[发明专利]用于照射靶区的方法和辐照装置

说明书

技术领域

本发明涉及借助离子束照射靶区的方法和辐照装置，尤其用于治疗肿瘤。

背景技术

本发明的背景

在离子束治疗中肿瘤的移动对照射提出特殊的挑战，即保证临床靶区即使在存在移动的情况下仍然被处方剂量覆盖。为此，对于借助散射的射束进行的离子束治疗通常使用专门构建的安全边界，直到现在这被视为是足够的。

但是在扫描的射束中会出现干涉效应，该干涉效应要求采取进一步措施。所述措施指的是借助所谓的门控(gating)或所谓的射束跟踪(beam tracking)进行的射束应用，所述射束应用分别以提供肿瘤移动或被实时使用的肿瘤移动模体的移动探测系统为基础，以便在必要时中断射束(门控)或主动跟踪射束(射束跟踪)。这种信号的质量具有重要意义，因为其精度会直接影响整个照射的精度。原则上专业人士已经熟悉门控和射束跟踪；关于门控，例如参见由Shinichi Minohara等发表在Int.J.Oncology Biol.Phys.(第47卷，第4号，第1097-1103页，2000年)中的“Respiratory Gated Irradiation System for Heavy-Ion Radiotherapy”或由Christoph Bert等发表在Int.J.Oncology Biol.Phys.(第73卷，第4号，第1270-1275页，2009年)中的“Gated Irradiation with Scanned Particle Beams”，关于射束跟踪，例如参见DE 10 2004 028 035 Al，它们在这里分别通过引用包含于此。

市场上存在不同种类的移动探测系统。有些移动探测系统测量所谓的移动模体，例如呼吸温度、腹壁的移动(以1D、2D或3D形式)、腹部/胸部的周长或呼吸空气的流动。与此不同，其它移动探测系统则为此直接探测肿瘤的移动并且例如以透视(含有/不含植入的不透射线的标志物)、无线电应答器或超声波为基础。此外也使用这些系统的组合以便整合它们的优势，例如将少量的透视(质量高，但是对于病人有剂量负荷)与腹壁探测系统(质量较低，但是对于病人没有剂量负荷)中和地交联。

用于直接探测肿瘤移动的移动探测系统通常都伴随着对病人实施外科手术或造成病人的剂量负荷明显提高，例如在传统的X光透视中，尤其是在使用高图像采集率的情况下。以外部模体为基础的移动探测系统原则上限于执行特别间接的测量，因此在其他情况下肿瘤移动的探测精度是有待改善的。此外肿瘤移动(例如肺部肿瘤)特别复杂并且分别包含在所有维度中平移、旋转和压缩/扩张的分量。

此外，全部上述系统都关注靶区的纯粹的几何移动，在离子疗法中所述几何移动只有结合例如4D CT数据组才能使用，这是因为射束的射程具有决定性意义。因此，对于在照射过程中期望剂量的精确沉积，不仅空间移动而且空间移动对于离子束能量损失的作用都意义重大，所述能量损失可与其它因素(例如组织密度的局部分布)相关联。

因此，这些已知的方法尤其在精度方面有待进一步改善。

从EP 2 400 506中已知一种装置，该装置产生至少两个不同的粒子束，其中的第二粒子束被用于探测靶区的移动。为此使用两个离子源来产生不同的离子类型，它们在一个混合室内聚合。

但是，这种方法只能应用于确定的离子组合并且与加速器装置的类型相关联。此外只能共同地影响两个离子束的确定的参数。因此，发明人尤其在复杂性、灵活性以及由于在EP2 400 506中所述的处理方式中两个离子束的交叉而导致的局限性方面寻找其它解决方案。

发明内容

本发明的总述

因此，本发明的任务在于，提供借助离子束照射靶区的方法和辐照装置，尽管靶区移动，但其仍然能够实现高精度的照射。

本发明的任务的另一个方面在于，提供借助离子束照射移动靶区的方法和辐照装置，其能够尽可能精确地确定靶区的移动对能量损失的不利作用以及离子束在靶区中的射程。

按照本发明的任务的再一个方面，提供借助离子束照射移动靶区的方法和辐照装置，其能够实现精确但灵活的移动探测，该移动探测尽可能与加速器装置无关并且必要时甚至是可容易改装的。

提供一种借助离子束照射在照射期间移动的靶区的方法。离子束首先由加速器装置产生并加速并且被引导至靶区。加速器装置尤其包括粒子回旋加速器，如回旋加速器或同步回旋加速器、线性加速器或其组合。