-
Die
Erfindung bezieht sich auf ein medizinisches Diagnosesystem nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Das
Medizinische Diagnosesystem umfasst einen aus zumindest zwei Ringbogenelementen
zusammensetzbaren Ringbogen sowie ein an zumindest einem der Ringbogenelemente
angeordnetes Röntgenmesssystem
mit einer Röntgenquelle
und einem Röntgendetektor.
-
Ein
Medizinisches Diagnosesystem mit zwei zu einem Ringbogen zusammensetzbaren
Ringbogenelementen ist in der
DE 198 39 825 C1 beschrieben. Es umfasst
ein erstes Ringbogenelement, an dem das Röntgenmesssystem mit der Röntgenquelle und
dem Röntgendetektor
angeordnet ist. In einem ersten Betriebsmodus ist das Röntgenmesssystem nach
Art eines C-Bogens
positionierbar. Auf diese Weise ist die Aufnahme insbesondere angiographischer
Röntgenaufnahmen
durchführbar.
In einem zweiten Betriebsmodus ist das erste Ringbogenelement mittels
eines zweiten Ringbogenelements zu einem Ringbogen zusammengesetzt.
Es sind Verstellmittel und Energieversorgungsmittel derart vorgesehen,
dass Röntgenquelle
und Röntgendetektor
einander gegenüber
liegend um eine zu untersuchende Person rotierbar sind. Auf diese
Weise ist das Messen von Schnittbildfolgen nach Art eines Computertomographen
möglich.
Es können
jedoch auch weiterhin angiographische Bildinformationen gemessen werden.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein medizinisches Diagnosesystem
anzugeben, das für
die Befundung einer Person umfangreiche Informationen liefert.
-
Hierzu
umfasst das nuklearmedizinische Messsystem einen aus zumindest zwei
Ringbogenelementen zusammengesetzten Ringbogen. Zumindest an einem
der Ringbogenelemente ist ein Rönt genmesssystem
mit einer Röntgenquelle
und einem Röntgendetektor
angeordnet. Weiterhin ist am Ringbogen zusätzlich ein nuklearmedizinisches
Messsystem mit zumindest einem Gammastrahlendetektor angeordnet.
Somit ist eine gleichzeitige Positionierung beider Messsysteme und
somit eine gleichzeitige Erfassung einer röntgenmedizinischen und einer nuklearmedizinischen
Bildinformation möglich.
Zwei Messdurchläufe
für das
Gewinnen der röntgenmedizinischen
Bildinformation und der nuklearmedizinischen Bildinformation sind
nicht notwendig. Durch das nuklearmedizinische Messsystem lassen
sich also zeitgleich zusätzlich
zu der Messung mit dem Röntgenmesssystem
weitere Bildinformationen bezüglich
der Stoffwechselfunktion einer gemessenen Körperregion erhalten. Mit dieser
Zusatzinformation ist eine medizinische Diagnose präziser oder überhaupt
erst erstellbar. Auch bei der Durchführung einer medizinischen Intervention
kann das nuklearmedizinische Messsystem unterstützend eingesetzt werden.
-
Eine
Durchführung
von Messungen mit zwei unterschiedlichen medizinischen Diagnosesystemen ist
demnach nicht notwendig. Somit fallen keine Wartezeiten auf ein
Untersuchungsergebnis an, die eine zu untersuchende Person zusätzlich physisch
und psychisch belasten. Aufgrund der Gewinnung von Bildinformationen
mit beiden Messsystemen ist das Risiko einer Fehlbefundung herabgesetzt,
da nunmehr zusätzlich
zu der röntgenmedizinischen
Bildinformation eine nuklearmedizinische Bildinformation vorliegt.
So kann beispielsweise bei einer Körperregion, die aufgrund ihrer
röntgenmedizinischen
Bildinformation einen Kandidat für
einen Tumor darstellt, eine direkte Überprüfung anhand ihrer nuklearmedizinischen
Bildinformation erfolgen.
-
Bei
dem nuklearmedizinischen Messsystem handelt es sich bevorzugt um
einen Single-Photon-Emissionstomographen (SPECT) mit einem oder zwei
Gammastrahldetektoren oder um einen Positronenemissionstomographen
(PET) mit zwei Gammastrahlendetektoren. Vorzugsweise liegt wenigstens ein
Gammastrahlendetektor abschnittsweise an einer Innenbegrenzung des
C-Bogens an und ist ringsegmentförmig
ausgebildet. Dies erlaubt eine Abdeckung eines vergrößerten Winkelbereichs
für eine SPECT- oder PET-Messung,
was die Genauigkeit der Messung verbessert, da mehr Messdaten erfasst werden.
Vorteilhafterweise erstreckt sich der ringsegmentförmige Gammastrahlendetektor
längs der
Innenbegrenzung des C-Bogens im Wesentlichen auf die gesamte Bogenlänge des
C-Bogens zwischen Röntgendetektor
und Röntgenquelle.
-
Die
mittels PET oder SPECT gemessenen Schnittbilder weisen eine sehr
wichtige unterstützende
Funktion bei der Bewertung der röntgenmedizinischen
Bildinformation auf. Im Gegensatz zum Röntgenmesssystem liefern PET
oder SPECT zwar sehr viel weniger detaillierte anatomische Informationen mit
einer Ortsunschärfe
von mehreren Millimetern. Die röntgenmedizinische
und die nuklearmedizinische Bildinformation werden jedoch für eine Befundung
gemeinsam heran gezogen. Anatomische Strukturen, die mittels der
röntgenmedizinischen Bildinformation
nur schwer beurteilbar sind, können nun
anhand der zusätzlichen
nuklearmedizinischen Bildinformation sicherer befundet werden. Anhand der
nuklearmedizinischen Bildinformation ist eine medizinische Befundung
sicherer erstellbar. Auch das Ergebnis einer medizinischen Intervention
ist unmittelbar nachvollziehbar. Beispielsweise lässt sich die
Entfernung eines Tumors anhand der Bildinformation von PET oder
SPECT unmittelbar mit verfolgen. Somit ist gewährleistet, dass sich der Tumor schnell
und vollständig
entfernen lässt.
-
In
einer Weiterbildung ist das eine Ringbogenelement ein C-Bogen und das andere
Ringbogenelement ein Ergänzungsbogen.
-
Zweckmäßig ist
hierbei das Röntgenmesssystem
am C-Bogen angeordnet. Damit ist ein Betrieb des Röntgenmesssystems
nach Art eines angiographischen Messsystems möglich. Der C-Bogen gewährleistet
eine weitgehend freie Zugänglichkeit einer
zu untersuchenden Person. So kann der Fortschritt einer medizinischen
Intervention, bei der Sonden oder Werkzeuge in die Per son eingeführt sind, während ihrer
Durchführung
ständig
kontrolliert werden.
-
Vorteilhaft
ist am C-Bogen zumindest ein Gammastrahlendetektor angeordnet. Wird
das Medizinische Diagnosesystem als angiographisches Messsystem
betrieben, so ist zusätzlich
eine Messung nuklearmedizinischer Bildinformationen nach Art eines
SPECT möglich.
Sollen die röntgenmedizinische
und die nuklearmedizinische Bildinformation aus exakt der selben
Position registriert werden, so wird die selbe Position mit beiden
Messsystemen hintereinander gemessen, da der Röntgenstrahlendetektor und der
Gammastrahlendetektor an unterschiedlichen Positionen am C-Bogen
angeordnet sind. Die gute Zugänglichkeit
einer untersuchten Person ist auch hier gewährleistet.
-
In
einer Weiterbildung ist am Ergänzungsbogen
ein Gammastrahlendetektor angeordnet. Das nuklearmedizinische Messsystem
ist somit als SPECT betreibbar, mit dem aus zwei verschiedenen Messpositionen
zeitgleich eine nuklearmedizinische Bildinformation gemessen wird.
Es ist aber, wenn sich die beiden Gammastrahlendetektoren im Ringbogen
exakt gegenüber
liegen, auch als PET betreibbar.
-
In
einer zweckmäßigen Weiterbildung
sind die Röntgenquelle,
der Röntgendetektor
und der zumindest eine Gammastrahlendetektor bei geschlossenem Ringbogen
in Umfangrichtung verfahrbar an einer Führungseinrichtung angeordnet.
Auf diese Weise ist das zeitgleiche Erfassen von einzelnen Bildinformationen
oder von Bildfolgen mit beiden Messsystemen möglich. Somit lassen sich Schnittbildfolgen
nach Art eines CT zeitgleich für
das röntgenmedizinische
Messsystem und für
das nuklearmedizinische Messsystem aufnehmen. Bei einer geeigneten
Aufbereitung dieser Schnittbildfolgen mittels einer Auswerteeinheit
sind so für
eine Körperregion
mit beiden Messsystemen räumliche
Bildinformationen gewinnbar. Anhand der räumlichen Bildinformation kann
ein Befunder beispielsweise eine medizinische Intervention besonders
gut planen. Er kann aber auch während
einer medizinischen Intervention immer wieder das Er gebnis der Intervention auf
einfache Weise mit beiden Messsystemen kontrollieren.
-
Im
Gegensatz zu einer Gantry eines CT baut der Ringbogen wesentlichen
schmäler.
So ist eine Person, bei der eine medizinische Intervention durchgeführt werden
soll, weitgehend für
diese Intervention zugänglich.
In vielen Situationen ist daher kein Herausfahren aus dem Messbereich
notwendig, wie es bei einem CT wegen der Bauform der Gantry oftmals
notwendig ist. Viele medizinische Interventionen lassen sich somit
ohne eine permanente Unlagerung der Person durchführen. Dadurch
ist die medizinische Intervention schneller durchführbar und
die physische und psychische Belastung für die behandelte Person niedriger.
-
In
einer bevorzugten Variante ist das eine Ringbogenelement von dem
anderen Ringbogenelement baulich getrennt. Unter einer baulichen
Trennung ist eine getrennten Lagerung oder Führung zu verstehen. Das eine
Ringbogenelement ist beispielsweise ortsfest und das andere Ringbogenelement verfahrbar
ausgebildet. Auf diese Weise ist eine vollständige Entfernung des anderen
Ringbogenelements möglich.
Soll das eine Ringbogenelement nach Art eines C-Bogens eingesetzt
werden, ist somit das andere Ringbogenelement derart positionierbar, dass
es die Positionierung des einen Ringbogenelements nicht behindert.
-
Gemäß einer
vorteilhaften alternativen Ausgestaltung ist das eine Ringbogenelement
an dem anderen Ringbogenelement gelagert. Auf diese Weise ist ein
einfaches Zusammensetzen der Ringbogenelemente zum Ringbogen durchführbar. Die
Lagerung ist beispielsweise mittel eines oder mehrerer Scharniere
schwenkbar ausgeführt.
Die Ringbogenelemente weisen hierbei bevorzugt die gleichen Querschnitte
auf. Es handelt sich hier um eine vergleichsweise kostengünstige Ausführung, bei
der das Schließen
des Ringbogens einfach ist. Alternativ zur schwenkbaren Lagerung
ist das eine Ringbogenelement am anderen Ringbogenelement teleskopartig verschiebbar
gelagert. In diesem Fall ist eine Positionierung beider Ringbogenelemente
gemeinsam so durchführbar,
als wenn es sich dabei um ein einzelnes Bauteil handeln würde. Das
gelagerte Ringbogenelement behindert eine gemeinsame Positionierung
nicht. Weiterhin baut diese Variante schmäler als die schwenkbare Variante,
so dass bei einer Positionierung nach Art eines C-Bogens eine bessere Zugänglichkeit
einer untersuchten Person für
die Durchführung
einer medizinischen Intervention gegeben ist.
-
Das
Medizinische Diagnosesystem ist bevorzugt insgesamt als mobiles
System ausgeführt.
Damit ist es beispielsweise innerhalb einer Klinik oder zwischen
mehreren Kliniken einfach transportierbar. So ist das medizinische
Diagnosesystem auf einer Intensivstation für die Untersuchung Schwerstkranker einsetzbar.
Einem Schwerstkranken muss daher kein belastender Transport zum
medizinischen Diagnosesystem für
die Durchführung
einer Untersuchung zugemutet werden.
-
Zweckmäßig ist
der Gammastrahlendetektor im wesentlichen 90° gegen den Röntgendetektor und gegen die
Röntgenquelle
versetzt. Auf diese Weise behindern sich die einzelnen Messsysteme
bei einem gemeinsamen Verschieben nicht. Weiterhin ist gewährleistet,
dass der Gammastrahlendetektor nicht oder kaum mit von der Röntgenquelle
generierter Röntgenstrahlung
beaufschlagt wird. Eine Verfälschung
der mit dem Gammastrahlendetektor gemessenen Bildinformation durch
die von der Röntgenquelle
generierte Röntgenstrahlung
wird so weitgehend vermieden. Damit sind aufwändige Korrekturen der mit dem
Gammastrahlendetektor gemessenen Bildinformation nicht notwendig.
-
In
einer Weiterbildung ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, die eingerichtet
ist, mit dem röntgenmedizinischen
Messsystem und mit dem nuklearmedizinischen Messsystem gemessene
Bildinformationen miteinander zu verrechnen und als fusionierte Bildinformation
an einem Anzeigeelement darzustellen. Dabei gibt es verschiedene
Möglichkeiten.
Wird das medizinische Diagnosesystem nach Art eines CT genutzt,
rotieren die beiden Messsysteme zur Generierung von Schnittbildfolgen
um eine zu untersuchende Person. Es können daher zeitgleich in einem Messvorgang
aus identischen Positionen Bildinformationen mit beiden Messsystemen
gemessen werden. Werden komplette Rotationen beider Messsysteme
am Ringbogen entlang ausgeführt,
so werden hierbei identische Messpositionen von beiden Messsystemen
mit einem leichten Zeitversatz eingenommen. Für die Durchführung von
einzelnen Messungen wird mit beiden Messsystemen die gleiche Messposition
zeitlich unmittelbar hintereinander eingenommen. In beiden Fällen ist
es daher möglich,
die nuklearmedizinische Bildinformation durch Umrechnung mit der
im Submillimeterbereich liegenden Bildinformation des röntgenmedizinischen
Messsystems zu versehen. Somit ist beispielsweise eine Lokalisierung
eines Tumors und eine sich anschließende medizinische Intervention
zur Entfernung dieses Tumors sehr präzise durchführbar.
-
Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
-
1 schematisch
ein medizinisches Diagnosesystem
-
2 schematisch
ein weiteres medizinisches Diagnosesystem
-
Gemäß 1 weist
ein medizinisches Diagnosesystem 2 ein erstes Ringbogenelement 4 und ein
zweites Ringbogenelement 6 auf. Das erste Ringbogenelement 4 ist
nach Art eines C-Bogens ausgeführt.
An ihm sind ein Röntgenmesssystem,
bestehend aus einer Röntgenquelle 8 und
einem Röntgendetektor 10,
und ein erster Gammastrahlendetektor 12 angeordnet. Am
zweiten Ringbogenelement 6 ist ein zweiter Gammastrahlendetektor 14 angeordnet.
-
Das
erste Ringbogenelement 4 ist mittels einer Führungseinrichtung 16 mit
einer ersten Stativeinheit 18 verbunden. Das zweite Ringbogenelement 6 ist
als Ergänzungsbogen
ausgeführt
und ergänzt das
als C-Bogen ausgeführte
erste Ringbogenelement 4 zu einem Ringbogen. Das zweite
Ringbogenelement 6 ist an zwei Kopplungsstellen 20 mit
dem ersten Ringbogenelement 4 verbunden. Es ist an diesen
Kopplungsstellen 20 vom ersten Ringbogenelement 4 entkoppelbar
und mittels einer zweiten Stativeinheit 22 vom ersten Ringbogenelement 4 räumlich trennbar.
Die Position des zweiten Ringbogenelements 6 nach der räumlichen
Trennung ist in der 1 gestrichelt angedeutet. Die
zweite Stativeinheit 22 ist hingegen nur einmal gezeichnet.
Der Trennvorgang erfolgt in einer Verschieberichtung 24 mittels
einer Bewegung der als Schwenkarm ausgeführten zweiten Stativeinheit 22.
Beide Stativeinheiten 22 sind bevorzugt als mehrarmige
Robotereinheiten ausgebildet. Die zweite Stativeinheit 22 ist
mit dem zweiten Ringbogenelement 6 insbesondere lösbar gekoppelt,
so dass bei zusammengesetztem Ringbogen die Stativeinheit 22 vom
Ringbogen entfernt werden kann. Alternativ sind das zweite Ringbogenelement 6 und
die Stativeinheit 22 nicht trennbar miteinander verbunden.
-
Sind
das erste Ringbogenelement 4 und das zweite Ringbogenelement 6 räumlich voneinander getrennt,
so ist das erste Ringbogenelement 6 nach Art eines C-Bogens
einsetzbar. Mittels der als Schwenkarm ausgeführten ersten Stativeinheit 18 ist eine
nahezu freie Positionierung des Ringbogenelements 4 durchführbar. Dabei
wird das Ringbogenelement 4 derart positioniert, dass eine
auf einer Patientenliege liegende zu untersuchende Person, die in der 1 nicht
dargestellt ist, im Strahlengang zwischen Röntgenquelle 8 und
Röntgendetektor 10 liegt. Mittels
des Röntgenmesssystems
werden röntgenmedizinische
Bildinformationen gemessen. Gleichzeitig ist das Messen nuklearmedizinischer
Bildinformationen mittels des Gammastrahlendetektors 12 nach
Art eines Single-Photon-Emissionstomographen
möglich. Über die
erste Stativeinheit 18 werden Röntgenquelle 8, Röntgendetektor 10 und
Gammastrahlendetektor 12 elektrisch versorgt. Über ebenfalls
in der Stativeinheit 18 verlaufende in der 1 nicht
dargestellte Datenleitungen werden die gemessenen Bildinformationen
an eine Auswerteeinheit 25 übergeben. Insgesamt erfolgt
die Messung wie bei einem angiographischen Messsystem mit einem
C-Bogen, wobei jedoch eine zusätzliche
nuklearmedizinische Information gemessen wird.
-
Wird
eine einzelne Bildinformation gemessen, unterscheiden sich die Positionen
des Röntgenmesssystems
und des nuklearmedizinischen Messsystems. Sollen Bildinformationen
beider Messsysteme aus der selben Messposition gemessen und miteinander
rechnerisch überlagert
werden, wird zunächst
die gewünschte
Messposition für
das Röntgenmesssystem
eingestellt. Dies kann manuell oder automatisch mittels einer Steuereinheit 26 erfolgen. Nach
der Erfassung der röntgenmedizinischen
Bildinformation wird das erste Ringbogenelement 4 automatisch
mittels der Steuereinheit 26 derart positioniert, dass
das Gammastrahlenspektrometer eine nuklearmedizinische Bildinformation
aus der gleichen Messposition erfasst. Anschließend erfolgt die rechnerische Überlagerung
der röntgenmedizinischen
Bildinformation und der nuklearmedizinischen Bildinformation in
der Auswerteeinheit 25. Die fusionierte Bildinformation
wird an einem Anzeigeelement 27 angezeigt. Auf diese Weise
lassen sich auch mehrere Messungen hintereinander ausführen.
-
Wird
das zweite Ringbogenelement 6 an das erste Ringbogenelement
an den beiden Kopplungsstellen 20 angekoppelt, so ergänzen sich
beide Ringbogenelemente 4 und 6 zu einem geschlossenen Ringbogen.
In diesem Ringbogen sind als Röntgenmesssystem
die Röntgenquelle 8 und
der Röntgendetektor 10 einander
genau gegenüber
angeordnet. Weiterhin sind die beiden Gammastrahlendetektoren 12 und 14 einander
genau gegenüber
zur Bildung des nuklearmedizinischen Messsystems angeordnet. Sie
lassen sich entweder als PET oder SPECT nutzen. Jeder Gammastrahlendetektor 12 bzw. 14 weist zur
Röntgenquelle 8 und
zum Röntgendetektor 10 jeweils
einen 90°-Winkel
auf.
-
Der
Ringbogen weist einen in der FIG nicht sichtbaren inneren Haltering
auf, der im entkoppelten Zustand auf die beiden Ringbogenelemente 4 und 6 aufgeteilt
ist. An diesem inneren Haltering sind die Röntgenquelle 8, der
Röntgendetektor 10 und
die beiden Gammastrahlendetektoren 12 und 14 befestigt. Über die
Führungseinrichtung 16 ist
der innere Haltering mit den daran befestigten Messsystemen in Umfangsrichtung 26 mittels
der Steuereinheit bewegbar.
-
Die
Messsysteme können
sukzessive in Umfangsrichtung 28 um eine zentrale Drehachse 29 zur Messung
von Bildinformationen positioniert werden. Zudem ist der Ringbogen
mittels der ersten Stativeinheit 18 senkrecht zur Papierebene
in Richtung der Drehachse 29 positionierbar. Auf diese
Weise lassen sich Schnittbildfolgen messen. Auch hier lassen sich die
röntgenmedizinischen
Bildinformationen und die nuklearmedizinischen Bildinformationen
miteinander fusionieren. Letztlich lassen sich so in einem Arbeitsschritt
dreidimensionale fusionierte Bildinformationen nach Art eines CT
erzeugen. Diese Bildinformationen weisen nicht nur eine hohe Ortsauflösung auf,
sondern zusätzlich
eine Information über
eine Stoffwechselaktivität
oder eine Durchblutung einer untersuchten Körperregion.
-
Da
die beiden Gammastrahlendetektoren 12 und 14 jeweils
mit einem Streustrahlenfilter 30 versehen sind, werden
die Messungen mit ihnen nicht von der von der Röntgenquelle 8 generierten
Röntgenstrahlung
beeinflusst.
-
Bei
der in 2 dargestellten alternativen Ausgestaltung des
medizinischen Diagnosesystems 2 sind der Ausgestaltung
nach das erste Ringbogenelement 4 nach Art eines C-Bogens
mit der Röntgenquelle 8,
dem Röntgendetektor 10 und
dem ersten Gammastrahlendetektor 12 vorgesehen. Das zweite Ringbogenelement 6 ist
ebenfalls als Ergänzungsbogen
mit dem zweiten Gammastrahlendetektor 14 versehen.
-
Das
zweite Ringbogenelement 6 ist am ersten Ringbogenelement 4 mittels
einer Dreheinrichtung, welche in 2 als Scharnier 31 ausgebildet ist,
schwenkbar gelagert. In der 2 ist eine
gestrichelte Lagerposition des zweiten Ringbogenelements 6 gezeigt,
aus der es in Schwenkrichtung 32 ge schwenkt und mittels
zweier Kopplungselemente 20 mit dem ersten Ringbogenelement 4 zur
Bildung eines Ringbogens verbunden ist.
-
Das
erste Ringbogenelement 6 ist ebenfalls die Führungseinrichtung 16 mit
der Stativeinheit 18 verbunden. Diese ist in diesem Ausführungsbeispiel verfahrbar
auf einem Wagen 34 angeordnet. Bestimmte Wagenparameter,
insbesondere die Standstabilität
des Diagnosesystems betreffende Wagenparameter, sind auf eine wechselnde
Gewichtsverteilung derart einstellbar, dass das Diagnosesystem stabil
steht.
-
Auch
das in 2 gezeigte medizinische Diagnosesystem 2 lässt sich,
wie in 1 beschrieben, als C-Bogen-System oder nach Art
eines CT nutzen. Dabei ist der Ablauf einer Messung zu dem für 1 beschriebenen
Ablauf identisch. Aufgrund seiner Verfahrbarkeit lässt es sich
einfach bewegen.