DE3901906C2 - Meßvorrichtung für ein medizinisches Bestrahlungsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung für ionisierende Strah­ lung eines medizinischen Bestrahlungsgerätes, mit einem Querpro­ fil-Meßgerät für Strahlungsintensität, das eine Sondenmeßeinrich­ tung mit dicht bei dicht entlang einer Meßlinie angeordneten Meß­ stellen aufweist, mit einem an das Querprofil-Meßgerät ange­ schlossenen Rechner, der ein Rechenprogramm zur Umsetzung der von der Sondenmeßeinrichtung abgegebenen Meßwerte enthält, mit einem an den Rechner angeschlossenen Wiedergabegerät zur Wieder­ gabe von Meßergebnissen und mit einem im Material homogenen, de­ tektorfreien Phantomkörper, der zur Messung einer Tiefendosis auf dem Querprofil-Meßgeräte angeordnet ist.

Eine in dem Prospektblatt BMS 64 der Firma Schuster gezeigte Meß­ vorrichtung dieser Art besitzt den Phantomkörper nicht. Jedoch ist durch das Prospektblatt Hermes der Firma Precitron eine Meß­ vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der ein Phan­ tomkörper in Form eines Metallfilters vorgesehen ist, das über seine Länge gleiche Höhe aufweist und sich nur über drei oder vier Meßstellen erstreckt. Die Bestimmung der Tiefendosis bzw. Energie einer Strahlung mit Hilfe von nur einigen Meßwerten ist recht ungenau.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Meßvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln eine genauere Bestimmung der Tiefendosis bzw. Energie der Strah­ lung ergibt. Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung ist zur Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß der Phantomkörper zwei sich jeweils in der Höhe gleichsinnig fortlaufend ändernde Bereiche, aufweist, deren Höhenänderungen bezüglich eines Mittel­ punktes einander entgegengesetzt entlang der Meßlinie verlaufen. Vorzugsweise weist aufgrund entsprechend eingestellten Rechen­ programmes das Wiedergabegerät zwei, jeweils einem der beiden Phantomkörper-Bereichen zugeordnete Dosislinien mit auf Abstand voneinander angeordneten Dosislinie-Flanken auf.

Die zu messende Strahlung weist über einen Querschnitt hin im wesentlichen gleichbleibende Energie auf. Da der Phantomkörper sich entlang der Meßlinie in der Höhe ändert, läßt er entlang der Meßlinie eine sich fortlaufend in der Stärke ändernde Energie durch, die an der Vielzahl von Meßstellen gemessen wird, wobei unter Vielzahl mindestens sieben Meßstellen und vorzugsweise min­ destens neun Meßstellen verstanden wird. Dies läßt mittels des Rechners eine genauere Erstellung der Tiefendosiskurve zu. Die Tiefendosiskurve gibt die Dosisverteilung entlang der Untersei­ te des sich in der Höhe fortlaufend gleichsinnig ändernden Phan­ tomkörpers wieder. Die Energiebestimmung erfolgt anhand der zwei­ teiligen Tiefendosiskurve, indem als Energiemaß die von der Tie­ fendosiskurve begrenzte Fläche oder der seitliche Abstand der einen Flanke der Tiefendosiskurve von der anderen Flanke oder die Tangentenwinkel der beiden Flanken vorgesehen sind. Die er­ findungsgemäße Meßvorrichtung arbeitet also mit einem Rechenpro­ gramm, das die Meßergebnisse der Vielzahl von unter dem Phantom­ körper befindlichen Meßstellen in eine zweiteilige Tiefendosis kurve umsetzt und den Flankenabstand, den Flankenwinkel und/oder die umgrenzte Fläche der Tiefendosiskurve als Energiemaß der Strahlung angibt. Im Rahmen der Erfindung liegt es, wenn die Meßvorrichtung einen Zahlenwert für die Energie oder Eindring­ tiefe liefert.

Dies stellt eine genauere Messung der Tiefendosis bzw. Energie dar, weil eine Vielzahl von Messungen an Meßstellen mit verschie­ den stark absorbierten Strahlen vorgenommen wird. Die Höhenände­ rung ändert die Absorption der Strahlung. Die genauere Messung wird mit einfachen Mitteln erreicht, da der verwendete Phantom­ körper einfach ist und insbesondere nur eine entsprechende Anpas­ sung bzw. Ausgestaltung des Rechenprogrammes des Rechners erfor­ derlich ist. Das Rechenprogramm ist eine jeweils fest vorgegebene Steuereinrichtung, welche die an den Meßstellen gewonnenen Meßer­ gebnisse in die zweiteilige Tiefendosiskurve umsetzt. Die zwei­ teilige Gestaltung des Phantomkörpers, der z. B. als Doppelkeil ausgeführt ist, ergibt eine entsprechende Zweiteiligkeit der Tiefendosiskurve. Dadurch wird mit einfachen Mitteln eine Ver­ größerung der Meßgenauigkeit erreicht. Die einander entgegenge­ setzten Höhenänderungen sind z. B. verschieden stark und in der Regel gleichstark. Es wird z. B. die Differenz zweier gegenüber­ liegender Dosislinien ausgewertet, die durch den zweiteiligen kontinuierlichen Phantomkörper mechanisch genau bestimmt sind.

Die Höhenänderung kann z. B. entlang einer gebogenen Kurve ver­ laufen. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn die Höhenänderung des Phantomkörpers gleichmäßig ist. Dies erleich­ tert die Herstellung des Phantomkörpers und des zugehörigen Re­ chenprogramms. Der geradlinige Anstieg der Phantomkörper-Höhe erfolgt z. B. entlang einer schiefen Ebene oder entlang einem Kegelmantelabschnitt.

Die zwei Bereiche entgegengesetzter Höhenänderung sind z. B. von­ einander getrennt, z. B. zwei voneinander gesonderte Keile. Beson­ ders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn die zwei Bereiche einander entgegengesetzter Höhenänderung als einheitlicher Phan­ tomkörper zusammengehalten sind. Dies vereinfacht die Herstellung und die genaue Positionierung der beiden Bereiche zueinander.

Die Strahlung ist z. B. Röntgenstrahlung oder Elektronenstrahlung. An medizinischen Bestrahlungsgeräten muß die Strahlendosis beson­ ders genau eingestellt und überwacht werden. Das Wiedergabegerät ist z. B. ein Bildschirm und/oder ein Drucker. Der Rechner ist z. B. eine selbständige Einheit oder in das Wiedergabegerät inte­ griert. Die Sondenmeßeinrichtung mit Meßstellen entlang einer Meßlinie ist z. B. ein Strahlungssensor, der sich entlang der Meß­ linie bewegt und an jeder Meßstelle eine Messung durchführt. Es ist auch möglich, einen gegen die Strahlung empfindlichen Film entlang der Meßlinie vorzusehen und dessen durch die Strahlung bedingte Schwärzung messend abzutasten und in Meßwerten an den Rechner zu geben. Die Angabe "dicht bei dicht angeordnet" be­ sagt in der Regel, daß jeweils zwei benachbarte Meßstellen nur einen Abstand von 3-7 mm, z. B. 5 mm, voneinander haben.

In der Regel sind entlang der Meßlinie zu ionisierende Halblei­ ter-Strahlungssensoren gleichmäßig und dicht beieinander ange­ ordnet, die relativ klein sind; diese Ausgestaltung des Quer­ profil-Meßgerätes hat sich bereits für die Querprofilmessung als günstig herausgestellt und wird nun auch bevorzugt für die zu­ sätzliche Messung der Tiefendosis herangezogen. Der Phantomkör­ per besteht z. B. aus Plexiglas oder aus Metall, wobei Metall, z. B. Eisen, einen besonders niedrigen Phantomkörper ergibt. Eine genaue Eichung der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung läßt sich ohne weiteres durchführen, so daß sich die Tiefendosis bzw. Ener­ gie der jeweiligen Strahlung mit bestimmten Zahlen in einer be­ stimmten Energiedimension ermitteln läßt. Die in einer Reihe an­ geordneten Strahlungssensoren lassen sich in Richtung der Reihe gemeinsam hin- und herverschiebbar anordnen, wodurch die Genau­ igkeit nochmehr gesteigert wird.

Über die Länge des Zwei-Bereich-Phantomkörpers sind in der Regel mindestens 40 Meßstellen, vorzugsweise mindestens 60 Meßstellen vorgesehen. Der Phantomkörper ist dabei z. B. 300-360 mm lang. Der Winkel des keilförmigen Phantomkörper-Bereiches beträgt, bei Kunststoff, z. B. von 25 Grad bis maximal 60 Grad und, bei Eisen, z. B. von 6 Grad bis maximal 10 Grad. Wenn die Höhenänderung nicht gleichmäßig ist, sondern entlang einer Kurve, z. B. einer Parabel, verläuft, dann liegt ein entsprechender Höhenanstieg des Phantomkörper-Bereiches vor.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfin­ dung dargestellt und zeigt

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer Meßvorrichtung für ein medizinisches Bestrahlungsgerät,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Querprofil-Meßgerät der Meßvorrich­ tung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Phantomkörpers für die Meßvor­ richtung gemäß Fig. 1 und

Fig. 4 eine Tiefendosiskurve der Meßvorrichtung gemäß Fig. 1.

Die Meßvorrichtung gemäß Zeichnung umfaßt ein als Bildschirm aus­ gebildetes Wiedergabegerät 1 und ein als Drucker ausgebildet es Wiedergabegerät 2, die beide von einem Rechner 3 gespeist wer­ den, der eine Eingabetastatur 4 umfaßt. Der Rechner 3 nimmt Meß­ ergebnisse von einem plattenartigen Meßgerät 5 auf, das eine Son­ denmeßeinrichtung 6 mit Meßstellen entlang einer Meßlinie 7 um­ faßt. Die Meßstellen sind jeweils 5 mm voneinander vorgesehen und es sind 88 Meßstellen auf 44 cm vorgesehen. Jede Meßstelle ist von einem Strahlungsdetektor bzw. -sensor der Halbleiter-Bauart verwirklicht. Auf eine von der Meßlinie 7 durchquerte Fläche fällt eine Strahlung 8 eines Bestrahlungsgerätes 9. Auf der Meß­ linie steht ein sich über die gesamte Länge der Meßlinie erstrec­ kender Phantomkörper 10, der zwei Bereiche 11, 12 sich ändernder Höhe aufweist. Der Rechner 3 bewirkt auf den Wiedergabegeräten 1, 2 eine Tiefendosiskurve 13, welche die Verteilung der Strah­ lungsenergie entlang der Meßlinie 7 bezüglich eines Mittelpunktes 21 unter dem Phantomkörper 10 wiedergibt.

Gemäß Fig. 2 fällt die Strahlung auf ein Feld 22, das mittig von der Meßlinie 7 durchquert ist und das von dem in Fig. 2 nicht gezeigten, aufgesetzten Phantomkörper abgedeckt wird. Gemäß Fig. 3 ist der Phantomkörper 10 aus zwei keilförmigen Bereichen 11, 12 aus Metall, nämlich Eisen gebildet und von einem Körperbereich 14 aus Kunststoff, z. B. Plexiglas, zu einer Einheit zusammenge­ halten. Gemäß Fig. 4 lassen sich bei der Tiefendosiskurve 13 zwei Dosislinien 16, 20 mit Flanken ein Abstand 19 einer Flanke von einem Fixpunkt 17 und eine von der Tiefendosiskurve begrenz­ te Fläche 18 festlegen, die jeweils ein Maß für die Energie der Strahlung 8 sind.

Claims (6)

1. Meßvorrichtung für ionisierende Strahlung eines medizinischen Bestrahlungsgerätes, mit einem Querprofil-Meßgerät für Strah­ lungsintensität, das eine Sondenmeßeinrichtung mit dicht bei dicht entlang einer Meßlinie angeordneten Meßstellen aufweist, mit einem an das Querprofil-Meßgerät angeschlossenen Rechner, der ein Rechenprogramm zur Umsetzung der von der Sondenmeß­ einrichtung abgegebenen Meßwerte enthält, mit einem an den Rechner angeschlossenen Wiedergabegerät zur Wiedergabe von Meßergebnissen und mit einem im Material homogenen, detektor­ freien Phantomkörper, der zur Messung einer Tiefendosis auf dem Querprofil-Meßgerät angeordnet ist, dadurch gekennzeich­ net, daß der Phantomkörper (10) zwei sich jeweils in der Höhe gleichsinnig fortlaufend ändernde Bereiche (11, 12) aufweist, deren Höhenänderungen bezüglich eines Mittelpunktes (21) ein­ ander entgegengesetzt entlang der Meßlinie (7) verlaufen.

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenänderung des Phantomkörpers (10) gleichmäßig ist.

3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Bereiche (11, 12) einander entgegengesetzter Höhen­ änderung als einheitlicher Phantomkörper (10) zusammen­ gehalten sind.

4. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Phantomkörper (10) aus Plexiglas oder aus Eisen besteht.

5. Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Wiedergabegerat ein Bildschirm (1) ist und der Abstand der beiden Bildschirm-Dosislinien voneinander über das Rechenprogramm mit den Tiefendosis-Meß­ ergebnissen verbunden ist.

6. Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß aufgrund entsprechend eingestellten Rechenprogrammes das Wiedergabegerät (1, 2) zwei, jeweils ei­ nem der beiden Phantomkörper-Bereichen (11, 12) zugeordnete Dosislinien (16, 20) mit auf Abstand (19) voneinander ange­ ordneten Dosislinie-Flanken wiedergibt.