DE102007053394B4

DE102007053394B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Planung und/oder Überprüfung einer interventionellen Radiofrequenz-Thermoablation

Info

Publication number: DE102007053394B4
Application number: DE102007053394.4A
Authority: DE
Inventors: Gabriel Haras
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2007-11-09
Filing date: 2007-11-09
Publication date: 2014-04-03
Anticipated expiration: 2027-11-10
Also published as: DE102007053394A1; US8295913B2; US20090124896A1

Abstract

Verfahren zur Planung und/oder Überprüfung einer interventionellen Radiofrequenz-Thermoablation, bei dem mit einem Gerät der tomographischen Bildgebung 3D-Bilddaten eines interessierenden Bereichs (1) eines Körpers aufgezeichnet und an einem Bildanzeigegerät dargestellt werden, so dass in ein oder mehreren Bilddarstellungen der 3D-Bilddaten ein Zielgebiet (4) für die Thermoablation sowie eine Ausdehnung des Zielgebiets (4) erkennbar sind, wobei eine Datenbank bereitgestellt wird, in der für wenigstens ein interventionelles Instrument zur Radiofrequenz-Thermoablation für wenigstens eine mit dem Instrument erzeugbare Radiofrequenzleistung ein Volumenbereich festgelegt ist, in dem bei dieser Radiofrequenzleistung mit dem Instrument eine Thermoablation in einem Gewebe erreicht wird, wobei bei Markierung mindestens zweier Ablationspositionen (2, 3) des Instruments in der oder den Bilddarstellungen jeweils ein den Volumenbereich oder einen davon abgeleiteten Volumenbereich repräsentierendes 3D-Objekt (5) zumindest teiltransparent bei diesen Ablationspositionen (2, 3) eingeblendet wird, bei dem in der oder den Bilddarstellungen, an denen jeweils das 3D-Objekt (5) eingeblendet wird, zwei der mindestens zwei markierten Ablationspositionen (2, 3) automatisch durch eine Verbindungsgerade (6) in den 3D-Bilddaten verbunden werden, die sich bis zur Oberfläche des Körpers erstreckt, um einen in den ein oder mehreren Bilddarstellungen erkennbaren Stichkanal für das Instrument zu definieren und bei dem sich die eingeblendeten 3D-Objekte (5) mit einem graphischen Eingabewerkzeug in den ein oder mehreren Bilddarstellungen interaktiv verschieben lassen, wobei die entsprechenden Ablationspositionen (2, 3) und die Verbindungsgerade (6) automatisch der Verschiebung folgen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung und/oder Überprüfung einer interventionellen Radiofrequenz-Thermoablation, bei dem mit einem Gerät der tomographischen Bildgebung 3D-Bilddaten eines interessierenden Bereichs eines Körpers aufgezeichnet und an einem Bildanzeigegerät dargestellt werden, so dass in ein oder mehreren Bilddarstellungen der 3D-Bilddaten ein Zielgebiet für die Thermoablation sowie eine Ausdehnung des Zielgebiets erkennbar sind. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Interventionelle Eingriffe werden häufig durch bildgebende Techniken unterstützt, die eine Überwachung der Positionierung der in den Körper eingeführten Instrumente ermöglichen. Besonders tomographische bildgebende Verfahren wie die Computertomographie (CT) bieten sowohl bei der Überwachung des Eingriffs als auch bei der vorangehenden Planung aufgrund der zur Verfügung stehenden 3D-Bilddaten Vorteile. Mit Unterstützung der Computertomographie lassen sich bspw. Sonden, Biopsie-Nadeln oder andere medizinische Instrumente an einen bestimmten Zielpunkt im Körper navigieren. Ein spezielles Einsatzgebiet ist die Radiofrequenz(RF)-Thermoablation. Bei dieser Technik wird ein nadelförmiger Applikator unter örtlicher Betäubung in den Körper eingestochen und unter CT-Kontrolle zum Ort eines Tumors geschoben. Befindet sich der Applikator im Zielgebiet, wird thermische Energie appliziert, die zur Zerstörung des Tumorgewebes führt.
Die Ausdehnung des ablatierten Areals hängt u. a. von der Anwendungsdauer sowie der Leistung des Applikators ab. Der für die Tumorablation erforderliche Applikator wird in der Regel vorab in einem Planungsschritt ermittelt. Dabei werden die Tumorgröße und -form anhand von CT-Bilddaten ausgewertet, die vorab vom interessierenden Bereich des Körpers des Patienten aufgezeichnet wurden. Nachdem der Anwender die Tumorgröße ermittelt hat, kann er den Applikator anhand von Datenblättern und Tabellen auswählen.
Moderne Ablationsgeräte können während der Ablation am Sondenkopf die Temperatur und die Impedanz messen und damit die Ablation steuern. Auch ein Endpunkt der Applikation kann detektiert werden, da die Impedanz in der Regel recht steil abfällt, wenn das Gewebe abstirbt.
Für den Anwender ist es bei der Planung und während einer Intervention sehr schwierig, in einem zur Verfügung stehenden 3D-Bilddatensatz beim Durchblättern abzuschätzen, ob das Zielgebiet, welches mit der RF-Thermoablation therapiert werden soll, auch ausreichend erfasst wird. Dieses Problem stellt sich sowohl in der Planungsphase als auch während der Intervention. Eine besondere Schwierigkeit stellen größere Tumore dar, die nicht mit einer einzelnen Applikatorposition therapiert werden können, sondern bei denen der Applikator nacheinander an mehrere Ablationspositionen gebracht werden muss, um den Tumor vollständig zu erfassen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Planung und/oder Überprüfung einer interventionellen Radiofrequenz-Thermoablation anzugeben, mit denen dem Anwender eine verbesserte Planung und/oder Überprüfung der Thermoablation ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß den Patentansprüchen 1 und 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung sowie dem Ausführungsbeispiel entnehmen.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren werden mit einem Gerät der tomographischen Bildgebung 3D-Bilddaten eines interessierenden Bereichs eines Körpers aufgezeichnet und an einem Bildanzeigegerät dargestellt, so dass in ein oder mehreren Bilddarstellungen der 3D-Bilddaten ein Zielgebiet für die Thermoablation sowie eine Ausdehnung des Zielgebiets erkennbar sind. Vorzugsweise wird hierzu ein Computertomograph oder Röntgen-C-Bogen-Gerät oder ein Magnetresonanztomograph eingesetzt, mit dem die tomographischen 3D-Bilddaten des interessierenden Bereiches aufgezeichnet werden. Bei den darauf basierenden Bilddarstellungen handelt es sich vorzugsweise um entsprechend gerenderte Darstellungen, die bspw. mittels VRT (Volume Rendering Technik) oder MPR (Multi Planar Reformatting) erzeugt wurden. Weiterhin ist es selbstverständlich zusätzlich oder alternativ auch möglich, geeignete Schnittebenen zu definieren, die dem Anwender dann als Schnittbilder an dem Bildanzeigegerät dargestellt werden. Die Anzeigesoftware ist dabei vorzugsweise so ausgestaltet, dass der Anwender die Bilddarstellungen interaktiv beliebig drehen kann, um die geeignete Perspektive zu erhalten.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird eine Datenbank bereitgestellt, in der für wenigstens ein für die Intervention zur Verfügung stehendes interventionelles Instrument zur Radiofrequenz-Thermoablation, d. h. ein Ablationsgerät mit entsprechendem Applikator, für wenigstens eine mit dem Instrument erzeugbare Radiofrequenzleistung ein Volumenbereich festgelegt ist, in dem bei dieser Radiofrequenzleistung mit dem Instrument eine Thermoablation in einem Gewebe erreicht wird. Bei Markierung mindestens einer tatsächlichen oder geplanten Ablationsposition des Instruments in der oder den Bilddarstellungen, vorzugsweise mit einem graphischen Eingabegerät, wird dann ein den Volumenbereich oder einen davon abgeleiteten Volumenbereich repräsentierendes 3D-Objekt zumindest teiltransparent bei dieser markierten Ablationsposition eingeblendet. Die Markierung erfolgt hierbei vorzugsweise mit einem graphischen Eingabegerät, bspw. mit einer Maus, mit der der Anwender die von ihm gewählte Ablationsposition in der Bilddarstellung anklickt. Wird das Verfahren nicht nur zur Planung sondern auch zur Überprüfung einer interventionellen Radiofrequenz-Thermoablation eingesetzt, so werden die 3D-Bilddaten des interessierenden Bereiches zumindest einmal während der Intervention aufgezeichnet. In den entsprechenden Bilddarstellungen ist dann die Spitze des Applikators zu erkennen, die der Anwender als Ablationsposition in den Bilddarstellungen markieren kann.
Die Datenbank ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sich die gespeicherten Objektformen der 3D-Objekte durch den Anwender verändern lassen und/oder dass der Anwender die Datenbank mit weiteren Objektformen ergänzen kann. Eine Veränderung der 3D-Objekte kann beispielsweise interaktiv durch Bereitstellung eines graphischen Werkzeuges erfolgen, mit dem der Anwender eine dargestellte Objektform am Bildschirm manipulieren kann. Die Datenbank soll vorzugsweise auch einen einfachen Austausch gespeicherter Objektformen mit anderen Datenbanken für derartige Objektformen ermöglichen.
Bei dem 3D-Objekt, das zumindest semitransparent in die Bilddarstellung(en) eingeblendet wird, kann es sich um ein geometrisch einfaches Objekt handeln, bspw. eine Kugel, ein Ellipsoid oder ein birnen- oder keulenförmiges Objekt. In diesem Falle können dann in der Datenbank für jede Radiofrequenzleistung oder für jedes Instrument der Radius der Kugel oder Birne bzw. Keule oder die Länge der Halbachsen des Ellipsoids definiert sein. Es können jedoch auch direkt beliebige dreidimensionale Formen zu jeder RF-Leistung und/oder jedem Instrument definiert sein, die dann in der entsprechend abgespeicherten dreidimensionalen Form in die Bilddarstellung eingeblendet werden. Dies ermöglicht eine Einblendung der erreichbaren Volumenbereiche auch bei kommerziell verfügbaren Sonderformen von Applikatoren, die nicht unbedingt ein kugelförmiges oder ellipsoidförmiges Areal abdecken. Der Begriff Datenbank umfasst dabei jegliche strukturierte Ansammlung inhaltlich zusammengehöriger und miteinander in Verbindung stehender Daten, auf die mittels elektronischer Datenverarbeitung zugegriffen werden kann. Die Struktur der Datenbank, bspw. in Form einer Tabelle oder komplexerer Datenverknüpfungen, ist hierbei unerheblich.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird bei Nutzung von entsprechenden Applikatortypen auch ein schirmförmiges Objekt in die Bilddarstellung eingeblendet. Dieses schirmförmige Objekt repräsentiert die während der Applikation annährend schirmförmig gespreizten Drähte an der Spitze dieses Applikatortyps.
Durch die transluzente Überlagerung der in den Bilddarstellungen sichtbaren anatomischen Information mit dem 3D-Objekt, das bei Markierung einer Ablationsposition den von dem Instrument bei der entsprechenden RF-Leistung erreichten Bereich angibt, kann der Anwender sofort erkennen, ob das Zielgebiet, bspw. der Tumor, mit diesen Parametern erfasst wird. Der Anwender muss in einer vorteilhaften Ausgestaltung zur Planung der Untersuchung einfach nur in die Mitte des Tumors klicken und sieht dann anhand des transluzent überlagerten Bereiches, ob der gesamte Tumor erfasst wird und wie groß ein evtl. Sicherheitssaum ist. Speziell bei der Behandlung von größeren Tumoren können so relativ einfach mehrere Ablationspositionen definiert werden, um das erfasste Gebiet zu vergrößern. Unter der Ablationsposition ist dabei die Position zu verstehen, an dem sich die Spitze des Applikators bei der Applikation der RF-Strahlung befindet. Der Anwender ist hierbei nicht mehr auf seine eigene Abschätzung angewiesen, die allein auf seinen Erfahrungswerten basiert. Insbesondere erkennt der Anwender beim Blättern durch den Datensatz aufgrund der eingeblendeten Umrisse des 3D-Objekts auf jedem Schichtbild sofort, ob und in welchem Umfang das Zielgebiet in dieser Schicht noch von dem Applikator erfasst wird.
Vorzugsweise umfasst die Datenbank Daten für mehrere unterschiedliche Instrumente zur Radiofrequenz-Thermoablation. Der Anwender dann das geeignete Instrument auswählen und sich die entsprechenden Volumenbereiche anzeigen lassen, falls ihm mehrere Instrumente für den Eingriff zur Verfügung stehen.
Der in der Datenbank definierte Volumenbereich kann nur für bestimmte Gewebeeigenschaften exakt gelten. Dies ist für die Planung und Überwachung einer Intervention in der Regel ausreichend und bietet in jedem Falle erhebliche Vorteile gegenüber einer subjektiven Abschätzung durch den Anwender. In Entwicklung sind derzeit theoretische Rechenmodelle, die eine Wärmeausbreitung im Gewebe simulieren können. Selbstverständlich lässt sich das vorgeschlagene Verfahren sowie die zugehörige Vorrichtung auch mit einer derartigen Software einsetzen, die aus dem Volumenbereich des Referenzgewebes oder anderen Informationen über die Thermoablationseigenschaften des Applikators und Daten über die Zusammensetzung und Struktur des Zielgewebes einen Volumenbereich für dieses Zielgewebe errechnet, bei dem auch der Abtransport der Wärme durch durchblutete Gefäße berücksichtigt werden kann. Dies erfordert bei dem Verfahren einen Zwischenschritt zwischen dem Abruf des Volumenbereiches und der Darstellung des 3D-Objektes in der Bilddarstellung.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird automatisch eine erste in den Bilddarstellungen markierte Ablationsposition mit einer zweiten in den Bilddarstellungen markierten Ablationsposition durch eine gerade Linie verbunden, die nach außen bis zur Oberfläche des dargestellten Körpers verlängert wird. Die beiden markierten Ablationspositionen liegen damit auf einer Geraden, die einem möglichen Stichkanal für das Instrument entspricht. Wird eines der beiden 3D-Objekte, die zu den beiden Ablationspositionen eingeblendet werden, durch den Anwender interaktiv verschoben, so folgen die Verbindungsgerade sowie das andere Objekt entsprechend. Hierbei kann auch zusätzlich ein 3D-Objekt, insbesondere in Form einer Kugel, am Schnittpunkt der Gerade mit der Körperoberfläche eingeblendet werden, die der Einstichstelle entspricht. Auch dieses 3D-Objekt folgt dann einer entsprechenden Verschiebung. Für die Detektion der Oberfläche des Körpers in den 3D-Bilddaten stehen bereits geeignete Verfahren zur Verfügung, die diese Grenzlinie oder Grenzfläche bspw. über Schwellwertverfahren aus den Bilddaten herausrechnen können. Der Anwender kann damit die 3D-Objekte solange in der Bilddarstellung hin und her schieben, bis das gesamte Zielgebiet erfasst wird und der Stichkanal nicht mehr durch kritische oder unpassierbare Gebiete verläuft.
In einer vorteilhaften Weiterbildung werden aus den 3D-Bilddaten und den markierten Ablationspositionen auch der gegenseitige Abstand dieser Ablationspositionen sowie optional der Abstand einer oder beider Ablationspositionen zur Körperoberfläche auf der Geraden bestimmt und ausgegeben. Diese Abstände entsprechen dann den Distanzen, um die der Anwender das eingebrachte Instrument zurückziehen muss, um von einer Ablationsposition zur anderen zu gelangen. Der Abstand zur Einstichstelle informiert den Anwender, ggf. zusammen mit den Abständen der beiden Ablationspositionen, über die maximale Strecke, um die das Instrument in den Patienten eingeführt werden muss und somit über die minimal erforderliche Länge des Instruments, die für den Eingriff benötigt wird.
Das vorgeschlagene Verfahren und die zugehörige Vorrichtung lassen sich auch vorteilhaft während einer Intervention einsetzen, um diese zu überprüfen. Dies ist vor dem Hintergrund zu sehen, dass es im Allgemeinen nicht gelingt, das Instrument zur Thermoablation exakt zu positionieren. Durch Aufzeichnung eines 3D-Bilddatensatzes nach einer Positionierung des Instrumentes an einer Ablationsposition kann der Anwender in den Bilddarstellungen die Spitze des Instrumentes erkennen. Er kann dann überprüfen, ob die derzeitige Lage des Instrumentes für die geplante Thermoablation akzeptabel ist, indem er auf die Spitze des Instrumentes in der Bilddarstellung klickt oder diese anderweitig in der Bilddarstellung markiert. Daraufhin werden ihm für dieses Instrument und die eingestellte RF-Leistung der Volumenbereich mit dem 3D-Objekt angezeigt, der bei dieser Ablationsposition von dem Instrument erfasst wird. Der Anwender kann somit überprüfen, ob trotz einer ggf. suboptimalen Lage des Instruments der Tumor noch immer komplett erfasst wird. Dies kann selbstverständlich auch für mehrere Ablationspositionen erfolgen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung erfolgt die Detektion der Spitze des Instrumentes automatisch durch einen Bildverarbeitungsalgorithmus, wobei dann auch automatisch der von dem Instrument erfasste Volumenbereich an der detektierten Position mit dem 3D-Objekt angezeigt wird. Geeignete Bildverarbeitungsalgorithmen zum Auffinden der Position der Spitze von Instrumenten in medizinischen Bilddaten sind bekannt.
Die vorgeschlagene Vorrichtung zur Planung und/oder Überprüfung einer interventionellen Radiofrequenz-Thermoablation umfasst zumindest eine Speichereinheit, eine Bildanzeigeeinheit mit einem Bildanzeigegerät und einem graphischen Eingabegerät sowie eine Datenbank. In der Datenbank sind entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren für wenigstens ein interventionelles Instrument zur Radiofrequenz-Thermoablation für wenigstens eine mit dem Instrument erzeugbare Radiofrequenzleistung ein Volumenbereich festgelegt, in dem bei dieser Radiofrequenzleistung mit dem Instrument eine Thermoablation in einem Gewebe erreicht wird. Die Bildanzeigeeinheit, die selbstverständlich auch einen entsprechenden Mikroprozessor für Berechnungen enthalten muss, ist so ausgebildet, dass sie in der Speichereinheit hinterlegte tomographische 3D-Bilddaten eines interessierenden Bereichs eines Köpers am Bildanzeigegerät darstellen kann, so dass in ein oder mehreren Bilddarstellungen der 3D-Bilddaten ein Zielgebiet für eine Thermoablation sowie eines Ausdehnung des Zielgebiets erkennbar sind. Die Bildanzeigeeinheit ist weiterhin so ausgebildet, dass sie bei Markierung mindestens einer Ablationsposition des Instruments mit dem graphischen Eingabegerät in der oder den Bilddarstellungen ein den Volumenbereich oder einen davon abgeleiteten Volumenbereich repräsentierendes 3D-Objekt zumindest teiltransparent bei dieser Ablationsposition einblendet. Die Vorrichtung kann hierbei als separates System ausgebildet sein oder auch mit dem tomographischen bildgebenden Gerät, bspw. einem Computertomographen, verbunden sein.
Die Vorrichtung ist in den bevorzugten Ausgestaltungen für die Durchführung der automatisierten Verfahrensschritte des vorangehend erläuternden Verfahrens gemäß dessen unterschiedlichen Ausgestaltungen ausgebildet. Dies betrifft in erster Linie die Bildanzeigeeinheit, in der die angeführten Schritte ausgeführt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung und des Verfahrens enthält die Bildanzeigeeinheit auch ein Segmentierungsmodul, das das Zielgebiet sowie die Ausdehnung des Zielgebiets in den 3D-Bilddaten automatisch segmentiert, sowie ein Anpassungsmodul, das auf Basis der in der Datenbank definierten Volumenbereiche und des segmentierten Zielgebiets automatisch ein oder mehrere Ablationspositionen ermittelt, mit denen das Zielgebiet vollständig erfasst wird. Die ermittelten Ablationspositionen werden dann von diesem Anpassungsmodul in den ein oder mehreren Bilddarstellungen automatisch markiert, so dass die den Volumenbereichen entsprechenden 3D-Objekte automatisch eingeblendet werden. Der Anwender kann dann überprüfen, ob die automatisch gewählten Ablationspositionen seinen Vorstellungen entsprechen und ggf. die eingeblendeten 3D-Objekte interaktiv noch verschieben. Geeignete Segmentierungsverfahren zur Segmentierung von anatomischen Objekten in 3D-Bilddaten sind dem Fachmann bekannt. Für das Auffinden geeigneter Ablationspositionen muss bspw. durch sukzessive Verschiebung der Ablationsposition und geometrische Vergleiche zwischen den entsprechenden 3D-Objekten und den segmentierten Bilddaten erreicht werden, dass das segmentierte Zielgebiet vollständig innerhalb des jeweiligen 3D-Objektes liegt. Hierzu können bekannte Techniken der Fehlerminimierung eingesetzt werden.
Durch das beschriebene Verfahren und die zugehörige Vorrichtung wird es möglich, auch größere Zielgebiete, insbesondere Tumore, mit nur einem Instrument bzw. einer Sonde und einem einzelnen Stichkanal relativ einfach zu planen und zu behandeln. Ein besonderer Vorteil liegt in der niedrigeren Belastung des Patienten, da nur mit einem Stichkanal gearbeitet wird und weniger Kontrollscans zur Sondenpositionierung benötigt werden. Gerade beim Einsatz von Computertomographen geht dies auch mit einer niedrigeren Strahlenbelastung einher und verbesserten den Workflow erheblich. Durch das Verfahren wird der Eingriff wesentlich schneller und einfacher. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung besteht darin, dass der Anwender den Applikator damit kontrolliert positionieren kann. Dies erhöht die Sicherheit für den Anwender und für den Patienten.
Auch wenn das vorliegende Verfahren und die zugehörige Vorrichtung in erster Linie für CT-gestützte interventionelle Eingriffe beschrieben sind, so ist es auch möglich, andere Geräte zur tomographischen Bildgebung, bspw. einen Magnetresonanztomographen, als bildgebendes Gerät einzusetzen.
Das vorliegende Verfahren und die zugehörige Vorrichtung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen nochmals kurz erläutert. Hierbei zeigen:
1 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für die Durchführung einer CT-gesteuerten RF-Thermoablation mit dem vorgeschlagenen Verfahren und der vorgeschlagenen Vorrichtung und
2 eine schematische Bilddarstellung zur Veranschaulichung der Einblendung von 3D-Objekten und des Stichkanals.
Das vorgeschlagene Verfahren wird nochmals anhand des in 1 beispielhaft dargestellten Flussdiagramms erläutert. Um die eingesetzte RFA-Sonde (RFA: Radiofrequenz-Thermoablation) in die korrekte Position bringen zu können, wird unmittelbar vor dem Eingriff zur Tumorablation ein Planungsscan des Patienten mit einem Computertomographen durchgeführt, um die Planungsdaten zu gewinnen. Dabei wird ein dreidimensionaler CT-Bilddatensatz des Patienten erzeugt. Die 3D-Bilddaten können auf einer geeigneten CT-Konsole betrachtet werden. Der Datensatz kann hierbei durch den Anwender interaktiv beliebig gedreht werden. Der Anwender definiert geeignete Schnittebenen, bis der Tumor in den Bilddarstellungen gut sichtbar herausgearbeitet ist.
Der Anwender markiert eine Position innerhalb des Tumors, um die ihm dann ein 3D-Objekt, das dem Wirkradius der eingesetzten RFA-Sonde entspricht, eingeblendet wird. Dieses 3D-Objekt wird transluzent der anatomischen Information in den Bilddarstellungen überlagert. Der Anwender erkennt nun bspw. in der Bilddarstellung, dass der Wirkradius dieser Sonde nicht ausreicht, um den Tumor vollständig zu erfassen. Daraufhin markiert er innerhalb des Zielgebiets eine zweite Ablationsposition, an der wiederum ein 3D-Objekt eingeblendet wird, das dem Wirkradius der eingesetzten RFA-Sonde entspricht. Das System verbindet die beiden Ablationspositionen mit einer geraden Linie und verlängert diese Linie bis an die Patientenoberfläche. Der Anwender verschiebt dann die verbundenen Objekte solange, bis der gesamte Tumor erfasst wird und der Stichkanal nicht mehr durch kritische oder unpassierbare Gebiete verläuft. Durch die Einblendung der 3D-Objekte in die Bilddarstellung kann der Anwender beim Durchblättern des Datensatzes in jeder Darstellung unmittelbar erkennen, ob der Tumor noch vom Applikator erfasst wird. Ein besonderes Vorstellungsvermögen ist hierzu nicht erforderlich.
2 zeigt stark schematisiert eine entsprechende Darstellung, in der in einem interessierenden Körperbereich 1 eine erste Ablationsposition 2 und eine zweite Ablationsposition 3 markiert sind. Der Tumor 4 ist in dieser Bilddarstellung ebenfalls angedeutet. Um diese beiden Positionen sind 3D-Objekte 5 gelegt, die den Wirkradius der eingesetzten Sonde um diese Ablationspositionen darstellen. Die beiden Ablationspositionen sind über eine Gerade 6 verbunden, die bis an die Patientenoberfläche verläuft und dort eine Einstichstelle 7 definiert. Durch Verschiebung eines der eingeblendeten Objekte 5 bzw. der Einstichstelle 7 verschieben sich auch die entsprechenden anderen Objekte (5) und die Gerade (6). Der Anwender kann so eine optimale Planung der Ablation durchführen.
Anschließend kann mit der Intervention begonnen werden. Der Anwender positioniert hierbei die RFA-Sonde an der ersten Ablationsposition 2 und führt dazu CT-Kontrollscans durch. Anhand der hierbei gewonnenen 3D-Bilddaten überprüft der Anwender jeweils in den aktuellen Bilddaten, ob die Sondenlage für Ablationsposition 2 und Ablationsposition 3 in Ordnung ist und korrigiert ggf. die Sondenlage. Anschließend wird die Therapie an Ablationsposition 2 durchgeführt und die Sonde um die automatisch berechnete Strecke zurückgezogen. Danach erfolgt die Therapie an der Ablationsposition 3. Nach dem Ende dieser Ablation wird die Sonde herausgezogen. Der Eingriff ist beendet.

Claims

Verfahren zur Planung und/oder Überprüfung einer interventionellen Radiofrequenz-Thermoablation, bei dem mit einem Gerät der tomographischen Bildgebung 3D-Bilddaten eines interessierenden Bereichs (1) eines Körpers aufgezeichnet und an einem Bildanzeigegerät dargestellt werden, so dass in ein oder mehreren Bilddarstellungen der 3D-Bilddaten ein Zielgebiet (4) für die Thermoablation sowie eine Ausdehnung des Zielgebiets (4) erkennbar sind, wobei eine Datenbank bereitgestellt wird, in der für wenigstens ein interventionelles Instrument zur Radiofrequenz-Thermoablation für wenigstens eine mit dem Instrument erzeugbare Radiofrequenzleistung ein Volumenbereich festgelegt ist, in dem bei dieser Radiofrequenzleistung mit dem Instrument eine Thermoablation in einem Gewebe erreicht wird, wobei bei Markierung mindestens zweier Ablationspositionen (2, 3) des Instruments in der oder den Bilddarstellungen jeweils ein den Volumenbereich oder einen davon abgeleiteten Volumenbereich repräsentierendes 3D-Objekt (5) zumindest teiltransparent bei diesen Ablationspositionen (2, 3) eingeblendet wird, bei dem in der oder den Bilddarstellungen, an denen jeweils das 3D-Objekt (5) eingeblendet wird, zwei der mindestens zwei markierten Ablationspositionen (2, 3) automatisch durch eine Verbindungsgerade (6) in den 3D-Bilddaten verbunden werden, die sich bis zur Oberfläche des Körpers erstreckt, um einen in den ein oder mehreren Bilddarstellungen erkennbaren Stichkanal für das Instrument zu definieren und bei dem sich die eingeblendeten 3D-Objekte (5) mit einem graphischen Eingabewerkzeug in den ein oder mehreren Bilddarstellungen interaktiv verschieben lassen, wobei die entsprechenden Ablationspositionen (2, 3) und die Verbindungsgerade (6) automatisch der Verschiebung folgen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Markierung der mindestens zwei Ablationspositionen (2, 3) des Instruments mit einem graphischen Eingabegerät vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Markierung einer tatsächlichen Ablationsposition (2, 3) des Instruments durch einen Bildverarbeitungsalgorithmus vorgenommen wird, der eine Position einer Spitze des Instruments automatisch in den 3D-Bilddaten detektiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem sich die eingeblendeten 3D-Objekte (5) mit einem graphischen Eingabewerkzeug in den ein oder mehreren Bilddarstellungen interaktiv manipulieren und anschließend in der Datenbank abspeichern lassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem in der Datenbank für das wenigstens eine interventionelle Instrument zur Radiofrequenz-Thermoablation für mehrere mit dem Instrument erzeugbare Radiofrequenzleistungen jeweils ein Volumenbereich festgelegt ist, in dem bei dieser Radiofrequenzleistung mit dem Instrument eine Thermoablation in einem Gewebe erreicht wird, und bei dem die erzeugbaren Radiofrequenzleistungen über ein Menü auswählbar sind, für die das 3D-Objekt (5) in der Bilddarstellung eingeblendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem ein Abstand zwischen zwei Ablationspositionen (2, 3) automatisch ermittelt und ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem ein Abstand zwischen zumindest einer der Ablationspositionen (2, 3) und der Oberfläche des Körpers auf der Verbindungsgeraden (6) automatisch ermittelt und ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das Zielgebiet (4) durch ein automatisiertes Segmentierungsverfahren in den 3D-Bilddaten segmentiert wird, auf Basis der in der Datenbank definierten Volumenbereiche und des segmentierten Zielgebiets (4) automatisch zwei oder mehrere Ablationspositionen (2 3) ermittelt werden, mit denen das Zielgebiet (4) vollständig erfasst wird, und die ermittelten Ablationspositionen (2, 3) in den ein oder mehreren Bilddarstellungen automatisch markiert werden.
Vorrichtung zur Planung und/oder Überprüfung einer interventionellen Radiofrequenz-Thermoablation, zumindest umfassend eine Speichereinheit, eine Bildanzeigeeinheit mit einem Bildanzeigegerät und einem graphischen Eingabegerät, sowie eine Datenbank, in der für wenigstens ein interventionelles Instrument zur Radiofrequenz-Thermoablation für wenigstens eine mit dem Instrument erzeugbare Radiofrequenzleistung ein Volumenbereich festgelegt ist, in dem bei dieser Radiofrequenzleistung mit dem Instrument eine Thermoablation in einem Gewebe erreicht wird, wobei die Bildanzeigeeinheit so ausgebildet ist, dass sie in der Speichereinheit hinterlegte tomographische 3D-Bilddaten eines interessierenden Bereichs (1) eines Körpers am Bildanzeigegerät darstellen kann, so dass in ein oder mehreren Bilddarstellungen der 3D-Bilddaten ein Zielgebiet (4) für eine Thermoablation sowie eine Ausdehnung des Zielgebiets (4) erkennbar sind, dass sie bei Markierung mindestens zweier Ablationspositionen (2, 3) des Instruments in der oder den Bilddarstellungen jeweils ein den Volumenbereich oder einen davon abgeleiteten Volumenbereich repräsentierendes 3D-Objekt (5) zumindest teiltransparent bei diesen Ablationspositionen (2, 3) einblendet, dass sie in der oder den Bilddarstellungen zwei der mindestens zwei markierten Ablationspositionen (2, 3) in den 3D-Bilddaten automatisch durch eine Verbindungsgerade verbindet, die sich bis zu einer Oberfläche des Körpers erstreckt, um einen in den ein oder mehreren Bilddarstellungen erkennbaren Stichkanal für das Instrument zu definieren und dass sich die eingeblendeten 3D-Objekte (5) mit dem graphischen Eingabegerät in den ein oder mehreren Bilddarstellungen verschieben lassen, wobei die Ablationspositionen (2, 3) und die Verbindungsgerade (6) automatisch der Verschiebung folgen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der in der Datenbank für das wenigstens eine interventionelle Instrument zur Radiofrequenz-Thermoablation für mehrere mit dem Instrument erzeugbare Radiofrequenzleistungen jeweils ein Volumenbereich festgelegt ist, in dem bei dieser Radiofrequenzleistung mit dem Instrument eine Thermoablation in einem Gewebe erreicht wird, und bei dem die erzeugbaren Radiofrequenzleistungen über ein Menü auswählbar sind, für die das 3D-Objekt (5) in der Bilddarstellung eingeblendet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der die Bildanzeigeeinheit einen Abstand zwischen zwei Ablationspositionen (2, 3) automatisch ermittelt und ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Bildanzeigeeinheit einen Abstand wenigstens einer der Ablationspositionen (2, 3) und der Oberfläche des Körpers auf der Verbindungsgeraden (6) automatisch ermittelt und ausgibt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei der die Bildanzeigeeinheit ein Segmentierungsmodul, das das Zielgebiet (4) automatisch segmentiert, und ein Anpassungsmodul umfasst, das auf Basis der in der Datenbank definierten Volumenbereiche und des segmentierten Zielgebiets (4) automatisch zwei oder mehrere Ablationspositionen (2, 3) ermittelt, mit denen das Zielgebiet (4) vollständig erfasst wird, und die ermittelten Ablationspositionen (2, 3) in den ein oder mehreren Bilddarstellungen automatisch markiert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei der die Bildanzeigeeinheit einen Bildverarbeitungsalgorithmus umfasst, der eine Position einer Spitze des Instruments automatisch in den 3D-Bilddaten detektiert und die entsprechende Position als Ablationsposition (2, 3) in den 3D-Bilddaten markiert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei der sich die eingeblendeten 3D-Objekte (5) mit dem graphischen Eingabewerkzeug in den ein oder mehreren Bild darstellungen interaktiv manipulieren und anschließend in der Datenbank abspeichern lassen.