[发明专利]用于检查辐照规划的方法和装置以及辐照设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于检查辐照规划的一种方法和一种装置以及具有这样的装置的一种辐照设备。这样的方法和装置特别用于辐照设备的质量检查，并且例如可以在规划的辐照的准备期间被采用，以便检查设备的正确运行。

背景技术

粒子治疗是一种用于治疗组织、特别是肿瘤病变的确立的方法。然而，在粒子治疗中采用的辐照方法，还被应用于非治疗领域。属于此的例如有，如用于产品开发，在对非生命体模体或身体进行的粒子治疗的领域内，对材料的辐照等。

在此，将带电粒子例如质子或碳离子或其他离子加速到高能量，形成为粒子束并且经过高能量辐照传输系统传输到一个或多个辐照空间。在该辐照空间中利用粒子束辐照待照射的目标体积。

在此，待辐照的目标体积可以发生运动。例如在辐照患者时通过呼吸运动引起待辐照的肿瘤的运动。

一种补偿目标体积的运动的公知可能性是，以“再扫描（Rescanning）”、“门控（Gating）”和“跟踪（Tracking）”的概念所公知的辐照方法。“再扫描”被理解为多次如规划地那样施加射线，从而将各个过程的误差剂量平均。“门控”被理解为仅对运动的规定的时间窗施加射线，从而减小或者在最好情况下甚至消除运动影响。“跟踪”被理解为将用来辐照目标体积的射线跟踪目标体积的运动。如果射线是粒子束，则这例如通过如下来实现，即通过磁体系统这样偏转射线，使得其走向跟踪目标体积的运动。必要时还可以改变射线的能量，以便将射线的入射深度与目标体积的运动相匹配。在利用光子辐照时也可以进行跟踪。这例如可以通过对限制射线的准直器的改变来进行，其中将准直器开口与目标体积的运动相匹配。

US 6891177B1、US 6710362B2以及US 2006/0033042A1公开了可以用来执行对射线的运动进行跟踪的方法和装置。

所有这些补偿方法可以在粒子治疗的范围内在所谓的扫描方法中被应用，在所述方法中多个在空间上紧密局部化（eng umschriebenen）的辐照剂量连续沉积在目标体积中的不同位置处，其中由此扫描在目标体积上的粒子束。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提出一种用于检查辐照设备、特别是粒子治疗设备，和/或一种特别是特定于患者的辐照规划的方法，该方法即使在辐照运动的目标体积时也允许辐照设备的更安全运行。此外，本发明要解决的技术问题是，提供一种用于检查这样的设备的装置以及一种用于执行这样的方法的辐照设备。

上述技术问题通过独立权利要求的特征解决。本发明的优选构造在从属权利要求中给出并且在以下详细描述。

各个特征的前面的和以下的描述既涉及装置类别也涉及方法类别，而无需在每种情况下特别提到；在此公开的单个特征也可以按照不同于所示出的组合。

按照本发明的用于检查可以利用治疗射线在目标对象中沉积剂量分布的辐照设备、特别是粒子治疗设备的方法包括以下步骤：

-提供辐照规划数据组，其构造或优化为用于辐照运动的目标体积，

-提供运动信号，该运动信号模仿目标体积的运动，

-辐照模体，该模体构造为在辐照期间或之后用于探测在模体中沉积的剂量分布，其中使用在辐照规划数据组中存储的控制参数和使用运动信号来辐照模体，

-确定在模体中沉积的剂量分布，

-根据在辐照期间与辐照设备的控制相关的参数计算预期的剂量分布，

-将所确定的在模体中沉积的剂量分布与所计算的预期的剂量分布进行比较。

按照本发明的方法的基本思路是，用于辐照运动的目标体积的质量保证比在辐照静止的目标体积的情况下明显更难以实现，因为伴随运动添加了另一个参数，该参数原则上会导致在辐照期间的误差。特别地，目标体积的运动是一种在辐照期间才被确定并且不能精确预测的因素。

本发明建议，一方面在检查质量的情况下辐照模体，从而在模体中按照辐照规划数据组和提供的运动信号来沉积剂量分布。

另一方面，计算在模体中预期什么样的剂量分布。对于该计算，可以使用在辐照期间为控制辐照设备而使用的数据，也就是例如存储在辐照规划数据组中的并且直接或间接用于控制辐照设备的参数，以及在实际的辐照期间记录的并且标志了在辐照期间射线的走向和特别是射线的实际特征的数据。这些数据通常还包括在时间上为辐照而相关地记录的运动轨迹。