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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erfassung und Lokalisierung
(Ortung) einer Gammastrahlen aussendenden, radioaktiven Quelle. Sie
betrifft ebenfalls die Verwendung der Vorrichtung.
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Das
Erfassungsgerät
der Erfindung wird insbesondere in der folgenden Beschreibung auf
nicht einschränkende
Weise auf die Erfassung der Lymphknoten angewandt, von denen einige,
indem sie eine in situ injizierte radioaktive Substanz fixieren,
dazu geeignet sind, die Ausdehnung eines Tumors, insbesondere im
Rahmen von Brustkrebs oder Hautkrebs (Melanome) zu kennzeichnen.
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Jedenfalls
können
andere Anwendungen der Vorrichtung in Betracht gezogen werden, wie
die Suche nach verlorenen radioaktiven Quellen, das Bohren eines
Materials ausgehend von Anzeigen, die auf seiner anderen Seite verfügbar sind,
und allgemeiner, die Erfassung und Lokalisierung einer quasipunktuellen
radioaktiven Quelle durch ein Material hindurch, das von der Quelle
emittierte Gammastrahlen nicht vollständig absorbiert, und zwar ohne
Einschränkungen.
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Einfache
Krebserkrankungen weisen zunächst
ein lokales Stadium auf, auf das früher oder später sekundäre Ansiedlungen folgen. Der
Ausweitungsprozeß selbst
beginnt, bevor die klinischen Erscheinungsformen der Streuung nachweisbar
sind. Die ersten befallenen anatomischen Strukturen außerhalb
des einfachen Tumors sind allgemein die Lymphknoten. Auch besteht
eine Behandlung des Krebses aus der Durchführung einer Ablation der Lymphknoten
der betroffenen Region. Eine derartige Operation zielt nicht nur
auf das Beseitigen möglicher sekundärer Ansiedlungen,
sondern auch auf die Diagnose einer eventuellen metastatischen Streuung, welche
folglich erlaubt, die Indikation einer medizinischen Zusatzbehandlung
vorzuschlagen.
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Im
besonderen Fall des Brustkrebses besteht die chirurgische Behandlung
neben der Tatsache der Beseitigung des einfachen Tumors ebenfalls in
der Ausräumung
der Lymphknoten, die sich in der Achselhöhle befinden, eine Operation,
die "Lymphknotensektion" genannt wird, und
anschließend
in der Durchführung
einer histologischen Analyse der entnommenen Lymphknoten.
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Eine
derartige Operation ist eine wichtige Quelle funktioneller Nachwirkungen
für den
Patienten. Zunächst
führt der
Lymphstau, der aus der Beseitigung des Lymphgefäßnetzes, das die Drainage des
größten Teils
des Oberkörpers
durchführt,
zu einer Pathologie, die Lymphödem
oder "Armödem" genannt wird und
Ursache sowohl funktioneller als auch ästhetischer Störungen ist.
Ferner kann es passieren, daß während der
Lymphknotensektion die Stränge
der primären
Nervi intercostales, die im Achselbereich vorhanden sind, durchtrennt
werden, was zum Auftreten von Sensibilitätsstörungen führt. Auch ist das Auftreten
motorischer Störungen
von Schultern zu beobachten.
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Außerdem und
insbesondere kommt es vor, daß die
während
der nachfolgenden Lymphknotensektion entnommenen Lymphknoten sich
nicht immer bei der histologischen Analyse als befallen erweisen. Es
ist insbesondere festzustellen, daß bei Tumoren mit einer Größe unterhalb
oder gleich 10 mm lediglich 6% der entnommenen Lymphknoten befallen
sind. Mit anderen Worten sind 95% der durchgeführten Lymphknotensektionen
nutzlos.
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Aus
diesem Grund wurde eine Anzahl von Techniken entwickelt, um zu versuchen,
präoperativ und/oder
perioperativ allein den oder die Lymphknoten zu erfassen und anschließend zu
entfernen, die anfällig
dafür sind,
während
der sekundären
Ausweitung eines einfachen Tumors befallen worden zu sein.
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Auf
diese Weise hat man im Rahmen der Behandlung von Melanomen festgestellt,
daß das
erste, die Drainage des Melanoms durchführende Lymph zentrum (Leitlymphknoten
genannt), dazu geeignet war, einen Farbstoff, insbesondere Patentblau,
zu fixieren.
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Es
wurde gezeigt, daß die
Abwesenheit eines Befalls des Leitlymphknotens in nahe 100% der Fälle einhergeht
mit der Abwesenheit eines Befalls der anderen Lymphknoten. Es wurde
daher möglich, durch
Durchführung
einer Sofortanalyse des markierten und anschließend entnommenen Leitlymphknotens
während
des Eingriffs über
die Fortführung
oder Beendigung der Lymphknotensektion zu entscheiden.
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Auf
jeden Fall war es erforderlich, da bei dieser Technik die Markierung
des Leitlymphknotens ausschließlich
visuell erfolgte, das Gewebe in der Region, in der die Anwesenheit
des Lymphzentrums vermutet wurde, zu zerschneiden. Da das Lymphzentrum
keine anatomisch perfekt definierte Position aufweist, ist diese
Suche nicht einfach und kann sich als lang und relativ zerstörend erweisen.
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Um
dieses Problem zu lösen,
wurde vorgeschlagen, den Farbstoff durch ein radioaktives Produkt
zu ersetzen. Die Erfassung des Leitlymphknotens erfolgt folglich
gemäß zwei Techniken,
nämlich
- • durch
szintigraphische Bildgebung (Lymphszintigraphie) mit Hilfe einer
Szintillationskamera;
- • oder
mit Hilfe einer Sonde zur perioperativen Erfassung.
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Es
stellt sich heraus, daß die
szintigraphische Bildgebung der Lymphknoten, obwohl anerkannt bei
der Visualisierung von Lymphknoten bei anderen Erkrankungen als
Krebs, schlecht für
die spezifische Erfassung der Leitlymphknoten geeignet ist.
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Durch
ihre imposante Masse (über
eine Tonne) kann die Bildgebungsvorrichtung nicht transportiert
werden, so daß die
Untersuchung notwendigerweise präoperativ
und an einem anderen Ort als dem der Operation erfolgt, was die
Organisation der Planung der verschiedenen Eingriffe verkompliziert.
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Außerdem und
vor allem erfolgt die Markierung mittels einer durch die radioaktive
Quelle geleiteten Hautmarkierung, die in Übereinstimmung mit der vermehrt
festhaltenden (anreichernden) Zone auf dem Bild gebracht ist. Auf
diese Weise ist diese Markierung notwendigerweise unpräzise, da
- • sie
einerseits von der Winkelstellung des Kamerakopfes abhängt,
- • andererseits
es oft schwer ist, mit Präzision
die Haut in einer weichen und schwer zugänglichen Region zu markieren;
- • schließlich der
Chirurg nicht in Echtzeit die Korrektheit der Hautmarkierung verifizieren
kann.
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Gleichzeitig
kann der Neigungswinkel des Einschnitts anders als der der Bildgebung
sein, was zu einem Lokalisierungsfehler führt, der um so größer ist,
je tiefer der Lymphknoten liegt.
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Mit
anderen Worten erlaubt die Szintillationskamera nur eine grobe Vormarkierung
des Ortes des Lymphknotens im präoperativen
Stadium.
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Dagegen
ist eine Erfassungssonde ein Gerät kleiner
Größe, das
manuell manipuliert werden kann. Diese Sonde erfaßt von der
radioaktiven Quelle ausgestrahlte Gammaphotonen und erlaubt eine
akustische Markierung der genannten Quelle, welche im Öffnungswinkel
ihres Kollimators plaziert ist.
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Technisch
umfaßt
die Erfassungssonde einen Kollimator, der von einem einzigen Loch
gebildet wird, einen Szintillationskristall, einen Fotovervielfacher
mit einer einzigen Anode und zugeordnete elektronische Mittel, die
die Wahrnehmung der Intensität des
erfaßten
Signals durch einen angezeigten numerischen Wert oder ein akustisches
Signal erlauben. Diese Erfassungs sonde erlaubt jedenfalls nur die Wahrnehmung
der Menge der Radioaktivität,
die im Sichtbereich ihres Kollimators vorhanden ist, ohne in der
Lage zu sein, die genaue Richtung zu spezifizieren, in der sich
die radioaktive Quelle befindet.
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Außerdem ist
die Markierung des Lymphknotens sehr schwierig aufgrund der Tatsache
des sehr beschränkten
Beobachtungswinkels des Systems und der großen Anzahl der Freiheitsgrade
in der Positionierung. Weiterhin erfordert die Markierung der Lymphknoten
sehr viel Zeit und erweist sich bisweilen als unergiebig aufgrund
der Variabilität
des Neigungswinkels und folglich der Dicke des von der Strahlung,
die von dem Lymphknoten ausgeht, durchquerten Gewebes sowie der
Instabilität
der Positionierung der in der Hand gehaltenen Sonde.
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Die
Druckschriften US-A-2 942 109 und US-A-3 794 840 beschreiben Kollimatorsonden,
welche ausschließlich
einen Zählwert
liefern. Die Bewegung der Sonde erfolgt entweder manuell oder mechanisch
(lineare Bildabtastung in alternierender Bewegung) aber auf keinen
Fall freilaufend. Es existiert folglich keinerlei Informationsrücklauf und
kein Einfluß der
Position der beobachteten Quellen auf die Bewegungen des Erfassungskopfes.
Im Unterschied zur Druckschrift US-A-2 942 109 erfolgt in der Druckschrift
US-A-3 794 840 die Montage vor dem Strahlentherapie-Gerät, jedoch
bleibt die Konzeption die gleiche.
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Mit
anderen Worten ist die Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst werden
soll, ein Gerät
vorzuschlagen, das präoperativ
oder vor allem perioperativ die exakte Erfassung und Lokalisierung
einer radioaktiven Quelle zuläßt und so
erlaubt, zum Beispiel im Fall der Erfassung von Lymphknoten jegliche
unnütze
Zerstörung
im Hinblick auf die oder während der
chirurgischen Operation zu vermeiden.
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Um
dieses Problem zu lösen,
schlägt
die Erfindung eine Vorrichtung zur Erfassung und Lokalisierung einer
Gammastrahlen ausstrahlenden radioaktiven Quelle vor.
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Die
Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie folgendes umfaßt:
- • erste
Mittel zur Ermittlung der Richtung der Gammastrahlen ausstrahlenden
Quelle in bezug auf die Mitte des Detektors;
- • zweite
Mittel, die zum Aufzeigen der Quelle radioaktiver Strahlen geeignet
ist.
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Mit
anderen Worten besteht die Erfindung aus einem Erfassungssystem,
welches es während des
chirurgischen Eingriffs ermöglicht,
Organe oder Gewebe und insbesondere Lymphknoten, welche eine Gammastrahlen
ausstrahlende radioaktive Quelle festhalten (anreichern), exakt
zu markieren und lokalisieren.
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Im
Gegensatz zur Technik der Bilderzeugung mit Szintillationskamera
ist das Ziel nicht, ein naturgetreues Abbild des die radioaktive
Quelle festhaltenden Gewebes oder Organs zu bilden, sondern anzupeilen,
in welcher Richtung sich die genannte Quelle in bezug auf die Mitte
des Detektors befindet, und zwar mit dem Ziel, das Versetzen des
Detektors in Bewegung zu steuern im Hinblick darauf, diese Quelle
in eine Lage gegenüber
dem zentralen Teil der Erfassungszone zu bringen.
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Um
diese Aufgabe zu erfüllen,
umfassen die genannten ersten Mittel
- • Gammastrahlen-Erfassungsmittel;
- • eine
Mehrzahl von Mitteln zur Bewertung des Flusses der Gammastrahlung;
- • Mittel
zur Analyse des Gammastrahlungsflusses, die dazu geeignet sind,
die Richtung der radioaktiven Quelle zu bestimmen.
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In
der Praxis werden die Gammastrahlen-Erfassungsmittel von einem Kollimator
und einem Szintillationskristall gebildet, der dazu geeignet ist,
unter der Einwirkung eines Gammastrahls ein Lichtsignal auszustrahlen.
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Um
die durch die Quelle ausgestrahlten Gammastrahlen unabhängig von
ihrer Richtung zu erfassen, weist der Kollimator eine mittlere Zone
auf, welche eine Mehrzahl zueinander paralleler und zur Oberfläche des
genannten Kollimators rechtwinkliger Kanäle aufweist.
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Vorteilhafterweise
sind vier parallele Kanäle vorhanden.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform weist
der Kollimator ferner eine Randzone auf, welche eine Mehrzahl divergierender
Kanäle
umfaßt,
die mit den Kanälen
der mittleren Zone eine mit ihrer Entfernung in bezug auf die mittlere
Zone zunehmende Anwinklung aufweisen.
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Die
spezifische Struktur des Kollimators erlaubt folglich, aufgrund
seiner Randzone den Ort einer gegebenenfalls entfernten Quelle zu
erfassen, ohne sich um die Präzision
der Lokalisierung zu sorgen, und mit einem mittleren Teil, welches
eine gesteigerte räumliche
Auflösung
aufweist, eine präzise spätere Justierung
auf die Richtung des die radioaktive Quelle festhaltenden Gewebes
oder Organs zu erreichen.
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Es
kann schließlich
angestrebt werden, daß ein
aus divergierenden, abgestumpften Kanälen gebildeter asymmetrischer
Kollimator eingesetzt wird.
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Wie
bereits erwähnt,
ist der Kollimator auf seiner Rückseite
an einen Szintillationskristall angefügt, der dazu geeignet ist,
unter der Wirkung von Gammastrahlen ein Lichtsignal abzustrahlen.
Dieser Kristall wird in der Praxis von einem Kristall aus Natriumiodid
oder aus Kalium dotiertem Cäsium gebildet.
Er weist eine ausreichende Dicke auf, um einen erheblichen Anteil
der zu erfassenden Gammaphotonen einzufangen. In der Praxis liegt
die Dicke des Kristalls zwischen 5 und 10 mm zur Erfassung von Photonen
mit einer Energie gleich 140 keV, abgestrahlt durch Technetium-99m.
Der Szintillationskristall weist eine allgemein runde Form auf,
deren Durchmesser vom nachfolgend beschriebenen, verwendeten Fotovervielfacher
abhängt.
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Wie
bereits erwähnt,
ist die Präzision
der Lokalisierung der im Randbereich auftreffenden Aufpralle ohne
Bedeutung. Es reicht aus zu wissen, ob der Detektor eher in die
eine Richtung als in eine andere bewegt werden muß.
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Um
den durch den Kollimator aufgefangenen Gammastrahlungsfluß zu bewerten,
umfaßt
die Vorrichtung der Erfindung eine Mehrzahl Bewertungsmittel, welche
durch einen oder mehrere Fotovervielfacher mit Einzelanode gebildet
wird, geeignet zum Empfang des durch die Erfassungsmittel abgestrahlten
Lichtsignals.
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Vorteilhafterweise
sind vier Fotovervielfacher mit Einzelanode vorhanden.
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Bei
einer anderen vorteilhaften Ausführungsform
der Vorrichtung werden die Mittel zur Bewertung des Gammastrahlungsflusses
durch einen Fotovervielfacher mit Mehrfachanode gebildet. Das von
jeder Anode abgegebene Signal wird folglich als äquivalent zu dem der Anode
eines Fotovervielfachers mit Einzelanode betrachtet.
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Um
genau die Richtung der radioaktiven Quelle zu bestimmen, umfassen
die ersten Mittel, wie bereits erwähnt, Mittel zur Analyse des
Flusses der durch die Bewertungsmittel bewerteten Gammastrahlung.
Das Ziel dieser Analyse ist die Bestimmung, in welcher Richtung
in bezug auf die Mitte des Erfassungsfeldes sich die radioaktive
Quelle befindet. Die Analyse zeigt an, daß die Quelle entweder in eine
besondere Richtung versetzt ist oder auf der Achse des Detektors
angeordnet ist. Die Analyse wird durch Vergleich der Signale durchgeführt, die durch
Bewertungsmittel und insbesondere die Fotovervielfacher abgegeben
werden. Diese Analyse verwendet elektronische Mittel, um aus dem
durch jeden der Fotovervielfacher oder durch eine Gruppe Fotovervielfacher
erzeugten Signale zu bestimmen, welches die höchste Intensität hat.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
gemäß dem Prinzip
der Anger-Kamera
werden die von der Anode jedes Fotovervielfachers mit Einzelanode oder
jeder Anode des Fotovervielfachers mit Mehrfachanode abgegebenen
Signale kombiniert, um vier codierte Signale in X und Y in bezug
auf die Mitte des Fotovervielfachers zu bilden, nämlich X–, X+, Y–, Y+ und
deren Kombination X und Y-Koordinaten eines gegebenen Punktes liefern.
So werden die erfaßten Intensitäten in vier
Registern gespeichert, zum Beispiel Nord, Süd, Ost, West, in Abhängigkeit
von der Positivität
von X und Y.
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Wenn
es um die Verarbeitung der Information ausschließlich aus den durch die mittlere
Zone des Kristalls ausgestrahlten Signalen geht, werden allein die
Signale gespeichert, deren absoluter Wert geringer als ein zuvor
definierter Schwellenwert ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
sind die Mittel zur Analyse des ausgewerteten Flusses dazu geeignet,
die Gesamtheit oder nur einen Teil der durch die Bewertungsmittel
abgegebenen Intensitäten
zu berücksichtigen,
abhängig
von dem Grad der Quasi-Vereinheitlichung.
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Mit
anderen Worten wird die Informationsverarbeitung zunächst ausgehend
von den durch die Gesamtheit der sensiblen Oberflächen des
Kristalls abgegebenen Signalen durchgeführt, was es erlaubt, die Mitte
des Detektors der in dem Untersuchungsfeld befindlichen Quelle schnell
anzunähern,
und anschließend
ausschließlich
ausgehend von dem mittleren Teil des Kristalls, was es erlaubt,
den Detektor genauer aber langsamer auf den "heißen" Punkt zu zentrieren,
unabhängig
von dem im Rest des Erfassungsfeldes befindlichen Quellen.
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Um
das Ausrichten auf die radioaktive Strahlungsquelle zu erlauben,
während
die Richtung der Ausstrahlung der Gammastrahlung erfaßt wird
und damit die Emission eines Signals auftritt, umfassen die genannten
zweiten Mittel des Erfassungsgeräts der
Erfindung:
- • mechanische
Mittel, die dazu geeignet sind, eine Verlagerung der Vorrichtung
zu bewirken, um ihre Mittelachse der Gammastrahlen ausstrahlenden radioaktiven
Quelle anzunähern;
- • Mittel,
die zur Bildung der Mittelachse der Vorrichtung geeignet sind.
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In
der Praxis reagieren die Mittel, die zur Bewirkung einer Verlagerung
der Vorrichtung geeignet sind, auf Verlagerungsbefehle, solange
die Analysemittel anzeigen, daß die
Mittelachse des Detektors nicht mit der der Quelle übereinstimmt.
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Ferner
weisen die Mittel zur Bildung der Mittelachse der Vorrichtung die
Form eines Lichtstrahls auf.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform weisen
die genannten Mittel die Form mindestens zweier kohärenter Lichtquellen
auf, welche schmale Lichtstrahlenbündel erzeugen, deren Kreuzungspunkt
der Senkrechten auf die Mitte der lichtempfindlichen Oberfläche des
Kollimators (Mitte der Vorrichtung) entspricht.
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Bei
einer besonderen Ausführungsform
ist die Lichtquelle derart positioniert, daß der Rand des Strahlenbündels einer
Grenze der durch den Kollimator erfaßten Region entspricht.
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Wie
bereits erwähnt,
kann die Vorrichtung der Erfindung zur Erfassung eines menschlichen oder
tierischen Gewebes oder Organs verwendet werden, welches eine Gammastrahlen
aussendende radioaktive Quelle festhält.
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Im
Fall von Hautkrebs oder Brustkrebs wird die Vorrichtung insbesondere
zur Erfassung der Lymphknoten verwendet, welche durch Festhalten (Anreichern)
einer Gammastrahlen ausstrahlenden radioaktiven Quelle die sekundäre Ausweitung
eines einfachen Tumors bezeugen.
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Die
Vorrichtung kann ebenfalls zur perioperativen Markierung einer Anomalie,
wie zum Beispiel Mikroverkalkungen der Brust, verwendet werden, welche
zuvor durch in situ Injektion einer radioaktiven Substanz unter
radiographischer oder echographischer Bildkontrolle markiert wurden.
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Allgemeiner
kann die Vorrichtung der Erfindung zur Erfassung und Lokalisierung
einer quasi-punktförmigen
radioaktiven Quelle durch ein die ausgestrahlten Gammastrahlen nicht
vollständig
absorbierendes Medium hindurch verwendet werden.
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Die
Erfindung bezieht sich schließlich
auf ein Verfahren zur Erfassung einer Gammastrahlen ausstrahlenden
radioaktiven Quelle, welche durch ein menschliches oder tierisches
Gewebe oder Organ festgehalten (angereichert) ist, gemäß dem:
- • eine
Gammastrahlen ausstrahlende radioaktive Substanz in den Organismus
injiziert wird;
- • die
Richtung der die Gammastrahlen ausstrahlenden Quelle bestimmt wird.
dadurch
gekennzeichnet, daß die
festgestellte Richtung dadurch materialisiert wird, daß auf die
radioaktive Strahlungsquelle gezeigt wird.
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Die
Erfindung und die sich aus ihr ergebenden Vorteile gehen besser
aus dem folgenden Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen hervor.
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Die 1 ist
eine schematische Darstellung der ersten Mittel der erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung.
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Die 2 ist
ein Schnitt des Kollimators entlang seiner Mittelachse.
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Die 3 ist
eine Darstellung verschiedener, durch den Fotovervielfacher über die
Oberfläche
des Kollimators erfaßter
und in elektrische Signale umgewandelter Aufpralle.
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Vorrichtung
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Auf
schematische Weise sind in 1 die ersten
Mittel der Erfassungsvorrichtung der Erfindung dargestellt. Diese
werden durch Mittel zur Erfassung der durch die Quelle 2 abgestrahlten
Gammastrahlung, eine Mehrzahl von Bewertungsmitteln für den Gammastrahlungsfluß und Analysemittel
für den
bewerteten Fluß gebildet.
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Die
Erfassungsmittel werden durch einen Kollimator 3 gebildet,
der auf seiner Rückseite
einen Szintillationskristall 4 aufweist.
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Ferner
weist die Mehrzahl von Mitteln zur Bewertung des Flusses der Gammastrahlen 1 die
Form eines Fotovervielfachers 5 mit Mehrfachanode auf, der
vier Anoden aufweist. Um anzupeilen, in welcher Richtung sich die
radioaktive Quelle 2 in bezug auf die Mitte des Detektors
befindet, weist der Kollimator folgendes auf:
- • eine mittlere
Zone 6, welche eine Mehrzahl zueinander paralleler und
zur Oberfläche
des genannten Kollimators rechtwinkliger Kanäle 7 aufweist;
- • eine
Randzone 8, welche eine Mehrzahl divergierender Kanäle 9 aufweist,
die mit den Kanälen 7 der
mittleren Zone 6 eine in ihrer Entfernung in bezug auf
die mittlere Zone 6 zunehmende Anwinklung; aufweisen.
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Wie
bereits erwähnt,
weist der Fotovervielfacher 4 Anoden auf, welche vier Sektoren
Nord, Süd, Ost,
West in bezug auf die Mitte des Fotovervielfachers begrenzen. So
wird die Analyse der bewerteten Intensitäten durch die verschiedenen
Sektoren des Fotovervielfachers in Form von vier codierten Punkten
in X und Y in bezug auf die Mitte des Fotovervielfachers durchgeführt, welche
folglich die Koordinaten der erfaßten Aufpralle in den vier
Registern Nord, Süd,
Ost, West bestimmen.
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Die
Vorrichtung umfaßt
ebenfalls zweite, nicht dargestellte Mittel, die dazu geeignet sind,
auf die radioaktive Strahlungsquelle zu zeigen. Diese zweiten Mittel
werden durch mechanische Mittel gebildet, welche eine Verlagerung
der Vorrichtung bewirken, und Mittel, die dazu geeignet sind, die
Mittelachse der Vorrichtung zu bilden, insbesondere in Form eines
Lichtstrahls.
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Verwendung der Vorrichtung
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In
diesem Beispiel wird das Erfassungsgerät zur Erfassung des Leitlymphknotens
verwendet, der mit Technetium 99m markiert ist, insbesondere in
bezug auf Brustkrebs.
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Während des
Eingriffs wird das Erfassungsgerät
einige Zentimeter oberhalb des Bereichs angeordnet, in dem der radioaktive
Lymphknoten sich wahrscheinlich befindet.
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In
einem ersten Schritt verarbeiten die Mittel zur Analyse der durch
die Fotovervielfacher bewerteten Intensitäten die Gesamtheit der durch
die Gesamtheit der sensiblen Oberfläche des Kristalls abgegebenen
Signale.
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Man
erhält
eine gewisse Anzahl von Aufprallen/Einschlägen auf den vier Anoden, die
durch den Fotovervielfacher in elektrische Signale umgewandelt werden.
Diese Aufpralle sind auf die vier Register Nord, Süd, Ost,
West verteilt, wie in 3 dargestellt. Die Vorrichtung
wird durch mechanische Mittel in die Richtung verlagert, in der
sich der Sektor befindet, dessen Aktivität oder Fluß größer als ein minimaler Schwellenwert
des zuvor gemessenen Grundrauschens ist. Wenn zwei Sektoren eine
Aktivität
oberhalb des Grundrauschens aufweisen, wird ebenfalls die Vorrichtung
in die Mittelrichtung zwischen den zwei Sektoren verlagert, bis
quasi eine Vereinheitlichung der bewerteten Flüsse erhalten wird. Wenn drei
oder vier Sektoren eine größere Aktivität aufweisen,
verarbeitet die Vorrichtung anschließend ausschließlich Aufpralle,
die in der mittleren Zone des Kristalls erhalten werden.
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Um
jegliches Risiko der Rücksetzung
der Register auf Null bei jeder Verlagerung der Vorrichtung zu vermeiden,
kann die Rücksetzung
auf Null in regelmäßigen Intervallen
erfolgen, insbesondere alle 2 Sekunden. Wie bereits gesagt, schließt sich
der zweite Schritt automatisch an und ist beschränkt auf die Analyse des mittleren
Teils des Kristalls, was es erlaubt, das Gerät genauer aber langsamer auf
den "heißen" Punkt zu zentrieren,
unabhängig
von den in dem Rest des erfaßten
Feldes befindlichen Quellen.
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Solange
die Werte der Register Nord, Ost, Süd und West nicht gleich sind,
werden die Verlagerungsmittel in Richtung des Sektors aktiviert,
der dem Register entspricht, welches den maximalen Wert enthält. Die
vier Werteregister werden in kurzen Zeitintervallen sowie bei der
Initialisierung auf Null zurückgesetzt.
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Wenn
das radioaktive Gewebe oder Organ in der Mitte des Feldes ist, sind
die in den Registern enthaltenen Werte untereinander gleich, wodurch
das Gerät anhält und ein
spezifisches Signal erzeugt, z. B. ein akustisches Signal oder ein
Blinklicht. Es ist auf alle Fälle
zu erwähnen,
daß die
Erwähnung
der Gleichheit zwischen den Werten der Register die Tatsache berücksichtigen
muß, daß sie aus
einer temporären
Sammlung einer Anzahl radioaktiver Zerfallsvorgänge resultiert. Diese Werte
sind folglich statistischen Fluktuationen des Poisson-Typs unterworfen.
Es muß daher
jegliche Verlagerung des Geräts vermieden
werden, wenn es in der mittleren Gleichgewichtsposition ist, und
ein Schwellenwert für
den Unterschied zwischen den Registern definiert werden, unterhalb
dessen es wahrscheinlich ist, daß die Gleichgewichtsposition
erreicht ist.
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Zu
diesem Zweck enthält
ein fünftes,
sigma bezeichnetes Register die Summe der vier anderen. Sobald das
Gleichgewicht erreicht ist, wird die Mittelachse des Detektors durch
einen Lichtstrahl des Typs LASER gebildet, der durch die Systeme 10, 11 abgestrahlt
wird, die in der 1 dargestellt sind. Der Lichtstrahl
zeigt auf der Oberfläche
der Haut oder auf der sichtbaren Oberfläche des bestrahlten Gewebes die
Herkunftsrichtung der Quelle an, d. h. die Richtung, in der der
radioaktive Lymphknoten liegt.
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Das
System weist den Vorteil auf, in Echtzeit zu funktionieren, so daß der Lichtstrahl
permanent die Richtung anzeigt, in der sich der Lymphknoten befindet,
selbst bei einer eventuellen Verlagerung der durch den Chirurgen
markierten Gewebe, z. B. wenn er in die Gewebe einschneidet, diese
abtastet oder die Plazierung von Spreizern verändert.
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Wie
bereits erwähnt,
kann das Gerät
der Erfindung zur Erfassung jeglicher Gewebe oder Organe eingesetzt
werden, die eine radioaktive Quelle festhalten.
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Dieser
Erfassungsmodus wird besonders vorteilhaft bei der Erfassung von
Leitlymphknoten sein, insbesondere im Rahmen von Brustkrebs und Melanomen.
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Die
Vorteile der Erfindung gehen gut aus der Beschreibung hervor.
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Man
erkennt insbesondere die Möglichkeit des
Gerätes,
eine radioaktive Quelle exakt zu lokalisieren, um den chirurgischen
Eingriff weitestgehend zu begrenzen.