[发明专利]用于运行射线治疗设备的方法和射线治疗设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于运行射线治疗设备的方法和射线治疗设备。

背景技术

也被称为放射疗法（Radiotherapie，RT）的射线治疗（Strahlentherapie）是根据离子化射线的治疗方案，用于例如治疗肿瘤。但是，射线治疗也可以用于治疗其它疾病。射线治疗试图将足够的治疗射线剂量输送到患病组织，而同时留出周围的健康组织。治疗效果基于射线对患病组织的离子化作用。

例如通过强度调制的光子治疗（Photonentherapie，IMRT）、质子或碳离子进行借助辐照的剂量施加。对此的前提条件是基于三维诊断、例如计算机断层造影或磁共振断层造影的辐照规划。在该辐照规划中这样确定辐照参数，使得在肿瘤体积或目标体积中施加所需的总射线剂量并且尽可能最好保护周围的健康组织。一般地，借助光子束的辐照应用可以按照所谓的“步进-采集（Step-and-Shoot）”方案进行，其中，在片状准直器的片运动期间断开射束，以便通过运动定义后面的射束片段。另一种方案是所谓的动态技术，其中在片运动期间保持射束接通。对于质子或重离子，要么使用所谓的“scanned-beam”技术，其中在目标体积上将射束分格（gerastert），要么使用被动的场形成技术，即采用补偿器以及能量或范围调制器。

对目标体积（例如肿瘤）的辐照的规划在治疗规划的范围内进行。治疗规划例如包括不同射束的数量和取向，所述射束是为了在目标体积中施加确定的处方剂量（即，总射线剂量）所需要的。在每个体积元素中射束然后可以施加部分射线剂量。存在用来改变对于每个体积元素施加的所剂量的不同技术。

由于剂量测定的原因，可能必要的是，使用多于一个射束，以便施加例如关于肿瘤的种类计算的总射束剂量。例如，治疗规划的建立可以包括对应当被保护不被施加射线剂量的风险器官（OAR）的定义，因为OAR对辐照反应特别敏感并且在辐照的情况下不期望的副作用是可能的。辐照也可以包括对多个目标体积的辐照。对于每个目标体积然后按照迭代的优化过程进行最佳辐照参数（不同射束的数量、种类、强度分布和能量等）的计算。还可以规定各个这些参数，以减少问题的复杂性。

在特定的临床情况下需要进一步的措施，以便实现按照射线治疗对患者的治疗。一种这样的情况是，目标体积在射束的方向上的投影超过射束的最大辐照视野。例如，射束的最大视野可以通过硬件方面的限制来定义。于是必要的是，将一个射束分裂为两个或多个射束。该过程典型地称为射束分裂（“Beam-Split”），其中所述分裂特别可以通过如下来实现，即，定义一个分裂平面（“Split-Plane”），以便决定，在该分裂平面的哪一个面，特定的射束施加部分射线剂量。在文献中公知允许射束分裂的方法。例如Q.Wu et al.in Phys.Med.Biol.45(2000)1731-1740公开了一种用于分裂射束的方法。

其中需要用于借助射线疗法治疗患者的进一步的措施的其它临床领域是剂量测定优化。如果期望剂量测定的优点，则有利的是，将目标体积分裂为不同的子体积。在此，所述分裂不必如关于上述的分裂平面那样根据硬件限制进行。不同的子体积然后由不同的射束或分别由多个射束辐照。特别是在扫描的粒子射线疗法（“Scan particle beam therapy”）中使用目标体积到子体积的这样的分裂。该应用领域被称为射束块（“Beam-Patch”）并且相应的控制平面被称为块平面。例如E.B.Hug et al.in Int.J.Radiat.Onkol.Biol.Phys.47(2000)979公开了一种扫描的质子射束技术，其中借助扫描磁铁将单个射束运动到期望的位置。示出了如下的优点：其对于一类相应的临床情况从对两个通过块平面互相相关的质子射束的使用中得到。特别地示出了，由此可以将OAR排除在剂量的施加外。

上面提到的方法具有如下的缺陷：要么可能要应用分裂平面要么要应用块平面。

发明内容

因此，期望提供一种在射线治疗设备中用于计算局部的部分射线剂量的方法，其具有在治疗规划中的高灵活性。