Mehrblattkollimator

Ein Mehrblattkollimator (MLC) ist eine kritische Komponente eines medizinischen Linearbeschleunigers, der in der Strahlentherapie eingesetzt wird. Er besteht aus mehreren dünnen Wolframlamellen, die sich unabhängig bewegen können, um den Strahlenstrahl präzise an die dreidimensionale Form eines Tumors anzupassen und gleichzeitig die Belastung des umliegenden gesunden Gewebes zu minimieren. Der MLC ermöglicht die intensitätsmodulierte Strahlentherapie (IMRT) und die volumenmodulierte Arc-Therapie (VMAT), indem er die Strahlenform während der Behandlung dynamisch anpasst. Das Gerät ist typischerweise im Bestrahlungskopf des Linearbeschleunigers untergebracht und wird von einem Computersystem gesteuert, das jede Lamelle gemäß dem Behandlungsplan positioniert. Die Anzahl der Lamellenpaare liegt typischerweise zwischen 40 und 120, mit Lamellenbreiten am Isocenter von 2,5 bis 10 mm, was unterschiedliche Auflösungen der Feldformung ermöglicht. Die maximale Feldgröße beträgt 40×40 cm, und der Lamellenverfahrweg kann ±10 bis ±20 cm betragen, was einen Überweg für IMRT ermöglicht. Die Positioniergenauigkeit der Lamellen ist für die Dosisabgabe entscheidend, typischerweise innerhalb von ±0,5 bis ±1,0 mm, und die Lamellengeschwindigkeit liegt zwischen 20 und 50 mm/s, was die Behandlungszeit beeinflusst. Die Strahlenleckage zwischen den Lamellen wird unter 1,0% gehalten, gemäß IEC 60601-2-1. Das Gerät arbeitet in einem Umgebungstemperaturbereich von 15–35°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 20–80% (nicht kondensierend). Die Stromversorgung erfordert 100–240 V AC, 50/60 Hz. Das Gewicht des MLC hängt von der Lamellenanzahl und dem Antriebssystem ab, typischerweise 50–200 kg. Zu den verwendeten Materialien gehören Wolframlegierung für Lamellen, Stahl für Gehäuse und Mechanismen sowie elektronische Komponenten für Steuerungssysteme. Diese Spezifikationen sind typische Bereiche; tatsächliche Werte müssen mit dem rechtlichen Hersteller für spezifische Modelle bestätigt werden.

Der MLC funktioniert, indem computergesteuerte Motoren einzelne Wolframlamellen entlang des Strahlenwegs positionieren. Jede Lamelle kann in den Strahlengang hinein- oder herausgefahren werden, wodurch benutzerdefinierte Öffnungen entstehen. Während der Behandlungsplanung wird die gewünschte Strahlenform basierend auf der Tumor-Bildgebung berechnet, und die MLC-Steuerung bewegt die Lamellen in die programmierten Positionen, entweder statisch für feste Felder oder dynamisch während der Strahlenabgabe für modulierte Behandlungen.