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Die Erfindung betrifft einen Magnetresonanztomographen, wobei eine Lasereinrichtung mit wenigstens einem Laser aufweisende Positioniereinrichtung zur Anzeige einer Einstichstelle zur Entnahme einer Gewebeprobe vorgesehen ist und wobei die Positioniereinrichtung wenigstens einen Motor zum Verfahren des Lasers entlang einer Führung aufweist.
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Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist ein bildgebendes Verfahren zur Darstellung von Strukturen im Inneren des Körpers.
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Mit einer MRT ist es möglich, Schnittbilder des menschlichen (oder tierischen) Körpers zu erzeugen, die oft eine hervorragende Beurteilung der Organe und vieler Organveränderungen erlauben. Die MRT nutzt zur Bildgebung magnetische Felder. Die MRT wird aber nicht nur zu Untersuchungszwecken genutzt, sondern auch für Biopsien verwendet. Unter einer Biopsie versteht man die Entnahme einer Gewebeprobe aus dem Körper. Eine Biopsie wird durchgeführt, wenn genaue Informationen für eine Diagnose oder Therapieplanung einer Erkrankung erforderlich sind. Das MRT-Verfahren eignet sich deshalb besonders gut für eine Biopsie, da über die MRT-Bilddaten die Durchführung der Gewebeentnahme ohne weiteres am Bild schirm verfolgt werden kann.
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Um bei einer Gewebeentnahme die Biopsienadel an der korrekten Einstichstelle anzusetzen, ist es beispielsweise aus der
DE 200 00 107 U1 bekannt, eine Positioniereinrichtung mit Laser zu verwenden. Da die Positioniereinrichtung beim Stand der Technik über Elektromotoren betrieben wird, ist die Anzeige der Einstichstelle nur außerhalb des Magnetresonanztomographen möglich. Die Anordnung der Positioniereinrichtung innerhalb des Magnetresonanztomographen ist deshalb nicht möglich, da die starken Magnetfelder des Magnetresonanztomographen einen Betrieb des Elektromotors zum einen unmöglich machen oder außerordentlich erschweren und da zum anderen die MRT-Bildgebung durch den Betrieb des Elektromotors gestört wird.
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Zur Durchführung einer Biopsie muß der auf dem Patiententisch liegende Patient beim Stand der Technik aus dem Magnetresonanztomographen herausgefahren werden. Anschließend kann die Biopsienadel unter Zuhilfenahme der über den Laser angezeigten Einstichstelle vorläufig angesetzt werden. Üblicherweise wird der Patient dann erneut in den Magnetresonanztomographen über den Patiententisch hinein bewegt, um festzustellen, ob der gewählte Einstichwinkel richtig ist. Ist dies der Fall, kann die Biopsie zu Ende geführt werden.
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Wenngleich sich die MRT an sich hervorragend zur Durchführung einer Biopsie eignet, ist die Durchführung des bekannten Verfahrens aufgrund der erforderlichen Ein- und Ausfahrbewegung des Patienten auf dem Patiententisch in den Magnetresonanztomographen aufwendig. Insbesondere kann es auch zu Problemen kommen, wenn sich der Patient auf dem Patiententisch während des Hin- und Herverfahrens bewegt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Magnetresonanztomographen sowie ein entsprechendes Anzeigeverfahren der Einstichstelle für eine Biopsie bei einer MRT-Untersuchung zur Verfügung zu stellen, bei der vorgenannten Nachteile nicht auftreten.
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Die vorgenannte Aufgabe ist bei einem Magnetresonanztomographen der eingangs genannten Art erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß der Motor aus nicht-magnetischen Teilen besteht und derart ausgebildet ist, daß während des Motorbetriebes kein eigenes Magnetfeld erzeugt wird. Durch Verwendung eines Motors der vorgenannten Art ergibt sich eine MRT-Kompatibilität, da der Motorbetrieb einerseits nicht durch das MRT-Magnetfeld gestört wird und andererseits der Motorbetrieb nicht die MRT-Bildgebung negativ beeinflußt. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht es damit, die Positioniereinrichtung nicht nur am sondern sogar im Magnetresonanztomographen anzuordnen.
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Dementsprechend sieht das erfindungsgemäße Verfahren zur Anzeige einer Einstichstelle für eine Biopsie bei einer MRT-Untersuchung mit einem Magnetresonanztomographen vor, daß die Einstichstelle innerhalb des MRT angezeigt wird, so daß die Biopsie im MRT erfolgen kann. Von besonderem Vorteil ist es in diesem Zusammenhang im übrigen, daß der Patiententisch zur Anzeige der Einstichstelle und zur anschließenden Durchführung der Biopsie nicht bewegt wird. Durch die Erfindung ergibt sich damit der wesentliche Vorteil, daß eine Biopsie nicht nur sehr viel schneller durchgeführt werden kann, sondern letztlich auch einfacher und vor allem exakter, da der Patiententisch in der einmal gewählten Untersuchungsstellung im Magnetresonanztomographen verbleibt und nicht bewegt werden muß, so daß auch die Neigung des Patienten, sich zu bewegen, insgesamt verringert wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Motor piezoelektrische keramische Aktuatoren zur Erzeugung von Ultraschallschwingungen auf. Im übrigen ist eine Spindel oder ein Kolben vorgesehen, die bzw. der aufgrund der Ultraschallschwingungen in eine Drehbewegung und/oder in eine translatorische Bewegung versetzt wird. Die von dem Motor aufgrund der Ultraschallschwingungen erzeugte Bewegung kann in eine entsprechende Bewegung der Positioniereinrichtung bzw. zur Bewegung der Lasereinrichtung umgesetzt werden.
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Von besonderem Vorteil im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist es, dass sowohl die Führung als auch der Motor der Positioniereinrichtung innerhalb des Magnetresonanztomographen angeordnet sind, um sicherzustellen, daß zur Anzeige der Einstichstelle der Patiententisch nicht bewegt werden muß. Um auch einen größeren Bereich abdecken zu können, auf dem sich die Einstichstelle befinden kann, weist die Führung vorzugsweise eine in Längsrichtung des Patiententisches verlaufende Längsführung und eine in Querrichtung verlaufende Querführun auf, so daß in etwa ein solcher Bereich über die Positioniereinrichtung abgedeckt werden kann, der der Länge des Längsführung und der Breite der Querführung entspricht. Die Ausgangs- bzw. Mittelstellung der Positioniereinrichtung befindet sich dabei vorzugsweise auf der Mittelachse des magnetischen Zentrums des Magnetresonanztomographen. Diese Mittelstellung befindet sich bevorzugt in etwa auf der Hälfte der Länge der Längsführung.
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Statt der Anordnung des Lasers und der Positioniereinrichtung innerhalb des Magnetresonanztomographen ist es grundsätzlich auch möglich, die Führung und damit die Positioniereinrichtung außenseitig am Gehäuse des Magnetresonanztomographen zu befestigen. In diesem Falle weist die Führung dann nur eine Querführung auf. Bei dieser Ausführungsform ist es grundsätzlich erforderlich, den Patiententisch zur Anzeige der Einstichstelle und gegebenenfalls des Einstichwinkels aus der MRT-Untersuchungsstellung zu verfahren. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Verfahrbewegung nur über einen kurzen Bereich erfolgen muß und daß sich eine feste Anordnung der Führung und damit des Lasers am Gehäuse des Magnetresonanztomographen ergibt.
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Um den Laser bzw. die Lasereinrichtung verstellen zu können, bietet es sich an, einen Motor zum Verfahren entlang der Längsführung und einen weiteren Motor zum Verfahren entlang der Querführung vorzusehen. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, einen gemeinsamen Motor zum Verfahren entlang der Längsführung und zum Verfahren entlang der Querführung vorzusehen, wobei dann aber eine Umstelleinrichtung vorgesehen ist, um die unterschiedlichen Verstellbewegungen ausführen zu können.
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Der Laser selbst ist entweder an der Querführung befestigt, wobei die Querführung dann mit der Längsführung verbunden und mit der Längsführung verfahrbar ist. Dabei wird der Laser dann zusammen mit der Querführung bewegt. Alternativ ist es auch möglich, die Querführung in Querrichtung fest bzw. nicht verfahrbar auszubilden, während der Laser entlang der Querführung über einen Motor verfahrbar ist.
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Auch bei dieser Ausführungsform ist es allerdings so, daß die Querführung an der Längsführung befestigt und mit dieser verfahrbar ist.
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Von weiterem Vorteil ist es im übrigen, daß zur Verstellung des Lasers wenigstens ein Laser-Motor vorgesehen ist, der in entsprechender Weise wie der zuvor beschriebene Motor ausgebildet ist, also aus nicht-magnetischen Teilen besteht und derart ausgebildet ist, daß während des Motorbetriebes kein eigenes Magnetfeld erzeugt wird. Durch den Lasermotor und gegebenenfalls einen weiteren Laser-Motor läßt sich der Laser dann in Längsrichtung und/oder in Querrichtung des Patiententisches verstellen, so daß nicht nur die Einstichstelle sondern auch der Einstichwinkel optimal angezeigt werden kann.
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Wie beim Stand der Technik weist auch der erfindungsgemäße Magnetresonanztomograph eine wenigstens eine Anzeigeeinrichtung aufweisende MRT Computereinrichtung auf, wobei mittels der Anzeigeeinrichtung MRT-Bilder der MRT-Untersuchung dargestellt werden. Zur Steuerung der Bewegung der Positioniereinrichtung und des Lasers ist es nun zum einen möglich, eine weitere Computereinrichtung, die dann mit der MRT Computereinrichtung gekoppelt ist, vorzusehen.
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Bevorzugt ist es aber, wenn die MRT-Computereinrichtung nicht nur zur MRT Bilddarstellung sondern auch zur Steuerung der Bewegung der 5 Positioniereinrichtung und des Lasers vorgesehen ist. Besonders günstig ist es in diesem Zusammenhang, die MRT-Computereinrichtung derart auszubilden, daß über die Anzeigeeinrichtung, das heißt über den Bildschirm, die Position einer Gewebeentnahmestelle mittels eines MRT-Bildes und vorzugsweise auch der Einstichwinkel markierbar ist, wobei die Positioniereinrichtung zur Einstellung des Lasers auf die Einstichstelle von der MRT-Computereinrichtung ansteuerbar ist.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutet.
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Dabei zeigt
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1 eine schematische Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen,
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2 eine schematische Schnittansicht des Magnetresonanztomographen aus 1,
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3 eine schematische Vorderansicht an einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Magnetresonanztomographen und
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4 eine schematische Schnittansicht des Magnetresonanztomographen aus 3.
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In den 1 und 2 einerseits und 3 und 4 andererseits sind jeweils zwei Ausführungsformen eines Magnetresonanztomographen 1 dargestellt. Wenngleich es sich bei den dargestellten Ausführungsformen um Magnetresonanztomographen 1 mit einem Tunnel 2 handelt, versteht es sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf derartige Geräte beschränkt ist. Auch MRT Geräte in offener Bauform unterfallen der vorliegenden Erfindung.
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Die in den Figuren dargestellten Magnetresonanztomographen 1 weisen jeweils einen Oberbau 3 und einen Unterbau 4 auf, die vorliegend miteinander zur Bildung des Tunnels 2 verbunden sind. Im Oberbau 3 und im Unterbau 4 befinden sich in bekannter Weise Magnete und Spulen sowie weitere Einrichtungen, die zum MRT Betrieb erforderlich sind. Des weiteren ist am Unterbau 4 ein verfahrbarer Patiententisch 5 vorgesehen.
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Die dargestellten Ausführungsformen des Magnetresonanztomographen 1 weisen jeweils eine Positioniereinrichtung 6 auf, an der ein Laser 7 einer Lasereinrichtung vorgesehen ist. Der Laser 7 dient zur Anzeige der Einstichstelle für eine Biopsie. Um den Laser verfahren zu können, weist die Positioniereinrichtung 6 wenigstens einen Motor 8 auf, so daß der Laser 7 entlang einer Führung der Positioniereinrichtung 6 verfahrbar ist.
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Wesentlich ist nun, daß der lediglich schematisch dargestellte Motor 8 aus nichtmagnetischen Teilen, wie Keramik, Kunststoff und/oder NE-Metallen besteht und derart ausgebildet ist, dass während des Motorbetriebes kein eigenes Magnetfeld erzeugt wird, wie dies bei einem Elektromotor der Fall ist. Im einzelnen kann der nicht dargestellte Motor 8 piezoelektrische keramische Aktuatoren zur Erzeugung von Ultraschallschwingungen aufweisen. Die Aktuatoren bzw. die von diesen erzeugten Schwingungen wirken dann mittelbar oder unmittelbar auf eine Spindel, die wiederum in eine Drehbewegung und/oder eine translatorische Bewegung versetzt wird.
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Statt der Verwendung einer Spindel ist es grundsätzlich auch möglich einen Kolben vorzusehen.
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Der wesentliche Unterschied der Ausführungsform gemäß den 1 und 2 einerseits und 3 und 4 andererseits besteht darin, daß bei der Ausführungsform der 1 und 2 die Führung und der Motor 8 der Positioniereinrichtung 6 innerhalb des Magnetresonanztomographen 1 angeordnet sind. Dabei ist die Führung am Oberbau des Magnetresonanztomographen 1 innerhalb des Tunnels 2 befestigt. Im einzelnen weist die Führung eine in Längsrichtung Z des Patiententisches verlaufende Längsführung 9 und eine in Querrichtung X verlaufende Querführung 10 auf. Bei den Führungen kann es sich um Schienen und ähnliches handeln. Konkret ist die Positioniereinrichtung 6 oberhalb des Patiententisches 5 im Bereich des magnetischen Zentrums des Magnetresonanztomographen 1 angeordnet. Günstigerweise ist es dabei so, daß sich die Mitte der Längsführung 9 in etwa senkrecht oberhalb des magnetischen Zentrums befindet.
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Bei der Ausführungsform gemäß den 3 und 4 weist die Führung lediglich eine Querführung 10 auf. Da die Querführung 10 außenseitig am Gehäuse 11 des Magnetresonanztomographen befestigt, entfällt die Längsführung. Im übrigen versteht es sich, daß die Form der Querführung 10 im vorliegenden Fall der Form des Tunnels 2 angepaßt ist. Die Querführung 10 hat damit eine bogenartige Form. Bei offenen Systemen ist es grundsätzlich auch möglich, die Querführung 10 gerade bzw. langgestreckt auszubilden.
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Zum Verfahren des Lasers 7 sind vorliegend eine Mehrzahl von Motoren 8 vorgesehen. Ein erster Motor sitzt in einem an der Längsführung 9 verfahrbaren Schlitten, an dem auch die Querführung 10 gehalten ist. Mit Verfahren des Schlittens entlang der Längsführung 9 wird gleichzeitig auch die Querführung 10 verfahren. Der Schlitten verfährt dabei in Längsrichtung Z. Nach Erreichen der richtigen Z-Koordinaten in Längsrichtung Z wird mittels eines weiteren Motors 8 ein weiterer Schlitten, an dem der Laser befestigt ist, entlang der Querführung 10 in Querrichtung X verfahren. Sofern es lediglich darum geht, die korrekte Einstichstelle festzulegen, reichen die beiden vorgenannten Motoren 8 zum Verfahren des Lasers 7 aus. Soll zusätzlich zu der Einstichstelle auch noch der Einstichwinkel über den Laser 7 angezeigt werden, ist eine zusätzliche Bewegung des Lasers 7 in x- und z-Richtung erforderlich. Hierzu ist entweder ein oder sind zwei weitere Lasermotoren 14 erforderlich, die die gleichen Eigenschaften wie der Motor 8 haben. Die Lasermotoren bewirken letztlich ein Verschwenken des Lasers 7.
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Der Magnetresonanztomograph 1 weist im übrigen eine MRT-Computereinrichtung 12 mit wenigstens einer Anzeigeeinrichtung 13 auf. Bei der Anzeigeeinrichtung 13 handelt es sich letztlich um einen Bildschirm. Die MRT-Computereinrichtung 12 und die Anzeigeeinrichtung 13 sind mit dem Magnetresonanztomographen 1 verbunden bzw. gekoppelt. Auf der Anzeigeeinrichtung 13 werden während der MRT Untersuchung MRT-Bilder zur Beurteilung durch den Arzt dargestellt. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen dient die MRT-Computereinrichtung 12 auch zur Steuerung der Bewegung der Positioniereinrichtung 6 bzw. des Lasers 7. Hierzu sind die Positioniereinrichtung 6 und der Laser 7 mit der MRT-Computereinrichtung 12 entsprechend gekoppelt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist es dabei im übrigen so, daß über die Anzeigeeinrichtung 13 die Position einer Gewebeentnahmestelle und auch des Einstichwinkels markiert oder eingegeben werden kann. Die MRT Computereinrichtung 12 setzt dann die aus den Bilddaten erhaltenen Informationen und der Steuerbefehle zur Einstichstelle und des Einstichwinkels in entsprechende Positionierbefehle zur Einstellung des Lasers 7 um.
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Eine MRT-Untersuchung und die Anzeige der Einstichstelle erfolgt bei der in 1 und 2 dargestellten Ausführungsform so, daß der Patient während der MRT Untersuchung innerhalb des Magnetresonanztomographen 1 verbleibt, die Patientenliege 5 also nicht bewegt wird. Durch Festlegung der Gewebeentnahmestelle über die Anzeigeeinrichtung 13 durch den Arzt werden entsprechende Steuerbefehle erzeugt und der Laser 7 verfährt über die Positioniereinrichtung 6 an die betreffende Stelle, wobei gleichzeitig der zuvor gewählte Einstichwinkel angezeigt wird. Anschließend kann die Biopsie während der MRT Untersuchung im Magnetresonanztomographen 1 durchgeführt werden. Hierzu sollte der Abstand von der Patientenliege 5 zur Unterseite des Oberbaus im Tunnel 2 ausreichend groß sein, so daß die Biopsienadel problemlos angesetzt werden kann. Bevorzugt sollte ein lichter Abstand von der Oberseite des Patiententisches 5 zum Oberbau 3 von größer 70 cm vorgesehen sein.
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Bei der in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsform ist es zur Darstellung der Einstichstelle und des Einstichwinkels auf den Patienten erforderlich, den Patiententisch 5 aus dem Magnetresonanztomographen 1 zumindest teilweise herauszufahren. Im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann hierbei die Biopsie nicht parallel zur MRT-Untersuchung erfolgen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Magnetresonanztomograph
- 2
- Tunnel
- 3
- Oberbau
- 4
- Unterbau
- 5
- Patiententisch
- 6
- Positioniereinrichtung
- 7
- Laser
- 8
- Motor
- 9
- Längsführung
- 10
- Querführung
- 11
- Gehäuse
- 12
- MRT Computereinrichtung
- 13
- Anzeigeeinrichtung
- 14
- Lasermotor
- Z
- Längsrichtung
- X
- Querrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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