[发明专利]辐照模体

说明书

技术领域

本发明涉及一种辐照模体装置，特别是一种用于确认辐照过程、优选用于确认辐照规划的辐照模体装置，其具有至少一个运动装置，用于移动辐照模体装置的至少第一子区域，特别是相对于辐照模体装置的至少第二子区域。此外，本发明还涉及一种用于确认辐照过程、特别是用于确认辐照规划的方法，其中所述辐照过程在辐照模体装置上进行，该辐照模体装置具有至少一个运动装置，用于移动辐照模体装置的至少第一子区域，特别是相对于辐照模体装置的至少第二子区域。

背景技术

利用电离辐射来辐照物体使得也可以在内部利用特定的辐射剂量施加到该物体。根据所使用的辐射和任务状况在此进行或多或少空间位置不分辨的辐照（即对身体基本上超过其整个体积区域施加基本上相同的射线剂量）、面积分辨的辐照（即，在一个平面中取决于x或y坐标进行结构化的施加，但是在深度上或者说沿着z方向不进行结构化的辐照）或者还有三维结构化的辐照（即，在所有三个空间方向上具有空间位置分辨的辐照）。

作为在许多对于这样的辐照的应用示例中的一个要提到的是在医学领域中的辐照。对于在医学中电离辐射的采用的谱目前达到宽的范围。例如数十年来已经建立了X射线拍摄作为诊断方法，其中，对患者施加基本上非结构化的辐射。根据透射的组织类型（例如软组织、骨、气孔空间等）发生X射线辐射的不同强度衰减并且由此使得位于患者后面的X射线胶片不同地变暗。三维结构化辐照的一个应用示例是利用粒子辐射治疗肿瘤。为此部分地使用光子和电子。但是在近年来也已经非常强地发展了利用重离子治疗肿瘤，因为重离子射线由于其突出的布拉格峰而提供了一种在深度上（在z方向上；平行于粒子射线）在毫米范围实现精确的结构化的优秀的可能性。

特别地在癌症治疗中需要在位于身体内部的体积区域中（即在待治疗的肿瘤的地方）引入特定的、相对高的并且可损坏细胞的剂量，而患者的其它组织则应当遭受尽可能少的射线剂量。这一点特别地对于关键的组织区域（经常被称为OAR“Organ At Risk”，风险器官）就是这样，对于所述关键的组织区域，在任何情况下都不允许超过特定的（通常是位于相对低的）最大辐射剂量。这样的关键组织区域例如是神经组织、血管、特定的内部器官，等等。

为了能够引入这样的三维结构化辐照，必须合适地调节辐照装置（例如关于射线引导、粒子能量等）。因为目前已经建立了所谓的扫描方法，其中铅笔细的粒子射线（所谓的“pencil-beam”）逐行、逐列和逐片地连续地先后经过待治疗的组织，所以必要时也需要在时间上先后要应用的参数组以用于（在时间上变化地）控制辐照装置。为此在实践中需要大量计算，其中在计算中也采用特定的假定和经验值（它们并非一定准确）。为了确保所获得的参数是准确的，很久以来已经使用所谓的辐照模体。为了检验的目的替代患者对所述辐照模体施加辐照。只有当辐照结果令人满意时，才将算出的辐照规划实际地引入到患者。

在也必须考虑运动时，产生了特别的挑战—既关于辐照模体、也关于对辐照规划的计算的要求。例如当在治疗期间肿瘤明显运动时就是这样。例如当肿瘤位于肺中或与肺相邻、位于心脏中或与心脏相邻或者位于肠处或与肠相邻时就是这样。

目前建议了不同的方法，以便在这样的总的限制下也能够算出辐照规划。摘要例如可以见A.Knopf,C.Bert,E.Heath,S.Nill,K.Kraus,D.Richter,E.Hug,E.Pedroni,S.Safai,F.Albertini,S.Zenklusen,D.Boye,M,N.Soukup,B.Sobotta和A.Lomax在Med.Phys.37(9),2010年9月，第4.608-4.614页中的出版物“Special report:workshop on4D-treatment planning in actively scanned particle therapy-recommendation,technical challenges,and future research directions”。

虽然已经描述的计算方法和辐照装置是大有希望的，但是在按照辐照规划对动物或人施加规划的剂量之前事先检验其品质还一直是个问题。

由此虽然迄今为止存在不同的辐照模体，但是这些辐照模体通常是不动的，特别是本身是不动的。即使能够仿真运动，通常使用的金属部件也被证明是有问题的，因为其使得或者是实际的辐照过程或者至少是测量过程变得困难或甚至不可能，或者说在此获得的数据会变差到不可用。此外，在迄今为止公知的辐照模体中可呈现的运动通常证明是不充分的。例如在许多公知的辐照模体中仅可呈现1D运动。