DE10206193C1 - Vorrichtung und Verfahren zur Ausrichtung eines Röntgengerätes und eines Therapiegerätes relativ zueinander - Google Patents

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 K_M 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 K_M 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 K_K sind bekannt. Die Koordinaten des Isozen­ trums IZ in dem der Kamera 30 zugeordneten Koordinatensystem K_K sowie die Koordinaten des Fokus F in dem der Markerplatte 31 zugeordneten Koordinatensystem K_M 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 K_K 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 K_K und dem der Markerplatte 31 zugeordneten Koordinatensystem K_M 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 K_M 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 K_K 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 K_K und dem der Markerplatte 31 zugeordneten Koordinatensystem K_M 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 K_R 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 K_R 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 (K_K) und einem dem optischen Referenzobjektes (31, 41, 52, 60, 70) zugeordneten Koordinatensystem (K_M, K_R) 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 (K_K) und einem dem optischen Referenzobjektes (31, 41, 52, 60, 70) zugeordneten Koordinatensystem (K_M, K_R) 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.