医疗设备的定位装置制造方法及图纸

为治疗诸如患者头部通过使相对于加到其上的标记所确定的治疗点保持在所需位置而将其定位。为此，至少配置两个观察标记的图象信号产生传感器。设置用于处理标记图象的图象处理器以确定示标点，该示标点由标记决定并限定头部的实际位置。还设有信号处理和控制器以根据观测到的示标点位置计算实际位置，并将其与所需位置相比较和根据这两者之差产生加到与体部相连的致动器的起动信号。故一旦有偏差，可使治疗点回到所需位置。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

Positioning device for medical equipment

For the treatment of a patient's head, for example, by positioning the treated point relative to the marker attached to it, it is positioned. To this end, an image signal generating sensor is configured with at least two observation tags. Sets the image processor for processing the mark image to determine the punctuation mark, which is determined by the tag and defines the actual position of the head. A signal processing and controller according to the observed positions of the marker points calculation of actual position, and will start signal of the desired position and actuator connected to compare with the body according to the difference of the. Therefore, once there is a deviation, the treatment point can be returned to the required position.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用以将人体某体部安放在适当位置以便用医疗仪器进行治疗的装置，其中，在所述体部意义明确的位置上打上标记，对所述体部的这种定位使完全明确的治疗点保持在所希望的位置。更具体地说，本专利技术涉及借助于放疗仪器对脑瘤进行放疗。在这种治疗期间，来自放疗仪器的射线应以毫米的几分之一的精度射中该肿瘤。从而减小对健康组织的伤害并最佳地利用了射线。现已发现这种放疗具有不在一次治疗中施加全部剂量的优点，代之以断断续续地施加一些较小的剂量。另外，最好从不同方向施加放射线剂量。从而使也射中周围健康组织的放疗射线分布在一个扩大的区域中。因此，减小了永久性损害健康组织的危险。在施加不同剂量期间从放疗仪器中射出的射线必须准确地相交于被放疗的肿瘤区域中的等角点。然而这需要对患者头部有相应的定位和对准精度。实际上，采用了一种立体排列步骤将一个金属环通过将其拧在颅骨上而固定在患者头部。将一个丙烯酸有机玻璃圆筒与该金属环连接在一起。将金属丝投入该丙烯酸有机玻璃圆筒中。这些金属丝确定一个固定头部的坐标系统。制作一张患者头部及有金属丝的丙烯酸有机玻璃圆筒的计算机x线断层图。在该计算机X线断层图中可看到该金属丝。也出现在该计算机X线断层图中的肿瘤位置便可以毫米的几分之一的精度加以确定。然后借助于光学对准系统将其位置已由这种方法确定的肿瘤(治疗点)与等角点精确地对准，于是使来自放疗仪器的射线总是通过该等角点。这种用于测量和固定患者头部的现有技术方法不适用于多次施加辐射剂量。本专利技术的目的就是为治疗患者体部起见而将该体部相对于医疗仪器保持在意义明确并可再现的位置。本专利技术更具体的目的就是在分次放疗过程中将患者头部相对于放疗仪器保持在意义明确的位置。根据本专利技术的一个方面，此目的通过下列装置实现配置至少两个对准跟踪所述标记的图象信号产生传感器，将来自所述传感器的所述图象信号施加于其上，用于处理所述标记的图象以固定示标点的图象处理装置，该示标点由所述标记确定并限定所述体部的实际位置;用于从所探测到的所述示标点的位置计算该体部的实际位置，将所述实际位置与所需位置相比较，产生起动信号的信号处理和控制器装置，该起动信号取决于所述体部的所述实际位置和所述所需位置间的误差;以及用于防止在所述仪器和所述体部间有偏差的治疗的装置，将所述起动信号施加于所述防止装置。根据本专利技术，患者头部或一些其他体部的位置和方位是借助于传感器通过检测标记来确定的。一个控制环用来维持正确的位置。出乎意外的是现已发现在该方法中可获得比机械固定更高的定位精度。不是移动头部使治疗点与等角点对准，而是治疗射线也可以偏转。在紧急情况下，如果没有对准，治疗仪器能被禁止。最好是，每个传感器包含用于产生象素矩阵的装置，在该象素矩阵中标记以二维结构方式出现。调整图象处理装置以确定如此获得的二维结构的重心，这些重心代表示标点。这种普通传感器的分辨率低于所需的定位精度。然而，如果由这些传感器检测到的二维结构的重心是用传统的图形识别的方法形成，这样，也就是说，形成一个相当粗的光栅上的均值，以所需精度确定了该重心。于是通过扫描该扩展的标记，便可确定亚象素(subpixel)精度的“示标点”。这些示标点以足够精度确定了待治疗体部的实际位置。标记可为球状体。这种球状体在象素矩阵中以环形结构出现，而与被观察的方向无关。为便于图象处理，当从所述传感器观察时，如果在所述球状体后面提供与其形成对比的区域是有益的。可以设置用于从各个方向照亮所述球状体的装置。为相对于放疗仪器准确定位患者头部，将治疗点置于待治疗的肿瘤中，该装置包含一张限定纵向的可伸长的放疗台和一部在所述放疗台上用于在所述纵向水平移动导向的行车，所述行车适用于容纳患者。头架是与所述放疗台和行车分开的，适合于容纳患者头部，并包括用于将患者头部固定在所述头架上的装置。将所述起动信号施加于各自其上的第一和第二传动装置与所述头架相连以使所述头架相对于所述放疗台移动。将所述起动信号施加于其上的第三传动装置与所述行车相连以便沿所述纵向移动所述行车。所述传动装置由所述起动信号调整和控制用以当其偏离所需位置时使所述患者头部返回到所需位置。这样，患者头部被上下及横向移动。然而患者的头颈不受纵向伸缩。根据本专利技术的第二方面，一种用于对用医疗仪器进行治疗的人体体部进行定位的方法，该方法先将标记打在所述体部意义明确的位置，且对所述体部的这种定位使准确限定的治疗点会维持在所需位置上。该方法包含下列步骤当待治疗的所述体部相对于所述医疗仪器固定在预定的所需位置上时，在第一次治疗期间借助于至少两个图象产生传感器测量所述标记的位置，从而使所述传感器产生所述标记的二维图象;通过在传感器固定坐标系统中进行图象处理来确定所述图象的重心;由图象重心在仪器固定的坐标系统中确定所述标记的所述重心的位置作为测量所述体部的所需位置;在随后的治疗期间借助于象在所述第一次治疗中同样地对准的相同传感器测量所述标记的位置;确定在仪器固定坐标系统中标记重心和在所述传感器固定坐标系中所确定的所述图象重心的位置偏差;以及根据所述位置偏差产生起动信号并随所述起动信号而校正所述体部的位置。下面参考附图更详细地描述本专利技术的实施例。附图说明图1是放疗仪器的原理透视图，该仪器借助于一个线性加速度计对脑瘤进行放疗，从不同方向分次施加放射剂量。图2表示了不同方向的射线，该射线总是通过位于肿瘤中的等角点。图3原理性地图示了带有两个图象信号产生传感器(摄象机)的装置，借助于与患者相连的标记，该传感器使意义明确的，曾精确测得的患者相对于放疗仪器的位置再次产生，以致于在随后的放疗期间，放疗仪器的射线将再次准确地射中肿瘤。图4是原理性地展示了用图3装置的图象和信号处理各个步骤的框图。图5是由传感器提供的象素矩阵的原理图并图示了图象的处理。图1原理性地图示了用于对脑瘤进行放疗的放疗仪器。该放疗仪器由标号10表示。该放疗仪器10产生高能γ二次辐射射线12。射线12的横截面由光阑14确定。患者躺在放疗台16上。为连续地从不同方向对肿瘤进行放疗而使射线通过健康组织的载入量(loading)最小，该放疗仪器10可绕着轴18旋转。射线12与轴18相交于等角点20。通过适当调整放疗台必须使肿瘤位于该等角点中。如果情况是这样，则射线将总是通过肿瘤，如图2所示，即使当放疗仪器绕轴18旋转时也是如此。起初，患者脑颅中待放疗肿瘤的准确位置是确定的。这是众所周知的技术。将一个环安装到患者的头颅上。将带有金属丝的丙烯酸有机玻璃体连接到该环上。该金属丝作为标记。制作一张带有该环的患者头部的计算机x线断层图或核磁共振X线断层图。该X线断层图显示肿瘤和金属丝的位置。然后即可在由该金属丝代表的坐标系中确定肿瘤的位置。在第一次放疗期间，借助于立体排列方法将被放疗的患者头部准确地对准和固定。这样，治疗点例如肿瘤便准确地定位于该仪器的等角点中。该等角点在装置固定坐标系中是意义明确的点。现在的问题是在随后的治疗期间将患者头部准确地置于这个曾测量到的位置。这无需用已描述的立体排列法并在实际上较短的时间内完成。为此，在第一次测量前将标记加到患者头部。这些标记相对于患者头颅有一个可再现的位置。在所述的实施例中，这些标记是固定在颅骨中的销。也可以将该标记接到装配到患者牙齿上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对用医疗仪器治疗的人体的体部进行定位的装置，标记被加到所述体部的意义明确的位置上，对所述体部的定位使准确限定的治疗点保持在所需位置，该装置的特征在于：（ａ）至少两个被对准来监测所述标记（２２、２４、２６、２８、３０）的图象信号产生传感器（３４，３６）；（ｂ）将来自所述传感器（３４，３６）的所述图象信号施加于其上用于处理所述标记的图象（５４Ａ到６２Ａ，５４Ｂ到６２Ｂ）以固定示标点（８０）的图象处理装置（７４，７６），该示标点由所述标记确定并限定所述体部的实际位置，（ｃ）信号处理和控制器装置（９０，９２，９４）－用于根据所探测的所述示标点的位置计算该体部的实际位置，－用于将所述实际位置与一所需位置相比较，以及－用于产生起动信号，该起动信号取决于所述体部的所述实际位置和所述所需位置间的误差，以及（ｄ）用于防止在所述仪器和所述体部间未对准的治疗的防止装置，所述起动信号施加于所述防止装置。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：V施图尔姆，O巴斯蒂，W施列格尔，C乌莱恩，T马克，
申请(专利权)人：博登湖工厂仪器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]