[发明专利]针对利用粒子束执行再扫描方法的辐照或辐照规划

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对目标体积进行辐照规划的方法，一种用于对目标体积中的目标区域进行辐照的方法，一种辐照规划装置、一种用于辐照设备的控制装置以及一种具有这样的控制装置的辐照设备，其执行或实现再扫描辐照方法(Rescanning-Bestrahlungsverfahren)。这样的辐照方法尤其被用于辐照运动的目标体积以用于补偿由于目标体积运动引起的辐照不准确性。

背景技术

粒子治疗是一种为了治疗组织，特别是肿瘤病症而建立的方法。但是，在粒子治疗中被采用的辐照方法也被应用在非治疗的领域中。属于此的研究工作例如是在非生命模体或身体上进行粒子治疗的范围内进行产品开发、对材料进行辐照等。

在此，将诸如质子或碳离子或其它离子的带电粒子加速到高能，成形为粒子束并且通过高能束传输系统输送到一个或多个辐照空间。在辐照空间中利用粒子束辐照待辐照的目标体积。

在此可能出现，待辐照的目标体积发生运动。例如在辐照患者时由于呼吸运动可以引起待辐照的肿瘤运动。这样的运动也可以根据被称为模体的、用于研究目的模型对象来模拟。

特别是在其中多个辐照剂量应当连续地在目标体积中的不同位置上沉积的辐照方法中，也就是在扫描的粒子束中，如果在连续辐照期间目标体积发生运动，则在目标体积中达到期望的均匀剂量分布是困难的。

因此，在扫描的粒子束中可以将要施加的剂量分布到多次遍历。该方法也以名称“再扫描”被公知。这意味着，多次扫过目标区域并且在那里通过在再扫描遍历(Rescan-Durchgang)期间多次地、重复地施加单次剂量构成总剂量。这点具有如下的优点，即在剂量沉积(该剂量沉积在唯一一次遍历的情况下会导致完全错误沉积的剂量)的情况下的错误可以通过多次光栅扫描遍历而平均至一定程度。这样可以至少部分地补偿目标体积的位置不确定、目标体积的运动等。

Silvan Zenklusen等人在网上发表的报告“Preliminary investigation for developing repainted beam scanning on the psi gantry 2”(网址为http://ptcog.web.psi.ch/ptcog47_talks.html)建议做出如下的改进，在多次以多个再扫描遍历被扫描的区域的每个目标点的情况下，在每次再扫描遍历时始终施加小于上限，即“上限剂量限制(Upper-Dose-Limit)”的剂量。一直以连续的再扫描遍历辐照目标点，直到达到其额定剂量。在随后的再扫描遍历中将该目标点排除在进一步的辐照之外，也就是不再扫过该目标点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种用于辐照规划的方法或用于辐照的方法，所述方法在再扫描时允许快速并有利地控制辐照设备。此外，本发明要解决的技术问题是，提供一种相应的辐照规划装置、一种用于辐照设备的控制装置以及一种辐照设备。

本发明通过独立权利要求的内容来解决。本发明优选的实施方式在从属权利要求中给出并且在以下作进一步说明。对各个特征的上述以及随后的描述既涉及装置类别也涉及方法类别，而无需在每种情况下个别地明确指出这点；在此，所公开的各个特征还可以与所示出的组合不同地为本发明所必须。

用于对目标体积进行辐照规划的按照本发明的方法包括如下的步骤：

-确定具有可单个扫过的目标点的目标区域，

-这样确定再扫描遍历的次数，在所述再扫描遍历中多次扫描目标区域，使得在再扫描遍历期间以不同频度扫过目标区域的目标点，从而至少部分目标点不是在每次再扫描遍历时都被扫过，

其中对目标点的扫描被这样分配到再扫描遍历，使得在不是在每次再扫描遍历时都被扫过的至少一个目标点中在扫过该目标点的最后的再扫描遍历之前存在至少一次不扫过该目标点的其它再扫描遍历。

在此，待辐照的目标体积通常被划分为多个目标区域。在辐照治疗期间以再扫描方法、也就是分别以多次再扫描遍历辐照目标区域。在此，目标区域通常被连续地扫描，也就是只要目标区域已经以再扫描方法开始扫描，则下一个目标区域仍以再扫描方法进行扫描，等等。