DE19750004B4

DE19750004B4 - Vorrichtung zur Positionierung eines Patienten auf einer verstellbaren Unterlage

Info

Publication number: DE19750004B4
Application number: DE1997150004
Authority: DE
Inventors: Armin Dr. Röckseisen
Original assignee: LAP GmbH Laser Applikationen
Current assignee: LAP GmbH Laser Applikationen
Priority date: 1997-11-12
Filing date: 1997-11-12
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2017-11-13
Also published as: GB2331360A; GB2331360B; FR2770763B1; FR2770763A1; GB2331360A9; DE19750004A1; GB9823632D0

Abstract

Vorrichtung zur Positionierung eines Patienten auf einer verstellbaren Unterlage,
mit in einem Raum angebrachten Lasergeräten,
die mittels Linienlaser in zwei oder mehr Ebenen Linien oder Kreuze projizieren, die sich durch das Isozentrum eines Diagnose- oder Bestrahlungsgerätes erstrecken,
dadurch gekennzeichnet, daß
– jedem Linienlaser (2, 3) ein Sensor (4, 5) zugeordnet ist,
wobei die Lichtebenen (9, 10) der Linienlaser (2, 3) und die Sensoren (4, 5) zur Überwachung der Position der Lasergeräte zueinander ausgerichtet sind,
– die Sensoren (4, 5)
(a) in einer justierten Position der Lasergeräte entweder die Lichtebenen (9, 10) gegenüberliegender Linienlaser (2, 3) oder
(b) das in der Lichtebene von einem fest im Raum angeordneten Reflektor zurückgeworfene Licht eines Linienlasers detektieren und
– die Sensoren an eine Überwachungsvorrichtung angeschlossen sind zwecks Erzeugung eines die Notwendigkeit einer Neujustage anzeigenden Signals, wenn ein Sensor (4, 5) nicht mehr anspricht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Positionierung eines Patienten auf einer verstellbaren Unterlagen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In der Nuklearmedizin, bei der radiologischen Diagnostik und in der Strahlentherapie kommt es darauf an, den Patienten reproduzierbar genau und schnell auszurichten, damit das erkrankte Organ mit größter Präzision untersucht oder von der Bestrahlung getroffen wird. Außerdem kann die Notwendigkeit bestehen, Patienten unter verschiedenen Maschinen in gleicher Lage behandeln zu müssen.

Der Patient wird üblicherweise von einer verstellbaren Unterlage, beispielsweise einem Tisch, gehalten, der entlang dreier orthogonaler Achsen verstellbar ist. Die Strahlungsquelle eines Bestrahlungsgerätes ist üblicherweise auf einen bestimmten Punkt im Raum fokussiert. Bestrahlungsgeräte erzeugen bekanntlich eine Schwenkbewegung der Strahlungsquelle, deren Achse durch den Brennpunkt der Strahlungsquelle verläuft (Isozentrum). Bei der Ausrichtung des Patienten im Hinblick auf das Bestrahlungsgerät kommt es darauf an, den zu untersuchenden oder zu bestrahlenden Abschnitt des Körpers in den Brennpunkt bzw. das Isozentrum zu bringen. Durch Computertomographie oder andere diagnostische Verfahren ist es möglich, den zu bestrahlenden Abschnitt im Hinblick auf den Körper des Patienten geometrisch zu bestimmen. Bevor der Patient einer entsprechenden Strahlungstherapie unterworfen wird, wird in einer sogenannten Simulation, die die gleiche Einrichtung umfaßt wie die Bestrahlungsvorrichtung, jedoch keine Bestrahlungsquelle enthält, präzise ausgerichtet. Nach erfolgter Ausrichtung werden am Patienten Markierungen angebracht. Diese müssen mit den Linien oder Kreuzen, die von Lasergeräten in den Raum projiziert werden, zur Deckung gebracht werden. Ein Patient, der z. B. mit einer Farbmarkierung versehen ist, kann dann anhand der Laserlinien, die sich auf dem Körper abbilden, dreidimensional ausgerichtet werden. Dies geschieht durch eine entsprechende Verstellung des Tisches. Aus DE 44 18 216 A1 ist auch bekannt, zur Ausrichtung des Patienten sogenannte Retroreflektoren auf den Patientenkörper anzubringen, beispielsweise mit Hilfe eines chirurgischen Pflasters. Die Reflektoren haben einen Abstand vom Isozentrum, der fest ist oder willkürlich gewählt werden kann. Sie behin dern mithin nicht die gewünschte Bestrahlung eines Körperteils. Das von den Lasergeräten kommende Licht wird von den Retroreflektoren zurückgeworfen und von geeigneten Sensoren aufgefangen. Auf diese Weise läßt sich automatisch ermitteln, ob der Patient richtig ausgerichtet ist.

Lasergeräte zur Positionierung und Merkierung von Patienten sind im übrigen auch aus DE 44 21 315 A1 oder DE 44 21 316 A1 bekannt geworden.

Die Lasergeräte verwenden normalerweise sogenannte Linienlaser, wobei zwei Linienlaser, deren Lichtebenen sich schneiden, ein Kreuz projizieren können. Daher ist in einem Raum normalerweise eine Anordnung von drei Lasergeräten vorgesehen, von denen zwei einander gegenüberliegen und jeweils seitlich ein Kreuz auf den Patientenkörper projizieren. Ein drittes Lasergerät befindet sich oberhalb des Tisches und erzeugt normalerweise nur eine Linie (sagittal), die durch das Isozentrum verläuft. Bevor eine Positionierung beginnen kann, muß eine entsprechende Justage der Lasergeräte bzw. der Laserquellen erfolgen, damit die von ihnen erzeugten Lichtebenen sich durch das Isozentrum erstrecken. Durch bestimmte Einflüsse kann die richtige Einstellung der Laser verloren gehen. Es ist daher erforderlich, die korrekte Lage der Lichtebenen der Laser zu überprüfen, da von der präzisen Anzeige des Isozentrums die korrekte Lagerung des Patienten und damit der Bestrahlungserfolg im entscheidenden Maß abhängt. Die Überprüfung der richtigen Positionierung der Lasergeräte ist jedoch lästig und zeitraubend.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Positionierung eines Patienten auf einer verstellbaren Unterlage zu schaffen, bei der die Justage der Lasergeräte ständig und automatisch überprüft wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der Erfindung sind die Lasergeräte mit Sensoren ausgestattet, die in einer justierten Position bei gegenüber angeordneten Lasergeräten mit zusammenfallenden Lichtebenen von dem Licht des jeweils gegenüberliegenden Lasers getroffen werden. Solange dies der Fall ist, kann die lagerichtige Position der Lasergeräte als gegeben betrachtet werden. Sprechen die Sensoren nicht mehr an, wird ein entsprechendes Signal erzeugt, damit eine entsprechende Neujustage vorgenommen wird.

Die Sensoren sind nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise in die Lasergeräte integriert. Sie können auch in einem getrennten Überwachungsgerät installiert sein, insbesondere wenn bei einer bereits installierten Laseranordnung die Überwachung eingeführt werden soll. Als Sensoren kommen punktförmige lichtempfindliche Elemente in Betracht, wie einzelne Fotodioden, Differenzfotodioden usw. Alternativ können auch Zeilensensoren verwendet werden, die analog oder digital arbeiten.

Die Sensoren sind vorzugsweise mechanisch mit dem Aufbau der Laseroptiken gekoppelt, so daß sie automatisch den Justagen folgen. Bei der Erzeugung eines Laserstrahlkreuzes fluchten sie z. B. mit dem emittierten Laserstrahl in beiden Achsen des Kreuzes.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine Laseranordnung, wie sie z. B. seitlich des Körpers eines Patienten angeordnet ist.
Die Lasergeräte 1, 8 liegen einander gegenüber und erzeugen mit einem ersten Linienlaser 3 eine Lichtebene in horizontaler Ausrichtung und mit dem Laser 2 eine Lichtebene in vertikaler Ausrichtung. Gleiches gilt für das Lasergerät 8, bei dem die horizontale Ebene mit 9 und die vertikale Lichtebene mit 10 bezeichnet ist, wodurch Linien 6 bzw. 7 erzeugt werden. Wie erwähnt, fallen die Lichtebenen der Linienlaser 2, 3 von beiden Lasergeräten 1, 8 zusammen. Das von ihnen projizierte Kreuz entspricht dem Isozentrum des nicht gezeigten Bestrahlungsgerätes, auf das die zu bestrahlende Stelle des Patienten ausgerichtet werden soll.
Wie zu erkennen, ist im Lasergerät 1 ein Sensor 4 auf der Linie 7 und ein weiterer Sensor 5 auf der Linie 6 angeordnet. Es können z. B. Punktsensoren sein. Sie sind wegen ständiger Bestrahlung ständig aktiviert. Kommt es jedoch zu einer Fehlausrich tung der Linienlaser 2, 3 bzw. der Geräte 1, 8, wird einer oder werden beide Sensoren 4, 5 nicht mehr bestrahlt, so daß eine Signaländerung auftritt, die erfaßt werden kann, damit eine erneute Justage vorgenommen wird.
Ist zusätzlich oder alternativ ein einziges Lasergerät vorgesehen, beispielsweise zur Erzeugung einer Sagittallinie, kann am nicht dargestellten Tisch, auf dem der Patient zu liegen kommt, ein Reflektor angebracht werden, so daß ein Sensor, beispielsweise der Sensor 4 im Lasergerät feststellt, ob die vom Lasergerät erzeugte Linie durch das Isozentrum geht.
Die Lasergeräte oder die Laser können servobetätigt sein, um automatisch nach Maßgabe des Signals der Überwachungsvorrichtung eine automatische Justage der Laser- bzw. der Lichtebenen vorzunehmen.

Claims

Vorrichtung zur Positionierung eines Patienten auf einer verstellbaren Unterlage, mit in einem Raum angebrachten Lasergeräten, die mittels Linienlaser in zwei oder mehr Ebenen Linien oder Kreuze projizieren, die sich durch das Isozentrum eines Diagnose- oder Bestrahlungsgerätes erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß – jedem Linienlaser (2, 3) ein Sensor (4, 5) zugeordnet ist, wobei die Lichtebenen (9, 10) der Linienlaser (2, 3) und die Sensoren (4, 5) zur Überwachung der Position der Lasergeräte zueinander ausgerichtet sind, – die Sensoren (4, 5) (a) in einer justierten Position der Lasergeräte entweder die Lichtebenen (9, 10) gegenüberliegender Linienlaser (2, 3) oder (b) das in der Lichtebene von einem fest im Raum angeordneten Reflektor zurückgeworfene Licht eines Linienlasers detektieren und – die Sensoren an eine Überwachungsvorrichtung angeschlossen sind zwecks Erzeugung eines die Notwendigkeit einer Neujustage anzeigenden Signals, wenn ein Sensor (4, 5) nicht mehr anspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (4, 5) in den Lasergeräten (1, 8) integriert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß punktförmige oder Zeilensensoren vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (4, 5) mechanisch mit dem Aufbau der Laseroptiken gekoppelt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Linienlaser verstellbar gelagert sind und von einer motorbetriebenen Stellvorrichtung antreibbar sind und eine Steuervorrichtung für den Antriebsmotor der Stellvorrichtung vom Signal der Überwachungsvorrichtung gesteuert wird.