DE102006050885B4

DE102006050885B4 - Vorrichtung zur Erzeugung von Gewebeschnittbildern

Info

Publication number: DE102006050885B4
Application number: DE102006050885.8A
Authority: DE
Inventors: Michael Maschke; Dr. Pfister Marcus
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2016-11-03
Anticipated expiration: 2026-10-28
Also published as: US20080101677A1; DE102006050885A1; US8219183B2

Abstract

Vorrichtung zur Erzeugung von Gewebeschnittbildern, umfassend: – einen zur Erzeugung von Gewebeschnittbildern nach dem Prinzip der optischen Kohärenztomographie (OCT) geeigneten Katheter (K) mit einer in einem Katheterrohr (1) rotierbar aufgenommenen ersten Lichtleitfaser (2a), – eine Rotationseinrichtung (5) zum Rotieren der ersten Lichtleitfaser (2a), – eine Einrichtung I (6) zum Einkoppeln von erstem Licht eines vorgegebenen ersten Wellenlängenbereichs in die erste Lichtleitfaser (2a) und zum Empfangen von über die erste Lichtleitfaser (2a) übermitteltem reflektiertem ersten Licht sowie zur Erzeugung von Gewebeschnittbildern nach dem Prinzip der optischen Kohärenztomographie, – eine Einrichtung II (7a) zum Einkoppeln von zweitem Licht eines vorgegebenen zweiten Wellenlängenbereichs und eine Einrichtung III (7b) zum Empfangen von reflektiertem zweiten Licht sowie zum Erzeugen von Gewebebildern aus dem reflektierten zweiten Licht, wobei die Einrichtung II (7a) oder die Einreichung III (7b) mit der ersten Lichtleitfaser (2a) verbunden ist, sowie – eine Bilderzeugungseinrichtung (10, 11) zur Erzeugung eines die Bildinformation der Gewebeschnittbilder und der Gewebebilder enthaltenden Gesamtbilds, dadurch gekennzeichnet, dass eine Takterzeugungseinrichtung (8) zum wechselweisen Betrieb der Einrichtung I (6) und der Einrichtung II (7a) bzw. der Einrichtung I (6) und der Einrichtung III (7b) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Gewebeschnittbildern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2005 012 699 A1 bekannt.
Die DE 103 23 217 A1 beschreibt die Herstellung hochaufgelöster radialer Gewebeschnittbilder, beispielsweise von Blutgefäßen. Pathologische Veränderungen in Blutgefäßen, beispielsweise Tumore, in Blutgefäßen befindliche Ablagerungen bzw. Plaque, können damit allerdings nicht immer erkannt werden.
Aus Umar Mahmood et al.: ”Near Infrared Optical Imaging of Protease Activity for Tumor Detection”, Radiology 213: 3, 866–870 (1999) sind fluoreszierende metabolische Marker bekannt, welche spezifisch an bestimmte pathogene Bereiche des Gewebes binden. Bei solchen pathogenen Bereichen des Gewebes kann es sich beispielsweise um Tumore, Entzündungen oder mit Plaque befallene Abschnitte von Gefäßen oder andere Krankheitsherde handeln. Durch Anregung solcher Marker mit Licht einer geeigneten Wellenlänge können bei einem operativen Eingriff pathogene Gewebeabschnitte sichtbar gemacht und entfernt werden.
Die im Jahr 2004 erschienene Dissertation von Grigorios Valassis, ”Einfluss der photodynamischen Therapie auf die Neointimabbildung vor und nach der Stentimplantation in die Arteria femoralis des Hausschweins” offenbart, dass Medikamente spezifisch an in Venen befindliche Ablagerungen gebunden und anschließend durch Bestrahlung mit Licht zur Zerstörung der Ablagerungen freigesetzt werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Erzeugung von Gewebeschnittbildern anzugeben, mit der minimal invasiv gesunde und pathogene Gewebeabschnitte darstellbar sind. Nach einem weiteren Ziel der Erfindung soll damit auch eine Zerstörung oder ein Auflösen pathogenen Gewebes erreicht werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 15.
Nach Maßgabe der Erfindung ist eine Takterzeugungseinrichtung zum wechselweisen Betrieb der Einrichtung I und der Einrichtung II bzw. der Einrichtung I und der Einrichtung III vorgesehen.
Bei der Einrichtung I nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 handelt es sich um eine herkömmliche optische kohärenztomographische Vorrichtung, bei der ein Katheter vorgesehen ist. Der Katheter weist ein Katheterrohr auf, in dem eine erste Lichtleitfaser rotierbar aufgenommen ist. Über die erste Lichtleitfaser wird Licht auf einen zu untersuchenden Gewebeabschnitt eingestrahlt und das vom Gewebe reflektierte Licht an einen Empfänger übermittelt. Der Empfänger wertet die empfangenen ersten Lichtsignale in herkömmlicher Weise aus, so dass daraus nach dem Prinzip der optischen Kohärenztomographie (OCT) ein radial zum Katheter orientiertes zweidimensionales Gewebeschnittbild hergestellt werden kann.
Zusätzlich ist eine Einrichtung II zum Einkoppeln von zweitem Licht oder eine Einrichtung III zum Empfangen von reflektiertem zweiten Licht mit der ersten Lichtleitfaser verbunden. Das zur Herstellung von Gewebeschnittbildern nach dem Prinzip der optischen Kohärenztomographie verwendete erste Licht unterscheidet sich in seinem ersten Wellenlängenbereich von dem zweiten Wellenlängenbereich des zweiten Lichts. Der erste und der zweite Wellenlängenbereich überlappen zweckmäßigerweise nicht. Das zweite Licht dient beispielsweise der Anregung von Fluorophoren, welche spezifisch an pathogene Gewebeabschnitte binden. Infolge der Anregung erzeugen die Fluorophore ein Fluoreszenzlicht, welches als zweites Licht emittiert und ebenfalls über die erste Lichtleitfaser detektiert werden kann. Erfindungsgemäß wird die erste Lichtleitfaser also zusätzlich zum Einkoppeln des zweiten Lichts oder zum Empfangen von reflektiertem zweiten Licht verwendet. Das hat den Vorteil, dass ein herkömmlicher OCT-Katheter verwendet werden kann. Es ist insbesondere nicht unbedingt erforderlich weitere Lichtleitfasern im Katheter vorzusehen, welche dessen Durchmesser vergrößern würden.
Damit sowohl die Einrichtung I als auch die Einrichtung II oder die Einrichtung III gemeinsam mit der ersten Lichtleitfaser benutzt werden können, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eine Takterzeugungseinrichtung zum wechselweisen Betrieb der Einrichtung I und der Einrichtung II oder der Einrichtung III vorgesehen. Dabei ist ein Takt zum wechselweisen Betrieb vorzugsweise so gewählt, dass pro Umdrehung der ersten Lichtleitfaser genügend Information zur Erzeugung eines Gewebeschnittbilds und eines Fluoreszenzbilds gewannen werden können.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist schließlich eine Bilderzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines die Bildinformation der Gewebeschnittbilder und der Gewebebilder enthaltenden Gesamtbilds vorgesehen. In dem Gesamtbild können insbesondere die Lage und Anordnung fluorophorer Marker im Gewebe sichtbar und damit auf einfache Weise pathogenes Gewebe identifiziert werden.
Mit der vorgeschlagenen Erfindung ist es möglich, auf minimal invasive Weise eine unterscheidbare Darstellung von gesunden und pathogenen Gewebeschnitten herzustellen.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Einrichtung II und die Einrichtung III mit der ersten Lichtleitfaser verbunden, wobei die Takterzeugungseinrichtung zum wechselweisen Betrieb der Einrichtung I, der Einrichtung II und der Einrichtung III ausgebildet ist. Bei der vorgeschlagenen Ausgestaltung erfolgt also die gesamte Signalübertragung zur Herstellung der Gewebeschnittbilder nach dem Prinzip der optischen Kohärenztomographie sowie zur Herstellung der durch das zweite Licht erzeugten Gewebebilder, insbesondere Fluoreszenzbilder, über die erste Lichtleitfaser. Die Takterzeugungseinrichtung ist in diesem Fall so ausgebildet, dass die Einrichtungen I, II und III wechselweise so ausgesteuert werden, dass die Einrichtung I jeweils das erste reflektierte Licht und die Einrichtung III das durch Einstrahlen des zweiten Lichts hervorgerufene zweite reflektierte Licht empfängt. Die durch das erste und das zweite Licht erzeugten optischen Wechselwirkungen mit dem bestrahlten Gewebe können also getrennt voneinander beobachtet und ausgewertet werden.
Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Einrichtung II zum Einkoppeln des zweiten Lichts mit einer im Katheterrohr aufgenommenen zweiten Lichtleitfaser verbunden. In diesem Fall ist die dazu korrespondierende Einrichtung III zum Empfangen des reflektierten zweiten Lichts mit der ersten Lichtleitfaser verbunden. Nach einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist die Einrichtung III zum Empfangen mit einer im Katheterrohr aufgenommenen zweiten Lichtleitfaser verbunden. In diesem Fall ist die dazu korrespondierende Einrichtung II zum Einkoppeln von zweitem Licht mit der ersten Lichtleitfaser verbunden. Das Vorsehen einer zweiten Lichtleitfaser ermöglicht es, die mit der ersten Lichtleitfaser verbundenen Einrichtungen I, II oder III mit einer höheren Frequenz zu betreiben.
Beim Vorsehen einer zweiten Lichtleitfaser ist diese zweckmäßigerweise mit der ersten Lichtleitfaser verbunden, so dass die erste Lichtleitfaser gemeinsam mit der zweiten Lichtleitfaser rotierbar ist. Das ermöglicht es, quasi gleichzeitig unter demselben Rotationswinkel reflektiertes erstes und zweites Licht zu empfangen. Es erübrigt sich eine umständliche Korrelation bzw. Registrierung der gewonnenen Informationen zur Herstellung eines Gesamtbilds.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist am freien Ende des Katheterrohrs eine Positionsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung der Position in einem vorgegebenen dreidimensionalen Koordinatensystem vorgesehen. Eine solche Positionsbestimmungseinrichtung umfasst vorteilhafterweise mehrere Positionssensoren, welche zweckmäßigerweise im Bereich des freien Endes angebracht sind. Katheter mit der erwähnten Positionsbestimmungseinrichtung und Verfahren zur Ermittlung der Position des freien Endes des Katheters in einem dreidimensionalen Koordinatensystem sind nach dem Stand der Technik allgemein bekannt. Es wird dazu beispielhaft verwiesen auf die DE 198 52 441 A1 sowie die DE 198 52 467 A1 . Weitere Positionsbestimmmungseinrichtungen sind beispielsweise aus der DE 695 14 238 T2 oder der EP 1 034 738 B1 bekannt. Dabei sind die Positionssensoren als magnetische oder elektromagnetische Sender oder Empfänger ausgebildet, welche mit einem äußeren Magnetfeld in Wechselwirkung treten. Infolge der Wechselwirkung kann auf eine Position der am freien Ende des Katheters vorgesehenen Positionssensoren in einem dreidimensionalen Koordinatensystem geschlossen werden. Damit ist es möglich, eine Bewegung des freien Endes des Katheterrohrs, z. B. in einem Gefäß, exakt zu verfolgen. Die vorgeschlagenen Positionssensoren ermöglichen insbesondere eine Approximation der Mittellinie des Gefäßes und daraus eine exakte Herstellung von 3D-Bildern des Gefäßes.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann im Bereich des freien Endes ein Ablenkmittel angebracht sein. Das Ablenkmittel kann zumindest einen, vorzugsweise mehrere Magneten, umfassen. Bei den Magneten kann es sich um Permanentmagneten und/oder Elektromagneten handeln. Dabei kann ein zumindest von zwei Permanentmagneten und/oder Elektromagneten erzeugtes Magnetfeld eine unterschiedliche Richtung aufweisen. Mit den vorgeschlagenen Ablenkmitteln ist es möglich, bei Anlegen geeigneter äußerer Magnetfelder das – flexibel ausgebildete – freie Ende des Katheters in eine gewünschte Richtung abzulenken. Das erleichtert das Führen des Katheters auf einem vorgegebenen Weg im Gefäßsystem.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine im Bereich des freien Endes des Katheterrohrs mündende Leitung zum Durchführen einer Flüssigkeit vorgesehen. Die vorgeschlagene Leitung ermöglicht beispielsweise das Zuführen von Flüssigkeiten, welche beispielsweise Medikamente, fluoreszierende Marker, Tracer oder dgl. enthalten.
Der zweite Wellenlängenbereich ist zweckmäßigerweise so gewählt, dass damit vorgegebene Fluorophore zur Erzeugung von Fluoreszenzlicht anregbar sind. Derartige Fluorophore können beispielsweise Bestandteil metabolischer Marker sein, welche spezifisch an bestimmte pathogene Bereiche des Gewebes binden. Durch die Anregung der Fluorophore können also solche pathogenen Gewebebereiche sichtbar und damit von gesunden Gewebebereichen unterschieden werden. Ferner ist es möglich, den zweiten Wellenlängenbereich so zu wählen, dass damit optisch aktivierbare Medikamente freigesetzt werden.
Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist eine Überlagerungsvorrichtung zum Überlagern des Gewebeschnittbilds und des Fluoreszenzbilds vorgesehen. Damit kann beispielsweise innerhalb eines Gewebeschnittbilds ein Bereich kenntlich gemacht werden, in dem Fluoreszenzlicht detektiert worden ist. Ein solcher Bereich zeigt beispielsweise pathogene Gewebeabschnitte an. Selbstverständlich ist es in herkömmlicher Weise auch möglich, durch axiales Verschieben des Katheters eine Vielzahl von Gewebeschnittbildern aufzunehmen und daraus ein 3D-Bild zu erzeugen, mit dem beispielsweise ein den Katheter umgebendes Gefäß dargestellt werden kann. Unter Verwendung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Überlagerungsvorrichtung können auch in einem solchen 3D-Gewebebild fluoreszierende Gewebeabschnitte sichtbar gemacht werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Positionsermittlungsvorrichtung zur Ermittlung einer Position der Positionsbestimmungseinrichtung in einem dreidimensionalen Koordinatensystem vorgesehen. Das ermöglicht eine exakte Korrelation der gewonnenen Bilder mit weiteren, beispielsweise mittels Röntgenverfahren, gewonnenen Bildern. Ferner ist damit die Herstellung exakter dreidimensionaler Bilder, beispielsweise von Gefäßen, möglich, durch welche der Katheter bewegt wird.
Des Weiteren kann eine Ablenkvorrichtung zum Ablenken der Ablenkmittel gemäß einem vorgegebenen Programm vorgesehen sein. Es handelt sich dabei um nach dem Stand der Technik bekannte Magnete, mit denen das freie Ende des Katheters in Abhängigkeit der Vorschublänge des Katheters in eine vorgegebene Richtung ablenkbar ist.
Schließlich kann eine mit der Leitung verbindbare Flüssigkeitszufuhrvorrichtung zum Zuführen von Flüssigkeit vorgesehen sein. Dabei kann es sich um eine Pumpe oder dgl. handeln, mit der eine vorgegebene Menge, vorzugsweise mit einer vorgegebenen Rate, durch die Leitung in den Körper zugeführt werden kann.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein schematisches Blockschaltbild der wesentlichen Komponenten einer ersten Vorrichtung,
2 ein schematisches Blockschaltbild der wesentlichen Komponenten einer zweiten Vorrichtung und
3 eine schematische Darstellung eines mit der Bilderzeugungsvorrichtung erzeugten überlagerten Bilds.
1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer ersten Vorrichtung. Ein Katheter K weist ein flexibles Katheterrohr bzw. einen Katheterschlauch 1 auf, in dem rotierbar eine erste Lichtleitfaser 2a aufgenommen ist. Am freien Ende E1 der ersten Lichtleitfaser 2a ist ein Reflexionsmittel 3 für Licht, beispielsweise ein Spiegel, angebracht, mit dem erstes und zweites Licht auf eine Gefäßwand 4 einstrahlbar und von dort reflektiertes erstes und zweites Licht erfassbar ist. Mit dem Bezugszeichen 5 ist ein Rotationsantrieb zum Rotieren der ersten Lichtleitfaser 2a bezeichnet. Die erste Lichtleitfaser 2a ist an ihrem dem freien Ende E1 gegenüberliegenden anderen Ende E2 mit einer OCT-Einrichtung 6 zur Erzeugung von erstem Licht und mit einer kombinierten Fluoreszenzlichterzeugungs- 7a und Fluoreszenzlichterfassungseinrichtung 7b verbunden. Zur wechselweisen Einkopplung von erstem und mit der Fluoreszenzlichterzeugungseinrichtung 7a erzeugbarem zweiten Licht sowie zur wechselweisen Erfassung des reflektierten ersten und zweiten Lichts sind die OCT-Einrichtung 6 sowie die Fluoreszenzlichterzeugungs- 7a und die Fluoreszenzlichterfassungseinrichtung 7b mit einer Takterzeugungseinrichtung 8 verbunden. Die mit der OCT-Einrichtung 6 und mit der Fluoreszenzlichterfassungseinrichtung 7b gelieferten Signale zur Bilderzeugung können z. B. an die Takterzeugungseinrichtung 8 geliefert und von da aus über separate Kanäle mittels einer Signalleitung 9 an einen Computer 10 zur Herstellung eines auf einen Monitor 11 darstellbaren Bilds übermittelt werden. Am freien Ende E1 des Katheterrohrs 1 sind Ablenkmittel 12 angebracht, die mit außerhalb eines mit dem Bezugszeichen B schematisch angedeuteten Körpers vorgesehenen Ablenkvorrichtungen 13 zusammenwirken. Bei den Ablenkvorrichtungen 13 kann es sich beispielsweise um Elektromagneten handeln, deren Magnetfeldstärke und -richtung gemäß einem vorgegebenen Programm mit dem Computer 10 steuerbar ist. Die Ablenkmittel 12 können beispielsweise als Permanentmagneten ausgeführt sein, die in Reaktion auf das mit der Ablenkvorrichtung 13 gebildete Magnetfeld ein Verbiegen des flexibel ausgebildeten freien Endes E1 des Katheters K in eine gewünschte Richtung bewirken.
Mit dem Bezugszeichen 14 sind Positionssensoren bezeichnet. Es kann sich dabei um elektromagnetische Spulen unterschiedlicher Ausrichtung, um Transponder oder dgl., handeln, welche mit wiederum außerhalb des Körpers B angeordneten Sende-/Empfangseinrichtungen 15 zusammenwirken. Mit den Sende-/Empfangseinrichtungen 15 können auf die Positionssensoren 14 Signale eingestrahlt und/oder davon abgestrahlte Signale detektiert werden. Aus den detektierten Signalen wiederum ist unter Verwendung herkömmlicher Algorithmen die Bestimmung einer Position des freien Endes E1 des Katheters K in einem beispielsweise durch die Anordnung der Sende-/Empfangseinrichtungen 15 festgelegten dreidimensionalen Koordinatensystem möglich.
Das Katheterrohr 1 bildet eine Leitung, welche über einen Schlauch 16 mit einer Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 17 verbunden ist. Damit können fluoreszierende Marker, Medikamente und dgl. zu einer am freien Ende E1 vorgesehenen Öffnung transportiert werden.
2 zeigt in einem weiteren schematischen Blockschaltbild eine zweite Vorrichtung. Dabei ist im Katheterrohr 1 neben der ersten Lichtleitfaser 2a eine zweite Lichtleitfaser 2b vorgesehen. Die erste 2a und die zweite Lichtleitfaser 2b sind fest miteinander verbunden und gemeinsam rotierbar. Das andere Ende E2 der ersten Lichtleitfaser 2a ist wiederum mit der OCT-Einrichtung 6 verbunden. In Abweichung zu der in 1 gezeigten ersten Vorrichtung ist das andere Ende E2 hier lediglich mit der Fluoreszenzlichterfassungseinrichtung 7b verbunden. Die Fluoreszenzlichterfassungseinrichtung 7b sowie die OCT-Einrichtung 6 sind wiederum zur Gewährleistung eines wechselweisen optischen Signalzugriffs auf die erste Lichtleitfaser 2a mit der Takterzeugungseinrichtung 8 verbunden. Die zweite Lichtleitfaser 2b ist am anderen Ende E2 mit der hier funktionell von der Fluoreszenzlichterfassungseinrichtung 7b getrennter Fluoreszenzlichterzeugungseinrichtung 7a verbunden. Die Fluoreszenzlichterzeugungseinrichtung 7a kann ebenfalls mit der Takterzeugungseinrichtung 8 verbunden sein.
Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle der Fluoreszenzlichterfassungseinrichtung 7b die Fluoreszenzlichterzeugungseinrichtung 7a mit der ersten Lichtleitfaser 2a zu verbinden und die Fluoreszenzlichterfassungseinrichtung 7b mit der zweiten Lichtleitfaser 2b zu verbinden.
3 zeigt ein mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestelltes Gesamtbild. Dabei handelt es sich um ein Gewebeschnittbild. An der Gefäßwand 4 befindet sich eine Ablagerung 4a. Dem Gewebeschnittbild ist ein Fluoreszenzbild 18 überlagert, welches zusätzlich die Lage der durch die Ablagerung 4a bedingten pathogenen Gewebeabschnitte anzeigt.
Die Funktion der Vorrichtung ist folgende:
Zur Herstellung von radial bezüglich der ersten Lichtleitfaser 2a sich erstreckenden Gewebeschnittbildern nach dem Prinzip der optischen Kohärenztomographie werden die erste Lichtleitfaser 2a, ggf. zusammen mit der zweiten Lichtleitfaser 2b, mittels der Rotationsvorrichtung 5 rotiert. Über die erste Lichtleitfaser 2a werden durch Zusammenwirken der Takterzeugungseinrichtung 8 mit der OCT-Einrichtung 6 taktweise erstes Licht auf die Gefäßwand 4 eingestrahlt und davon reflektiertes erstes Licht erfasst. Infolgedessen kann durch die erfassten Wechselwirkungen des ersten Lichts mittels der OCT-Einrichtung 6 in Zusammenwirkung mit einer geeigneten Bilderzeugungssoftware, welche beispielsweise auf dem Computer 10 vorgesehen sein kann, ein Gewebeschnittbild hergestellt werden. Wegen des taktweisen Betriebs der OCT-Einrichtung 6 wird dabei allerdings kein vollständiges Gewebeschnittbild, sondern lediglich ein aus einer Vielzahl mit Lücken voneinander getrennter Sektoren bestehendes Gewebeschnittbild erzeugt. Durch geeignete herkömmliche Bildrekonstruktions- und/oder Interpolationsalgorithmen kann aus dem sektorenweise aufgenommenen Gewebeschnittbild ein vollständiges Gewebeschnittbild rekonstruiert werden. Anstelle einer rechnerischen Rekonstruktion des vollständigen Gewebeschnittbilds ist es auch möglich, zur Erzeugung des Gewebeschnittbilds erste Lichtsignale zu verwenden, welche über zwei oder mehr Rotationen der ersten Lichtleitfaser 2a hinweg aufgenommen worden sind. Dabei kann während der zweiten Rotation der ersten Lichtleitfaser 2a der Takt zum Betrieb der OCT-Einrichtung 6 versetzt zum Takt während der ersten Rotation der ersten Lichtleitfaser 2a gewählt werden, so dass insgesamt Bildinformation über den gesamten Rotationsbereich aufgenommen werden kann. Durch Überlagerung der während der ersten und der zweiten Rotation der ersten Lichtleitfaser 2a gewonnenen Signale kann ebenfalls ein vollständiges Gewebeschichtbild hergestellt werden.
In ähnlicher Weise wie die OCT-Einrichtung 6 können auch die Fluoreszenzlichterfassungseinrichtung 7b und – wie im Falle der in 1 gezeigten ersten Vorrichtung – die Fluoreszenzlichterzeugungseinrichtung 7a durch die Takterzeugungseinrichtung 8 so angesteuert werden, dass deren Betrieb den Betrieb der OCT-Einrichtung 6 nicht stört. So können insbesondere während der Ausschaltzeiten der OCT-Einrichtung 6 zur Signalerfassung mit der ersten Lichtleitfaser 2a verbunden sein. Die damit – ähnlich wie nach dem OCT-Verfahren – in Abhängigkeit des Drehwinkels der ersten Lichtleitfaser 2a erfassten Fluoreszenzsignale können anschließend mit einer geeigneten Falsch-Farbendarstellung im Gewebeschnittbild zur Herstellung eines Gesamtbilds angezeigt werden.

Claims

Vorrichtung zur Erzeugung von Gewebeschnittbildern, umfassend: – einen zur Erzeugung von Gewebeschnittbildern nach dem Prinzip der optischen Kohärenztomographie (OCT) geeigneten Katheter (K) mit einer in einem Katheterrohr (1) rotierbar aufgenommenen ersten Lichtleitfaser (2a), – eine Rotationseinrichtung (5) zum Rotieren der ersten Lichtleitfaser (2a), – eine Einrichtung I (6) zum Einkoppeln von erstem Licht eines vorgegebenen ersten Wellenlängenbereichs in die erste Lichtleitfaser (2a) und zum Empfangen von über die erste Lichtleitfaser (2a) übermitteltem reflektiertem ersten Licht sowie zur Erzeugung von Gewebeschnittbildern nach dem Prinzip der optischen Kohärenztomographie, – eine Einrichtung II (7a) zum Einkoppeln von zweitem Licht eines vorgegebenen zweiten Wellenlängenbereichs und eine Einrichtung III (7b) zum Empfangen von reflektiertem zweiten Licht sowie zum Erzeugen von Gewebebildern aus dem reflektierten zweiten Licht, wobei die Einrichtung II (7a) oder die Einreichung III (7b) mit der ersten Lichtleitfaser (2a) verbunden ist, sowie – eine Bilderzeugungseinrichtung (10, 11) zur Erzeugung eines die Bildinformation der Gewebeschnittbilder und der Gewebebilder enthaltenden Gesamtbilds, dadurch gekennzeichnet, dass eine Takterzeugungseinrichtung (8) zum wechselweisen Betrieb der Einrichtung I (6) und der Einrichtung II (7a) bzw. der Einrichtung I (6) und der Einrichtung III (7b) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung II (7a) und die Einrichtung III (7b) mit der ersten Lichtleitfaser (2a) verbunden sind, und wobei die Takterzeugungseinrichtung (8) die Einrichtung I (6), die Einrichtung II (7a) und die Einrichtung III (7b) wechselweise so ansteuert, dass die Einrichtung I (6) jeweils das reflektierte erste Licht und die Einrichtung III (7b) das reflektierte zweite Licht empfängt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung II (7a) zum Einkoppeln des zweiten Lichts mit einer im Katheterrohr (1) aufgenommenen zweiten Lichtleitfaser (2b) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung III (7b) zum Empfangen mit einer im Katheterrohr (1) aufgenommenen zweiten Lichtleitfaser (2b) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die erste Lichtleitfaser (2a) fest mit der zweiten Lichtleitfaser (2b) verbunden ist, so dass die erste Lichtleitfaser (2a) gemeinsam mit der zweiten Lichtleitfaser (2b) rotierbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei am freien Ende (E1) des Katheterrohrs (1) eine Positionsbestimmungseinrichtung (14) zur Bestimmung der Position in einem vorgegebenen dreidimensionalen Koordinatensystem vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Positionsbestimmungseinrichtung (14) mehrere Positionssensoren (14) umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Bereich des freien Endes (E1) des Katheterrohrs (1) ein zumindest einen, vorzugsweise mehrere, Magneten umfassendes Ablenkmittel (12) angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine im Bereich des freien Endes (E1) des Katheterrohrs (1) mündende Leitung (16) zum Durchführen einer Flüssigkeit, insbesondere eines Kontrastmittels, vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Wellenlängenbereich so gewählt ist, dass damit vorgegebene Fluorophore zur Erzeugung von Fluoreszenzlicht anregbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Überlagerungsvorrichtung zur Überlagerung des Gewebeschnittbilds und des Fluoreszenzbilds (18) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei eine Positionsermittlungsvorrichtung (15) zur Ermittlung einer Position der Positionsbestimmungseinrichtung (14) in einem dreidimensionalen Koordinatensystem vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei eine Vorrichtung zur Erzeugung eines dreidimensionalen Bilds auf der Grundlage der von der Positionsermittlungsvorrichtung (15) gelieferten Signale vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei eine Ablenkvorrichtung (13) zum Ablenken der Ablenkmittel (12) gemäß einem vorgegebenen Programm vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei eine mit der Leitung (16) verbindbare Flüssigkeitszufuhrvorrichtung (17) zum Zuführen von Flüssigkeit vorgesehen ist.