DE10206193C1 - Vorrichtung und Verfahren zur Ausrichtung eines Röntgengerätes und eines Therapiegerätes relativ zueinander - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Ausrichtung eines Röntgengerätes und eines Therapiegerätes relativ zueinanderInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ausrichtung eines Röntgengerätes (1) und eines Therapiegerätes (2) mit einer Quelle (15) zur Erzeugung von in einem Fokus (F) zusammenlaufenden akustischen Wellen relativ zueinander. Die Vorrichtung weist eine Kamera (30) und ein optisches Referenzobjekt (31, 41, 52, 60, 70) auf. Die Kamera (30) ist an dem Röntgengerät (1) oder dem Therapiegerät (2) und das optische Referenzobjekt (31, 41, 52, 60, 70) ist an dem jeweils anderen Gerät (1, 2) in definierter Weise angeordnet, so dass durch Auswertung eines mit der Kamera (30) von dem mit dem optischen Referenzobjekt (31, 41, 52, 60, 70) versehenen Gerät (1, 2) aufgenommenen Kamerabildes, in welchem das optische Referenzobjekt (31, 41, 52, 60, 70) abgebildet ist, die Lage des Röntgengerätes (1) und des Therapiegerätes (2) relativ zueinander ermittelt und die Geräte (1, 2) relativ zueinander ausgerichtet werden können.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
Ausrichtung eines eine Röntgenstrahlenquelle und einen Rönt
genstrahlenempfänger umfassenden Röntgengerätes und eines
Therapiegerätes mit einer Quelle zur Erzeugung von in einem
Fokus zusammenlaufenden akustischen Wellen relativ zueinan
der.
Quellen zur Erzeugung von in einem Fokus zusammenlaufenden
akustischen Wellen werden beispielsweise zur Zertrümmerung
von Konkrementen im Körper eines Patienten, bei der Schmerz
therapie oder der Osteorestauration eingesetzt. Um ein Kon
krement im Körperinneren eines Patienten oder einen Gewebebe
reich eines Patienten gezielt mit akustischen Wellen beauf
schlagen zu können, ist eine Ausrichtung des Therapiegerätes
erforderlich. Die Ausrichtung des Fokus des Therapiegerätes
erfolgt beispielsweise mittels einer Röntgenortung, so dass
anhand der Röntgenbilder von dem Konkrement oder dem Gewebe
bereich und der bekannten Lage des Fokus relativ zu der Quel
le der Fokus der Quelle gezielt auf das zu zertrümmernde Kon
krement oder auf den zu behandelnden Gewebebereich des Pati
enten verlagert werden kann. Die Lage des Röntgengerätes und
des Therapiegerätes relativ zueinander muss dabei bekannt
sein oder ermittelt werden.
Aus der DE 197 46 956 C2 ist ein medizinisches System be
kannt, welches ein C-Bogen-Röntgengerät und ein Therapiegerät
mit einer Quelle fokussierter akustischer Wellen aufweist.
Ein mit der Quelle versehener Tragarm des Therapiegerätes ist
derart mit dem C-Bogen-Röntgengerät mechanisch koppelbar,
dass nach der Ankopplung des Tragarms an dem C-Bogen-Rönt
gengerät der Fokus der Quelle akustischer Wellen stets we
nigstens im Wesentlichen im Isozentrum des C-Bogens und somit
im Strahlengang des Zentralstrahls eines von der Röntgen
strahlenquelle des Röntgengerätes ausgehenden Röntgenstrah
lenbündels liegt. Nach der Ankopplung sind die beiden Geräte
also stets definiert relativ zueinander ausgerichtet. Nach
teilig an dieser Lösung ist allerdings die verhältnismäßig
teure mechanische Koppelanordnung.
In der DE 90 17 443 U1 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der
Lage und Orientierung eines C-Bogen-Röntgengerätes gegenüber
einem Lithotripter beschrieben, bei der an einem der beiden
Geräte mindestens drei Schallquellen und am anderen Gerät
mindestens drei Schallaufnehmer angebracht sind, so dass
durch Laufzeitmessungen des Schalls die Lage und Orientierung
der beiden Geräte relativ zueinander ermittelt werden können.
Aus der DE 195 15 748 A1 ist ein Therapiegerät zur Behandlung
eines Körperbereichs eines Patienten mit akustischen Wellen
bekannt, bei dem mittels einer Workstation und mit Hilfe von
3D-Navigationssystemen anhand unabhängig von dem Therapiege
rät mit einem bildgebenden Gerät gewonnener, auf einem Bild
schirm der Workstation angezeigter Bilder des zu behandelnden
Körperbereiches des Patienten die für die Behandlung erfor
derliche räumliche Zuordnung des Patienten und einer Quelle
akustischer Wellen des Therapiegerätes relativ zueinander be
wirkt wird.
In der DE 199 17 867 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrich
tung zur bildunterstützten Behandlung eines Patienten mit In
tegration von Röntgenerfassung und Navigation beschrieben.
Mit einem Röntgengerät wird mindestens eine Aufnahme eines
Behandlungsgebietes eines Patienten erstellt, in der auch ei
ne Referenzstruktur eines kameraunterstützten Navigationssys
tems abgebildet ist. Die räumliche Lage der Referenzstruktur
wird über das Navigationssystem ermittelt. Die Positionsdaten
des Behandlungsgebietes, die aus der Röntgenaufnahme und von
dem Navigationssystem ermittelt wurden, werden in einer ein
zigen Rechnereinheit mit einer einzigen Bildschirmausgabe so
verknüpft, dass Positionsdaten von Behandlungsgeräten, die
bei der Behandlung von dem Navigationssystem ermittelt wer
den, auf dem Bildschirm in richtiger Lagezuordnung zu den Po
sitionen auf der Röntgenaufnahme ausgegeben werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
und ein Verfahren der eingangs genannten Art derart an
zugeben, dass die Ausrichtung eines Röntgengerätes und eines
Therapiegerätes mit einer Quelle fokussierter akustischer
Wellen relativ zueinander vereinfacht ist.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vor
richtung nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren nach An
spruch 15. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, an einem der
beiden Geräte eine Kamera und an dem anderen Gerät ein opti
sches Referenzobjekt derart anzuordnen, dass das optische Re
ferenzobjekt in einem mit der Kamera von dem mit dem opti
schen Referenzobjekt versehenen Gerät aufgenommenen Kamera
bild abgebildet ist. Durch Auswertung des Kamerabildes von
dem mit dem Referenzobjekt versehenen Gerät kann die Lage und
Orientierung des Röntgengerätes und des Therapiegerätes rela
tiv zueinander ermittelt werden, so dass basierend auf den
ermittelten Positionswerten der beiden Geräte die Geräte re
lativ zueinander ausgerichtet werden können. Die Auswertung
des Kamerabildes kann beispielsweise nach einem Algorithmus
erfolgen, wie er in dem Artikel von G. Häusler und D. Ritter
"Feature-Based Object Recognition and Localization in 3D-
Space, Using a Single Video Image", Computer Vision and Image
Understanding, Vol. 73, Nr. 1, Januar 1999, Seiten 64 bis 81,
beschrieben ist. Die Geräte werden in der Regel derart rela
tiv zueinander ausgerichtet, dass die Lage des Fokus des The
rapiegerätes wenigstens im wesentlichen im Strahlengang des
Zentralstrahles eines von der
Röntgenstrahlenquelle zu dem Röntgenstrahlenempfänger verlau
fenden Röntgenstrahlenbündels liegt. Vorteilhafterweise müs
sen demnach für die Ausrichtung eines Röntgengerätes und ei
nes Therapiegerätes relativ zueinander keine teure Mechanik
oder eine Vielzahl von Schallquellen und Schallaufnehmern
verwendet werden.
Nach einer Variante der Erfindung weist das optische Refe
renzobjekt eine optische Codierung, beispielsweise eine Co
dierung in Form eines zweidimensionalen Barcodes auf. Bei dem
optischen Referenzobjekt kann es sich auch um eine mit opti
schen Markern versehene Markerplatte oder um eine mit opti
schen Markern versehene dreidimensionale Struktur handeln.
Die Lage der Marker der Markerplatte sowie die Lage der Mar
ker der dreidimensionalen Struktur relativ zueinander ist
dabei in einem der Markerplatte bzw. der dreidimensionalen
Struktur zugeordneten Koordinatensystem bekannt. Vorzugsweise
weisen die Marker nach einer Variante der Erfindung eine el
lipsenförmige Gestalt auf und sind auf einem definierten Hin
tergrund, d. h. einem Hintergrund mit bekannter Farbe oder mit
bekanntem Muster, angeordnet. Ellipsenförmige Marker haben
den Vorteil, dass diese auch unter im 3D-Raum transformierter
Ansicht Ellipsen sind und unter der perspektivischen Abbil
dung annähernd Ellipsen bleiben.
Andere Varianten der Erfindung sehen vor, dass das optische
Referenzobjekt Retroreflexionsmarker, Infrarotmarker oder
Marker aufweist, welche sich in ihrer Farbe und/oder in ihrer
Form voneinander unterscheiden. Alle diese Marker ermöglichen
es für sich oder in verschiedenen Kombinationen, für die Er
mittlung der Lage des Röntgengerätes und des Therapiegerätes
relativ zueinander im Zuge eines Registrieralgorithmus eine
Korrespondenz zwischen den Markern der Markerplatte oder der
dreidimensionalen Struktur und deren in Kamerabildern enthal
tenen Abbildern herzustellen. Hierzu können im Übrigen an
sich bekannte Verfahren zur Herstellung einer Referenz, bei
spielsweise das Hough-Verfahren zur automatischen Zuordnung,
verwendet werden. Basierend auf der Zuordnung kann schließ
lich eine Koordinatentransformation zwischen dem dem opti
schen Referenzobjekt zugeordneten Koordinatensystem, in wel
chem die Koordinaten der Marker bekannt sind, und einem der
Kamera zugeordneten Koordinatensystem, in dem die Koordinaten
der Abbilder der Marker des optischen Referenzobjektes ermit
telt wurden, berechnet werden.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sehen
vor, die Kamera an dem Röntgengerät und das optische Refe
renzobjekt an dem Therapiegerät anzuordnen. Nach Varianten
der Erfindung wird die Kamera an der Röntgenstrahlenquelle
oder an dem Röntgenstrahlenempfänger des Röntgengerätes ange
ordnet. Handelt es sich bei dem Röntgengerät um ein C-Bogen-
Röntgengerät, welches einen an einem Lagerteil angeordneten
C-Bogen aufweist, welcher für die Röntgenortung längs seines
Umfanges in dem Lagerteil verstellt werden kann, ist die Ka
mera vorzugsweise an dem Lagerteil angeordnet. Dies hat den
Vorteil, dass sich die Kamera außerhalb einer sterilen Abde
ckung befindet, welche in der Regel über den C-Bogen und dem
nach auch über die Röntgenstrahlenquelle und den Röntgen
strahlenempfänger gezogen wird, so dass auch bei einer steri
len Abdeckung des C-Bogens Kamerabilder hoher Qualität gewon
nen werden können.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten
schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 die Ausrichtung eines C-Bogen-Röntgengerätes
und eines Therapiegerätes mit einer Quelle fo
kussierter akustischer Wellen relativ zueinan
der,
Fig. 2 ein dreidimensionales optisches Referenzob
jekt,
Fig. 3, 4 zwei optische Referenzobjekte mit verschiede
nen optischen Markern und
Fig. 5 ein optisches Referenzobjekt mit einer opti
schen Codierung.
Das C-Bogen-Röntgengerät 1 aus Fig. 1 weist einen Gerätewagen
2 mit einer in der Fig. 1 nur schematisch angedeuteten Hub
vorrichtung 3 auf. An der Hubvorrichtung 3 ist ein Halteteil
4 angeordnet, an dem ein Lagerteil 5 zur Lagerung eines ein
Isozentrum IZ aufweisenden C-Bogens 6 angeordnet ist. Der C-
Bogen 6 trägt an seinen Enden eine Röntgenstrahlenquelle 7
und einen Röntgenstrahlenempfänger 8, welche derart einander
gegenüberliegend angeordnet sind, dass der Zentralstrahl ZS
eines von der Röntgenstrahlenquelle 7 ausgehenden Röntgen
strahlenbündels annähernd mittig auf den Röntgenstrahlenemp
fänger 8 trifft. Der C-Bogen 6 kann in an sich bekannter Wei
se in dem Lagerteil 5 längs seines Umfanges um seine Orbital
achse O verstellt werden (vgl. Doppelpfeil a). Der C-Bogen 6
kann außerdem zusammen mit dem Lagerteil 5 um seine Angulati
onsachse A geschwenkt werden (vgl. Doppelpfeil b). Mit Hilfe
der Hubvorrichtung 3 ist der C-Bogen 6, der über das Lager
teil 5 und das Halteteil 4 mit der Hubvorrichtung 3 verbunden
ist, relativ zu dem Gerätewagen 2 vertikal verstellbar.
Bei dem Therapiegerät, welches zusammen mit dem C-Bogen-
Röntgengerät 1 ausgerichtet werden soll, handelt es sich im
Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels um einen Li
thotripter 10. Der Lithotripter 10 weist einen Gerätewagen 11
mit einer Halterung 12 für einen Tragarm 13 auf. An dem Trag
arm 13 ist eine Quelle 14 zur Erzeugung von in einem Fokus F
zusammenlaufenden akustischen Wellen, wie sie beispielsweise
in der DE 41 35 177 C2 beschrieben ist, angeordnet. Der Li
thotripter 10 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbei
spiels dazu vorgesehen, einen nicht näher dargestellten Nie
renstein in der Niere N eines auf einer Lagerungsvorrichtung
20 gelagerten Patienten P mit Stoßwellen zu zertrümmern.
Hierzu muss der Lithotripter 10, insbesondere der Fokus F der
Quelle 14 des Lithotripters 10, mit Hilfe von Röntgenortung
auf den zu zertrümmernden Nierenstein des Patienten P, wie in
der Fig. 1 dargestellt, ausgerichtet werden.
Zur Ausrichtung weist das C-Bogen-Röntgengerät 1 eine, im
Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels, an dem Lagerteil
5 angeordnete Farbkamera 30 und der Lithotripter 10 eine an
dem Tragarm 13 angeordnete Markerplatte 31 auf. Die Marker
platte 31 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbei
spiels mehrere ellipsenförmige Marker 32, deren Lage relativ
zueinander und deren Koordinaten bezüglich eines der Marker
platte 31 zugeordneten Koordinatensystems KM bekannt sind.
Die Marker 32 sind auf einem definierten Hintergrund angeord
net und unterscheiden sich im Falle des vorliegenden Ausfüh
rungsbeispieles in ihrer Farbe voneinander. Die Markerplatte
31 ist im Übrigen in definierter Weise relativ zu dem Fokus F
der Quelle 14 angeordnet, d. h. die Koordinaten des Fokus F in
dem Koordinatensystem KM sind bekannt. Ebenso ist die Kamera
30, welche vorzugsweise mit einem Weitwinkelobjektiv ausges
tattet ist, in definierter Weise relativ zu dem Isozentrum IZ
des C-Bogen-Röntgengerätes 1 angeordnet, d. h. die Koordinaten
des Isozentrums IZ in einem der Kamera 30 zugeordneten Koor
dinatensystem KK sind bekannt. Die Koordinaten des Isozen
trums IZ in dem der Kamera 30 zugeordneten Koordinatensystem
KK sowie die Koordinaten des Fokus F in dem der Markerplatte
31 zugeordneten Koordinatensystem KM können beispielsweise
durch Ausmessen oder mittels optischer Positionserfassungs
systeme bestimmt werden.
Zur Ausrichtung des C-Bogen-Röntgengerätes 1 und des Li
thotripters 10 relativ zueinander werden beide Geräte in eine
Ausgangsstellung relativ zu dem Patienten P gebracht. Unter
Zuhilfenahme von Röntgenstrahlung wird das C-Bogen-Röntgen
gerät 1 derart relativ zu dem Patienten P ausgerichtet, dass
der zu zertrümmernde Nierenstein wenigstens im Wesentlichen
im Isozentrum IZ des C-Bogen-Röntgengerätes 1 liegt. Demnach
verlaufen nach der Positionierung des Nierensteins im Iso
zentrum IZ die Orbitalachse O, die Angulationsachse A sowie
der Zentralstrahl ZS eines von der Röntgenstrahlenquelle 7 zu
dem Röntgenstrahlenempfänger 8 verlaufenden konusförmigen
Röntgenstrahlenbündels wenigstens im Wesentlichen durch den
Nierenstein.
Zur Verlagerung des Fokus F der Quelle 14 des Lithotripters
10 auf den Nierenstein wird der Lithotripter 10 an den Pati
enten P herangefahren und die Quelle 14 in an sich bekannter
Weise mit einem Koppelbalg 15 an den Patienten P angekoppelt.
Anschließend werden mit der Kamera 30 wenigstens ein, in der
Regel mehrere Kamerabilder von dem mit der Markerplatte 31
versehenen Lithotripter 10 aufgenommen, wobei die Markerplat
te 31 in den mit der Kamera 30 aufgenommenen Kamerabildern
abgebildet sein muss. Die Kamerabilder werden im Falle des
vorliegenden Ausführungsbeispiels mit einem mit einem ent
sprechenden Programm versehenen Rechner 9 des C-Bogen-Rönt
gengerätes 1 ausgewertet, wobei die Kamerabilder zunächst in
an sich bekannter Weise entzerrt werden. Anschließend werden
die in den Kamerabildern enthaltenen Abbilder der Marker 32
der Markerplatte 31 detektiert. Hierbei ist es von Vorteil,
dass die Marker 32 ellipsenförmig ausgebildet und zusätzlich
voneinander verschiedenfarbig sind, so dass die Abbilder der
Marker 32 gut voneinander unterschieden, deren Mittelpunkte
gut detektiert und deren Koordinaten in dem Koordinatensystem
KK angegeben werden können. Danach erfolgt eine Zuordnung der
in den Kamerabildern enthaltenen Abbilder der Marker 32 zu
den Markern 32 der Markerplatte 31. Hierzu kann beispielswei
se das an sich bekannte Hough-Verfahren zur automatischen
Zuordnung verwendet werden. Wie bereits erwähnt, ist es dabei
von Vorteil, dass sich die Marker 32 in ihrer Farbe unter
scheiden und zudem ellipsenförmig sind, da diese auch unter
perspektivischen Abbildungen annähernd Ellipsen bleiben. Nach
der Bildung von Markerpaaren, aufweisend jeweils einen Marker
32 und dessen Abbild in einem Kamerabild, kann mit an sich
bekannten Algorithmen anhand eines Satzes von mindestens drei
bekannten Markerpaaren die Koordinatentransformation zwischen
dem der Kamera 30 zugeordneten Koordinatensystem KK und dem
der Markerplatte 31 zugeordneten Koordinatensystem KM ermit
telt werden. Da zudem aufgrund der definierten Anordnung der
Markerplatte 31 an dem Tragarm 13 die Koordinaten des Fokus F
der Quelle 14, welcher bezüglich der Quelle 14 fest oder zu
mindest definiert ist, in dem Koordinatensystem KM bekannt
sind und zudem aufgrund der definierten Anordnung der Kamera
30 am dem Lagerteil 5 des C-Bogens 6 die Koordinaten des Iso
zentrums IZ, dessen Lage in bezug auf den C-Bogen 6 ebenfalls
fest ist, bezüglich des Koordinatensystems KK bekannt sind,
kann demnach eine Ausrichtung des C-Bogen-Röntgengerätes 1
und des Lithotripters 10 derart relativ zueinander erfolgen,
dass der Fokus F auf das Isozentrum IZ, in welchem sich der
Nierenstein des Patienten P befindet, verlagert werden kann.
Durch die ermittelte Transformationsbeziehung zwischen dem
der Kamera 30 zugeordneten Koordinatensystem KK und dem der
Markerplatte 31 zugeordneten Koordinatensystem KM kann dabei
online von dem Rechner 9 stets die Lage des Fokus F berechnet
und in ein in der Fig. 1 nicht dargestelltes, auf einer An
zeigevorrichtung anzeigbares Röntgenortungsbild eingeblendet
werden. Die Verlagerung des Fokus F in das Isozentrum IZ des
C-Bogens 1 kann dabei durch Verstellungen des Wagens 11,
durch Verstellungen des Tragarms 13 relativ zu der Halterung
12 oder durch Feineinstellungen der Quelle 14 erreicht wer
den. Letzteres kann durch eine nicht näher dargestellte, aber
an sich bekannte, der Quelle 14 zugeordnete Mechanik bewerk
stelligt werden.
Nach der Ausrichtung des C-Bogen-Röntgengerätes 1 und des
Lithotripters 10 relativ zueinander liegt der Fokus F der
Quelle 14 demnach wenigstens im Wesentlichen im Isozentrum IZ
des C-Bogen-Röntgengerätes 1, in dem sich auch der Nieren
stein befindet.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Kamera
30 an dem Lagerteil 5 angeordnet. Die Kamera 30 kann jedoch
auch, wie in der Fig. 1 durch gestrichelte Linie schematisch
angedeutet, an der Röntgenstrahlenquelle 7 oder an dem Rönt
genstrahlenempfänger 8 angeordnet werden. Des Weiteren sind
auch andere Anbringungsorte der Kamera 30, beispielsweise an
dem C-Bogen 6, möglich. Darüber hinaus können auch mehrere
Kameras an dem C-Bogen-Röntgengerät 1 angeordnet werden, um
von der Markerplatte 31 Kamerabilder aufzunehmen.
Auch die Anordnung der Markerplatte 31 an dem Tragarm 13 des
Lithotripters 10 ist nur exemplarisch zu verstehen. Die Mar
kerplatte 31 kann also auch an einer anderen Stelle des Li
thotripters 10 angeordnet werden, wobei stets die Lage des
Fokus F zu der Markerplatte 31 bekannt sein oder ermittelt
werden muss.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles wurde als
optisches Referenzobjekt eine Markerplatte 31 verwendet. Das
optische Referenzobjekt kann jedoch auch eine dreidimensiona
le, mit Markern 40 versehene Struktur 41 sein, wie sie in der
Fig. 2 dargestellt ist. Im Unterschied zu dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel kann es sich bei den Markern auch um
Retroreflexionsmarker oder um Infrarotmarker handeln. In Fig.
3 ist ein Retroreflexionsmarker 50 und Infrarotmarker 51 auf
weisendes optisches Referenzobjekt 52 exemplarisch darge
stellt. In Fig. 4 ist ein optisches Referenzobjekt 60 darge
stellt, welches im Unterschied zu den optischen Referenzob
jekten 31, 41 und 52 Marker 61 aufweist, welche sich in ihrer
Form voneinander unterscheiden.
Darüber hinaus kann zur Ermittlung der Koordinatentransforma
tion zwischen einem einer Kamera zugeordneten Koordinatensys
tem und einem einem optischen Referenzobjekt zugeordneten
Koordinatensystem KR ein Referenzobjekt, welches eine opti
sche Codierung aufweist, verwendet werden. Ein derartiges
Referenzobjekt 70 ist in Fig. 5 schematisch dargestellt. Die
Koordinatentransformation wird anhand von Kamerabildern er
mittelt, welche von der definierten optischen Codierung 71
aufgenommenen werden. Die Codierung 71 ist dabei im Koordina
tensystem KR bekannt.
Des Weiteren können im Unterschied zu dem vorliegenden Aus
führungsbeispiel die Kamera 30 an dem Lithotripter 10 und die
Markerplatte 31 an dem C-Bogen-Röntgengerät 1 in definierter
Weise angeordnet sein.
Das Röntgengerät muss nicht notwendigerweise ein C-Bogen-
Röntgengerät sein.
Anstelle des Rechners 9 des C-Bogen-Röntgengerätes 1 kann im
Übrigen auch ein anderer Rechner zur Auswertung der Kamera
bilder und zur Ermittlung der Lage des Röntgengerätes und des
Therapiegerätes relativ zueinander verwendet werden.
Claims (28)
1. Vorrichtung zur Ausrichtung eines eine Röntgenstrahlen
quelle (7) und einen Röntgenstrahlenempfänger (8) umfassenden
Röntgengerätes (1) und eines Therapiegerätes (10) mit einer
Quelle (14) zur Erzeugung von in einem Fokus (F) zusammenlau
fenden akustischen Wellen relativ zueinander, aufweisend eine
Kamera (30) und ein optisches Referenzobjekt (31, 41, 52, 60,
70), wobei die Kamera (30) an dem Röntgengerät (1) oder dem
Therapiegerät (10) und das optische Referenzobjekt (31, 41,
52, 60, 70) an dem jeweils anderen Gerät (1, 10) in definier
ter Weise angeordnet sind, so dass durch Auswertung eines mit
der Kamera (30) von dem mit dem optischen Referenzobjekt (31,
41, 52, 60, 70) versehenen Gerät (1, 10) aufgenommenen Kame
rabildes, in welchem das optische Referenzobjekt (31, 41, 52,
60, 70) abgebildet ist, die Lage des Röntgengerätes (1) und
des Therapiegerätes (10) relativ zueinander ermittelt und die
Geräte relativ zueinander ausgerichtet werden können.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das optische Refe
renzobjekt (70) eine optische Codierung (71) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das optische Refe
renzobjekt eine mit optischen Markern (32) versehene Marker
platte (31) ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das optische Refe
renzobjekt eine dreidimensionale, mit optischen Markern (40)
versehene Struktur (41) ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der das optische
Referenzobjekt (31) ellipsenförmige Marker (32) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der das
optische Referenzobjekt (52) Retroreflexionsmarker (50) auf
weist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei der das
optische Referenzobjekt (52) Infrarotmarker (51) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei der das
optische Referenzobjekt (31) Marker (32) aufweist, welche
sich in ihrer Farbe voneinander unterscheiden.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, bei der das
optische Referenzobjekt (60) Marker (61) aufweist, welche
sich in ihrer Form voneinander unterscheiden.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, welche ei
nen Rechner (9) aufweist, mit welchem das in dem Kamerabild
enthaltene Abbild der optischen Codierung (71) oder die in
dem Kamerabild enthaltenen Abbilder der Marker (32, 40, 50,
51, 61) des optischen Referenzobjektes (31, 41, 52, 60, 70)
detektiert werden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der mit dem Rechner (9)
die Abbilder der Marker (32, 40, 50, 51, 61) des optischen
Referenzobjektes (31, 41, 52, 60) in dem Kamerabild den Mar
kern (32, 40, 50, 51, 61) des optischen Referenzobjektes (31,
41, 52, 60) zugeordnet und Markerpaare aufweisend einen Mar
ker (32, 40, 50, 51, 61) und dessen Abbild in dem Kamerabild
gebildet werden.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der mit dem
Rechner (9) anhand der Abbildung der optischen Codierung (71)
oder anhand der Markerpaare die Koordinatentransformation
zwischen einem der Kamera (30) zugeordneten Koordinatensystem
(KK) und einem dem optischen Referenzobjektes (31, 41, 52,
60, 70) zugeordneten Koordinatensystem (KM, KR) ermittelt
wird.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der
die Kamera (30) an der Röntgenstrahlenquelle (7) oder an dem
Röntgenstrahlenempfänger (8) angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der
das Röntgengerät ein C-Bogen-Röntgengerät (1) ist, welches
ein Lagerteil (5) für den C-Bogen (6) aufweist, wobei die
Kamera (30) an dem Lagerteil (5) angeordnet ist.
15. Verfahren zur Ausrichtung eines eine Röntgenstrahlenquel
le (7) und einen Röntgenstrahlenempfänger (8) umfassenden
Röntgengerätes (1) und eines Therapiegerätes (10) mit einer
Quelle (14) zur Erzeugung von in einem Fokus (F) zusammenlau
fenden akustischen Wellen relativ zueinander unter Verwendung
einer Kamera (30) und eines optischen Referenzobjektes (31,
41, 52, 60, 70), wobei die Kamera (30) an dem Röntgengerät
(1) oder dem Therapiegerät (10) und das optische Referenzob
jekt (31, 41, 52, 60, 70) an dem jeweils anderen Gerät (1, 10)
in definierter Weise angeordnet sind, aufweisend folgende
Verfahrensschritte:
- - Aufnahme eines Kamerabildes mit der Kamera (30) von dem mit dem optischen Referenzobjekt (31, 41, 52, 60, 70) ver sehenen Gerät (1, 10), in welchem das optische Referenzob jekt (31, 41, 52, 60, 70) abgebildet ist,
- - Ermittlung der Lage des Röntgengerätes (1) und des Thera piegerätes (10) relativ zueinander durch die Auswertung des Kamerabildes, und
- - Ausrichtung der Geräte (1, 10) relativ zueinander.
16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das optische Refe
renzobjekt (70) eine optische Codierung (71) aufweist.
17. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das optische Refe
renzobjekt eine mit optischen Markern (32) versehene Marker
platte (31) ist.
18. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das optische Refe
renzobjekt eine dreidimensionale, mit optischen Markern (40)
versehene Struktur (41) ist.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, bei dem das optische
Referenzobjekt (31) ellipsenförmige Marker (32) aufweist.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, bei dem das
optische Referenzobjekt (52) Retroreflexionsmarker (50) auf
weist.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, bei dem das
optische Referenzobjekt (52) Infrarotmarker (51) aufweist.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, bei dem das
optische Referenzobjekt (31) Marker (32) aufweist, welche
sich in ihrer Farbe voneinander unterscheiden.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, bei dem das
optische Referenzobjekt (60) Marker (61) aufweist, welche
sich in ihrer Form voneinander unterscheiden.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, bei dem mit
einem Rechner (9) das in dem Kamerabild enthaltene Abbild der
optischen Codierung (71) oder die in dem Kamerabild enthalte
nen Abbilder der Marker (32, 40, 50, 51, 61) des optischen
Referenzobjektes (31, 41, 52, 60, 70) detektiert werden.
25. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem mit dem Rechner (9)
die Abbilder der Marker (32, 40, 50, 51, 61) des optischen
Referenzobjektes (31, 41, 52, 60) in dem Kamerabild den Mar
kern (32, 40, 50, 51, 61) des optischen Referenzobjektes (31,
41, 52, 60) zugeordnet und Markerpaare aufweisend einen Mar
ker (32, 40, 50, 51, 61) und dessen Abbild in dem Kamerabild
gebildet werden.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, bei dem mit dem Rech
ner (9) anhand der Abbildung der optischen Codierung (71)
oder anhand der Markerpaare die Koordinatentransformation
zwischen einem der Kamera (30) zugeordneten Koordinatensystem
(KK) und einem dem optischen Referenzobjektes (31, 41, 52,
60, 70) zugeordneten Koordinatensystem (KM, KR) ermittelt
wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 26, bei dem die
Kamera (30) an der Röntgenstrahlenquelle (7) oder an dem
Röntgenstrahlenempfänger (8) angeordnet ist.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 26, bei dem das
Röntgengerät ein C-Bogen-Röntgengerät (1) ist, welches ein
Lagerteil (5) für den C-Bogen (6) aufweist, wobei die Kamera
(30) an dem Lagerteil (5) angeordnet ist.
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