[发明专利]辐照设备和控制其的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种辐照设备，其具有粒子加速器，借助粒子加速器可产生粒子束，可借助射束监控装置监控该粒子束的射束强度。本发明还涉及一种用于控制这种辐照设备的控制方法。本发明的实施方式尤其是用于粒子治疗领域中，在粒子治疗中例如对患者进行辐照。

背景技术

粒子治疗是一种为了治疗组织、尤其是肿瘤病症而建立的方法。但，例如在粒子治疗中被采用的辐照方法也被应用于非治疗的领域中。这例如包括研究工作、例如对非活体模或体进行的粒子治疗（如辐照材料等）的范围内进行的产品开发。

在此，将例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靶区。

为了确保辐照的成功和辐照可靠性，持续监控粒子束的射束质量。

这例如借助射束监控系统来进行，在其中不仅使用强度测量室而且使用位置测量室。两种测量通常冗余进行，从而在两个系统之一故障时总是存在第二监控级（Instanz）。由此提高了射束施加时的可靠性。

强度测量室例如可用于光栅扫描方法中的辐照控制。在光栅扫描方法中，粒子束依次扫过靶区中的大量靶点并且沉积预先规定的粒子数。借助强度测量室于是监控通过射束沉积的粒子数作为射束质量，使得一旦在当前靶点上沉积所需的粒子数，则可控制粒子束移向下一靶点。

射束强度的测量例如在强度较低时通过测量室的信号噪声比并且在强度较高时通过测量室的可能的饱和受到限制。由于要测量粒子束的射束质量的范围大，所以测量室或放大器或测量链中的其它对室中所产生的电荷进行检测的仪器通常具有多个测量范围。

靶区的辐照可在等能量层中进行。靶区在此被分为等能量层，为每个等能量层分别配置一个粒子束能量。通过使粒子束能量适配相应待辐照的等能量层依次进行等能量层的辐照。

发明内容

本发明的任务在于提供一种辐照设备，其实现更可靠地辐照靶区，同时更有利和迅速地激励辐照设备。本发明的任务还在于给出一种相应的用于进行辐照的控制方法。

所述任务通过独立权利要求来解决。本发明优选的实施方式在从属权利要求中给出并且在下面做进一步说明。对各个特征的上述以及下述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也可在与所示组合不同的组合中成为对本发明而言重要的。

根据本发明的辐照设备包括：

－具有粒子加速器的加速器装置，借助粒子加速器可加速粒子并且借助其可产生粒子束，该粒子束具有射束强度，

－至少一个用于测量粒子束射束质量的射束监控装置，该射束监控装置具有多个可设置的测量范围，

－用于控制加速器装置和射束监控装置的控制装置，

其中，射束监控装置的测量范围可根据粒子束的射束强度和/或待施加的粒子数被设置并且尤其在辐照期间进行改变。

由射束监控装置所测量的射束质量尤其是射束强度和/或横向射束位置。

本发明基于下述认识：在目前的辐照设备或辐照方法中始终须确保也可精确监控待施加的剂量。这以下述方式来实现，即，基于通过治疗计划预给定的特定要求来设置粒子束的强度和射束监控装置的测量范围。然后借助所述设置来辐照靶区。

但已经认识到，该刚性的预给定导致辐照设备的控制不利。例如应根据辐照计划使用强度较低的射束并且必须与其对应地设置射束监控装置的测量范围，因为例如在治疗计划中存在具有较少粒子数的靶点，从而在该靶点中只能通过该设置可靠地确保剂量沉积的监控。但这意味着，也要以该设置扫过治疗计划的其它靶点、即其上沉积明显更多的粒子数的靶点。因此这导致相对长的辐照持续时间。

现在已认识到，当例如通过控制装置控制设备来在辐照期间改变射束监控系统的有效测量范围的选择时，可更加灵活地设计该方法。所述改变例如可根据相应待施加的粒子数进行和/或根据可设置的射束强度进行。

如待施加的粒子数在确定的辐照区段中较少或射束强度较小，则在射束监控装置中激发相对少的电荷。为了正确测量射束质量需要将在射束监控装置中激发的信号放大较高。相反，当待施加的粒子数或射束强度高时，则激发相对多的电荷。为了正确测量射束质量，需要将在射束监控装置中激发的信号放大较低、即射束监控装置的另一测量范围。尤其是根据粒子束的射束强度和/或待施加的粒子数例如借助可开关的放大器链来改变在射束监控装置中被激发的信号的放大。