FI79458B - OVER ANCHORING FOER STYRNING AV EN BEHANDLINGSANORDNING. - Google Patents

OVER ANCHORING FOER STYRNING AV EN BEHANDLINGSANORDNING. Download PDF

Info

Publication number
FI79458B
FI79458B FI861600A FI861600A FI79458B FI 79458 B FI79458 B FI 79458B FI 861600 A FI861600 A FI 861600A FI 861600 A FI861600 A FI 861600A FI 79458 B FI79458 B FI 79458B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
coordinates
patient
line
treatment
treatment device
Prior art date
Application number
FI861600A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI79458C (en
FI861600A (en
FI861600A0 (en
Inventor
Seppo Peltola
Original Assignee
Seppo Peltola
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seppo Peltola filed Critical Seppo Peltola
Priority to FI861600A priority Critical patent/FI79458C/en
Publication of FI861600A0 publication Critical patent/FI861600A0/en
Publication of FI861600A publication Critical patent/FI861600A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI79458B publication Critical patent/FI79458B/en
Publication of FI79458C publication Critical patent/FI79458C/en

Links

Landscapes

  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Description

1 794581 79458

Menetelmä ja laitteisto hoitolaitteen ohjaamiseksiMethod and apparatus for controlling a treatment device

Keksinnön kohteena on menetelmä ja laitteisto hoitolaitteen ohjaamiseksi, tarkemmin sanottuna keksintö kos-5 kee menetelmää ja laitteistoa potilaan liikkeen, esimerkiksi hengitysliikkeen aiheuttaman virheen eliminoimiseksi hoitotilanteessa. Menetelmässä muodostetaan potilaan hoitoalueelle merkki, ja seurataan merkin hetkellistä sijaintia määrittämällä jatkuvasti merkin sijaintikoordinaa-10 tit.The invention relates to a method and an apparatus for controlling a treatment device, more particularly to a method and an apparatus for eliminating an error caused by a patient's movement, for example a breathing movement, in a treatment situation. The method generates a mark on the patient's treatment area, and monitors the current position of the mark by continuously determining the position coordinates of the mark.

Sädehoidossa potilaan tahattomat liikkeet häiritsevät hoidon osuvuutta, toisin sanoen potilaan liikkeet aiheuttavat sen, ettei hoito osu tarkalleen haluttuun kohteeseen, esimerkiksi kasvaimeen. Tällaisia tahattomia 15 liikkeitä on pyritty estämään erilaisilla fiksaatiojärjestelmillä, kuten esim. kipsi- tai polyuretaanlmuoteilla, joilla potilaan asento pyritään pitämään vakaana. Järjestelyistä huolimatta potilaan kaikkia liikkeitä, mm. hen-gitysliikettä ei voida poistaa. Ulkoisen liikkeen lisäksi 20 hengitykseen liittyy rintakehän ja pallean alueella sisäelinten liikettä. Tästä johtuen vaihtelee sen väliaineen määrä ja laatu, jonka kautta hoitosäde kulkee kohteeseensa (esim. kasvaimeen), jolloin siis sädeannoksen määrä ko. alueella vaihtelee. Kohteen liikkeestä johtuen tuhotaan 25 myös tarpeettomasti tervettä kudosta sen ympäriltä.In radiotherapy, involuntary movements of the patient interfere with the relevance of the treatment, i.e., the movements of the patient cause the treatment not to hit exactly the desired target, e.g., a tumor. Various fixation systems have been used to prevent such unintentional movements, such as, for example, gypsum or polyurethane molds, which aim to keep the position of the patient stable. Despite the arrangements, all movements of the patient, e.g. the movement cannot be deleted. In addition to external movement, 20 breaths involve movement of internal organs in the thoracic and diaphragmatic region. Due to this, the amount and quality of the medium through which the treatment beam passes to its target (e.g. a tumor) varies, thus the amount of the radiation dose in question. area varies. Due to the movement of the subject, 25 unnecessarily healthy tissue around it is also destroyed.

Edellä mainitut ongelmat eivät liity ainoastaan sädehoitoon, vaan liike aiheuttaa virhettä myös esimerkiksi isotooppi- ja magneettikuvauksessa (NMR). Isotooppikuvauk-sessa liikkuvat säteilylähteinä toimivat sisäelimet, jol-30 loin kuviin tulee epätarkkuutta. Magneettikuvauksessa (NMR) aiheuttaa liike vastaavalla tavalla kuviin liike-epätarkkuutta .The above-mentioned problems are not only related to radiotherapy, but the movement also causes an error in, for example, isotope and magnetic resonance imaging (NMR). In isotope imaging, the internal organs act as radiation sources, creating inaccuracies in the images. In magnetic resonance imaging (NMR), motion similarly causes motion blur in images.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin päästä eroon edellä mainituista potilaan liikkeen mukanaan tuo-35 mistä haitoista ja aikaansaada menetelmä ja laitteisto, 2 79458 jossa erityisesti hengitysliikkeen aiheuttamat virheet hoitoon tai kuvaukseen voidaan eliminoida. Tämä saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä siten, että hoito-laittelle annetaan portitussignaali sen käyttämistämisek-5 si, kun sijaintikoordinaatit vastaavat annettujen rajojen puitteissa ennaltamäärättyjä vertailukoordinaatteja. Keksinnön mukaiselle laitteistolle puolestaan ovat tunnusomaisia patenttivaatimuksen 5 tunnusmerkkiosassa kuvatut piirteet. Kun tässä yhteydessä siis puhutaan hoitolait-10 teestä, ei sillä tarkoiteta ainoastaan esim. sädehoitolai-tetta, vaan myös kuvauslaitetta tai muuta vastaavaa laitetta, Jonka käytön yhteydessä potilaan liike aiheuttaa virhettä, ja jota pystytään liipaisemaan riittävän nopeasti esim. hengityssyklin kestoon nähden.It is therefore an object of the present invention to overcome the above-mentioned disadvantages of patient movement and to provide a method and apparatus in which errors in treatment or imaging caused in particular by respiratory movement can be eliminated. This is achieved by the method according to the invention by giving the treatment device a gating signal for its use when the location coordinates correspond to predetermined reference coordinates within the given limits. The apparatus according to the invention, in turn, is characterized by the features described in the characterizing part of claim 5. Thus, when referring in this connection to a treatment device, it refers not only to, for example, a radiotherapy device, but also to an imaging device or other similar device, the use of which causes an error in the patient's movement and can be triggered sufficiently quickly, e.g.

15 Keksinnön mukaisena perusajatuksena on siten, "py säyttää" liike, esim. hengitysliike, vapina jne., niin, että hoito tai kuvaus toteutetaan jaksottain aina samassa vaiheessa liikettä, jolloin esim. sädehoidon tapauksessa voidaan etukäteen määrittää hoitokohteen sijainti tässä 20 liikkeen vaiheessa.The basic idea according to the invention is thus to "stop" the movement, e.g. breathing movement, tremor, etc., so that the treatment or imaging is carried out periodically at the same stage of movement, whereby e.g. in the case of radiotherapy the position of the treatment object can be determined in advance.

Keksinnön mukaisesti voidaan laitteistoa käyttää myös potilaan identifioimiseen merkin muodon avulla.According to the invention, the apparatus can also be used to identify a patient by means of the shape of the mark.

Keksinnön mukaisella järjestelyllä saavutetaan ennen kaikkea tarkempi osuvuus ja parempi annostarkkuus 25 sädehoidossa. Isotooppi- ja magneettikuvauksessa voidaan kuvan tarkkuutta parantaa, koska hengitysliikkeen aiheuttamat epätarkkuudet poistuvat.Above all, the arrangement according to the invention achieves more precise accuracy and better dosing accuracy in radiotherapy. In isotope and magnetic resonance imaging, image accuracy can be improved because inaccuracies caused by breathing motion are eliminated.

Potilaan hoitoalueelle muodostettava merkki on esimerkiksi valolähteellä, kuten esim. laserilla aikaansaata-30 va valoviiva, jonka hetkellistä sijaintia seurataan kuvan-tunnistuslaitteen, esim. videokameran avulla. Tällaisella järjestelyllä saavutetaan useita lisäetuja. Valoviivan avulla voidaan helposti todeta hengitysliikkeen kulloinenkin vaihe ja tunnistaa potilas sen avulla, koska valovii-35 van kulloinenkin sijainti ja sen muoto on riippuvainen 3 79458 potilaasta, esimerkiksi potilaan hengitystavasta. Käyttämällä edellä mainittua kuvantunnistuslaitteen ja valolähteen yhdistelmää saadaan valoviivan kulloisetkin koordinaatit yksinkertaisesti selville, jolloin niitä voidaan 5 käyttää hyväksi jatkokäsittelyssä. Videokameran videosignaali voidaan suoraan syöttää TV-monitoriin ja seurata siitä valoviivan sijaintia. Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti valoviivan x-koordinaatit määritetään videosignaalin joka toisen puolikuvan jokaisella juo-10 valla, jolloin juovan järjestysnumero kyseisessä puoliku-vassa vastaa y-koordinaattia.The mark to be formed on the patient's treatment area is, for example, a light line provided by a light source, such as a laser, the instantaneous position of which is monitored by means of an image recognition device, e.g. a video camera. Such an arrangement provides several additional benefits. The light line can easily detect the current stage of the breathing movement and identify the patient, because the current location and shape of the light line 35 depends on 3 79458 patients, for example the patient's breathing pattern. By using the above-mentioned combination of the image recognition device and the light source, the respective coordinates of the light line can be simply determined, so that they can be utilized in further processing. The video signal of the camcorder can be input directly to the TV monitor and track the position of the light line. According to a preferred embodiment of the invention, the x-coordinates of the light line are determined for each line-10 of every other half-frame of the video signal, wherein the sequence number of the line in said half-frame corresponds to the y-coordinate.

Keksinnön muita etuja selvitetään vielä seuraavas-sa yksityiskohtaisemmassa kuvauksessa, jossa keksintöä selitetään viitaten oheisten piirustusten mukaiseen esimerk-15 kiin, jossa kuvio 1 esittää osittain perspektiivikuvantona ja osittain lohkokaaviomuodossa keksinnön mukaisen laitteiston kokoonpanoa, kuvio 2 esittää tarkemmin kuvion 1 mukaista digi-20 tointiyksikköä, ja kuvio 3 esittää havainnollisesti keskusyksikön suorittamia loogisia operaatioita, joiden perusteella porti-tussignaali annetaan hoitolaitteelle.Other advantages of the invention will be explained in the following more detailed description, in which the invention is explained with reference to Example 15 according to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows partly in perspective and partly in block diagram form the apparatus according to the invention, Figure 2 shows in more detail the digital unit 20 and Figure 1. Fig. 3 illustrates the logical operations performed by the central unit on the basis of which the gating signal is applied to the treatment device.

Kuviossa 1 makaa potilas 1 hoitopöydällä 2, jonka 25 vieressä on kaaviomaisesti esitetty hoitolaite 3, joka voi edellä mainittuun tapaan olla esimerkiksi sädehoito- tai kuvauslaite. HeNe-laseri11a 4 aikaansaadaan potilaan rintakehän ja pallean alueelle valoviiva 5. Tasomaisen säteen aikaansaamiseksi on laserissa sylinterilinssi 6. Valovii-30 van tyypillinen pituus on noin 25 cm. Valoviivaa 5 seurataan videokameran 7 avulla, joka on määrätyssä kulmassa a laseriin 5 nähden. Kamerassa on suodatin 8, joka päästää ainoastaan laserin aallonpituuden omaavan säteilyn lävitseen, jolloin kameraan yhdistetyllä monitorilla 8 näkyy 35 ainoastaan valoviiva 5. Kamerana 7 käytetään esim.In Fig. 1, the patient 1 lies on a treatment table 2, next to which there is a treatment device 3 schematically shown, which can be, for example, a radiation treatment or imaging device, as mentioned above. The HeNe laser 11a 4 provides a light line 5 in the area of the patient's chest and diaphragm. To provide a planar beam, the laser has a cylindrical lens 6. The typical length of the light line 30 is about 25 cm. The light line 5 is monitored by means of a video camera 7 which is at a certain angle α with respect to the laser 5. The camera has a filter 8, which transmits only radiation having a laser wavelength, whereby only a light line 5 is shown on the monitor 8 connected to the camera.

4 79458 newvidicon-tyyppistä kameraa. Kuviossa 1 ei selvyyden vuoksi ole esitetty laserin 4 ja kameran 7 kiinnitystä. Tämä voidaan luonnollisestikin tehdä usealla tavalla. Kameralta johdetaan videosignaali paitsi monitoriin 8 myös 5 varsinaiseen signaalinkäsittely-yksikköön, jossa ensimmäisenä asteena on digitointiyksikkö 9. Digitointiyksikössä lasketaan valoviivan 5 kulloinenkin sijainti, toisin sanoen määrätään sen paikka ja muoto. Digitointiyksikkö on kytketty keskusyksikköön 10, joka sisältää ohjelmamuistin 10 (ROM) 10a. Keskusyksikkö 10 voi olla esim. Z 80-tyypin prosessori.4 79458 newvidicon type cameras. Figure 1 does not show the mounting of the laser 4 and the camera 7 for the sake of clarity. This can, of course, be done in several ways. The video signal is fed from the camera not only to the monitor 8 but also to the actual signal processing unit 5, where the first stage is the digitizing unit 9. In the digitizing unit, the current position of the light line 5 is calculated, i.e. its location and shape are determined. The digitizing unit is connected to a central processing unit 10 which contains a program memory 10 (ROM) 10a. The central processing unit 10 can be, for example, a Z 80 type processor.

Keskusyksikkö 10 vertailee kulloistakin digitoin-tiyksikön määrittämää valoviivan 5 paikkaa ja muotoa etukäteen määritettyyn referenssikäyrään, ja antaa ulostu-15 loonsa portituspulssin GP, joka käynnistää hoitolaitteen silloin, kun potilaan sijainti on pysynyt muuttumattomana tai potilas on takaisin ennalta määrätyssä valheessa, toisin sanoen silloin, kun valoviivan ja referenssikäyrän paikka ja muoto vastaavat toisiaan ennalta määrätyissä ra-20 joissa. Referenssikäyrä on yksi mittaustulos, joka on etukäteen tehty kullekin potilaalle. Kuvauksella on etukäteen määritelty sisäelinten paikat mittauskäyrän suhteen. Hoitolaitteen 3 nousuaika on kolme kertaluokkaa pienempi kuin esimerkiksi hengitysjakson aika, joten keskusyksikön 10 25 suorittama liipaisu on riittävän nopea.The central unit 10 compares the position and shape of the light line 5 determined by the digitizing unit with a predetermined reference curve, and outputs a gating pulse GP which starts the treatment device when the patient's position has remained unchanged or the patient is back in a predetermined lie, i.e. the position and shape of the light line and the reference curve correspond to each other at predetermined limits. The reference curve is one measurement result made in advance for each patient. The description defines in advance the positions of the viscera with respect to the measurement curve. The rise time of the treatment device 3 is three orders of magnitude shorter than, for example, the time of the breathing cycle, so that the triggering performed by the central unit 10 is sufficiently fast.

Keskusyksikköön 10 on kytketty näppäimistö- ja näyttöyksikkö 11. Tältä yksiköltä hoidetaan keskusyksikön ohjelmointi ja laitteiston toimintatavan asettelu. Toiminta tapa voi olla edellä kuvattu toimintatapa, jossa hoito-30 laitetta portitetaan suoritettujen mittausten ja vertailujen perusteella, tai se voi olla vain osa tästä esim. sellainen, jossa ainoastaan mitataan valoviivan 5 paikkaa, mutta ei portiteta hoitolaitetta 3. Tätä toimintatapaa voidaan myöhemmin esitettävällä tavalla käyttää potilaan 35 sijainnin kontrolloimiseen. Toimintatapana voi olla myös 5 79458 referenssikäyrän luku keskusyksikön muistiin. Näppäimistöstä syötetään sisään myös toleranssit, joita käytetään vertailussa. Toleranssit määritetään kullekin potilaalle erikseen, ja ne riippuvat esimerkiksi hengitysllikkeen 5 laajuudesta. Ns. normaalihengittäjillä on hengitysliikkeen suuruus luokkaa 1 cm, palleahengittäjillä puolestaan 2-3 cm.A keyboard and display unit 11 is connected to the central unit 10. This unit handles the programming of the central unit and the setting of the operating mode of the hardware. The mode of operation may be the mode of operation described above, in which the treatment device 30 is gated based on the measurements and comparisons made, or it may be only a part of this, e.g., only measuring position 5 of the light line but not gating the treatment device 3. used to control the location of the patient 35. The operating mode can also be the reading of 5 79458 reference curves in the memory of the central unit. The tolerances used in the comparison are also entered from the keyboard. Tolerances are determined for each patient individually and depend, for example, on the extent of the breathing pad 5. The so-called normal breathers have a magnitude of 1 cm of breathing movement, while the diaphragm breathers have a magnitude of 2-3 cm.

Keskusyksikköön 10 on kytketty lisäksi mikrotietokone 12, jota käytetään mittaustietojen dokumentointiin. 10 Kuviossa 2 esitetään tarkemmin digitointiyksikön 9 rakennetta. Kameralta 7 tuodaan videosignaali VS liittimeen 13, joka on kytketty komparaattorin 14 toiseen si-säänmenoon. Toiseen sisäänmenoon on kytketty potentiometri 15, jolla asetetaan komparaattorille 14 vertailujänni-15 te Vref, johon videosignaalin VS amplitudia verrataan. Komparaattorin 14 ulostulo on kytketty kolmiasentoiselle kytkimelle 16, jota ohjataan komparaattorin ulostulon perusteella. Kytkimen 16 ulostulo on kytketty laskurin 17 sisäänmenoon 18, jolloin kytkin 16 kytkee laskurin sisään-20 menon 18 joko oskillaattorin 19 tai jakajan 20 ulostuloon tai maahan. Näitä asentoja on merkitty vastaavasti numeroilla I, II ja III. Laskurin 17 nollaussisäänmenoon 21 on kytketty liittimen 22 kautta videosignaalin juovatah-distuspulssit LSYNC, jotka on kytketty myös toisen lasku-25 rin 23 sisäänmenoon 24. Laskurin 23 nollaussisäänmenoon 25 on puolestaan kytketty liittimen 26 kautta kenttätah-tipulsseja vastaavat pulssit RES H, jotka nollaavat laskurin 23 aina puolikuvan 312 juovan jälkeen. Laskuri 17 on kytketty kytkimelle 27 ja laskuri 23 kytkimelle 28. 30 Kytkimet 27 ja 28 ovat kaksiasentoisia siten, että kumpikin laskuri 17 ja 23 on kytkettävissä joko muistille 29 tai muisti 29 on kytkettävissä väyläpiirin 30 ja väylän 31 kautta keskusyksikölle 10. Laskuri 17 on kytkimen 27 kautta kytketty muistin 29 datasisäänmenoon 32 ja laskuri 35 23 on vastaavasti kytketty kytkimen 28 kautta muistin 29 osoitesisäänmenoon 33.Also connected to the central processing unit 10 is a microcomputer 12, which is used to document the measurement data. Figure 2 shows in more detail the structure of the digitizing unit 9. From the camera 7, a video signal VS is applied to the connector 13, which is connected to the second input of the comparator 14. A potentiometer 15 is connected to the second input, with which a reference voltage-15 te Vref is set on the comparator 14, to which the amplitude of the video signal VS is compared. The output of the comparator 14 is connected to a three-position switch 16 which is controlled by the output of the comparator. The output of the switch 16 is connected to the input 18 of the counter 17, whereby the switch 16 connects the output 18 of the counter 20 to either the output of the oscillator 19 or the divider 20 or to ground. These positions are marked with the numbers I, II and III, respectively. Connected to the reset input 21 of the counter 17 via the line 22 are the line sync pulses LSYNC of the video signal, which are also connected to the input 24 of the second counter 25 23. The reset input 25 of the counter 23 is always after 312 lines of the half image. The counter 17 is connected to the switch 27 and the counter 23 to the switch 28. The switches 27 and 28 are in two positions so that each counter 17 and 23 can be connected either to the memory 29 or the memory 29 can be connected via the bus circuit 30 and the bus 31 to the central processing unit 10. The counter 17 is 27 is connected to the data input 32 of the memory 29 and the counter 35 23 is respectively connected via a switch 28 to the address input 33 of the memory 29.

6 794586 79458

Seuraavassa selitetään tarkemmin digitointiyksikön 9 toimintaa. Videosignaalin VS jokaisen juovan alussa on kytkin 16 asennossa I, jolloin laskuri 17 alkaa jokaisen juovan alussa laskea oskillaattorista 19 tulevia pulsseja.The operation of the digitizing unit 9 will be explained in more detail below. At the beginning of each line of the video signal VS, the switch 16 is in position I, whereby the counter 17 starts counting the pulses coming from the oscillator 19 at the beginning of each line.

5 Oskillaattorin taajuus on 12 MHZ. Kun videosignaalin taso ylittää potentiometrillä 15 asetetun referenssijännitteen Vr.f , toisin sanoen silloin, kun valoviiva 5 alkaa näkyä kyseisellä juovalla, siirtyy kytkin 16 asentoon II, jolloin laskurin 17 sisäänmeno 18 on kytketty jakajan 20 10 ulostuloon. Jakaja 20 jakaa oskillaattorin 19 taajuuden kahdella. Laskuri 17 laskee jakajasta 20 tulevia pulsseja niin kauan kuin videosignaalin taso ylittää referenssita-son Vref, toisin sanoen niin kauan kuin valoviiva 5 näkyy kyseisellä juovalla. Kun valoviiva 5 lakkaa näkymästä juo-15 valla, siirtyy kytkin 16 asentoon III, jossa laskurin 17 sisäänmeno 18 on maadoitettu. Laskurin 17 saavuttama lukema vastaa nyt valoviivan 5 keskipisteen sijaintia kyseisellä juovalla. Toisin sanoen, suoraan oskillaattorista 19 saatujen pulssien lukumäärä vastaa valoviivan etureunan 20 paikkaa juovalla, ja kun siihen lisätään valoviivan kes-toaikana jakajasta 20 saadut pulssit, vastaa lukema valo-viivan 5 keskipisteen sijaintia kyseisellä juovalla. Tämä lukema toimii siis valoviivan x-koordinaattina, ja y-koor-dinaatti on suoraan kyseisen juovan järjestysnumero. Kun 25 kytkin 16 on kytkeytynyt asentoon III, talletetaan x-koor-dinaatti muistiin 29 muistipaikkaan, jonka osoite vastaa laskurin 23 laskemaa juovan järjestysnumeroa. Seuraavan juovan alussa nollaa liittimestä 22 tuleva juovatahdistus-pulssi LSYNC laskurin 17 ja kasvattaa samalla laskurin 23 30 lukemaa yhdellä. Samalla siirtyy kytkin 16 asentoon I, ja seuraavan juovan x-koordinaatti lasketaan samalla tavalla kuin edellä, jonka jälkeen taas tämä koordinaattipari talletetaan muistiin. Kun puolikuvan kaikki 312 juovaa on käyty läpi, on muistiin 29 talletettu 312 pisteen koordi-35 naatit siten, että kunkin pisteen y-koordinaatti on suo- 7 79458 raan juovan järjestysnumero (1-312) ja x-koordinaatti vastaa kullakin juovalla saatua laskurin 17 lukemaa. Puoli-kuvan lopussa nollataan laskin 23 liittimen 26 kautta syötetyllä pulssilla RES H. Seuraavan puolikuvan aikana ei 5 mittausta tehdä, vaan koordinaatit määritetään ainoastaan joka toisella puolikuvalla.5 The frequency of the oscillator is 12 MHz. When the level of the video signal exceeds the reference voltage Vr.f set by the potentiometer 15, i.e. when the light line 5 starts to appear on that line, the switch 16 moves to position II, whereby the input 18 of the counter 17 is connected to the output of the divider 20 10. The divider 20 divides the frequency of the oscillator 19 by two. The counter 17 counts the pulses coming from the divider 20 as long as the level of the video signal exceeds the reference level Vref, that is, as long as the light line 5 appears on that line. When the light line 5 ceases to be visible on line 15, the switch 16 moves to position III, where the input 18 of the counter 17 is grounded. The reading reached by the counter 17 now corresponds to the position of the center of the light line 5 on that line. That is, the number of pulses received directly from the oscillator 19 corresponds to the position of the leading edge 20 of the light line on the line, and when the pulses received from the divider 20 are added during the duration of the light line, the reading corresponds to the center of the light line 5 on that line. This reading thus serves as the x-coordinate of the light line, and the y-coordinate is directly the sequence number of that line. When the switch 16 is engaged in the position III, the x-coordinate is stored in the memory 29 in a memory location whose address corresponds to the line sequence number calculated by the counter 23. At the beginning of the next line, the line synchronization pulse LSYNC from the terminal 22 resets the counter 17 and at the same time increases the reading of the counter 23 by one. At the same time, the switch 16 moves to position I, and the x-coordinate of the next line is calculated in the same manner as above, after which this pair of coordinates is again stored in memory. When all 312 lines of the half-image have been traversed, the coordinates of the 312 points are stored in the memory 29 so that the y-coordinate of each point is the sequence number (1-312) of the line 7 79458 and the x-coordinate corresponds to the counter 17 obtained on each line. readings. At the end of the half-picture, the counter 23 is reset by the pulse RES H fed through the terminal 26. During the next half-picture, no 5 measurements are made, but the coordinates are determined only with every other half-picture.

Keskusyksikkö 10 vertailee kunkin puolikuvan mittaustuloksia referenssikäyrään, joka on aikaisemmin talletettu keskusyksikön muistiin 10a. Referenssikäyrältä 10 valitaan haluttu lukumäärä vertailupisteitä, ja kunkin vertailupisteen kohdalla määritetään erikseen, ovatko va-loviivan 5 koordinaatit määrätyn toleranssin sisällä vertailupisteen koordinaateista. Seuraavassa tätä selitetään esimerkinomaisesti olettaen, että referenssikäyrältä on 15 valittu suunnilleen tasavälein kahdeksan vertailupistettä siten, että ne ovat juovia 15, 55, 95, 135, 175, 215, 255 ja 295 vastaavat referenssikäyrän pisteet. Keskusyksikkö 10 hakee väylän 31, väyläpiirin 30 ja kytkimien 28 ja 27 kautta muistin 29 kyseisiä järjestysnumerolta vastaavista 20 kahdeksasta muistipaikasta kunkin juovan x-koordinaatin ja vertaa tätä referenssikäyrän vastaavan juovan x-koor-dlnaattlin. Kukin vertailu saa tulokseksi binääriarvon 1, jos kyseisen juovan x-koordinaatti on annetun toleranssin sisällä referenssikäyrän vastaavan juovan x-koordinaatis-25 ta, ja muuten arvon 0. Näin saaduilla kahdeksalla binääri-arvolla suoritetaan loogisia operaatioita, joiden tuloksesta riippuu, annetaanko hoitolaitteelle portitussignaali vai ei.The CPU 10 compares the measurement results of each half image with a reference curve previously stored in the CPU's memory 10a. The desired number of reference points is selected from the reference curve 10, and for each reference point it is determined separately whether the coordinates of the light line 5 are within a certain tolerance from the coordinates of the reference point. In the following, this will be explained by way of example, assuming that eight reference points have been selected from the reference curve at approximately equal intervals so that they are the points of the reference curve corresponding to lines 15, 55, 95, 135, 175, 215, 255 and 295. Through the bus 31, the bus circuit 30, and the switches 28 and 27, the CPU retrieves the x-coordinate of each line from the eight memory locations corresponding to the respective sequence numbers 20 of the memory 29 and compares this with the x-coordinate of the corresponding line of the reference curve. Each comparison results in a binary value of 1 if the x-coordinate of that line is within the given tolerance of the x-coordinate of the corresponding line in the reference curve, and otherwise 0. The eight binary values thus obtained perform logical operations depending on whether the therapy device is gated or No.

Kuviossa 3 on havainnollistettu loogisia operaa-30 tloita esimerkillä, jossa kahdeksaa pistettä vastaavat vertailutulokset on jaettu neljäksi pariksi, jotka kukin syötetään TAI-portin sisäänmenoihin. Juovia 15 ja 55 vastaavien vertailujen binääriset tulokset syötetään siten TAI-portin 32a sisäänmenoihin, juovia 95 ja 135 vastaavien 35 vertailujen tulokset TAI-portin 32b sisäänmenoihin, jne.Figure 3 illustrates logical operations with an example in which the comparison results corresponding to eight points are divided into four pairs, each of which is input to the inputs of the OR gate. The binary results of the comparisons corresponding to lines 15 and 55 are thus input to the inputs of OR gate 32a, the results of comparisons 35 corresponding to lines 95 and 135 to the inputs of OR gate 32b, and so on.

8 794588 79458

Jokaisen TAI-portin ulostulo on kytketty JA-portin 33 vastaavaan; sisäänmenoon. JA-portin ulostulo vastaa siten portitussignaalia GP, toisin sanoen hoitolaite 3 Hipaistaan, mikäli; JA-portin 33 ulostulossa on looginen arvo 5 "1". Loogisella arvolla ”0" ei liipaisua suoriteta. Lii paisu suoritetaan siis ainoastaan silloin, kun jokaisessa pisteparissa ainakin toinen on toleranssin sisällä.The output of each OR gate is connected to the corresponding of AND gate 33; input. The output of the AND gate thus corresponds to the gating signal GP, i.e. the treatment device 3 is triggered if; The output of AND gate 33 has a logic value of 5 "1". With a logic value of "0", no trigger is performed. Thus, a trigger is performed only when at least one of each pair of points is within tolerance.

Kuviossa 3 on loogisia operaatioita esitetty lan-goitetun logiikan avulla ainoastaan asian havainnollista-10 miseksi. Käytännössä nämä toimenpiteet suoritetaan ohjelmallisesti keskusyksikössä 10, ja kriteereitä, joiden perusteella liipaisusta päätetään, voidaan muuttaa potilaskohtaisesti riippuen hoitoalueen liikeominaisuuksista.Figure 3 shows logical operations by means of wired logic for illustrative purposes only. In practice, these procedures are performed programmatically in the central processing unit 10, and the criteria on the basis of which the triggering is decided can be changed on a patient-by-patient basis depending on the movement characteristics of the treatment area.

Keksinnön mukaista laitteistoa on mahdollista käyt-15 tää sellaisenaan myös potilaan paikalleen asetteluun. Koska sädehoitoa annetaan toistuvasti, on tärkeätä, että potilas on jokaisella hoitokerralla oikealla kohdalla tutkimuspöydällä 2. Käyttämällä keksinnön mukaista laitteistoa siten, ettei hoitolaitetta ole vielä kytketty päälle, 20 voidaan portitussignaalin avulla asetella potilas jokaisella hoitokerralla oikealle kohdalleen. Lisäksi laitteella voidaan varmistaa, että potilas pysyy paikallaan myös sen ajan, joka hoitajalta kuluu hoitohuoneesta poistumiseen ja hoitolaitteen käynnistämiseen.The device according to the invention can also be used as such for positioning the patient. Since radiotherapy is given repeatedly, it is important that the patient is at the correct position on the examination table 2 for each treatment. By using the apparatus according to the invention so that the treatment device is not yet switched on, the gate signal 20 can be used to position the patient. In addition, the device can be used to ensure that the patient remains stationary for the time it takes for the caregiver to leave the treatment room and start the treatment device.

25 Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut niihin, vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten ja alan asiantuntijalle ilmeisen tietämyksen puitteissa. Niinpä voi lait-30 teisto sisältää kaksikin kameraa, jotka eri kulmista tark-kailevat samaa valoviivaa siten, että niiden näkemät alueet menevät osittain päällekkäin. Näin varmistetaan se, ettei potilas siirry sellaisessa kulmassa, jota kamera ei havaitsisi. Samoin, vaikka edellä olevassa esimerkissä 35 vertailu suoritettiin vertailemalla ainoastaan x-koordi- 9 79458 naatteja, voitaisiin vertailu yhtä hyvin tehdä kuminankin koordinaatin suunnassa.Although the invention has been described above with reference to the examples according to the accompanying drawings, it is clear that the invention is not limited thereto, but can be modified within the scope of the appended claims and the knowledge obvious to a person skilled in the art. Thus, the device 30 may include two cameras that observe the same line of light from different angles so that the areas they see partially overlap. This ensures that the patient does not move at an angle that would not be detected by the camera. Similarly, although in the above Example 35, the comparison was performed by comparing only the x-coordinates, the comparison could just as well be made in the direction of the rubber coordinate.

Normaalin kuvaputkella varustetun videokameran sijasta voidaan myös käyttää CCD-kennolla varustettua ns.Instead of a normal video camera with a picture tube, it is also possible to use a so-called CCD camera.

5 matriisikameraa, jolloin digitointi tapahtuu normaaliin, edellä kuvattuun tapaan. Edellä mainitut kamerat voidaan myös korvata digitaalikameralla, jolloin kameran ulostulona on x,y-koordinaatit suoraan ja valoisuus z. Tällöin kuva luetaan tietokoneen muistiin ja tunnistaminen tapah-10 tuu ohjelmallisesti. Edelleen kamerat voidaan korvata viivaelementtikamerasarjalla, jolloin yksi kamera vastaa kiinteää x:n arvoa ja y-koordinaatti saadaan digitointi-yksikössä edelläkuvatulla tavalla laskureiden avulla.5 matrix cameras, whereby digitization takes place in the normal manner described above. The above-mentioned cameras can also be replaced by a digital camera, in which case the output of the camera is the x, y-coordinates directly and the brightness z. In this case, the image is read into the computer's memory and identification is performed programmatically. Furthermore, the cameras can be replaced by a series of line element cameras, whereby one camera corresponds to a fixed value of x and the y-coordinate is obtained in the digitizing unit as described above by means of counters.

Claims (7)

10 7945810 79458 1. Menetelmä potilaan (1) liikkeen aiheuttaman virheen eliminoimiseksi hoitotilanteessa, jossa menetelmässä: 5. muodostetaan potilaan (1) hoitoalueelle merkki (5), ja - seurataan merkin (5) hetkellistä sijaintia määrittämällä jatkuvasti merkin (5) sijaintikoordinaatit, tunnettu siitä, että 10. hoitolaitteelle (3) annetaan portitussignaali (GP) sen käynnistämiseksi, kun sijaintikoordinaatit vastaavat annettujen rajojen puitteissa ennaltamäärättyjä vertailukoordinaatteja.A method for eliminating an error caused by the movement of a patient (1) in a treatment situation, the method comprising: 5. forming a marker (5) in the treatment area of the patient (1), and - monitoring the current position of the marker (5) by continuously determining the position coordinates of the marker (5); 10. A gating signal (GP) is provided to the treatment device (3) to trigger it when the location coordinates correspond to predetermined reference coordinates within the given limits. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa 15 merkkinä (5) käytetään valoviivaa, tunnettu siitä, että valoviivan (5) x-koordinaatit määritetään videosignaalin joka toisen puolikuvan jokaisella juovalla, jolloin juovan järjestysnumero kyseisessä puolikuvassa vastaa y-koordinaattia.A method according to claim 1, wherein a light line is used as the sign (5), characterized in that the x-coordinates of the light line (5) are determined on each line of every other half-frame of the video signal, the line sequence number corresponding to the y-coordinate. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että määritettyjen sijaintikoordi-naattien ja ennaltamäärättyjen vertailukoordinaattien vertailemiseksi valitaan referenssikäyrältä haluttu lukumää-*: rä vertailupisteitä, ja kunkin vertailupisteen kohdalla *: 25 määritetään, ovatko valoviivan (5) koordinaatit tietyn to leranssin sisällä kyseisen vertailupisteen vertailukoordi-naateista.Method according to claim 2, characterized in that the desired number of reference points is selected from the reference curve to compare the determined position coordinates and the predetermined reference coordinates, and for each reference point *: 25 it is determined whether the coordinates of the light line (5) are within a certain tolerance. vertailukoordi-carbonates. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kunkin vertailupisteen koh-30 dalla määrityksen tulosta edustavilla binääriarvoilla suoritetaan operaatioita, joiden tuloksesta riippuu, annetaanko portitussignaali (GP) hoitolaitteen (3) käynnistämiseksi. ►' 5. Laitteisto potilaan (1) liikkeen aiheuttaman 35 virheen eliminoimiseksi hoitotilanteessa, joka laitteisto 11 79458 käsittää - elimet (4, 6) merkin (5) muodostamiseksi potilaan hoitoalueelle, ja - elimet (7, 8, 9) merkin hetkellisen sijainnin 5 määrittämiseksi jatkuvasti, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi elimet (10) hoitolaitteen (3) käynnistämiseksi, kun merkin (5) sijainti annettujen rajojen puitteissa vastaa ennaltamäärättyä vertailuasemaa.Method according to claim 3, characterized in that at each reference point, operations are performed on the binary values representing the result of the determination, the result of which depends on whether a gating signal (GP) is given to start the treatment device (3). ► '5. An apparatus for eliminating 35 errors caused by the movement of a patient (1) in a treatment situation, the apparatus 11 79458 comprising - means (4, 6) for forming a mark (5) on the patient's treatment area, and - means (7, 8, 9) for the current position of the mark 5 for determining continuously, characterized in that it further comprises means (10) for actuating the treatment device (3) when the position of the marker (5) within the given limits corresponds to a predetermined reference position. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, 10 tunnettu siitä, että elimet hoitolaitteen (3) käynnistämiseksi käsittävät digitointiyksikölle (9) kytketyn keskusyksikön (10), joka digitointiyksikön laskemia koordinaatteja vertailemalla määrää hoitolaitteen (3) käynnistyshetken.Apparatus according to claim 5, characterized in that the means for starting the treatment device (3) comprise a central unit (10) connected to the digitizing unit (9), which compares the coordinates calculated by the digitizing unit to determine the starting time of the treatment device (3). 7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukaisen laitteis ton käyttö potilaan identifioimiseen merkin (5) muodon avulla. i2 79458Use of an apparatus according to claim 5 or 6 for identifying a patient by means of the shape of the mark (5). i2 79458
FI861600A 1986-04-16 1986-04-16 FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER STYRNING AV EN BEHANDLINGSANORDNING. FI79458C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI861600A FI79458C (en) 1986-04-16 1986-04-16 FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER STYRNING AV EN BEHANDLINGSANORDNING.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI861600A FI79458C (en) 1986-04-16 1986-04-16 FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER STYRNING AV EN BEHANDLINGSANORDNING.
FI861600 1986-04-16

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI861600A0 FI861600A0 (en) 1986-04-16
FI861600A FI861600A (en) 1987-10-17
FI79458B true FI79458B (en) 1989-09-29
FI79458C FI79458C (en) 1990-01-10

Family

ID=8522469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI861600A FI79458C (en) 1986-04-16 1986-04-16 FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER STYRNING AV EN BEHANDLINGSANORDNING.

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI79458C (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996008999A1 (en) * 1994-09-22 1996-03-28 Lennernaes Bo Use of implant with magnetic properties to determine the position of a patient
US6973202B2 (en) 1998-10-23 2005-12-06 Varian Medical Systems Technologies, Inc. Single-camera tracking of an object
US6980679B2 (en) 1998-10-23 2005-12-27 Varian Medical System Technologies, Inc. Method and system for monitoring breathing activity of a subject
US7191100B2 (en) 1998-10-23 2007-03-13 Varian Medical Systems Technologies, Inc. Method and system for predictive physiological gating of radiation therapy
US7204254B2 (en) 1998-10-23 2007-04-17 Varian Medical Systems, Technologies, Inc. Markers and systems for detecting such markers
US7620444B2 (en) 2002-10-05 2009-11-17 General Electric Company Systems and methods for improving usability of images for medical applications
US8200315B2 (en) 2001-06-26 2012-06-12 Varian Medical Systems, Inc. Patient visual instruction techniques for synchronizing breathing with a medical procedure

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6937696B1 (en) 1998-10-23 2005-08-30 Varian Medical Systems Technologies, Inc. Method and system for predictive physiological gating
US8571639B2 (en) 2003-09-05 2013-10-29 Varian Medical Systems, Inc. Systems and methods for gating medical procedures
US10667727B2 (en) 2008-09-05 2020-06-02 Varian Medical Systems, Inc. Systems and methods for determining a state of a patient

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996008999A1 (en) * 1994-09-22 1996-03-28 Lennernaes Bo Use of implant with magnetic properties to determine the position of a patient
US6973202B2 (en) 1998-10-23 2005-12-06 Varian Medical Systems Technologies, Inc. Single-camera tracking of an object
US6980679B2 (en) 1998-10-23 2005-12-27 Varian Medical System Technologies, Inc. Method and system for monitoring breathing activity of a subject
US7123758B2 (en) 1998-10-23 2006-10-17 Varian Medical Systems Technologies, Inc. Method and system for monitoring breathing activity of a subject
US7191100B2 (en) 1998-10-23 2007-03-13 Varian Medical Systems Technologies, Inc. Method and system for predictive physiological gating of radiation therapy
US7204254B2 (en) 1998-10-23 2007-04-17 Varian Medical Systems, Technologies, Inc. Markers and systems for detecting such markers
US7403638B2 (en) 1998-10-23 2008-07-22 Varian Medical Systems Technologies, Inc. Method and system for monitoring breathing activity of a subject
US7567697B2 (en) 1998-10-23 2009-07-28 Varian Medical Systems, Inc. Single-camera tracking of an object
US8200315B2 (en) 2001-06-26 2012-06-12 Varian Medical Systems, Inc. Patient visual instruction techniques for synchronizing breathing with a medical procedure
US7620444B2 (en) 2002-10-05 2009-11-17 General Electric Company Systems and methods for improving usability of images for medical applications

Also Published As

Publication number Publication date
FI79458C (en) 1990-01-10
FI861600A (en) 1987-10-17
FI861600A0 (en) 1986-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11490821B2 (en) Non-contact neck-based respiratory and pulse signal detection method, apparatus, and imaging device
FI79458B (en) OVER ANCHORING FOER STYRNING AV EN BEHANDLINGSANORDNING.
US11020082B2 (en) Method of reducing the x-ray dose in an x-ray system
US9943271B2 (en) Method and control system for controlling a medical device
CA2237572C (en) Method and apparatus for photogrammetric assessment of biological tissue
US6690965B1 (en) Method and system for physiological gating of radiation therapy
US10646188B2 (en) Method and system for radiation application
EP1633246B1 (en) A combined laser spirometer motion tracking system for radiotherapy
US5176689A (en) Three-dimensional beam localization apparatus for stereotactic diagnoses or surgery
US10638996B2 (en) System and method for increasing the accuracy of a medical imaging device
US10271812B2 (en) Multi-cycle dynamic CT imaging
CN114787869A (en) Apparatus, method and computer program for monitoring an object during a medical imaging procedure
US20180220925A1 (en) Determining a position of a subject under examination during implementation of a medical imaging procedure
JPS6273223A (en) Endoscope device
BULLOCK et al. The measurement of three-dimensional body movements by the use of photogrammetry
Frobin et al. Automatic Measurement of body surfaces using rasterstereograph
Wilks An optical system for measuring surface shapes for radiotherapy planning
JP2000139892A (en) Breath synchronizing system
CN107843863B (en) Magnetic resonance imaging correction method, device and equipment based on 3D topography measurement
KR20220035417A (en) X-ray image acquisition method
EP4184454A1 (en) Weight estimation of a patient
CN112912001A (en) Apparatus, system and method for monitoring a subject
JP3042773B2 (en) 3D motion analyzer
EP4295774A1 (en) Patient monitoring during a scan
Duffy et al. Real-time optical scanning system for measurement of chest volume changes during anesthesia

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: DOSETEK OY

FG Patent granted

Owner name: DOSETEK OY

MA Patent expired