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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Abbildungs- und
Behandlungssystem, beispielsweise, ohne darauf einzuschränken, ein
mit einem Linearbeschleuniger kombiniertes Röntgen- oder Durchleuchtungsabbildungssystem,
wobei eine räumliche
Beziehung zwischen dem Abbildungssystem und dem Behandlungssystem
derart aufrechterhalten wird, dass sich Strahlen von beiden Systemen in
einem gemeinsamen Isozentrum kreuzen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Ein
CT-(Computertomographie)-Scanner weist ein ausgespartes Loch auf,
in das ein Patient zum Abbilden longitudinal eingebracht wird. Der
Patient bewegt sich im Allgemeinen im Bezug auf den Scanner (der üblicherweise
ortsfest ist) longitudinal; und das Scannen eines Bildes kann für einen
vollen Umlauf um die longitudinale Achse erfolgen. Für andere
Achsen steht keine Drehung zur Verfügung. Bei Bedarf kann der Patient
danach in einen Behandlungsbereich bewegt werden.
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Ein
typischer C-Arm aus dem Stand der Technik, ist eine Vorrichtung
mit einer Abbildungsquelle (beispielsweise einem Röntgengenerator),
die an einem Ende des C-Arms angebracht ist, und mit einem Bilddetektor,
der an dem anderen Ende des C-Arms angebracht ist. Der C-Arm ist
eine bewegliche Vorrichtung und wird daher häufig in Behandlungsräumen eingesetzt.
Der Aufbau ermöglicht üblicherweise
keine volle, axiale Umdrehung, allerdings bietet er einige eingeschränkte Drehungen
um eine durch den Patienten verlaufende longitudinale Achse (beispielsweise
eine teilweise Rolle) und um eine vertikale, nicht durch den Patienten
verlaufende Achse (beispielsweise einen teilweisen Azimuth).
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Abbildungsvorrichtungen
werden ebenfalls verwendet, um in Verbindung mit Behandlungsausrüstung, welche
eine eigene Drehgantry aufweist, beispielsweise einem Linearbeschleuniger
(LINAC), bei der Zielbereichslokalisierung behilflich zu sein. Die
Abbildungsvorrichtung bewegt sich jedoch üblicherweise unabhängig von
der Gantry (Portal, Gerüst)
der Behandlungsvorrichtung. Mit anderen Worten, das Koordinatensystem
der Abbildungsvorrichtung ist getrennt und unabhängig von dem Koordinatensystem
der Behandlungsvorrichtung. Da eine Lokalisierung in dem Behandlungsvorrichtungskoordinatensystem
benötigt
wird, müssen
die jeweiligen Koordinatensysteme der Abbildungs- und der Behandlungsvorrichtung
im Bezug aufeinander ausgerichtet oder erfasst sein.
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Eine
isozentrische Behandlungsvorrichtung, beispielsweise ein Linearbeschleuniger,
ist ausgebildet, um einen Behandlungskopf (beispielsweise einen
Gantryarm mit einer darin angeordneten Strahlungsquelle) mit einer
Behandlungsrichtung (beispielsweise der Richtung eines Strahlungsstrahls) um
eine im Allgemeinen horizontale Behandlungsachse (beispielsweise
der longitudinalen Achse entlang der Patientenliege) zu drehen,
wobei sich die genannte Behandlungsrichtung mit der genannten Behandlungsachse
in einem Isozentrum schneidet. Eine derartige isozentrische Behandlungsvorrichtung kann
an eine Liege gekoppelt sein, die dazu ausgebildet ist, sich um
eine im Allgemeinen vertikale Liegenachse, welche das genannte Isozentrum
schneidet, (beispielsweise im Azimut) zu drehen.
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Eine
Abbildungsvorrichtung mit einer Abbildungsrichtung (das heißt, einer
Richtung, entlang der ein Abbildungsstrahl ausgerichtet ist) kann
zu einer derartigen isozentrischen Behandlungsvorrichtung zur Zielbereichslokalisierung
hinzugefügt
werden. Die Abbildungsvorrichtung dreht sich um eine im Allgemeinen
horizontale Abbildungsachse, welche das Isozentrum schneidet. Üblicherweise
stimmen die Behandlungsachse und die Abbildungsachse überein;
beispielsweise ist die Abbildungsvorrichtung an dem Behandlungskopf
angebracht und dreht sich mit diesem. Vorrichtungen aus dem Stand
der Technik haben jedoch den Nachteil, dass die Abbildungsachse
nicht für
alle Liegenwinkel parallel zu der Liegenlängsrichtung ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Wie
es im Folgenden näher
erläutert
wird, strebt die vorliegende Erfindung danach ein neues System zum
Abbilden und zum Koppeln eines Abbildungssystems an ein Behandlungssystem
zur Verfügung
zu stellen.
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Die
vorliegende Erfindung kombiniert die Vorteile eines CT-Scanners
und einer C-Arm-Vorrichtung.
Das erfindungsgemäße System
kann eine Drehvorrichtung mit einem großen ausgesparten Loch umfassen,
welche eine volle axiale Umdrehung ermöglicht. Das System ist beweglich
und ermöglich eine
transversale Drehung um einen Patienten, während eine feste mechanische
Verbindung mit der Drehvorrichtung eine Kollision vermeidet. In
einer, nicht einschränkenden,
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, kann das Abbildungssystem an eine drehbare
Gantry gekoppelt sein; und eine bekannte geometrische Beziehung
wird aufrechterhalten, sodass die Zielbereichslokalisierung durch
das Abbildungssystem (welches einem C-Arm ähneln kann) direkt an die Gantry
gekoppelt ist. Eine räumliche
Beziehung zwischen dem Abbildungssystem und dem Behandlungssystem
wird derart aufrechterhalten, dass die Strahlen beider Systeme ein
gemeinsames Isozentrum schneiden, wie es im Folgenden näher erläutert wird.
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Beispielsweise
ist das Abbildungssystem in einer, nicht einschränkenden, Ausführungsform
der Erfindung derart an eine isozentrische Behandlungsvorrichtung
gekoppelt, dass die Abbildungsachse des Abbildungssystems das Isozentrum
schneidet, während
sie für
alle Liegenwinkel parallel zu der longitudinalen Richtung einer
Patientenauflage (Liege) bleibt. Die Koppelvorrichtung, welches
die Abbildungsvorrichtung mit der Behandlungsvorrichtung verbindet,
behält
einen festgelegten Winkel zwischen der Behandlungsrichtung und der
Abbildungsrichtung, im ganzen Bereich von Behandlungs-, Abbildungs-
und Liegenwinkeln, bei.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Abbildungsvorrichtung zur Verfügung gestellt,
umfassend eine Drehvorrichtung, mit einem ausgesparten Loch, um
einen Patienten in dieses hinein- und herauszubewegen, wobei die
Drehvorrichtung um eine longitudinale Achse drehbar ist; mindestens
einen Verbindungsarm, der sich auswärts von der Drehvorrichtung
erstreckt; und eine Abbildungsvorrichtung, die an dem mindestens einen
Verbindungsarm angebracht ist, wobei die Abbildungsvorrichtung eine
Abbildungsquelle umfasst, die einen Abbildungsstrahl an einen Abbildungsdetektor
emittiert, der damit entlang einer Abbildungsrichtung ausgerichtet
ist, wobei der mindestens eine Verbindungsarm zu einer vollen axialen
Drehung um ein Abbildungsisozentrum entlang einer Gesamtlänge des
Patienten geeignet ist, wobei das genannte Isozentrum entlang einer
longitudinalen Achse liegt, und wobei die Abbildungsvorrichtung
dazu ausgebildet ist, sich zu drehen und Bildern des Patienten entlang
der Abbildungsrichtung zu erfassen, während der Patient in einem
Winkel in einem Bereich von etwa 0-90° positioniert ist, wobei der
Winkel bezüglich
der longitudinalen Achse eingeschlossen wird.
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Ein
Patientenauflageelement, das beweglich ist, um eine relative Bewegung
zwischen dem Patienten und dem genanten Abbildungsisozentrum zu
bewirken, kann bereitgestellt werde. Die Drehvorrichtung kann drehbar
an einem ortsfesten Ring, der an einem ortsveränderlichen Rahmen befestigten
ist, angebracht sein. Kopplungsarme können über Drehachsen drehbar an den
Verbindungsarmen angebracht sein. Die Kopplungsarme können, beispielsweise
mit Hilfe eines Verbindungselements, das mit einer Öffnung ausgestaltete
ist, um einen Behandlungsstrahl durch diese passieren zu lassen,
an einer Behandlungsvorrichtung drehbar anbringbar sein. Die Behandlungsvorrichtung
kann, um ein Behandlungsisozentrum, welches auf der Drehachse liegt, drehbar
sein und kann einen Behandlungsstrahl entlang einer Behandlungsrichtung
emittieren, wobei das Behandlungsisozentrum sich in einem Schnittpunkt
der Drehachse und der Behandlungsrichtung befindet. Das Behandlungsisozentrum
deckt sich im Allgemeinen mit dem Abbildungsisozentrum in einem gemeinsamen
Isozentrum. Das Patientenauflageelement kann um eine Achse drehbar
sein, die das gemeinsame Isozentrum schneidet. Die Kopplungsarme
können
einen festgelegten Winkel zwischen der Behandlungsrichtung und der
Abbildungsrichtung für einen
Bereich von Behandlungsvorrichtungswinkeln und Abbildungswinkel
aufrechterhalten.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung soll durch die folgende detaillierte Beschreibung
im Zusammenhang mit den Zeichnungen besser verstanden und gewürdigt werden,
in denen:
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1 eine
vereinfachte, piktografische Darstellung einer Koppelvorrichtung
für ein
Abbildungssystem ist, welches im Einklang mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgebaut und betriebsfähig ist;
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2 eine
vereinfachte, piktografische Darstellung der Koppelvorrichtung aus 1 mit
einer, gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, daran angebrachten Abbildungsvorrichtung ist;
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3 eine
vereinfachte, piktografische Darstellung eines Abbildungs- und Behandlungssystems ist,
das im Einklang mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgebaut und betriebsfähig ist,
wobei die Koppelvorrichtung und das Abbildungssystem aus 1 an
einem Behandlungssystem angebracht sind;
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4 eine
vereinfachte, piktografische Darstellung des Abbildungs- und Behandlungssystems aus 3 mit
einem Patientenauflageelement (beispielsweise einer Liege) gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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5 eine
vereinfachte, piktografische Darstellung des Abbildungs- und Behandlungssystems aus 3 mit
einer in einem Winkel θ um
eine Dreh-(Azimut)-Achse
angeordnet Abbildungsvorrichtung und mit der in einem Winkel φ um eine
Gantryachse angeordneten Gantry der Behandlungsvorrichtung ist,
wobei die Abbildungsvorrichtung durch die Verbindungsarme, welche
sich um eine Behandlungsachse drehen können, an einem drehbaren Element
der Behandlungsvorrichtung angebracht ist, wobei sich ein Abbildungsstrahl
und die Behandlungsachse in einem gemeinsamen Isozentrum schneiden,
wobei einige Element aus Gründen
der Übersichtlichkeit
weggelassen wurden;
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6 eine
vereinfachte, piktografische Darstellung des Abbildungs- und Behandlungssystems aus 1 mit
der in einem Winkel θ um
die Drehachse gehaltenen Abbildungsvorrichtung ist, und sich der
Abbildungsstrahl und die Behandlungsachse immer noch in einem Isozentrum
schneiden, obwohl die Gantry in einen Winkel α um die Gantryachse gedreht wurde,
wobei einige Element aus Gründen
der Übersichtlichkeit
weggelassen wurden;
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7 eine
vereinfachte, piktografische Darstellung des Abbildungs- und Behandlungssystems aus 1 mit
der um einen weiteren Winkel β um
die Drehachse gedrehten Abbildungsvorrichtung und mit der in einen
Winkel γ um
die Gantryachse gedrehten Gantry ist, und sich der Abbildungsstrahl
und die Behandlungsachse immernoch in dem Isozentrum schneiden,
wobei einige Element aus Gründen
der Übersichtlichkeit
weggelassen wurden; und
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8 ein
vereinfachtes Blockdiagramm einer nicht-mechanischen „Koppelvorrichtung" gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, welches die Abbildungsvorrichtung
im Bezug auf die Behandlungsvorrichtung bewegen kann.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es
wird Bezug genommen auf 1, die eine Koppelvorrichtung 10 für ein Abbildungssystem zeigt,
das im Einklang mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgebaut und betriebsfähig ist.
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Die
Koppelvorrichtung 10 kann eine Drehvorrichtung 12 mit
einem ausgesparten Loch 50 für einen Patienten, um diesen
hinein- und herauszubewegen umfassen. Obwohl die Drehvorrichtung 12 als ein
Ring dargestellt wird, muss diese nicht notwendigerweise ein Ring
sein, sondern kann stattdessen jede Struktur mit einem ausgesparten
Loch 50 sein. Die Drehvorrichtung 50 ist um eine
longitudinale Achse 14 drehbar. Beispielsweise kann die
Drehvorrichtung 12 (beispielsweise durch Kugellagerringe)
an einem ortsfesten Ring 16, der an einem Rahmen 18 befestigt
ist, drehbar angebracht sein. Der Rahmen 18 kann ortsveränderlich
sein, beispielsweise indem er auf Rädern oder Rollen 20 angebracht
ist. Einer oder mehrere Verbindungsarme 22 können sich
von der Drehvorrichtung 12 aus erstrecken. Wie in 1 gezeigt,
können
die Verbindungsarme 22 an verschiedenen Anbringungsvorrichtungen 24 (beispielsweise
Anbringungsöffnungen
an der Drehvorrichtung 12), die um die Achse 14 beabstandet
sind, befestigt werden. Beispielsweise können die Verbindungsarme 22 um
180° auseinander
oder in jedem anderen Winkelabstand an der Drehvorrichtung 12 angebracht
werden. Ein oder mehrere Kopplungsarme 26 können durch
Drehachsen 28 drehbar an den Verbindungsarmen 22 angebracht
werden. Wie es gezeigt und im Folgenden unter Bezugnahme auf 3 beschrieben
wird, können
die Kopplungsarme 26 mit Hilfe eines Verbindungselementes 30 drehbar
an einem Drehkreuz einer Behandlungsvorrichtung angebracht werden.
Das Verbindungselement 30 kann ein Balken oder eine ähnliche
Struktur sein, welche die Kopplungsarme miteinander verbindet. Das
Verbindungselement 30 kann eine Öffnung 32 aufweisen, die
ausgestaltete ist, um ein Behandlungsstrahl durch diese passieren
zu lassen.
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Es
wird Bezug genommen auf 2, die eine Koppelvorrichtung 10 mit
einer daran angebrachten Abbildungsvorrichtungen 40 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Abbildungssysteme 40 können eine
Abbildungsquelle 42 (beispielsweise eine Röntgenquelle)
umfassen, die einen Abbildungsstrahl 44 (beispielsweise
einen Röntgenstrahl)
entlang einer Abbildungsrichtung auf einen damit in eine Linie gebrachten
Abbildungsdetektor 46 (beispielsweise einen Röntgendetektor)
emittiert. Die Abbildungsvorrichtung 40 kann eine (nicht
dargestellte) Bildverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten von Bildern,
die durch den Abbildungsdetektor 46 erfasst werden, umfassen. Die
Abbildungsquelle 42 und der Abbildungsdetektor 46 können auf
Verbindungsarmen 22 oder wahlweise auf anderen aus der
Drehvorrichtung 12 auskragenden Armen angebracht sein.
Der Abbildungsstrahl schneidet die longitudinale Achse 14 in
einem Abbildungsisozentrum 48. Obwohl die Erfindung mit
jeder Zahl von Abbildungsquellen 42 und Abbildungsdetektoren 46 durchgeführt werden
kann, ist ein Paar von Abbildungsquellen 42 und Abbildungsdetektoren 46,
in der nicht einschränkenden,
in 2 dargestellten Ausführungsform, auf Stützen 43 am
Ende der Arme 22 angebracht.
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Die
Drehvorrichtung 12 umgrenzt ein ausgespartes Loch 50 um
einen Patienten in dieses hinein- und herauszubewegen. Es wird festgehalten,
dass bei einem C-Arm aus dem Stand der Technik, ein Patient nicht
longitudinal an einem Drehpunkt des C-Arms vorbei bewegt werden
kann. Im Gegensatz dazu kann der Patient im Rahmen der vorliegenden Erfindung
uneingeschränkt
in das ausgesparte Loch 50 entlang der Achse 14 hinein-
und hinausbewegt werden, und gleichzeitig sind die Verbindungsarme 22 zu
einer vollen axialen Drehung um das Abbildungsisozentrum 48 entlang
der Gesamtlänge
des Patienten im Stande. Darüber
hinaus, kann der Patient im Rahmen der vorliegenden Erfindung zumindest
teilweise um eine andere Achse 52 gedreht werden, die quer
zur longitudinalen Achse 14 verläuft (wie eine vertikale (Azimut)-Achse 52,
die das Isozentrum 48 durchläuft), und die Abbildungsvorrichtung 40 kann
immernoch Bilder des Patienten erfassen, obgleich dieser um eine
Achse 52 gedreht ist. Im Allgemeinen kann die Abbildungsvorrichtung 40 sich drehen
und Bilder des Patienten entlang der Abbildungsrichtung des Abbildungsstrahls 40 erfassen, während der
Patient in einem Winkel in einem Bereich von etwa 0-90° positioniert
ist, wobei der Winkel bezüglich
der longitudinalen Achse eingeschlossen wird. Der Patient kann aus
dem ausgesparten Loch 50 herausbewegt und senkrecht zu
der longitudinalen Achse 14 positioniert werden, wobei
die Koppelvorrichtung 10 und die Abbildungsvorrichtung 40 ähnlich wie
ein C-Arm betrieben werden können.
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Es
wird nun auf die 3 und 4 Bezug genommen,
die ein Abbildungs- und Behandlungssystem 60 zeigen, welches
im Einklang mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgebaut und betriebsfähig ist.
Aus Gründen
der Übersichtlichkeit
wurde die Abbildungsvorrichtung 40 in den 3 und 4 weggelassen.
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Das
Abbildungs- und Behandlungssystem 60 kann eine Behandlungsvorrichtung 62 (beispielsweise
einen LINAC) umfassen, der ausgebildet ist, um einen Behandlungsstrahl 64 (beispielsweise
eine elektromagnetische Welle oder einen Strahlungsstrahl) entlang
einer Behandlungsachse 66 von einer in der Behandlungsvorrichtung 62 angebrachten
Behandlungsquelle 68 (beispielsweise eine radioaktive Quelle)
zu emittieren. Die Behandlungsvorrichtung 62 kann um eine
Gantryachse 70 drehbar sein. Die Behandlungsachse 66 und
die Gantryachse 70 können
sich im Isozentrum 48 schneiden.
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Wie
zuvor erläutert,
können
die Kopplungsarme 26 der Koppelvorrichtung 10 mit
Hilfe eines Verbindungselementes 30 an einem Drehkreuz 72 einer Behandlungsvorrichtung 62 drehbar
angebracht sein. Das Verbindungselement 30 kann ein Balken oder
eine ähnliche
Struktur sein, welche die Kopplungsarme 26 miteinander
verbindet. Der Behandlungsstrahl 64 kann durch die Öffnung 32 passieren. Die
Kopplungsarme 26 sind daher um die Behandlungsachse 66 drehbar.
Wenn die Abbildungsvorrichtung 40 (wie in 2)
auf einer Koppelvorrichtung 10 angebracht ist, halten die
Kopplungsarme eine räumliche
Beziehung zwischen der Abbildungsvorrichtung 40 und der
Behandlungsvorrichtung 62 derart bei, dass der Abbildungsstrahl 44 (2)
und die Behandlungsachse 66 sich in einem Isozentrum schneiden.
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Wie
in 4 gezeigt, kann das Abbildungs- und Behandlungssystem 60 weiterhin
ein Patientenauflageelement 74 (beispielsweise eine Patientenliege
oder Patiententisch) umfassen, das um eine Drehachse, die in der
nicht-einschränkend,
dargestellten Ausführungsform
die (Azimut)-Achse 52 ist, drehbar ist. Der Rahmen 18 kann
an dem Patientenauflageelement 74 derart befestigt sein,
dass die Koppelvorrichtung 10 (und wie in 2 gezeigt,
die an der Koppelvorrichtung 10 angebrachte Abbildungsvorrichtung 40)
um eine Achse 52 gedreht werden können. Das Patientenauflageelement 74 kann
bewegt werden, um eine relative Bewegung zwischen dem Patienten
und dem Abbildungs- und Behandlungsisozentrum 48 zu bewirken.
Beispielsweise kann der Patient longitudinal entlang dem Patientenauflageelement 74 bewegt
werden. Zusätzlich
oder wahlweise kann das Patientenauflageelement 74 longitudinal
entlang der Achse 14 bewegt werden, um den Patienten in das
ausgesparte Loch 50 hinein- und hinauszubewegen. Obgleich
das Patientenauflageelement 74 um die Achse 52 gedreht
wird, kann die Koppelvorrichtung 10 den Schnittpunkt des
Abbildungsstrahls 44 (2) und der
Drehachse 52 im Isozentrum 48 halten. Wie bereits
erläutert,
kann der Patient zumindest teilweise um die Achse 52 gedreht
werden; und die Abbildungsvorrichtung 40 kann immernoch
Bilder des Patienten erfassen, obgleich dieser um die Achse 52 gedreht
ist. Darüber
hinaus kann die Koppelvorrichtung 10, während der Drehung der Abbildungsvorrichtung 40 (und
der Behandlungsvorrichtung 62 um eine Gantryachse 70),
einen festgelegten Winkel zwischen dem Abbildungsstrahl 44 und
der Behandlungsachse 66 beibehalten, wie es im Folgenden
unter Bezugnahme auf die 5-7 erläutert wird.
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Es
wird nun auf 5 Bezug genommen, die eine Drehvorrichtung 12 der
Koppelvorrichtung 10 zeigt, welche in einem Winkel θ um die
Dreh-(Azimut/Vertikal)-Achse 38 angeordnet ist. Der Winkel θ wird zwischen
der zentralen Achse 14 der Drehvorrichtung 12 und
der Gantryachse 70 gemessen. Die Behandlungsvorrichtung 62 ist
leicht um einen Winkel φ um
die Gantryachse 70 gedreht. Der Winkel φ wird zwischen der Behandlungsachse 66 und
der Drehachse 52 gemessen. Wie bereits erläutert, können die
Kopplungsarme 26 der Koppelvorrichtungs 10, welche
die Abbildungsvorrichtung 40 an dem Drehkreuz 72 der
Behandlungsvorrichtung 62 befestigen, frei um die Behandlungsachse 66 drehen;
und der Abbildungsstrahl 44 und die Behandlungsachse 66 schneiden
sich im Isozentrum 48.
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Es
wird nun auf 6 Bezug genommen, welche die
Drehvorrichtung 12 der Koppelvorrichtung 10 zeigt,
die in einem Winkel θ um
die Drehachse 52 gehalten wird. Der Abbildungsstrahl 44 und
die Behandlungsachse 66 schneiden sich immernoch im Isozentrum 48,
selbst wenn die Gantry der Behandlungsvorrichtung 62 um
einen neuen Winkel α um
die Gantryachse 70 gedreht wurde. Die Koppelvorrichtung 10 hält daher
den Schnittpunkt des Abbildungsstrahls 44 und der Drehachse 52 konstant
im Isozentrum. Darüber
hinaus behält
die Koppelvorrichtung 10, während der Drehung der Gantry
der Behandlungsvorrichtung 62 um die Gantryachse 70,
einen festgelegten Winkel (in diesem Fall 90°) zwischen dem Abbildungsstrahl 44 und
der Behandlungsachse 66 bei.
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Es
wird nun auf 7 Bezug genommen. Die Drehvorrichtung 12 der
Koppelvorrichtungs 10 wurde nun um einen weiteren Winkel β um die Drehachse 52 gedreht.
Die Gantry der Behandlungsvorrichtung 62 wurde um die Gantryachse 70 um
einen Winkel γ gedreht.
Selbst bei derartigen Drehungen, schneiden sich der Abbildungsstrahl 44 und
die Behandlungsachse 66 immer noch im Isozentrum 48. Die
Koppelvorrichtung 10 hält
daher wiederum den Schnittpunkt des Abbildungsstrahls 44 und
der Drehachse 52 konstant im Isozentrum 48. Darüber hinaus behält die Koppelvorrichtung 10,
während
der Drehung der Abbildungsvorrichtung 40 um die Drehachse 52 und
der Gantry der Behandlungsvorrichtung 62 um die Gantryachse 70,
einen festgelegten Winkel (in diesem Fall 90°) zwischen dem Abbildungsstrahl 44 und
der Behandlungsachse 66 bei.
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Es
wird angemerkt, dass die Behandlungsvorrichtung 62 nicht
auf isozentrische Behandlungsvorrichtungen, wie einen LINAC, beschränkt ist.
Vielmehr kann die Erfindung mit nicht-isozentrischen Behandlungsvorrichtungen
durchgeführt
werden, die an die Abbildungsvorrichtung angekoppelt werden können. Beispielsweise
können
eine Biopsiepistole, eine HIFU-Vorrichtung, ein Lithotripter, ein
Laser oder andere Behandlungsinstrumente (welche schematisch in 3 als
Element 65 dargestellt sind) entweder an einen ortsfesten
Teil (beispielsweise an dem Rahmen 18) oder an einen drehbaren
Teil (beispielsweise an der Drehvorrichtung 12) der Koppelvorrichtung 10 gekoppelt
werden. Da die Geometrie zwischen der Behandlungsvorrichtung und
der Abbildungsvorrichtung bekannt ist, kann man die Behandlungsvorrichtung
in Richtung auf einen durch die Abbildungsvorrichtung ermittelten
Zielbereich richten.
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Die
zuvor beschriebenen Ausführungsformen
umfassen eine mechanische Koppelvorrichtung, um die Abbildungsvorrichtung
an die Behandlungsvorrichtung zu koppeln. Alternativ dazu kann die
Abbildungsvorrichtung mechanisch getrennt von der Behandlungsvorrichtung
bleiben, und eine nicht-mechanische „Koppelvorrichtung" kann dazu verwendet werden,
die Abbildungsvorrichtung im Bezug auf die Behandlungsvorrichtung
zu bewegen, wie es im Folgenden unter Bezugnahme auf 8 beschrieben wird.
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Wenn
sich die Behandlungsvorrichtung dreht, kann die nicht-mechanische „Koppelvorrichtung" beispielsweise die
Abbildungsdrehvorrichtung veranlassen, sich mit der Behandlungsvorrichtung
zu drehen, wobei ein rechter Winkel zwischen der Behandlungsrichtung
und der Abbildungsrichtung, ohne Kollision des Abbildungssystems
mit dem Behandlungssystem, beibehalten wird. Die nicht-mechanische
Kopplung kann durch Messen der Winkelverschiebung oder der Winkelposition
der Behandlungsvorrichtung (welche als Positionsdaten bezeichnet werden)
in Echtzeit (beispielsweise die Winkelverschiebung oder Winkelposition
des Gantryarms) bewerkstelligt werden. Die Positionsdaten können durch
eine Positionsdatenmessvorrichtung (beispielsweise einen Drehgeber,
einen Beschleunigungsmesser, einen Hall-Effekt-Sensor und viele
andere) gemessen werden. Die Positionsdatenmessvorrichtung kann
in wirksamer Kommunikation mit einem Motor oder einem anderen Aktuator
stehen, der die Abbildungsdrehvorrichtung in Übereinstimmung mit den Positionsdaten
der Behandlungsvorrichtung dreht. Auf dieser Weise ist es beispielsweise
für alle Behandlungsvorrichtungs-
(beispielsweise LINAC) und Liegenwinkel möglich 90° zwischen den Behandlungs- und
Abbildungsrichtungen beizubehalten.
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Es
wird vom Fachmann anerkannt, dass die vorliegende Erfindung nicht
auf das, was hierin vor allem gezeigt und beschrieben wurde, beschränkt ist. Vielmehr
umfasst der Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl Kombinationen
als auch Unterkombinationen der hierin beschriebenen Merkmale sowie Modifikationen
und Änderungen
davon, welche dem Fachmann beim Lesen der obigen Beschreibung in den
Sinn kommen und welche nicht zum Stand der Technik gehören.