DE10015513A1 - Medizinische Einrichtung mit einer Verstelleinrichtung für eine Nadel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine medizinische Einrichtung mit einer Verstelleinrichtung für eine Nadel, mittels derer die Nadel um einen definierten Rotationspunkt schwenkbar ist. Dabei weist die Verstelleinrichtung einen Gelenkarm in Form eines Parallel-Triebes auf, der eine Schwenkung der Nadel um eine erste Drehachse in einer den Rotationspunkt enthaltenden Ebene bewirkt.

Description

In der Medizin sind Nadel-Punktionen von anatomischen Struk­ turen, sei es zur Diagnose (Biopsien) oder zur Therapie (In­ jektionen, Drainagen . . .), eine übliche und häufige Interven­ tion. Dabei werden Punktionsnadeln verwendet, die durch die Haut des Patienten gestochen und bis zu einem bestimmten Zielpunkt (oft ein Tumor oder eine Metastase) vorgeschoben werden. Von besonderer Bedeutung ist hier das präzise Aus­ richten der Nadel auf den Zielpunkt vor dem Einstich. Zur visuellen Kontrolle des Ausrichtevorgangs und des eigent­ lichen Einführens der Nadel können verschiedene Bildgebungs­ modalitäten verwendet werden. Die häufigsten bildgebenden Verfahren, die zu diesem Zwecke eingesetzt werden, sind Ult­ raschall, Röntgendurchleuchtung oder die Computertomographie.

Im Falle der Röntgendurchleuchtung und Computertomographie werden Röntgenstrahlen zur Bildgewinnung erzeugt. Für den Mediziner bedeutet des Hantieren mit chirurgischen Instrumen­ ten oder einer Punktionsnadel in der Nähe des Röntgenstrah­ lungsfeldes oder gar innerhalb des Röntgenstrahlungsfeldes eine erhebliche Strahlenbelastung. Zwar bewirken Bleischürzen und andere Schutzmaßnahmen eine Reduzierung der Strahlen­ dosis, dennoch bleibt die Strahlenbelastung gerade für die Hände signifikant. Abhilfe könnten hier Vorrichtungen schaf­ fen, die das Manipulieren der Instrumente im Strahlenfeld übernehmen würden. Die Vorrichtungen ließen sich vom Medizi­ ner außerhalb des Strahlenfeldes manuell oder ferngesteuert bedienen, abhängig davon, ob es sich um eine passive oder aktive (motorisierte) Vorrichtung handelt.

Im Folgenden wird eine aktive Vorrichtung vorgestellt, die - angetrieben über zwei Motoren - eine Nadel um einen Rotati­ onspunkt schwenken kann. In Fig. 1 ist eine Prinzipskizze der Vorrichtung wiedergegeben (ohne Antriebe). Die Vorrichtung basiert auf einem Gelenkarm in Form eines Parallel-Triebes, d. h. eine Drehung auf der rechten Seite um c (Drehachse 1) bewirkt ein Schwenken der Nadel auf der linken Seite um eben­ falls ε (um y-Achse). Dabei dreht die Nadel um einen festen, durch die Konstruktion definierten Rotationspunkt.

Die Vorrichtung ermöglicht zusätzlich eine Drehung des Ge­ lenkarms um die x-Achse. Beide Drehachsen 1 und 2 stehen senkrecht aufeinander und schneiden sich in einem Punkt. Die­ ser Schnittpunkt ist auch auf der linken Seite an der Nadel­ spitze wiederzufinden und ist hier als "Rotationspunkt" be­ zeichnet. Dieser invariante Drehpunkt der Nadel ist alleine durch die Gestalt der Konstruktion vorgegeben. Durch die Überlagerung beider Drehbewegungen kann die Nadel dreidimen­ sional um den Rotationspunkt, der in der medizinischen Anwen­ dung dem Einstichpunkt gleich kommt, geschwenkt werden (siehe Fig. 1).

Vorteile dieser Konstruktion sind Folgende:

• - Wird die Vorrichtung unter Röntgendurchleuchtung verwen­ det, so müssen alle Komponenten im Strahlungsfeld mög­ lichst röntgentransparent sein, um keine Abschattung im Bild zu erzeugen. Durch die Ausführung als Parallel-Trieb ist es sehr einfach möglich, den vorderen Bereich des Füh­ rungssystems aus röntgentransparenten Kunststoffen herzu­ stellen (siehe Fig. 2a), während sich die Motoren und höher belastete Komponenten aus Metall außerhalb des Strahlungsfeldes befinden.
• - Der Parallel-Trieb ermöglicht es, dass im Bereich des Rotationspunktes keine Gelenke und damit genügend Platz und Bewegungsfreiheit für einen vielseitigen klinischen Einsatz geboten ist (siehe Fig. 2b).
• - Die gesamte Konstruktion lässt sich sehr kompakt ausfüh­ ren, was insbesondere die Anwendung im CT ermöglicht.
  Alternative Systeme bestehen häufig aus bogenförmigen Kon­ struktionen (vgl. Figur), die meist sehr sperrig sind.

In Fig. 3 ist ein Prototyp des Nadelführungssystems im Ein­ satz an einem Computertomographie(CT)-Gerät dargestellt.

Claims (2)

1. Medizinische Einrichtung mit einer Verstelleinrichtung für eine Nadel, mittels derer die Nadel um einen definierten Rotationspunkt schwenkbar ist, wobei die Verstelleinrichtung einen Gelenkarm in Form eines Parallel-Triebes aufweist, der eine Schwenkung der Nadel um eine erste Drehachse in einer den Rotationspunkt enthaltenden Ebene bewirkt.

2. Medizinische Einrichtung nach Anspruch 1, deren Gelenkarm um eine durch den Rotationspunkt verlaufende zweite Drehachse im Sinne einer Schwenkung der den Rotationspunkt enthaltenden Ebene um die zweite Drehachse schwenkbar ist.