DE102005029893B4

DE102005029893B4 - Instrument zum Transport von therapeutischen Strahlungsquellen

Info

Publication number: DE102005029893B4
Application number: DE102005029893A
Authority: DE
Inventors: Martin Dr. Hoheisel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2025-06-28
Also published as: DE102005029893A1; US20070118009A1

Abstract

In den Körper (10) eines Patienten einführbares starres Instrument (18) zum Transport von therapeutischen Strahlungsquellen, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem beim Gebrauch aus dem Körper des Patienten herausragenden Teil des starren Instruments optische Markierungen als Teil eines optischen Ortungssystems angebracht sind, derart, dass die Position der Spitze des Instruments (18) mit dem vollständigen Ortungssystem (22, 20, 26) ermittelbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein starres Instrument zur Durchführung eines Verfahrens zur Steuerung der Beaufschlagung eines Körpers mit ionisierender Strahlung. Sie gehört also ins Umfeld der Brachytherapie. Bei der Brachytherapie werden radioaktive Strahler in einen zu behandelnden Körper eingebracht, um lokal eine hohe Strahlungsdosis zu deponieren und so malignes Gewebe zu zerstören. Dies kann durch Implantation von Seeds erfolgen, d. h. von radioaktiven Strahlern, die in dem Körper verbleiben. Alternativ kann ein so genanntes Afterloading durchgeführt werden, d. h. eine Strahlungsquelle kann eingeführt und wieder herausgezogen werden. In beiden Fällen ist es erforderlich, die Strahlungsquelle möglichst nah am Tumor zu positionieren.
Üblicherweise wird der Tumor anhand eines dreidimensionalen Bildes, beispielsweise eines Computertomographiebildes oder eines mittels Magnetresonanz erzeugten Bildes, in seinen Umrissen festgelegt. Die Einbringung des Strahlers bzw. des Applikators (Instrument mit dem Strahler) erfolgt unter Durchleuchtungskontrolle oder mit Hilfe von Ultraschallbildgebung (zu letzterem siehe beispielsweise die AT 407 009 B ). Im Stand der Technik ist es schwierig, die Strahlungsquelle relativ zur Lage eines zuvor anhand der dreidimensionalen Abbildung lokalisierten Tumors genau zu positionieren. Aus der US 2004/0254418 A1 ist es bekannt, einer therapeutischen Strahlungsquelle Ytterbium zuzufügen, welches als röntgenstrahlenundurchlässiger Marker dient. Ein Ortungssystem, bei dem an dem zu ortenden Objekt eine elektromagnetische Spule angebracht ist, ist aus der EP 0 993 804 A1 bekannt.
Die DE 10 2005 022 120 A1 , welche nach dem Anmeldetag der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht wurde, betrifft einen Katheter für die Brachytherapie mit einer Strahlenquelle. Im Bereich eines freien Endes des Katheters ist ein Positionsanzeigemittel vorgesehen, mit dem durch bei Anlegen eines Magnetfelds hervorgerufenen Wechselwirkungen eine Position in einem dreidimensionalen Koordinatensystem ermittelbar ist. Das Positionsanzeigemittel kann eine bis drei Spulen umfassen.
Es ist Aufgabe, ein Instrument zum Transport von therapeutischen Strahlungsquellen bereitzustellen, das gegenüber dem Stand der Technik insbesondere die Lokalisierung der therapeutischen Strahlungsquelle besser ermöglicht.
Zur Lösung der Aufgabe stellt die Erfindung ein Instrument gemäß Patentanspruch 1 bereit.
Das erfindungsgemäße Instrument ist ein in den Körper eines Patienten starres einführbares Instrument zum Transport von therapeutischen Strahlungsquellen, wie es bei der Brachytherapie üblicherweise verwendet wird und weist erfindungsgemäß optische Markierungen als Teil eines Teils eines Ortungssystems derart auf, dass die Position der Spitze des Instruments mit dem vollständigen Ortungssystem ermittelbar ist. Das vollständige Ortungssystem umfasst dann einen Strahler, der Licht abgibt und einen Empfänger, der ein Signal von den optischen Markierungen empfängt. Es wird hierbei implizit davon ausgegangen, dass die therapeutischen Strahlungsquellen anhand der Spitze des Instruments appliziert werden, d. h. dass es wichtig ist die Position der Spitze zu bestimmen, um zu ermitteln, wo die therapeutischen Strahlungsquellen hingelangen, wenn sie in der gegenwärtigen Lage des Instruments von dem Instrument in den Körper des Patienten abgegeben werden.
Die Erfindung beruht also im Wesentlichen auf der Verwendung eines Ortungssystems, das mit dem Applikator-Instrument verbunden ist. Die dreidimensionale Lage des Applikators kann somit während der Einführung des Applikators in den Körper ermittelt werden, und der behandelnde Arzt ist nicht mehr auf eine Kontrolle durch Ultraschall- oder Durchleuchtungsbildge bung beschränkt. Ultraschall- und Durchleuchtungsbildgebung können jedoch ergänzend hinzugezogen werden.
Das Instrument kann gebaut sein wie übliche starre Applikatoren im Stand der Technik der Brachytherapie und muss nur Platz für den Teil des Ortungssystems aufweisen. Es ist hier von einem „Teil eines Ortungssystems" die Rede, weil zu dem Ortungssystem ein Teil an dem Instrument gehört und ein außerhalb des Körpers des Patienten befindlicher Teil, wobei zumindest in eine Richtung eine Abgabe von Signalen erfolgt.
Es ist nun eine Ausführungsform eines Katheters unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in der:
1 eine Patientenuntersuchung mit dem Katheter darstellt.
In 1 ist schematisch ein Patient 10 im Querschnitt dargestellt. Der Patient 10 hat ein Organ 12, in dem sich ein Tumor 14 befindet. Der Tumor 14 wurde zuvor anhand einer dreidimensionalen Abbildung des Körpers des Patienten 10 erkannt und eingegrenzt. Die Bilddaten von der dreidimensionalen Abbildung sind auf einem Computersystem (nicht gezeigt) gespei chert, und auf einem Bildschirm 16 ist der Tumor 14 dargestellt.
Der Tumor 14 wird nun brachytherapeutisch behandelt, d. h. das Tumorgewebe soll mittels radioaktiver Strahlung zerstört werden. Hiezu muss ein radioaktiver Strahler, d. h. eine therapeutische Strahlungsquelle in die Nähe des Tumors 14 gebracht werden. Hierfür wird ein Katheter 18 eingesetzt. Der Katheter 18 hat die Form eines typischen Instruments (Applikators) zur Applizierung von therapeutischen Strahlungsquellen, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Zusätzlich ist erfindungsgemäß an dem Katheter 18 eine elektromagnetische Aufnehmerspule 20 befestigt, welche Teil eines Ortungssystems ist. Weiter ist Teil des Ortungssystems ein in 1 nur schematisch angedeuteter Generator 22 von elektromagnetischer Strahlung 24. Die elektromagnetische Strahlung 24 induziert dann in der Aufnehmerspule 20 eine Spannung, die einer Auswerteeinheit 26 zugeführt wird. Bei geeigneter Form der elektromagnetischen Strahlung ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass die dreidimensionale Lage der Spule 20 geortet werden kann. Ist die Position des Patiententischs bekannt, beispielsweise anhand von Markierungselementen ermittelt, so lässt sich die Spitze des Katheters 18 schematisch durch einen Pfeil 28 in der dreidimensionalen Abbildung auf dem Bildschirm 16 darstellen. Der behandelnde Arzt verfolgt daher die Lage der Spitze des Katheters 18 anhand des Pfeils 28 auf dem Bildschirm 16, um eine Information darüber zu erhalten, wie nahe er sich mit dem Katheter 18 an dem Tumor 14 befindet. Ist der Katheter 18 ausreichend nahe an den Tumor 14 angeordnet, so wird die therapeutische Strahlungsquelle von dem Katheter 18 an den Körper 10 abgegeben.
Wie bereits erwähnt ist der Katheter 18 ein herkömmlicher Applikations-Katheter für therapeutische Strahlungsquellen. Auch das elektromagnetische Ortungssystem aus dem Generator 22 und der Aufnahmespule 20 mit der Auswerteeinheit 26 ist als solches im Stand der Technik bekannt (vergleiche beispielsweise den Artikel von P.G. Seiler et al., „A Novel tracking technique for the continuous precise measurement of tumour positions in conformal radiotherapy", Phys. Med. Biol., Volume 45 (2000), Seiten N103–N110). Die Erfindung stellt erstmals die Verbindung eines solchen Ortungssystems mit einem Applikationskatheter 18 bereit, wodurch es möglich ist, die Spitze des Katheters 18 zu orten und der dreidimensionalen Abbildung, die auf dem Bildschirm 16 eine Darstellung findet, zuzuordnen. Dadurch wird der Nutzen der dreidimensionalen Abbildung erhöht. Sie werden nicht nur vorab zur Diagnose der Tumoren verwendet, sondern auch während der Operation. Auf dem Bildschirm 16 können weiterhin auch während der Operation erzeugte Durchleuchtungsbilder oder Ultraschallbilder anzeigbar sein, wobei die Notwendigkeit der Erzeugung dieser Bilder durch eine gute Unterstützung des behandelnden Arztes anhand der Darstellung des Pfeils 28 auf dem Bildschirm 16 grundsätzlich entfällt.

Claims

In den Körper (10) eines Patienten einführbares starres Instrument (18) zum Transport von therapeutischen Strahlungsquellen, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem beim Gebrauch aus dem Körper des Patienten herausragenden Teil des starren Instruments optische Markierungen als Teil eines optischen Ortungssystems angebracht sind, derart, dass die Position der Spitze des Instruments (18) mit dem vollständigen Ortungssystem (22, 20, 26) ermittelbar ist.