DE102013113277A1 - Needle guide for biopsy - Google Patents
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Abstract
Biopsievorrichtung mit einer Nadelführung (4, 4’) für eine Biopsienadel (41, 41’), einem Rahmen (3, 3’), einem damit verbundnen ersten Manipulator 11, 11’, der relativ zum Rahmen (3, 3’) entlang einer ersten Koordinate (12, 12’) in und/oder parallel zu der durch den Rahmen (3, 3’) und/oder den ersten und einen zweiten Manipulator (11, 11’), (13, 13’) aufgespannten Translationsebene (31, 31’) frei verschiebbar ist, dem mit dem ersten Manipulator (11, 11’) verbundenen zweiten Manipulator (13, 13’), der relativ zum ersten Manipulator (11, 11’) entlang einer von der ersten linear abweichen-den zweiten Koordinate (14, 14’) in und/oder parallel zu der durch den Rahmen (3, 3’) und/oder den ersten und einen zweiten Manipulator (11, 11’), (13, 13’) aufgespannten Translationsebene (31, 31’) frei verschiebbar ist, und einem mit dem zweiten Manipulator (12, 12’) verbundenen ersten Gelenk (21, 21’), das relativ zum zweiten Manipulator (13, 13’) um eine erste Schwenkachse (22, 22’), die in und/oder parallel zu dieser Translationsebene (31, 31’) verläuft, frei schwenkbar ist und mit der Nadelführung (4, 4’) verbunden ist. Biopsy device comprising a needle guide (4, 4 ') for a biopsy needle (41, 41'), a frame (3, 3 '), a first manipulator 11, 11' connected thereto, which slides relative to the frame (3, 3 ') a first coordinate (12, 12 ') in and / or parallel to the translation plane defined by the frame (3, 3') and / or the first and a second manipulator (11, 11 '), (13, 13') ( 31, 31 ') is freely displaceable, the second manipulator (13, 13') connected to the first manipulator (11, 11 '), which deviates linearly relative to the first manipulator (11, 11') along one of the first second coordinate (14, 14 ') in and / or parallel to the translation plane (31. 13') spanned by the frame (3, 3 ') and / or the first and a second manipulator (11, 11'), (13, 13 ') , 31 ') is freely displaceable, and a first joint (21, 21') connected to the second manipulator (12, 12 ') which moves relative to the second manipulator (13, 13') around it ste pivot axis (22, 22 ') which extends in and / or parallel to this translation plane (31, 31'), is freely pivotable and with the needle guide (4, 4 ') is connected.
Description
Die Erfindung betrifft eine Biopsievorrichtung sowie ein dazugehöriges Verfahren zur deren Verwendung. The invention relates to a biopsy device and an associated method for the use thereof.
In der Medizin, insbesondere bei der bildgebenden Magnet-Resonanz-Tomographie, werden bereits Nadelführungen eingesetzt, um Biopsien vorzunehmen. In medicine, especially in magnetic resonance imaging, needle guides are already being used to make biopsies.
Eine Biopsienadelführung gemäß dem Stand der Technik zeigt
Eine weitere alternative Biopsienadelführung ist in
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Biopsienadelführung in einer Translationsebene reproduzier verschiebbar und schwenkbar auszubilden. The invention is therefore based on the object reproduzier displaceable and pivotally form a biopsy needle guide in a translation plane.
Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen vor. To solve the problem, the invention proposes a device with the features specified in
Dabei ist es vorteilhaft, in der Biopsievorrichtung einen Rahmen vorzusehen, in welchem ein erster Manipulator angebracht ist. Der Rahmen kann als Einbaurahmen der Biopsievorrichtung dienen. Die Nadelführung ist mit dem ersten Manipulator über weitere Bauelemente verbunden. Der erste Manipulator bewegt dadurch mittelbar die Nadelführung entlang einer ersten Koordinate. Die erste Koordinate liegt in einer Translationsebene, welche in oder parallel zu der vom Rahmen aufgespannten Ebene liegt. Hier und im folgenden darf die Translationsebene durch zur ursprünglichen Translationsebene parallelverschobene Ebenen ersetzt werden und dürfen Koordinaten durch entsprechende parallelverschobene Koordinaten ersetzt werden. It is advantageous to provide in the biopsy device a frame in which a first manipulator is mounted. The frame can serve as a mounting frame of the biopsy device. The needle guide is connected to the first manipulator via other components. The first manipulator thereby indirectly moves the needle guide along a first coordinate. The first coordinate lies in a translation plane which lies in or parallel to the plane defined by the frame. Here and in the following, the translation plane may be replaced by planes that are parallel to the original translation plane, and coordinates may be replaced by corresponding parallel-shifted coordinates.
Während der zum ersten Manipulator gehörende erste rahmenseitige Manipulatorteil mit dem Rahmen verbunden ist, ist der ebenfalls zum ersten Manipulator gehörende erste nadelseitige Manipulatorteil mit einem zweiten Manipulator verbunden. Die Nadelführung ist mit dem zweiten Manipulator über mindestens eines der im folgenden genannten weiteren Bauelemente verbunden. Der zweite Manipulator bewegt die Nadelführung entlang einer zweiten Koordinate. Die zweite Koordinate liegt in ebenfalls in der Translationsebene. Erste und zweite Koordinate werden als nicht parallel gewählt. Vorzugsweise werden sie ggf. nach Parallelverschiebung in eine gemeinsame Translationsebene zumindest lokal zueinander senkrecht stehend gewählt. Dies schließt die Verwendung von translatorischen wie auch von rotatorischen Manipulatoren ein. While the first frame-side manipulator part belonging to the first manipulator is connected to the frame, the first needle-side manipulator part likewise belonging to the first manipulator is connected to a second manipulator. The needle guide is connected to the second manipulator via at least one of the further components mentioned below. The second manipulator moves the needle guide along a second coordinate. The second coordinate is also in the translation level. First and second coordinates are chosen as not parallel. Preferably, they are optionally selected after parallel displacement in a common translation plane at least locally mutually perpendicular. This includes the use of translational as well as rotary manipulators.
Üblicherweise werden erster und zweiter Manipulator parallel zum Rahmen eingebaut. In diesem Fall wird die Translationsebene sowohl vom Rahmen, als auch von erstem und zweitem Manipulator aufgespannt. Es kann jedoch erforderlich sein, den ersten und zweiten Manipulator gegenüber dem Rahmen zu verkippen. In diesem Fall wird die Translationsebene von erstem und zweitem Manipulator aufgespannt. Usually first and second manipulator are installed parallel to the frame. In this case, the translation plane is spanned by the frame as well as by the first and second manipulator. However, it may be necessary to tilt the first and second manipulators with respect to the frame. In this case, the translation plane of the first and second manipulator is clamped.
Ein Kreuzschlitten ist eine vorteilhafte Ausgestaltung von erstem und zweitem Manipulator. Beim Kreuzschlitten stehen erste und zweite Koordinate aufeinander senkrecht. Erster und zweiter Manipulator sind dabei translatorisch ausgebildet. A cross slide is an advantageous embodiment of the first and second manipulator. In the cross slide, the first and second coordinates are perpendicular to each other. First and second manipulator are translationally formed.
Mit dem zweiten Manipulator verbunden ist ein erstes Gelenk. Die dem ersten Gelenk entsprechende erste Schwenkachse verläuft, ggf. nach Parallelverschiebung, ebenfalls in der Translationsebene. Die Nadelführung ist mit der ersten Schwenkachse direkt oder über mindestens eines der im folgenden genannten weiteren Bauelemente indirekt verbunden. Connected to the second manipulator is a first joint. The first pivot axis corresponding to the first joint extends, possibly after parallel displacement, likewise in the translation plane. The needle guide is indirectly connected to the first pivot axis directly or via at least one of the other components mentioned below.
Um Bauraum zu sparen, ist es vorteilhaft, den zweiten Manipulator und das erste Gelenk zusammen als Gleitlager auszubilden. To save space, it is advantageous to form the second manipulator and the first joint together as a sliding bearing.
Wenn die Nadelführung direkt mit dem ersten Gelenk verbunden ist, wird die Nadelführung vorzugsweise, ggf. nach Parallelverschiebung, mit einer Richtung senkrecht zur Richtung der ersten Schwenkachse angebracht. When the needle guide is directly connected to the first hinge, the needle guide is preferably attached, possibly after parallel displacement, with a direction perpendicular to the direction of the first pivot axis.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, zwischen der ersten Schwenkachse und der Nadelführung ein zweites Gelenk vorzusehen, welches eine von der Richtung der ersten Schwenkachse abweichende Richtung aufweist. Auf diese Weise kann nämlich die Nadelführung um zwei unabhängige Achsen, nämlich die zwei Schwenkachsen, geschwenkt werden. Dies bietet zusammen mit den Translationen des ersten und des zweiten Manipulators maximale Flexibilität bei der Biopsie. Dabei ist es günstig, die Richtung der ersten Schwenkachse senkrecht zur Richtung der zweiten Schwenkachse zu wählen. However, it is particularly advantageous to provide a second joint between the first pivot axis and the needle guide, which has a direction deviating from the direction of the first pivot axis. In this way, namely, the needle guide to two independent axes, namely the two pivot axes are pivoted. This, together with the translations of the first and second manipulators, provides maximum flexibility in biopsy. It is cheap, the direction to select the first pivot axis perpendicular to the direction of the second pivot axis.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist so beschaffen, dass lediglich der zweite Manipulator translatorisch, der erste aber rotatorisch ausgebildet ist. Zu diesem Zweck besitzt der Rahmen eine kreisrunde Öffnung und bildet einen kreisrunden ersten rahmenseitigen Manipulatorteil. In diesen eingelassen kann der erste nadelseitige Manipulatorteil um eine Rotationsachse des ersten Manipulators gedreht oder rotiert werden. Die Rotationsachse wird senkrecht zur Translationsebene gewählt. Auf dem ersten nadelseitigen Manipulatorteil angebracht ist der zweite Manipulator. Dessen zweiter rahmenbseitiger Manipulatorteil weist zwei parallelen Schienen auf, auf denen ein Schlitten als zweiter nadelseitiger Manipulatorteil gleitet. Die zweite Koordinate, entlang derer der zweite nadelseitige Manipulatorteil gleitet, verläuft bezogen auf die Rotationsachse radial, schneidet die Rotationsachse und steht senkrecht auf ihr. Auf diese Weise wird als Funktion des Drehwinkels des ersten Manipulators und der Position des zweiten Manipulators nach Art eines polaren Koordinatensystems die Position des zweiten nadelseitigen Manipulatorteils verschiebbar gestaltet. Mit Ausnahme des Sonderfalls, dass der zweite nadelseitige Manipulatorteil die Position der Rotationsachse einnimmt, verläuft die Bewegung des zweiten nadelseitigen Manipulatorteils bei Drehung des ersten Manipulators, also entlang der ersten Koordinate, stets senkrecht zur zweiten Koordinate. Entsprechend der Position des hier rotatorisch ausgebildeten ersten Manipulators werden hier die erste und zweite Koordinate mitgedreht. In diesem Ausführungsbeispiel ist es ferner vorteilhaft, die zweite Koordinate und die erste Schwenkachse so auszubilden, dass sie zumindest nach Parallelverschiebung der zweiten Koordinate und der ersten Schwenkachse in der Translationsebene zueinander senkrecht sind. Another embodiment is such that only the second manipulator is translational, the first but rotatory. For this purpose, the frame has a circular opening and forms a circular first frame-side manipulator part. Inserted into this, the first needle-side manipulator part can be rotated or rotated about a rotation axis of the first manipulator. The axis of rotation is chosen perpendicular to the translation plane. Attached to the first needle-side manipulator part is the second manipulator. Its second frame-side manipulator part has two parallel rails on which slides a carriage as a second needle-side manipulator part. The second coordinate, along which the second needle-side manipulator part slides, extends radially relative to the axis of rotation, intersects the axis of rotation and is perpendicular to it. In this way, the position of the second needle-side manipulator part is designed to be displaceable as a function of the angle of rotation of the first manipulator and the position of the second manipulator in the manner of a polar coordinate system. With the exception of the special case that the second needle-side manipulator part assumes the position of the axis of rotation, the movement of the second needle-side manipulator part always runs perpendicular to the second coordinate upon rotation of the first manipulator, ie along the first coordinate. In accordance with the position of the first manipulator designed to be rotatable here, the first and second coordinates are rotated in this case. In this embodiment, it is also advantageous to form the second coordinate and the first pivot axis such that they are perpendicular to each other at least after parallel displacement of the second coordinate and the first pivot axis in the translation plane.
Denn dann bewegt sich bei Rotation des ersten Manipulators die Achse der Biopsienadel auf dem Mantel eines Doppelkegels. Wählt man durch geeignete Einstellung des zweiten Manipulators und des ersten Gelenks die Spitze des Doppelkegels an der zu biopsierenden Stelle, kann in vorteilhafter Weise durch bloße Rotation des ersten Manipulators der Weg, auf welchem die Biopsienadel an die zu biopsierende Stelle gelangt, auf dem Mantel des Doppelkegels frei gewählt werden. Natürlich liegen die rotatorische Symmetrieachse und damit auch die Spitze des Doppelkegels auf der Rotationsachse des ersten Manipulators. Um trotz dieser Einschränkung die zu biopsierende Stelle frei wählen zu können, ist ggf. der gesamte Rahmen durch zwei außerhalb angebrachte weitere Manipulatoren verschiebbar auszubilden. Because then moves on rotation of the first manipulator, the axis of the biopsy needle on the mantle of a double cone. If the tip of the double cone at the site to be biopsied is selected by suitable adjustment of the second manipulator and the first joint, the path on which the biopsy needle arrives at the site to be biopsied can advantageously be achieved by mere rotation of the first manipulator Double cones can be chosen freely. Of course, the rotational symmetry axis and thus also the tip of the double cone lie on the axis of rotation of the first manipulator. In order to be able to freely choose the location to be biopsied despite this restriction, if necessary, the entire frame can be made displaceable by two further manipulators mounted outside.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden im folgenden anhand von Beispielen näher erläutert. Diese sollen die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern nur erläutern. Es zeigt in schematischer Darstellung: Further details and features of the invention are explained below with reference to examples. However, these are not intended to limit the invention, but only to explain. It shows in a schematic representation:
In
Basis der Biopsievorrichtung ist der Rahmen
Die erste Schraube
Der erste nadelseitige Manipulatorteil
Die erste Buchse
Koaxial mit dem ersten nadelseitigen Gelenkteil
Der zweite Manipulator
Der erste nadelseitige Gelenkteil
Der erste nadelseitige Gelenkteil
Der zweite nadelseitige Gelenkteil
Das zweite Gelenk
Zur besseren Arretierung von zweitem nadelseitigem Manipulatorteil
Mit dem zweiten nadelseitigen Gelenkteil
In
Basis der Biopsievorrichtung ist der Rahmen
Zentrisch besitzt der Rahmen
Mit dem ersten nadelseitigen Manipulatorteil
Auf diese Weise wird als Funktion des Drehwinkels des ersten Manipulators
Der zweite nadelseitige Manipulatorteil
Die zweite Koordinate
Mit dem ersten nadelseitigen Gelenkteil
Im unteren Bereich des Rahmens
Die Nadelführung
Die Schnittzeichnung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11, 11’, 13, 13’ 11, 11 ', 13, 13'
- Manipulator manipulator
- 111, 111’, 131, 131’ 111, 111 ', 131, 131'
- rahmenseitiger Manipulatorteil frame-side manipulator part
- 112, 112’, 132, 132’ 112, 112 ', 132, 132'
- nadelseitiger Manipulatorteil needle-side manipulator part
- 113, 113’, 133, 133’ 113, 113 ', 133, 133'
- Skala scale
- 114’ 114 '
- kreisförmig gebogene Schwalbenschwanzschienecircular curved dovetail rail
- 12, 12’, 14, 14’ 12, 12 ', 14, 14'
- Koordinate coordinate
- 1311’, 1312’ 1311 ', 1312'
- Schiene rail
- 15’ 15 '
- Rotationsachse axis of rotation
- 21, 21’, 23 21, 21 ', 23
- Gelenk joint
- 211, 211’, 231 211, 211 ', 231
- rahmenseitiger Gelenkteil Frame-side hinge part
- 212, 212’, 232 212, 212 ', 232
- nadelseitiger Gelenkteil needle-side joint part
- 213, 233 213, 233
- Buchse Rifle
- 214, 214’, 234 214, 214 ', 234
- Winkelindikator angle indicator
- 215, 215, 235 215, 215, 235
- Winkelskala angle scale
- 22, 22’, 24 22, 22 ', 24
- Schwenkachse swivel axis
- 3, 3’ 3, 3 '
- Rahmen frame
- 301–307, 302’–305’, 308’ 301-307, 302'-305 ', 308'
- Schrauben screw
- 31, 31’ 31, 31 '
- Translationsebene translational level
- 316 316
- Führungsstift guide pin
- 317 317
- Halteplatte Retaining plate
- 318’ 318 '
- Halteklammern retaining clips
- 4, 4’ 4, 4 '
- Nadelführung needle guide
- 41, 41’ 41, 41 '
- Biopsienadel biopsy needle
- 42’ 42 '
- Aufnahmevorrichtung cradle
- 50 50
- Grundplatte baseplate
- 51–58 51-58
- Biopsievorrichtungsöffnung The biopsy apparatus opening
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- US 20120203095 A1 [0004] US 20120203095 A1 [0004]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: A61B0019000000 Ipc: A61B0090110000 |
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R118 | Application deemed withdrawn due to claim for domestic priority |