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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen und Erfassen eines nicht intakten Bereiches in einem Untersuchungsobjekt oder eines krankhaften, insbesondere malignen Gewebebereichs in einem Körper, insbesondere in der Prostata, sowie zur Festlegung eines Weges zur gezielten Probenentnahme mittels Instrument aus dem Inneren des Untersuchungsobjektes, insbesondere zur gezielten Gewebeentnahme (Biopsie) mittels Instrument (Nadel) aus dem Körper, insbesondere aus der Prostata.
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Prostatakrebs ist die häufigste bösartige Tumorart des Mannes. Der Früherkennung von Prostatakrebs kommt daher besondere Bedeutung zu.
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Im Rahmen der Früherkennung und Diagnostik sind verschiedene Verfahren bekannt:
So ist es bekannt, zur Früherkennung eine alleinige digitale rektale Untersuchung der Prostata ohne PSA-Bestimmung durchzuführen.
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Ferner ist es bekannt, eine solche digitale rektale Untersuchung mit PSA-Bestimmung zu kombinieren.
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Ferner ist es bekannt, bei Verdacht auf Prostatakrebs vielfache Gewebeproben mittels Biopsie, vorzugsweise durch den Darm (transrektal) zu entnehmen. Diese Probennahme erfolgt blind, d. h. ohne, dass die Biopsienadel mit Hilfe einer Steuereinrichtung in den verdächtigen Bereich geführt wird. Es werden dabei 12 bis mehr als 30 nicht MRT-gesteuerte – also blinde – Biopsien durch einen kontaminierten Körperbereich, nämlich den Darm hindurch, durchgeführt.
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Diese beschriebenen Verfahren sowie auch andere bildgebende Verfahren, wie Röntgen oder Ultraschall sind nicht geeignet, eine Entscheidung dahingehend zu treffen, ob eine verdächtige Veränderung der Prostata gut- oder bösartig ist. Hierüber geben nur Untersuchungen von Gewebeproben direkt und gezielt aus der verdächtigen Stelle Aufschluss.
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Derzeit stellt zum Tumornachweis die Magnetresonanztomographie (MRT) das beste bildgebende Verfahren dar. Die MRT ist in der Lage, die zonale Anatomie der Prostata darzustellen. Der Vorteil der MRT liegt darin, Tumore oder Entzündungen in der Prostata zu detektieren und die lokale Ausdehnung zu bestimmen.
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Durch die
US 20070230757 A1 ist ein computergestütztes, bildgebendes, diagnostisches MRT gestütztes Verfahren zur Unterscheidung zwischen malignem und nicht malignem Prostatagewebe und umgebenden Bereichen bekannt. Das bildgebende Verfahren liefert Daten von der Prostata und umgebenden Bereichen und verarbeitet diese Daten unter Verwendung von Algorithmen zur Unterscheidung zwischen malignem und nicht malignem Gewebe. Es ist eine Ablationsvorrichtung vorgesehen, die automatisch betätigt wird nach Ermittlung der aus der Bildgebung errechneten Koordinaten des malignen Gewebebereiches. Eine computergestützte Steuereinrichtung steuert die dem malignen Gewebe beim Ablationsvorgang zugeführte Energie, derart dass die Gefahr einer Zerstörung von nicht malignem Gewebe innerhalb der Prostata und umgebender Bereiche minimiert wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Beseitigung des malignen Gewebebereichs durch das Bildgebungsverfahren zu überwachen und zu steuern.
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Bei dem bekannten Verfahren ist eine Unterscheidung zwischen malignem und nicht malignem Gewebe möglich, es ist aber keine Unterscheidung zwischen entzündlichem und malignem Gewebe möglich. Aus der
US 20070230757 wird zwar entnehmbar, dass die Größe, Lage und Ausrichtung bzw. Ausdehnung des malignen Gewebes unter Verwendung eines Algorithmus aus den Bilddaten rechnergestützt ermittelt wird und zwar auch nach dem operativen Eingriff, um nicht entferntes malignes Gewebe festzustellen, es wird aber nicht aufgezeigt, wie Gewebe aus der Prostata entnommen wird; es werden nur die hierzu benutzten chirurgischen Geräte genannt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen
nicht intakte Bereiche in einem Untersuchungsobjekt oder ein krankhafter Bereich, insbesondere maligner Gewebebereich in einem Körper, insbesondere in der Prostata erkennbar und erfassbar sind,
eine Unterscheidung zwischen intakten und nicht intakten Bereichen oder zwischen gesundem und krankhaftem Gewebe, insbesondere zwischen entzündlichem und malignem Gewebe möglich ist,
ein Weg festlegbar ist
zur gezielten Probenentnahme mittels Instrument aus dem Inneren des Untersuchungsobjektes oder zur gezielten Gewebeentnahme (Biopsie) mittels Instrument aus dem Körper, insbesondere aus der Prostata, so dass verdächtige Herde in der Prostata gezielt ansteuerbar sind für eine Gewebeentnahme und ggfs. Behandlung des mittels gezielter Biopsie gewonnenen malignen Gewebes.
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Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im Anspruch 10 angegeben.
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Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Aufgabenlösungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung schlägt vor, Ort, Ausdehnung und Größe eines nicht intakten Bereichs in einem Untersuchungsobjekt oder eines krankhaften, bspw. malignen Gewebes in dem Untersuchungsobjekt bspw. in der Prostata durch ein 3D-bildgebungsgesteuertes System zu bestimmen und mit Hilfe der durch das bildgebende Verfahren ermittelten Daten einen Weg von außen von einem Punkt auf der Außenfläche, bspw. auf der Haut zum Zentrum des nicht intakten Bereiches oder des krankhaften Gewebes festzulegen, entlang dem eine gezielte Behandlung oder Bearbeitung oder gezielte Biopsie, insbesondere Stanzbiopsie durchführbar ist, vorzugsweise mit Hilfe einer Koaxialnadel. Die Biopsie und eine evtl. spätere fokale Therapie können durch das Lumen der Koaxialnadel hindurch durchgeführt werden.
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Die Erfindung ermöglicht mittels der vorgeschlagenen 3D-bildgebungsgesteuerten Vorrichtung, vorzugsweise einer MRT-gesteuerten Vorrichtung, krankhafte (bspw. tumorverdächtige) Herde darzustellen. Diese Herde können dann mittels Bildgebungsverfahren durch die Haut gezielt angesteuert und durch das Lumen einer Koaxialnadel gezielt biopsiert werden. Nur so ist eine histologische Untersuchung möglich, die erforderlich ist, um zwischen entzündlichem, nicht malignem und malignem Gewebe unterscheiden zu können. Basierend auf der patho-histologischen Befundung kann bei Malignität der Herd entfernt oder zerstört werden unter Belassung des umliegenden gesunden Gewebes (fokale Behandlung).
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.
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Es zeigt
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1 ein Blockschaltbild eines prinzipiellen Aufbaus einer MRT-Anlage, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist,
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2 ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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3 schematisch einen Rahmen mit schematischer Andeutung der Führung eines Instrumentes,
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4 schematisch die Einstellung eines Instrumentes für eine geradlinige Bewegung zwischen einem Ausgangspunkt A auf einer Oberfläche eines Körpers und einem vorzugsweise im Zentrum eines malignen Gewebebereichs GM liegenden Punkt B oder zwischen einem Ausgangspunkt A auf einer Oberfläche eines Untersuchungsobjektes und einem vorzugsweise im Zentrum eines nicht intakten Bereiches GM des Untersuchungsobjektes liegenden Punktes B und
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5 schematisch eine Darstellung zur Unterscheidung zwischen Tumor und Entzündung im MRT-Bild mit korrespondierender histologischer Befundung.
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Gleiche und einander entsprechende Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Figuren der Zeichnung mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Nachfolgend wird die Erfindung der Einfachheit halber vorzugsweise in Verbindung
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Die Zeichnung zeigt in der 1 eine schematisch dargestellte Vorrichtung zur Durchführung eines 3D-Bildgebungsgesteuerten Verfahrens, um den Weg festzulegen zur Gewinnung von Gewebe aus dem Inneren eines Untersuchungsobjektes bspw. des Körpers eines Patienten, um zwischen malignem, entzündlichem und gesundem Gewebe, vorzugsweise der Prostata nebst ihrer Umgebung, unterscheiden zu können.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beinhaltet eine Bildgebung mittels digitaler Bilder eines Bereichs des Untersuchungsobjektes, insbesondere der Prostata, und der näheren Umgebung dieser Bereiche und verarbeitet die ermittelten Daten, um zwischen krankhaftem und gesundem Gewebe zu unterscheiden.
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Im Gegensatz zum in der Beschreibungseinleitung genannten Stand der Technik wird diesseits die Ansicht vertreten, dass eine Differenzierung zwischen entzündlichem und malignem Gewebe nur mittels histologischer Untersuchungen möglich ist. Hierzu wird das Gewebe mittels Biopsie aus dem als pathologisch erkannten Herd (Fokus) in und an der Prostata und anderen Organen und Bereichen des Körpers gewonnen. Erfindungsgemäß wird dabei eine 3D-bildgebungsgesteuerte Vorrichtung eingesetzt, und zwar bevorzugt, wenn auch nicht ausschließlich, mittels MRT über einen innovativen perkutanen (bevorzugt parasakral, transgluteal, paracoccidial) Weg und auch jeden anderen perkutanen oder transkutanen Zugang.
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Die Biopsie und eventuell eine spätere Therapie werden bspw. durch das Lumen einer Titan-Koaxial-Nadel durchgeführt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ein Gerät zur Darstellung des Inneren des Untersuchungsobjektes und seiner Organe, bevorzugt mittels MRT, einen Computer, welcher nach erfolgter Gewebegewinnung nach einem vorgegebenen Programm bzw. Algorithmus einen Weg zwischen einem Ausgangspunkt A und einem Zielpunkt B zur Gewinnung des Gewebes festlegt und steuert und kontrolliert. Die Vorrichtung umfasst ferner Instrumente zum Begehen des ermittelten Weges A–B und zur Gewinnung von Gewebeproben. Schließlich ist Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch der biopsierende Mensch oder ein biopsierender Roboter.
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Hierzu sind die Instrumente I mit Hilfe einer an einem Rahmen R befindlichen ersten Einstellvorrichtung mit einem Ende, insbesondere einer Spitze auf den Ausgangspunkt A auf der Körperoberfläche des Patienten aufsetzbar (vgl. 3), wobei die Instrumentenachse durch eine zweite am Rahmen befindliche Einstellvorrichtung in eine von der senkrechten Lage (z-Achse) um einen Polarwinkel wp abweichende winklige Lage neigbar ist und durch eine dritte am Rahmen angeordnete Einstellvorrichtung bezüglich der Bildebene um einen Azimutwinkel wa in eine winklige Lage bezüglich der Bildebene bewegbar ist, derart, dass sich aus dem Polarwinkel wp und dem senkrechten Abstand z zwischen den Punkten A und B die Länge des Weges A–B zwischen A und B aus der Beziehung Weg A–B = z/cos(wp) errechnet, wobei der Weg A–B durch eine am Rahmen angeordnete vierte Einstellvorrichtung einstellbar ist. Die vier Einstellvorrichtungen sind nicht dargestellt.
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Die 3D-MRT-Kontrolleinrichtung steuert und kontrolliert die Biopsie und eventuell vorgesehene Therapie vor, während und nach der Anwendung. Es können auch andere Bildgebungssysteme als MRT verwendet werden.
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Erfindungsgemäß wird nur ein krankhafter Herd (Fokus) im Untersuchungsobjekt, bevorzugt in der Prostata oder in ihrer Umgebung, biopsiert, eventuell behandelt und kontrolliert.
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Grundsätzlich kann das Verfahren an allen Stellen und Bereichen des Untersuchungsobjektes, bspw. des Körpers eines Patienten erfolgen, vorzugsweise aber in der Prostata, wo zwischen malignem und entzündlichem Gewebe mittels MRT oder anderer Bild gebender Systeme nicht direkt unterschieden werden kann.
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Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden krankheitsverdächtige Herde (Fokus) in der Prostata dargestellt. Diese Herde werden mittels Bildgebung durch die Haut (perkutan) angesteuert und durch das Lumen einer Koaxial-Nadel gezielt biopsiert. Basierend auf der patho-histologischen Befundung kann bei Malignität der Herd (Fokus) behandelt oder zerstört werden unter Belassung des umliegenden gesunden Gewebes (fokale Therapie).
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Das vor allem in der medizinischen Diagnostik eingesetzte MRT-Gerät dient zur Darstellung von Struktur und Funktion der Gewebe und der Organe im Körper. Es basiert physikalisch auf den Prinzipien der Kernspinresonanzspektroskopie (MRT). Mit der MRT kann man Schnittbilder des zu untersuchenden Körpers in verschiedenen Ebenen erzeugen, die eine Beurteilung der Organe und vieler krankhafter Organveränderungen erlauben. Die MRT basiert auf sehr starken Magnetfeldern sowie elektromagnetischen Wechselfeldern im Radiofrequenzbereich, mit denen bestimmte Atomkerne (meistens die Wasserstoffkerne/Protonen) im Körper resonant angeregt werden. Aufgenommen werden elektrische Signale der gleichen Frequenz, die die angeregten Atomkerne im Empfängerstromkreis induzieren. Im Gerät wird keine Röntgenstrahlung oder andere ionisierende Strahlung erzeugt oder genutzt. Eine wesentliche Grundlage für den Bildkontrast sind unterschiedliche Relaxationszeiten verschiedener Gewebearten. Daneben trägt auch der unterschiedliche Gehalt an Wasserstoffatomen in verschiedenen Geweben zum Bildkontrast bei.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, den zu untersuchenden Bereich eines Untersuchungsobjektes, beispielsweise die Prostata mittels MRT in drei Ebenen oder mehr darzustellen, hauptsächlich axial, coronar und sagittal. Zum Erkennen und Lokalisieren von einem oder mehreren Herden (Fokus) – entstanden durch Tumor oder Entzündung – wird ein bereits bekanntes und eingesetztes Identifizierungssystem (IDS) mit den Sequenzen T2, T1-KM, Diffusion, ADC, eventuell Spektroskopie eingesetzt. In einem Entzündungs-/Tumor-Score wird der jeweilige Herd erfasst (1. Schritt).
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Nach Erfassung in dem Entzündungs-/Tumor-Score erfolgt im 2. Schritt das Anpeilen des im Schritt 1 erkannten Herdes (Fokus) und die Navigation in diesen erkannten Herd unter 3D-MRT-Führung manuell oder vorzugsweise mittels Matrix oder Roboter.
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Im dritten Verfahrensschritt wird Gewebe mittels Biopsie aus dem Zentrum (Fokus) des ermittelten verdächtigen Bezirks zur histologischen (feingeweblichen) Untersuchung entnommen.
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Im vierten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt erfolgt die erneute Darstellung der Prostata (z. B. 3D-MRT) zur Sicherstellung, dass das erkannte verdächtige Gewebe getroffen wurde. Danach kann in einem fünften Schritt – falls der histologische Befund bösartiges (malignes) Gewebe zeigt – die Erstellung eines Behandlungsplanes zur Behandlung des tumorbefallenen Gewebes unter Schonung des gesunden Gewebes mittels Exzision, Punch, Auflösung oder Medikamente erfolgen.
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Diese Verfahrensschritte sind schematisch in der 2 dargestellt. Die 2 ist durch die Eintragung der Verfahrensschritte selbst erklärend.
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Die 1 zeigt hierzu ein Blockschaltbild eines prinzipiellen Aufbaus einer MRT-Anlage, wie sie vorliegend beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt wird, wobei in der 1 nur die wesentlichen Bauteile der MRT-Anlage dargestellt sind, und zwar ein Grundfeldmagnet 1, ein Gradientenspulensystem 2 und eine Hochfrequenz-Sende- und -Empfangsantenne 3. Weiterhin befindet sich ein Patient 4 auf einer Liege 5, und zwar in Bauchlage. Der Patient 4 stellt das Untersuchungsobjekt dar.
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Bei der Messung werden über die Hochfrequenz-Sendeantenne 3 Hochfrequenzimpulse zur Erzeugung von Magnetresonanz-Signalen in das Untersuchungsobjekt 4 eingestrahlt. Die erzeugten Magnetresonanz-Signale werden erfasst und in Form eines zweidimensionalen MRT-Schichtbildes dargestellt. In der 1 ist gestrichelt der Körperbereich 6 des Untersuchungsobjektes 4 gezeigt, in den ein eingeführtes Objekt, im vorliegenden Falle beispielsweise die erwähnte Koaxial-Nadel, während der Einführung mittels MRT-Bildgebung verfolgt werden soll.
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In der 1 sind ferner eine Steuereinrichtung 8 zur Ansteuerung der MRT-Erfassungseinrichtung für die Durchführung einer Bilderfassung sowie ein Monitor 7 zur Bilddarstellung dargestellt. Über eine Eingabeeinrichtung 10, in der Regel eine Tastatur sowie ein mehrdimensionales Eingabegerät, werden Daten an eine Berechnungseinheit 9 weitergeleitet, die die entsprechenden Berechnungen durchführt und an die Steuereinrichtung 8 weiterleitet. Mit dem Bezugszeichen 11 ist eine Messeinrichtung bezeichnet, die eine eingeführte Länge eines in den Körperbereich 6 eingeführten Instrumentes, vorliegend einer Koaxial-Nadel, misst und die Messwerte an die Berechnungseinheit 9 weiterleitet.
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Wie oben schon erwähnt, werden verschiedene MRT-Sequenzen verwendet. Unter einer MRT-Sequenz versteht man eine elektromagnetische Pulssequenz, die durch ein MRT-Gerät erzeugt wird, um Schnittbilder zu generieren. Eine solche elektromagnetische Pulssequenz ist ein voraus gewähltes Programm-Set von bestimmten Radiofrequenz- und Gradient-Pulsen, die während des Scannens vielfach wiederholt werden. Im kurzen Zeitintervall zwischen den Pulsen werden Signale empfangen und automatisch über einen Computer ausgewertet und Bilder berechnet.
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Eine Pulssequenz wird beschrieben durch die Repetitionszeit (im Englischen TR „repetition time”), durch die Echozeit (im Englischen TE „echo time”), durch Inversionszeiten (im Englischen TI „inversion time”). Die Pulssequenzen liegen alle im Millisekundenbereich. Bei der Gradient-Echo-Sequenz ist zudem der Anregungswinkel (im Englischen „flip angle”) ein weiterer Parameter, nämlich die Stärke des Gradienten. All diese Parameter sind variierbar, so dass es eine Vielzahl von verschiedenen MRT-Sequenzen gibt. Alle Sequenzen liefern verschiedene Bilder mit unterschiedlichen Informationen. Je nach klinischer Fragestellung muss die richtige MRT-Sequenz bzw. müssen mehrere sinnvolle Sequenzen gewählt werden.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden, wie oben schon angegeben, folgende spezielle Sequenzen verwendet: T2, T1, Dynamische mit Kontrastmittel (KM), Diffusion, ADC, Spektroskopie. Mit Hilfe dieser speziellen Sequenzen erfolgt die Darstellung eines tumorösen und/oder entzündlichen Gewebes bzw. Bereichs, beispielsweise in der Prostata, indem eine Serie von Bildern des zu untersuchenden Objektes in axialer, sagittaler und coronarer Schnittebene dargestellt werden. Eine Unterscheidung zwischen malignem und/oder entzündlichem und normalem Gewebe erfolgt mit den Sequenzen T2, Diffusion mit ADC und dynamisch kontrastmittelverstärkt über den gesamten zu untersuchenden Objektbereich. Um wenigstens ein dynamisch kontrastmittelverstärktes Bild zu erhalten wird eine T1 gewichtete Sequenz verwendet. Unter ADC-Sequenz wird ein apparativer Diffusionskoeffizient mit einem MRT verstanden. Durch die Verwendung der Sequenz KM-Applikation wird der Kontrast des Untersuchungsobjektes erhöht, wodurch eine Differenzierung zwischen Geweben ähnlicher Dichte erleichtert wird. Die weiteren Verfahrensschritte sind
- – KM-Applikation,
- – Ermittlung einer Kurve „wash in – wash out” mittels pharmakokinetischer Modelle,
- – automatische Unterscheidung zwischen malignem und/oder entzündlichem und normalem Gewebe des Untersuchungsobjektes (Prostata) mittels Computer-/Score-Programm.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung beinhaltet folgende Verfahrensschritte:
- – Bildgebung für die Darstellung des Herdes in Ort, Größe, Form sowie der Eintritts-Pforte A auf der Haut.
- – Platzierung eines Gerätes (z. B. Koaxial-Nadel in das Untersuchungsobjekt (Prostata) und dessen Fokus, um gezielt biopsieren und evtl. therapieren zu können,
- – Kontrolle der Biopsie und des Therapieerfolges.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Methode zur Durchführung einer Biopsie und evtl. Therapie anzugeben, wobei folgende Mittel eingesetzt werden:
Punch, Lyse, Ablation, Pusher, HIFU oder andere Energieformen. Sämtliche Verfahren und Teilverfahren beinhalten ein Überwachungssystem, welches das Untersuchungsobjekt, bspw. die Prostata, darstellt vor, während und nach der Therapie, um sicherzugehen, dass Gewebe biopsiert und histologisch gesichertes Tumorgewebe entfernt wurde.
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Nachfolgend sollen die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zur Gewinnung von Gewebe aus dem Inneren des Untersuchungsobjektes näher beschrieben werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ein gezieltes und gesteuertes Eindringen von Geräten und Instrumenten ins Innere des Untersuchungsobjektes durch die Haut zur Biopsie und eventuellen Therapie, wobei das Eindringen der Geräte und Instrumente in das Innere des Untersuchungsobjektes manuell und automatisch oder robotergesteuert erfolgen kann.
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Eine vorgegebene, in die Berechnungseinheit 20 eingespielte Software beinhaltet vorgebbare analytische Methoden, insbesondere Dichtemessungen, Messung der Größe und des Umfangs, Beschreibung der Form und ähnliches, wodurch eine Identifizierung von bösartigem und/oder entzündlichem Gewebe ermöglicht wird.
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Über einen vorgegebenen Algorithmus werden die digitalen Bilddaten und Rechnerinformationen verarbeitet. Das Untersuchungsobjekt (insbesondere ein Patient bzw. dessen Prostata) und der Anwender des Verfahrens messen und beurteilen den Ablauf des Verfahrens mittels Signal und Reaktion, was von einer Schmerzsensation (Schmerzempfindung) bis hin zur taktilen Empfindung reichen kann.
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Die Vorrichtung beinhaltet ferner Instrumente und Geräte, um das verdächtige Gewebe zu behandeln und wenigstens teilweise zu entfernen über eine exzisionale Biopsie oder evtl. mittels einer fokalen Behandlung des gesamten Tumors unter Belassung des gesunden Restorgans. Fokal behandeln heißt in diesem Zusammenhang, dass gezielt und ausschließlich der krankhaft befallene Herd (Fokus) behandelt wird.
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Das Biopsieverfahren, das vorliegend notwendig ist zur Differenzierung zwischen entzündlichem und malignem Gewebe, kann selbst nicht nur als erster invasiver Schritt, sondern auch auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. So kann eine Probe oder mehr als eine Probe gewonnen werden im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn. Das Verfahren kann exzisional mit kompletter Entfernung des tumorverdächtigen Gewebes erfolgen. Dies käme dann schon einer Therapie mittels multipler Biopsien gleich. Mit der beschriebenen Methode und Technik ist es auch möglich, einzelne Zellen (Zytologie) zu gewinnen.
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Die Proben können auch gewonnen werden durch Auflösung mit einem Wasserstrahl und Absaugen des Gewebes sowie durch Ausschneiden (Punch) oder Auflösung durch Medikamente (Lyse).
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung beinhaltet zur Steuerung der Biopsie und Behandlung des erkrankten Herdes eine Kombination folgender Sequenzen im MRT: T2, T1, dynamische KM, diffusionsgewichtete ADC, 3D-Ortung und beinhaltet dabei folgende Schritte:
- a) Erzeugung von Bildern in drei Ebenen, vorzugsweise axial, coronar und sagittal.
- b) Verwendung eines Score-Systems, um besser zwischen verdächtigem Tumorgewebe und Gewebeveränderung durch Entzündungen zu unterscheiden. Ein Score-System oder auch Scoring-System dient der Klassifizierung von Krankheitsbildern. Diverse Scoring-Systeme werden in der Medizin eingesetzt, um Diagnosen zu stellen und den Patientenzustand in einheitlicher Nomenklatur beschreiben zu können. Aus manchen Scoring-Systemen lassen sich mittelbar auch Behandlungsstrategien und Prognosen ableiten.
- c) Verwendung wenigstens einer T1-gewichteten gepulsten Sequenz KM-verstärkt,
- d) Applikation von KM,
- e) kinetisches Modell,
- f) wash in/wash out-Kurve,
- g) T2-Sequenz und Generieren von ADC mit Standardsoftware und
- h) 3D-Programm zur Navigation der Vorrichtung.
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Das vorliegend beschriebene Verfahren macht einen Abgleich zwischen MRT-Bild und Histologiebefund des korrespondierenden durch Biopsie gewonnen Gewebes aus dem gleichen Herd (Fokus) möglich.
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Die vorliegend eingesetzte erfindungsgemäße Vorrichtung beinhaltet Mittel zur Realisierung der Merkmale a–c und d–h, um bspw. ein Prostatakarzinom (PCA) oder eine Entzündung zu identifizieren, zu lokalisieren und evtl. zu therapieren.
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Die schon mehrfach erwähnte 3D-Beurteilung beinhaltet außer den Merkmalen a–h ein Navigationsprogramm, wobei ein 1,5 TESLA-Magnetresonanztomograph verwendet wird sowie Körperspulen und das bereits erwähnte 3D-Programm.
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Nachfolgend soll ein typisches Beispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Gewinnung von Gewebe aus dem Inneren des Untersuchungsobjektes beschrieben werden: Beispielhaft werden im folgenden spezielle Parameter benutzt, um Bilder zu generieren und den Weg zu begehen:
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1. Ausrüstung:
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Die Vorrichtung verwendet ein TESLA-MRT-System unter Verwendung von zusätzlichen nicht-endorektalen Körperspulen.
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2. Darstellungsebenen:
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Die Bilddarstellung erfolgt in drei oder mehr Ebenen durch das zu untersuchende / biopsierende Organ.
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3. gepulste Sequenzen
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- a) axial FSET 2,
- b) coronar FSET 2c
- c) sagital FSET 2d
- d) multiphasischer kontrastmittelverstärkte 3D ESPGR
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4. Kontrastmittelapplikation
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Injektion von Gandolinum mittels automatischem Injektor, Dosis: 4 cc/s und 0,1 μmol/kg mit 20 cc Kochsalzspülung mit 4 cc/s. Dies wird begonnen zur gleichen Zeit wie die Bildakquisition.
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5. Bildanalyse.
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Wenn Bilddaten gesammelt werden, erfolgt die Analyse mittels folgender Methoden:
T2 gewichtete Bilder,
Regionen mit niedrigem Signal (hypointens) sind krebs- und/oder entzündungsverdächtig (siehe 5),
ADC-Karte (5).
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Von den diffusionsgewichteten Imaging(DWI)-Bildern kann eine apparente Diffusionskoeffizienz-Karte (ADC) auf den meisten kommerziell erhältlichen MRT-Anlagen mittels Standard-Software generiert werden.
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Permeabilität.
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Von den dynamischen kontrastmittelverstärkten Sequenzen kann eine Kurve (wash in – wash out) generiert werden.
Festlegung und Kontrolle des Weges von der Eintrittspforte A bis zum Herd (Fokus) B,
Localizer als ölhaltiges Fadenkreuz (Punkt A).
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Es wird die Region, die angesteuert werden soll, dargestellt.
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Der zutreffende Punkt (Herd, Fokus) wird markiert (Punkt B).
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Der Weg der Koaxialnadel wird in 3D-Bildgebung bestimmt, und zwar
- a) axial,
- b) coronar,
- c) sagittal.
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Mittels vorgegebener Software werden in der Berechnungseinheit 9 (s. 1) die Tiefe in cm und der Winkel in Grad berechnet und es werden die zu vermeidenden Strukturen wie Knochen, Darm, u. a. m. bestimmt. Für die Ermittlung des Weges wird die Eintrittspforte A auf der Haut oder Oberfläche mittels MRT-Darstellung der Markierung (Fadenkreuz) festgelegt.
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Die Koaxialnadel (Instrument) wird nach örtlicher Betäubung in der Länge (cm) und im Winkel (Grad) markiert und auf dem erfindungsgemäß festgelegten Weg A–B vorgeschoben.
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Während des Weges der Nadel in den Körper oder in das Untersuchungsobjekt auf dem vorgegebenen Weg werden Zeichen und/oder Signale von der zu untersuchenden Person gemeldet und gesendet. Der Navigator registriert und verarbeitet diese Informationen.
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Das Untersuchungsobjekt bzw. die zu untersuchende Person kann unterschiedliche Empfindungen erfahren. Sie betätigt zur Mitteilung eine Klingel mit folgenden Signalen:
- a) 1 × Schmerzen,
- b) 2 × Darm,
- c) 3 × Blase,
- d) 4 × Harnröhre.
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Der Navigator registriert, interpretiert und korreliert die von der Person bzw. dem Unersuchungsobjekt ausgesandten Signale mit seinen taktilen Empfindungen, die da sind:
- a) Haut: hart, derb,
- b) Muskel: weiche, kurze Strecke,
- c) Fett, „weich wie Butter”, längste Strecke und
- d) Prostata: derbe Kapsel, die „harpuniert” werden muss.
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Für die Lagekontrolle wird wie folgt vorgegangen: Mittels 3D-Bildgebung wird die Lage der Nadelspitze (Punkt B) kontrolliert und ggf. korrigiert. Der Obturator wird aus der Koaxialnadel herausgezogen. Die Biopsieeinrichtung wird durch das Lumen der Koaxialnadel vorgeschoben und der Herd (Fokus) des verdächtigen Bezirkes (Punkt B) wird biopsiert und evtl. therapiert.
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Nach Beendigung durch Entfernen der Nadel wird mittels MRT-Sequenzen geprüft, ob Schäden, z. B. Blutungen, etc. vorhanden sind.
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Danach wird die Eintrittspforte A mit einem Pflaster versehen und der Urin der untersuchten Person auf Blut untersucht.
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Andere Methoden zur Entfernung des tumorösen Gewebes (Fokus) unter Belassung der gesunden Bereiche der Prostata mit den wichtigen Teilen wie Harnröhre, Rektum, neurovaskuläres Bündel, sind – außer der beschriebenen bioptischen Exzision:
- a) Entfernung durch Punch,
- b) medikamentöse Applikation mittels Pusher,
- c) Destruktion mittels Energie (Laser, HIFU etc.) mittels introducer und
- d) Antikörper wie F77 mittels Injekt-Therapie.
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MRT-Bildgebung – wie eingangs beschrieben ist erforderlich, um den Erfolg – evtl. unter der Therapie – zu überprüfen.
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Die beigefügte Zeichnung zeigt die nicht limitierten Möglichkeiten des Verfahrens zur Festlegung eines Weges aus dem Gewebe GM aus dem Inneren eines Untersuchungsobjektes, hier bevorzugt der Prostata P, vgl. 4. Das Verfahren kann dabei so konzipiert sein, dass die Spitze der koaxialen Nadel einen Monitor beinhaltet, der Daten von der Computer-Hardware und -Software erhält und verarbeitet, um die Spitze der Nadel in den Herd (Fokus) B zu führen. Die vorliegende Erfindung zeigt somit ein Verfahren zur Festlegung eines Weges und demonstriert dies an einem bevorzugten Beispiel.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 20070230757 A1 [0008]
- US 20070230757 [0009]
