DE102021205077A1

DE102021205077A1 - Druckkontrollsystem zum Bereitstellen eines auf einen Patienten während einer prä-interventionellen Bildgebung mit einem Bildgebungssystem auszuübenden Drucks

Info

Publication number: DE102021205077A1
Application number: DE102021205077.8A
Authority: DE
Inventors: Alois Regensburger; Gregor Niewalda
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2021-05-19
Filing date: 2021-05-19
Publication date: 2022-11-24
Anticipated expiration: 2041-05-20
Also published as: CN115363608A; US20220370025A1; US11812919B2; DE102021205077B4; CN115363608B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckkontrollsystem (1) zum Bereitstellen eines auf eine definierte Fläche eines Patienten (4) während einer prä-interventionellen Bildgebung mit einem Bildgebungssystem (3) auszuübenden interventionellen Drucks. Dabei entspricht der interventionelle Druck einem während einer Intervention durch ein medizintechnisches Gerät (2) auf die definierte Fläche des Patienten (4) ausgeübten, interventionellen Druck. Das Druckkontrollsystem (1) umfasst eine Druckplatte (11), ein Kraftmodul (12) und eine Positioniervorrichtung (13a, 13b). Dabei ist wobei das Kraftmodul (12) dazu ausgebildet, eine Kraft auf die Druckplatte (11) auszuüben. Dabei bewirkt die Kraft auf die Druckplatte (11) den interventionellen Druck bewirkt. Dabei ist die Positioniervorrichtung (13a, 13b) dazu ausgebildet, die Druckplatte (11) und das Kraftmodul (12) relativ zu dem Patienten (4) zu positionieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckkontrollsystem zum Bereitstellen eines auf eine definierte Fläche eines Patienten während einer prä-interventionellen Bildgebung mit einem Bildgebungssystem auszuübenden interventionellen Drucks. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Bereitstellen eines auf eine definierte Fläche eines Patienten während einer prä-interventionellen Bildgebung mit einem Bildgebungssystem auszuübenden interventionellen Drucks und ein System, welches ausgebildet ist, das Verfahren auszuführen.
Es ist bekannt, dass durch ein medizintechnisches Gerät während einer Intervention ein interventioneller Druck auf einen Patienten ausgeübt wird. Der interventionelle Druck kann dabei zu einer Verformung eines Interventionsbereiches führen. Der Interventionsbereich beschreibt dabei den Bereich des Patienten, in dem die Intervention mit dem medizintechnischen Gerät durchgeführt wird bzw. werden soll. Beispielsweise kann das medizintechnische Gerät auf einem Bauchraum des Patienten positioniert werden. Durch den interventionellen Druck, welchen das medizintechnische Gerät auf den Bauchraum ausübt, kann das Weichgewebe und/oder wenigstens ein Organ im Bauchraum des Patienten deformiert bzw. verformt werden.
Eine derartige Intervention kann beispielsweise eine Therapie mit fokussiertem Ultraschall sein. Insbesondere kann eine derartige Intervention eine Histotripsie bzw. eine Intervention basierend auf hochintensiven fokussiertem Ultraschall (engl.: High Intensity Focused Ultrasound, Akronym: HIFU) sein.sein. Das medizintechnische Gerät für die Histotripsie umfasst einen Ultraschall-Therapie-Transducer und einen Ultraschall-Bildgebungs-Tranducer und ein Kopplungsmedium. Über das Kopplungsmedium, beispielsweise ein Wasserbad, können die Ultraschallwellen in den Körper des Patienten eingebracht werden. Die durch den Ultraschall-Bildgebungs-Transducer ausgesendeten Ultraschallwellen dienen dabei zur Bildgebung. Die durch den Ultraschall-Therapie-Transducer ausgesendeten Ultraschallwellen dienen der Histotripsie-Behandlung. Um ein effizientes Einkoppeln der Ultraschallwellen in den Körper des Patienten zu gewährleisten, ist es notwendig mit dem medizintechnischen Gerät einen interventionellen Druck auf den Patienten auszuüben. Dafür wird das medizintechnische Gerät auf der zu behandelnden Stelle bzw. auf dem Interventionsbereich des Patienten positioniert.
Es ist bekannt, zur Planung der Intervention eine prä-interventionelle Bildgebung von wenigstens dem Interventionsbereiches des Patienten mit einem Bildgebungssystem durchzuführen. Dabei wird ein medizinisches Bild wenigstens des Interventionsbereiches erfasst. Das Bildgebungssystem kann dabei beispielsweise ein Röntgen-System, ein Mammographie-System, ein C-Bogen-System, ein Computer-Tomographie-System (Akronym: CT-System), ein Magnetresonanz-Tomographie-System (Akronym: MRT-System), ein Positronen-Emissions-Tomographie-System (Akronym: PET-System) oder ein Einzel-Photonen-Emissions-Computer-Tomographie-System (engl.: Single Photon Emission Computed Tomography System, Akronym: SPECT) sein. Insbesondere kann die prä-interventionelle Bildgebung eine zeitaufgelöste Bildgebung, insbesondere eine vierdimensionale Bildgebung sein. Beispielsweise kann bei der vierdimensionalen Bildgebung ein zeitaufgelöstes dreidimensionales medizinisches Bild mit einem CT-System zu erfassen. Ein solches medizinisches Bild wird auch als 4DCT-Aufnahme bezeichnet. Eine 4DCT-Aufnahme kann einen zeitlichen Verlauf einer Organbewegung und/oder einer Organdeformation abbilden. Typischerweise ist ein Platz in dem Bildgebungssystem nicht ausreichend, um das medizintechnische Gerät während der prä-interventionellen Bildgebung auf dem Patienten zu positionieren. Außerdem verursacht das medizintechnische Gerät typischerweise Bildartefakte in dem medizinischen Bild. Somit ist die durch das medizintechnische Gerät verursachte Verformung während der prä-interventionellen Bildgebung typischerweise nicht gegeben. Dies erschwert insbesondere eine Planung der Intervention basierend auf einem derart generierten bzw. erfassten medizinischen Bild.
Es ist bekannt eine algorithmische Verformungskorrektur des bei der prä-interventionellen Bildgebung generierten medizinischen Bildes durchzuführen. Dies ist allerdings insbesondere bei Organen, die sich beispielsweise auf Grund der Atmung oder des Herzschlags des Patienten bewegen, fehleranfällig.
Aus diesem Grund werden häufig Fehler durch die Verformung bei der bildbasierten Planung der Intervention in Kauf genommen oder keine prä-interventionelle Bildgebung durchgeführt. Dadurch wird ein Behandlungsrisiko für den Patienten erhöht und die Intervention kann nicht mit der möglichen Präzision durchgeführt werden.
Aus der Strahlentherapie ist bekannt, dass der Patient schon für die prä-interventionelle Bildgebung derart positioniert wird, wie beim Durchführen der Strahlentherapie. Allerdings wird bei der Strahlentherapie kein interventioneller Druck durch ein medizintechnisches Gerät auf den Patienten ausgeübt, welcher einen Einfluss auf die prä-interventionelle Bildgebung hat.
Aus der Laparoskopie ist bekannt, die prä-interventionelle Bildgebung erst nach einem Einsetzen eines Pneumoperitoneums durchzuführen. Dies würde einer prä-interventionellen Bildgebung mit positioniertem medizintechnischem Gerät entsprechen. Dies allerdings auf Grund des Platzbedarfs des medizintechnischen Gerätes in dem Bildgebungssystem und möglicher Bildartefakte durch das medizintechnische Gerät nicht möglich.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System bereitzustellen, das eine mit einer Verformung eines Interventionsbereiches bei der Intervention vergleichbare Verformung während der prä-interventionellen Bildgebung erzeugt.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Druckkontrollsystem zum Bereitstellen eines auf eine definierte Fläche eines Patienten während einer prä-interventionellen Bildgebung mit einem Bildgebungssystem auszuübenden interventionellen Drucks, durch ein Verfahren zum Bereitstellen eines auf eine definierte Fläche eines Patienten während einer prä-interventionellen Bildgebung mit einem Bildgebungssystem auszuübenden interventionellen Drucks und ein System gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und in der folgenden Beschreibung aufgeführt.
Nachstehend wird die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sowohl in Bezug auf die beanspruchten Vorrichtungen als auch in Bezug auf das beanspruchte 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 eine Vorrichtung 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.
Die Erfindung betrifft ein Druckkontrollsystem zum Bereitstellen eines auf eine definierte Fläche eines Patienten während einer prä-interventionellen Bildgebung mit einem Bildgebungssystem auszuübenden interventionellen Drucks. Dabei entspricht der interventionelle Druck einem während einer Intervention durch ein medizintechnisches Gerät auf die definierte Fläche des Patienten ausgeübten, interventionellen Druck. Das Druckkontrollsystem umfasst eine Druckplatte, ein Kraftmodul und eine Positioniervorrichtung. Dabei ist das Kraftmodul dazu ausgebildet, eine Kraft auf die Druckplatte auszuüben. Dabei bewirkt die Kraft auf die Druckplatte den interventionellen Druck. Dabei ist die Positioniervorrichtung dazu ausgebildet, die Druckplatte und das Kraftmodul relativ zu dem Patienten zu positionieren.
Bei der prä-interventionellen Bildgebung wird im Vorfeld der Intervention ein medizinisches Bild wenigstens eines Interventionsbereiches des Patienten mit dem Bildgebungssystem erfasst. Dabei kann das Bildgebungssystem beispielsweise ein Röntgen-System, ein Mammographie-System, ein C-Bogen-System, ein Computer-Tomographie-System (Akronym: CT-System), ein Magnetresonanz-Tomographie-System (Akronym: MRT-System), ein Positronen-Emissions-Tomographie-System (Akronym: PET-System) oder ein Einzel-Photonen-Emissions-Computer-Tomographie-System (engl.: Single Photon Emission Computed Tomography System, Akronym: SPECT) sein. Das medizinische Bild kann dabei ein zweidimensionales oder ein dreidimensionales oder ein vierdimensionales medizinisches Bild sein. Ein vierdimensionales medizinisches Bild ist dabei ein zeitlich aufgelöstes dreidimensionales medizinisches Bild. Mit anderen Worten umfasst ein vierdimensionales medizinisches Bild eine Mehrzahl von dreidimensionalen medizinischen Bildern, die in definierten Zeitabständen nacheinander mit dem Bildgebungssystem erfasst werden. Ein vierdimensionales medizinisches Bild kann dabei beispielsweise eine oben beschriebene 4DCT-Aufnahme sein. Der Patient ist dabei insbesondere ein Mensch. Alternativ kann der Patient ein Tier oder ein Gegenstand sein. Der in dem medizinischen Bild abgebildete Interventionsbereich des Patienten ist insbesondere der Bereich des Patienten, in dem die Intervention mit dem medizintechnischen Gerät durchgeführt werden soll. Der Interventionsbereich kann dabei insbesondere ein Abdomen bzw. ein Bauchraum des Patienten umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Interventionsbereich einen Thorax und/oder einen Arm und/oder ein Bein und/oder einen Kopf und/oder einen Hals des Patienten umfassen. Das medizinische Bild bildet dabei wenigstens den Interventionsbereich ab. Alternativ oder zusätzlich kann das medizinische Bild außerdem an den Interventionsbereich angrenzende Bereiche des Patienten abbilden. Alternativ kann das medizinische Bild den ganzen Patienten abbilden.
Der interventionelle Druck wird während der Intervention durch das medizintechnische Gerät auf den Patienten ausgeübt. Der interventionelle Druck wird dabei durch eine Kraft auf die definierte Fläche definiert. Die definierte Fläche umfasst dabei eine Fläche des Interventionsbereiches auf dem Patienten. Mit anderen Worten beschreibt der interventionelle Druck die ausgeübte Kraft auf die Fläche des Interventionsbereiches. Der interventionelle Druck kann als der Quotient aus der ausgeübten Kraft und der Fläche bestimmt werden. Im Folgenden ist auch die Form und Größe bzw. Ausdehnung der definierten Fläche, also der Fläche des Interventionsbereiches, für den interventionellen Druck spezifisch. Die ausgeübte Kraft kann dabei insbesondere von einer Gewichtskraft des medizintechnischen Gerätes abhängen. Insbesondere kann die ausgeübte Kraft der Gewichtskraft des medizintechnischen Gerätes entsprechen.
Die Kraft kann dabei ein Kraftfeld bzw. eine Kraftverteilung auf die definierte Fläche beschreiben. Mit anderen Worten kann die Kraft auf die definierte Fläche ein inhomogenes Kraftfeld beschreiben. Bei dem inhomogenen Kraftfeld können Kraftvektoren mit unterschiedlichen Beträgen und/oder unterschiedlichen Richtungen auf die definierte Fläche wirken. Dabei kann insbesondere die Gesamtkraft, also ein Vektorintegral über alle Kraftvektoren des Kraftfeldes über die definierte Fläche, bei der prä-interventionellen Bildgebung gleich der Gesamtkraft durch das medizintechnische Gerät bei der Intervention sein. Alternativ kann nur ein Teil des Kraftfeldes auf einem Ausschnitt der definierten Fläche bei der Intervention und bei der prä-interventionellen Bildgebung gleich sein. Weiterhin kann beispielsweise ein erstes oder zweites Moment der Kraftverteilung bei der prä-interventionellen Bildgebung und der Intervention angeglichen sein, oder nur eine Kraftwirkung in einer Wirkrichtung gleich sein. Wieterhin kann nur das Integral über eine Projektion der Kraftvektoren entlang einer Richtung bezogen auf die definierte Fläche gleich sein. Bei dieser Projektionsrichtung kann es sich beispielsweise um die Oberflächennormale zur definierten Fläche, beispielsweise zu einer lokalen Patientenoberfläche, oder um die Richtung der Schwerkraft handeln.
Das medizintechnische Gerät kann insbesondere zum Durchführen der Intervention ausgebildet sein. Die Intervention kann dabei beispielsweise eine Intervention mittels fokussierten Ultraschalles, beispielsweise eine Histotripsie oder eine HIFU sein. Das medizintechnische Gerät zum Durchführen der Histotripsie, das Histotripsie-System, umfasst einen Ultraschall-Therapie-Transducer, einen Ultraschall-Bildgebungs-Transducer und ein Kopplungsmedium. Das Kopplungsmedium kann dabei als Wasserbad ausgebildet sein. Das derart ausgebildete medizintechnische Gerät wird derart relativ zu dem Patienten positioniert, dass es den interventionellen Druck auf den Patienten ausübt, um ein Einkoppeln der Ultraschallwellen in den Interventionsbereich des Patienten zu gewährleisten. Typischerweise wird das derart ausgebildete medizintechnische Gerät auf dem liegenden Patienten positioniert. Beispielsweise wird das derart ausgebildete medizintechnische Gerät mit der Positioniervorrichtung auf dem Patienten festgeschnallt. Alternativ kann die Positioniervorrichtung eine Haltevorrichtung zum Positionieren des medizintechnischen Gerätes relativ zu dem Patienten umfassen.
Die Druckplatte ist dazu ausgebildet, auf dem Patienten positioniert zu werden. Die Druckplatte kann dabei an eine Anatomie des Patienten angepasst sein. Beispielsweise kann die Druckplatte eine typische Körperform des Patienten in dem Interventionsbereich aufgreifen. Die Druckplatte ist dabei in eine Raumrichtung deutlich weniger ausgedehnt als in die anderen beiden Raumrichtungen. Diese Raumrichtung ist nach dem Positionieren der Druckplatte senkrecht zu der Oberfläche des Patienten ausgerichtet. Diese Raumrichtung wird im Folgenden als „Dicke“ der Druckplatte bezeichnet.
Die Druckplatte kann insbesondere als Druckkissen bzw. Druckmatte ausgebildet sein.
Alternativ besteht die Druckplatte insbesondere wenigstens teilweise aus einem nicht verformbaren Material. Insbesondere ist die Druckplatte nicht mit geringer Krafteinwirkung verformbar. Mit anderen Worten behält die Druckplatte beim Ausüben einer Kraft auf die Druckplatte ihre Form bei. Dabei kann die Dicke in Ausführungen in Abhängigkeit des interventionellen Drucks variabel sein. Mit anderen Worten kann die Druckplatte einen nicht bzw. nur schwer verformbaren Teil und ein Druckkissen bzw. eine Druckmatte umfassen. Dabei kann das Druckkissen bzw. die Druckmatte derart angeordnet sein, dass es im positionierten Zustand zwischen der definierten Oberfläche und dem nicht bzw. nur schwer verformbaren Teil angeordnet ist.
Die Druckplatte umfasst eine Kontaktfläche. Mit der Kontaktfläche liegt die Druckplatte im positionierten Zustand auf dem Patienten auf. Insbesondere liegt die Druckplatte mit der Kontaktfläche auf dem Interventionsbereich auf bzw. steht mit diesem in Kontakt. Insbesondere entspricht dabei die Kontaktfläche der definierten Fläche. Die Kontaktfläche kann in Ausführungen aus einem Material sein, dass sich einer Körperform des Patienten in dem Interventionsbereich anpasst. Beispielsweise kann die Kontaktfläche ein Gel-Pad umfassen.
Das Kraftmodul ist dazu ausgebildet die Kraft auf die Druckplatte auszuüben, die den interventionellen Druck bewirkt. Das Kraftmodul kann insbesondere die Kraft in Form einer Gewichtskraft des Kraftmoduls auf die Druckplatte ausüben. Alternativ oder zusätzlich kann das Kraftmodul dazu ausgebildet sein, die Kraft in Form einer Druckkraft auf die Druckplatte auszuüben.
Das Kraftmodul ist dabei auf der Druckplatte positionierbar. Das Kraftmodul kann beispielsweise mit der Druckplatte verschraubt, verklebt, verlötet, verschweißt, vergossen und/oder vernietet sein. Alternativ kann in Ausführungen der Erfindung das Kraftmodul mit der Druckplatte lösbar verbindbar bzw. koppelbar sein. Beispielsweise kann das Kraftmodul mittels eine Clip-Vorrichtung oder eine Klemm-Vorrichtung oder einer Spann-Vorrichtung mit der Druckplatte koppelbar sein.
Die Positioniervorrichtung ist zum Positionieren der Druckplatte und des Kraftmoduls relativ zu dem Patienten ausgebildet. Insbesondere können die Druckplatte und das Kraftmodul mittels der Positioniervorrichtung auf dem Interventionsbereich des Patienten positioniert werden.
Die Positioniervorrichtung kann beispielsweise wenigstens einen Fixiergurt umfassen. Der wenigstens Fixiergurt ist dazu ausgebildet, die Druckplatte und das Kraftmodul an dem Patienten festzuschnallen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Positioniervorrichtung eine Haltevorrichtung, beispielsweise ein Stativ umfassen. Dabei können die Druckplatte und das Kraftmodul an der Haltevorrichtung angeordnet, insbesondere befestigt, sein. Die Druckplatte und das Kraftmodul können mittels der Haltevorrichtung relativ zu dem Patienten positioniert werden.
Die Druckplatte, das Kraftmodul und die Positioniervorrichtung sind insbesondere derart ausgebildet, dass sie während der prä-interventionellen Bildgebung auf bzw. an bzw. bei dem Patienten positioniert sein können. Mit anderen Worten ist ein Platzbedarf der Druckplatte, des Kraftmoduls und der Positioniervorrichtung derart klein, dass ein Erfassen des medizinischen Bildes mit dem Bildgebungssystem bei positionierter Druckplatte und Kraftmodul unproblematisch ist.
Die Erfinder haben erkannt, dass ersatzweise durch das Druckkontrollsystem ein Druck auf den Patienten ausgeübt werden kann, der dem interventionellen Druck durch das medizintechnische Gerät entspricht. Die Erfinder haben erkannt, dass das Druckkontrollsystem dabei derart klein bzw. platzsparend ausgebildet sein kann, dass es bei der prä-interventionellen Bildgebung unproblematisch ist. Mit anderen Worten kann das Druckkontrollsystem bei der prä-interventionellen Bildgebung am Patienten positioniert sein. Die Erfinder haben erkannt, dass zum Ausüben des interventionellen Drucks eine Kraft auf die gleiche Fläche wirken muss, wie durch das medizintechnische Gerät. Mit anderen Worten wirken sowohl die Kraft durch das medizintechnische Gerät als auch die Kraft durch das Kraftmodul auf die definierte Fläche. Dabei muss die Kraft gleich der Kraft durch das medizintechnische Gerät sein.
Nach einem Aspekt der Erfindung entspricht die durch das Kraftmodul auf die Druckplatte ausgeübte Gewichtskraft der durch das medizintechnische Gerät ausgeübten Gewichtskraft.
Die Gewichtskraft des Kraftmoduls wird durch das Gewicht des Kraftmoduls bewirkt. Die Gewichtskraft des Kraftmoduls auf der Erde entspricht dem Produkt des Gewichts des Kraftmoduls in Kilogramm und der Erdbeschleunigung (ca. 9,81 m/s²).
Analog entspricht die Gewichtskraft des medizintechnischen Gerätes dem Produkt des Gewichts des medizintechnischen Gerätes in Kilogramm und der Erdbeschleunigung.
Die Gewichtskraft des medizintechnischen Gerätes bzw. des Kraftmoduls kann dabei insbesondere eine Gewichtsverteilung beschrieben. Mit anderen Worten kann die Gewichtskraft ein anisotropes Kraftfeld beschreiben, das auf die definierte Fläche wirkt. Mit anderen Worten kann die Gewichtskraft anisotrop auf der definierten Fläche verteilt sein.
Die Gewichtskraft des Kraftmoduls wirkt dabei auf die Druckplatte. Insbesondere wirkt die Gewichtskraft des Kraftmoduls während der prä-interventionellen Bildgebung auf die Druckplatte.
Die Gewichtskraft des medizintechnischen Gerätes kann ebenfalls auf die Druckplatte wirken. Insbesondere kann die Gewichtskraft des medizintechnischen Gerätes während der Intervention auf die Druckplatte wirken.
Alternativ kann die Gewichtskraft des medizintechnischen Gerätes direkt auf den Patienten wirken. Insbesondere kann dann die Gewichtskraft des medizintechnischen Gerätes während der Intervention direkt auf den Patienten wirken. Dabei ist dann die Gewichtskraft der Druckplatte vernachlässigbar klein, wenn die Gewichtskraft des Kraftmoduls der Gewichtskraft des medizintechnischen Gerätes entspricht. Alternativ entspricht die Summe der Gewichtskräfte durch die Druckplatte und das Kraftmodul der Gewichtskraft des medizintechnischen Gerätes.
Insbesondere kann der Patient liegend positioniert sein, wenn die Kraft zum Ausüben des interventionellen Drucks der Gewichtskraft des Kraftmoduls und/oder des medizintechnischen Gerätes entspricht.
Die Erfinder haben erkannt, dass die auf die Druckplatte ausgeübte Kraft durch das Kraftmodul durch das Gewicht des Kraftmoduls erzeugt werden kann. Die Erfinder haben erkannt, dass dafür das Gewicht des Kraftmoduls dem Gewicht des medizintechnischen Gerätes entsprechen sollte. Die Erfinder haben erkannt, dass das Kraftmodul dabei kleiner realisierbar ist als das medizintechnische Gerät, um bei der prä-interventionellen Bildgebung trotz eines begrenzten Platzbedarfs in dem Bildgebungssystem positionierbar zu sein.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Druckplatte eine Kontaktfläche mit dem Patienten. Dabei entspricht eine Ausdehnung und Form der Kontaktfläche der Druckplatte einer Ausdehnung und Form einer Fläche, mit der das medizintechnische Gerät während der Intervention auf dem Patienten aufliegt.
Insbesondere entsprechen die Kontaktfläche und die die Fläche, mit der das medizintechnische Gerät auf dem Patienten aufliegt der definierten Fläche, auf die der interventionelle Druck ausgeübt wird. Insbesondere entsprechen also die Kontaktfläche und die Fläche, mit der das medizintechnische Gerät auf dem Patienten aufliegt, der Fläche des Interventionsbereiches auf dem Patienten.
Die Druckplatte ist dabei insbesondere derart ausgebildet, dass sie eine Fläche umfasst, die der Fläche des Interventionsbereiches entspricht. Die Kontaktfläche entspricht also der Fläche des Interventionsbereiches. Die Fläche des Interventionsbereiches ist auf der Oberfläche des Patienten angeordnet. Mit anderen Worten entspricht die Kontaktfläche der Druckplatte der Fläche, mit der das medizintechnische Gerät mit dem Patienten in Kontakt steht bzw. auf dem Patienten aufliegt. Die Kontaktfläche kann dabei wie oben beschrieben ausgebildet sein.
Die Fläche, mit der das medizintechnische Gerät auf dem Patienten aufliegt bzw. in Kontakt steht, kann von dem medizintechnischen Gerät umfasst sein. Alternativ kann diese Fläche ebenfalls der Kontaktfläche der Druckplatte entsprechen, wenn das medizintechnische Gerät zum Ausführen der Intervention mit der Druckplatte gekoppelt wird.
Die Erfinder haben erkannt, dass die Fläche, auf die die Kraft wirkt, vorteilhafterweise beim Erzeugen des interventionellen Drucks bei der prä-interventionellen Bildgebung und bei der Intervention vergleichbar bzw. gleich sein sollte. Die Erfinder haben erkannt, dass auf diese Weise eine vergleichbare Verformung des Patienten bzw. der Organe bzw. des Weichgewebes des Patienten durch den interventionellen Druck gewährleistet werden kann.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Druckplatte und das medizintechnische Gerät anhand einer Markierung mit der Positioniervorrichtung relativ zu dem Patienten identisch positionierbar.
Insbesondere wird dabei die Druckplatte vor dem Positionieren des medizintechnischen Gerätes von dem Patienten entfernt. Dabei wird das medizintechnische Gerät derart positioniert, dass die Fläche, die direkt mit dem Patienten in Kontakt steht, dieselbe Fläche auf dem Patienten abdeckt, wie zuvor die Druckplatte, insbesondere die Kontaktfläche der Druckplatte. Insbesondere werden das medizintechnische Gerät und die Druckplatte auf der definierten Fläche angeordnet bzw. positioniert.
Die Markierung kann beispielsweise eine Tätowierung oder eine Markierung mit einem Stift bzw. eine Einzeichnung auf der Haut des Patienten sein. Alternativ kann die Markierung beispielsweise mit einem Leuchtmittel, beispielsweise einem Laser, auf die Oberfläche des Patienten projiziert werden.
Die Markierung kann beispielsweise die Umrisse der Druckplatte bzw. des medizintechnischen Gerätes auf dem Patienten angeben. Alternativ kann die Markierung die Position wenigstens eines prominenten Punktes wie beispielsweise einer Ecke oder einer Kante der Druckplatte bzw. des medizintechnischen Gerätes auf dem Patienten angeben.
Dabei kann die Druckplatte und/oder das medizintechnische Gerät mit der Positioniervorrichtung relativ zu dem Patienten positioniert werden. Insbesondere kann die Positioniervorrichtung derart ausgebildet sein, dass die Druckplatte und/ oder das medizintechnische Gerät relativ zu dem Patienten zu fixieren.
Die Erfinder haben erkannt, dass anhand der Markierung eine reproduzierbare Positionierung der Druckplatte und des medizintechnischen Gerätes möglich ist. Die Erfinder haben erkannt, dass eine identische Positionierung der Druckplatte und des medizintechnischen Gerätes relativ zu dem Patienten einen vergleichbaren interventionellen Druck durch das Kraftmodul und durch das medizintechnische Gerät gewährleistet.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Druckplatte eine Koppeleinheit. Dabei ist entweder das Kraftmodul oder das medizintechnische Gerät mit der Druckplatte lösbar koppelbar.
Insbesondere ist die Koppeleinheit derart ausgebildet, dass entweder das Kraftmodul oder das medizintechnische Gerät auf der der Kontaktfläche der Druckplatte gegenüberliegenden Seite an die Druckplatte gekoppelt werden können. Insbesondere ist dabei entweder das Kraftmodul oder das medizintechnische Gerät derart mit der Druckplatte koppelbar, dass ein Verrutschen bzw. Verschieben des Kraftmoduls bzw. des medizintechnischen Gerätes relativ zu der Druckplatte verhindert werden kann.
Dabei ist entweder das Kraftmodul oder das medizintechnische Gerät insbesondere mittels einer Clip-Vorrichtung oder eine Klemm-Vorrichtung oder einer Spann-Vorrichtung oder einer Steck-Vorrichtung mit der Druckplatte koppelbar. Die Koppeleinheit zum Koppeln des Kraftmoduls und des medizintechnischen Gerätes können dabei identisch sein. Alternativ können die Koppeleinheiten zum Koppeln des Kraftmoduls und des medizintechnischen Gerätes verschieden sein. Insbesondere kann dann die Druckplatte zwei verschiedene Koppeleinheiten umfassen.
Die Erfinder haben erkannt, dass auf diese Weise die Druckplatte während der prä-interventionellen Bildgebung und während der Intervention gleich positioniert bleiben kann. Es ist somit lediglich eine einmalige Positionierung der Druckplatte relativ zu dem Patienten notwendig. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass das Kraftmodul und das medizintechnische Gerät relativ zu dem Patienten gleich positioniert sind und somit der interventionelle Druck konstant ist.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung besteht die Druckplatte aus einem Material, welches mit der prä-interventionellen Bildgebung kompatibel ist.
„Kompatibel“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Druckplatte keine oder lediglich geringe Artefakte in dem mit der prä-interventionellen Bildgebung erfassten medizinischen Bild erzeugt bzw. bewirkt. Mit anderen Worten ist die Druckplatte aus einem Material, welches wenig oder keinen Einfluss auf die prä-interventionelle Bildgebung hat.
Beispielsweise kann die Druckplatte aus einem Kunststoff oder aus Carbon sein.
Wenn die prä-interventionelle Bildgebung eine Magnet-Resonanz-Tomographie ist, ist das Material der Druckplatte aus einem nicht ferromagnetischen Material. In einer optionalen Ausführung der Erfindung kann die Druckplatte kann wenigstens eine Spule für eine Magnet-Resonanz-Bildgebung umfassen. Auf diese Weise kann zusätzlich eine Bildqualität im Bereich des Behandlungsbereichs verbessert werden.
Wenn die prä-interventionelle Bildgebung auf Röntgenstrahlung basiert, besteht die Druckplatte aus einem Material, welches Röntgenstrahlung der gegebenen Energie nicht oder nur schwach absorbiert bzw. abschwächt.
In Ausführungen ist das Kraftmodul ebenfalls aus einem mit der prä-interventionellen Bildgebung kompatiblen Material.
Die Erfinder haben erkannt, dass eine derart ausgestaltete Druckplatte das bei der prä-interventionellen Bildgebung erfasste medizinische Bild in seiner Qualität nicht oder nur wenig beeinflusst. Insbesondere kann auf diese Weise sichergestellt werden, dass das medizinische Bild trotz der positionierten Druckplatte beim Erfassen des medizinischen Bildes für eine Planung der Intervention geeignet ist. Insbesondere kann auf diese Weise verhindert werden, dass Artefakte in dem medizinischen Gerät durch die Druckplatte eine bildbasierte Planung erschweren bzw. unmöglich machen.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Druckkontrollsystem einen Kraftsensor. Dabei ist der Kraftsensor dazu ausgebildet eine auf die Druckplatte wirkende Kraft zu erfassen.
Insbesondere ist der Kraftsensor dabei derart angeordnet, dass eine auf die Kontaktfläche und/oder auf die der Kontaktfläche gegenüberliegenden Fläche wirkende Kraft erfasst werden kann. Insbesondere kann erfasst werden, wie groß die auf die Druckplatte wirkende Kraft ist. Dabei wird insbesondere die senkrecht auf die Kontaktfläche und/oder die der Kontaktfläche gegenüberliegenden Fläche wirkende Kraftkomponente erfasst.
Die Erfinder haben erkannt, dass auf diese Weise erfasst werden kann, welche Kraft auf die Druckplatte wirkt. Die Erfinder haben erkannt, dass basierend auf der erfassten Kraft und der Fläche der Druckplatte der durch das Druckkontrollsystem ausgeübte Druck auf den Patienten bestimmt werden kann. Die Erfinder haben erkannt, dass auf diese Weise kontrolliert werden kann, ob der durch das Druckkontrollsystem ausgeübte Druck dem interventionellen Druck entspricht.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Positionierungsvorrichtung eine Haltevorrichtung. Dabei ist die Druckplatte an der Haltevorrichtung angeordnet. Dabei ist die Haltevorrichtung dazu ausgebildet, die Druckplatte relativ zu dem Patienten zu positionieren.
Die Haltevorrichtung kann dabei insbesondere ein Stativ oder ein Roboterarm sein. Die Haltevorrichtung kann derart ausgebildet sein, dass sie eine auf die Druckplatte wirkende Kraft teilweise kompensiert. Auf diese Weise kann nicht die gesamte auf die Druckplatte wirkende Kraft auch auf den Patienten wirken.
Die Haltevorrichtung kann derart ausgebildet sein, dass ihre Position relativ zu dem Patienten immer konstant bleibt. Dabei kann das Kraftmodul oder das medizintechnische Gerät mit der Druckplatte gekoppelt werden. Unabhängig davon, ob das Kraftmodul oder das medizintechnische Gerät mit der Druckplatte gekoppelt ist, hält die Haltevorrichtung die Position der Druckplatte relativ zu dem Patienten konstant.
Die Druckplatte kann mittels der Haltevorrichtung mit einem vordefinierten Druck auf dem Patienten positioniert werden. Dieser vordefinierte Druck kann dabei insbesondere dem interventionellen Druck entsprechen, da er unabhängig davon, ob die Druckplatte mit dem medizintechnischen Gerät oder mit dem Kraftmodul gekoppelt ist konstant bleiben kann. Dafür kann die Druckplatte mittels der Haltevorrichtung patientenspezifisch positionierbar sein. Mit anderen Worten kann dafür die Druckplatte mit der Haltevorrichtung beispielsweise in Abhängigkeit einer Größe des Patienten positionierbar sein.
Insbesondere kann auf diese Weise das Kraftmodul in die Druckplatte integriert sein. Mit anderen Worten kann das Kraftmodul durch die Haltevorrichtung realisiert sein.
Die Erfinder haben erkannt, dass mittels der Haltevorrichtung ein konstanter Druck der Druckplatte auf den Patienten gewährleistet werden kann. Insbesondere kann das Kraftmodul oder das medizintechnische Gerät mit der Druckplatte gekoppelt werden, ohne dass sich der Druck auf den Patienten ändert.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Haltevorrichtung an einem Patiententisch angeordnet.
Insbesondere kann der Patiententisch bzw. Patientenliege für eine Lagerung bzw. Positionierung des Patienten ausgebildet sein. Insbesondere kann der Patient mit dem Patiententisch bei der prä-interventionellen Bildgebung und/oder bei der Intervention positioniert bzw. gelagert werden.
Dabei kann die Haltevorrichtung derart ausgebildet werden, dass der Patient zwischen einer Liegefläche des Patiententisches und der Kontaktfläche der Druckplatte positioniert werden kann.
Dabei kann ein Abstand zwischen der Druckplatte und der Liegefläche durch die Haltevorrichtung vorgegeben sein. Dabei kann der Abstand fest bzw. unveränderlich sein. Alternativ kann der Abstand variabel sein. Insbesondere kann der Abstand an den Patienten anpassbar sein. Insbesondere kann der Abstand derart anpassbar sein, dass durch die Druckplatte ein konstanter Druck auf den Patienten ausgeübt wird, unabhängig davon, ob das medizintechnische Gerät oder das Kraftmodul mit der Druckplatte gekoppelt ist.
Insbesondere kann auf diese Weise das Kraftmodul in die Druckplatte integriert sein. Mit anderen Worten kann das Kraftmodul durch die Haltevorrichtung realisiert sein.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch ein Anordnen der Haltevorrichtung an dem Patiententisch ein in sich kalibriertes System bereitgestellt werden kann. „Kalibriertes System“ bedeutet in diesem Fall, dass durch den durch die Haltevorrichtung vorgegebenen Abstand der Druckplatte zu der Liegefläche, der interventionelle Druck konstant ist, unabhängig davon, ob das medizintechnische Gerät oder das Kraftmodul mit der Druckplatte gekoppelt ist. Der Abstand zwischen der Druckplatte und dem Patiententisch bzw. dessen Liegefläche hängt dabei lediglich von der Position der Druckplatte an der Haltevorrichtung ab. Die Erfinder haben erkannt, dass der Patient mit dem Patiententisch verschoben werden kann, wobei die durch die Haltevorrichtung positionierte Druckplatte ihre Position nicht verändert. Auf diese Weise ist ein Verfahren des Patienten beispielsweise von der prä-interventionellen Bildgebung zu der Intervention möglich. Dabei kann sichergestellt werden, dass die Druckplatte beim Verfahren relativ zu dem Patienten unverändert positioniert bleibt.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Positioniervorrichtung und das Kraftmodul von einem robotischen System umfasst. Dabei ist das robotische System dazu ausgebildet, eine durch das Kraftmodul oder das medizinische Gerät ausgeübte Kraft auf die Druckplatte derart zu regulieren, dass die mit dem Kraftsensor gemessene Kraft konstant ist.
Alternativ kann die Position der Druckplatte durch das robotische System derart reguliert bzw. angepasst werden, dass eine Summe der auf die Druckplatte wirkenden Kräfte konstant bleibt. Die Summe der Kräfte setzt sich dabei aus der geodätisch vertikal nach unten wirkenden Gewichtskraft des Kraftmoduls oder des medizintechnischen Gerätes und der geodätisch vertikal nach oben wirkenden Kraft, die durch den Kontakt der Druckplatte mit dem Patienten erzeugt wird, zusammen. Die durch den Patienten erzeugte Kraft wird dabei größer, je größer der ausgeübte Druck mit der Druckplatte auf den Patienten ist. Dabei entspricht die durch den Patienten erzeugte Kraft der Kraft, die die Druckplatte auf den Patienten ausübt.
Dabei gibt der Kraftsensor insbesondere die Kraft an, die der Patient auf die Druckplatte ausübt. Mit anderen Worten gibt der Kraftsensor die Kraft an, die die Druckplatte auf den Patienten ausübt. Dabei kann die durch das medizintechnische Gerät oder das Kraftmodul ausgeübte Kraft auf die Druckplatte größer oder kleiner als die Kraft auf den Patienten sein.
Dabei ist das robotische System beispielsweise derart ausgebildet, dass die Position der Druckplatte relativ zu dem Patienten konstant bleibt, unabhängig davon, ob das medizintechnische Gerät mit der Druckplatte gekoppelt ist oder nicht. Somit bleibt auch die auf die Druckplatte ausgeübte Kraft konstant, unabhängig davon, ob das medizintechnische Gerät mit der Druckplatte gekoppelt ist oder nicht.
Die Erfinder haben erkannt, dass sich das robotische System mittels einer Rückmeldung bzw. eines Messwertes des Kraftsensors selbst regulieren kann.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der durch das Kraftmodul und die Druckplatte ausgeübte Druck durch ein Verfahren der an der Haltevorrichtung angeordneten Druckplatte mit der Positioniervorrichtung durch das robotische System reguliert.
Insbesondere umfasst das robotische System die Haltevorrichtung zur Positionierung der Druckplatte. Der Druck betrifft dabei den auf den Patienten ausgeübten Druck. Insbesondere betrifft der Druck den während der prä-interventionellen Bildgebung ausgeübten Druck. Insbesondere soll dieser Druck dem interventionellen Druck entsprechen. Insbesondere kann der Druck auch den während der Intervention ausgeübten, also insbesondere den interventionellen Druck betreffen.
Insbesondere kann das robotische System mit der Haltevorrichtung nach einem Positionieren des Patienten die Druckplatte in Richtung des Patienten absenken bzw. verfahren. Insbesondere kann die Druckplatte wenigstens solange abgesenkt bzw. verfahren werden, bis die Kontaktfläche der Druckplatte mit dem Patienten in Kontakt steht bzw. den Patienten berührt. Alternativ kann die Druckplatte mittels der Haltevorrichtung weiter abgesenkt bzw. verfahren werden, und auf diese Weise ein Druck mit der Druckplatte auf den Patienten erzeugt werden. Mit anderen Worten kann das robotische System mit der Haltevorrichtung eine Kraft auf die Druckplatte ausüben, die wiederrum einen Druck auf den Patienten bewirkt bzw. ausübt. Die durch die Haltevorrichtung ausgeübte Kraft kann dabei mit dem Kraftsensor erfasst werden. Die durch das Kraftmodul ausgeübte Kraft entspricht dabei der durch die Haltevorrichtung ausgeübten Kraft. Mit anderen Worten umfasst dann die Haltevorrichtung das Kraftmodul.
In Ausführungen kann das medizintechnische Gerät mit der Druckplatte gekoppelt werden, ohne dass die Druckplatte verfahren wird.
Die Erfinder haben erkannt, dass die Kraft zum Erzeugen des interventionellen Drucks für die prä-interventionelle Bildgebung mechanisch durch ein „Aufpressen“ bzw. „Aufdrücken“ der Druckplatte mit der Haltevorrichtung auf den Patienten erzeugt werden kann. Dabei wird die Druckplatte zum Aufpressen mittels der Haltevorrichtung verfahren. Die Erfinder haben erkannt, dass auf diese Weise der Druck auf den Patienten flexibel und stufenlos reguliert werden kann und unabhängig von einer Gewichtskraft des Kraftmoduls ist.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das robotische System dazu ausgebildet, durch Positionieren des Kraftmoduls und/oder des medizintechnischen Gerätes den interventionellen Druck anzupassen.
Insbesondere ist das robotische System dazu ausgebildet, die durch das Kraftmodul und/oder das medizintechnische Gerät auf die Druckplatte ausgeübte Kraft zu regulieren. Wenn beispielsweise das medizintechnische Gerät mit der Druckplatte gekoppelt ist, wirkt die Gewichtskraft des medizintechnischen Gerätes geodätisch vertikal nach unten auf die Druckplatte. Um die auf die Druckplatte wirkende Kraft zu reduzieren, kann das robotische System das medizintechnische Gerät anheben und auf diese Weise die Druckplatte entlasten. Der interventionelle Druck entspricht dabei dem Druck, der durch die reduzierte Gewichtskraft auf die Druckplatte bewirkt wird.
Analog kann das robotische System in Ausführungen das Kraftmodul anheben, um die Druckplatte zu entlasten, wenn das Kraftmodul mit der Druckplatte gekoppelt ist.
Insbesondere kann das robotische System auf diese Weise die Druckplatte derart entlasten, dass immer dieselbe Kraft auf die Druckplatte wirkt bzw. ausgeübt wird. Mit anderen Worten kann das robotische System auf diese Weise die auf die Druckplatte wirkende Kraft regulieren.
Insbesondere kann mittels des Kraftsensors überprüft werden, ob die Kraft auf die Druckplatte der Kraft entspricht, die den interventionellen Druck bewirkt. Wenn dies nicht der Fall ist, kann das robotische System die Druckplatte mehr oder weniger entlasten.
Zum Entlasten der Druckplatte kann das robotische System das Kraftmodul und/oder das medizintechnische Gerät greifen. Beispielsweise kann das robotische System das Kraftmodul und/ oder das medizintechnische Gerät mit einem Roboterarm greifen. Dafür umfasst das robotische System wenigstens einen Roboterarm mit Greifvorrichtung. Insbesondere kann dann das robotische System entweder das Kraftmodul oder das medizintechnische Gerät mit der Druckplatte koppeln. Der Roboterarm ist dabei dazu ausgebildet, das medizintechnische Gerät und/oder das Kraftmodul zu positionieren. Der Roboterarm ist dabei dazu ausgebildet, das medizintechnische Gerät und/oder das Kraftmodul relativ zu der Druckplatte zu positionieren.
Alternativ kann das Kraftmodul und/oder das medizintechnische Gerät an dem robotischen System angeordnet sein. Beispielsweise kann das Kraftmodul und/oder das medizintechnische Gerät jeweils an einem Roboterarm des robotischen Systems angeordnet sein. Dafür umfasst das robotische System wenigstens ein oder zwei Roboterarme. Das medizintechnische Gerät und/ oder das Kraftmodul kann mit dem entsprechenden Roboterarm verschraubt sein. Insbesondere kann dann das robotische System entweder das Kraftmodul oder das medizintechnische Gerät mit der Druckplatte koppeln. Der jeweilige Roboterarm ist dabei dazu ausgebildet, das medizintechnische Gerät und/oder das Kraftmodul zu positionieren. Der jeweilige Roboterarm ist dabei dazu ausgebildet, das medizintechnische Gerät und/oder das Kraftmodul relativ zu der Druckplatte zu positionieren.
Insbesondere kann das medizintechnische Gerät durch einen von dem robotischen System umfassten Roboterarm mit Greifvorrichtung gegriffen werden und das Kraftmodul an einem weiteren von dem robotischen System umfassten Roboterarm befestigt sein. Alternativ kann das Kraftmodul durch einen von dem robotischen System umfassten Roboterarm mit Greifvorrichtung gegriffen werden und das medizintechnische Gerät an einem weiteren von dem robotischen System umfassten Roboterarm befestigt sein.
In einer alternativen Ausführung ist der Kraftsensor außerdem dazu ausgebildet, eine an wenigstens einem der oben beschriebenen Roboterarme wirkende Kraft zu messen. Insbesondere misst der Kraftsensor dabei die Kraft, die der Patient wie oben beschrieben die Druckplatte bzw. das medizintechnische Gerät ausübt. Insbesondere kann dann beim Positionieren des medizintechnischen Gerätes mit dem robotischen System, die Druckplatte vorher von dem Patienten entfernt sein. Mit anderen Worten ist die Druckplatte nicht auf bzw. an dem Patienten positioniert, wenn das medizintechnische Gerät positioniert wird. Dabei wird das medizintechnische Gerät insbesondere mit einem Roboterarm des robotischen Systems positioniert. Insbesondere wird das medizintechnische Gerät dann derart positioniert, dass die durch den Patienten erzeugte Kraft auf die Druckplatte bei positioniertem Kraftmodul der durch den Patienten erzeugten Kraft auf das medizintechnische Gerät entspricht.
Die Erfinder haben erkannt, dass mit dem robotischen System die auf den Patienten wirkende Gewichtskraft des Kraftmoduls und/oder des medizintechnischen Gerätes regulieren kann. Dafür kann das robotische System die Druckplatte entlasten bzw. die auf den Patienten wirkende Kraft reduzieren.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Bildgebungssystem ein Computer-Tomographie-System oder ein Magnet-Resonanz-Tomographie-System oder ein C-Bogen-System.
Die Erfinder haben erkannt, dass für die prä-interventionelle Bildgebung häufig ein Computer-Tomographie-System oder ein Magnet-Resonanz-Tomographie-System oder ein C-Bogen-System genutzt wird. Die Erfinder haben erkannt, dass der interventionelle Druck durch das Druckkontrollsystem auch während eines Erfassens eines medizinischen Bildes mit einem Computer-Tomographie-System oder einem Magnet-Resonanz-Tomographie-System oder einem C-Bogen-System auf den Patienten ausgeübt werden kann.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Intervention eine Histotripsie. Dabei ist das medizintechnische Gerät ein Histotripsie-System.
Das Histotripsie-System ist wie oben beschrieben ausgebildet.
Die Erfinder haben erkannt, dass das Histotripsie-System während der prä-interventionellen Bildgebung noch nicht positioniert werden kann, da der Platzbedarf des Histotrispie-Systems zu groß ist. Die Erfinder haben erkannt, dass der Einfluss des Histotripsie-Systems auf den Patienten mit dem Druckkontrollsystem simuliert werden kann.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Bereitstellen eines auf eine definierte Fläche eines Patienten während einer prä-interventionellen Bildgebung mit einem Bildgebungssystem auszuübenden interventionellen Drucks. Dabei entspricht der interventionelle Druck einem während einer Intervention durch ein medizinisches Gerät auf die definierte Fläche des Patienten ausgeübten, interventionellen Druck. Das Verfahren umfasst einen Verfahrensschritt eines Positionierens einer Druckplatte relativ zu dem Patienten mit einer Positioniervorrichtung. Dabei übt ein Kraftmodul eine Kraft auf die Druckplatte aus. Dabei bewirkt die Kraft auf die Druckplatte den interventionellen Druck. Das Verfahren umfasst außerdem einen Verfahrensschritt eines Positionierens des Patienten in einem Bildgebungssystem für die prä-interventionelle Bildgebung, während durch die Druckplatte und das Kraftmodul der interventionelle Druck auf den Patienten ausgeübt wird. Das Verfahren umfasst außerdem einen Verfahrensschritt eines Positionierens des Patienten außerhalb des Bildgebungssystems. Das Verfahren umfasst außerdem einen Verfahrensschritt eines Entfernens des Kraftmoduls. Das Verfahren umfasst außerdem einen Verfahrensschritt eines Positionierens des medizintechnischen Gerätes relativ zu dem Patienten derart, dass die Position des medizintechnischen Gerätes relativ zu dem Patienten der Position der Druckplatte oder des Kraftmoduls während der prä-interventionellen Bildgebung entspricht.
Die Definitionen, Beispiele und Aspekte gemäß der Beschreibung bezüglich des Druckkontrollsystems können analog auf die entsprechenden Begriffe bzw. Bezeichnungen bezüglich des Verfahrens übertragen werden.
In dem Verfahrensschritt des Positionierens der Druckplatte, wird die Druckplatte relativ zu dem Patienten positioniert. Dabei wird die Druckplatte insbesondere auf dem Interventionsbereich des Patienten positioniert. Insbesondere kann der Patient dabei auf einem Patiententisch liegend positioniert sein. Insbesondere kann dann die Druckplatte von oben auf den Patienten aufgelegt werden. Dabei liegt die Druckplatte mit der Kotaktfläche auf dem Patienten auf.
Das Kraftmodul kann insbesondere auf der der Kontaktfläche gegenüberliegenden Seite der Druckplatte angeordnet sein. Das Kraftmodul kann insbesondere wie oben beschrieben mit der Druckplatte gekoppelt sein. Insbesondere kann das Kraftmodul lösbar mit der Druckplatte koppelbar sein. Das Kraftmodul übt dabei eine Kraft auf die Druckplatte aus. Die Kraft auf die Druckplatte bewirkt dabei den Druck auf den Patienten. Der Druck kann dabei dem interventionellen Druck entsprechen.
In dem Verfahrensschritt des Positionierens des Patienten in einem Bildgebungssystem wird der Patient für die prä-interventionelle Bildgebung in dem Bildgebungssystem positioniert. Bei der prä-interventionellen Bildgebung wird das medizinische Bild des Patienten erfasst. Das medizinische Bild kann anschließend einer bildbasierte Planung der Intervention dienen. Für die prä-interventionelle Bildgebung kann der Patient insbesondere auf dem Patiententisch in dem Bildgebungssystem positioniert werden. Dabei üben die Druckplatte und das Kraftmodul den interventionellen Druck auf den Patienten aus. Mit anderen Worten üben die Druckplatte und das Kraftmodul den interventionellen Druck während der prä-interventionellen Bildgebung auf den Patienten aus.
In dem Verfahrensschritt des Positionierens des Patienten außerhalb des Bildgebungssystems kann der Patient insbesondere aus dem Bildgebungssystem auf dem Patiententisch herausgefahren werden. Alternativ kann der Patient das Bildgebungssystem selbstständig verlassen.
In dem Verfahrensschritt des Entfernens des Kraftmoduls wird das Kraftmodul von dem Patienten entfernt. Insbesondere kann dafür das Kraftmodul von der Druckplatte entkoppelt werden. Dann kann das Kraftmodul entfernt werden, während die Druckplatte positioniert bleibt. Alternativ kann das Kraftmodul gemeinsam mit der Druckplatte entfernt werden.
Wenn das Kraftmodul von einer Haltevorrichtung oder einem robotischen System umfasst ist, kann das Entfernen des Kraftmoduls ein Reduzieren des Drucks mittels der Druckplatte umfassen. Das Reduzieren des Drucks kann durch eine Veränderung der Position der Druckplatte mittels der Haltevorrichtung oder des robotischen Systems erfolgen.
In dem Verfahrensschritt des Positionierens des medizintechnischen Gerätes wird das medizintechnische Gerät relativ zu dem Patienten positioniert. Dabei wird das medizintechnische Gerät derart positioniert, dass seine Position relativ zu dem Patienten der Position der Druckplatte oder des Kraftmoduls während der prä-interventionellen Bildgebung entspricht.
Dafür kann das medizintechnische Gerät analog zu dem Kraftmodul derart positioniert werden, dass es eine Kraft auf die Druckplatte ausübt. Insbesondere kann das medizintechnische Gerät mit der Druckplatte beim Positionieren des medizintechnischen Gerätes gekoppelt werden.
Alternativ, wenn die Druckplatte mit dem Kraftmodul entfernt wurde, kann das medizintechnische Gerät analog zu der Position der Druckplatte relativ zu dem Patienten positioniert werden. Dafür kann das medizintechnische Gerät eine Fläche umfassen, die in ihrer Form und ihrer Ausdehnung der Kontaktfläche der Druckplatte entspricht. Insbesondere entsprechen dabei die Fläche des medizintechnischen Gerätes und die Kontaktfläche der definierten Fläche. Das medizintechnische Gerät kann anhand bzw. mittels einer Markierung relativ zu dem Patienten positioniert werden, sodass seine Position der Position der Druckplatte entspricht. Dafür kann die Markierung dem Patienten tätowiert oder aufgemalt bzw. aufgezeichnet sein. Alternativ kann die Markierung mit einer Lichtquelle bzw. einem Leuchtmittel beispielsweise mit einem Laser bzw. mit einer Lampe auf den Patienten projiziert werden. Die Markierung kann beispielsweise wenigstens eine Position einer Ecke oder einer Kante der Kontaktfläche der Druckplatte bzw. des medizintechnischen Gerätes auf dem Patienten angeben. Alternativ kann die Markierung einen Umriss der Druckplatte bzw. des medizintechnischen Gerätes auf dem Patienten aufzeigen.
Die Erfinder haben erkannt, dass auf diese Weise eine Verformung der Organe und/oder des Weichgewebes des Patienten währen der prä-interventionellen Bildgebung analog zu der Verformung während der Intervention gewährleistet werden kann. Die Erfinder haben erkannt, dass auf diese Weise die Intervention basierend auf dem bei der prä-interventionellen Bildgebung erfassten medizinischen Bild geplant werden kann. Die Erfinder haben erkannt, dass die Druckplatte und das Kraftmodul auch während der prä-interventionellen Bildgebung den interventionellen Druck auf den Patienten ausüben können.
Nach einem optionalen Aspekt der Erfindung wird das medizintechnische Gerät derart positioniert, dass die Verformung des Interventionsbereiches durch das medizintechnische Gerät der Verformung während der prä-interventionellen Bildgebung entspricht. Dabei kann das Positionieren des medizintechnischen Gerätes auf dem medizinischen Bild basieren.
Mit anderen Worten kann durch das Positionieren des medizintechnischen Gerätes gezielt eine Verformung des Interventionsbereiches herbeigeführt werden. Dabei kann die Verformung derart herbeigeführt werden, dass sie einer auf dem medizinischen Bild abgebildeten Verformung entspricht.
Die Erfinder haben erkannt, dass basierend auf dem medizinischen Bild eine gezielte Verformung des Interventionsbereiches möglich ist.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird das medizintechnische Gerät in dem Schritt des Positionierens auf der Druckplatte positioniert.
Insbesondere kann das medizintechnische Gerät dafür mit der Druckplatte gekoppelt werden. Insbesondere kann das medizintechnische Gerät lösbar mit der Druckplatte wie oben beschrieben gekoppelt werden.
Die Erfinder haben erkannt, dass auf diese Weise das medizintechnische Gerät sicher identisch zu dem Kraftmodul positioniert ist. Mit anderen Worten ist die Kontaktfläche mit dem Patienten auf die das medizintechnische Gerät eine Kraft ausübt, identisch zu der Kontaktfläche, auf die das Kraftmodul während der prä-interventionellen Bildgebung eine Kraft ausübt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Fläche, die den interventionellen Druck auf den Patienten ausübt bei der prä-interventionellen Bildgebung und bei der Intervention identisch sind.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren außerdem einen Verfahrensschritt eines Entfernens der Druckplatte.
Dabei wird die Druckplatte insbesondere nach oder gleichzeitig mit dem Kraftmodul entfernt. Insbesondere wird die Druckplatte vor dem Positionieren des medizintechnischen Gerätes entfernt. Insbesondere kann dann das medizintechnische Gerät wie oben beschrieben anhand der Markierung analog zu der Druckplatte positioniert werden. Insbesondere kann dann in dem Verfahrensschritt des Positionierens der Druckplatte auch die Druckplatte anhand der Markierung positioniert worden sein.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch das Entfernen der Druckplatte ein direkter Kontakt zwischen dem Patienten und dem medizintechnischen Gerät hergestellt werden kann. Dies kann insbesondere in Abhängigkeit des medizintechnischen Gerätes und der Intervention vorteilhaft sein. Beispielsweise kann ein direkter Kontakt des medizintechnischen Gerätes mit dem Patienten zum Einkoppeln von Ultraschallwellen in den Patienten vorteilhaft sein. Alternativ kann der direkte Kontakt des medizintechnischen Gerätes mit dem Patienten vorteilhaft sein, wenn mittels des medizintechnischen Gerätes eine invasive Intervention durchgeführt wird, und ein direkter Zugang von dem medizintechnischen Gerät zu dem Patienten notwendig ist.
Die Erfindung betrifft außerdem ein System, welches ausgebildet ist, ein oben beschriebenes Verfahren und seine Aspekte auszuführen. Das System umfasst ein oben beschriebenes Druckkontrollsystem und ein medizintechnisches Gerät. Dabei umfasst das medizintechnische Gerät ein Histotripsie-System.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden klarer und verständlicher im Zusammenhang mit folgenden Figuren und ihren Beschreibungen. Dabei sollen die Figuren und Beschreibungen die Erfindung und ihre Ausführungsformen in keiner Weise einschränken.
In verschiedenen Figuren sind gleiche Komponenten mit korrespondierenden Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstabsgetreu.
Es zeigen:

1 einen Stand der Technik,
2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Druckkontrollsystems mit einem positionierten Kraftmodul,
3 eine Ergänzung des ersten Ausführungsbeispiels des Druckkontrollsystems mit einem positionierten medizintechnischen Gerät,
4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Druckkontrollsystems,
5 das zweite Ausführungsbeispiel des Druckkontrollsystems mit einem positionierten medizintechnischen Gerät,
6 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Druckkontrollsystems,
7 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Druckkontrollsystems,
8 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Druckkontrollsystems,
9 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bereitstellen eines auf einen Patienten während einer prä-interventionellen Bildgebung mit einem Bildgebungssystem auszuübenden interventionellen Drucks.

1 zeigt einen Stand der Technik.
Es ist bekannt, im Vorfeld einer Intervention an einem Patienten 4 eine prä-interventionelle Bildgebung mit einem Bildgebungssystem 3 durchzuführen. Dabei wird ein medizinisches Bild wenigstens eines Interventionsbereiches des Patienten 4 erfasst. Der Patient 4 ist dabei insbesondere auf einem Patiententisch 5 positioniert.
Das Bildgebungssystem 3 kann dabei ein Computer-Tomographie-System (Akronym: CT-System) oder ein Magnetresonanz-Tomographie-System (Akronym: MRT-System) sein. Alternativ kann das Bildgebungssystem ein Röntgen-System, ein Mammographie-System, ein C-Bogen-System, ein Positronen-Emissions-Tomographie-System (Akronym: PET-System) oder ein Einzel-Photonen-Emissions-Computer-Tomographie-System (engl.: Single Photon Emission Computed Tomography System, Akronym: SPECT) sein.
Der Patient 4 ist dabei ein Mensch. Alternativ kann der Patient 4 ein Tier oder ein Gegenstand sein. Der Interventionsbereich ist dabei insbesondere der Bereich des Patienten 4, in dem die Intervention durchgeführt werden soll.
Die Intervention wird mit einem medizintechnischen Gerät 2 durchgeführt. Das medizintechnische Gerät 2 kann dabei beispielsweise wie dargestellt auf dem Patienten 4 positioniert werden. Das medizintechnische Gerät 2 übt dabei einen interventionellen Druck auf den Patienten 4 aus. Das medizintechnische Gerät 2 liegt dabei auf einer definierten Fläche auf dem Patienten 4 auf, die den Interventionsbereich abdeckt. Die definierte Fläche ist somit durch den Interventionsbereich vorgegeben. Insbesondere ist die definierte Fläche durch eine Ausgestaltung des medizintechnischen Gerätes vorgegeben. Dabei kann wenigstens ein Organ und/oder Weichgewebe 41 des Patienten 4 komprimiert bzw. verformt werden.
Das medizintechnische Gerät 2 kann typischerweise nicht während der prä-interventionellen Bildgebung auf dem Patienten 4 positioniert sein, da typischerweise der Platzbedarf zu groß für das Bildgebungssystem 3 ist und/oder das medizintechnische Gerät 2 zu Artefakten in dem medizinischen Bild führen würde.
Somit wirkt typischerweise der interventionelle Druck nur während der Intervention auf den Interventionsbereich bzw. auf den Patienten 4. Während der prä-interventionellen Bildgebung wirkt der interventionelle Druck nicht auf den Interventionsbereich bzw. den Patienten 4.
Dies führt dazu, dass das Organ und/oder das Weichgewebe 41 in dem medizinischen Bild nicht verformt ist. Somit ist eine exakte Planung der Intervention basierend auf dem medizinischen Bild nicht möglich.
Das hier dargestellte medizintechnische Gerät ist ein Histotripsie-System. Die Intervention, die mit dem Histotripsie-System durchgeführt wird, ist eine Histotripsie. Das Histotripsie-System umfasst einen Ultraschall-Bildgebungs-Transducer, einen Ulterschall-Therapie-Transducer und ein Kopplungsmedium. Das Kopplungsmedium dient zum Einkoppeln der Ultraschallwellen in den Körper des Patienten 4. Das Kopplungsmedium kann dabei ein Wasserbad sein. Um das Einkoppeln der Ultraschallwellen in den Körper des Patienten 4 weiter zu verbessern, wird typischerweise ein Druck mit dem Histotripsie-System auf den Patienten 4 ausgeübt.
2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Druckkontrollsystems 1 mit einem positionierten Kraftmodul 12.
Das Druckkontrollsystem 1 umfasst eine Druckplatte 11, ein Kraftmodul 12 und eine Positioniervorrichtung 13a, 13b.
Die Druckplatte 11 umfasst dabei eine Kontaktfläche, die mit dem Patienten 4 in Kontakt steht bzw. auf diesem aufliegt. In Ausführungen der Erfindung entspricht die Kontaktfläche der Druckplatte 11 in ihrer Ausdehnung und ihrer Form der in 1 beschriebenen definierten Fläche, mit der ein medizinisches Gerät, wie beispielsweise in 1 beschrieben, auf dem Patienten 4 aufliegt.
Das Kraftmodul 12 übt dabei eine Kraft auf die Druckplatte 11 aus. In diesem Ausführungsbeispiel übt das Kraftmodul 12 die Kraft in Form einer Gewichtskraft auf die Druckplatte 11 aus. Dabei entspricht die Gewichtskraft des Kraftmoduls 12 der Gewichtskraft des medizintechnisches Gerätes 2. Damit übt das medizintechnische Gerät 2 die gleiche Gewichtskraft auf die gleiche Fläche aus wie das Kraftmodul 12 auf die Druckplatte 11. Auf diese Weise wird der in 1 beschriebene interventionelle Druck sowohl durch das medizintechnische Gerät 2 auf den Patienten ausgeübt als auch durch das Kraftmodul 12, das auf die Druckplatte 11 eine Kraft, insbesondere eine Gewichtskraft ausübt.
Die Positioniervorrichtung 13a, 13b ist dazu ausgebildet, die Druckplatte 11 und das Kraftmodul 12 relativ zu dem Patienten 4 zu positionieren. In diesem Ausführungsbeispiel werden dafür die Druckplatte 11 und das Kraftmodul 12 mit Gurten an dem Patienten befestigt. Die Positioniervorrichtung 13a, 13b umfasst dafür zwei Gurte.
Um die Druckplatte 11 identisch zu dem medizintechnischen Gerät 2 in 1 zu positionieren, kann die Druckplatte 11 und/oder das medizintechnische Gerät 2 anhand einer Markierung positioniert werden. Insbesondere können die Druckplatte 11 und das Kraftmodul 12 dabei mit der Positioniervorrichtung 13a, 13b positioniert werden. Die Markierung kann dabei eine Tätowierung und/oder eine aufgemalte Markierung auf dem Patienten 4 sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Markierung mittels eines Leuchtmittels insbesondere mittels eines Lasers auf den Patienten 4 projiziert werden. Die Markierung kann beispielsweise eine Position einer Kante und/oder Ecke der Kontaktfläche der Druckplatte 11 bzw. der entsprechenden Fläche des medizintechnischen Gerätes 2 auf dem Patienten 4 markieren. Alternativ kann die Markierung den Umriss der Kontaktfläche der Druckplatte 11 bzw. der entsprechenden Fläche des medizintechnischen Gerätes 2 auf dem Patienten 4 markieren.
Die Druckplatte 11 besteht dabei in Ausführungen der Erfindung aus einem Material, welches mit der prä-interventionellen Bildgebung kompatibel ist. „Kompatibel“ bedeutet dabei, dass die Druckplatte 11 keine oder nur geringe Artefakte in dem medizinischen Bild verursacht. Alternativ oder zusätzlich sollte die Druckplatte 11, wenn die prä-interventionelle Bildgebung auf Röntgenstrahlung basiert, die Röntgenstrahlung möglichst wenig abschwächen bzw. absorbieren. Wenn die prä-interventionelle Bildgebung eine Magbet-Resonanz-Tomographie umfasst, sollte die Druckplatte aus keinem ferromagnetischen Material bestehen. Analog kann das Kraftmodul 12 aus einem Material bestehen, welches mit der prä-interventionellen Bildgebung kompatibel ist.
3 zeigt eine Ergänzung des ersten Ausführungsbeispiels des Druckkontrollsystems 1 mit einem positionierten medizintechnischen Gerät 2.
Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Ergänzung zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2.
Das medizintechnische Gerät 2 ist auf der Druckplatte 11 positioniert. Dafür kann die in 2 beschriebene Druckplatte 11 mit dem medizintechnischen Gerät 2 oder dem Kraftmodul 12 koppelbar ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann entweder das Kraftmodul 12 oder das medizintechnische Gerät 2 mit der Druckplatte 11 koppelbar sein. Dabei ist das Kraftmodul 12 und das medizintechnische Gerät 2 mit der Druckplatte 11 lösbar koppelbar. Insbesondere kann das Kraftmodul 12 und das medizintechnische Gerät 2 über eine Clip-Vorrichtung oder eine Klemm-Vorrichtung oder einer Spann-Vorrichtung oder eine Steck-Vorrichtung mit der Druckplatte 11 lösbar koppelbar bzw. verbindbar sein.
Insbesondere ist dann keine Markierung gemäß 2 notwendig, um das medizintechnische Gerät 2 identisch zu der Druckplatte 11 zu positionieren. Die Druckplatte 11 kann einmalig relativ zu dem Patienten 4 positioniert werden. Für die prä-interventionelle Bildgebung kann dann das Kraftmodul 12 mit der Druckplatte 11 gekoppelt werden. Für die Intervention wird das Kraftmodul 12 durch das medizintechnische Gerät 2 ersetzt, welches mit der Druckplatte 11 gekoppelt wird.
In diesem Fall umfasst das medizintechnische Gerät 2 keine Fläche, die direkt auf dem Patienten 4 aufliegt. Da sowohl das medizintechnische Gerät 2 als auch das Kraftmodul 12 über die Druckplatte 11, insbesondere über deren Kontaktfläche, auf dem Patienten 4 aufliegen, ist gewährleistet, dass die ausgeübte Kraft des Kraftmoduls 12 und des medizintechnischen Gerätes 2 auf dieselbe Fläche, insbesondere die Fläche des Interventionsbereiches, wirken.
4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Druckkontrollsystems 1.
In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Druckkontrollsystem 1 und insbesondere die Positioniervorrichtung eine Haltevorrichtung 14. An der Haltevorrichtung 14 ist die Druckplatte 11 angeordnet. Insbesondere kann dabei in Ausführungen der Erfindung die Haltevorrichtung 14 wie dargestellt an einem Patiententisch 5 angeordnet sein. Der Patient 4 kann auf einer Liegefläche des Patiententisches 5 gelagert bzw. positioniert werden bzw. sein. Der Patient 5 kann dabei zwischen der Druckplatte 11 und dem Patiententisch 5 positioniert werden.
Die Haltevorrichtung 14 kann einen definierten Abstand zwischen der Liegefläche des Patiententisches 5 und der Druckplatte 11 vorgeben. Dafür kann die Haltevorrichtung 14 starr ausgebildet sein.
Insbesondere kann der definierte Abstand an den Patienten 4 anpassbar sein. Beispielsweise kann der definierte Abstand derart angepasst werden, dass die Druckplatte 11 auf dem Patienten 4 aufliegt.
Insbesondere ist das Kraftmodul 12 von der Haltevorrichtung 14 umfasst. Die Kraft auf die Druckplatte 11 zum Bewirken des interventionellen Drucks kann von der Haltevorrichtung 14 ausgeübt werden. Insbesondere kann diese Kraft durch ein Einstellen des definierten Abstandes in Abhängigkeit des Patienten 4 bewirkt werden. Dabei kann durch ein „Aufpressen“ bzw. „Aufdrücken“ der Druckplatte 11 auf den Patienten 4 durch die Haltevorrichtung 14 die Kraft zum Erzeugen des interventionellen Drucks auf den Patienten 4 ausgeübt werden. Dafür kann der Abstand zwischen der Liegefläche und der Druckplatte 11 mittels der Haltevorrichtung 14 variiert werden.
In alternativen Ausführungen der Erfindungen kann das Kraftmodul 12 wie bezüglich 2 beschrieben auf der Druckplatte 11 angeordnet werden. Insbesondere kann das Kraftmodul wie bezüglich 3 beschrieben mit der Druckplatte 11 koppelbar sein.
5 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel des Druckkontrollsystems 1 mit einem positionierten medizintechnischen Gerät 2.
Das medizintechnische Gerät 2 ist auf der Druckplatte 11 angeordnet. Insbesondere kann dabei das medizintechnische Gerät 2 wie bezüglich 3 beschrieben lösbar mit der Druckplatte 11 gekoppelt sein.
Die Druckplatte 11 ist dabei wie bezüglich 4 beschrieben mit der Haltevorrichtung 14 in einem definierten Abstand zu der Liegefläche des Patiententisches 5 angeordnet. Dabei ist die Haltevorrichtung 14 starr ausgebildet. Mit anderen Worten bewirkt die Haltevorrichtung 14, dass der Abstand zwischen Liegefläche und Druckplatte 11 bzw. zwischen Patient 4 und Druckplatte 11 konstant bleibt, unabhängig von einer Gewichtskraft, die auf die Druckplatte 11 wirkt.
Das Druckkontrollsystem 1 kann dabei einen Kraftsensor umfassen. Mittels des Kraftsensors kann die auf die Druckplatte 11 wirkende Kraft erfasst bzw. gemessen werden.
6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Druckkontrollsystems 1.
Das Druckkontrollsystem 1 ist hier in Analogie zu dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 4 ausgebildet. Im Unterschied zu dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 4, ist die Haltevorrichtung 14 hier von einem robotischen System 15 umfasst. Das robotische System 15 kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, den definierten Abstand zwischen der Liegefläche des Patiententisches 5 und der Druckplatte 11 in Abhängigkeit der Kraftwirkung auf die Druckplatte 11 zu variieren bzw. anzupassen.
Insbesondere kann dafür das Druckkontrollsystem 1 einen Kraftsensor umfassen. Der Kraftsensor ist insbesondere dazu ausgebildet, eine auf die Druckplatte 11 wirkende Kraft zu messen. Insbesondere kann das robotische System 15 dazu ausgebildet sein, eine auf die Druckplatte 11 wirkende Kraft derart zu regulieren, dass die mit dem Kraftsensor gemessene Kraft konstant ist. Die auf die Druckplatte 11 wirkende Kraft kann dabei der durch den Patienten 4 erzeugten Kraft entsprechen. Diese Kraft entspricht der Kraft, die die Druckplatte 11 auf den Patienten zum Erzeugen des interventionellen Drucks ausübt.
Beispielsweise kann dafür die Haltevorrichtung 14 flexibel ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann die Druckplatte 11 mittels der Haltevorrichtung 14 verfahrbar sein. Dabei ist der Abstand zwischen Der Liegefläche des Patiententisches 5 und der Druckplatte 11 variabel. Das medizintechnische Gerät 2 kann mit der Druckplatte 11 koppelbar sein. Wenn das medizintechnische Gerät 11 auf der Druckplatte 11 angeordnet ist, drückt das medizintechnische Gerät 2 wenigstens mit seiner Gewichtskraft auf die Druckplatte 11. Die Haltevorrichtung 14 kann derart ausgebildet sein, dass dieser Druck als interventioneller Druck auf den Patienten 4 ausgeübt wird. Während der prä-interventionellen Bildgebung wird das medizintechnische Gerät 2 von der Druckplatte 11 entfernt bzw. entkoppelt. Um einen konstanten Druck, insbesondere den interventionellen Druck, auf den Patienten 4 zu erzeugen, kann der Abstand mittels der Haltevorrichtung 14 zwischen der Liegefläche und der Druckplatte 11 derart reduziert werden, dass der Kraftsensor dieselbe Kraft misst, wie mit gekoppeltem medizintechnischem Gerät 2. Die Kraft auf die Druckplatte 11 wird dabei durch die Haltevorrichtung 14 ausgeübt. Insbesondere wird die Kraft auf die Druckplatte 11 dabei dadurch ausgeübt, dass der Abstand zwischen Liegefläche und Druckplatte 11 mit der Haltevorrichtung 14 reduziert wird und auf diese Weise die Druckplatte 11 auf den Patienten 4 gedrückt wird. Insbesondere umfasst dann die Haltevorrichtung 14 das Kraftmodul 12. Das robotische System 15 kann dabei zum Regulieren der Haltevorrichtung 14 ausgebildet sein. Insbesondere kann das Regulieren auf einem von dem Kraftsensor gemessenen Wert basieren.
7 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines Druckkontrollsystems 1.
Die Haltevorrichtung 14 kann dabei wie bezüglich 5 ausgebildet sein.
Das robotische System 15 umfasst hier außerdem einen ersten Roboterarm 15a, der dazu ausgebildet ist, das medizintechnische Gerät 2 zu positionieren. Insbesondere kann zum Positionieren des medizintechnischen Gerätes 2 das medizintechnische Gerät 2 mit der Druckplatte 11 gekoppelt werden.
Das medizintechnische Gerät 2 ist dabei an dem ersten Roboterarm 15a angeordnet. Dafür kann das medizintechnische Gerät 2 mit dem ersten Roboterarm 15a beispielsweise verschraubt, verschweißt, verlötet, vernietet und/oder vergossen sein. Alternativ kann der erste Roboterarm 15a dazu ausgebildet sein, das medizintechnische Gerät 2 zu greifen.
Der erste Roboterarm 15a ist dabei dazu ausgebildet lediglich einen definierten Bruchteil des Gewichts des medizintechnischen Gerätes 2 auf der Druckplatte 11 abzulegen. Mit anderen Worten kann der erste Roboterarm 15a die Druckplatte 11 wenigstens teilweise entlasten, sodass nicht die gesamte Gewichtskraft des medizintechnischen Gerätes 2 auf die Druckplatte 11 wirkt.
Dabei kann insbesondere die Druckplatte 11 derart entlastet werden, dass der durch die restliche Gewichtskraft erzeugte interventionelle Druck einem durch die Haltevorrichtung 14 erzeugtem Druck bei der prä-interventionellen Bildgebung ohne medizintechnischem Gerät 2 entspricht. Der erste Roboterarm 15a wird dabei durch das robotische System 15 gesteuert bzw. reguliert. Das robotische System reguliert dabei die durch das medizintechnische Gerät ausgeübte Gewichtskraft auf die Druckplatte 11 und/oder die durch die Haltevorrichtung durch Verfahren des definierten Abstandes ausgeübte Kraft auf die Druckplatte 11 basierend auf einem von dem Kraftsensor wie oben beschrieben bereitgestellten Wert. Insbesondere reguliert das robotische System 15 den auf den Patienten 4 wirkenden interventionellen Druck zu jeder Zeit derart, dass die mit dem Kraftsensor gemessene Kraft konstant ist.
8 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Druckkontrollsystems 1.
Das fünfte Ausführungsbeispiel basiert auf dem vierten Ausführungsbeispiel. Dabei wird allerdings der interventionelle Druck während der prä-interventionellen Bildgebung nicht durch die Haltevorrichtung 14 reguliert sondern durch einen zweiten Roboterarm 15b. Das robotische System umfasst somit außerdem den zweiten Roboterarm 15b.
Der zweite Roboterarm 15b ist dabei dazu ausgebildet das Kraftmodul 12 zu positionieren. Das Kraftmodul 12 kann dabei an dem zweiten Roboterarm 15b angeordnet sein. Beispielsweise kann das zweite Kraftmodul 12 mit dem zweiten Roboterarm 15b verschraubt, verlötet, verschweißt, vernietet und/oder vergossen sein. Alternativ kann der zweite Roboterarm 15b dazu ausgebildet sein, das Kraftmodul 12 zu greifen.
Der zweite Roboterarm 15b ist hier beispielhaft an dem Patiententisch 5 angeordnet. Alternativ kann der zweite Roboterarm 15b auch beispielsweise auf einem Untergrund neben dem Patiententisch 15b oder in dem Bildgebungssystem 3 angeordnet sein.
Der erste Roboterarm 15a und der zweite Roboterarm 15b werden dabei mittels des robotischen Systems 15 derart gesteuert, dass entweder das medizintechnische Gerät 2 oder das Kraftmodul 12 mit der Druckplatte 11 gekoppelt ist. Dabei entlasten der erste Roboterarm 15a bzw. der zweite Roboterarm 15b die Druckplatte 11 derart, dass ein Bruchteil der auf die Druckplatte 11 wirkenden Gewichtskraft des Kraftmoduls 12 einem Bruchteil der auf die Druckplatte 11 wirkenden Gewichtskraft des medizintechnischen Gerätes 2 entspricht. Mit anderen Worten wirkt somit sowohl wenn das Kraftmodul 12 mit der Druckplatte 11 gekoppelt ist als auch wenn das medizintechnische Gerät 2 mit der Druckplatte 11 gekoppelt ist, die gleiche Gewichtskraft auf die Druckplatte 11. Somit ist der interventionelle Druck, der durch die Druckplatte 11 und den entsprechenden Bruchteil der Gewichtskraft des Kraftmoduls 12 oder des medizintechnischen Gerätes 2 auf den Patienten 4 ausgeübt wird, konstant.
Das robotische System 15 steuert bzw. reguliert dabei den ersten Roboterarm 15a und den zweiten Roboterarm 15b basierend auf einem von dem oben beschrieben Kraftsensor gemessenen Wert. Insbesondere reguliert das robotische System 15 den ersten Roboterarm 15a und den zweiten Roboterarm 15b derart, dass der mit dem Kraftsensor gemessene Wert konstant ist. Dabei misst der Kraftsensor insbesondere die auf die Druckplatte 11 und/oder die auf den ersten und/oder zweiten Roboterarm 15a, 15b wirkende Kraft.
In einer alternativen Ausführungsform kann das robotische System 15 einen einzelnen Roboterarm umfassen, der dazu ausgebildet ist, das Kraftmodul 12 und das medizintechnische Gerät 2 zu führen bzw. zu positionieren. Dabei kann der Roboterarm entweder das Kraftmodul 12 oder das medizintechnische Gerät 2 greifen. Das Positionieren und Entlasten der Druckplatte 11 kann dabei analog zu der Beschreibung mit zwei Roboterarmen 15a, 15b ausgeführt werden.
In den 1 bis 8 sind verschiedene Ausführungen eines Systems SYS dargestellt. Das System SYS umfasst dabei ein Ausführungsbeispiel eines Druckkontrollsystems 11 und ein medizintechnisches Gerät 2. In den Figuren, in denen das medizintechnische Gerät 2 nicht dargestellt ist, ist es lediglich nicht auf der Druckplatte 11 positioniert. Es ist dennoch Bestandteil des Systems SYS. Dasselbe gilt für das Kraftmodul 12, welches auch im nicht positionierten Zustand Bestandteil des Druckkontrollsystems 1 ist. Das von dem System SYS umfasste medizintechnische Gerät 2 ist dabei ein Histotripsie-System.
9 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bereitstellen eines auf einen Patienten 4 während einer prä-interventionellen Bildgebung mit einem Bildgebungssystem 3 auszuübenden interventionellen Drucks.
Das Verfahren kann dabei insbesondere mit einem der gemäß der 1 bis 8 beschriebenen Ausführungsbeispiele eines Druckkontrollsystems 1 und eines medizintechnischen Gerätes 2 ausgeführt werden.
In einem Verfahrensschritt eines Positionierens S1 der Druckplatte 11 wird die Druckplatte 11 relativ zu dem Patienten 4 positioniert. Dabei kann die Druckplatte 11 mit einer Positioniervorrichtung 13a, 13b positioniert werden. Die Druckplatte 11 wird dabei insbesondere auf dem Interventionsbereich des Patienten 4 positioniert. Dabei kann die Druckplatte 11 anhand der oben beschriebenen Markierung positioniert werden. Insbesondere wird die Druckplatte 11 derart positioniert, dass sie einer Position des medizintechnischen Gerätes 2 relativ zu dem Patienten 4 während der Intervention entspricht.
Der Patient 4 kann währenddessen auf einem Patiententisch 5 positioniert bzw. gelagert sein.
Auf bzw. an der Druckplatte 11 ist dabei das Kraftmodul 12 angeordnet. Das Kraftmodul 12 kann in einem optionalen Verfahrensschritt eines Positionierens des Kraftmoduls 12 auf der Druckplatte 11 positioniert werden. Das Kraftmodul 12 kann wie oben beschrieben lösbar mit der Druckplatte 11 koppelbar sein. Alternativ können die Druckplatte 11 und das Kraftmodul 12 fest verbunden sein.
Das Kraftmodul 12 übt dabei eine Kraft auf die Druckplatte 11 aus. Dabei bewirkt die Kraft auf die Druckplatte 11 den interventionellen Druck auf den Patienten 4. Die Kraft kann dabei insbesondere die Gewichtskraft oder wenigstens ein Bruchteil der Gewichtskraft des Kraftmoduls 12 sein. Alternativ kann das Kraftmodul 12 wie gemäß der der 4 bis 7 in Form der Haltevorrichtung 14 realisiert sein.
Die Haltevorrichtung 14 kann dabei von der Positioniervorrichtung umfasst sein. Alternativ kann die Positioniervorrichtung 13a, 13b beispielsweise wenigstens einen Gurt umfassen, mit dem die Druckplatte 11 und/oder das Kraftmodul 12 an dem Patienten positioniert wird. Die Positioniervorrichtung kann alternativ von einem gemäß den vorherigen Figuren beschriebenem robotischen System 15 umfasst werden.
In einem Verfahrensschritt eines Positionierens S2 des Patienten 4 in dem Bildgebungssystem 3 wird der Patient 4 für die prä-interventionelle Bildgebung in dem Bildgebungssystem 3 positioniert. Das Bildgebungssystem 3 kann dabei wie bezüglich 1 beschrieben ausgebildet sein. Bei der prä-interventionellen Bildgebung kann ein medizinisches Bild wenigstens des Interventionsbereiches des Patienten 4 erfasst werden.
Während der prä-interventionellen Bildgebung sind die Druckplatte 11 und das Kraftmodul 12 wie oben beschrieben positioniert.
In dem Verfahrensschritt des Positionierens S3 des Patienten 4 außerhalb des Bildgebungssystems 3 wird der Patient 4 wieder aus dem Bildgebungssystem 3 entfernt. Insbesondere kann der Patient 4 dabei auf dem Patiententisch 5 aus dem Bildgebungssystem 3 herausgefahren werden. Alternativ kann der Patient 4 das Bildgebungssystem 3 selbstständig verlassen.
In einem Verfahrensschritt des Entfernens S4 wenigstens des Kraftmoduls 12, wird das Kraftmodul 12 von dem Patienten 4 entfernt. Dabei kann das Kraftmodul 12 von der Druckplatte 11 entkoppelt werden. Wenn das Kraftmodul 12 in Form einer Haltevorrichtung 14 realisiert ist, kann das Entfernen S4 des Kraftmoduls 12 ein Aufheben des interventionellen Drucks der Haltevorrichtung 14 auf den Patienten 4 umfassen.
In einem optionalen Verfahrensschritt eines Entfernens S6 der Druckplatte 11, kann die Druckplatte 11 von dem Patienten entfernt werden. Dieser Verfahrensschritt wird insbesondere durchgeführt, wenn das Kraftmodul 12 fest mit der Druckplatte 11 verbunden ist oder, wenn das medizintechnische Gerät 2 nicht mit der Druckplatte 11 koppelbar ist.
In einem Verfahrensschritt eines Positionierens S5 des medizintechnischen Gerätes 2 wird das medizintechnische Gerät 2 relativ zu dem Patienten 4 positioniert. Dabei wird das medizintechnische Gerät 2 derart positioniert, dass die Position des medizintechnischen Gerätes 2 relativ zu dem Patienten 4 der Position der Druckplatte 11 oder des Kraftmoduls 12 während der prä-operativen Bildgebung entspricht.
Wenn das medizintechnische Gerät 2 mit der Druckplatte 11 lösbar koppelbar ist, kann das medizintechnische Gerät 2 an die Stelle des Kraftmoduls 12 positioniert werden.
Wenn die Druckplatte 11 von dem Patienten entfernt wurde, kann das medizintechnische Gerät 2 insbesondere anhand der Markierung analog zu der Druckplatte 11 relativ zu dem Patienten 4 positioniert werden. Dabei entspricht eine Fläche, mit welcher das medizintechnische Gerät 2 auf dem Patienten 4 aufliegt der Fläche und Form der Kontaktfläche der Druckplatte 11. Die Kontaktfläche ist dabei oben beschrieben.
Wo noch nicht explizit geschehen, jedoch sinnvoll und im Sinne der Erfindung, können einzelne Ausführungsbeispiele, einzelne ihrer Teilaspekte oder Merkmale miteinander 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.

Claims

Druckkontrollsystem (1) zum Bereitstellen eines auf eine definierte Fläche eines Patienten (4) während einer prä-interventionellen Bildgebung mit einem Bildgebungssystem (3) auszuübenden interventionellen Drucks, wobei der interventionelle Druck einem während einer Intervention durch ein medizintechnisches Gerät (2) auf die definierte Fläche des Patienten (4) ausgeübten, interventionellen Druck entspricht, das Druckkontrollsystem (1) umfasst: - eine Druckplatte (11), - ein Kraftmodul (12) und - eine Positioniervorrichtung (13a, 13b), wobei das Kraftmodul (12) dazu ausgebildet ist, eine Kraft auf die Druckplatte (11) auszuüben, wobei die Kraft auf die Druckplatte (11) den interventionellen Druck bewirkt, wobei die Positioniervorrichtung (13a, 13b) dazu ausgebildet ist, die Druckplatte (11) und das Kraftmodul (12) relativ zu dem Patienten (4) zu positionieren.
Druckkontrollsystem (1) nach Anspruch 1, wobei die durch das Kraftmodul (12) auf die Druckplatte (11) ausgeübte Gewichtskraft der durch das medizintechnische Gerät (2) ausgeübten Gewichtskraft entspricht.
Druckkontrollsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckplatte (11) eine Kontaktfläche mit dem Patienten (4) umfasst, wobei eine Ausdehnung und Form der Kontaktfläche der Druckplatte (11) einer Ausdehnung und Form einer Fläche entspricht, mit der das medizintechnische Gerät (2) während der Intervention auf dem Patienten (4) aufliegt.
Druckkontrollsystem (1) nach Anspruch 3, wobei die Druckplatte (11) und das medizintechnische Gerät (2) anhand einer Markierung mit der Positioniervorrichtung (13a, 13b) relativ zu dem Patienten (4) identisch positionierbar sind.
Druckkontrollsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Druckplatte (11) eine Koppeleinheit umfasst, wobei entweder das Kraftmodul (12) oder das medizintechnische Gerät (2) jeweils über die Koppeleinheit mit der Druckplatte (11) lösbar koppelbar sind.
Druckkontrollsystem (1) nach Anspruch 5, wobei die Druckplatte (11) aus einem Material besteht, welches mit der prä-interventionellen Bildgebung kompatibel ist.
Druckkontrollsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: - einen Kraftsensor, wobei der Kraftsensor dazu ausgebildet ist, eine auf die Druckplatte (11) wirkende Kraft zu messen.
Druckkontrollsystem (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Positioniervorrichtung eine Haltevorrichtung (14) umfasst, wobei die Druckplatte (11) an der Haltevorrichtung (14) angeordnet ist, wobei die Haltevorrichtung (14) dazu ausgebildet ist, die Druckplatte (11) relativ zu dem Patienten (4) zu positionieren.
Druckkontrollsystem (1) nach Anspruch 8, wobei die Haltevorrichtung (14) an einem Patiententisch (5) angeordnet ist.
Druckkontrollsystem (1) nach Anspruch 8 in Kombination mit Anspruch 7, wobei die Positioniervorrichtung und das Kraftmodul (12) von einem robotischen System (15) umfasst sind, wobei das robotische System (15) dazu ausgebildet ist, eine durch das Kraftmodul (12) oder das medizintechnische Gerät (2) ausgeübte Kraft auf die Druckplatte (11) derart zu regulieren, dass die mit dem Kraftsensor gemessene Kraft konstant ist.
Druckkontrollsystem (1) nach Anspruch 10, wobei der durch das Kraftmodul (12) und die Druckplatte (11) ausgeübte Druck durch ein Verfahren der an der Haltevorrichtung (14) angeordneten Druckplatte (11) mit der Positioniervorrichtung durch das robotische System (15) reguliert wird.
Druckkontrollsystem (1) nach Anspruch 10, wobei das robotische System (15) dazu ausgebildet ist, durch Positionieren des Kraftmoduls (12) und/oder des medizintechnischen Gerätes (2) den interventionellen Druck anzupassen.
Druckkontrollsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bildgebungssystem (3) ein Computer-Tomographie-System oder ein Magnet-Resonanz-Tomographie-System oder ein C-Bogen-System ist.
Druckkontrollsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Intervention eine Histotripsie ist, wobei das medizintechnische Gerät (2) ein Histotripsie-System ist.
Verfahren zum Bereitstellen eines auf eine definierte Fläche eines Patienten (4) während einer prä-interventionellen Bildgebung mit einem Bildgebungssystem (3) auszuübenden interventionellen Drucks, wobei der interventionelle Druck einem während einer Intervention durch ein medizintechnisches Gerät (2) auf die definierte Fläche des Patienten (4) ausgeübten, interventionellen Druck entspricht, umfassend folgende Verfahrensschritte: - Positionieren (S1) einer Druckplatte (11) relativ zu dem Patienten (4) mit einer Positioniervorrichtung (13a, 13b), wobei ein Kraftmodul (12) eine Kraft auf die Druckplatte (11) ausübt, wobei die Kraft auf die Druckplatte (11) den interventionellen Druck bewirkt, - Positionieren (S2) des Patienten (4) in einem Bildgebungssystem (3) für die prä-interventionelle Bildgebung, während durch die Druckplatte (11) und das Kraftmodul (12) der interventionelle Druck auf den Patienten (4) ausgeübt wird, - Positionieren (S3) des Patienten (4) außerhalb des Bildgebungssystems (3), - Entfernen (S4) wenigstens des Kraftmoduls (12), - Positionieren (S5) des medizintechnischen Gerätes (2) relativ zu dem Patienten (4) derart, dass die Position des medizintechnischen Gerätes (2) relativ zu dem Patienten (4) der Position der Druckplatte (11) oder des Kraftmoduls (12) während der prä-interventionellen Bildgebung entspricht.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das medizintechnische Gerät (2) in dem Schritt des Positionierens (S5) des medizintechnischen Gerätes (2) auf der Druckplatte (11) positioniert wird.
Verfahren nach Anspruch 15, umfassend folgenden Verfahrensschritt: - Entfernen (S6) der Druckplatte (11).
System (SYS) ausgebildet ein Verfahren gemäß einem der Anspruch 15 bis 17 auszuführen, das System (SYS) umfasst: - ein Druckkontrollsystem (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, - ein medizintechnisches Gerät (2), wobei das medizintechnische Gerät (2) ein Histotripsie-System umfasst.