DE102020212118B4

DE102020212118B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Unterstützung einer integrierten bildgebenden und interventionellen bzw. therapeutischen Prozedur

Info

Publication number: DE102020212118B4
Application number: DE102020212118.4A
Authority: DE
Inventors: Sylvain Doussin; Martin Requardt
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2022-05-19
Anticipated expiration: 2040-09-26
Also published as: DE102020212118A1; CN217014241U

Abstract

Bereitgestellt wird insbesondere eine Lokalisierungsvorrichtung (10) bzw. ein Lokalisierungssystem und diese verwendende Verfahren zur Lokalisierung eines oder mehrerer in einem anatomischen Bereich eines Patienten liegender Zielobjekte während einer integrierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Prozedur. Die Lokalisierungsvorrichtung weist einen Anbringabschnitt (50), einen Lokalisierungsabschnitt (20) und einen Führungsabschnitt (40) auf. Der Anbringabschnitt (50), ist derart ausgebildet, dass die Lokalisierungsvorrichtung (10) lösbar an einer Patientenaufnahmevorrichtung (100) angebracht und relativ zu dieser positioniert werden kann. Der Lokalisierungsabschnitt (20) ist derart ausgebildet, dass er durch geeignetes Anbringen der Lokalisierungsvorrichtung (10) an der Patientenaufnahmevorrichtung (100) wenigstens teilweise in einem Erfassungsbereich einer ersten bildgebenden Modalität (200) anordenbar ist, die in der medizinischen Prozedur zur bildgebenden Erfassung eines oder mehrerer Zielobjekts für die bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Prozedur im inneren des Körpers des Patienten (P) verwendet wird. Der Führungsabschnitt (40) ist derart ausgebildet, dass er in dem Lokalisierungsabschnitt (20) und relativ zu diesem positionierbar ist. Der Führungsabschnitt (40) dient dabei zur Kennzeichnung einer Bezugsposition relativ zum Lokalisierungsabschnitt (20), welche Bezugsposition als Bezugsposition für die Durchführung einer auf die ein oder mehreren Zielobjekte gerichteten interventionellen und/oder therapeutischen Prozedur dient.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen, um eine korrekte Positionierung eines Patienten während einer kombinierten bildgebenden und interventionellen Prozedur zu unterstützen.
Bei der Erkennung von krankhaften Gewebeveränderungen stellt die Bildgebung mit einem Magnetresonanzgerät vielfach das Mittel der Wahl dar. Magnetresonanzgeräte (ein anderes Wort hierfür ist Magnetresonanztomographen) sind bildgebende Vorrichtungen, die zur Abbildung eines Untersuchungsobjektes Kernspins des Untersuchungsobjektes mit einem starken äußeren Magnetfeld ausrichten und durch ein magnetisches Wechselfeld zur Präzession um diese Ausrichtung anregen. Die Präzession bzw. Rückkehr der Spins aus diesem angeregten in einen Zustand mit geringerer Energie wiederum erzeugt als Antwort ein magnetisches Wechselfeld, das über Antennen empfangen wird.
Mit Hilfe von magnetischen Gradientenfeldern wird den Signalen eine Ortskodierung aufgeprägt, die nachfolgend eine Zuordnung von dem empfangenen Signal zu einem Volumenelement ermöglicht. Das empfangene Signal wird dann ausgewertet und eine dreidimensionale bildgebende Darstellung des Untersuchungsobjektes bereitgestellt. Zum Empfang des Signals werden vorzugsweise lokale Empfangsantennen, sogenannte Lokalspulen verwendet, die zur Erzielung eines besseren Signal-Rauschabstandes unmittelbar am Untersuchungsobjekt angeordnet werden. Die Empfangsantennen können auch in einer Patientenaufnahmevorrichtung wie etwa einer Patientenliege verbaut sein.
Aufgrund dieser Funktionsweise verfügen Magnetresonanzuntersuchungen über eine hohe Sensitivität für krankhafte Gewebeveränderungen. Abhängig von der Fragestellung kann die Sensitivität durch Kontrastmittelgaben noch erhöht werden. Kontrastmittel sind häufig paramagnetische Verbindungen, welche eine gewisse Affinität für bei der Befundung relevante Zielobjekte, wie etwa Läsionen oder Tumorgewebe, haben. Bei einer Kontrastmittel-basierten Magnetresonanzaufnahme wird dem Patienten ein Kontrastmittel injiziert und es wird eine Serie von Magnetresonanzaufnahmen aufgenommen. Das Kontrastmittel erzeugt dann einen temporär verbesserten Kontrast derjenigen Bereiche, zu dem es eine höhere Affinität hat.
Die EP 1 815 815 A1 offenbart ein Verfahren einer Bildgebungs-unterstützten Gewebeprobenentnahme, und insbesondere ein Verfahren zur Positionierung einer Probenentnahmevorrichtung bezüglich einer Brust-Lokalspule eines Magnetresonanzgeräts zur Entnahme subkutaner Gewebeproben.
So gut geeignet die Bildgebung durch Magnetresonanzgeräte für die sichere initiale Erkennung und Lokalisierung krankhafter Gewebeveränderungen vielfach ist, so schwierig ist häufig leider die Verwendung dieser Technologie für die begleitende Bildgebung bei weiterführenden interventionellen und/oder therapeutischen Prozeduren an den krankhaften Gewebeveränderungen. Solche weiterführenden interventionellen und/oder therapeutischen Prozeduren können beispielsweise eine Entnahme einer Gewebeprobe der erkannten krankhaften Veränderungen im Wege einer Biopsie, eine Durchführung eines minimalinvasiven Eingriffs zur Korrektur oder Resektion der krankhaften Gewebeveränderung und/oder eine Durchführung einer Bestrahlungsbehandlung im Wege einer Radiotherapiebehandlung sein. Für eine begleitende Bildgebung dieser Prozeduren ist die Magnetresonanz-Bildgebung bereits deshalb häufig weniger geeignet, weil bereits das Bauprinzip eines Magnetresonanzgeräts die Zugänglichkeit des abzubildenden Untersuchungsvolumens für andere medizinische Prozeduren stark einschränkt. Ferner ist die für eine Erstellung einer Magnetresonanzaufnahme erforderliche Zeit vielfach nicht mit den Erfordernissen einer begleitenden Bildgebung vereinbar, bei der optische Kontrollaufnahmen quasi in Echtzeit erfolgen müssen. Außerdem ist eine fortgesetzte Kontrastmittelgabe aus medizinischen Gründen oft nicht zu verantworten.
Dies hat zur Folge, dass die Erkennung und Lokalisierung einer krankhaften Gewebeveränderung sowie die Planung einer weiterführenden interventionellen und/oder therapeutischen Prozedur häufig basierend auf Magnetresonanzaufnahmen erfolgt, während bei der Durchführung der weiterführenden interventionellen und/oder therapeutischen Prozedur wenn überhaupt auf andere bildgebende Modalitäten, wie beispielsweise Röntgen-basierte Modalitäten (etwa Computertomografiegeräte oder auf Röntgen-Durchleuchtung basierende Modalitäten) oder Ultraschall-basierte Modalitäten zurückgriffen wird.
Dies wirft das Problem auf, dass das Koordinatensystem, in dem die initiale Bildgebung und die Planung einer medizinischen Prozedur erfolgen (also vielfach das Koordinatensystem der Magnetresonanz-Bildgebung), mit dem Koordinatensystem synchronisiert werden muss, in dem die weiterführende Prozedur stattfindet. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, hierfür Markierungen auf dem Patienten anzubringen, die mit dem Koordinatensystem des Magnetresonanzsystems registriert sind. Diese können dann in der weiterführenden therapeutischen und/oder interventionellen Prozeduren genutzt werden, um einen Bezug zum Koordinatensystem der Magnetresonanz-Bildgebung herzustellen. Um die Markierungen auf den Patienten aufzubringen, kann beispielsweise ein Laser-Markierungssystem verwendet werden, das einen Laserstrahl auf eine oder mehrere definierte Stellen auf der Hautoberfläche des Patienten richtet. Die so markierten Punkte können dann beispielsweise durch einen Arzt oder einen medizinisch-technischen Assistenten mit einer dauerhaften Markierung gekennzeichnet werden. Schwierigkeiten können dabei dadurch entstehen, dass ein solches Laser-Markierungssystem sehr präzise gefertigt und exakt mit dem Magnetresonanzgerät registriert sein muss, um Markierungspunkte zuverlässig vorgeben zu können. Zudem müssen geeignete Laser-Markierungssysteme der Geometrie des Magnetresonanzgeräts angepasst sein (häufig werden deshalb ausladende Brücken oder Portalanordnungen verwendet) und zudem den hohen Feldstärken im unmittelbaren Umfeld des Magnetresonanzgeräts widerstehen können. All dies hat zur Folge, dass solche Laser-Markierungssysteme eine sehr teure und diffizil zu installierende Komponente darstellen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung bzw. ein verbessertes Verfahren zur Lokalisierung anatomischer Zielobjekte eines Patienten während einer integrierten bzw. bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen Prozedur anzugeben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung bzw. ein verbessertes Verfahren zur Lokalisierung anatomischer Zielobjekte eines Patienten während einer integrierten bzw. bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen Prozedur anzugeben, bei der die bildgebende Prozedur mit einer ersten bildgebend Modalität erfolgt, welche insbesondere eine auf Magnetresonanz-Bildgebung basierende bildgebende Modalität sein kann.
Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit einer Lokalisierungsvorrichtung zur Lokalisierung anatomischer Strukturen eines Patienten während einer integrierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Prozedur, einem entsprechenden Verfahren unter Verwendung der Lokalisierungsvorrichtung, einem Computerprogramprodukt sowie einem computerlesbaren Speichermedium gemäß dem Hauptanspruch und den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Nachstehend wird die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sowohl in Bezug auf die beanspruchten Vorrichtungen als auch in Bezug auf die beanspruchten Verfahren beschrieben. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können die gegenständlichen Ansprüche (die beispielsweise auf ein Lokalisierungsvorrichtung gerichtet sind) auch mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module ausgebildet.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Lokalisierungsvorrichtung zur Lokalisierung eines oder mehrerer in einem anatomischen Bereich eines Patienten liegender Zielobjekte während einer integrierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Prozedur nach Anspruch 1 bereitgestellt.
Die bildgebende und interventionelle und/oder therapeutische medizinische Prozedur kann insbesondere als kombinierte bzw. integrierte Prozedur aus zwei Teilprozeduren verstanden werden. Die erste Teilprozedur ist eine bildgebende Prozedur. Mit dieser kann ein Zielobjekt für die interventionelle bzw. therapeutische Prozedur erkannt und die interventionelle bzw. therapeutische Prozedur kann geplant werden. Die interventionelle bzw. therapeutische Prozedur ist damit die zweite Teilprozedur. Die interventionelle bzw. therapeutische Prozedur kann auf die Manipulation bzw. Behandlung des Zielobjekts mit interventionellen und/oder therapeutischen Mitteln gerichtet sein. Die interventionelle und/oder therapeutische Prozedur kann beispielsweise eine Biopsie, einen, insbesondere minimalinvasiven, Eingriff, eine Strahlentherapie und dergleichen umfassen.
Der anatomische Bereich kann beispielsweise ein Körperteil eines Patienten wie etwa ein Oberschenkel oder eine Thorax-Region sein. Insbesondere kann der anatomische Bereich ein Teilvolumen des Patienten sein. Insbesondere kann der anatomische Bereich ein Volumen im Körperinneren des Patienten sein. Das Zielobjekt bzw. die Zielobjekte können eine oder mehrere anatomische Strukturen aufweisen, welche insbesondere krankhaft verändert sein können. Beispielsweise kann ein Zielobjekt ein oder mehrere Läsionen, krankhafte Gewebeveränderungen, Verkalkungen, Ablagerungen und dergleichen umfassen.
Die erste bildgebende Modalität kann allgemein zum Abbilden von in einem Erfassungsbereich der ersten bildgebenden Modalität befindlichen Objekten und insbesondere der inneren Struktur dieser Objekte ausgebildet sein. Insbesondere kann die erste bildgebende Modalität zum Abbilden eines anatomischen Bereichs und insbesondere eines Volumens im Patienteninneren ausgebildet sein. Die erste bildgebende Modalität kann denn anatomischen Bereich in Form von (medizinischen) Bilddaten abbilden, die den anatomischen Bereich (und etwaige darin enthaltene anatomische Strukturen) zeigen. Beispielsweise kann die erste bildgebende Modalität ein auf Magnetresonanz basierendes Bildgebungsverfahren implementieren. Alternativ kann die erste bildgebende Modalität ein auf Röntgenstrahlung oder Ultraschallsignalen basierendes Bildgebungsverfahren implementieren. Entsprechend kann die erste bildgebende Modalität ein Magnetresonanzgerät, ein Computertomografiegerät, ein Röntgengerät oder ein Ultraschallgerät und dergleichen aufweisen. Die Patientenaufnahmevorrichtung kann insbesondere einen Patiententisch (Patientenliege) zur Aufnahme des Patienten aufweisen.
Der Anbringabschnitt kann insbesondere dazu ausgebildet sein, die Lokalisierungsvorrichtung jederzeit zerstörungsfrei reversibel an der Patientenaufnahmevorrichtung bzw. dem Patiententisch anzubringen. Beispielsweise kann der Anbringabschnitt dazu ausgebildet sein, eine Steck- und/oder Klemm- und/oder Schraubverbindung mit der Patientenaufnahmevorrichtung bzw. dem Patiententisch zu realisieren. Durch den Anbringabschnitt wird die Lokalisierungsvorrichtung insbesondere zwischen verschiedenen Patientenaufnahmevorrichtungen portabel. Der Anbringabschnitt kann an den Lokalisierungsabschnitt anschließen bzw. mit diesem verbunden sein.
Der Anbringabschnitt und/oder Lokalisierungsabschnitt sind derart ausgebildet, dass die Lokalisierungsvorrichtung so an die Patientenaufnahmevorrichtung angebracht werden kann, dass der Lokalisierungsabschnitt wenigstens teilweise zusammen mit dem anatomischen Bereich des Patienten in den Erfassungsbereich der ersten bildgebenden Modalität gelangen kann. Mit anderen Worten weist also der Lokalisierungsabschnitt insbesondere eine hierfür geeignete Größe auf.
Der Lokalisierungsabschnitt dient als Referenz zur flexiblen Festlegung einer Bezugsposition außerhalb des Patienten bzw. unabhängig von dem Patienten für die nach der Bildgebung durchzuführende interventionelle bzw. therapeutische Prozedur. Der Lokalisierungsabschnitt ist bevorzugt flächig ausgebildet, d.h., er weist ein oder mehrere Flächenelemente auf. Der Lokalisierungsabschnitt ist derart ausgebildet, dass er, wenn die Lokalisierungsvorrichtung geeignet an der Patientenaufnahmevorrichtung angebracht ist, den abzubildenden anatomischen Bereich in Blickrichtung über die Lokalisierungsvorrichtung auf den anatomischen Bereich zumindest teilweise überdeckt. Mit anderen Worten spannt der Lokalisierungsabschnitt ein Untersuchungsvolumen auf, in dem dann der anatomische Bereich zumindest teilweise angeordnet ist bzw. angeordnet werden kann.
Der Lokalisierungsabschnitt wirkt mit dem Führungsabschnitt dahingehend zusammen, dass eine Bezugsposition für die Durchführung einer interventionellen bzw. therapeutischen Prozedur gekennzeichnet werden kann. Der Lokalisierungsabschnitt dient dabei als Referenzrahmen, in dem eine Bezugsposition mit dem Führungsabschnitt genau festgelegt werden kann. Die Bezugsposition kann beispielsweise als ein Aufpunkt für das Ansetzen eines interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Instruments verstanden werden, von dem aus beispielsweise ein Pfad für den Vorschub des medizinischen Instruments zu den ein oder mehreren Zielobjekten geplant werden kann. Ferner kann die Bezugsposition als Referenzpunkt zur Positionierung oder Ausrichtung einer therapeutischen Vorrichtung wie etwa einer Bestrahlungseinrichtung auf das Zielobjekt dienen. Zudem kann die Bezugsposition z.B. als Referenzpunkt für eine Registrierung von Koordinatensystemen der bildgebenden Prozedur und der therapeutischen bzw. interventionellen Prozedur oder für eine Qualitätskontrolle der Justierung der Lokalisierungsvorrichtung dienen.
Die Bezugsposition kann insbesondere dadurch mit dem Führungsabschnitt gekennzeichnet werden, dass dieser an einer entsprechenden Stelle in bzw. an dem Lokalisierungsabschnitt positioniert bzw. angeordnet wird.
Zusammenfassend kann mit der Lokalisierungsvorrichtung mit einfachen mechanischen Mitteln eine Bezugsposition für eine interventionelle bzw. therapeutische Behandlung eines Patienten festgelegt werden. Durch die mechanische Festlegung ist die Bezugsposition einfach zwischen den verschiedenen Teilprozessen übertragbar. Dafür ist es nämlich bereits ausreichend, dass die Patientenaufnahmevorrichtung für die interventionelle bzw. therapeutische Prozedur geeignet positioniert wird. Die Ausgestaltung des Lokalisierungsabschnitts derart, dass dieser in den Erfassungsbereich der ersten bildgebenden Modalität eingebracht werden kann und dort mit dem relevanten anatomischen Bereich des Patienten überlappt, ermöglicht einerseits, die Bezugsposition mittels der ersten bildgebenden Modalität basierend auf den Bilddaten und insbesondere in Relation zu den abgebildeten Zielobjekten festzulegen. Anderseits kann die Bezugsposition in räumlicher Nähe zum anatomischen Bereich und damit in einer für die interventionelle bzw. therapeutische Prozedur geeigneten Lage gewählt werden. Der Anbringabschnitt ermöglicht einerseits ein definiertes Anbringen der Lokalisierungsvorrichtung an der Patientenaufnahmevorrichtung. Andererseits kann die Lokalisierungsvorrichtung portabel gestaltet werden und nach Bedarf einfach auf eine Patientenaufnahmevorrichtung aufgesetzt bzw. einfach zwischen verschiedenen Patientenaufnahmevorrichtungen gewechselt werden. Die Merkmale der Lokalisierungsvorrichtung wirken damit synergetisch dahingehend zusammen, eine kostengünstige und flexibel einsetzbare Vorrichtung zu schaffen, die es erlaubt, eine Bezugsposition für die Behandlung einer oder mehrerer Zielobjekte im Inneren des Patienten festzulegen.
Gemäß einem Aspekt sind der Lokalisierungsabschnitt und/oder der Führungsabschnitt derart ausgebildet, dass der Führungsabschnitt an der Bezugsposition in bzw. and dem Lokalisierungsabschnitt fixiert werden kann. Dadurch kann sichergestellt werden, dass sich der Führungsabschnitt während der Durchführung der medizinischen Prozedur nicht verschiebt. Eine Fixierung kann beispielsweise durch ein Einstecken des Führungsabschnitts oder eines Elements des Führungsabschnittes in eine Aussparung im Lokalisierungsabschnitt, ein Ein- oder Festschrauben des Führungsabschnitts in den Lokalisierungsabschnitts, oder durch ein Festklemmen des Führungsabschnitts oder eines Elements des Führungsabschnitts in den Lokalisierungsabschnitt bewerkstelligt werden.
Die Lokalisierungsvorrichtung weist einen Markierungsabschnitt auf, der derart ausgebildet ist, dass er mit der ersten bildgebenden Modalität detektierbar ist. Durch den Markierungsabschnitt kann die Lokalisierungsvorrichtung mit der ersten bildgebenden Modalität erfasst werden. Dadurch kann die Lokalisierungsvorrichtung auf einfache Weise mit den Bilddaten registriert werden. Beispielsweise kann der Markierungsabschnitt als sog. ,fiducial marker‘ ausgebildet sein.
Gemäß einem Aspekt kann der Markierungsabschnitt in den Lokalisierungsabschnitt integriert sein, was eine einfache, fehlervermeidende und gleichzeitig exakte Handhabung der Lokalisierungsvorrichtung begünstigt.
Gemäß einem Aspekt kann der Führungsabschnitt derart ausgebildet sein, dass er mit der ersten bildgebenden Modalität detektierbar ist. Insbesondere kann der Führungsabschnitt ein Markierungselement aufweisen, dass mit der ersten bildgebenden Modalität detektierbar ist. Alternativ kann auch der Führungsabschnitt als solcher als mit der ersten bildgebenden Modalität detektierbar ausgestaltet werden. Die Anordnungsposition des Führungsabschnitts in dem Lokalisierungsabschnitt wird so direkt mit der ersten bildgebenden Modalität überprüfbar. Damit können beispielsweise Qualitätskontrollen durchgeführt werden. Ferner kann eine Pfad- bzw. Therapieplanung für die interventionelle bzw. therapeutische Prozedur angepasst werden.
Gemäß einem Aspekt sind der Markierungsabschnitt und/oder der Führungsabschnitt bzw. das Markierungselement derart ausgebildet, dass sie von einer zweiten bildgebenden Modalität detektierbar sind, wobei die zweite bildgebende Modalität ein von der ersten bildgebenden Modalität verschiedenes Bildgebungsverfahren implementiert und insbesondere bei der interventionellen bzw. therapeutischen Prozedur verwendet wird. Die zweite bildgebende Modalität kann allgemein zum Abbilden von in einem Erfassungsbereich der zweiten bildgebenden Modalität befindlichen Objekten und insbesondere der inneren Struktur dieser Objekte ausgebildet sein. Insbesondere kann die zweite bildgebende Modalität zum Abbilden eines anatomischen Bereichs und insbesondere eines Volumens in einem Patienteninneren ausgebildet sein. Die zweite bildgebende Modalität kann denn anatomischen Bereich in Form von (medizinischen) Bilddaten abbilden, die den anatomischen Bereich (und etwaige darin enthaltene anatomische Strukturen) zeigen.
Beispielsweise kann die erste bildgebende Modalität auf einem Magnetresonanz-Bildgebungsverfahren basieren (implementieren), während die zweite bildgebende Modalität ein Röntgenstrahlen-basiertes Bildgebungsverfahren nutzt bzw. implementiert (oder umgekehrt). Die erste bildgebende Modalität kann also ein Magnetresonanzgerät aufweisen, während die zweite bildgebende Modalität ein Röntgengerät und/oder ein Computertomografiegerät aufweisen kann (oder umgekehrt).
Dadurch dass der Markierungsabschnitt und/oder das Führungselement bzw. das Markierungselement von beiden beteiligten bildgebenden Modalitäten detektiert werden können, ist in beiden Teilprozeduren eine einfache Registrierung der Lokalisierungsvorrichtung mit den Bilddaten möglich. Zudem können mögliche Abbildungsfehler einer der bildgebenden Modalitäten erkannt und korrigiert werden. So sind auf Magnetresonanz beruhende Bildgebungsverfahren aufgrund von in der Praxis nur schwer zu vermeidenden Inhomogenitäten in den elektromagnetischen Feldern häufig nicht frei von Artefakten aufgrund räumlicher Verzerrung. Durch die Verwendung bi-valenter Markierungen können diese mit der jeweils anderen bildgebenden Modalität insbesondere vor Durchführung der therapeutischen bzw. interventionellen Prozedur korrigiert werden.
Gemäß einem Aspekt weist die Lokalisierungsvorrichtung mehrere Führungsabschnitte auf, die zur Kennzeichnung mehrerer verschiedener Bezugspositionen voneinander unabhängig in bzw. auf oder an dem Lokalisierungsabschnitt positionierbar sind. Dadurch können z.B. Bezugspositionen für mehrere Zielobjekte festgelegt werden, auf die jeweils eine interventionelle bzw. therapeutische Prozedur gerichtet werden soll. Zudem kann ggf. eine genauere Positionsbestimmung eines Zielobjekts z.B. im Wege einer Triangulierung ermöglicht werden. Ferner kann, wenn die Führungsabschnitte in einer definierten Lagebeziehung zueinander stehen und zudem durch die erste bildgebende Modalität detektierbar sind, eine Überprüfung eines Abbildungsfehlers der ersten bildgebenden Modalität (etwa einer räumlich verzerrten Darstellung) und dessen Korrektur bewerkstelligt werden.
Gemäß einem Aspekt ist der Führungsabschnitt zur Führung einer interventionellen Vorrichtung bei einer interventionellen Prozedur ausgebildet ist. „Führung“ kann dabei heißen, dass der Führungsabschnitt eine Position und/oder Vorschubrichtung einer interventionellen Vorrichtung wie etwa eines Katheder- oder Biopsieroboters vorgibt. Dadurch kann die Durchführung einer interventionellen Prozedur weiter vereinfacht werden.
Alternativ kann der Führungsabschnitt auch als Positionierungshilfe einer therapeutischen Vorrichtung bei einer therapeutischen Prozedur ausgebildet sein. Dazu kann der Führungsabschnitt beispielsweise ein Markierungselement aufweisen, das mit der zweiten bildgebenden Modalität detektierbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Führungsabschnitt eine Laser-Markierungsvorrichtung wie etwa einen Laser-Pointer aufweisen, mit der eine optische Markierung auf eine Hautoberfläche des Patienten projiziert werden kann.
Gemäß einem Aspekt ist der Lokalisierungsabschnitt derart ausgebildet, dass er, wenn die Lokalisierungsvorrichtung an der Patientenaufnahmevorrichtung angebracht ist, einen auf der Patientenaufnahmevorrichtung aufgenommenen Patienten in einer Lateralrichtung des Patienten überspannen kann. Dazu kann der Lokalisierungsabschnitt beispielsweise bogenförmig oder portalförmig ausgebildet sein. Der Anbringabschnitt kann dann beidseitig an den „Füßen“ des Bogens bzw. des Portals ausgebildet sein. Eine den Patienten überspannende Formgebung des Lokalisierungsabschnitts hat den Vorteil, dass der anatomische Bereich gut von dem Lokalisierungsabschnitt abgedeckt werden kann. Dies erleichtert die Registrierung, schränkt Relativbewegungen zwischen dem Patienten und der Lokalisierungsvorrichtung ein und gestattet reichlich Spielraum bei der Positionierung des oder der Führungsabschnitte.
Gemäß einem Aspekt weist der Lokalisierungsabschnitt mehrere Lokalisierungsflächen auf, die derart ausgebildet sind, dass sie das Untersuchungsvolumen zu verschiedenen Seiten begrenzen. Mit anderen Worten umgeben die Lokalisierungsflächen den anatomischen Bereich jeweils an verschiedenen Seiten des anatomischen Bereichs. Auch dies erleichtert die Registrierung, schränkt Relativbewegungen zwischen dem Patienten und der Lokalisierungsvorrichtung ein und gestattet reichlich Spielraum bei der Positionierung des oder der Führungsabschnitte.
Gemäß einem Aspekt weist der Lokalisierungsabschnitt drei Lokalisierungsflächen auf, die derart ausgebildet sind, dass der Lokalisierungsabschnitt, wenn die Lokalisierungsvorrichtung an der Patientenaufnahmevorrichtung angebracht ist, einen auf der Patientenaufnahmevorrichtung aufgenommenen Patienten in einer Lateralrichtung des Patienten überspannt. Insbesondere kann eine der drei Lokalisierungsflächen eine mittig angeordnete Lokalisierungsfläche sein, an welche die beiden anderen als seitliche Lokalisierungsflächen, insbesondere in einem im Wesentlichen rechten Winkel, anschließen. Die seitlichen Lokalisierungsflächen sind dabei im wesentlichen parallel zueinander. Die seitlichen Lokalisierungsflächen können gegenüber einer Anschlusskante zur mittleren Lokalisierungsfläche jeweils den Anbringabschnitt aufweisen. Die seitlichen Lokalisierungsflächen können im Wesentlichen um die Breite des Patiententisches voneinander beabstandet sein. Der Lokalisierungsabschnitt definiert so ein Untersuchungsvolumen von im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt. Alternativ sind auch andere Winkel der seitlichen Lokalisierungsflächen möglich, sodass beispielsweise ein Untersuchungsvolumen von trapezförmigem Querschnitt (in einer Lateralrichtung des Patienten) entsteht.
Auch dieser Aspekt erleichtert die Registrierung, schränkt Relativbewegungen zwischen dem Patienten und der Lokalisierungsvorrichtung ein und gestattet reichlich Spielraum bei der Positionierung des oder der Führungsabschnitte.
Gemäß einem Aspekt ist jeder Lokalisierungsfläche wenigstens ein Führungsabschnitt zugeordnet ist, der in bzw. an der jeweiligen Lokalisierungsfläche positionierbar ist. Dadurch können z.B. Bezugspositionen für mehrere Zielobjekte festgelegt werden, auf die jeweils eine interventionelle bzw. therapeutische Prozedur gerichtet werden soll. Zudem kann eine genauere Positionsbestimmung eines Zielobjekts z.B. im Wege einer Triangulierung ermöglicht werden. Ferner kann, wenn die Führungsabschnitte in einer definierten Lagebeziehung zueinander stehen und zudem durch die erste bildgebende Modalität detektierbar sind, eine Überprüfung eines Abbildungsfehlers der ersten bildgebenden Modalität (etwa einer räumlich verzerrten Darstellung) und dessen Korrektur bewerkstelligt werden.
Gemäß einem Aspekt ist der Lokalisierungsabschnitt dazu ausgebildet, die Lage des anatomischen Bereichs des Patienten, insbesondere durch zumindest teilweisen Kontakt mit dem Patienten, physisch festzulegen. Diese Auslegung des Lokalisierungsabschnitts kann beispielsweise durch eine ausreichende Formstabilität sowie optional eine an die anatomische äußere Gestalt des Patienten angepasste Formgebung des Lokalisierungsabschnitts erreicht werden. Damit können Relativbewegungen zwischen dem Patienten und Lokalisierungsvorrichtung eingeschränkt werden, was eine präzisere Lokalisierung des bzw. der Zielobjekte gestattet. Diese Wirkung kann noch verstärkt werden, wenn dieser Aspekt mit einer Formgebung des Lokalisierungsabschnitts kombiniert wird, die geeignet ist, einen auf der Patientenaufnahmevorrichtung aufgenommenen Patienten in einer Lateralrichtung des Patienten zu überspannen (s.o.).
Gemäß einem Aspekt weist der Lokalisierungsabschnitt ein, insbesondere gitterförmiges, Raster zur Unterstützung der Positionierung des Führungsabschnitts an bzw. in oder auf dem Lokalisierungsabschnitt auf. Beispielsweise können das Raster und/oder der Führungsabschnitt dazu ausgebildet sein, dass der Führungsabschnitt in das Raster eingesteckt oder gegen das Raster verschoben bzw. gegenüber diesem festgelegt werden kann. Die gitterförmige Ausgestaltung des Rasters kann beispielsweise die Durchführung eines interventionellen Instruments oder die Durchdringung des Lokalisierungsabschnitts mit einer therapeutischen Strahlung unterstützen.
Die oben formulierte Aufgabe wird ferner von einem Lokalisierungssystem zur Lokalisierung anatomischer Strukturen eines Patienten während einer integrierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Prozedur gelöst. Das Lokalisierungssystem weist eine Lokalisierungsvorrichtung nach einem oder mehreren vorgenannten Aspekten, und die Patientenaufnahmevorrichtung auf.
Gemäß einem Aspekt ist die Patientenaufnahmevorrichtung derart ausgebildet, dass die Lage des Patienten relativ zur Patientenaufnahmevorrichtung physisch festlegbar ist. Dadurch können Relativbewegungen des Patienten zur Patientenaufnahmevorrichtung und damit zur Lokalisierungsvorrichtung unterdrückt werden, was die Lokalisierung des oder der Zielobjekte mit der Lokalisierungsvorrichtung erleichtert.
Die Aufgabe wird ferner von einem computer-implementierten Verfahren zur Lokalisierung eines oder mehrerer in einem anatomischen Bereich eines Patienten (insbesondere im Körperinneren des Patienten) liegender Zielobjekte während einer integrierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Prozedur unter Verwendung der Lokalisierungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Aspekte nach Anspruch 9 gelöst. Dabei ist der Patient während der medizinischen Prozedur auf einer Patientenaufnahmevorrichtung angeordnet. Das Verfahren weist mehrere Schritte auf. Ein erster Schritt ist auf ein Empfangen von mit der ersten bildgebenden Modalität erzeugten Bilddaten gerichtet, die den anatomischen Bereich des Patienten (und insbesondere die ein oder mehreren Zielobjekte) wenigstens teilweise abbilden (bzw. enthalten). Ein weiterer Schritt ist auf ein Registrieren der Lokalisierungsvorrichtung mit den Bilddaten gerichtet. Damit wird mit anderen Worten eine Beziehung zwischen den Koordinaten der Lokalisierungsvorrichtung und der Bilddaten bzw. der ersten bildgebenden Modalität erzeugt. Relativ zu den Bilddaten definierte Positionen können damit in relativ zur Lokalisierungsvorrichtung definierte Positionen umgerechnet werden und umgekehrt. Ein weiterer Schritt ist auf eine Ausgabe der Bilddaten an einen Nutzer über eine Nutzerschnittstelle gerichtet. Ein weiterer Schritt ist auf ein Empfangen einer Nutzereingabe des Nutzers betreffend der ein oder mehreren in dem anatomischen Bereich liegenden Zielobjekte über die Nutzerschnittstelle gerichtet. Ein weiterer Schritt ist auf ein Berechnen einer Bezugsposition relativ zum Lokalisierungsabschnitt basierend auf der Registrierung und der Nutzereingabe gerichtet, welche Bezugsposition als Bezugsposition für die Durchführung einer auf die ein oder mehreren Zielobjekte gerichteten interventionellen bzw. therapeutischen Prozedur dient. Die Bezugsposition kann dabei insbesondere in dem Lokalisierungsabschnitt liegen. Die Berechnung kann eine Berechnung eines Pfades für die interventionelle bzw. therapeutische Prozedur von der Bezugsposition zu den ein oder mehreren Zielobjekten umfassen. Ein weiterer Schritt ist auf eine Ausgabe der Bezugsposition über die Nutzerschnittstelle zur Kennzeichnung der Bezugsposition mit dem Führungsabschnitt gerichtet.
Die Vorteile des vorgeschlagenen Verfahrens entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen der vorgeschlagenen Lokalisierungsvorrichtung. Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auf die anderen beanspruchten Gegenstände übertragen werden und umgekehrt.
Gemäß einem Aspekt ist der Führungsabschnitt derart ausgebildet, dass er mit der ersten bildgebenden Modalität detektierbar ist. Das Verfahren weist dabei ferner einen Schritt des Empfangens von mit der ersten bildgebenden Modalität aufgenommenen zweiten Bilddaten auf, die den Führungsabschnitt abbilden. Insbesondere sind die zweiten Bilddaten zeitlich nach den Bilddaten aufgenommen. Ferner weist das Verfahren einen Schritt des Überprüfens und/oder Anpassens der Bezugsposition basierend auf den zweiten Bilddaten auf, wodurch eine fortwährende Qualitätssicherung bei der medizinischen Prozedur erreicht werden kann. Insbesondere kann der Schritt des Überprüfens und/oder Anpassens dabei ein Berechnen einer Position des Führungsabschnitts basierend auf der Registrierung und den zweiten Bilddaten sowie ein Vergleichen der berechneten Position des Führungsabschnitts mit der Bezugsposition umfassen. Ferner kann der Schritt des Überprüfens und/oder Anpassens ein Bereitstellen einer Nutzerausgabe für einen Nutzer über die Nutzerschnittstelle basierend auf dem Vergleichen umfassen.
Die Lokalisierungsvorrichtung weist ferner den oben beschriebenen Markierungsabschnitt auf und die empfangenen Bilddaten bilden ferner den Markierungsabschnitt ab. Der Schritt des Registrierens kann dann basierend auf den Bilddaten erfolgen. Wie oben ausgeführt, kann eine Registrierung alternativ basierend auf einer bekannten geometrischen Beziehung zwischen Lokalisierungsabschnitt und erster bildgebenden Modalität hergestellt werden.
Gemäß einem Aspekt sind der Markierungsabschnitt und/oder der Führungsabschnitt ferner derart ausgebildet, dass sie von einer zweiten bildgebenden Modalität detektierbar sind. Dabei implementiert die zweite bildgebende Modalität ein von der ersten bildgebenden Modalität verschiedenes Bildgebungsverfahren und wird insbesondere bei der interventionellen bzw. therapeutischen Prozedur verwendet. Das Verfahren weist ferner einen Schritt des Empfangens von mit der zweiten bildgebenden Modalität aufgenommenen dritten Bilddaten auf, welche den Markierungsabschnitt und/oder den Führungsabschnitt abbilden. Ein weiterer Schritt ist auf ein Überprüfen und/oder Anpassen der Bezugsposition basierend auf den dritten Bilddaten gerichtet. Insbesondere kann der Schritt des Überprüfens und/oder Anpassens dabei ein Berechnen einer Position des Führungsabschnitts basierend auf den dritten Bilddaten sowie ein Vergleichen der berechneten Position des Führungsabschnitts mit der Bezugsposition umfassen. Ferner kann der Schritt des Überprüfens und/oder Anpassens ein Bereitstellen einer Nutzerausgabe für einen Nutzer über die Nutzerschnittstelle basierend auf dem Schritt des Vergleichens umfassen.
Ein weiter Aspekt betrifft ein Computerprogrammprodukt, das ein Programm umfasst und direkt in einen Speicher einer programmierbaren Verarbeitungseinrichtung ladbar ist und Programmmittel, z.B. Bibliotheken und Hilfsfunktionen, aufweist, um ein Verfahren insbesondere gemäß einem der vorgenannten Aspekte auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt ausgeführt wird.
Das Computerprogrammprodukt kann dabei eine Software mit einem Quellcode, der noch kompiliert und gebunden oder der nur interpretiert werden muss, oder einen ausführbaren Softwarecode umfassen, der zur Ausführung nur noch in die Verarbeitungseinrichtung zu laden ist. Durch das Computerprogrammprodukt kann das Verfahren schnell, identisch wiederholbar und robust ausgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt ist so konfiguriert, dass es mittels der Verarbeitungseinrichtung die Verfahrensschritte eines oder mehrerer der vorgenannten Aspekte ausführen kann. Die Verarbeitungseinrichtung muss dabei jeweils die Voraussetzungen wie beispielsweise einen entsprechenden Arbeitsspeicher, eine entsprechende Grafikkarte oder eine entsprechende Logikeinheit aufweisen, sodass die jeweiligen Verfahrensschritte effizient ausgeführt werden können.
Das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise auf einem computerlesbaren Medium gespeichert oder in einem Netzwerk oder Server hinterlegt, von wo es in den Prozessor einer Verarbeitungseinrichtung geladen werden kann, der mit der Verarbeitungseinrichtung direkt verbunden oder als Teil der Verarbeitungseinrichtung ausgebildet sein kann. Weiterhin können Steuerinformationen des Computerprogrammprodukts auf einem elektronisch lesbaren Datenträger gespeichert sein. Die Steuerinformationen des elektronisch lesbaren Datenträgers können derart ausgebildet sein, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in der Verarbeitungseinrichtung ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführen. Beispiele für elektronisch lesbare Datenträger sind eine DVD, ein Magnetband oder ein USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software, gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen von dem Datenträger gelesen und in der Verarbeitungseinrichtung gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen der vorab beschriebenen Verfahren durchgeführt werden. So kann die Erfindung auch von dem besagten computerlesbaren Medium und/oder dem besagten elektronisch lesbaren Datenträger ausgehen. Die Vorteile des vorgeschlagenen Computerprogrammprodukts entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen der vorgeschlagenen Verfahren.
Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus den nachfolgenden Erläuterungen von Ausführungsbeispielen anhand von schematischen Zeichnungen ersichtlich. In diesem Zusammenhang genannte Modifikationen können jeweils miteinander kombiniert werden, um neue Ausführungsformen auszubilden. In unterschiedlichen Figuren werden für gleiche Merkmale die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Es zeigen:

1 eine schematische Draufsicht-Darstellung eines Systems zur Durchführung einer integrierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Prozedur gemäß einer Ausführungsform;
2 eine schematische Darstellung einer Patientenaufnahmevorrichtung gemäß einer Ausführungsform in einer Draufsicht;
3 eine schematische Darstellung einer Lokalisierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
4 eine schematische Darstellung einer Lokalisierungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
5 eine schematische Darstellung einer Lokalisierungsvorrichtung in einer Anbringposition an einer Patientenaufnahmevorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
6 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens unter Verwendung einer Lokalisierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
7 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens unter Verwendung einer Lokalisierungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
8 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens unter Verwendung einer Lokalisierungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems 1 zur Durchführung einer integrierten bzw. kombinierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Prozedur gemäß einer Ausführungsform in einer Draufsicht von oben. Das System 1 weist eine erste bildgebende Modalität 200 sowie eine Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 auf.
Die erste bildgebende Modalität 200 kann allgemein dazu ausgebildet sein, einen anatomischen Bereich eines Patienten P abzubilden, wenn dieser in einen Erfassungsbereich der ersten bildgebenden Modalität 200 gebracht wird. Die Abbildung des anatomischen Bereichs durch die erste bildgebende Modalität 200 kann dazu geeignet sein, eine oder mehrere mögliche Therapie- und/oder Interventions-Ziele in dem anatomischen Bereich erkennbar bzw. erfassbar zu machen. Diese Therapie- und/oder Interventions-Ziele werden im Folgenden auch Zielobjekte genannt. Diese Zielobjekte können insbesondere eine krankhafte Veränderung innerhalb des anatomischen Bereichs sein, wie etwa eine Läsion oder ein Tumor, eine Raumforderung, eine Gefäßverengung, ein Aneurysma und dergleichen. Die Zielobjekte können ferner einen Bereich, wie etwa ein dreidimensionales Volumen, umfassen. Insbesondere können der anatomische Bereich sowie darin enthaltene Zielobjekte im Körperinneren des Patienten P angeordnet sein und insbesondere Volumina im Körperinneren des Patienten P umfassen. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann die erste bildgebende Modalität 200 ein Magnetresonanzgerät aufweisen.
Die Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 kann allgemein dazu ausgebildet sein, eine interventionelle und/oder therapeutische medizinische Prozedur an einem oder mehreren Zielobjekten in dem anatomischen Bereich des Patienten P durchzuführen. Beispielsweise kann die Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 eine Biopsievorrichtung zur Entnahme einer Gewebeprobe eines Zielobjekts, eine Strahlen- bzw. Radiotherapievorrichtung zur Bestrahlung eines Zielobjekts, und/oder eine Eingriffssvorrichtung zur Durchführung eines, insbesondere minimalinvasiven, Eingriffs an einem Zielobjekt sein. Der anatomische Bereich kann insbesondere jeweils im Körperinneren des Patienten P liegen. Gemäß Ausführungsformen der Erfindung kann die Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 automatisiert oder wenigstens teilautomatisiert sowie insbesondere robotergesteuert sein. Die Strahlen- bzw. Radiotherapievorrichtung kann beispielsweise einen medizinischen Linearbeschleuniger oder eine andere Strahlenquelle aufweisen. Beispielsweise kann die Eingriffsvorrichtung einen Katheterroboter, minimalinvasiven chirurgischen Roboter, einen Endoskopieroboter usw. aufweisen.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann der bildgebende Teil der kombinierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen Prozedur mit der ersten bildgebenden Modalität 200 durchgeführt werden. Entsprechend kann der interventionelle und/oder therapeutische Teil der kombinierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen Prozedur mit der Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 durchgeführt werden.
Optional weist das System 1 ferner eine zweite bildgebende Modalität 300 auf. Die zweite bildgebende Modalität 300 kann bevorzugt vorrangig dazu abgestellt sein, den interventionellen und/oder therapeutischen Teil der kombinierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen Prozedur bildgebend zu begleiten, um einem Nutzer eine visuelle Kontrolle der Durchführung zu ermöglichen. Die zweite bildgebende Modalität 300 kann insbesondere auf einem von dem der ersten bildgebenden Modalität 200 verschiedenen Abbildungsverfahren beruhen bzw. ein solches implementieren. Beispielsweise kann die zweite bildgebende Modalität 300 ein Ultraschall-Bildgebungsverfahren oder ein Röntgen-basierten Bildgebungsverfahren, wie etwa ein Computertomographieverfahren oder ein Röntgendurchleuchtungsverfahren, implementieren. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die zweite bildgebende Modalität 300 ein Ultraschallgerät, ein Computertomographiegerät und/oder ein Röntgengerät, wie etwa ein C-Bogen-Röntgengerät, aufweisen.
Ferner weist das System 1 eine Patientenaufnahmevorrichtung 100 auf, auf welcher der Patient P während der integrierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Prozedur aufgenommen ist. Die Patientenaufnahmevorrichtung 100 kann zumindest teilweise beweglich sein. Hierfür kann die Patientenaufnahmevorrichtung 100 eine (nicht gezeigte) Bewegungsvorrichtung aufweisen. Insbesondere kann die Bewegungsvorrichtung derart ausgebildet sein, dass der auf der Patientenaufnahmevorrichtung 100 aufgenommene Patient P von der ersten bildgebenden Modalität 200 zur Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 verbracht werden kann. Mit anderen Worten kann dadurch der anatomische Bereich des Patienten P von dem Erfassungsbereich der ersten Bildgebenden Modalität 200 in einen Wirkbereich der Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 gebracht werden.
Gemäß einigen Ausführungsformen weist die Patientenaufnahmevorrichtung 100 eine definierte Lagebeziehung zu der ersten bildgebenden Modalität 200 auf. Damit kann jede Koordinate in einem Koordinatensystem der Patientenaufnahmevorrichtung 100 eindeutig in eine Koordinate in einem Koordinatensystem der ersten bildgebenden Modalität 200 umgerechnet werden und umgekehrt. Die Patientenaufnahmevorrichtung 100 ist demnach mit der ersten bildgebenden Modalität 200 registriert. In ähnlicher Weise kann die optionale zweite bildgebende Modalität 300 mit der Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 registriert sein. In weiter ähnlicher Weise kann die Patientenaufnahmevorrichtung 100 mit der Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 registriert sein.
Ferner weist das System eine Verarbeitungseinrichtung 500 auf, die wenigstens mit der ersten bildgebenden Modalität 200 und der Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 sowie optional mit der Patientenaufnahmevorrichtung 100 sowie der zweiten bildgebenden Modalität 300 in Datenverbindung steht. Die Verarbeitungseinrichtung 500 kann ferner eine Nutzerschnittstelle aufweisen, welche ein Eingabeelement und/oder eine Darstellungseinheit aufweisen kann. Über die Nutzerschnittstelle kann ein Nutzer beispielsweise die durch die erste bildgebende Modalität 200 gewonnenen Bilddaten sichten, eines oder mehrere Zielobjekte für eine therapeutische und/oder interventionelle Prozedur identifizieren und festlegen, eine therapeutische und/oder interventionelle Prozedur steuern und/oder ggf. eine Durchführung einer therapeutischen und/oder interventionellen Prozedur anhand von durch die zweite bildgebende Modalität 300 erzeugten Bilddaten überwachen.
In 2 ist eine Ausführungsform einer Patientenaufnahmevorrichtung 100 in einer Draufsicht gezeigt. Die Patientenaufnahmevorrichtung 100 weist einen Patiententisch 101 auf. Der Patiententisch 101 kann von einer Bewegungsvorrichtung der Patientenaufnahmevorrichtung 100 abnehmbar sein. Zur Durchführung des interventionellen und/oder therapeutischen Teils der integrierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen Prozedur kann der Patiententisch 101 (mit oder ohne Patient P) insbesondere von der Patientenaufnahmevorrichtung 100 abgenommen und auf eine entsprechende Aufnahme der Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 angeordnet werden.
Um die Lage des Patienten P auf dem Patiententisch 101 während der gesamten medizinischen Prozedur festlegen bzw. überprüfen zu können, kann der Patiententisch 101 mit Markierungen 102 versehen sein. Diese Markierungen 102 können im Wesentlichen optische Markierungen, wie etwa Linien, umfassen. Ferner können diese Markierungen 102 auch funktionelle Markierungen wie erhabene Führungselemente aufweisen. Insbesondere können diese Markierungen 102 dazu ausgebildet sein, mit der nachstehend beschriebenen portablen Lokalisierungsvorrichtung 10 reversibel zu koppeln, um die portable Lokalisierungsvorrichtung 10 in einer definierten Lagebeziehung zu dem Patiententisch 101 anzubringen bzw. auszurichten.
Um die Lage des Patienten auf dem Patiententisch 101 zusätzlich physisch festlegen zu können, kann die Patientenaufnahmevorrichtung 100 weiterhin Positionierungshilfen 103 aufweisen, mit der eine oder mehrere Körperteile des Patienten P eingespannt und physisch festgelegt werden können. Beispielsweise können die Positionierungshilfen 103 ein oder mehrere insbesondere an die jeweilige Anatomie des Patienten P angepasst Blöcke aufweisen, gegen die ein entsprechendes Körperteil des Patienten P zur Anlage kommen kann. Durch diese Positionierungshilfen 103 sind die Patientenaufnahmevorrichtung 100 bzw. der Patiententisch 101 derart ausgebildet, dass die relative Lage des Patienten P bezüglich der Patientenaufnahmevorrichtung 100 bzw. des Patiententisch 101 physisch festgelegt werden kann.
Typischerweise werden Zielobjekte für eine therapeutische und/oder interventionelle Prozedur mit der ersten bildgebenden Modalität 200 ermittelt und festgelegt. Ferner wird auch die Planung der Prozedur, also z.B. die Trajektorie einer Biopsienadel oder die Dauer und räumliche Lage einer Bestrahlung mit Hilfe der durch die erste bildgebende Modalität 200 gewonnen Bilddaten vorgenommen. Diese Informationen sind folglich bezüglich des Koordinatensystems der ersten bildgebenden Modalität 200 definiert. Um diese Informationen bei der Verlagerung des Patienten P hin zur Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 in das Koordinatensystem der Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 umzurechnen, wird gemäß Ausführungsformen eine portable Lokalisierungsvorrichtung 10 verwendet. Diese ist an der Patientenaufnahmevorrichtung 100 bzw. an dem Patiententisch 101 anbringbar und kann als geometrischer Referenzrahmen zur Übertragung von Informationen von der bildgebenden Prozedur zur therapeutischen und/oder interventionellen Prozedur aufgefasst werden.
In 3 ist eine erste Ausführungsform der portablen Lokalisierungsvorrichtung 10 gezeigt. Die portable Lokalisierungsvorrichtung 10 weist einen Anbringabschnitt 50 auf. Mit dem Anbringabschnitt 50 kann die Lokalisierungsvorrichtung 10 lösbar an der Patientenaufnahmevorrichtung 100 bzw. an dem Patiententisch 101 angebracht werden. Lösbar kann in diesem Zusammenhang insbesondere heißen, dass ein Anbringen der Lokalisierungsvorrichtung 10 im Betrieb des Systems 1 zerstörungsfrei rasch und insbesondere ohne den Einsatz von Montagewerkzeug möglich ist. Beispielsweise kann der Anbringabschnitt 50 dazu ausgebildet sein, mit etwaigen Führungselementen 102 des Patiententisches 101 geeignet zusammenzuwirken, um eine lösbare Verbindung zu realisieren. Beispielsweise können die Führungselemente 102 Ausnehmungen aufweisen, in die entsprechende Gegenstücke des Anbringabschnitts 50 gesteckt werden können. Umgekehrt können die Führungselemente 102 zapfenartige Fortsätze aufweisen, die mit entsprechenden Ausnehmungen des Anbringabschnitts 50 in Eingriff gebracht werden können. Ferner ist eine Lösung mit Druckknöpfen denkbar, wobei ein oder mehrere Druckknopfelemente an dem Anbringabschnitt 50 und entsprechende Gegenstücke an dem Patiententisch 101 (etwa in Form der vorgenannten Führungen) vorgesehen sein können.
An dem Anbringabschnitt 50 setzt der Lokalisierungsabschnitt 20 an. Dieser dient als eigentlicher Referenzrahmen für die interventionelle und/oder therapeutische Prozedur. Der Lokalisierungsabschnitt 20 ist derart ausgebildet, dass er, wenn die Lokalisierungsvorrichtung 10 an der Patientenaufnahmevorrichtung 100 angebracht ist, in den Erfassungsbereich der ersten bildgebenden Modalität 200 gebracht werden kann. Dazu weist der Lokalisierungsabschnitt 20 eine entsprechend angepasste Form bzw. Größe auf. Insbesondere können Form und Größe des Lokalisierungsabschnitts 20 an die Größe eines Patiententunnels eines Magnetresonanzgeräts als erste bildgebende Modalität 200 angepasst sein. Der Lokalisierungsabschnitt 20 ist insbesondere flächig ausgebildet. In der gezeigten Ausführungsform weist der Lokalisierungsabschnitt 20 eine Lokalisierungsfläche 21 auf.
Ferner weist der Lokalisierungsabschnitt 20 in der gezeigten Ausführungsform einen Führungsabschnitt 40 auf, der in der Lokalisierungsfläche 21 positioniert werden kann. Der Führungsabschnitt 40 kann dazu dienen, unabhängig von dem Patienten eine Bezugsposition für einen interventionellen und/oder therapeutischen Eingriff mechanisch festzulegen. So kann eine Bezugsposition beispielsweise anhand der mit der ersten bildgebenden Modalität 200 ermittelten Bilddaten ermittelt bzw. festgesetzt werden. Durch die mechanische Festlegung der Bezugsposition durch den Führungsabschnitt 40 kann die Bezugsposition dann in der nachfolgenden interventionellen und/oder therapeutischen Prozedur verwendet werden.
Dazu kann der Führungsabschnitt 40 beispielsweise zur Führung eines interventionellen medizinischen Instrumentes ausgebildet sein. Insbesondere kann der Führungsabschnitt 40 derart ausgebildet sein, dass die Führung in der Vorgabe einer Position und/oder einer Vorschubrichtung in der Ebene der Lokalisierungsfläche 21 besteht. Durch einen solchen Führungsabschnitt 40 kann eine basierend auf Bilddaten der ersten bildgebenden Modalität 200 durchgeführte Prozedurplanung unmittelbar umgesetzt werden. In einer interventionellen medizinischen Prozedur muss dann lediglich das interventionelle medizinische Instrument geeignet an dem Führungsabschnitt 40 angesetzt werden.
Dies wird vorteilhafterweise dadurch unterstützt, dass der Patient P gemäß Ausführungsformen durch die Positionierungshilfen 103 gegenüber der Patientenaufnahmevorrichtung 100 und somit auch gegenüber der daran angebrachten Lokalisierungsvorrichtung 10 in seiner Lage physisch festgelegt ist. Kann dies nicht gewährleistet werden, kann das Führungselement 40 eine Markierungsvorrichtung aufweisen, die eine optische Markierung auf die Hautoberfläche des Patienten P projiziert. Beispielsweise kann eine solche Markierungsvorrichtung als Laser-Markierungsvorrichtung ausgebildet sein. Die optische Markierung kann dann von einem Nutzer auf der Hautoberfläche des Patienten P beispielsweise mit einer Farbmarke gekennzeichnet werden. Der Patient P kann dann bei einer weiterführenden interventionellen und/oder therapeutischen Prozedur dadurch wieder in der korrekten Lage angeordnet werden, dass die Farbmarke in Übereinstimmung mit der projizierten optischen Markierung gebracht wird.
Wird in der interventionellen und/oder therapeutischen Prozedur eine zweite bildgebende Modalität 300 verwendet, kann der Führungsabschnitt 40 ein Markierungselement 41 aufweisen, dass mit der zweiten bildgebenden Modalität 300, insbesondere eindeutig, detektierbar ist. Alternativ kann auch der Führungsabschnitt 40 derart ausgebildet sein, dass er mit der zweiten bildgebenden Modalität 300, insbesondere eindeutig, detektierbar ist. Eine eindeutige Detektierbarkeit kann allgemein heißen, dass durch die Abbildung mit der jeweiligen bildgebenden Modalität eine Signatur erhalten wird, die eindeutig dem jeweiligen Element (also z.B. dem Markierungselement 41 bzw. dem Führungselement 40 oder dem Markierungsabschnitt 30) zuzuordnen ist. So kann die relative Lage der Lokalisierungsvorrichtung 10 bezüglich der mit der zweiten bildgebenden Modalität 300 ermittelten Bilddaten erfasst werden. Da die Bezugsposition des Führungsabschnitts 40 basierend auf den mit der ersten bildgebenden Modalität 200 ermittelten Bilddaten festgesetzt wurde, kann so ein Bezug zwischen den Koordinaten der ersten bildgebenden Modalität 200 und der zweiten bildgebenden Modalität 300 hergestellt werden, bzw. die durch die erste bildgebende Modalität 200 getroffene Festlegung kann überprüft werden.
Zusätzlich können das Führungselement 40 bzw. das Markierungselement 41 auch derart ausgebildet sein, dass sie auch mit der ersten bildgebenden Modalität 200, insbesondere eindeutig, detektierbar sind. Dadurch können Führungselement 40 bzw. das Markierungselement 41 beispielsweise zur Bestimmung und oder Korrektur etwaiger Abbildungsfehler einer der beiden bildgebenden Modalitäten 200, 300 verwendet werden. So können bei der Magnetresonanz-Bildgebung beispielsweise durch Inhomogenitäten der Magnetfelder räumliche Verzerrungen entstehen. Diese können dann durch eine vergleichende Abbildung beispielsweise mit einem Röntgengerät als zweite bildgebende Modalität 300 erkannt oder korrigiert werden, bzw. eine bestehende Korrektur kann angepasst werden.
Sind das Führungselement 40 bzw. das Markierungselement 41 mit der ersten bildgebenden Modalität 200 detektierbar, kann dies ferner auch zur Qualitätskontrolle eingesetzt werden. So kann einfach überprüft werden, ob das Führungselement 40 bzw. das Markierungselement 41 auch tatsächlich an der festgesetzten Bezugsposition erscheint, wenn das der Führungsabschnitt 40 an der Bezugsposition in der Lokalisierungsfläche 21 positioniert wurde.
Da der Lokalisierungsabschnitt 20 bzw. die Lokalisierungsfläche 21 als Referenzrahmen zur Kennzeichnung einer Bezugsposition für die Durchführung einer medizinischen Prozedur dienen soll, die auf ein Zielobjekt in einem anatomischen Bereich des Patienten P gerichtet ist, ist es vorteilhaft, wenn die die Lokalisierungsvorrichtung 10 vermittels der Lokalisierungsfläche 21 den anatomischen Bereich wenigstens teilweise überdeckt. Bei einer Abbildung des anatomischen Bereichs durch die erste oder zweite bildgebende Modalität 200, 300 hat das den Effekt, dass der Lokalisierungsabschnitt 20 bzw. die Lokalisierungsfläche 21 der Lokalisierungsvorrichtung 10 wenigstens teilweise mit abgebildet wird. Mit anderen Worten definiert der Lokalisierungsabschnitt 20 mit der Lokalisierungsfläche 21 ein Untersuchungsvolumen UV, in dem der anatomische Bereich des Patienten P zur Bildgebung angeordnet werden kann. Wird das Untersuchungsvolumen UV abgebildet, wird demnach der darin aufgenommene anatomische Bereich des Patienten P abgebildet.
Die Lokalisierungsfläche 21 kann ein Rahmenelement 21a und ein Flächenelement 21b aufweisen. Die Lokalisierungsfläche 21 kann aus einem mit der ersten und/oder zweiten bildgebenden Modalität 200, 300 nicht detektierbaren Material ausgebildet sein. Alternativ können das Rahmenelement 21a und/oder das Flächenelement 21b aus einem Material ausgebildet sein, dass mit der ersten und/oder zweiten bildgebenden Modalität 200, 300 detektierbar ist. Das Flächenelement 21b kann als Gitterelement ausgebildet sein. Das Gitterelement und/oder das Führungselement 40 können derart ausgebildet sein, dass das Führungselement 40 zur Festlegung der Bezugsposition in die Gitterplätze eingesteckt werden kann. Alternativ können die Lokalisierungsfläche 21 und das Führungselement 40 auch anderweitig dazu ausgebildet sein, dass das Führungselement 40 zur Festlegung der Bezugsposition in der Lokalisierungsfläche 21 platziert und fixiert werden kann. Die Lokalisierungsfläche 21 kann ferner ein Positionserfassungsmodul aufweisen, mit dem die momentane Anordnungsposition des Führungselements 40 automatisch erfasst werden kann.
Der Lokalisierungsabschnitt 20 kann derart ausgebildet sein, dass er ferner die Lage des Patienten P und damit des anatomischen Bereichs ggf. in Zusammenwirkung mit den Positionierungshilfen 103 physisch festlegt. Dazu kann der Patient P mit dem Lokalisierungsabschnitt 20 in Anlage gelangen. Insbesondere können dazu der Anbringabschnitt 50 und/oder das Rahmenelement 21b entsprechend stabil ausgeführt sein, damit der Lokalisierungsabschnitt 20 das jeweilige Körperteil des Patienten P geeignet abstützen kann.
Damit die Lokalisierungsvorrichtung 10 als Referenzrahmen für eine kombinierte bildgebende und interventionelle und/oder therapeutische Prozedur verwendet werden kann, sollte gemäß einigen Ausführungsformen die relative Lagebeziehung zwischen der Lokalisierungsvorrichtung 10 und dem abzubildenden anatomischen Bereich bzw. dem Zielobjekt bekannt bzw. ableitbar sein. Dazu haben die Erfinder zwei alternative Möglichkeiten vorgesehen, die aber auch miteinander kombinierbar sind.
Zum einen kann die Relativposition zwischen dem anatomischen Bereich und der Lokalisierungsvorrichtung 10 indirekt über die Patientenaufnahmevorrichtung 100 bzw. den Patiententisch 101 bestimmt werden. Dieser Ansatz geht davon aus, dass der Patient P stets in einer definierten Lage auf dem Patiententisch 101 angeordnet ist. Dies kann beispielsweise mit den Positionierungshilfen 103 bewerkstelligt werden. Wird dann die Lokalisierungsvorrichtung 10 ebenfalls in einer definierten Lagebeziehung an dem Patiententisch 101 angebracht, ist die relative Lagebeziehung zwischen dem anatomischen Bereich und der Lokalisierungsvorrichtung 10 festgelegt. Dazu kann der Anbringabschnitt 50 derart ausgebildet sein, dass die Lagebeziehung zwischen Patiententisch 101 und Lokalisierungsvorrichtung 10 im Wege des Anbringens festgelegt wird.
Alternativ kann die Lokalisierungsvorrichtung 10 einen Markierungsabschnitt 30 aufweisen, der in die Lokalisierungsvorrichtung 10 integriert ist und mit der ersten bildgebenden Modalität 200, insbesondere eindeutig, detektierbar ist. Dadurch können die Lokalisierungsvorrichtung 10 und der anatomische Bereich bzw. das Zielobjekt im Wege einer Abbildung des Untersuchungsvolumens UV kolokalisiert werden. Vorteilhafter Weise ist der Markierungsabschnitt 30 ferner derart ausgebildet, dass er zusätzlich mit der zweiten bildgebenden Modalität 300 detektierbar ist. Wie z.B. in Zusammenhang mit dem Markierungselement 41 erläutert, ist dadurch eine weitere Qualitätskontrolle möglich. Insbesondere können mögliche Abbildungsfehler einer der beiden bildgebenden Modalitäten 200, 300 ausgeglichen werden. Der Markierungsabschnitt 30 kann beispielsweise in den Anbringabschnitt 50 oder in den Lokalisierungsabschnitt 20 eingearbeitet oder daran angebracht sein. Insbesondere kann der Markierungsabschnitt 30 in das Rahmenelement 21a und/oder das Flächenelement 21b eingearbeitet oder an diesen angebracht sein. Beispielsweise kann das in 3 gezeigten Gitterelement als Markierungsabschnitt 30 ausgebildet sein.
In 3 ist der besseren Übersichtlichkeit halber lediglich ein Führungselement 40 dargestellt. Jedoch kann die Lokalisierungsvorrichtung 10 auch mehr als ein Führungselement 40 und insbesondere wenigstens zwei Führungselemente 40 aufweisen. Die Verwendung mehrerer Führungselemente 40 erhöht die Flexibilität bei der Festlegung von möglichen Bezugspositionen. Insbesondere können mehr als zwei Bezugspositionen ggf. für unterschiedliche Zielobjekte in dem anatomischen Bereich festgelegt werden. Weisen die Führungselemente 40 jeweils Markierungselemente 41 auf oder sind als solche mit der ersten und/oder zweiten bildgebenden Modalität 200, 300 detektierbar, erweitern sich zudem die Möglichkeiten der Qualitätskontorolle, da z.B. mittels eines bekannten Abstands zwischen zwei Führungselementen 40 bzw. Markierungselementen 41 und der Abbildung mit z.B. der ersten bildgebenden Modalität 200 eine etwaige räumliche Verzerrung bei der Abbildung durch die erste bildgebende Modalität 200 direkt überprüfbar wird. Zudem lässt sich durch die Verwendung mehrerer Führungselement 40 eine Position eines Zielobjekts in dem anatomischen Bereich aus verschiedenen Richtungen und somit genauer bestimmen. Bei der Verwendung dreier Führungselemente 40 kann dabei beispielsweise eine Triangulation durchgeführt werden.
In 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Lokalisierungsvorrichtung 10 gezeigt. Zur besseren Verdeutlichung ist in 5 in einer schematischen Darstellung die Lokalisierungsvorrichtung 10 von 4 in einer Anbringposition an der Patientenaufnahmevorrichtung 100 bzw. dem Patiententisch 101 gezeigt.
Im Unterschied zur in 3 gezeigten Lokalisierungsvorrichtung 10 weist der Lokalisierungsabschnitt 20 hier drei Lokalisierungsflächen 22, 23 und 24 auf. Die Lokalisierungsflächen 22, 23 und 24 sind im Wesentlichen wie die Lokalisierungsfläche 21 aus 3 ausgebildet. Die Lokalisierungsflächen 22, 23 und 24 sind so angeordnet, dass sie einen auf der Patientenaufnahmevorrichtung 100 aufgenommen Patienten P in einer Lateralrichtung L des Patienten P überspannen. Das von dem Lokalisierungsabschnitt 20 aufgespannte Untersuchungsvolumen UV ist an drei Seiten von jeweils einer der Lokalisierungsflächen 22, 23 und 24 begrenzt. An einer vierten Seite ist das Untersuchungsvolumen UV dann von der Patientenaufnahmevorrichtung 100 begrenzt. Ist der anatomische Bereich des Patienten P beispielsweise ein Thoraxbereich, kann der Lokalisierungsabschnitt 20 so den Thoraxbereich des Patienten P überspannen. Der Anbringabschnitt 50 ist dann zweckmäßiger Weise so ausgebildet, dass die Lokalisierungsvorrichtung 10 an zwei Stellen an der Patientenaufnahmevorrichtung 100 angebracht werden kann, welche zwei Stellen beispielsweise an den beiden gegenüberliegenden Längsseiten der Patientenaufnahmevorrichtung 100 bzw. des Patiententisches 101 angeordnet sein können. Jede Lokalisierungsfläche 22, 23 und 24 kann ein oder mehrere Führungsabschnitte 40 aufweisen.
Neben den gezeigten Ausführungsformen sind auch andere Formen denkbar. Beispielsweise kann der Lokalisierungsabschnitt 20 auch weitere Lokalisierungsflächen aufweisen und/oder bogen- oder portalförmig ausgebildet sein. Ferner kann der Lokalisierungsabschnitt 20 eine an eine Anatomie eines einer Prozedur zu unterziehenden Körperbereichs des Patienten P angepasst sein, beispielsweise an eine weibliche Brust oder einen Oberschenkel.
In den nachfolgenden Figuren werden Verfahren vorgestellt, die auf eine Verwendung der Lokalisierungsvorrichtung 10 in einer integrierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Prozedur gerichtet sind. Die Verfahren stellen dabei auf die Lokalisierung eines Zielobjekts in einem Untersuchungsvolumen UV bzw. auf Qualitätssicherungsaspekte (und nicht auf die Intervention oder Therapie als solche) ab.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines vorgeschlagenen Verfahrens zur Lokalisierung von Zielobjekten in einem anatomischen Bereich eines Patienten P während einer integrierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Prozedur. Die Reihenfolge der Verfahrensschritte ist weder durch die dargestellte Abfolge noch durch die gewählte Nummerierung beschränkt. So kann die Reihenfolge der Schritte ggf. vertauscht und einzelne Schritte können weggelassen werden.
In einem ersten Schritt S10 kann die Lokalisierungsvorrichtung 10 auf der Patientenaufnahmevorrichtung 100 bzw. dem Patiententisch 101 angebracht werden. Dazu kann der Anbringabschnitt 50 beispielsweise mit der Patientenaufnahmevorrichtung 100 bzw. dem Patiententisch 101 in Eingriff gebracht werden. Es kann dann beispielsweise die in 5 gezeigte Konfiguration entstehen. Durch das Anbringen ist auf dem Patiententisch 101 durch den Lokalisierungsabschnitt 20 ein Untersuchungsvolumen UV aufgespannt, in welchem Untersuchungsvolumen UV der zu untersuchende und/oder zu behandelnde anatomische Bereich des Patienten P angeordnet bzw. aufgenommen werden kann. Dadurch kann bei einer Abbildung des Untersuchungsvolumens UV mit der ersten bzw. der zweiten bildgebenden Modalität 200, 300 sowohl der anatomische Bereich als auch die Lokalisierungsvorrichtung 10 bzw. deren Lokalisierungsabschnitt 20 wenigstens teilweise von einem Erfassungsbereich der ersten bzw. zweiten bildgebenden Modalität 200, 300 erfasst werden. Schritt S10 kann beispielsweise von einem Nutzer der Lokalisierungsvorrichtung 10, wie etwa einem Arzt oder einem medizinisch-technischen Assistenten, durchgeführt werden.
In einem zweiten Schritt S20 kann der Patient P auf der Patientenaufnahmevorrichtung 100 bzw. dem Patiententisch 101 angeordnet werden, und zwar insbesondere so, dass der relevante anatomische Bereich des Patienten P in dem von dem Lokalisierungsabschnitt 20 aufgespannten Untersuchungsvolumen UV angeordnet ist. Mit anderen Worten überdeckt dann der Lokalisierungsabschnitt 20 in einer Draufsicht auf den Lokalisierungsabschnitt 20 und den sich dahinter befindlichen Patienten P den anatomischen Bereich des Patienten P zumindest teilweise. Bevorzugt wird der Patient unter Verwendung der Positionierungshilfen 103 in dieser Lage physisch festgelegt. Schritt S20 kann beispielsweise wieder von dem Nutzer der Lokalisierungsvorrichtung 10 durchgeführt werden.
In einem weiteren Schritt S30 werden Bilddaten von der ersten bildgebenden Modalität 200 empfangen, die den anatomischen Bereich des Patienten P zeigen. Zur Erstellung der Bilddaten wird das Untersuchungsvolumen UV, z.B. durch ein geeignetes Verfahren der Patientenaufnahmevorrichtung 100 in den Erfassungsbereich der ersten bildgebenden Modalität 200 gebracht. In dem Erfassungsbereich der ersten bildgebenden Modalität 200 sind folglich der anatomische Bereich des Patienten P sowie die Lokalisierungsvorrichtung 10 bzw. deren Lokalisierungsabschnitt 20 wenigstens teilweise aufgenommen. Die von dem Erfassungsbereich durch die erste bildgebende Modalität 200 erhaltenen Bilddaten können somit den anatomischen Bereich des Patienten P und, optional, wenigstens Teile des Lokalisierungsabschnitt 20 zeigen (je nachdem, ob der Lokalisierungsabschnitt 20 ein durch die erste bildgebende Modalität 200 detektierbares Material z.B. in Form von einem der Element 30, 40 oder 41 enthält). Empfangen werden können die Bilddaten beispielsweise von der (dann entsprechend ausgebildeten) Verarbeitungseinrichtung 500. Die so empfangenen Bilddaten können dem Nutzer durch die (dann entsprechend ausgebildete) Verarbeitungseinrichtung 500 über eine Nutzerschnittstelle zur Verfügung gestellt werden.
In einem weiteren Schritt S40 wird das Lokalisierungsobjekt 10 mit dem Koordinatensystem der ersten bildgebenden Modalität 200 registriert. Mit anderen Worten wird also eine Relativposition des abgebildeten anatomischen Bereichs zur Lokalisierungsvorrichtung 10 bestimmt. Hierfür kann in Schritt S40 auf verschiedene Möglichkeiten zurückgegriffen werden, die aber auch miteinander kombiniert werden können. Zum einen kann eine solche Relativposition aus den geometrischen bzw. mechanischen Gegebenheiten des Systems 1 abgeleitet werden, und zwar insbesondere dann, wenn die relative Lage des Patienten P auf der Patientenaufnahmevorrichtung 100 etwa durch die Positionierungshilfen 103 hinreichend festgelegt werden kann. Wenn zudem die Patientenaufnahmevorrichtung 100 mit der ersten bildgebenden Modalität 200 registriert ist und die relative Anbringposition der Lokalisierungsvorrichtung 10 an der Patientenaufnahmevorrichtung 100 bekannt ist, kann daraus eine Positionsbeziehung zwischen den Bilddaten und der Lokalisierungsvorrichtung 10 abgeleitet werden. Alternativ oder zusätzlich kann zur Registrierung der Lokalisierungsvorrichtung 10 mit den Bilddaten auf einen gemäß einigen Ausführungsformen in die Lokalisierungsvorrichtung 10 integrierten Markierungsabschnitt 30 zurückgegriffen werden, der mit der ersten bildgebenden Modalität 200 detektierbar ist. Durch die Abbildung des Untersuchungsvolumens UV wird dann ein dem Markierungsabschnitt 30 entsprechendes Erfassungssignal erhalten, aus dem die relative Lage des Markierungsabschnitts 30 und damit der Lokalisierungsvorrichtung 10 in den Bilddaten und somit zum aufgenommenen anatomischen Bereich ableitbar ist. Die Registrierung der Lokalisierungsvorrichtung 10 mit der ersten bildgebenden Modalität 200 bzw. den Bilddaten gemäß Schritt S40 kann bevorzugt automatisch durch die (dann entsprechend ausgebildete) Verarbeitungseinrichtung 500 ausgeführt werden.
In einem weiteren Schritt S50 kann basierend auf den Bilddaten eine Nutzereingabe hinsichtlich eines oder mehrerer Zielobjekte für eine interventionelle und/oder therapeutische Prozedur empfangen werden. Dazu kann der Nutzer das Zielobjekt z.B. mittels der Nutzerschnittstelle in den Bilddaten markieren. Empfangen wird die Nutzereingabe bevorzugt von der (dann entsprechend ausgebildeten) Verarbeitungseinrichtung 500.
In Schritt S60 wird basierend auf der Nutzereinabe eine Pfad- bzw. Therapieplanung erstellt. Die Pfad- bzw. Therapieplanung kann beispielsweise vorgeben, wie ein interventionelles Instrument zum Zielobjekt geführt oder wie eine Radiotherapievorrichtung eingestellt werden muss, um in dem Zielobjekt die gewünschte Wirkung zu entfalten. Basierend auf der Nutzereingabe und/oder der Pfad- bzw. Therapieplanung kann ferner eine außerhalb des Patienten P gelegene Bezugsposition berechnet werden, die eine Bezugsposition für die Durchführung der interventionellen bzw. therapeutischen Behandlung darstellt. Die Bezugsposition ist so bestimmt, dass diese in, auf oder an dem Lokalisierungsabschnitt 20 angeordnet ist. Deshalb basiert die Berechnung der Bezugsposition bevorzugt auf der in Schritt S40 bestimmten Registrierung zwischen den Bilddaten und der Lokalisierungsvorrichtung 10. Durch die Bezugsposition kann somit das Zielobjekt für eine interventionelle bzw. therapeutische Prozedur auch dann lokalisiert werden, wenn eine bildgebende Kontrolle durch eine bildgebende Modalität 200, 300 nicht zur Verfügung steht oder das Zielobjekt mit der eingesetzten zweiten bildgebenden Modalität 300 nicht oder nicht optimal erfasst werden kann. Die Berechnung der Bezugsposition basierend auf der Nutzereingabe und der Registrierung der Lokalisierungsvorrichtung 10 mit den Bilddaten kann bevorzugt automatisch durch die (dann entsprechend ausgebildete) Verarbeitungseinrichtung 500 durchgeführt werden.
In Schritt S70 kann die in Schritt S60 berechnete Bezugsposition dem Nutzer über die Nutzerschnittstelle ausgegeben werden. Dies kann damit als Anweisung für den Nutzer aufgefasst werden, wo und ggf. wie ein Führungsabschnitt 40 auf dem Lokalisierungsabschnitt 20 anageordnet werden muss, um die Bezugsposition zu kennzeichnen und ggf. einen Ansetzpunkt für die interventionelle und/oder therapeutische Prozedur vorzugeben. Schritt S70 wird bevorzugt von der (dann entsprechend ausgebildeten) Verarbeitungseinrichtung 500 durchgeführt.
In Schritt S80 erfolgt schließlich das Anordnen des Führungsabschnitts 40 an der Bezugsposition durch den Nutzer. Im Nachgang kann der Patient P mit der Patientenaufnahmevorrichtung 100 zur Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 überführt werden, wo dann die interventionelle bzw. therapeutische Prozedur durchgeführt wird. Die Pfad- bzw. Therapieplanung und/oder die Koordinaten der berechneten Bezugsposition können der Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 dabei von der (dann entsprechend ausgebildeten) Verarbeitungseinrichtung 500 bereitgestellt werden.
Das Verfahren von 6 wurde der Einfachheit halber für einen Führungsabschnitt 40 beschrieben. Allerdings können selbstverständlich auch mehrere Führungsabschnitte 40 eingesetzt werden, für welche dann jeweils eine gesonderte Bezugsposition vorgegeben werden kann. Dies kann die Genauigkeit der für die interventionelle bzw. therapeutische Prozedur vorgegebenen Bezugspositionen erhöhen und ferner weitere Möglichkeiten hinsichtlich der Qualitätssicherung eröffnen.
Die in 6 gezeigten Schritte erfordern nicht notwendigerweise, dass der bzw. die Führungsabschnitte 40 durch die erste und/oder zweite bildgebende Modalität 200, 300 detektierbar sind bzw. ein Markierungselement 41 aufweisen. Ist dies der Fall, kann eine solche Ausgestaltung allerdings weitere Möglichkeiten hinsichtlich der Qualitätssicherung und/oder der Pfad- bzw. Therapieplanung eröffnen. Dies wird in einigen der nachfolgenden Ausführungsformen exemplarisch gezeigt.
7 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines vorgeschlagenen Verfahrens zur Lokalisierung von Zielobjekten in einem anatomischen Bereich eines Patienten P während einer integrierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Prozedur. Die Reihenfolge der Verfahrensschritte ist weder durch die dargestellte Abfolge noch durch die gewählte Nummerierung beschränkt. So kann die Reihenfolge der Schritte ggf. vertauscht und einzelne Schritte können weggelassen werden. Die in 7 dargestellten Schritte können an Schritt S80 von 6 anschließen.
In einem Schritt S110 wird der anatomische Bereich des Patienten P zunächst in einen Wirkbereich der Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 angeordnet, sodass der oder die Zielobjekte durch die Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 einer interventionellen und/oder therapeutischen Behandlung unterzogen werden können. Dazu kann beispielsweise die Patientenaufnahmevorrichtung 100 geeignet verfahren werden, oder der Patiententisch 101 kann auf eine entsprechende Aufnahme der Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 gesetzt werden. Die Lokalisierungsvorrichtung 10 bleibt dabei in der in den Schritten S10 bis S80 eingestellten und verwendeten Lage an der Patientenaufnahmevorrichtung 10 und/oder dem Patiententisch 101 angebracht.
In einem Schritt S120 werden Bilddaten empfangen, in denen der anatomische Bereich des Patienten durch die zweite bildgebende Modalität 300 abgebildet ist. Empfangen werden können die Bilddaten beispielsweise von der (dann entsprechend ausgebildeten) Verarbeitungseinrichtung 500. Dazu kann im Wesentlichen wie in Schritt S30 beschrieben vorgegangen werden. Die so durch die zweite bildgebende Modalität 300 erhaltenen Bilddaten können somit den anatomischen Bereich des Patienten P und insbesondere das Markierungselement 41 zeigen.
In einem Schritt S130 wird das Lokalisierungsobjekt 10 mit dem Koordinatensystem der zweiten bildgebenden Modalität 300 registriert. Dazu kann im Wesentlichen wie in Schritt S40 beschrieben vorgegangen werden. Schritt S130 kann bevorzugt von der (dann entsprechend ausgebildeten) Verarbeitungseinrichtung 500 durchgeführt werden.
In einem Schritt S140 wird basierend auf der Registrierung und den das Markierungselement 41 zeigenden Bilddaten eine tatsächliche Position des Markierungselements 41 und damit des Führungsabschnitts 40 auf dem Lokalisierungsabschnitt 20 bestimmt. Schritt S140 kann bevorzugt von der (dann entsprechend ausgebildeten) Verarbeitungseinrichtung 500 durchgeführt werden.
Diese tatsächliche Position kann dann in Schritt S150 mit der in Schritt S60 berechneten Bezugsposition verglichen werden. Basierend auf dem Vergleich können dann in Schritt S150 Abweichungen zwischen der tatsächlichen Position und der berechneten Bezugsposition festgestellt und/oder korrigiert werden. Solche Abweichungen können z.B. von Abbildungsfehlern der ersten bildgebenden Modalität 200, einer Dejustierung der Lokalisierungsvorrichtung 10 durch die Verbringung des Patienten P zur Interventions- und/oder Therapievorrichtung 400 herrühren und/oder ihre Gründe in einer fehlerhaften initialen Registrierung haben. Werden derartige Abweichungen festgestellt, kann entweder die Pfad- bzw. Therapieplanung angepasst werden oder der Nutzer kann mittels einer entsprechenden Ausgabe über die Nutzerschnittstelle zur Korrektur der Anordnungsposition des Führungsabschnitts 40 veranlasst werden. Alternativ kann die initiale Registrierung korrigiert und/oder die Pfad- bzw. Therapieplanung kann angepasst werden. Schritt S150 wird dabei bevorzugt von der (dann entsprechend ausgebildeten) Verarbeitungseinrichtung 500 durchgeführt.
Im Nachgang kann dann die interventionelle bzw. therapeutische Prozedur entsprechend der angepassten Pfad- bzw. Therapieplanung oder der korrigierten Anordnungsposition des Führungsabschnitts 40 durchgeführt werden. Das Verfahren von 7 wurde der Einfachheit halber für einen Führungsabschnitt 40 beschrieben. Allerdings können selbstverständlich auch mehrere Führungsabschnitte 40 eingesetzt werden, für welche dann jeweils eine gesonderte Überprüfung der Anordnungsposition durchgeführt werden kann. Dies kann die Genauigkeit der für die interventionelle bzw. therapeutische Prozedur vorgegebenen Bezugspositionen erhöhen.
8 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines vorgeschlagenen Verfahrens zur Lokalisierung von Zielobjekten in einem anatomischen Bereich eines Patienten P während einer integrierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Prozedur. Die Reihenfolge der Verfahrensschritte ist weder durch die dargestellte Abfolge noch durch die gewählte Nummerierung beschränkt. So kann die Reihenfolge der Schritte ggf. vertauscht und einzelne Schritte können weggelassen werden. Die in 8 dargestellten Schritte können an Schritt S80 von 6 anschließen.
In einem Schritt S210 werden Bilddaten empfangen, in denen der anatomische Bereich des Patienten P durch die erste bildgebende Modalität 200 abgebildet ist. Das abermalige Abbilden in Schritt S210 kann einige Zeit nach dem ersten Abbilden erfolgt sein. Im Prinzip kann dabei wie in Schritt S30 vorgegangen werden. Da der Führungsabschnitt 40 in dieser Ausführungsform das Markierungselement 41 aufweist bzw. selbst von der ersten bildgebenden Modalität detektierbar ist, ist der Führungsabschnitt 40 in den Bilddaten sichtbar. Empfangen werden können die Bilddaten beispielsweise von der (dann entsprechend ausgebildeten) Verarbeitungseinrichtung 500.
In einem Schritt S220 wird basierend auf den Bilddaten und der in Schritt S40 gefundenen Registrierung eine Position des Markierungselements 41 und damit des Führungselements 40 auf dem Lokalisierungsabschnitt 20 berechnet. Schritt S220 wird bevorzugt von der (dann entsprechend ausgebildeten) Verarbeitungseinrichtung 500 durchgeführt. Diese berechnete Position kann in Schritt S230 dann mit der in Schritt S60 berechneten Bezugsposition verglichen werden. Schritt S230 wird bevorzugt von der (dann entsprechend ausgebildeten) Verarbeitungseinrichtung 500 durchgeführt.
Basierend auf dem Vergleich können dann in Schritt S240 Abweichungen festgestellt und/oder korrigiert werden. Solche Abweichungen können z.B. von Abbildungsfehlern der ersten bildgebenden Modalität 200, einer Dejustierung der Lokalisierungsvorrichtung 10 oder einer zu ungenauen Registrierung herrühren. Auf dieser Grundlage kann dann einem Nutzer eine Nutzerausgabe über die Nutzerschnittstelle bereitgestellt werden, die ihn über mögliche Qualitätsprobleme in Kenntnis setzt. Ferner können basierend auf dem Vergleichsergebnis weitere Maßnahmen veranlasst werden. Beispielsweise kann das Durchführen der interventionellen bzw. therapeutischen Prozedur gesperrt werden. Zudem kann eine Neujustierung der Lokalisierungsvorrichtung 10 oder eine Anpassung der Registrierung bzw. eine Anpassung der Pfad- bzw. Therapieplanung veranlasst werden. Schritt S240 wird bevorzugt von der (dann entsprechend ausgebildeten) Verarbeitungseinrichtung 500 durchgeführt.
Das Verfahren von 8 wurde der Einfachheit halber für einen Führungsabschnitt 40 beschrieben. Allerdings können selbstverständlich auch mehrere Führungsabschnitte 40 eingesetzt werden, für welche dann jeweils eine gesonderte Überprüfung der Anordnungsposition durchgeführt werden kann. Dies kann die Genauigkeit der für die interventionelle bzw. therapeutische Prozedur vorgegebenen Bezugspositionen erhöhen.
Wo noch nicht explizit geschehen, jedoch sinnvoll und im Sinne der Erfindung, können einzelne Ausführungsbeispiele, einzelne ihrer Teilaspekte oder Merkmale mit einander kombiniert bzw. ausgetauscht werden, ohne den Rahmen der hiesigen Erfindung zu verlassen. Mit Bezug zu einem Ausführungsbeispiel beschriebene Vorteile der Erfindung treffen ohne explizite Nennung, wo übertragbar, auch auf andere Ausführungsbeispiele zu.
Die folgenden Punkte sind ebenfalls Teil der Offenbarung:

1. Lokalisierungsvorrichtung (10) zur Lokalisierung eines oder mehrerer in einem anatomischen Bereich eines Patienten (P) liegender Zielobjekte während einer integrierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Prozedur; wobei:
- der Patient während der medizinischen Prozedur auf einer Patientenaufnahmevorrichtung (100) angeordnet ist;
- in der medizinischen Prozedur der anatomische Bereich des Patienten (P) durch geeignetes Positionieren der Patientenaufnahmevorrichtung (100) in einen Erfassungsbereich einer ersten bildgebenden Modalität (200) gebracht und zur Erfassung der ein oder mehreren Zielobjekte mit der ersten bildgebenden Modalität (200) abgebildet wird; und
- die Lokalisierungsvorrichtung (10) aufweist:
  - einen Anbringabschnitt (50), der derart ausgebildet ist, dass die Lokalisierungsvorrichtung (10) lösbar an der Patientenaufnahmevorrichtung (100) angebracht und relativ zur Patientenaufnahmevorrichtung (100) positioniert werden kann;
  - einen Lokalisierungsabschnitt (20), der derart ausgebildet ist, dass er durch geeignetes Anbringen der Lokalisierungsvorrichtung (10) an der Patientenaufnahmevorrichtung (100) wenigstens teilweise in dem Erfassungsbereich der ersten bildgebenden Modalität (200) anordenbar ist; und
  - einen in dem Lokalisierungsabschnitt (20) und relativ zu diesem positionierbaren Führungsabschnitt (40), zur Kennzeichnung einer Bezugsposition relativ zum Lokalisierungsabschnitt (20), welche Bezugsposition als Bezugsposition für die Durchführung einer auf die ein oder mehreren Zielobjekte gerichteten interventionellen und/oder therapeutischen Prozedur dient.
2. Lokalisierungsvorrichtung nach 1, bei welcher:
- der Lokalisierungsabschnitt (20) derart ausgebildet ist, dass der Lokalisierungsabschnitt (20) ein Untersuchungsvolumen (UV) zur Aufnahme des abzubildenden anatomischen Bereichs aufspannt; und
- der Anbringabschnitt (50) derart ausgebildet ist, dass die Lokalisierungsvorrichtung (10) lösbar derart an der Patientenaufnahmevorrichtung (100) angebracht werden kann, dass die Lokalisierungsvorrichtung (10) relativ zur Patientenaufnahmevorrichtung (100) derart positioniert werden kann, dass der abzubildende anatomische Bereich im Untersuchungsvolumen (UV) aufgenommen ist, wenn der Patient auf der Patientenaufnahmevorrichtung (100) angeordnet ist.
3. Lokalisierungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Punkte, bei welcher der Lokalisierungsabschnitt (20) und/oder der Führungsabschnitt (40) derart ausgebildet ist/sind, dass der Führungsabschnitt (40) an der Bezugsposition in dem Lokalisierungsabschnitt (20) angeordnet und insbesondere in der Bezugsposition fixiert werden kann.
4. Lokalisierungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Punkte, bei welcher der Führungsabschnitt (40) zur Führung einer interventionellen Vorrichtung bei einer interventionellen Prozedur ausgebildet ist.
5. Lokalisierungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Punkte, bei welcher der Führungsabschnitt (40) als Positionierungshilfe einer therapeutischen Vorrichtung bei einer therapeutischen Prozedur ausgebildet ist.
6. Lokalisierungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Punkte, bei welcher der Lokalisierungsabschnitt (20) derart ausgebildet ist, dass er, wenn die Lokalisierungsvorrichtung (10) an der Patientenaufnahmevorrichtung (100) angebracht ist, einen auf der Patientenaufnahmevorrichtung (100) aufgenommenen Patienten (P) in einer Lateralrichtung (L) des Patienten (P) überspannt.
7. Lokalisierungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Punkte, bei welcher der Lokalisierungsabschnitt (20) drei Lokalisierungsflächen (22, 23, 24) aufweist, die derart ausgebildet sind, dass der Lokalisierungsabschnitt (20), wenn die Lokalisierungsvorrichtung (10) an der Patientenaufnahmevorrichtung (100) angebracht ist, einen auf der Patientenaufnahmevorrichtung (100) aufgenommenen Patienten (P) in einer Lateralrichtung (L) des Patienten (P) überspannt.
8. Lokalisierungsvorrichtung (10) nach 7, bei der jeder Lokalisierungsfläche (22, 23, 24) wenigstens ein Führungsabschnitt (40) zugeordnet ist, der in der jeweiligen Lokalisierungsfläche (22, 23, 24) positionierbar ist.
9. Lokalisierungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Punkte, bei welcher der Lokalisierungsabschnitt (20) dazu ausgebildet ist, die Anordnungsposition des Patienten (P) relativ zur Lokalisierungsvorrichtung (10), insbesondere durch zumindest teilweisen Kontakt mit dem Patienten (P), physisch festzulegen.
10. Lokalisierungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Punkte, bei welcher der Lokalisierungsabschnitt (20) ein, insbesondere gitterförmiges, Raster zur Unterstützung der Positionierung des Führungselements (40) in dem Lokalisierungsabschnitt (20) aufweist.
11. Lokalisierungssystem zur Lokalisierung eines oder mehrerer in einem anatomischen Bereich eines Patienten (P) liegender Zielobjekte während einer integrierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Prozedur, welches aufweist:
- eine Lokalisierungsvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Punkte; und
- die Patientenaufnahmevorrichtung (100).
12. Lokalisierungssystem nach 11, bei dem die Patientenaufnahmevorrichtung (100) derart ausgebildet ist, dass die Anordnungsposition des Patienten (P) relativ zur Patientenaufnahmevorrichtung (100) physisch festlegbar ist.

Claims

Lokalisierungsvorrichtung (10) zur Lokalisierung eines oder mehrerer in einem anatomischen Bereich eines Patienten (P) liegender Zielobjekte während einer integrierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Prozedur; wobei: der Patient (P) während der medizinischen Prozedur auf einer Patientenaufnahmevorrichtung (100) angeordnet ist; in der medizinischen Prozedur der anatomische Bereich des Patienten (P) durch geeignetes Positionieren der Patientenaufnahmevorrichtung (100) in einen Erfassungsbereich einer ersten bildgebenden Modalität (200) gebracht und zur Erfassung der ein oder mehreren Zielobjekte mit der ersten bildgebenden Modalität (200) abgebildet wird; und die Lokalisierungsvorrichtung (10) aufweist: einen Anbringabschnitt (50), der derart ausgebildet ist, dass die Lokalisierungsvorrichtung (10) lösbar an der Patientenaufnahmevorrichtung (100) angebracht und relativ zur Patientenaufnahmevorrichtung (100) positioniert werden kann; einen Lokalisierungsabschnitt (20), der derart ausgebildet ist, dass er durch geeignetes Anbringen der Lokalisierungsvorrichtung (10) an der Patientenaufnahmevorrichtung (100) wenigstens teilweise in dem Erfassungsbereich der ersten bildgebenden Modalität (200) anordenbar ist; einen in dem Lokalisierungsabschnitt (20) und relativ zu diesem positionierbaren Führungsabschnitt (40), zur Kennzeichnung einer Bezugsposition relativ zum Lokalisierungsabschnitt (20), welche als Bezugsposition für die Durchführung einer auf die ein oder mehreren Zielobjekte gerichteten interventionellen und/oder therapeutischen Prozedur dient; und einen Markierungsabschnitt (30), der derart ausgebildet ist ist, dass er mit der ersten bildgebenden Modalität (200) detektierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsabschnitt (30) derart ausgebildet dass er von einer zweiten bildgebenden Modalität (300) detektierbar ist; wobei die zweite bildgebende Modalität (300) ein von der ersten bildgebenden Modalität (200) verschiedenes Bildgebungsverfahren implementiert und insbesondere bei der interventionellen und/oder therapeutischen Prozedur verwendet wird.
Lokalisierungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei welcher der Markierungsabschnitt (30) in den Lokalisierungsabschnitt (20) integriert ist.
Lokalisierungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Führungsabschnitt (40) derart ausgebildet ist, dass er mit der ersten bildgebenden Modalität detektierbar ist.
Lokalisierungsvorrichtung (10) nach Anspruch 3, bei welcher der Führungsabschnitt (40) derart ausgebildet ist, dass er von der zweiten bildgebenden Modalität (300) detektierbar ist.
Lokalisierungsvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Lokalisierungsvorrichtung (10) mehrere Führungsabschnitte (40) aufweist, die zur Kennzeichnung mehrerer verschiedener Bezugspositionen voneinander unabhängig in dem Lokalisierungsabschnitt (20) positionierbar sind.
Lokalisierungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Lokalisierungsabschnitt (20) mehrere Lokalisierungsflächen (22, 23, 24) aufweist, die derart ausgebildet sind, dass sie den anatomischen Bereich des Patienten (P) zu verschiedenen Seiten umgeben, wenn der Patient (P) auf der Patientenaufnahmevorrichtung (100) aufgenommen und die Lokalisierungsvorrichtung (10) an der Patientenaufnahmevorrichtung (100) angebracht ist.
Lokalisierungsvorrichtung (10) nach Anspruch 6, bei der jeder Lokalisierungsfläche (22, 23, 24) wenigstens ein Führungsabschnitt (40) zugeordnet ist, der in der jeweiligen Lokalisierungsfläche (22, 23, 24) positionierbar ist.
Lokalisierungssystem zur Lokalisierung eines oder mehrerer in einem anatomischen Bereich eines Patienten (P) liegender Zielobjekte während einer integrierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Prozedur, welches aufweist: eine Lokalisierungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7; und die Patientenaufnahmevorrichtung (100).
Computer-implementiertes Verfahren zur Lokalisierung eines oder mehrerer in einem anatomischen Bereich eines Patienten (P) liegender Zielobjekte während einer integrierten bildgebenden und interventionellen und/oder therapeutischen medizinischen Prozedur, und zwar unter Verwendung der Lokalisierungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei: der Patient (P) während der medizinischen Prozedur auf einer Patientenaufnahmevorrichtung (100) angeordnet ist; und, das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Empfangen von mit der ersten bildgebenden Modalität (200) erzeugten Bilddaten, die den anatomischen Bereich des Patienten (P) wenigstens teilweise abbilden, wobei Bilddaten ferner den Markierungsabschnitt (30) abbilden; Registrieren (S40) der Lokalisierungsvorrichtung (10) mit den Bilddaten; Ausgabe der Bilddaten an einen Nutzer über eine Nutzerschnittstelle; Empfangen (S50) einer Nutzereingabe des Nutzers betreffend die ein oder mehreren in dem anatomischen Bereich liegenden Zielobjekte über die Nutzerschnittstelle; Berechnen (S60) einer Bezugsposition relativ zum Lokalisierungsabschnitt (20) basierend auf der Registrierung und der Nutzereingabe, welche Bezugsposition als Bezugsposition für die Durchführung einer auf die ein oder mehreren Zielobjekte gerichtete interventionelle Prozedur dient; und Ausgabe (S70) der Bezugsposition über die Nutzerschnittstelle zur Kennzeichnung der Bezugsposition mit dem Führungsabschnitt (40); Empfangen (S130) von mit der zweiten bildgebenden Modalität (300) aufgenommenen dritten Bilddaten, welche den Markierungsabschnitt (30) abbilden; und Überprüfen und/oder Anpassen (S150) der Bezugsposition basierend auf den dritten Bilddaten.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Führungsabschnitt (40) derart ausgebildet ist, dass er mit der ersten bildgebenden Modalität detektierbar ist; ferner mit den Schritten: Empfangen (S210) von mit der ersten bildgebenden Modalität (200) aufgenommenen zweiten Bilddaten, die den Führungsabschnitt (40) abbilden; und Überprüfen und/oder Anpassen (S240) der Bezugsposition basierend auf den zweiten Bilddaten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, bei dem: der Führungsabschnitt (40) ferner derart ausgebildet ist, dass er von der zweiten bildgebenden Modalität (300) detektierbar ist; und ferner mit den Schritten: Empfangen (S130) von mit der zweiten bildgebenden Modalität (300) aufgenommenen dritten Bilddaten, welche den Führungsabschnitt (40) abbilden; und Überprüfen und/oder Anpassen (S150) der Bezugsposition basierend auf den dritten Bilddaten.
Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher einer Verarbeitungseinrichtung (500) ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 bis 11 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Verarbeitungseinrichtung (500) ausgeführt werden.
Computerlesbares Speichermedium, auf welchem von einer Verarbeitungseinrichtung (500) lesbare und ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 bis 11 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Verarbeitungseinrichtung (500) ausgeführt werden.