DE2718804C3

DE2718804C3 - Vorrichtung zur PositionierungskontroUe von Patienten und/oder Bestrahlungsquellen

Info

Publication number: DE2718804C3
Application number: DE2718804A
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Prof. Dr. 3000 Hannover Renner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-04-27
Filing date: 1977-04-27
Publication date: 1979-10-31
Also published as: JPS53135193A; GB1604734A; FR2388540A1; US4262306A; NL7804260A; DE2718804B2; DE2718804A1; SE7804830L

Description

■to Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Posilionicrungskontrolle von Patienten und/oder Bcstrahlungsqucllen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I.

Im medizinischen Bereich besteht ein großer Bedarf darin, daß der Körper bzw. ein Körperteil eines Patienten bei einer wiederholten Behandlung in eine möglichst genaue, mit der ursprünglichen Position übereinstimmende Position gebracht werden soll. Die möglichst identische Positionsiibereinstiinmung einer früheren und einer späteren Position wird um so wichtiger, je gefährlicher die auf den Patienten gerichteten Maßnahmen und insbesondere Strahlen sind. So ist beispielsweise bei der Tuniorbehandlung eine strikte Forderung, daß nur der Tumorherd selbst und nicht das angrenzende, gesunde Gewebe getroffen wird.

In der DE-OS 21 58 457 ist daher ein Lagerungsgerät für Patienten beschrieben worden, das den Patienten in immer wieder der gleichen Lage fixieren soll. Dabei ist die Auflagefläche des Lagerungsgerätes, auf welchem

so die Becken- oder Oberschenkelpartien des Patienten zu liegen kommen, mit Druck- und Kraftmeßeinrichtungen versehen, deren Werte dazu dienen, die Lage des Patienten jederzeit wiederholbar festzulegen. Es ist jedoch leicht zu erkennen, daß gerade bei kranken Menschen erhebliche Gewichtsschwankungen auftreten ut'nI somit selbst an den wenigen Stellen, an denen die Druck- und Kraftmeßcinrichtungen angeordnet sind, noch Ungenauigkeiten auftreten. Ferner ist aus der

DE-OS 24 20 402 auch bekannt, daß die Lagerung von Patienten durch Kunststoffunterlagen vorgenommen w .rd, die mit einer schäumbaren und schnell aushärtenden Substanz gefüllt sind. Bei derartigen Kunststoffunterlagen besteht der Nachteil, daß bereit.» geringe Gewichtsverluste eines Patienten zu einem Spiel zwischen der durch die Kunststoffuntei lage erziehen Paßform und dem Patienten selbst führen, wodurch eine erneute Positionierung nicht mehr identisch mit der ursprünglichen Positionierung durchgeführt werden kann. Zudem bedarf es neben der relativ komplizierten und teuren sowie zeitaufwendigen Ausbildung einer halben Körperschale einer sehr großen Lagerkapazität in welcher die Körperschalen mit möglichst kurzer Zugriffzeit erreichbar sind.

Ferner ist aus DE-OS 23 61 155 eine Anordnung zur Festlegung und zur Aufrechterhaltung einer Lagebeziehung zwischen zwei Gegenständen bekannt. Dabei soll ein Patient in eine bestimmte Lage zu einer Bestrahlungsquelle gebracht und in einer genau eingestellten Lage gehalten werden. Hierzu ist die Bestrahiungsquelle mit einer Lichtquelle zur Erzeugung eines Lichtbündels aus konzentrisch gemustertem Licht mit vom Mittelpunkt /u den Außenbereichen hin sich ändernder Lichtintensität ausgestattet und der Patient mit einem reflektierenden Target zum Reflektieren des Lichtbündels aus konzentrisch gemustertem Licht verschen. Ferner ist ein Lichtfühler, der das Target reflektierende Licht aufnimmt, so angebracht, daß ein Signal erzeugt wird, das dieser Lichtintensität proportional ist und auf jo das eine Steuereinrichtung zum Fixieren der Lagebeziehung zwischen dem ersten und dem zweiten Gegenstand, d. h. der Bestrahlungsquelle und dem Patienten, anspricht. Diese Steuereinrichtung steuert dann die Bewegung der für den Patienten bestimmten Liegefläehe. Mit dieser Vorrichtung kann somit nur die Liegefläche in Abhängigkeit von der Bewegung eines Patienten während der Behandlung der jeweiligen Paticntenbewcgung nachgefahren werden, so daß eine ständige Fehlbesirahlung vermieden und die F'ehlbcstrahlung der gesunden Körperberciche reduziert wird.

Darüber hinaus soll aber auch die Bestrahlungsquelle so eingestellt werden können, daß ihr Bewegungsablauf identisch mit demjenigen Bewegungsablauf ist. welcher bei der ersten Behandlung vorgegeben worden ist. wie dies beispielsweise in der DF-OS 21 58 535 beschrieben ist. Dies bedeutet, daß der Bewegungsgang einer Bestrahlungsquelle abhängig von der jeweiligen Behandlung eines Patienten möglichst genau wiederholbar sein soll.

Dazu wurde in der DE^r.-OS 17 6b 346 bereits eine Vorrichtung zur automatischen Einstellung einer Bestrahlungsquelle beschrieben, bei welcher durch eine Dateneingabe der Bewegungsablauf der Bestrahlungsquelle auf eine frühere Einstellung geregelt werden κ kann. Es ist offensichtlich, daß eine derartige Vorrichtung neben den verschiedensten Meßfühlern Und Stellmotoren eine relativ aufwendige Datenerfassung und -eingabevorrichtung erfordert, mit weicher ein einmal eingestellter Bewegungsgang der Bestrahlungsquelle erneut eingestellt werden kann.

Schließlich ist aus der DE-OS 23 35 923 bekannt, daß bei radiologischen Kopfaufnahmen Maßstäbe in und um den Kopfbereich eines Patienten angeordnet werden, mit deren Hilfe anhand eines Vergleichsfotos bei der Aufnahme einer zweiten Position eine Positionskontrolle vorgenommen werden kann Die Verwendung von Einzelfotos ist jedoch nicht für eine ununterbrochene Positionierungskontrolle geeignet, die nicht nur bei Behandlungen in größeren Zeitabständen, sondern auch während der Dauer der Behandlung selbst erwünscht ist.

Demgegenüber iiegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art derart zu schaffen, daß mit einfachsten, herkömmlich verfügbaren Vorrichtungen jede gewünschte Position, sei es die eines Patienten oder die einer Bestrahlungsquelle, nahezu identisch wieder holbar ist, ohne daß dabei der Zeitabstand der miteinander zu vergleichenden Positionen eine Rolle spielt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lehre besteht darin, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung bei jeder herkömmlichen Strahlendiagnose und -Therapievorrichtung verwendet werden kann, da die Vorrichtung auf den speziellen Aufbau einer Strahlendiagnose und -Therapievorrichtung nicht beschrankt ist, denn eine raumstarre Kamera kann beinahe überall angebracht werden und meist ist auch die Anbringung einer quellenstarren, d. h. einer fest mit der Quelle verbundenen Kamera im Strahlungsgang oder zumindest in dessen Nähe möglich.

Ferner ist es auch ein sehr wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sogar die meist als lastig empfundenen Markierungen auf der Haut des Patienten entfallen können, da durch die Masse der voneinander unterschiedlichen Bildpunktc Und insbesondere markante Konturlinien derartige Markierungen überflussig werden.

Dcsweitcrcn kann die erste Position des Patienten und/oder der Strahlendiagnose und -Therapievorrichlung in vielfälligster Weise gespeichert werden. Die einfachste Art dieser Speicherung erfolgt dabei in Form einer fotografischen Speicherung, so dali der Bildspeicher eine mit entsprechend belichtetem fotografischem Material versehene und gegebenenfalls auf einem Träger angeordnete Schicht ist. Beispielsweise konnte die Positionskontrolle eines röntgenbildniäßig erfaßten Körperteils eines Patienten zunächst in Form eines komplementären Röntgenbildes gespeichert und dann der aktuellen Rontgenbildaufnahme dieses Körperteils additiv, wie z. B. durch Übereinanderprojektion überlagert werden, so daß aui einer den Bildträger bildenden Leinwand Positionsveränderungen sehr leicht und schnell erfaßt werden können. In Abhängigkeit von der jeweilig verwendeten Art der Vielzahl von möglichen Kameras könnte aber auch beispielsweise ein elektromagnetischer Speicher die einzelnen Bildpunkte des ersten Positionsbildes speichern, um dann mit dem zweiten Positionsbild verarbeitet werden zu können. Hierzu ist denkbar, daß ein Magnetstreifen einer mit einem Magnetstreifen versehenen Karte einer Patientenkartei den elektromagnetischen Speicher bildet. Auch ein Kernspeicher eines krankenhauseigenen Zentralrechners könnte hierzu mit einer entsprechenden Datenleitung verwendet werden. Neben elektromagnetischen Speichern sind natürlich auch Lochstreifen oder sonstige Speicherungsmöglichkeiten denkbar, damit in jedem Falle wenn notwendig, eine kurze Zugriffszeit bei der nächsten Behandlung möglich ist.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist ein zweiter Speicher für die Speicherung der Bildpunktdaten der zweiten aktuellen Position vorgesehen, so daß die Reproduzierbarkeit der jeweils

interessierenden Positionen oder Positionsdarstcllungcn für spätere Kontrollen und Behandlungen gewährleistet ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden nicht nur Fotokameras, sondern den speziellen Bchandlungszwccken und gewünschten Posiüonskontrollcn entsprechende Kameras verwendet, welche in allen denkbaren Wellenbereichen sinnvoll sind, sei es daß beispielsweise bei Krebsbehandlungen mit Infrarot- oder Röntgenstrahlen gearbeitet werden soll, um das Körperinnere eines Patienten kontrollieren zu können, oder sei es, daß eine laufende und sehr schnelle Positionierungskontrollc erfolgen muß, welche wie bei einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung vorgesehen, mit Fernsehkameras durchgeführt wird, die gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ihr Bild nicht nur an den Speicher, sondern auch an einen Fernsehmonitor liefern und somit alle möglichen Positionsbildcr beliebig miteinander vergleichbar sind. Durch die hiermit mögliche laufende Überwachung einer erneut eingenommenen Position ist es möglich, daß eine Bedienungsperson an ihrem Monitor ständig Positionsabweichungen feststellen kann und diese Abweichungen dem jeweils zu behandelnden Patienten beispielsweise über eine Gegensprechanlage in den Behandlungsraum hinein mitteilen bzw. den Patienten zur Korrektur seiner Körperlage auffordern kann.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erlindung weist die Vergleichsschaltung mindestens einen Inverter und eine Additionsschaltung oder eine Siibtraktionsschaltung auf, damit die einzelnen Bildpunkte unmittelbar miteinander verglichen und einander überlagert werden können. Durch die Vielzahl der Bildpunkte beispielsweise eines einzigen Fernsehbildes und die damit verbundenen Probleme sowie Möglichkeiten wird 7weckmäßigerweise ein Rechner die Zuordnung der Bildpunktdaten, gegebenenfalls deren Atsfilterung und deren bildgerechte Verarbeitung übernehmen, da bei beispielsweise einem krankenhausinternen Rechner nicht nur sehr hohe Speicherkapazitäten /in Verfügung stehen, sondern auch all jene elektrischen Schaltkreise, welche für die gewünschte Mischung der einzelnen Posilionsbilder und die damit gegebenen Möglichkeiten, die jedem Fachmann bekannt sind, gegeben sind.

Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es auch möglich, unmittelbare optische Vergleiche und Positionskontrollcn durch ein entsprechend autgebautes optisches oder optoelektrisches Sv.iem vorzunehmen, bei welchem in ähnlicher Weise wie im elektrischen Bereich anstelle von Invertem entsprechende Filter verwendet werden können. Neben der möglichen Speicherung mit holographischen Bildern ist hier auch ausgehend von den bekannten opioclektrischen Systemen wie im Fernsehbereich an die Verwendung von elektrischen oder thermischen Lichtsensoren gedacht, um beispielsweise die durch Lichtsensoren aufgenommenen Werte für die Oberlagerung vorzubereiten. Je nach Verwendung eines elektrischen oder optischen Systems können daher elektrische und/oder optische Leitungen die einzelnen Bausteine miteinander verknüpfen.

Mit einer raumstarren Kamera kann sowohl die Positionierung des Patienten als auch beispielsweise einer Bestrahlungsquelle kontrolliert und gegebenenfalls korregiert werden. Eine quellenstarre Kamera wird vorteilhafterweise in oder in die Nähe des Strahlengangs einer Strahlenquelle gebracht, weil dadurch die Positionierung des Patienten zur Strahlenquelle wesentlich genauer einstellbar ist. Wenn, wie bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, mehrere Kameras zur Posilionierungskontrolle verwendet werden, so kann durch eine Verglcichsstufc beispielsweise in einem Rechner mit Priorität dasjenige Bild bevorzugt ausgewählt werden, welches jeweils die größte Abweichung bei der zu kontrollierenden

ic Position aufweist. Dies bedeutet, daß die interessierende Position eines Gegenstandes von mehreren Kameras gleichzeitig aufgenommen und beispielsweise über Zeitmultiplex oder PCM einem Rechner zugeführt werden, in welchem die jeweils größte Positionsabwcichung bestimmt und auf den Fcrnschmonitor gegeben wird, sofern eine serielle Verarbeitung der einzelnen Positionsbilder zu lange dauert.

Mit Vorteil wird bei den eben beschriebenen Weiterbildungen und der großen Vielzahl der verschicdenen möglichen Speicherarten im elektrischen Bereich sowohl eine analoge als auch eine digitale Verarbeitung der Bilddaten bevorzugt. Hierbei kann das Bild in verschiedene Bildpunktc zerlegt und die einzelnen Bildpunktc entsprechend ihren Farbstufen gcwichlel werden, so daß sowohl Farbwerte als auch Kontrastwerte definitiv mit entsprechend binär gestuften Digitalwertcn festlcgbar sind.

Schließlich kann auch bei einer vorteilhaften Weiterbildung eine wählbare Umschaltung für die jeweils gegenteilige Darstellungsart vorgesehen werden, damit nicht nur Negativdarstellungen früherer Positionen oder Positivdarstellungen gegenwärtiger Positionen aul einem Monitor zu betrachten sind.

In jedem Falle interessieren jedoch unabhängig von der Darstellungsart weniger die in einer Mischfarbe dargestellten deckungsgleichen Bildpunktc. sondern die die erste oder zweite Position darstellenden Bildpunktc da diese am besten die Positionsabweichungen verdeutlichen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel det Erfindung anhand der Zeichnung zur näheren Erläuterung des Erfindungsgegenstandes und der Ansprüche beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 in perspektivischer Darstellung eine Anordnung der verschiedenen Einheiten, wie z. B. det raumstarren und der quelicnstarren Kamera und deren schematisches Zusammenwirken;

F i g. 2 die von der qucllenstarren Kamera aufgenommenen Positionen mit den drei Farbkontrasten, welche anzeigen, daß ein Distanzfehler zur Bcslrahlungsquelle

so vorliegt;

Fig. 3 die von der raumstarren Kamera aufgenommenen Positionen mit den drei Farbkontrasten, welche anzeigen, daß der Patient mit seinem Kopf eine kleine Nickbewegung machen muß, um den Positionsfehler auszugleichen, und daß die Bcstrahlungsquelle ebenfalls einen Positionsfehler gegenüber der ursprünglichen Einstellung aufweist.

Gemäß Fig. 1 weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine raumstarre Kamera 10 und eine quellenstarre Kamera 12 auf. Grundsätzlich genügt jedoch die raumstarre Kamera 10, wenn sie derart im Bestrahlungsraum angeordnet ist, daß ein durch die raumstarre Kamera 10 aufgenommenes Bild 14 sowohl einen Bestrahlungstisch 16 mit einem darauf gelagerten Patienten 18 als auch eine dem Bestrahlungstisch Ii zugeordnete Bestrahlungsvorrichtung 20 zeigt.

Bei der ersten Behandlung wird die dem jeweiliger Patienten 18 angepaßte Bestrahlung hinsichtlich ihrei

Intensität und Richtung berechnet und in Abhängigkeit von dieser Berechnung wird die Bestrahlungsvorrichtung 20 eingestellt, d. h. daß eine Bestrahlungsquelle 22 entweder fest oder in einer bestimmten Bewegungsrichtung zunächst zum Bestrahlungstisch 16 und dann zum Patienten 18 eingestellt werden muß. Dabei ist die Bestrahlungsquelle 22 um eine Achse 24 schwenkbar, welche in Längsrichtung des Bestrahlungstisches 16 und damit des Patienten 18 oder dazu parallel verläuft. Ferner ist die Bestrahlungsquelle 22 um eine zur Achse 24 senkrecht verlaufende Achse 26 schwenkbar. Schließlich kann die Bestrahlungsquelle 22 noch in Richtung der Achse 24 verschoben werden, so daß im Bewegungsbereich der Bestrahlungsquelle jede Raumkoordinate auf dem Bestrahlungstisch bestrahlt werden kann.

Mit der raumstarren Kamera 10 wird daher bei der ersten Bestrahlung eines Patienten 18 die gewählte Position oder der gewählte Bewegungsverlauf der Bestrahlungsquelle 22 aufgenommen und als Bild 14 oder »als Film« von einem ersten Fernsehmonitor 28 wiedergegeben. Gleichzeitig wird jedes von der raumstarren Kamera 10 aufgenommene Bild in einzelne Bildpunkte entlang mehrerer Zeilen zerlegt. Diese Bildpunkte werden entsprechend ihrem Farbkontrastwert digitalisiert und binär oder tertiär kodiert. Die kodierten Bildpunkte werden entsprechend ihrem jeweiligen Digitalwert und ihrer Reihenfolge in einem Speicher 30 abgespeichert. Der Speicher 30 kann dabei ein Magnetspeicher, ein Magnetkernspeicher, ein Halbleiterspeicher oder dgl. sein. Es liegt dabei im Bereich der Erfindung, eine Karte aus der Patientenkartei derart mit den digitalisierten Werten zu versehen, wie z. B. mit daran angebrachten Lochstreifen oder dgl., daß ein unmittelbarer Zugriff in der Reihenfolge der Behandlung verschiedener Patienten erfolgen kann. Auch eine Speicherung in einem krankenhauseigenen Zentralrechner über eine daran angeschlossene Datenleitung liegt hierbei im Bereich der Erfindung.

Bei einer der ersten folgenden Behandlung bzw. Bestrahlung kann nunmehr aufgrund der Speicherung der ursprünglichen Position eine Grobeinstellung dadurch erfolgen, daß zunächst die gepseicherte Position auf dem Fernsehmonitor 28 sichtbar gemacht wird. Es kann jedoch auch sofort die gespeicherte Position über einen Inverter und eine Leitung 32 auf den Fernsehmonitor 28 gegeben werden, so daß nicht das Positivbild der ursprünglich gespeicherten Position, sondern das Negativbild erscheint, d. h. daß eine erste Farbe, beispielsweise eine dunkle Farbe oder Schwarz, in eine zweite Farbe oder weiß, umgesetzt wird. Wird nunmehr die raumstarre Kamera 10 eingeschaltet und das damit aufgenommene Bild der zweiten oder folgenden Position ebenfalls auf den Fernsehmonitor 28 gegeben, so erscheinen die damit gelieferten Bildpunkt in einer Positivdarstellung, d. h. daß alle in Wirklichkeit dunklen Bildpunkte auch als solche auf dem Fernsehmonitor erscheinen und somit einer ersten Farbe entsprechen. Diese Zusammenschaltung des über die Leitung 32 vom Inverter kommenden Bildes und des über eine Leitung 34 direkt von der Kamera kommenden Bildes erfolgt über eine Additionsschaltung 36. Die Additionsschaltung 36 muß dabei so ausgeführt sein, daß die einzelnen Bildpunkte wert- und positionsrichtung addiert werden. Anstelle eines Inverters und einer Additionsschaltung kann auch eine Subtraktionsschaltung verwendet werden. Der Inverter und die Additionsschaltung 36 bzw. eine Subtraktionsschaltung können auch im Fernsehmonitor 28 integriert sein.

Stimmt die ursprünglich von der raumstarren Kamera 10 aufgenommene und im Speicher 30 gespeicherte Position mit der zweiten oder folgenden Position, welche von der raumstarren Kamera 10 aufgenommen wird, überein, dann erscheint auf dem Fernsehmonitor 28 ein Bild, das eine dritte Farbe aufweist, wobei die dritte Farbe eine additive Mischfarbe der ersten und zweiten ist.

Ist beispielsweise die erste Farbe schwarz und die zweite Farbe weiß, dann ergibt sich als dritte Farbe ein G rau wert. Die Bedeutung der einzelnen Farben wird nachfolgend noch anhand der Beschreibung von F i g. 2 und 3 näher erläutert.

Mit der raumstarren Kamera 10 kann sowohl die Positionskontrolle der Bestrahlungsvorrichtung 20 als auch des Patienten 18 vorgenommen werden. Bemerkenswert dabei ist, daß aus der Relativbeziehung zwischen den ersten und zweiten Farbstufen der ersten und zweiten Farbe und insbesondere der diese Farben umgebenden Konturlinien nicht nur eine Positionsabweichung in der Bildebene, sondern auch in der Bildtiefe erkannt und damit korrigiert werden kann.

Dies wird besonders deutlich durch das in Fig.2 dargestellte Bild, welches von der quellenstarren Kamera 12 aufgenommen wird, welche im Strahlengang oder in der Nähe des Strahlengangs der Bestrahlungsquelle angeordnet ist und somit jenes Bild 40 an einen zweiten Fernsehmonitor 38 liefert, welches dem Bestrahlungsfeld der Bestrahlungsquelle 22 mindestens entspricht. Wie bereits betont, ist die quellenstarre Kamera 12 nicht unbedingt für die Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens erforderlich. Dennoch ist die quellenstarre Kamera 12 als zusätzliche Positionskontrolle sehr vorteilhaft, da das Bestrahlungsgebiet wegen der geringeren Entfernung noch genauer auf Positionskonstanz kontrolliert werden kann. Zudem ergibt sich eine andere Perspektivie, aus der Entfernungs- und Drehfelder noch genauer erkannt werden können. Die quellenstarre Kamera 12 kann dabei entweder an denselben Fernsehmonitor 28 wie die raumstarre Kamera 10 oder an den zweiten Fernsehmonitor 38 angeschlossen werden. Auch der für die raumstarre Kamera 10 vorgesehene Speicher 30 kann für die quellenstarre Kamera 12 um einen weiteren Speicher 42 ergänzt werden.

Gleiches gilt auch für eine gesonderte Leitung 44 mit einem Inverter und die Additionsschaltung 46. Natürlich kann auch für den Speicher 42 der quellenstarren Kamera und den dazugehörigen Fernsehmonitor 38 wiederum die Leitung 44 mit dem Inverter und die Additionsschahung 46 durch eine Subirakiionsschahung ersetzt werden. In diesem Falle ergäbe sich ein paralleles, vollkommen gleich aufgebautes System jeweils für die raumstarre Kamera 10 und die Quellenstarre Kamera IZ

Als raumstarre Kamera 10 und quellenstarre Kamera 12 werden bevorzugte Fernsehkameras herkömmlicher Bauweise verwendet Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, bei zeitlich lang aufeinander folgenden Positionskontrollen Fotoapparate zu verwenden, deren Einzelbilder in analoger Weise die drei verschiedenen Farbkontraste liefern. Auch Filmkameras können beispielsweise derart verwendet werden, daß die erste Position aufgenommen und somit gespeichert wird. Die zweite oder folgende Position könnte dann beispielsweise über eine Lichtverstärkung durch ein fest eingebautes Objektiv gehalten werden, an welches bei

der ersten Position die Filmkamera angeschlossen war. Die Projektion durch dieses fest eingebaute Objektiv und der gespeicherte Film könnten dann gemäß der Erfindung weiterverarbeitet bzw. verwendet werden. Schließlich ist ferner die Verwendung von Infrarot- oder sonstigen Kameras möglich, welche irgendeinen bestimmten gewünschten Wellenbereich aufzunehmen vermögen.

Besonders interessant ist auch die Verwendung von Röntgenkameras, d. h. Kameras die die auf dem Körper des Patienten auftreffenden gering und leicht dosierten Röntgenstrahlen in ein Bild umzusetzen vermögen, da dadurch beispielsweise auch während der Bestrahlung festgestellt werden kann, ob die Position und damit die Größe und Lage eines Tumors oder eines sonstig interessierenden Teils des Körpers einer Änderung unterworfen ist

In Fig.2 ist die von der quellenstarren Kamera 12 aufgenommene erste und zweite Position bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Die äußere (ausgezogene) Kontur zeigt dabei die erste Position und die innere (gestrichelte) Kontur zeigt die zweite Position. Durch die gleichmäßige parallele Verschiebung der Konturlinien in der Bildebene ist sofort erkennbar, daß ein Abstandsfehler zwischen den beiden Positionen vorliegt. Dies bedeutet, daß der Bestrahlungstisch in seiner Höhe derart verstellt werden muß, daß der Patient näher an die Bestrahlungsquelle herankommt, so lange bis beide Konturlinien einander überdecken. Weist aber der Körper einen beispielsweise gleichmäßigen Grauton auf, was dem dritten Farbkontrast entspricht, dann bedeutet dies, daß lediglich der Kopf des Patienten höher gelagert werden muß, d. h. daß der Kopf etwas näher an die Bestrahlungsquelle herangebracht werden muß. Diese schnelle und rasche Feststellung des Abstandsfehlers wäre beispielsweise durch Vergleich von zwei positiven bzw. negativen Aufnahmen nicht feststellbar, da alleine die verstärkt dargestellte Differenz der beiden Konturlinien diesen Fehler sichtbar macht. Dies bedeutet, daß eine große Redundanz an Bildpunkten eine dritte Dimension auf dem Bildschirm erkennbar werden läßt. Somit ist der Kern der Erfindung darin zu sehen, daß einzelne Bildpunkte, die niemals als fehlerhaft vom menschlichen Auge erkannt werden könnten, erst durch ihre »Integration« erkennbar werden. Diese Integration bedeutet, daß eine große Anzahl von Bildpunkten, welche Fehler erkennen lassen, durch dieses Verfahren sinnvoll zusammengestellt werden.

In F i g. 3 ist in vergrößerter Darstellung aus dem Bild 14, das von der raumstarren Kamera 10 geliefert wird, wiederum der Kopf eines Patienten 18 dargestellt Daraus ist zu erkennen, daß die erste Position mit einer ersten (ausgezogenen) Konturlinie von der zweiten Position mit der zweiten (gestrichelten) Konturlinie abweicht. Das gleiche gilt für einen noch im Bildbereich erkennbaren Teil der Bestrahlungsvorrichtung 20. Die durch dieses Bild gelieferte Aussage besagt zunächst, daß die Bestrahlungsvorrichtung 20 noch nicht richtig justiert, d. h. noch nicht die bei der ersten Bestrahlung angewendete Bestrahlungseinstellung aufweist. Wenn die Bestrahlungsvorrichtung richtig eingestellt ist, was an der Übereinstimmung der Konturlinien beispielsweise erkennbar ist, dann kann der Kopf des Patienten ebenfalls in seiner Lage korrigiert werden. Dies bedeutet in diesem Falle, daß der Patient eine kleine Nickbewegung durchzuführen hat, welche in Richtung nach unten, d. h. zum Brustkorb hin, erfolgen muß. Dies kann beispielsweise dem Patienten durch eine Wechselsprechanlage in den Behandlungs- bzw. Bestrahlungsraum hinein mitgeteilt werden. Ist beispielsweise die Konturlinie des Ohres parallel verschoben, so bedeutet dies, daß der Patient seinen Kopf etwas drehen muß, und zwar so lange, bis diese Konturlinie mit der ursprünglichen übereinstimmt bzw. keine erste und zweite Farbe mehr erkennbar ist und auf dem Bild nur noch eine dritte Farbe, wie z. B. ein Grauton, zu erkennen ist.

Die in F i g. 2 und 3 gezeigten Bilddarstellungen sind hinsichtlich ihrer Aussagekraft beschränkt, da die Darstellung lediglich auf Konturlinien bezogen ist. Wesentlich deutlicher wird jedoch das erfindungsgemäße Verfahren, wenn vollständige Bilder eines Patienten oder einer Bestrahlungsvorrichtung die Vorteile der Erfindung zum Ausdruck bringen, denn erst dann wird die große Redundanz der einzelnen Bildpunkte mit ihrer ganzen Aussagekraft deutlich. Diese sinnvoll einander zugeordnete Menge an Bildpunkten mit verschiedenen Farbkontrastwerten kann dann ihre volle Wirkung entfalten, was bedeutet, daß die Anweisungen an den

Patienten zur Änderung seiner noch nicht positionsrichtigen Körperpartien und -haltungen nahezu von jedem Laien dem Patienten mitgeteilt werden können. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht die Verwendung von Farbkameras vor, so daß beispielsweise das erste Bild und das zweite Bild in Komplementärfarben auf dem Bildschirm oder dergleichen erscheinen. Als Ergebnis der Erfindung kann somit gesehen werden, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die weitgehend aus herkömmlich verfügbaren Bausteinen zusammengesetzt ist, alle Bestrahlungsräume ausgerüstet werden können, unabhängig von deren technischem Stand, da in jedem Falle eine sinnvolle Ergänzung erreicht wird. Mit der Erfindung können wesentlich genauere Bestrahlungen durchgeführt werden, da die jeweils vom Patienten einzunehmenden Positionen weitgehend identisch sind und diese Genauigkeit erreicht wird, in dem lediglich eine Anlernkraft die Bildschirmkontrolle übernimmt und die Anweisungen an den Patienten in den Behandlungsraum hineingibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Positionsierungskontrolle zumindest eines interessierenden Bereiches eines Patienten und/oder einer Strahlenquelle mit einer Vergleichseinrichtung, welcher die Daten einer ersten Position als Sollwert aus einem Speicher und die Daten einer zweiten aktuellen Position zugeführt sind und womit mindestens ein Teil der Daten optisch ausgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine raum- und/oder quellenstarr angeordnete Kamera (10; 12) aufweist, die auf den Patienten und/oder die Strahlenquelle gerichtet ist und von der Bildpunkte eines ersten Positionsbildes in den Speicher (30; 42) gespeichert werden und daß der Vergleichereinrichtung (36; 46) Bildpunktdaten eines zweiten aktuellen Positionsbildes der Kamera und dos ersten gespeicherten Positionsbildes zugeführt sind und daß eines der zu vergleichenden Positionsbilder derart vor oder in der Vergleicherschaliung (36; 46) in einer Umsetzeinrichtung in eine zu dem anderen Positionsbild komplementäre Darstellungsart umgesetzt wird, daß alle Bildpunkte der ersten Position in Positiv- bzw. Negativdarstellung und alle Bildpunkte der zweiten Position in Negativ- bzw. Positivdarstellung und alle deckungsgleichen Bildpunkte in Farbstufen einer aus Positiv- und Negativdarsiellung gebildeten Mischfarbe auf einem Bildträger (14; 40) erscheinen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildpunktdaten der zweiten aktuellen Position in dem selben oder einem zweiten Speicher (42) gespeichert werden und von diesem auf die Vergleichereinrichtiing (36; 46) zuführbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera (10; 12) zumindest für einen von beliebigen Wellenbereichen ausgelegt ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera (10; 12) eine Fernsehkamera ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildträger (14; 40) ein Fernsehmonitor ist, welcher mindestens die von einer Kamera aufgenommenen Positionen wiedergibt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (30; 42) ein elektromagnetischer Speicher ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichereinrichtung (36; 46) zwei Eingänge, bei welchen einer mit einem Inverter versehen ist, und eine mit den beiden Eingängen verbundene Additionsschaltung (36) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichereinrichtung (36; 46) zwei an einer Subtraktionsschaltung anliegende Eingänge aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichereinrichtung (36; 46) ein Rechner ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Lichtintensität der einzelnen Bildpunkte verarbeitendes optisches oder optoelektrisches System vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch

gekennzeichnet, daß in dem optischen System elektrische und/oder thermische Lichtsensoren vorgesehen und/oder anschließbar sind.

IZ Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera (10; 12) über eine elektrische oder optische Verbindungsleitung mit dem Speicher (30; 42) verbunden ist.

1 3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei räumlich voneinander getrennte Kameras (10; 12) vorgesehen sind, von welchen die jeweilig miteinander verglichenen Positionsbilder als Ergebnisbilder in einer Vergleicherstufe verglichen werden und daß jeweils das Ergebnisbild von derjenigen Kamera (10; 12) dem Bildträger (14; 40) zugeführt wird, welches die Mehrzahl von Bildpunkten der ersten und zweiten Position darstellt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede von der Kamera aufgenommene Position in einzelne Bildpunkte zerlegt und den Bildpunkten ein dem jeweiligen Farbkontrast entsprechend binär gestufter Digitalwert zugeordnet wird.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 1 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder ßildpunkt in die drei Grundfarben eines herkömmlichen Fernsehsytems zerlegt und der jeweiligen Farbstufe jeder Grundfarbe ein entsprechend binar gestufter Digitalwert zugeordnet wird.

Ib. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter vorgesehen ist, mit welchem die Leitung von jeder Kamera zu dem Inverter ab- und auf den Bildträger umschaltbar ist.