ES2812563T3 - Dispositivo para generar haces de fotones x convergentes - Google Patents

Abstract

Se presenta un equipamiento científico/tecnológico destinado a la generación de un haz de fotones convergentes para usos en radioterapia u otras aplicaciones. Este equipamiento consiste de conformar adecuadamente, por medio de la aplicación de campos magnéticos y/o eléctricos, un haz de electrones provenientes de un acelerador lineal (LINAC), los cuales interceptan perpendicularmente la superficie de un material curvo de cierto radio de curvatura (ánodo), generando así rayos-X. La interacción de los electrones con los átomos del material del ánodo genera rayos-X con una distribución angular-espacial no isotrópica, con una mayor concentración en la dirección focal, definida por la geometría del ánodo. Por la parte posterior del ánodo, se coloca un colimador curvo, con un radio de curvatura adecuado, constituido por un arreglo de un gran número de pequeños orificios los cuales apuntan hacia el punto focal. Este dispositivo permite la transmisión de los rayos-X en la dirección focal únicamente. En la Figura resumen se presenta un esquema típico de la invención aquí presentada.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo para generar haces de fotones x convergentes

Desde el descubrimiento de la radiografía en 1895 hasta ahora, la emisión de un rayo de radiación, en cualquier rango de energía, es esencialmente divergente y la intensidad es función de la distancia entre esta y la fuente de emisión (ley del cuadrado inverso). Esto se debe al mecanismo de producción de rayos X; en otras palabras, electrones que impactan un objetivo. Actualmente hay varias formas de generar haces de rayos X, cada uno con un tamaño de fuente determinado y una divergencia específica, siempre positiva. Los rayos de rayos X empleados en radioterapia son divergentes.

El objetivo esperado de la radioterapia es, mediante el uso de rayos X, para lograr una zona de flujo de rayos X alta dentro de un volumen específico. Estos rayos X luego depositarían su energía. La energía depositada por unidad de masa se conoce como dosis en radioterapia. Como el haz que se usa es notablemente divergente, se deben emplear varios haces (campos) dirigidas al volumen de interés. Como se sabe comúnmente, la dosis de profundidad para un haz de rayos X depende de una curva exponencial descendente de acuerdo con la profundidad, con un valor máximo cerca de la superficie. Una aplicación de múltiples campos permite una dosis máxima en el volumen de interés (sitio del tumor), a pesar de que los valores de dosis en las áreas circundantes son más bajos que los del sitio del tumor. Estos valores de dosis son significativos ya que tienen valores más altos de lo que es tolerable en algunos casos, que puede evitar el uso de una dosis efectiva en el tumor.

Técnicas más refinadas como la radioterapia de intensidad modulada (IMRT) o la terapia de arco, mejoran y conforman el volumen de flujo máximo de rayos X, reduciendo así los niveles de dosis en tejidos y órganos vecinos, aunque esta disminución no es significativa. Actualmente se ha logrado una disminución del valor de la dosis de hasta el 80 % en tejidos y órganos cerca de la zona de interés en relación con la dosis en la zona de interés. La planificación del tratamiento, no obstante, sigue siendo compleja. Siempre se intenta una disminución de los efectos colaterales causados por la radiación, aunque su eliminación completa es imposible.

Una técnica de radioterapia que tiene efectos colaterales más bajos y una mayor efectividad radiobiológica en el sitio del tumor es la terapia con hadrones. Esta técnica utiliza hadrones (protones o núcleos más pesados) para depositar altas dosis en el sitio del tumor que están muy conformadas, dicho de otra forma, limitados a esa área. El coste de esta técnica, no obstante, es mucho más alto que los métodos convencionales de fotones o electrones, excluyendo su uso para muchos pacientes. También rara vez está disponible en hospitales y centros de salud y tratamiento. La figura 1 muestra un gráfico que compara la dosis de profundidad relativa de las técnicas de radioterapia más utilizadas.

El documento de patente FR2844916-A1 describe un tubo de rayos X para producir un haz de alta intensidad. El dispositivo tiene lentes electrostáticas para dirigir los electrones perpendicularmente a la superficie de la tapa anódica, y un filtro para eliminar la radiación no deseada que ingresa.

Esta invención propone el uso de un dispositivo capaz de generar un haz de fotones convergente con ventajas que son significativamente mayores que la técnica de radioterapia externa convencional y las técnicas de hadronterapia, este último catalogado como aquellos que proporcionan mejores resultados.

Desde un punto de vista comparativo, técnicas convencionales de radioterapia conformal o IMRT (esta última es mejor): administrar una dosis superficial mayor; son un mayor riesgo para los órganos sanos; requieren fraccionamiento y un sistema de planificación más complejo; requieren más energía y, por consiguiente, búnkeres más costosos; no todos los tumores son accesibles; haciendo que las técnicas sean menos efectivas. Las ventajas de estas técnicas son que se trata un mayor volumen y el sistema de posicionamiento es más simple. La figura 2 muestra la diferencia fundamental entre el método convencional, (a), y el método convergente, (b).

El método convergente, no obstante, presenta: dosis superficial más baja, dosis baja en órganos sanos; dosis alta en el tumor que no requiere fraccionamiento; sistema de planificación más simple; tratamiento más corto (una o dos sesiones); mayor efectividad y accesibilidad a la mayoría de los tumores; sistema de refrigeración más simple; no se requiere alta energía, por lo tanto, los requisitos de blindaje del búnker son menores. La desventaja es que, como el volumen tratado es más pequeño, se requiere un escáner tumoral y un sistema de posicionamiento más preciso.

El único método externo de fotones que es comparable, en cuanto a calidad, a la técnica convergente de la invención que se propone es la técnica de terapia de arco, también conocido como tomoterapia, utilizando fotones con un acelerador lineal (LINAC). La terapia de arco emula la convergencia mediante el uso de una exploración angular alrededor del isocentro (sitio del tumor). A pesar de sesiones más largas y una planificación igualmente compleja, no obstante, cada haz sigue siendo esencialmente divergente y las dosis en órganos sanos no son insignificantes. Al igual que las otras técnicas convencionales de LINAC, se requieren varias sesiones. Se pueden obtener resultados similares usando un dispositivo robótico llamado "cibercuchillo".

La técnica de hadronterapia presenta lo siguiente: una dosis superficial baja y es altamente efectiva ya que deposita una profundidad de dosis alta en un sitio muy pequeño (máximo de Bragg, véase la figura 1). Los hadrones e iones tienen una alta efectividad radiobiológica (los protones son 5 veces más efectivos que los fotones) y sistemas de posicionamiento complejos. No obstante, se requiere una instalación muy compleja, que incluye un sincrotrón capaz de acelerar partículas a energías que van desde varios cientos de MeV a varios GeV, alto vacío, y sistemas de guía eléctricos y magnéticos. Asimismo, el coste de un sistema de hadronterapia supera los $ 100M USD. Hay 28 instalaciones de terapia con hadrones en las naciones más desarrolladas del mundo y la técnica continúa creciendo a pesar de su alto coste. La hadronoterapia está fuera de discusión para Chile en la actualidad, aunque España está evaluando la posibilidad de adquirir una de estas instalaciones en los próximos años. La hadronoterapia ha mostrado excelentes resultados en pacientes con cánceres complejos, ya que es capaz de tratar tumores que no pueden tratarse con fotones. El coste de esta terapia, no obstante, significa que solo está disponible para unos pocos seleccionados.

El método convergente empleado por la invención presentada aquí proporciona una dosis superficial baja y es altamente efectivo, ya que deposita una dosis de alta profundidad en un área muy pequeña ("foco máximo"). Los fotones tienen menos efectividad radiobiológica, pero la dosis depositada en el sitio del máximo de enfoque puede ser hasta 100 veces mayor que la dosis en la superficie, a pesar del efecto de atenuación. Esto compensa la menor efectividad radiobiológica de los fotones y genera una dosis relativa aún menor en la superficie y en los órganos sanos que la que se obtiene en la terapia con hadrones. El sistema de posicionamiento, no obstante, debe ser más preciso que el de las técnicas convencionales. Todo lo anterior permitirá el tratamiento de casos complejos de cáncer como con la terapia de hadrones pero con una instalación menos compleja.

Asimismo, el coste de un LINAC más un edificio de búnker y control está en los rangos de $ 2 a 3 MUSD, mientras que un sistema de convergencia adaptable a LINAC puede costar $ 0,5 MUSD o menos, Una ventaja notable en relación con el coste de una instalación de terapia de hadrones que es casi dos órdenes de magnitud mayor. En este sentido, un sistema convergente funcionaría de manera similar a un sistema de terapia de hadrones pero a un coste significativamente menor.

El primer paso dado antes del desarrollo de esta invención fue el estudio de los efectos de la convergencia de un haz de fotones sobre un material específico que fue realizado por Monte Carlo Simulations (MCS) y cálculos teóricos. La figura 3 muestra las curvas de una dosis de profundidad correspondiente a MCS y los resultados teóricos.

Actualmente existen dispositivos que logran la convergencia del haz con un haz de rayos X divergente basado en el principio de reflexión total. Los rayos X divergentes entran en un capilar con forma de cono, y los haces recorren su longitud por reflexión total dentro del capilar hasta llegar al final. La sección de salida es más pequeña que la sección de entrada, permitiendo así lograr una mayor intensidad. Para lograr un aumento significativo en la intensidad, se utiliza un conjunto de estos capilares en forma de cono en paralelo. Esto constituye lo que se conoce como policapilar y permite aumentar el área de entrada. No obstante, como estos dispositivos emplean el principio de reflexión total, su uso solo es ventajoso con rayos X con energías inferiores a 50 keV, que limita su aplicación en equipos de radioterapia, donde la energía de rayos X es mucho mayor que la cantidad mencionada anteriormente. Actualmente existe una gran variedad de dispositivos de enfoque de rayos X que utilizan no solo el principio de reflexión total sino también la difracción y/o refracción, aunque todos pueden usarse para rayos X de baja energía (< 50 keV). Por ejemplo, en astronomía, un telescopio de rayos X (Chandra y equivalentes) obtiene imágenes de rayos X del universo, permitiéndonos ver fuentes de emisión, incluyendo agujeros negros. Este es un dispositivo a gran escala (varios metros) que se basa en el mismo principio de reflexión total y utiliza placas reflectoras y otros materiales.

Después de considerar los dispositivos existentes, que se limitan a baja energía, y los resultados obtenidos de los estudios realizados, se desarrolló esta idea innovadora de un equipo de generación de rayos X convergente y electrónico, apropiado para baja, energías medias y altas (< 0,1MeV, 0,1-1,0MeV y 1 > MeV respectivamente). Esta también sería la única forma de lograr la convergencia del haz de rayos X a energías dentro del rango de la aplicación en técnicas de radioterapia.

Cuando este rayo apunta virtualmente hacia un fantasma de agua o equivalente de agua, se puede obtener un perfil de dosis de profundidad como el que se muestra en la figura 4 para dos energías diferentes. Estos perfiles se lograron utilizando un código MCS. Otros resultados alcanzados por MCS se muestran en las figuras 5 a 8. Todos los MCS que se llevaron a cabo muestran que la técnica de radioterapia convergente RTC, como se propone con esta invención, es notablemente mejor que las técnicas convencionales utilizadas hasta la fecha.

En esta presentación de la invención se da una breve descripción del sistema de posicionamiento para los diversos casos. Las flechas direccionales también se muestran sin proporcionar más detalles, ya que eso no sería parte de la esencia de esta invención. Asimismo, los sistemas de posicionamiento ya están disponibles en el mercado. No obstante, se presentarán las diversas formas en que la invención debe adaptarse en cada caso.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 muestra una dosis de profundidad relativa para las diferentes técnicas utilizadas en radioterapia. La figura 2a muestra un diagrama del sistema tradicional de radioterapia de rayos X.

La figura 2b muestra un diagrama de un sistema de radioterapia de rayos X convergente.

La figura 3 muestra una dosis de profundidad para un haz de fotones convergentes a 0,4 MeV en un espectro de agua, en comparación con los resultados teóricos y MCS.

La figura 4 muestra una comparación de dos perfiles de dosis para fotones convergentes de dos MCS para puntos focales a 2 y 10 cm de la superficie del fantasma.

La figura 5 muestra una vista en sección de una dosis de profundidad lograda por MCS para fotones convergentes, para un caso no refinado.

La figura 6 muestra una vista en sección de una dosis de profundidad lograda por MCS para fotones convergentes, generado por los electrones que incitan en una tapa anódica y luego pasan a través de un colimador perforado similar a los propuestos en esta invención.

La figura 7 muestra un perfil de la energía depositada a baja energía (por unidad de vóxel) (Z = 0, Y = 0) con aceptación de colimador angular: polar: 2 grados y azimutal: 2 grados. E = 4 MeV.

La figura 8 muestra un perfil de la energía depositada a alta energía (por unidad de vóxel) (Z = 0, Y = 0) con aceptación de colimador angular: polar: 2 grados y azimutal: 2 grados. E = 4 MeV.

La figura 9 muestra un gráfico del elemento generador de haz de electrones convergente, que puede estar compuesto por más de una lente magnética.

La figura 10 muestra un gráfico de una configuración alternativa del elemento generador de haz de electrones convergente, que puede estar formado por un elemento electrostático similar a las lentes cilíndricas.

La figura 11 muestra un gráfico que describe cómo se genera el haz de fotones convergentes.

La figura 12 muestra un gráfico de las partes esenciales de la presente invención.

La figura 13 muestra un gráfico de toda la invención, incluyendo cada una de sus partes.

Las figuras 14a y 14b muestran una vista en sección y una vista frontal, respectivamente, de una unidad frontal. Las figuras 15a y 15b muestran una vista en sección y una vista frontal, respectivamente, de una configuración alternativa de una unidad frontal.

La figura 16 muestra una configuración de la presente invención adaptada a un LINAC típico.

La figura 17 muestra una configuración de la presente invención adaptada a un cibercuchillo.

La figura 18 muestra una configuración de la presente invención adaptada a un sistema de tomoterapia.

La figura 19 muestra una configuración alternativa de la presente invención que se usa para aplicaciones de baja energía.

La figura 20 muestra una configuración alternativa en la que se utiliza un colimador plano con una salida de haz paralelo.

La figura 21 muestra un intercambio de un cono de salida de fotones por un cono de salida de electrones.

Descripción detallada de la invención

La invención presentada aquí consiste en un dispositivo que genera un haz de rayos X y electrones convergentes. En primer lugar, se necesita un haz de electrones de un cañón de electrones. Los electrones se aceleran en un LINAC de radioterapia mediante una serie de etapas hasta que se logra un flujo de electrones con energía entre 6 y 18 MeV. También se puede usar para energías intermedias, conocida como energía de ortovoltaje (cientos de keV), generado únicamente por un cañón de electrones.

Como se observa en la figura 12, el haz de electrones relativamente colimado que proviene de un LINAC se expande primero mediante un dispersor de electrones. Los electrones son luego focalizados por la acción de un conjunto apropiado de lentes magnéticas o electrostáticas (2). Los electrones que emergen de la lente interceptan la superficie de un ánodo con forma de tapa esférica (o asférica, parabólica) (3), que se denominará "tapa anódica". El radio de curvatura de la tapa anódica define la distancia focal (esférica) del sistema convergente.

Como se muestra en la figura 9, la lente magnética tiene un cuerpo de lente de entrada (c), una carcasa de concentrador de campo (d) y conductores eléctricos con un devanado de solenoide (e).

El elemento generador de haz de electrones convergente, en una configuración alternativa de la invención, también puede estar formado por un elemento electrostático similar a las lentes cilíndricas, que a su vez se compone de tres cilindros. El primero está conectado a tierra (f), el segundo cilindro está polarizado negativamente (g), y el tercero también está conectado a tierra (h). (Véase la figura 10).

Las lentes electrónicas deben ajustarse de manera que el haz de electrones impacte perpendicularmente en toda la superficie del ánodo. Como resultado de la interacción de los electrones con los átomos que forman el material del ánodo, se genera radiación de ruptura (conocida como radiación de frenado), o rayos X en el material. Como la incidencia de los electrones ocurre en toda la superficie de la tapa anódica (i) (ver figura 11), El fenómeno de emisión de rayos X radiación de frenado se producirá de forma isotrópica en toda la tapa (3). La radiación de frenado se genera en cada punto de la tapa. De acuerdo con la figura 11, los rayos X que salen de la tapa tienen una distribución angular no isotrópica, con una mayor intensidad en la dirección de incidencia de los electrones y una divergencia angular inversamente proporcional a la energía del electrón incidente (k). Los rayos X son colimados por un policolimador esférico (5) (similar a la tapa anódica) con decenas, cientos o miles de pequeños orificios (de tamaño milimétrico o submilimétrico) apuntando en la dirección del punto focal (I). Los rayos X que pueden pasar a través de estos orificios saldrán con una dispersión angular mucho menor que la que tenían en la salida del tapón anódico (3). El resto se absorbe en el material, generando así un haz de fotones convergente, con su mayor intensidad concentrada en el punto focal. La definición del punto focal de este haz de fotones convergente puede mejorarse insertando una segunda tapa de policolimador (7). Este efecto genera globalmente un volumen de radiación que apunta principalmente hacia el punto focal del sistema con una intensidad significativamente mayor de rayos X en el punto focal (foco máximo), cuya magnitud dependerá de la energía de los electrones, el radio de curvatura de la tapa anódica (3), la superficie de la tapa anódica y la apertura del diafragma del campo que se mostrará más adelante.

Las partes esenciales de la invención se muestran en la figura 12. Electrones procedentes de una fuente, ya sea un LINAc o un cañón de electrones, se dispersan por una pequeña hoja (lámina de dispersión) (1) para generar un flujo de electrones divergentes. Los electrones son desviados hacia el eje por una lente magnética (o electrostática) (2), generando así un flujo de electrones convergentes (i) que es interceptado perpendicularmente (j ) por un ánodo delgado, en forma de tapa (tapa de ánodo), esférico, asférico o parabólico (3), y un interruptor de haz lateral (4). Los rayos X que pueden salir del grosor del ánodo (k) son colimados por una tapa del colimador (5) que tiene pequeños orificios perforados en toda su superficie (6) que apuntan en la dirección del punto focal. El haz de rayos X convergente (l) puede ser colimado nuevamente (m) por un segundo policolimador más pequeño (7) que es similar al primero. Este colimador está rodeado por un anillo concéntrico con un interior en forma de cono (8), lo que le permite absorber los rayos X fuera de foco y disminuir la penumbra lateral del haz.

La figura 13 muestra la invención como un aparato en detalle. Tiene un acoplador de fuente de electrones (9), que permite que el dispositivo se conecte a un LINAC específico o un cañón de electrones en particular. Cualquiera que sea el caso, Es una pieza que debe adaptarse a los diferentes dispositivos disponibles en el mercado o que se puede construir únicamente para el dispositivo convergente. Por encima, en la sección intermedia, hay un orificio o ventana que permite la entrada de electrones (10). Los electrones que provienen de un impacto LINAc sobre el dispersor descrito anteriormente (1). El haz de electrones entra en un espacio de vacío contenido por un escudo en forma de cono (11), con una conexión de vacío (12) y en la base del cono hay un soporte en forma de anillo (13) que se une a la carcasa cilíndrica externa (14). Más abajo hay un acoplador de fase (15) que separa la parte del electrón de la parte del fotón. La parte de fotones del dispositivo está formada por una carcasa externa con forma de cono truncado (16) que tiene blindaje interno (17) con soportes para las piezas (4) y (8), así como una conexión de vacío (18) si es necesario. Finalmente, hay una unidad frontal (19) a la salida del haz convergente, en el extremo inferior del cono truncado. Esta unidad frontal tiene sensores de posición, luces láser de ubicación y un mecanismo que regula el tamaño del campo, que a su vez regula la intensidad en el máximo de enfoque. Los detalles y las versiones de la unidad se describen a continuación.

Las figuras 14a y 14b muestran dos vistas de la unidad frontal, que se compone de varios diafragmas (20), colocado uno encima del otro, que regulan el tamaño del campo de radiación de salida. Para marcar el campo de entrada en la superficie del paciente, hay una cubierta frontal (21) hecha de un material de bajo Z (número atómico), como el acrílico, con orificios en los que se colocan pequeñas guías láser o diodos láser (22) que apuntan en la dirección del punto focal. Estos se encuentran a lo largo de una circunferencia en el borde del diafragma de campo, permitiendo la visibilidad del campo de entrada sobre la piel del paciente sometida a tratamiento con este dispositivo. Dado que el posicionamiento máquina-paciente en esta técnica de radioterapia convergente puede convertirse en un factor crítico, el dispositivo tiene sensores de precisión submilimétricos y/o reflectores en la parte delantera (23). Finalmente, para ubicar el eje del cono de foco isocentro, el aparato tiene una pequeña guía láser central extraíble (24).

Las figuras 15a y 15b muestran dos vistas de una unidad frontal alternativa en la que dos diafragmas son reemplazados por un anillo cónico intercambiable sólido (25) que tiene un tamaño de campo predefinido. Las guías láser circundantes pueden incorporarse en la parte frontal del anillo y los sensores de posición y la guía láser central pueden ubicarse en la cubierta de acrílico o equivalente (baja Z), similar al encontrado en la figura anterior.

Las figuras 16 y 18 ilustran cómo esta invención podría adaptarse a los aparatos actualmente en uso para radioterapia de fotones externos. La figura 16 exhibe la invención adaptada a un LINAC, mostrando un acelerador (26), el imán deflector (27) y la invención que se propone aquí (28). La figura también demuestra cómo se reemplazaría el pórtico con el dispositivo de convergencia. Sistema de posicionamiento, exploración de la mesa y rotación de la cabeza con sensores de posición de alta precisión en el contorno del diafragma de apertura de campo del dispositivo y en la piel del paciente.

La figura 17 muestra una configuración de la invención adaptada a un cibercuchillo: sistema robótico (29), pequeño acelerador lineal (30) y la invención (28). Ya tiene un sistema de posicionamiento, sensores de movimiento y alta precisión.

La figura 18 muestra una configuración de la invención adaptada a un dispositivo de tomoterapia. El sistema de rotación (31), pequeño acelerador lineal (30) y la invención (28). Sistema de posicionamiento y exploración de camilla (x) y rotación de la cabeza con movimiento radial del aparato (parte original del aparato). Los sensores de posición se agregan al contorno del diafragma de apertura de campo del dispositivo y otros se adhieren a la piel del paciente. Esto genera señales de retroalimentación para que el sistema de posicionamiento y escaneo sea más preciso.

Lo anterior significa que el dispositivo se construye un cierto tamaño para que sea ajustable al tamaño del dispositivo al que está adaptado, siempre que su diámetro de entrada sea del mismo tamaño que el diámetro de salida del dispositivo al que se adaptará (pórtico o cañón de salida de haz).

La figura 19 muestra un prototipo para energías intermedias en el rango de ortovoltaje. Este prototipo está compuesto por un cañón de electrones (32) para niveles de energía de varios cientos de keV y el dispositivo de rayos X convergente que se propone (28). El cañón de electrones está compuesto por un filamento (33), un cátodo concentrador (34) y un ánodo acelerador y dispersor (35). También está equipado con sistemas de sensores para posicionamiento de retroalimentación utilizando los dispositivos descritos anteriormente, así como sensores adheridos a la piel del paciente (similar a un vendaje) (36). Las ventajas adicionales que una unidad como esta tiene para ofrecer son su notable bajo coste, tamaño pequeño y menos requisitos de escudo, haciendo que la radioterapia externa de fotones sea una técnica efectiva, de bajo coste disponible para un mayor número de personas.

Otra aplicación se muestra en la figura 20, que no es parte de la invención reivindicada. Se aplicaría en el caso específico de que el radio de curvatura del ánodo y los colimadores tendrían matemáticamente una tendencia al infinito, manteniendo la condición de incidencia normal de los electrones en el ánodo. En otras palabras, colocando un colimador plano (37) como el que se muestra, El haz de rayos X será paralelo y homogéneo a la salida. No obstante, esto está destinado a otras aplicaciones en las que no se requiere la convergencia del haz, como en las imágenes.

Por último, la descripción en la figura 21 explica cómo la unidad de haz de fotones convergente propuesta se puede convertir en una unidad con una salida de haz de electrones convergente intercambiando el cono de salida de fotones por un cono de salida de electrones (38), tal y como se muestra.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de generación de haz de rayos X convergentes, que comprende:

una tapa anódica (3) que tiene una forma geométrica esférica, asférica o parabólica;

un elemento dispersor de electrones (1) adaptado para expandir un haz de electrones que proviene de una fuente para generar un flujo de electrones divergentes; una o más lentes magnéticas y/o electrostáticas (2) que están adaptadas para converger los electrones divergentes de tal manera que el haz emergente impacta perpendicularmente sobre una superficie de la tapa anódica (3) que genera rayos X;

una tapa de colimador (5) con la misma forma de la tapa anódica (3) y coaxial a la misma y que comprende pequeños orificios (6) perforados en toda su superficie que apuntan a un punto focal, estando dispuesta la tapa de colimador (5) de manera que los rayos X que pueden salir del espesor del ánodo sean colimados por la tapa de colimador (5), mediante cuyos orificios (6) que apuntan hacia el punto focal puede emerger un haz de rayos X convergentes.

2. Un dispositivo según la reivindicación 1, que comprende además la fuente del haz de electrones, en el que la fuente del haz de electrones es un acelerador lineal LINAC de alta energía (26) o un cañón de electrones (32) para energía intermedia y baja.

3. Un dispositivo según la reivindicación 1, en el que la una o más lentes magnéticas y/o electrostáticas (2) están formadas por bobinas y/o condensadores magnéticos controlables.

4. Un dispositivo según la reivindicación 1, en el que el colimador (5) tiene decenas, cientos o miles de orificios (6) apuntando en la dirección del punto focal.

5. Un dispositivo según la reivindicación 4, en el que el colimador (5) se adhiere a la parte cóncava de la tapa anódica (3) o se separa.

6. Un dispositivo según la reivindicación 4, en el que el material del que está hecho el colimador (5) es de una determinada composición y espesor, de modo que sea capaz de atenuar completamente los rayos X que impactan fuera de los orificios del colimador (6) y los orificios (6) pueden ser cilíndricos o cónicos.

7. Un dispositivo según la reivindicación 4, en el que el colimador (5) tiene un patrón de orificios (6) de medidas específicas que pueden ser de simetría circular, cuadrada, hexagonal o aleatoria.

8. Un dispositivo según la reivindicación 4, que comprende además un segundo colimador (7) similar y más pequeño en forma de cono que tiene el mismo patrón de orificios que el primero, y está ubicado coaxialmente delante del mismo, en el que el haz que emerge del colimador (5) puede ser recolimado por el segundo colimador (7).

9. Un dispositivo según la reivindicación 8, que comprende además un anillo con un interior en forma de cono (25) que rodea concéntricamente el segundo colimador (7) o está alineado coaxialmente delante del mismo, en el que los haces de penumbra y desenfocados se eliminan externamente del haz en forma de cono que emerge del primer colimador (5) y usa el anillo.

10. Un dispositivo según la reivindicación 1, que comprende una unidad frontal (19) con uno o más dispositivos de tipo diafragma (20), que regulan el tamaño del campo de radiación de salida.

11. Un dispositivo según la reivindicación 10, en el que un disco extraíble hecho de un material con un bajo número atómico Z está ubicado en la parte frontal de la unidad frontal (19), sobre el cual se fijan las guías láser (24) o los diodos láser (22) y los sensores de posición.