专利名称：具有x射线辐射不可穿透的液体的轮廓准直仪及相应方法
技术领域：
本发明涉及一种用于放射线治疗的轮廓准直仪和对应的方法，其中，轮廓由X射线辐射不可穿透的液体形成。
背景技术：
轮廓准直仪使用在用于治疗肿瘤的放射性治疗中。在该放射性治疗中，用富有能量的辐射，一般是线性加速器的高能X射线辐射照射肿瘤。该轮廓准直仪在此引入X射线辐射的光路中。它具有辐射可穿透的开口，其轮廓与肿瘤的轮廓相应。因此，该轮廓形成用于透射X射线辐射的光圈。由此保证仅用X射线照射肿瘤而不照射相邻的健康身体组织。通过轮廓准直仪合适的构造，可以摹仿几乎任何的肿瘤轮廓。用于放射性治疗的广泛应用的准直仪是所谓的叶片准直仪，例如在专利文献DE102006039793B3中所记载。叶片准直仪具有多个，例如160个可被驱动地相互移动的用于形成开口的叶片。这些叶片由吸收X射线辐射的材料组成。按这种类型，两组叶片相对地设置成，使得它们可以以其端侧相互靠近或相互远离地移动。这些叶片的每个可单独地借助电动机移动。因为它在叶片定位时会产生在预设值与叶片实际设定的实际位置之间略微的偏差，所以每个叶片都具有位置测量器，通过该位置测量器可以精确地确定实际设定的位置。公开文本US2009/0010395A1公开了一种具有X射线辐射不可穿透的液体的轮廓准直仪，该液体布置在容器中。由容器的形状形成限定光路的轮廓。专利文献US6188749B1和公开文本US6118855A公开一种具有液体的轮廓准直仪。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供另一种轮廓准直仪，该轮廓准直仪可以代替叶片准直仪使用，并且可以坚固且迅速地摹仿轮廓。按本发明，该技术问题通过一种用于设定X射线辐射的光路的轮廓的轮廓准直仪和方法解决。本发明涉及一种用于设定X射线辐射的光路的轮廓的轮廓准直仪。该轮廓形成光圈，亦即，在轮廓准直仪中的开口。光圈表示一个自由的开口或其直径，通过开口可以发射或接收X射线。该轮廓准直仪包括形成轮廓的、X射线辐射不可穿透的液体。本发明的优点是，X射线辐射的准直仪可简单且坚固地运行以便形成轮廓。在一种扩展设计中，液体垂直于光路旋转。由此，向心力作用到液体上。在另一种实施形式中，轮廓准直仪包括若干围绕旋转轴线辐射状布置的叶片，其中，其第一端部指向旋转轴线的方向并且在叶片之间形成楔形的、至少部分地填充液体的腔室。这提供的优点是，可以与腔室的数量相应地改变轮廓的分辨率。此外，旋转轴线可以设置得平行于X射线辐射的光路。在另一种实施形式中，轮廓准直仪包括使泵送力沿作用到液体上的向心力方向施加到液体上的泵单元，由此形成轮廓。在一种扩展设计中，每个单独的泵单元可以给另一个腔室供液。有利地，液体由包含镓，铟和锡的共晶合金，例如具有产品名称Galinstan 的合金组成。本发明还涉及一种用于借助轮廓准直仪设定X射线辐射的光路的轮廓的方法，其中，轮廓并因此光圈由X射线辐射不可穿透的液体形成。在该方法的一种扩展设计中，液体可以围绕平行于光路的旋转轴线旋转。此外，该液体可以沿作用到液体上的向心力方向泵送，从而形成轮廓。
本发明其他的特点和优点从下列多个实施例的阐述中根据示意图获得。附图中:图1:是轮廓准直仪的俯视图，图2:是轮廓准直仪的局部立体图，图3:是具有不同轮廓的轮廓准直仪的俯视图，以及图4:是轮廓准直仪的立体图。
具体实施例方式轮廓准直仪由圆柱形的壳体9组成，在该壳体9中径向地布置若干叶片3。在此，叶片3的第一端部31指向轮廓准直仪的旋转轴线8的方向。叶片2的第二端部32指向外。叶片3与壳体9共同形成用X射线辐射不可穿透的液体4填充的楔形腔室5。叶片3的高度这样选择，使得与在传统的叶片准直器的情况下一样，尽可能只有平行的X射线辐射才能到达目标体积，并且同时可以充分屏蔽辐射。轮廓准直仪围绕旋转轴线8沿旋转方向R的旋转使向心力Z作用到液体4上，该向心力使液体4保持在围绕旋转轴线8的圆形轨道上。借助设置在壳体9的圆周上的泵单元6，液体4可以从壳体9的储藏容器7中泵送或挤压到腔室5中。借助泵单元6，液体4与离心力相反地朝旋转轴线8的方向输送，用泵送力F表示。根据泵送压力，在各腔室5中的“液面高度”可以是不同的，以便液体4形成轮廓I。在图1中，示出圆形设计的轮廓I。由于泵送力F随时间的变化而可以即便在轮廓准直仪旋转时也不会产生旋转对称的轮廓。轮廓准直仪的旋转频率一般为几百赫兹。优选使用由镓、铟和锡组成的、商标名称为Galinstan 的共晶合金。Galinstan 在室温时为流体的，并且根据制造规格在低于-19摄氏度的温度的情况下转变为固态的聚集态。与水银一样，Galinstan 体现出与固态金属一起制成合金的趋势；例如铝或铜可以用 Galinstan 溶解。在图2中，可见轮廓准直仪的局部立体图。在壳体9中，径向设置叶片3。叶片3形成可用X射线辐射不可穿透的液体填充的腔室4。通过叶片不同的长度，可以改善轮廓的分辨率。图3示出具有不同轮廓I并因此产生的不同光圈2的轮廓准直仪的三个俯视图，X射线辐射通过光圈2可以到达目标体积上。在图4中可见轮廓准直仪的立体图。在壳体9中设置形成腔室4的叶片3。在壳体9的外侧设置泵单元6。该轮廓准直仪围绕旋转轴线8沿旋转方向R旋转。通过给腔室4不同地填充吸收X射线辐射的液体可以产生用于辐射的不同光圈。 附图标记清单
I轮廓
2开口/光圈
3叶片
31叶片3的第一端部
32叶片3的第二端部
4吸收X射线辐射的液体
5部分填充液体4的腔室
6泵单元
7储藏容器
8旋转轴线
9壳体
F泵送力
R旋转方向
Z 向心力
权利要求
1.一种用于设定X射线辐射光路的形成光圈(2)的轮廓(I)的轮廓准直仪，其特征在于， -具有X射线辐射不可穿透的液体(4)，其中，所述轮廓(I)能通过所述液体(4)的旋转形成。
2.按权利要求1所述的轮廓准直仪，其特征在于，所述液体(4)以可垂直于所述光路旋转的方式布置。
3.按权利要求1或2所述的轮廓准直仪，其特征在于，具有围绕平行于所述光路的旋转轴线(8)辐射状布置的若干叶片(3)。
4.按权利要求3所述的轮廓准直仪，其特征在于，所述叶片(3)的所述第一端部(I)指向所述旋转轴线(8)的方向，其中，在所述叶片(3)之间形成用所述液体(4)至少部分地填充的楔形腔室(5)。
5.按前述权利要求之一所述的轮廓准直仪，其特征在于，具有泵单元(6)，所述泵单元(6)使泵送力(F)沿作用到所述液体(4)上的向心力(Z)的方向施加到所述液体(4)上，从而能形成所述轮廓(I)。
6.按权利要求5和3所述的轮廓准直仪，其特征在于，各泵单元(6)给所述腔室(5)之一供液。
7.按前述权利要求之一所述的轮廓准直仪，其特征在于，所述液体(4)是含有镓、铟和锡的共晶合金。
8.一种用于借助轮廓准直仪设定X射线辐射光路的形成光圈(2)的轮廓(I)的方法，其特征在于，所述轮廓(I)通过轮廓准直仪的X射线辐射不可穿透的液体(4)的旋转形成。
9.一种按权利要求8所述的方法，其特征在于，所述液体(4)围绕平行于所述光路的旋转轴线⑶旋转。
10.一种按权利要求9所述的方法，其特征在于，所述液体(4)沿作用到所述液体(4)上的向心力(Z)的方向泵送，从而形成所述轮廓(I)。
全文摘要
本发明涉及一种用于设定X射线辐射的光路的轮廓(1)的轮廓准直仪及方法，其中，由X射线辐射不可穿透的液体(4)形成所述轮廓(1)。本发明的优点在于提供了一种运行起来简便可靠的、用于形成轮廓的X射线辐射准直仪。
文档编号A61N5/10GK103137232SQ201210510828
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月3日 优先权日2011年12月1日
发明者S.海德 申请人:西门子公司