WO2006034973A1

WO2006034973A1 - Medizinische strahlentherapieanordnung

Info

Publication number: WO2006034973A1
Application number: PCT/EP2005/054665
Authority: WO
Inventors: Klaus Herrmann
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2005-09-19
Publication date: 2006-04-06
Also published as: EP1758649B1; US7638779B2; DE502005007360D1; US20100054414A1; DE102004062473B4; US20070230660A1; ATE432109T1; CN101065162B; JP4948415B2; CN101065162A; EP1758649A1; DE102004062473A1; JP2008514325A

Abstract

Die Strahlentherapieanordnung weist einen Partikelstrahler (2) mit einem Austrittsfenster (4) für einen ortsfesten Partikelstrahl (6) auf. Weiterhin umfasst die Anordnung eine Patientenlagerungsvorrichtung (16) mit einer Patientenliege (18A,18B), die vor das Austrittsfenster (4) in einen zur Bestrahlung eines Patienten (22) geeigneten Bestrahlungsposition bringbar ist. Weiterhin ist ein Röntgen-Diagnosegerät (8) zur Bestimmung oder Verifikation der Position eines zu bestrahlenden Tumors vorgesehen, wobei das Röntgen-Diagnosegerät (8) eine Röntgenquelle (12) sowie einen Detektor (14) aufweist, die im Raum um die in der Bestrahlungsposition befindliche Patientenliege (22) verfahrbar sind. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, die Lage eines Tumors bereits in der Bestrahlungsposition zu verifizieren, so dass eine Umlagerung des Patienten nicht erforderlich ist.

Description

Beschreibung

Medizinische Strahlentherapieanordnung

Die Erfindung betrifft eine medizinische Strahlentherapiean^¬ ordnung, wie sie zur Behandlung von Tumoren eingesetzt wird.

Bei der Strahlentherapie mit Schwerionen werden mit Hilfe von beschleunigten Partikeln Tumore beschossen. Ein Teilchenbe- schleuniger erzeugt hierbei einen Partikelstrahl mit einem im Raum feststehenden Strahlaustritt. Zur Behandlung muss der Patient in eine exakte, vordefinierte Position gebracht wer^¬ den und zwar derart, dass sich der Tumor im so genannten Iso¬ zentrum des Partikelstrahls befindet. In Abhängigkeit der Po- sition des Tumors im Körper werden unterschiedliche Bestrah¬ lungspositionen (Felder) für den Patienten vorgesehen, bei¬ spielsweise wird der Patient in liegender oder auch in sit^¬ zender Position vor dem Partikelstrahler positioniert.

Im Vorfeld der Strahlentherapie ist es daher erforderlich, die Position des Tumors möglichst exakt zu bestimmen. Hierzu werden bildgebende Diagnoseverfahren eingesetzt. Röntgen-Di- agnosegeräte sind beispielsweise zu entnehmen aus der DE 189 55 213 C2, DE 189 27 022 C2 oder aus EP 0 220 501 Bl. Die Tumor-Position wird üblicherweise durch äußere Markierun¬ gen direkt am Patienten, so genannte Hautmarkierungen, oder auch an sogenannten Immobilisierungsmasken angezeigt.

Abhängig von der Tumorart und Größe wird in der Therapiepla- nung die Anzahl der einzelnen Bestrahlungen (Fraktionen) festgelegt, die zur sicheren Zerstörung des Tumors notwendig sind. Üblicherweise werden pro Patient 20-30 Bestrahlungen über einen Zeitraum von mehreren Wochen durchgeführt.

Zum Bestrahlen wird der Patient in einen Bestrahlungsraum mit einem Strahlenaustrittsfenster für den Partikelstrahl ge¬ bracht. Der Patient wird auf einer Patientenliege immobili^¬ siert oder fixiert. Unter Patientenliege wird hier allgemein sowohl eine Liege im engeren Sinn als auch ein Stuhl verstan¬ den, auf denen der Patient immobilisiert ist. Anschließend wird der Patient entsprechend den an der Haut oder Immobili^¬ sierungsmasken befindlichen Markierungen in das bekannte und über Laser markierte feststehende Isozentrum verfahren, bevor mit der Strahlentherapie begonnen wird. Mitunter ist im Be^¬ strahlungsraum zusätzlich zum Strahlenaustrittsfenster ein feststehendes bildgebendes Gerät vorgesehen, mit dem die Tu^¬ morposition anhand anatomischer Landmarken verifizierbar ist. Nach der Verifikation wird der Patient von seiner Aufnahmepo¬ sition in eine Bestrahlungsposition verfahren.

Lageveränderungen des Tumors zwischen dem Zeitpunkt der Diag¬ nose und dem Zeitpunkt der jeweiligen Bestrahlung können zu einer Beeinträchtigung der Wirksamkeit der Strahlentherapie führen. Auch ist die Ausrichtung des Patienten in das Iso¬ zentrum anhand der Markierungen mit Ungenauigkeiten behaftet. Selbst wenn unmittelbar vor der Bestrahlung die Tumorposition verifiziert wird, ist aufgrund des Verfahrens des Patienten von der Aufnahmeposition in die Bestrahlungsposition eine ex¬ akte Positionierung schwierig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine medizinische Strahlentherapieanordnung anzugeben, mit der eine möglichst effiziente Strahlentherapie ermöglicht ist.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Strah^¬ lentherapieanordnung, insbesondere Ionenstrahltherapiean- ordnung, gemäß Patentanspruch 1. Diese umfasst ein Aus- trittsfenster für einen Partikelstrahl mit einem im Raum feststehenden Strahlaustritt sowie eine Patientenlagerungs^¬ vorrichtung mit einer Patientenliege, die vor das Austritts^¬ fenster in eine zur Bestrahlung eines Patienten geeignete Be¬ strahlungsposition bringbar ist. Die Anordnung weist zudem ein Diagnose- oder ein bildgebendes Gerät zur Bestimmung oder Verifikation der Position eines zu bestrahlenden Tumors auf. Das bildgebende Gerät ist insbesondere ein Röntgengerät und umfasst eine Röntgenstrahlenquelle sowie einen dieser gege- nüberliegenden Röntgenstrahlendetektor. Das bildgebende Gerät ist im Raum um die in der Bestrahlungsposition befindliche Patientenliege verfahrbar. Hierzu sind die Röntgen- strahlenquelle und der Röntgenstrahlendetektor an einem ge- meinsamen, insbesondere mechanisch steifen Tragarm befestigt. Durch diese Maßnahme ist daher gewährleistet, dass Röntgen- strahlenquelle und Röntgenstrahlendetektor jeweils in der gleichen Stelle zueinander positioniert sind. Weiterhin braucht zur Bewegung im Raum lediglich der Tragarm entspre- chend angesteuert und verfahren zu werden. Es sind also keine zwei unabhängigen Bewegungen im Raum erforderlich, wodurch die Ansteuerung einfach gehalten ist. Um bei jeder möglichen Bestrahlungsposition des Patienten eine bildgebende Diagnose zu ermöglichen, ist der Tragarm derart gelagert und ansteuer- bar, dass sowohl eine Angularbewegung um die durch den Parti¬ kelstrahl definierte Längsachse als auch eine Orbitalbewegung um eine zur Längsachse senkrechte Achse ausführbar ist. Durch Überlagerung dieser beiden Dreh-Freiheitsgrade in Kombination mit einer zur einen Seite offenen Ausbildung des Tragarms lassen sich sämtliche Diagnosepositionen zur Verifikation des Tumors einnehmen, unabhängig von der jeweiligen Position des Patienten.

Ein besonderer Vorteil dieser Strahlentherapieanordnung ist darin zu sehen, dass der Partikelstrahler mit einem bildge¬ benden Gerät derart kombiniert ist, dass der auf der Patien^¬ tenliege befindliche Patient in ein und derselben Position sowohl einer Bildaufnahme als auch der Therapie unterzogen werden kann. D.h. es ist unmittelbar in der Bestrahlungsposi- tion eine Bestimmung oder Verifikation der Position des Tu¬ mors ermöglicht . Die Bildaufnahme wird unmittelbar vor oder auch während der Bestrahlung durchgeführt. Es ist keinerlei Umlagerung des Patienten von der Bildaufnahme zur Bestrahlung erforderlich, welche immer die Gefahr einer Verschiebung des Tumors in sich birgt. Durch die Verifikation der Position des Tumors in der Bestrahlungsposition ist daher eine exakte Po¬ sitionierung des Tumors in das Isozentrum des Partikelstrah¬ lers ermöglicht, so dass insgesamt die Strahlentherapie hoch- effizient eingesetzt werden kann. Aufgrund der freien Ver- fahrbarkeit des bildgebenden Geräts im Raum ist zudem uner¬ heblich, in welcher Position des Patienten, ob in sitzender oder in liegender Position, die Strahlentherapie erfolgt.

Ein mit dieser Strahlentherapieanordnung durchzuführendes Verfahren zeichnet sich demnach dadurch aus, dass in der je¬ weiligen Therapieposition eine Positionsverifikation zur Be¬ stimmung der Tumorposition erfolgt. Die Positionsverifikation ist durch die spezielle Ausgestaltung der Strahlentherapiean¬ ordnung hierbei in jeder beliebigen Therapieposition des Pa¬ tienten ermöglicht. Zur Positionsverifikation wird vorzugs¬ weise zum einen die Tumorposition anhand von 2-dimensionalen Projektionsaufnahmen bestimmt. In einer vorteilhaften Alter- native wird die Positionsverifikation zur Bestimmung der Tu¬ morposition anhand von 3-dimensionalen Schnittbildaufnahmen durchgeführt .

Von wesentlicher Bedeutung ist weiterhin, dass die Positions- Verifikation als auch die eigentliche Bestrahlung sowohl in liegender als auch in sitzender Stellung des Patienten und damit in jeder beliebigen Therapieposition des Patienten er¬ möglicht ist. Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung ist daher vorgesehen, dass die Patientenliege als Liege für eine liegende Bestrahlungsposition oder als Stuhl für eine sit¬ zende Bestrahlungsposition des Patienten ausgebildet oder um¬ baubar ist. Durch die hier beschriebene Anordnung ist es da^¬ her möglich, bei einem ortsfesten Strahlaustritt den Patien¬ ten in beliebigen Bestrahlungspositionen zu Bestrahlen. Ins- besondere ist aufgrund der Möglichkeit der sitzenden Position auch eine frontale Bestrahlung ermöglicht. Diese durch die spezielle Anordnung bedingte Variabilität ermöglicht im Ver^¬ gleich zu bisherigen Systemen erhebliche Kosteneinsparungen, da insbesondere auf eine sogenannte Gantry verzichtet werden kann, mit deren Hilfe der Bestrahlungswinkel des Teilchen^¬ strahls in aufwändiger und damit kostenintensiver Weise ein¬ gestellt wird. Ein weiterer besonderer Vorteil der gerätetechnischen Kombi¬ nation des Partikelstrahlers mit dem bildgebenden Gerät ist darin zu sehen, dass im Verlauf einer Bestrahlung die Posi¬ tion des Tumors verifiziert oder kontrolliert und damit eine aktive Lagekontrolle des Patienten durchgeführt werden kann und auch wird. Auch hierzu werden mit Hilfe des bildgebenden Geräts beispielsweise 2D-Projektionsaufnahmen durchgeführt und die ermittelten Bilder werden mit Hilfe einer geeigneten Bildauswertung mit den zuvor ermittelten 3D-Bildern des Tu- mors verglichen. Dadurch ist es möglich, online, also während einer Bestrahlung, auf Positionsveränderungen des Tumors durch eine insbesondere automatisch gesteuerte Verschiebung des Patienten in die optimale Bestrahlungsposition zu reagie¬ ren.

Insgesamt ist durch die sehr flexible Positionierbarkeit des Diagnosegeräts ermöglicht, mit ein und demselben bildgebenden Gerät, d.h. mit ein und demselben Strahlenquelle-Strahlende^¬ tektor-Paar, für die verschiedensten Bestrahlungspositionen Bildaufnahmen des Tumors zu erzeugen. Im Vergleich zu fest¬ stehenden Röntgen-Diagnosegeräten, die jeweils nur für eine Patientenposition zur Bilderzeugung vorgesehen sind, ist da¬ durch auch eine deutliche gerätetechnische Vereinfachung und kostengünstigere Lösung erzielt.

Als Röntgengerät wird hierbei vorzugsweise ein konventionel^¬ les Röntgengerät beispielsweise zur Erzeugung von zweidimen^¬ sionalen Projektionsaufnahmen oder auch zur Erzeugung von dreidimensionalen Niedrigkontrast-Aufnahmen eingesetzt. Bei letzterem wird der Patient mit einem aufgefächerten Röntgen¬ strahl bestrahlt und die vom Strahlendetektor empfangenen Signale werden zur Erzeugung eines dreidimensionalen Bildes ausgewertet. Dieses bildgebende Verfahren ist auch unter dem Namen 3D-Cone Beam Rekonstruktion bekannt.

Als Tragarm werden vorzugsweise C- oder U-förmige mechanische Tragkonstruktionen verwendet, die zu einer Seite hin offen sind, so dass der Tragarm die zwischen dem Strahlendetektor und der Strahlenquelle angeordnete Patientenliege bogenartig umspannt .

Zweckdienlicherweise ist der Tragarm derart gelagert und an- steuerbar, dass sowohl für die Angularbewegung als auch für die Orbitalbewegung ein Drehwinkel von mindestens 180° aus^¬ führbar ist. Damit lassen sich umfassende Bildinformationen insbesondere auch für eine dreidimensionale Bilderzeugung er^¬ halten. Bei der Verwendung eines Röntgen-Fächerstrahls für das so genannte 3D-Cone Beam-Verfahren beträgt die Drehbewe^¬ gung für die Angular- und Orbitalbewegung mindestens 180° zu¬ züglich der Fächeraufweitung des Röntgenstrahls.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist weiterhin vorgese- hen, dass der Tragarm am Partikelstrahler drehbar gelagert ist. Der Partikelstrahler und das Diagnosegerät bilden daher eine miteinander verbundene einheitliche Baueinheit aus. Durch die bauliche Verbindung ist die Relativposition zwi¬ schen der Strahlenquelle und dem Strahlendetektor bezüglich des Isozentrums des Partikelstrahlers stets exakt definiert.

Gemäß einer bevorzugten alternativen Ausführungsform ist der Tragarm von einem mehrachsigen, insbesondere sechsachsigen Roboterarm gehalten. Durch die Führung über einen mehrachsi- gen Roboterarm ist eine freie Bewegung im Raum ohne oder na¬ hezu ohne Beschränkungen ermöglicht, so dass individuelle An^¬ forderungen problemlos berücksichtigt werden können. In bei^¬ den Varianten ist eine Tragstruktur des Diagnosegeräts orts^¬ fest im Raum angeordnet, lediglich der Tragarm ist im Raum frei verfahrbar.

Um nach der Verifikation der Position des Tumors den Patien¬ ten exakt in die Sollposition zu verfahren, ist gemäß einer zweckdienlichen Ausgestaltung vorgesehen, dass die Patienten- liege gesteuert in eine vordefinierte Bestrahlungsposition verfahrbar ist. Zu diesem Zweck ist insbesondere eine gemeinsame Steuerein^¬ heit vorgesehen, die zwei Geräte, nämlich das Diagnosegerät und die Patientenlagerungsvorrichtung, aufeinander abgestimmt steuert. Und zwar derart, dass unter Berücksichtigung des I- sozentrums des Partikelstrahls und unter Berücksichtigung der mit Hilfe des Diagnosegeräts ermittelten Tumorposition die Patientenliege mit dem darauf immobilisierten Patienten in die erforderliche Bestrahlungsposition verfahren wird. Die Bestimmung der Position des Tumors anhand der Röntgenbilder erfolgt hier entweder automatisch durch geeignete automati¬ sche Bilderkennungsverfahren oder manuell durch geschultes medizinisches Personal, das der Steuereinheit über ein geeig^¬ netes Eingabegerät die Position des Tumors mitteilt.

Zum Teil sind mehrere Austrittsfenster für den Partikelstrahl unter vorgegebenen Winkeln relativ zur Patientenposition vor¬ gesehen. Aufgrund der Verfahrbarkeit des Diagnosegeräts im Raum um die in der Behandlungsposition befindliche Patienten¬ liege ist das gleiche Diagnosegerät auch für Strahlenthera- pieanwendungen mit mehreren Austrittsfenstern für den Parti¬ kelstrahl geeignet. Vorzugsweise wird daher das Diagnosegerät eingesetzt in Kombination mit mehreren unter bestimmten Win¬ keln angeordneten Austrittsfenstern für Partikelstrahlen mit jeweils im Raum feststehenden Strahlaustritten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen jeweils in schemati^¬ schen Darstellungen:

FIG 1 bis 3 eine Strahlentherapieanordnung mit einem dreh¬ bar gelagerten Röntgen-Diagnosegerät mit einem C-bogenartigen Tragarm in unterschiedlichen Positionen des Tragarms für unterschiedliche Bestrahlungspositionen und

FIG 4,5 eine alternative Ausführungsform der Strahlen¬ therapieanordnung mit einem an einem mehrach- sigen Roboterarm befestigten Tragarm. In den Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die medizinische Strahlentherapieanordnung umfasst in allen Ausführungsvarianten einen Teilchenbeschleuniger zur Erzeu¬ gung eines Partikelstrahls bestehend aus Schwerionen, im Fol^¬ genden als Partikelstrahler bezeichnet. Dieser umfasst eine Röhre 2 mit einem vorderseitigen Austrittsfenster 4, aus dem an einer vordefinierten Position ein Partikelstrahl 6 während des Betriebs austritt. Die Röhre 2 mit dem Austrittsfenster 4 ist im Raum ortsfest angeordnet. Alternativ zu den darge^¬ stellten Ausführungsbeispielen sind im Raum unter definierten Winkeln mehrere feststehende Austrittsfenster 4 angeordnet.

Die Anordnung weist weiterhin ein Röntgen-Diagnosegerät 8 mit einem Tragarm 10A, 1OB auf, an dem an gegenüberliegenden Posi¬ tionen jeweils eine Röntgenstrahlenquelle 12 und ein Röntgen- strahlendetektor 14 angeordnet sind.

Weiterhin umfasst die Strahlentherapieanordnung eine Patien¬ tenlagerungsvorrichtung 16 mit einer Patientenliege 18, wel¬ che über einen ersten mehrachsigen Roboterarm 20 gesteuert verfahrbar ist. Unter Patientenliege 18A, 18B wird hier allge- mein eine Vorrichtung verstanden, auf der ein Patient 22 in eine für die Strahlentherapie vorgesehene Position gebracht wird. Dies kann sowohl eine sitzende als auch eine liegende Position sein. Unter Patientenliege 18A, 18B wird daher sowohl eine Liege für eine liegende Position des Patienten 22 als auch ein stuhlartiges Gebilde für eine sitzende Position des Patienten 22 verstanden.

Von besonderer Bedeutung bei der Strahlentherapieanordnung ist die besondere Ausgestaltung und Anordnung des Röntgen-Di- agnosegeräts 8 in Kombination mit dem Austrittsfenster 4 der¬ art, dass eine Röntgenaufnahme zur Bestimmung oder Verifika^¬ tion der Position eines Tumors in der für die Strahlenthera^¬ pie vorgesehenen Behandlungsposition des Patienten 22 durch- führbar ist. Das Röntgen-Diagnosegerät 8 ist hierbei prinzi^¬ piell sowohl für 2D-Projektionsaufnahmen als auch für SD- Niedrigkontrastaufnahmen und zur Erzeugung von so genannten 3D-Cone-Beam-Bildern geeignet .

In den Ausführungsbeispielen ist jeweils ein Röntgen-Fächer- strahl 24 dargestellt, welcher zur Erzeugung der 3D-Cone- Beam-Bilder, also zur Erzeugung von dreidimensionalen Bildern des zu bestrahlenden Tumors vorgesehen ist. Die Bilderzeugung und Bildauswertung erfolgt in an sich bekannter Weise. Für die Erzeugung von 3D-Röntgenbildern ist es erforderlich, dass der Fächerstrahl 24 um mindestens 180° zuzüglich des Fächer¬ winkels um den Patienten 22 verfahrbar ist. Von besonderer Bedeutung bei der vorliegenden Strahlentherapieanordnung ist, dass unabhängig von der jeweiligen Bestrahlungsposition des Patienten 22 eine Positionsverifikation des Tumors mit ein und demselben Diagnosegerät durchführbar ist. Die Positions^¬ verifikation ist daher unabhängig davon, ob der Patient 22 in liegender oder in sitzender Position, ob in Längsrichtung zum Partikelstrahl 6 oder quer hierzu ausgerichtet ist. Maßgebend für diese Variabilität ist die im Wesentlichen frei im Raum verfahrbare Anordnung des Röntgen-Diagnosegeräts 8.

Der Tragarm 10A, 1OB ist zu einer Seite hin offen, also etwa U-förmig oder C-förmig ausgebildet, so dass er problemlos ü- ber den Patient verfahrbar ist, so dass dieser zwischen die Strahlenquelle 12 und den Strahlendetektor 14 positioniert ist. Für die Drehbarkeit um mehr als 180° um den Patienten 22 herum kann der Tragarm 10A, 1OB zum einen eine Angularbewegung um die durch den Partikelstrahl 6 definierte Längsachse aus^¬ führen. Die Angularbewegung ist durch einen Doppelpfeil 26 angedeutet. Zum anderen ist der Tragarm 10A, 1OB in der Lage, eine Orbitalbewegung um eine Achse senkrecht zum Partikel^¬ strahl 6 auszuführen. Diese Orbitalbewegung ist durch einen weiteren Doppelpfeil 28 angedeutet.

Hat der Patient 22 eine definierte Behandlungsposition einge^¬ nommen, so vollführt das Diagnosegerät 8 in der Regel eine 180°-Drehung (zzgl. des Fächerwinkels des Röntgenstrahls) in nur einer der beiden Bewegungsrichtungen, also entweder eine Angularbewegung 26 um die Längsachse oder eine Orbitalbewe^¬ gung 28 um eine senkrecht zur Längsachse stehende weitere Drehachse. Die Lage dieser weiteren Drehachse im Raum ist hierbei variabel und hängt von der jeweiligen angularen Dreh¬ position des Tragarms 10A, 1OB ab.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß den FIG 1 bis 3 ist der Trag- arm 10A als ein C-Bogen ausgebildet, welcher an seinen Bogen- enden jeweils die Strahlenquelle 12 und den Detektor 14 auf^¬ weist. Der Tragarm 10A ist zur Ausführung der Angularbewegung 26 über einen Drehring 30 gelagert, welcher ringförmig an der Röhre 2 umläuft. Über diesen Drehring 30 ist daher der Trag- arm 10A um die durch den Partikelstrahl 6 gebildete Längs¬ achse drehbar. Zur Ausführung der Orbitalbewegung 28 ist der Tragarm 10A am Drehring 30 selbst wiederum verschieblich ge¬ lagert, beispielsweise geführt durch eine Führungsschiene o- der eine ineinandergreifende Verzahnung zwischen dem Drehring 30 und dem Tragarm 10A. Durch diese Maßnahme lässt sich in jeder Angular-Drehstellung eine Orbital-Drehung um 180° aus¬ führen. Umgekehrt lässt sich in jeder Orbital-Drehstellung auch eine Angular-Drehbewegung 26 um mindestens 180° ausfüh¬ ren. Bei der gewählten Konstruktion sind prinzipiell jeweils Drehbewegungen um 360° möglich. Die Drehbewegungen werden im Wesentlichen durch die Position der Patientenliege 18A, 18B begrenzt .

Im Ausführungsbeispiel der FIG 1 befindet sich der Patient 22 in einer längs zum Partikelstrahl 6 gerichteten liegenden Be- handlungsposition zur Behandlung eines Gehirntumors. Der

Tragarm 10A wird zur 3D-Bildverifikation der Position des Ge¬ hirntumors durch Verdrehen des Drehrings 30 in Angularrich- tung 26 um mindestens 180° um den Kopf des Patienten 22 ge^¬ dreht .

Bei der in FIG 2 dargestellten Bestrahlungsposition befindet sich der Patient 22 quer zum Partikelstrahl 6 in einer lie¬ genden Position. Der Tragarm 10A ist hierbei in einer festen Angularposition orientiert. Zur Röntgenaufnahme wird der Tragarm 1OA um mindestens 180° in Orbitalrichtung 28 um den Rumpf des Patienten 22 geschwenkt. Eine Drehbewegung in Angu- larrichtung 26 erfolgt hierbei nicht.

Bei der Behandlungssituation gemäß FIG 3 befindet sich der Patient 22 in einer sitzenden Behandlungsposition. Zur Auf¬ nahme des Röntgenbilds erfolgt hierbei wiederum lediglich ei^¬ ne Bewegung des Tragarms 10A in Orbitalrichtung 28.

Im Unterschied zu der ersten in den in FIG 1 bis 3 darge^¬ stellten Ausführungsvariante ist bei der zweiten Ausführungs^¬ variante gemäß den FIG 4 und 5 der Tragarm 1OB an einem ins^¬ besondere 6-achsigen zweiten Roboterarm 32 befestigt. Der zweite Roboterarm 32 ist im Ausführungsbeispiel an einer Raumdecke befestigt. Durch die mehrachsige Ausführung des zweiten Roboterarms 32 lässt sich der Tragarm 1OB an beliebi¬ gen, vom zweiten Roboterarm 32 zugänglichen Stellen im Raum positionieren. Zur Durchführung der angularen Drehbewegung 26 bzw. der orbitalen Drehbewegung 28 weist der zweite Roboter¬ arm 32 mehrere Drehgelenke 34 auf. Auch hier wird zur Auf^¬ nahme des Röntgenbilds in Abhängigkeit der jeweiligen Behand^¬ lungsposition, in der sich der Patient 22 befindet, jeweils eine mindestens 180°-Drehung entweder in Orbitalrichtung 28 oder in Angularrichtung 26 vorgenommen.

Das Röntgen-Diagnosegerät 8, die Patientenlagerungsvorrich^¬ tung 16 sowie gegebenenfalls der Teilchenbeschleuniger werden vorzugsweise von einer gemeinsamen Steuereinheit aus aufein- ander abgestimmt betrieben. Zur Durchführung der Strahlenthe¬ rapie ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Patient 22 in ei^¬ ne vorläufige Behandlungsposition für die Strahlentherapie gebracht wird. Hierzu wird er zunächst auf der Patientenliege 18A, 18B immobilisiert und die Patientenliege 18A, 18B wird mit Hilfe des ersten Roboterarms 20 in die gewünschte vorläufige Behandlungsposition verfahren. In dieser Position wird die Position des Tumors mit Hilfe des Röntgengeräts 8 bestimmt und verifiziert. Der immobilisierte Patient 22 wird über die Patientenlagerungsvorrichtung 8 insbesondere automatisch und gesteuert in die optimale Bestrahlungsposition verfahren, so dass der Tumor im Isozentrum positioniert ist. Die richtige Positionierung wird mit dem Röntgengerät 8 verifiziert.

Die Bestimmung der Position des Tumors erfolgt hierbei entwe^¬ der automatisch oder durch Auswertung der ermittelten Bilder durch medizinisches Fachpersonal. Nach der Positionierung des Patienten 22 wird der Partikelstrahl 6 wird erzeugt und der Patient 22 bestrahlt. In den Figuren ist der Partikelstrahl 6 jeweils gestrichelt dargestellt, um anzudeuten, dass die Be^¬ strahlung mit dem Partikelstrahl 6 in der Regel nach der Durchführung der Röntgenaufnahmen erfolgt .

Mit Hilfe der hier nicht näher dargestellten Steuer-, Kon¬ troll- und Überwachungseinheit wird der Patient 22 vorzugs^¬ weise automatisch in die richtige Behandlungsposition für die Strahlenbehandlung verfahren.

Claims

Patentansprüche

1. Medizinische Strahlentherapieanordnung mit einem Aus¬ trittsfenster (4) für einen Partikelstrahl (6), mit ei- ner Patientenlagerungsvorrichtung (16), umfassend eine Patientenliege (18A, 18B), die vor das Austrittsfenster (4) in eine zur Bestrahlung eines Patienten (22) geeig¬ nete Bestrahlungsposition bringbar ist, und mit einem Diagnosegerät (8) zur Bestimmung der Position eines zu bestrahlenden Tumors, wobei das Diagnosegerät (8) eine Strahlenquelle (12) und einen gegenüberliegenden Strah¬ lendetektor (14) aufweist, die an einem gemeinsamen Tragarm (10A, 10B) befestigt sind, wobei der Tragarm (10A, 10B) derart gelagert und ansteuerbar ist, dass so- wohl eine Angularbewegung (26) um die durch den Parti¬ kelstrahl (6) definierte Längsachse als auch eine Orbi^¬ talbewegung (28) um eine zur Längsachse senkrechte Achse ausführbar ist, so dass die Strahlenquelle (12) und der Strahlendetektor (14) im Raum um die in der Bestrah- lungsposition befindliche Patientenliege (18A, 18B) ver^¬ fahrbar sind.

2. Strahlentherapieeinrichtung nach Anspruch 1, bei der das Diagnosegerät (8) derart ausgebildet ist, dass die Tu- morposition anhand von 2-dimensionalen Projektionsauf¬ nahmen oder anhand von 3-dimensionalen Schnittbildauf¬ nahmen in jeder beliebigen Bestrahlungsposition des Pa¬ tienten bestimmbar ist.

3. Strahlentherapieanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Diagnosegerät (8) derart ausgebildet ist, dass sowohl bei der Verwendung einer Patientenliege in Form einer Liege (18A) für eine liegende Bestrahlungsposition als auch in Form eines Stuhls (18B) für eine sitzende Bestrahlungsposition die Strahlenquelle (12) und der

Strahlendetektor (14) frei im Raum um die Patientenliege (18A, 18B) verfahrbar sind.

4. Strahlentherapieanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4, bei der der Tragarm (1OA, 10B) C-förmig oder U-förmig ausgebildet ist.

5. Strahlentherapieanordnung nach einem der vorgehenden An¬ sprüche, bei der eine Drehbewegung des Tragarms (10A, 10B) sowohl für die Angularbewegung (26) als auch für die Orbitalbewegung (28) um mindestens 180° aus^¬ führbar ist.

6. Strahlentherapieanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Tragarm (10A) an einer Vorrich^¬ tung zur Erzeugung des Partikelstrahls drehbar gelagert ist.

7. Strahlentherapieanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Tragarm (10B) von einem mehrachsigen Ro¬ boterarm gehalten ist.

8. Strahlentherapieanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Patientenliege (22) gesteuert in eine vordefinierte Bestrahlungsposition verfahrbar ist.

9. Strahlentherapieanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Austrittsfenster (4) ortsfest in einem Raum angeordnet und Teil einer Vorrichtung zur Er^¬ zeugung eines Ionen-Partikelstrahls (6) ist.

10. Strahlentherapieanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mehrere feststehende Austrittsfenster

(4) vorgesehen sind.