SE517625C2 - Anordning för radiokirurgisk behandling av en patient i huvudet eller hjärnan, där en vridbar kollimatorhjälm möjliggör styrning av strålfokus - Google Patents

Description

51 7 e 2 5 šïï= , = u n ~ » a - | | | o n ao _2_ Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom de känneteck- nande särdragen i patentkravet 1.

För detta ändamål har kollimatorhjälmen kollimatorer med 5 olika öppningstvärsnitt. Genom vridning av kollimator- hjälmen kan kollimatorerna med önskade öppningstvärsnitt anbringas framför strålningskällorna för att bestämma tvärsnittet hos de enskilda strålarna vid bildandet av den önskade fokalpunkten i bestrålningscentrumet. För detta m ändamål har angränsande kollimatorer på en sfärisk zon olika öppningstvärsnitt, varvid vinkelavstånden mellan angränsande kollimatorer i kollimatorhjälmens alla sfäriska zoner ligger på samma vinkelavstånd med avseende på hjälmens axel, på vilken ifrågavarande spetspunkter hos w vinkelavstånden ligger. För detta ändamål är kollimator- hjälmen vridbart lagrad kring sin hjälmaxel i förhållande till den stereotaktiska ramen, i vilken patientens huvud är fixerat. I ifrågavarande vridningsvinkelläge för kollima- torhjälmen kring sin hjälmaxel är kollimatorer med samma 20 öppningstvärsnitt, tex 4 mm eller 8 mm, anordnade i de olika sfäriska zonerna.

I varje sfärisk zon pà kollimatorhjälmens sfäriska skal kan kollimatorerna vara anordnade gruppvis, varvid det till 25 varje grupp hör minst två kollimatorer med olika öpp- ningstvärsnitt (särskilt 4 mm och 8 mm). Alltefter hur tätt kollimatorerna är anordnade i resp sfärisk zon, kan kollimatorhjälmens vridningsvinkel ske från ett vinkelläge .H till ett annat inom ett vinkelintervall om 5° till 10°, :f*: 30 särskilt ca 7°. I ifrågavarande vinkelläge ligger kollima- I torhjälmen an mot ett anslag. Vridningen kan exempelvis ske genom en pneumatisk drivning.

””' Uppfinningen beskrivs närmare nedan med hjälp av rit- as ningarna, i vilka: Fig 1 visar ett utföringsexempel på en behandlingsanord- ning; och Innan 10 15 20 25 30 35 » n a n n. 517 625 _3_ Fig 2 visar ett utföringsexempel på en kollimatorhjälm, som kan användas i anordningen i fig l.

Den visade anordningen för radiokirurgisk behandling, särskilt hjärntumörbehandling, har högenergetiska strål- ningskällor 1 i form av kobolt-60-källor, som är anordnade på en sfärisk zon. Gammastrålningskällorna 1 är riktade mot ett bestrålningscentrum, i vilket man placerar patientens vävnadsparti, som skall behandlas.

Koaxiellt med de på den sfäriska zonen anordnade, hög- energetiska strålningskällorna är det anordnat en kollima- torhjälm 2 i behandlingsanordningen. Såsom närmare beskrivs i samband med fig 2 är denna försedd med kollimatorer 3 och 4 med olika öppningstvärsnitt. Varje kollimator tjänstgör som bländare (bländarmaterialet är tex wolfram) för begränsning av tvärsnittet hos resp högenergistrále, som är riktad mot behandlingscentrumet.

För fixering av patientens huvud inuti kollimatorhjälmen tjänstgör på känt sätt stereotaktiska ramar 5, som endast visas schematiskt i fig 1. Genom de stereotaktiska ramarna säkerställs att patientens huvud fixeras i rätt läge i behandlingsanordningen, så att vävnadspartiet, som skall behandlas, befinner sig i strålningscentrumet under hela behandlingen.

För att man skall kunna ställa in olika tvärsnitt hos strålningskällornas 1 enskilda strålar för att bilda olika fokaldiametrar i bestrålningscentrumet, är kollimator- hjälmen 2 vridbart lagrad kring sin hjälmaxel 6 i för- hållande till de stereotaktiska ramarna 5. Genom vridning av kollimatorhjälmen 2 kan kollimatorer 3 och 4 med olika öppningstvärsnitt riktas in i förhållande till strålnings- källorna i olika vridningsvinkellägen kring hjälmaxeln 6.

Kollimatorernas 3 öppningstvärsnitt är större och har tex diametern 8 mm. Kollimatorerna 4 har öppningstvärsnitt, som 517 625 '* n o u n | - u n | . ,. ._4_ är mindre än kollimatorernas 3 öppningstvärsnitt, och som tex har diametern 4 mm. Kollimatorerna 3 och 4 är i det visade utföringsexemplet anordnade i fem sfäriska zoner på kollimatorhjälmen 2. Vinkelavstàndet mellan en kollimator 3 5 och en kollimator 4 i vardera av de sfäriska zonerna uppgår till a. Detta vinkelavstånd a föreligger mellan alla kollimatorer 3 och kollimatorer 4 i kollimatorhjälmens 2 sfäriska zoner. Värdet pà a kan vara 5° till l0°, särskilt ca 7°, alltefter hur tätt kollimatorerna 3, 4 är anordnade 10 i ifrågavarande sfärisk zon på kollimatorhjälmen 2.

Den vridbara lagringen av kollimatorhjälmen 2 i förhållande till den stereotaktiska ramen 5 kan åstadkommas genom ett vridlager 7, vilket kan vara utformat som ett tunt ring- 15 lager. Vid bestràlningen av ett oregelbundet format vävnadsparti, tex en tumör, bestäms ifrågavarande stràl- ningstvärsnitt hos de fràn stràlningskällorna 1 utsända strålarna exempelvis av kollimatorer 4 i ett första behandlingssteg. Härvid är kollimatorernas 4 öppningar 20 inriktade med stràlningskällorna 1. För det efterföljande behandlingssteget inriktas kollimatorernas 3 öppningar med stràlningskällorna 1 genom vridning av kollimatorhjâlmen vinkeln a kring hjälmaxeln 6, så att det bildas stràlnings- tvärsnitt hos fokus i behandlingsanordningens bestràlnings- 25 centrum som är annorlunda än i det första behandlings- steget. Genom packning med motsvarande täthet kan man anordna kollimatorer med större öppningstvärsnitt, tex med diametern 14 mm, i ifrågavarande sfäriska zoner hos kollimatorhjälmen 2. Två, tre eller fyra kollimatorer med :Q-' 30 olika öppningstvärsnitt bildar en grupp i var och en av I kollimatorhjälmens 2 fem sfäriska zoner, vilken grupp hör ï5' samman med en stràlningskälla 1. Kollimatorerna i resp , grupp tjänstgör som bländare för begränsning av stràlnings- fi"É tvärsnittet som man önskar för varje tillhörande stràl- 35 ningskälla 1. Genom motsvarande vridning av kollimator- hjälmen 2 kring dess axel 6 ställer man in de önskade stràlningstvärsnitten. Genom en pà detta sätt anordnad l-anf 10 15 20 517 625 ø c u ~ f; I a _5.. kollimatorhjälm med olika ändkollimatorer behöver man inte byta hjälm för att bilda fokalpunkter med olika diametrar i bestràlningscentrum. Därigenom blir det avsevärt enklare att genomföra stràlningsbehandlingen, särskilt av oregel- bundet formade vävnadspartier.

Vid den i fig 1 och 2 visade kollimatorhjälmen är det frågan om en utföringsform, vid vilken hjälmmaterialet i enskilda kollimatordelar sätts in i motsvarande bländaröpp- ningar, varvid varje kollimatordel som bländarmaterial är ett material som absorberar högenergistràlning, särskilt gammastràlning.

Vid en annan utföringsform av en kollimatorhjälm kan hjälmmaterialet vara ett strálningsavskärmande material, tex en wolfram-kopparlegering. Kollimatorer med olika tvärsnitt utgörs av hål i detta hjälmmaterial, vilka har de önskade, olika öppningstvärsnitten. Pà detta sätt är det möjligt att enkelt tillverka kollimatorhjälmen med olika öppningstvärsnitt vid tätare arrangemang av öppningstvär- snitten.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 517 625 _ 5 _ PATENTKRAV

1. Anordning för radiokirurgisk behandling av en patient i huvud- resp hjärnområdet med flera på en sfärisk zon anord- nade, högenergetiska strålningskällor, särskilt gammastrå- lare tex kobolt 60, centrum, varvid en kollimatorhjälm i form av ett hålsfär- som är riktade mot ett bestrålnings- skikt (sfäriskt skal) är anordnad koncentriskt med strål- ningskällorna och har flera kollimatorer, vilka är anordna- de på sfäriska zoner med olika diametrar kring en hjälmaxel på kollimatorhjälmen för begränsning av tvärsnitten hos de mot bestrålningscentrumet riktade strålarna, varvid patien- tens huvud kan fixeras i en stereotaktisk ram, kännetecknad av, att angränsande kollimatorer (3, 4) på en sfärisk zon har olika öppningstvärsnitt, att vinkelavstànden mellan angränsande kollimatorer (3, 4) i alla de sfäriska zonerna har samma vinkelavstånd kring hjälmaxeln (6), att kollima- torhjälmen (2) är vridbart lagrad kring sin hjälmaxel (6) med avseende på den stereotaktiska ramen (5), och att det i samma vridningsvinkellägen kring hjälmaxeln (6) ligger kollimatorer (3, resp 4) med lika stora öppningstvärsnitt i de olika, sfäriska zonerna.

2. Anordning enligt kravet 1, kännetecknad av, att det i varje sfärisk zon är anordnat grupper av kollimatorer (3, 4) med åtminstone två olika öppningstvärsnitt.

3. Anordning enligt kravet 1 eller 2, kännetecknad av, att vridningsvinkelavståndet mellan två angränsande kollimato- rer (3, 4) väljs i vinkelintervallet 5 till lO°.

4. Anordning enligt något av kraven 2 till 3, kännetecknad av, att det mellan de minst två angränsande kollimatorerna (3, 4) i varje grupp i ifrågavarande sfärisk zon alltid föreligger samma vridningsvinkelavstånd.

5. Anordning enligt något av kraven 2 till 4, kännetecknad av, att kollimatorhjälmen (2) är vridbart lagrad för vrid- 10 75 517 625 _7_ ning i området för ifrågavarande vinkelavstànd mellan kol- limatorerna (3, 4) i en grupp.

6. Anordning enligt något av kraven 2 till 5, kännetecknad av, att varje grupp består av två kollimatorer (3, 4).

7. Anordning enligt något av kraven 2 till 6, kännetecknad av, att varje grupp av i en sfärisk zon anordnade kollima- torer (3, 4) hör till en stràlningskàlla (1).

8. Anordning enligt något av kraven 1 till 7, kännetecknad av, att kollimatorhjälmen (2) består av ett gammastrål- ningsavskärmande material, och att det i hjälmmaterialet finns hål med olika öppningstvärsnitt, som bildar kollima- tOrerna .