DE2613620A1

DE2613620A1 - IRRADIATION SYSTEM FOR IONIZING RADIATION

Info

Publication number: DE2613620A1
Application number: DE19762613620
Authority: DE
Inventors: G Riccardo Dr Rer Na Benedetti
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-03-30
Filing date: 1976-03-30
Publication date: 1977-10-13
Also published as: FR2346754A1

Description

13 AKTIENGESELLSCHAFT j Unser Zeichen 2613620 Berlin und München VPA 76 P 5038 BRD13 AKTIENGESELLSCHAFT j Our reference 2613620 Berlin and Munich VPA 76 P 5038 BRD

Irradiation system for ionizing radiation

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bestrahlungsanlage für ionisierende Strahlung, vorzugsweise für den Einsatz in der Strahlentherapie, mit einer Strahlenquelle sowie mit Mitteln zur Lenkung eines aus der Strahlenquelle austretenden, eng gebündelten Strahls über ein zu bestrahlendes Feld.The invention relates to an irradiation system for ionizing Radiation, preferably for use in radiation therapy, with a radiation source and with means for steering a tightly bundled beam emerging from the radiation source over a field to be irradiated.

In der Strahlentherapie macht man sich die Tatsache zunutze, daß organisches Gewebe bei der Bestrahlung mit ionisierender Strahlung von einer bestimmten gewebespezifisdien Dosis an geschädigt bzw. abgetötet wird. Zu diesem Zweck vrerden Krankheitsherde im Innern des Körpers von Patienten mit einer für die Abtötung des Gewebes erforderlichen Dosis bestrahlt, Fur den Erfolg dieser Behandlungsmethode ist es von entscheidender Bedeutung, daß sowohl die für die Abtötung des Gewebes erforderliche Kindestdosis im gesamten Bereich des Krankheitsherdes erreicht wird als auch, daß die Dosis außerhalb des Krankheitsherdes so gering bleibt, daß das umliegende gesunde Gewebe nicht geschädigt wird.Radiation therapy makes use of the fact that organic tissue is exposed to ionizing radiation from a certain tissue-specific dose on or is killed. For this purpose, foci of disease inside the patient's body are used to kill the Tissue required dose irradiated, for the success of this Treatment method it is vital that both the minimum dose required to kill the tissue is achieved in the entire area of the focus of the disease and, that the dose outside the focus of the disease remains so low that the surrounding healthy tissue is not damaged.

Zu diesem Zweck ist es allgemein üblich, die aus der Bestrahlung.^- anlage austretende Strahlung über eine Blende exakt auf den z\i bestrahlenden Krankheitsherd einzublenden und ein und denselben Krankheitsherd aus verschiedenen Richtungen zu bestrahlen. Durch die Bestrahlung aus verschiedenen Richtungen wird die Strahlenbelastung des sich in Strahlenrichtung vor und hinter dein Krankheltsherd befindenden gesunden Gewebes reduziert.For this purpose it is common practice to obtain that from irradiation. ^ - The radiation emitted by the system is directed precisely to the z \ i via a diaphragm fade in the irradiating focus and irradiate the same focus from different directions. By The irradiation from different directions will reduce the radiation exposure in the direction of the radiation in front of and behind your disease focus healthy tissue located.

■ Infolge der exakten Einblendung auf die Kontur des Krankheitsherdes wird an der Oberfläche des zu bestrahlenden Objektes über dem Krankheitsherd ein nahezu rechteckiger Verlauf der applizierten Dosis entsprechend der ausgezogenen Linie in der Figur 3 erreicht. In der Tiefe des Körpers eines Patienten ist dieser■ As a result of the exact fading in on the contour of the focus of the disease an almost rectangular course of the applied is on the surface of the object to be irradiated over the focus of the disease Dose reached according to the solid line in Figure 3. In the depths of a patient's body is this

Dosisverlauf an den Rändern des Strahlungsfeldes leider stark abgeflacht. Die mit zunehmender Eindringtiefe der Strahlung in den Körper des Patienten zunehmende Abflachung des DosisVerlaufs, die in der Figur 4 durch die ausgezogene Linie wiedergegeben wird, beruht auf der Tatsache, daß die ionisierende Strahlung infolge der Wechselwirkung mit der Materie, hier also in den vorgelagerten Gewebeschichten, Sekundärelektronen erzeugt^ die mehr oder weniger aus der ursprünglichen Strahlenrichtung herausgestreut sind (Fig. 2). Diese Sekundärelektronen, die einen wesehtliehen Anteil der applizierten Dosis übertragen fächern die Strahlung auf. Die in jedem Volumenelement des bestrahlten Krankheitsherdes applizierte Dosis setzt sich daher zu einem merklichen Anteil aus seitlich hereingestrahlter Streustrahlung, vorzugsweise aus Sekundärelektronen, zusammen. Da jedoch an den Randbereichen des ausgeblendeten Strahlenfeldes keine Streustrahlenanteile von außen hereingestreut v/erden, sinkt die gesamte Dosis in diesen Randbereichen ab. Zugleich wird infolge der Streustrahlung aucK eine merkliche Dosis an die Randbereiche außerhalb des Bestrahlungsfeldes abgestrahlt (vgl. ausgesogene Linie der Fig. 4).Unfortunately, the dose profile at the edges of the radiation field is strong flattened. The increasing flattening of the dose as the radiation penetrates the patient's body, which is shown in Figure 4 by the solid line, is based on the fact that the ionizing radiation as a result the interaction with the matter, here in the upstream tissue layers, generates secondary electrons which generate more or less are scattered out of the original beam direction (Fig. 2). These secondary electrons that exist Share of the applied dose transmitted fan out the radiation. Those in each volume element of the irradiated disease focus The applied dose is therefore made up to a noticeable extent from scattered radiation radiated in from the side, preferably from secondary electrons, together. Since, however, at the edge areas If no scattered radiation components are scattered in from the outside of the blanked out radiation field, the total dose in these drops Edge areas. At the same time, as a result of the scattered radiation, there is also a noticeable dose to the edge areas outside the irradiation field radiated (cf. drained line in FIG. 4).

Diese Abflachung des Dosisverlaufs wirkt sich bei der Bestrahlung tief im Körper des Patienten liegerder Krankheitsherde nachteilig aus. Das Gewebe des Krankheitsherdes im Randbereich des eingeblendeten Strahlenfeldes wird nicht zuverlässig abgetötet. Erhöht iaan jedoch die gesamte applizierte Dosis, um überall im eingeblendeten Randbereich ausreichende Dosiswerte zu erreichen, so wird das vor und hinter dem Krankheitsherd liegende Gewebe im Zentrum des Bestrahlungsfeldes infolge der dort ebenfalls erhöhten Dosis unnötigerweise geschädigt. Das hier Gesagte gilt unabhängig davon, ob das gesamte Bestrahlungsfeld gleichzeitig, beispielsweise von dem entsprechend weit aufgeblendeten Strahlen-Icegel eines Radioisotops oder nacheinander durch zeilenweises Überstreichen des Bestrahlungsfeldes durch einen vergleichsweise schmalen Strahl eines Teilchenbeschleunigers bestrahlt wird.This flattening of the course of the dose has a disadvantageous effect in the case of irradiation of the foci of the disease lying deep in the patient's body the end. The tissue of the focus of the disease in the edge area of the faded in radiation field is not reliably killed. Elevated iaan, however, the total applied dose to be used anywhere in the In order to achieve sufficient dose values in the marginal area, the tissue lying in front of and behind the focus of the disease becomes in the center of the irradiation field as a result of the also increased there Dose unnecessarily damaged. What has been said here applies regardless of whether the entire irradiation field is simultaneously, for example by the correspondingly wide faded in ray ice gel of a radioisotope or one after the other by sweeping over the irradiation field line by line with a comparator a narrow beam of a particle accelerator is irradiated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Meg zu weisen, wie auch in der Tiefe eines Patienten liegende Krankheitsherde mit einer gleichmäßigeren Dosis bestrahlt werden können.The invention is based on the object of providing a method of how foci of disease lying deep within a patient can be irradiated with a more uniform dose.

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Bei einer Bestrahlungsanlage der eingangs genannten Art ist daher erfindungsgemäß eine die applizierte Dosis je Flächenelement im Randbereich des zu bestrahlenden Feldes erhöhende Streuvorrichtung an die Bestrahlungsanlage zur Kompensation des Abfalls der Tiefendosis im Randbereich des zu bestrahlenden Feldes angeschlossen. Hierdurch wird der Abfall der Dosis im Randbereich des; zu bestrahlenden Feldes kompensiert. Im Zentrum des Bestrahlungsfeldes brauchen somit keine erhöhten Dosen mehr appliziert zu werden, um das Gewebe auch im Randbereich des Krankheitsherdes abtöten zu können.In the case of an irradiation system of the type mentioned at the outset, according to the invention, the dose applied per surface element is therefore In the edge area of the field to be irradiated, increasing scattering device to the irradiation system to compensate for the waste connected to the depth dose in the edge area of the field to be irradiated. This reduces the dose in the edge area of; compensated for the field to be irradiated. In this way, increased doses no longer need to be applied in the center of the irradiation field to be able to kill the tissue also in the edge area of the focus of the disease.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Vorschubgeschwindigkeit des aus der Strahlenquelle austretenden Strahles durch die Steuervorrichtung im Randbereich des zu be~ strahlenden Feldes reduziert sein. Damit ist der besondere Vorteil verbunden, daß die Steuervorrichtung auch bei solchen Strahlenquellen, deren abgestrahlte Dosisleistung je Flächenelement nicht beeinflußt werden kann, wie z.B..bei Isotopenstrahlern, benutzbar ist.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the feed speed of the emerging from the radiation source Beam must be reduced by the control device in the edge area of the field to be irradiated. That’s the particular advantage connected that the control device, even with such radiation sources, their emitted dose rate per surface element cannot be influenced, such as can be used with isotope emitters.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die von der Strahlenquelle abgestrahlte Dosisleistung bei der Verwendung einer hinsichtlich ihrer Leistung steuerbaren Strahlenquelle durch die Steuervorrichtung im Randberoich des zu be- strahlenden Feldes erhöht sein. Diese besonders elegante Lösung der zugrundeliegenden Aufgabe ermöglicht es, die bei vielen solchen Strahlenquellen, wie z.B. bei Röntgenröhren und Elektronenbeschleuniger^ bereits vorhandenen Mittel zur Dosisleistungsregelung mit zu verwenden. Dadurch kann der zusätzlich su trei- bende Aufwand begrenzt werden.In another advantageous embodiment of the invention, the dose rate emitted by the radiation source can be at the Use of a radiation source that can be controlled in terms of its power through the control device in the peripheral area of the radiant field be increased. This particularly elegant solution to the underlying task makes it possible for many such Radiation sources such as X-ray tubes and electron accelerators ^ to use already existing means for dose rate regulation. This means that the additional The effort required can be limited.

Eine im Betrieb besonders sichere Lösung wird erhalten, wenn in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ein an die Steuervorrichtung angeschlossener Strahlendetektor in den Weg, der urnaittelbar aus der Strahlenquelle austretenden.Strahlung angeordnet ist, und die Steuervorrichtung den Strahl erst nach Erreichen eines für das jeweilige Flächenelement des zu bestrahlenden Feldes vorgegebenen Dosissollwertes um ein Flächenelement v/eiterschaltet. Hierdurch können die bei vielen modernen Bestrahlung-A solution that is particularly safe in operation is obtained if in expedient embodiment of the invention a to the control device connected radiation detector in the way, which is immediately Arranged from the radiation source emerging is, and the control device the beam only after reaching a for the respective surface element of the field to be irradiated predetermined dose setpoint by a surface element. As a result, the many modern irradiation

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anlagen vorhandenen digitalen Bauelemente für die Steuerung und Überwachung der ordnungsgemäßen Funktion der Bestrahlungsanlage, sowie die an diesen Bauelementen, während des Betriebes der Bestrahlungsanlage ohnehin verfügbaren Heßwerte für die Kompensation des Leistungsabfalls der Tiefendosis im Randbereich des zu bestrahlenden Feldes herangezogen werden. ιexisting digital components for the control and monitoring of the proper functioning of the irradiation system, as well as the Hess values for the compensation which are already available on these components during the operation of the irradiation system the drop in power of the depth dose in the edge area of the field to be irradiated. ι

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:Further details of the invention are explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the figures. It demonstrate:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Bestrahlungsanlage,1 shows a schematic representation of an irradiation system according to the invention,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Strahlenverlaufs2 shows a schematic representation of the beam path

im Körper des Patienten,in the patient's body,

Fig. 3 ein Diagramm der applisierten Dosis in der Ebene3 shows a diagram of the dose applied in the plane

IH-III der Figur 2,
20IH-III of Figure 2,
20th

Fig. 4 ein Diagramm der applizierten Dosis in der Ebene4 shows a diagram of the dose applied in the plane

IY-IV der Figur 2, undIY-IV of Figure 2, and

Fig. 5 den Anschluß der Steuervorrichtung an einen TeiJ-chenbeschleuniger. 5 shows the connection of the control device to a particle accelerator.

Die Figur 1 gibt einen Überblick über den Aufbau einer erfindungsgemäßen Bestrahlungsanlage 1. Diese besteht aus einer Strahlenquelle 2, einer die Strahlenquelle umgebenden Abschirmung 3 mit einem Durchbruch 4 für den Austritt eines scharf gebündelten Strahls 5» eine in den Weg des Strahls angeordnete Ionisationskammer S₁ sowie einem Stellmotor 7 zur Schwenkung der Strahlenqualle 2 um eine senkrecht zur Zeichenebene orientierte, den austretenden Strahl schneidende Achse 8. Die Schwenkung der Strahlenquelle - hier nur für. eine Ebene dargestellt - erfolgt über zwei Zahntriebe 9, 10. Ein im Querschnitt dargestellter Patient 11 mit einem In der Tiefe des Körpers liegenden zu bestrahlenden Krankheitsherd 12 ist der Strahlung ausgesetzt. An die Bestrahlungsanlage 1 ist eine aus einem Programmgeber 13, einem Ver-FIG. 1 gives an overview of the structure of an irradiation system 1 according to the invention. This consists of a radiation source 2, a shield 3 surrounding the radiation source with an opening 4 for the exit of a sharply focused beam 5 »an ionization chamber S _{1 arranged in the path of the beam} and a servomotor 7 for pivoting the radiation jellyfish 2 about an axis 8 oriented perpendicular to the plane of the drawing and intersecting the exiting beam. The pivoting of the radiation source - here only for. a plane shown - takes place via two gear drives 9, 10. A patient 11 shown in cross section with a disease focus 12 to be irradiated lying in the depth of the body is exposed to the radiation. To the irradiation system 1 is one of a programmer 13, a control

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gleichsglied 14 und einem Stellgeber 15 bestehende Steuervorrichtung 16 angeschlossen. Der Programmgeber enthält einen Speicher, dem über einen Eingang 17 für jedes Flächenelement des zu bestrahlenden Feldes eine bestimmte Dosis vorgebbar ist." Die einzelnen Speicherpositionen sind über einen der Zahntriebe 10 für die Strahlenrichtung anwählbar. In dem Programmgeber ist das Vergleichsglied 14 angeschlossen, in dem die vom Programmgeber für das jeweilige Flächenelement des zu bestrahlenden Feldes vorgegebenen Dosissollwerte mit dem von der Ionisationskammer 6 gemessenen Dosiswerten verglichen werden. Am Vergleichsglied ist der Stellgeber 15 angeschlossen, durch den die Kittel zur Lenkung des Strahls, im vorliegenden Fall der Stellmotor 7 für die Bestrahlungsanlage nach Erreichen der vom Programmgeber vorgegebenen Dosissollwerte um jeweils ein Flächenelement weitergeschaltet wird.equal member 14 and an actuator 15 existing control device 16 connected. The programmer contains a memory to which a certain dose can be specified via an input 17 for each surface element of the field to be irradiated. "The individual Storage positions can be selected via one of the gear drives 10 for the beam direction. The comparator is in the programmer 14 connected, in which the programmer specified for the respective surface element of the field to be irradiated Target dose values are compared with the dose values measured by the ionization chamber 6. On the comparison link is the Actuator 15 connected, through which the smock for directing the beam, in the present case the servomotor 7 for the irradiation system after reaching the dose setpoints specified by the programmer, it is switched forward by one surface element at a time will.

Die Figur 2 läßt in Verbindung mit den Figuren 3 und 4 das Zustandekommen der Dosisverteilung im Bereich eines im Körperinnern liegenden Krankheitsherdes erkennen. In dieser Figur ist mit den Pfeilen 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 ein parallel ausgerichtetes, auf die Oberfläche des im Körper des Patienten 11 eingetragenden Krankheitsherdes 12 gerichtetes Strahlenbündel bezeichnet. Dabei ist es zunächst gleichgültig, ob die parallel ausgerichtete Strahlung einem entsprechend breiten Strahlenbündel oder einem eng gebündelten, durch Parallelverschiebung allmählich über den Krankheitsherd geführten Strah.. zuzuordnen ist. Die ausgezogene Linie der Figur 3 zeigt die Verteilung der im Mittel applizierten Dosisleistung DL in der Ebene III-III unmittelbar über dem Patienten 11. Kan erkennt in dieser Figur 3, daß die Dosisleistung einen exakt rechteckigen Verlauf hat. Seitlich des zu bestrahlenden Feldes ist die applizierte Dosisleistung Null, im Bereich des zu bestrahlenden Feldes ist sie überall gleich hoch. Sobald die Strahlung im Körper des Patienten eindringt, erzeugt sie durch Wechselwirkung mit dem Gewebe Sekundär elektronen. Diese Sekundärelektronen erzeugen ihrerseits wieder v/eitere Sekundärelektronen. In der vereinfachten Darstellung der Figur 2 wurden für jedes Strahlungsquant, in einer bestimmten Ebene des Körpers des Patienten, zwei zusätzlich erzeugte, in einem bestimmten V/inkel 'zur ursprünglichen Strahlenrichtuns wegfliegende Sekundär-FIG. 2, in conjunction with FIGS. 3 and 4, shows the formation of the dose distribution in the region of a focal point of the disease inside the body. In this figure, the arrows 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 designate a bundle of rays that is aligned in parallel and directed onto the surface of the foci of disease 12 entered in the body of the patient 11. In this case, it is initially irrelevant whether the radiation aligned in parallel is to be assigned to a correspondingly broad beam or a tightly bundled beam that is gradually guided over the focus of the disease by parallel displacement. The solid line in FIG. 3 shows the distribution of the dose rate DL applied on average in plane III-III directly above the patient 11. Kan recognizes in this FIG. 3 that the dose rate has an exactly rectangular profile. To the side of the field to be irradiated, the dose rate applied is zero, in the area of the field to be irradiated it is the same everywhere. As soon as the radiation penetrates the patient's body, it generates secondary electrons through interaction with the tissue. These secondary electrons in turn generate additional secondary electrons. In the simplified illustration of Figure 2 of the patients body were made for each quantum of radiation, in a particular plane, two additionally generated in a certain V / inkel 'to the original fly-away secondary Strahlenrichtuns

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elektronen 25 "bis 39 eingezeichnet. Das hat zur Folge, daß sich die in jedem Flächenelement des Krankheitsherdes in der Ebene IV-IV der Figur 2 applizierte Dosis aus Anteilen der in diesen Bereichen auftreffenden ursprünglichen Priiaärstrahlung als auch aus Anteilen von seitwärts eingestreuter Sekundärstrahlung zusammensetzt. Im Randbereich des Krankheitsherdes werden aber keine Sekundärstrahlenanteile von außerhalb des Strahlenfeldes eingestreut (gestrichelte Linien). Folglich ist die Dosisleistung bereits in diesem Bereich merklich gegenüber der im Innern des Strahlenfeldes applizierten Dosis reduziert. Dagegen wird infolge der Streustrahlung außerhalb des Krankheitsherdes, seitlich des eigentlichen Strahlenfeldes, eine auf Sekundärstrahlenanteile 25» 38 zurückführende Dosis appliziert. Der Verlauf der Dosis in der Ebene IV-IV der Figur 2 ist in der Figur 4 in ausgezogener Linie dargestellt. Dabei ist in gestrichelten Linien die Dosis eingezeichnet, die bei einem unendlich großen zu bestrahlenden Feld auf den Bereich des Krankheitsherdes 12 appliziert würde.electrons 25 "to 39 are drawn in. As a result, the dose applied in each surface element of the focus of the disease in the plane IV-IV of FIG. 2 from the proportions in these Areas impinging original primary radiation as well made up of proportions of secondary radiation scattered sideways. However, in the edge area of the focus of the disease no secondary radiation from outside the radiation field interspersed (dashed lines). Consequently, the dose rate is already noticeable in this area compared to that in the interior of the Radiation field applied dose is reduced. On the other hand, as a result of the scattered radiation outside the focus of the disease, it becomes sideways of the actual radiation field, a dose attributable to secondary radiation components 25 »38 is applied. The course of the dose in the plane IV-IV of Figure 2 is shown in Figure 4 in a solid line. The dashed lines show the dose drawn, which would be applied to the area of the disease focus 12 in the case of an infinitely large field to be irradiated.

Vor Inbetriebnahme der Bestrahlungsanlage muß dem Programmgeber 13 der Steuervorrichtung 16 ein Bestrahlungsprogramm eingegeben werden, das ausgehend von einem im Krankheitsherd 12 anzutreibenden, möglichst konstanen Dosisverlauf einen schusseiförmigen Verlauf der zu applizierenden Dosissoliwerte aufweist. Diese Dosissoliwerte sind in der Figur 3 punktiert eingezeichnet. Dabei ist zu beachten, daß die Erhöhung der Dosissollwerte in einem um so größeren Abstand vom Randbereich einsetzt, je größer die mittlere Reichweite der Sekundär strahlung im Gewebe des Patienten 11 ist. Durch den Programmgeber 13 wird dem Vergleichsglied 14 bein Betrieb der Bestrahlungsanlage 1 ein dem jeweils gerade bestrahlten Flächenelement des zu bestrahlenden Feldes entsprechender Dosissollwert zugeführt. Im Vergleichsglied 14 wird dieser eingegebene Dosissollwert mit dem aufsummierten Meßwert der Ionisationskammer 6 verglichen. Bei Erreichen der vorgegebenen Dosis betätigt das Vergleichsglied 14 den nachgeschalteten Stellgeber 15, der den Stellmotor 7, mit dem die Strahlenrichtung im Ausführungsbeispiel der Figur 1 durch Schwenken der gesamten Strahlenquelle 2 verstellt wird, so lange einschaltet, bis das nächste Flächenelement des zu bestrahlenden Feldes bestrahlt wird. Bei der Verstellung der_rStrahlenrichtung wird zu-VPA 9/512/4003 709841/ÖtS(T Before the irradiation system is put into operation, the programmer 13 of the control device 16 must be given an irradiation program which, based on a dose profile to be driven in the focus 12, which is as constant as possible, has a shotshaped profile of the dose solids to be applied. These fixed dose values are shown in dotted lines in FIG. It should be noted that the increase in the dose setpoints begins at a greater distance from the edge area, the greater the mean range of the secondary radiation in the tissue of the patient 11. When the irradiation system 1 is in operation, the program generator 13 supplies the comparison element 14 with a dose setpoint corresponding to the surface element of the field to be irradiated that is currently being irradiated. In the comparison element 14, this input dose setpoint is compared with the summed up measured value of the ionization chamber 6. When the predetermined dose is reached, the comparison element 14 actuates the downstream actuator 15, which switches on the servomotor 7, with which the beam direction is adjusted in the exemplary embodiment in FIG. 1 by pivoting the entire radiation source 2, until the next surface element of the field to be irradiated is irradiated will. When adjusting the _r beam direction becomes-VPA 9/512/4003 709841 / ÖtS (T

gleich auch der, mit einem der Zahntriebe 10 gekuppelte- Programmgeber 13 weitergeschaltet, so daß dieser nunmehr dem Vergleichsglied 14 den diesem neuen Flächenelement des zu bestrahlenden Feldes zugeordneten Dosissollwert vorgibt.also the programmer coupled with one of the gear drives 10 13 switched on, so that this now the comparison element 14 this new surface element of the to be irradiated The assigned dose setpoint in the field.

Auf diese Weise wird erreicht, daß in dem zu bestrahlenden Feld nicht die in der Figur 3 rechteckig ausgezogene, sondern die punktierte Dosis appliziert wird. Dies wiederum hat zur Folge, daß;im Innern des Körpers, in dem Bereich des zu bestrahlenden Krankheitsherdes 12, in der Ebene IY-IV nicht die in der Figur ausgezogene, sondern die punktierte Dosis wirksam wird. Aus dem Vergleich der ausgezogenen und der punktierten Kurven erkennt man, daß durch die Erhöhung der applizierten Dosis im Randbereich ein Ausgleich des dort zu erwartenden Dosisabfalls erzielt wird.In this way it is achieved that in the field to be irradiated, not the one drawn out as a rectangle in FIG. 3, but the one punctured dose is applied. This in turn has the consequence that; inside the body, in the area of the to be irradiated Foci 12, in plane IY-IV not that in the figure pulled out, but the punctured dose takes effect. Recognizes from the comparison of the solid and the dotted curves one that, by increasing the dose applied in the edge area, compensates for the drop in dose to be expected there will.

Bei Bestrahlungsanlagen, die elektrisch geladene Teilchen beschleunigen, kann infolge der Möglichkeit der Ablenkung des Strahls über elektrische und magnetische Felder auf die Schwenkung der Strahlenquelle mit dem Stellmotor verzichtet werden.In the case of irradiation systems that accelerate electrically charged particles, can be due to the possibility of deflecting the beam via electric and magnetic fields on the swivel the radiation source with the servomotor can be dispensed with.

Die Figur 3 zeigt den Anschluß der Steuervorrichtung 16 an solch einem Teilchenbeschleuniger 39. Der aus dem Beschleunigungsgefäß 40 austretende Strahl 41 passiert nacheinander eine Ionisationskammer 42 und ein elektromagnetisches Ablenksystem 43, Durch letzteres kann der Strahl 41 zeilenweise über das zu bestrahlende Feld 12 gelenkt werden. Abweichend vom Ausführungsbeispiel der Figur 1 steuert der Stellgeber 15 nicht einen Stellmotor sondern den Strom durch das elektromagnetische Ablenksystem 43, 44 und synchron dazu den Programmgeber, so daß immer gerade der Dosissollwert dem Vergleichsglied 14 eingegeben wird, der dem gerade vom Teilchenstrahl bestrahlten Feld zugeordnet ist. Ähnliches gilt, wenn anstelle des elektromagnetischen Ablenksystems Ablenkelektroden zur Erzeugung eines elektromagnetischen Ablenkfeldes verwandt werden. In diesem Fall muß der Stellgeber die Spannung an den Ablenkelektroden steuern.FIG. 3 shows the connection of the control device 16 to such a particle accelerator 39. The beam 41 emerging from the acceleration vessel 40 successively passes an ionization chamber 42 and an electromagnetic deflection system 43. Deviating from the embodiment of Figure 1, the actuator 15 does not control a servomotor but the current through the electromagnetic deflection system 43, 44 and synchronously with the programmer, so that the dose setpoint is always input to the comparison element 14, which is assigned to the field just irradiated by the particle beam . The same applies if, instead of the electromagnetic deflection system, deflection electrodes are used to generate an electromagnetic deflection field. In this case, the actuator must control the voltage on the deflection electrodes.

Bei Bestrahlungsanlagen, deren appliaierte Dosisleistung veränderbar ist, wie beispielsweise bei Röntgenröhren oder bei Teilchenbeschleunigern, läßt sich der Strahl so schwenken, daß erIn the case of irradiation systems, the applied dose rate of which can be changed, such as, for example, X-ray tubes or particle accelerators, the beam can be swiveled in such a way that it

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zeilenweise mit gleichmäßiger Geschwindigkeit über das zu bestrahlende Feld hinweggeführt wird. Die Erhöhung der Dosis im Randbereich des zu bestrahlenden Feldes wird in diesem Fall dadurch erzeugt, daß der Stellgeber die abgegebene Dosisleistung der Strahlenquelle 2, 40 beeinflußt.line by line at a constant speed over the area to be irradiated Field is carried away. In this case, this increases the dose in the edge area of the field to be irradiated generates that the actuator influences the dose rate emitted by the radiation source 2, 40.

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Claims

Irradiation system for ionizing radiation, preferably "for use in radiation therapy, with a radiation source, as well as means for directing a tightly bundled beam emerging from the radiation source over a beam to be irradiated Field, characterized in that the applied dose per surface element in the edge area the control device (16) increasing the field to be irradiated the irradiation system (1, 39) is connected to compensate for the drop in the depth dose in the edge region of the field (12) to be irradiated is.

2. Irradiation system according to claim 1, characterized in that that the speed of thrust from the radiation source (2, 40) exiting beam (5, 41) by the control device

(16) is reduced in the edge area of the field to be irradiated (12).

3. Irradiation system according to claim 1, characterized in that that the dia from the radiation source (2) radiated dose line StUn ;;, when using a T-c.ist.vng controllable radiation source, by the control device (16) in Edge area of the field (12) to be irradiated increases iet.

4. Irradiation system according to claim 1, characterized f.clcsnniioichnet that a Stvo.hlendetoktor (6, 42) connected to the control device (16) in the "ivog of the unnit ^ olbar from the / Hrc-hlev! - exiting beam (5 _f 41) is arranged - υ_-κ! dThe control device & on the beam only after reaching a dose setpoint value υπ ojn surface element specified for the respective surface element of the field (12) to be irradiated ;; *

5. Irradiation system according to claim 1, durcb gekennsr - .. refuses that the beam (15) ülu-cIi ldotorisch sv.3idit; äijoioaale ocirwon ··· teuTJS of the radiation source (2) via the: to be irradiated- Fold (12) steered will.

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6. Irradiation system according to claim 1, characterized in that that the beam (5) by motorized two-dimensional parallel displacement the radiation source (2) is directed over the field (12) to be irradiated.

7. Irradiation system according to claim 1, characterized in that the beam (5) when using an accelerator (39) for electrically charged particles via an electrical one
and / or electromagnetic deflection system (43, 44) is directed over the field (12) to be irradiated.

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