FI81012C - Simulator foer reglering av en straolbehandlingsanordnings kollimatoroeppning. - Google Patents

Description

1 81012

Simulaattori sädehoitolaitteen kollimaattorin aukon säätämiseksi. - Simulator för regiering av en stralbehandlings-anordnings kollimatoröppning.

Keksinnön kohteena on simulaattori sädehoitolaitteen kollimaattorin aukon säätämiseksi, joka simulaattori on asennettu sädehoitolaitteen kuten lineaarikiihdyttimen viereen ja johon kuuluu röntgensädelähde ja valonlähde röntgensädekeilan ja valokeilan suuntaamiseksi kohti potilaan sädehoitokohdetta, sekä metalliset rajauslangat, jotka rajaavat säde- ja valokeilaan nelikulmion muotoisen alueen, jonka sijainti ja koko on säädettävissä lankoja siirtämällä, jolloin lankojen paik-kalukemia käytetään lineaarikiihdyttimen kollimaattoriaukon säätöön.

Tällaisessa tunnetussa paikantamissimulaattorissa rajauslan-kojen asemiinajo tapahtuu kahdella käsikäyttöisellä kiertonu-pilla, joiden asteikolta näkyy kummankin yhdensuuntaisen lan-kaparin lankojen välimatka. Sädehoitoalue on ennalta merkitty viivoilla potilaan pintaan ja lankojen varjot ajetaan viivojen kohdalle. Sen jälkeen otetaan potilaan toisella puolella olevalle filmille röntgenkuva, jossa näkyy sekä kasvain että lankojen rajaama alue. Kuvasta voidaan todeta rajauslankojen mahdollinen siirtotarve. Kun rajauslangat on siirretty lopulliseen asemaan, luetaan siirtoajon ohjaukseen käytettävien kiertonuppien asteikoilta kummankin yhdensuuntaisen lankapa-rin välimatka. Näiden lukemien perusteella säädetään lineaarikiihdyttimen kollimaattoriaukko samaan asemaan.

Tämän tunnetun paikantamissimulaattorin epäkohtana on epätarkkuus, joka aiheutuu asteikkoluennasta. Toinen epäkohta on se rajoitus, ettei kutakin neljää rajauslankaa voida erikseen ajaa haluttuihin paikkoihin tai koordinaatteihin.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan mainittua tyyppiä oleva paikantamissimulaattori, josta edellä mainitut epäkohdat on poistettu.

2 81012 Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnöllä oheisissa patenttivaatimuksissa esitettyjen tunnusmerkkien perusteella.

Seuraavassa keksinnön erästä suoritusesimerkkiä selostetaan lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää perspektiivisenä yleiskuvana sädehoitolait-teena käytettävää lineaarikiihdytintä, johon kolli-maattorin aukonsäätösimulaattori on kiinnitetty.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen aukonsäätösimulaattorin lohkokaaviota ja kuvio 3 esittää lähemmin keksinnön mukaista järjestelyä, jolla rajauslangat on järjestetty siirreltäviksi erikseen tai pareittain samalla kun niiden sijaintitieto saadaan suurella tarkkuudella.

Kuviossa 1 on aukonsäätösimulaattoria merkitty viitenumerolla 1 ja lineaarikiihdyttimen kollimaattoria on merkitty viitenumerolla 2. Lineaarikiihdyttimen runko 3 on kierrettävissä akselin 4 ympäri niin, että kiertokulma voidaan määrittää hyvin suurella tarkkuudella. Tällöin voidaan hoitokohta (yleensä syöpäkasvain) paikallistaa ensin simulaattorilla 1 hyvin suurella tarkkuudella, minkä jälkeen lineaarikiihdytin käännetään simulaattoria 1 vastaavaan asemaan. Kun kollimaattorin aukko 2 aukko säädetään paikantamissimulaattorilla 1 saatuja lukemia vastaavaan asemaan, saadaan sädehoito kohdistettua suurella tarkkuudella haluttuun hoitokohtaan.

Aukonsäätösimulaattoriin 1 kuuluu valonlähde ja röntgensäde-lähde (ei esitetty). Valokeila suunnataan kohti potilaan sä-dehoitokohdetta, jolloin kuviossa 3 näkyvät metalliset rajauslangat 6 rajaavat valokeilaan nelikulmion muotoisen alueen 5 (kuvio 1). Lankoja 6 siirtämällä kohdistetaan alue 5 ensin näkyvän valon avulla ennalta määrättyyn kohtaan. Sen jälkeen otetaan röntgenkuva potilaan takana olevalle filmil-

II

3 81012 le, jossa nähdään rajauslankojen lisäksi kasvaimen sijainti rajauslankojen suhteen. Piimiltä nähdään mahdollinen korjaustarve rajauslankojen siirtämiseksi.

Kuvion 3 mukaisesti on rajauslangat 6 kiinnitetty valoa ja röntgensäteitä läpäiseviin tukiliuskoihin 7. Tukiliuskat 7 ovat esim. pleksilasia. Kaksi samansuuntaista tukiliuskaa (Xl ja X2 tai Yl ja Y2) ovat keskenään samassa tasossa. Eri suuntaiset liuskat (Y ja X) ovat eri tasoissa. Langat 6 on kiinnitetty liuskojen 7 toisiaan kohti oleviin sisäreunoihin.

Kullakin neljällä langalla 6 on oma siirtomoottorinsa M, joka akselin 8 välityksellä käyttää hihnaa 9, johon tukiliuskan 7 toinen pää on kiinnitetty. Moottorin M ja liuskan 7 välillä voidaan tietenkin käyttää myös muita tunnettuja siirtomeka-nismeja, esim. siirtoruuvia. Kunkin moottorin M yhteyteen on järjestetty pulssianturi P, joka akselin 8 pyöriessä antaa pulsseja, jotka johdetaan keskusyksikön 15 (kuvio 2) pulssi-laskurille. Keskusyksikössä 15 ovat myös tasavirtamoottorei-den M servovahvistimet, muisti ja mikroprosessori. Keskusyksikkö 15 on tiedonsiirtoyhteydessä ohjausyksikköön 10, jossa on näyttö 16, toimintamuodon valintanäppäimet 11-14 sekä numeronäppäimet, joilla voidaan tehdä sekä valintoja että syöttää numerotietoja rajauslankojen 6 paikkakoordinaatteja varten.

Valintapainikkeella 11 voidaan valita toimintamuoto, jossa lankojen 6 asemiinajo voidaan suorittaa haluttuihin, numero-näppäimillä syötettäviin lukemiin. Sitä ennen on numeronäppäimillä kuitenkin valittava asemaan ajettava lanka tai lan-kaväli. Näyttö 16 ilmoittaa numerot, joilla tämä valinta voidaan suorittaa. Kun valintanumero on annettu, voidaan välittömästi näppäillä sisään haluttu lukema, johon lanka tai lan-kaparin välimatka halutaan ajaa.

Valintapainikkeella 12 valitaan jatkuvalla käsiohjauksella tapahtuva ajo, jolloin samalla voidaan seurata langan varjoa 4 81012 kohteen pinnalla. Tällöin näytössä 6 on ajettavan langan sijaintia ilmoittava lukema tai ajettavan lankaparin välimatkaa ilmoittava lukema, riippuen siitä valittiinko ennen ajoa yksittäisen langan asemaanajo vai lankaparin välimatkan ajo.

Painikkeella 13 suoritetaan kaikkien lankojen ajo lähtöasemiin, mikä tapahtuu alussa ennen paikantamisajojen aloittamista .

Painikkeella 14 valitaan toimintamuoto, jossa laitteelle voidaan syöttää erilaisia parametreja, kuten liikenopeudet, kiihtyvyydet, X- ja Y-suurennuskertoimet jne. Johtuen X- ja Y-lankojen 6 sijainnista eri tasossa, on X- ja Y-suurennuskertoimet määritettävä erikseen.

Sen lisäksi, että keksintö tarjoaa monipuoliset ajovaihtoeh-dot, saadaan keksinnön mukaisella ratkaisulla erityisen suuri paikantamistarkkuus kullekin rajauslangalle 6 erikseen. Tämä perustuu pulssiantureiden P käyttöön siirtomoottoreiden M yhteydessä. Sopivien välityssuhteiden avulla voidaan järjestää niin, että saadaan hyvin suuri pulssien lukumäärä langan 6 pientä liikematkaa kohti. Käytännössä riittävä paikantamistarkkuus saavutetaan, jos saadaan ainakin yksi pulssi kun langan 6 varjo kohteen pinnalla liikkuu 0,5 mm. Käytännössä voidaan helposti järjestää niin, että pulssien lukumäärä on huomattavasti tätä suurempi.

Claims (7)

5 81012 1. Simulaattori (1) sädehoitolaitteen kollimaattorin (2) aukon säätämiseksi, joka simulaattori on asennettu sädehoito-laitteen kuten lineaarikiihdyttimen viereen ja johon kuuluu röntgensädelähde ja valonlähde röntgensädekeilan ja valokeilan suuntaamiseksi kohti potilaan sädehoitokohdetta, sekä metalliset rajauslangat (6), jotka rajaavat säde- ja valokeilaan nelikulmion muotoisen alueen (5), jonka sijainti ja koko on säädettävissä lankoja (6) siirtämällä, jolloin lankojen paikkalukemia käytetään lineaarikiihdyttimen kollimaattorin (2) aukon säätöön, tunnettu siitä, että kullakin neljällä rajauslangalla (6) on oma siirtomoottorinsa (M) ja kuhunkin siirtomoottoriin liittyy pulssianturi (P), jonka antamien pulssien lukumäärän perusteella näyttölaite (16) ilmaisee lankojen paikkakoordinaatit (Xl, X2, Yl, Y2), ja että rajauslangat (6) on järjestetty ajettavaksi siirtomoottoreil-la (M) valinnaisesti joko haluttujen koordinaattilukemien mukaisiin asemiin tai jatkuvalla käsiohjauksella tapahtuvana ajona samalla kun voidaan seurata langan varjoa kohdealueen pinnalla. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen aukonsäätösimulaattori, tunnettu siitä, että rajauslankojen (6) asemiinajo voi tapahtua valinnaisesti joko kunkin yksittäisen langan koordinaattiaseman perusteella tai kahden yhdensuuntaisen langan keskinäisen välimatkan perusteella. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen aukonsäätösimulaattori, tunnettu siitä, että rajauslankojen (6) halutut koordinaatti lukemat ja lankojen halutut välimatkat on syötettävissä numeronäppäimillä. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen aukonsäätösimulaattori, tunnettu siitä, että rajauslangat (6) on kiinnitetty valoa ja röntgensäteitä läpäiseviin tukiliuskoihin (7), joista kaksi samansuuntaista liuskaa ovat keskenään samassa tasos- 6 81012 sa ja eri suuntaiset liuskat ovat eri tasoissa. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen aukonsäätösimulaattori, tunnettu siitä, että kukin siirtomoottori (M) käyttää yhtä hihnaa (9), joka on tartunnassa tukiliuskan (7) toiseen päähän. 6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen aukonsäätösimulaattori, tunnettu siitä, että rajauslangat (6) on kiinnitetty tukiliuskojen (7) toisiaan kohti oleviin reunoihin. 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen aukonsäätösimulaattori, tunnettu siitä, että pulssianturi (P) antaa ainakin yhden pulssin kun rajauslangan (6) varjo kohdealueella liikkuu 0,5 mm. Il 7 81012

1. Simulator (1) för regiering av öppningen till en sträl-behandlingsanordnings kollimator(2)/ vilken simulator monte-rats invid strälbehandlingsanordningen, t.ex. en linearacce-lerator, och vartill hör en röntgensträlkälla och en ljus-källa för att inrikta röntgensträlkäglan och ljuskäglan mot strälbehandlingsobjektet i patienten, samt metallbegräns-ningsträdar (6), vilka avgränsar ett fyrhörningsformat omräde (5) i sträl- eller ljuskäglan vars position och storlek kan regleras genom förskjutning av trädarna (6), varvid trädarnas positionsav.läsningar användes för regiering av öppningen tili linearacceleratorns kollimator (2) , känne- t e c k n a d därav, att envar av de fyra begränsningsträ-darna (6) har sin egen förskjutningsmotor (M) och tili envar av förskjutningsmotorerna ansluter sig en impulsgivare (P), varvid en displayanordning (.16) pä basen av antalet avgivna im-pulser indikerar trädarnas platskoordinater (Xl, X2, Yl, Y2), och att begränsningsträdarna (6) anordnats att drlvas med förskjutningsmotorerna (M) valbart antingen tili lägen enligt öns-kade koordinatavläsningar eller som en genom kontinuerlig ma-nuell styrning skeende drift samtidigt som trädens skugga pä objektomrädets yta kan följas.

2. öppningsreglerbar simulator enligt patentkravet 1, k ä n -netecknad därav, att begränsningsträdarnas (6) posi-tionsdrift kan ske valbart antingen pä basen av varje enskild träds koordinatposition eller pä basen av inbördes avständet mel-lan tvä parallella trädar.

3. Öppningsreglerbar simulator enligt patentkravet 2, k ä n -netecknad därav, att begränsningsträdarnas (6) önska-de koordinatavläsningar och trädarnas önskade inbördes avständ kan inmatas med nummertangenter.

4. öppningsreg erbar simulator enligt patentkravet 1, k ä n -netecknad därav, att begränsningsträdarna (6) är fäs-tade vid ljus- och röntgensträlgenomträngliga stödremsor (7), 8 81012 av vilka tvä likriktade remsor ligger i sarana pian inbördes och olika riktade remsor ligger i olika pian.

5. Öppningsreglerbar simulator enligt patentkravet 4, k ä n -netecknad därav, att varje förskjutningsmotor (M) driver en rem (9), som är i ingreppp med den ena ändan av stöd-rerasan (7) .

6. Öppningsreglerbar simulator enligt patentkravet 4 eller 5, kännetecknad därav, att begränsningsträdarna (6) fästats vid stödremsornas (7) mot varandra liggande kanter.

7. öppningsreglerbar simulator enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att impulsgivaren (P) avger atminstone en impuls, da begränsningsträdens (6) skugga pä obj€:ktomrädet rör sig 0,5 mm. Il