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Zur Durchführung einer Biopsie werden beispielsweise zum Erfassen von möglichen Gewebeveränderungen in einer Brust eines Patienten für eine Stereobildgebung zwei oder für ein Tomosynthesebildgebungsverfahren eine Vielzahl von Röntgenaufnahmen angelegt. Mit Hilfe von Bildverarbeitungs- algorithmen werden in den 2D oder 3D-Röntgenbilddaten Gewebeveränderungen lokalisiert und die Koordinaten der selektierten Gewebeveränderungen ermittelt. Damit vom Arzt weitere Behandlungsschritte zur Entnahme einer Gewebeveränderung innerhalb der Brust des Patienten durchgeführt werden können, wird eine Biopsienadel einer in eine Biopsienadelhalterung fixierten Biopsienadeleinheit auf die Gewebeveränderung ausgerichtet. Der behandelnde Arzt kann sich so eine Vorstellung darüber verschaffen wo eine Analgesie sowie eine Inzision für eine Gewebeentnahme aus der Brust des Patienten gesetzt werden müssen. Vor einer örtlichen Betäubung sowie einem Schnitt in die Haut muss die Einstichstelle für die Biopsienadel ermittelt und desinfiziert werden. Um diese vorbereitenden Behandlungsschritte zur Gewebeentnahme durchzuführen wird die Biopsienadelhalterung mitsamt der Biopsienadeleinheit nach einer ersten Ausrichtung auf eine priorisiert zu untersuchende Gewebeveränderung in eine Art Parkposition zurückgefahren und die Biopsienadeleinheit wieder aus der Biopsienadelhalterung entnommen um zusätzlich Platz für die vom Arzt vorzunehmenden Behandlungsschritte zu erhalten. Dies bringt neben dem Nachteil, dass eine exakte Markierung bisher aufgrund des fehlenden Behandlungsraumes nicht oder nur näherungsweise erfolgen kann, den weiteren Nachteil mit sich, dass die Biopsienadeleinheit zur Gewebeentnahme mit einem erneuten Zeitaufwand ein zweites Mal an die Oberfläche der Brust des Patienten herangefahren und die Biopsienadel erneut auf die zu untersuchende Gewebeveränderung ausgerichtet werden muss.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Biopsieeinheit derart auszubilden, dass die oben aufgeführten Nachteile überwunden werden.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Diese Biopsieeinheit ist mit einer ausrichtbaren eine arretierbare Biopsienadeleinheit aufnehmende Biopsienadelhalterung zur Gewebeentnahme derart mit einer mindestens ein Markierungsmittel aufweisenden Markierungseinheit zur Angabe von einem auf der Oberfläche eines Objektes anzuzeigenden Behandlungspunkt ausgebildet, wobei Koordinaten einer ermittelten Gewebeveränderung innerhalb des zu untersuchenden Objektes zur Ausrichtung der Markierungseinheit verwendet werden und zur Ausrichtung des Markierungsmittels die Biopsienadelhalterung für die Biopsienadeleinheit derart ausgebildet ist, dass mindestens ein Markierungsmittel derart ausrichtbar ist, dass dieses oder diese auf die Gewebsveränderung innerhalb eines Objektes ausgerichtet und den Behandlungspunkt auf der Oberfläche des Objektes markiert.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass mit einer mit der Biopsieeinheit in Verbindung stehenden Markierungseinheit eine exakte Markierung für vorbereitende Behandlungsschritte zur Gewebeentnahme durchführbar ist.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass nach einer örtlichen Bestimmung einer Gewebeveränderung sofort die vorbereitenden Behandlungsschritte für eine Gewebeentnahme durchführbar sind.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass die eingangs beschriebene erste Ausrichtung der Biopsienadel entfällt und die Biopsienadeleinheit mit der eingesetzten Biopsienadel erst nach den vom Arzt ausgeführten Behandlungsschritten zur Gewebeentnahme exakt positioniert und ausgerichtet wird.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass ein von der Markierungseinheit ausgehender Laserstrahl entsprechend der Ausrichtung der Längsachse der ausgerichteten Biopsienadel ausgerichtet wird und dieser exakt die Ausrichtung der Biopsienadel zur Gewebeentnahme vorgibt.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass insbesondere durch eine Markierungseinheit mit optischen Markiermitteln dem Arzt ein maximaler Behandlungsraum für die vorzunehmenden Behandlungsschritte zur Verfügung gestellt wird.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass die Biopsienadeleinheit nur einmal zur Biopsieentnahme an den Patienten herangefahren werden muss.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass die Gesamtprozedur einer Gewebeentnahme verkürzt wird.
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Nachfolgend wird der Gegenstand der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine erste Ausgestaltung einer Biopsieeinheit und
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2 eine zweite Ausgestaltung der Biopsieeinheit.
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Diese Biopsieeinheit ist mit einer mindestens ein Markierungsmittel aufweisenden Markierungseinheit derart ausgebildet, dass zumindest ein Behandlungspunkt entsprechend der Führung und Ausrichtung einer Biopsienadel auf der Oberfläche eines zu untersuchenden Objektes angezeigt wird.
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In 1 ist ein Teil einer Mammographieanlage mit einer an einem Stativ S fixierbaren entlang einer Trajektorie verfahrbaren Röntgenquelle RQ sowie einer zumindest in der Höhe einstellbaren Detektoreinheit D angedeutet. Des Weiteren ist eine Biopsieeinheit BE von der Seite schematisch dargestellt. Die Biopsieeinheit BE ist ebenso schematisch mit einem für die Positionierung einer Biopsienadelhalterung BNLH ausgebildeten Haltearm H und mit einem die Steuerelemente für den positionierbaren Haltearm H aufnehmenden Gehäuse GH abgebildet. Koordiniert bzw. gesteuert werden diese Einheiten jeweils mit einer diesen zugeordneten Recheneinheit RE. Für die Steuerung der Biopsieeinheit BE sind zumindest Teile einer Bildanalyseeinheit BAE sowie eine Steuereinheit SEMA für eine Markierungseinheit MA vorgesehen. Die Bildanalyseeinheit BAE kann auch Bestandteil weiterer Diagnostikeinheiten sein die mit der Mammographieanlage in Verbindung stehen. Mittels der Bildanalyseeinheit BAE und den dazu nötigen Röntgenbildern wird das Gewebe des hier auf einer Arbeitsplatte AP durch eine Kompressionseinheit KP fixierten Objektes O, beispielsweise die Brust eines Patienten, nach Auffälligkeiten hin abgesucht und solche festgestellt wurden, werden die Koordinaten der Gewebeveränderung zu dem analysierten Bildmaterial abgespeichert und evtl. in den 2D oder 3D-Bildmaterial markiert. Die ermittelten Koordinaten werden an die Steuereinheit SEMA zur Ausrichtung der Markierungseinheit MA übertragen. Eine über Steuerelemente zumindest in vertikaler und/oder horizontaler Richtung verfahrbaren Haltearm H positioniert die Biopsienadelhalterung BNLH. Das Gehäuse GH der Biopsieeinheit BE ist am Stativ S positionier- und fixierbar. Eine Kopplung der Biopsieeinheit BE mit der Bewegung der Kompressionsplatte KP ist möglich. Zwischen Haltearm H und Biopsienadelhalterung BNLH kann optional ein zumindest in einer Achse ausrichtbares sowie arretierbares Verbindungselement V vorgesehen werden. Die Biopsienadelhalterung BNLH weist einen ersten und zweiten an einer Rückwandplatte RP angeordneten Arm A1, A2 auf. Mit dem ersten und zweiten Arm A1, A2 wird die Biopsienadeleinheit zumindest teilweise umschlossen und ermöglicht eine feste Anbindung an die manuell oder elektronisch positionierbare Biopsienadelhalterung BNLH. Die Biopsienadeleinheit kann auch mittels eines Schlittens auf halbkreisförmigen Führungselementen verfahren und beliebig positioniert und fixiert werden. Die in 1 gezeigte Biopsienadelhalterung BNLH kann durch motorisch ansteuerbare Stellelemente die Halterung in beliebiger Richtung verfahren, positioniert und ausgerichtet werden. Die Markierungseinheit MA ist über einen Schwenkarm SA mit der Biopsienadelhalterung BNLH verbunden. Der Schwenkarm SA ist mit seinem ersten Ende mit der Markierungseinheit MA und mit seinem zweiten Ende mit der Biopsienadelhalterung BNLH verbunden. Dieser Schwenkarm SA ist in der Art ausgebildet, dass das Markierungsmittel der an seinem ersten Ende angeordneten Markierungseinheit MA einen Behandlungspunkt BP auf der Brust O eines Patienten anzeigt. Als Markierungsmittel kann ein optisches Markierungsmittel als auch einen Markierungsstoff abgebendes Markierungsmittel Verwendung finden. Das den Markierungsstoff angebende Markierungsmittel kann ein teleskopartig aus der Markierungseinheit MA ausfahrbarer Stift sein. In dieser vorliegenden Ausgestaltung ist das Markierungsmittel ein einen Laserstrahl LS abgebender Laser L1. Dieser Laser L1, auch als erster Laser bezeichnet, ist als Punktlaser ausgebildet. Der Laserstrahl LS des in der Markierungseinheit MA angeordneten ersten Lasers L1 gibt dem behandelnden Arzt neben dem Behandlungspunkt BP auch die Ausrichtung der zur Gewebeentnahme nötigen Biopsienadel wieder. Der Laserstrahl LS des ersten Lasers L1 liegt auf der Längsachse der Biopsienadel einer zu einem späteren Zeitpunkt einzusetzenden Biopsienadeleinheit in die Biopsienadelhalterung BNLH und markiert den Behandlungspunkt BP auf der Haut des Patienten. Zur Ausrichtung des Laserstrahls LS des als Punktlaser ausgebildeten ersten Lasers L1 auf den Behandlungspunkt BP können je nach errechneter Lokalisation der Gewebeveränderung Z die Stellmotoren für den Haltearm H entsprechend den angedeuteten drei Achsen der Haltearm H und damit die in der Biopsienadelhalterung BNLH fixierte Biopsienadel verfahren bzw. ausgerichtet werden. In einer weiterführenden Ausgestaltung zur Feinabstimmung kann der Punktlaser L1 in der Markierungseinheit MA zusätzlich mechanisch ausgerichtet bzw. justiert werden, so dass seine Ausrichtung exakt der späteren Nadelführung der Biopsienadel entspricht. Eine Justierung der Markierungseinheit MA bzw. des Punktlasers kann durch die ebenfalls in der Recheneinheit RE angeordnete Steuereinheit SEMA erfolgen. Diese von der Steuereinheit SEMA initiierten Steuersignale steuern die im Gehäuse GH angeordneten Stellmotoren für den Haltearm H. Hiermit werden beispielsweise der Haltearm H in dessen Höhe, der Abstand zum Patienten verstellt und der Biopsienadelhalter BNLH derart ausrichtet, bis ein optimaler Weg, unter Verwendung der ermittelten Zielkoordinaten Z, zur Entnahme des Gewebes gefunden ist. Das vom Laser L1 ausgehende Laserlicht LS gibt die Ausrichtung der Biopsienadel wieder. Der Haltearm H sowie der Biopsienadelhalter BNLH kann dann entsprechend der Koordinaten der festgestellten Gewebeveränderung derart verfahren oder manuell ausgerichtet werden, dass die Biopsienadel beispielsweise den kürzesten Weg durch das Gewebe des fixierten Objektes O zur lokalisierten Gewebeveränderung Z nimmt. Zur Ausrichtung des Punktlasers L1 in der Markierungseinheit MA wird die Biopsienadelhalterung BNLH wie oben beschrieben auf eine Gewebeveränderung ausgerichtet. Bei einer elektronischen Triggerung und Ausrichtung werden mit Hilfe von Bildverarbeitungsalgorithmen in Röntgenbilddaten lokalisierten Gewebeveränderungen und die Koordinaten der selektierten Gewebeveränderungen Z ermittelt. Eine manuelle Ausrichtung auf die Gewebeveränderung Z ist ebenfalls möglich. Die ermittelten Koordinaten werden an die Ansteuereinheit SEMA zur Ausrichtung der Markierungseinheit MA übertragen. Die Bildanalyseeinheit BAE kann auch Bestandteil weiterer Diagnostikeinheiten sein die mit der Mammographieanlage in Verbindung stehen. Mittels der Bildanalyseeinheit BAE und den dazu nötigen Röntgenbildern wird das Gewebe des hier auf der Arbeitsplatte AP durch die Kompressionseinheit KP fixierte Objekt O, beispielsweise die Brust O eines Patienten, nach Auffälligkeiten hin abgesucht und solche festgestellt wurden, werden die Koordinaten der Gewebeveränderung Z zu dem analysierten Bildmaterial abgespeichert und evtl. in den 2D oder 3D-Bildmaterial markiert. Die zur Biopsie nötige Kompressionsplatte KP weist in der zum Objekt O weisenden Auflagefläche Fenster bzw. Aussparungen auf, durch die das Gewebe des Objektes O direkt von der Biopsienadel des Biopsienadelhalters BNLH erreichbar ist. In diesem Beispiel ist zusätzlich noch eine Arbeitsplatte AP eingezeichnet die ebenfalls in der Höhe verstellbar ist. Mittels dieser Arbeitsplatte AP in Verbindung mit der Kompressionsplatte KP kann das Objekt derart fixiert werden, dass eine Biopsieprobenentnahme gesichert möglich ist. Der Punktlaser L1 bringt den Vorteil mit sich, dass dieser die Ausrichtung der Biopsienadel wiedergibt und einen Behandlungspunkt BP optisch markiert. Eine Justierung der Ausrichtung des ersten Lasers L1 ist beispielsweise durch mechanische Justierungsmittel in der Markierungseinheit MA möglich. Die an dem Schwenkarm SA angeordnete Markierungseinheit MA dient wie in dieser Ausgestaltung dargestellt gleichzeitig als Sicherheitsschalter gegen eine versehentliche Einfügung der Biopsienadeleinheit in die Biopsienadelhalterung BNLH, da erst nach Entfernung bzw. wegklappen der mit einem optischen Zielgerät ausgestatteten Markierungseinheit der Nadelweg zur Einlage der Biopsienadel freigegeben ist.
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In 2 ist ein Teil einer Mammographieanlage mit einer an einem Stativ S fixierbaren entlang einer Trajektorie verfahrbaren Röntgenquelle RQ sowie einer zumindest in der Höhe einstellbaren Detektoreinheit D angedeutet. Röntgenquelle RQ und Detektoreinheit D können ebenso über ein bogenförmiges Halteelement gekoppelt sein. Des Weiteren ist auch eine Biopsieeinheit BE von der Seite schematisch dargestellt. Die Biopsieeinheit BE ist ebenso schematisch mit einem für die Positionierung einer Biopsienadelhalterung BNLH ausgebildeten Stellmotoren für einen Haltearm H aufnehmenden Gehäuse GH abgebildet. Koordiniert bzw. gesteuert werden diese Einheiten jeweils mit einer diesen zugeordneten Recheneinheit RE. Für die Steuerung der Biopsieeinheit BE sind zumindest Teile einer Bildanalyseeinheit BAE sowie eine Steuereinheit SEMA für eine Markierungseinheit MA vorgesehen. Die mit der Steuereinheit SEMA steuerbaren Steuerelemente ermöglichen einen im Raum positionierbaren Haltearm H an der die Biopsienadelhalterung BNLH befestigt ist. Optional kann zwischen Haltearm H und Biopsienadelhalterung BNLH eine mit mehreren Freiheitgraden ausgebildete Verbindungseinheit V vorgesehen sein. Die Oberfläche des Detektors D kann als Auflagefläche für die Brust O des Patienten dienen. In dieser Figur ist die Markierungseinheit MA derart ausgestaltet, dass diese einen zweiten und einen dritten Laser L2, L3 aufweist. Der zweite und dritte Laser L2, L3 ist als Linienlaser ausgebildet. Die Markierungseinheit MA ist an oder im zur Kompressionsplatte KP weisenden ersten Arm A1 sowie an der Rückwandplatte RP der Biopsienadelhalterung BNLH angeordnet bzw. integriert. Der zweite Laser L2 ist an einem Arm des ersten Armes A1 derart angeordnet, dass der von dem zweiten Laser L2 ausgehende Linienlaserstrahl eine erste Linie auf die Oberfläche des Objektes O anzeigt. Der an der Rückseite der Rückwandplatte RP des Biopsienadelhalters BNLH dritte Laser L3 ist derart angeordnet, dass von diesem ein zweiter Linienlaserstrahl abgegeben wird und dieser sich auf der Oberfläche des Objektes O abbildet. Der erste und zweite Linienlaserstrahl des zweiten und dritten Lasers L2, L3 kreuzen sich. Im Kreuzungspunkt der beiden Laserlinien befindet sich der Behandlungspunkt BP. Eine Justierung der Ausrichtung des zweiten und dritten Lasers L2, L3 sind beispielsweise durch mechanische Justierungsmittel am jeweiligen Laser möglich. Optional kann mit Hilfe eines Zerstäubers der in 1 und 2 beschriebene Laserstrahl sichtbar gemacht werden. Als Zerstäubungsmittel könnte ein Desinfektionsmittel verwendet werden. Die Ausrichtung des zweiten und dritten Lasers L2, L3 erfolgt mittels der Biopsienadelhalterung entweder manuell und/oder rechnergesteuert. Diese Markierungseinheit MA ist derart ausgebildet, dass diese am Biopsienadelhalter BNLH verbleibt, da der zweite und dritte Laser L2, L3 im bzw. am unteren Teil des ersten Armes A1 sowie am unteren Ende des Biopsienadelhalters BNLH integriert bzw. angeordnet sind.
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Bezugszeichenliste
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- S
- Stativ
- O
- Objekt
- AP
- Arbeitsplatte
- D
- Detektoreinheit
- RQ
- Röntgenquelle
- BE
- Biopsieeinrichtung
- GH
- Gehäuse
- H
- Haltearm
- V
- Verbindungselement
- BNLH
- Biopsienadelhalterung
- RP
- Rückwandplatte
- A1
- erster Arm
- A2
- zweiter Arm
- KP
- Kompressionsplatte
- SA
- Schwenkarm
- BF
- Befestigungselement
- MA
- Markierungseinheit
- L1
- erster Laser
- L2
- zweiter Laser
- L3
- dritter Laser
- LS
- Laserstrahl
- BP
- Behandlungspunkt
- Z
- Gewebeveränderung
- RE
- Recheneinheit
- BAE
- Bildanalyseeinheit
- SEMA
- Steuermodul für Markierungseinheit
