SE511356C2

SE511356C2 - Method for depicting on patient one or more areas for radiation treatment

Info

Publication number: SE511356C2
Application number: SE9500885A
Authority: SE
Inventors: Bo Lennernaes
Original assignee: Bo Lennernaes
Priority date: 1995-03-13
Filing date: 1995-03-13
Publication date: 1999-09-20
Also published as: SE9500885L; SE9500885D0

Abstract

The LCD display (6) is placed in the radiation path between the radiation source (4) and the patient (2) and the area or areas (3) is/are marked on the patient, guided by the illuminated depiction shaded edge areas. The depiction of one or more areas is created from an illumination picture (9) of the radiation target (1). The pre-created depiction is modified by adjustment to one or more field forms stored in advance, interactive modification directly on the picture screen (8), or mixt. of signals from illumination of the radiation target with information covering other field forms. The field shadow, created by the LCD display, is mixed and superimposed with signals from a picture enlarger (7), so that on the illumination picture it is possible to observe the area to be treated. The pre-created depiction is obtained from pictures taken with a computer tomographic simulator.

Description

511 356 10 15 20 25 30 35 2 kallad fältlampa i simulatorns strål- och ljusgång. De områden, som har täckts med ovannämnda block och/eller kollimatorblad av röntgentätt material, ger en skugga på patientens hud. Utgående från denna skugga markeras fältgränserna på patienten. De blir sedan vägledande för inställningen av själva strålbehand- lingsapparaten, som normalt saknar möjlighet att fastställa fältgränserna med röntgen. En fördel med att använda röntgentätt material vid simuleringen är att fältgränserna även syns på de röntgenbilder, som normalt tas for dokumentation av strålfältet. 511 356 10 15 20 25 30 35 2 called field lamp in the simulator's beam and light path. The areas, which have been covered with the above-mentioned blocks and / or collimator blades of X-ray-tight material, provide a shadow on the patient's skin. Based on this shadow, the field boundaries on the patient are marked. They then become a guide for the setting of the radiation treatment apparatus itself, which normally does not have the possibility of determining the field boundaries by X-ray. An advantage of using X-ray-dense material in the simulation is that the field boundaries are also visible on the X-ray images, which are normally taken for documentation of the beam field.

Det ovan beskrivna arbetet med block- och fältmarkering har flera nackdelar. Det är bl.a. tidsödande och kräver att man arbetar i många obekväma arbetsställningar. Försök har orts att åtminstone delvis automatisera block- markeringen vid ovannämnda simulatorer med hjälp av mekaniska lösningar.The work with block and field marking described above has several disadvantages. It is i.a. time consuming and requires working in many awkward working positions. Attempts have been made to at least partially automate the block marking in the above-mentioned simulators with the help of mechanical solutions.

Dessa har dock oftast varit alltför otympliga och/eller haft begränsade inställ- ningsmöjligheter. Det vanliga är dock att fältgränserna markeras med mekaniska bländare, som fors fram och åter i det simulatorfält som finns inbyggt i simula- torn.However, these have often been too awkward and / or had limited setting options. It is common, however, for the field boundaries to be marked with mechanical apertures, which are driven back and forth in the simulator field that is built into the simulator.

Föreliggande uppfinning syftar till att eliminera eller undanröja de ovan- nämnda, och därmed sammanhängande, nackdelarna vid kända anordningar och metoder for markering av fältgränser. Den syftar speciellt till att åstadkomma detta genom användning av flytande kristaller.The present invention aims to eliminate or eliminate the above-mentioned, and related, disadvantages of known devices and methods for marking field boundaries. It is particularly intended to accomplish this through the use of liquid crystals.

Sammanfattning av uppfinningen Uppfinningen är som nämnts i första hand inriktad på att väsentligt förbättra hanteringen av den strålfältsbild som, efter att ka konstruerats på godtyckligt lämpligt sätt, avbildas på patienten for markering av det aktuella strålmålet på patienten. Den syftar speciellt till att åstadkomma en skarp och tydlig skuggning av strålfältet på patienten. Detta åstadkommes enligt uppfin- ningen genom användning av en så kallad LCD-display, dvs. en skärm som är uppbyggd av flytande kristaller och är i och for sig känd teknik från andra teknikområden. Som uttrycket används här avser det sådana ﬂytande kristaller, som släpper genom ljus i transparenta områden, men inte i opaka områden. Som uttrycket används här omfattar det inte bara renodlade LCD-displayer, utan även varje annan anordning, som låter ljus passera genom transparenta områden, men inte genom opaka områden och som därvid ger en skarptecknad skugga på patien- ten for markering på huden. Det är dock föredraget att använda flytande kristaller. 10 15 20 25 30 3 511 356 Som kommer att förklaras närmare nedan kan den grundform, som avbildas på patienten för markering, skapas på flera olika sätt (alla givetvis med utgångspunkt från strålmålets form och läge).Summary of the invention As mentioned, the invention is primarily aimed at substantially improving the handling of the beam field image which, after being constructed in any suitable manner, is imaged on the patient for marking the current beam target on the patient. It aims in particular to achieve a sharp and clear shading of the radiation field on the patient. This is achieved according to the invention by using a so-called LCD display, ie. a screen which is made up of liquid crystals and is per se known technology from other technical fields. As used herein, the term refers to such surface crystals which transmit light in transparent areas but not in opaque areas. As the term is used here, it includes not only pure LCD displays, but also any other device which allows light to pass through transparent areas but not through opaque areas and thereby provides a sharp-drawn shadow on the patient for marking on the skin. However, it is preferred to use liquid crystals. 10 15 20 25 30 3 511 356 As will be explained in more detail below, the basic shape, which is imaged on the patient for marking, can be created in several different ways (all of course based on the shape and position of the target).

Ritningsbeskrivning I den bifogade ritningen visas följande: Figur 1 är en schematisk sidovy av en tänkbar utföringsfonn av en anordning enligt uppfinningen som markerar fältgränser vid strålbehandling av en patient.Drawing description The accompanying drawing shows the following: Figure 1 is a schematic side view of a possible embodiment of a device according to the invention which marks field boundaries in radiation treatment of a patient.

Figur 2 är en sektionsvy, som schematiskt illustrerar ett strålmål med avskärmande fältgränser.Figure 2 is a sectional view schematically illustrating a beam target with shielding field boundaries.

Beskrivning av föredragna utföringsformer I ritningsfigur 1 visar hänvisningssiffran 1 det strålmål som skall behand- las, vanligtvis ett tumörområde. Patienten visas schematiskt med 2. Med 3 betecknas strålgången från en, här upplyst, fältlampa vilken är placerad i en centralenhet 4. I denna centralenhet 4 ingår, förutom fältlampan, på i och för sig känt sätt röntgenrör, kollimator som visar fyrkantiga/rektangulära fält samt bländare, de senare för att minimera röntgenstrålning utanför själva fältet.Description of Preferred Embodiments In Figure 1 of the drawing, the reference numeral 1 shows the radiation target to be treated, usually a tumor area. The patient is shown schematically with 2. 3 denotes the beam path from a field lamp, which is illuminated here, which is placed in a central unit 4. In addition to the field lamp, this central unit 4 includes, in a manner known per se X-ray tubes, a collimator showing square / rectangular fields as well as apertures, the latter to minimize X-rays outside the field itself.

Hänvisningssiffran 5 betecknar hela simulatorn, dvs. samtliga detaljer i Figur 1 med undantag av patienten 2.Reference numeral 5 denotes the whole simulator, i.e. all details in Figure 1 with the exception of patient 2.

Den med 7 betecknade detaljen år en röntgenbildmottagare (bíldförstär- kare) för genomlysning av patienten med tillhörande filmfack för att ta vanliga röntgenbílder.The detail denoted by 7 is an X-ray image receiver (image intensifier) for screening the patient with the associated film compartment to take ordinary X-ray images.

Med en genomlysningsskärm 8 kontrolleras, företrädesvis via signalerna från bildförstärkaren, att fältet från centralenheten 4 träffar rätt ställe i kroppen, dvs. strålmålet 1, vilket i de ﬂesta fall är en tumör. Med hänvisningsbeteck- ningen 9 illustreras tumörområdet 1 som visas på genomlysningsskármen 8.With a transillumination screen 8, it is checked, preferably via the signals from the image intensifier, that the field from the central unit 4 hits the right place in the body, ie. radiation target 1, which in most cases is a tumor. The reference numeral 9 illustrates the tumor area 1 shown on the transillumination screen 8.

Hänvisningsbeteckningen 10 illustrerar hur tumörområdet visas på genomlys- ningsskärmen 8. Med beteckningen 10 illustreras den rektantulära formen på de fält, som antingen har formats av kollimatorn i centralenheten 4 eller inlagts via den för uppfinningen särskilt kännetecknande LCD-displayen 6 och en kontroll- enhet 12.The reference numeral 10 illustrates how the tumor area is shown on the X-ray screen 8. The numeral 10 illustrates the rectantular shape of the fields which have either been formed by the collimator in the central unit 4 or inserted via the LCD display 6 and a control unit 12 which is particularly characteristic of the invention. .

Skärmen 8 kan via kontrollenheten 12 och/eller andra in/ut-enheter modifiera fältformerna på många olika sätt, som idag är helt konventionella på dataområdet. En simulatornoperatör kan exempelvis ta in olika lagrade fält- 511 356 4 former från dosplaneringssystem, göra modifieringar genom att rita direkt på skärmen med hjälp av mus, tangentbord och/eller andra i och for sig kända inmatningsenheter. Det på detta sätt, eller annat analogt sätt, skapade fältet illustreras med 11 i Figur 1. Kontrollenheten 12 kan också vara kopplad till 5 lämpliga lagringsmedia för att hämta in exempelvis information (fältformer) från dosplaneringssystem, tidigare liknande situationer eller andra källor för fältfor- men. Kontrollenheten 12 kan blanda signaler från simulatorns genomlysnings- enhet (bildskärmen) med information om fältformer, så att dessa kan visas samtidigt på bildskärmen 8 och ge lämplig information om fältformen till 10 behandlingsapparater, verifieringssystem eller andra enheter ibehandlingskedjan där det finns behov eller önskemål om sådan information. .l . lll; Vid det speciella utfórandeti Figur 1 representeras ett till strålmålets form anpassat fält, som exempelvis har skapats med hjälp av en flerbladskollimatori centralenheten, vilken illustreras i Figur 2. Denna fältform, dvs. den som visas 15 med LCD-displayen, läggs här in med exempelvis ett så kallat gen-lock, dvs. en videosignalblandare, i genomlysningsbilden.The screen 8 can via the control unit 12 and / or other input / output units modify the field shapes in many different ways, which today are completely conventional in the data field. A simulator operator can, for example, take in various stored field forms from dose planning systems, make modifications by drawing directly on the screen with the aid of a mouse, keyboard and / or other input units known per se. The field created in this way, or other analogous way, is illustrated by 11 in Figure 1. The control unit 12 can also be connected to suitable storage media for retrieving, for example, information (field forms) from dose planning systems, previous similar situations or other sources of field but. The control unit 12 can mix signals from the simulator's transillumination unit (monitor) with field shape information, so that these can be displayed simultaneously on the monitor 8 and provide appropriate field shape information to processing devices, verification systems or other units in the processing chain where there is a need or desire for such. information. .l. lll; In the special embodiment in Figure 1, a field adapted to the shape of the beam target is represented, which has, for example, been created by means of a multi-blade collimation central unit, which is illustrated in Figure 2. This field shape, ie. the one that is shown with the LCD display, is entered here with, for example, a so-called gene lock, ie. a video signal mixer, in the transillumination image.

Principen för bildningen av dessa fältgränser illustreras i Figur 2, som visar exemplet med rektangulär form på det från centralenheten 4 utgående fältet. Strålmålet är markerat med 1. 13 betecknar ett organ, som bör skyddas 20 under strålbehandling, exempelvis en njure. :f Det från centralenheten 4 utgående, rektangulära fältet 3 visas i Figur 2 avskärmat med strålningstäta kollimatorblad 14, som har anordnats så att de i i största möjliga mån är anpassade till strålmålets form. Bladen 14 kan ersättas eller kompletteras med andra fältbegränsande anordningar som t.ex. block av bly 25 eller andra material, som har motsvarande fältblockerande egenskaper. Den på godtyckligt sätt och med godtycklig önskad form skapade fältformen avbildas på patienten via projektion genom LCD-displayen 6 och kan också visas samtidigt på bildskärmen 8.The principle of the formation of these field boundaries is illustrated in Figure 2, which shows the example with a rectangular shape on the field emanating from the central unit 4. The radiation target is marked with 1. 13 denotes an organ which should be protected during radiation treatment, for example a kidney. : f The rectangular field 3 emanating from the central unit 4 is shown in Figure 2 shielded by radiation-tight collimator blades 14, which have been arranged so that they are as far as possible adapted to the shape of the radiation target. The blades 14 can be replaced or supplemented with other field limiting devices such as blocks of lead or other materials having corresponding field-blocking properties. The field shape created in any way and with any desired shape is imaged on the patient via projection through the LCD display 6 and can also be displayed simultaneously on the screen 8.

Den ovan beskrivna simulatorn är ett för närvarande föredraget exempel 30 på fältinläggningsverktyg, men man kan inom ramen for uppfinningen även använda andra metoder och anordningar for fältinläggningen. Ett exempel på detta är att använda en datortomograf. I detta fall bestäms strålmålet direkt utgående från bilder tagna med datortomografen, men principen för fältinlägg- ning med ljusfält och LCD-display är oförändrad. En annan variant är att den .ll alla; il: wc: r-v 35 rektangulära fältformen såväl som fältblocken markeras med LCD-displayen.The simulator described above is a presently preferred example of field laying tools, but other methods and devices for field laying can also be used within the scope of the invention. An example of this is using a computed tomograph. In this case, the radiation target is determined directly on the basis of images taken with the computed tomograph, but the principle of field placement with light fields and LCD display is unchanged. Another variant is that it .ll all; il: wc: r-v 35 The rectangular field shape as well as the field blocks are marked with the LCD display.

Uppfinningen är givetvis inte avsedd att vara begränsad till de ovan w ll .141 r- '1 .. -;~;»-* :i så 5 511356 speciellt beskrivna och i ritningarna visade utfóringsformerna, utan många modifikationer och variationer är tänkbara inom ramen för de bifogade patent- kraven.The invention is of course not intended to be limited to the embodiments specifically described and shown in the drawings and described above in the above, but many modifications and variations are conceivable within the scope of the invention. for the appended claims.

Claims

511 356 e 10 15 20 25 PATENTKRAV

A method of imaging on a patient (2) one or more areas (3) to be irradiated, said area or areas (3) being imaged by illuminating an LCD display (6) with a pre-created image of said area or areas (3), the LCD display (6) is placed in the beam path between radiation source (4) and patient (2), said area or areas (3) are marked on the patient (2) starting from the shaded edge area of the illuminated image, wherein the pre-created image of one or more areas (3) has been created on the basis of a transillumination image (9) of the beam target (1), characterized in that said pre-created image is modified by one or more of the following measures: a) adaptation to a or several pre-stored field shapes, b) interactive modification directly on screen (8), c) mixing signals from transillumination of the beam target (1) with information regarding other field shapes, and that the field shadow created by the LCD display (6) , mixed and the signal is superimposed from an image intensifier (7) so that the area to be processed can be observed on the transillumination image.

Method according to claim 1, characterized in that the pre-created image has been created on the basis of images taken with a computed tomography stimulator.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that said images and modifications thereof have been created by means of a computer in a manner known in the art.

Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the LCD display (6) is located closer to the light source (4) than the patient (2).