WO2001089625A2 - Vorrichtung zum plazieren eines patienten mit einem tumor im kopf-halsbereich in einem schwerionentherapieraum - Google Patents

Vorrichtung zum plazieren eines patienten mit einem tumor im kopf-halsbereich in einem schwerionentherapieraum Download PDF

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WO2001089625A2
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tumor
movement
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Dieter Schardt
Peter Heeg
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    • A61N2005/1085—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy characterised by the type of particles applied to the patient
    • A61N2005/1087—Ions; Protons

Definitions

  • the invention relates to a device for placing a tumor patient with a tumor in the head and neck area in a heavy ion therapy room. >.
  • Known heavy ion therapy rooms have patient beds on which the patient is fixed in the head and neck area using an radiation mask and the patient bed is aligned with respect to a horizontal beam tube for the heavy ion therapy beam.
  • Known devices of this type permit directions of incidence or shot into a frontal plane of the patient's head, which, in limited cases, enables satisfactory dose distributions.
  • the ion beam is guided across the tumor cross section by two fast-working deflection magnets in the horizontal and vertical direction transverse to the ion beam, the depth of penetration of the heavy ion beam by changing the heavy ion beam energy and the radiation amount by adjusting the heavy ion dose in a radiation plan depending on the size and spatial extent of the tumor tissue is set.
  • the radiation process is monitored by a PET camera installed in the radiation room.
  • the object of the invention is to provide a device which, as an alternative to a patient couch, enables at least one further degree of freedom for the alignment of the patient's head.
  • the device for placing a tumor patient has, as an alternative to a patient bed, a device that fixes the patient in a sitting position.
  • This device has mechanisms that maintain the patient's tumor in the isocenter of the heavy ion beam under the device's degrees of freedom.
  • Holding the tumor in the isocenter of the heavy ion beam has the advantage that all available degrees of freedom, which a sitting position of the patient offers, only affect the angle at which the tumor tissue can be bombarded, but not the fixation of the patient in the three spatial coordinates X, Y and Z, that is, the origin of the Cartesian coordinate system is at the same time the center of the tumor and the point of intersection with the ion beam, and this constellation is despite the change and adjustment of the angle on the additional degrees of freedom of rotation of the device for a seated position of the Maintain patient.
  • the device has, as a further degree of freedom of movement, a tilting movement about at least one horizontal axis which intersects the heavy ion beam in the isocenter.
  • a tilting movement is not provided for the conventional patient couches, so that previously untreatable patients can be treated with this tilting movement of the device.
  • the device has a degree of freedom of movement of a rotary movement about a vertical axis, which intersects the heavy ion beam in the isocenter.
  • the device is adapted to the possibilities of a patient couch which has only this one degree of rotational freedom, so that treatment plans provided for a patient couch can be converted or transformed into treatment plans for the new device in a simple manner.
  • this has the degrees of freedom of movement of the three translations in the stereotactic coordinates X, Y and Z.
  • the spatial arrangement of the drives for the different degrees of freedom of the different embodiments of the invention are coordinated with one another in such a way that the drives for the translatory movements are arranged locally above the drives for the rotary movements. Only this local arrangement enables the device to use the degrees of freedom of rotation and at the same time to maintain the tumor position in the isocenter.
  • the drives for the rotary movements about a horizontal and a vertical axis with their intersection points in the isocenter of the heavy ion beam are arranged under the seating position of a patient and spatially under the translational drives.
  • the device for rotating or tilting about a horizontal axis has arch guides under the seat and / or lying surface.
  • the lying surface only comes into play if, in a preferred embodiment of the invention, the patient's sitting position is adjustable into a lying position.
  • this requires a high level of technical effort if the horizontal and vertical rotational movement in the isocenter for the head and neck area of a patient is to be maintained at the same time.
  • Electromotive drives of this type have the advantage that they can carry out both the translational settings and the rotary settings with the highest precision, so that an accuracy of less than 0.5 mm can be achieved in the translatory direction and an angular deviation of less than 0 in the rotary direction. 1 ° is adjustable.
  • the device has as an attachment for shifting in the X, Y and Z directions, namely the three translations of the stereotactic coordinates and for rotating about a horizontal and a vertical axis.
  • the stepper motors have the advantage that they can be controlled digitally via electronic control modules and carry out the translational and rotational movements of the device in steps of the specified accuracy.
  • the limit switches offer additional security against extreme angles and extreme lateral deflections of the setting parameters as well as against misinterpretation of the irradiation plan by electronic control modules.
  • the drives for translational displacements of the device are arranged outside of a direct seating position of the device. This has the advantage that the seat position can be arranged as low as possible, for example if the translatory drive for the height adjustment in the Z direction is arranged in the region of the seat back.
  • the device is preferably equipped with an automatic emergency stop circuit in order to enable rapid and automatic intervention and correction in the event of obvious misinterpretations of the treatment position.
  • the device can be controlled by means of a control program that provides collision protection and interacts with a movement limit monitoring device.
  • a translational displacement of the device in the direction of the heavy ion beam on travel rails is provided, a long travel path of the device from a parking position to a patient treatment position being provided and a fine adjustment device independent of the travel rails being effective in the patient treatment position.
  • the device is preferably connected to a position control device in the heavy ion treatment room, so that the tumor position in the isocenter remains monitored.
  • a position control device is preferably an X-ray camera. This X-ray camera precisely measures the set translatory positions before and after the treatment and thus ensures that the device also works precisely between treatments.
  • the device has a computer which optionally converts the target coordinates and treatment settings for placing the patient in a lying and / or sitting position.
  • a computer advantageously makes it possible to combine both radiation positions from a lying and a sitting position and to carry out the radiation at different radiation angles, so that the healthy tissue lying over the tumor is optimally protected.
  • the camera heads of the PET camera are preferably mounted so as to be rotatable about the heavy ion beam axis. This rotatable bearing enables It is easy to use the same PET camera to monitor both the radiation on a patient couch and on a device with the patient's sitting position.
  • the device In order to adapt the height of the patient to the isocenter of the heavy ion beam, the device has a sufficiently adjustable height adjustment in the Z direction.
  • the height adjustment device has a travel range of
  • This height adjustment device can be operated at a travel speed of 1 to 15 mm / s, preferably from 2 to 5 mm / s, the high travel speeds being carried out without patients, while the slower travel speeds are to be carried out with the patient positioned.
  • the drive device preferably has a travel range in the horizontal translational displacements in the X and Y directions of 100 to 200 mm, preferably of 120 to 150 mm, which has a travel speed between 5 and 200 mm / s and preferably between 8 and Is 10 mm / s.
  • the rotation about a horizontal axis is preferably limited to a preferred tilting movement, which has a tilting range of
  • a rotational speed about the vertical axis between 1 to 10 ° / s, preferably between 3 to 6 ° / s employed.
  • a preferred method for treating a patient's tumor in a head and / or neck area in a gravity treatment room with a heavy ion beam direction that is fixed with respect to the spatial coordinates has the following method steps using the device according to the invention for placing a tumor patient:
  • the translational settings in the X, Y and Z directions are first made after reaching the treatment position until the tumor is located in the isocenter of the ion beam, and then the rotation about a horizontal axis is carried out with With the help of the bow guides under the seat area of the device is adjusted, and finally the rotary adjustment is carried out about a vertical axis.
  • the drives for the translatory movements for aligning the tumor in the isocentre of the ion beam are arranged spatially above the arc guide for the tilting movement and the drive for the rotary movement, and the axes of the rotary movement advantageously intersect in the isocenter Rotational movements advantageously do not involve any translational displacement of the tumor.
  • the heavy ion beam 6 can be moved by means of fast deflection magnets 7 orthogonal to the beam in the horizontal and vertical direction over the tumor cross-section.
  • the penetration depth of the heavy ion beam 6 can be determined by changing the heavy ion energy and the amount of radiation by adjusting the heavy ion dose in the radiation room.
  • Carbon ions are usually used as heavy ions, but light ions such as protons can also be used in such a treatment room.
  • the patient's radiation is monitored by means of a PET camera, which is not shown here.
  • the rotational movement A crosses about a vertical axis 11 and the rotational movement B about a horizontal axis 10 in the isocenter 9 of the heavy ion beam 6.
  • the patient is fixed in a sitting position on this device for placing a tumor patient.
  • a patient couch is located in a parking position, not shown, which is usually used for such radiation rooms.
  • a patient couch for the treatment of tumors in the head and neck area 3 of a patient requires a much larger turning radius compared to the device shown, since the patient has to be rotated on the patient couch around the isocenter with the tumor in the head or neck area.
  • the drive device 20 for a patient bed is arranged directly under the patient chair 21.
  • the translational directions X, Y and Z are also provided in the drive unit 20 of the patient bed, and with a rotational movement direction D of the patient bed about a vertical axis 11, an angle of incidence or shot of the ion beam 6 in the frontal plane can be set in a limited form.
  • the camera heads are rotatably mounted about the beam axis C of the heavy ion beam 6. The camera heads are then aligned vertically in lying mode and in operation with the patient chair, they are adjusted horizontally to monitor the radiation.
  • the patient chair 21 is arranged on a self-supporting platform 24 which is held by a device 23.
  • the device 23 can be moved on the underbody rails 16 by means of underbody guides 18 and 19.
  • the cantilevered platform 24 can be moved into a parking position with the aid of the device 23 if a patient is to be treated on a patient couch, and is moved for treatment into the treatment position shown in FIG. 1, the platform 24 above the drive unit 20 of the couch is arranged.
  • the degrees of freedom for adjusting the patient chair are spatially arranged from top to bottom in the following order:
  • Table 1 shows the essential technical data of this embodiment of the invention.
  • the mechanism for both rotations about a vertical axis 11 and a horizontal axis 10 and for the horizontal translations is located under the seat surface and in this embodiment requires less than 35 cm in height.
  • the device is tilted about a fixed horizontal axis 10 transverse to the beam direction C.
  • the patient chair 21 is moved in the curved guides 15. Rotation and tilting are concentric, the intersection of axes 11 and 10 being fixed in space and placed in the isocenter using the translational settings in the X, Y and Z directions. With the travel range of the translations, each target point of the patient's head can be set in the isocenter.
  • the traversing the vertical translation which is located behind the chair covers to ⁇ additionally from even the patient's height compensation. All freedom
  • This device in the embodiment of FIG. 1 is controlled by an electric motor.
  • An essential property of the treatment chair is that an analog positioning technique is used, as has already been tried out on patient beds.
  • the axis of rotation is placed vertically and the angle of rotation to 0 °, so that the patient looks in the beam direction.
  • the stereotactic coordinates are set by three translations in the X, Y and Z directions, and finally the angles of rotation and the tilt angle are set in order to determine the direction of incidence of the ion beam.
  • This planning program of the patient couch corresponds to the use of the patient chair without the use of the tilt, so that the radiation directions and shot angle are only within the transversal level.
  • the chair angles to be set can be calculated using a coordinate transformation from the planning angles.
  • this device for placing a patient on a patient chair has the decisive advantage that the same program can be used to calculate plans for a patient couch as well as for a treatment chair.
  • the requirements for radiation plans with mixed fields are met with the additional use of the device according to the invention.
  • This multiplies the planning freedom for the treatment of tumor patients with tumors in the head and neck area.
  • the patient chair according to the invention is therefore an extension of conventional medical radiation devices and an improvement in the treatment options for tumors in the head and neck area of a patient.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Plazieren eines Tumor-Patienten (1) mit einem Tumor (2) im Kopf-Halsbereich (3) in einem Schwerionentherapieraum (5) in bezug auf einen Schwerionenstrahl (6) aus einer unter Raumkoordinaten festliegenden veränderbaren Richtung (C), wobei der Schwerionenstrahl mittels zweier schneller Ablenkmagnete (7) orthogonal in horizontaler und vertikaler Richtung über den Tumorquerschnitt geführt wird, wobei die Eindringtiefe des Ionenstrahls durch Verändern der Schwerionenergie und die Bestrahlungsmenge durch Einstellen der Schwerionendosis in einem Bestrahlungsplan festlegbar ist und durch eine im Bestrahlungsraum installierte PET-Kamera überwachbar ist, wobei die Vorrichtung alternativ zu einer Patientenliege dem Patienten (1) in sitzender Haltung fixiert und Mechanismen aufweist, die den Tumor (2) des Patienten (3) unter den Bewegungsfreiheitsgraden der Vorrichtung (8) in dem Isozentrum (9) des Ionenstrahls (6) hält.

Description

Vorrichtung zum Plazieren eines Tumor-Patienten mit einem Tumor im Kopf-Halsbereich in einem Schwerionentherapieraum
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Plazieren eines Tumor-Patienten mit einem Tumor im Kopf-Halsbereich in einem Schwerionentherapieraum. > .
Bekannte Schwerionentherapieräume verfügen über Patientenliegen, auf denen der Patient im Kopf-Halsbereich mittels einer Bestrahlungsmaske fixiert wird und die Patientenliege in bezug auf ein horizontales Strahlrohr für den Schwerionentherapie- strahl ausgerichtet wird. Derartige bekannte Einrichtungen erlauben Einstrahl- bzw. Einschußrichtungen in eine Frontalebene des Patientenkopfes, was in begrenzten Fällen zufriedenstellende Dosisverteilungen ermöglicht. Dazu wird durch zwei schnell arbeitende Ablenkmagnete in horizontaler und vertikaler Richtung quer zum lonenstrahl der Ionenstrahl über den Tumorquerschnitt geführt, wobei die Eindringtiefe des Schwerionenstrahls durch Verändern der Schwerionenstrahlenergie und die Bestrahlungsmenge durch Einstellen der Schwerionendosis in einem Bestrahlungsplan in Abhängigkeit von Größe und räumlicher Erstreckung des Tumorgewebes festgelegt ist. Während der Bestrah- lung wird der Bestrahlungsvorgang durch eine im Bestrahlungsraum installierte PET-Kamera überwacht.
Jedoch durch die häufige Konstellation von Tumoren, die direkt an Risikoorgane angrenzen wie an den Hirnstamm, an den Sehnerv, an das Chias a oder an die Augen, ist es mit dem nur einen Freiheitsgrad, der durch das Drehen der Patientenliege um eine vertikale Achse ermöglicht wird, nicht immer möglich, alle Risikoorgane des Kopf-Halsbereiches eines Patienten ausreichend zu schonen. Deshalb kann nicht jeder Bestrahlungsplan, bei dem die Belastung der einzelnen Risikoorgane entsprechend einem Do- sisvolumenhistogramm noch tolerabel wäre, in der" Praxis angewendet werden, da in solchen Fällen kein risikoloser Einstrahlwinkel oder Einschußwinkel für den Ionenstrahl im Kopf- Halsbereich mit absoluter Sicherheit gegeben ist.
Die Anwendung des Schwerionenstrahls wird auch deshalb eingeschränkt, weil Ionen nach dem Passieren von sehr inhomogenem Gewebe unmittelbar vor einem Risikoorgan stoppen müßten. Eine geringfügige laterale Fehlpositionierung würde zu einer beträchtlichen Reichweitenveränderung führen und damit zu einer Fehldosierung im Risikoorgan. Deshalb sind mit den eingeschränkten Möglichkeiten einer Patientenliege auch nur eingeschränkte Möglichkeiten der Behandlung von Tumoren im Kopf- Halsbereich möglich. '_ι
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, die alternativ zu einer Patientenliege mindestens einen weiteren Freiheitsgrad für die Ausrichtung des Patientenkopfes ermöglicht.
Bekannte Lösungen sind dazu, eine lonenstrahlgantry aufzubauen, in die eine Patientenliege eingeschoben wird und der Ionen- - strahl in einem Trommelgestell geführt wird, so daß er aus je- der Raumrichtung den Patienten bestrahlen kann. Derartige kostenintensive Lösungen sind jedoch für einen Schwerionentherapieraum ungeeignet, wenn der Schwerionenstrahl lediglich aus einer unveränderbaren Raumrichtung in bezug auf die Raumkoordinaten horizontal strahlt. Auch die geringfügige Auslenkung des Ionenstrahls beim schnellen Abtasten eines Tumorquerschnitts kann dieses Problem für einen derartig ausgestatteten Schwerio- nenstrahltherapieraum. nicht lösen. Auch die räumlichen Dimensionen einer Gantry, die sich über mehrere Gebäudestockwerke ausdehnt, sind für begrenzte Schwerionentherapieräu e ungeeignet.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zum Plazieren eines Tumor-Patienten alternativ zu einer Patientenliege eine Vorrichtung auf, die den Patienten in sitzender Haltung fixiert. Diese Vorrichtung hat Mechanismen, die den Tumor des Patienten unter den Bewegungsfreiheitsgraden der Vorrichtung in dem Isozentrum des Schwerionenstrahls hält. Das Halten des Tumors in dem Isozentrum des Schwerionenstrahls hat den Vorteil, daß alle verfügbaren Freiheitsgrade, die eine sitzende Position des Patienten bietet, sich lediglich auf den Winkel, unter dem das Tumorgewebe beschossen werden kann, auswirken, nicht aber auf die Fixierung des Patienten in den drei Raumkoordinaten X, Y und Z, das heißt, der Ursprung des karthesischen Koordinatensystems ist gleichzeitig Zentrum des Tumors und Schnittpunkt mit dem Ionenstrahl, und diese Konstellation wird trotz der Veränderung und Einstellung des Winkels über die zusätzlichen Drehbewegungsfreiheitsgrade der Vorrichtung für eine sitzende Position des Patienten beibehalten. In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist die Vorrichtung als weiteren Bewegungsfreiheitsgrad eine Kippbewegung um mindestens eine horizontale Achse auf, die den Schwerionenstrahl im Isozentrum schneidet. Eine derartige Kippbewegung ist für die herkömmlichen Patientenliegen nicht vorgesehen, so daß mit dieser Kippbewegung der Vorrichtung bisher nicht behandelbare Patienten behandelt werden können.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung einen Bewegungsfreiheitsgrad einer Drehbewegung um eine vertikale Achse auf, die den Schwerionenstrahl im Isozentrum schneidet. Mit diesem Bewegungsfreiheitsgrad der Vorrichtung ist die Vorrichtung an die Möglichkeiten einer Patientenliege angepaßt, die nur diesen einen Drehbewegungsfreiheitsgrad aufweist, so daß für eine Patientenliege vorgesehene Behandlungspläne in einfacher Weise in Behandlungspläne für die neue Vorrichtung umgerechnet oder transformiert werden können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist diese die Bewegungsfreiheitsgrade der drei Translationen in den stereotaktischen Koordinaten X, Y und Z auf. Die räumliche Anordnung der Antriebe für die unterschiedlichen Freiheitsgrade der unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung sind derart aufeinander abgestimmt, daß die Antriebe für die translatorischen Bewegungen örtlich über den Antrieben für die Drehbewegungen angeordnet sind. Erst diese örtliche Anordnung versetzt die Vorrichtung in die Lage, die Rotationsfreiheits- grade nutzen zu können und gleichzeitig die Tumorposition im Isozentrum beizubehalten. Damit wird in vorteilhafter Weise auch die Einstellung der Vorrichtung in bezug auf das Isozentrum erleichtert, indem zunächst die Zielkoordinaten für die Bestrahlung eines Tumors im Kopf-Halsbereich durch die drei Translationsbewegungen eingestellt wird und anschließend eine isozentrische Rotation und/oder eine isozentrische Kippung der Vorrichtung durchgeführt wird.
Dazu sind in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Antriebe für die Drehbewegungen um eine horizontale und eine vertikale Achse mit ihren Schnittpunkten im Isozentrum des Schwerionenstrahls unter der Sitzposition eines Patienten und räumlich unter den translatorischen Antrieben angeordnet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung zur Drehung oder Kippung um eine horizontale Achse Bogenführungen unter der Sitz- und/oder Liegefläche auf. Die Liegefläche kommt jedoch nur dann zum Tragen, wenn in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Sitzposition des Patienten in eine Liegeposition verstellbar ist. Dieses erfordert jedoch einen hohen technischen Aufwand, wenn gleichzeitig die horizontale und vertikale Drehbewegung im Isozentrum für den Kopf-Halsbereich eines Patienten beibehalten werden soll .
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind alle verstellbaren Bewegungsfreiheitsgrade elektromotorisch einstellbar. Derartige elektromotorische Antriebe haben den Vorteil, daß sie sowohl die translatorischen Einstellungen als auch die rotatorischen Einstellungen mit höchster Präzision durchführen können, so daß in translatorischer Richtung eine Genauigkeit von unter 0,5 mm erreichbar ist und in rotatori- scher Richtung eine Winkelabweichung unter 0,1° einstellbar wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist diese zum Verschieben in X-, Y- und Z-Richtung, nämlich den drei Translationen der stereotaktischen Koordinaten und zum Verdrehen um eine horizontale und eine vertikale Achse als An- triebsaggregate Schrittmotoren mit Positionsmessern, Endschaltern und elektronischen Steuermodulen auf. Die Schrittmotoren haben den Vorteil, daß sie über elektronische Steuermodule digital angesteuert werden können und in Schritten der vorgegebenen Genauigkeit die Translations- und die Rotationsbewegungen der Vorrichtung durchführen. Die Endschalter bieten eine zusätzliche Sicherheit gegen extreme Winkel und extreme seitliche Auslenkungen der Einstellparameter sowie gegen Fehlinterpretationen des Bestrahlungsplans durch elektronische Steuermodule.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Antriebe für translatorische Verschiebungen der Vorrichtung außerhalb einer unmittelbaren Sitzposition der Vorrichtung, angeordnet. Dies hat den Vorteil, daß die Sitzposition so niedrig wie möglich angeordnet werden kann, beispielsweise wenn der translatorische Antrieb für die Höheneinstellung in Z-Richtung im Bereich der Sitzlehne angeordnet ist.
Insbesondere ist vorzugsweise die Vorrichtung mit einer Not- Aus-Schaltungsautomatik ausgestattet, um bei offensichtlichen Fehlinterpretationen der Behandlungsposition ein schnelles und automatisches Eingreifen und Korrigieren zu ermöglichen. Dazu ist die Vorrichtung mittels eines Steuerprogramms steuerbar, das einen Kollisionsschutz vorsieht und mit einer Bewegungs- grenz-Uberwachungseinrichtung zusammenwirkt .
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine translatorische Verschiebung der Vorrichtung in Richtung des Schwerionenstrahls auf Verfahrschienen vorgesehen, wobei ein großer Verfahrweg der Vorrichtung von einer Parkposition in eine Patientenbehandlungsposition vorgesehen ist und eine von den Fahrschienen unabhängige Feineinstellungsvorrichtung in der Patientenbehandlungsposition wirksam wird. Dieses hat den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung, die den Patienten in sitzender Position fixiert, kurzfristig in eine Parkposition verschiebbar ist, die den Einsatz einer Patientenliege nicht behindert. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Positionsgenauigkeit der Vorrichtung in allen translatorisch verstellbaren Freiheitsgraden kleiner oder gleich 0,5 mm, vorzugsweise kleiner gleich 0,1 mm. Diese hohe Positionsgenauigkeit gewährleistet, daß die Vorrichtung exakt im Isozentrum für den Schwerionenstrahl einstellbar ist und örtliche Abweichungen und damit Fehlbestrahlungen vermieden werden. Deshalb ist die Vorrichtung mit einer Genauigkeit von ±1 bis +0,5 mm in dem Isozentrum einstellbar. Dazu ist die Vorrichtung vorzugsweise mit einem Positionskontrollgerät im Schwerionenbehandlungsrau zusammenwirkend verbunden, so daß die Tumorposition im Isozentrum überwacht bleibt. Ein derartiges Positionskontrollgerät ist vorzugsweise eine Röntgenstrahl- kamera. Diese Röntgenstrahlkamera vermißt vor und nach der Behandlung exakt die eingestellten translatorischen Positionen und stellt damit sicher, daß die Vorrichtung auch zwischen den Behandlungen präzise arbeitet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung einen Rechner auf, der wahlweise die Zielkoordinaten und Behandlungseinstellungen für eine Plazierung des Patienten in liegender und/oder sitzender Position umrechnet. Durch einen derartigen Rechner ist es vorteilhaft möglich, beide Bestrahlungspositionen aus einer liegenden und aus einer sitzenden Position zu kombinieren und die Bestrahlung unter unterschiedlichen Bestrahlungswinkeln vorzunehmen, so daß das über dem Tumor liegende gesunde Gewebe optimal geschont wird.
Zur Überwachung der Bestrahlung eines Patienten sind vorzugsweise die Kameraköpfe der PET-Kamera um die Schwerionen- strahlachse drehbar gelagert. Diese drehbare Lagerung er ög- licht es mit ein- und derselben PET-Kamera sowohl die Bestrahlung auf einer Patientenliege als auch auf einer Vorrichtung mit Sitzposition des Patienten zu überwachen.
Somit ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung eine kombinierte Bestrahlung eines Patienten in Verbindung mit einer Patientenliege und der erfindungsgemäßen Vorrichtung in sitzender und liegender Haltung möglich.
Zur Anpassung der Körpergröße des Patienten in bezug auf das Isozentrum des Schwerionenstrahls weist die Vorrichtung eine ausreichend verstellbare Höheneinstellung in Z-Richtung auf. Dazu hat die Höhenverstelleinrichtung einen Verfahrbereich von
+100 bis +500 mm, vorzugsweise von +200 bis +300 mm. Diese Höhenverstelleinrichtung kann mit einer Verfahrgeschwindigkeit von 1 bis 15 mm/s, vorzugsweise von 2 bis 5 mm/s betrieben werden, wobei die hohen Verfahrgeschwindigkeiten ohne Patienten ausgeführt werden, während die langsameren Verfahrgeschwindigkeiten mit positioniertem Patienten auszuführen sind.
In der Patientenbehandlungsposition weist vorzugsweise die Antriebsvorrichtung in den horizontalen Translationsverschiebungen in X- und Y-Richtung einen Verfahrbereich von 100 bis 200 mm, vorzugsweise von 120 bis 150 mm auf, die mit einer Verfahrgeschwindigkeit zwischen 5 und 200 mm/s und vorzugsweise zwischen 8 und 10 mm/s liegt.
Vorzugsweise ist die Drehung um eine horizontale Achse auf eine bevorzugte Kippbewegung begrenzt, die mit einem Kippbereich von
±30°, vorzugsweise +20° arbeitet, wobei die Geschwindigkeit der Kippbewegung zwischen 0,5 bis 1 °/s, vorzugsweise zwischen 0,6 bis 0,8 °/s liegt. Auch hier werden bei Anwesenheit eines fixierten sitzenden Patienten die niedrigeren Geschwindigkeiten der Kippbewegung eingesetzt. Der Drehbereich um eine vertikale Achse ist nicht begrenzt und kann einen vollständigen Kreis von 0 bis 360° aufweisen. Bei einer sitzenden Haltung des Patienten zur Schwerionenbehandlung des Patienten im Kopf-Halsbereich kann diese Drehbewegung in vorteilhafter Weise auf engerem Raum durchgeführt werden als mit einer Patientenliege. Dabei wird in einer bevorzugten Aus- ': führungsform der Erfindung eine Drehgeschwindigkeit um die vertikale Achse zwischen 1 bis 10 °/s, vorzugsweise zwischen 3 bis 6 °/s eingesetzt.
L I
Ein bevorzugtes Verfahren zur Behandlung eines Tumors eines Patienten in einem Kopf- und/oder Halsbereich in einem Schwerio- nenbehandlungsraum mit einer in bezug auf die Raumkoordinaten festliegenden Schwerionenstrahlrichtung weist unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Plazierung eines Tumor- Patienten folgende Verfahrensschritte auf: ι
- Berechnen eines optimalen Einschußwinkels für den Schwerionenstrahl (5) durch gesundes Gewebe in Richtung auf den Tumor unter Berücksichtigung von Risikobereichen;
- Verfahren des Patientenstuhls mit fixiertem Patienten aus einer Parkposition in eine Behandlungsposition; l i
- Einstellen der stereotaktischen Zielpunktkoordinaten durch drei Translationen in X-,Y- und Z-Richtung , so daß der Tumor in dem Isozentrum positioniert wird;
- Einstellen des optimalen Einschußwinkels durch Drehbewegung im Isozentrum um eine horizontale und/oder vertikale Achse; Dosierte Bestrahlung des Tumorgewebes unter Schonung des umgebenden Gewebes unter dem berechneten optimalen Einschußwinkel .
Bei einer bevorzugten Durchführung des Verfahrens werden nach Erreichen der Behandlungsposition zunächst die translatorischen Einstellungen in X-, Y- und Z-Richtung vorgenommen, bis der Tumor im Isozentrum des Ionenstrahls angeordnet ist, und danach wird die Drehung um eine horizontale Achse durchgeführt, die mit Hilfe der Bogenführungen unter dem Sitzbereich der Vorrichtung eingestellt wird, und abschließend wird die Dreheinstellung um eine vertikale Achse durchgeführt. Da erfindungsgemäß die Antriebe für die translatorischen Bewegungen zum Ausrichten des Tumors im Isozentrum des Ionenstrahls räumlich über der Bo- genführung für die Kippbewegung und dem Antrieb für die Drehbewegung angeordnet sind, und die Achsen der Drehbewegung sich in vorteilhafter Weise im Isozentrum schneiden, ist mit den Drehbewegungen in vorteilhafter Weise keine translatorische Verschiebung des Tumors verbunden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der Vorrichtung werden nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf Fig. 1 näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 8 zum Plazieren eines Tumor- Patienten 1 mit einem Tumor 2 im Kopf-Halsbereich 3 in einem Schwerionentherapieraum 5 in bezug auf einen Schwerionenstrahl 6 aus einer unter Raumkoordinaten festliegenden unveränderbaren Richtung C. Der Schwerionenstrahl 6 kann mittels schneller Ablenkmagnete 7 orthogonal zum Strahl in horizontaler und vertikaler Richtung über den Tumorquerschnitt geführt werden. Die Eindringtiefe des Schwerionenstrahls 6 kann durch Verändern der Schwerionenenergie und die Bestrahlungsmenge durch Einstellen der Schwerionendosis in dem Bestrahlungsraum festgelegt werden. Als Schwerionen werden üblicherweise Kohlenstoffionen eingesetzt, jedoch kann in einem derartigen Behandlungsraum auch mit leichten Ionen wie Protonen gearbeitet werden.
Die Bestrahlung des Patienten wird mittels einer PET-Kamera, die hier nicht gezeigt ist, überwacht. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kreuzt sich die Drehbewegung A um eine vertikale Achse 11 und die Drehbewegung B um eine horizontale Achse 10 im Isozentrum 9 des Schwerionenstrahls 6. Auf dieser Vorrichtung zum Plazieren eines Tumor-Patienten wird der Patient in sitzender Stellung fixiert.
I
I
Quergestellt zu der abgebildeten Vorrichtung befindet sich in einer nichtgezeigten Parkposition eine Patientenliege, die üblicherweise für derartige Bestrahlungsräume eingesetzt wird. Eine derartige Patientenliege zur Behandlung von Tumoren im Kopf- und Halsbereich 3 eines Patienten beansprucht einen im Vergleich zu der abgebildeten Vorrichtung wesentlich größeren Drehradius, da der Patient auf einer Patientenliege um das Isozentrum mit dem Tumor im Kopf- oder Halsbereich gedreht werden muß. Die Antriebseinrichtung 20 für eine Patientenliege ist in dieser Ausführungsform unmittelbar unter dem Patientenstuhl 21 angeordnet.
Die translatorischen Richtungen X, Y und Z sind auch bei der Antriebseinheit 20 der Patientenliege vorgesehen, und mit einer Drehbewegungsrichtung D der Patientenliege um eine vertikale Achse 11 kann in begrenzter Form ein Einstrahl- oder Einschußwinkel des Ionenstrahls 6 in der Frontalebene eingestellt werden. Um die nichtgezeigte PET-Kamera sowohl beim Einsatz des Patientenstuhles 21 als auch beim Einsatz der nichtgezeigten Patientenliege verwenden zu können, sind die Kameraköpfe um die Strahlachse C des Schwerionenstrahls 6 drehbar gelagert. Im Liegebetrieb werden die Kameraköpfe dann vertikal ausgerichtet und im Betrieb mit dem Patientenstuhl werden sie zur Überwachung der Bestrahlung horizontal eingestellt.
Der Patientenstuhl 21 ist auf einer freitragenden Plattform 24, die von einer Vorrichtung 23 gehalten wird, angeordnet. Die Vorrichtung 23 ist mittels Unterbodenführungen 18 und 19 auf Unterbodenverfahrschienen 16 verfahrbar. Die freitragende Plattform 24 kann mit Hilfe der Vorrichtung 23 in eine Parkposition verfahren werden, wenn ein Patient auf einer Patientenliege behandelt werden soll, und wird zur Behandlung in die in Fig. 1 abgebildete Behandlungsposition verfahren, wobei die Plattform 24 über der Antriebseinheit 20 der Liege angeordnet wird. Die Freiheitsgrade zur Einstellung des Patientenstuhls sind von oben nach unten in folgender Reihenfolge räumlich angeordnet :
1. Kippung mit Hilfe der Antriebseinheit 12
2. Drehung mit Hilfe der Antriebseinheit 13
3. Translation in den horizontalen Richtungen X und Y mit den Antriebseinheiten 25 für die X-Richtung und 26 für die Y- Richtung
4. Eine vertikale Translation, deren Antriebseinheit 27 in Z- Richtung an einer Säule 28 befestigt ist, die vertikal auf den translatorischen Antrieben 25 und 26 steht.
Die vertikale Translation dient zur Körpergrößenanpassung des Patienten. Dazu ist die Antriebseinheit 27 für die vertikale Translation mit der Patientenstuhllehne 17 verbunden. Die wesentlichen technischen Daten dieser Ausführungsform der Erfindung zeigt die Tabelle 1. Tabelle 1
Figure imgf000015_0001
Die Mechanik für beide Rotationen um eine vertikale Achse 11 und eine horizontale Achse 10 und für die horizontalen Translationen befindet sich unter der Sitzfläche und beansprucht in dieser Ausführungsform weniger als 35 cm Höhe. Gekippt wird die Vorrichtung um eine raumfeste horizontale Achse 10 quer zur Strahlrichtung C. Der Patientenstuhl 21 wird dabei in den Bo- genführungen 15 bewegt. Drehung und Kippung sind konzentrisch, wobei der Schnittpunkt der Achsen 11 und 10 raumfest und über die translatorischen Einstellungen in X-, Y- und Z-Richtung in das Isozentrum gelegt werden kann. Mit dem Verfahrbereich der Translationen läßt sich jeder Zielpunkt des Patientenkopfes in das Isozentrum einstellen. Der Verfahrbereich der vertikalen Translation, der sich hinter der Stuhllehne befindet, deckt zu¬ sätzlich noch den Patientengrößenausgleich ab. Alle Freiheits- grade dieser Vorrichtung in der Ausführungsform der Fig. 1 werden elektromotorisch gesteuert.
Sowohl für die integrale Positioniergenauigkeit als auch für die Lage des Isozentrums im Raum wird eine Toleranzgrenze von
+0,5 mm erreicht.
Eine wesentliche Eigenschaft des Behandlungsstuhles ist es, daß eine analoge Positioniertechnik angewendet wird, wie sie bereits bei Patientenliegen erprobt ist. Dazu wird die Drehachse senkrecht gestellt und der Drehwinkel auf 0°, so daß der Patient in die Strahlrichtung schaut. Dann werden mit Hilfe eines Zielgerätes durch drei Translationen in X-, Y- und Z-Richtung die stereotaktischen Koordinaten eingestellt, und zum Schluß werden die Drehwinkel und der Kippwinkel eingestellt, um die Einschußrichtung des Ionenstrahls festzulegen.
Der Vorteil dieser Vorgehensweise ist, daß sie analog zur Positionierung einer Patientenliege abläuft und somit keine erhöhten Schwierigkeiten bei der Bestrahlungsplanung auftreten. Somit bleiben die Änderungen für die Bestrahlungsplanung überschaubar, da keine winkelabhängigen Translationen erforderlich sind. Ein wesentlicher Unterschied der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist jedoch die Möglichkeit, mindestens zwei Winkel einstellen zu können. In einem Planungsprogramm wird wegen des horizontalen Strahlrohres des Ionenstrahls bei Bestrahlung mit der Patientenliege mit einem Gantrywinkel von 90° gerechnet, und innerhalb einer Frontalebene kann die Einstrahlrichtung bzw. die Einschußrichtung mit dem Tischwinkel eingestellt werden.
Diesem Planungsprogramm der Patientenliege entspricht eine Verwendung des Patientenstuhles ohne Einsatz der Kippung, so daß Einstrahlrichtungen und Einschußwinkel lediglich innerhalb der transversalen Ebene ausgeführt werden. Bei Verwendung des Kippwinkels gibt es jedoch keine Zuordnung der zwei möglichen Pati- entenstuhlwinkel zu dem Einstellwinkel einer Patientenliege. Die einzustellenden Stuhlwinkel werden kann mit Hilfe einer Koordinatentransformation aus den Planungswinkeln berechnet. Für die Planungspraxis ist mit dieser Vorrichtung zur Plazierung eines Patienten auf einem Patientenstuhl der entscheidende Vorteil verbunden, daß mit dem gleichen Programm sowohl Pläne für eine Patientenliege als auch für einen Behandlungsstuhl berechnet werden können.
Somit sind im Prinzip die Voraussetzungen für Bestrahlungspläne mit gemischten Feldern (Liege und Stuhl) bei zusätzlichem Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegeben. Dieses vervielfacht die planerische Freiheit für die Behandlung von Tumor- Patienten mit Tumoren im Kopf- und Halsbereich. Der erfindungsgemäße Patientenstuhl ist deshalb eine Erweiterung von herkömmlichen medizinischen Bestrahlungseinrichtungen und eine Verbesserung der Behandlungsmöglichkeiten von Tumoren im Kopf- und Halsbereich eines Patienten.
Wegen der vorgegebenen geringen Höhe des Bestrahlungspunktes im Bestrahlungsraum über dem Boden des Bestrahlungsraumes sind herkömmliche Patientenstühle ungeeignete, zumal für die Patientenliege bereits die Antriebsmechanik und Antriebseinheit 20 im Zwischenboden unterhalb des Bestrahlungspunktes angeordnet sind. Mit der durch die Anordnung des gesamten Patientenstuhls 21 auf der freihängenden, über die Antriebseinheit 20 der Liege ragenden Plattform ergibt sich der besondere Vorteil, daß die Positioniereinrichtung auf Gleitschienen mit guter Reproduzierbarkeit zwischen Behandlungsposition und Parkposition hin- und hergefahren werden kann. Bezugszeichenliste
1 Tumor-Patient
2 Tumor
3 Kopf-Halsbereich
4 Bestrahlungsmaske
5 Schwerionentherapieraum
6 Schwerionenstrahl / C Schwerionenstrahlrichtung
7 Ablenkungsmagnete
8 Vorrichtung zum Plazieren eines Patienten
9 Isozentrum
B Kippbewegung
10 horizontale Achse
A Drehbewegung um eine vertikale Achse
11 vertikale Achse
12 Antrieb der Drehbewegung um die horizontale Achse
13 Antriebe der Drehbewegung um die vertikale Achse
14 Sitzposition
15 Bogenführungen
16 Verfahrschiene
17 Sitzlehne
18, 19 Unterbodenführungen
20 Antriebseinheit der Patientenliege
21 Patientenstuhl
22 umgebendes Gewebe
D Drehbewegungsrichtung der Patientenliege
23 Vorrichtung zum Verfahren des Patientenstuhls
24 Plattform Antriebseinheit für die X-Richtung Antriebseinheit für die Y-Richtung Antriebseinheit für die Höheneinstellung Säule

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zum Plazieren eines Tumor-Patienten (1) mit einem Tumor (2) im Kopf-Halsbereich (3) fixiert mittels einer Bestrahlungsmaske (4)- in einem Schwerionentherapieraum (5) in bezug auf einen Schwerionenstrahl (6) aus einer unter Raumkoordinaten festliegenden unveränderbaren Richtung (C) , wobei der Schwerionenstrahl (6) mittels zweier schneller Ablenkmagnete (7) orthogonal zur Strahlrichtung (C) in horizontaler und vertikaler Richtung über den Tumorquerschnitt geführt wird und wobei die Eindringtiefe des Schwerionenstrahls (6) durch Verändern der Schwerionenenergie und die Bestrahlungsmenge durch Einstellen der Schwerionendosis in einem Bestrahlungsplan festlegbar ist und durch eine im Bestrahlungsraum installierte PET-Kamera überwachbar ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung alternativ zu einer Patientenliege den Patienten (1) in sitzender Haltung fixiert und Mechanismen aufweist, die den Tumor (2) des Patienten (3) unter den Bewegungsfreiheitsgraden der Vorrichtung (8) in dem Isozentrum (9) des Schwerionenstrahls (5) hält.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsfreiheitsgrade der Vorrichtung (8) eine Kippbewegung (B) um eine horizontale Achse (10), die den Schwerionenstrahl (6) im Isozentrum (9) schneidet, aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsfreiheitsgrade der Vorrichtung (8) eine Drehbewegung (A) um eine vertikale Achse (11), die den Schwerionenstrahl (6) im Isozentrum (9) schneidet, aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsfreiheitsgrade der Vorrichtung (8) drei Translationen in den stereotaktischen Koordinaten (X, Y, Z) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe (12, 13) für Drehbewegungen um eine horizontale und eine vertikale Achse (10, 11) mit ihren Schnittpunkten in dem Isozentrum (9) des Schwerionenstrahls (5) unter der Sitzposition (14) des Patienten (1) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (8) zur Drehung oder Kippung um eine horizontale Achse (10) Bogenführungen (15) unter der Sitz- und/oder Liegefläche aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle verstellbaren Bewegungsfreiheitsgrade elektromotorisch einstellbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Bewegungsfreiheitsgrade der Vorrichtung (8) in der Reihenfolge von unten nach oben Kippung, Rotation, Translation (X, Y, Z) eine isozentrische Kippung und Rotation bewirken.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (8) zum Verschieben in X-, Y- und Z-Richtung, den drei Translationen der stereotaktischen Koordinaten, und zum Verdrehen um eine horizontale und eine vertikale Achse (10, 11) als Antriebsag- gregate (12, 13) Schrittmotoren mit Positionsmessern, Endschaltern und elektronischen Steuermodulen aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Parkposition befindliche Vorrichtung eine Bestrahlung auf einer Patientenliege in Bestrahlungsposition freigibt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß die Antriebe für translatorische Verschiebungen der Vorrichtung (8) außerhalb einer unmittelbaren Sitzposition (14) der Vorrichtung (8) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (8) mit einer Not-Aus-Schaltungsautomatik ausgestattet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (8) mittels eines Programmes steuerbar ist, das einen Kollisionsschutz vorsieht und mit einer Bewegungsgrenz-Überwachungseinrichtung zusammenwirkt .
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine translatorische Verschiebung der Vorrichtung (8) in Richtung des Schwerionenstrahls (6) auf Verfahrschienen (16) vorgesehen ist, wobei ein großer Verfahrweg der Vorrichtung (8) von einer Parkposition in eine Patientenbehandlungsposition und eine Feineinstellvorrichtung in der Patientenbehandlungsposition vorgesehen sind. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsgenauigkeit der Vorrichtung (8) in allen translatorisch verstellbaren Freiheitsgraden (X, Y, Z) kleiner oder gleich 0,5 mm ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (8) mit einer Genauigkeit von +0,1 bis +0,5 mm in dem Isozentrum (9) einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (8) mit einem Positionskontrollgerät im Schwerionenbehandlungsraum (4) zusammenwirkt, das die Tumorposition im Isozentrum (9) überwacht .
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionskontrollgerät eine Röntgenstrahlkamera ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (8) einen Rechner aufweist, der wahlweise die Zielkoordinaten und Behandlungseinstellungen für eine Plazierung des Patienten (1) in liegender und/oder sitzender Position umrechnet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielkoordinaten für die Bestrahlung eines Tumors im Kopf-Halsbereich durch die Translationsbewegungen und anschließender isozentrischer Rotation und/oder isozentrischer Kippung einstellbar sind. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung der Bestrahlung des Patienten Kameraköpfe der PET-Kamera um die Schwerio- nenstrahlachse (6) drehbar gelagert sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (8) in Verbindung mit einer Patientenliege eine kombinierte Bestrahlung eines Patienten in sitzender und liegender Haltung ermöglicht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (8) eine Höhen- verstelleinrichtung zur Anpassung der Vorrichtung (8) an die Körpergröße des Patienten (1) in bezug auf das Isozentrum (9) des Schwerionenstrahls (6) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenverstelleinrichtung einen Verfahrbereich von +100 bis +500 mm, vorzugsweise ±200 bis +300 mm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 23 oder Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenverstelleinrichtung eine Ver- fahrgeschwindigkeit von 1 bis 15 mm/s, vorzugsweise 2 bis 5 mm/s aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (8) in einer Patientenbehandlungsposition in den horizontalen Translationsverschiebungen in X- und Y-Richtung einen Verfahrbereich von +100 bis +200 mm, vorzugsweise von +120 bis ±150 mm aufweist. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrgeschwindigkeit der Vorrichtung (8) in X- und Y- Richtung zwischen 5 und 20 mm/s, vorzugsweise zwischen 8 und 10 mm/s liegt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (8) zur Drehung ' um eine horizontale Achse (10) eine Kippbewegungsvorrich- tung für einen Kippbereich von ±30°, vorzugsweise ±20°, aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Kippbewegung (B) zwischen 0,5 bis /s, vorzugsweise zwischen 0,6 bis 0,8 °/s liegt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (8) zur Drehung um eine vertikale Achse (11) einen Drehbereich von 0 bis 360° aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit um die vertikale Achse (11) zwischen 1 bis 10 °/s, vorzugsweise zwischen 3 bis 6 °/s liegt. ι
Verfahren zur Behandlung eines Tumors (2) eines Patienten
(1) in einem Kopf- und/oder Halsbereich (3) in einem Schwerionenbehandlungsrau (5) mit einer in bezug auf die Raumkoordinaten festliegenden Schwerionenstrahlrichtung (C) , das folgende Schritte unter Verwendung der Vorrichtung (8) zur Plazierung eines Tumor-Patienten (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfaßt: Berechnen eines optimalen Einschußwinkels für den Schwerionenstrahl (5) durch gesundes Gewebe in Richtung auf den Tumor (2) ,
Verfahren des Patientenstuhls (21) aus einer Parkposition in eine Behandlungsposition;
Einstellen der stereotaktischen Zielpunktkoordinaten durch drei Translationen in X-,Y- und Z-Richtung, so daß der Tumor (2) in dem Isozentrum (9) positioniert wird,
Einstellen des optimalen Einschußwinkels durch Drehbewegungen im Isozentrum (9) um eine horizontale und/oder eine vertikale Achse (10, 11), — dosierte Bestrahlung des Tumorgewebes (2) unter Schonung des umgebenden Gewebes unter dem berechneten optimalen Einschußwinkel.
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