DE10005628B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Ausrichtung eines medizinischen Instruments am Körper eines Patienten unter Verwendung eines Computer-Tomographen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Ausrichtung eines medizinischen Instruments am Körper eines Patienten unter Verwendung eines Computer-Tomographen Download PDF

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Abstract

Verfahren zur automatischen Ausrichtung eines medizinischen Instrumentes (7) bezogen auf einen Zielpunkt (6) in einem Patientenkörper (5) unter Verwendung eines Computer-Tomoraphen (1) mit folgenden Verfahrensschritten:
a) Positionierung der Einstichspitze (10) des medizinischen Instrumentes (7) über ein Führungssystem (8) an einem Einstichpunkt (12) des Patientenkörpers (5),
b) Positionieren des medizinischen Instrumentes (7) mittels des Führungssystems (8) in eine erste Position (15) innerhalb einer den Einstichpunkt (12) enthaltenden CT-Bildebene (3a),
c) Speicherung der zu der ersten Position (15) gehörigen Raumkoordinaten des medizinischen Instrumentes (7),
d) Positionieren des medizinischen Instrumentes (7) in eine zweite, von der ersten Position (15) verschiedenen Position (16) innerhalb der CT-Bildebene (3a),
e) Speicherung der zur zweiten Position (16) gehörigen Raumkoordinaten des medizinischen Instrumentes (7),
f) Ermittlung der Raumkoordinaten der CT-Bildebene (3a) aus den nach den Verfahrensschritten c) und e) gespeicherten Raumkoordinaten und
g) Ausrichten des medizinischen Instruments (7) durch Verdrehen oder...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Ausrichtung eines medizinischen Instruments bezogen auf einen Zielpunkt im Körper eines Patienten, z.B. zur nachfolgenden Entnahme einer Gewebeprobe oder zur Therapie eines Tumors im Zielpunkt, unter Verwendung eines Computer-Tomographen (mit Fluoroskopie-Modus).
  • Als Stand der Technik ist ein Verfahren zur Ausrichtung und Einführung eines medizinischen Instruments zu einem Zielpunkt im Körper eines Patienten bekannt, bei welchem der behandelnde Arzt ein medizinisches Instrument am Einstichpunkt des Körpers des Patienten ausrichtet, einsticht und unter Verwendung eines Computer-Tomographen mit Fluoroskopie-Modus unter Bildunterstützung dem Zielpunkt annähert. Ein Computer-Tomograph mit Fluoroskopie-Modus liefert dabei Bildsequenzen von bis zu acht Bildern/Sekunde, so dass der behandelnde Arzt die Einstichbewegung direkt am Bildschirm beobachten kann.
  • Um zu vermeiden, selbst einer direkten Röntgenstrahlung ausgesetzt zu sein, erfasst der behandelnde Arzt das medizinische Instrument über eine Zange oder Pinzette, wodurch sich eine indirekte und unpraktikable Handhabung des medizinischen Instruments ergibt.
  • Aus der US 5,575,798 A sind ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei denen so vorgegangen wird, dass zunächst im Zuge einer Untersuchung mittels eines Computertomographen Einstichpunkt, Einstichtiefe und Einstichwinkel ermittelt werden, dass dann der Patient so weit aus dem Computer-Tomographen herausbewegt wird, das ein Führungssystem an dem Patientenlagerungstisch angebracht werden kann, dass dann das Führungssystem entsprechend Einstichpunkt und Einstichwinkel ausgerichtet wird und nach dem Einstich die korrekte Einstichtiefe durch eine Untersuchung mittels des Computertomographen oder eines Röntgen-Gerätes verifiziert wird.
  • Aus der US 4,583,538 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausrichtung eines medizinischen Instruments am Körper eines Patienten unter Verwendung eines Computer-Tomographen bekannt. Mit dem daraus bekannten Verfahren und der Vorrichtung ist es möglich, eine Einstichspitze des medizinischen Instruments über ein Führungssystem an einem Einstichpunkt des Körpers zu positionieren. Ferner kann das medizinische Instrument mittels des Führungssystems innerhalb einer, den Einstichpunkt enthaltenden CT-Bildebene positioniert werden. Durch das Positionieren ist es möglich, das medizinische Instrument auf einen Zielpunkt im Körper auszurichten.
  • Aus der EP 0 922 438 A1 ist ein Verfahren zur Ausrichtung eines medizinischen Instruments bezogen auf einen Zielpunkt in einem Patientenkörper unter Verwendung eines Computer-Tomographen bekannt. Das Instrument ist an einem mechanischen Führungsarm befestigt. Mittels des Führungsarms wird eine Spitze des Instruments an einem Einstichpunkt des Patientenkörpers in einer ersten CT-Bildebene derart positioniert, dass eine verlängerte Achse des Instruments die erste CT-Bildebene durchstößt. In einem Röntgenbild wird der Verlauf der Achse vom Einstichpunkt zu dem in einer zweiten CT-Bildebene enthaltenen Zielpunkt dargestellt. Basierend auf der Darstellung kann das Instrument mittels des Führungsarms manuell derart ausgerichtet werden, dass die Achse durch den Einstichpunkt und den Zielpunkt verläuft.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche automatisiert sind und eine verbesserte Zielgenauigkeit besitzen.
  • Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Verfahrensvarianten sind Gegenstand der Unteransprüchen 2 bis 9. Bezüglich der Vorrichtung wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruches 10 gelöst, wobei die Unteransprüche 11 bis 13 Varianten der Vorrichtung betreffen.
  • Über die Verfahrensschritte nach Anspruch 1 wird das medizinische Instrument bezogen auf eine CT-Bildebene ausgerichtet. Hierdurch werden dem Führungssystem des medizinischen Instruments die Raumkoordinaten der CT-Bildebene vermittelt. Das z.B. motorisch oder pneumatisch angetriebene Führungssystem („Führungsroboter") kann dabei ohne vorherige Registrierung der eigenen Raumkoordinaten am oder in der Nähe des Computer-Tomographen angebracht werden.
  • Falls die Einstichspitze bei einem nachfolgenden mittels des Führungssystems automatischen erfolgenden Einführen in den Körper des Patienten aufgrund von Patienten- und/oder Organbewegungen von der vorher festgelegten verlängerten Achse vom Einstichpunkt zum Zielpunkt abweicht, kann dies automatisch registriert werden. Der Einstichvorgang wird dann mittels des Führungssystems automatisch unterbrochen und gegebenenfalls korrigiert oder mittels des Führungssystems automatisch nochmals von neuem gestartet.
  • Bei einem erneuten automatischen Einstichvorgang mittels des Führungssystems kann bei der Führung des medizinischen Instruments ein Korrekturwinkel berücksichtigt werden, der sich z.B. aus der Abweichung der verlängerten Achse zwischen Einstichpunkt und Zielpunkt und dem von der verlängerten Achse abweichenden Einstichkanal des medizinischen Instruments ergibt.
  • Gemäß einer ersten Verfahrensvariante (insbesondere Ansprüche 5 – 12) befindet sich der Einstichpunkt am Patientenkörper in der CT-Bildebene, während sich der Zielpunkt im Patientenkörper in einer, von der CT-Bildebene verschiedenen weiteren CT-Bildebene befindet.
  • Nach einer zweiten Verfahrensvariante (insbesondere Ansprüche 9 – 12) befinden sich sowohl der Einstichpunkt am Patientenkörper als auch der Zielpunkt im Patientenkörper in der CT-Bildebene.
    •
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren hervor, die die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung veranschaulichen. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines an einem Computer-Tomographen angebrachten Führungssystems mit medizinischem Instrument (erste Verfahrensvariante),
  • 2 – 5 schematische Darstellungen einzelner Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Ausrichten und/oder Einführen des medizinischen Instruments (erste Verfahrensvariante),
  • 6 eine schematische Darstellung eines an einem Computer-Tomographen angebrachten Führungssystems mit medizinischem Instrument (zweite Verfahrensvariante) sowie
  • 7 – 11 schematische Darstellungen einzelner Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Ausrichten und/oder Einführen des medizinischen Instruments (zweite Verfahrensvariante).
  • 1 (erste Verfahrensvariante) zeigt einen Computer-Tomographen 1 mit dem Bildschirm 9 einer zugehörigen EDV-Station. Dabei ist das medizinische Instrument, hier eine Nadel 7, über ein Führungssystem 8 am Computer-Tomographen 1, hier am CT-Tisch 4, angebracht. Der Patientenkörper 5 ist in die CT-Gantry 2 hineingefahren und befindet sich mit seinem Einstichpunkt 12 in einer CT-Bildebene 3a. Die jeweilige Position der Nadel 7 wird am Bildschirm 9 angezeigt. Je nach dem ob sich die Nadel 7 teilweise oder vollständig in der CT-Bildebene 3a befindet, kann am Bildschirm 9 die Einstichspitze 10, ein Querschnitt der Nadel 7 oder die Nadel 7 in ihrer gesamten Länge beobachtet werden.
  • In der in der linken oberen Hälfte der 1 gezeigten Führungsposition 11a des auch mit der EDV-Station verbundenen Führungssystems 8 befindet sich die Nadel 7 in der Nähe des Einstichpunktes 12 am Patientenkörper 5.
  • Die Nadel 7 wird nun mittels des Führungssystems 8 so verstellt, dass sich, wie in der rechten oberen Hälfte der 1 gezeigt, gemäß der Führungsposition 11b des Führungssystems 8 die Nadel 7 mit ihrer Einstichspitze 10 in der CT-Bildebene 3a am Einstichpunkt 12 des Patientenkörpers 5 befindet. Die Darstellung nach Führungsposition 11b des Führungssystems 8 ist in 1 schematisch auf dem Bildschirm 9 der EDV-Station abgebildet. Der Bildschirm 9 zeigt den Patientenkörper 5 mit der Einstichspitze 10 der Nadel 7 am Einstichpunkt 12 in der CT-Bildebene 3a. Der Zielpunkt 6 ist am Bildschirm 9 nicht sichtbar und befindet sich in der weiteren CT-Bildebene 3b. Die weitere CT-Bildebene 3b ist beabstandet um den Abstand 19 zur CT-Bildebene 3a angeordnet.
  • Weiter Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens aus den Darstellungen der folgenden 2 – 5 hervor.
  • 2 zeigt zunächst den Patientenkörper 5 mit dem Zielpunkt 6 in der weitern CT-Bildebene 3b. Der Patientenkörper 5 ist innerhalb der CT-Gantry 2 auf dem CT-Tisch 4 derart angeordnet, dass sich der Einstichpunkt 12 in der CT-Bildebene 3a befindet, wobei die Raumkoordinaten des Zielpunktes 6 in der weiteren CT-Bildebene 3b aus einer zuvor mittels des Computer-Tomographen 1 durchgeführten Untersuchung bekannt sind.
  • Am Führungssystem 8 ist die Nadel 7 angebracht. In einem ersten Verfahrensschritt wird die Einstichspitze 10 der Nadel 7 am Einstichpunkt 12 des Patientenkörpers 5 angeordnet. Dies kann automatisch geschehen, wenn z.B. am Einstichpunkt 12 des Patientenkörpers 5 ein (metallischer) Marker aufgelegt ist (nicht abgebildet) an dem sich das Führungssystem 8 auf an sich bekannte Weise ausrichten kann.
  • Nun befindet sich – wie in 2 abgebildet – die Nadel 7 noch nicht in ihrer Gesamtheit in der CT-Bildebene 3a und das Führungssystem 8 besitzt auch noch nicht die Informationen über die Raumkoordinaten der CT-Bildebene 3a, da das Führungssystem 8 ohne vorherigen Raumkoordinatenabgleich am oder in der Nähe des Computer-Tomographen 1 angebracht ist.
  • Die Nadel 7 wird nach 3 dann in einer ersten Position 15 in der CT-Bildebene 3a positioniert (Verfahrensschritt b) von Anspruch 1), wobei unter dem Begriff "Positionieren" jede Art der Bewegung der Nadel 7 zu verstehen ist, also jegliche Art einer Verdrehung, Verschiebung oder sonstigen Bewegung.
  • Insbesondere durch Abspeicherung der Abmessungsdaten, insbesondere der Länge, der Nadel 7 in der EDV-Station, kann erkannt werden, wenn sich die Nadel 7 nach ihrer Positionierung in der ersten Position 15 vollständig in der CT-Bildebene 3a befindet. Dies ist dann der Fall, wenn die Nadel 7 in ihrer gesamten Länge auf dem Bildschirm 9 abgebildet wird, was automatisch detektiert werden kann (z.B. durch Auszählen der Anzahl der Pixel).
  • Sobald sich die Nadel 7 in der CT-Bildebene 3a befindet, werden die Raumkoordinaten der Nadel 7 abgespeichert und einem Speicher der EDV-Station des Führungssystems 8 mitgeteilt. Um die Lage der CT-Bildebene 3a vollständig dem Führungssystem 8 mitteilen zu können, wird nun die Nadel 7 in der CT-Bildebene 3a in einer zweiten Position 16 – welche von der ersten Position 15 abweicht – positioniert (Verfahrensschritt d) von Anspruch 1), woraufhin erneut die Raumkoordinaten der Nadel 7 festgestellt werden. Wenn die Führungsachse 17 des Führungssystems 8 rechtwinklig in der CT-Bildebene 3a steht, kann die zweite Position 16 z.B. durch Drehung um die Führungsachse 17 des Führungssystems 8 erreicht werden.
  • Durch Verknüpfung der nach den Verfahrensschritten c) und e) von Anspruch 1 ermittelten Raumkoordinaten der Nadel 7 können die Raumkoordinaten der CT-Bildebene 3a ermittelt und dem Führungssystem 8 mitgeteilt werden, da die Lage einer Ebene über die Raumkoordinaten zweier sich kreuzender Geraden in dieser Ebene eindeutig bestimmbar ist.
  • Im Folgenden wird die Nadel 7 über die bekannten Raumkoordinaten des Zielpunkts 6 automatisch derart ausgerichtet, dass die Verlängerung der Nadel 7, nämlich die Achse 13, den Zielpunkt 6 durchläuft (4).
  • Danach wird die Nadel 7 vom Führungssystem 8 linear entlang der verlängerten Achse 13 in den Patientenkörper 5 eingestochen und bewegt sich hin zum Zielpunkt 6 in der weiteren CT-Bildebene 3b, bis dieser erreicht ist. 5 zeigt die Einstichspitze 10 während der Einführung in einer CT-Zwischenbildebene 18, die zwischen der CT-Bildebene 3a, die den Einstichpunkt 12 enthält und der weiteren CT-Bildebene 3b, die den Zielpunkt 6 enthält, angeordnet ist.
  • Sämtliche Funktionen vom Positionieren der Einstichspitze 10 der Nadel 7 am Einstichpunkt 12 des Patientenkörpers 5 über das Ausrichten und Einführen der Nadel 7 bis zum schließlichen Erreichen des Zielpunktes 6 können mittels des Führungssystems 8 vollautomatisch erfolgen.
  • Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Führungssystem 8 räumlich praktisch beliebig zum Computer-Tomographen 1 angebracht werden kann und während des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens selbsttätig die Raumkoordinaten der CT-Bildebene 3a ermittelt, damit sich schließlich die Nadel 7 ausgerichtet am Einstichpunkt 12 befindet, eingestochen und dem Zielpunkt 6 zugeführt werden kann.
  • Falls beim Einstechen der Nadel 7, also auf dem Weg zwischen Einstichpunkt 12 und Zielpunkt 6 eine Abweichung des Einstichweges der Nadel 7 vom vorhergesehenen Weg der Achse 13 auftritt, was z.B. durch Patienten- und/oder Organbewegungen auftreten kann, wird dies durch eine ständige Erfassung der Raumkoordinaten der Einstichspitze 10 der Nadel 7 festgestellt und wird gegebenenfalls automatisch der Einstichvorgang unterbrochen und korrigiert oder von Anfang an unter neuer Ausrichtung der Nadel 7 wiederholt werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass der auftretende Abweichungswinkel zwischen der Einstichspitze 10 der Nadel 7 dem Einstichpunkt 12 am Patientenkörper 5 und der Achse 13 automatisch erfasst und bei einem erneuten Einstichvorgang automatisch korrigierend berücksichtigt wird.
  • Die die Ausgangssituation einer zweiten Verfahrensvariante veranschaulichende 6 zeigt analog zur 1 einen Computer-Tomographen 1 mit dem Bildschirm 9 einer zugehörigen EDV-Station. Dabei ist das medizinische Instrument, hier eine Nadel 7, über ein Führungssystem 8 am Computer-Tomographen 1, hier am CT-Tisch 4, angebracht. Der Patientenkörper 5 ist in die CT-Gantry 2 hineingefahren und befindet sich mit seinem Zielpunkt 6 in der CT-Bildebene 3a.
  • Die jeweilige Position der Nadel 7 wird am Bildschirm 9 angezeigt. Je nach dem ob sich die Nadel 7 teilweise oder vollständig in der CT-Bildebene 3a befindet, kann am Bildschirm 9 die Einstichspitze 10, ein Querschnitt der Nadel 7 oder die Nadel 7 in ihrer gesamten Länge beobachtet werden.
  • In der in der linken oberen Hälfte der 6 gezeigten Führungsposition 11a des auch mit der EDV-Station verbundenen Führungssystems 8 befindet sich die Nadel 7 in der Nähe des Einstichpunkts 12 am Patientenkörper 5. Der Einstichpunkt 12 befindet sich in der CT-Bildebene 3a.
  • Die Nadel 7 wird nun mittels des Führungssystems 8 so verstellt, dass sich, wie in der rechten oberen Hälfte der 6 gezeigt, in der Führungsposition 11b des Führungssystems 8 die Nadel 7 mit der Einstichspitze 10 am Einstichpunkt 12 des Patientenkörpers 5 vollständig in der CT-Bildebene 3a befindet. Die Darstellung nach Führungsposition 11b des Führungssystems 8 ist in 1 schematisch auf dem Bildschirm 9 der EDV-Station abgebildet.
  • Ziel ist es, die auf dem Bildschirm 9 um die Achse 13 verlängerte Nadel 7 innerhalb der CT-Bildebene 3a so zu positionieren, dass sie, z.B. durch Schwenken in Richtung 14, so ausgerichtet werden kann, dass die verlängerte Achse 13 den Zielpunkt 6, dessen Raumkoordinaten bekannt sind, durchschneidet. Dies kann automatisch erfolgen. Wenn dies der Fall ist, kann die Nadel 7 linear entlang der Achse 13 eingeführt werden, bis der Zielpunkt 6 erreicht ist, wobei die Nadel 7 im Falle des erfindungsgemäßen Verfahrens automatisch eingeführt wird.
  • Weitere Einzelheiten der zweiten Verfahrensvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens (gehen aus den Darstellungen der folgenden 7 – 11 hervor.
  • 7 zeigt zunächst den Patientenkörper 5 mit dem Zielpunkt 6, der ein bestimmtes Organ oder einen zu entfernenden Tumor darstellt. Der Patientenkörper 5 ist innerhalb der CT-Gantry 2 auf dem CT-Tisch 4 derart angeordnet, dass sich der Zielpunkt 6 in der CT-Bildebene 3a befindet. Die Raumkoordinaten des Zielpunktes 6 sind bekannt.
  • Aus 8 geht das in 7 nicht abgebildete Führungssystem 8 hervor, an dem die Nadel 7 angebracht ist. In einem ersten Verfahrensschritt wird die Einstichspitze 10 der Nadel 7 am Einstichpunkt 12 des Patientenkörpers 5 angeordnet. Dies kann automatisch geschehen, wenn z.B. am Einstichpunkt 12 des Patientenkörpers 5 ein (metallischer) Marker aufgelegt ist (nicht abgebildet) an dem sich das Führungssystem 8 auf an sich bekannte Weise ausrichten kann.
  • Nun befindet sich – wie in 8 abgebildet – die Nadel 7 noch nicht in der CT-Bildebene 3a und das Führungssystem 8 besitzt auch noch nicht die Informationen über die Raumkoordinaten der CT-Bildebene 3a, da das Führungssystem 8 ohne vorherigen Raumkoordinatenabgleich am oder in der Nähe des Computer-Tomographen 1 angebracht ist.
  • Die Nadel 7 wird nach 9 dann in einer ersten Position 15 in der CT-Bildebene 3a positioniert (Verfahrensschritt b) von Anspruch 1), wobei unter dem Begriff "Positionieren" jede Art der Bewegung der Nadel 7 zu verstehen ist, also jegliche Art einer Verdrehung, Verschiebung oder sonstigen Bewegung.
  • Insbesondere durch Abspeicherung der Abmessungsdaten, insbesondere der Länge, der Nadel 7 in der EDV-Station kann erkannt werden, wenn sich die Nadel 7 nach ihrer Positionierung in der ersten Position 15 vollständig in der CT-Bildebene 3a befindet. Dies ist dann der Fall, wenn die Nadel 7 in ihrer gesamten Länge auf dem Bildschirm 9 abgebildet wird, was automatisch detektiert werden kann (z.B. durch Auszählen der Anzahl der Pixel).
  • Sobald sich die Nadel 7 in der CT-Bildebene 3a befindet, werden die Raumkoordinaten der Nadel 7 abgespeichert und einem Speicher der EDV-Station des Führungssystems 8 mitgeteilt. Um die Lage der CT-Bildebene 3a vollständig dem Führungssystem 8 mitteilen zu können, wird nun die Nadel 7 in der CT-Bildebene 3a in einer zweiten Position 16 – welche von der ersten Position 15 abweicht – positioniert (Verfahrensschritt d) von Anspruch 1), woraufhin erneut die Raumkoordinaten der Nadel 7 festgestellt werden. Wenn die Führungsachse 17 des Führungssystems 8 rechtwinklig zu der CT-Bildebene 3a steht, kann die zweite Position 16, z.B. durch Drehung um die Führungsachse 17 des Führungssystems 8, erreicht werden.
  • Durch Verknüpfung der nach den Verfahrensschritten c) und e) von Anspruch 1 ermittelten Raumkoordinaten der Nadel 7 können die Raumkoordinaten der CT-Bildebene 3a ermittelt und dem Führungssystem 8 mitgeteilt werden, da die Lage einer Ebene über die Raumkoordinaten zweier sich kreuzender Geraden in dieser Ebene eindeutig bestimmbar ist. Mit diesen Raumkoordinateninformationen kann die Nadel 7 vom Führungssystem 8 innerhalb der CT-Bildebene 3 verschoben oder verschwenkt werden, ohne dass die CT-Bildebene 3 verlassen wird.
  • Nachdem die Nadel 7 beispielsweise durch die auf dem Bildschirm 9 nach 6 ersichtliche Verdrehung in Richtung 14 derart innerhalb der CT-Bildebene 3a ausgerichtet wird, dass die Verlängerung der Nadel 7, nämlich die Achse 13, den Zielpunkt 7 durchläuft, ist das in 10 abgebildete Verfahrensstadium erreicht.
  • Danach wird die Nadel 7 vom Führungssystem 8 linear entlang der verlängerten Achse 13 in den Patientenkörper 5 eingestochen und bewegt sich innerhalb der CT-Bildebene 3a hin zum Zielpunkt 6, bis dieser erreicht ist (11). Das am Zielpunkt 6 befindliche Objekt, z.B. das dortige Gewebe oder der dortige Tumor, kann nun behandelt werden.
  • Sämtliche Funktionen vom Positionieren der Einstichspitze 10 der Nadel 7 am Einstichpunkt 12 des Patientenkörpers 5 über das Ausrichten und Einführen der Nadel 7 bis zum schließlichen Erreichen des Zielpunktes 6 können mittels des Führungssystems 8 vollautomatisch erfolgen.
  • Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Führungssystem 8 räumlich praktisch beliebig zum Computer-Tomographen 1 angebracht werden kann und während des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens selbsttätig die Raumkoordi naten der CT-Bildebene 3a ermittelt, damit schließlich die Nadel 7 innerhalb dieser ermittelten CT-Bildebene 3a eingestochen und dem Zielpunkt 6 zugeführt werden kann.
  • Falls beim Einstechen der Nadel 7, also auf dem Weg zwischen Einstichpunkt 12 und Zielpunkt 6 eine Abweichung des Einstichweges der Nadel 7 vom vorhergesehenen Weg der Achse 13 auftritt, was z.B. durch Patienten- und/oder Organbewegungen auftreten kann, wird dies durch eine ständige Erfassung der Raumkoordinaten der Einstichspitze 10 der Nadel 7 festgestellt und wird gegebenenfalls automatisch der Einstichvorgang unterbrochen und korrigiert oder von Anfang an unter neuer Ausrichtung der Nadel 7 wiederholt werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass der auftretende Abweichungswinkel zwischen der Einstichspitze 10 der Nadel 7 dem Einstichpunkt 12 am Patientenkörper 5 und der Achse 13 automatisch erfasst und bei einem erneuten Einstichvorgang automatisch korrigierend berücksichtigt wird.

Claims (13)

  1. Verfahren zur automatischen Ausrichtung eines medizinischen Instrumentes (7) bezogen auf einen Zielpunkt (6) in einem Patientenkörper (5) unter Verwendung eines Computer-Tomoraphen (1) mit folgenden Verfahrensschritten: a) Positionierung der Einstichspitze (10) des medizinischen Instrumentes (7) über ein Führungssystem (8) an einem Einstichpunkt (12) des Patientenkörpers (5), b) Positionieren des medizinischen Instrumentes (7) mittels des Führungssystems (8) in eine erste Position (15) innerhalb einer den Einstichpunkt (12) enthaltenden CT-Bildebene (3a), c) Speicherung der zu der ersten Position (15) gehörigen Raumkoordinaten des medizinischen Instrumentes (7), d) Positionieren des medizinischen Instrumentes (7) in eine zweite, von der ersten Position (15) verschiedenen Position (16) innerhalb der CT-Bildebene (3a), e) Speicherung der zur zweiten Position (16) gehörigen Raumkoordinaten des medizinischen Instrumentes (7), f) Ermittlung der Raumkoordinaten der CT-Bildebene (3a) aus den nach den Verfahrensschritten c) und e) gespeicherten Raumkoordinaten und g) Ausrichten des medizinischen Instruments (7) durch Verdrehen oder Verschwenken, so dass eine verlängerte Achse (13) des medizinischen Instruments den Zielpunkt (6) durchläuft.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Computer-Tomograph (1) einen Fluoroskopie-Modus aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das medizinische Instrument (7) eine Nadel (7) ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Abmessungen, insbesondere die Länge, des medizinischen Instruments (7) in einem Datenspeicher gespeichert ist und ein Positionieren des medizinischen Instruments (7) in der CT-Bildebene (3a) nach Verfahrensschritt b) oder d) von Anspruch 1 dadurch erkannt wird, dass die erfassten Abmessungen des medizinischen Instruments (7) in der CT-Bildebene (3a) mit den abgespeicherten Daten über die Abmessungen des medizinischen Instruments (7) verglichen werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Positionieren des medizinischen Instruments (7) nach Verfahrensschritt d) nach Anspruch 1 eine Verdrehung des medizinischen Instruments (7) um eine Führungsachse (17) des Führungssystems (8) des medizinischen Instruments (7) darstellt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das medizinische Instrument (7) aus der CT-Bildebene (3a) heraus verschwenkt wird, bis die verlängerte Achse (13) des medizinischen Instruments den Zielpunkt (6) im Patientenkörper (5) in einer weiteren CT-Bildebene (3b) enthält.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Raumkoordinaten der verlängerten Achse (13) in einem Datenspeicher abgespeichert werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das medizinische Instrument (7) innerhalb der ermittelten CT-Bildebene (3a) verschwenkt wird, bis die verlängerte Achse (13) des medizinischen Instruments (7) den Zielpunkt (6) in der CT-Bildebene (3a) im Patientenkörper (5) enthält.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Raumkoordinaten der verlängerten Achse (13) in einem Datenspeicher abgespeichert werden.
  10. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, aufweisend ein Führungssystem (8) zur automatischen Einführung des medizinischen Instruments (7) in den Patientenkörper (5) in Richtung der verlängerten Achse (13) des medizinischen Instruments, welches Führungssystem (8) das medizinische Instrument (7) einführt, bis dessen Einstichspitze (10) den Zielpunkt (6) erreicht.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei dem das Führungssystem (8) bei einer Abweichung der Raumkoordinaten der Einstichspitze (10) von den Raumkoordinaten der verlängerten Achse (13) die Einführung des medizinischen Instruments (7) in den Körper des Patienten automatisch unterbricht und korrigiert oder automatisch rückgängig macht.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei dem das Führungssystem (8) bei einer Abweichung der Raumkoordinaten der verlängerten Achse (13) und der Raumkoordinaten der Einstichspitze (10) automatisch einen erneuten Einstichversuch unternimmt.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei dem das Führungssystem (8) beim erneuten Einstichversuch automatisch einen Korrekturwinkel berücksichtigt, der sich aus der Abweichung der Raumkoordinaten der verlängerten Achse (13) und der davon abweichenden Raumkoordinaten der Einstichspitze (10) ergibt.
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