[发明专利]一个目标区域的快速扫描

说明书

技术领域

本发明涉及用于利用一束接近目标点的射线照射一个目标的一种方法a和一种设备，以及一种用于控制按照本发明的设备的控制系统。

背景技术

利用一束接近不同点的射线照射(射束扫描)一个目标本身是已知的。这样例如在照射肿瘤时使用例如粒子射线，特别是离子射线，特别具有质子、α粒子或碳核素。用射线顺序接连接近目标区域的各部分、各目标点。

粒子射线用于照射目标体积是特别有利的，因为它们朝其末端那边在能量累积中经过一个最大值(Bragg峰值)。这样甚至可以例如有效地照射埋入的立体组织，而不过强地损伤包着的周围。常常一层一层地照射立体的目标区域，其中每个层恒定选择确定射入深度的射线能量(等能量层)。还已知所谓的体积扫描，其中不需要为各个(等能量)层配置连续接近的目标点。本发明原则上还涉及一些其中通过电磁波形成射线的实施形式。此外本发明原则上还涉及一些用于照射一个大面积的目标区域的实施形式。

扫描方法能够通过用一种射线的扫描实现一种匹配于目标形状的照射；对不同的扫描方法加以区别。

在所谓定点扫描方法和像素扫描方法中，粒子射线在每个目标点上停留一个预定的时间和/或将一个预定数量的粒子累积在每个目标点上并被断开，同时将偏转磁铁(扫描磁铁)调整到下一目标点。

在所谓的栅格扫描中，粒子射线在一个预定的持续时间期间停留在许多栅格点的每个上或将一个预定数量的粒子累积在每个栅格点上，但在各栅格点之间并不是或并不总是被断开。各栅格点可以不同于各目标点，因为各栅格点i.d.R被规定在照射设备的坐标系中，而各目标点i.d.R被认为在目标的坐标系中，特别是各栅格点和各目标点不必相互全等，尽管这是优选的。为语言上简单起见，下面将在栅格扫描时接近的点不总是称为栅格点而是也称为目标点。

在所谓连续的扫描方法中，各目标点形成相连的线，亦即形成连续的(或准连续的)数量，其中它们的数目可以例如是可数无限的。粒子射线在一种连续的扫描方法中至少在一条线或行内在一个等能量层连续偏转并且交叠各目标点，而不停留在单个位置上。利用一个深度调节设备还可以实施一种连续的扫描方法，其中连续地调节粒子射线的射入深度。

还已知所谓的“均匀扫描”，其中，通过一次或甚至多次地将相同的粒子数目累积或经由扫描路径累积在全部的目标点上的方式，分别在一个等能量层实现一种均匀的剂量累积。

原则上通过只在其延伸方向上亦即一维或二维横向地偏转射线的方式，各目标点的顺序、路径可以大致在一个等能量层内延伸，或通过改变射线的能量的方式，它也可以大致在各等能量层之间延伸。

本身已知，在照射期间，测量射线的位置或其在空间中的位置。同样已知，在照射期间还测量射线的强度，例如作为粒子流量或施加的粒子数目。术语“强度”在这里为语言上简单起见统一地用于所有有关的参数。

公开出版物“用于重离子治疗的磁性扫描系统”，Haberer等人，Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A330(1993)296ff.披露了例如一个多线比例室(MWPC；Multi-Wire-Proportional-Chamber)，以便在照射期间测量射线的位置。此外在这里指出，测量射线的强度并将测量的结果用于控制照射(强度控制)。如果每个目标点待累积的剂量是较少的和射线强度是高的，则例如更快地移动射线；如果每个目标点待累积的剂量相当高而射线强度低，则相应较慢地移动射线。换言之，如果在先前的目标点上累积了需要的粒子数目，则将射线当时指向下一个目标点。

原则上在业界还已知，使用射线的测量的位置及其测量的强度，以便如果出现与额定值的偏差时，分别在照射期间对它们进行校正。必要时甚至中断照射，例如在出现一个与额定有较大的偏差情况下。至今为了达到测量的一种高精度，每个目标点实施多次测量。这不仅适用于射线的位置而且适用于其强度。此外还可以测量射线宽度。

为了有足够的时间用于位置测量，已知，这样地匹配射线强度，以致针对每个目标点均可以实施测量。为此通常尽可能从加速器方面选择较低的射线强度。

发明内容

本发明的目的在于，提供用于利用一束接近目标点的射线照射一个目标的一种有利的方法和一种有利的设备，以及一种用于控制按照本发明的设备的控制系统。