WO2008022879A1 - Lamellenkollimator und strahlentherapiegerät - Google Patents

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WO2008022879A1
WO2008022879A1 PCT/EP2007/057908 EP2007057908W WO2008022879A1 WO 2008022879 A1 WO2008022879 A1 WO 2008022879A1 EP 2007057908 W EP2007057908 W EP 2007057908W WO 2008022879 A1 WO2008022879 A1 WO 2008022879A1
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WO
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measuring
plate
collimator
lamellar collimator
lamella
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PCT/EP2007/057908
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Robert Bohn
Stefan Leidenberger
Rene Schramm
John Juschka
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Juschka-Lenz, Petra
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
    • G21K1/04—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1042—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
    • G21K1/04—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers
    • G21K1/046—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers varying the contour of the field, e.g. multileaf collimators

Definitions

  • Lamella collimator and radiotherapy device Lamella collimator and radiotherapy device
  • the invention relates to a multileaf collimator, particularly for a radiation therapy device, and to a Strah ⁇ lentherapie réelle with such a multileaf collimator.
  • a lamellar collimator is used in radiotherapy for the treatment of tumors.
  • a plate collimator is described, for example, in DE 196 39 816 A1 or in WO 00/46813.
  • a tumor is irradiated with high-energy rays, usually with high-energy X-rays of a linear accelerator.
  • the disk collimator is introduced into the beam path of the X-ray beam. He has a plurality of mutually motorically movable slats to specify an opening whose contour corresponds to the contour of the tumor.
  • two packages of lamellae are arranged opposite one another such that they can be moved towards one another or away from one another with their end faces.
  • almost any contour of a tumor can be simulated.
  • each of these blades is individually displaceable by means of an electric motor. Since there may be slight deviations between a target specification and the actually set actual position of the lamella when positioning a lamella, each lamella has a position measuring device with which the actually set position can be determined.
  • the individual lamellae have, at the upper edges of their radiating side facing away from elongated connecting strands which act on its other end to the rods of a position measuring device not illustrated provided, for example the ball connector.
  • the connecting strands run apart in a fan-shaped manner from the direction of displacement of the slats as in a mechanical typewriter.
  • the invention has for its object to provide a Lamellenkol- limiter, which has a simplified and easy to maintain ⁇ Liche position measuring device. Furthermore, the invention has for its object to provide a radiotherapy device with such a plate collimator.
  • a structural connection of a blade to its associated position measuring device via a mediating element, such as a strip-like connecting strand no longer necessary.
  • these connecting elements are of elongated design according to the prior art and diverge fan-shaped, there is always a risk of catching individual connecting elements.
  • These Ge ⁇ driving the entanglement is in the direct connection of the Po sition measuring device to a slat no longer.
  • the operational reliability of the multileaf collimator is also he ⁇ increased.
  • the elaborate mechanical alignment of the individual connecting strands is saved in the production.
  • the attachment of the measuring element to the lamella is designed as a joint.
  • the connection of the position measuring device is thus greatly simplified, in particular in the case of slats inclined at an angle to one another.
  • the joint is executed in ⁇ example as a ball joint or as a hinge joint.
  • the measuring element and the lamella are fastened to one another via a connection comprising a bolt and a bolt receptacle.
  • a connection comprising a bolt and a bolt receptacle.
  • Such Bolzenverbin ⁇ tion can be produced very easily.
  • a bolt can be produced in such a way that it does not build wider than the lamella.
  • the measuring element can be particularly space ⁇ saving attached directly behind the slat. If the bolt receptacle in the longitudinal direction of the bolt is additionally designed to be movable in rotation, then the measuring element is movable relative to the blade in the manner of a hinge.
  • the bolt has a latching groove for latching and fixing in the bolt receptacle.
  • the connection between the bolt and the bolt receptacle is such isti ⁇ chert that no slipping of the bolt from the bolt micrograph is possible.
  • a failure of the position ⁇ measuring device is safely prevented.
  • the position measuring device comprises a measuring plate as a measuring element and a plate holder for receiving this measuring plate.
  • a substantially plate-shaped measuring element is particularly easy to produce. If the corresponding plate receptacle is provided with sidewalls aligned parallel to one another, the measuring plate can This plate recording slide back and forth practically without frictional resistance in a process of the blade in the adjustment. Thus, the movement of the blade is not hindered. Due to the flat concerns of the measuring plate on the wall of the disc holder, a good contact between the measuring element and disc recording is also achieved.
  • the measuring plate has at least one guide rail in the longitudinal direction and parallel to the adjustment direction of the disk collimator as a guide element for guiding it on a contour of the corresponding disk receptacle. In this way, a particularly secure guidance of the measuring plate is ensured in the disc holder.
  • At least two guide rails on the measuring ⁇ plate in the transverse direction and perpendicular to the beam direction and the adjustment direction are arranged opposite each other. Since both of these guide rails are guided by a contour of the corresponding plate holder, a particularly fail-safe guidance of the measuring plate is achieved.
  • the position ⁇ measuring device is designed as a potentiometer.
  • a potentiometer By means of a potentiometer, it is easy to measure a resistance which is proportional to the position of the lamella. Such a resistance measurement is also particularly cost feasible.
  • the measuring plate, at least one contact element and the disc holder at a corresponding to this clock element Kon ⁇ sliding contact.
  • both of the contact element and the corresponding sliding contact can thus be achieved Insbeson ⁇ particular a particularly reliable and accurate measurement by means of the potentiometer designed as a position measuring apparatus.
  • Each contact element is advantageously mounted on at least one Fi ⁇ xierelement on the measuring plate.
  • the at least one fixing element is designed as a pin on which the contact element provided with a pin receptacle can simply be attached.
  • the Plattenauf ⁇ acquisition and guided by it and held measuring plate are arranged substantially in beam direction above the upper lateral side or below the lower lateral side of the lamella.
  • the individual lamellae are not hindered in their process in the adjustment direction.
  • several disk recordings can be combined in the form of a module, so that the assembly of this module is greatly simplified within the La ⁇ mellekollimators, this is in the case of failure but also very quickly replaced.
  • the production of side-by-side plate holders in modular form reduces the production costs enormously.
  • the measuring plate is made of plastic.
  • a plastic measuring plate has a low moving mass.
  • a Ferti ⁇ supply of the measuring plate from a plastic material is also special ⁇ DERS betechnikstelligbar cost.
  • the position measuring devices of adjacent lamellae are arranged alternately in the beam direction above the upper transverse sides and below the lower transverse sides.
  • the associated measuring plates with their measuring fixtures are made wider than the individual slats.
  • the object is further achieved by a radiotherapy ⁇ device with a slat collimator.
  • the advantages mentioned with regard to the lamellar collimator for the preferred embodiments are to be transferred to a radiotherapy device with such a lamellar collimator.
  • FIG. 2 also schematically shows a position measuring device as seen from the rear end side of the plate collimator
  • FIG 4 also facing away from the radiating end of the blade with a pushed onto the pin sensing plate
  • FIG 5 shows a number of measuring plates in juxtaposed recordings
  • FIG 6 schematically illustrates a radiation therapy device having a La ⁇ mellenkollimator.
  • FIG. 1 shows schematically in a plan view a lamellar collimator 2, which comprises a number of substantially mutually parallel arranged plate-like lamellae 4. These blades 4 are adjustable in direction of adjustment 6 by motor. For adjustment, two mutually opposite slats 4 with their front end faces 8 toward each other or moved away from each other. In this way, an almost arbitrary contour 10 for the irradiation of a Tu ⁇ mors set with a passing through the slat collimator 2 in the beam direction 12 X-ray. In FIG. 1, this x-ray beam 12 is seen from the image plane from top to bottom through the irradiation contour 10 through the laminar collimator 2 therethrough.
  • FIG 2 also shows schematically from their rear end sides 14 seen from a plurality of slightly tapered out rich ⁇ preparing slats 4. over the entire width are seen sämtli ⁇ che fins 4 are aligned slightly semi-circular to one another. This avoids gaps which would lead to the passage of X-radiation beyond the contour 10.
  • the top-down beam direction 12 is also shown. However, the x-ray beam runs outside the image plane in the region of the front end faces 8 of the lamellae 4.
  • a position measuring device 18 be ⁇ consolidates. In the drawing, only two position measuring devices 18 are shown for the sake of clarity. These position measuring devices 18 are arranged at the lower transverse sides 20 of the lamellae 4, as seen from the beam direction.
  • FIG. 3 shows a lamella 4 in the region of its rear end face 14 and its upper transverse side 22. Contrary to the jet direction 12 above the upper transverse side 22, a pin holder 24 is attached.
  • the bolt holder 24 the one end of a bolt 26 is held and fixed by means of a fixing hole.
  • the X-ray facing end face 28 of the bolt holder 24 is used in a method of the blade 4 in the adjustment direction 6 on the beam area as an end stop, so that the blade 4 is not movable.
  • the cylinder-shaped pin 26 extends from the rear end side 14 of the lamella 4 parallel to the Positioning direction 6 away from the rear end side. He has an assembly stop 30 and a locking groove 32 for fixing a measuring plate shown in FIG 4.
  • FIG 4 also shows a blade 4 in the area of their rear ⁇ ren end face 14 and its upper transverse side 22.
  • a measuring plate 34 On the Bol ⁇ zen 26 is a measuring plate 34, with its pushed as a hollow cylinder formed from ⁇ bolt receiving 36th The sliding of the measuring plate 34 takes place until the assembly stop 30 of the floor 26, so that the locking groove 32 of the bolt in a contour of the bolt holder 36, which is not shown in FIG 4, locked. In this way, the measuring plate 34 is attached via the bolt 26 directly to the blade 4. In adjusting ⁇ direction 6 of the blade 4 is no movement of the measuring plate 34 relative to the bar 4 is possible. However, the measuring plate 34 is pivotable about the central longitudinal axis 38 of the bolt 26 in the manner of a hinge.
  • the measuring plate 34 has a plate body 40 opposite to the beam direction above the bolt receptacle 36.
  • This plate body 40 has close to the pin retainer 36, two in its transverse direction parallel to the upper transverse side 22 of the slat 4 and perpendicular to the displacement direction 6 extending ge ⁇ genüber lying guide rails 42nd
  • the plate body at its the bolt receptacle 36 additionallylie ⁇ ing end further two opposing guide rails 42.
  • four nose-like fixing elements 44 are mounted on both sides, on each of which a contact element can be latched, the contour 46 of which is indicated in FIG.
  • Each such measuring plate 34 is seso ⁇ ben in a corresponding and shown in FIG 5 plate holder 48.
  • FIG. 5 shows a number of plate receptacles 48 arranged side by side, each with a measuring plate 34 introduced and held therein.
  • the side walls 50 of the plate receptacles 48 are aligned parallel to each other. 5 introduced into the side walls 50 of the disc holders 48 in Figure 5, not shown guide contours, so that each measuring plate 36 by its two pairs of guide rails 42 in the plate tenfact 48 securely held and guided.
  • the position measuring device 18 works according to the principle of a potentiometer.
  • Each contact element 46 ei ⁇ ner measuring plate 34 contacts a tenrow to one of the two sides 50 of a plate holder 48 disposed and sliding contact not shown in the figure.
  • the combination of contact element 46 and sliding contact is switched as Potentiome ⁇ ter.
  • a displacement of the measuring plate 34 in its corresponding plate receptacle 48 causes the resistance of the Potentiometerscnies changes.
  • These amendments ⁇ tion of the resistance is proportional to the spatial position of the slat 4 in the adjusting 6.
  • Such potentiometric ⁇ terscnies is particularly simple and inexpensive forth ⁇ adjustable.
  • FIG. 5 a plurality of such plate receptacles 48 are combined in a measuring module 52.
  • the measuring plate 34 with its guide rails 42 is wider than a lamella 4.
  • the side walls 50 of the plate receptacle 48 require space in the width. Therefore, only every second sipe 4 has a position measuring device 18 that adjoins its upper transverse side 22.
  • the intervening sipes 4 have a position measuring device 18, which is arranged on its lower transverse side 20, similar to the representation in FIG.
  • a measuring module 52 is arranged with parallel aligned recordings above the upper transverse sides 22 of the slats. Another such measuring module 52 is disposed below the lower transverse sides 20 of the slats. In this way, a direct connection of the position measuring ⁇ devices 18 to the fins 4 is possible even with very narrow slats 4.
  • a measuring module 52 comprising a number of disk holders 48, can simply be exchanged as a whole in the event of an error. Elaborate adjustments, such as in a connection of position measuring devices via connecting strands to the slats, are not necessary.
  • FIG. 6 shows, in a schematic side view, a radiation therapy device 54 which encloses a lamination collimator 2 arranged in a housing by means of a holding device 56.
  • a focusing mimic not shown in FIG. 6
  • the x-ray beam 58 passes through the lamellar collimator 2 in the beam direction 12.
  • the lamellar collimator 2 by means of its individually displaceable and not shown in the figure slats 4, a contour 10 for the irradiation of a tumor before.

Abstract

Der Lamellenkollimator (2), insbesondere für ein Strahlentherapiegerät (54) umfasst mehrere motorisch in einer Verstellrichtung (6) verschiebbare Lamellen (4) zur Vorgabe einer Kontur (10) eines Strahlengangs eines Röntgenstrahls (58). Jede Lamelle (4) weist eine Positionsmessvorrichtung (18) mit einem verschiebbaren Messelement (z.B. 34) auf, das unmittelbar an der jeweiligen Lamelle (4) befestigt ist. Hierdurch wird ein kompakter Aufbau erreicht.

Description

Beschreibung
Lamellenkollimator und Strahlentherapiegerät
Die Erfindung bezieht sich auf einen Lamellenkollimator, insbesondere für ein Strahlentherapiegerät, sowie auf ein Strah¬ lentherapiegerät mit einem derartigen Lamellenkollimator.
Ein Lamellenkollimator wird in der Strahlentherapie zur Be- handlung von Tumoren eingesetzt. Ein derartiger Lamellenkollimator ist beispielsweise in der DE 196 39 816 Al oder in der WO 00/46813 beschrieben. In der Strahlentherapie wird ein Tumor mit energiereichen Strahlen, meistens mit hochenergetischer Röntgenstrahlung eines Linearbeschleunigers, bestrahlt. Der Lamellenkollimator wird dabei in den Strahlengang des Röntgenstrahls eingebracht. Er weist mehrere gegeneinander motorisch verschiebbare Lamellen zur Vorgabe einer Öffnung auf, deren Kontur der Kontur des Tumors entspricht. Somit wird nur der Tumor mit den Röntgenstrahlen bestrahlt und nicht das angrenzende gesunde Körpergewebe bestrahlt. Dazu sind zwei Pakete von Lamellen so gegenüber angeordnet, dass sie mit ihren Stirnseiten aufeinander zu- oder voneinander weg bewegt werden können. Somit lässt sich eine nahezu jede beliebige Kontur eines Tumors nachbilden.
Jeder dieser Lamellen ist einzeln mittels eines Elektromotors verschiebbar. Da es bei der Positionierung einer Lamelle leichte Abweichungen zwischen einer Sollvorgabe und der tatsächlich eingestellten Istposition der Lamelle geben kann, weist jede Lamelle eine Positionsmessvorrichtung auf, mit der die tatsächlich eingestellte Position bestimmbar ist.
Für die Nachbildung sehr feiner Konturen werden besonders schmale Lamellen eingesetzt. Ein Lamellenkollimator mit der- art schmalen Lamellen ist in der DE 196 39 861 Al beschrie¬ ben. Zusätzlich sind die Lamellen des Lamellenkollimators oftmals leicht halbkreisförmig in Strahlrichtung angeordnet und leicht gegeneinander geneigt. Auf diese Weise werden schmale Spalten zwischen den einzelnen Lamellen, die die Abschirmungswirkung des Lamellenkollimators in diesem Bereich stark herabsetzen und zu einer Bestrahlung von gesundem Körpergewebe führen würden, sicher vermieden.
Bei dem in der DE 196 39 861 Al beschriebenen Lamellenkolli¬ mator weisen die einzelnen Lamellen an den oberen Kanten an ihrer strahlabgewandten Seite längliche Verbindungsstränge auf, die an ihrem anderen Ende an den Stäben einer nicht dar- gestellten Positionsmessvorrichtung, beispielsweise über Kugelverbinder, angreifen. Dabei laufen aus Platzgründen die Verbindungsstränge von der Verschieberichtung der Lamellen aus gesehen fächerförmig wie bei einer mechanischen Schreibmaschine auseinander.
Diese mechanische Anbindung der einzelnen Positionsmessvorrichtungen an die einzelnen Lamellen ist sehr aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lamellenkol- limator anzugeben, der eine vereinfachte und wartungsfreund¬ liche Positionsmessvorrichtung aufweist. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Strahlentherapiegerät mit einem derartigen Lamellenkollimator anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmalskombina¬ tion des Anspruchs 1 gelöst.
Hierzu weist der Lamellenkollimator für jede Lamelle eine Po¬ sitionsmessvorrichtung mit einem verschiebbaren Messelement auf, das unmittelbar an der zugehörigen Lamelle befestigt ist. Somit ist eine bauliche Anbindung einer Lamelle an ihre zugehörige Positionsmessvorrichtung über ein vermittelndes Element, wie beispielsweise einen streifenartigen Verbindungsstrang, nicht mehr notwendig. Da diese Verbindungsele- mente nach dem Stand der Technik länglich ausgeführt sind und fächerartig auseinanderlaufen, besteht immer auch eine Gefahr des Verhakens einzelner Verbindungselemente. Auch diese Ge¬ fahr des Verhakens besteht bei der direkten Anbindung der Po- sitionsmessvorrichtung an eine Lamelle nicht mehr. Damit ist außerdem die Betriebssicherheit des Lamellenkollimators er¬ höht. Zudem wird bei der Fertigung die aufwendige mechanische Ausrichtung der einzelnen Verbindungsstränge eingespart.
In einer bevorzugten Variante ist die Befestigung des Messelements an der Lamelle als Gelenk ausgeführt. Insbesondere bei schräg zueinander geneigten Lamellen ist somit die Anbindung der Positionsmessvorrichtung stark vereinfacht. Durch den Einsatz eines Gelenks werden mechanische Spannungen vermieden oder zumindest stark reduziert. Das Gelenk ist bei¬ spielsweise als Kugelgelenk oder als Scharniergelenk ausgeführt .
In einer Weiterbildung sind das Messelement und die Lamelle über eine Verbindung, umfassend einen Bolzen und eine Bolzenaufnahme, aneinander befestigt. Eine derartige Bolzenverbin¬ dung lässt sich sehr einfach herstellen. Außerdem ist ein Bolzen derart herstellbar, dass er nicht breiter als die La- melle baut. Somit lässt sich das Messelement besonders platz¬ sparend direkt hinter der Lamelle befestigen. Ist die Bolzenaufnahme in Bolzenlängsrichtung zusätzlich drehbeweglich ausgeführt, so ist das Messelement gegenüber der Lamelle nach Art eines Scharniers bewegbar.
Vorteilhaft weist der Bolzen eine Rastnut zum Verrasten und Fixieren in der Bolzenaufnahme auf. Somit ist die Verbindung zwischen dem Bolzen und der Bolzenaufnahme derart abgesi¬ chert, dass kein Herausrutschen des Bolzens aus der Bolzen- aufnähme möglich ist. Somit ist einem Ausfall der Positions¬ messvorrichtung sicher vorgebeugt.
In einer Variante umfasst die Positionsmessvorrichtung eine Messplatte als Messelement und eine Plattenaufnahme für die Aufnahme dieser Messplatte. Ein im Wesentlichen plattenförmi- ges Messelement ist besonders einfach herstellbar. Ist die korrespondierende Plattenaufnahme mit parallel zueinander ausgerichteten Seitenwänden versehen, kann die Messplatte in dieser Plattenaufnahme praktisch ohne Reibungswiderstand bei einem Verfahren der Lamelle in Verstellrichtung hin- und hergleiten. Somit wird der Verfahrvorgang der Lamelle nicht behindert. Durch das flächige Anliegen der Messplatte an der Wandung der Plattenaufnahme ist zudem ein guter Kontakt zwischen Messelement und Plattenaufnahme erzielt.
In einer Weiterbildung weist die Messplatte in Längsrichtung und parallel zur Verstellrichtung des Lamellenkollimators zu- mindest eine Führungsschiene als Führungselement zur ihrer Führung an einer Kontur der korrespondierenden Plattenaufnahme auf. Auf diese Weise ist eine besonders sichere Führung der Messplatte in der Plattenaufnahme gewährleistet.
Zweckmäßig sind zumindest zwei Führungsschienen an der Mess¬ platte in Querrichtung und senkrecht zur Strahlrichtung sowie zur Verstellrichtung einander gegenüberliegend angeordnet. Da beide diese Führungsschienen von einer Kontur der korrespondierenden Plattenaufnahme geführt werden, ist eine besonders ausfallsichere Führung der Messplatte erzielt.
In einer besonders vorteilhaften Variante ist die Positions¬ messvorrichtung als Potentiometer ausgebildet. Mittels eines Potentiometers lässt sich in einfacher Weise ein Widerstand messen, der proportional zur Position der Lamelle ist. Eine derartige Widerstandsmessung ist auch besonders kostengünstig umsetzbar .
In einer Weiterbildung weist die Messplatte zumindest ein Kontaktelement und die Plattenaufnahme einen zu diesem Kon¬ taktelement korrespondierenden Schleifkontakt auf. Insbeson¬ dere bei einer flächigen Ausbildung sowohl von Kontaktelement als auch des korrespondierenden Schleifkontaktes lässt sich so eine besonders sichere und genaue Messung mittels der als Potentiometer ausgebildeten Positionsmessvorrichtung erzielen . Vorteilhaft ist jedes Kontaktelement über zumindest ein Fi¬ xierelement an der Messplatte befestigt. Beispielsweise ist das zumindest eine Fixierelement als Zapfen ausgeführt, an dem sich das mit einer Zapfenaufnahme versehene Kontaktele- ment einfach aufstecken lässt. Somit ist eine sehr einfache Montage oder ein Austauschen eines derartigen Kontaktelements durchführbar, so dass sich die Wartungsfreundlichkeit der Po¬ sitionsmessvorrichtung des Lamellenkollimators stark erhöht.
In einer besonders zweckmäßigen Variante sind die Plattenauf¬ nahme und die von ihr geführte und gehaltene Messplatte im Wesentlichen in Strahlrichtung oberhalb der oberen Querseite oder unterhalb der unteren Querseite der Lamelle angeordnet. Somit sind zum einen die einzelnen Lamellen bei ihrem Verfah- ren in Verstellrichtung nicht behindert. Zum anderen lassen sich mehrere Plattenaufnahmen in Form eines Moduls zusammenfassen, so dass die Montage dieses Moduls innerhalb des La¬ mellenkollimators stark vereinfacht ist, dieses im Fehlerfall aber auch sehr schnell austauschbar ist. Weiterhin reduziert die Fertigung nebeneinander angeordneter Plattenaufnahmen in Modulform die Fertigungskosten enorm.
In einer besonders zweckmäßigen Variante ist die Messplatte aus Kunststoff gefertigt. Eine Messplatte aus Kunststoff weist eine geringe bewegte Masse auf. Somit ist die Gefahr eines Verhakens und Blockierens der Messplatte und damit der Lamelle bei einem Verfahren stark herabgesetzt. Eine Ferti¬ gung der Messplatte aus einem Kunststoff ist außerdem beson¬ ders kostengünstig bewerkstelligbar.
In einer Weiterbildung sind die Positionsmessvorrichtungen benachbarter Lamellen in Strahlrichtung alternierend oberhalb der oberen Querseiten und unterhalb der unteren Querseiten angeordnet. Insbesondere bei besonders schmal ausgebildeten Lamellen sind die zugehörigen Messplatten mit ihren Messaufnahmen breiter ausgeführt als die einzelnen Lamellen. Mittels der alternierenden Anordnung lässt sich erreichen, dass sich auf die Breite gesehen doppelt so viele Plattenaufnahmen un- terbringen lassen, die dann jeweils oberhalb der oberen und unterhalb der unteren Querseiten der Lamellen angeordnet sind.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Strahlentherapie¬ gerät mit einem Lamellenkollimator. Dabei sind die im Hinblick auf den Lamellenkollimator angeführten Vorteile für die bevorzugten Ausgestaltungen auf ein Strahlentherapiegerät mit einem derartigen Lamellenkollimator zu übertragen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
FIG 1 schematisch einen Lamellenkollimator in einer Draufsicht,
FIG 2 ebenfalls schematisch eine Positionsmessvorrichtung von der hinteren Stirnseite des Lamellenkollimators aus gesehen,
FIG 3 das obere Ende der strahlabgewandten Seite einer Lamelle mit einem Bolzen,
FIG 4 ebenfalls das strahlabgewandte Ende der Lamelle mit einer auf den Bolzen aufgeschobenen Messplatte, FIG 5 eine Anzahl Messplatten in nebeneinander angeordneten Plattenaufnahmen sowie FIG 6 schematisch ein Strahlentherapiegerät mit einem La¬ mellenkollimator .
FIG 1 zeigt schematisch in einer Draufsicht einen Lamellenkollimator 2, der eine Anzahl zueinander im Wesentlichen pa- rallel angeordneter, plattenartiger Lamellen 4 umfasst. Diese Lamellen 4 sind in Verstellrichtung 6 motorisch verstellbar. Zur Verstellung werden jeweils zwei einander gegenüberliegende Lamellen 4 mit ihren vorderen Stirnseiten 8 aufeinander zu- oder voneinander weg bewegt. Auf diese Weise lässt sich eine nahezu beliebige Kontur 10 für die Bestrahlung eines Tu¬ mors mit einem durch den Lamellenkollimator 2 in Strahlrichtung 12 durchtretenden Röntgenstrahl einstellen. In der FIG 1 tritt dieser Röntgenstrahl 12 von der Bildebene aus gesehen von oben nach unten durch die Bestrahlungskontur 10 durch den Lamellenkollimator 2 hindurch.
FIG 2 zeigt ebenfalls schematisch von ihren hinteren Stirn- Seiten 14 aus gesehen mehrere leicht angeschrägt ausgerich¬ tete Lamellen 4. Über die gesamte Breite gesehen sind sämtli¬ che Lamellen 4 leicht halbkreisförmig zueinander ausgerichtet. Dadurch werden Spalten vermieden, die außerhalb der Kontur 10 zu einem Durchtritt von Röntgenstrahlung führen wür- den. In der FIG. 2 ist zudem die von oben nach unten laufende Strahlrichtung 12 eingezeichnet. Der Röntgenstrahl verläuft jedoch außerhalb der Bildebene im Bereich der vorderen Stirnseiten 8 der Lamellen 4.
An jeder hinteren Stirnseite 14 einer Lamelle 4 ist mittels eines Gelenks 16 direkt eine Positionsmessvorrichtung 18 be¬ festigt. In der Zeichnung sind der Übersichtlichkeit halber nur zwei Positionsmessvorrichtungen 18 dargestellt. Diese Positionsmessvorrichtungen 18 sind an den von der Strahlrich- tung aus gesehen unteren Querseiten 20 der Lamellen 4 angeordnet .
In den FIG 3 bis 5 ist die Ausgestaltung einer Positionsmess¬ vorrichtung 18 genauer dargestellt.
FIG 3 zeigt eine Lamelle 4 im Bereich ihrer hinteren Stirnseite 14 und ihrer oberen Querseite 22. Entgegen der Strahlrichtung 12 oberhalb der oberen Querseite 22 ist eine Bolzen- halterung 24 angebracht. In der Bolzenhalterung 24 ist mit- tels einer Fixierbohrung das eine Ende eines Bolzens 26 gehalten und fixiert. Die in Verstellrichtung 6 dem Röntgenstrahl zugewandte Stirnfläche 28 der Bolzenhalterung 24 dient bei einem Verfahren der Lamelle 4 in Verstellrichtung 6 auf den Strahlbereich zu als Endanschlag, so dass die Lamelle 4 nicht weiter bewegbar ist.
Der zylinderförmig ausgebildete Bolzen 26 verläuft von der hinteren Stirnseite 14 der Lamelle 4 aus parallel zur Ver- Stellrichtung 6 von der hinteren Stirnseite weg. Er verfügt über einen Montageanschlag 30 und über eine Rastnut 32 für das Fixieren einer in der FIG 4 dargestellten Messplatte.
FIG 4 zeigt ebenfalls eine Lamelle 4 im Bereich ihrer hinte¬ ren Stirnseite 14 und ihrer oberen Querseite 22. Auf den Bol¬ zen 26 ist eine Messplatte 34 mit ihrer als Hohlzylinder aus¬ gebildeten Bolzenaufnahme 36 aufgeschoben. Das Aufschieben der Messplatte 34 erfolgt bis zum Montageanschlag 30 des BoI- zens 26, so dass die Rastnut 32 des Bolzens in einer Kontur der Bolzenaufnahme 36, die in der FIG 4 nicht dargestellt ist, verrastet. Auf diese Weise ist die Messplatte 34 über den Bolzen 26 direkt an der Lamelle 4 befestigt. In Verstell¬ richtung 6 der Lamelle 4 ist keine Bewegung der Messplatte 34 relativ zur Lamelle 4 möglich. Jedoch ist die Messplatte 34 um die Mittellängsachse 38 des Bolzens 26 nach Art eines Scharniers schwenkbar.
Die Messplatte 34 weist entgegen der Strahlrichtung oberhalb der Bolzenaufnahme 36 einen Plattenkörper 40 auf. Dieser Plattenkörper 40 weist nahe der Bolzenaufnahme 36 zwei in seiner Querrichtung parallel zur oberen Querseite 22 der Lamelle 4 und senkrecht zur Verstellrichtung 6 verlaufende ge¬ genüber liegende Führungsschienen 42 auf. Außerdem weist der Plattenkörper an seinem der Bolzenaufnahme 36 gegenüberlie¬ genden Ende weitere zwei einander gegenüber liegende Führungsschienen 42 auf. Auf der Oberfläche des Plattenkörpers 40 sind beidseitig jeweils vier nasenartige Fixierelemente 44 angebracht, auf die sich jeweils ein Kontaktelement aufrasten lässt, dessen Kontur 46 in der FIG 4 angedeutet ist.
Jede derartige Messplatte 34 wird in eine korrespondierende und in der FIG 5 dargestellte Plattenaufnahme 48 eingescho¬ ben .
FIG 5 zeigt eine Anzahl nebeneinander angeordneter Plattenaufnahmen 48 mit jeweils einer darin eingeführten und gehaltenen Messplatte 34. Die Seitenwände 50 der Plattenaufnahmen 48 sind parallel zueinander ausgerichtet. In den Seitenwänden 50 der Plattenaufnahmen 48 in der FIG 5 nicht dargestellte Führungskonturen eingebracht, so dass eine jede Messplatte 36 von ihren beiden Paaren an Führungsschienen 42 in der Plat- tenaufnahme 48 sicher gehalten und geführt ist.
Die Positionsmessvorrichtung 18 funktioniert dabei nach dem Prinzip eines Potentiometers. Ein jedes Kontaktelement 46 ei¬ ner Messplatte 34 kontaktiert einen an einer der beiden Sei- tenwände 50 einer Plattenaufnahme 48 angeordneten und nicht in der Figur dargestellten Schleifkontakt. Die Kombination aus Kontaktelement 46 und Schleifkontakt ist als Potentiome¬ ter geschalten. Ein Verschieben der Messplatte 34 in ihrer korrespondierenden Plattenaufnahme 48 führt dazu, dass sich der Widerstand der Potentiometerschaltung ändert. Diese Ände¬ rung des Widerstandes ist proportional zur Ortsposition der Lamelle 4 in Verstellrichtung 6. Eine derartige Potentiome¬ terschaltung ist besonders einfach und kostengünstig her¬ stellbar .
In der FIG 5 sind mehrere derartige Plattenaufnahmen 48 in einem Messmodul 52 zusammengefasst .
Bei der Betrachtung der FIG 4 wird deutlich, dass die Mess- platte 34 mit ihren Führungsschienen 42 breiter baut, als eine Lamelle 4. Außerdem benötigen die Seitenwände 50 der Plattenaufnahme 48 in der Breite Platz. Daher verfügt nur jede zweite Lamelle 4 über eine ihrer oberen Querseite 22 an¬ setzende Positionsmessvorrichtung 18. Die dazwischenliegenden Lamellen 4 weisen eine Positionsmessvorrichtung 18 auf, die ähnlich der Darstellung in FIG 2 an ihrer unteren Querseite 20 angeordnet ist.
Somit ist ein Messmodul 52 mit parallel zueinander ausgerich- teten Plattenaufnahmen oberhalb der oberen Querseiten 22 der Lamellen angeordnet. Ein weiteres derartiges Messmodul 52 ist unterhalb der unteren Querseiten 20 der Lamellen angeordnet. Auf diese Weise ist eine direkte Anbindung der Positionsmess¬ vorrichtungen 18 an die Lamellen 4 auch bei sehr schmal ausgeführten Lamellen 4 möglich. Ein Messmodul 52, umfassend eine Anzahl von Plattenaufnahmen 48, kann im Fehlerfall ein- fach als Ganzes getauscht werden. Aufwendige Justierarbeiten, wie bei einer Anbindung von Positionsmessvorrichtungen über Verbindungsstränge an die Lamellen, sind nicht notwendig. Trotz einer Schrägstellung der Lamellen 4 ist aufgrund der mittels eines Gelenks 16 an jeder Lamelle 4 befestigten Posi- tionsmessvorrichtung 18 eine parallele Ausrichtung der Seitenwände 50 der Plattenaufnahmen 48 möglich, da die Gelenke 16 dem Auftreten mechanischer Spannungen entgegen wirken. Dies reduziert wiederum die Fertigungskosten.
FIG 6 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Strahlentherapiegerät 54, das mittels einer Haltevorrichtung 56 einen in einem Gehäuse angeordneten Lamellenkollimator 2 um- fasst. Mittels einer in der FIG 6 nicht dargestellten Fokus- siermimik tritt der Röntgenstrahl 58 durch den Lamellenkolli- mator 2 in Strahlrichtung 12 hindurch. Dabei gibt der Lamellenkollimator 2 mittels seiner einzeln verschiebbaren und in der Figur nicht dargestellten Lamellen 4 eine Kontur 10 für die Bestrahlung eines Tumors vor.

Claims

Patentansprüche
1. Lamellenkollimator (2), insbesondere für ein Strahlentherapiegerät (54), mit mehreren motorisch in einer Verstellrichtung (6) verschiebbaren Lamellen (4) zur Vorgabe einer Kontur (10) eines Strahlengangs eines Röntgenstrahls (58), mit jeweils einer Positionsmessvorrichtung (18) je Lamelle (4), umfassend ein verschiebbares Messelement (34), dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Messelement (34) unmittelbar an der jeweiligen Lamelle (4) befestigt ist .
2. Lamellenkollimator (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelements (34) an der Lamelle (4) gelenkig befestigt ist.
3. Lamellenkollimator (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (34) und die Lamelle (4) über eine Verbindung, umfassend einen Bolzen (26) und eine Bolzenaufnahme (36), aneinander be¬ festigt sind.
4. Lamellenkollimator (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (26) und Bol¬ zenaufnahme (36) zur Fixierung miteinander verrastet sind.
5. Lamellenkollimator (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmessvorrichtung (18) eine Messplatte (34) als Messelement und eine Plattenaufnahme (48) umfasst.
6. Lamellenkollimator (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messplatte (34) in ihrer Längsrichtung zumindest ein Führungselement (42) zu ihrer Führung an der korrespondierenden Plattenaufnahme (48) aufweist.
7. Lamellenkollimator (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Führungs¬ elemente (42) in Querrichtung der Messplatte (34) einander gegenüber liegend angeordnet sind.
8. Lamellenkollimator (2) nach einem der vorherigen Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmessvorrichtung (18) als Potentiometer ausgebildet ist.
9. Lamellenkollimator (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messplatte (34) zu¬ mindest ein Kontaktelement (46) aufweist.
10. Lamellenkollimator (2) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (46) über zumindest ein Fixierelement (44) an der Messplatte (34) befestigt ist.
11. Lamellenkollimator (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenaufnahme (48) und die von ihr geführte und gehaltene Messplatte (34) im Wesentlichen in einer Strahlrichtung (12) oberhalb einer oberen Querseite (22) der Röntgenstrahl (58) gesehen oder unterhalb einer unteren Querseite (20) der La- melle (4) angeordnet sind.
12. Lamellenkollimator (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messplatte (34) aus einem Kunststoff gefertigt ist.
13. Lamellenkollimator (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmessvorrichtungen (18) benachbarter Lamellen (4) alternierend an gegenüberliegenden Querseiten (20, 22) der Lamellen (4) angeordnet sind.
14. Strahlentherapiegerät (54) mit einem Lamellenkollimator (2) nach einem der vorherigen Ansprüche.
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