DE19941149A1 - Strahlentherapeutische Planungsanordnung - Google Patents
Strahlentherapeutische PlanungsanordnungInfo
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Abstract
Strahlentherapeutische Planungsanordnung zum Aufstellen eines Behandlungsplanes für eine Strahlentherapie, bei der ein simuliertes Bild aus Bilddaten erzeugt wird, die von einem computertomographischen Simulator 10 gewonnen werden, und bei der eine Strahlungsfeldform und ein Strahlungsmittelpunkt auf dem simulierten Bild festgelegt werden. Die festgelegte Strahlungsfeldform wird einem fluoroskopischen Bild des Patienten überlagert angezeigt, das durch einen Röntgensimulator 20 mit einer Röntgenröhre 22 und einer Flachfeldbildanordnung 23 für medizinische Röntgenstrahlen aufgenommen wird.
Description
Die Erfindung betrifft eine strahlentherapeutische
Planungsanordnung zum Erstellen eines Behandlungsplanes, bei
spielsweise zum Bestimmen der Form des Bestrahlungsfeldes im
Vorfeld einer Strahlenbehandlung einer Krankheit, wie beispiels
weise einer Krebserkrankung.
Bei der Behandlung einer Krankheit, beispielsweise einer
Krebserkrankung, mit Strahlung muß der erkrankte Körperteil in
angemessener Weise bestrahlt werden. Zu diesem Zweck wird eine
strahlentherapeutische Planungsanordnung verwandt, um Bilder des
erkrankten Körperteils und der Bereiche um den erkrankten Kör
perteil herum mit einer computertomographischen Röntgenvorrich
tung und einer fluoroskopischen Vorrichtung zu gewinnen und die
Form des Bestrahlungsfeldes zu bestimmen, die mit dem Umriß
eines Bildes des erkrankten Körperteils zusammenfällt, der in
einem gewonnenen Bild auftritt.
Eine derartige strahlentherapeutische Planungsanordnung
enthält oftmals einen computertomographischen Simulator und
einen Röntgensimulator. Der computertomographische Simulator
weist eine computertomographische Röntgenvorrichtung als Haupt
bestandteil auf, während der Röntgensimulator eine Röntgenbild
vorrichtung als Hauptbestandteil aufweist. Diese Simulatoren
haben jeweils gewisse zusätzliche Funktionen. Zunächst wird eine
computertomographische Radiographie unter Verwendung des compu
tertomographischen Simulators ausgeführt, um mehrere Schnitt
bilder zu gewinnen. Diese Schnittbilder werden kombiniert, um
ein dreidimensionales Bild zu reproduzieren, und es wird an
schließend daraus ein perspektivisches Bild d. h. ein Übertra
gungsbild gesehen aus einer Richtung erzeugt. Als Alternative
können auch CR-Bilder, die fluoroskopische Bilder sind, dadurch
aufgenommen werden, daß ein computertomographischer Detektor
linear bewegt wird. Diese Simulationsbilder werden angezeigt, um
den zu behandelnden erkrankten Körperteil zu identifizieren.
Anschließend wird ein Bestrahlungswinkel aus den Schnitt
bildern eines breiten Bereiches, der den erkrankten Körperteil
enthält, oder aus dem Übertragungsbild, gesehen von einer be
stimmten Richtung aus, bestimmt, das aus dem dreidimensionalen
Bild erzeugt wurde, das durch die Kombination der Schnittbilder
erhalten wurde. Das Übertragungsbild gesehen vom Bestrahlungs
winkel wird angezeigt. Anschließend bestimmt die Bedienungsper
son die Form eines Bestrahlungsfeldes am angezeigten Bild und
setzt die Bedienungsperson ein Isozentrum im Bestrahlungsfeld.
Weiterhin wird eine Stelle, die dem Isozentrum entspricht, auf
der Oberfläche des Patienten, d. h. der Haut markiert.
Danach wird der Patient relativ zum Röntgensimulator unter
Verwendung der Markierung auf der Haut als Bezugsstelle so posi
tioniert, daß die Markierung mit dem Isozentrum des Röntgensimu
lators zusammenfällt. Ein Röntgenbestrahlungswinkel, der dem
Bestrahlungswinkel entspricht, der in der oben beschriebenen
Weise bestimmt wurde, wird im Röntgensimulator eingestellt und
es wird ein Bild durch Radiographie auf einem Film aufgenommen,
das als Bezugsaufnahme für den Vergleich verwandt wird.
Der Patient wird weiterhin bezüglich der Strahlenbehand
lungsvorrichtung unter Verwendung der Markierung auf der Haut
als Bezugsstelle positioniert, derart, daß die Markierung mit
dem Isozentrum der Behandlungsvorrichtung zusammenfällt. Ein Be
strahlungswinkel wird eingestellt, der dem Bestrahlungswinkel
entspricht, der in der oben beschriebenen Weise bestimmt worden
ist, und es wird eine Filmradiographie dadurch ausgeführt, daß
eine Strahlung ausgesandt wird. Dieses Bestrahlungsfilmbild wird
mit dem obigen Röntgenfilmbild verglichen, das als Bezugsauf
nahme dient, um zu bestätigen, daß der Patient planmäßig posi
tioniert ist.
Nachdem das bestätigt worden ist, erfolgt eine Strahlenthe
raphie bezüglich des erkrankten Körperteils, indem von der
Strahlenbehandlungsvorrichtung die tatsächliche Strahlung ausge
sandt wird.
Die herkömmliche strahlentherapeutische Planungsanordnung
hat jedoch den Nachteil, daß nicht immer sichergestellt ist, daß
ein Behandlungsplan zum Bestrahlen eines erkrankten Körperteils
mit einer passenden Form des Bestrahlungsfeldes erstellt wird.
Das heißt, daß bei der herkömmlichen Anordnung das Schräg
bild oder ein ähnliches Bild, das aus den Schnittbildern erzeugt
wird, die vom computertomographischen Simulator gewonnen wurden,
ein Stehbild ist und daher nicht genau im Behandlungsplan die
Bewegung der inneren Organe und ähnliche Bewegungen aufgrund der
Atmung und anderer Funktionen reflektieren kann. Fluoroskopische
Bilder werden in üblicherweise weiterhin mit einen Röntgensimu
lator gewonnen, der einen Bildverstärker verwendet. Die gewonnen
fluoroskopischen Bilder sind durch die Krümmung der Röntgenauf
treffläche verzerrt. Wenn die Form eines bestimmten Bestrah
lungsfeldes auf einem fluoroskopischen Bild verifiziert wird,
zeigt die Feldform keine zuverlässige geometrische Übereinstim
mung mit dem tatsächlichen erkrankten Körperteil.
Durch die Erfindung soll daher eine strahlentherapeutische
Planungsanordnung geschaffen werden, mit der es möglich ist, in
passender Weise die Form des Bestrahlungsfeldes für die Strah
lenbehandlung nach Maßgabe der tatsächlichen Form des erkrankten
Körperteils festzulegen.
Dazu umfaßt die erfindungsgemäße strahlentherapeutische
Planungsanordnung zum Aufstellen eines Behandlungsplanes für
eine Strahlentherapie
einen computertomographischen Simulator, der eine compu tertomographische Bildaufnahmebrücke mit einer Röntgenröhre und einem Röntgendetektor, einen Zeiger zum Anzeigen eines Bestrah lungszentrums und eine Patientenhalteeinrichtung aufweist,
einen Röntgensimulator mit einer Röntgenröhre, einem Flach feldbildsystem für medizinische Röntgenstrahlen und einer Pa tientenhalteeinrichtung,
eine Einstelleinrichtung zum Einstellen der Form des Be strahlungsfeldes und eines Bestrahlungszentrums auf einem Bild, das vom computertomographischen Simulator gewonnen wurde, und
eine Überlagerungs- und Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines fluoroskopischen Bildes, das vom Röntgensimulator gewonnen wurde, mit der überlagerten Form des Bestrahlungsfeldes.
einen computertomographischen Simulator, der eine compu tertomographische Bildaufnahmebrücke mit einer Röntgenröhre und einem Röntgendetektor, einen Zeiger zum Anzeigen eines Bestrah lungszentrums und eine Patientenhalteeinrichtung aufweist,
einen Röntgensimulator mit einer Röntgenröhre, einem Flach feldbildsystem für medizinische Röntgenstrahlen und einer Pa tientenhalteeinrichtung,
eine Einstelleinrichtung zum Einstellen der Form des Be strahlungsfeldes und eines Bestrahlungszentrums auf einem Bild, das vom computertomographischen Simulator gewonnen wurde, und
eine Überlagerungs- und Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines fluoroskopischen Bildes, das vom Röntgensimulator gewonnen wurde, mit der überlagerten Form des Bestrahlungsfeldes.
Bei einer derartigen Ausbildung kann ein fluoroskopisches
Bild, das vom Röntgensimulator gewonnen wurde, mit der überla
gerten Form des Bestrahlungsfeldes angezeigt werden, die vorab
bestimmt wurde. Die Gültigkeit der Feldform kann daher unter
Verwendung des fluoroskopischen Bildes geprüft werden. Das fluo
roskopische Bild, das vom Flachfeldbildsystem für medizinische
Röntgenstrahlen gewonnen wurde, ist verzerrungsfrei und hat ein
hohes Maß an geometrischer Konformität mit dem Bild, das vom
computertomographischen Simulator gewonnen wurde. Das fluorosko
pische Bild hat eine höhere Bildqualität als das Bild, das vom
computertomographischen Simulator gewonnen wird und kann daher
als dynamisches Bild angezeigt werden. Unter Verwendung des
fluoroskopischen Bildes mit diesen Eigenschaften kann die Feld
form leicht und genau geprüft werden. Selbst wenn sich die Stel
le, die zu behandeln ist, mit einer Bewegung des Patienten ver
schoben hat, kann eine passende Form des Bestrahlungsfeldes
bestimmt werden, indem diese Bewegung berücksichtigt wird, da
die Bedienungsperson das dynamische Bild betrachten kann.
Die Bildsammelvorrichtung im Röntgensimulator besteht nur
aus einer leichten und kleinen Flachfeldbildanordnung für medi
zinische Röntgenstrahlen. Es besteht keine Notwendigkeit eine
schwere und platzraubene Kombination eines Bildverstärkers und
einer Fernsehkamera zu verwenden, die bisher benutzt wird. Da
somit keine Haltekonstruktion mit großer Festigkeit benötigt
wird, können fluoroskopische Bilder von verschiedenen Winkeln
mit höherer geometrischer Genauigkeit, wie beispielsweise einen
hohen Genauigkeit im Bildaufnahmewinkel aufgenommen werden. Der
Röntgensimulator, der somit einen einfachen und mit geringen
Kosten verbundenen Aufbau hat, kann fluoroskopische Bilder mit
höherer Genauigkeit liefern. Trotz dieses wirtschaftlichen Vor
teils kann folglich die Form des Bestrahlungsfeldes genau und in
passender Weise unter Einsatz der Fluoroskopie geprüft werden.
Bei der oben beschriebenen strahlentherapeutischen Planung
sanordnung können die Einstelleinrichtung und die Überlagerungs-
und Anzeigeeinrichtung einen Computer umfassen. Bei einem der
artigen Aufbau lassen sich die Einstelleinrichtung und die Über
lagerungs- und Anzeigeeinrichtung in einfacher Weise verwirk
lichen und kann die Anordnung mit einer geringen Größe und in
einfacher Form ausgebildet werden.
Die vom computertomographischen Simulator gewonnenen Bilder
und die vom Röntgensimulator gewonnenen Bilder können von ein
und dem selben Computer verarbeitet werden.
Bei einem derartigen Aufbau kann ein Behandlungsplan lei
stungsfähig erstellt werden, während der Computer so betrieben
wird, daß er jedes der Bilder anzeigt, das vom computertomogra
phischen Simulator und vom Röntgensimulator gewonnen wird.
Bei der obigen strahlentherapeutischen Planungsanordnung
können sich der computertomographische Simulator und der Rönt
gensimulator eine Patientenhalteeinrichtung teilen.
Dieser Aufbau weist eine geringere Anzahl von Bauteilen
auf, so daß die Anordnung kompakt und mit niedrigen Kosten ver
bunden ist. Die beiden Simulatoren können Bilder eines Patienten
aufnehmen, der auf der einen Patientenhalteeinrichtung liegt.
Der Patient muß nicht von der Patientenhalteeinrichtung herun
tergenommen und darauf angeordnet werden, während die zur Er
stellung eines Behandlungsplanes notwendigen Bilder aufgenommen
werden. Die Gefahr, daß sich die Position des Patienten relativ
zur Patientenhalteeinrichtung verändert, ist daher geringer, was
die Positionierung des Patienten an jedem Simulator erleichtert.
Wenn sich die beiden Simulatoren eine Patientenhalteein
richtung teilen, können der computertomographische Simulator und
der Röntgensimulator um eine Patientenhalteeinrichtung herum
angeordnet werden, die um eine Halteachse schwenkbar ist. Wenn
somit der Patient dem computertomographischen Simulator zuge
wandt wird, indem die eine Patientenhalteeinrichtung um die
Halteachse gedreht wird, kann ein Arbeitsvorgang, beispielsweise
die Aufnahme eines Schnittbildes, erfolgen, indem der computer
tomographische Simulator betätigt wird. Wenn der Patient dem
Röntgensimulator zugewandt ist, kann ein Arbeitsvorgang, bei
spielsweise die Aufnahme eines fluoroskopischen Bildes, durch
Betätigen des Röntgensimulators durchgeführt werden.
Bei der oben beschriebenen strahlentherapeutischen Pla
nungsanordnung können getrennte Patientenhalteeinrichtungen für
den computertomographischen Simulator und für den Röntgensimula
tor vorgesehen sein. Dieser Aufbau gibt einen größen Freiraum
für die Installation der Anordnung, derart, daß der computerto
mographische Simulator und der Röntgensimulator in getrennten
Räumen installiert werden können.
Bei der obigen strahlentherapeutischen Planungsanordnung
kann der computertomographische Simulator weiterhin eine Proje
ziereinrichtung aufweisen, um den Patienten mit Licht in der
Form des Bestrahlungsfeldes zu beleuchten, die durch die Ein
stelleinrichtung festgelegt ist.
Die Bestrahlungsfeldform kann dann genau auf der Hautober
fläche des Patienten markiert werden.
Der Röntgensimulator kann weiterhin einen Zeiger zum Anzei
gen eines Bestrahlungszentrums aufweisen. Das Bestrahlungszen
trum des Röntgensimulators kann dann exakt so angeordnet werden,
daß es mit dem bestimmten Bestrahlungszentrum zusammenfällt.
Die strahlentherapeutische Planungsanordnung kann weiterhin
eine Korrigiereinrichtung aufweisen, um die durch die Einstell
einrichtung festgelegte Form des Bestrahlungsfeldes auf dem
fluoroskopischen Bild zu korrigieren, das vom Röntgensimulator
gewonnen wird.
Mit diesem Aufbau kann die Form des Bestrahlungsfeldes, die
durch die Einstelleinrichtung festgelegt ist, auf dem fluorosko
pischen Bild, das vom Röntgensimulator gewonnen wird, geprüft
und erforderlichenfalls auf die geeignete Form korrigiert wer
den.
Die strahlentherapeutische Planungsanordnung kann weiterhin
eine die Bestätigung unterstützende Überlagerungs- und Anzeige
einrichtung aufweisen, um das vom Röntgensimulator gewonnene
fluoroskopische Bild mit der Form des Bestrahlungsfeldes über
lagert anzuzeigen, die durch die Korrigiereinrichtung korrigiert
ist. Die Form des Bestrahlungsfeldes, die durch die Korrigier
einrichtung korrigiert ist, kann dann erneut auf dem Bild bestä
tigt werden, das vom computertomographischen Simulator gewonnen
wird. Folglich kann die Richtigkeit der Form des Bestrahlungs
feldes mit höherer Zuverlässigkeit geprüft und verifiziert wer
den. Die Korrigiereinrichtung und die die Bestätigung unterstüt
zende Überlagerungs- und Anzeigeeinrichtung können einen Compu
ter umfassen. Die Korrigiereinrichtung und die die Bestätigung
unterstützende Überlagerungs- und Anzeigeeinrichtung können dann
in einfacher Weise ausgebildet werden und die Anordnung kann in
einfacher Weise und mit geringer Größe ausgebildet sein.
Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung beson
ders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher be
schrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbei
spiel der erfindungsgemäßen Anordnung,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Röntgensimulators bei die
sem Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 eine Vorderansicht des Röntgensimulators,
Fig. 4 mehrere Schnittbilder, die von einem computertomo
graphischen Simulator aufgenommen sind,
Fig. 5 das Isozentrum und die Form eines Bestrahlungsfel
des, die auf einem simulierten Bild auftreten,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Anzeigeeinrich
tung, die ein fluoroskopisches Bild mit überlagerter Form des
Bestrahlungsfeldes zeigt,
Fig. 7 einen Film, der ein fluoroskopisches Röntgenbild mit
überlagerter Form des Bestrahlungsfeldes zeigt,
Fig. 8 eine Seitenansicht eines modifizierten Röntgensimu
lators und
Fig. 9 eine Vorderansicht des modifizierten Röntgensimula
tors.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfin
dungsgemäßen strahlentherapeutischen Planungsanordnung umfaßt
einen computertomographischen Simulator 10, einen Röntgensimula
tor 20, einen Betttisch 30, der einer Patientenhalteeinrichtung
entspricht, und einen Computer 40. Der Computer 40 hat die Funk
tionen einer Einstelleinrichtung, einer Überlagerungs- und An
zeigeeinrichtung, einer Korrigiereinrichtung und einer die Be
stätigung unterstützenden Überlagerungs- und Anzeigeeinrichtung.
Der computertomographische Simulator 10 weist eine computertomo
graphische Röntgenbildbrücke 11 mit einer Röntgenröhre XT und
einen Röntgendetektor XS (Röntgenstrahlendetektoreinrichtung)
auf, die darin angeordnet sind. Ein nicht dargestellter Drehme
chanismus dreht die Röntgenröhre XT und den Röntgendetektor XS,
die einander gegenüber angeordnet sind, in Umfangsrichtung eines
Tunnels 12. Während dieser Drehung werden Röntgenprojektions
daten aus verschiedenen Winkelrichtungen gesammelt. Diese Daten
werden dazu benutzt, ein Schnittbild in der Drehebene der Rönt
genröhre XT und des Röntgendetektors XS zu rekonstruieren.
Ein Patient 32 wird auf dem Betttisch 30 angeordnet und in
den Tunnel 12 geführt, um Schnittbilder quer zur Körperachse zu
gewinnen. Der Betttisch 30 wird im Tunnel 12 vor oder zurück
bewegt. Die Daten der hindurchgegangenen Röntgenstrahlung werden
gesammelt, wodurch mehrere Bilder 51 quer zur Körperachse erhal
ten werden, wie es in Fig. 4 dargestellt ist.
Der computertomographische Simulator 10 weist weiterhin
einen Zeiger 13 zum Anzeigen eines Isozentrums, das als Strah
lungsmittelpunkt dient, und einen Projektor 14 auf, der der
Projektionseinrichtung zum Aussenden von Lichtstrahlen mit der
bestimmten Strahlungsfeldform auf die Oberfläche d. h. die Haut
oberfläche des Patienten 32 entspricht. Der Projektor 14 ist um
die Körperachse des Patienten 32 führbar, um Licht aus gewählten
Richtungen auszugeben.
Der Röntgensimulator 20 enthält eine Röntgenröhre 22 und
ein Flachfeldbildsystem 23 für medizinische Röntgenstrahlen. Wie
es gleichfalls in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, sind die
Röntgenröhre 22 und das Flachfeldbildsystem 23 für medizinische
Röntgenstrahlen an Armen 26 und 27 angebracht, die von einem
ringförmigen Rahmen 24 ausgehen, der in einer Brücke 21 gehalten
ist. Der ringförmige Rahmen 24 ist drehbar über Rollen 25 oder
ähnliches gelagert. Die Röntgenröhre 22 bestrahlt den Patienten
32 mit Röntgenstrahlen aus einem gewählten Winkel, so daß das
Flachfeldbildsystem 23 für medizinische Röntgenstrahlen Signale
eines fluoroskopischen Bildes aus dem gewählten Winkel sammelt.
Der Röntgensimulator 20 enthält gleichfalls einen Zeiger 15, wie
es beim computertomographischen Simulator 10 der Fall ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Betttisch 30 um eine
Halteachse 31 schwenkbar, so daß er gemeinsam vom computertomo
graphischen Simulator 10 und vom Röntgensimulator 20 benutzt
wird. Der Computer 40 empfängt die Bilddaten vom computertomo
graphischen Simulator 10 und vom Röntgensimulator 20 und ver
arbeitet diese Daten zu einer Anzeige an einer Anzeigeeinrich
tung 41 (siehe Fig. 6).
Wenn der computertomographische Simulator 10 mehrere
Schnittbilder 51 quer zur Körperachse des Patienten 32 gesammelt
hat (siehe Fig. 4), werden die Bilddaten auf den Computer 40
übertragen. Der Computer kombiniert diese Schnittbilder, um
abgeleitete oder mittelbare Bilder, d. h. Schrägbilder oder ähn
liche Bilder, gesehen aus gewählten Richtungen zu erzeugen. Wie
es in Fig. 5 dargestellt ist, werden die in dieser Weise erzeug
ten Simulationsbilder 52 am Bildschirm der Anzeigeeinrichtung 41
angezeigt. Die Bedienungsperson betrachtet die Bilder 53 eines
erkrankten Körperteils aus verschiedenen Richtungen. Auf der
Grundlage des Auftretens der Bilder 53 des erkrankten Körper
teils wählt dann die Bedienungsperson ein Simulationsbild 52,
das aus einer bestimmten Richtung gesehen ist, und setzt die
Bedienungsperson ein Isozentrum 55 auf den Mittelpunkt des
Bildes 53 des erkrankten Körperteils, indem sie diese Richtung als
Bestrahlungsrichtung betrachtet. Die Bedienungsperson bestimmt
weiterhin die angemessene Form 54 des Bestrahlungsfeldes, die
das Bild 53 des erkrankten Körperteils umgibt. Die Bedienungs
person führt diese Arbeitsvorgänge dadurch aus, daß sie eine
Maus oder eine ähnliche Einrichtung bedient, während sie die
Anzeigeeinrichtung 41 betrachtet.
Die Position des Isozentrums 55 im Simulationsbild 52 ent
spricht einer Position in der Ebene des jeweiligen Schnittbildes
51. Wenn die Bestrahlungsfeldform 54 und das Isozentrum 55 am
Computer 40 in der oben beschriebenen Weise bestimmt sind, wird
der Betttisch 30 in eine derartige Position bewegt, daß der Zei
ger 13 auf das Isozentrum 55 zeigt. Anschließend wird der Pro
jektor 14 zu dem selben Winkel wie das Simulationsbild 52 her
umgeführt und werden Lichtstrahlen in der Form des Bestrahlungs
feldes 54, die in der oben beschriebenen Weise bestimmt wurde,
vom Projektor 14 auf den Patienten 32 geworfen. Diese Arbeits
vorgänge erfolgen unter der Steuerung des Computers 40. In die
ser Weise wird die Bestrahlungsfeldform 54 auf der tatsächlichen
Hautoberfläche des Patienten 32 markiert und wird eine Markie
rung, die dem Isozentrum 55 entspricht, auf die Hautoberfläche
des Patienten 32 auf der Grundlage der Anzeige durch den Zeiger
13 aufgebracht.
Als nächstes wird der Betttisch 30 um die Halteachse 31
gedreht, so daß er sich zum Röntgensimulator 20 erstreckt. Dann
wird der Betttisch 30 in eine Position bewegt, in der die am
Patienten 32 angebrachte Markierung mit dem Bestrahlungsmittel
punkt zusammenfällt. Diese Positionierung kann automatisch durch
eine Bewegung des Betttisches 30 erfolgen, falls sich der Pa
tient 32 nicht auf dem Betttisch 30 bewegt. Selbst wenn der
Patient 32 sich bewegt hat, kann eine ähnliche Positionierung
unter Verwendung des Zeigers 15 zum Anbringen einer Markierung
erfolgen.
Danach wird der ringförmige Rahmen 24 gedreht, um die
Strahlungsrichtung des Röntgensimulators 20 in Übereinstimmung
mit der in der oben beschriebenen Weise bestimmten Strahlungs
richtung zu bringen. In diesem Zustand wird die Röntgenröhre 20
in Betrieb gesetzt, um Röntgenstrahlen auszusenden. Die durch
den Patienten 32 hindurchgegangenen Röntgenstrahlen werden durch
das Flachfeldbildsystem 23 für medizinische Röntgenstrahlen
aufgefangen, um daraus Signale eines fluoroskopischen Bildes zu
gewinnen. Diese Signale werden auf den Computer 40 übertragen.
Wie es in Fig. 6 dargestellt ist, wird das sich daraus ergebende
fluoroskopische Bild 61 am Bildschirm der Anzeigeeinrichtung 41
angezeigt. Ein Bild 62 des erkrankten Körperteils, das durch
Fluoroskopie aufgenommen wurde, erscheint auf dem Bildschirm.
Die Bestrahlungsfeldform 54 wird gleichfalls dem fluoroskopi
schen Bild 61 überlagert angezeigt. Die Bedienungsperson kann
dann prüfen, ob die Bestrahlungsfeldform 54 auf dem fluoroskopi
schen Bild 61, das aus der selben Richtung wie die Strahlungs
richtung aufgenommen wurde, geeignet ist. Das fluoroskopische
Bild 61 ist ein dynamisches Bild, das es der Bedienungsperson
erlaubt, zu prüfen, ob die Bestrahlungsfeldform 54 geeignet ist,
selbst wenn sich das Bild 62 des erkrankten Körperteils mit der
Atmung des Patienten 32 bewegt hat.
Wenn sich als Folge einer derartigen Prüfung herausstellt,
daß die Bestrahlungsfeldform 54 ungeeignet ist, kann diese am
Bildschirm, d. h. am fluoroskopischen Bild 61 korrigiert werden.
Die korrigierte Strahlungsfeldform 54 kann am Bildschirm dadurch
bestätigt werden, daß das Simulationsbild 52 nochmals angezeigt
wird, das im Computer 40 gespeichert ist.
Dieser Aufbau erlaubt es der Bedienungsperson, die gewählte
Bestrahlungsfeldform 54 zu prüfen und auf die geeignete Bestrah
lungsfeldform am fluoroskopischen Bild 61 zu korrigieren, wenn
das notwendig ist. Die korrigierte Bestrahlungsfeldform 54 kann
dem Bild d. h. dem Simulationsbild 52 überlagert werden, das vom
computertomographischen Simulator 10 gewonnen wird. In dieser
Weise kann die korrigierte Bestrahlungsfeldform 54 auch auf dem
Bild bestätigt werden, das vom computertomographischen Simulator
10 gewonnen wird. Dadurch kann die Gültigkeit der Bestrahlungs
feldform 54 mit höherer Zuverlässigkeit geprüft werden.
Obwohl es wünschenswert ist, die Funktion der Korrektur der
Bestrahlungsfeldform am fluoroskopischen Bild und die Funktion
der Anzeige des korrigierten Bildes als Überlagerung auf dem
Bild, das vom computertomographischen Simulator gewonnen wird,
vorzusehen, sind diese Funktionen nicht absolut notwendig.
Wenn die Bestrahlungsfeldform 54 endgültig bestimmt ist,
wird ein gewähltes Teilbild des fluoroskopischen Bildes 61 ein
schließlich der Bestrahlungsfeldform 54, das an der Anzeigevor
richtung 41 angezeigt wird, auf einen Film 71 mit einem Laser
drucker oder einer anderen ähnlichen nicht dargestellten Vor
richtung gedruckt, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Der Film 71
zeigt das Bild 62 des erkrankten Körperteils zusammen mit dem
fluoroskopischen Bild 61 und der Bestrahlungsfeldform 54 und
kann daher als Bezugsaufnahme für Vergleichszwecke benutzt wer
den.
Bei einer herkömmlichen Vorrichtung nimmt ein Röntgensimu
lator eine Vergleichsaufnahme mit einer Röntgenröhre und einem
Film auf, die über einem Patienten einander gegenüber angeordnet
sind. In der Vergleichsaufnahme wird die Bestrahlungsfeldform
dadurch angezeigt, daß ein Draht oder ähnliches eingelegt ist,
der die Bestrahlungsfeldform wiedergibt. Die Vergleichsaufnahme
gibt folglich die Bestrahlungsfeldform nur grob wieder und kann
die Bestrahlungsfeldform nicht genau wiedergeben. Bei dem vor
liegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung wird andererseits
die Vergleichsaufnahme, die das fluoroskopische Bild 61 und die
Bestrahlungsfeldform 54 zeigt, dadurch gebildet, daß ein Compu
ter 40 und ein Laserdrucker oder eine ähnliche Vorrichtung ver
wandt werden. Diese Vergleichsaufnahme gibt die Bestrahlungs
feldform genau wieder.
Wenn ein strahlentherapeutischer Plan in der oben beschrie
benen Weise fertig gestellt ist, wird der Patient 32 einer
Strahlenbehandlungsvorrichtung zugeführt, die nicht dargestellt
ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Patient 32 unter Verwendung
der Markierung positioniert, die auf die Hautoberfläche des
Patienten 32 aufgebracht ist, so daß die Strahlungsrichtung und
das Isozentrum der Strahlenbehandlungsvorrichtung dem Plan ent
sprechen. In der Strahlenbehandlungsvorrichtung wird gleichfalls
ein Bestrahlungsfeld eingestellt, das dem Plan entspricht. In
diesem Zustand wird der Patient 32 für eine kurze Zeit be
strahlt, wobei ein Film hinter dem Patienten 32 angeordnet ist,
um das Übertragungsbild auf dem Film abzubilden. Das übertragene
Bild, das auf dem Film abgebildet ist, wird mit der Bezugsauf
nahme verglichen, um zu bestimmen, ob der Patient 32 tatsächlich
mit den Winkeln, dem Isozentrum und der Feldform in der geplan
ten Form strahlenbehandelt werden kann. Nach der Bestätigung,
daß die Bestrahlung in der geplanten Form erfolgen kann, wird
die Strahlenbehandlung durch das Aussenden von Strahlung durch
geführt.
Wie es oben beschrieben wurde, wird bei diesem Ausführungs
beispiel ein Flachfeldbildsystem 23 für medizinische Röntgen
strahlung im Röntgensimulator 20 dazu benutzt, Bildsignale eines
fluoroskopischen Bildes zu gewinnen. Ein fluoroskopische Bild
61, das verzerrungsfrei ist, kann an der Anzeigevorrichtung 41
angezeigt werden und zwar im Unterschied zu der Verwendung eines
Bildverstärkers mit einer gekrümmten Röntgenauftreffebene, die
eine Bildverzerrung hervorruft. Das erlaubt eine geeignete Prü
fung der Gültigkeit der Bestrahlungsfeldform 54 auf dem fluoro
skopischen Bild 61. Da die Gültigkeit der Bestrahlungsfeldform
54 auf dem fluoroskopischen Bild 61 geprüft wird, das in Form
eines dynamischen Bildes angezeigt wird, kann die passende Be
strahlungsfeldform 54 selbst dann bestimmt werden, wenn sich der
Patient 32 bewegt hat. Das fluoroskopische Bild 61 hat darüber
hinaus eine wesentlich höhere Bildqualität gegenüber dem Simula
tionsbild 52. Durch die Verwendung des fluoroskopischen Bildes
61 kann die Bestrahlungsfeldform 54 problemlos bestätigt werden
und kann sichergestellt werden, daß sie geeignet ist.
Das Flachfeldbildsystem 23 für medizinische Röntgenstrahlen
weist zahlreiche kleine Bildelemente auf, die Bildpunkten ent
sprechen und auf einem flachen Feld angeordnet sind, um direkt
elektrische Signale zu erzeugen, die den Intensitäten der auf
treffenden Röntgenstrahlen entsprechen. Die elektrischen Signale
werden von diesen Elementen gelesen, um Bildsignale auszugeben.
Das heißt, daß die Bildsignale, die ein Übertragungsbild wieder
geben, das von Röntgenstrahlen stammt, die durch den Patienten
32 hindurchgegangen sind, direkt gewonnen werden. Das Flachfeld
bildsystem 23 für medizinische Röntgenstrahlen hat einen Dünn
schichttransistoraufbau (TFT), der extrem dünn und leicht ist.
Verglichen mit der herkömmlichen Kombination eines Bildverstär
kers und einer Fernsehkamera können daher, ohne daß eine Halte
konstruktion mit großer Festigkeit benötigt wird, fluoroskopi
sche Bilder aus verschiedenen Winkel mit höherer Genauigkeit,
insbesondere mit größerer geometrischer Genauigkeit aufgenommen
werden. Das heißt, daß die Bestrahlungsfeldform mit größerer
Genauigkeit und mit einem höheren Maß an Zweckmäßigkeit bestimmt
werden kann, obwohl der Aufbau sehr einfach und mit geringen
Kosten verbunden ist.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel verwendet der Röntgensi
mulator 20 einen ringförmigen Rahmen 24.
Stattdessen kann ein säulenförmiger Rahmen 28 verwandt
werden, wie es in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist. In diesem
Fall wird der säulenförmige Rahmen 28 von der Brücke 21 über
eine Drehwelle 29 gehalten. Die Röntgenröhre 22 und die Flach
feldbildeinrichtung 23 für medizinische Röntgenstrahlen sind an
Armen 26 und 27 des säulenförmigen Rahmens 28 angebracht. Wäh
rend der säulenförmige Rahmen 28 durch die Drehwelle 29 gedreht
wird, wird der Patient 32 mit Röntgenstrahlen aus gewählten
Richtungen bestrahlt und werden Bildsignale der fluoroskopischen
Bilder von der Flachfeldbildeinrichtung 23 für medizinische
Röntgenstrahlen gesammelt.
Bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel war der Betttisch 30
um die Halteachse 31 drehbar, so daß ihn sich der computertomo
graphische Simulator 10 und der Röntgensimulator 20 teilten.
Stattdessen können einzelne getrennte Betttische vorgesehen
sein. Das gibt einen größeren Freiraum bei der Installation der
Anordnung, derart, daß der computertomographische Simulator 10
und der Röntgensimulator 20 in getrennten Räumen installiert
sein können. In diesem Fall muß jedoch der Patient 32 zwischen
diesen Betttischen hin und her bewegt werden. Der Patient 32
wird dadurch in Position gebracht, daß nur die auf seiner Haut
oberfläche angebrachte Markierung als Bezug verwandt wird. Die
Positionierung muß daher auf die von Hand aus erfolgende Anord
nung des Patienten durch die Bedienungsperson vertrauen.
Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel wurden vom com
putertomographischen Simulator 10 zahlreiche Schnittbilder 51
gewonnen, um Simulationsbilder 52 aus verschiedenen Richtungen
zu erzeugen. Ohne diese Schnittbilder zu erzeugen, können CR
Bilder gesehen aus den jeweiligen Richtungen direkt als Simula
tionsbilder gewonnen werden. In diesem Fall wird der Betttisch
30 bewegt, während die Röntgenröhre XT und der Röntgendetektor
XS in der computertomographischen Bildaufnahmebrücke 11 auf
einen gewählten Winkel festgelegt sind, um Durchgangsbilder,
d. h. CR Bilder genommen in den Bestrahlungsrichtungen zu gewin
nen.
Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel wurden die vom
computertomographischen Simulator 10 und vom Röntgensimulator 20
gewonnenen Bilder durch ein und den selben Computer 40 verarbei
tet. Ein Behandlungsplan kann leistungsfähig aufgestellt werden,
während der eine Computer 40 so arbeitet, daß die Bilder ange
zeigt werden, die vom computertomographischen Simulator 10 und
vom Röntgensimulator 20 gewonnen werden. Stattdessen können
allerdings auch getrennte Computer vorgesehen sein, um die Bil
der zu verarbeiten, die vom computertomographischen Simulator 10
und vom Röntgensimulator 20 gewonnen werden.
Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel enthielt weiter
hin der computertomographische Simulator 10 einen Projektor 14
zum Beleuchten der Bestrahlungsfeldform 54 am Patienten 32 mit
Licht. Die Anordnung des Projektors ist bevorzugt aber nicht
wesentlich. Es ist in ähnlicher Weise bevorzugt aber nicht we
sentlich, den Zeiger 15 für den Röntgensimulator 20 vorzusehen.
Claims (12)
1. Strahlentherapeutische Planungsanordnung zum Erstellen
eines Behandlungsplanes für eine Strahlenbehandlung, gekenn
zeichnet durch
einen computertomographischen Simulator (10), der eine computertomographische Bildaufnahmebrücke mit einer Röntgenröhre und einer Röntgendetektoreinrichtung, einen Zeiger zum Anzeigen eines Bestrahlungsmittelpunktes und eine Patientenhalteeinrich tung aufweist,
einen Röntgensimulator (20), der eine Röntgenröhre (22), eine Flachfeldbildeinrichtung (23) für medizinische Röntgen strahlen und eine Patientenhalteeinrichtung (30) aufweist,
eine Festlegungseinrichtung zum Festlegen einer Bestrah lungsfeldform und eines Bestrahlungsmittelpunktes auf einem Bild, das vom computertomographischen Simulator (10) gewonnen wird, und
eine Überlagerungs- und Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines fluoroskopischen Bildes, das vom Röntgensimulator (20) gewonnen wurde und zwar zusammen mit der überlagerten Bestrah lungsfeldform.
einen computertomographischen Simulator (10), der eine computertomographische Bildaufnahmebrücke mit einer Röntgenröhre und einer Röntgendetektoreinrichtung, einen Zeiger zum Anzeigen eines Bestrahlungsmittelpunktes und eine Patientenhalteeinrich tung aufweist,
einen Röntgensimulator (20), der eine Röntgenröhre (22), eine Flachfeldbildeinrichtung (23) für medizinische Röntgen strahlen und eine Patientenhalteeinrichtung (30) aufweist,
eine Festlegungseinrichtung zum Festlegen einer Bestrah lungsfeldform und eines Bestrahlungsmittelpunktes auf einem Bild, das vom computertomographischen Simulator (10) gewonnen wird, und
eine Überlagerungs- und Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines fluoroskopischen Bildes, das vom Röntgensimulator (20) gewonnen wurde und zwar zusammen mit der überlagerten Bestrah lungsfeldform.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Festlegungseinrichtung und die Überlagerungs- und Anzeige
einrichtung einen Computer (40) umfassen.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bilder, die vom computertomographischen Simulator (10) ge
wonnen werden, und die Bilder, die vom Röntgensimulator (20)
gewonnen werden, von ein und dem selben Computer (40) verarbei
tet werden.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine einzige Patientenhalteeinrichtung (30) als Patientenhalte
einrichtung des computertomographischen Simulators (10) und des
Röntgensimulators (20) vorgesehen ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der computertomographische Simulator (10) und der Röntgensimula
tor (20) um die eine Patientenhalteeinrichtung (30) herum an
geordnet sind, wobei die eine Patientenhalteeinrichtung (30) um
eine Halteachse (31) schwenkbar ist.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
getrennte Patientenhalteeinrichtungen für den computertomogra
phischen Simulator und für den Röntgensimulator jeweils vorgese
hen sind.
7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der computertomographische Simulator (10) eine Projiziereinrich
tung (14) zum Bestrahlen eines Patienten mit Licht in der Form
des Bestrahlungsfeldes aufweist, die durch die Festlegungsein
richtung festgelegt ist.
8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Röntgensimulator (20) einen Zeiger (15) aufweist, um einen
Bestrahlungsmittelpunkt anzuzeigen.
9. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
Korrigiereinrichtung zum Korrigieren des Bestrahlungsfeldform,
die durch die Festlegungseinrichtung festgelegt ist, und zwar
auf dem fluoroskopischen Bild, das vom Röntgensimulator (20)
gewonnen wird.
10. Anordnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine
die Bestätigung unterstützende Überlagerungs- und Anzeigeein
richtung zum Anzeigen des fluoroskopischen Bildes, das vom Rönt
gensimulator (20) gewonnen wird, mit der darauf überlagerten
Strahlungsfeldform, die durch die Korrigiereinrichtung korri
giert ist.
11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrigiereinrichtung einen Computer umfaßt.
12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die die Bestätigung unterstützende Überlagerungs- und Anzeige
einrichtung einen Computer umfaßt.
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