DE69830480T2 - Kombiniertes radiotherapie- und mr-bildgebendes system - Google Patents

Kombiniertes radiotherapie- und mr-bildgebendes system Download PDF

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft allgemein Systeme zur Behandlung eines (Körper-) Bereichs eines Patienten mit einem Radiotherapiestrahl und insbesondere ein System, bei dem der Bereich durch den Strahl im wesentlichen gleichzeitig mit dem Betrieb eines Magnetresonanzabbildungssystems bestrahlt wird, das den Bereich auf eine solche Weise abbildet, daß der Strahl nicht auf eine Spuleneinheit des Abbildungssystems auftrifft.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Ein System gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 wird in WO-A-90/14861 offenbart.
  • Radiotherapieanlagen, wie z. B. die vom Zessionar der vorliegenden Erfindung hergestellten CLINAC-Anlagen, weisen im allgemeinen einen Elektronenlinearbeschleuniger auf, der auf einem Portal montiert ist, das sich auf einer annähernd horizontalen Achse dreht. Der Elektronenstrahlbeschleuniger ist gewöhnlich so auf dem Portal montiert, daß er gegen die horizontale Drehachse des Portals versetzt ist. Der aus dem Beschleuniger austretende energiereiche Elektronenstrahl wird durch dem Fachmann bekannte Verfahren weiterverarbeitet, um entweder einen Elektronenstrahl oder einen Röntgenstrahl zu erzeugen, der für die Behandlung von Patienten geeignet ist. Im einen wie im anderen Fall wird die Strahlung zu einem Behandlungsstrahl gebündelt bzw. kollimiert, der so in eine zur Drehachse des Portals senkrechte Richtung gelenkt wird, daß die Achse des Behandlungsstrahls die Drehachse des Portals schneidet. Der Punkt, an dem die Achse des Behandlungsstrahls die Drehachse des Portals schneidet, ist der Brennpunkt des Behandlungsstrahls und wird als Isozentrum der Radiotherapieanlage bezeichnet.
  • In einer Radiotherapieanlage wird der Patient auf eine Behandlungsliege gelegt, die genau positioniert werden kann, um den Behandlungsbereich, der gewöhnlich ein krebsartiger Tumor oder eine Verletzung des Patienten ist, auf der Drehachse des Portals im Isozentrum der Radiotherapieanlage anzuordnen. Daher kann durch Drehen des Portals die Quelle des Behandlungsstrahls während der Behandlung um den Patienten herum gedreht werden, wodurch die Behandlungsstrahlendosis minimiert wird, die irgendeinen Körperbereich des Patienten in der Nähe des Behandlungsbereichs passiert, während der Strahl immer den Behandlungsbereich selbst passiert. Eine übermäßige Bestrahlung von nicht erkranktem Gewebe, besonders der an den erkrankten Behandlungsbereich angrenzenden Gewebe, führt zu unerwünschter Zellschädigung und zum Zelltod in gesundem Gewebe.
  • Unter Fachärzten der gegenwärtigen Radiotherapiebehandlung ist bekannt, daß im allgemeinen eine minimale Schädigung angrenzender Zellen auftritt, wenn der erkrankte Behandlungsbereich im Patienten genau im Isozentrum der Radiotherapieanlage angeordnet wird. Verschiedene Beschränkungen des Standes der Technik erschweren es jedoch, die gewünschte präzise Positionierung des erkrankten Bereichs des Patienten im Isozentrum der Radiotherapieanlage zu erreichen.
  • Ein Grund für diese Schwierigkeit ist, daß erkranktes Gewebe in einem Patienten gewöhnlich von anderen Weichteilen umgeben ist oder daran angrenzt, die dem erkrankten Gewebe physisch ähnlich sind. Die Ähnlichkeit der Gewebe macht es schwierig, die exakten Grenzen des erkrankten Gewebes unter Verwendung aktueller diagnostischer und bildgebender Verfahren für Radiotherapieanlagen genau zu definieren.
  • Ein früherer Versuch, dieses Problem zu lösen, erforderte die Anwendung einer relativ kontrastarmen zweidimensionalen Abbildung des Bereichs mittels Röntgenstrahlung, wenn der Patient an der Radiotherapieanlage positioniert ist. Die auf Röntgenstrahlung basierenden Abbildungssysteme sind im allgemeinen auf den Nachweis von Röntgenstrahlung im gleichen Röntgenstrahl angewiesen, der zu Radiotherapiezwecken verwendet wird. Eine kontrastarme zweidimensionale Abbildung des Bereichs mittels Röntgenstrahlung ermöglicht jedoch keine eindeutige Lokalisierung der wahren Position des Bereichs, der den Tumor oder die Verletzung einschließt. Der Unterschied in der Absorption von Röntgenstrahlung zwischen verschiedenen Weichteilstrukturen und zwischen krebsartigen und nicht krebsartigen Weichteilen ist häufig gering bis nicht nachweisbar. Nur die Knochen, die Röntgenstrahlung stärker absorbieren, können ohne weiteres abgebildet und durch dieses Mittel genau lokalisiert werden. Die Bestimmung der wahren Position des zu behandelnden Weichteilbereichs ist schwierig, da sich der Bereich wegen seiner mangelnden Steifigkeit als Ergebnis unvermeidlicher Körperbewegungen des Patienten auf der Behandlungsliege gegenüber den nahe gelegenen Knochen des Patienten bewegt. Die Unsicherheit bei der Bestimmung der wahren Position des Bereichs existiert auch dann, wenn Justiermarker in der Tumor eingesetzt werden, da die Bewegung des Patienten wahrscheinlich eine Bewegung der Justiermarker verursacht.
  • Da der zu behandelnde Bereich gewöhnlich nicht wie geplant in Bezug auf das Isozentrum des Radiotherapiesystems exakt lokalisiert wird, werden unzureichende Radiotherapiestrahlenergiedosen in den zu behandelnden Bereich eingebracht, und zu hohe Radiotherapiestrahlenergiedosen werden in einem an den zu behandelnden Bereich angrenzenden Volumen in gesundes Gewebe eingebracht. Folglich wird das Gewebe in dem angrenzenden Volumen einer unerwünschten und unnötigen Schädigung ausgesetzt, so daß an den Tumor angrenzende gesunde Organe geschädigt werden.
  • Wegen der grundsätzlichen Unfähigkeit, den Radiotherapiestrahl mit ausreichender Präzision auf den zu behandelnden Bereich zu fokussieren, besteht das gegenwärtig übliche medizinische Verfahren darin, den bestrahlten Bereich zu vergrößern, um ein zusätzliches Gewebevolumen einzubeziehen, und die Dosierung des Radiotherapiestrahls zu erhöhen, um einen vollständigen Zelltod in dem zu behandelnden Bereich sicherzustellen. Die Erwartung ist, daß alle Zellen in dem behandelten Bereich abgetötet und mögliche Positionierungsfehler zwischen dem Strahl und dem Bereich kompensiert werden. Derartige Verfahren verursachen jedoch unvermeidlich eine erhöhte sekundäre Strahlenschädigung in dem Volumen, das an den zu behandelnden Bereich angrenzt, die in bestimmten Fällen zu verheerenden Auswirkungen auf die Lebensqualität des Patienten führt. Demgemäß besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein neues und verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, um eine genaue Einstellung eines Radiotherapiestrahls auf einen gewünschten, durch den Strahl zu behandelnden Bereich zu ermöglichen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines neuen und verbesserten Verfahrens und einer Vorrichtung, um die genaue Einstellung eines Radiotherapiestrahls auf einen zu behandelnden Bereich zu ermöglichen, wobei vorhandene Radiotherapieanlagen leicht mit der Vorrichtung nachgerüstet werden können, die benutzt wird, um festzustellen, ob der Strahl richtig eingestellt ist.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Radiotherapieanlage, die ein Magnetresonanzabbildungssystem zur Aufnahme von räumlich aufgelösten kontrastreichen 2D- und 3D- Bildern von Weichteilstrukturen und Organen innerhalb und angrenzend an den zu behandelnden Bereich einschließt.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Radiotherapieanlage, die ein Magnetresonanzabbildungssystem einschließt, in dem eine Erregerspuleneinheit des Abbildungssystems so angeordnet ist, daß ein Radiotherapiestrahl der Radiotherapieanlage nicht auf die Spuleneinheit auftrifft, und in der die Spuleneinheit so angeordnet ist, daß zu behandelnde Patienten leicht auf einer Behandlungsliege in den Weg des Radiotherapiestrahls gebracht werden können.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer neuen und verbesserten Radiotherapieanlage in Kombination mit einem System zum direkten Nachweis der Wirkung des Radiotherapiestrahls auf einen behandelten Bereich, besonders des Gehalts an Gewebezellen in dem Bereich, und zur räumlichen Auflösung der Bestrahlungswirkung, um in Echtzeit eine dreidimensionale Korrelation zwischen Form, Position und Intensität des tatsächlich bestrahlten Bereichs und der bekannten Lage eines zu bestrahlenden Bereichs zu ermöglichen, in dem sich ein Tumor oder eine Verletzung befindet.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer neuen und verbesserten Radiotherapieanlage in Kombination mit einem relativ kostengünstigen Gerät, um festzustellen, ob und in welchem Grade Gewebe in einem zu behandelnden Bereich durch einen Radiotherapiestrahl tatsächlich behandelt wird.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines neuen und verbesserten Röntgenstrahlentherapiegeräts in Kombination mit einem Magnetresonanzabbildungssystem, wobei die an die Haut abgegebene Sekundärelektronendosis, die von dem Beschuß der Haut durch den Röntgenstrahl herrührt, durch das Magnetfeld der Spulen des Abbildungssystems erheblich vermindert wird.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden diese und weitere Aufgaben durch das System gelöst, das in dem untenstehenden Anspruch 1 beansprucht wird.
  • In einer Ausführungsform sind ein Radiotherapiestrahl und eine Erregerspuleneinheit des Abbildungssystems so angeordnet, daß der Stahl nicht auf die Spuleneinheit auftrifft und daß außerdem in dem Fall, wo der Radiotherapiestrahl aus geladenen Teilchen zusammengesetzt ist, wie z. B. aus Elektronen, von der Spuleneinheit abgeleitete Magnetfelder die Teilchenbahnen in dem Strahl nicht stören.
  • Die Erregerspuleneinheit des Abbildungssystems enthält vorzugsweise erste und zweite, voneinander beabstandete Segmente zur Erzeugung eines magnetischen Hauptgleichfeldes, wobei die Segmente an gegenüberliegenden Seiten des Bereichs angeordnet sind.
  • In einer Ausführungsform, in der die Erregerspuleneinheit unabhängig von der Bewegung der Behandlungsstrahlachse montiert ist, weisen die ersten und zweiten Segmente der Erregerspuleneinheit eine gemeinsame Achse auf, die im wesentlichen mit einer Achse zusammenfällt, die durch den zu behandelnden Bereich hindurchgeht und um die sich die Strahlachse dreht. Eine Patientenauflagekonstruktion, wie z. B. eine Behandlungsliege, paßt in die ausgerichteten zentralen Öffnungen der Spulensegmente. Die Strahlachse geht im rechten Winkel zu den Hauptmagnetfeldlinien, die durch die Segmente erzeugt werden und zwischen ihnen verlaufen, zwischen den Segmenten hindurch.
  • In weiteren Ausführungsformen ist die Spuleneinheit so montiert, daß sie sich mit einer Bewegung der Strahlachse bewegt.
  • In einer von diesen Ausführungsformen weisen das erste und das zweite Spulensegment jeweils eine zentrale Öffnung mit einer gemeinsamen Achse auf. Die Strahlachse geht durch die zentralen Öffnungen beider Spulensegmente hindurch und ist im allgemeinen parallel zu magnetischen Feldlinien ausgerichtet, die durch diese Segmente erzeugt werden und sich zwischen ihnen erstrecken. In einer anderen Ausführungsform geht die Strahlachse durch einen Zwischenraum zwischen den Segmenten hindurch und ist im allgemeinen senkrecht zu den Magnetfeldlinien, die durch die Segmente erzeugt werden und sich zwischen ihnen erstrecken. Die letztere Anordnung, die keine zentrale Öffnung in den Spulensegmenten aufweist, ist vorteilhaft, da sie ein Magnetfeld mit höherer Feldstärke erzeugt als die Anordnungen mit einer solchen Öffnung.
  • Ein Merkmal der Erfindung ist, daß das von den Erregerspulen des Magnetresonanzabbildungssystems abgeleitete Magnetfeld relativ schwach ist und nur für die Bereitstellung der minimal notwendigen räumlichen Auflösung und Empfindlichkeit ausreicht, um festzustellen, ob der Radiotherapiestrahl auf den gewünschten Behandlungsbereich auftrifft. Die Magnetfeldstärke ist ausreichend niedrig, so daß zur Erzeugung des Hauptmagnetfelds herkömmliche, gekühlte Spulen mit Kupferwicklung verwendet werden können, obwohl nach Wunsch auch supraleitende Magnetspuleneinheiten eingesetzt werden können, die auf die Temperatur von flüssigem Helium oder flüssigem Stickstoff abgekühlt werden.
  • Wenn eine auf die Temperatur von flüssigem Helium abgekühlte supraleitende Spule das Hauptmagnetfeld des Magnetresonanzabbildungssystems erzeugt, werden äußere Verbindungen zwischen der supraleitenden Spule und einer Gleichstromversorgung für die Erregung der supraleitenden Spule vorzugsweise durch im Handel erhältliche hochtemperatursupraleitende Versorgungsleitungen hergestellt. Die hochtemperatursupraleitenden Versorgungsleitungen blockieren die Wärmeableitung von der Temperatur des flüssigen Stickstoffs, auf der sie gehalten werden, d. h. von 77 °K, zu der tieftemperatursupraleitenden Spule bei 4,2 °K. Dadurch muß die tieftemperatursupraleitende Spule nicht aus Gründen der Wärmeableitung ständig in dem Modus ohne angeschlossene Versorgungsleitungen arbeiten, weshalb der Strom in der Spule ohne nichtakzeptierbare Zunahme des Verbrauchs an flüssigem Helium durch eine äußere Versorgung impulsartig ein- und ausgeschaltet werden kann. Durch impulsartiges Ein- und Ausschalten der hochtemperatursupraleitenden Versorgungsleitungen synchron mit dem impulsartigen Ein- und Ausschalten eines Elektronenradiotherapiestrahls übt das Magnetresonanzabbildungssystem keine schädlichen Ablenkungswirkungen auf Elektronen in dem Radiotherapie-Elektronenstrahl aus.
  • Um die erforderliche Feldstärke des von den Magnetspulen des Magnetresonanzabbildungssystems abgeleiteten Magnetfeldes zu verringern, ist eine Hochfrequenzaufnehmerspule des Magnetresonanzabbildungssystems vorzugsweise ein Supraleiter. Dadurch wird ermöglicht, daß die Hauptmagnetspule des Magnetresonanzabbildungssystems eine relativ kleine Größe hat, um die Nachrüstung von existierenden Radiotherapieanlagen mit der Hauptspule zu erleichtern und die Kosten einer Einrichtung zu senken, welche die erfindungsgemäße Struktur enthält. Die supraleitende Hochfrequenzspule ist vorzugsweise ein Hochtemperatursupraleiter, der aus orientierten Einkristallsubstrate aufwachsen läßt. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß magnetische Streufelder, die ihren Ursprung in der Radiotherapieanlage haben, von magnetischen Streufeldern entkoppelt werden, die im Magnetresonanzabbildungssystem entstehen, und daß magnetische Streufelder, die im Magnetresonanzabbildungssystem entstehen, von dem Radiotherapie-Linearbeschleuniger entkoppelt werden. Die Entkopplung erfolgt vorzugsweise durch Kompensationsspulen, die außerhalb der Spulen des Abbildungssytems angeordnet sind, und durch eine oder mehrere Spulen, die den Linearbeschleuniger und seine zugeordneten Komponenten umgeben.
  • Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Fähigkeit des Magnetresonanzabbildungssystems, Änderungen von kernmagnetischen Resonanzspektralparametern des Bildbereichs zu erfassen, die auf Auswirkungen des Radiotherapiestrahls zurückzuführen sind, der das Gewebe bestrahlt, das durch den Strahl behandelt werden soll.
  • Im Wärmegleichgewicht in einem Magnetfeld ist das magnetische Moment eines Atomkerns in einer Richtung mit dem Magnetfeld ausgerichtet. Wenn es aus dieser Ausrichtung abgelenkt wird, präzediert das magnetische Moment um das angelegte Feld mit der charakteristischen Resonanzfrequenz der jeweiligen Kernspezies (oft eines Wasserstoffkerns oder eines Protons). Die Veränderung des angelegten Magnetfelds in verschiedenen Atompositionen in einem Molekül durch Abschirmungseffekte der umgebenden Elektronen verursacht kleine Verschiebungen in den Resonanzfrequenzen ähnlicher Kerne. Die Natur der Umgebung der in Resonanz befindlichen Atomkerne bestimmt die Geschwindigkeit, mit der die Resonanz schwindet oder abklingt. Diese Differenzen in Resonanzfrequenzen können aufgelöst und zur Analyse von Molekülstrukturen verwendet werden. Alternativ können die Resonanzfrequenzen durch Anlegen eines Magnetfeldgradienten an eine Probe modifiziert werden, in welchem Fall die Resonanzfrequenz eine Funktion von der Position eines bestimmten Kernspins innerhalb der Probe ist. Dies bildet die Grundlage von kernmagnetischen bzw. Kernspinresonanz-Abbildungssystemen.
  • In jedem der beiden Fälle wird das Anlegen eines HF-Impulses mit einer Frequenz, die dicht bei derjenigen der Eigenresonanzfrequenz der Spins liegt, zur Störung des kernmagnetischen Moments benutzt. Die Störung bewirkt, daß sich das kernmagnetische Moment aus seiner Ausrichtung in einer Linie mit dem angelegten Magnetfeld herausdreht. Eine Drehung um 90° erzeugt die maximale Magnetisierung quer zum Magnetfeld, während eine Drehung um 180° zu einer Umkehrung der ursprünglichen Magnetisierung führt, aber nicht zu einer Quermagnetisierung. Es ist die Querkomponente der Magnetisierung, die um das angelegte Magnetfeld präzediert und in einem NMR-Spektrometer nachgewiesen werden kann. Im Anschluß an eine Störung charakterisieren zwei Relaxations- bzw. Abklingzeiten die Rückkehr zum Wärmegleichgewicht. Außer der Präzession nimmt die Amplitude der Quermagnetisierung mit einer charakteristischen Zeitkonstante T2 ab, der Spin-Spin-Relaxationszeit. Die zum angelegten Feld parallele Magnetisierungskomponente kehrt mit einer charakteristischen Zeitkonstante T1 zu ihrem Anfangswert zurück, der Spin-Gitter-Relaxationszeit. Diese beiden Relaxationszeiten werden durch magnetische Einflüsse von benachbarten Atomen und Molekülen beeinflußt. Insbesondere kann die Gegenwart freier Radikale mit ihrem starken Elektronendipolmoment die Relaxationszeiten und Resonanzfrequenzen von nahegelegenen Kernen modifizieren. Die Messung von Resonanzfrequenzen und Relaxationszeiten kann mit NMR-Abbildungsverfahren kombiniert werden, um NMR-Spektraldaten bereitzustellen, die mit der räumlichen Position korreliert sind.
  • Wegen der hohen Empfindlichkeit der NMR-Spektralparameter gegenüber Differenzen in der magnetischen Umgebung von Atomkernen in unterschiedlichen Arten von weichem Gewebe, d. h. zwischen den Geweben in verschiedenen Körperorganen oder zwischen krebsartigen und nichtkrebsartigen Geweben, erzielt das NMR-Bild von Weichteilstrukturen einen viel stärkeren Kontrast als ein Röntgenbild des gleichen Gewebevolumens. Außerdem enthält das Magnetresonanzbild 3D- statt 2D-Positionsinformationen. Die Position des krebsartigen Tumors oder der Verletzung in dem weichen Gewebe kann daher direkt an der Radiotherapieanlage mit viel größerer Präzision bestimmt werden, als durch Ableiten der vermuteten Tumorposition unter Bezugnahme auf die Position der nahegelegenen Knochen, die man aus einem Röntgenbild erhält.
  • Außerdem können wegen der großen Änderung von NMR-Spektralparametern, die durch die Gegenwart freier Radikale ausgelöst wird, die eines der Hauptprodukte der Bestrahlung von Geweben mit dem Radiotherapiestrahl sind, sowohl die räumliche Lokalisierung als auch die Intensität der Bestrahlungswirkungen des Radiotherapiestrahls auf die Gewebe innerhalb des abgebildeten Volumens während der Behandlung in Echtzeit bestimmt werden.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die analytische Fähigkeit eines Magnetresonanzabbildungssystems benutzt, um Veränderungen in Kernspinresonanz-Spektralparametern nachzuweisen, die auf Effekte des Radiotherapiestrahls zurückzuführen sind, mit dem das Gewebe bestrahlt wird. Der auf ausgewähltes Gewebe auftreffende Radiotherapiestrahl führt zur Erzeugung von freien Radikalen und Ionisationsprodukten in dem Gewebe. Deren Gegenwart kann erfaßt und abgebildet werden. Der Radiotherapiestrahl, die Magnetfelder mit hoher Feldstärke und der HF-Impuls des Magnetresonanzabbildungssystems treten daher in Wechselwirkung und ermöglichen die Ableitung einer dreidimensionalen räumlichen Verteilungsinformation für die Strahlendosis des Radiotherapiestrahls, die während des Behandlungsprozesses in das behandelte und in angrenzendes Gewebe eingebracht wird. Die dreidimensionale Information wird unter Anwendung bekannter Magnetresonanzabbildungsverfahren und durch Korrelation der erfaßten Daten mit der Position der Strahlachse und der bekannten Strahlquerschnittsgeometrie und -intensität abgeleitet. Die dreidimensionale Information zur räumlichen Verteilung des Radiotherapiestrahls auf dem behandelten Gewebe wird mit früher erfaßten und daher bekannten dreidimensionalen Daten korreliert, welche die Position des krebsartigen Gewebes betreffen, das behandelt werden soll. Dadurch kann der Radiotherapiestrahl auf das zu behandelnde Gewebe begrenzt und so gesteuert werden, daß er nicht auf das angrenzende Gewebe auftrifft. Dadurch kann die Gesamtstrahlungsdosis, die der Patient aus dem Strahl empfängt, vermindert und die begleitende Schädigung vom gesunden Gewebe minimiert werden. Ein MR-Bild in Abwesenheit von Strahlung zeigt krebsartiges Gewebe. Bei eingeschaltetem Strahl zeigt das MR-Bild die Ausdehnung von bestrahltem Gewebe.
  • Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei Betrachtung der nachstehenden ausführlichen Beschreibung konkreter Beispiele der Erfindung ersichtlich, insbesondere in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein Blockschaltbild der vorliegenden Erfindung, in dem verschiedene bevorzugte Ausführungsformen in groben Umrissen dargestellt sind.
  • 2 zeigt eine Seitenansicht einer Radiotherapieanlage in Kombination mit voneinander beabstandeten stationären Gleichstrom-Erregerspulensegmenten eines Magnetresonanzabbildungssystems, wobei (1) eine Achse des Radiotherapiestrahls im allgemeinen senkrecht zur Richtung der Hauptmagnetflußlinien steht, die sich zwischen den beabstandeten Segmenten erstrecken, (2) ein behandelter (Körper)bereich eines Patienten in einem Zwischenraum zwischen den Segmenten angeordnet ist, und (3) die Segmente eine zentrale Öffnung zur Aufnahme des Patienten einschließen.
  • 3 zeigt eine Vorderansicht der in 2 dargestellten Anlage.
  • 4 zeigt eine Seitenansicht einer Radiotherapieanlage in Kombination mit voneinander beabstandeten Gleichstrom-Erregerspulensegmenten eines Magnetresonanzabbildungssystems, wobei (1) die Segmente so montiert sind, daß eine Achse eines Radiotherapiestrahls durch eine zentrale Öffnung der Segmente hindurch geht und im allgemeinen in einer Linie mit den Hauptmagnetfeldlinien ausgerichtet ist, die sich zwischen den Segmenten erstrecken, (2) ein behandelter Bereich des Patienten in einem Zwischenraum zwischen den Segmenten angeordnet ist und (3) die Segmente eine zentrale Öffnung zur Aufnahme des Strahls einschließen.
  • 5 zeigt eine Vorderansicht der in 4 dargestellten Anlage.
  • 6 zeigt eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei (1) voneinander beabstandete Gleichstrom-Erregerspulensegmente eines Magnetresonanzabbildungssystems sich mit einer Achse des Radiotherapiestrahls bewegen und so angeordnet sind, daß Feldlinien des Hauptmagnetfeldes, die von den Spulensegmenten abgeleitet sind, im allgemeinen senkrecht zur Achse des Radiotherapiestrahls stehen, (2) der Behandlungsbereich zwischen den beiden Spulensegmenten untergebracht ist, und (3) die Segmente keine zentrale Öffnung aufweisen.
  • 7 zeigt eine Vorderansicht der in 6 dargestellten Anlage.
  • 8 zeigt eine Draufsicht eines Teils der in 6 dargestellten Anlage, insbesondere der Position von X-, Y- und Z-Achsen-Gradientenspulen des Magnetresonanzabbildungssystems.
  • 9 zeigt eine Draufsicht der in 6 dargestellten Anlage, wobei ein Spulensegment des Magnetresonanzabbildungssystems um 90° gedreht ist, um für einen Patienten einen leichten Zugang zur Behandlungsliege der Radiotherapieanlage zu ermöglichen.
  • 10 zeigt eine Seitenansicht der Magnetresonanzabbildungsspule von 6 in Kombination mit einer Spulenanordnung zur weitgehenden Unterdrückung von der Spule ausgehender Streumagnetfelder.
  • 11 zeigt eine Seitenansicht einer wahlfreien Konfiguration, die bei den Radiotherapieanlagen und dem Magnetresonanzabbildungssystem von 5 und 6 verwendet werden kann, wobei eine Behandlungsliege, die einen zu behandelnden Patienten durch die Radiotherapieanlage transportiert, auf nichtmagnetischen Schienen aus einer von mehreren Wartepositionen zu einer Betriebsposition an der Radiotherapieanlage bewegt wird; und
  • 12 zeigt eine Draufsicht der Schieneneinheit, die bei der in 11 dargestellten Anlage eingesetzt wird.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachstehend wird Bezug auf das Blockschaltbild von 1 genommen, in dem die erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt ist, die eine relativ herkömmliche Radiotherapieanlage 20, ein Magnetresonanzabbildungssystem 22 und eine Steuereinrichtung 24 für Geräte aufweist, die in der Anlage 20 und dem System 22 enthalten sind. Die Radiotherapieanlage 20 enthält eine Radiotherapiestrahlenquelle in Form einer Röntgenstrahlen- oder Impulselektronenstrahlquelle 26, ein Portal zur Aufnahme der Quelle 26, einen Antriebsmotor 28 für das Portal und eine Behandlungsliege, auf der sich eine Person (ein Patient) befindet. Die Behandlungsliege weist ein Patientenaufnahmebett auf, das selektiv in der horizontalen Ebene in Richtung der X- und Z-Achse und in der vertikalen Y-Achsenrichtung positioniert wird; Horizontal- und Vertikalbewegungen des Betts werden durch die horizontalen und vertikalen Antriebsmotoren 31, 33 und 35 ausgeführt. Die Radiotherapieanlage 20 weist außerdem eine Spule 30 auf, die den Linearbeschleuniger umgibt und äußere Streumagnetfelder, die mit dem Linearbeschleuniger verbunden sind, weitgehend unterdrückt, so daß diese Streufelder keine Auswirkung auf den Betrieb des Magnetresonanzabbildungssystems 22 haben.
  • Das Magnetresonanzabbildungssystem 22 weist eine Gleichstrom-Hauptmagnetspuleneinheit 32 mit zwei voneinander beabstandeten Wicklungssegmenten auf, zwischen denen sich ein Bereich befindet, der durch den Radiotherapiestrahl behandelt werden soll. Die Wicklungssegmente der Einheit 32 werden durch die Quelle 36 mit Gleichstrom versorgt, um ein Gleichstrom-Hauptmagnetfeld des Systems 22 zu erzeugen. Die Magnetspuleneinheit 32 ist so angeordnet, daß ein Gleichstrom-Hauptmagnetfeld in dem Bereich des Patienten an der Stelle der Gewebe erzeugt wird, die durch den Radiotherapiestrahl der Anlage 20 zerstört werden sollen. Die Stärke des durch die Einheit 32 erzeugten Gleichstrommagnetfelds reicht aus, um Körpergewebezellen des Patienten in diesem Bereich in Präzessionsbewegung zu versetzen. Die Einheit 32 kann wassergekühlte Wicklungssegmente mit Kupferdrahtwicklungen (um die Kosten des Systems 22 zu minimieren) oder hochtemperatursupraleitende Wicklungssegmente enthalten, die durch eine Quelle von flüssigem Stickstoff gekühlt werden, oder Wicklungssegmente mit tieftemperatursupraleitenden Drahtwicklungen, die durch eine Quelle 34 von flüssigem Helium auf Temperaturen des flüssigen Heliums gekühlt werden.
  • Wenn die Spulen der Einheit 32 tieftemperatursupraleitende Spulen sind, dann bestehen sie vorzugsweise aus Niobiumtitan- (NbTi) oder Niobiumzinndraht (Nb3Sn). In Anbetracht der Beschränkungen, die durch Stromverbrauch, Kühlwasserversorgung und verfügbaren Platz zur Unterbringung der herkömmlichen Kupferwicklungen festgesetzt werden, liefern derartige supraleitende Spulen ein stärkeres Magnetfeld als herkömmliche wassergekühlte Kupferwicklungen.
  • Wenn die tieftemperatursupraleitenden Spulen in Einheit 32 zur Erzeugung des Hauptmagnetfelds des Abbildungssystems 22 verwendet werden, sind die Spulen der Einheit 32 mit der Quelle 36 vorzugsweise durch hochtemperatursupraleitende Leitungen 38 verbunden, die aus handelsüblichen Materialien bestehen. Die Leitungen 38, die durch eine Quelle 40 für flüssigen Stickstoff auf einer Supraleitungstemperatur von 77 °K gehalten werden, blockieren die Wärmeableitung von der Quelle 36 zu den bei 4,2 °K supraleitenden Spulen der Einheit 32, so daß die Spulen der Einheit 32 nicht im Dauerbetrieb arbeiten müssen. Da die Spulen der Einheit 32 nicht im Dauermodus betrieben zu werden brauchen, können die Spulen impulsartig ein- und ausgeschaltet werden, wie dies notwendig ist, wenn der Strahl der Radiotherapieanlage 20 ein Elektronenstrahl ist. Wenn der Radiotherapiestrahl der Anlage 20 ein Elektronenstrahl ist, muß der Elektronenstrahl gepulst werden, und die Magnetfelder des Abbildungssytems 22 müssen im Impulsbetrieb abgeschaltet werden, wenn der Elektronenstrahl erzeugt wird, so daß die Magnetfelder des Abbildungssystems die Ladungsträger des Elektronenstrahls nicht ablenken.
  • Das Magnetresonanzabbildungssystem 22 weist außerdem eine HF-Spule 42 auf, die Protonen im abgebildeten Bereich anregt, der durch den Radiotherapiestrahl behandelt wird, so daß die Protonen mit einer Frequenz präzedieren, die (1) durch die Atome, welche die Protonen enthalten; und (2) durch die Stärke der Magnetfelder, in denen sich die Protonen befinden, festgelegt wird. Die HF-Spule 42 ist entweder eine Spule mit herkömmlicher Drahtwicklung oder ein Hochtemperatursupraleiter, der auf Temperaturen von flüssigem Stickstoff gekühlt wird, oder ein Tieftemperatursupraleiter, der auf eine Temperatur gekühlt wird, die derjenigen vom flüssigen Helium nahe kommt. Die HF-Spule 42 wird durch eine gepulste HF-Quelle 44 mit HF-Energie versorgt, die Impulse von kurzer Dauer mit einer Trägerfrequenz erzeugt, die in Beziehung zur Präzessionsfrequenz von Protonen in dem abgebildeten und behandelten Bereich steht. Ein HF-Empfänger 46 spricht auf HF-Energie von den präzedierenden Protonen an, die zur Spule 42 zurückgekoppelt wird, nachdem der Impuls von der Quelle 44 abgeklungen ist. Die Frequenz der Energie, die durch die Spule 32 zum Empfänger 46 gekoppelt wird, wird durch die Präzessionsfrequenz von Protonen in dem Bereich des Patienten, der den Gleichstrommagnetfeldern des Systems 22 ausgesetzt ist, und durch die Atomarten in dem Bereich des Patienten, der mit den vom Abbildungssystem 22 herrührenden Magnetfeldern gekoppelt ist, festgelegt. Durch Verwendung von HF-Anregungsimpulsen aus der HF-Quelle 44 zur Ausrichtung der Spins und anschließende Verwendung von verzögerten Sondenimpulsen zur Überwachung der zeitabhängigen Signalamplitude bei den verschiedenen Präzessionsfrequenzen ist es möglich, die Relaxationszeiten T1 und T2 abzuleiten. Um dies zu bewerkstelligen, sind von Fachleuten auf dem Gebiet der Magnetresonanzabbildung geeignete Impulsfolgen entwickelt worden. Zum Beispiel kann ein 180°-Anregungsimpuls zur Ausrichtung der Spins mit einem anschließenden 90°-Sondenimpuls verwendet werden, um T1 zu messen, und ein 90°-Anregungsimpuls zur Ausrichtung der Spins mit einem anschließenden 180°-Sondenimpuls kann zur Überwachung von T2 benutzt werden. Komplexere Impulsfolgen, die dem Fachmann bekannt sind, werden benutzt, um die Empfindlichkeit und Genauigkeit zu verbessern, und diese werden mit bestehenden Signalverarbeitungsverfahren kombiniert, um ein räumlich aufgelöstes Bild zu liefern, wobei die Pixel entsprechend den lokalen Werten der Relaxationszeiten gewichtet werden. Da die Präzessionsfrequenz von Protonen in dem abgebildeten und behandelten Bereich und insbesondere die Werte der Relaxationszeitparameter T1 und T2 durch die Bestrahlungsprodukte des Radiotherapiestrahls beeinflußt werden, sind die Frequenz und die zeitabhängige Amplitude der zur Spule 46 zurückgekoppelten HF-Energie davon abhängig, ob der Radiotherapiestrahl auf das abgebildete Gewebe auftrifft oder nicht.
  • Der HF-Empfänger liefert ein HF-Signal zum Spektrometer und zur Anzeigeeinheit 48. Das Spektrometer vereinigt vorzugsweise die Fähigkeit zur schnellen Fourier-Analyse von chemischen Verschiebungsspektren, die in chemischen Kernspinresonanzsystemen verwendet werden, mit der Fähigkeit zur Messung von Relaxationszeiten T1 und T2 und der Steuerelektronik von Gradientenspulen von Magnetresonanzabbildungssystemen, wobei die Anzeige der dreidimensionale Anzeigetyp ist, der gewöhnlich in Magnetresonanzabbildungssystemen verwendet wird. Dabei enthält die Spektrometer- und Anzeigeeinheit 48 ein Computerprogramm für schnelle Fourier-Transformation zur Bestimmung des Frequenzgehalts der HF-Energie, die durch die Spule 42 zum Empfänger 46 gekoppelt wird.
  • Da die Spektrometer- und Anzeigeeinheit 48 ein Programm zur schnellen Fourier-Transformation und die Fähigkeit zur Messung der Relaxationszeit aufweist, verwendet das Magnetresonanzabbildungssystem 22 die Analysefähigkeit des Systems 22 zum Nachweis von Änderungen in den Kernspinresonanz-(NMR-)Spektralparametern (einschließlich der Relaxationszeiten), die von dem Bereich gewonnen werden, der durch den Radiotherapiestrahl der Anlage 20 bestrahlt wird. Charakteristische Änderungen in den lokalen NMR-Spektralparametern ergeben sich aus den Auswirkungen der Bestrahlung durch den Radiotherapiestrahl auf das Gewebe in diesem Bereich. Infolgedessen kann die Spektrometer- und Anzeigeeinheit 48 dreidimensionale Informationen über die räumliche Verteilung des Radiotherapiestrahls von der Anlage 20 auf Gewebe des Patienten liefern, während das Gewebe durch den Radiotherapiestrahl behandelt wird. Die dreidimensionale Information wird von der Anzeige der Einheit 48 abgeleitet und entweder durch einen Bediener oder automatisch durch einen Computer (nicht dargestellt) mit Informationen korreliert, die den Ort des gewünschten Behandlungsbereichs betreffen, z. B. die Lage der Krebszellen im Patienten. Als Reaktion auf diese Korrelation wird die Position des Patienten und daher des durch den Radiotherapiestrahl bestrahlten Gewebes durch den Bediener verschoben, der die Motoren 31, 33 und 35 für die Position der Behandlungsliege der Anlage 20 steuert, oder durch ein automatisches Rückkopplungssystem (nicht dargestellt) zur Steuerung der Liegenposition.
  • Grundsätzlich überwacht die Spektrometer- und Anzeigeeinheit 48 Änderungen in den kernmagnetischen Resonanzspektralparametern des Magnetresonanzabbildungssystems 22. Diese Änderungen der kernmagnetischen Resonanzspektralparameter sprechen direkt auf die Auswirkungen der Bestrahlung der durch den Radiotherapiestrahl behandelten Krebszellen an. Diese Information ermöglicht eine dreidimensionale Korrelation in Echtzeit zwischen der Form, Position und Intensität des bestrahlten Volumens und dem Ort des Bereichs, der behandelt werden soll, d. h. des Bereichs, der die Krebszellen enthält.
  • Wenn die HF-Spule 12 einen Supraleiter enthält, vorzugsweise einen Hochtemperatursupraleiter, der auf die Temperatur von 77°K von flüssigem Stickstoff abgekühlt wird, dann kann die Feldstärke des von der Spule der Einheit 32 abgeleiteten Hauptmagnetfeldes wesentlich verringert werden. Dies ermöglicht eine erhebliche Volumenverkleinerung der Magnetspule der Einheit 32, um die Nachrüstung der Radiotherapieanlage 20 mit den Wicklungssegmenten dieser Spuleneinheit zu erleichtern. Vorzugsweise besteht der in der Spule 42 enthaltene Hochtemperatursupraleiter aus orientierten Hochtemperatursupraleiterschichten, die man auf Metallspulen mit geeigneten Pufferschichten oder auf planare Oxid-Einkristallsubstrate aufwachsen läßt.
  • Das Magnetresonanzabbildungssystem 22 weist außerdem die Einheit 50 auf, die Gleichstrom-Gradientenspulen für die Koordinatenachsen X', Y' und Z' enthält, die sich ein wenig von den Koordinatenachsen X, Y und Z für die Liege der Anlage 20 unterscheiden. Die Achsen X' und Z' liegen in der horizontalen Ebene, sind aber um 45° gegen die Achsen X und Z gedreht, während die vertikalen Achsen Y und Y' übereinstimmen. Die Gradientenspulen der Einheit 50 werden mit Gleichströmen von veränderlicher Amplitude aus der Quelle 52 versorgt, so daß zu verschiedenen Zeitpunkten die Amplituden der durch die Spulen der Einheit 50 erzeugten magnetischen Gradientenfelder variieren.
  • Die Gradientenspulen der Einheit 50 werden so montiert, daß der Radiotherapiestrahl nicht auf sie auftrifft und die Gradientenspulen den durch die Radiotherapieanlage 20 auf den Patienten eingestrahlten Strahl nicht stören. Zu diesem Zweck sind die X'- und Z'-Spulen, die senkrecht zur Achse des auf den Patienten auftreffenden Radiotherapiestrahls stehen, auf den Spulen der Einheit 32 montiert, wie weiter unten ausführlich beschrieben wird. Die Spulen der Einheit 50, die das Magnetfeld in Richtung der Y'-Achse erzeugen, das entweder vertikal verläuft oder sich in der gleichen Richtung wie die Achse des auf den Patienten auftreffenden Radiotherapiestrahls erstreckt, sind in verschiedenen Vertikalebenen oder in verschiedenen, zur Strahlachse senkrechten Ebenen angeordnet und enthalten Öffnungen, die den Durchgang des Strahls ermöglichen.
  • Wenn die Anlage 20 den Patienten mit einem Radiotherapie-Elektronenstrahl bestrahlt, wird gleichzeitig mit der Quelle 36, welche die Spulen der Einheit 32 impulsartig ein- und ausschaltet, die Quelle 52 impulsartig ein- und ausgeschaltet, so daß die von den Gradientenspulen abgeleiteten Magnetfelder nicht erzeugt werden, während der Elektronenstrahl eingeschaltet ist. Dadurch weisen die durch die Gradientenspulen der Einheit 50 erzeugten Gradientenmagnetfelder nicht die Tendenz auf, den gepulsten Radiotherapie-Elektronenstrahl abzulenken.
  • Wenn die Anlage 20 den Patienten mit einem Röntgentherapiestrahl bestrahlt, weist das Magnetresonanzabbildungssystem 22 gleichfalls Gleichstromspulen der Einheit 54 auf; die Spulen der Einheit 54 werden durch die Quelle 56 mit Gleichstrom versorgt. Die Spulen der Einheit 54 sind, wie weiter unten beschrieben wird, so angeordnet, daß sie Magnetfelder zur Unterdrückung von magnetischen Streufeldern erzeugen, die von den Spulen der Einheiten 32 und 50 des Abbildungssystems 22 abgeleitet werden, so daß diese Streufelder nicht mit der Linearbeschleunigerstruktur der Radiotherapieanlage 20 gekoppelt werden. Wenn die Radiotherapieanlage 20 ausschließlich zur Erzeugung eines Elektronenstrahls benutzt wird, sind die Spulen der Einheit 54 und die Gleichstromquelle 56 nicht notwendig, da die Magnetfelder von den Einheiten 32 und 50 nicht eingeschaltet sind, während der Linearbeschleuniger der Radiotherapieanlage einen gepulsten Radiotherapie-Elektronenstrahl erzeugt.
  • Die Steuereinrichtung 24, die durch einen Bediener oder in einem voll automatisierten System automatisch betätigt werden kann, weist einen Wähler 60, einen Synchronisator 62 und eine Liegenpositionssteuerung 64 auf. Der Wähler 60 übermittelt Signale zur Liegenpositionssteuerung 64, um die X-, Y- und Z-Achsenantriebsmotoren 31, 33 und 35 für das Patientenaufnahmebett zu aktivieren, das beweglich auf der Liege der Radiotherapieanlage 20 montiert ist, so daß diese Antriebsmotoren in Zeitpunkten eingeschaltet werden, in denen (1) kein Strahl von der Radiotherapieanlage 20 auf den Patienten auf der Liege auftrifft; und (2) die Spulen der Einheiten 32 und 50 und die HF-Spule 42 des Abbildungssystems 22 ausgeschaltet sind. Zu anderen Zeitpunkten steuert der Wähler 60 den Synchronisator 62, so daß die Radiotherapiestrahlenquelle 26, wenn sie einen Elektronenstrahlquelle ist, im Impulsbetrieb eingeschaltet wird, während die Gleichstromquellen 36 und 52 im Impulsbetrieb ausgeschaltet werden, und umgekehrt. Entsprechend wird die gepulste HF-Quelle 44 durch den Synchronisator 62 so gesteuert, daß sie ausgeschaltet ist, während von der Quelle 26 einen Elektronenstrahl erzeugt wird.
  • Nachstehend wird auf die 2 und 3 der Zeichnungen Bezug genommen, in denen dargestellt ist, daß die Radiotherapieanlage 20 ein Gehäuse 100 (das die Radiotherapiestrahlenquelle 26 aufnimmt) und eine Behandlungsliege 102 aufweist, auf die der Patient P gelegt wird. Im Körper des Patienten P existiert ein Krebsgewebebereich R, der durch den aus der Radiotherapiestrahlenquelle der Anlage 20 abgeleiteten Radiotherapiestrahl 104 bestrahlt wird. Das Gehäuse 100 schließt ein am Boden montiertes aufrechtes Fach 106, einen am Boden montierten Sockel 108 und ein Portal 110 ein, das aus einer vertikal verlaufenden Schulter 112 besteht, an der ein horizontal verlaufender Arm 114 fest montiert ist. Das Portal 110 wird durch den Portalantriebsmotor 28, der in dem aufrechten Fach 106 fest montiert ist, um die horizontale Achse 116 gedreht. Der Portalarm 114 trägt einen Linearbeschleuniger 118 und eine damit verbundene Elektronenoptik, die einen Krümmungs- bzw. Ablenkmagneten 120 aufweist, der einen durch den Linearbeschleuniger erzeugten energiereichen Elektronenstrahl ablenkt. Der Elektronenstrahl bereitet sich im Beschleuniger 118 in horizontaler Richtung parallel zur Achse 116 aus und wird durch die Elektronenoptik des Beschleunigers 118 entlang der Strahlachse 122 abgelenkt, die im rechten Winkel zur Achse 116 steht. In einigen Radiotherapieanlagen ist der Radiotherapiestrahl 104 ein Elektronenstrahl, während in anderen Radiotherapieanlagen der Radiotherapiestrahl aus Röntgenphotonen besteht. Im letzteren Fall wird im Weg des Elektronenstrahls, der von dem Linearbeschleuniger und der Elektronenoptik einschließlich des Ablenkmagneten 120 herrührt, ein Röntgentarget 124 angeordnet.
  • Die Elektronenoptik für den durch den Linearbeschleuniger 118 erzeugten Strahl und die Röntgenoptik für den vom Röntentarget 124 abgeleiteten Strahl sind so beschaffen, daß der Radiotherapiestrahl 104 auf den Bereich R des Patienten P im Isozentrum der Radiotherapieanlage fokussiert wird, wo sich das zu behandelnde Krebsgewebe befindet. Der Bereich R, d. h. der durch den Radiotherapiestrahl 104 zu behandelnde Bereich, liegt am Schnittpunkt der Achsen 116 und 122.
  • Um die Positionierung des Bereichs R am Schnittpunkt der Achsen 116 und 122 zu unterstützen, weist die Behandlungsliege 102 eine fest am Boden montierte Plattform 126 auf, die X-Achsen-, Y-Achsenund Z-Achsen-Motoren 31, 33 und 35 zum Verschieben des Patientenauflagebetts 128 in drei zueinander senkrechten Richtungen trägt, so daß das Bett 128 in der horizontalen Ebene in Richtung der X- und der Z-Achsen und in vertikaler Richtung entlang der Y-Koordinatenachse bewegt wird.
  • Die weiter oben beschriebene Radiotherapieanlage 20 ist eine herkömmliche Anlage. Bei der vorliegenden Erfindung, die das Magnetresonanzabbildungssystem 22 in Kombination mit der Anlage 20 enthält, werden magnetische Streufelder, die durch den Linearbeschleuniger 118 und den Krümmungsmagneten 120 erzeugt werden, vorzugsweise von Magnetfeldern des Magnetresonanzabbildungssystems entkoppelt. Zu diesem Zweck ist der Linearbeschleuniger 118 von Gleichstrom-Streufeldunterdrückungsspulen 30 umgeben. Vorzugsweise weisen die Gleichstromspulen 30 eine Unterdrückungsspule 130 von annähernder Solenoidform auf, die den Beschleuniger 118 umgibt, und eine Unterdrückungsspule 133, die den Krümmungsmagneten 120 umgibt. Die Solenoidspule 130 umgibt ihrerseits eine Eisenhülse 131, die an gegenüberliegenden Enden angeordnete Abschlußkappen 132 aufweist, zwischen denen sich eine Eisenröhre 134 erstreckt. Dadurch entsteht ein magnetischer Rückschlußweg für den größten Teil des Streufeldes von der fokussierenden Magnetspule des Beschleunigers 118, und der in der Unterdrückungsspule 130 erforderliche Strom wird vermindert. Eine der Abschlußkappen 132 weist eine zentrale Öffnung auf, durch die elektrische Zuleitungen zur Stromversorgung des Linearbeschleunigers 118 hindurchgehen. Die Röhre 134 weist eine auf die Achse 122 ausgerichtete Öffnung auf; die Öffnung in der Röhre 134 hat einen Durchmesser, der ausreicht, um den vom Beschleuniger 118 herrührenden Elektronenstrahl ungehindert aus dem Streufeldunterdrückungssystem für den Beschleuniger austreten zu lassen. Weitere Öffnungen sind in den Abschlußkappen 132 und der Röhre 134 für Wellenleiter, elektrische Zuleitungen und Kühlmittel vorgesehen.
  • In der Ausführungsform der 2 und 3 sind die Gleichstrom-Haupterregerspuleneinheit 32, die HF-Spule 42, die Gradientenspulen 50 und die Streufeldunterdrückungsspulen 54 durch Streben (nicht darstellt) fest an dem Sockel 108 oder dem Boden montiert, der den Sockel trägt, so daß die Bewegung dieser Spulen von der Drehung des Linearbeschleunigers 118 um die Achse 116 unabhängig ist. Die Gleichstrom-Haupterregerspule 32 trägt vorzugsweise die HF-Spule 42, die Gradientenspulen 50 und die Streufeldunterdrückungsspulen 54.
  • Die Haupterregerspule 32 enthält zwei vertikal verlaufende, horizontal voneinander beabstandete Wicklungssegmente 136 und 138, die jeweils eine zentrale Öffnung 137 aufweisen, die im allgemeinen in Richtung der Achse 116 ausgerichtet ist. Die Spulensegmente 136 und 138 umgeben den Patienten P und das Bett 128. Die Spulensegmente 136 und 138 erzeugen horizontal verlaufende Gleichstrom-Hauptmagnetfeldlinien 140, die im allgemeinen senkrecht zur Achse 122 des Radiotherapiestrahls gerichtet sind und durch den Behandlungsbereich R des Patienten P verlaufen. Die Spulensegmente 136 und 138 sind voneinander beabstandet, so daß der Bereich R dazwischenliegt. Der Strahl 104 verläuft so zwischen den Spulensegmenten 136 und 138, daß der Radiotherapiestrahl keinen Teil der Spulen 32, der HF-Spule 42, der Gradientenspulen 50 oder der Streufeldunterdrückungsspulen 54 schneidet.
  • Für diese Zwecke sind, wie in 8 dargestellt, die Gleichstrom-Gradientenspulen 142, 143 für die X-Achse an zwei diagonal gegenüberliegenden Ecken der Gleichstrom-Erregerspulensegmente 136 und 138 angeordnet und werden durch diese Ecken getragen, und die Gleichstrom-Gradientenspulen 144, 145 für die Z'-Achse sind an den übrigen zwei diagonal gegenüberliegenden Ecken der Segmente 136 und 138 angeordnet und werden von ihnen getragen. Die Spulen 142145 sind an den Mittelabschnitten der Spulensegmente 136 und 138 in Höhe des Betts 128 montiert, um im Bereich R horizontal gerichtete Gleichstrom-Gradientenfeldlinien zu erzeugen, die senkrecht zueinander gerichtet sind. Die Gleichstrom-Gradientenspulen 146, 147 für die Y'-Achse sind an oberen und unteren Kanten der Spulensegmente 136 und 138 angeordnet, um vertikal gerichtete Magnetfeldlinien zu erzeugen, die durch den Bereich R hindurchgehen. Die HF-Spule 42 ist innerhalb und an den Spulen 142145 fest montiert, um ein HF-Feld an den Bereich R anzulegen und auf ein HF-Feld zu reagieren, das vom Bereich R darauf zurückgekoppelt wird, nachdem das angelegte HF-Feld abgeklungen ist.
  • Um das durch die Spulensegmente 136 und 138 erzeugte Streufeld zu unterdrücken und dadurch die Magnetfeldlinien 140 auf den Bereich zwischen den Spulensegmenten zu beschränken, so daß das Streufeld keine Auswirkung auf den Magnetfeld-Linearbeschleuniger 118 hat, sind Gleichfeldunterdrückungsspulen 54 als ein Paar segmentierter Spulenwicklungen 154 und 156 ausgebildet, wie in 10 dargestellt. Die Segmente 154 bzw. 156 werden von den Spulensegmenten 136 bzw. 138 getragen und sind außerhalb dieser Segmente angeordnet und weisen zentrale Öffnungen mit Innendurchmessern auf, die etwas kleiner als die Innendurchmesser der Spulensegmente 136 und 138 sind. Die Spulensegmente 152 und 154 haben Außendurchmesser, die etwas größer als die Außendurchmesser der Spulensegmente 136 und 138 sind. Die Spulensegmente 152 und 154 erzeugen Magnetfelder, die entgegengesetzt zu den Streufeldern der Wicklungssegmente 136 und 138 gerichtet sind und im wesentlichen die gleiche Stärke haben, um die gewünschte Unterdrückung zu liefern; dieses Ergebnis wird durch geeignete Gleichstromerregungs- und Wicklungsanordnungen der Spulensegmente 152 und 154 erreicht.
  • Nachstehend wird Bezug auf die 4 und 5 der Zeichnungen genommen, in denen die Gleichstrom-Erregerspuleneinheit 32, die HF-Spule 42, die Gradientenspulen 50 und die Streufeldunterdrückungsspulen 54 im wesentlichen ebenso konfiguriert sind, wie in den 2, 3 dargestellt. In der Ausführungsform gemäß den 4 und 5 werden jedoch die Spuleneinheit 32, die HF-Spule 42, die Gradientenspulen 50 und die Streufeldunterdrückungsspulen 54 durch das Portal 110 getragen und sind fest daran befestigt, so daß sich alle diese Spulen um die Achse 116 drehen. Um die Zeichnung zu vereinfachen, sind in den 4 und 5 nur geteilte Wicklungssegmente 160 und 162 der Spuleneinheit 32 dargestellt, wobei es sich versteht, daß die HF-Spule 42, die Gradientenspulen 50 und die Streufeldunterdrückungsspulen 54 in der Ausführungsform gemäß den 4 und 5 grundsätzlich ebenso konfiguriert sind wie in der Ausführungsform gemäß den 2, 3. Die Wicklungssegmente 160 und 162 sind durch Streben 164 fest mit dem Portal 110 verbunden und voneinander beabstandet, so daß der Patient P und das Bett 128 dazwischen liegen.
  • Jedes der Spulensegmente 160 und 162 weist eine zentrale Öffnung 166 mit einer gemeinsamen Achse 164 auf, die im wesentlichen mit der Achse 122 des Radiotherapiestrahls 104 übereinstimmt und durch den Bereich R hindurchgeht. Die Wicklungssegmente 160 und 162 sind so gewickelt und werden so eingeschaltet, daß Gleichstrom-Hauptmagnetfeldlinien 168, die zwischen den Spulensegmenten verlaufen, im allgemeinen in Ebenen parallel zur den Achsen 122 und 164 liegen.
  • Die Wicklungssegmente 160 und 162 der Spuleneinheit 32 sowie die HF-Spule, 42, die Gradientenspulen 50 und die Streufeldunterdrückungsspulen 54 sind so angeordnet, daß der Strahl 104 auf keine dieser Spulen oder Wicklungssegmente auftrifft. Wegen der weitgehenden Übereinstimmung zwischen der Achse 164 der Öffnungen 166 der Wicklungssegmente 160 und 162 und der Achse 122 des Radiotherapiestrahls weisen die Segmente der Erregerwicklung der Ausführungsform gemäß den 4 und 5 eine kleinere zentrale Öffnung auf als die zentrale Öffnung der Wicklungssegmente in den Ausführungsformen gemäß den 2 und 3. Als Ergebnis der kleineren zentralen Öffnungen in den Ausführungsformen gemäß den 4 und 5 wird für Wicklungssegmente mit gleicher Größe und gleichen anderen Eigenschaften von den Wicklungssegmenten 160, 162 eine höhere Gleichstrom-Abbildungsmagnetfeldstärke an den Bereich R angelegt als durch die Wicklungssegmente 136, 138. Die Ausführungsform gemäß den 4 und 5 ermöglicht außerdem, daß ein Bediener einen besseren physischen Zugang zum Patienten P hat als bei der Konfiguration gemäß den 2 und 3. Ferner ist die Ausführungsform der 4 und 5 weniger einschränkend für den Patienten, um die psychologische Belastung des Patienten zu vermindern.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform, wie in den 6 und 7 dargestellt, weist die Gleichstrom-Erregerspule 32 voneinander beabstandete pfannkuchenförmige Wicklungssegmente 170 und 172 auf. Die Segmente 170 und 172 verlaufen parallel zueinander und sind ausreichend voneinander beabstandet, damit das Bett 128 und der Patient P dazwischen passen. Die Wicklungssegmente 170 und 172 und die Kompensationsspulen 154 sind so angeordnet, daß ihre gemeinsame Drehsymmetrieachse 178 sowohl zur Achse 122 des Radiotherapiestrahls als auch zur Portalachse 116, um die sich der Linearbeschleuniger 118 dreht, senkrecht ist. Infolgedessen geht der Strahl 104 ohne Hindernis zwischen den Wicklungssegmenten 170 und 172 hindurch und macht eine zentrale Öffnung in den Wicklungssegmenten überflüssig. (In den 6 und 7 sind nur die Wicklungssegmente 170 und 172 der Spuleneinheit 32 dargestellt, aber die HF-Spule 42, die Gradientenspulen 50 und die Streufeldunterdrückungsspulen 54 sind fest an der Spuleneinheit 32 montiert, wie weiter oben in Verbindung mit den 2 und 3 beschrieben.) Die Wicklungssegmente 170 und 172 und die von ihnen getragenen Spulen sind durch Streben 174 fest am Portal 110 montiert.
  • Die Spulenwicklungssegmente 170, 172 erzeugen Gleichstrom-Hauptmagnetfeldlinien 176, die senkrecht zur Achse 122 das Radiotherapiestrahls verlaufen. Da in den Wicklungssegmenten 170, 172 keine zentrale Öffnung vorhanden ist, ist die Feldstärke des durch die Wicklungssegmente 170, 172 erzeugten Gleichstrom-Hauptmagnetfeldes für gleiche Eigenschaften aller drei Wicklungssegmentgruppen größer als die Gleichstrom-Hauptmagnetfeldstärken, die durch die Wicklungssegmente 136, 138 oder 160, 162 in den Ausführungsformen der 2 und 3 oder der 4 und 5 erzeugt werden.
  • Alle Wicklungssegmente 170, 172, die HF-Spule 42, die Gradientenspulen 50 und die Streufeldunterdrückungsspulen 54 sind in jeder der Ausführungsformen gemäß den 2 und 3, 4 und 5 und den 6 und 7 so angeordnet, daß der Radiotherapiestrahl 104 auf keinen Teil der Spulen auftrifft. Wenn der Radiotherapiestrahl auf irgendwelche Abschnitte der Spulen auftreffen würde, dann würden sekundäre Röntgenstrahlen mit schädlichen Auswirkungen auf den Patienten P erzeugt. Außerdem wäre dies eine unproduktive Vergeudung der Radiotherapiestrahlenergie an den getroffenen Spulenteilen.
  • In den Ausführungsformen der 4 und 5 und 6 und 7, in denen die Spulen am Portal 110 montiert sind, so daß sich die Spulen zusammen mit dem Portal um die Achse 116 drehen, kann die Winkelstellung der Spulen 32 jederzeit bestimmt werden. Dieses Ergebnis wird durch Überwachung der Winkelstellung des Portals 110 erzielt, indem ein herkömmlicher Winkelstellungsdetektor (nicht dargestellt) an dem um die Achse 116 rotierenden Portal montiert wird. Der Winkelstellungsdetektor für das Portal 100 liefert ein Signal, das die Winkelstellung des Portals anzeigt, an die Spektrometer- und Anzeigeeinheit 48. Die Einheit 48 reagiert auf das Signal, das die Winkelstellung des Portals anzeigt, indem sie Veränderungen des durch die Spule 32 erzeugten Magnetfeldes ausgleicht, während die Spule um die Achse 116 in andere Winkelstellungen gedreht wird.
  • Ein mögliches Problem bei der Ausführungsform gemäß den 6 und 7 ist, daß es für den Patienten P schwierig ist, zwischen den beabstandeten Wicklungssegmenten 170 und 172 auf das Bett 128 und vom Bett herunter zu gelangen. Um dieses Problem zu lösen, werden die Wicklungssegmente 170 und 172 physikalisch so montiert, wie in der Draufsicht von 9 dargestellt, in der die Strebe 174, die das Wicklungssegment 170 trägt, so montiert wird, daß die Strebe und das Wicklungssegment selektiv um die vertikale Achse 180 gedreht werden können. Zu diesem Zweck weist das Portal 110 eine Schulter 182 auf, an der ein Blatt des Scharniers 184 fest montiert ist. Das andere Blatt des Scharniers 184 wird fest an der Strebe 174 montiert, die das Wicklungssegment 170 trägt. Wenn im normalen Betrieb den Wicklungssegmenten 170, 172 Strom zugeführt wird, wird das Scharnier 184 durch eine Arretiervorrichtung 186 festgehalten. Bevor die Behandlung des Patienten P durch den Strahl 104 beginnt, oder wenn die Behandlung beendet ist, wird die Arretiervorrichtung 186 gelöst, und das Wicklungssegment 170 wird aufgeklappt, so daß sich der Patient P zum Bett 128 und vom Bett weg bewegen kann.
  • Das Wicklungssegment 172, das jederzeit in einer festen Position am Portal 110 gehalten wird, trägt sowohl die Y'-Achsen-Gradientenspulen 186, 187 der Einheit 50 als auch die X'- und Z'-Achsen-Gradientenspulen der Einheit 50; die anderen beiden X'- und Z'-Achsen-Gradientenspulen 183 und 185 werden auf eine Weise, die weiter oben in Verbindung mit 8 beschrieben wurde, vom Wicklungssegment 170 getragen.
  • Das Problem des Patienten P, in einem beschränkten, magnetisch abgeschirmten Behandlungsgehäuse zum Patientenbett der Radiotherapieanlage 20 und davon weg zu gelangen, das durch eine Schließstellung zwischen dem Gehäuse und den Wicklungssegmenten der Spuleneinheit 32 entsteht, kann durch die in den 11 und 12 dargestellte Vorrichtung gelöst werden. In der Vorrichtung gemäß den 11 und 12 gelangt der Patient P auf das Bett 188 in einer von der Radiotherapieanlage 20 entfernten Stellung. Die Spulen 32, 42, 50 und 52 des Magnetresonanzabbildungssystems 88 werden vom Bett 188 getragen. Nachdem der Patient P in der entfernten Stellung auf das Bett 188 gelegt wird, wird das Bett in Position gerollt, so daß der gewünschte Behandlungsbereich R entlang der Achse 122 der Radiotherapieanlage 20 positioniert wird. Das Bett wird aus einer vorbereitenden Montageposition des Betts in die Behandlungsposition im Isozentrum der Anlage 20 und des Systems 22 gerollt. Um die Bettposition und damit die Position des Patienten P bezüglich der Achse 122 des Radiotherapiestrahls und der Drehachse 116 des Portals genau zu steuern, wird das Bett auf nichtmagnetischen Schienen 190 gerollt. Wenn das Bett 188 in die richtige Stellung gerollt worden ist, wird das Bett an dem festen Sockel 108 der Anlage 20 arretiert.
  • Die elektrischen und mechanischen Verbindungen werden zwischen dem Sockel 108 und dem Joch 192 am Kopf des Betts 188 hergestellt. Die mechanischen Verbindungen arretieren das Bett 188 am Sockel 108, und die elektrischen Verbindungen liefern Strom von den Stromversorgungen im Gehäuse 100 zu den Spulen 32, 42, 50, 52 und Signale von den Signalquellen im Gehäuse 100 zu den Motoren 31, 33 und 35 sowie der Spule 42. Die Stromversorgung für die Abbildung und Behandlung wird durch einen Bediener eingeschaltet, nachdem der Bereich R am Schnittpunkt der Achsen 116 und 122 positioniert worden ist, indem der Bediener die Motoren 31, 33 und 35 einschaltet.
  • Zwischen einer Enzelposition außerhalb der Radiotherapiebehandlungsanlage 20 und einer Einzelbehandlungsanlage kann eine einzelne Patientenliege 188 hin und herfahren, oder mehrere solche Liegen 188 können zwischen mehreren Außenstationen und einer Einzelbehandlungsanlage hin und herfahren, wie in 12 dargestellt. Die Verwendung mehrerer Außenpositionen und mehrerer Patientenliegen hat den Vorteil, daß sie eine längere nutzbare Einsatzdauer der Behandlungsanlage zuläßt, d. h. einen größeren Arbeitszyklus.
  • Obwohl verschiedene konkrete Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und dargestellt worden sind, wird klar sein, daß Veränderungen an den Details der konkret dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Patentanschriften definiert ist.

Claims (24)

  1. System, das eine Radiotherapieanlage (20) zur Gewinnung eines Radiotherapiestrahls aufweist, der so angeordnet ist, daß er sich entlang einer Strahlachse durch einen Behandlungsbereich ausbreitet, dadurch gekennzeichnet, daß das System ferner ein Magnetresonanzabbildungssystem (22) aufweist, das so eingerichtet ist, daß es den Behandlungsbereich und an den Behandlungsbereich angrenzende Volumina abbildet, wodurch das System ein Mittel zur Echtzeitsteuerung der räumlichen Verteilung und der Intensität der auf den Behandlungsbereich einwirkenden Strahlung während der Behandlung aufweist.
  2. System nach Anspruch 1, wobei der Strahl ein Röntgenstrahl ist.
  3. System nach Anspruch 1, wobei der Radiotherapiestrahl ein gepulster Elektronenradiotherapiestrahl ist und das System (22) so eingerichtet ist, daß ein Magnetfeld abwechselnd von dem Bereich weggenommen und an diesen angelegt wird, während der Radiotherapiestrahl abwechselnd auf den Bereich einwirkt und davon weggenommen wird.
  4. System nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Abbildungssystem (22) eine magnetische Erregerspuleneinheit (32) aufweist, wobei die Erregerspuleneinheit (32) auf entgegengesetzten Seiten des Bereichs voneinander beabstandete erste und zweite Segmente (136, 138) aufweist, so daß eine Achse des Strahls sich zwischen den ersten und zweiten Segmenten (136, 138) erstreckt, wobei die Strahlachse so angeordnet ist, daß sie sich um eine andere Achse dreht, die so angeordnet ist, daß sie sich annähernd durch den Bereich erstreckt und annähernd die Strahlachse schneidet, wobei die magnetische Erregerspuleneinheit (32) unabhängig von der Bewegung der Strahlachse montiert ist.
  5. System nach Anspruch 4, wobei die ersten und zweiten Segmente (136, 138) eine gemeinsame Achse aufweisen, die im wesentlichen mit der anderen Achse zusammenfällt, wobei die ersten und zweiten Segmente (136, 138) magnetische Feldlinien erzeugen, die zwischen den ersten und zweiten Segmenten (136, 138) in der gleichen allgemeinen Richtung wie die gemeinsame Achse verlaufen, wobei eine Patientenhaltevorrichtung (128) zwischen im allgemeinen ausgerichteten zentralen Öffnungen in den ersten und zweiten Segmenten (136, 138) entlang der gemeinsamen Achse eingepasst ist.
  6. System nach Anspruch 4, wobei die ersten und zweiten Segmente (136, 138) eine gemeinsame Achse aufweisen, die im allgemeinen senkrecht zu einer anderen Achse steht, wobei die ersten und zweiten Segmente (136, 138) so eingerichtet sind, daß eine Patientenhaltevorrichtung (128) zwischen ihnen angeordnet ist, wobei die Segmente (136, 138) ein Hauptmagnetfeld erzeugen, dessen Flusslinien im allgemeinen in Richtung der gemeinsamen Achse verlaufen.
  7. System nach Anspruch 4, wobei die Strahlachse und die ersten und zweiten Segmente (136, 138) so angeordnet sind, daß sich die Strahlachse durch einen Zwischenraum zwischen den ersten und zweiten Segmenten (136, 138) und im allgemeinen senkrecht zu den zwischen den ersten und zweiten Segmenten (136, 138) verlaufenden Magnetfeldflusslinien erstreckt.
  8. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, das ferner eine Behandlungsliege (126) für den Patienten aufweist, wobei die Liege (126) ein Bett (128) zur Aufnahme des Patienten einschließt, wobei das Bett beweglich ist, um die Positionierung des Behandlungsbereichs bezüglich der Achse des Behandlungsstrahls zu ermöglichen.
  9. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, das ferner eine magnetische Abschirmungsvorrichtung (30, 50) aufweist, die so angeordnet ist, daß sie von der Radiotherapieanlage herrührende Magnetfelder von Magnetfeldern entkoppelt, die ihren Ursprung in dem Magnetresonanzabbildungssystem (22) haben.
  10. System nach Anspruch 9, wobei die magnetische Abschirmungsvorrichtung (30, 50) aufweist: eine Spule (130, 133), die Quellen von magnetischen Streufeldern umgibt, die von der Radiotherapieanlage herrühren, und eine Stromquelle, die für die elektrische Erregung der Spule eingerichtet ist, die Quellen von magnetischen Streufeldern umgibt, die von der Radiotherapieanlage herrühren.
  11. System nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Abschirmungsvorrichtung (30, 50) aufweist: eine Spule (54), die Quellen von magnetischen Streufeldern umgibt, die von dem Magnetresonanzabbildungssystem herrühren, und eine Stromquelle (56), die für die elektrische Erregung der Spule eingerichtet ist, die Quellen von magnetischen Streufeldern umgibt, die von dem Magnetresonanzabbildungssystem (22) herrühren.
  12. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Magnetresonanzabbildungssystem (22) eine Spule (42) zur Erzeugung eines Hauptgleichstrommagnetfelds aufweist, wobei die Spule eine nicht supraleitende wassergekühlte Drahtspule ist.
  13. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Magnetresonanzabbildungssystem (22) eine Spule (42) zur Erzeugung eines Hauptgleichstrommagnetfelds aufweist, wobei die Spule ein Supraleiter ist.
  14. System nach Anspruch 13, das ferner eine Quelle (34) für flüssiges Helium zum Abkühlen der Supraleiterspule (42) auf eine Temperatur von flüssigem Helium aufweist.
  15. System nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Spule (42) eine hochtemperatursupraleitende Spule ist, die bei Temperaturen supraleitend ist, die wesentlich höher sind als die Temperatur von flüssigem Helium.
  16. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Magnetresonanzabbildungssystem (22) eine supraleitende HF-Spule (42) aufweist.
  17. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, das ferner eine nichtmagnetische Patiententransportvorrichtung (128) aufweist, wobei die Vorrichtung von einem zweiten Bereich außerhalb des ersten Bereichs zu einem ersten Bereich bewegt werden kann, wo sich die Anlage befindet, und wobei die Vorrichtung so eingerichtet ist, daß sie in dem ersten Bereich arretiert werden kann.
  18. System nach Anspruch 17, das ferner eine nichtmagnetische Führungsbahn an der Anlage zum Führen der Bewegung der Vorrichtung (128) aufweist.
  19. System nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Vorrichtung eine Spuleneinheit (32) des Systems trägt.
  20. System nach einem der Ansprüche 17, 18 oder 19, das ferner mehrere der genannten Vorrichtungen aufweist.
  21. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, das ferner eine Patiententransportvorrichtung (128) aufweist, wobei die magnetische Erregerspuleneinheit (32) so angeordnet ist, daß sie einen einfachen Zugang des Patienten zu und von der Vorrichtung (128) verhindert, wobei ein Teil der Spuleneinheit (32) bezüglich der Vorrichtung beweglich ist, wenn die Spuleneinheit nicht in Betrieb ist, wobei die Spuleneinheit (32) in eine Position bewegt werden kann, die den Zugang des Patienten zu der Vorrichtung erleichtert.
  22. System nach Anspruch 21, wobei ein Spulenabschnitt in einer Ebene montiert ist, die sich im wesentlichen senkrecht zu einer Patientenaufnahmefläche der Patiententransportvorrichtung (128) erstreckt, wobei der Spulenabschnitt um eine Achse in Richtung der Ebene schwenkbar ist.
  23. System nach Anspruch 21 oder 22, das ferner Motoren (31, 33, 35) aufweist, die so eingerichtet sind, daß sie die relative Position des Behandlungsbereichs und des Strahls durch Steuerung der Position einer Patiententransportvorrichtung (128) bezüglich einer Achse des Strahls steuern.
  24. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, das ferner einen Detektor aufweist, der auf Veränderungen eines Ausgangssignals des Magnetresonanzabbildungssystems (22) anspricht, das von Protonen von Atomen im Behandlungsbereich herrührt, die eine Präzession mit einer durch ihre Magnetresonanzanregung bestimmten Frequenz ausführen, die unter dem Einfluß von Strahlungsprodukten des Strahls nicht ausgeführt wird.
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