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Die
Erfindung betrifft eine radiotherapeutische Vorrichtung mit einer
radiotherapeutischen Bestrahlungseinheit mit einer Strahlungsquelle,
beispielsweise einem Linearbeschleuniger, zur Erzeugung von radiotherapeutischer
Strahlung und einer Strahlführungs-
und/oder Strahlformungseinrichtung, um die radiotherapeutische Strahlung
definiert auf einen bestimmten Bestrahlungsbereich zu richten.
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In
den stärker
entwickelten Ländern
weltweit ist Krebs die zweithäufigste
Todesursache, bei steigender Tendenz in anderen Ländern, insbesondere in
Asien. In der Krebstherapie ist seit Jahren die Bestrahlungstherapie
von Tumoren und Metastasen etabliert. In den ersten Jahren wurden
Strahlungsbehandlungen meist mit Hilfe von radioaktiven Quellen durchgeführt. Seit
einigen Jahren werden hierfür
Linearbeschleuniger verwendet, die unter Ausnutzung der Bremsstrahlung
und schneller Elektronen arbeiten. Daneben gibt es nach wie vor
Hochspannungs-Radiotherapiegeräte
zur Behandlung von weniger gefährlichen
Krebsarten. Bei jeder Strahlungsbehandlung ist es für die Planung
und Kontrolle der Therapie außerordentlich
wichtig, genaue Informationen über
die Größe und den
Ort des zu behandelnden Tumors und der Metastasen sowie der umgebenden
Gewebe und Organe zu haben. Nur so kann der Tumor mit einer ausreichend
hohen Strahlungsdosis zerstört
werden und dabei eine Schädigung von
gesundem Gewebe und Organen vermieden werden.
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Daher
werden vor einer solchen Bestrahlungsbehandlung mittels geeigneter
bildgebender Verfahren, in der Regel mit Hilfe eines Computertomographen,
Bilder des zu bestrahlenden Körperbereichs
des Patienten angefertigt, denen dann die notwendigen Daten für die Planung
der Bestrahlungsbehandlung entnommen werden können. Bei der Umlagerung des
Patienten vom bildgebenden System zum radiotherapeutischen Gerät muss dafür ge sorgt werden,
dass der Patient am radiotherapeutischen Gerät passend positioniert wird.
Nur so kann innerhalb des Koordinatensystems der radiotherapeutischen
Vorrichtung der Bestrahlungsbereich mit Hilfe der im Koordinatensystem
des bildgebenden Systems erzeugten Positionsdaten, die angeben,
an welcher Stelle sich z.B. ein Tumor exakt befindet und welche
Ausmaße
er hat, exakt festgelegt werden. Hierzu sind relativ umständliche
Verfahren notwendig, die aufwendige Markierungen am bzw. auf dem Patienten
einschließen.
Das gesamte Verfahren ist nicht nur zeitaufwändig, sondern für den Patienten auch
in höchstem
Maße unangenehm.
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Zur
Lösung
dieses Problems wird in der
JP 2001299943 A vorgeschlagen, einen Computertomographen
und eine radiotherapeutische Bestrahlungsvorrichtung so zueinander
zu positionieren, dass der Patient auf ein und derselben Patientenliege
sowohl durch den Computertomographen gefahren werden kann, um dort
die notwendigen Aufnahmen zu erzeugen, als auch direkt in der radiotherapeutischen
Vorrichtung positioniert werden kann. Ein Umlagern des Patienten
ist dann nicht mehr notwendig. Ein Problem hierbei ist, dass Computertomographaufnahmen
zwar sehr gute anatomische Bilder erzeugen, jedoch zur exakten Identifizierung
verschiedener Tumore und Metastasen nicht immer gut zu verwenden sind.
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Eine
bessere Diagnosemöglichkeit
zur Identifizierung von Tumoren und Metastasen wird durch das sogenannte
PET-Verfahren (PET = Positron Emission Tomographie) erreicht. PET-Verfahren
sind in der Nuklearmedizin bereits seit Jahren etabliert. Dabei
werden geringe Mengen von bestimmten, mit radioaktiven Stoffen versehenen
Substanzen, sogenannte „Tracer", in den menschlichen
Körper
injiziert, um verschiedene Metabolismen im Körper durch Messung der radioaktiven
Strahlung zu erkennen. Die Menge der injizierten Substanz ist extrem
gering und liegt im subphysiologischen Bereich. Daher kommt es nicht
zu einer Beeinflussung des zu untersuchenden Metabolismenprozesses
und auch nicht zu toxischen Reaktionen. Die schwach radioaktive Strahlung
(γ-Strahlung)
wird mit Hilfe von Szintil lationsdetektoren registriert und daraus
ein Bild erzeugt. Der Tracer akkumuliert sich in bestimmten Organen und/oder
Tumoren und erlaubt so eine sehr gute Diagnose der Metabolismen
und insbesondere eine sehr leichte und exakte Erkennung von Tumoren
und Metastasen im umliegenden Gewebe. Auch eine Beurteilung der
Durchblutung des Herzmuskels ist beispielsweise mit solchen Verfahren
möglich.
Die vom Tracer im Tumor emittierte Strahlung ist isotropisch, d.h.
die γ-Strahlung
wird gleichmäßig in alle
Richtungen ausgesendet. Für
das PET-Verfahren
werden bevorzugt Radionuklide mit einer kurzen Halbwertzeit verwendet.
Ein Beispiel ist O15, welches eine Halbwertzeit
von 2 Minuten aufweist. Ein weiterer, häufig verwendeter Tracer ist
18-FDG (FDG = Fluordeoxyglukose).
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Eine
hierzu ähnliche
Bildgebungstechnologie, welche ebenfalls mit Radionukliden arbeitet,
ist das sogenannte SPECT-Verfahren (SPECT = Single Photon Emission
Computertomography). Dieses Verfahren wird jedoch erst seit wenigen
Jahren angewandt. Die hierzu verwendeten Radionuklide senden beim
Zerfall ebenfalls individuelle γ-Quanten
aus. Diese Radionuklide haben jedoch gegenüber den im PET-Verfahren verwendeten
Radionukliden den Vorteil, dass sie eine längere Halbwertzeit aufweisen und
daher nicht in unmittelbarer Nähe
zum Untersuchungsort projiziert werden müssen. Typische Tracer zur Verwendung
in SPECT-Aufnahmen sind Tc99m-MDP (Tc = Technetium) für Knochen
sowie Tl 201 oder Tc99M-MlBl für
die Untersuchung von Herzdurchblutungen oder Jod 131 zur Tumorerkennung.
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Um
derartige sehr genaue Tumorerkennungsverfahren für die Planung von Tumorbestrahlungsbehandlungen
nutzen zu können,
ist wiederum eine Zuordnung der aufgenommenen Bilddaten in das Koordinatensystem
der radiologischen Bestrahlungseinrichtung erforderlich. Sofern – wie zuvor
beschrieben – eine
Einrichtung verwendet wird, bei der ein Computertomograph mit der
radiotherapeutischen Anlage gekoppelt ist, kann hierzu eine sogenannte
softwarebasierte Registrierung erfolgen, wobei die mittels des radionuklid-emissions-tomographischen
Verfahrens erzeugten Bilder den computertomographischen Bil dern überlagert
werden. Verschiedene Verfahren für
eine solche softwarebasierte Registrierung von PET-Bildern und CT-Bildern sind dem
Fachmann bekannt. Ein wesentlicher Nachteil einer softwarebasierten
Registrierung ist jedoch, dass diese bisher nur mit Hilfe von manuellen
Interaktionen eines Experten durchgeführt werden kann, was entsprechendes
Personal und Zeit erfordert. Dadurch ergeben sich weitere Unsicherheiten,
beispielsweise dass sich während
der langen Zeitdauer der Patient zwischen den Aufnahmen und der
eigentlichen Behandlung geringfügig
bewegt und damit seine Position verändert.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine radiotherapeutische
Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der auf möglichst
schnelle Weise mit möglichst
hoher Sicherheit die Lage und die Abmessungen von Tumoren oder anderen
zu bestrahlenden Objekten erkannt werden können und entsprechend dieser
Daten die Bestrahlung sehr exakt durchgeführt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch eine radiotherapeutische Vorrichtung gemäß Patentanspruch
1 gelöst.
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Erfindungsgemäß weist
die radiotherapeutische Vorrichtung neben der radiotherapeutische
Bestrahlungseinheit eine Bildgebungseinheit auf, die eine Radionuklid-Emissions-Tomographie-Aufnahmeeinheit umfasst.
Außerdem
besitzt die radiotherapeutische Vorrichtung eine Lagerungseinrichtung, beispielsweise
eine Patientenliege, einen Sitz oder dergleichen, mit einer Positioniereinrichtung,
welche so ausgebildet ist, dass sich die Lagerungseinrichtung entweder
in einer Bildaufnahmeposition, in der sich ein zu bestrahlender
Körperbereich
eines auf oder in der Lagerungseinrichtung gelagerten Patienten
in einem Aufnahmebereich der Bildgebungseinheit befindet, oder in
einer Bestrahlungsposition positionierbar ist, in welcher sich der
zu bestrahlende Körperbereich
des Patienten zumindest teilweise in Überdeckung mit dem Bestrahlungsbereich
der radiotherapeutischen Strahlungseinheit befindet. Schließlich weist
die radiotherapeutische Vorrichtung eine Koordinaten- Registrierungseinrichtung
auf, um bei einem Verfahren der Lagerungseinrichtung zwischen der
Bildaufnahmeposition und der Bestrahlungsposition die Änderung
aller Positionskoordinaten der Lagerungseinrichtung zu registrieren.
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Ein
großer
Vorteil dieser erfindungsgemäß vorgeschlagenen
radiotherapeutischen Vorrichtung besteht darin, dass sie eine Anfertigung
von Aufnahmen der betreffenden Körperregion
des Patienten mittels eines Verfahrens erlaubt, mit dem gerade diejenigen
Objekte, um die es bei der nachfolgenden Bestrahlungsbehandlung
geht, mit möglichst
hoher Präzision
erkannt und vermessen werden können. Die
dabei gewonnenen Daten können
dabei unmittelbar bei der Bestrahlung herangezogen werden, ohne dass
menschliche Interaktionen, welche naturgemäß mit Fehlern und Zeitverlusten
einhergehen können, erforderlich
sind.
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Weitere
besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen
sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst
die Radionuklid-Emissions-Tomographie-Aufnahmeeinheit eine PET-Aufnahmeeinheit. Wie
eingangs beschrieben, sind PET-Aufnahmeverfahren bereits seit längerem in
der medizinischen Bildgebung etabliert, und es besteht daher ein
reicher Erfahrungsschatz in der Anwendung solcher Bildgebungsverfahren.
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Bei
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
umfasst die Radionuklid-Emissions-Tomographie-Aufnahmeeinheit eine
SPECT-Aufnahmeeinheit. Der Vorteil eines SPECT-Verfahrens besteht
insbesondere darin, dass die Tracer nicht unmittelbar vor Ort erzeugt
werden müssen,
da sie eine erheblich längere
Halbwertzeit aufweisen.
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Bei
einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist die Detektoreinheit der Radionuklid-Emissions-Tomographie-Aufnahmeeinheit
so ausgebildet, dass sie sowohl für Messungen in SPECT-Aufnahmeverfahren
als auch für
Messungen in PET-Aufnahmeverfahren verwendet werden kann. Grundsätzlich können nämlich in
beiden Verfahren die gleichen Szintillationsdetektoren verwendet
werden. Die Szintillationsdetektoren müssen zur Verwendung in einem
SPECT-Bildgebungsverfahren nur zusätzlich mit einem Kollimator
ausgestattet werden, um die Richtungsinformationen zu gewinnen.
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Solange
erfindungsgemäß dafür gesorgt
ist, dass bei dem Verfahren bzw. Umpositionieren der Lagerungseinrichtung
zwischen der Bildaufnahmeposition und der Bestrahlungsposition sämtliche
Positionskoordinaten registriert werden, ist es letztlich unerheblich,
welchen Weg die Lagerungseinrichtung zwischen der Bildaufnahmeposition
und der Bestrahlungsposition zurücklegen
muss. Ebenso ist es auch unerheblich, ob das Verfahren der Lagerungseinrichtung
manuell oder automatisch erfolgt. Im manuellen Fall können die
Koordinatenänderungen
beispielsweise durch entsprechende Sensoren erfasst werden. Bei
einer automatischen Steuerung liegen die notwendigen Koordinatenänderungen
ja bereits in der Steuerung vor und können einfach übernommen werden.
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Vorzugsweise
ist die radiotherapeutische Vorrichtung mit ihrer radiotherapeutischen
Strahlungseinheit und ihrer Bildgebungseinheit jedoch so aufgebaut,
dass der Bestrahlungsbereich und der Bildaufnahmebereich an verschiedenen
Positionen entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet sind und die
Lagerungseinrichtung linear entlang dieser Achse verfahrbar gelagert
ist. In diesem Fall muss lediglich die Änderung der Positionskoordinate
der Lagerungseinrichtung entlang der betreffenden Achse registriert
werden.
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Hierzu
ist vorzugsweise die Strahlungsquelle der radiotherapeutischen Bestrahlungseinheit
um ein erstes Isozentrum rotierbar gelagert. Dieses Isozentrum liegt
im Bestrahlungsbereich bzw. bildet letztlich den Bestrahlungsbereich.
Ebenso ist die Radionuklid-Emissions-Tomographie-Aufnahmeeinheit
mit einer Detektoreinheit ausgestattet, die ringförmig um ein zweites
Isozentrum herum angeordnet ist oder zumindest ein um ein zweites
Isozentrum rotierendes Detektorelement aufweist. Das erste Isozentrum
und das zweite Isozentrum sind dabei auf der gemeinsamen Achse angeordnet,
entlang deren die Lagerungseinrichtung verfahrbar ist.
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Bei
einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
umfasst die Bildgebungseinheit zusätzlich zur Radionuklid-Emissions-Tomographie-Aufnahmeeinheit
eine Computertomographie-Aufnahmeeinheit. Besonders bevorzugt befinden
sich dabei die Radionuklid-Emissions-Tomographie-Aufnahmeeinheit
und die Computertomographie-Aufnahmeeinheit in einem gemeinsamen
Gehäuse.
Zumindest sollten aber entweder die Aufnahmebereiche der beiden
Aufnahmeeinheiten in Überdeckung
liegen oder – durch
die Patientenlagerungseinrichtung erreichbar – nebeneinander angeordnet
sein. Dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel
vereinigt die Vorteile der verschiedenen Bildgebungsverfahren. So
sind mit einem computertomographischen Verfahren im Grundsatz bessere
anatomische Bilder des Patienten erreichbar als mit einem Radionuklid-Emissions-Tomographie-Verfahren,
welches dagegen – wie
eingangs erläutert – bessere
Ergebnisse bei der Erkennung und Vermessung von Tumoren bietet.
Mit einer derart ausgestatteten radiotherapeutischen Vorrichtung, welche
in der Bildgebungseinheit eine Radionuklid-Emissions-Tomographie-Aufnahmeeinheit
und eine Computertomographie-Aufnahmeeinheit vereinigt, können sowohl
Computertomographie-Bilder als auch beispielsweise PET- oder SPECT-Bilder
erzeugt werden. Die Bilder können
dann mittels eines vollautomatisch durchführbaren, hardwarebasierten Registrierungsverfahrens
einander überlagert
werden, um so ideale Bilder für
die weitere Planung der Bestrahlung zu erreichen. Kombinierte PET/CT-Geräte sind
bereits aus der Praxis bekannt. Ein Gerät wird beispielsweise in der
DE 103 39 493 erläutert. In ähnlicher
Weise wie dort beschrieben, kann auch in der erfindungsgemäßen radiotherapeutischen
Vorrichtung eine Kombination eines Computertomographen mit einer
Radionuklid-Emissions-Tomographie-Aufnahmeeinheit
erfolgen.
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Bevorzugt
weisen dabei die Radionuklid-Emissions-Tomographie-Aufnahmeeinheit und die
Computertomographie-Aufnahmeeinheit eine gemeinsame Detektoreinheit
auf. Dadurch sind erhebliche Kosteneinsparungen möglich.
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Die
radiotherapeutische Vorrichtung weist vorzugsweise außerdem eine
Bildfusionseinheit auf, um mittels der Radionuklid-Emissions-Tomographie-Aufnahmeeinheit
aufgenommene Bilder mit Computertomographiebildern, vorzugsweise
mit den mittels der eigenen Computertomographie-Aufnahmeeinheit
aufgenommenen Bildern, oder mit Magnetresonanzbildern zu Gesamtbildern
zu kombinieren, d. h. die Bilder geeignet zu überlagern.
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Bevorzugt
arbeiten die radiotherapeutische Bestrahlungseinheit und die Bildgebungs-Aufnahmeeinheit
der radiotherapeutischen Vorrichtung in einem gemeinsamen Koordinatensystem.
Sofern es aber steuerungstechnisch und/oder unter Kostengesichtspunkten
günstiger
sein sollte, dass die beiden Teileinheiten separate Koordinatensysteme
verwenden, weist die radiotherapeutische Vorrichtung vorzugsweise
eine geeignete Koordinaten-Verarbeitungseinrichtung auf, um automatisch
Positionskoordinaten des zu bestrahlenden Körperbereichs des Patienten
zwischen den Koordinatensystemen auf Basis der registrierten Positionskoordinaten-Änderungen
der Patientenlagerungseinrichtung umzurechnen.
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Vorzugsweise
weist die Koordinaten-Registrierungseinrichtung ein Bewegungssensorsystem
zur Erfassung einer Bewegung der Patientenlagerungseinrichtung auf.
Hiermit können
auch manuelle Bewegungen der Lagerungseinrichtungen sicher registriert
werden. Auch bei einer automatischen Steuerung der Lagerungseinrichtung
hat ein solches Bewegungssensorsystem Vorteile, da hierüber eine Kontrolle
der von der automatischen Steuereinrichtung ausgegebenen Daten möglich ist,
um Fehler, die durch falsche Koordinatenerfassung oder -übergabe auftreten
könnten,
sicher auszuschließen.
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Die
Lagerungseinrichtung weist wie oben erwähnt vorzugsweise einen automatischen
Antrieb auf. Besonders bevorzugt umfasst die Positioniereinrichtung
eine Steuerung, um den Antrieb koordiniert mit der Bestrahlungseinheit
anzusteuern. Das heißt, es
werden der Antrieb und die Positioniereinrichtung der Lagerungseinrichtung
nicht nur zum Verfahren des Patienten vom Aufnahmebereich in den
Bestrahlungsbereich genutzt, sondern auch dazu verwendet, um den
Bestrahlungsbereich innerhalb der radiotherapeutischen Bestrahlungseinheit,
bei dem es sich üblicherweise
um einen sehr kleinen punktförmigen Bereich
handelt, so relativ zum Patienten zu verfahren bzw. umgekehrt den
Patienten relativ zum Bestrahlungsbereich zu verfahren, dass durch
die Verschiebung des Bestrahlungsbereichs letztlich der gesamte
zu bestrahlende Bereich – beispielsweise
ein Tumor mit einer sehr komplexen Form – exakt bestrahlt und zerstört wird,
ohne die umliegenden Gewebe zu stark zu schädigen.
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Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann vorzugsweise zusätzlich
auch eine Ablationseinheit aufweisen, beispielsweise einen Katheter,
mit dem Tumore, Metastasten und sonstige zu entfernenden Objekte
lokal, beispielsweise durch Überhitzung
mit Hilfe von Hochfrequenzstrahlung oder Lasern, durch Unterkühlung mittels
Cryoverfahren oder durch Einbringung von Medikamenten zerstört werden
können.
Es ist dann eine kombinierte Behandlung des Patienten mit hochenergetischer
Strahlung und mit einem klassischen Ablationsverfahren möglich.
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Vorzugsweise
weist die radiotherapeutische Vorrichtung auch eine Ultraschall-Bildgebungseinheit auf.
Diese Ultraschall-Bildgebungseinheit
ermöglicht die
Erzeugung weiterer für
die radiotherapeutische Behandlung nutzbarer Bilder. Sie ermöglicht außerdem die
Kontrolle der Positionierung eines Katheters einer Ablationseinheit.
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Besonders
bevorzugt weist die radiotherapeutische Vorrichtung auch ein Bewegungssensorsystem
zur Erfassung von Patientenbewegungssignalen auf, die eine Bewegung
des Patienten oder ei ne Bewegung von Körperteilen des Patienten relativ
zur Patientenlagerungseinrichtung repräsentieren. Die Patientenbewegungssignale
können
dann zur Korrektur der mittels der von Bildgebungseinheit ermittelten
Positionsdaten herangezogen werden.
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Ein
Problem ist nach wie vor eine Bestrahlung von Tumoren, welche sich
innerhalb oder in der Nähe
bewegter Organe befinden. Dies betrifft sämtliche Tumore im Brust- und
Bauchraum des Patienten, da sich hierdurch die Herzbewegung und
die Atembewegung die gesamten Organe und somit auch die Lage der
Tumore ständig
verändern.
Daher weist die radiotherapeutische Vorrichtung besonders bevorzugt
auch ein Organbewegungs-Sensorsystem auf, um Organbewegungssignale
zu erfassen, die eine Bewegung von Organen des Patienten repräsentieren.
Bei solchen Organbewegungs-Sensorsystemen kann es sich beispielsweise
um EKG-Geräte,
Atmungssensoren etc. handeln, mit denen entsprechende Organbewegungssignale
ermittelt werden können.
Solche Sensorsysteme sind dem Fachmann insbesondere aus der Intensivmedizin
zur Überwachung
der lebenswichtigen Funktionen eines Patienten bereits bekannt.
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Vorzugsweise
weist die radiotherapeutische Vorrichtung eine Synchronisationseinheit
auf, welche die Bildgebungseinheit auf Basis der Organbewegungssignale
so ansteuert, dass Aufnahmen des zu bestrahlenden Körperbereichs
des Patienten in einem bestimmten Bewegungszustand erzeugt werden,
und welche dann die radiotherapeutische Bestrahlungseinheit auf
Basis der Organbewegungssignale so ansteuert, dass der zu bestrahlende
Körperbereich
des Patienten in einem bestimmten Bewegungszustand bestrahlt wird.
Ein Beispiel hierfür
ist, dass mit einem EKG die Herz- und Atembewegung des Patienten
bei der Aufnahme kontrolliert wird und die Signale für ein sogenanntes „Gating" verwendet werden,
um Aufnahmen des Tumors in einem bestimmten Bewegungszustand des
Herzens und der Lunge zu erzeugen. Anschließend wird der Patient dann
von der Bildgebungseinheit zur radiotherapeutischen Bestrahlungseinheit
verfahren, wobei nach wie vor die EKG-Signale aufgezeichnet werden.
Mit Hilfe dieser EKG-Signale erfolgt dann über die Synchronisationseinheit
ein entsprechendes Gating bei der Bestrahlung, so dass die Bestrahlung
an den mit Hilfe der von der Bildgebungseinheit erfassten Bildern
bzw. den daraus berechneten Koordinaten immer dann erfolgt, wenn
die Organe in dem gleichen Bewegungszustand sind wie bei der Bilderzeugung.
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Die
Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren
anhand von Ausführungsbeispielen
noch einmal näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Übersicht über ein erstes
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen radiotherapeutischen
Vorrichtung einschließlich verwendeter
Peripheriegeräte,
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2 eine
schematische Übersicht über ein zweites
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen radiotherapeutischen
Vorrichtung einschließlich verwendeter
Peripheriegeräte,
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3 eine
Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen radiotherapeutischen
Vorrichtung,
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4 eine
Darstellung des Funktionsprinzips einer kombinierten CT/PET-Aufnahmeeinheit gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel,
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5 eine
Darstellung des Funktionsprinzips einer kombinierten CT/PET-Aufnahmeeinheit gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel,
und
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6 eine
Darstellung der zeitlichen Lage der Detektorauslesezeiten und Bestrahlungspuls-Zeiten
bei einer bevorzugten Synchronisation der verschiedenen Aktionen.
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Bei
dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die radiotherapeutische
Einrichtung 1 eine radiotherapeutische Bestrahlungseinheit 2 mit einem
Linearbeschleuniger 10 zur Erzeugung eines hochenergetischen
Elektronen- oder Ionenstrahls auf. Durch geeignete Strahlführungs-
bzw. Strahlformungseinrichtungen, beispielsweise Lamellenblenden
oder Ähnliches,
wird dieser Hochenergiestrahl passend geformt und geführt. Entsprechende
Techniken und Einrichtungen hierfür sind dem Fachmann bekannt
und daher nicht weiter dargestellt. Die Bestrahlungseinheit 2 ist
dabei so aufgebaut, dass die Strahlenquelle um ein Isozentrum IZ1, welches dem Bestrahlungsbereich entspricht,
rotiert und so der Strahl zeitlich nacheinander aus verschiedenen
Richtungen auf den Bestrahlungsbereich trifft. Auf diese Weise wird
dafür gesorgt,
dass im Bestrahlungsbereich bzw. im Isozentrum IZ1 eine
sehr hohe Intensität erreicht
wird, während
im umliegenden Gewebe die Intensität erheblich geringer ist.
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Mit
Hilfe einer Patientenliege 8 kann ein Patient P relativ
zum Isozentrum IZ1 der Bestrahlungseinheit 2 bewegt
werden. Damit kann der Bestrahlungsbereich, bei dem es sich um einen
relativ kleinen Punkt im Raum handelt, zeitlich nach und nach über den
gesamten zu bestrahlenden Bereich bewegt werden, um so z.B. einen
Tumor im Körper
des Patienten P so weit wie möglich
vollständig
zu zerstören.
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Parallel
zu der Bestrahlungseinheit 2 ist eine Bildgebungseinheit 3 angeordnet.
Diese Bildgebungseinheit 3 umfasst hier eine einzelne PET-Aufnahmeeinheit 4.
Alternativ kann auch eine andere Radionuklid-Emissions-Tomographie-Aufnahmeeinheit,
beispielsweise eine SPECT-Aufnahmeeinheit, eingesetzt werden. Die
PET-Aufnahmeeinheit 4 weist einen Detektorring 11 auf,
welcher um ein zweites Isozentrum IZ2 herum
angeordnet ist.
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Zur
Aufnahme von PET-Bildern wird der Patient P mit Hilfe der Patientenliege 8 und
der Positioniereinrichtung 9 so positioniert, dass das
Isozentrum IZ2, d. h. der Aufnahmebereich
der PET-Aufnahmeeinheit 4, mit dem zu untersuchenden Bereich
des Patienten P in Überdeckung
ist. Außerdem
wird dem Patienten P zuvor ein Tracer T, beispielsweise O15 oder 18-FDG, injiziert, welcher sich in
den interessierenden Organen bzw. im Tumorgewebe besonders stark
anreichert. Nach und nach zerfallen die Radionuklide innerhalb des
Tracers T und senden dabei γ-Strahlen
aus. Bei jedem Zerfallsereignis werden genau zwei γ-Quanten
in exakt gegenüberliegende Richtungen
ausgesendet, die von dem Detektorring 11 erfasst werden.
Das heißt,
es werden auf gegenüberliegenden
Detektorseiten auftreffende Ereignisse in Koinzidenz gemessen. Aufgrund
dieser Koinzidenz kann dann eine Richtungsinformation, aus welcher
Richtung die betreffenden γ-Quanten
auf den Detektor aufgetroffen sind, ermittelt werden und daraus
auf den Ort des Zerfalls zurückgerechnet
werden. Mit den üblichen
Verfahren kann auf diese Weise vom Körperinneren des Patienten ein
Bild erzeugt werden, in welchem Tumore, Metastasen etc. besonders
gut zu erkennen sind.
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Die
Behandlung eines Patienten P in einer solchen radiotherapeutischen
Vorrichtung 1 kann wie folgt erfolgen:
Der Patient
P wird zunächst
auf der Patientenliege 8 positioniert und zur Bildgebung
in die PET-Aufnahmeeinheit 4 verfahren. Dort werden die
PET-Aufnahmen erzeugt. Auf Basis dieser Aufnahmen wird dann der
zu bestrahlende Bereich innerhalb des Körpers des Patienten P exakt
festgelegt. Anschließend
wird die Patientenliege 8 mit Hilfe der Positioniereinrichtung 9 entlang
einer z-Achse, auf welcher die Isozentren IZ1,
IZ2 der PET-Aufnahmeeinheit 4 und
der radiotherapeutischen Bestrahlungseinheit 2 liegen,
verfahren und so der Patient P im Bereich der Bestrahlungseinheit 2 positioniert.
Es erfolgt dann eine Ansteuerung der Positioniereinrichtung 9 so,
dass exakt der mit Hilfe der PET-Aufnahme definierte Bereich bestrahlt
wird, in dem sich der Tumor befindet. Die Bewegung der Patientenliege 8 wird
dabei mit Hilfe eines Bewegungsdetektors überwacht.
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Außerdem befindet
sich oberhalb der Patientenliege 8 ein weiterer Bewegungssensor 37,
welcher die Bewegungen des Patienten P auf der Patientenliege 8 detektiert.
Ein solcher Bewegungssensor 37 kann auf verschiedenen Prinzipien
beruhen. So kann ein solcher Bewegungssensor 37 beispielsweise
auf elektrische, kapazitive, magnetische, akustische oder visuelle
Weise arbeiten. Eine Alternative ist auch ein „mathematischer Bewegungsdetektor", welcher beispielsweise
aus Bildsignalen der Bildgebungseinheit 3 eine Bewegung
des Patienten P erkennt. Diese Bewegungsdaten können dann benutzt werden, um
Korrekturen bei der Bestimmung der Position von Tumoren auf Basis
der erzeugten PET-Aufnahmen durchzuführen.
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Zur
Steuerung der gesamten Vorrichtung 1 benötigt diese
eine Vielzahl von Komponenten. So ist, wie in 1 dargestellt,
der Linearbeschleuniger 10 an eine Linearbeschleuniger-Steuerung 17 angeschlossen.
Ebenso weist die PET-Aufnahmeeinheit 4 eine Systemsteuereinrichtung 13 auf.
Die Bewegung der Bestrahlungseinheit wird außerdem von einer Bewegungs-Steuerungseinheit 16 kontrolliert.
Diese wiederum ist mit der Systemsteuereinrichtung 13 für die PET-Aufnahmeeinheit 4 – und somit
mit der Positioniereinrichtung 9 und der Patientenliege 8 – verbunden.
Innerhalb der Systemsteuereinrichtung 13 für die PET-Aufnahmeeinheit 4 befindet
sich auch eine Koordinatenregistrierungseinrichtung 14,
um die Änderung
der Position der Patientenliege 8 genau zu registrieren,
wenn die Patientenliege 8 zwischen der Bildaufnahmeposition
innerhalb der PET-Aufnahmeeinheit 4 und der Bestrahlungsposition
an der Bestrahlungseinheit 2 verfahren wird. Die Koordinatenregistrierungseinrichtung 14 kann
beispielsweise in Form von geeigneter Software innerhalb eines Prozessors
der Systemsteuereinrichtung 13 realisiert sein.
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Die
PET-Aufnahmeeinheit 4 ist außerdem mit einer PET-Daten-Vorverarbeitungseinheit 15 verbunden,
in der die PET-Bildrohdaten für
die weitere Auswertung vorbereitet werden.
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Während der
Bildaufnahme bzw. der späteren
Bestrahlung wird der Patient P außerdem durch weitere Sensoren,
beispielsweise ein EKG-Gerät,
einen Pulsmesser, ein Atmungsmessgerät, ein Blutdruckgerät etc., überwacht
(nicht dargestellt), welche an einen Physiologiesignalprozessor 28 angeschlossen
sind. Um Atmungsartefakte zu vermeiden, kann beispielsweise ein
Brustband verwendet werden, welches die Atemamplitude und -frequenz
ermittelt. Das Pulsieren von Adern kann außerdem durch Auswertung des
EKGs oder der Blutdruckkurven ermittelt werden.
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Sämtliche
bisher genannten Komponenten sind über ein Bussystem 30 untereinander
sowie mit weiteren Komponenten der radiotherapeutischen Vorrichtung 1 verbunden.
Hierzu zählt
u.a. eine Bildverarbeitungseinheit 22, um die PET-Aufnahmen
zu rekonstruieren, sowie eine Bedienerschnittstelle 20, beispielsweise
eine übliche
Konsole bzw. ein Terminal, zur Bedienung sämtlicher Komponenten der radiotherapeutischen
Vorrichtung 1. Mit dieser Bedienerschnittstelle 20 ist
auch eine Displayeinheit 19 gekoppelt, um dem Bediener
die aufgenommenen Bilder bzw. weitere Informationen anzuzeigen.
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Als
weitere Komponente weist die radiotherapeutische Vorrichtung eine
Behandlungsplanungseinheit 21 auf. Diese kann auch Teil
der Bedienerschnittstelle 20 sein. Sie dient dazu, mit
Hilfe der Bedienerschnittstelle 20 und auf Basis der erzeugten PET-Bilder
die Behandlungsplanung vorzunehmen und bestimmte Bereiche zu spezifizieren,
auf die bei der Strahlenbehandlung die radiotherapeutische Strahlung
gerichtet werden soll.
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Die
radiotherapeutische Vorrichtung 1 weist außerdem eine
Bewegungs- und Gating-Steuerung 18 auf, welche die Daten
des Bewegungsdetektors 37 sowie die Daten des Physiologiesignalprozessors 28 erhält. Mit
Hilfe dieser als Synchronisationseinrichtung 18 dienenden
Bewegungs- und Gating-Steuerung 18 kann dafür gesorgt
werden, dass die Bestrahlung des Patienten soweit wie möglich in
den gleichen Bewegungszuständen
der einzelnen Organe erfolgt, bei denen die PET-Aufnahmen erzeugt
wurden, um so mit größtmöglicher
Sicherheit dafür
zu sorgen, dass der Bestrahlungsbereich sich auch im Tumorgewebe
und nicht im angrenzenden umliegenden Gewebe befindet.
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An
das Bussystem 30 sind außerdem ein Bild- und Daten-Archiv 27 und
ein DICOM-Interface (DICOM = Digital Imaging and Communication in
Medicine) angeschlossen, um die Patienten- und Bilddaten mit anderen
Anlagen beispielsweise über
ein radiologisches Informationssystem RIS oder ein Bilddatenarchivierungs-
und -kommunikationssystem (PACS = Picture Archivierung and Communication System)
auszutauschen.
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Über die
DICOM-Schnittstelle 26 können im Übrigen auch bereits vorher
von dem Patienten P angefertigte computertomographische Aufnahmen
oder Magnetresonanzbilder B übernommen
werden. Diese können
dann mit Hilfe einer Bildfusionseinrichtung 25 den PET-Aufnahmen überlagert
werden. Dies erfolgt unter Nutzung einer Kalibrierungseinheit 23 und einer
Bildkorrektureinheit 24, welche die Bilder aufeinander
kalibriert und notwendige Korrekturen vornimmt, um so Gesamtbilder
zu erzeugen, welche sowohl bezüglich
der anatomischen Qualität
als auch bezüglich
der Tumorbestimmung optimal für
die Behandlungsplanung genutzt werden können. Die notwendigen Interaktionen
des Bedieners für
eine solche softwarebasierte Registrierung erfolgen mit Hilfe der
Bedienerschnittstelle 20.
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Es
wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die verschiedenen
Komponenten, insbesondere die PET-Aufnahmeeinheit 4 und
die Bestrahlungseinheit 2, selbstverständlich auch alle weiteren Teilkomponenten
aufweisen, die üblicherweise
für den Betrieb
derartiger Geräte
notwendig sind, wie beispielsweise eine oder mehrere Spannungsversorgungseinheiten,
welche zur Energieversorgung der verschiedenen dargestellten Komponenten
dienen. Diese sind aber der besseren Übersichtlichkeit wegen in den
Figuren nicht detailliert dargestellt.
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2 zeigt
eine Variante der radiotherapeutischen Bestrahlungsvorrichtung 1 gemäß 1.
In großen
Teilen stimmt diese radiotherapeutische Vorrichtung 1' mit der zuvor
beschriebenen Vorrichtung 1 überein. Daher werden die in
beiden Vorrichtungen identischen Komponenten nicht noch einmal erläutert.
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Ein
wesentlicher Unterschied besteht jedoch darin, dass die Bild-Aufnahmeeinheit 3' außer der PET-Aufnahmeeinheit 4 auch
eine CT-Aufnahmeeinheit aufweist. Das heißt, es handelt sich bei der Bild-Aufnahmeeinheit 3' um ein kombiniertes PET/CT-Gerät. Hierzu
ist in der Bild-Aufnahmeeinheit 3, vorzugsweise in einem
das Isozentrum IZ2 ringförmig umschließenden Gantry-Gehäuse, ein Röntgenstrahler 5 angeordnet,
welcher um das Isozentrum IZ2 rotiert. Dies
ist schematisch auch in 4 dargestellt. Über einen
Motor 35 wird der Röntgenstrahler 5 angetrieben.
Die Detektoreinheiten 33 des Detektorrings 11 zur
Erfassung der PET-Strahlung sind so aufgebaut, dass sie auch die
von der Röntgenquelle
erzeugte Röntgenstrahlung
messen. Das heißt,
es können
in der gleichen Detektoranordnung 11 sowohl PET-Bilder
als auch Röntgen-CT-Bilder
aufgezeichnet werden. Die Detektoreinheiten 33 weisen hierzu übliche Szintillatorelemente
mit in Strahlungsrichtung dahinter angeordneten Detektorelementen
und Vorverstärker
auf. Der Aufbau solcher Detektoreinheiten ist dem Fachmann aber
bekannt und daher der Übersichtlichkeit
wegen hier nicht im Detail dargestellt. Alternativ ist es auch möglich, benachbarte
separate Detektorsysteme zu verwenden.
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Zum
Betrieb der Röntgenquelle 5 weist
die Vorrichtung 1' einen
Hochspannungsgenerator 31 auf. Dementsprechend ist auch
die Systemsteuereinrichtung 13' für die Bildgebungseinheit 3' zur Ansteuerung
des Hochspannungsgenerators 31 ausgerüstet und weist die entsprechenden
Mittel auf, um ein solches kombiniertes PET/CT-Gerät anzusteuern. Auch
hier weist die Systemsteuereinrichtung 13' wieder eine Koordinatenregistrierungseinrichtung 14 auf.
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Außerdem werden
eine weitere CT-Daten-Vorverarbeitungseinheit 29 zur Vorverarbeitung der
CT-Rohdaten und eine Bildverarbeitungseinheit 39 benötigt, um
die CT-Aufnahmen zu rekonstruieren.
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Bei
dieser radiotherapeutischen Bestrahlungsvorrichtung 1' können die
mit der Bild-Aufnahmeeinheit 3' erzeugten CT-Bilder und PET-Bilder mit Hilfe der
Bildfusionseinrichtung 25 unmittelbar kombiniert werden,
d. h. es ist nicht notwendig, über
die DICOM-Schnittstelle externe, vorher angefertigte CT- oder MR-Bilder heranzuziehen
und in einer manuell unterstützten
softwarebasierten Registrierung aneinander anzupassen. Vorteilhafterweise
können aber über die
DICOM-Schnittstelle 26 beliebige CT-, MR-, PE-, SPECT-Vorauf
nahmen des Patienten aus vorhergehenden Untersuchungen herangezogen werden,
um so z. B. durch einen Vergleich mit aktuellen Aufnahmen ein Tumorwachstum
zu überwachen.
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Als
weitere zusätzliche
Einrichtung weist die Vorrichtung 1' eine Tumor-Ablationseinheit 32 und eine
Ultraschall-Bildgebungseinheit 38 auf. Die Ablationseinheit 32 umfasst
beispielsweise einen Katheter, mit dem gezielt Hochfrequenz- oder Laserstrahlung
zur Überhitzung
eines Tumorgewebes an den Ort des Tumors gebracht werden kann. Alternativ oder
zusätzlich
kann die Ablationseinheit 32 auch mit einem Katheter ausgerüstet sein,
um mit extremer Kälte,
beispielsweise flüssigem
Stickstoff, das Tumorgewebe durch Unterkühlung zum Absterben zu bringen,
oder einen Katheter aufweisen, um das Tumorgewebe gezielt durch
Einspritzung von Medikamenten abzutöten.
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Mit
Hilfe der Ultraschall-Bildgebungseinheit 38, welche einen üblichen
Ultraschallkopf sowie andere, üblicherweise
notwendige Komponenten aufweist, können weitere Bilder vom Inneren
des Patienten erzeugt werden. Insbesondere kann damit eine Überwachung
des Katheters der Ablationseinrichtung 32 erfolgen.
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3 zeigt
eine weitere Kombination einer radiotherapeutischen Bestrahlungseinheit 2 mit
einer Bildgebungseinheit 3'', wobei die
Bildgebungseinheit 3'' hier aus einer
Kombination eines Computertomographen 7 und einer SPECT-Aufnahmeeinheit 6 besteht.
Hierbei sind die SPECT-Aufnahmeeinheit 6 und die CT-Aufnahmeeinheit 7 parallel
in bzw. an ein und demselben Gehäuse
angeordnet. Die Patientenliege 8 kann mit der Positioniereinrichtung 9 wahlweise
in den Aufnahmebereich der CT-Aufnahmeeinheit 7 oder
in den Aufnahmebereich der SPECT-Aufnahmeeinheit 6 verfahren
werden.
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Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel
benutzen die SPECT-Aufnahmeeinheit
und die CT-Aufnahmeeinheit ein und dieselbe Detektoranordnung. Dieses
Konzept ist in 5 schematisch dargestellt. Die
Detektoranordnung 12 umfasst hier vier Detektoreinheiten 34,
welche in der Lage sind, sowohl γ-Quanten
als auch Röntgen-Quanten
zu messen. Diese Detektoranordnung 12 rotiert mit Hilfe
eines Motors 36 um ein Isozentrum IZ2. Über einen
weiteren Motor 35 wird innerhalb des Gantry-Gehäuses ein
Röntgenstrahler 5 um
das Isozentrum IZ2 rotiert. Zur Messung
der γ-Quanten
aus den Radionukliden des Tracers weisen die Detektoreinheiten 34 jeweils einen
Kollimator (nicht dargestellt) auf, der dafür sorgt, dass nur die γ-Quanten
erfasst werden, welche vertikal durch den Kollimator kommen und
den Detektor treffen. Dadurch können
Informationen über die
Richtungen gewonnen werden, aus denen die jeweiligen Teilchen gekommen
sind. Durch Rückprojektionen
kann so in üblicher
Weise ein entsprechendes Bild erzeugt werden. Die Kollimatoren für die SPECT-Aufnahme
reduzieren zwar die Sensitivität der
Detektoren und somit die Bildauflösung. Dies wird jedoch durch
die längere
Halbwertzeit der verwendeten Tracer wieder wettgemacht. Zur Messung der
CT-Aufnahmen können
die Kollimatoren entfernt bzw. weit geöffnet werden.
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Anstelle
mehrerer Detektorelemente 34 kann aber im Prinzip bei dieser
Variante auch nur ein Detektorelement 34 verwendet werden,
welches um das Isozentrum IZ2 rotiert. Die
Verwendung von gegenüberliegenden
Detektorelementen hat jedoch den Vor teil, dass prinzipiell mit diesem
Verfahren sogar eine Messung von PET-Aufnahmen möglich ist, da in Koinzidenz
in Richtungen verlaufende Ereignisse gemessen werden können.
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Ein
typischer Untersuchungs- und Behandlungsablauf kann in einer erfindungsgemäßen radiotherapeutischen
Vorrichtung wie folgt ablaufen:
Zunächst werden PET- bzw. SPECT-Aufnahmen
erzeugt. Sofern es sich bei der Bildgebungseinheit 3, 3', 3'' um eine Einheit handelt, welche
zusätzlich
eine CT-Aufnahmeeinheit enthält,
können
entsprechende CT-Bilder erzeugt werden. Alternativ können vorher aufgezeichnete
CT- oder Magnetresonanz-Bilder übernommen
werden. Es könnten
dann die SPECT- bzw. PET-Aufnahmen mit den erzeugten oder übernommenen
CT- oder Magnetresonanzaufnahmen überlagert werden. Bei der nachfolgenden
Behandlungsplanung wird dann das zu behandelnde Objekt innerhalb
der Bilder genau lokalisiert und eingegrenzt. Diese Daten werden
an die Steuereinrichtung der radiotherapeutischen Bestrahlungseinheit 2 übergeben
und der Patient P wird auf der Patientenliege 8 zur radiotherapeutischen
Bestrahlungseinheit 2 verfahren. Dabei werden, sofern die
radiotherapeutische Bestrahlungseinheit 2 ein anderes Koordinatensystem
als die Bildgebungseinheit 3, 3', 3'' benutzt,
die Koordinaten entsprechend automatisch umgerechnet. Es beginnt
dann die Bestrahlungstherapie. Optional können zusätzliche Behandlungen, z. B.
eine Brachytherapie, durchgeführt
werden. Anschließend
kann der Patient P auf der Patientenliege 8 wieder zurück zur Bildgebungseinheit 3, 3', 3'' verfahren werden, um neue Bilder
aufzuzeichnen und so den Behandlungserfolg zu kontrollieren bzw.
zu protokollieren.
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Mit
einer kombinierten Bildgebungseinheit, welche neben einer Radionuklid-Emissions-Tomographie-Aufnahmeeinheit
auch eine CT-Einheit umfasst, ist es auch möglich, die Bilder parallel
zu erzeugen. Dabei sollte jedoch auf ein synchronisiertes Auslesen
der Detektoren und ein synchronisiertes Aussenden der Röntgenstrahlen
geachtet werden. Gleichzeitig kann mit Hilfe eines EKG-Signals für ein geeignetes
Gating gesorgt werden, so dass die Bilder jeweils nur in bestimmten
Bewegungszuständen
erzeugt werden. Dies wird am Beispiel einer kombinierten PET/CT-Aufnahme
in 6 erläutert.
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6 stellt
den zeitlichen Verlauf verschiedener digitaler Steuersignale dar,
wie sie bei der synchronisierten Steuerung eines Bilderzeugungs-
und Bestrahlungsvorgangs auftreten können. Ein erstes Steuersignal 40 bewirkt
dabei durch einen hohen Signalpegel beispielsweise das Auslesen
der γ-Quanten
zur PET-Aufnahme. Ein zweites Steuersignal 41 bewirkt hier
durch einen hohen Signalpegel das Auslesen eines EKGs und/oder Atmungssensors.
Weiterhin dargestellt ist ein drittes Steuersignal 42,
welches bei einem hohen Signalpegel das Aussenden eines Röntgenstrahlpulses
für die
CT-Aufnahme auslöst.
Ein viertes Steuersignal 43 bewirkt hier durch einen hohen
Signalpegel das Auslesen der Detektoren zur Erfassung der Röntgenstrahlung
für die
CT-Aufnahme. Schließlich
zeigt 6 noch ein fünftes
Steuersignal 44, welches bei einem hohen Signalpegel einen
Strahlungspuls der Therapiestrahlung auslöst. Durch eine derart ausgestaltete
getaktete Steuerung wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass sich
die verschiedenen Signale gegenseitig nicht nachteilig beeinflussen.
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Auf
eine Synchronisation der Therapiestrahlung mit dem Auslesen der
PET-Detektoren bzw. der Röntgendetektoren
des CTs ist zu achten, wenn beispielsweise parallel in einer Körperregion
des Patienten bereits bestrahlt wird und in einer anderen Körperregion
noch Aufnahmen erzeugt werden. Eine Synchronisierung der Bestrahlungspulse
auf ein EKG-Signal ist aber auch sinnvoll, wenn eine solche parallele
Aufnahme und Bestrahlung nicht erfolgt, um dafür zu sorgen, dass auch die
Bestrahlung in den gleichen Bewegungszuständen erfolgt, wie sie bei der
Anfertigung der Aufnahmen vorlagen. In diesem Fall würde dafür gesorgt,
dass der Bestrahlungspuls relativ zu einem EKG-Triggerpuls an der
gleichen Position liegt wie die Auslesezeiten für die PET- bzw. die CT-Aufnahme.
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Wie
die vorstehenden Ausführungsbeispiele zeigen,
kann die erfindungsgemäße radiotherapeutische
Vorrichtung 1, 1', 1'' sehr universell eingesetzt werden.
So ist es selbstverständlich
auch möglich, bei
bestimmten Anwendungen nur den Bestrahlungsteil oder für einzelne
Untersuchungen ohne anschließende
Bestrahlung nur die Bildgebungseinheit zu verwenden. Dennoch hat
eine solche kombinierte radiotherapeutische Vorrichtung den Vorteil,
dass viele Komponenten der radiotherapeutischen Bestrahlungseinheit
und der Bildgebungseinheit doppelt genutzt werden können. Dies
betrifft insbesondere die Benutzerschnittstelle. Bei Verwendung
einer kombinierten Bildgebungseinheit aus Radionuklid-Emissions-Tomographie-Aufnahmeeinheit und
CT-Einheit können
mit ein und demselben Gerät
zudem gute anatomische Bilder und funktionelle Bilder erzeugt werden,
wobei Registrierungsprobleme vermieden werden.
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Es
wird abschließend
noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend
detailliert beschriebenen Aufbauten sowie bei dem beschriebenen
Verfahrensablauf lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche
vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne
den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können die
dargestellten Systeme noch beliebige weitere Komponenten und Gerätschaften
aufweisen, beispielsweise Schutzwände oder Schutzvorhänge, um
ein Streuen von Strahlung von einer in die andere Komponente zu
vermeiden oder auch um medizinisches Personal oder den Patienten
zusätzlich
vor Streustrahlung zu schützen.
Insbesondere kann auch die räumliche
Anordnung der radiotherapeutischen Bestrahlungseinheit – die Bildgebungseinheit – unabhängig davon,
ob es sich hierbei um eine SPECT-, PET-, SPECT/CT-, PET/CT-Einheit handelt – und der
Patientenliege zueinander anders sein als in den Figuren dargestellt.
So kann die Patientenliege zwischen Bestrahlungseinheit und Bildgebungseinheit
oder auch seitlich neben einer dieser Einheiten angeordnet sein.
Wesentlich ist nur, dass mittels der Patientenliege der Patient
sowohl in der Bildge bungseinheit als auch in der Bestrahlungseinheit
richtig positionierbar ist.
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Es
wird außerdem
darauf hingewiesen, dass, obwohl die Erfindung in erster Linie zur
Anwendung im Bereich der Tumorstrahlungsbehandlung beschrieben wird,
die Verwendung nicht auf solche Anwendungen beschränkt ist,
sondern auch für
andere Strahlungsbehandlungen genutzt werden kann. Ebenso kann die
Erfindung nicht nur an menschlichen Patienten, sondern auch zur
Behandlung von Tieren sinnvoll eingesetzt werden.