DE102010010192A1

DE102010010192A1 - Medizinische Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102010010192A1
Application number: DE102010010192A
Authority: DE
Inventors: Paul Beasley; Dr. Heid Oliver; Dr. Hughes Timothy
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2010-03-04
Filing date: 2010-03-04
Publication date: 2011-09-08
Also published as: WO2011107575A1; JP2013521032A; EP2542152A1; US20120330154A1; RU2012142184A; BR112012022028A2; CA2791837A1; CN102781313A

Abstract

Medizinische Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung zur Durchführung von Bildaufnahmen und/oder strahlungs- oder instrumentenbasierten Behandlungen in einem Untersuchungs- oder Behandlungsbereich, umfassend ein Bildaufnahmemittel und/oder ein Behandlungsmittel sowie einen Patiententisch, wobei ein Erfassungsmittel (7) zur Bestimmung der Position eines auf dem Patiententisch (3) befindlichen Patienten (4) umfassend einen den Patienten (4) in zumindest einem Bereich bestrahlenden Strahlungssender (8), der Terahertzstrahlung (9) emittiert, wenigstens einen reflektierte Terahertzstrahlung (12) erfassenden Strahlungsempfänger (10) sowie ein die vom Strahlungsempfänger (10) gelieferten Empfängersignale verarbeitendes Verarbeitungsmittel (13) vorgesehen ist, wobei mit dem Verarbeitungsmittel (13) anhand der Empfängersignale eine die Oberfläche des bestrahlten Patientenbereichs zeigende Darstellung erzeugbar und aus dieser die Position des Patientenbereichs relativ zu dem Untersuchungs- oder Behandlungsbereich (5) bestimmbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine medizinische Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung zur Durchführung von Bildaufnahmen und/oder strahlungs- oder instrumentenbasierten Behandlungen in einem Untersuchungs- oder Behandlungsbereich, umfassend ein Bildaufnahmemittel und/oder ein Behandlungsmittel sowie einen Patiententisch.
Im Rahmen der Durchführung medizinisch indizierter Untersuchungen oder Behandlungen werden häufig Bildaufnahmen mit verschiedenartigsten Modalitäten wie Röntgeneinrichtungen, Ultraschalleinrichtungen, PET-Einrichtungen und Ähnlichem, oder interventionelle Behandlungen, beispielsweise robotergesteuert, durchgeführt. Hierzu ist sicherzustellen, dass die Untersuchung oder Behandlung, also beispielsweise die Bildaufnahme oder der interventionelle Eingriff, auch tatsächlich im richtigen Körperbereich durchgeführt wird, das heißt, dass der Patient korrekt bezüglich des Bildaufnahme- oder Behandlungsmittels positioniert ist. Hierzu wird, vor allem wenn längere Untersuchungen oder Behandlungen anstehen, der Patient häufig fixiert, was für den Patienten aber mitunter unangenehm ist.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine medizinische Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung anzugeben, die auf verbesserte Weise eine Positionskontrolle des Patienten ermöglicht.
Zur Lösung dieses Problem ist bei einer medizinischen Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Erfassungsmittel zur Bestimmung der Position eines auf dem Patiententisch befindlichen Patienten umfassend einen den Patienten in zumindest einem Bereich bestrahlenden Strahlungssender, der Terahertzstrahlung emittiert, wenigstens einen reflektierte Terahertzstrahlung erfassenden Strahlungsempfänger sowie ein die vom Strahlungsempfänger gelieferten Empfängersignale verarbeitendes Verarbeitungsmittel vorgesehen ist, wobei mit dem Verarbeitungsmittel anhand der Empfängersignale eine die Oberfläche des bestrahlten Patientenbereichs zeigende Darstellung erzeugbar und aus dieser die Position des Patientenbereichs relativ zu dem Untersuchungs- oder Behandlungsbereich bestimmbar ist.
Bei der erfindungsgemäßen Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung kommt mit besonderem Vorteil ein Positionserfassungsmittel zum Einsatz, das auf einer Sender-Empfänger-Basis arbeitet. Der Sende emittiert Terahertzstrahlung, die vom Patienten reflektiert wird, der Empfänger erfasst die reflektiert Terahertzstrahlung und liefert entsprechende Empfängersignale, die in einem Verarbeitungsmittel weiterverarbeitet werden. Die Terahertzstrahlung, die ein Frequenzspektrum von ca. 150 GHz–10 THz umfasst, dringt mit besonderem Vorteil nicht oder nur unwesentlich in den Patienten ein, wird also oberflächlich oder oberflächennah reflektiert. Das reflektierte, in seiner Frequenz oder Amplitude reflexionsbedingt variierte Signal bildet folglich die bestrahlte Oberfläche des Patienten ab. Aus den Empfängersignalen können folglich Terahertz-Bilder seitens des Verarbeitungsmittels erzeugt werden, anhand welcher das Verarbeitungsmittel durch gegebenenfalls weiterhin durchgeführte Bildverarbeitungsschritte wie eine oder mehrere Segmentationen (unter Verwendung geeigneter Algorithmen wie kanten- oder regionenbasierte Algorithmen), Mustererkennungsverfahren und Ähnliches durchgeführt werden, um die exakte Patientenbereichsgeometrie aus dem Oberflächenbild automatisch zu bestimmen. Hieraus können folglich Informationen über die Lage respektive Position des Patienten bezüglich des in seiner Lage bekannten Untersuchungs- oder Behandlungsbereichs erfasst werden. Das Verarbeitungsmittel ermittelt anhand der Oberflächendarstellung, wie der Patientenbereich aussieht bzw. welcher es ist, und prüft, ob es sich um den vor nutzerseitig definierten Bereich, der zu untersuchen bzw. behandeln ist, handelt. Ist bekannt, welcher Bereich es ist, kann folglich erkannt werden, ob die Position des Patienten korrekt ist oder nicht. Die Oberfläche des Patientenbereichs eignet sich sehr gut zur Positionsbestimmung, da sie eine sehr genaue Abbildung des Patienten liefert. Insbesondere sind durch Verwendung der Terahertzstrahlung keine Strahlenbelastungen verbunden, wie sie beispielsweise gegeben sind, wenn bei Durchführung von Röntgenaufnahmen zuvor ein Röntgenbild zur Positionsermittlung durchgeführt wird. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die Terahertz-Bilder selbstverständlich kontinuierlich aufgenommen werden können, mithin also eine kontinuierliche Positionskontrolle möglich ist. Vorteilhaft ist ferner, dass die vom Patienten getragene Kleidung für die Terahertzstrahlung transparent ist, mithin also nicht stört, so dass in jedem Fall die erfindungsgemäß zweckmäßigen Oberflächenbilder aufgenommen werden können.
Weiterhin können etwaige Bewegungen oder Positionsänderungen des Patienten durch einfachen Vergleich der kontinuierlich aufgenommenen Oberflächenbilder erkannt und sofern nötig darauf regiert werden.
Die ermittelte Patientenposition (sofern diese unmittelbar im Verarbeitungsmittel bestimmt wird) oder aber das erzeugte Oberflächenbild respektive etwaige hieraus extrahierte Informationen zur Patientengeometrie werden in jedem Fall der Steuerungseinrichtung der Vorrichtung gegeben, die den Betrieb des Bildaufnahmemittels und/oder des Behandlungsmittels steuert. Ergibt sich aus einem Positionsvergleich, dass der Patient korrekt relativ zum Untersuchungs- und/oder Behandlungsbereich positioniert ist, kann die Untersuchung oder Behandlung begonnen bzw. bei kontinuierlicher Überwachung fortgesetzt werden. Ergibt sich eine Fehlpositionierung, so können, wenn die Behandlung noch nicht begonnen hat, entsprechende Vorkehrungen zur Korrektur der Position oder, wenn die Behandlung bereits läuft, Vorkehrungen zur Repositionierung oder im Bedarfsfall auch der temporäre Abbruch der Untersuchung und/oder Behandlung vorgenommen werden.
Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, zwei oder mehr an verschiedenen Positionen angeordnete Strahlungsempfänger zu verwenden, wobei mit dem Verarbeitungsmittel anhand der verschiedenen Empfängersignale eine 3D-Darstellung des Patientenbereichs erzeugbar und anhand der 3D-Darstellung die Position des Patientenbereichs relativ zu dem Untersuchungs- oder Behandlungsbereich bestimmbar ist. Wenn bei Verwendung eines Strahlungssenders und eines Strahlungsempfängers zwei 3D-Oberflächenbilder erzeugt werden können, ermöglicht der Einsatz eines Strahlungsempfängers und wenigstens zweier an verschiedenen Positionen angeordneter Strahlungsempfänger die Erzeugung respektive Rekonstruktion von 3D-Oberflächendarstellungen des Patientenbereichs. Es wird also eine stereographische Anordnung der Strahlungsempfänger vorgeschlagen, um unter Verwendung stereographischer Bildverarbeitungstechniken eine 3D-Oberflächendarstellung zu erzeugen. Eine dreidimensionale Darstellung lässt eine noch bessere Geometriebestimmung und Positionsermittlung zu.
Der Strahlungssender und der oder die Strahlungsempfänger können dabei an der Vorrichtung selbst angeordnet sein, denkbar ist es auch, den Sender und die Empfänger benachbart zur Vorrichtung zu positionieren. Selbstverständlich ist es auch denkbar, beispielsweise den Strahlungssender an der Vorrichtung und die Empfänger vorrichtungsextern zu positionieren oder umgekehrt. Jedwede Anordnung ist möglich, so lange eine gute Bereichsbestrahlung und ein guter Empfang der reflektierten Terahertzstrahlung möglich ist.
Um die absolute Patiententischposition zu bestimmen, ist es üblich, die Tischbewegung beispielsweise über mechanische Zähler, die die Verschiebelänge des Tischs erfassen, oder elektrische Positionsmessmittel zu bestimmen. Um nun auf einfache Weise auch die Patientenposition in Form von Absolutkoordinaten im Koordinatensystem der Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung bestimmen zu können, sieht eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung vor, dass im oder am Patiententisch wenigstens eine bei Bestrahlung durch den Strahlungssender die Terahertzstrahlung zumindest teilweise absorbierende oder reflektierende Markierung vorgesehen ist, wobei mit dem Verarbeitungsmittel die Position der in der erzeugten Darstellung gezeigten Markierung im Koordinatensystem der Vorrichtung sowie die Position des Patientenbereichs relativ zu der Markierung bestimmbar und aus beiden Positionsinformationen die Position des Patientenbereichs relativ zu dem Untersuchungs- oder Behandlungsbereich bestimmbar ist. Im Patiententisch ist erfindungsgemäß wenigstens eine Markierung mit bestimmter geometrischer Struktur eingebettet, die Terahertzstrahlung absorbiert oder reflektiert. Das mit dem Terahertzstrahlungsempfänger aufgenommene Bild zeigt den Patientenbereich und den Patiententisch, zumindest ausschnittsweise, mit der absorbierenden oder reflektierenden Markierung. Die Markierung bildet sich sehr exakt und mit definiertem Kontrast im Bild ab und kann mit geeigneten Bildverarbeitungsmitteln (Segmentation, Mustererkennung etc.) bestimmt werden. Über geeignete weitere Bildverarbeitungsmöglichkeiten kann nun ferner die relative Position des Patientenbereichs zu der Markierung bestimmt werden. Da die Position des Patiententischs im Koordinatensystem der Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung bekannt ist, ist es nun möglich, aus der zusätzlichen Kenntnis der relativen Patientenbereichsposition zur Markierung, die also einen Referenzpunkt darstellt, und der Position der Markierung im Raum selbst die Position des Patienten im Koordinatensystem der Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung berechnet werden. Da sich die Lage der Markierung während der Untersuchung oder Behandlung nicht ändert, nachdem der Tisch üblicherweise nicht bewegt wird, stellt die Markierung folglich einen sich während des Prozesses nicht verändernden Referenzpunkt im Koordinatensystem der Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung dar, in Bezug auf welchen die Patientenpositionsermittlung erfolgen kann.
Zweckmäßig ist es, wenn im oder am Patiententisch mehrere Markierungen verteilt sind, wobei diese bevorzugt randseitig vorgesehen sind, damit sie auch bestrahlt und folglich im Bild abgebildet werden können. Eine Markierung weist vorzugsweise eine definierte 3D-Geometrie auf, so dass auch anhand der im Bild gezeigten Markierungsgeometrie etwaige Tischstellungen, also Verkippungen oder Verdrehungen, erfasst werden können.
Als Strahlungsempfänger kann jeder beliebige Empfänger, der bei Erfassung einer Terahertzstrahlung ein Signal liefert, aber auch geeignete Kameras, die in diesem Frequenzbereich sensitiv sind, verwendet werden.
Neben der medizinischen Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung selbst betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zur Bestimmung der Position eines Patienten relativ zu einem Untersuchungs- und/oder Behandlungsbereich eines Bildaufnahmemittels und/oder eines Behandlungsmittels einer medizinischen Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass mit einem eine Terahertzstrahlung emittierenden Strahlungssender ein Bereich des Patienten bestrahlt und mittels eines Strahlungsempfängers reflektierte Terahertzstrahlung erfasst wird, und dass mittels eines Verarbeitungsmittels anhand der vom Empfänger gelieferten Empfängersignale eine die Oberfläche des bestrahlten Patientenbereichs zeigende Darstellung erzeugt wird und aus dieser die Position des Patientenbereichs relativ zu dem Untersuchungs- und/oder Behandlungsbereich bestimmt wird.
Werden im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zwei oder mehr an unterschiedlichen Positionen angeordnete Strahlungsempfänger verwendet, die separate Empfängersignale liefern, so kann mit dieser stereoskopischen Empfängeranordnung aufgrund der positionsbedingt unterschiedlichen Oberflächendarstellungen der jeweiligen Empfänger eine 3D-Darstellung des Patientenbereichs durch geeignete stereoskopische Verarbeitungsmethoden erzeugt werden, anhand der die Positionsbestimmung des Patientenbereichs erfolgt.
Wird mit dem Strahlungssender auch zumindest ein Teil des Patiententischs, in oder an dem wenigstens eine bei Bestrahlung durch den Strahlungssender die Terahertzstrahlung zumindest teilweise absorbierende oder reflektierende Markierung vorgesehen ist, bestrahlt, so ist es möglich, mit dem Verarbeitungsmittel die Position der in der erzeugten Darstellung gezeigten Markierung im Koordinatensystem der Vorrichtung sowie die Position des Patientenbereichs relativ zu der Markierung zu bestimmen und aus beiden Positionsinformationen die Position des Patientenbereichs relativ zu dem Untersuchungs- und/oder Behandlungsbereich zu bestimmen. Dies ist sowohl bei Verwendung nur eines Strahlungsempfängers wie auch bei Verwendung mehrerer, in stereographischer Anordnung verteilt positionierter Strahlungsempfänger möglich.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen medizinischen Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung einer ersten Ausführungsform, und
2 eine erfindungsgemäße medizinische Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform.
1 zeigt eine erfindungsgemäße medizinische Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung 1 in Form einer reinen Prinzipdarstellung. Die Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung 1 weist im gezeigten Beispiel exemplarisch ein Röntgenbildaufnahmemittel 2 auf, umfassend beispielsweise die hier gezeigte Röntgenstrahlenquelle und einen hier nicht näher gezeigten Röntgendetektor. Über diese Röntgenbildaufnahmeeinrichtung ist es möglich, Röntgenbilder des auf einem Patiententisch 3 befindlichen Patienten 4 aufzunehmen.
Um nun die räumliche Position des Patienten und damit seine Lage relativ zum Untersuchungs- oder Behandlungsbereich 5, der hier beispielsweise durch den Strahlenkegel 6 der Röntgenbildaufnahmeeinrichtung 2 definiert wird, zu bestimmen, ist ein Erfassungsmittel 7 vorgesehen, das durch Aufnahme und Auswertung von Oberflächenbildern des Patienten 4 eine exakte Positionsbestimmung ermöglicht. Das Erfassungsmittel umfasst im gezeigten Beispiel einen Strahlungssender 8, der Terahertzstrahlung 9, dargestellt durch den Strahlenfächer, auf den Patienten 4 emittiert. Vorgesehen sind ferner im gezeigten Beispiel zwei Strahlungsempfänger 10, die versetzt zueinander angeordnet sind. Die vom Strahlungssender 8 applizierte Terahertzstrahlung wird von der Oberfläche 11 des Patienten 4 reflektiert, das heißt, sie dringt wellenlängenbedingt nicht oder nur unwesentlich in den Patienten ein. Die reflektierte Terahertzstrahlung 12 wird vom jeweiligen Strahlungsempfänger 10 aufgenommen. Jeder Strahlungsempfänger 10 liefert folglich entsprechende Empfängersignale an ein zum Erfassungsmittel 7 gehörendes Verarbeitungsmittel 13, das die Empfängersignale verarbeitet und daraus Oberflächenbilder ermittelt, die die Oberfläche 11 des Patienten, die mit der emittierten Terastrahlung 9 belegt wurde, hochgenau abbilden. Nachdem zwei versetzt zueinander angeordnete Strahlungsempfänger 10 vorgesehen sind, mithin also eine stereoskopische Anordnung gegeben ist, werden leicht unterschiedliche Bilder von den beiden Strahlungsempfängern 10 erfasst respektive erzeugt. Anhand der geringen Bildunterschiede zweier zeitgleich aufgenommener Bilder kann nun eine dreidimensionale Darstellung der bestrahlten Oberfläche erzeugt, also rekonstruiert, werden.
Das Verarbeitungsmittel 13 bestimmt nun durch geeignete Bildverarbeitungsalgorithmen wie Segmentationsalgorithmen, Mustererkennungsalgorithmen etc. die exakte Geometrie der Oberfläche. Aus dieser geometrischen Information betreffend diesen aufgenommenen Patiententisch kann nun wiederum die Steuerungseinrichtung 14, die den Betrieb der Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung, hier also beispielsweise den Betrieb der Röntgenbildaufnahmeeinrichtung 2, steuert, die Position des Patienten relativ zum Untersuchungs- und/oder Behandlungsbereich 5 ermitteln, mithin also aus der Oberflächeninformation respektive Geometrieinformation erkennen, ob der zuvor definierte gewünschte Bereich, der zu untersuchen oder zu behandeln ist, tatsächlich im Untersuchungs- und/oder Behandlungsbereich 5 ist, oder ob es sich dabei noch um einen anderen Bereich handelt, der eine andere Geometrie besitzt, die nicht der Bereichsgeometrie entspricht, die der zu behandelnde Bereich aufweist. Ergibt die Auswertung der Geometrieinformationen aus der Oberflächendarstellung, dass der korrekte Patientenbereich im in seiner Lage bekannten Untersuchungsbereich 5 ist, so kann mit der Untersuchung oder Behandlung begonnen werden. Ergibt sich, dass noch keine korrekte Positionierung gegeben ist, kann der Patiententisch 3 entsprechend bewegt werden, um den Patienten 4 korrekt zu positionieren.
An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass die Positionsbestimmung kontinuierlich erfolgen kann, das heißt, dass kontinuierlich auch während der Untersuchung oder Behandlung stets eine Positionskontrolle vorgenommen werden kann. Sobald sich eine durch einen Patientenbewegung verursachte Verschiebung des eigentlichen zu untersuchenden oder behandelnden Patientenbereichs relativ zum Untersuchungsbereich 5 ergibt, kann die Steuerungseinrichtung 14 sofort eingreifen und beispielsweise eine Nachführung des Tisches vornehmen oder in den Untersuchungs- oder Behandlungsprozess eingreifen.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung 1, wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Vorgesehen ist wiederum ein Patiententisch 3, auf dem sich ein Patient 4 befindet, wie auch ein Erfassungsmittel 7 umfassend einen Strahlungssender 8, der Terahertzstrahlen emittiert, sowie im gezeigten Beispiel nur ein Strahlungsempfänger 10, der die reflektierte Terahertzstrahlung 12 empfängt. Das Verarbeitungsmittel 13 erzeugt wiederum ein Oberflächenbild, das hinsichtlich der Geometrie des bestrahlten Patientenbereichs ausgewertet wird, die entsprechenden Geometrieinformationen werden an die Steuerungseinrichtung 14 gegeben, die daraus die Position bestimmt. In diesem Beispiel ist lediglich ein Strahlungsempfänger 10 vorgesehen, weshalb die Geometriebestimmung anhand eines 2D-Bildes erfolgt. Selbstverständlich ist es denkbar, auch hier zwei stereoskopisch angeordnete Strahlungsempfänger 10 vorzusehen, wie natürlich auch beim Ausführungsbeispiel gemäß 1 nur ein Strahlungsempfänger 10 vorgesehen sein kann.
Bei dieser Ausgestaltung sind am oder im Patiententisch 3 mehrere Markierungen 15 vorgesehen, die entweder die Terahertzstrahlung 9, die bei entsprechender Auslegung des Strahlenkegels auch auf sie trifft, absorbieren oder reflektieren. Die reflektierte Terahertzstrahlung 12, die vom Strahlungsempfänger 10 aufgenommen wird, bildet folglich auch den Bereich der einen oder mehreren bestrahlten Markierungen 15 ab, das heißt, dass die im Verarbeitungsmittel 13 erzeugte Oberflächenbilddarstellung auch die Markierungen zeigt. Diese sind, da sie entweder absorbierend oder reflektierend wirken, sehr exakt und mit scharfem Kontrast erkennbar.
Da der Tisch 3 motorisch verschoben wird, ist es auf einfache Weise möglich, die Absolutposition der Markierungen 15 im Koordinatensystem der Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung 1 zu bestimmen. Das heißt, dass ihre absoluten Positionskoordinaten seitens des Verarbeitungsmittels 13 bekannt sind. Das Verarbeitungsmittel 13 ist nun durch geeignete Bildverarbeitungsalgorithmen in der Lage, einerseits die Markierungen im Bild exakt zu erfassen, beispielsweise durch geeignete Kantendetektionsalgorithmen oder regionenbasierte Algorithmen oder Ähnliches. Des Weiteren wird die Geometrie des Patienten bestimmt sowie die relative Position des Patientenbereichs, also der Geometrie zu der oder den in der Oberflächendarstellung gezeigten Markierungen 15. Sämtliche Informationen werden an die Steuerungseinrichtung 14 gegeben.
Ändert sich nun im Laufe der Untersuchung oder Behandlung die Position des Patienten 4 auf dem Tisch, der selbst jedoch lagefest bleibt, so kommt es zwangsläufig zu einer Veränderung der Relativlage des Patientenbereichs, also der erfassten Geometrie, zu der oder den ebenfalls im Bild gezeigten Markierungen 15. Hierüber kann also kontinuierlich die Relativlage der Geometrie zu den lagefesten Markierungen bestimmt werden und etwaige Positionsänderungen sofort erfasst und seitens der Steuerungseinrichtung 14 verarbeitet und gegebenenfalls Anpassungshandlungen eingeleitet werden.
Die bekannten Positionskoordinaten der Markierungen 15 im Koordinatensystem der Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung 1 ermöglicht es nun, auch genaue Positionskoordinaten der ermittelten Geometrie des Patientenbereichs, also des Patienten letztlich selbst, im Koordinatensystem der Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung zu bestimmen. Das heißt, dass auch die exakte Raumlage des Patienten bzw. des abgetasteten Patientenbereichs in Absolutkoordinaten des Koordinatensystems der Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung bekannt ist. Ergibt sich nun eine Bewegung, so kann diese, da sie aus den Bilddarstellungen auch in ihrem Umfang sofort ermittelbar ist, exakt in entsprechende Koordinatenänderungen überführt werden, woraus seitens der Steuerungseinrichtung 14 beispielsweise entsprechende Steuersignale an den Patiententisch gegeben werden können, der sodann entsprechend bewegt wird, um den zu behandelnden Patientenbereich wieder zu repositionieren und Ähnliches.
Bezugszeichenliste

1: medizinische Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung
2: Röntgenbildaufnahmemittel
3: Patiententisch
4: Patient
5: Untersuchungs- oder Behandlungsbereich
6: Strahlenkegel
7: Erfassungsmittel
8: Strahlungssender
9: Terahertzstrahlung
10: Strahlungsempfänger
11: Oberfläche
12: Terahertzstrahlung
13: Verarbeitungsmittel
14: Steuerungseinrichtung
15: Markierungen

Claims

Medizinische Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung zur Durchführung von Bildaufnahmen und/oder strahlungs- oder instrumentenbasierten Behandlungen in einem Untersuchungs- oder Behandlungsbereich, umfassend ein Bildaufnahmemittel und/oder ein Behandlungsmittel sowie einen Patiententisch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erfassungsmittel (7) zur Bestimmung der Position eines auf dem Patiententisch (3) befindlichen Patienten (4) umfassend einen den Patienten (4) in zumindest einem Bereich bestrahlenden Strahlungssender (8), der Terahertzstrahlung (9) emittiert, wenigstens einen reflektierte Terahertzstrahlung (12) erfassenden Strahlungsempfänger (10) sowie ein die vom Strahlungsempfänger (10) gelieferten Empfängersignale verarbeitendes Verarbeitungsmittel (13) vorgesehen ist, wobei mit dem Verarbeitungsmittel (13) anhand der Empfängersignale eine die Oberfläche des bestrahlten Patientenbereichs zeigende Darstellung erzeugbar und aus dieser die Position des Patientenbereichs relativ zu dem Untersuchungs- oder Behandlungsbereich (5) bestimmbar ist.
Medizinische Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr an verschiedenen Positionen angeordnete Strahlungsempfänger (10) vorgesehen sind, wobei mit dem Verarbeitungsmittel (13) anhand der verschiedenen Empfängersignale eine 3D-Darstellung des Patientenbereichs erzeugbar und anhand der 3D-Darstellung die Position des Patientenbereichs relativ zu dem Untersuchungs- oder Behandlungsbereich (5) bestimmbar ist.
Medizinische Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungssender (8) und der oder die Strahlungsempfänger (10) an der Vorrichtung (1) selbst oder benachbart dazu angeordnet sind.
Medizinische Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im oder am Patiententisch (3) wenigstens eine bei Bestrahlung durch den Strahlungssender (8) die Terahertzstrahlung (9) zumindest teilweise absorbierende oder reflektierende Markierung (15) vorgesehen ist, wobei mit dem Verarbeitungsmittel (13) die Position der in der erzeugten Darstellung gezeigten Markierung (15) im Koordinatensystem der Vorrichtung (1) sowie die Position des Patientenbereichs relativ zu der Markierung (15) bestimmbar und aus beiden Positionsinformationen die Position des Patientenbereichs relativ zu dem Untersuchungs- oder Behandlungsbereich bestimmbar ist.
Medizinische Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im oder am Patiententisch (3) mehrere Markierungen (15) verteilt angeordnet sind.
Medizinische Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzechnet, dass eine Markierung (15) eine definierte 3D-Geometrie aufweist.
Verfahren zur Bestimmung der Position eines Patienten relativ zu einem Untersuchungs- und/oder Behandlungsbereich eines Bildaufnahmemittels und/oder eines Behandlungsmittels einer medizinischen Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem eine Terahertzstrahlung (9) emittierenden Strahlungssender (10) ein Bereich des Patienten (4) bestrahlt und mittels wenigstens eines Strahlungsempfängers (10) reflektierte Terahertzstrahlung (12) erfasst wird, und dass mittels eines Verarbeitungsmittels (13) anhand der vom Strahlungsempfänger (10) gelieferten Empfängersignale eine die Oberfläche des bestrahlten Patientenbereichs zeigende Darstellung erzeugt wird und aus dieser die Position des Patientenbereichs relativ zu dem Untersuchungs- und/oder Behandlungsbereich (5) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass von zwei oder mehreren, an verschiedenen Positionen angeordneten Strahlungsempfängern (10) separate Empfängersignale an das Verarbeitungsmittel (13) geliefert werden, wobei mit dem Verarbeitungsmittel anhand der verschiedenen Empfängersignale eine 3D-Darstellung des Patientenbereichs erzeugt wird und anhand der 3D-Darstellung die Position des Patientenbereichs relativ zu dem Untersuchungs- und/oder Behandlungsbereich (5) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Strahlungssender (8) auch zumindest ein Teil eines den Patienten (4) tragenden Patiententischs (3), in oder an dem wenigstens eine bei Bestrahlung durch den Strahlungssender (8) die Terahertzstrahlung (9) zumindest teilweise absorbierende oder reflektierende Markierung (15) vorgesehen ist, bestrahlt wird, wobei mit dem Verarbeitungsmittel (13) die Position der in der erzeugten Darstellung gezeigten Markierung (15) im Koordinatensystem der Vorrichtung (1) sowie die Position des Patientenbereichs relativ zu der Markierung (15) bestimmt wird und aus beiden Positionsinformationen die Position des Patientenbereichs relativ zu dem Untersuchungs- und/oder Behandlungsbereich (5) bestimmt wird.