu'illustré sur la FIGURE 1 :
- les lames 3 voisines successives du réseau 2 présentent des épaisseurs respectives dans l'un quelconque des plans perpendiculaires à la direction longitudinale 5 qui varient de manière croissante ou qui restent constantes au fur et à mesure que l'on s'éloigne d'un plan central (ou de symétrie) 10 du réseau 2 selon deux directions opposées perpendiculaires au plan central 10 du réseau 2, et/ou
les fentes 4 voisines successives du réseau 2 présentent des épaisseurs respectives dans l'un quelconque des plans perpendiculaires à la direction longitudinale 5 qui varient de manière croissante ou qui restent constantes au fur et à mesure que l'on s'éloigne d'un plan central (ou de symétrie) 10 du réseau 2 selon deux directions opposées perpendiculaires au plan central 10 du réseau 2,
le plan central 10 du réseau 2 étant parallèle à la direction longitudinale 5 et reliant les deux parois internes opposées 8 du collimateur multilames 1 entre lesquelles s'étendent les lames 3.
Dans le mode de réalisation particulier présenté sur la FIGURE 1, le plan central 10 du réseau 2 est parallèle à la direction longitudinale 5 et comprend :
-une médiane, d'une face d'entrée 6 du réseau 2, s'étendant entre deux faces opposées 8 entre lesquelles s'étendent les lames 3 du réseau 2,
-une médiane, d'une face de sortie du réseau 2, s'étendant entre deux faces opposées 8 entre lesquelles s'étendent les lames 3 du réseau 2. La face d'entrée et la face de sortie sont définies par le pourtour 21 du réseau 2, respectivement dans le plan d'entrée 6 du réseau 2 et dans le plan de sortie 7 du réseau 2.
Le plan central 10 du réseau 2 est confondu avec le plan médian 9 de la fente centrale 4, 41 comprenant le plan central 10 du réseau 2.
Tel qu'illustré sur la FIGURE 1, le plan central 10 du réseau 2 constitue un plan de symétrie :
-de la face d'entrée du réseau 2, et/ou
-de la face de sortie du réseau 2, et/ou
-d'une face quelconque parallèle à la face d'entrée et/ou à la face de sortie du réseau 2 et comprise entre la face d'entrée et la face de sortie du réseau 2.
Il est à noter que selon le mode de réalisation présenté sur la FIGURE 1, les interfaces fente/lame (c'est-à-dire entre une lame 3 et une fente 4 ou inversement) voisines successives forment des angles respectifs par rapport à un plan central 10 du réseau 2 qui varient de manière croissante ou qui restent constants au fur et à mesure que l'on s'éloigne du plan central 10 du réseau 2 selon deux directions opposées perpendiculaires au plan central 10 du réseau 2, chacun de ces angles ayant son sommet en amont du plan d'entrée 6 du réseau 2 par rapport à la direction longitudinale 5 (c'est-à- dire du côté opposé au réseau 2 par rapport au plan 6), le plan central 10 du réseau 2 étant parallèle à la direction longitudinale 5 et reliant les deux parois internes opposées 8 du collimateur multilames 1 entre lesquelles s'étendent les lames 3 du réseau 2.
Selon le mode de réalisation tel qu'illustré sur la FIGURE 1, le réseau
2 est symétrique par rapport au plan central 10 du réseau 2.
La FIGURE 2 est une représentation schématique d'une vue de dessus du réseau 2 de lames 3 et de fentes 4 du collimateur multilames 1 illustrant la face d'entrée du réseau 2.
La FIGURE 3 est une représentation schématique d'une vue en coupe de profil du collimateur multilames 1.
Comme illustré sur la FIGURE 3, le collimateur multilames 1 comprend en outre un conduit 11 s'étendant selon la direction longitudinale 5 et situé en amont du plan d'entrée 6 du réseau 2 par rapport à la direction longitudinale 5 (c'est-à-dire du côté opposé au réseau 2 par rapport au plan 6).
Le conduit 11 est orienté selon la direction longitudinale 5 et s'étend :
- à partir d'une entrée 18 du conduit 11, située en amont du plan d'entrée 6 du réseau 2 par rapport à la direction longitudinale 5,
- jusqu'au plan d'entrée 6 du réseau 2.
Le conduit 11 présente un axe de symétrie coïncidant avec le centre de la face d'entrée du réseau 2, ladite face d'entrée étant définie par le pourtour 21 du réseau 2 dans le plan d'entrée 6 du réseau 2.
Les parois du collimateur multilames 1 entourant le conduit 11 présente une épaisseur comprise entre 6 et 0.5 cm, de préférence entre 3 et 1 cm, ladite épaisseur étant de 1.75 cm dans le mode de réalisation illustré sur la FIGURE 3.
La longueur du conduit 11 s'entend comme la longueur entre l'entrée 18 du conduit 11 et le plan d'entrée 6 du réseau 2. La longueur du conduit 11 est comprise entre 1 et 10 cm, de préférence entre 3 et 8 cm, de préférence encore entre 4 et 7 cm, elle est de 6 cm dans le mode de réalisation illustré sur la FIGURE 3.
Il est à remarquer qu'une partie formant rebord 19 s'étend de part et d'autre du collimateur multilames 1 dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale 5 ; ledit plan perpendiculaire se situant au niveau de l'entrée 18 du conduit 11. Cette partie formant rebord 19 s'étend perpendiculairement à la direction longitudinale 5 d'une distance comprise entre 10 et 1 cm, de préférence entre 5 et 2 cm, cette distance étant de 2,54 cm dans le mode de réalisation présenté.
Dans le mode de réalisation tel qu'illustré sur la FIGURE 3, une distance, le long de la direction longitudinale 5, entre le plan d'entrée 6 du réseau 2 et le plan de sortie 7 du réseau 2 est comprise entre 1 et 6 cm, de préférence entre 2 et 4 cm, la distance étant égale à 3 cm dans le mode de réalisation particulier présenté.
Toutes les dimensions indiquées sur la FIGURE 3 sont en millimètres.
La FIGURE 4 est une représentation schématique de profil d'un dispositif 12 selon un mode de réalisation particulier comprenant le réseau 2 de lames 3 et de fentes 4 selon le mode de réalisation illustré aux FIGURES I et 2, et le collimateur multilames 1 selon le mode réalisation illustré à la FIGURE 3.
Le dispositif 12 comprend une source 13 d'émission d'un faisceau incident 14 électromagnétique et/ou une source 13 d'émission d'un faisceau incident 14 de particules subatomiques, la source 13 étant agencée pour émettre ledit faisceau incident 14 en direction du plan d'entrée 6 du réseau.
Le collimateur multilames 1 est agencé pour obtenir, du côté du plan de sortie 7, un arrangement de faisceaux 22 à partir du faisceau incident 14 situé du côté du plan d'entrée 6.
Le faisceau incident 14 est émis en direction de l'entrée 18 du conduit
I I selon une direction moyenne parallèle à la direction longitudinale 5, de manière ce que l'axe de révolution du faisceau incident 14 soit parallèle au conduit 11 du collimateur multilames 1.
Selon le mode de réalisation illustré, la source 13 émet un faisceau incident 14 divergent. De manière avantageuse, la divergence du faisceau incident 14 est supérieure à 0,1 degrés, typiquement supérieure à 5 degrés, et/ou de préférence inférieure à 45 degrés, la divergence étant de 20° dans le mode de réalisation présenté sur la FIGURE 4.
Chaque faisceau de l'arrangement de faisceaux 22 (en sortie de chacune des fentes 4) présente une divergence inférieure à celle du faisceau incident 14, de préférence inférieure à 10 degrés, de préférence inférieure à 5 degrés, de préférence inférieure à 0,1 degrés, de préférence nulle.
L'arrangement de faisceaux 22, selon le mode de réalisation illustré, présente dans le plan de sortie 6 une largeur supérieure à 1mm, de préférence comprise entre 1 mm et 10 cm, de préférence entre 1 et 5 cm, cette largeur étant de 1,2 cm avec une forme de carré dans le mode de réalisation présenté. L'arrangement de faisceaux 22 obtenu est couramment désigné par l'homme du métier par le terme « réseau de minifaisceaux » ou « array of minibeams » en anglais.
Dans le mode de réalisation illustré sur la FIGURE 4, la source 13 de rayonnement électromagnétique est une source de rayon X. De manière avantageuse, la source 13 de rayon X est une source à cathode SARRP de référence VARIAN NDI-225-22, composée d'un tube à rayons X avec une tension maximale de 220 kV et une intensité électrique de 13 mA. Le faisceau incident 14 présente une énergie moyenne de plusieurs dizaines de keV, un débit de dose au centre de 0,82 Gy/min à une distance de 35 cm de la source et pour une taille de champ de 0,5 mm, une aire de champ totale d'environ 4 x 4 cm2 et une divergence de 20°.
La FIGURE 5 est un graphique représentant un profil transverse de dose (en unité arbitraire) de l'arrangement de faisceaux 22 dans un plan situé en aval du plan de sortie 7 du réseau 2 (c'est-à-dire du côté opposé au réseau 2 par rapport au plan 7) et à une profondeur de 1 cm dans un fantôme d'eau :
- pour une matrice de mini-faisceaux simulée obtenue à partir de données relatives à l'agencement du dispositif 12 calculées à partir d'un algorithme Monte-Carlo (courbe 23), dans un fantôme d'eau à 1 cm de profondeur,
- pour une matrice de mini-faisceaux mesurée à partir d'un collimateur multilames 1 fabriqué à partir desdites données calculées (courbe 24), dans un fantôme d'eau à 1 cm de profondeur.
Selon l'invention, le dispositif 12 permet l'obtention de l'arrangement de faisceaux 22 formant une alternance de raies de forte énergie 15 et de raies de plus faible énergie 16 (cette plus faible énergie pouvant être nulle).
L'arrangement de faisceaux 22 est une matrice unidimensionnelle de faisceaux, c'est-à-dire une alternance de faisceaux (de forte énergie et de plus faible énergie) selon une direction spatiale.
Il est à remarquer la quasi-superposition du profil transverse de dose de la matrice de mini-faisceaux simulée 23, en pointillé, et de la matrice de mini-faisceaux mesurée 24, en trait continu.
Il est bon de noter que le profil transverse d'énergie ou de dose des raies de faible énergie 16 dans la matière, en particulier dans un fantôme d'eau à 1 cm de profondeur dans le cas de l'exemple illustré sur la figure 5, n'est pas nul en raison d'une diffusion dans la matière de particules provenant des raies de forte énergie 15 adjacentes aux raies de faible énergie 16.
Selon le mode réalisation illustré, l'énergie maximale de la raie 15, 151 de plus forte énergie est au moins dix fois supérieure à l'énergie minimale de la raie 16 de plus faible énergie à 1 cm de profondeur dans un fantôme d'eau. Avantageusement, l'énergie maximale de la raie 151 de plus forte énergie peut être au moins 20 fois supérieure à l'énergie minimale de la raie 16 de plus faible énergie.
Le rapport entre l'énergie maximale d'une raie de forte énergie 15 et l'énergie maximale d'une raie de faible énergie 16 est couramment désigné par l'homme du métier par "rapport pic/vallée" ou "peak to valley ratio" ; le terme vallée faisant référence à une raie de faible énergie 16 et le terme pic à une raie de forte énergie 15.
Selon le mode de réalisation la largeur à mi-hauteur d'un pic 15 est voisine de 0,7 mm, à 1 cm de profondeur dans un fantôme d'eau, et la largeur à mi-hauteur d'une vallée 16 est voisine de 0,7 mm, à 1 cm de profondeur dans un fantôme d'eau.
Avantageusement, à 1 cm de profondeur dans un fantôme d'eau, la largeur à mi-hauteur d'un pic d'énergie 15 est comprise entre 300 et 800 pm, de préférence entre 400 et 700 pm, de préférence encore entre 400- 600 pm ; la largeur à mi-hauteur d'une vallée d'énergie 16 est comprise entre 300 et 800 pm, de préférence entre 400 et 700 pm, de préférence encore entre 400-600 pm.
Avantageusement, la largeur à mi-hauteur des vallées sera égale à la largeur à mi-hauteurs des pics.
Avantageusement, le dispositif 12 comprend un support 20, sur lequel la cible 17 destinée à être irradiée peut être placée, ledit support 20 étant apte à être déplacé en translation et/ou en rotation par rapport à l'arrangement de faisceaux 22. Avantageusement, le support 20 permet de rapprocher la cible 17 à une distance inférieure à 20 cm d'une sortie du collimateur multilames 1. Ce rapprochement a pour effet d'augmenter le débit de dose délivré à la cible 17 d'un facteur minimum de 3. Ledit support 20 peut permettre également, par sa mise en rotation, de réaliser des irradiations entrelacées de la cible 17.
On va maintenant décrire un mode de réalisation de procédé de fabrication d'un collimateur multilames 1 selon l'invention illustré sur les FIGURE 1, 2 et 3, le collimateur multilames 1 étant destiné à être intégré dans le dispositif 12 selon l'invention illustré sur la FIGURE 4.
Ce procédé comprend : -une saisie, dans des moyens techniques de calcul, de paramètres caractérisant la source 13,
-une saisie, dans les moyens techniques de calcul, de paramètres caractérisant respectivement :
« un arrangement de faisceaux 22 souhaité en sortie du collimateur multilames 1 et /ou au niveau d'une cible 17, ou
• le collimateur multilames 1,
-une saisie, dans les moyens techniques de calcul, de paramètres caractérisant la cible 17,
-au moins une étape de calcul, par les moyens techniques de calcul, de caractéristiques respectivement :
• du collimateur multilames 1 en fonction des paramètres saisis notamment concernant l'arrangement de faisceaux 22 souhaité, ou
• de l'arrangement de faisceaux 22 souhaité, par itérations successives de l'étape de saisie des paramètres caractérisant le collimateur multilames 1. Dans la présente description, il est entendu par « moyens techniques de calcul », toute unité de traitement, ou système équivalent, apte à réaliser une ou des étapes de calcul. Les « moyens de calcul » ne comprennent que des moyens techniques, de préférence des moyens électroniques (analogiques et/ou numériques), une unité centrale d'ordinateur, un microprocesseur, et/ou des moyens logiciels.
Il est entendu par paramètres saisis caractérisant l'arrangement de faisceaux 22 souhaité ou par caractéristiques de l'arrangement de faisceaux souhaité 22 calculées, notamment :
-une taille de l'arrangement de faisceaux 22, et/ou
-une largeur à mi-hauteur d'une raie de forte énergie 15, et/ou
-une largeur à mi-hauteur d'une raie de faible énergie 16, et/ou -un rapport entre l'énergie maximale d'une raie de forte énergie 15 et l'énergie maximale d'une raie de faible énergie 16.
Il est entendu par paramètres caractérisant la source 13, notamment : -une tension électrique de la source 13, et/ou
-une intensité électrique de la source 13, et/ou
-un débit de dose moyen de la source 13, et/ou
-une divergence de la source 13, et/ou
-une taille de champ de la source 13.
Il est entendu par paramètres caractérisant la cible 17, notamment : -des coefficients d'absorption des matériaux de la cible 17 vis-à-vis des longueurs d'ondes du faisceau incident 14 émis par la source 13, et/ou -une distance parcourue dans la cible 17 par l'arrangement de faisceaux 22.
Il est entendu par paramètres caractérisant le collimateur multilames 1 ou par caractéristiques du collimateur multilames 1 calculées, notamment :
-un nombre de fentes 4, et /ou
-un nombre de lames 3, et/ou
-une longueur du conduit 11, selon la direction longitudinale 5, entre une entrée 18 du conduit 11 et le plan d'entrée 6 du réseau 2, et/ou
-une distance, le long de la direction longitudinale 5, entre le plan d'entrée 6 du réseau 2 et le plan de sortie 7 du réseau 2, et/ou
-une épaisseur de chaque lame 3 en fonction d'une coordonnée le long de la direction longitudinale 5, et/ou
-une épaisseur de chaque fente 4 en fonction d'une coordonnée le long de la direction longitudinale 5.
Les paramètres saisis ou les caractéristiques calculées peuvent comprendre également, en outre :
-une largeur à mi-hauteur du faisceau incident 14 émis par la source 13 (paramètre caractérisant la source 13), et/ou
-une divergence du faisceau incident 14 émis par la source 13(paramètre caractérisant la source 13), et/ou
-un profil du spectre en énergie du faisceau incident 14 émis par la source 13(paramètre caractérisant la source 13), et/ou
-une distance entre la source 13 et le plan d'entrée 6 du collimateur multilames 1 (paramètre caractérisant le dispositif 12), et/ou
-une distance entre le collimateur multilames 1 et la cible 17 (paramètre caractérisant le dispositif 12), -une distance entre la source 13 et l'entrée du conduit 11 (paramètre caractérisant le dispositif 12),
-une distance entre la source 13 et la cible 17 (paramètre caractérisant le dispositif 12).
L'au moins une étape de calcul peut comprendre, en outre, le calcul des positions relatives de la source 13, du collimateur multilames 1 et/ou de la cible 17.
L'au moins une étape de calcul est réalisée à partir d'un algorithme Monte-Carlo.
L'agencement et les distances du réseau 2 tel que présenté sur la figure 1 sont obtenus par la mise en œuvre du procédé selon l'invention en utilisant un algorithme Monte-Carlo, avec un code Geant4 version 9.1, de manière à obtenir une largeur à mi-hauteur des raies de forte énergie 15 égale à 700 pm à 1cm de profondeur dans un fantôme d'eau et une largeur à mi-hauteur d'une raie de faible énergie 16 égale à 700 pm à 1cm de profondeur dans un fantôme d'eau, par itérations successives de l'étape de saisie des paramètres caractérisant le collimateur multilames 1 que sont l'épaisseur de chaque lame 3 en fonction d'une coordonnée le long de la direction longitudinale 5 et l'épaisseur de chaque fente 4 en fonction d'une coordonnée le long de la direction longitudinale 5, et à partir des paramètres saisis suivant :
- une taille de champ de la source 13 de 2,3 mm,
- une divergence de la source 13 de 20°,
- une distance entre la source 13 et le plan de sortie 7 du collimateur mutlilames 1 de 174,75 mm,
-une distance entre le plan de sortie 7 du collimateur multilames 1 et la cible 17 de 30 mm,
- une longueur de conduit 11 de 72,3 mm,
- un nombre de fentes 4 égal à 7,
- un nombre de lames 3 égal à 6,
- un spectre en énergie de la source calculé à partir du logiciel SpekCal.
L'algorithme Monte-Carlo est programmé de manière à :
- optimiser le rapport entre l'énergie maximale d'une raie de forte énergie 15 et l'énergie maximale d'une raie de faible énergie 16, - homogénéiser les énergies maximales des raies de forte énergie 15,
- diminuer les effets de pénombre latérale aux interfaces entre les raies de forte énergie 15 et les raies de faible énergie 16. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention.
Ainsi, dans des variantes combinables entre elles des modes de réalisation précédemment décrits :
- les plans d'entrée 6 et de sortie 7 du réseau 2 tel qu'illustrés sur la FIGURE 1, peuvent ne pas être parallèles, et/ou
- les parois internes opposées 8 entre lesquelles s'étendent les lames telles qu'illustrées sur la FIGURE 2, peuvent ne pas être parallèles, et/ou
- le collimateur multilames 1 tel que représenté sur la FIGURE 3, peut être réalisé dans tous les matériaux connus de l'homme du métier tel que, par exemple n'importe quel métal, comme du du tungstène, des alliages de métaux, par exemple le laiton ou le métal de Wood aussi appelé alliage de Lipowitz, et/ou
- le collimateur multilames 1 tel que représenté sur la FIGURE 3, peut être fabriqué par toute technique connue de l'homme du métier telle que, en outre, l'électroérosion et/ou le perçage et/ou l'assemblage de lames, et/ou
- le réseau 2 de lames 3 et de fentes 4 du collimateur mutlilames 1 tel que représenté sur la FIGURE 1 et 2, peut comprendre de manière générale au moins trois fentes 4 et/ou au moins deux lames 3, et/ou
- une épaisseur d'au moins une fente 4 (de préférence de plusieurs fentes 4, au moins les plus proches du plan 10) du réseau 2 peut varier selon la direction longitudinale 5, et/ou
au moins une fente 4 (de préférence plusieurs fentes 4, au moins les plus proches du plan 10) du réseau 2 peut présenter une épaisseur dans le plan d'entrée 6 du réseau 2 différente d'une épaisseur dans le plan de sortie 7 du réseau 2, et/ou - le réseau 2 peut ne pas être symétrique par rapport au plan central 10 du réseau 2, et/ou
- le collimateur multilames 1 peut comprendre en outre un bouchon agencé pour être disposé, de préférence, de manière amovible sur le collimateur multilames 1 en aval du plan de sortie 7 du réseau
2, ledit bouchon étant agencé pour délimiter la taille et/ou la forme d'un faisceau sortant du collimateur multilames 1. Le bouchon est de préférence réalisé dans le même matériau que celui dans lequel est réalisé le collimateur multilames 1, et/ou - la source 13 telle qu'illustrée sur la FIGURE 4 peut être :
o une source de rayonnement électromagnétique telle qu'une source de rayon X ou gamma, ou
o une source d'émission d'un faisceau incident 14 de particules subatomiques telles, qu'entre autres, une source d'électrons ou une source de protons, et/ou
- le collimateur multilames 1 peut être agencé pour être disposé, de préférence, de manière amovible au voisinage d'une sortie du faisceau incident 14 émis par la source 13, et/ou
- tout algorithme analytique ou simulation numérique ou algorithme probabiliste, tel que, en outre, l'algorithme de Monte Carlo, de Las
Vegas ou d'Atlantic City, peut être utilisé pour réaliser l'au moins une étape de calcul, et/ou
- la cible 17 peut se trouver localisée à l'intérieur d'un objet, le coefficient d'absorption de l'objet, s'il est différent de celui de la cible, pourra constituer un paramètre à saisir. Dans ce cas, la distance que devra parcourir le faisceau dans l'objet, avant de se propager jusqu' la cible, peut être un paramètre à saisir, et/ou
- la taille de la cible peut également constituer un paramètre à saisir.
De plus, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l'invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (12) comprenant un collimateur multilames (1), ledit collimateur multilames comprenant un réseau (2) de lames (3) et de fentes (4), ledit réseau comprenant une alternance de lames et de fentes et s'étendant selon une direction longitudinale (5), ladite direction longitudinale étant définie comme une direction s'étendant d'un plan d'entrée (6) du réseau vers un plan de sortie (7) du réseau, chaque lame étant située entre deux fentes ; le collimateur multilames étant caractérisé en ce que :
-au moins une lame ou au moins une fente du réseau présente une épaisseur différente d'une épaisseur respectivement d'au moins une autre lame ou d'au moins une autre fente du réseau dans le plan d'entrée ou de sortie du réseau, et
-une épaisseur d'au moins une lame et/ou une épaisseur d'au moins une fente du réseau varie selon la direction longitudinale ;
ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend une source (13) d'émission d'un faisceau incident (14) électromagnétique ou une source d'émission d'un faisceau incident de particules subatomiques, ladite source étant agencée pour émettre le faisceau en direction du plan d'entrée (6) du réseau, ledit collimateur multilames étant agencé pour obtenir un arrangement de faisceaux (22) à partir du faisceau incident,
et en ce que l'arrangement de faisceaux (22) forme une alternance de raies de forte énergie (15) et de raies de plus faible énergie (16).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source (13) émet un faisceau incident (14) divergent.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans l'arrangement de faisceaux (22) présente une largeur supérieure à 1 mm et/ou inférieure à 10 cm.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source (13) de rayonnement électromagnétique est une source de rayon X.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la source de rayon X est une source à cathode.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le collimateur multilames (1) présente un conduit (11) s'étendant selon la direction longitudinale (5) et situé en amont du plan d'entrée (6) du réseau (2).
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'épaisseur de chacune des lames (3) du réseau (2) dans l'un quelconque des plans perpendiculaires à la direction longitudinale (5) est supérieure à 300 pm et/ou inférieure à 2 mm.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une distance, le long de la direction longitudinale (5), entre le plan d'entrée (6) du réseau (2) et le plan de sortie (7) du réseau est supérieure à 1cm et/ou inférieure à 6 cm.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une lame (3) du réseau (2) présente une épaisseur différente d'une épaisseur d'au moins une autre lame du réseau dans le plan d'entrée du réseau (6).
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une lame (3) du réseau (2) présente une épaisseur différente d'une épaisseur d'au moins une autre lame du réseau dans le plan de sortie (7) du réseau.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une lame (3) du réseau (2) présente une épaisseur dans le plan d'entrée (6) du réseau différente d'une épaisseur dans le plan de sortie (7) du réseau.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins trois fentes (4) et/ou au moins deux lames (3).
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'épaisseur de chacune des fentes (4) du réseau (2) dans l'un quelconque des plans perpendiculaires à la direction longitudinale (5) est supérieure à 300 pm et/ou inférieure à 1mm.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une fente (4) du réseau (2) présente une épaisseur dans le plan d'entrée (6) du réseau différente d'une épaisseur d'au moins une autre fente du réseau dans le plan d'entrée du réseau.
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une fente (4) du réseau (2) présente une épaisseur dans le plan de sortie (7) du réseau différente d'une épaisseur d'au moins une autre fente du réseau dans le plan de sortie du réseau.
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une fente (4) du réseau (2) présente une épaisseur dans le plan d'entrée (6) du réseau différente d'une épaisseur dans le plan de sortie (7) du réseau.
17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les lames (3) successives du réseau (2) présentent des épaisseurs respectives dans l'un quelconque des plans perpendiculaires à la direction longitudinale (5) qui varient de manière croissante ou qui restent constantes en s'éloignant d'un plan central (10) du réseau selon deux directions opposées perpendiculaires au plan central du réseau, le plan central du réseau étant parallèle à la direction longitudinale et reliant deux parois internes opposées (8) du collimateur multilames (1) entre lesquelles s'étendent les lames.
18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel dans lequel les fentes (4) successives du réseau (2) présentent des épaisseurs respectives dans l'un quelconque des plans perpendiculaires à la direction longitudinale (5) qui varient de manière croissante ou qui restent constantes en s'éloignant d'un plan central (10) du réseau selon deux directions opposées perpendiculaires au plan central du réseau, le plan central du réseau étant parallèle à la direction longitudinale et reliant deux parois internes opposées (8) du collimateur multilames (1) entre lesquelles s'étendent les lames.
19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les interfaces fente/lame successives forment des angles respectifs par rapport à un plan central (10) du réseau qui varient de manière croissante ou qui restent constants en s'éloignant du plan central du réseau selon deux directions opposées perpendiculaires au plan central du réseau, chacun de ces angles ayant son sommet en amont du plan d'entrée (6) du réseau (2) par rapport à la direction longitudinale (5), le plan central du réseau étant parallèle à la direction longitudinale et reliant deux parois internes opposées (8) du collimateur multilames (1) entre lesquelles s'étendent les lames.
20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, dans lequel le réseau (2) est symétrique par rapport au plan central (10) du réseau.
21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un bouchon agencé pour être disposé de manière amovible sur le collimateur (1) en aval du plan de sortie (7) du réseau (2) par rapport à la direction longitudinale (5), ledit bouchon étant agencé pour délimiter une taille et/ou une forme d'un arrangement de faisceaux (22) sortant du collimateur multilames.
22. Procédé de fabrication d'un collimateur multilames (1) comprenant un réseau (2) de lames (3) et de fentes (4), ledit réseau comprenant une alternance de lames et de fentes et s'étendant selon une direction longitudinale (5), ladite direction longitudinale étant définie comme une direction s'étendant d'un plan d'entrée (6) du réseau vers un plan de sortie (7) du réseau, chaque lame étant située entre deux fentes ; le collimateur multilames étant caractérisé en ce que :
-au moins une lame ou au moins une fente du réseau présente une épaisseur différente d'une épaisseur respectivement d'au moins une autre lame ou d'au moins une autre fente du réseau dans le plan d'entrée ou de sortie du réseau, et
-une épaisseur d'au moins une lame et/ou une épaisseur d'au moins une fente du réseau varie selon la direction longitudinale., le collimateur multilames étant destiné à être le collimateur d'un dispositif (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend :
-une saisie, dans des moyens techniques de calcul, de paramètres caractérisant une source (13),
-une saisie, dans les moyens techniques de calcul, de paramètres caractérisant le collimateur multilames,
-une saisie, dans les moyens techniques de calcul, de paramètres caractérisant la cible (17),
-au moins une étape de calcul, par les moyens techniques de calcul, de caractéristiques de l'arrangement de faisceaux souhaité, par itérations successives de l'étape de saisie des paramètres caractérisant le collimateur multilames,
-une fabrication dudit collimateur multilames.
23. Procédé de fabrication d'un collimateur multilames (1) comprenant un réseau (2) de lames (3) et de fentes (4), ledit réseau comprenant une alternance de lames et de fentes et s'étendant selon une direction longitudinale (5), ladite direction longitudinale étant définie comme une direction s'étendant d'un plan d'entrée (6) du réseau vers un plan de sortie (7) du réseau, chaque lame étant située entre deux fentes ; le collimateur multilames étant caractérisé en ce que :
-au moins une lame ou au moins une fente du réseau présente une épaisseur différente d'une épaisseur respectivement d'au moins une autre lame ou d'au moins une autre fente du réseau dans le plan d'entrée ou de sortie du réseau, et -une épaisseur d'au moins une lame et/ou une épaisseur d'au moins une fente du réseau varie selon la direction longitudinale., le collimateur multilames étant destiné à être le collimateur d'un dispositif (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend :
-une saisie, dans des moyens techniques de calcul, de paramètres caractérisant une source (13),
-une saisie, dans les moyens techniques de calcul, de paramètres caractérisant un arrangement de faisceaux (22) souhaité en sortie du collimateur multilames (1) et/ou au niveau d'une cible (17),
-une saisie, dans les moyens techniques de calcul, de paramètres caractérisant la cible,
-au moins une étape de calcul, par les moyens techniques de calcul, de caractéristiques du collimateur multilames en fonction des paramètres saisis notamment concernant l'arrangement de faisceaux souhaité,
-une fabrication dudit collimateur multilames.
24. Procédé selon la revendication 22 ou 23, dans lequel les paramètres saisis caractérisant l'arrangement de faisceaux (22) souhaité ou les caractéristiques de l'arrangement de faisceaux souhaité (22) calculées comprennent, en outre :
-une taille de l'arrangement de faisceaux (22), et/ou
-une largeur à mi-hauteur d'une raie de forte énergie (15), et/ou -une largeur à mi-hauteur d'une raie de faible énergie (16), et/ou -un rapport entre une énergie maximale d'une raie de forte énergie
(15) et une énergie maximale d'une raie de faible énergie (16).
25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 24, dans lequel les paramètres caractérisant la source (13) comprennent, en outre :
-une tension électrique de la source, et/ou
-une intensité électrique de la source, et/ou
-un débit de dose moyen de la source, et/ou
-une divergence de la source, et/ou
-une taille de champ de la source.
26. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 25, dans lequel les paramètres caractérisant le collimateur multilames (1) saisis ou les caractéristiques du collimateur multilames 1 calculées comprennent, en outre :
-un nombre de fentes (4), et /ou
-un nombre de lames (3), et/ou
-une longueur du conduit (11), selon la direction longitudinale (5), entre une entrée (18) du conduit (11) et le plan d'entrée (6) du réseau (2), et/ou
-une distance, le long de la direction longitudinale (5), entre le plan d'entrée (6) du réseau (2) et le plan de sortie (7) du réseau (2), et/ou
-une épaisseur de chaque lame (3) en fonction d'une coordonnée le long de la direction longitudinale (5), et/ou
-une épaisseur de chaque fente (4) en fonction d'une coordonnée le long de la direction longitudinale (5).
27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 26, caractérisé en ce que la fabrication du collimateur multilames (1) est réalisée par électroérosion et/ou perçage et/ou assemblage de lames.
28. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 27, caractérisé en ce que l'au moins une étape de calcul est réalisée à partir d'un algorithme Monte-Carlo.
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