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Die
Erfindung betrifft eine Patientenliege mit einem über einen
Liegentisch in ein Mess- oder Therapiefeld einer bildgebenden oder
strahlentherapeutischen Funktionseinheit verfahrbaren Liegenbrett, welches über den
Liegentisch auskragen kann.
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Eine
solche Patientenliege ist beispielsweise aus der Patentschrift
DE 10 2004 061 591
B3 bekannt. Diese Druckschrift zeigt eine Patientenliege mit
einem Liegentisch und einem darauf verfahrbaren Liegenbrett, wobei
entsprechend der dort beschriebenen Erfindung diese Patientenliege
in Verbindung mit einer bildgebenden Funktionseinheit verwendet
wird und ein Positionsausgleich bezüglich des durch eine Verbiegung
des Liegenbrettes vorkommenden Höhenversatzes
vorgenommen wird, indem die Position des Liegenbrettes im Messfeld
aus den Bilddaten, zum Beispiel eines CT's oder eines Magnetresonanzsystems,
ermittelt und diese mit einer Sollposition des Liegenbrettes ohne
Belastung verglichen und eine entsprechende Korrektur in den Bilddaten
vorgenommen wird.
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Ein
Nachteil dieser Patientenliege besteht zum Beispiel darin, dass
eine Positionskorrektur nur durchgeführt werden kann, wenn eine
bildgebende Funktionseinheit vorliegt, das heißt die Position der Liege durch
eine Auswertung von Schnittbildern bestimmt werden kann. Damit besteht
keine Anwendungsmöglichkeit
bei rein strahlentherapeutisch ausgelegten Funktionseinheiten. Außerdem erfordert das
im Stand der Technik beschriebene Verfahren den relativ hohen Rechenaufwand
einer Bildverarbeitung mit entsprechenden Erkennungsalgorithmen
für das
Liegenbrett oder darin befindliche Marker.
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Es
wird weiterhin auf die Druckschriften
JP 10014911 A und
DE 10 2004 041 897
A1 hingewiesen, die Patientenliegen offenbaren, an denen
die Durchbiegung des Liegenbrettes durch Messstreifen, die unmittelbar
in oder an dem Liegenbrett angebracht sind, detektiert werden sollen.
Hierbei entsteht jedoch das Problem, dass zur Bestimmung der Durchbiegung
des gesamten Liegenbrettes Messstreifen über entweder eine sehr große Länge angebracht
werden müssen,
wie es beispielsweise in der Druckschrift
DE 10 2004 041 897 A1 der
Fall ist, oder bei einer punktuellen Anbringung gemäß der Druckschrift
JP 10014911 A erhebliche
Fehler bei der Auswertung und Bestimmung der tatsächlichen
Durchbiegung des Liegenbrettes auftreten können.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine einfache Patientenliege für eine bildgebende
oder strahlentherapeutische Funktionseinheit zu finden, die auf die
Notwendigkeit der Erzeugung von Schnittbildern zur Bestimmung der
Liegenposition verzichtet und trotzdem einen Positionsausgleich
gestattet.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale im unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.
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Der
Erfinder hat erkannt, dass es möglich
ist, den Versatz einer Patientenliege einschließlich des darauf befindlichen
Patienten in einem Messfeld auf der Basis einer zuvor gemessenen
Last auf der Patientenliege und der Position des Liegenbrettes der Patientenliege
auf dem Liegentisch zu bestimmen. Hierzu wird allgemein die Last
auf dem Liegenbrett durch Kraftsensoren an der Patientenliege bestimmt und
aufgrund bekannter Biegeeigenschaften der Patientenliege, also des
Liegentisches und des Liegenbrettes, die Biegung von Liegenbrett
und Liegentisch bestimmt, woraus sich der Höhenversatz des Patienten in
einem Messfeld oder einem Therapiefeld ergibt.
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Beispielsweise
kann eine DMS-Wägeeinheit (DMS
= Dehnmessstreifen) zur Durchbiegunskorrektur und Gewichtsbestimmung
bei Patiententischen für
medizinische Funktionseinheiten wie Computertomographie-Systeme,
Magnetresonanztomographie-Systeme oder Strahlentherapie-Systeme
verwendet werden. Grundsätzlich
eignen sich jedoch auch andere Kraftsensoren, die auftretenden Kräfte am Patiententisch
zu detektieren.
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Ergänzend kann
der Anwender am Steuerrechner der Funktionseinheit die Positionierung
des Patienten angeben: Kopf zuerst, oder Füße zuerst. Hieraus kann die
Lage des idealisierten Schwerpunktes des Patienten abgeschätzt werden,
so dass nur noch dessen Gewicht zu bestimmen ist. Dann kann entsprechend
der Auskragung der Patientenliege der Höhenversatz im Mess- oder Therapiefeld
im Betrieb oder vorher errechnet werden.
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Beispielhaft
kann wie folgt vorgegangen werden:
Sobald die Patientenliege
zu verfahren beginnt und der Scanmode am Scanner geladen ist, bestimmt
ein Rechner die Durchbiegung des Patiententisches. Hierfür kann beispielsweise
eine zuvor mit den Daten des Patiententisches die Durchbiegung errechnet worden
sein, die nun in einer „look
up”-Tabelle
hinterlegt sind und nur ausgelesen werden müssen, oder es kann aktuell
abhängig
von der Position der Patiententisches die Durchbiegung errechnet
werden. Ist zum Beispiel die Biegelinie des Tischfußes mathematisch
erfasst, so geschieht die aufwendige Bestimmung der Krümmung κ mit Hilfe
des Flächenträgheitsmomentes
zweiter Ordnung I.
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Die
Biegesteifigkeit ist das Produkt aus Elastizitätsmodul und Flächenmoment
zweiten Grades I des Querschnitts. Das Flächenmoment zweiten Grades hängt wesentlich
von der Form des Querschnitts des verwendeten Liegentisches ab.
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Wie
stark die Durchbiegung und damit der Höhenversatz des Patienten im
Mess- oder Therapiefeld ist, hängt
neben dessen Biegesteifigkeit auch von dessen Länge L und den Lagerungsbe dingungen
ab. Die Krümmung κT des
Tisches ist dem angreifenden Biegemoment MB, zum Beispiel repräsentiert
durch ein am Fuß des
Liegentisches detektiertes Kräftepaar
aus der Zugkraft Fz an einer Seite des Liegentisches
und Druckkraft FD an der anderen Seite des
Liegentisches, sowie der Biegesteifigkeit proportional.
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Wenn
das Flächenträgheitmoment
IT für
den Tisch bekannt ist, kann mit Hilfe bekannter Hebelarme, die sich
aus der Lage des Patienten bestimmen, die Masse des Patienten errechnet
werden.
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Zusätzlich zur
Biegung des Liegentisches ist auch die meistens sogar überwiegende
Biegung des Liegenbrettes zu berücksichtigen.
Mathematisch folgt die Bestimmung der Liegenbrettdurchbiegung κL demselben
Weg wie die der Liegentischdurchbiegung. Das Liegenbrett hat sein
eigenes Flächenträgheitsmoment
zweiter Ordnung IL und seine Position, die
den Hebelarm der Liege LL definiert, ist
fortwährend
bekannt.
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So
kann ein Rechner, unter Zuhilfenahme der beiden Biegelinien κT des
Liegentisches und κL des Liegenbrettes, zu jeder beliebigen
Tischposition die Durchbiegung im Messfeld oder im Therapiefeld ermitteln.
Aus der Biegelinie, welches eine mathematische Beschreibung der
Durchbiegung in Abhängigkeit
von der Auslenkung des Liegenbrettes und Masse des Patienten inklusive
des auf dem Liegenbrett befindlichen variablen Zubehörs ist,
kann nun zu jeder Auslenkung die zugehörige senkrechte Abweichung
von der Horizontalen ermittelt werden.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführung
ermittelt zusätzlich
die Streckenlast, die durch den Patienten auf der Liege wirkt. Diese
Ermittlung macht eine noch genauere Ermittlung der Durchbiegung
möglich. Hierzu
muss man wissen, dass die Patientenliege am vorderen Ende des Liegentisches
mit einer Stützrolle abgestützt wird.
Sie bildet das – bezogen
auf die Unterstützung – endständige Lager.
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Bringt
man in dieser Rolle eine Kraftmessdose an, welche die senkrechte
Kraftkomponente ermittelt, so kann man hiermit die Belastung an
diesem Punkt bestimmen. Fährt
das Liegenbrett nun kontinuierlich über diese äußere Stützrolle kann das Biegemoment
kontinuierlich ermittelt werden und als Streckenlast auf dem Tisch
mathematisch abgebildet werden. Hierzu muss der Tisch einmal komplett
heraus gefahren werden, um sicher zu stellen, dass der ganze Patient
einmal über
die Rolle bewegt wurde.
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Danach
ist mit der Korrektur weiter zu verfahren, wie oben bereits beschrieben.
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Grundsätzlich besteht
die Möglichkeit,
die Belastung der Patientenliege in einer vereinfachten Annahme
als Punktbelastung im Schwerpunkt des Patienten zu definieren und
entsprechend die Durchbiegung zu bestimmen. Alternativ kann auch
vereinfacht eine mittlere Flächenbelastung über die
Länge der
Liege oder genauer über
die Länge
des darauf liegenden Patienten bestimmt und entsprechend die Durchbiegung
der Liege berechnet werden. In einer genaueren Variante kann die
tatsächliche – differentielle – Flächenbelastung
der Liege mit Hilfe der Messsensoren ermittelt und daraus die genaue Durchbiegung
der Liege je nach aktuellem Überstand über die
Unterstützung
an einer bestimmten Position berechnet werden.
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Es
können
also unterschiedliche genaue Varianten der Bestimmung der Biegung
einer Patientenliege auf der Basis unterschiedlicher Bestimmung
der Belastung der Patientenliege jeweils abhängig von deren Auskragung angewendet
werden.
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Im
einfachsten Fall wird eine Punktbelastung der Patientenliege am
Ort des Schwerpunktes des Patienten angenommen. Eine verbesserte
Variante stellt die Betrachtung einer gleichmäßigen Strecken- oder Flächenbelastung
der Liege dar. Diese Variante kann verbessert werden, indem die
Strecken- oder Flächenbelastung
aufgrund von allgemein ermittelten Mittelwerten beziehungsweise
Erfahrungswerten, gegebenenfalls auch in Ab hängigkeit von Gewicht, Größe und Orientierung
des Patienten auf dem Liegenbrett, angenommen wird. Schließlich kann
die tatsächliche
Schwerpunktbelastung und Lage des Schwerpunktes oder auch die Strecken-
oder Flächenbelastung
explizit durch Verschieben des Liegenbrettes bei gleichzeitiger
Kraftmessung an der Patientenliege bestimmt werden.
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Bezüglich der
einschlägigen
Berechnungsformeln wird auf Lehrbücher, wie beispielsweise Dubbel,
Taschenbuch für
den Maschinenbau, verwiesen.
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Entsprechend
diesen zuvor beschriebenen Erkenntnissen schlägt der Erfinder eine Patientenliege
mit einem über
einen Liegentisch in ein Mess- oder Therapiefeld einer bildgebenden
oder strahlentherapeutischen Funktionseinheit verfahrbaren Liegenbrett,
welches über
den Liegentisch auskragen kann, vor, wobei der Liegentisch eine
Tragkonstruktion aufweist, die den Liegentisch stützt, mindestens zwei
Kraftsensoren mit Dehnmessstreifen, die an der Tragkonstruktion
in Verfahrrichtung des Liegenbrettes horizontal beabstandet angeordnet
sind, wodurch die Druck- und Zug-Belastung der Tragkonstruktion bestimmbar
ist. Weiterhin weist die Patientenliege Positionssensoren auf, welche
die variable Auskraglänge
der Liegenbrettes bestimmen können
und ein Computerprogramm in einer Recheneinheit, welches im Betrieb
einen Höhenversatz
der Patientenliege im Mess- und Therapiefeld aufgrund vorbekannter
Biegeeigenschaften von Liegentisch und Liegenbrett zu jeder Auskraglänge des
Liegenbrettes berechnen kann und den aktuellen Höhenversatz im Bereich des Mess-
oder Therapiefeldes bei der jeweiligen Anwendung berücksichtigt.
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Ergänzend kann
mindestens ein Kraftsensor an mindestens einer Rollenabstützung einer
endständig
in Bewegungsrichtung des Liegenbrettes angeordneten Rolle zur Abstützung des
Liegenbrettes angebracht sein.
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Soll
eine mechanische Positionskorrektur durchgeführt werden, so wird vorgeschlagen,
dass eine mit der Recheneinheit gekop pelte Höhenverstellvorrichtung der
Patientenliege vorgesehen ist, durch welche die errechnete Positionskorrektur
aufgrund der Durchbiegung der Patientenliege jeweils mechanisch
durch von der Recheneinheit gesteuerte Positionsverstellung durchgeführt wird.
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Durch
diese erfindungsgemäße Ausführung einer
Patientenliege kann ein Verfahren zum Positionsausgleich einer Patientenliege
mit Liegentisch und darauf verschiebbarem Liegenbrett einer bildgebenden
oder strahlentherapeutischen Funktionseinheit durchgeführt werden,
wobei ein auf dem Liegenbrett befindlicher Patient entlang einer
Längsachse des
Liegenbrettes durch einen Mess- oder Therapiebereich geschoben werden
kann, wobei die Patientenliege aufgrund ihres Biegeverhaltens je
nach Auskraglänge
des Liegenbrettes und mechanischer Belastung einen unterschiedlichen
Höhenversatz
relativ zum Mess- oder
Therapiefeld erfährt,
und dieser variable Höhenversatz
im bildgebenden und therapeutischen Verfahren berücksichtigt
wird. Weiterhin kann die Gewichtsbelastung des Liegenbrettes bei
einer Untersuchung oder Therapie durch die Kraftsensoren am Liegentisch
bestimmt werden, der Höhenversatz
im Mess- und Therapiefeld aufgrund der individuellen Biegeeigenschaften
von Liegentisch und Liegenbrett abhängig von der Auskraglänge des
Liegenbrettes und Gewichtsbelastung berechnet und anschließend der
aktuelle Höhenversatz
bei der jeweiligen Anwendung berücksichtigt
werden.
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Wird
durch ein bildgebendes Verfahren, wie beispielsweise die Computertomographie
oder Magnetresonanztomographie, die Position von zu behandelnden
Bereichen, zum Beispiel eines Tumors, bestimmt und anschließend in
einer strahlentherapeutischen Funktionseinheit, entsprechend einer
zuvor durchgeführten
Therapieplanung, eine Bestrahlung dieses Bereiches ausgeführt, so
kann es zu großen Problemen
führen,
wenn der zu bestrahlende Bereich aufgrund einer Durchbiegung des
Liegenbrettes einen Höhenversatz
erfährt
und sich dadurch nicht mit hoher Sicherheit am angenommenen Ort befindet.
Dadurch ist es entweder notwendig, den zu bestrahlenden Bereich
etwas groß zügiger auszulegen
beziehungsweise es besteht die Möglichkeit, dass
malignes Gewebe nicht ausreichend bestrahlt wird, während gesundes
Gewebe einer unnötig
starken Strahlenbelastung unterzogen wird. Mit der zuvor beschriebenen
erfindungsgemäßen Patientenliege
lässt sich
die tatsächliche
Position des Patienten im Untersuchungs- beziehungsweise Therapiefeld bestimmen,
wobei hier auch unterschiedliche Patientenliegen und deren Biegungseigenschaften
berücksichtigt
werden können.
Die tatsächliche
Positionierung des Patienten verbessert sich hierbei wesentlich.
Ein zusätzlicher
Vorteil dieses Verfahrens besteht auch, wenn beispielsweise Untersuchungen
mit zwei unterschiedlichen bildgebenden Verfahren durchgeführt werden
und Bildvergleiche zwischen diesen unterschiedlichen Verfahren vorgenommen werden.
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Die
mindestens zwei Kraftsensoren können vorteilhaft
an einer Tragkonstruktion des Liegentisches angebracht sein und
zur Bestimmung von Zug- und Druckkräften verwendet werden. Weiterhin
kann mindestens ein Kraftsensor an mindestens einer peripher in
Bewegungsrichtung des Liegenbrettes angeordneten Rolle zur Abstützung des
Liegenbrettes verwendet werden.
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Zur
Bestimmung von Schwerpunkt und Gewichtsverteilung kann beispielsweise
das auf dem Liegenbrett lastende Gewicht entsprechend einer zuvor
durchgeführten
Wiegung manuell bestimmt und in eine entsprechend Berechnung eingegeben
werden. Alternativ kann in einer komfortableren Version das auf
dem Liegenbrett lastende Gewicht durch Kraftsensoren in der Patientenliege
direkt gemessen werden. Beispielsweise kann auch das Gewicht des Patienten
aus einem in einer Klinik vorliegenden Informationssystem entnommen
werden. Diese Daten des Patienten werden in der Regel bei der Anamnese erhoben
und in der allgemeinen elektronischen Akte des Patienten oder in
einem speziellen radiologischen Informationssystem gespeichert.
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Des
Weiteren kann die Position des Schwerpunktes des Patienten auf dem
Liegenbrett aufgrund von Erfahrungswerten, also empirisch ermittelten
Daten, und der Ausrichtung des Patienten auf dem Liegentisch geschätzt werden.
Eine genauere Vorgehensweise liegt jedoch darin, dass die Position
des Schwerpunktes des Patienten auf dem Liegenbrett durch Vor- und
Zurückfahren
des Liegenbrettes bei gleichzeitiger Messung der Belastung der Kraftsensoren
und damit der Patientenliege bestimmt wird. Eine noch genauere Bestimmung
der Durchbiegung des Liegenbrettes beziehungsweise der Patientenliege
lässt sich
dadurch erreichen, dass die Gewichtsverteilung auf der Patientenliege
durch Verfahren des belasteten Liegenbrettes und gleichzeitige Aufzeichnung
der Kräfte
an den Kraftsensoren bestimmt wird. Es wird also hierbei nicht mehr
von einer idealisierten Punktbelastung der Patientenliege, sondern
von einer tatsächlich
gemessenen Flächenbelastung
der Patientenliege ausgegangen und die Biegekurve des Liegenbrettes
und der gesamten Patientenliege entsprechend berechnet. Auch hierbei
kann in einer vereinfachten Annahme von einer mittleren Flächenbelastung
ausgegangen werden oder besteht die Möglichkeit, die tatsächliche
differenzielle Flächenbelastung
durch das gleiche Verfahren entsprechend genau zu bestimmen.
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Grundsätzlich bestehen
zwei Möglichkeiten zur
Positionskorrektur entsprechend des zuvor berechneten Höhenversatzes
der Patientenliege im Bereich des Mess- oder Therapiefeldes. Einerseits
kann die errechnete Positionskorrektur aufgrund der Durchbiegung
der Patientenliege mechanisch durch automatische Höhenverstellung
der Patientenliege ausgeglichen werden. Dies betrifft einerseits
eine einfache Anhebung des Liegenbrettes oder auch einer Verkippung
der Patientenliege, die zu einem Höhenausgleich im Bereich des
Mess- oder Therapiefeldes führt.
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Im
Rahmen der Erfindung liegt es auch, wenn beide zuvor genannten mechanischen
Korrekturmöglichkeiten
miteinander kombiniert werden.
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Eine
weitere Möglichkeit
der Positionskorrektur besteht darin, dass eine virtuelle Positionskorrektur
vorgenommen wird. Das heißt
die gemessene Bildposition wird aufgrund der bekannten Durchbiegung
der Patientenliege durch eine rechnerische Positionskorrektur in
den Bilddaten ausgeglichen. Im Effekt bedeutet dies, dass zum Beispiel
bei einer strahlentherapeutischen Funktionseinheit erkannt wird, dass
die tatsächliche
Position des Patienten sich entsprechend der Durchbiegung der Patientenliege
an einem anderen als dem ideal vorausgesetzten Ort ohne Durchbiegung
der Patientenliege befindet und bei der Therapieplanung eine entsprechende
Berücksichtigung
findet.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele
mit Hilfe der Figuren näher
beschrieben, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen
Merkmale dargestellt sind. Hierbei werden die folgenden Bezugszeichen und
Kurzbezeichnungen verwendet: 1: Patientenliege; 2:
Liegenbrett; 3: Liegentisch; 4: Patient; 5:
Recheneinheit; 6: Mess- beziehungsweise Therapiefeld; 7:
Kraftsensoren; 8: Mittellinie des gebogenen Liegenbretts; 9:
Funktionseinheit; 10: Kraftsensor an einer Stützrolle; 11:
Mittellinie des nicht gebogenen Liegenbretts; 12: Kippachse
der Patientenliege; α: Abstand
von Schwerpunkt zu Liegentisch; Δh:
Höhenversatz;
FG: Gewichtskraft; FD:
Druckkraft; Fz: Zugkraft; Prg1–Prgn: Computerprogramme zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens;
S: Patientenschwerpunkt; S1–S5: Schnittbilder.
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Es
zeigen im Einzelnen:
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1 Auskragende
Patientenliege im idealisierten Zustand ohne Durchbiegung,
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2 schematische
Darstellung des Höhenversatzes
des Patienten aufgrund der Liegendurchbiegung,
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3 Darstellung
einer Patientenliege mit Patient in durchgebogener Situation ohne
Positionskorrektur,
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4 Patientenliege
aus 3 mit mechanischer Positionskorrektur durch Höhenverstellung des
Patiententisches, und
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5 Patientenliege
aus 4 mit mechanischer Höhenkorrektur durch Verkippung.
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Die 1 zeigt
eine Patientenliege 1, bestehend aus einem Liegentisch 3 mit
einem in Längsrichtung
verschiebbar angeordneten Liegenbrett 2, auf der ein Patient 4 gelagert
ist. Das Liegenbrett 2 ist soweit auskragend verschoben,
dass der Patient 4 mit seinem Kopf/Thoraxbereich das Therapie-
beziehungsweise Messfeld 6 schneidet. Das Liegenbrett 2 ist
hier in einer idealisierten, nicht gekrümmten Situation dargestellt,
wobei die gestrichelte Linie 8, die gekrümmte Mittellinie
des Liegenbrettes darstellt, wenn eine entsprechende Belastung auftritt.
Beispielhaft ist in dieser Darstellung angenommen, dass der Patient 4 idealisiert
ausschließlich
im Schwerpunkt S mit einer Kraft FG auf
das Liegenbrett in einem Abstand a von der äußersten Abstützung des
Liegentisches 3 einwirkt. An der Tragkonstruktion des Liegentisches 3 sind
zwei Kraftsensoren 7 angeordnet, die die auftretenden Kräfte Fz (= Zugkraft) und FD (=
Druckkraft) in der Tragkonstruktion messen können. Auf diese Weise sind
sowohl das Gewicht des Patienten detektierbar, als auch Kraftänderungen,
die durch eine Verschiebung der Patientenliege entstehen. Die Steuerung
der Patientenliege 1 kann beispielsweise durch ein separates
Rechensystem 5, jedoch auch durch ein Rechensystem der
hier nicht näher
dargestellten Funktionseinheit ausgeführt werden. Die entsprechenden
Computerprogramme, die zur Steuerung der Patientenliege dienen,
sind schematisch durch die Angaben Prg1 bis
Prgn dargestellt.
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Aufgrund
der Gewichtskraft FG, die auf das Liegenbrett 2 und
auch auf den Liegentisch 3 einwirken, entsteht je nach
Position des Liegenbrettes 2 und Steifigkeit der Patientenliege 1 eine
unterschiedliche Durchbiegung, so dass ein Patient 4, der
durch ein Mess- beziehungsweise Therapiefeld 6 geschoben
wird, je nach Auskragung des Liegenbrettes einen unterschiedlichen
Höhenversatz Δh erfährt, der ohne
besondere Maßnahmen
nicht durch die Funktionseinheit registriert wird.
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Dieser
Effekt wird beispielhaft in der 2 dargestellt.
Die linke Seite der 2 zeigt sechs Schnittbilder
S1 bis S6, die zum
Beispiel durch Aufnahme eines Computertomographiesystems eines Patientenentstehen
können,
wobei von einer idealen sich nicht verbiegenden Patientenliege ausgegangen wird.
Auf der rechten Seite ist die Realität dargestellt, die zeigt, dass
ein Patient, der durch ein Messfeld geschoben wird, mit zunehmendem
Auskragen des Liegenbrettes einen Versatz nach unten erfährt, so
dass in den aufeinander folgenden Schnittbildstapeln der Patient
sukzessive die Schnittbilder S1 bis S5 in immer tieferer Position, also mit immer
stärkerem
Höhenversatz,
dargestellt wird. Wird dieser Höhenversatz
nicht durch mechanische Maßnahmen
oder virtuelle Berechnungen ausgeglichen, so ergeben sich falsche
Positionsberechnungen bei tomographischen Aufnahmen beziehungsweise
falsche Positionierungen bei einer strahlentherapeutischen Behandlung.
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In
der 3 ist die Patientenliege 1 aus 1 dargestellt,
wobei hier das Liegenbrett 2 – entsprechend dem darauf gelagerten
Patienten 4, in – übertrieben – dargestellter
Biegung gezeigt ist. Die ungebogene Mittellinie des Liegenbrettes 11 ist ebenfalls
dargestellt. Zusätzlich
zeigt die 3 noch auf der rechten peripheren
Seite eine Stützrolle
mit einem Kräftesensor 10,
die die Belastung des Liegenbrettes an dieser Position detektieren
kann.
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Grundsätzlich bestehen
verschiedene Möglichkeiten
die Durchbiegung dieses Liegenbrettes 2 beziehungsweise
auch die zusätzlich
wesentlich geringer ausfallende Biegung des Patiententisches zu bestimmen.
Einerseits kann in einem einfachen Ansatz das Gewicht des Patienten 4,
gegebenenfalls mit zusätzlichen
Ausrüstungsgegenständen, die
zur Untersuchung des Patienten notwendig sind, bestimmt werden,
wobei in erster Näherung
von einer Punktbelastung des Patienten im Schwerpunkt auf dem Liegenbrett
ausgegangen werden kann. Hierzu kann die Orientierung des Patienten 4 – Kopf rechts oder
Kopf links – angegeben
werden, da hierdurch der Schwerpunkt besser lokalisierbar ist. Zusätzlich besteht
auch die Möglichkeit,
die Größe des Patienten
in diese Berechnung einfließen
zu lassen, da auch hierdurch eine Verschiebung des Schwerpunktes
des Patienten bewirkt wird. Aufgrund von theoretischen Überlegungen
oder von Erfahrungswerten kann die ungefähre Position des Schwerpunktes
des Patienten daraufhin bestimmt werden und die Durchbiegung der
Liege und des Liegentisches auf der Basis dieser Annahmen und auf
der Basis bekannter Biegeeigenschaften der Patientenliege berechnet werden.
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Eine
andere Möglichkeit
besteht darin, eine mittlere Gewichtsverteilung des gemessenen Patientengewichts über die
Länge des
Patienten anzunehmen beziehungsweise eine typische Gewichtsverteilung
eines Patienten über
die tatsächlich
gemessene Länge
anzunehmen und entsprechend dieser Gewichtsverteilung ebenfalls
die Durchbiegung der Patientenliege, abhängig von der Auskragung des
Liegenbrettes 2, zu berechnen und auf diese Weise den tatsächlichen
Höhenversatz
des Patienten 4 im Bereich des Messfeldes zu errechnen.
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Ergänzend besteht
auch die Möglichkeit, aufgrund
vorhandener Kraftsensoren am Liegentisch 3 und Messung
der auftretenden Kräfte
beim Verfahren des Liegenbrettes 2, entweder den Schwerpunkt auf
diese Weise zu bestimmen oder die mittlere Gewichtsverteilung beziehungsweise
eine tatsächliche Gewichtsverteilung
des Patienten über
das Liegenbrett zu ermitteln und anhand der ermittelten Schwerpunktlage
beziehungs weise Gewichtsverteilung den Höhenversatz des Patienten im
Mess- oder Therapiefeld zu errechnen. Zum Ausgleich des ermittelten Höhenversatzes
besteht einerseits die Möglichkeit, diesen
Höhenversatz
rein rechnerisch bei der Bildermittlung oder im Rahmen der Strahlentherapie
zu berücksichtigen.
Andererseits kann auch auf einfache Weise eine mechanische Höhenkorrektur
durchgeführt
werden, wodurch sich aufwendige Berechnungen zur Berücksichtigung
des Höhenversatzes
erübrigen.
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Zwei
Varianten des mechanischen Ausgleiches sind in den 4 und 5 dargestellt.
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Die 4 zeigt
eine Höhenkorrektur
im Messfeld 6 durch ein einfaches Anheben des Liegentisches 3,
um eine Höhe Δh. Hierdurch
wird zwar das Gefälle
des Liegenbrettes 2 im Bereich des Messfeldes nicht kompensiert,
jedoch lässt
sich sehr einfach der Höhenversatz
im Messfeld 6 ausgleichen.
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Eine
andere Möglichkeit
ist in der 5 dargestellt. Hier wird durch
Verkippen des Liegentisches 3 um eine Kippachse 12 eine
Verkippung des Liegenbrettes 2 herbeigeführt, so
dass der Patient 4 im Bereich des Messfeldes 6 unabhängig von
der Länge des
Auskragens des Liegenbrettes 2 immer an gleicher vertikaler
Position liegt. Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass das
Liegenbrett 2 im Bereich des Messfeldes 6 weniger
geneigt ist, als bei der Variante aus 4. Allerdings
lässt sich
dieses Verfahren durch eine Kombination beider Möglichkeiten, nämlich Verkippung
und Höhenkorrektur,
weiter verbessern, so dass der Patient 4 im Bereich des
Messfeldes 6 praktisch immer horizontal gelagert ist und auf
diese Weise eine optimale Bildqualität und auch eine optimale Positionierung
der Strahlentherapie möglich
ist.