本发明专利技术涉及一种用于粒子治疗辐照流程的辐照规划的方法，其中沿着多个在射线方向上先后布置的等能量层(13，15，17，18)来施加剂量，包括以下步骤：规定待辐照的目标体积(11)，确定最近侧的等能量层(13)关于待辐照的目标体积(11)的第一位置，在使用第一位置的条件下确定在该最近侧的等能量层(13)的远侧的至少另一个等能量层(17，18)关于待辐照的目标体积(11)的第二位置。此外，本发明专利技术还涉及一种相应的辐照规划装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于粒子治疗辐射方法的规划方法，其中逐个等能量层地在待辐照的目标体积中施加待沉积的剂量。此外，本专利技术还涉及一种相应的辐照规划装置。
技术介绍
粒子治疗是现有的用于治疗组织、特别是肿瘤疾病的方法。然而，辐照方法还应用于非治疗领域。属于此的例如有研究工作，诸如用于产品开发，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粒子加速到高能量，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。在这些辐照空间的一个中利用粒子束辐照具有目标体积的待照射的对象。 可以逐个等能量层地进行利用粒子的辐照。在此将待照射的目标体积划分为多个在射线方向上先后的等能量层。每个等能量层与一个特定的粒子能量相关，该特定的粒子能量通过具有该能量的粒子到待照射的目标体积中的入射来表征。在辐照时，相应设置粒子能量，以便利用期望的剂量照射对应的等能量层。在照射了该等能量层之后，改变粒子能量，以便照射下一个等能量层。该流程一直被重复，直到照射了所有等能量层并且由此利用期望的剂量完全地照射了目标体积。在等能量层内部，可以以不同方式沉积剂量。例如，应用如下的扫描方法其中粒子束连续地在等能量层内部的不同的位置上偏转，以便在那里分别给出期望的剂量。例如，在DE102008009765A1中描述了逐个等能量层地照射。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种用于逐个等能量层的粒子治疗辐照流程的规划方法，其使得可以利用额定剂量照射目标体积并且在此同时保护围绕目标体积的组织。此外，本专利技术还涉及一种照射规划装置，在该照射规划装置上可以执行这样的规划方法。上述技术问题是通过按照本专利技术的方法和装置解决的。该用于粒子治疗辐照流程的辐照规划的方法(其中沿着多个在射线方向上先后布置的等能量层来施加剂量)包括以下步骤-规定待辐照的目标体积，-确定最近侧的等能量层关于待辐照的目标体积的第一位置，-在使用第一位置的条件下确定在该最近侧的等能量层的远侧的至少另一个等能量层关于待辐照的目标体积的第二位置。远侧和近侧的表达在此涉及等能量层关于射线方向的位置。“近侧”意味着在射线方向上来看位于前面并且与粒子的小能量或与小入射深度相关。“远侧”意味着在射线方向上来看位于后面并且与粒子的高能量或与大的入射深度相关。本专利技术基于以下认识，即，迄今为止的对于逐个等能量层地辐照的规划方法具有缺陷。例如，在迄今为止的规划方法中在目标体积中以固定距离定位等能量层。这一点通常这样进行，即，这样定位远侧的等能量层，使得目标体积恰好还被覆盖。属于远侧的等能量层的粒子的入射深度由此与目标体积的远侧的边匹配地来选择。这样，不取决于肿瘤形状地通过等能量层互相的固定距离给出其他等能量层的位置。于是，根据目标体积的形状并根据等能量层的距离可能出现由于最近侧的等能量层的位置，在射线方向上位于目标体积前面的区域负担了极大的剂量。可以看出，粒子束的布拉格峰选择得越宽，则该效应越大。也就是说这随着等能量层的宽度更大而发生。由此等能量层与等能量层的间隔同样变得更大。于是，最近侧的等能量层以并非不重要的方式伸入到位于目标体积前面的区域中的可能性增加。对于该问题的可能解决方案，所述解决方案基于布拉格峰的缩小(或基于等能量层的间隔的缩小)，具有如下结果，即，需要更大数量的等能量层，以便覆盖目标体积。但是， 随后的辐照却导致辐照持续时间的延长。使用推注(Bolus),即，材料片(Material-Platte),以强制产生所选择的能量的附加的(必要时目标体积特定的)改变，以便将剂量沉积与目标体积精确匹配的其他解决方案，由于射线散射和射线分裂而提高了辐照的开销并且产生了附加的负面效应。在此处提出的规划方法中，现在首先考察最近侧的等能量层。其位置可以这样来选择，使得尽可能小的高剂量被沉积在实际的目标体积前面的区域中。可以这样来选择该位置，使得在辐照最近侧的等能量层时在此沉积的剂量的位于目标体积中的部分大于沉积的剂量的在射线方向上来看位于目标体积前面的部分。剂量的位于目标体积中的部分特别地可以是位于目标体积前的部分双倍大或甚至更大。然后，确定目标体积中一个或多个位于更远侧的等能量层(或其位置)。位于更远侧的其他等能量层的位置的确定，也就是例如其在目标体积中的位置和其相互的距离的情况，可以这样来进行，使得通过进一步的辐照规划可以实现或实现在目标体积中期望的额定剂量分布。在等能量层在目标体积中定位之后，例如可以定义等能量层中的网格点，对于所述网格点然后在辐照规划的过程中确定，哪个剂量与网格点对应。最后，按照这种方式实现了，尽可能目标精确地在目标体积中给出待沉积的剂量，即使当利用扩张的布拉格峰来规划辐照时。等能量层关于目标体积的位置的确定可以通过如下来进行，S卩，目标体积中等能量层的位置首先通过对目标体积和等能量层的纯几何考察来确定。例如等能量层可以通过几何参数来表征，并且建立在等能量层的位置和目标体积之间的关系。根据该几何确定的位置然后可以确定粒子的能量，所述能量与目标体积中的该位置相关。不过，等能量层关于目标体积的位置的确定还可以通过如下来进行，S卩，不是几何地，而是间接经过等能量层的能量来确定所述位置。因为等能量层在目标体积中的所述位置与等能量层的能量固定相关，所以等能量层关于目标体积的位置还可以经过其能量来确定，而不必首先几何地确定位置。以这种方式，可以更好地顾及加速器的边界条件。如果加速器例如仅允许按照离散的级别来改变粒子能量，则可以从一开始仅允许目标体积中与离散的能量级别相应的那些位置。通过选择最合适的能量级别然后可以确定最近侧的等能量层的位置。在该方法中最后网格距离是灵活的并且可以与目标体积的几何形状更好匹配，特别是比刚性方案中更好地匹配。对目标体积的近侧的几何形状的考虑在等能量层的选择中被考虑。由此近侧的等能量层的位置可以与目标体积最佳匹配。避免了在正常组织中的高剂量施加。在一个扩展中，其位置根据第一位置被规划的至少另一个等能量层，位于最近侧的等能量层和最远侧的等能量层之间。该第二位置然后通过如下来确定，即，确定最远侧的等能量层关于待辐照的目标体积的第三位置，并且在使用第三位置的条件下进行第二位置的确定。在该扩展中因此首先确定最近侧的和最远侧的等能量层的位置。据此进行位于这两个等能量层之间的另一个等能量层的位置确定。利用该实施方式，可以简单地确保，远侧的等能量层也合适地置于目标体积的远侧的边。在此另一个等能量层的位置确定，也就是例如其在目标体积中的位置和其互相的间隔的确定，这样来进行，使得在目标体积中期望的额定剂量分布通过另一个辐照规划来实现。 在一种实施方式变形中，在确定等能量层的位置时可以确定高剂量区域，其表征具有确定的剂量施加的与等能量层对应的区域，并且在使用与该等能量层对应的高剂量区域的条件下进行等能量层的位置确定。高剂量区域例如可以表征等能量层的区域，在该区域中例如剂量曲线位于布拉格峰最大值的确定的百分比值上。高剂量区域因此表征在射线方向上等能量层的尺寸或厚度。当在定位时还考察高剂量区域或在射线方向上等能量层的尺寸时，可以改善等能量层的定位并且更精确地与目标体积匹配。层的高剂量区域在此取决于使用的离子种类的能量拓宽(英本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于粒子治疗辐照流程的辐照规划的方法，其中沿着多个在射线方向上先后布置的等能量层(13，15，17，18)来施加剂量，包括以下步骤：？规定待辐照的目标体积(11)，？确定最近侧的等能量层(13)关于所述待辐照的目标体积(11)的第一位置，？在使用第一位置的条件下确定在该最近侧的等能量层(13)的远侧的至少另一个等能量层(17，18)关于该待辐照的目标体积(11)的第二位置。
【技术特征摘要】
2011.04.11 DE 102011007148.21.一种用于粒子治疗辐照流程的辐照规划的方法，其中沿着多个在射线方向上先后布置的等能量层(13，15，17，18)来施加剂量，包括以下步骤 -规定待辐照的目标体积(11)， -确定最近侧的等能量层(13)关于所述待辐照的目标体积(11)的第一位置， -在使用第一位置的条件下确定在该最近侧的等能量层(13)的远侧的至少另一个等能量层(17，18)关于该待辐照的目标体积(11)的第二位置。2.根据权利要求I所述的方法，其中，至少另一个等能量层(17，18)位于最近侧的等能量层(13)和最远侧的等能量层(15)之间，并且其中，该第二位置通过如下来确定，即，确定最远侧的等能量层(15)关于所述待辐照的目标体积(11)的第三位置，并且在使用第三位置的条件下确定第二位置。3.根据权利要求I或2所述的方法，其中，在确定等能量层(13，15，17，18)的位置时 确定高剂量区域(13'，15' Al'，18')，其表征具有确定的剂量施加的与等能量层对应的区域，并且在使用与该等能量层(13，15，17，18)对应的高剂量区域(13'，15' Al'，18')的条件下进行对等能量层(13，15，17，18)的位置确定。4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：A格默尔，E里泽尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：
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