DE102007046080A1 - Radiotherapy area, has patient positioning device for movably attaching stretcher opposite to radiation source, industrial robot for positioning stretcher, and bottom, ceiling or one of walls operated as basic foundation of robot - Google Patents

Radiotherapy area, has patient positioning device for movably attaching stretcher opposite to radiation source, industrial robot for positioning stretcher, and bottom, ceiling or one of walls operated as basic foundation of robot Download PDF

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Abstract

The area (1) has a patient positioning device (2) for movably attaching a stretcher (6) opposite to a radiation source (3). An industrial robot (5) positions the stretcher. A bottom, a ceiling (4) or one of walls is operated as a basic foundation of the robot. The robot is provided with multiple individually controllable axles. The ceiling is made of a radiation-absorbing solid material e.g. concrete. The solid material is provided with lead plates or steel plates.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Strahlentherapieraum mit aus einem strahlungsabsorbierenden massiven Baustoff bestehenden Wänden, mit einer aus einem strahlungsabsorbierenden massiven Baustoff bestehenden Decke und mit einem aus einem strahlungsabsorbierenden massiven Baustoff bestehenden Boden. Weiterhin ist eine Patientenlagerungsvorrichtung vorgesehen, mittels der eine Patientenliege gegenüber einer Strahlungsquelle beweglich gelagert ist.The The invention relates to a radiotherapy room with a radiation-absorbing massive building material existing walls, with a radiation-absorbing massive building material Ceiling and with one of a radiation-absorbing solid Building material existing soil. Furthermore, a patient support device provided by means of a patient bed opposite a Radiation source is movably mounted.

Eine derartige Patientenlagerungsvorrichtung ist in der DE 102 21 180 A1 beschrieben. Sie umfasst ein in einer Bodensenke drehbar gelagertes Tragelement. Mittels dieses drehbar gelagerten Tragelementes lässt sich eine am Tragelement angeordnete Patientenliege um eine so genannte vertikale Iso-Achse drehen. Bei der Bestrahlung eines Tumors eines auf der Patientenliege liegenden Patienten lässt sich durch die Rotation der Patientenliege um die Iso-Achse erreichen, dass die Körperregion mit dem Tumor gleichmäßig von allen Seiten bestrahlt wird. Auf diese Weise ist die Schädigung des den Tumor umgebenden gesunden Körpergewebes herabgesetzt. Die Bodensenke des Tragelements ist insbesondere deswegen vorgesehen, um die Bauhöhe der Patientenliege gegenüber dem Boden des Strahlentherapieraumes herabzusetzen. Auf diese Weise ist ein größerer Behandlungskomfort für den auf der Patientenliege liegenden Patienten erreichbar. Jedoch ist das Vorsehen der Bodensenke im Boden des Strahlentherapieraums mit einem großen baulichen Aufwand verbunden. Handelt es sich bei dem strahlungsabsorbierenden massiven Baustoff, der für den Boden verwendet wird, um einen Beton, so muss für die Bereitstellung der Bodensenke eine Bauform angefertigt werden, um den Beton dementsprechend zu vergießen. Auch ein nachträglicher Einbau einer derartigen Patientenlagerungsvorrichtung in einen Strahlentherapieraum ist mit einem hohen Aufwand für das Einbringen der Bodensenke in den Boden verbunden.Such a patient support device is in the DE 102 21 180 A1 described. It comprises a support element rotatably mounted in a floor depression. By means of this rotatably mounted support element, a patient bed arranged on the support element can be rotated about a so-called vertical iso-axis. Upon irradiation of a tumor of a patient lying on the patient bed, the rotation of the patient couch about the iso-axis can cause the body region with the tumor to be irradiated uniformly from all sides. In this way, the damage to the healthy body tissue surrounding the tumor is reduced. The depression of the support element is therefore provided in particular in order to reduce the overall height of the patient couch relative to the floor of the radiation therapy room. In this way, a greater ease of treatment for lying on the patient couch patients can be achieved. However, the provision of the soil sink in the bottom of the radiation therapy room is associated with a large construction effort. If the radiation-absorbing solid building material used for the floor is a concrete, a design must be made for the provision of the floor depression in order to shed the concrete accordingly. Also, a subsequent installation of such a patient support device in a radiation therapy room is connected with a high cost for the introduction of the soil sink in the ground.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Strahlentherapieraum anzugeben, bei dem die Anbringung der Patientenlagerungsvorrichtung vereinfacht ist.Of the The invention is therefore based on the object, a radiation therapy room in which the attachment of the patient support device is simplified.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Hierzu ist die Patientenlagerungsvorrichtung als Industrieroboter ausgeführt. Ein derartiger Industrieroboter ist der DE 296 16 401 U1 zu entnehmen. Weiterhin ist der Boden, die Decke oder eine der Wände des Strahlentherapieraumes als tragendes Fundament für den Industrieroboter wirksam. Mit anderen Worten wird der Industrieroboter direkt am Boden, an der Decke oder an einer der Wände des Strahlentherapieraums befestigt. Dies ist insbesondere aufgrund der durch ihre strahlenabschirmende Wirkung bedingten massiven Bauweise der Decke, des Bodens und der Wände des Strahlentherapieraums möglich. Als Befestigungselemente eignen sich beispielsweise Haltedübel oder dergleichen. Da die Decke, der Boden und die Wände des Strahlentherapieraums prinzipiell gleichermaßen für die Aufnahme des Industrieroboters geeignet sind, kann je nach den örtlichen Gegebenheiten die vorteilhafteste Variante für den Befestigungsort des Industrieroboters gewählt werden.This object is achieved by the characterizing part of claim 1. For this purpose, the patient support device is designed as an industrial robot. Such an industrial robot is the DE 296 16 401 U1 refer to. Furthermore, the bottom, the ceiling or one of the walls of the radiation therapy room is effective as a supporting foundation for the industrial robot. In other words, the industrial robot is mounted directly on the floor, on the ceiling or on one of the walls of the radiation therapy room. This is possible in particular because of the massive construction of the ceiling, the floor and the walls of the radiation therapy room due to their radiation-shielding effect. As fasteners are, for example, holding dowels or the like. Since the ceiling, the floor and the walls of the radiation therapy room are in principle equally suitable for receiving the industrial robot, depending on the local conditions, the most advantageous variant for the mounting location of the industrial robot can be selected.

Eine aufwändige Vorbereitung des Bodens des Strahlentherapieraums zur Aufnahme der Patientenlagerungsvorrichtung ist somit nicht vorzusehen. Auf diese Weise lassen sich beim Bau des Strahlungstherapieraums die entsprechenden Kosten für die Bereitstellung der Bodensenke einsparen. Weiterhin ist es möglich, eine derartige Patientenlagerungsvorrichtung in einem bereits bestehenden Strahlentherapieraum in einfacher Weise nachzurüsten, indem der Industrieroboter einfach am Boden, an der Decke oder an einer der Wände befestigt wird.A elaborate preparation of the floor of the radiation therapy room for receiving the patient support device is thus not provided. In this way can be during the construction of the radiation therapy room the corresponding cost of providing the sink save on. Furthermore, it is possible to have such a patient support device in an existing radiation therapy room in a simple manner retrofit by simply placing the industrial robot on the ground, attached to the ceiling or to one of the walls.

Ein derartiger Industrieroboter mit einer Steuereinheit für seine Ansteuerung wird in der industriellen Serienfertigung vielseitig eingesetzt. So wird er zum Plasmabeschichten und Laserschweißen genauso eingesetzt, wie zum Kanten von Blechen oder für die Handhabung sperriger Bauteile. Bei dem Industrieroboter handelt sich um ein Standardprodukt, das sich an zahlreiche Aufgabenstellungen in einfacher Weise anpassen lässt und das daher im Vergleich zu einer speziell entwickelten Patientenlagerungsvorrichtung kostengünstig ist.One Such industrial robot with a control unit for its control becomes versatile in industrial mass production used. This is how it becomes plasma coating and laser welding used as well as for edging sheet metal or for the handling of bulky components. When the industrial robot acts is a standard product that addresses numerous tasks in easy way to customize and therefore in comparison to a specially developed patient support device cost is.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung weist der Industrieroboter mehrere einzeln ansteuerbare Achsen auf. Dies trifft beispielsweise für den Industrieroboter aus der bereits zitierten DE 296 16 401 U1 zu, der insgesamt sechs einzeln ansteuerbare Achsen aufweist. Auf diese Weise ist eine hohe Beweglichkeit des Industrieroboters gegeben. Die Patientenliege lässt sich somit in einem sehr weiten Bereich lagern. Auch die Drehung der Patientenliege um eine vertikale Iso-Achse ist somit in einfacher Weise durchführbar.In an expedient development, the industrial robot has several individually controllable axes. This applies, for example, for the industrial robot from the already cited DE 296 16 401 U1 to, which has a total of six individually controllable axes. In this way, a high mobility of the industrial robot is given. The patient bed can thus be stored in a very wide area. The rotation of the patient bed around a vertical iso-axis is thus feasible in a simple manner.

Zweckmäßig handelt es sich bei dem strahlungsabsorbierenden massiven Baustoff um einen Beton. Da die Decke, die Wände und der Boden des Strahlentherapieraums eine Dicke aufweisen, die jeweils in einer Größenordnung von 1 m oder mehr liegt, lassen sich in ihnen in jedem Fall Befestigungselemente zur Befestigung des Industrieroboters verankern. Der Industrieroboter wird somit auch dann sicher an der Decke, am Boden oder an einer der Seitenwände gehalten, wenn er ein Gewicht von mehreren 100 kg aufweist.expedient it is the radiation-absorbing massive building material around a concrete. Because the ceiling, the walls and the floor of the radiation therapy room have a thickness, each of an order of magnitude of 1 m or more, they can be fastened in any case anchor for mounting the industrial robot. The industrial robot is thus safe even on the ceiling, on the floor or on a the sidewalls held when weighing several 100 kg.

In einer anderen vorteilhaften Variante handelt es sich bei dem strahlungsabsorbierenden massiven Baustoff um Bleiplatten oder um Stahlplatten. Auf diese Weise lässt sich die Decke, der Boden oder die Seitenwand mit einer geringeren Dicke ausführen als bei der Variante aus Beton. Der Industrieroboter wird für seine Lagerung insbesondere mit der Decke, mit einer der Wände oder mit dem Boden mittels Halteschrauben verschraubt. Auch an einer Bleiplatte oder Stahlplatte, die von an sie anschließenden Wänden abgestützt wird, lässt sich der Industrieroboter somit problemlos befestigen, da derartige Platten eine hohe Steifigkeit und eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen.In Another advantageous variant is the radiation-absorbing massive building material around lead plates or steel plates. To this Way, the ceiling, the floor or the side wall can be with a smaller thickness than the variant concrete. The industrial robot is used for its storage especially with the ceiling, with one of the walls or with bolted to the floor by means of retaining screws. Also on a lead plate or Steel plate, from the adjoining walls is supported, the industrial robot can thus Fix easily, since such plates have a high rigidity and have a high mechanical strength.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist die Strahlungsquelle beweglich ausgeführt. Eine derartige bewegliche Strahlungsquelle in Form einer rotierenden Gantry ist in der DE 10 2006 012 680 B3 beschrieben. Beim Rotieren der Strahlungsquelle um den auf der Patientenliege liegenden Patienten ist eine horizontale Iso-Achse vorgegeben. Wie bereits für die vertikale Iso-Achse beschrieben, gestattet auch die horizontale Iso-Achse die Bestrahlung eines scheibenförmigen Körperabschnittes des Patienten, der den zu bestrahlenden Tumor enthält. Rotiert außerdem die Patientenliege um eine vertikale Iso-Achse, so bildet die Schnittebene ein so genanntes Iso-Zentrum, das der vollen Strahlungsintensität ausgesetzt ist. Legt man das Iso-Zentrum so, dass es den Tumor erfasst, so lässt sich der Tumor gezielt auch über einen längeren Zeitraum bestrahlen, ohne dass an den Tumor angrenzende Körperregionen durch die Bestrahlung einen großen Schaden nehmen würden. Da die als Industrieroboter ausgeführte Patientenlagerungsvorrichtung eine große Beweglichkeit aufweist, ist die Positionierung der Patientenliege durch den Industrieroboter im Bereich der Gantry ohne Schwierigkeit möglich.In an expedient development, the radiation source is designed to be movable. Such a movable radiation source in the form of a rotating gantry is in the DE 10 2006 012 680 B3 described. When the radiation source is rotated about the patient lying on the patient couch, a horizontal iso-axis is predetermined. As already described for the vertical iso-axis, the horizontal iso-axis also permits the irradiation of a disc-shaped body section of the patient, which contains the tumor to be irradiated. In addition, if the patient bed rotates about a vertical iso-axis, the cutting plane forms a so-called iso-center, which is exposed to the full radiation intensity. If the iso-center is placed in such a way that it captures the tumor, then the tumor can be irradiated for a longer period of time, without the body regions adjacent to the tumor being damaged by the irradiation. Since the patient support device embodied as an industrial robot has a high mobility, the positioning of the patient support by the industrial robot in the area of the gantry is possible without difficulty.

Nachfolgend werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung in einer Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigen:following Three embodiments of the invention in one Drawing described in more detail. Show:

1 eine an der Decke eines ersten Strahlentherapieraums gelagerte erste Patientenlagerungsvorrichtung, 1 a first patient support device mounted on the ceiling of a first radiation therapy room;

2 eine an einer Wand eines zweiten Strahlentherapieraums gelagerte zweite Patientenlagerungsvorrichtung, sowie 2 a mounted on a wall of a second radiation therapy room second patient support device, and

3 eine am Boden eines dritten Strahlentherapieraums gelagerte dritte Patientenlagerungsvorrichtung. 3 a third patient support device mounted on the bottom of a third radiation therapy room.

1 zeigt einen ersten Strahlentherapieraum 1 mit einer Patientenlagerungsvorrichtung 2 und mit einer Strahlenquelle 3. Vom Strahlentherapieraum 1 ist nur ein Ausschnitt der Decke 4 gezeigt. Die Decke 4 ist aus einem strahlungsabsorbierenden massiven Baustoff, beispielsweise einem Beton, gefertigt. Die in der 1 nicht dargestellten Seitenwände und der ebenfalls nicht dargestellte Boden des Strahlentherapieraums 1 sind ebenfalls aus dem strahlungsabsorbierenden massiven Baustoff gefertigt. 1 shows a first radiation therapy room 1 with a patient support device 2 and with a radiation source 3 , From the radiation therapy room 1 is only a part of the ceiling 4 shown. The ceiling 4 is made of a radiation-absorbing solid building material, such as a concrete. The in the 1 not shown side walls and also not shown bottom of the radiation therapy room 1 are also made of the radiation-absorbing solid building material.

Die Patientenlagerungsvorrichtung 2 umfasst einen Industrieroboter 5 und eine Patientenliege 6. Der Industrieroboter 5 ist im Wesentlichen ausgeführt, wie der in der DE 296 16 401 U1 im Ausführungsbeispiel beschriebene Industrieroboter. Der Industrieroboter 5 weist ein drehbares Karussell 7 auf, an das sich eine Schwinge 8, ein Ausleger 9 und eine Roboterhand 10 anschließen. Das Karussell 7, die Schwinge 8, der Ausleger 9 und die Roboterhand 10 sind gegeneinander beweglich. Insgesamt weist der Industrieroboter 3 sechs einzeln ansteuerbare Achsen auf. Am Karussell 7 des Industrieroboters 5 sind insgesamt vier Halterungen 11 angeordnet, von denen in der Seitenansicht der 1 jedoch nur zwei Halterungen 11 zu sehen sind. Mittels der vier Halterungen 11 ist das Karussell 7 des Industrieroboters 5 an der Decke 4 des Strahlentherapieraums 1 mit in der 1 nicht gezeigten Haltedübeln befestigt.The patient support device 2 includes an industrial robot 5 and a patient bed 6 , The industrial robot 5 is essentially executed as the one in the DE 296 16 401 U1 Industrial robot described in the embodiment. The industrial robot 5 has a revolving carousel 7 on, to which a swingarm 8th , a boom 9 and a robot hand 10 connect. The carousel 7 , the swingarm 8th , the boom 9 and the robot hand 10 are movable against each other. Overall, the industrial robot points 3 six individually controllable axes. At the carousel 7 of the industrial robot 5 are a total of four brackets 11 arranged, of which in the side view the 1 but only two brackets 11 you can see. By means of the four holders 11 is the carousel 7 of the industrial robot 5 on the ceiling 4 of the radiation therapy room 1 with in the 1 Fixed holding dowels, not shown.

Die Roboterhand 10 trägt die Patientenliege 6, die somit mittels des Industrieroboters 5 in insgesamt sechs Freiheitsgraden im Raum beweglich ist.The robot hand 10 carries the patient bed 6 , thus by means of the industrial robot 5 is movable in space in a total of six degrees of freedom.

Die Strahlenquelle 3 ist als ortsfest ausgerichtetes Strahlzielgerät in der sogenannten Fixed-Beam-Bauweise ausgebildet, wie es beispielsweise in der WO 2007/068066 A2 beschrieben ist.The radiation source 3 is designed as a stationary aligned beam aiming device in the so-called fixed-beam design, as for example in the WO 2007/068066 A2 is described.

Mittels der Strahlenquelle 3 wird ein Tumor eines auf der Patientenliege 6 liegenden Patienten 12 mittels eines Röntgenstrahls 13 bestrahlt. Mittels der Patientenlagerungsvorrichtung 2 ist eine exakte Positionierung des Patienten zur Erreichung eines optimalen Bestrahlungsergebnisses möglich.By means of the radiation source 3 becomes a tumor on the patient's couch 6 lying patients 12 by means of an X-ray 13 irradiated. By means of the patient support device 2 an exact positioning of the patient to achieve an optimal irradiation result is possible.

2 zeigt einen zweiten Strahlentherapieraum 1 mit einer zweiten Patientenlagerungsvorrichtung 2. Vom zweiten Strahlentherapieraum 1 ist lediglich eine Seitenwand 14 dargestellt. Der einzige Unterschied zum Strahlentherapieraum aus der 1 besteht darin, dass der Industrieroboter 5 nunmehr mit seinen Halterungen 11 an der Seitenwand 14 des Strahlentherapieraums 1 befestigt ist. Hierzu sind in der 2 nicht dargestellte als Haltedübel ausgebildete Befestigungselemente vorgesehen. 2 shows a second radiation therapy room 1 with a second patient support device 2 , From the second radiation therapy room 1 is just a side wall 14 shown. The only difference to the radiation therapy room from the 1 is that the industrial robot 5 now with his brackets 11 on the side wall 14 of the radiation therapy room 1 is attached. These are in the 2 not shown designed as a retaining dowel fasteners provided.

3 zeigt einen dritten Strahlentherapieraum 1 mit einer Patientenlagerungsvorrichtung 2 und einer Strahlenquelle 3. Vom Strahlentherapieraum 1 ist dieses Mal nur der Boden 15 dargestellt. Der einzige Unterschied zu den 1 und 2 besteht in der Befestigung des Industrieroboters 5. Dieser Industrieroboter 5 ist dieses Mal mit seinen Halterungen 11 mittels wiederum als Haltedübel ausgebildeter Befestigungselemente an einer am Boden 15 angeordneten Rampe 16 befestigt. Durch die Rampe 16 weist das Karussell 7 des Industrieroboters 5 eine leichte Schrägstellung auf. 3 shows a third radiation therapy room 1 with a patient support device 2 and a radiation source 3 , From the radiation therapy room 1 this time is just the ground 15 shown. The only difference to the 1 and 2 consists in the attachment of the industrial robot 5 , The industrial robots 5 this time with his mounts 11 in turn formed by means of retaining dowel fasteners on one of the floor 15 arranged ramp 16 attached. Through the ramp 16 has the carousel 7 of the industrial robot 5 a slight inclination on.

Sämtliche in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiele für einen Strahlentherapieraum 1 zeichnen sich dadurch aus, dass die Patientenlagerungsvorrichtung 2 direkt an der Decke 4, einer der Seitenwände 14 oder am Boden 15 des Strahlentherapieraums 1 befestigt ist. Auf diese Weise ist insbesondere kein Einbringen einer Bodensenke in den Boden 15 des Strahlentherapieraums 1 für die Lagerung der Patientenlagerungsvorrichtung 2 notwendig.All in the 1 to 3 shown embodiments of a radiation therapy room 1 are characterized in that the patient support device 2 right on the ceiling 4 one of the side walls 14 or on the ground 15 of the radiation therapy room 1 is attached. In this way, in particular no introduction of a soil sink in the ground 15 of the radiation therapy room 1 for the storage of the patient support device 2 necessary.

11
StrahlrentherapieraumStrahlrentherapieraum
22
PatientenlagerungsvorrichtungPatient support device
33
Strahlenquelleradiation source
44
Deckeblanket
55
Industrieroboterindustrial robots
66
Patientenliegepatient support
77
Karussellcarousel
88th
Schwingewing
99
Auslegerboom
1010
Roboterhandrobotic hand
1111
Halterungbracket
1212
Patientpatient
1313
RöntgenstrahlX-ray
1414
Wandwall
1515
Bodenground
1616
Ramperamp

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10221180 A1 [0002] - DE 10221180 A1 [0002]
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  • - DE 102006012680 B3 [0010] - DE 102006012680 B3 [0010]
  • - WO 2007/068066 A2 [0018] WO 2007/068066 A2 [0018]

Claims (5)

Strahlentherapieraum (1) – mit aus einem strahlungsabsorbierenden, massiven Baustoff bestehenden Wänden (14), einer aus einem strahlungsabsorbierenden massiven Baustoff bestehenden Decke (4) und einem aus einem strahlungsabsorbierenden massiven Baustoff bestehenden Boden (15) und – mit einer eine Patientenliege (6) gegenüber einer Strahlungsquelle (3) beweglich lagernden Patientenlagerungsvorrichtung (2), gekennzeichnet durch einen Industrieroboter (5) zur Lagerung der Patientenliege (6), wobei der Boden (15), die Decke (4) oder eine der Wände (14) als tragendes Fundament für den Industrieroboter (5) wirksam ist.Radiation therapy room ( 1 ) - with walls made of a radiation-absorbing, massive building material ( 14 ), a ceiling made of a radiation-absorbing massive building material ( 4 ) and a ground consisting of a radiation-absorbing massive building material ( 15 ) and - with a patient couch ( 6 ) with respect to a radiation source ( 3 ) movably supporting patient support device ( 2 ), characterized by an industrial robot ( 5 ) for storage of the patient bed ( 6 ), the soil ( 15 ), the ceiling ( 4 ) or one of the walls ( 14 ) as a supporting foundation for the industrial robot ( 5 ) is effective. Strahlentherapieraum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Industrieroboter (5) mehrere einzeln ansteuerbare Achsen aufweist.Radiotherapy room according to claim 1, characterized in that the industrial robot ( 5 ) has several individually controllable axes. Strahlentherapieraum nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der strahlungsabsorbierende massive Baustoff ein Beton ist.Radiation therapy room according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the radiation-absorbing massive building material a concrete is. Strahlentherapieraum nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der strahlungsabsorbierende massive Baustoff Bleiplatten oder Stahlplatten umfasst.Radiation therapy room according to one of the preceding Claims, characterized in that the radiation-absorbing massive building material comprises lead plates or steel plates. Strahlentherapieraum nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine bewegliche Strahlungsquelle.Radiotherapy room according to one of the claims 1 to 4, characterized by a movable radiation source.
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