DE4010573A1 - Guide template for needle - is used during perineum puncture and has holes arranged on lines radiating from common point - Google Patents
Guide template for needle - is used during perineum puncture and has holes arranged on lines radiating from common pointInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Nadelführung zur Durchführung einer ultraschallgezielten Punktion mit Hilfe einer intracavitären Ultraschallsonde mit einer Platte, die in einem Raster angeord nete, zylindrische Durchgangslöcher aufweist, die zur Führung einer Punktionsnadel vorgesehen sind und mit Befestigungsmit teln, mit denen die Nadelführung im Bereich einer Aufnahme an die intracavitäre Ultraschallsonde befestigbar ist.The invention relates to a needle guide for performing a ultrasound-targeted puncture with the help of an intracavitary Ultrasound probe with a plate arranged in a grid has nete, cylindrical through holes for guiding a puncture needle are provided and with fastening with the needle guide in the area of a recording the intracavitary ultrasound probe can be attached.
Eine Nadelführung der eingangs genannten Art beschreibt der Artikel von John Finnich Pedersen und Anders B. Wulff: "Trans perineal Iodine-125 Seed Implantation guided by Transrectal Ultrasonography", Brüel & Kjaer Medical Instrumation Application Notes. Dort ist eine Nadelführung angegeben, die auf einer in tracavitären Ultraschallsonde über eine Klemmschraube befestigt wird. Die Nadelführung besteht aus einer ebenen Platte, in der zylindrische Durchgangslöcher in einem rechteckigen Raster an geordnet sind. Der Abstand der Nadelführung von der radialen Schnittebene der Ultraschallsonde ist so vorgegeben, daß die Spitze einer Punktionsnadel, die mit einem Anschlag versehen ist, in der radialen Schnittebene sichtbar ist. Jedoch ist es nicht möglich, den Punktionsweg in einer anderen Schnittebene zu beobachten.A needle guide of the type mentioned describes the Article by John Finnich Pedersen and Anders B. Wulff: "Trans perineal Iodine-125 Seed Implantation guided by Transrectal Ultrasonography ", Brüel & Kjaer Medical Instrumentation Application Notes. There is a needle guide specified on a in tracavitary ultrasound probe attached via a clamping screw becomes. The needle guide consists of a flat plate in which cylindrical through holes in a rectangular grid are ordered. The distance of the needle guide from the radial Cutting plane of the ultrasound probe is specified so that the Tip of a puncture needle, which is provided with a stop is visible in the radial section plane. However it is not possible the puncture path in a different cutting plane to observe.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Nadelfüh rung anzugeben, mit der es möglich ist, wenigstens einen Teil der Punktionswege in weiteren Schnittebenen zu beobachten, ohne daß die Position der Ultraschallsonde geändert werden muß. The invention is therefore based on the object, a needle guide Specify with which it is possible to at least a part the puncture paths can be observed in other sectional planes without that the position of the ultrasound probe must be changed.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Durchgangslöcher auf von einem im Bereich der Aufnahme liegenden Bezugspunkt aus gehenden radialen Linien angeordnet sind.The object is achieved in that the through holes from a reference point in the area of the image radial lines are arranged.
Durch die Anordnung der Durchgangslöcher auf radialen Linien ist es möglich, bei Verwendung einer entsprechenden Sonde den Punktionsweg in einer zweiten Schnittebene zu beobachten, ohne die einmal erfolgte Ankopplung zu verändern. Die Punktion ist so in zwei aussagekräftigen Schnittebenen zu beobachten. Es kann beliebig gewählt werden, welche Schnittebene auf dem Mo nitor dargestellt werden soll.By arranging the through holes on radial lines it is possible to use the appropriate probe Observe puncture path in a second section plane without to change the coupling once made. The puncture is to be observed in two meaningful cutting planes. It You can choose which section plane on the Mo nitor should be displayed.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekenn zeichnet, daß die Durchgangslöcher auf konzentrischen Kreisen um den Bezugspunkt angeordnet sind. Das erleichtert die geo metrische Zuordnung der Punktionswege im interessierenden Be reich, weil der Abstand der Punktionswege, die durch die Durch gangslöcher eines Kreisbogens vorgegeben sind, zu dem Bezugs punkt immer gleich ist.A further advantageous embodiment is characterized records that the through holes on concentric circles are arranged around the reference point. That makes the geo easier metric allocation of the puncture paths in the interesting Be rich because of the distance of the puncture paths through the through passage holes of an arc are given to the reference point is always the same.
Eine weitere, verbesserte Orientierung wird dadurch erreicht, daß die Durchgangslöcher symmetrisch zu einer durch den Bezugs punkt gehenden symmetrischen Linie angeordnet sind.A further, improved orientation is achieved that the through holes are symmetrical to one through the reference point-going symmetrical line are arranged.
Als besonders vorteilhaft erweist sich eine Ausgestaltung, bei der die Befestigungsmittel im Bereich der Aufnahme ausgebildete Nasen umfassen, die in entsprechende Nuten eines Klemmstücks eingreifen können, so daß die Nadelführung auf das Klemmstück aufschiebbar ist und daß über das Klemmstück die Nadelführung auf der Ultraschallsonde an einer beliebigen Stelle in Längs richtung befestigbar ist. Das Klemmstück erlaubt auf einfache Art und Weise, die Nadelführung verdrehsicher an einer belie bigen Stelle in Längsrichtung verschiebbar auf der Ultraschall sonde zu befestigen. So kann die Ultraschallsonde mit der Nadelführung den anatomischen Gegebenheiten einfach angepaßt werden. Zusätzlich ist die Nadelführung auf das Klemmstück auf schiebbar, um ein leichtes Auswechseln gegen eine andere Nadel führung mit z.B. anderem Durchmesser der Durchgangslöcher zu ermöglichen.An embodiment proves to be particularly advantageous the trained the fastener in the area of the recording Include lugs in corresponding grooves of a clamp can intervene so that the needle guide on the clamping piece can be pushed on and that the needle guide via the clamping piece on the ultrasonic probe at any point in the longitudinal direction direction is attachable. The clamping piece allows for easy Way, the needle guide against rotation on a belie position in the longitudinal direction on the ultrasound to attach the probe. So the ultrasound probe with the Needle guide simply adapted to the anatomical conditions will. In addition, the needle guide is on the clamping piece slidable for easy replacement with another needle leadership with e.g. different diameter of the through holes enable.
Vorzugsweise ist die Nadelführung mit den Befestigungsmitteln so an die Ultraschallsonde befestigbar, daß die Durchgangs löcher senkrecht zu einer radialen Abtastebene der Ultraschall sonde ausgerichtet sind.The needle guide with the fastening means is preferably attachable to the ultrasound probe so that the passage holes perpendicular to a radial scanning plane of the ultrasound are aligned.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are characterized by the subclaims marked.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von sieben Figuren erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is illustrated in FIG Figures explained. Show it:
Fig. 1 eine therapeutische perineale Nadelführung; Fig. 1 is a therapeutic perineal needle guide;
Fig. 2 ein Klemmstück zur Befestigung der Nadelführung an eine intracavitäre Ultraschallsonde; FIG. 2 shows a clamping piece for securing the needle guide to an intracavitary ultrasound probe;
Fig. 3 eine Seitenansicht des Oberteils des Klemmstücks; Fig. 3 is a side view of the upper part of the clamping piece;
Fig. 4 eine radiale Abtastebene einer intracavitären Ultraschall sonde zur Verwendung mit der therapeutischen perinealen Nadelführung; Figure 4 is a radial scan plane of an intracavitary ultrasound probe for use with the therapeutic perineal needle guide.
Fig. 5 longitudinale Abtastebenen einer intracavitären Ultra schallsonde zur Verwendung mit der therapeutischen peri nealen Nadelführung; Fig. 5 longitudinal scanning planes of an intracavitary ultrasound probe for use with the therapeutic peri neal needle guide;
Fig. 6 ein Geometriebild zur Überlagerung mit dem radialen Schnittbild auf einem Monitor; und Figure 6 is a geometry image for superimposition with the radial section image on a monitor. and
Fig. 7 ein Geometriebild zur Überlagerung mit einem longitudi nalen Schnittbild auf einem Monitor. Fig. 7 is a geometry image for superimposition with a longitudinal sectional image on a monitor.
Fig. 1 zeigt eine Nadelführung 2, die sich besonders zur Brachy-Radiotherapie der Prostata eignet. In der Brachy-Radio therapie unterscheidet man zwischen einer kurzzeitigen Bestrah lung mit einer stark strahlenden Quelle und einer Dauerbestrah lung. Zur kurzzeitigen Bestrahlung wird zuerst ein Applikator an den zu bestrahlenden Ort in die Prostata eingebracht. Danach wird kurzzeitig über den Applikator eine stark strahlende Quelle zur Therapie eingefahren und nach der Behandlung wieder ent fernt. Die Dauerbestrahlung zeichnet sich dadurch aus, daß in die Prostata gekapselte, ca. 5 mm lange und einen Durchmesser von 0,5 mm aufweisende "seeds" eingebracht werden, die dauernd in der Prostata bleiben. Fig. 1 shows a needle guide 2 , which is particularly suitable for brachy radiotherapy of the prostate. In brachy radio therapy, a distinction is made between short-term radiation with a strongly radiating source and continuous radiation. For short-term radiation, an applicator is first inserted into the prostate at the location to be irradiated. Afterwards, a strongly radiating source for therapy is inserted briefly via the applicator and removed again after the treatment. The permanent radiation is characterized in that encapsulated, about 5 mm long and having a diameter of 0.5 mm encapsulated "seeds" are introduced into the prostate, which remain permanently in the prostate.
Die Nadelführung 2 besteht aus einer gleichmäßig dicken, ebenen Platte, die in einem Raster angeordnete zylindrische Durchgangs löcher 4 aufweist. Die Durchgangslöcher 4 sind zur Führung einer Punktionsnadel vorgesehen und in ihrem Durchmesser dem Durchmesser der Punktionsnadel angepaßt. Sie erweitern sich an dem Ende kegelförmig, daß die Punktionsnadel aufnehmen soll. Ferner weist die Nadelführung 2 eine Aufnahme 6 auf, die vorge sehen ist, eine intracavitäre Ultraschallsonde aufzunehmen. Die Aufnahme 6 ist als Einbuchtung ausgebildet. Im Bereich der Auf nahme 6 sind Befestigungsmittel 8 in Form von zwei gegenüber liegenden Nasen mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet. Über diesen Befestigungsmitteln ist die Nadelführung 2 an die intra cavitäre Ultraschallsonde befestigbar.The needle guide 2 consists of a uniformly thick, flat plate which has cylindrical through holes 4 arranged in a grid. The through holes 4 are provided for guiding a puncture needle and their diameter is adapted to the diameter of the puncture needle. They widen conically at the end that the puncture needle is supposed to receive. Furthermore, the needle guide 2 has a receptacle 6 , which is provided to receive an intracavitary ultrasound probe. The receptacle 6 is designed as an indentation. In the area of acquisition 6 are fasteners 8 in the form of two opposite lugs with a rectangular cross section. The needle guide 2 can be fastened to the intra-cavitary ultrasound probe via these fastening means.
Im Bereich der Aufnahme 6 befindet sich ein Bezugspunkt 10. Der Bezugspunkt 10 liegt bei der Anwendung der Nadelführung genau auf der Drehachse des Ultraschallwandlers, der eine radiale Schnittebene abtastet. Die Drehachse des Ultraschallwandlers kann man sich senkrecht zur Papieroberfläche ausgerichtet vor stellen. A reference point 10 is located in the area of the receptacle 6 . When using the needle guide, the reference point 10 lies exactly on the axis of rotation of the ultrasound transducer, which scans a radial cutting plane. The axis of rotation of the ultrasonic transducer can be positioned perpendicular to the paper surface.
Sowohl die Größe der Nadelführung 2 als auch die Lage der Durchgangslöcher 4 ist an die Größe der Prostata angepaßt. Die Durchgangslöcher 4 liegen auf einem Raster, das gebildet ist aus dreizehn radialen Linien 12, bezeichnet mit A, B, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, und fünf konzentrischen Kreisen 14. Die radialen Linien 12 haben ihren Ursprung in dem Bezugs punkt 10, die konzentrischen Kreise 14 sind ebenfalls um den Bezugspunkt 10 angeordnet.Both the size of the needle guide 2 and the position of the through holes 4 are adapted to the size of the prostate. The through holes 4 lie on a grid which is formed from thirteen radial lines 12 , designated by A , B , C , D , E , F , G , H , I , K , L , M , N , and five concentric circles 14 . The radial lines 12 have their origin in the reference point 10 , the concentric circles 14 are also arranged around the reference point 10 .
Die radialen Linien 12 sind um gleiche Winkel α von z.B. 10° zueinander versetzt. Ein weiteres Merkmal des Rasters besteht darin, daß die konzentrischen Kreise gleichen Abstand d von z.B. 10 mm zueinander aufweisen, wobei der Radius des kleinsten Kreises 14 20 mm beträgt. Der Radius des größten Kreises 14 be trägt dann 60 mm. Die Durchgangslöcher 4 sind in dem Raster so angeordnet, daß sie eine annähernd gleichmäßige Dichte der Punktion erlauben, wobei die Nadelführung symmetrisch zu einer Symmetrielinie 16 ausgebildet ist. Das verbessert weiter die Orientierung.The radial lines 12 are offset from one another by the same angle α of, for example, 10 °. Another feature of the grid is that the concentric circles have the same distance d of, for example, 10 mm from one another, the radius of the smallest circle 14 being 20 mm. The radius of the largest circle 14 then be 60 mm. The through holes 4 are arranged in the grid so that they allow an approximately uniform density of the puncture, the needle guide being formed symmetrically to a line of symmetry 16 . This further improves orientation.
Die im Bereich der Aufnahme 6 ausgebildeten Nasen 8 greifen zur Verbindung der Nadelführung 2 mit der Ultraschallsonde in ent sprechende rechteckige Nuten 20 eines in Fig. 2 dargestellten Klemmstücks 22 ein. Die Nadelführung 2 ist von der proximalen Seite der Ultraschallsonde auf das Klemmstück 22 bis zu einem Anschlag aufschiebbar. Mit Hilfe eines Exzenterverschlusses 24 ist die Nadelführung 2 über das Klemmstück 22 auf der Ultra schallsonde in Längsrichtung an einer beliebigen Stelle be festigbar. Der Exzenterverschluß 24 besteht aus einer V-för migen Rolle 26, die exzentrisch auf einer Welle 28 befestigt ist, und einem Betätigungshebel 29. Der Exzenterverschluß 24 ist über je einem Schlitz 30 in das U-förmige Oberteil 31 des Klemmstücks 22 einschiebbar. Das Ende des Schlitzes 30 ist L-förmig abgewinkelt, wie Fig. 3 in einer Seitenansicht zeigt. In dem abgewinkelten Ende liegt die Welle 28 in der Klemm stellung. The noses 8 formed in the area of the receptacle 6 engage to connect the needle guide 2 with the ultrasound probe into corresponding rectangular grooves 20 of a clamping piece 22 shown in FIG. 2. The needle guide 2 can be pushed onto the clamping piece 22 from the proximal side of the ultrasound probe up to a stop. With the help of an eccentric closure 24 , the needle guide 2 can be fastened via the clamping piece 22 on the ultrasound probe in the longitudinal direction at any point. The eccentric closure 24 consists of a V-shaped roller 26 , which is eccentrically attached to a shaft 28 , and an operating lever 29th Of the eccentric 24 can be inserted through a respective slot 30 shaped U-into the upper part 31 of the clamping piece 22nd The end of the slot 30 is angled in an L-shape, as shown in FIG. 3 in a side view. In the angled end, the shaft 28 is in the clamping position.
Die Ultraschallsonde wird zwischen der oberen Innenseite 32 und der Rolle 26 verdrehsicher eingeklemmt. Dazu ist die Ultra schallsonde mit einer über ihrer Länge verlaufenden Kante ver sehen, deren Winkel der V-förmigen Rolle 26 angepaßt ist. Da durch wird die radiale Richtung der Nadelführung 2 der Ultra schallsonde fest zugeordnet, so daß die Schnittebenen genau in den Ebenen liegen, in denen die Punktionsnadel durch die Nadel führung geführt werden.The ultrasound probe is clamped between the upper inside 32 and the roller 26 so that it cannot rotate. For this purpose, the ultrasound probe is seen with an edge running along its length, the angle of which is adapted to the V-shaped roller 26 . Since the radial direction of the needle guide 2 of the ultrasound probe is firmly assigned, so that the cutting planes lie exactly in the planes in which the puncture needle is guided by the needle guide.
Zur Beobachtung der Punktionswege muß die Ultraschallsonde die in den Fig. 4 und 5 gezeigten Schnittebenen abtasten können. Als Bezugssystem ist ein karthesisches Koordinatensystem ge wählt, wobei die x-Richtung als die Längsachse der Ultraschall sonde definiert ist. Fig. 4 zeigt eine radiale Schnittebene der Ultraschallsonde. Die Drehachse des Wandlers ist in Längs richtung der Ultraschallsonde, d.h. entlang der x-Achse, aus gerichtet, so daß der Wandler in der yz-Ebene entlang der Kreislinie 34 geführt wird.In order to observe the puncture paths, the ultrasound probe must be able to scan the cutting planes shown in FIGS. 4 and 5. A Cartesian coordinate system is selected as the reference system, the x direction being defined as the longitudinal axis of the ultrasound probe. Fig. 4 shows a radial sectional plane of the ultrasonic probe. The axis of rotation of the transducer is directed in the longitudinal direction of the ultrasound probe, ie along the x axis, so that the transducer is guided along the circular line 34 in the yz plane.
Die Fig. 5 zeigt eine longitudinale Schnittebene, zu deren Ab tastung der Ultraschallwandler um die y-Achse oszilliert. Die Kreislinie 36 stellt den Oszillationsweg des Ultraschallwand lers in der xz-Ebene dar. Weiterhin soll die Ultraschallsonde noch Schnittebenen abtasten, die ausgehend von der in der xz-Ebene liegenden Schnittebene um die x-Achse gedreht sind. Das ist durch den gekrümmten Doppelpfeil 38 verdeutlicht. Fig. 5 shows a longitudinal sectional plane, to the scanning of which the ultrasonic transducer oscillates about the y axis. The circular line 36 represents the oscillation path of the ultrasound transducer in the xz plane. Furthermore, the ultrasound probe is also intended to scan cutting planes that are rotated around the x axis starting from the cutting plane lying in the xz plane. This is illustrated by the curved double arrow 38 .
Die Vorteile der Nadelführung 2 werden noch vergrößert, wenn auf einem Monitor gleichzeitig die in Fig. 6 und 7 gezeigten, synthetisch erzeugten Geometriebilder mit den entsprechenden Schnittbildern überlagert dargestellt werden. Die Fig. 6 zeigt das Geometriebild zur Überlagerung mit dem radialen Schnitt bild. Dieses Geometriebild gibt das Raster der Durchgangslöcher 4 an. Zusätzlich sind die konzentrischen Kreise des Rasters bemaßt sowie der Winkelversatz der radialen Linien 12 (A ... N) angegeben. Die Symmetrielinie 16 liegt parallel zur y-Achse des karthesischen Koordinatensystems in den Fig. 4 und 5. Der behandelnde Arzt kann nun auf einfache Art und Weise das ihn interessierende Gebiet mit der Nadelführung 2 in Deckung bringen.The advantages of the needle guide 2 are further increased if the synthetically produced geometry images shown in FIGS. 6 and 7 are simultaneously displayed on a monitor with the corresponding sectional images. Fig. 6 shows the geometry image for superimposition with the radial sectional image. This geometry image indicates the grid of the through holes 4 . In addition, the concentric circles of the grid are dimensioned and the angular offset of the radial lines 12 (A ... N) is specified. The line of symmetry 16 is parallel to the y axis of the Cartesian coordinate system in FIGS . 4 and 5. The attending physician can now bring the area of interest into alignment with the needle guide 2 .
Fig. 7 zeigt ein Geometriebild zur Überlagerung mit dem longi tudinalen Schnittbild auf dem Monitor. Es wird jedoch nur ein Teilbild 40 als Ausschnitt aus dem gesamten Sektor 42 ange zeigt. Symbolisch ist hier das distale Ende der Ultraschall sonde dargestellt. Die symbolische Ultraschallsonde ist mit dem Bezugszeichen 44 gekennzeichnet. Das in der Fig. 6 darge stellte Geometriebild gibt z.B. die durch die Nadelführung 2 vorgegebenen Punktionswege in den radialen Linien C, E, G, I und L nach Fig. 1 bzw. 6 an. Gleichzeitig ist zur besseren Orientierung am linken Rand des Teilbildes 40 der Abstand in Millimeter der Punktionswege von der Sondenspitze angeblendet. Der Abstand von der Längsachse der Sonde ist zusätzlich für den inneren und den äußeren Kreis 14 angegeben. Im Beispiel beträgt der Radius der Sonde 10 mm, so daß sich für den inneren Kreis ein Abstand von 20 mm und für den äußeren Kreis ein Abstand von 60 mm von der Mittellinie der Sonde ergibt. Der dargestellte Sektor des Teilbildes 40 beträgt z.B. 100°, wobei die Symmetrie linie 46 des dargestellten Sektors 40 mit der x-Achse einen Winkel von q=70° einschließt. Fig. 7 shows a geometry image for superimposition with the longi tudinal sectional image on the monitor. However, only a partial image 40 is shown as a detail from the entire sector 42 . The distal end of the ultrasound probe is shown symbolically here. The symbolic ultrasound probe is identified by reference numeral 44 . The geometry shown in FIG. 6 shows, for example, the puncture paths given by the needle guide 2 in the radial lines C , E , G , I and L according to FIGS. 1 and 6. At the same time, for better orientation, the distance in millimeters of the puncture paths from the probe tip is shown on the left edge of partial image 40 . The distance from the longitudinal axis of the probe is also given for the inner and outer circles 14 . In the example, the radius of the probe is 10 mm, so that there is a distance of 20 mm for the inner circle and 60 mm for the outer circle from the center line of the probe. The sector of the partial image 40 shown is, for example, 100 °, the line of symmetry 46 of the sector 40 shown including an angle of q = 70 ° with the x axis.
Da die Ultraschallsonde nach einmaliger Ankopplung ohne Verände rung ihrer Lage in verschiedenen Ebenen abtasten kann, bleibt die geometrische Zuordnung der durch die Nadelführung 2 vorge gebenen möglichen Punktionswege zu den Geometriebildern, die den Schnittbildern überlagert werden, stets erhalten. Die Therapie kann somit durch die Verwendung der Nadelführung 2 in Verbindung mit einer intracavitären Ultraschallsonde, die in radialen und in longitudinalen Ebenen abtasten kann, einfach und schnell durchgeführt werden.Since the ultrasound probe can be scanned after changing its position without changing its position in different planes, the geometric assignment of the predetermined puncture paths given by the needle guide 2 to the geometry images, which are superimposed on the sectional images, is always preserved. Therapy can thus be carried out simply and quickly by using the needle guide 2 in conjunction with an intracavitary ultrasound probe that can scan in radial and in longitudinal planes.
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