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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Ermittlung eines fehlertoleranten, robusten Programms zur Ablation eines Gewebebereichs eines Körpers. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Ablationsvorrichtung, die eine ebensolche Vorrichtung zur Ermittlung eines fehlertoleranten, robusten Programms zur Ablation eines Gewebebereichs eines Körpers umfasst. Die Erfindung findet Anwendung in der Onkologie.
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Die Ablation dient üblicherweise der Entfernung oder Zerstörung von krankhaften Gewebeteilen, beispielsweise von bösartigen Tumoren. In der Onkologie hat sich die Ablation, neben der Strahlentherapie, der Chemotherapie und der chirurgischen Entfernung, zu einer zunehmend wichtigen minimal-invasiven Methode entwickelt, die es ermöglicht, Tumore vollständig zu entfernen und damit eine weitere Ausbreitung des pathologischen Gewebes zu unterbinden. Es sind heute in der Onkologie unterschiedliche Ablationsmethoden bekannt. Bei der Kryoablation erfolgt eine gezielte lokale Vereisung des Tumorgewebes, die zum Absterben der Tumorzellen führt. Bei der Hitzeablation erfolgt eine gezielte lokale Erhitzung des Tumorgewebes, was ebenfalls zum Absterben der Tumorzellen führt. Unter den Oberbegriff der Hitzeablation fallen beispielsweise die Laserablation und die Radiofrequenzablation. Beide letztgenannten sind im klinischen Einsatz fest etabliert.
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Die lokale Applikation der Kälte bzw. der Hitze im zu abladierenden Gewebebereich erfolgt üblicherweise mittels eines Ablations-Applikators. Dieser Ablations-Applikator wird unter Verwendung von bildgebenden Verfahren, wie zum Beispiel Ultraschall, Magnetresonanz oder Computertomographie, mittels eines minimal-invasiven Eingriffs in den Körper eines Patienten eingebracht und mit seinem aktiven Teil typischerweise im Tumorgewebe platziert. Den aktiven Teil des Ablations-Applikators bilden die Stellen, an denen der Energieeintrag vom Applikator in das zu abladierende Gewebe erfolgt. Der aktive Teil des Ablations-Applikators befindet sich typischerweise am proximalen Ende des Ablations-Applikators. Entsprechende Ablations-Applikatoren sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt.
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Bei einer Aktivierung des Ablations-Applikators, wird ein Gewebevolumen um den Ort des aktiven Teils des Ablations-Applikators unter anderem abhängig vom Energieeintrag und abhängig von der Dauer des Energieeintrags zerstört. Der Energieeintrag kann im Fall einer Kryoablation negativ oder im Falle einer Hitzeablation positiv sein. Da es die Zielsetzung dieses Eingriffes ist, das Tumorgewebe mittels der Ablation vollständig zu zerstören, und dabei das umliegende gesunde Gewebe möglichst wenig zu schädigen, muss zumindest die Positionierung und die Aktivierung des Ablations-Applikators in einer Art erfolgen, die auf die Größe, die Position, die Lage, die Form, die Gewebeart, etc. des zu abladierenden Tumors innerhalb der Körpers abgestimmt ist. Ist der zu behandelnde Tumor größer als die maximale Ablationsreichweite des Ablations-Applikators, so wird mit mehreren Applikatoren gleichzeitig gearbeitet. Alternativ dazu kann ein Applikator zeitlich nacheinander an mehreren Positionen des Tumorgewebes aktiviert werden.
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Die Durchführung einer Ablation erfolgt gemäß einem Ablationsprogramm, welches einen Satz Ablationsparameter und ihnen zugewiesene Parameterwerte umfasst. Dieser Datensatz gibt zumindest die Soll-Position des aktiven Teils des Ablations-Applikators im zu abladierenden Gewebebereich und damit den Ort des Energieeintrags, sowie die Dauer des Energieeintrags an. Natürlich kann das Ablationsprogramm weitere Ablationsparameter definieren, wie bspw. die Lage und Orientierung des Ablations-Applikators, eine Abfolge von Soll-Positionen des Energieeintrags, etc. Das Ablationsprogramm wird im Rahmen einer Ablations-Planung erstellt.
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Im Stand der Technik sind Verfahren bekannt, die das medizinische Personal bei der Planung einer Ablation, d.h. beim Erstellen eines Ablationsprogramms, und beim Monitoring einer Ablation, d.h. bei der Navigation des Ablations-Applikators im Körper eins Patienten unterstützen. Ein Überblick zum Stand der Technik hierzu geht beispielsweise aus dem Artikel von Bradford J. Woos et al. „Technologies for Guidance of Radiofrequency Ablation in the Multimodality Interventional Suite of the Future", Journal Vasc. Interv. Radiol. 2007, Vol. 18, Seiten 9–24, hervor.
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Die Planung einer Ablation und damit das Erstellen des Ablationsprogramms, d.h. die Ermittlung der den Ablationsparametern zuzuweisenden Parameterwerte, haben sich in den letzten Jahren deutlich weiterentwickelt. So sind aus der Druckschrift
DE 10 2007 046 453 A1 ein Simulationsverfahren und ein Simulationssystem bekannt, mit dem ein Ablationsprozess, insbesondere auch das dadurch zu erwartende Ablationsergebnis, auf Basis eines vorgegebenen Ablationsprogramms simuliert werden können. Damit kann das Ablationsprogramm auf den jeweiligen Anwendungsfall hin optimiert werden. Im Ergebnis ist es damit möglich, ein Ablationsprogramm mit präzisen den Ablationsparametern zugewiesenen Soll-Parameterwerten zu erzeugen.
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Allerdings muss das Ablationsprogramm mit exakten Parameterwerten auch mit der entsprechenden Genauigkeit umgesetzt werden, um das gewünschte Ablationsergebnis zu erzeugen. Dies ist aber praktisch nicht möglich. So ist nicht nur im klinischen Alltag bekannt, dass die Umsetzung eines Ablationsprogramms mit exakt definierten Soll-Ablationsparameterwerten aufgrund von statistischen Fehlern oder systematischen Fehlern bei der Umsetzung der Parameter nicht möglich ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Ermittlung eines fehlertoleranten robusten Ablationsprogramms zur Ablation eines Gewebebereichs eines Körpers anzugeben, so dass statistische und systematische Fehler bei der Umsetzung des Ablationsprogramms Berücksichtigung finden.
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Die Aufgabe wird mit dem Verfahren sowie der Vorrichtung gemäß den Patentansprüchen 1 und 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ausführungsbeispielen entnehmen. Der Patentanspruch 9 betrifft darüber hinaus eine Ablationsvorrichtung zur Durchführung einer Ablation eines vorgegebenen Gewebebereichs eines Körpers mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 8.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung eines fehlertoleranten Programms für eine Ablation (= Ablationsprogramm) eines vorgegebenen Gewebebereichs eines Körpers, insbesondere eines Tumors, wobei das Programm einen oder mehrere, eine Durchführung der Ablation definierende Ablationsparameter mit zugeordneten wahren Parameterwerten aufweist, umfasst die folgenden vier Verfahrensschritte.
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Im ersten Verfahrensschritt wird ein erstes Programm zur Ablation (= erstes Ablationsprogramm) des Gewebebereichs bereitgestellt, wobei erste Soll-Parameterwerte der Ablationsparameter derart gewählt sind, dass durch die Ablation ein den Gewebebereich umfassender, erster Ablationsbereich abladierbar ist. Das erste Ablationsprogramm wurde dabei auf eine im Stand der Technik bekannte Art ermittelt.
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Durch Anwendung des ersten Ablationsprogramms wird der erste Ablationsbereich dann zerstört, wenn eine exakte Umsetzung des Ablationsprogramms vorliegt.
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Anmerkung: Der Begriff „Soll-Parameterwert“ kennzeichnet vorliegend einen exakten Wert eines Ablationsparameters. Der „Soll-Parameterwert“ unterscheidet sich vorliegend von dem bei der Durchführung des Ablationsprogramms tatsächlich umgesetzten Parameterwert um systematische und zufällige Fehler. Ist bspw. im Ablationsprogramm der Ort des Energieeintrages, d.h. die Position des aktiven Teils des Ablations-Applikators, exakt mit den Koordinaten x, y, z, angegeben, so wird bei einer Ausführung des ersten Ablationsprogramms bspw. aufgrund von mechanischen Positionierungsfehlern des Ablations-Applikators oder aufgrund einer Bewegung des Patienten der Energieeintrag bei einer Position x + ∆x, y + ∆y, z + ∆z erfolgen, wobei ∆x, ∆y, und ∆z den Positionsfehler zur Soll-Position angeben.
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Im zweiten Verfahrensschritt erfolgt ein Bereitstellen einer ersten Wahrscheinlichkeitsverteilung für jeden ersten Soll-Parameterwert, wobei die Erwartungswerte der ersten Wahrscheinlichkeitsverteilungen mit den jeweiligen ersten Soll-Parameterwerten identisch sind, und die ersten Wahrscheinlichkeitsverteilungen jeweils Wahrscheinlichkeiten für bei der Durchführung der Ablation anzunehmenden Abweichungen von den jeweiligen ersten Soll-Parameterwerten angeben.
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Die ersten Wahrscheinlichkeitsverteilungen berücksichtigen somit eine Fehlerverteilung der systematischen und zufälligen Fehler, die bei einer Umsetzung bzw. Anwendung des ersten Ablationsprogramms in der Realität auftreten. Die ersten Wahrscheinlichkeitsverteilungen ergeben sich bspw. durch Auswertung einer Vielzahl von Ablationen und den diesen Ablationen zugrundeliegenden Ablationsprogrammen.
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Im dritten Verfahrensschritt wird basierend auf den ersten Wahrscheinlichkeitsverteilungen für die ersten Soll-Parameterwerte, eine zweite Wahrscheinlichkeitsverteilung von zu erwartenden zweiten Ablationsbereichen ermittelt. Bei exakter Umsetzung des ersten Ablationsprogramms und unter Ausschluss jeglicher zusätzlichen Störung (bspw. durch eine Patientenbewegung währen der Ablation) ergibt sich eindeutig ein zweiter Ablationsbereich. Unter Berücksichtigung der ersten Wahrscheinlichkeitsverteilungen für die ersten Soll-Parameterwerte ergibt sich nunmehr kein eindeutiger Ablationsbereich als Ergebnis der Ablation, sondern eine Vielzahl von zweiten Ablationsbereichen, deren Auftreten als Ergebnis der Ablation unterschiedlich wahrscheinlich ist. Insofern ergibt sich eine zweite Wahrscheinlichkeitsverteilung von zu erwartenden zweiten Ablationsbereichen.
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Im vierten Verfahrensschritt erfolgt ein Ermitteln des fehlertoleranten Programms (= fehlertolerantes Ablationsprogramm), wobei zweite Soll-Parameterwerte der Ablationsparameter derart gewählt werden, dass ein dritter Ablationsbereich abladierbar ist, der unter Optimierung oder Maximierung zumindest eines vorgegebenen Maßes aus der zweiten Wahrscheinlichkeitsverteilung und den zu erwartenden zweiten Ablationsbereichen ermittelt wird. Der dritte Ablationsbereich umfasst bevorzugt den vorgegebenen Gewebebereich.
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Das sich als Verfahrensergebnis ergebende fehlertolerante, robuste Ablationsprogramm basiert somit auf einer Maximierung oder Optimierung eines vorgegebenen Maßes, das auf der zweiten Wahrscheinlichkeitsverteilung und den zu erwartenden zweiten Ablationsbereichen definiert ist. Durch das erfindungsgemäße Einbeziehen von Fehlerwahrscheinlichkeiten und vorgegebener Maße in die Ablationsplanung sind fehlertolerante Ablationsprogramme erstellbar, die es einerseits ermöglichen auftretende Fehler zu handhaben und andererseits Änderungen eines Ablationsprogrammes unter Berücksichtigung realtischer Umsetzungsfehler zu erstellen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt zur Erstellung von fehlertoleranten Programmen für eine Laser-Ablation oder eine Kryo-Ablation oder eine Radiofrequenz-Ablation genutzt. Sinngemäß ergibt sich eine Nutzung des Verfahrens auch für eine chemische Ablation.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das vorgegebene Maß ein Volumenanteil des vorgegebenen Gewebebereichs (des Tumors), der mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit abladierbar ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das vorgegebene Maß die Wahrscheinlichkeit, mit der ein vorgegebener Volumenanteil des vorgegebenen Gewebebereichs (des Tumors) abladierbar ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Maß der Ablationsbereich des vorgegebenen Gewebebereichs (des Tumors), der mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit abladierbar ist.
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Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Ablationsparameter ein oder mehrere der folgender Parameter umfassen: Eintragungsort/e der Ablationsenergie, Eintragungsdauer/n der Ablationsenergie, örtliche Eintragsabfolge/n der Ablationsenergie, zeitliche Abfolge/n der Ablationsenergie, Orientierung und Lage einer oder mehrerer Ablations-Applikatoren, vom Ablations-Applikator abhängige Form des Ablationsbereichs. Natürlich können weitere Ablationsparameter vorgegeben werden.
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In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung werden die zu erwartenden zweiten Ablationsbereiche für die Ermittlung der zweiten Wahrscheinlichkeitsverteilung auf Basis eines vorgegebenen physikalischen Modells zur Ablationsentwicklung in Abhängigkeit von definierten oder definierbaren Modellparametern ermittelt. Diese Modellparameter können gewebespezifische Modellparameter umfassen, die den vorgegebenen Gewebebereich des Körpers definieren. Besonders bevorzugt weisen die Modellparameter, folgende Parameter auf: zumindest einen Wärmeleitfähigkeitswert des Gewebes im vorgegebenen Gewebereichs, und/oder zumindest einen Wärmeleitfähigkeitswert eines den vorgegebenen Gewebebereich umgebenden Gewebes, und/oder zumindest einen Wärmableitungsfaktor von Gefäßen innerhalb des vorgegebenen Gewebebereichs, und/oder zumindest einen Ablationskoeffizienten, der das Ablationsverhalten des Gewebes im vorgegebenen Gewebebereich angibt, und/oder zumindest einen Wärmeabsorptionskoeffizienten, der das Wärmeabsorptionsverhalten des Gewebes im vorgegebenen Gewebebereich angibt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt automatisiert durchgeführt.
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Ein weitere Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung eines fehlertoleranten Programms für eine Ablation eines vorgegebenen Gewebebereichs eines Körpers, mit einer Datenverarbeitungseinrichtung, die zur Durchführung eines der vorbeschriebenen Verfahrens ausgebildet ist.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Ablationsvorrichtung zur Durchführung einer Ablation eines vorgegebenen Gewebebereichs eines Körpers mit der vorgenannten Vorrichtung.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen nochmals kurz erläutert. Hierbei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Ablationsbereichs eines Ablations-Applikators, wobei der Ablationsbereich ohne Einbeziehung von Fehlern bei der Umsetzung eines Ablationsprogramms dargestellt ist,
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2 eine schematische Darstellung von Ablationsbereichen eines Ablations-Applikators, wobei die verschiedenen Ablationsbereiche aufgrund von Lagefehlern des Ablations-Applikators zustande kommen,
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3 eine schematische Darstellung von Ablationsereichen eines Ablations-Applikators, wobei die verschiedenen Ablationsbereiche aufgrund von Positionierungsfehlern des Ablations-Applikators entlang der Längsachse des Ablations-Applikators zustande kommen,
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4 Wahrscheinlichkeits-Volumen Histogramm, und
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5 schematisiertes Ablaufschema eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ablationsbereichs 102 eines Ablations-Applikators 101, wie er sich ohne Einbeziehung von Fehlern bei der Umsetzung eines Ablationsprogramms ergibt. Der erste Ablationsbereich 102 gibt den Gewebebereich an, in dem durch das Einbringen von Energie am aktiven Teil 108 des Ablations-Applikators für eine vorgegebene Zeitdauer, die Tumorzellen vollständig zerstört werden. Die Form des ersten Ablationsbereichs 102 ist nicht maßstabsgerecht. In Realität nähert sich der Ablationsbereich 102 eher einer Kugelform an. Die ovale Form soll hier andeuten, dass die Form des ersten Ablationsbereichs 102 unter anderem durch den Ablations-Applikator 101 selbst bestimmt wird. Vielfach geben Hersteller von Ablations-Applikatoren die Form und Größe des Ablationsbereichs in Abhängigkeit vom Energieeintrag und der Energieeintragsdauer an. Dabei wird jedoch den Besonderheiten und Charakteristika des zu abladierenden Gewebes, wie bspw. der Gewebeart, ggf. vorhandene Blutgefäße, etc. nicht Rechnung getragen. Eine genauere Ermittlung des Ablationsbereichs in Abhängigkeit vom Energieeintrag und der Energieeintragsdauer ist auf Basis von physikalischen Modellen möglich, die den Ablationsprozess simulieren, wobei die Gewebeeigenschaften etc. berücksichtigt werden. Insofern zeigt 1 eine ideale Situation in der ein Ablationsprogramm fehlerfrei umgesetzt wird und der sich dadurch ergebende erste Ablationsbereich 102 realitätsnah ermittelt wurde. Dieses Szenario entspricht aber nicht der Realität bzw. der Praxis. In der Realität wird ein Ablationsprogramm in dem exakte erste Soll-Parameterwerte für entsprechende Ablationsparameter vorgegeben sind nicht ideal umgesetzt. So kann bspw. der Energieeintragungsort, d.h. der Ort des aktiven Teils des Ablations-Applikators, bei der Umsetzung des Ablationsprogramms durch systematische oder zufällige Positionierungs-, Lage- und/oder Orientierungsfehler von dem Soll-Ort unterscheiden. Hierzu zeigen 2 und 3 Beispiele, die nachfolgend erläutert werden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung von drei zweiten Ablationsbereichen eines Ablations-Applikators 101, wobei die verschiedenen zweiten Ablationsbereiche unterschiedlichen Orientierungen 103 des Ablations-Applikators entsprechen. Der betrachtete Ablationsparameter ist somit vorliegend die Orientierung des Ablations-Applikators. Die Soll-Orientierung 109 des Ablations-Applikators gemäß dem ersten Ablationsprogramm sei die mittlere, senkrechte Orientierung. Durch Fehler bei der Umsetzung des Ablationsprogramms treten Orientierungsfehler des Ablations-Applikators auf. Diese werden erfindungsgemäß mit einer ersten Wahrscheinlichkeitsverteilung beschrieben. Es sei vorliegend angenommen, dass die einzelnen drei Orientierungen 103 des Ablations-Applikators mit gleicher Wahrscheinlichkeit von 33,3333% auftreten und keine weiteren Orientierungen 103 des Ablations-Applikators 101 möglich sind. Die Auftretens-Wahrscheinlichkeit einer der drei möglichen Orientierungen beträgt daher 33,33333%.
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Basierend auf der ersten Wahrscheinlichkeitsverteilung für den ersten Soll-Parameterwert (der Orientierung des Ablations-Applikators) wird nun die zweite Wahrscheinlichkeitsverteilung von zu erwartenden zweiten Ablationsbereichen ermittelt. Da vorliegend bisher nur ein Ablationsparameter (die Orientierung des Ablations-Applikators) betrachtet wurde, beträgt auch die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines jeden der zweiten Ablationsbereiche bei Ausführung des Ablationsprogramms 33,3333%.
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Auf Basis der zweiten Wahrscheinlichkeitsverteilung der zweiten Ablationsbereiche wird in diesem Ausführungsbeispiel ein dritter Ablationsbereich des vorgegebenen Gewebebereichs ermittelt, der mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit von 100 % abladierbar ist. Der dritte Ablationsbereich ergibt sich vorliegend einfach durch Überlagerung der drei zweiten Ablationsbereiche. Dabei wird der dritte Ablationsbereich als derjenige Bereich ermittelt, der in allen drei zweiten Ablationsbereichen enthalten ist. In 2 ist dies der Ablationsbereich 105, in dem auch unter Berücksichtigung der auftretenden Orientierungsfehler mit 100% Wahrscheinlichkeit eine Zerstörung des darin enthaltenen Zellgewebes erfolgt. Ebenso ergibt sich ein dritter Ablationsbereich 106, der mit 66,66666% Wahrscheinlichkeit abladiert wird, und schließlich ein dritter Ablationsbereich 107, der mit 33,33333% abladiert wird. In der Praxis wird man jedoch keine gleich verteilte Wahrscheinlichkeit für die abgesprochenen Fehler annehmen.
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Im letzten Schritt wird der erste Soll-Parameterwert für den Orientierungsparameter des Ablations-Applikators im ersten Ablationsprogramm derart angepasst, dass unter Berücksichtigung der genannten Fehler der dritte Ablationsbereich mit der Wahrscheinlichkeit von 100% abladierbar ist. Das dadurch entstandene fehlertolerante Ablationsprogramm berücksichtigt somit systematische und statistische Fehler bei seiner Ausführung bzw. Umsetzung, und führt damit in der Praxis zu verbesserten Ablationsergebnissen.
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3 zeigt eine schematische Darstellung von zweiten Ablationsbereichen eines Ablations-Applikators 101, wobei die verschiedenen, sich überlappenden zweiten Ablationsbereiche aufgrund von Positionierungsfehlern 104 des Ablations- Applikators entlang der Längsachse des Ablations-Applikators zustande kommen. Es sei auch hier angenommen, dass die einzelnen drei Positionierungen 104 des Ablations-Applikators 101 mit gleicher Wahrscheinlichkeit von 33,3333% auftreten und keine weiteren Positionierungen 104 des Ablations-Applikators 101 möglich sind. Durch Überlagerung der drei Ablationsbereiche ergibt sich wie in 2 ein Ablationsbereich 105, der mit 100% Wahrscheinlichkeit, auch unter Berücksichtigung der Lagefehler abladiert wird. Ebenso ergibt sich ein Ablationsbereich 106, der mit 66,66666% Wahrscheinlichkeit abladiert wird, und schließlich ein Ablationsbereich, der mit 33,33333% abladiert wird. Zu komplexeren Ergebnissen gelangt man, wenn man die Orientierungsfehler aus 2 oder weitere Fehler zusätzlich berücksichtigt.
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Jeder in einem Ablationsprogramm berücksichtigte Ablationsparameter, wie bspw. der Energieeintragungsort, die Energieeintragungsdauer, die Lage und/oder Orientierung des Ablations-Applikators, mit der Ermittlung eines Ablationsbereichs zusammenhängende Parameter, oder Parameter, welche den zu abladierenden Gewebebereich definieren, Parameter die unterschiedliche Organfüllungen oder Bewegungen des Patienten (bspw. durch Atmung, Pulsschlag, Patientenbewegung, etc.), oder Tumorwachstum charakterisieren, wird erfindungsgemäß mit einer ersten Wahrscheinlichkeitsverteilung beschrieben, die systematische uns statistische Fehler bei der Umsetzung dieser Parameterwerte bei realen Ablation berücksichtigt. Daraus lässt sich eine zweite Wahrscheinlichkeitsverteilung der zweiten Ablationsbereiche ermitteln. Dies wird natürlich umso aufwendiger je mehr fehlerbehaftete Ablationsparameter dabei berücksichtigt werden.
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4 zeigt ein beispielhaftes Wahrscheinlichkeits-Volumen Histogramm, bei dem entlang der horizontalen Achse die Wahrscheinlichkeit P und entlang der vertikalen Achse das Volumen des vorgegebenen Gewebebereichs in % aufgetragen ist. Das Wahrscheinlichkeits-Volumen Histogramm wird vorliegend auf Basis der zweiten Wahrscheinlichkeitsverteilung und der zweiten Ablationsbereiche ermittelt. Der dargestellten Histogrammkurve 201 kann entnommen werden, dass an der Stelle 202 100% des Tumorvolumens mit einer 70% Wahrscheinlichkeit zerstört werden, und dass an der Stelle 203 60% des Tumorvolumens mit 100% Wahrscheinlichkeit zerstört werden. Das sichere Planungsziel bei dem 100% des Tumorvolumen mit 100% zerstört werden ist der Punkt 204.
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5 zeigt ein schematisiertes Ablaufschema eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Verfahrensschritt 301 erfolgt ein Bereitstellen eines ersten Programms zur Ablation des Gewebebereichs, wobei erste Soll-Parameterwerte der Ablationsparameter derart gewählt sind, dass durch die Ablation ein den Gewebebereich umfassender, erster Ablationsbereich abladierbar ist. In einem zweiten Verfahrensschritt 302 erfolgt ein Bereitstellen einer ersten Wahrscheinlichkeitsverteilung für jeden ersten Soll-Parameterwert, wobei die Erwartungswerte der ersten Wahrscheinlichkeitsverteilungen mit den jeweiligen ersten Soll-Parameterwerten identisch sind, und die ersten Wahrscheinlichkeitsverteilungen jeweils Wahrscheinlichkeiten für bei der Durchführung der Ablation anzunehmenden Abweichungen von den jeweiligen ersten Soll-Parameterwerten angeben. In einem dritten Verfahrensschritt 303 erfolgt basierend auf den ersten Wahrscheinlichkeitsverteilungen für die ersten Soll-Parameterwerte, ein Ermitteln einer zweiten Wahrscheinlichkeitsverteilung von zu erwartenden zweiten Ablationsbereichen. In einem vierten Verfahrensschritt 304 erfolgt ein Ermitteln des fehlertoleranten Programms, wobei zweite Soll-Parameterwerte der Ablationsparameter derart gewählt werden, dass ein dritter Ablationsbereich abladierbar ist, der unter Optimierung oder Maximierung zumindest eines vorgegebenen Maßes aus der zweiten Wahrscheinlichkeitsverteilung und den zu erwartenden zweiten Ablationsbereichen ermittelt wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Erstellung von robusten, d.h. fehlertoleranten Ablationsprogrammen, oder generell minimalinvasiven Verfahren. Dadurch sind bessere Behandlungserfolge möglich. Weiterhin können damit die Präzisionsanforderungen an die Navigation des Ablations-Applikators bei dem minimal-invasiven Eingriff gesenkt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007046453 A1 [0007]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Bradford J. Woos et al. „Technologies for Guidance of Radiofrequency Ablation in the Multimodality Interventional Suite of the Future“, Journal Vasc. Interv. Radiol. 2007, Vol. 18, Seiten 9–24 [0006]
