DE1764862C3

DE1764862C3 - Therapeutisches Bestrahlungsgerät

Info

Publication number: DE1764862C3
Application number: DE1764862A
Authority: DE
Inventors: Claude Genf Barataud (Schweiz)
Original assignee: Barapio Sa Genf (schweiz)
Current assignee: Barapio Sa Genf (schweiz)
Priority date: 1967-10-18
Filing date: 1968-08-20
Publication date: 1980-11-06
Also published as: CA901693A; FR1576138A; AT300180B; CH537196A; DE1764862B2; GB1233738A; CH525681A; DE1764862A1; BE718417A; DE6609995U; ES356975A1

Description

Die Erfindung betrifft ein therapeutisches Bestrahlungsgerät nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solches Bestrahlungsgerät ist aus der AT-PS 234899 bekannt.

Ziel der bisherigen, radiologischen Behandlungsverfahren ist es, das erkrankte Zellgewebe durch eine nur in einem möglichst kleinen Raum wirksame hochenergetische Strahlung zu zerstören. Für diese Zweck wurden eine Vielzahl verschiedener Bestrahlungsgeräte entwickelt, die eine möglichst genaue Konzentrierung der Gamma-Strahlen ausschließlich auf das erkrankte Zellgewebe ermöglichen, ohne daß die angrenzenden gesunden Gewebeteile, insbesondere auch die Haut, von den Strahlen angegriffen und zerstört werden. Bei einem dieser bekannten Geräte (AT-PS 234899) sind mehrere Gamma-Strahlenquellen örtlich getrennt angeordnet und können mit ihrer Halterung aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung und umgekehrt bewegt werden. In der Arbeitsstellung liegen die Strahlenquellen vor der Mündung von Strahlenaustrittskanälen, die in einem strahlenabsorbierenden Material verlaufen. Eine Strahlenabschirmung gegenüber der Strahlenaustrittsöffnung kann durch eine relative Verstellung der Strahlenquellen und der Strahlenaustrittskanäle erreicht werden, wobei die Dosierung der Strahlenintensität durch Vorschalten einer Blende erfolgen kann. Auch bei diesem bekannten Gerät kommen ausschließlich sog. harte primäre Gamma-Strahlen zur therapeutischen Anwendung, die eine Zerstörung des bestrahlten Zellgewebes bewirken.

ίο Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bestrahlungsgerät der vorstehend genannten Art so weiterzubilden, daß anstatt der harten primären Gamma-Strahlen eine weichere sekundäre Gamma-Strahlung am Ausgang des Gerätes austritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Während bisher die weichen sekundären Gammastrahlen mit nur geringem Energieniveau als unwirksam angesehen wurden, liegt der Grundgedanke der • Erfindung gerade in der Erzeugung weicher sekundärer Gamrna-Strahlen, welche das erkrankte Gewebe nicht mehr zerstören, sondern durch Auslösen und Unterstützen biochemischer Vorgänge im Stoffwechsei der einzelnen Zeilen eine echte Heilwirkung hervorrufen sollen. Durch besondere chemische Zusammensetzungen des Feststoff- ebenso wie des Flüssig-Filters soll die Möglichkeit gegeben werden, gezielte Heilerfolge zu erhalten.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführung des Bestrahlungsgerätes in zentralem Längsschnitt,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des Gerätes in zentralem Längsschnitt.

Das in Fig. 1 dargestellte Bestrahlungsgerät umfaßt eine kegelstumpfförmige Kammer 1 von kreisrundem Querschnitt, deren oberes Ende durch einen Deckel verschlossen ist. Das untere Ende dieser Kammer 1 ist mit dem oberen Ende einer ebenfalls kegelstumpfförmigen Kammer 2 fest verbunden, an deren unterem Ende eine Zylinderkammer 3 von geringerem Durchmesser und der Höhe c befestigt ist.

Eine ortsfeste Trägerplatte 4 trennt die obere Kammer 1 von der Kammer 2 und trägt eine Strahlungskapsel 5 aus z. B. Platin, in der Radium als

so Strahlenquelle eingeschlossen ist. Nur die von diesem Radium ausgestrahlten Gamma-Strahlen durchqueren die Kapsel 5. Die Höhe h der oberen Kammer 1 ist so bemessen, daß die nach oben abgestrahlten Gamma-Strahlen durch die in dieser Kammer enthaltene Luftsäule ausreichend absorbiert werden, um einen ausreichenden Schutz des Bedienungspersonals sicherzustellen.

Eine - nicht dargestellte - Glühlampe oder andere Heizquelle im oberen Teil der Kammer 1 hält das Gerät auf einer gewünschten Temperatur, bei der das Zusammenwirken der Gamma-Strahlen mit den in den verschiedenen Filtern enthaltenen Elementen optimal ist.

In einer Entfernung α von der Strahlenkapsel 5 ist

_b<, in der Kammer 2 ein Feststoff-Filter 6 angeordnet, das aus einem Gemisch aus Erdalkali-Elementen oder deren Verbindungen, Halbmetallen und anderen Elementen von höherem Atomgewicht als 100 in fester

Form, z. B. in Form eines agglomerierten Pulvers, besteht. Dieses Feststoff-Filter 6 wird zwischen zwei Plättchen gehalten und ist auf mii der Kammer 2 fest verbundenen Krampen 7 fixiert.

Die Zusammensetzung dieses Feststoff-Filters 6 kann in Gewichtsprozenten z. B. wie folgt sein:

Calcium

Calciumfluorid

Titc-uoxid

Bleioxid

Zinkoxid

Kaliumcyanid

Kaliumbichromat

Calciumkarbonat

Magnesiumoxid

Kieselerde

Kupfersulfat

Cadmiumjodid

Arsen

Bariumoxid

Gips in Pulver

Natriumchlord

Eisenoxid

Osmiumoxid

Palladiumoxid

Antimonschwefel

Natriumkarbonat

Am unteren Ende der konischen Kammer 2 befindet sich im Abstand b vom ersten FeststuFf-Filter 6 ein zweites Feststoff-Filter 8 in Form eines dünnen Magnesiumplättchens sowie ein Flüssig-Filter 9 in einer Ampulle, die durch einen Träger 10 an der Kammer 2 befestigt ist. Das Flüssig-Filter 9 umfaßt z. B. in wäßriger Lösung ein Gemisch aus 250 mg eines jeden der folgenden Elemente: Fe, Ag, Cu, Au, Pb, J, Br, F, Ca, Mg, Mn, Ti, Zn, Cd.

Die Materialien der Wände der Kammern 1, 2 und 3, der verschiedenen Träger für die Filter sowie der Radiumkapsel sind so gewählt, daß sie sich unter dem Einfluß der Strahlungen nicht verändern. Zum Schutz des Bedienungspersonals ist eine Strahlenschutzhülle vorgesehen, die aus einer durchgehenden äußeren Bleiumhüllung 15 sowie in ihrem oberen erweiterten Bereich aus einem Korkmantel 16 besteht. Diese nach unten offene Strahlenschutzhülle umgibt das Endstück 14 und ist durch einen Deckel 17 nach oben abgeschlossen.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Apparat folgende Maße auf:

4	bis	5%
4	bis	5%
3	bis	4%
6	bis	7%
2	bis	3%
4	bis	5%
2	bis	4%
6	bis	7%
5	bis	6%
2	bis	3%
4	bis	5%
5	bis	6%
1	bis	2%
8	bis	10%
2	bis	4%
5	bis	6%
1	bis	2%
3	bis	4%
8	bis	10%
5	bis	6%
9	bis	10%

Höhe h der Kammer 1	= 70 cm
Durchmesser der Kammer 1	= 25 bis 15 cm
Abstand α zwischen der Radium
kapsel 5 und dem festen Filter 6	= 10 cm
Höhe (α + b) der Kammer 2	= 40 cm
Durchmesser des oberen Teiis
der Kammer	= 15 bis 9 cm
Höhe c der Zylinderkammer 3	= 31 cm
Durchmesser der Zvlip ', --
kammer 3	= 7 cm
Dicke des Magnesiumplättchens 8	= 0,2 mm
Dicke des Feststoff-Filters 6	= 1 cm

Die Arbeitsweise des beschriebenen Apparates ist folgende:

Der Apparat sendet sekundäre Gamma-Strahlen aus. Die sekundären Gamma-Strahlen entstehen durch eine Reaktion zwischen den einfallenden, vom Radium ausgesandten primären Gamma-Strahlen und den in den festen Filtern 6, 8 i'nd dem flüssigen Filter 9 enthaltenen Elementen (Compton-Effekt). Die Energie der ausgesandten sekundären Gamma-Strahlen wird durch die Elemente der Filter bestimmt, während ihre Intensität durch die Menge des in der Kapsel 5 enthaltenen Radiums und durch den Absorptionsfaktor der im Strahlengang befindlichen Luftsäule und der verschiedenen Materialien in den Filtern bestimmt wird.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform umfaßt — wie die erste, oben beschriebene Ausführung - eine Kammer, deren oberes Ende durch einen Deckel 25 verschlossen ist, und die von einer darunter befindlichen Kammer durch eine Platte getrennt ist, welche eine Strahlungskapsel 5 trägt. Diese untere Kammer ist durch ein Feststoff-Filter 6 in einen oberen Teil und einen unteren zylindrischen Teil getrennt, wobei im unteren Teil eine Ampulle mit einem Flüssigkeits-Filter 9 angeordnet ist.

Das Feststoff-Filter 6 weist z. B. 400 bis 1000 g des festen Filtermaterials in einem versiegelten Behälter 18 auf, welcher an einem Wandteil 19 der unteren Kammer befestigt ist. Diese untere Kammer besteht aus einem kegelstumpfförmigen Gehäuse, das ein unteres, auf dem Endstück 14 fixiertes Rohr 20, ein kegelstumpfförmiges, auf dem oberen Ende dieses Rohres 20 befestigtes Zwischenstück 21 und ein oberes, kegelstumpfförmiges Zwischenstück 22 aufweist, dessen unteres Ende in das obere Ende des Zwischenstücks 21 eingefügt ist. In ähnlicher Weise wird die obere Kammer von kegelstumpfförmigen Teilen 23 und 24 begrenzt. Am oberen Deckel 25 ist eine Heizquelle 26, z. B. eine Glühlampe, angeordnet. Eine Strahlenschutzhülle besteht aus einer geschlossenen Umhüllung aus Metall oder einer Leichtmetallegierung und einer besonderen Abschirmung. Der untere Teil 27 der Umhüllung ist auf dem Endstück 14 und ihr oberes Ende durch einen Ringflansch 28 am Teil 23 befestigt. Ein oberer Teil 29 der Umhüllung ist auf dem unteren Teil 27 festgelegt und umgibt den oberen Teil der oberen Dämpfungskammer. Die Abschirmung besteht aus einem ringförmigen Behälter 30, der ein leichtes Material, z. B. Kork oder Paraffin, einschließt. Dieser Behälter 30 ist am Ringflansch 28 und auf einem Träger 32 fixiert, der an der Außenwand des Zwischenteils 21 befestigt ist. Die Höhe dieser Abschirmung ist so gewählt, daß sie mindestens die Strahlenkapsel 5 und das Feststoff-Filter 6 umgibt. Ein Zwischenraum ist sowohl zwischen der Innenwand des Behälters 30 und dem kegelstumpfförmigen Gehäuse als auch zwischen der Außenwand und der Umhüllung 27 vorgesehen.

Um jede falsche Bedingungsweise auszuschließen, sind verbleite Drahtsiegel 33, 34, 35 vorgesehen, um eine willkürliche Trennung des Endstücks 14 vom unteren Teil 27, der beiden Teile 27, 29 der Umhüllung und der Strahlungsquelle 5 vom Teil 23 zu verhindern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Therapeutisches Bestrahlungsgerät, bei dem im Inneren einer Strahlenschutzhülle eine in einer Kapsel untergebrachte Gamma-Strahlenquelle angeordnet ist und bei dem in Strahlungsrichtung ein strahlenabsorbierendes Filter vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter mindestens ein Feststoff-Filter (6) aus einem Gemisch von Erdalkali-Elementen und Verbindungen hiervon, aus Halbmetallen und aus anderen Elementen mit einem Atomgewicht größer als 100 sowie ein Flüssig-Filter (9) aus einem Lösungsgemisch der Elemente Fe, Ag, Cu, Au, Pb, J, Br, F, Ca, Ug, Mn, Ti₁ Zn und Cd enthält.

2. Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststoff-Filter (6) zwischen der Strahlenquelle (5) und dem Flüssig-Filter (9) angeordnet ist.

3. Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Strahlungsrichtung nach dem Flüssig-Filter (9) ein weiteres Feststoff-Filter (8) angeordnet ist.

4. Bestrahlungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter (6, 8, 9) und die Strahlenquelle (5) in einem kegelstumpfförmigen Gehäuse (21 bis 24) angeordnet sind, welches außen von der Strahlenschutzhülle (15, 16, 27, 29, 30, 31) umgeben ist.

5. Bestrahlungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenschutzhülle (15, 16, 27, 29, 30, 31) das kegelstumpfförmige Gehäuse (21 bis 24) mit einem Abstand umgibt und im Bereich der Strahlenquelle (5) aus einem Korkmantel (16, 31) und aus einer äußeren Metallhülle (15, 27) besteht.

6. Bestrahlungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einem oberen Deckel (25) des kegelstumpfförmigen Gehäuses (21 bis 24) eine Heizquelle (26) angeordnet ist.