DE102016005437B4

DE102016005437B4 - Operatives Assistenzsystem für einen Magnetresonanztomographen und Verfahren hierzu

Info

Publication number: DE102016005437B4
Application number: DE102016005437.9A
Authority: DE
Inventors: Enrico Pannicke; Klemens Opfermann
Original assignee: Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
Current assignee: Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
Priority date: 2016-05-07
Filing date: 2016-05-07
Publication date: 2018-02-01
Anticipated expiration: 2036-05-08
Also published as: DE102016005437A1

Abstract

Operatives Assistenzsystem (1) für einen Magnetresonanztomographen (I) zur Anzeige eines Eintrittspunktes (IX) für ein Instrument auf der Oberfläche eines Patienten (VIII), zumindest umfassend: – eine beweglich gelagerte Einrichtung (3a, 3b, 3c), umfassend zumindest – eine erste Halterung (IV) zur Aufnahme von zumindest einer Leiterschleife (III) und – eine zweite Halterung (V) zur Aufnahme von zumindest einem Leuchtmittel (II), – ein Leuchtmittel (II) zur Markierung von vorgebbaren Koordinaten des Eintrittspunktes (IX), wobei die Einrichtung (3a, 3b, 3c) unmittelbar vor der Öffnung des Magnetresonanztomographen (I) angeordnet ist, – eine Lagerung (VI) und – eine Steuereinheit (SE) zur Veränderung der Position (Ausrichtung) des Leuchtmittels (II), wobei die Steuereinheit (SE) elektrisch mit der Leiterschleife (III) und dem Leuchtmittel (II) verbunden ist und in der Leiterschleife (III) mittels eines elektrischen Stroms ein Magnetfeld erzeugbar ist, derart, dass auf die Leiterschleife (III) aufgrund bewegter Ladungsträger eine vom Magnetfeld abhängige Kraft wirkt, wobei die Krafterzeugung zu einer Beschleunigung dieser Leiterschleife entlang der positiven Feldänderung des magnetischen Feldes vor der Öffnung des MRT führt und die erste Halterung (IV) derart mit der zweiten Halterung (V) mittels Kraftübertragung zusammenwirkt, dass die Position des Leuchtmittels (II) veränderbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein operatives Assistenzsystem für einen Magnetresonanztomographen zur Anzeige eines Eintrittspunktes für ein Instrument auf der Oberfläche eines Patienten und ein Verfahren hierzu.
Minimal-invasive Behandlungsmethoden versuchen die Belastung für den Patienten unter anderem dadurch zu reduzieren, dass der Patient möglichst wenig verletzt wird. Dadurch entfällt aber auch die direkte visuelle Kontrolle während einer Behandlung. Deshalb ist es nötig eine solche Behandlung durch ein bildgebendes Verfahren zu begleiten. Die Magnetresonanztomographie ist hierfür besonders gut geeignet, da sie einen guten Weichteilkontrast liefert und die darzustellenden Schichten beliebig orientiert werden können.
Grundlage für die Bildgenerierung ist der Wasserstoff im menschlichen Körper. Stoffe, die keinen Wasserstoff in geeigneter Form enthalten, können mit dieser Methode nicht dargestellt werden. Dies betrifft vor allem die Instrumente, die während der Behandlung nur durch ihre Wirkung im Patienten visualisiert werden können, üblicherweise die Verschiebung von Gewebe.
Für einen optimalen Behandlungsverlauf ist es auch notwendig, dass ein bestimmter Eintrittspunkt für das Instrument gewählt wird. Dieser kann von einer Vielzahl von Kriterien abhängen und wird vorher vom Arzt anhand diagnostischer Bilddaten geplant. Den vorher geplanten Eintrittspunkt auf dem Patienten zu finden erfordert ein hohes Maß an Vorstellungsvermögen seitens des Arztes. Dieser muss sich anhand der zweidimensionalen Schichtbilder des Inneren, auf der Oberfläche des Patienten orientieren. Es wäre also wünschenswert, den Arzt in dieser Aufgabe durch die Bereitstellung einer geeigneten Vorrichtung zu unterstützen, damit die Einstichstelle schneller lokalisiert werden kann.
In der Vergangenheit wurden verschiedene Methoden vorgestellt, um die Einstichstelle für ein Instrument auf dem Patienten zu finden.
Fingertip-Methode
Bei dieser Methode wird kontinuierlich die Ebene mit der Einstichstelle aufgenommen und der Arzt fährt mit dem Finger über den Patienten. Dabei wird dieser von einer MTA im Scannervorraum unterstützt, die die Bildgebung kontrolliert. Vorteil dieser Methode ist ihre simple und effiziente Umsetzung. Es sind keine zusätzlichen Werkzeuge zur Durchführung nötig. Jedoch benötigt der Arzt viel Erfahrung sich in den beliebigen Schichtorientierungen zu orientieren. Außerdem hängt die Effizienz der Methode stark vom Zusammenspiel der MTA mit dem Arzt ab. Kurzfristige Veränderungen im Team können hierbei beträchtliche Effizienzverluste verursachen.
Trackingsysteme
Trackingsysteme können verwendet werden, um ein Instrument unabhängig von der Bildgebung zu verfolgen. Diese können dann als „unabhängige” Kontrollinstanz wichtige Aufgaben übernehmen. Aktuelle- und Zielkoordinate können problemlos miteinander abgeglichen werden, jedoch ist eine dem Arzt zugängliche Visualisierung nur schwer möglich.
Auch ist ein solches Trackingsystem nicht überall verfügbar und kann immer nur ein kleines Volumen überwachen. Außerhalb dessen kann das Instrument nicht verfolgt werden und somit keine Korrektur geliefert werden, wie weit dieses von der Einstichstelle entfernt ist.
Marker
Instrumente können bildbasiert überwacht werden, indem deren Eigenschaften im Bild manipuliert werden. Diese Methode kann sehr effizient sein. Jedoch muss dafür dessen grobe Orientierung und Position bekannt sein, damit die aufzunehmenden Schichten entsprechend ausgerichtet werden können.
Planungssoftware
Anhand einer detaillierten Planung werden eindeutig bestimmbare Landmarken genutzt, um die Einstichstelle zu markieren. Dies kann z. B. dadurch geschehen, dass die Lage auf der z-Achse bekannt ist und die entsprechende Bogenlänge auf dem Patienten abgemessen wird. Nachteil dieser Methode ist, dass das Behandlungsszenario nicht von der Planung abweichen darf.
DE 10 2011 006 650 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Behandlung einer Prostata in einem Patienten, mit einem Bildgebungsgerät zur Erzeugung eines Bildes der Prostata, mit einer freihändig geführten, durch einen Eintrittspunkt am Damm des Patienten in diesen einbringbaren Behandlungsnadel, mit einem das Bildgebungsgerät und die Behandlungsnadel koppelnden Navigationssystem und mit einem Führungsmittel zur Anzeige einer zu einem der Zielorte führende Soll-Trajektorie für die Behandlungsnadel, wobei für mindestens zwei der Zielorte die jeweiligen Soll-Trajektorien so gewählt sind, dass sie durch den selben Eintrittspunkt führen.
Bekannt aus DE20000107 U1 ist ein Magnetresonanztomograph (MRT) mit einem Laser-Leitsystem zur direkten Darstellung von Lokalisation und Zugangsweg körperinnerer Strukturen am Patienten mittels Laserstrahltechnik, wobei der Anwender mit einem daran angeschlossenen Computersystem und dessen Software die Zielstruktur lokalisieren, den Zugangsweg planen und den Laser computergesteuert mittels der diversen beweglichen Führungsschienen, Arme und Gelenke in die Position zur Projektion der geplanten Trajektorie bringen kann.
Aus DE 10 2005 046 077 A1 sind ein Magnetresonanztomograph und ein Verfahren zur Anzeige einer Einstichstelle oder Markierung am Körper eines Patienten für eine Biopsie oder einer Therapieanwendung bei einer MRT-Untersuchung bekannt. Die Markierung auf dem Patienten zum Auffinden der Einstichstelle erfolgt mittels Laser, wobei die Positioniereinrichtung, die vor oder in dem Thomographen angeordnet ist, wenigstens einen Motor zum Verfahren des Lasers entlang einer Führung aufweist und wobei der Motor aus nicht-magnetischen Teilen besteht und derart ausgebildet ist, dass während des Motorbetriebes kein eigenes Magnetfeld erzeugt wird.
Die bekannten Verfahren weisen jeweils Fremdantriebe zur Steuerung der Positioniereinrichtung auf.
Vor diesem Hintergrund wäre es wünschenswert, ein operatives Assistenzsystem für einen Magnetresonanztomographen zur Anzeige eines Eintrittspunktes für ein Instrument auf der Oberfläche eines Patienten zu haben, welches leicht handhabbar ist, ohne dabei den Patienten drastisch zu beanspruchen bzw. gar zu verletzen.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem Verfahren nach Anspruch 8 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Vorgeschlagen wird ein Operatives Assistenzsystem (1) für einen Magnetresonanztomographen (I) zur Anzeige oder Markierung eines Eintrittspunktes (IX) für ein Instrument auf der Oberfläche eines Patienten (VIII), zumindest umfassend:

– eine beweglich gelagerte Einrichtung (3a, 3b, 3c), umfassend zumindest
– eine erste Halterung (IV) zur Aufnahme von zumindest einer Leiterschleife (III) und
– eine zweite Halterung (V) zur Aufnahme von zumindest einem Leuchtmittel (II),
– ein Leuchtmittel (II) zur Markierung oder Anzeige von vorgebbaren Koordinaten des Eintrittspunktes (IX), wobei die Einrichtung (3a, 3b, 3c) unmittelbar vor der (Öffnung des Magnetresonanztomographen (1) angeordnet ist,
– eine Lagerung (VI) und
– eine Steuereinheit (SE) zur Veränderung der Position des Leuchtmittels (II),

Die Erfindung beruht auf der Kraftwirkung stromdurchflossener Leiter in einem Magnetfeld. In einem inhomogenen Streufeld erfahren diese Leiter eine Beschleunigung entlang des Gradienten des Feldes. Durch entsprechende Planung und Lagerung der Leiterschleifen kann die Kraftwirkung zur Auslenkung anderer Vorrichtungen oder Einrichtungen verwendet werden.
Die beweglich gelagerte Einrichtung (3a, 3b, 3c) kann als Kreisring oder als gerade ausgebildete Einrichtung rotatorisch und/oder translatorisch im inhomogenen Magnetfeld außerhalb des Tomographen oder Magnetresonanztomographen (MRT), jedoch unmittelbar angrenzend an diesen geführt werden. Damit befindet sich das operative Assistenzsystem an sich außerhalb des homogenen Magnetfelds des Magnetresonanztomographen (I). Die Platzierung erfolgt vorzugsweise an der Außenseite der Tomographenröhre (XI).
Neben einer elektrischen Verbindung oder Übertragung von Signalen zwischen der Steuereinheit (SE), der Leiterschleife (III) und dem Leuchtmittel (II) ist auch eine optische Übertragung der Signale möglich.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die erste Halterung (IV) in der Einrichtung (3a) zumindest bogenförmig ausgebildet ist und ein oder mehrere Leiterschleifen (III) mit Stromanschlüssen (VII) auf der ersten Halterung (IV) angeordnet sind, wobei die Leiterschleifen (III) separat mittels Strom ansteuerbar sind und im Streufeld des Magnetresonanztomographen (I) eine Kraft wirkt und die erste Halterung (IV) derart mit der zweiten Halterung (V) mittels Kraftübertragung zusammenwirkt, dass die Halterung (IV) um eine Längsachse (L) des Magnetresonanztomographen (I) rotierbar ist und die Koordinaten des Eintrittspunktes (IX) für das Instrument auf der Oberfläche des Patienten (VIII) markierbar sind.
Vorteilhafterweise ist das Leuchtmittel (II) über die Halterung (V) starr mit der ersten Halterung (IV) verbunden.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die erste Halterung (IV) in der Einrichtung (3b) zumindest gerade ausgebildet ist und zumindest eine Leiterschleife (III) mit Stromanschlüssen (VII) auf der ersten Halterung (IV) angeordnet ist, wobei die Leiterschleife (III) mittels Strom ansteuerbar ist und eine Kraft wirkt und die erste Halterung (IV) derart mit der zweiten Halterung (V) mittels Kraftübertragung zusammenwirkt, dass die erste Halterung (IV) translatorisch oder linear in Pfeilrichtung (T) bewegbar ist, derart, dass die zweite Halterung (V) in Pfeilrichtung (R) rotierbar ist und die Koordinaten des Eintrittspunktes (IX) für das Instrument auf der Oberfläche des Patienten (VIII) markierbar sind. Ebenso kann diese Ausführungsform neben der geraden Ausbildung der ersten Halterung (IV) in der Einrichtung (3b) auch mit jeder anderen Geometrie ausgebildet sein.
Vorteilhafterweise ist die erste Halterung (IV) als eine Zahnstange ausgebildet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Assistenzsystem einen Seilzug aufweist, der mit der ersten Halterung (IV) und der zweiten Halterung (V) mittels Kraftübertragung derart zusammenwirkt, dass die Ausrichtung der zweiten Halterung (V) in Pfeilrichtung (T) oder (R) veränderbar ist und mittels der Leuchtmittel (II) Koordinaten des Eintrittspunktes (IX) auf der Oberfläche eines Patienten (VIII) markierbar sind.
Die Leuchtmittel (II) des Assistenzsystems (1) können dabei ausgebildet sein als Diode und/oder Laser und/oder Spiegelsystem und/oder Glühlampe mit Fokussierungseinrichtung.
Es sind auch andere Ausführungsformen denkbar, die aber alle mindestens eine Spule oder Leiterschleife (III) umfassen. Weitere Spulen sind vorzugsweise unterschiedlich bestromt. Bei geeigneter Lagerung (VI) und Umlenkung der Kraft durch ein Getriebe (X) kann das Leuchtmittel (II) in einer Art und Weise ausgerichtet werden, dass der Zielpunkt (IX) auf der Patientenoberfläche (XII) markiert wird.
Verfahrensgemäß kann das operative Assistenzsystem (1) zur Anzeige eines Eintrittspunktes (IX) für ein Instrument in einem Magnetresonanztomographen (I) dazu genutzt werden, vorgegebene Koordinaten zu verarbeiten (z. B. Umrechnung in unterschiedliche Referenzsysteme) und die Einrichtung (3a, 3b, 3c) entsprechend zu verfahren, durch die Bereitstellung von zumindest:

– einer beweglich gelagerten Einrichtung (3a, 3b, 3c), umfassend zumindest
– einer ersten Halterung (IV) zur Aufnahme von zumindest einer Leiterschleife (III) und
– einer zweiten Halterung (V) zur Aufnahme von zumindest einem Leuchtmittel (II),
– einem Leuchtmittel (II) zur Markierung von vorgebbaren Koordinaten des Eintrittspunktes (IX), wobei die Einrichtung (3a, 3b, 3c) unmittelbar vor der Öffnung des Magnetresonanztomographen (I) angeordnet wird,
– einer Lagerung (VI) und
– einer Steuereinheit (SE) zur Veränderung der Position (Ausrichtung) des Leuchtmittels (II),

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, ist jedoch hierauf nicht beschränkt.
Es zeigen:
1: schematisch ein operatives Assistenzsystem für einen Magnetresonanztomographen (MRT) und
2a und 2b: schematisch eine weitere Ausführung für ein operatives Assistenzsystem für einen Magnetresonanztomographen mit einer Einzelheit (A) eines Getriebes (X) des operativen Assistenzsystems und
3a und 3b: schematisch eine weitere Ausführung für ein operatives Assistenzsystem für einen Magnetresonanztomographen mit einer Einzelheit (B) eines Getriebes (X) des operativen Assistenzsystems.
In 1 wird schematisch ein operatives Assistenzsystem für einen Magnetresonanztomographen zur Anzeige eines Eintrittspunktes (IX) für ein Instrument auf der Oberfläche eines Patienten (XII) gezeigt.
Dabei ist eine drehbar gelagerte Einrichtung (3a) vorgesehen, die eine erste Halterung (IV) zur Aufnahme von zumindest einer Leiterschleife (III) und eine zweite Halterung (V) zur Aufnahme von zumindest einem Leuchtmittel (II) aufweist. Das Leuchtmittel (II) dient dabei zur Markierung bzw. Anzeige von vorgebbaren Koordinaten des Eintrittspunktes (IX), wobei die Einrichtung (3a) unmittelbar vor der Öffnung des Magnetresonanztomographen (I) angeordnet ist. Das Assistenzsystem weist eine Lagerung (VI) auf und eine Steuereinheit (SE) zur Veränderung der Position des Leuchtmittels bzw. Ausrichtung des Leuchtmittels (II), wobei die Steuereinheit (SE) elektrisch mit der Leiterschleife (III) und dem Leuchtmittel (II) verbunden ist und die erste Halterung (IV) derart mit der zweiten Halterung (V) mittels Kraftübertragung zusammenwirkt, dass die Position des Leuchtmittels (II) veränderbar ist.
Diese Anordnung befindet sich in unmittelbarer Nähe vor einem Magnetresonanztomographen (I). Die Halterung (IV) für die Leiterschleifen (III) in 1 ist als Bogen ausgeführt, der mittels einer geeigneten Lagerung (VI) eine Rotationsbewegung um die Längsachse (L) des Magnetresonanztomographen (I) durchführen kann. Auf der Halterung (IV) sind eine Mehrzahl von Leiterschleifen (III) befestigt, die separat angesteuert werden können. Fließt durch eine Leiterschleife (III) ein Strom (VII) so wirkt auf diese im Streufeld des Tomographen (I) eine Kraft, die die Halterung (IV) rotieren lässt. Das Leuchtmittel (II) ist mit einer starren Halterung (V) mit dem Bogen verbunden. Durch eine Rotation des Bogens können verschiedene Zielpunkte (IX) auf dem Patienten (XII) markiert werden.
Die beweglich gelagerte Einrichtung (3a) kann als Kreisring ausgebildete sein und rotorisch im inhomogenen Magnetfeld außerhalb des Tomographen oder Magnetresonanztomographen (MRT), jedoch unmittelbar angrenzend an diesen geführt werden. Damit befindet sich das operative Assistenzsystem an sich außerhalb des homogenen Magneffeldes des Magnetresonanztomographen (I). Die Platzierung erfolgt vorzugsweise an der Außenseite der Tomographenröhre (XI).
Die erste Halterung (IV) in der Einrichtung (3a) ist aber zumindest bogenförmig ausgebildet, wobei an ihr ein oder mehrere Leiterschleifen (III) mit Stromanschlüssen (VII) auf der ersten Halterung (IV) angeordnet sind, wobei die Leiterschleifen (III) separat mittels Strom ansteuerbar sind und im Streufeld des Magnetresonanztomographen (I) eine Kraft wirkt und die erste Halterung (IV) derart mit der zweiten Halterung (V) mittels Kraftübertragung zusammenwirkt, dass die Halterung (IV) um eine Längsachse (L) des Magnetresonanztomographen (I) rotierbar ist und die Koordinaten des Eintrittspunktes (IX) für das Instrument auf der Oberfläche des Patienten (VIII) markierbar sind.
Dabei ist das Leuchtmittel (II) über die Halterung (V) starr mit der ersten Halterung (IV) verbunden.
Die Leiterschleife (III) kann beispielsweise aus einem Kupferlackdraht mit einem Durchmesser von 0,15 mm gefertigt sein und ca. 100 Windungen aufweisen. Die Leiterschleifen können seitens ihrer Polarität und Stromstärke separat bestromt werden, beispielsweise mit einem Strom von 100 mA. Das operative Assistenzsystem ist vorzugsweise aus MR-kompatiblen Materialien gefertigt.
Wird eine Leiterschleife oder Spule im inhomogenen Magnetfeld des MRT bestromt, so wirkt auf diese aufgrund der bewegten Ladungsträger eine vom Magnetfeld abhängige Kraft. Diese führt zu einer Änderung der Ausrichtung durch ein Drehmoment und zu einer Beschleunigung des Objektes. Für den ersten Effekt ist die Feldstärke maßgeblich, während der zweite Effekt vom Gradienten des Feldes abhängt. Vor dem MRT im Bereich des magnetischen Streufeldes ist also davon auszugehen, dass die Beschleunigungswirkung dominiert, während das Objekt im homogenen Feld im Inneren des MRT seine Ausrichtung ändert. Im inhomogenen Feld erfolgt die Beschleunigung entlang der positiven Feldänderung d. h. zur größer werdenden Feldstärke hin.
Die Leuchtmittel (II) des Assistenzsystem (1) sind dabei als eine Diode und/oder ein Laser und/oder ein Spiegelsystem und/oder eine Glühlampe mit Fokussierungseinrichtung ausgebildet.
In 2a wird schematisch eine weitere Ausführung für ein operatives Assistenzsystem für einen Magnetresonanztomographen hinsichtlich der Halterung (IV) der Leiterschleife (II) und in 2b schematisch eine Einzelheit (A) eines Getriebes (X) des operativen Assistenzsystems (1) gezeigt.
Hierbei ist die erste Halterung (IV) in der Einrichtung (3b) zumindest gerade ausgebildet und zumindest eine Leiterschleife (III) mit Stromanschlüssen (VII) auf der ersten Halterung (IV) angeordnet ist, wobei die Leiterschleife (III) mittels Strom ansteuerbar ist und eine Kraft wirkt und die erste Halterung (IV) derart mit der zweiten Halterung (V) mittels Kraftübertragung zusammenwirkt, dass die erste Halterung (IV) translatorisch (linear) in Pfeilrichtung (T) bewegbar ist, derart, dass die zweite Halterung (V) in Pfeilrichtung (R) rotierbar ist und die Koordinaten des Eintrittspunktes (IX) für das Instrument auf der Oberfläche des Patienten (VIII) markierbar sind. Ebenso kann diese Ausführungsform neben der geraden Ausbildung der ersten Halterung (IV) in der Einrichtung (3b) auch mit jeder anderen Geometrie ausgebildet sein.
Vorteilhafterweise ist die erste Halterung (IV) als eine Zahnstange ausgebildet.
In dieser Ausführung gemäß 2a ist die Halterung (IV) als Linearführung ausgebildet. Wird durch die Leiterschleife (III) ein Strom (VII) geleitet, entsteht eine Kraft welche in Kombination mit der Lagerung, die Spulenhalterung linear führt. In Abhängigkeit der Polarität des Stromes (VII), kann damit eine translatorische Bewegung in T-Richtung nach links oder rechts erzeugt werden. Die lineare Bewegung wird durch das Getriebe (X), in Form der Zahnstange in eine Rotation der Halterung (V) des Leuchtmittels (II) überführt. Diese Rotation ermöglicht es, das Leuchtmittel (II) so auszurichten, dass verschiedene Zielpunkte (IX) auf dem Patienten (XII) markiert werden können, wie in 2b dargestellt. Durch die Einzelheit (A) in 2b wird das Zusammenwirken eines Getriebes (X) mit der ersten Halterung (IV) und der zweiten Halterung (V) dargestellt.
Durch die Einzelheit (A) gemäß 2b als Ausschnitt aus 2a wird das Zusammenwirken eines Getriebes (X) mit der ersten Halterung (IV) und der zweiten Halterung (V) dargestellt.
In den 3a und 3b wird schematisch eine weitere Ausführung für ein operatives Assistenzsystem für einen Magnetresonanztomographen mit einer Einzelheit (B) eines Getriebes (X) des operativen Assistenzsystems gezeigt.
In dieser Ausführungsform der Erfindung in 3a ist vorgesehen, dass das Assistenzsystem einen Seilzug aufweist, der mit der ersten Halterung (IV) und der zweiten Halterung (V) mittels Kraftübertragung derart zusammenwirkt, dass die Ausrichtung der zweiten Halterung (V) in Pfeilrichtung (T) oder (R) veränderbar ist und mittels der Leuchtmittel (II) Koordinaten des Eintrittspunktes (IX) auf der Oberfläche eines Patienten (VIII) markierbar sind.
Dabei kann das Leuchtmittel (II) auch an einer anderen Stelle platziert werden.
Die Kraftübertragung zwischen der Halterung der Leiterschleife (IV) und der Halterung des Leuchtmittels (V), erfolgt hier durch ein Getriebe (X), das in den 3a und 3b als Seilzug ausgeführt ist, wobei in 3b die Einzelheit (B) des Getriebes (X) dargestellt ist.
Es ist auch denkbar, die Leiterschleife (III) an einer anderen Stelle des Tomographen (I) zu platzieren. Es muss jedoch darauf geachtet werden, dass sich dadurch die Kraftwirkung ändert. Im Streufeld wird eine Beschleunigung und im homogenen Magnetfeld des Inneren eine Rotation des Objektes auftreten. Wichtig ist die richtige Wahl des Getriebes (X), dass für eine geeignete Kraftübertragung zwischen der Halterung (IV) der Leiterschleife (III) und der Halterung (V) des Leuchtmittels (II) sorgt.
Die beweglich gelagerte Einrichtung (3b, 3c) kann als gerade ausgebildete Einrichtung rotatorisch und/oder translatorisch im inhomogenen Magnetfeld außerhalb des Tomographen oder Magnetresonanztomographen (MRT), jedoch unmittelbar angrenzend an diesen geführt werden. Damit befindet sich das operative Assistenzsystem an sich außerhalb des homogenen Magnetfelds des Magnetresonanztomographen (I). Die Platzierung erfolgt vorzugsweise an der Außenseite der Tomographenröhre (XI).
Indem das Magnetfeld des Magnetresonanztomographen durch bestromte Leiterschleifen (III) genutzt wird, sind keine Fremdantriebe, wie beispielsweise Piezo-Antriebe oder pneumatische Antriebe nötig, um die Position des Leuchtmittels (II) zu verändern. Die erste Halterung (IV) ist in Kombination mit dem Getriebe (X) über die zweite Halterung (V) geeignet rotatorische bzw. translatorische Bewegungen auszuführen und das Leuchtmittel (II) in Rotationsrichtung (R) oder Translationsrichtung (T) auszurichten.

Claims

Operatives Assistenzsystem (1) für einen Magnetresonanztomographen (I) zur Anzeige eines Eintrittspunktes (IX) für ein Instrument auf der Oberfläche eines Patienten (VIII), zumindest umfassend: – eine beweglich gelagerte Einrichtung (3a, 3b, 3c), umfassend zumindest – eine erste Halterung (IV) zur Aufnahme von zumindest einer Leiterschleife (III) und – eine zweite Halterung (V) zur Aufnahme von zumindest einem Leuchtmittel (II), – ein Leuchtmittel (II) zur Markierung von vorgebbaren Koordinaten des Eintrittspunktes (IX), wobei die Einrichtung (3a, 3b, 3c) unmittelbar vor der Öffnung des Magnetresonanztomographen (I) angeordnet ist, – eine Lagerung (VI) und – eine Steuereinheit (SE) zur Veränderung der Position (Ausrichtung) des Leuchtmittels (II), wobei die Steuereinheit (SE) elektrisch mit der Leiterschleife (III) und dem Leuchtmittel (II) verbunden ist und in der Leiterschleife (III) mittels eines elektrischen Stroms ein Magnetfeld erzeugbar ist, derart, dass auf die Leiterschleife (III) aufgrund bewegter Ladungsträger eine vom Magnetfeld abhängige Kraft wirkt, wobei die Krafterzeugung zu einer Beschleunigung dieser Leiterschleife entlang der positiven Feldänderung des magnetischen Feldes vor der Öffnung des MRT führt und die erste Halterung (IV) derart mit der zweiten Halterung (V) mittels Kraftübertragung zusammenwirkt, dass die Position des Leuchtmittels (II) veränderbar ist.
Assistenzsystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halterung (IV) in der Einrichtung (3a) zumindest bogenförmig ausgebildet ist und ein oder mehrere Leiterschleifen (III) mit Stromanschlüssen (VII) auf der ersten Halterung (IV) angeordnet sind, wobei die Leiterschleifen (III) separat mittels Strom ansteuerbar sind und im Streufeld des Magnetresonanztomographen (I) eine Kraft wirkt und die erste Halterung (IV) derart mit der zweiten Halterung (V) mittels Kraftübertragung zusammenwirkt, dass die Halterung (IV) um eine Längsachse (L) des Magnetresonanztomographen (I) rotierbar ist und die Koordinaten des Eintrittspunktes (IX) für das Instrument auf der Oberfläche des Patienten (VIII) markierbar sind.
Assistenzsystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel (II) über die Halterung (V) starr mit der ersten Halterung (IV) verbunden ist.
Assistenzsystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halterung (IV) in der Einrichtung (3b) zumindest gerade ausgebildet ist und zumindest eine Leiterschleife (III) mit Stromanschlüssen (VII) auf der ersten Halterung (IV) angeordnet ist, wobei die Leiterschleife (III) mittels Strom ansteuerbar ist und eine Kraft wirkt und die erste Halterung (IV) derart mit der zweiten Halterung (V) mittels Kraftübertragung zusammenwirkt, dass die erste Halterung (IV) translatorisch oder linear in Pfeilrichtung (T) bewegbar ist, derart, dass die zweite Halterung (V) in Pfeilrichtung (R) rotierbar ist und die Koordinaten des Eintrittspunktes (IX) für das Instrument auf der Oberfläche des Patienten (VIII) markierbar sind.
Assistenzsystem (1) nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halterung (IV) als eine Zahnstange ausgebildet ist.
Assistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Seilzug vorgesehen ist, der mit der ersten Halterung (IV) und der zweiten Halterung (V) mittels Kraftübertragung derart zusammenwirkt, dass die Ausrichtung der zweiten Halterung (V) in Pfeilrichtung (T) oder (R) veränderbar ist und mittels der Leuchtmittel (II) Koordinaten des Eintrittspunktes (IX) auf der Oberfläche eines Patienten (VIII) markierbar sind.
Assistenzsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (II) ausgebildet sind als: – Diode und/oder – Laser und/oder – Spiegelsystem und/oder – Glühlampe mit Fokussierungseinrichtung
Verfahren zur Anzeige eines Eintrittspunktes (IX) für ein Instrument mit einem operativen Assistenzsystem (1) für einen Magnetresonanztomographen (I) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–7, durch die Bereitstellung von zumindest: – einer beweglich gelagerten Einrichtung (3a, 3b, 3c), umfassend zumindest – einer ersten Halterung (IV) zur Aufnahme von zumindest einer Leiterschleife (III) und – einer zweiten Halterung (V) zur Aufnahme von zumindest einem Leuchtmittel (II), – einem Leuchtmittel (II) zur Markierung von vorgebbaren Koordinaten des Eintrittspunktes (IX), wobei die Einrichtung (3a, 3b, 3c) unmittelbar vor der Öffnung des Magnetresonanztomographen (I) angeordnet wird, – einer Lagerung (VI) und – einer Steuereinheit (SE) zur Veränderung der Position (Ausrichtung) des Leuchtmittels (II), wobei die Steuereinheit (SE) elektrisch mit der Leiterschleife (III) und dem Leuchtmittel (II) verbunden wird und in der Leiterschleife (III) mittels eines elektrischen Stroms ein Magnetfeld erzeugt wird, derart, dass auf die Leiterschleife (III) aufgrund bewegter Ladungsträger eine vom Magnetfeld abhängige Kraft wirkt, wobei die Krafterzeugung zu einer Beschleunigung dieser Leiterschleife entlang der positiven Feldänderung des magnetischen Feldes vor der Öffnung des MRT führt und die erste Halterung (IV) derart mit der zweiten Halterung (V) mittels Kraftübertragung zusammenwirkt, dass die Position des Leuchtmittels (II) veränderbar ist und wobei vorgegebene Koordinaten verarbeitet werden und die Einrichtung (3a, 3b, 3c) entsprechend verfahren wird.