DE19941149A1 - Strahlentherapeutische Planungsanordnung - Google Patents

Abstract

Strahlentherapeutische Planungsanordnung zum Aufstellen eines Behandlungsplanes für eine Strahlentherapie, bei der ein simuliertes Bild aus Bilddaten erzeugt wird, die von einem computertomographischen Simulator 10 gewonnen werden, und bei der eine Strahlungsfeldform und ein Strahlungsmittelpunkt auf dem simulierten Bild festgelegt werden. Die festgelegte Strahlungsfeldform wird einem fluoroskopischen Bild des Patienten überlagert angezeigt, das durch einen Röntgensimulator 20 mit einer Röntgenröhre 22 und einer Flachfeldbildanordnung 23 für medizinische Röntgenstrahlen aufgenommen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine strahlentherapeutische Planungsanordnung zum Erstellen eines Behandlungsplanes, bei­ spielsweise zum Bestimmen der Form des Bestrahlungsfeldes im Vorfeld einer Strahlenbehandlung einer Krankheit, wie beispiels­ weise einer Krebserkrankung.

Bei der Behandlung einer Krankheit, beispielsweise einer Krebserkrankung, mit Strahlung muß der erkrankte Körperteil in angemessener Weise bestrahlt werden. Zu diesem Zweck wird eine strahlentherapeutische Planungsanordnung verwandt, um Bilder des erkrankten Körperteils und der Bereiche um den erkrankten Kör­ perteil herum mit einer computertomographischen Röntgenvorrich­ tung und einer fluoroskopischen Vorrichtung zu gewinnen und die Form des Bestrahlungsfeldes zu bestimmen, die mit dem Umriß eines Bildes des erkrankten Körperteils zusammenfällt, der in einem gewonnenen Bild auftritt.

Eine derartige strahlentherapeutische Planungsanordnung enthält oftmals einen computertomographischen Simulator und einen Röntgensimulator. Der computertomographische Simulator weist eine computertomographische Röntgenvorrichtung als Haupt­ bestandteil auf, während der Röntgensimulator eine Röntgenbild­ vorrichtung als Hauptbestandteil aufweist. Diese Simulatoren haben jeweils gewisse zusätzliche Funktionen. Zunächst wird eine computertomographische Radiographie unter Verwendung des compu­ tertomographischen Simulators ausgeführt, um mehrere Schnitt­ bilder zu gewinnen. Diese Schnittbilder werden kombiniert, um ein dreidimensionales Bild zu reproduzieren, und es wird an­ schließend daraus ein perspektivisches Bild d. h. ein Übertra­ gungsbild gesehen aus einer Richtung erzeugt. Als Alternative können auch CR-Bilder, die fluoroskopische Bilder sind, dadurch aufgenommen werden, daß ein computertomographischer Detektor linear bewegt wird. Diese Simulationsbilder werden angezeigt, um den zu behandelnden erkrankten Körperteil zu identifizieren.

Anschließend wird ein Bestrahlungswinkel aus den Schnitt­ bildern eines breiten Bereiches, der den erkrankten Körperteil enthält, oder aus dem Übertragungsbild, gesehen von einer be­ stimmten Richtung aus, bestimmt, das aus dem dreidimensionalen Bild erzeugt wurde, das durch die Kombination der Schnittbilder erhalten wurde. Das Übertragungsbild gesehen vom Bestrahlungs­ winkel wird angezeigt. Anschließend bestimmt die Bedienungsper­ son die Form eines Bestrahlungsfeldes am angezeigten Bild und setzt die Bedienungsperson ein Isozentrum im Bestrahlungsfeld. Weiterhin wird eine Stelle, die dem Isozentrum entspricht, auf der Oberfläche des Patienten, d. h. der Haut markiert.

Danach wird der Patient relativ zum Röntgensimulator unter Verwendung der Markierung auf der Haut als Bezugsstelle so posi­ tioniert, daß die Markierung mit dem Isozentrum des Röntgensimu­ lators zusammenfällt. Ein Röntgenbestrahlungswinkel, der dem Bestrahlungswinkel entspricht, der in der oben beschriebenen Weise bestimmt wurde, wird im Röntgensimulator eingestellt und es wird ein Bild durch Radiographie auf einem Film aufgenommen, das als Bezugsaufnahme für den Vergleich verwandt wird.

Der Patient wird weiterhin bezüglich der Strahlenbehand­ lungsvorrichtung unter Verwendung der Markierung auf der Haut als Bezugsstelle positioniert, derart, daß die Markierung mit dem Isozentrum der Behandlungsvorrichtung zusammenfällt. Ein Be­ strahlungswinkel wird eingestellt, der dem Bestrahlungswinkel entspricht, der in der oben beschriebenen Weise bestimmt worden ist, und es wird eine Filmradiographie dadurch ausgeführt, daß eine Strahlung ausgesandt wird. Dieses Bestrahlungsfilmbild wird mit dem obigen Röntgenfilmbild verglichen, das als Bezugsauf­ nahme dient, um zu bestätigen, daß der Patient planmäßig posi­ tioniert ist.

Nachdem das bestätigt worden ist, erfolgt eine Strahlenthe­ raphie bezüglich des erkrankten Körperteils, indem von der Strahlenbehandlungsvorrichtung die tatsächliche Strahlung ausge­ sandt wird.

Die herkömmliche strahlentherapeutische Planungsanordnung hat jedoch den Nachteil, daß nicht immer sichergestellt ist, daß ein Behandlungsplan zum Bestrahlen eines erkrankten Körperteils mit einer passenden Form des Bestrahlungsfeldes erstellt wird.

Das heißt, daß bei der herkömmlichen Anordnung das Schräg­ bild oder ein ähnliches Bild, das aus den Schnittbildern erzeugt wird, die vom computertomographischen Simulator gewonnen wurden, ein Stehbild ist und daher nicht genau im Behandlungsplan die Bewegung der inneren Organe und ähnliche Bewegungen aufgrund der Atmung und anderer Funktionen reflektieren kann. Fluoroskopische Bilder werden in üblicherweise weiterhin mit einen Röntgensimu­ lator gewonnen, der einen Bildverstärker verwendet. Die gewonnen fluoroskopischen Bilder sind durch die Krümmung der Röntgenauf­ treffläche verzerrt. Wenn die Form eines bestimmten Bestrah­ lungsfeldes auf einem fluoroskopischen Bild verifiziert wird, zeigt die Feldform keine zuverlässige geometrische Übereinstim­ mung mit dem tatsächlichen erkrankten Körperteil.

Durch die Erfindung soll daher eine strahlentherapeutische Planungsanordnung geschaffen werden, mit der es möglich ist, in passender Weise die Form des Bestrahlungsfeldes für die Strah­ lenbehandlung nach Maßgabe der tatsächlichen Form des erkrankten Körperteils festzulegen.

Dazu umfaßt die erfindungsgemäße strahlentherapeutische Planungsanordnung zum Aufstellen eines Behandlungsplanes für eine Strahlentherapie
einen computertomographischen Simulator, der eine compu­ tertomographische Bildaufnahmebrücke mit einer Röntgenröhre und einem Röntgendetektor, einen Zeiger zum Anzeigen eines Bestrah­ lungszentrums und eine Patientenhalteeinrichtung aufweist,
einen Röntgensimulator mit einer Röntgenröhre, einem Flach­ feldbildsystem für medizinische Röntgenstrahlen und einer Pa­ tientenhalteeinrichtung,
eine Einstelleinrichtung zum Einstellen der Form des Be­ strahlungsfeldes und eines Bestrahlungszentrums auf einem Bild, das vom computertomographischen Simulator gewonnen wurde, und
eine Überlagerungs- und Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines fluoroskopischen Bildes, das vom Röntgensimulator gewonnen wurde, mit der überlagerten Form des Bestrahlungsfeldes.

Bei einer derartigen Ausbildung kann ein fluoroskopisches Bild, das vom Röntgensimulator gewonnen wurde, mit der überla­ gerten Form des Bestrahlungsfeldes angezeigt werden, die vorab bestimmt wurde. Die Gültigkeit der Feldform kann daher unter Verwendung des fluoroskopischen Bildes geprüft werden. Das fluo­ roskopische Bild, das vom Flachfeldbildsystem für medizinische Röntgenstrahlen gewonnen wurde, ist verzerrungsfrei und hat ein hohes Maß an geometrischer Konformität mit dem Bild, das vom computertomographischen Simulator gewonnen wurde. Das fluorosko­ pische Bild hat eine höhere Bildqualität als das Bild, das vom computertomographischen Simulator gewonnen wird und kann daher als dynamisches Bild angezeigt werden. Unter Verwendung des fluoroskopischen Bildes mit diesen Eigenschaften kann die Feld­ form leicht und genau geprüft werden. Selbst wenn sich die Stel­ le, die zu behandeln ist, mit einer Bewegung des Patienten ver­ schoben hat, kann eine passende Form des Bestrahlungsfeldes bestimmt werden, indem diese Bewegung berücksichtigt wird, da die Bedienungsperson das dynamische Bild betrachten kann.

Die Bildsammelvorrichtung im Röntgensimulator besteht nur aus einer leichten und kleinen Flachfeldbildanordnung für medi­ zinische Röntgenstrahlen. Es besteht keine Notwendigkeit eine schwere und platzraubene Kombination eines Bildverstärkers und einer Fernsehkamera zu verwenden, die bisher benutzt wird. Da somit keine Haltekonstruktion mit großer Festigkeit benötigt wird, können fluoroskopische Bilder von verschiedenen Winkeln mit höherer geometrischer Genauigkeit, wie beispielsweise einen hohen Genauigkeit im Bildaufnahmewinkel aufgenommen werden. Der Röntgensimulator, der somit einen einfachen und mit geringen Kosten verbundenen Aufbau hat, kann fluoroskopische Bilder mit höherer Genauigkeit liefern. Trotz dieses wirtschaftlichen Vor­ teils kann folglich die Form des Bestrahlungsfeldes genau und in passender Weise unter Einsatz der Fluoroskopie geprüft werden.

Bei der oben beschriebenen strahlentherapeutischen Planung­ sanordnung können die Einstelleinrichtung und die Überlagerungs- und Anzeigeeinrichtung einen Computer umfassen. Bei einem der­ artigen Aufbau lassen sich die Einstelleinrichtung und die Über­ lagerungs- und Anzeigeeinrichtung in einfacher Weise verwirk­ lichen und kann die Anordnung mit einer geringen Größe und in einfacher Form ausgebildet werden.

Die vom computertomographischen Simulator gewonnenen Bilder und die vom Röntgensimulator gewonnenen Bilder können von ein und dem selben Computer verarbeitet werden.

Bei einem derartigen Aufbau kann ein Behandlungsplan lei­ stungsfähig erstellt werden, während der Computer so betrieben wird, daß er jedes der Bilder anzeigt, das vom computertomogra­ phischen Simulator und vom Röntgensimulator gewonnen wird.

Bei der obigen strahlentherapeutischen Planungsanordnung können sich der computertomographische Simulator und der Rönt­ gensimulator eine Patientenhalteeinrichtung teilen.

Dieser Aufbau weist eine geringere Anzahl von Bauteilen auf, so daß die Anordnung kompakt und mit niedrigen Kosten ver­ bunden ist. Die beiden Simulatoren können Bilder eines Patienten aufnehmen, der auf der einen Patientenhalteeinrichtung liegt. Der Patient muß nicht von der Patientenhalteeinrichtung herun­ tergenommen und darauf angeordnet werden, während die zur Er­ stellung eines Behandlungsplanes notwendigen Bilder aufgenommen werden. Die Gefahr, daß sich die Position des Patienten relativ zur Patientenhalteeinrichtung verändert, ist daher geringer, was die Positionierung des Patienten an jedem Simulator erleichtert.

Wenn sich die beiden Simulatoren eine Patientenhalteein­ richtung teilen, können der computertomographische Simulator und der Röntgensimulator um eine Patientenhalteeinrichtung herum angeordnet werden, die um eine Halteachse schwenkbar ist. Wenn somit der Patient dem computertomographischen Simulator zuge­ wandt wird, indem die eine Patientenhalteeinrichtung um die Halteachse gedreht wird, kann ein Arbeitsvorgang, beispielsweise die Aufnahme eines Schnittbildes, erfolgen, indem der computer­ tomographische Simulator betätigt wird. Wenn der Patient dem Röntgensimulator zugewandt ist, kann ein Arbeitsvorgang, bei­ spielsweise die Aufnahme eines fluoroskopischen Bildes, durch Betätigen des Röntgensimulators durchgeführt werden.

Bei der oben beschriebenen strahlentherapeutischen Pla­ nungsanordnung können getrennte Patientenhalteeinrichtungen für den computertomographischen Simulator und für den Röntgensimula­ tor vorgesehen sein. Dieser Aufbau gibt einen größen Freiraum für die Installation der Anordnung, derart, daß der computerto­ mographische Simulator und der Röntgensimulator in getrennten Räumen installiert werden können.

Bei der obigen strahlentherapeutischen Planungsanordnung kann der computertomographische Simulator weiterhin eine Proje­ ziereinrichtung aufweisen, um den Patienten mit Licht in der Form des Bestrahlungsfeldes zu beleuchten, die durch die Ein­ stelleinrichtung festgelegt ist.

Die Bestrahlungsfeldform kann dann genau auf der Hautober­ fläche des Patienten markiert werden.

Der Röntgensimulator kann weiterhin einen Zeiger zum Anzei­ gen eines Bestrahlungszentrums aufweisen. Das Bestrahlungszen­ trum des Röntgensimulators kann dann exakt so angeordnet werden, daß es mit dem bestimmten Bestrahlungszentrum zusammenfällt.

Die strahlentherapeutische Planungsanordnung kann weiterhin eine Korrigiereinrichtung aufweisen, um die durch die Einstell­ einrichtung festgelegte Form des Bestrahlungsfeldes auf dem fluoroskopischen Bild zu korrigieren, das vom Röntgensimulator gewonnen wird.

Mit diesem Aufbau kann die Form des Bestrahlungsfeldes, die durch die Einstelleinrichtung festgelegt ist, auf dem fluorosko­ pischen Bild, das vom Röntgensimulator gewonnen wird, geprüft und erforderlichenfalls auf die geeignete Form korrigiert wer­ den.

Die strahlentherapeutische Planungsanordnung kann weiterhin eine die Bestätigung unterstützende Überlagerungs- und Anzeige­ einrichtung aufweisen, um das vom Röntgensimulator gewonnene fluoroskopische Bild mit der Form des Bestrahlungsfeldes über­ lagert anzuzeigen, die durch die Korrigiereinrichtung korrigiert ist. Die Form des Bestrahlungsfeldes, die durch die Korrigier­ einrichtung korrigiert ist, kann dann erneut auf dem Bild bestä­ tigt werden, das vom computertomographischen Simulator gewonnen wird. Folglich kann die Richtigkeit der Form des Bestrahlungs­ feldes mit höherer Zuverlässigkeit geprüft und verifiziert wer­ den. Die Korrigiereinrichtung und die die Bestätigung unterstüt­ zende Überlagerungs- und Anzeigeeinrichtung können einen Compu­ ter umfassen. Die Korrigiereinrichtung und die die Bestätigung unterstützende Überlagerungs- und Anzeigeeinrichtung können dann in einfacher Weise ausgebildet werden und die Anordnung kann in einfacher Weise und mit geringer Größe ausgebildet sein.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung beson­ ders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher be­ schrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbei­ spiel der erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Röntgensimulators bei die­ sem Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 eine Vorderansicht des Röntgensimulators,

Fig. 4 mehrere Schnittbilder, die von einem computertomo­ graphischen Simulator aufgenommen sind,

Fig. 5 das Isozentrum und die Form eines Bestrahlungsfel­ des, die auf einem simulierten Bild auftreten,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Anzeigeeinrich­ tung, die ein fluoroskopisches Bild mit überlagerter Form des Bestrahlungsfeldes zeigt,

Fig. 7 einen Film, der ein fluoroskopisches Röntgenbild mit überlagerter Form des Bestrahlungsfeldes zeigt,

Fig. 8 eine Seitenansicht eines modifizierten Röntgensimu­ lators und

Fig. 9 eine Vorderansicht des modifizierten Röntgensimula­ tors.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfin­ dungsgemäßen strahlentherapeutischen Planungsanordnung umfaßt einen computertomographischen Simulator 10, einen Röntgensimula­ tor 20, einen Betttisch 30, der einer Patientenhalteeinrichtung entspricht, und einen Computer 40. Der Computer 40 hat die Funk­ tionen einer Einstelleinrichtung, einer Überlagerungs- und An­ zeigeeinrichtung, einer Korrigiereinrichtung und einer die Be­ stätigung unterstützenden Überlagerungs- und Anzeigeeinrichtung. Der computertomographische Simulator 10 weist eine computertomo­ graphische Röntgenbildbrücke 11 mit einer Röntgenröhre XT und einen Röntgendetektor XS (Röntgenstrahlendetektoreinrichtung) auf, die darin angeordnet sind. Ein nicht dargestellter Drehme­ chanismus dreht die Röntgenröhre XT und den Röntgendetektor XS, die einander gegenüber angeordnet sind, in Umfangsrichtung eines Tunnels 12. Während dieser Drehung werden Röntgenprojektions­ daten aus verschiedenen Winkelrichtungen gesammelt. Diese Daten werden dazu benutzt, ein Schnittbild in der Drehebene der Rönt­ genröhre XT und des Röntgendetektors XS zu rekonstruieren.

Ein Patient 32 wird auf dem Betttisch 30 angeordnet und in den Tunnel 12 geführt, um Schnittbilder quer zur Körperachse zu gewinnen. Der Betttisch 30 wird im Tunnel 12 vor oder zurück bewegt. Die Daten der hindurchgegangenen Röntgenstrahlung werden gesammelt, wodurch mehrere Bilder 51 quer zur Körperachse erhal­ ten werden, wie es in Fig. 4 dargestellt ist.

Der computertomographische Simulator 10 weist weiterhin einen Zeiger 13 zum Anzeigen eines Isozentrums, das als Strah­ lungsmittelpunkt dient, und einen Projektor 14 auf, der der Projektionseinrichtung zum Aussenden von Lichtstrahlen mit der bestimmten Strahlungsfeldform auf die Oberfläche d. h. die Haut­ oberfläche des Patienten 32 entspricht. Der Projektor 14 ist um die Körperachse des Patienten 32 führbar, um Licht aus gewählten Richtungen auszugeben.

Der Röntgensimulator 20 enthält eine Röntgenröhre 22 und ein Flachfeldbildsystem 23 für medizinische Röntgenstrahlen. Wie es gleichfalls in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, sind die Röntgenröhre 22 und das Flachfeldbildsystem 23 für medizinische Röntgenstrahlen an Armen 26 und 27 angebracht, die von einem ringförmigen Rahmen 24 ausgehen, der in einer Brücke 21 gehalten ist. Der ringförmige Rahmen 24 ist drehbar über Rollen 25 oder ähnliches gelagert. Die Röntgenröhre 22 bestrahlt den Patienten 32 mit Röntgenstrahlen aus einem gewählten Winkel, so daß das Flachfeldbildsystem 23 für medizinische Röntgenstrahlen Signale eines fluoroskopischen Bildes aus dem gewählten Winkel sammelt. Der Röntgensimulator 20 enthält gleichfalls einen Zeiger 15, wie es beim computertomographischen Simulator 10 der Fall ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Betttisch 30 um eine Halteachse 31 schwenkbar, so daß er gemeinsam vom computertomo­ graphischen Simulator 10 und vom Röntgensimulator 20 benutzt wird. Der Computer 40 empfängt die Bilddaten vom computertomo­ graphischen Simulator 10 und vom Röntgensimulator 20 und ver­ arbeitet diese Daten zu einer Anzeige an einer Anzeigeeinrich­ tung 41 (siehe Fig. 6).

Wenn der computertomographische Simulator 10 mehrere Schnittbilder 51 quer zur Körperachse des Patienten 32 gesammelt hat (siehe Fig. 4), werden die Bilddaten auf den Computer 40 übertragen. Der Computer kombiniert diese Schnittbilder, um abgeleitete oder mittelbare Bilder, d. h. Schrägbilder oder ähn­ liche Bilder, gesehen aus gewählten Richtungen zu erzeugen. Wie es in Fig. 5 dargestellt ist, werden die in dieser Weise erzeug­ ten Simulationsbilder 52 am Bildschirm der Anzeigeeinrichtung 41 angezeigt. Die Bedienungsperson betrachtet die Bilder 53 eines erkrankten Körperteils aus verschiedenen Richtungen. Auf der Grundlage des Auftretens der Bilder 53 des erkrankten Körper­ teils wählt dann die Bedienungsperson ein Simulationsbild 52, das aus einer bestimmten Richtung gesehen ist, und setzt die Bedienungsperson ein Isozentrum 55 auf den Mittelpunkt des Bildes 53 des erkrankten Körperteils, indem sie diese Richtung als Bestrahlungsrichtung betrachtet. Die Bedienungsperson bestimmt weiterhin die angemessene Form 54 des Bestrahlungsfeldes, die das Bild 53 des erkrankten Körperteils umgibt. Die Bedienungs­ person führt diese Arbeitsvorgänge dadurch aus, daß sie eine Maus oder eine ähnliche Einrichtung bedient, während sie die Anzeigeeinrichtung 41 betrachtet.

Die Position des Isozentrums 55 im Simulationsbild 52 ent­ spricht einer Position in der Ebene des jeweiligen Schnittbildes 51. Wenn die Bestrahlungsfeldform 54 und das Isozentrum 55 am Computer 40 in der oben beschriebenen Weise bestimmt sind, wird der Betttisch 30 in eine derartige Position bewegt, daß der Zei­ ger 13 auf das Isozentrum 55 zeigt. Anschließend wird der Pro­ jektor 14 zu dem selben Winkel wie das Simulationsbild 52 her­ umgeführt und werden Lichtstrahlen in der Form des Bestrahlungs­ feldes 54, die in der oben beschriebenen Weise bestimmt wurde, vom Projektor 14 auf den Patienten 32 geworfen. Diese Arbeits­ vorgänge erfolgen unter der Steuerung des Computers 40. In die­ ser Weise wird die Bestrahlungsfeldform 54 auf der tatsächlichen Hautoberfläche des Patienten 32 markiert und wird eine Markie­ rung, die dem Isozentrum 55 entspricht, auf die Hautoberfläche des Patienten 32 auf der Grundlage der Anzeige durch den Zeiger 13 aufgebracht.

Als nächstes wird der Betttisch 30 um die Halteachse 31 gedreht, so daß er sich zum Röntgensimulator 20 erstreckt. Dann wird der Betttisch 30 in eine Position bewegt, in der die am Patienten 32 angebrachte Markierung mit dem Bestrahlungsmittel­ punkt zusammenfällt. Diese Positionierung kann automatisch durch eine Bewegung des Betttisches 30 erfolgen, falls sich der Pa­ tient 32 nicht auf dem Betttisch 30 bewegt. Selbst wenn der Patient 32 sich bewegt hat, kann eine ähnliche Positionierung unter Verwendung des Zeigers 15 zum Anbringen einer Markierung erfolgen.

Danach wird der ringförmige Rahmen 24 gedreht, um die Strahlungsrichtung des Röntgensimulators 20 in Übereinstimmung mit der in der oben beschriebenen Weise bestimmten Strahlungs­ richtung zu bringen. In diesem Zustand wird die Röntgenröhre 20 in Betrieb gesetzt, um Röntgenstrahlen auszusenden. Die durch den Patienten 32 hindurchgegangenen Röntgenstrahlen werden durch das Flachfeldbildsystem 23 für medizinische Röntgenstrahlen aufgefangen, um daraus Signale eines fluoroskopischen Bildes zu gewinnen. Diese Signale werden auf den Computer 40 übertragen.

Wie es in Fig. 6 dargestellt ist, wird das sich daraus ergebende fluoroskopische Bild 61 am Bildschirm der Anzeigeeinrichtung 41 angezeigt. Ein Bild 62 des erkrankten Körperteils, das durch Fluoroskopie aufgenommen wurde, erscheint auf dem Bildschirm. Die Bestrahlungsfeldform 54 wird gleichfalls dem fluoroskopi­ schen Bild 61 überlagert angezeigt. Die Bedienungsperson kann dann prüfen, ob die Bestrahlungsfeldform 54 auf dem fluoroskopi­ schen Bild 61, das aus der selben Richtung wie die Strahlungs­ richtung aufgenommen wurde, geeignet ist. Das fluoroskopische Bild 61 ist ein dynamisches Bild, das es der Bedienungsperson erlaubt, zu prüfen, ob die Bestrahlungsfeldform 54 geeignet ist, selbst wenn sich das Bild 62 des erkrankten Körperteils mit der Atmung des Patienten 32 bewegt hat.

Wenn sich als Folge einer derartigen Prüfung herausstellt, daß die Bestrahlungsfeldform 54 ungeeignet ist, kann diese am Bildschirm, d. h. am fluoroskopischen Bild 61 korrigiert werden. Die korrigierte Strahlungsfeldform 54 kann am Bildschirm dadurch bestätigt werden, daß das Simulationsbild 52 nochmals angezeigt wird, das im Computer 40 gespeichert ist.

Dieser Aufbau erlaubt es der Bedienungsperson, die gewählte Bestrahlungsfeldform 54 zu prüfen und auf die geeignete Bestrah­ lungsfeldform am fluoroskopischen Bild 61 zu korrigieren, wenn das notwendig ist. Die korrigierte Bestrahlungsfeldform 54 kann dem Bild d. h. dem Simulationsbild 52 überlagert werden, das vom computertomographischen Simulator 10 gewonnen wird. In dieser Weise kann die korrigierte Bestrahlungsfeldform 54 auch auf dem Bild bestätigt werden, das vom computertomographischen Simulator 10 gewonnen wird. Dadurch kann die Gültigkeit der Bestrahlungs­ feldform 54 mit höherer Zuverlässigkeit geprüft werden.

Obwohl es wünschenswert ist, die Funktion der Korrektur der Bestrahlungsfeldform am fluoroskopischen Bild und die Funktion der Anzeige des korrigierten Bildes als Überlagerung auf dem Bild, das vom computertomographischen Simulator gewonnen wird, vorzusehen, sind diese Funktionen nicht absolut notwendig.

Wenn die Bestrahlungsfeldform 54 endgültig bestimmt ist, wird ein gewähltes Teilbild des fluoroskopischen Bildes 61 ein­ schließlich der Bestrahlungsfeldform 54, das an der Anzeigevor­ richtung 41 angezeigt wird, auf einen Film 71 mit einem Laser­ drucker oder einer anderen ähnlichen nicht dargestellten Vor­ richtung gedruckt, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Der Film 71 zeigt das Bild 62 des erkrankten Körperteils zusammen mit dem fluoroskopischen Bild 61 und der Bestrahlungsfeldform 54 und kann daher als Bezugsaufnahme für Vergleichszwecke benutzt wer­ den.

Bei einer herkömmlichen Vorrichtung nimmt ein Röntgensimu­ lator eine Vergleichsaufnahme mit einer Röntgenröhre und einem Film auf, die über einem Patienten einander gegenüber angeordnet sind. In der Vergleichsaufnahme wird die Bestrahlungsfeldform dadurch angezeigt, daß ein Draht oder ähnliches eingelegt ist, der die Bestrahlungsfeldform wiedergibt. Die Vergleichsaufnahme gibt folglich die Bestrahlungsfeldform nur grob wieder und kann die Bestrahlungsfeldform nicht genau wiedergeben. Bei dem vor­ liegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung wird andererseits die Vergleichsaufnahme, die das fluoroskopische Bild 61 und die Bestrahlungsfeldform 54 zeigt, dadurch gebildet, daß ein Compu­ ter 40 und ein Laserdrucker oder eine ähnliche Vorrichtung ver­ wandt werden. Diese Vergleichsaufnahme gibt die Bestrahlungs­ feldform genau wieder.

Wenn ein strahlentherapeutischer Plan in der oben beschrie­ benen Weise fertig gestellt ist, wird der Patient 32 einer Strahlenbehandlungsvorrichtung zugeführt, die nicht dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Patient 32 unter Verwendung der Markierung positioniert, die auf die Hautoberfläche des Patienten 32 aufgebracht ist, so daß die Strahlungsrichtung und das Isozentrum der Strahlenbehandlungsvorrichtung dem Plan ent­ sprechen. In der Strahlenbehandlungsvorrichtung wird gleichfalls ein Bestrahlungsfeld eingestellt, das dem Plan entspricht. In diesem Zustand wird der Patient 32 für eine kurze Zeit be­ strahlt, wobei ein Film hinter dem Patienten 32 angeordnet ist, um das Übertragungsbild auf dem Film abzubilden. Das übertragene Bild, das auf dem Film abgebildet ist, wird mit der Bezugsauf­ nahme verglichen, um zu bestimmen, ob der Patient 32 tatsächlich mit den Winkeln, dem Isozentrum und der Feldform in der geplan­ ten Form strahlenbehandelt werden kann. Nach der Bestätigung, daß die Bestrahlung in der geplanten Form erfolgen kann, wird die Strahlenbehandlung durch das Aussenden von Strahlung durch­ geführt.

Wie es oben beschrieben wurde, wird bei diesem Ausführungs­ beispiel ein Flachfeldbildsystem 23 für medizinische Röntgen­ strahlung im Röntgensimulator 20 dazu benutzt, Bildsignale eines fluoroskopischen Bildes zu gewinnen. Ein fluoroskopische Bild 61, das verzerrungsfrei ist, kann an der Anzeigevorrichtung 41 angezeigt werden und zwar im Unterschied zu der Verwendung eines Bildverstärkers mit einer gekrümmten Röntgenauftreffebene, die eine Bildverzerrung hervorruft. Das erlaubt eine geeignete Prü­ fung der Gültigkeit der Bestrahlungsfeldform 54 auf dem fluoro­ skopischen Bild 61. Da die Gültigkeit der Bestrahlungsfeldform 54 auf dem fluoroskopischen Bild 61 geprüft wird, das in Form eines dynamischen Bildes angezeigt wird, kann die passende Be­ strahlungsfeldform 54 selbst dann bestimmt werden, wenn sich der Patient 32 bewegt hat. Das fluoroskopische Bild 61 hat darüber hinaus eine wesentlich höhere Bildqualität gegenüber dem Simula­ tionsbild 52. Durch die Verwendung des fluoroskopischen Bildes 61 kann die Bestrahlungsfeldform 54 problemlos bestätigt werden und kann sichergestellt werden, daß sie geeignet ist.

Das Flachfeldbildsystem 23 für medizinische Röntgenstrahlen weist zahlreiche kleine Bildelemente auf, die Bildpunkten ent­ sprechen und auf einem flachen Feld angeordnet sind, um direkt elektrische Signale zu erzeugen, die den Intensitäten der auf­ treffenden Röntgenstrahlen entsprechen. Die elektrischen Signale werden von diesen Elementen gelesen, um Bildsignale auszugeben. Das heißt, daß die Bildsignale, die ein Übertragungsbild wieder­ geben, das von Röntgenstrahlen stammt, die durch den Patienten 32 hindurchgegangen sind, direkt gewonnen werden. Das Flachfeld­ bildsystem 23 für medizinische Röntgenstrahlen hat einen Dünn­ schichttransistoraufbau (TFT), der extrem dünn und leicht ist. Verglichen mit der herkömmlichen Kombination eines Bildverstär­ kers und einer Fernsehkamera können daher, ohne daß eine Halte­ konstruktion mit großer Festigkeit benötigt wird, fluoroskopi­ sche Bilder aus verschiedenen Winkel mit höherer Genauigkeit, insbesondere mit größerer geometrischer Genauigkeit aufgenommen werden. Das heißt, daß die Bestrahlungsfeldform mit größerer Genauigkeit und mit einem höheren Maß an Zweckmäßigkeit bestimmt werden kann, obwohl der Aufbau sehr einfach und mit geringen Kosten verbunden ist.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel verwendet der Röntgensi­ mulator 20 einen ringförmigen Rahmen 24.

Stattdessen kann ein säulenförmiger Rahmen 28 verwandt werden, wie es in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist. In diesem Fall wird der säulenförmige Rahmen 28 von der Brücke 21 über eine Drehwelle 29 gehalten. Die Röntgenröhre 22 und die Flach­ feldbildeinrichtung 23 für medizinische Röntgenstrahlen sind an Armen 26 und 27 des säulenförmigen Rahmens 28 angebracht. Wäh­ rend der säulenförmige Rahmen 28 durch die Drehwelle 29 gedreht wird, wird der Patient 32 mit Röntgenstrahlen aus gewählten Richtungen bestrahlt und werden Bildsignale der fluoroskopischen Bilder von der Flachfeldbildeinrichtung 23 für medizinische Röntgenstrahlen gesammelt.

Bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel war der Betttisch 30 um die Halteachse 31 drehbar, so daß ihn sich der computertomo­ graphische Simulator 10 und der Röntgensimulator 20 teilten. Stattdessen können einzelne getrennte Betttische vorgesehen sein. Das gibt einen größeren Freiraum bei der Installation der Anordnung, derart, daß der computertomographische Simulator 10 und der Röntgensimulator 20 in getrennten Räumen installiert sein können. In diesem Fall muß jedoch der Patient 32 zwischen diesen Betttischen hin und her bewegt werden. Der Patient 32 wird dadurch in Position gebracht, daß nur die auf seiner Haut­ oberfläche angebrachte Markierung als Bezug verwandt wird. Die Positionierung muß daher auf die von Hand aus erfolgende Anord­ nung des Patienten durch die Bedienungsperson vertrauen.

Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel wurden vom com­ putertomographischen Simulator 10 zahlreiche Schnittbilder 51 gewonnen, um Simulationsbilder 52 aus verschiedenen Richtungen zu erzeugen. Ohne diese Schnittbilder zu erzeugen, können CR Bilder gesehen aus den jeweiligen Richtungen direkt als Simula­ tionsbilder gewonnen werden. In diesem Fall wird der Betttisch 30 bewegt, während die Röntgenröhre XT und der Röntgendetektor XS in der computertomographischen Bildaufnahmebrücke 11 auf einen gewählten Winkel festgelegt sind, um Durchgangsbilder, d. h. CR Bilder genommen in den Bestrahlungsrichtungen zu gewin­ nen.

Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel wurden die vom computertomographischen Simulator 10 und vom Röntgensimulator 20 gewonnenen Bilder durch ein und den selben Computer 40 verarbei­ tet. Ein Behandlungsplan kann leistungsfähig aufgestellt werden, während der eine Computer 40 so arbeitet, daß die Bilder ange­ zeigt werden, die vom computertomographischen Simulator 10 und vom Röntgensimulator 20 gewonnen werden. Stattdessen können allerdings auch getrennte Computer vorgesehen sein, um die Bil­ der zu verarbeiten, die vom computertomographischen Simulator 10 und vom Röntgensimulator 20 gewonnen werden.

Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel enthielt weiter­ hin der computertomographische Simulator 10 einen Projektor 14 zum Beleuchten der Bestrahlungsfeldform 54 am Patienten 32 mit Licht. Die Anordnung des Projektors ist bevorzugt aber nicht wesentlich. Es ist in ähnlicher Weise bevorzugt aber nicht we­ sentlich, den Zeiger 15 für den Röntgensimulator 20 vorzusehen.

Claims (12)

1. Strahlentherapeutische Planungsanordnung zum Erstellen eines Behandlungsplanes für eine Strahlenbehandlung, gekenn­ zeichnet durch
einen computertomographischen Simulator (10), der eine computertomographische Bildaufnahmebrücke mit einer Röntgenröhre und einer Röntgendetektoreinrichtung, einen Zeiger zum Anzeigen eines Bestrahlungsmittelpunktes und eine Patientenhalteeinrich­ tung aufweist,
einen Röntgensimulator (20), der eine Röntgenröhre (22), eine Flachfeldbildeinrichtung (23) für medizinische Röntgen­ strahlen und eine Patientenhalteeinrichtung (30) aufweist,
eine Festlegungseinrichtung zum Festlegen einer Bestrah­ lungsfeldform und eines Bestrahlungsmittelpunktes auf einem Bild, das vom computertomographischen Simulator (10) gewonnen wird, und
eine Überlagerungs- und Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines fluoroskopischen Bildes, das vom Röntgensimulator (20) gewonnen wurde und zwar zusammen mit der überlagerten Bestrah­ lungsfeldform.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegungseinrichtung und die Überlagerungs- und Anzeige­ einrichtung einen Computer (40) umfassen.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilder, die vom computertomographischen Simulator (10) ge­ wonnen werden, und die Bilder, die vom Röntgensimulator (20) gewonnen werden, von ein und dem selben Computer (40) verarbei­ tet werden.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Patientenhalteeinrichtung (30) als Patientenhalte­ einrichtung des computertomographischen Simulators (10) und des Röntgensimulators (20) vorgesehen ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der computertomographische Simulator (10) und der Röntgensimula­ tor (20) um die eine Patientenhalteeinrichtung (30) herum an­ geordnet sind, wobei die eine Patientenhalteeinrichtung (30) um eine Halteachse (31) schwenkbar ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß getrennte Patientenhalteeinrichtungen für den computertomogra­ phischen Simulator und für den Röntgensimulator jeweils vorgese­ hen sind.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der computertomographische Simulator (10) eine Projiziereinrich­ tung (14) zum Bestrahlen eines Patienten mit Licht in der Form des Bestrahlungsfeldes aufweist, die durch die Festlegungsein­ richtung festgelegt ist.

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Röntgensimulator (20) einen Zeiger (15) aufweist, um einen Bestrahlungsmittelpunkt anzuzeigen.

9. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Korrigiereinrichtung zum Korrigieren des Bestrahlungsfeldform, die durch die Festlegungseinrichtung festgelegt ist, und zwar auf dem fluoroskopischen Bild, das vom Röntgensimulator (20) gewonnen wird.

10. Anordnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine die Bestätigung unterstützende Überlagerungs- und Anzeigeein­ richtung zum Anzeigen des fluoroskopischen Bildes, das vom Rönt­ gensimulator (20) gewonnen wird, mit der darauf überlagerten Strahlungsfeldform, die durch die Korrigiereinrichtung korri­ giert ist.

11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrigiereinrichtung einen Computer umfaßt.

12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die die Bestätigung unterstützende Überlagerungs- und Anzeige­ einrichtung einen Computer umfaßt.