專(zhuān)利名稱(chēng)：射線治療設(shè)備以及用于在入射的輻射場(chǎng)中產(chǎn)生分辨率提高的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種射線治療設(shè)備以及一種用于在入射的輻射場(chǎng)中和在與此關(guān)聯(lián)的入射的劑量分布下產(chǎn)生提高的分辨率的方法。
背景技術(shù)：
射線治療設(shè)備以公知的方式用于治療諸如腫瘤的疾病。在此通常將高能量的X射線入射到諸如人體或用于研究或維護(hù)目的的模型的待輻射目標(biāo)體積上。劑量分布與待輻射的目標(biāo)體積相匹配。這通常通過(guò)高分辨率的準(zhǔn)直器來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述準(zhǔn)直器在側(cè)面限制射線。準(zhǔn)直器的分辨率越高，也就是通過(guò)準(zhǔn)直器所產(chǎn)生的輻射場(chǎng)被分級(jí)得越精細(xì)，就可以越精確地施加期望 的劑量分布。但是，高分辨率的準(zhǔn)直器需要費(fèi)事的構(gòu)造，并且比較昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是說(shuō)明一種射線治療設(shè)備，其允許在準(zhǔn)直器具有更簡(jiǎn)單的構(gòu)造時(shí)也實(shí)現(xiàn)入射的劑量分布的高分辨率。此外本發(fā)明的任務(wù)還有提供一種用于在入射的輻射場(chǎng)中產(chǎn)生分辨率提高的相應(yīng)方法。本發(fā)明的任務(wù)通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征解決。本發(fā)明的有利擴(kuò)展在從屬權(quán)利要求的特征中。本發(fā)明的射線治療設(shè)備具有
-射線源，例如X射線源，從該射線源出發(fā)用于輻射的設(shè)想能從至少兩個(gè)彼此相反的方向定向到目標(biāo)體積上，
-準(zhǔn)直器，具有多個(gè)用于限制產(chǎn)生輻射場(chǎng)的治療射線的準(zhǔn)直器元件，其中通過(guò)這些準(zhǔn)直器元件的擴(kuò)展預(yù)先給定輻射場(chǎng)的分辨率，以及
-偏移設(shè)備，其引起相反的輻射場(chǎng)的入射在偏移下進(jìn)行，使得兩個(gè)相反的輻射場(chǎng)相互之間偏移分辨率的一部分。根據(jù)本發(fā)明，在輻射體積中的劑量分布通過(guò)順序地應(yīng)用來(lái)自相反的空間方向的兩個(gè)射線束組成，其中這些射線束的軸偏移準(zhǔn)直器的分辨率的一部分，例如偏移一半或四分之一。由此有效地使在輻射體積中可達(dá)到的劑量分布的分辨率加倍。本發(fā)明因此允許在諸如X射線治療設(shè)備的射線治療設(shè)備中達(dá)到經(jīng)改善的局部劑量分布。在這種射線治療設(shè)備中的優(yōu)點(diǎn)是使得達(dá)到劑量分布的特定分辨率所需要的準(zhǔn)直器元件被減半或減為四分之一，根據(jù)準(zhǔn)直器的結(jié)構(gòu)所述準(zhǔn)直器元件例如是薄板或針。由此可以達(dá)到顯著的簡(jiǎn)化并且降低射線成型機(jī)構(gòu)的復(fù)雜度。來(lái)自相反方向的入射可以順序進(jìn)行。在準(zhǔn)直器中，例如可以通過(guò)準(zhǔn)直器元件的擴(kuò)展一例如薄板的寬度一預(yù)先給定在二維輻射場(chǎng)的一個(gè)方向上的最小分辨率，或者根據(jù)準(zhǔn)直器的結(jié)構(gòu)還可以預(yù)先給定在該二維輻射場(chǎng)的兩個(gè)方向上的最小分辨率。該分辨率可以在以下情況下提高，即在從相反方向上入射的第二輻射場(chǎng)中射線束恰好在該方向上以準(zhǔn)直器的分辨率的一部分進(jìn)行偏移。射線治療設(shè)備可以具有圓柱體幾何形狀，也就是說(shuō)，射線源和準(zhǔn)直器圍繞旋轉(zhuǎn)軸可繞同心旋轉(zhuǎn)地放置。準(zhǔn)直器可以按照以下方式設(shè)置，即準(zhǔn)直器元件的擴(kuò)展預(yù)先給定輻射場(chǎng)在旋轉(zhuǎn)軸方向上的最小分辨率。然后偏移設(shè)備可以被構(gòu)造為引起沿著旋轉(zhuǎn)軸的偏移。在此，該軸向偏移(Desachsierung)通過(guò)在旋轉(zhuǎn)方向上偏移例如分辨率的四分之一或分辨率的一半來(lái)進(jìn)行。這例如可以通過(guò)以下方式來(lái)完成，即射線源和準(zhǔn)直器的旋轉(zhuǎn)圍繞旋轉(zhuǎn)軸螺旋形地進(jìn)行。在旋轉(zhuǎn)一半的情況下，輻射場(chǎng)的偏移例如可以是輻射場(chǎng)的分辨率的一半或四分之一。這例如可以通過(guò)以下方式達(dá)到，即準(zhǔn)直器和射線源在旋轉(zhuǎn)時(shí)同時(shí)執(zhí)行沿著旋轉(zhuǎn)軸的線性移動(dòng)。該移動(dòng)由此是螺旋形的。
但是，射線源和準(zhǔn)直器也可以圍繞旋轉(zhuǎn)軸繞同心旋轉(zhuǎn)地放置，并且準(zhǔn)直器可以在此被設(shè)置為，使得準(zhǔn)直器元件的擴(kuò)展預(yù)先給定輻射場(chǎng)在垂直于旋轉(zhuǎn)軸的方向上的最小分辨率。然后偏移設(shè)備被構(gòu)造為引起垂直于旋轉(zhuǎn)軸的偏移。這例如可以通過(guò)以下方式來(lái)完成，即偏移設(shè)備引起通過(guò)準(zhǔn)直器施加的場(chǎng)相對(duì)于同心對(duì)準(zhǔn)的半徑設(shè)置為，使得該場(chǎng)相對(duì)于該半徑偏移輻射場(chǎng)的分辨率的四分之一。通過(guò)場(chǎng)偏移四分之一，在從相反方向入射的情況下得到總共為福射場(chǎng)的分辨率的一半的偏移。該實(shí)施所具有的優(yōu)點(diǎn)是，單純通過(guò)準(zhǔn)直器的幾何布置就已經(jīng)引起在相反入射的場(chǎng)中的偏移。在射線治療設(shè)備中用于在入射的輻射場(chǎng)中產(chǎn)生分辨率提高的本發(fā)明方法具有以下步驟
-借助準(zhǔn)直器產(chǎn)生第一輻射場(chǎng)，該準(zhǔn)直器限制從第一空間方向發(fā)射的待施加的射線并且包括多個(gè)預(yù)先給定輻射場(chǎng)的分辨率的準(zhǔn)直器元件，
-借助準(zhǔn)直器產(chǎn)生第二輻射場(chǎng)，該準(zhǔn)直器限制從第二空間方向發(fā)射的其它射線，
其中第二輻射場(chǎng)相對(duì)于第一輻射場(chǎng)偏移分辨率的一部分。第二福射場(chǎng)可以與第一福射場(chǎng)順序地入射并且與第一福射場(chǎng)偏移分辨率的四分之一或一半。射線源和準(zhǔn)直器可以圍繞旋轉(zhuǎn)軸可繞同心旋轉(zhuǎn)地放置，并且這些輻射場(chǎng)可以彼此沿著旋轉(zhuǎn)軸偏移。射線源和準(zhǔn)直器的旋轉(zhuǎn)可以圍繞旋轉(zhuǎn)軸螺旋形地進(jìn)行。射線源和準(zhǔn)直器可以圍繞旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地放置，其中通過(guò)準(zhǔn)直器元件的擴(kuò)展預(yù)先給定輻射場(chǎng)在垂直于旋轉(zhuǎn)軸的方向上的分辨率，并且進(jìn)行垂直于旋轉(zhuǎn)軸的偏移。例如可以將通過(guò)準(zhǔn)直器施加的場(chǎng)相對(duì)于同心對(duì)準(zhǔn)的半徑設(shè)置為，使得該場(chǎng)相對(duì)于該半徑偏移輻射場(chǎng)的分辨率的四分之一。上面以及下面對(duì)各個(gè)特征的描述、這些特征的優(yōu)點(diǎn)及其作用既涉及設(shè)備類(lèi)型也涉及方法類(lèi)型，但是這不必在任何情況下清楚地詳細(xì)提到；在此公開(kāi)的單個(gè)特征也可以在與所示組合不同的組合中是對(duì)本發(fā)明來(lái)說(shuō)明顯的。


借助附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的實(shí)施方式，但是并不限于這些實(shí)施方式。圖I示出用于闡述如何可以達(dá)到分辨率提高的原理的圖示。
圖2示出如何可以在射線治療設(shè)備中達(dá)到分辨率提高的圖示。圖3示出如何可以在根據(jù)其它實(shí)施方式的射線治療設(shè)備中達(dá)到分辨率提高的圖
/Jn ο圖4示出在圖3所示的涉及中心的、同心半徑的實(shí)施方式中輻射場(chǎng)的偏移。
具體實(shí)施例方式圖I示出第一輻射場(chǎng)11和疊加的第二輻射場(chǎng)13。第一輻射場(chǎng)11通過(guò)實(shí)線示出，第二輻射場(chǎng)13通過(guò)虛線示出。同樣還繪出分別產(chǎn)生所述輻射場(chǎng)的準(zhǔn)直器元件15的投影。 第一輻射場(chǎng)11被通過(guò)以下方式施加在輻射體積中，即射線從第一方向施加并且通過(guò)準(zhǔn)直器加以限制。通過(guò)準(zhǔn)直器元件一例如薄板一的寬度，限制第一輻射場(chǎng)11在一個(gè)方向上的分辨率。第二輻射場(chǎng)13的入射從相反的空間方向上進(jìn)行，而且是以如下方式，即第二輻射場(chǎng)13在其中通過(guò)準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)預(yù)先給定分辨率限制的方向上發(fā)生偏移。在此示出為分辨率的一半的偏移，其它部分作為偏移也是可能的。由此，由兩個(gè)輻射場(chǎng)11，13組成的劑量分布具有為通過(guò)準(zhǔn)直器預(yù)先給定的分辨率的兩倍那樣大的分辨率。圖2示出射線治療設(shè)備21，其中射線源23和準(zhǔn)直器25可以圍繞旋轉(zhuǎn)軸27旋轉(zhuǎn)。為了清楚起見(jiàn)，射線治療設(shè)備21的其它部件未示出。射線源23和準(zhǔn)直器25圍繞待輻射的目標(biāo)體積(未示出)的旋轉(zhuǎn)沿著螺旋形軌道29進(jìn)行。該軌道29被選擇為，使得在輻射場(chǎng)11，13從不同的方向入射時(shí)，輻射場(chǎng)11，13的偏移恰好以通過(guò)準(zhǔn)直器25預(yù)先給定的分辨率的一半來(lái)進(jìn)行。在這種情況下，負(fù)責(zé)輻射場(chǎng)的偏移的偏移設(shè)備與使得射線源23和準(zhǔn)直器25進(jìn)行螺旋形軌道移動(dòng)的機(jī)構(gòu)相應(yīng)。圖3示出射線治療設(shè)備21，其中射線源23和準(zhǔn)直器25可以圍繞旋轉(zhuǎn)軸27旋轉(zhuǎn)。為獲清楚起見(jiàn)，射線治療設(shè)備21的其它部件未示出。射線源23和準(zhǔn)直器25圍繞待輻射的目標(biāo)體積(未示出)的旋轉(zhuǎn)沿著圓形軌道29’進(jìn)行。輻射場(chǎng)11，13的入射被選擇為，使得在輻射場(chǎng)11，13從不同的方向入射時(shí)，輻射場(chǎng)11，13的偏移恰好以通過(guò)準(zhǔn)直器25預(yù)先給定的分辨率的一半來(lái)進(jìn)行。該偏移沿著與旋轉(zhuǎn)軸27垂直的方向進(jìn)行。在這種情況下，負(fù)責(zé)輻射場(chǎng)的偏移的偏移設(shè)備與使得場(chǎng)的入射與同心的、假想的半徑31有分辨率的四分之一的偏移的機(jī)構(gòu)相應(yīng)。這借助圖4再次闡述。通過(guò)使輻射場(chǎng)與同心半徑有四分之一偏移地入射，在相反地入射的情況下達(dá)到總共為輻射場(chǎng)的分辨率的一半的偏移。根據(jù)圖3和圖4的實(shí)施方式可以相互組合，例如在被提供為使得在其輻射場(chǎng)的兩個(gè)方向上都預(yù)先給定分辨率限制的準(zhǔn)直器中。附圖標(biāo)記列表 11第一輻射場(chǎng)
13第二輻射場(chǎng) 15準(zhǔn)直器元件的投影21射線治療設(shè)備23射線源25準(zhǔn)直器27旋轉(zhuǎn)軸 29螺旋形軌道29’圓形軌道31同心半徑
權(quán)利要求
1.射線治療設(shè)備(21)，具有 -射線源(23)，從該射線源出發(fā)用于輻射的射線能從至少兩個(gè)彼此相反的方向定向到目標(biāo)體積上， -準(zhǔn)直器(25)，具有多個(gè)用于限制產(chǎn)生輻射場(chǎng)(11，13)的治療射線的準(zhǔn)直器元件，其中通過(guò)這些準(zhǔn)直器元件的擴(kuò)展預(yù)先給定輻射場(chǎng)(11，13)的分辨率，以及 -偏移設(shè)備，其引起相反的輻射場(chǎng)(11，13)的入射在偏移下這樣進(jìn)行，即兩個(gè)相反地入射的福射場(chǎng)(11，13)相互之間偏移分辨率的一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的射線治療設(shè)備(21)， 其中偏移設(shè)備被構(gòu)造為，引起為通過(guò)準(zhǔn)直器元件預(yù)先給定的分辨率的四分之一或一半的偏移。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的射線治療設(shè)備(21)， 其中射線源(23)和準(zhǔn)直器(25)能?chē)@旋轉(zhuǎn)軸(27)旋轉(zhuǎn)地放置，其中通過(guò)準(zhǔn)直器元件的擴(kuò)展預(yù)先給定輻射場(chǎng)(11，13)在旋轉(zhuǎn)軸(27)的方向上的分辨率，以及其中所述偏移設(shè)備被構(gòu)造為引起沿著旋轉(zhuǎn)軸(27)的偏移。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的射線治療設(shè)備(21)， 其中射線源(23)和準(zhǔn)直器(25)的旋轉(zhuǎn)螺旋形地進(jìn)行。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的射線治療設(shè)備(21)， 其中射線源(23)和準(zhǔn)直器(25)能?chē)@旋轉(zhuǎn)軸(27)旋轉(zhuǎn)地放置，其中通過(guò)準(zhǔn)直器元件的擴(kuò)展預(yù)先給定輻射場(chǎng)(11，13)在垂直于旋轉(zhuǎn)軸(27)的方向上的分辨率，以及其中偏移設(shè)備被構(gòu)造為引起垂直于旋轉(zhuǎn)軸(27)的偏移。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的射線治療設(shè)備(21)， 其中偏移設(shè)備引起通過(guò)準(zhǔn)直器施加的輻射場(chǎng)(11，13)相對(duì)于同心對(duì)準(zhǔn)的半徑(31)被設(shè)置為，使得該輻射場(chǎng)(11，13)相對(duì)于該半徑(31)偏移輻射場(chǎng)(11，13)的分辨率的四分之o
7.在射線治療設(shè)備(21)中用于在入射的輻射場(chǎng)(11，13)中產(chǎn)生分辨率提高的方法， -借助射線源(23)和準(zhǔn)直器(25)產(chǎn)生第一輻射場(chǎng)(11)，該準(zhǔn)直器限制射線源(23)的從第一空間方向發(fā)射的待施加的射線并且包括多個(gè)預(yù)先給定該輻射場(chǎng)(11)的分辨率的準(zhǔn)直器兀件， -借助準(zhǔn)直器(25)產(chǎn)生第二輻射場(chǎng)(13)，該準(zhǔn)直器限制從第二空間方向發(fā)射的其它射線，其中第二福射場(chǎng)(13)相對(duì)于第一福射場(chǎng)(11)彼此偏移分辨率的一部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法， 其中第二輻射場(chǎng)相對(duì)于第一輻射場(chǎng)偏移分辨率的四分之一或一半。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中射線源(23)和準(zhǔn)直器(25)能?chē)@旋轉(zhuǎn)軸(27)旋轉(zhuǎn)地放置，其中通過(guò)準(zhǔn)直器元件的擴(kuò)展預(yù)先給定輻射場(chǎng)(11，13)在旋轉(zhuǎn)軸(27)的方向上的分辨率，以及其中輻射場(chǎng)(11，13)相互之間沿著旋轉(zhuǎn)軸(27)偏移，其中射線源(23)和準(zhǔn)直器(25 )的旋轉(zhuǎn)尤其是圍繞旋轉(zhuǎn)軸(27 )螺旋形地進(jìn)行。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9之一所述的方法，其中射線源(23)和準(zhǔn)直器(25)能?chē)@旋轉(zhuǎn)軸(27)旋轉(zhuǎn)地放置，其中通過(guò)準(zhǔn)直器元件的擴(kuò)展預(yù)先給定輻射場(chǎng)(11，13)在垂直于旋轉(zhuǎn)軸(27)的方向上的分辨率，以及所述偏移垂直于旋轉(zhuǎn)軸(27)地進(jìn)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10之一所述的方法， 其中通過(guò)準(zhǔn)直器(25)施加的輻射場(chǎng)(11，13)相對(duì)于同心對(duì)準(zhǔn)的半徑(31)被設(shè)置為，使得該輻射場(chǎng)(11，13)相對(duì)于該半徑(31)偏移輻射場(chǎng)(11，13)的分辨率的四分之一。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種射線治療設(shè)備，具有-射線源，從該射線源出發(fā)用于輻射的射線能從至少兩個(gè)彼此相反的方向定向到目標(biāo)體積上，-準(zhǔn)直器，具有多個(gè)用于限制產(chǎn)生輻射場(chǎng)的治療射線的準(zhǔn)直器元件，其中通過(guò)這些準(zhǔn)直器元件的擴(kuò)展預(yù)先給定輻射場(chǎng)的分辨率，以及-偏移設(shè)備，其引起相反的輻射場(chǎng)的入射在偏移下這樣進(jìn)行，即兩個(gè)相反地入射的輻射場(chǎng)相互之間偏移分辨率的一部分。此外本發(fā)明涉及一種在射線治療設(shè)備中用于在入射的輻射場(chǎng)中產(chǎn)生分辨率提高的方法，-借助準(zhǔn)直器產(chǎn)生第一輻射場(chǎng)，該準(zhǔn)直器限制從第一空間方向發(fā)射的射線并且包括多個(gè)預(yù)先給定該輻射場(chǎng)的分辨率的準(zhǔn)直器元件，-借助準(zhǔn)直器產(chǎn)生第二輻射場(chǎng)，該準(zhǔn)直器限制從第二空間方向發(fā)射的其它射線，其中第二輻射場(chǎng)與第一輻射場(chǎng)彼此偏移分辨率的一部分。
文檔編號(hào)A61N5/10GK102762257SQ201180011201
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2011年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
發(fā)明者O.海德 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司