-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildunterstützung
bei der Navigation eines medizinischen Instruments für
einen minimalinvasiven Eingriff zur Behandlung eines Tumors im menschlichen
Körper, insbesondere eine Embolisation und/oder Ablation,
wobei eine Röntgeneinrichtung, insbesondere umfassend ein
C-Bogen, verwendet wird. Daneben betrifft das Verfahren eine zugehörige
Vorrichtung zur Durchführung eines minimalinvasiven Eingriffs
zur Therapie eines Tumors.
-
Krebserkrankungen,
bei denen wenigstens ein Tumor an verschiedenen Stellen im menschlichen
Körper auftreten kann, gehören zu den häufigen Todesursachen.
Dabei ist es bekannt, Tumore und Metastasen durch operative Entfernung
des befallenen Gewebes zu behandeln. Hierbei erfolgt in der Regel
zusätzlich eine Chemo- und/oder Bestrahlungstherapie. Dabei
handelt es sich jedoch um aufwendige Vorgänge, die dem
Patienten zusätzliche Komplikationen und Schmerzen zu bereiten,
ohne dass sich die Lebensqualität verbessert und unter Umständen
auch ohne dass die Lebenszeit verlängert werden kann. Weiterhin
existieren Tumore, die nicht operabel sind.
-
Daher
wurden kürzlich Verfahren zur Tumorbehandlung vorgeschlagen,
die mit einem minimalinvasiven Eingriff auskommen. In solchen minimalinvasiven
Verfahren wird über eine kleine Körperöffnung ein
medizinisches Instrument, insbesondere ein Katheter, zu dem Tumor
geführt und das Tumorgewebe und/oder die dem Tumor Blut
zuführenden Gefäße werden verödet
bzw. zerstört. Dabei sind im Wesentlichen vier Verfahren
zur minimalinvasiven Therapie von Tumoren bekannt.
-
Bei
der Chemo-Embolisation werden Blutgefäße gezielt
durch Einbringen von aushärtenden Flüssigkeiten,
kleinen Spiralen oder Kunststoffpartikeln (Embolisat) verschlossen.
Der Zweck eine Embolisation ist es, einen Tumor von der Blutversorgung auszuschließen,
um ihn sozusagen „auszuhungern”, was sein weiteres
Wachstum behindert und eine Schrumpfung oder gar seinen Untergang
bewirkt. Die Chemo-Embolisation kann beispielsweise vor einer geplanten
Operation durchgeführt werden, um die Operation zu erleichtern
oder den Blutverlust während der Operation zu verringern.
In bestimmten Fällen kann die Embolisation jedoch auch
als einzige Therapiemaßnahme zur Anwendung kommen. Die Chemo-Embolisation
wird angewandt, wenn der Tumor für eine Ablation zu groß ist
oder er sich an einer Stelle befindet, an der er nicht durch Ablation
behandelt werden kann. Auch eine Kombination aus Chemo-Embolisation
und anderen Behandlungsmethoden ist möglich. Die Embolisation
wird perkutan (durch die Haut) durchgeführt, wobei im Wesentlichen
zwei Varianten bekannt sind.
-
Bei
der transarteriellen perkutanen Katheterembolisation wird unter örtlicher
Betäubung ein nahegelegenes Blutgefäß,
meist die Leistenarterie, mit einer Hohlnadel (Kanüle)
punktiert. Dort wird dann unter Röntgenkontrolle ein Katheter
eingeführt und bis in die Arterie vorgeschoben, die verschlossen werden
soll. Durch den Katheter werden kleine Partikel oder flüssige
Substanzen eingebracht, die den Blutfluss blockieren.
-
Bei
der direkten Punktion wird der Tumor oder das zu blockierende Blutgefäß mit
einer Kanüle direkt durch die Haut punktiert, und das Embolisat wird
direkt eingebracht.
-
Die
häufigsten Erkrankungen, die mit einer Embolisation behandelt
werden, sind Gebärmutter-Myome, Lebertumore oder -metastasen,
Wirbelkörpertumore oder -metastasen und Glomustumore. Als
Beispiel sei kurz der Fall der Leberembolisation diskutiert. Gesundes
Lebergewebe wird zu 75% über das venöse Gefäßsystem
der Leberpfortader und nur zu 25% über den arteriellen
Blutstrom der Leberschlagader versorgt. Demgegenüber werden
Lebertumore überwiegend über die Leberarterien
versorgt. Durch das Verfahren der Chemo-Embolisation kommt es zu einem
Verschluss der Leberarterien, wodurch das Tumorgewebe abstirbt.
Das normale Lebergewebe hingegen wird durch die ausreichende portalvenöse
Durchblutung geschont. Es ist üblich, zusätzlich
Chemotherapeutika in die Leberarterien einzubringen. Die Medikamente,
die das Zellwachstum des Tumors hemmen, liegen dadurch im Lebergewebe
in einer bis zu 100fach höheren Konzentration vor als es
bei einer systematischen intravenösen Chemotherapie der
Fall ist. Auch die Nebenwirkungen sind weniger stark ausgeprägt.
Durch die Unterbindung des arteriellen Blutstroms wird außerdem die
Wirkungszeit der Chemotherapeutika um Stunden bis Wochen verlängert.
-
Typischerweise
wird in einem solchen Fall die Chemo-Embolisation zwei- bis dreimal
im Abstand von vier bis sechs Wochen durchgeführt. Dabei kann
eine deutliche Größenreduktion des Tumors auftreten,
so dass der Patient nachfolgend einem lokal ablativen Verfahren
oder einer Operation zugeführt werden kann.
-
Eine
zweite Variante der minimalinvasiven Behandlung eines Tumors ist
die Thermoablation, beispielsweise mittels Hochfrequenz-, Mikrowellen-, Ultraschall-
und/oder Laserenergie. Dabei werden die Tumorzellen durch hohe Temperaturen
abgetötet, während gesundes Gewebe verschont bleibt.
Bei der Hochfrequenzablation (radio frequency ablation, RFA) führt
ein interventioneller Radiologe unter Zuhilfenahme bildgebender
Technologie eine dünne Nadel in den Tumor des Patienten.
Von der Nadelspitze wird Radiofrequenzenergie auf das Zielgewebe übertragen,
wo sie große Hitze erzeugt und damit den Tumor abtötet.
Das abgestorbene Gewebe schrumpft und bildet langsam eine Narbe.
Je nach Größe des Tumors kann ihn eine RFA schrumpfen
lassen oder abtöten, wodurch die Lebenszeit des Patienten
verlängert und die Lebensqualität erheblich verbessert wird.
Da es sich bei der RFA um eine lokale Methode handelt, die gesundes
Gewebe nicht beschädigt, kann die Behandlung häufig
wiederholt werden.
-
Die
durch Tumore verursachten Schmerzen sowie andere schwächenden
Symptome werden gelindert, indem die Größe des
Tumors reduziert wird bzw. neu entstehende Tumore behandelt werden. Obwohl
die Tumore selbst oft keine Schmerzen verursachen, können
sie auf Nerven oder wichtige Organe drücken, was unter
Umständen große Schmerzen verursacht. Die Thermoablation
kann bei kleinen bis mittelgroßen Tumoren angewandt werden,
vgl. hierzu auch den Artikel von Zhengium Liu, „Radiofrequency
Tumor Ablation", AJR: 184, April 2005, 1347–1352.
-
Neben
der Hochfrequenz sind selbstverständlich auch andere Arten
der Energie bzw. Hitzeeinspeisung denkbar.
-
Ähnlich
wie die Thermoablation wirkt die Methode der Kryoablation, denn
auch hier wird durch ein medizinisches Instrument Energie direkt
in den Tumor geleitet. Anstatt jedoch die Tumorzellen mit Hitze abzutöten,
wird bei einer Kryoablation der Tumor mit Hilfe eines extrem kalten
Gases zerstört. Die Kryoablation wird seit vielen Jahren
von Urologen angewandt, wobei in den letzten Jahren medizinische
Instrumente, insbesondere Nadeln, bekannt geworden sind, die so
dünn sind, dass sie ein interventioneller Radiologe durch
einen winzigen Einschnitt in den Körper einführen
kann, wodurch kein offener Eingriff notwendig ist. Um die Nadeln
herum bildet sich eine Art „Eisball”, der sich
ausdehnt und die Tumorzellen abtötet. Hierzu sei auch auf
den Artikel von M. Beland, „Percutaneous Cryoablation
of Symptomatic Extraabdominal Metastatic Disease", AJR:
184, März 2005, 926–930.
-
Schließlich
ist noch die Radioembolisation, häufig auch als selektive
interne Radiotherapie (SIRT) bezeichnet, bekannt. Sie ist der Chemo-Embolisation
sehr ähnlich, wobei im Fall der Radioembolisation die Gefäße
mit radioaktiven Mikrokugeln verschlossen werden. Diese Kügelchen
haben den ungefähren Durchmesser von fünf roten
Blutkörperchen und nisten sich in den Blutgefäßen
des Tumors ein, von wo aus sie ihre die Tumorzellen abtötende
Strahlung abgeben.
-
Dabei
wird häufig das Radioisotop Yttrium-90 verwendet. Unmittelbar
vor dem Eingriff werden die radioaktiven Partikel hergestellt und
zur behandelnden Klink verbracht. Yttrium-90 eignet sich als reiner
Beta-Strahler besonders gut, da die unerwünschte Strahlenbelastung
für lebende Personen gering ist. 90% der Energie der Partikelstrahlung
werden im Gewebe innerhalb eines Radius von ca. 9–11 mm
deponiert. Die vergleichsweise kurze physikalische Halbwertszeit
erfordert einen nur kurzen stationären Aufenthalt in einer
nuklearmedizinischen Klinik, beispielsweise 48 Stunden.
-
Die
Radioembolisation erfolgt als bildgesteuerte Therapie durch einen
interventionellen Radiologen in Zusammenarbeit mit einem Nuklearmediziner. Nach
lokaler Betäubung wird über einen kleinen Hautstich
in der Leiste ein dünner Katheter in die Arterie eingeführt.
Der Katheter wird unter Durchleuchtungskontrolle beispielsweise
in die Leberarterie vorgeführt. Über diesen Katheter
wird das radioaktive Isotop in Form von Mikrokügelchen
direkt in diejenigen Arterienäste eingespritzt, die den
Lebertumor versorgen. Diese Mikrokügelchen bleiben in den
Tumorgefäßen stecken, von wo aus sie ihre die
Tumorzellen abtötende Strahlung abgeben. Da sich die Strahlung
auf dieses Gebiet beschränkt, kann sie entsprechend auch
höher dosiert werden, ohne dass gesundes Gewebe dabei nennenswert
in Mitleidenschaft gezogen wird.
-
Bei
der Radioembolisation handelt es sich um eine palliative Behandlungsmethode,
das bedeutet, dass sie im Allgemeinen den Krebs nicht heilt. Trotzdem
profitieren Patienten stark von diesem Verfahren, da ihre Lebenserwartung
dadurch erhöht und ihre Lebensqualität verbessert
wird. Es handelt sich um einen relativ neuen Therapieansatz, der
aber bereits Erfolg in der Behandlung von Primärtumoren oder
Metastasen gezeigt hat. Bei dieser Behandlungsmethode wurden weniger
Nebenwirkungen festgestellt als beispielsweise bei herkömmlichen Chemotherapien.
Die häufigste Nebenwirkung ist Müdigkeit, die
sieben bis zehn Tage andauern kann.
-
Zum
Einsatz kommt die Radioembolisation beispielsweise bei hepatozellulären
Karzinomen, bei cholangiozellulären Karzinomen und bei
Lebermetastasen, etwa von Darm- und Brustkrebs oder anderen Malignomen.
Die Leber darf zuvor nicht perkutan bestrahlt worden sein, sie muss
eine intakte Funktion haben und ein nicht allzu großes
ateriovenöses Shuntvolumen.
-
Bezüglich
der Radioembolisation sei auch auf den Artikel vonBruno
Sangro, „Radioembolisation – A New Treatment for
Primary and Secondary Liver Tumours", European Oncological
Disease 2006, Seite 36–38, verwiesen.
-
Das
bekannte allgemeine Vorgehen bei Verdacht auf Krebs ist heutzutage
zunächst eine Reihe von Tests, die zur Diagnostizierung
beitragen können, beispielsweise Bluttests, physische Untersuchungen
und verschiedenste bildgebende Verfahren, insbesondere Röntgenaufnahmen,
Mammographie, Computertomographie, Magnetresonanz und Ultraschall.
Eine endgültige Diagnose wird jedoch meist erst nach einer
Biopsie gestellt.
-
Bei
einer Biopsie wird eine Gewebeprobe aus dem Tumor bzw. der anderen
Abnormalität entnommen und danach von einem Pathologen
untersucht. Dieser kann feststellen, um welche Art von Krebs es
sich handelt und mit welcher Geschwindigkeit dieser voraussichtlich
wachsen wird. Nadelbiopsien werden meist unter Zuhilfenahme eines
Röntgenverfahrens (Fluoroskopie), Computertomographie,
Ultraschall oder Magnetresonanz durchgeführt.
-
Sobald
feststeht, um welche Art von Tumor oder Metastase es sich handelt,
erfolgt die Entscheidung für eine Therapie. Im Fall einer
minimalinvasiven Therapie wird der behandelnde Arzt die Tumorgröße,
in der Regel das Tumorvolumen, basierend auf dreidimensionalen CT-
oder MR-Aufnahmen bestimmen und damit die Therapie planen.
-
Anschließend
erfolgt mit Hilfe einer Aufnahme zweidimensionaler Röntgenbilder
die Führung des medizinischen Instruments, also beispielsweise der
Nadel bei dem perkutanen Eingriff oder des Katheters bei der transarteriellen
Vorgehensweise.
-
Die
Bildunterstützung bei der Navigation eines medizinischen
Instruments für einen solchen minimalinvasiven Eingriff
erfolgt dabei, wie erwähnt, meist mittels zweidimensionaler
Röntgenbilder (Fluoroskopie), da diese in Echtzeit aufgenommen
werden können. Allerdings sind diese meist von minderer Qualität,
so dass der Tumor selber und insbesondere auch die umgebenden Blutgefäße,
die nicht nur beim Vorgehen mit einem Katheter wichtig sind, nur schlecht
oder gar nicht zu erkennen sind und sich die Navigation des medizinischen
Instruments als kompliziert herausstellt.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben,
mit dem eine genauere und verbesserte Führung eines medizinischen
Instruments bei einem minimalinvasiven Eingriff an einem Tumor,
insbesondere einer Ablation oder einer Embolisation, möglich
ist.
-
Zur
Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Verfahren der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß folgende Schritte
vorgesehen:
- – zeitnah vor dem Eingriff
Aufnahme eines ersten aktuellen, insbesondere dreidimensionalen
Bilddatensatzes in einer den Tumor deutlich zeigenden Aufnahmetechnik
mit der Röntgeneinrichtung,
- – Aufnahme eines zweiten aktuellen, insbesondere dreidimensionalen
Bilddatensatzes in einer die Blutgefäße in der
Umgebung des Tumors hervorhebenden Aufnahmetechnik, insbesondere
unter Gabe eines Kontrastmittels, mit der Röntgeneinrichtung,
- – Fusion des ersten und des zweiten aktuellen Bilddatensatzes
zu einem ersten Fusionsbilddatensatz,
- – während des Eingriffs wiederholt Aufnahme
von das medizinische Instrument zeigenden zweidimensionalen Bildern
mit der Röntgeneinrichtung und/oder einer Ultraschalleinrichtung
und/oder Ermittlung von die dreidimensionale Position des Instruments
wiedergebenden Positionsdaten mittels einer mit der Röntgeneinrichtung
registrierten Positionsbestimmungseinrichtung,
- – Fusion des ersten Fusionsbilddatensatzes mit den
zweidimensionalen Bildern und/oder den Positionsdaten zu einem zweiten
Fusionsbilddatensatz,
- – Anzeige des zweiten Fusionsbilddatensatzes.
-
Es
wird also vorgeschlagen, durch eine geschickte Fusion von drei verschiedenen
Aufnahmen die den Eingriff durchführende Person in hinreichender
Genauigkeit mit allen relevanten Informationen zu versorgen. Es
wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren also
letztlich eine Anzeige erzeugt, die eine deutliche Darstellung der
Tumorgröße und/oder -aktivität (erster
Bilddatensatz), der Gefäßstruktur (zweiter Bilddatensatz)
und der Position des medizinischen Instruments ermöglicht.
Auf diese Weise ergibt sich eine schnelle, sichere und qualitativ
bessere minimalinvasive Behandlung von Tumoren und Metastasen.
-
Zeitnah
vor dem Eingriff, insbesondere also unmittelbar vor dem Eingriff,
werden der erste und der zweite aktuelle Bilddatensatz aufgenommen
und fusioniert. Zeitnah ist dabei insbesondere so zu verstehen,
dass sich der Patient bereits in der für den Eingriff vorgesehenen
Position auf einer entsprechenden Patientenliege befindet, so dass
die aktuellen Bilddatensätze tatsächlich die sich
dem den Eingriff Durchführenden darstellende Situation
wiedergeben können – im Gegensatz zu gegebenenfalls veralteten
Daten. Der erste Bilddatensatz wird dabei in einer den Tumor deutlich
zeigenden Aufnahmetechnik aufgenommen. Solche Aufnahmetechniken, die
es erlauben, den Tumor zu identifizieren und seine Tumorgröße
und/oder -aktivität darzustellen, sind weithin bekannt.
Als Beispiel seien die sogenannten Niedrigkontrastaufnahmen („soft
tissue”) genannt. Zur Aufnahme des zweiten aktuellen Bilddatensatzes wird
eine die Blutgefäße in der Umgebung des Tumors
hervorhebende Aufnahmetechnik verwendet. Hierbei bietet sich eine
Hochkontrastaufnahme in drei Dimensionen unter Gabe von Kontrastmittel
besonders an. Beide aktuellen Bilddatensätze, also beispielsweise
der dreidimensionale Niedrigkontrast-Bilddatensatz und der dreidimensionale
Hochkontrast-Bilddatensatz werden dann miteinander fusioniert, was
aufgrund der Aufnahme mit derselben Röntgeneinrichtung
und der somit vorhandenen zwangsläufigen Registrierung
beider Bilddatensätze einfach möglich ist. Es
sei bereits an dieser Stelle angemerkt, dass – beispielsweise,
falls eine Bewegung des Patienten aufgetreten ist, selbstverständlich auch
andere im Stand der Technik bekannte Fusionierungsverfahren eingesetzt
werden können, also beispielsweise die Registrierung anhand
von Landmarken, die Segmentierung und dergleichen. Mit besonderem
Vorteil können jedoch auch Algorithmen zur Bewegungskorrektur
eingesetzt werden, was insbesondere auch für die zweite
Fusion (mit den zweidimensionalen Bildern und/oder den Positionsdaten) gilt.
Verfahren zur Bewegungskorrektur sind im Stand der Technik allgemein
bekannt und müssen hier nicht näher dargestellt
werden, genauso wenig wie die verschiedenen bekannten Fusionsverfahren.
-
Unmittelbar
vor dem Eingriff liegt also bereits ein erster Fusionsbilddatensatz
vor, der sowohl die relevanten Blutgefäße als
auch den Tumor deutlich zeigt. Dabei kann zweckmäßigerweise
vorgesehen sein, dass zur Planung des Eingriffs der erste Fusionsbilddatensatz
bereits angezeigt wird, und so mit besonderem Vorteil mit aktuellen
Informationen zur zeitnahen Planung des Eingriffs versorgen kann.
-
Die
folgenden Schritte des Verfahrens – Aufnahme von zweidimensionalen
Bildern, die das Instrument zeigen, bzw. Ermittlung von Positionsdaten, Fusion
des ersten Fusionsbilddatensatzes mit den zweidimensionalen Bildern
und/oder den Positionsdaten und Anzeige des zweiten Fusionsbilddatensatzes
erfolgen während des Eingriffs wiederholt, insbesondere
im Wesentlichen kontinuierlich, so dass eine Nachverfolgung des
medizinischen Instruments in Echtzeit ermöglicht wird.
Dabei sind im Wesentlichen drei Varianten angegeben, wie mit dem
ersten Fusionsbilddatensatz zu fusionierende Informationen über
die Position des medizinischen Instruments erhalten werden können.
-
Zunächst
ist es möglich, zweidimensionale Röntgenbilder
mit der Röntgeneinrichtung aufzunehmen (Fluoroskopie).
Dabei kann das medizinische Instrument insbesondere mit Röntgenmarkern
versehen sein, wenn es sonst nicht deutlich genug zu erkennen wäre.
Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass die Bilder erneut mit
derselben Röntgeneinrichtung aufgenommen werden, somit
bereits wiederum die Registrierung vorliegt und eine Fusion besonders einfach
möglich ist. Denkbar ist jedoch auch die Aufnahme der zweidimensionalen
Bilder über eine Ultraschalleinrichtung, also beispielsweise
eine extrakorporale oder intrakorporale Ultraschalleinrichtung,
mit oder ohne Ultraschallkontrastmittel. Mit besonderem Vorteil
ist dabei die Ultraschalleinrichtung bereits mit der Röntgeneinrichtung
registriert, so dass die Fusion auf eine einfache Art und Weise
erfolgen kann. Denkbar ist natürlich auch, andere Wege
zur Registrierung der zweidimensionalen Bilder der Ultraschalleinrichtung
mit dem ersten Fusionsbilddatensatz zu verwenden, beispielsweise
Segmentierungsverfahren, die Verwendung anatomischer Landmarken
und dergleichen.
-
Zusätzlich
oder alternativ kann vorgesehen sein, dass Positionsdaten des Instruments
mittels einer mit der Röntgeneinrichtung registrierten
Positionsbestimmungseinrichtung aufgenommen werden. Es werden also über
die Positionsbestimmungseinrichtung dreidimensionale Positionsdaten
des Instruments ermittelt. Da die Positionsbestimmungseinrichtung
mit der Röntgeneinrichtung registriert ist, ist es einfach
möglich, das medizinische Instrument – beispielsweise
als Icon – zur Erzeugung des zweiten Fusionsbilddatensatzes
in den ersten Fusionsbilddatensatz einzublenden. Insbesondere können
dabei die Positionsdaten, wenn sie über die Zeit gespeichert
werden, als vierdimensionaler Datensatz angesehen werden, so dass
in zweckmäßiger weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens auch möglich ist, den Bewegungsweg des medizinischen
Instruments zu ermitteln und in dem zweiten Fusi onsbilddatensatz
darzustellen. So kann der Eingriff jederzeit nachverfolgt werden.
Es sei angemerkt, dass die Position selbstverständlich
auch die Orientierung des Instruments umfassen kann.
-
Bei
solchen Positionsbestimmungssystemen kann vorgesehen sein, dass
an dem medizinischen Instrument wenigstens ein zum Positionsbestimmungssystem
gehöriger Sensor angeordnet ist, mit dessen Hilfe die Position
des Instruments bestimmt wird. Um Bewegungen des Patienten zu erfassen und
entsprechende Bewegungskorrekturen vorzunehmen, kann vorgesehen
sein, dass die Positionsbestimmungseinrichtung einen Referenzsensor
zur Erkennung von Patientenbewegungen umfasst, wobei die Messdaten
des Referenzsensors bei der Ermittlung des zweiten Fusionsbilddatensatzes
berücksichtigt werden. Auf diese Weise ist es, trotzdem
die Positionsdaten letztlich nur eine Position des medizinischen
Instruments umfassen, dennoch möglich, Bewegungen des Patienten
ebenso zu erfassen und eine entsprechende Korrektur zu ermöglichen.
-
Häufig
verwendete Positionsbestimmungseinrichtungen, die im Stand der Technik
bekannt sind, sind elektromagnetische Positionsbestimmungseinrichtungen,
die auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
-
Mit
besonderem Vorteil kann dabei vorgesehen sein, dass eine in die
Röntgeneinrichtung integrierte Positionsbestimmungseinrichtung
verwendet wird. Eine derartige Ausgestaltung ist beispielsweise in
der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit
dem Aktenzeichen
DE 10 2008
032 313.6 beschrieben, wobei die dortige Offenbarung hiermit vollumfänglich
in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Erfindung aufgenommen
wird. Die dortige medizintechnische Vorrichtung, die insbesondere
für minimalinvasive Eingriffe geeignet ist, umfasst einen Patientenlagerungstisch,
ein bildgebendes medizinisches Gerät (insbesondere eine
Röntgeneinrichtung) sowie eine darin integrierte Ortungs-
und Navigationseinrichtung. Dies ist insbesondere dahingehend vorteilhaft,
dass, wie bereits er wähnt, die Registrierung zwischen der
Röntgeneinrichtung und der Positionsbestimmungseinrichtung
dann letztlich ein zwangsläufiger Anteil der Gesamtvorrichtung
ist.
-
Ein
weiterer Vorteil der Verwendung einer Positionsbestimmungseinrichtung
ist im Übrigen, dass die Strahlenbelastung auf den Patienten
reduziert werden kann, da weniger oder gar keine zweidimensionalen
Röntgenbilder mehr erforderlich sind.
-
Ein
Workflow zur minimalinvasiven Behandlung eines Tumors unter Verwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bildunterstützung kann
beispielsweise wie folgt aussehen. Zunächst werden dreidimensionale
Röntgenaufnahmen zur Erhaltung des ersten Bilddatensatzes
getätigt, der den Tumor deutlich genug zeigt, dass das
Tumorgewebe identifiziert werden kann. Danach können beispielsweise
in einer Darstellung des ersten Bilddatensatzes oder gegebenenfalls
auch automatisch durch eine Recheneinrichtung die Tumorgrenzen festgelegt werden.
Danach erfolgt die Aufnahme des zweiten aktuellen dreidimensionalen
Bilddatensatzes mit der Röntgeneinrichtung, wobei in diesem
Fall die Blutgefäße, die den Tumor versorgen,
hervorgehoben werden. Dabei kann es sich insbesondere um eine Hochkontrast-Aufnahme
unter Gabe eines Kontrastmittels handeln. Der erste aktuelle Bilddatensatz
wird sodann mit dem zweiten aktuellen Bilddatensatz fusioniert und
der entstandene erste Fusionsbilddatensatz kann angezeigt werden,
um hierauf nochmals eine Planung des minimalinvasiven Eingriffs
vorzunehmen.
-
Während
des Eingriffs erfolgt nun die Navigation des medizinischen Instruments
zur Tumorbehandlung, wobei zur Bildunterstützung zweidimensionale
Bilder und/oder Positionsdaten des Positionsbestimmungssystems aufgenommen
und mit dem ersten Fusionsbilddatensatz zu einem zweiten Fusionsbilddatensatz
fusioniert werden, der dann angezeigt wird. Beispielsweise kann
bei der Embolisation das medizinische Instrument, insbesondere der
Katheter, in die zu verödenden Blutgefäße
unter ständiger visueller Kontrolle geführt werden.
Ist der Zielort erreicht, erfolgt dann die Behandlung, beispielsweise das Einleiten
des Embolisats oder das Zuführen der Ablationsenergie,
weiterhin unter Kontrolle durch den die aktuelle Position des medizinischen
Instruments wiedergebenden zweiten Fusionsbilddatensatz.
-
Danach
ist es möglich, den Erfolg der Behandlung wiederum mit
einer dreidimensionalen Aufnahme mit der Röntgeneinrichtung
zu überprüfen, wobei insbesondere wiederum dreidimensionale Bilddatensätze,
die den Tumor deutlich zeigen (Niedrigkontrast-Aufnahme) und/oder
dreidimensionale Bilddatensätze, die die Blutgefäße
hervorheben (Hochkontrast-Aufnahme), erzeugt werden.
-
Nach
der Beendigung der minimalinvasiven Behandlung ist es üblich,
nach etwa drei bis fünf Tagen weitere Kontrollaufnahmen
anzufertigen, beispielsweise mittels Computertomographie, Magnetresonanz,
PET, SPECT, Ultraschall, optischer Kohärenztomographie,
PET-Computertomographie, SPECT-Computertomographie, PET-Magnetresonanz
oder SPECT-Magnetresonanz. War die Behandlung erfolgreich, kann
der Patient aus der Klinik entlassen werden.
-
In
weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann vorgesehen sein, dass eine Röntgeneinrichtung mit
einer integrierten Behandlungsvorrichtung, insbesondere eine Ablationsvorrichtung
und/oder ein Embolisationsvorrichtung, verwendet wird. Somit kann
auch die eigentliche Behandlungsvorrichtung in der Röntgeneinrichtung
integriert sein, um die Ansteuerung und Behandlung weiter zu vereinfachen.
-
In
besonders zweckmäßiger Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens kann vorgesehen sein, dass eine Röntgeneinrichtung
mit dem an einem Knickarmroboter angeordneten C-Bogen verwendet
wird. Dabei kann der Knickarmroboter vier Freiheitsgrade, insbesondere
sechs Freiheitsgrade, aufweisen. Die Verwendung eines Knickarmroboters ermöglicht
nicht nur eine besonders flexible Arbeitsweise, sondern verbessert
gleichzeitig den Zugang zum Patienten, da besonders viele Stellungen
des C- Bogens, insbesondere auch eine „Parkstellung”, realisiert
werden können.
-
Weiterhin
kann vorgesehen sein, dass das medizinische Instrument an einem
Knickarmroboter geführt wird, der insbesondere wenigstens
vier Freiheitsgrade, bevorzugt sechs Freiheitsgrade, aufweist. Dann
ist auch eine besonders exakte Steuerung des medizinischen Instruments,
also beispielsweise des Katheters oder der Nadel, möglich.
-
Befindet
sich der Tumor in einem Bereich, in dem er insbesondere den zyklischen
Bewegungen des Patienten in relevanter Weise unterworfen ist, so kann
vorgesehen sein, dass die Bilddatensätze und/oder die zweidimensionalen
Bilder und/oder die Positionsdaten EKG- und/oder atemgetriggert
aufgenommen werden. Auf diese Weise können also beispielsweise
Bilder/Daten erzeugt werden, die immer derselben Atemphase und/oder
Herzphase entsprechen und somit besonders leicht vergleichbar und
fusionierbar sind.
-
Häufig
liegen, insbesondere aus dem Zeitraum der Diagnose des Tumors, bereits
vorab aufgenommene Bilddatensätze vor, die den Tumor häufig in
hoher Qualität zeigen, jedoch nicht aktuell sind. Auch
die Informationen dieser vorab aufgenommenen Bilddatensätze
können erfindungsgemäß vorteilhafterweise
für die Bildunterstützung bei der Behandlung genutzt
werden, wenn bei der Fusion des ersten Fusionsbilddatensatzes auch
ein vorab aufgenommener, insbesondere dreidimensionaler Bilddatensatz
mit in den ersten Fusionsbilddatensatz fusioniert wird. Insbesondere
kann vorgesehen sein, dass zunächst der erste aktuelle
Bilddatensatz, der ja auch den Tumor deutlich zeigt, mit dem vorab
aufgenommenen Bilddatensatz registriert bzw. fusioniert wird, indem
ein Zwischenfusionsbilddatensatz erstellt wird. Dieser Zwischenfusionsbilddatensatz,
der ja auch die Daten des ersten Bilddatensatzes enthält,
wird dann mit dem zweiten Bilddatensatz zum ersten Fusionsbilddatensatz
fusioniert. Die Registrierung des vorab aufgenommenen Bilddatensatzes
mit dem ersten aktuellen Bilddatensatz kann über übliche
bekannte Registrierungstechniken erfolgen, insbesondere können
jedoch auch Landmarken, beispielsweise der Tumor selber, genutzt
werden. Der vorab aufgenommenen Bilddatensatz kann dabei beispielsweise
mittels Computertomographie, Magnetresonanz, PET, SPECT, Ultraschall,
optischer Kohärenztomographie, PET-CT, SPECT-CT, PET-MR
oder SPECT-MR erzeugt worden sein. Bevorzugt sind hierbei PET-CT-Aufnahmen,
die mittels einer kombinierten PET-Computertomographie-Vorrichtung
erzeugt wurden und den Tumor besonders deutlich zeigen können.
-
Neben
dem Verfahren betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Vorrichtung
zur Durchführung eines minimalinvasiven Eingriffs zur Therapie
eines Tumors, umfassend eine Röntgeneinrichtung mit einem
C-Bogen, eine Behandlungsvorrichtung, insbesondere eine Ablationsvorrichtung
und/oder eine Embolisationsvorrichtung, sowie eine insbesondere zentrale
Steuereinrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ausgebildet ist. Mit einer solchen Vorrichtung ist folglich
eine besonders vorteilhafte Bildüberwachung eines minimalinvasiven Eingriffs
und eine hervorragende Unterstützung bei der Navigation
des medizinischen Instruments möglich. Bei einer solchen
Vorrichtung wird der Patient beispielsweise zunächst auf
einem Patientenlagerungstisch mit einer Patientenlagerungsplatte
positioniert, woraufhin insbesondere unmittelbar vor dem Eingriff
der erste und der zweite Bilddatensatz mittels der Röntgeneinrichtung
aufgenommen werden, die mittels der Steuereinrichtung entsprechend
angesteuert wird. In der Steuereinrichtung erfolgt nun auch die
Fusionierung der beiden aktuellen Bilddatensätze zu einem
ersten Fusionsbilddatensatz. Das medizinische Instrument, welches
Teil der Behandlungseinrichtung ist, beispielsweise also ein Katheter oder
eine Nadel, wird sodann zur Durchführung des Eingriffs
eingeführt. Während dieses Eingriffs kann die
Röntgeneinrichtung durch die Steuereinrichtung angesteuert
werden, zweidimensionale Röntgenbilder aufzunehmen, welche
dann mit dem ersten Fusionsbilddatensatz zu einem zweiten Fusionsbilddaten fusioniert
werden, so dass eine Bildunterstützung bei der Na vigation
des medizinischen Instruments gegeben ist. Auch hier kann die Fusion
in der Steuereinrichtung erfolgen. Alternativ oder zusätzlich
zur Aufnahme zweidimensionaler Röntgenbilder während des
Eingriffs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch
eine Positionsbestimmungseinrichtung zur Ermittlung von Positionsdaten
des medizinischen Instruments umfassen, die mit besonderem Vorteil
in die Röntgeneinrichtung wie oben bereits beschrieben integriert
sein kann. Denkbar ist auch eine insbesondere in die Röntgeneinrichtung
integrierte Ultraschalleinrichtung. Die Steuereinrichtung ist in
diesen Fällen ausgebildet, die Positionsdaten zu nutzen,
die Position des medizinischen Instruments in dem zweiten Fusionsbilddatensatz
wiederzugeben bzw. zweidimensionale Ultraschallbilder mit dem ersten
Fusionsbilddatensatz zu registrieren und zu fusionieren.
-
Wenn
mit besonderem Vorteil auch die Behandlungsvorrichtung in die Röntgeneinrichtung
integriert ist, so bildet letztlich die Röntgeneinrichtung selber
die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung
eines minimalinvasiven Eingriffs, wobei alle Komponenten – die
Röntgeneinrichtung, die Behandlungsvorrichtung, die Positionsbestimmungseinrichtung
und/oder die Ultraschalleinrichtung, optimal aufeinander abgestimmt
sind und insbesondere von derselben Steuereinrichtung angesteuert
werden können. Es ist dann eine Registrierung zwischen
den verschiedenen Systemen gegeben, die die Fusionierung und somit
die Bildunterstützung erleichtert.
-
In
vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass der C-Bogen und/oder das
medizinische Instrument an einem Knickarmroboter mit wenigstens
vier, insbesondere sechs Freiheitsgraden geführt ist. Der
C-Bogen kann somit besonders flexibel gesteuert werden und der Zugang
zum Patienten wird erleichtert. Auch das medizinische Instrument kann
besonders vorteilhaft sehr exakt und flexibel geführt werden.
Dabei kann vorgesehen sein, dass sowohl der C-Bogen als auch das
medizinische Instrument bzw. die entsprechenden Knickarmroboter über die
Steuereinrichtung ansteuerbar sind.
-
Weitere
Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus den im Folgenden dargestellten Ausführungsbeispielen
sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
-
1 einen
Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens,
-
2 eine
Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
-
3 eine
Prinzipskizze, die die wichtigsten Komponenten der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zeigt.
-
1 zeigt
einen Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Es dient zur Bildunterstützung bei der Navigation eines
medizinischen Instruments während eines minimalinvasiven
Eingriffs zur Behandlung eines Tumors im menschlichen Körper.
Dabei sind insbesondere die Ablation und die Embolisation zu nennen,
wie bereits eingangs ausgeführt wurde. Das in 1 dargestellte
Verfahren wird an einer Röntgeneinrichtung ausgeführt,
in die eine Behandlungsvorrichtung und eine elektromagnetische Positionsbestimmungseinrichtung
integriert ist. Diese Röntgeneinrichtung, auf der das erfindungsgemäße Verfahren
ausgeführt wird, wird im Folgenden mit Bezug auf die 2 und 3 noch
näher beschrieben.
-
Zu
Beginn der Prozedur wird der Patient zunächst auf einem
Patientenlagerungstisch positioniert. Die Röntgeneinrichtung
umfasst einen an einem bodenmontierten Knickarmroboter mit sechs Freiheitsgraden
befestigten C-Bogen, mit dessen Hilfe es möglich ist, auch
dreidimensionale Aufnahmen zu tätigen. Selbstverständlich
sind auch decken- oder wandmontierte C-Bögen denkbar.
-
Unmittelbar
vor Durchführung des Eingriffs beginnt nun das erfindungsgemäße
Verfahren mit einem Schritt 1, in dem ein erster aktueller
dreidimensionaler Bilddatensatz in einer den Tumor deutlich zeigenden
Aufnahmetechnik mit der Röntgeneinrichtung aufgenommen
wird. Dabei handelt es sich vorliegend um eine Niedrigkontrast-Röntgenaufnahme („soft
tissue”). Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass bereits
dieser erste Bilddatensatz 2 auf einer Darstellungseinrichtung
angezeigt wird, um das aktuelle Tumorvolumen oder dergleichen zur
Planung des minimalinvasiven Eingriffs zu bestimmen.
-
Im
erfindungsgemäßen Verfahren folgt dann ein optionaler
Schritt 3, wenn ein vorab aufgenommener Bilddatensatz 4 existiert.
Ein solcher vorab aufgenommener Bilddatensatz 4 kann beispielsweise
ein PET-CT-Bilddatensatz sein, auf den ein Tumor besonders deutlich
zu erkennen ist. Dann können der erste Bilddatensatz 2 und
der vorab aufgenommene Bilddatensatz 4 zu einem Zwischenfusionsbilddatensatz 5 fusioniert
werden. Weithin bekannte Verfahren können zur Registrierung
der Bilddatensätze 2 und 4 verwendet
werden, wobei sich ein landmarkenbasierter Ansatz mit dem im vorab
aufgenommenen Bilddatensatz 4 besonders deutlich dargestellten
Tumor als nützlich erweist.
-
Es
sei an dieser Stelle bereits angemerkt, dass der Schritt 3 auch
in dem später zu diskutierenden Schritt 8 integriert
werden kann, in dem dann drei Bilddatensätze miteinander
fusioniert werden.
-
In
einem Schritt 6 wird dann – weiterhin unmittelbar
vor Durchführung des minimalinvasiven Eingriffs – ein
zweiter aktueller dreidimensionaler Bilddatensatz 7 aufgenommen.
Dazu wird nun eine Aufnahmetechnik verwendet, die die Blutgefäße
um den Tumor besonders hervorheben, wobei vorliegend eine Hochkontrast-Aufnahme
unter Gabe eines Kontrastmittels angefertigt wird.
-
In
Schritt 8 erfolgt dann die Ermittlung eines ersten Fusionsbilddatensatzes 9,
welcher aus einer unmittelbaren Fusion des ersten aktuellen Bilddatensatzes 2 und
des zweiten aktuellen Bilddatensatzes 7 entstehen kann,
jedoch, wenn in Schritt 3 unter Berücksichtigung
vorab aufgenommener Bilddatensätze 4 bereits ein
Zwischenfusionsbilddatensatz 5 ermittelt wurde, durch Fusion
des Zwischenfusionsbilddatensatzes 5 und des zweiten aktuellen
Bilddatensatzes 7 entsteht. Da der erste aktuelle Bilddatensatz 2 und
der zweite aktuelle Bilddatensatz 7 mit der gleichen Röntgeneinrichtung
aufgenommen wurden, liegt eine Registrierung hier ohnehin vor. Im
ersten Fusionsbilddatensatz 9 sind mithin sowohl der Tumor als
auch die ihn versorgenden Blutgefäße sehr deutlich
zu erkennen. Gegebenenfalls kann optional vorgesehen sein, dass
der erste Fusionsbilddatensatz 9 auf einer Darstellungseinrichtung
der Röntgeneinrichtung angezeigt wird, um hierauf eine
weitere Planung vorzunehmen.
-
Nach
dem Schritt 8 beginnt, wie durch die gestrichelte Linie 10 dargestellt
wird, der minimalinvasive Eingriff. Während dieses minimalinvasiven Eingriffs
soll nun kontinuierlich nachverfolgt werden, wo sich das medizinische
Instrument befindet. Dazu werden in einem Schritt 11 Daten
ermittelt, die die Position des medizinischen Instruments angeben. Dafür
sind im hier dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Varianten
angedacht, die beide selbstverständlich auch gleichzeitig
verwendet werden können. Zum einen ist es mittels der Röntgeneinrichtung
möglich, ein zweidimensionales Bild 12, auf dem
das gegebenenfalls mit Röntgenmarkern versehene medizinische
Instrument zu sehen ist, aufzunehmen. Zum anderen können
mittels der bereits eingangs erwähnten Positionsbestimmungseinrichtung
Positionsdaten 13 des Instruments ermittelt werden. Da
die Positionsbestimmungseinrichtung mit der Röntgeneinrichtung
registriert ist, insbesondere ja in diese integriert ist, können
auch die Positionsdaten leicht in Relation zum ersten Fusionsbilddatensatz 9 gesetzt werden.
-
So
wird folglich im erfindungsgemäßen Verfahren im
Schritt 14 ein zweiter Fusionsbilddatensatz 15 ermittelt,
der durch Fusion des ersten Fusionsbilddatensatzes 9 mit
dem zweidimensionalen Bild 12 entstehen kann (was ja wegen
Verwendung derselben Röntgeneinrichtung leicht möglich
ist) und/oder durch Nutzung der Positionsdaten 13, um die
momentane Position des medizinischen Instruments mit dem ersten
Fusionsbilddatensatz 9 zu fusionieren. Das Ergebnis ist
der zweite Fusionsbilddatensatz 15, der folglich nicht
nur den Tumor und die den Tumor versorgenden Blutgefäße
zeigt, sondern auch die momentane Position des Instruments. Es sei
an dieser Stelle angemerkt, dass die Position des medizinischen
Instruments – insbesondere bei Verwendung einer Positionsbestimmungseinrichtung – auch über die
Zeit verfolgt und so der Bewegungsweg des Instruments mit in den
zweiten Fusionsbilddatensatz 15 aufgenommen werden kann.
-
In
einem Schritt 16 wird der zweite Fusionsbilddatensatz 15 dann
an einer Darstellungseinrichtung dem den Eingriff Durchführenden
zur Anzeige gebracht. Dieser kann sich also bei der Navigation des
medizinischen Instruments hervorragend Orientieren, da ihm jederzeit
die Position des Instruments relativ zu dem Tumor und den Blutgefäßen
ersichtlich ist.
-
Die
Schritte 11, 14 und 16 werden, wie durch den
Pfeil 17 angedeutet, während des minimalinvasiven
Eingriffs ständig wiederholt, so dass letztlich annähernd
in Echtzeit die Position des medizinischen Instruments in Relation
zum Tumor und zu den Blutgefäßen nachverfolgt
werden kann und eine hervorragende Information des den Eingriff
Durchführenden ermöglicht wird.
-
Es
sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass auch Bewegungen des Patienten
während der Verfahrensschritte 1, 3, 6 und 8 bzw.
während des minimalinvasiven Eingriffs berücksichtigt
werden können, indem entsprechende Bewegungskorrekturalgorithmen
verwendet werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Positionsbestimmungseinrichtung
einen Referenzsensor zur Erkennung von Patientenbewegungen umfasst,
wobei die Messdaten des Referenzsensors bei der Ermittlung des zweiten Fusionsbilddatensatzes
berücksichtigt werden. Ein solcher Sensor kann beispielsweise
auf dem Patienten im Bauchbereich angeordnet werden, um die Atembewegung
des Patienten aufnehmen zu können.
-
Ohnehin
kann es, wenn sich der Tumor in einer von zyklischen Bewegungen
des Patienten, also beispielsweise der Atmung und/oder dem Herzschlag,
beeinträchtigten Umgebung befindet, im erfindungsgemäßen
Verfahren vorgesehen sein, dass jegliche Aufnahmen bzw. Ermittlungen
von Positionsdaten EKG- und/oder atemgetriggert aufgenommen werden,
um sicherzustellen, dass die zu fusionierenden Bilddatensätze/Bilder/Positionsdaten
zur jeweils gleichen Phase in der sich zyklisch wiederholenden Bewegung
aufgenommen werden.
-
2 zeigt
nun eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Durchführung eines minimalinvasiven Eingriffs zur Therapie
eines Tumors. Sie umfasst eine Röntgeneinrichtung 18 mit
einem an einem bodenmontierten Knickarmroboter 19 mit sechs
Freiheitsgraden angeordneten C-Bogen 20, an dem sich gegenüberliegend
eine Strahlungsquelle 21 und ein Detektor 22 vorgesehen
sind. Weiter umfasst die Röntgeneinrichtung 18 einen
Patientenlagerungstisch 23 mit einer Patientenlagerungsplatte 24,
auf der ein Patient 25 während des Eingriffs zum
liegen kommt.
-
Ferner
ist eine Darstellungseinrichtung 50 mit mehreren Monitoren 26 vorgesehen.
-
In
die Röntgeneinrichtung 18 integriert und nur schematisch
dargestellt ist eine Positionsbestimmungseinrichtung 27,
vorliegend eine elektromagnetische Positionsbestimmungseinrichtung.
Zudem ist in die Röntgeneinrichtung 18 auch eine
Behandlungsvorrichtung 28 integriert, also beispielsweise eine
Ablationsvorrichtung und/oder Embolisationsvorrichtung, welche im
vorliegenden Beispiel einen an der Patientenlagerungs platte 24 angeordneten Knickarmroboter 29 mit
sechs Freiheitsgraden sowie das daran angeordnete medizinische Instrument 30 umfasst.
Selbstverständlich sind, insbesondere in dem Fall, dass
das medizinische Instrument 30 ein Katheter ist, auch andere
Ausgestaltungen denkbar.
-
Seitlich
an der Patientenlagerungsplatte 24 sind ferner Bedieneinheiten 31 und 32 für
die Röntgeneinrichtung 18 und die Behandlungsvorrichtung 28 patientennah
vorgesehen. Angesteuert werden sämtlich Komponenten der
erfindungsgemäßen Vorrichtung über eine
ebenso nur schematisch bei 33 angedeutete Steuereinrichtung,
die zudem zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens, wie es beispielsweise mit Bezug auf 1 beschrieben
wurde, ausgebildet ist.
-
3 zeigt
schließlich in Form einer schematischen Darstellung einen
Systemüberblick über wichtige Komponenten der
erfindungsgemäßen Vorrichtung. Gezeigt ist wiederum
der Patient 25 auf der Patientenlagerungsplatte 24 des
Patientenlagerungstisches 23, die Strahlungsquelle 21 und
der Röntgendetektor 22. Die Strahlungsquelle 21 wird über
einen Hochspannungsgenerator 34 mit der nötigen
Spannung versorgt. Ebenso dargestellt ist die Behandlungsvorrichtung 28 mit
dem medizinischen Instrument 30 und die wiederum nur schematisch dargestellte
elektromagnetische Positionsbestimmungseinrichtung 27.
Angedeutet ist ferner ein in der 3 nicht
gezeigter Bewegungsdetektor 35, der neben hier nicht näher
dargestellten physiologischen Sensoren beispielsweise auch zur Bestimmung
des Zeitpunktes für das EKG/Atem-Gating genutzt werden
kann. Hierfür ist der Bewegungsdetektor über ein entsprechendes
Interface 36 mit einem entsprechenden Bewegungs- und Gating-Prozessor 37 verbunden.
-
Gesteuert
werden alle hier dargestellten Komponenten von der Steuereinrichtung 33,
wobei die Kommunikation zwischen den verschiedenen Komponenten/Vorrichtungen über
einen Datenbus 38 erfolgt. An diesen ist auch ein Bild-
und Datenspeicher 39 angeschlossen, auf dem beispielsweise
ein vorab aufgenommener Bilddatensatz abgelegt werden kann. Allerdings
ist auch ein DICOM-Interface 40 für Patientendaten
und Bilddaten vorgesehen, welches, wie durch die Pfeile 41 angedeutet,
auch die Kommunikation mit weiteren Vorrichtungen, beispielsweise über
ein Netzwerk, erlaubt.
-
Neben
der pre-processing-Einheit 42 für Röntgenbilder
sind noch einige weitere Einheiten/Komponenten/Prozessoren vorgesehen,
die bei der Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens und bei der Durchführung des minimalinvasiven
Eingriffs bzw. dessen Planung genutzt werden können. So
werden die von der Röntgeneinrichtung 18 aufgenommenen
Röntgenbilder/Bilddatensätze in einer Bildverarbeitungseinheit 43 für
Röntgenbilder weiterverarbeitet. Es kann auch zusätzlich
ein spezieller 3D-Prozessor 44 für die Niedrigkontrast-Aufnahmen vorgesehen
sein. In einer Kalibrations- und Bildkorrektureinheit 45 können
beispielsweise Bewegungskorrekturen vorgenommen werden.
-
Für
die vorliegende Erfindung besonders relevant ist die Bildfusions-
und Rekonstruktionseinheit 46. Hier erfolgt nicht nur die
Rekonstruktion dreidimensionaler Datensätze, sondern auch
die Fusion mehrerer Bilddatensätze zu Fusionsbilddatensätzen, wie
es bezüglich der 1 schon
näher erläutert wurde. Die Darstellungseinrichtung 50 wird
letztlich über eine entsprechende Displayeinheit 47 und über ein
Benutzerinterface 48 angesteuert.
-
Es
sei schließlich noch angemerkt, dass das hier dargestellte
System auch eine onkologische Therapie-Planungseinheit 49 umfassen
kann, über die die Vorabplanung der Therapie und insbesondere des
minimalinvasiven Eingriffs erfolgen kann.
-
Auf
diese Weise kann eine Röntgeneinrichtung realisiert werden,
die durch Integration verschiedenster Einrichtungen ein besonders
geeignetes Werkzeug zur minimalinvasiven Therapie von Tumoren bieten
kann.
-
Selbstverständlich
sind auch andere Systemarchitekturen als die hier dargestellte denkbar.
Insbesondere sei abschließend noch angemerkt, dass die
erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung eines
minimalinvasiven Eingriffs zur Therapie eines Tumors auch eine Ultraschalleinrichtung
umfassen kann, wenn auch Ultraschallaufnahmen in das System eingebunden
werden sollen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - Zhengium Liu, „Radiofrequency
Tumor Ablation”, AJR: 184, April 2005, 1347–1352 [0010]
- - M. Beland, „Percutaneous Cryoablation of Symptomatic
Extraabdominal Metastatic Disease”, AJR: 184, März
2005, 926–930 [0012]
- - Bruno Sangro, „Radioembolisation – A New Treatment
for Primary and Secondary Liver Tumours”, European Oncological
Disease 2006, Seite 36–38 [0018]