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Die
Erfindung bezieht sich auf ein medizinisches Diagnosesystem.
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Ein
medizinisches Diagnosesystem umfasst zumindest ein Messsystem, das
an einer Haltevorrichtung angeordnet ist und mittels einer Positioniervorrichtung
positioniert wird. Weiterhin ist eine Steuereinheit zur Ansteuerung
der Positioniervorrichtung vorgesehen. In den vergangenen Jahren
haben sich in der medizinischen Technik verschiedene Bauarten medizinischer
Diagnosesysteme herausgebildet.
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So
wird bei der Computertomographie (CT) eine zu untersuchende Person
mittels einer Patientenliege sukzessive in eine Gantry eingeschoben.
In der Gantry ist an deren Umfang ein Röntgenmesssystem, das eine Röntgenquelle
und einen Röntgendetektor
umfasst, beweglich angeordnet. Die Gantry ist demnach gleichzeitig
die Halte- und Positioniervorrichtung für das Röntgenmesssystem. Mittels des Röntgenmesssystems
werden aus einer Vielzahl von verschiedenen Richtungen Röntgenaufnahmen
aufgenommen. Aus diesen Röntgenaufnahmen
wird eine Folge von Bildinformationen des Körpers der zu untersuchenden
Person erzeugt, die in Form von Schnittbildern abgespeichert werden.
Diese Schnittbilder können
später
zu diagnostischen Zwecken als Bildfolge an einem Anzeigeelement
betrachtet werden. Mittels einer rechnergestützten Verarbeitung mehrerer
aufeinander folgender Schnittbilder werden dreidimensionale Ansichten
am Anzeigeelement generiert. Bei diesen dreidimensionalen Ansichten
treten anatomische Einzelheiten besonders gut hervor, so dass sie
sich für
eine medizinische Befundung anatomischer Merkmale besonders gut
eignen.
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Der
CT stellt anatomische Strukturen sehr detailliert dar. Seine Auflösung liegt
dabei im Submillimeterbereich. Da jedoch in einem Schnittbild eines CT
Krebszellen nicht anders aussehen als gesunde Zellen, erkennt man
sie erst, wenn sich so viele angesammelt haben, dass sie eine ungewöhnliche Struktur
bilden.
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Ein
weiteres medizinisches Diagnosesystem ist in der
DE 44 36 828 C1 beschrieben.
Es weist ein Röntgenmesssystem
mit einer Röntgenquelle
und einen Röntgendetektor
auf, die an den Enden eines C-Bogens angeordnet sind. Der C-Bogen
wird von einem weiteren C-Bogen getragen. Beide C-Bögen stellen
zusammen die Halte- und Positioniervorrichtung für das Röntgenmesssystem dar. Mittels
eines derartigen medizinischen Diagnosegeräts lassen sich zweidimensionale
flächige
Einzelaufnahmen in Form von Schnittbildern erzeugen. Zudem lässt sich die
kombinierte Halte- und Positioniervorrichtung auch in Mittellängsrichtung
rotieren, so dass sich auch Schnittbildfolgen nach Art eines CT
erzeugen lassen. Mittels dieses medizinischen Diagnosesystems lassen
sich schnell Einzelmessungen durchführen. Zudem eignet es sich
gut für
die Durchführung medizinischer
Interventionen. Die als C-Bogen ausgeführte Haltevorrichtung für das Röntgenmesssystem
gestattet einen nahezu ungehinderten Zugang zu einer Person, an
der die Intervention durchgeführt werden
soll. Ein mehrmaliges Kontrollieren des Fortschritts der medizinischen
Intervention ist problemlos möglich.
Im Gegensatz dazu muss bei einem CT die Person oftmals mittels der
Patientenliege zumindest ein Stück
aus der Gantry herausgefahren werden.
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Einen
anderen Weg der Darstellung beschreiten nuklearmedizinische Messverfahren,
die beispielsweise bei der Tumordiagnostik eingesetzt werden. Hierbei
wird einer zu untersuchenden Person vor der Untersuchung ein spezielles
funktionelles Kontrastmittel, ein sogenanntes Radiopharmakon, verabreicht,
das sich in bestimmten Körperregionen anreichert.
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Bei
der Positronenemissionstomographie (PET) handelt es sich bei dem
Radiopharmakon um einen Positronenstrahler, der bei seinem Zerfall
ein Positron freisetzt. Dies ist beispielsweise eine Glukoselösung, deren
Glukosemoleküle
mit Fluoratomen des Fluorisotops 18F markiert
sind. Die radioaktiv markierten Glukosemoleküle werden insbesondere von
Körperzellen
mit einer erhöhten
Stoffwechselaktivität
eingebaut. Diese Regionen erhöhter
Stoffwechselaktivität
stellen sehr oft eine Ansammlung von Krebszellen dar.
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Beim
Zerfall eines Positrons entstehen zwei Röntgenquanten, die in einem
180°-Winkel
von ihrem Entstehungsort weg fliegen und mittels zweier an einer
Halte- und Positioniervorrichtung gegenüber angeordneter Szintillationsdetektoren
ortsaufgelöst registriert
werden. Die gemessene Bildinformation wird in Schnittbilder umgerechnet.
In diesen Schnittbildern sind Körperregionen
mit einer erhöhten
Stoffwechselaktivität
detektierbar.
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Bei
der Single-Photon-Emissionstomographie (SPECT) wird einer zu untersuchenden
Person ein Gammastrahler in die Blutbahn gespritzt, beispielsweise
das metastabile Technetium-Isotop 99mTc,
das mit einer Halbwertszeit von 6,01 Stunden durch eine Emittierung
von Röntgenstrahlen
in den Grundzustand übergeht.
Die Atome des Gammastrahlers verteilen sich in der Blutbahn der
Person. Die emittierten Röntgenstrahlen
werden mittels eines oder zweier Szintillationsdetektoren ortsaufgelöst detektiert.
Die gemessene Bildinformation wird wie bei der PET in Schnittbilder
umgerechnet.
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Der
Kontrast der Schnittbilder ist abhängig von der Durchblutung oder
Perfusion einer Körperregion.
So lässt
sich eine Minderperfusion des Herzmuskels (Myokards) ebenso detektieren,
wie eine auf einen Tumor hindeutende Hyperperfusion einer Körperregion.
Eine Minderperfusion eines Hirnareals deutet auf eine Hirnfunktionsstörung wie
die Alzheimersche Krankheit oder eine epileptische Erkrankung hin.
Sie kann aber auch ein Hinweis auf ein Blutgerinnsel sein, das unbehandelt
zu einem Gehirnschlag führen
würde.
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Die
mittels PET oder SPECT gemessenen Schnittbilder weisen demnach eine
sehr wichtige unterstützende
Funktion bei der Diagnostik auf. Anhand ihrer Bildinformation kann
der Erfolg einer medizinischen Intervention sofort nachvollzogen
werden. Im Gegensatz zum CT liefern PET oder SPECT jedoch sehr viel
weniger detaillierte anatomische Informationen. Ihre Ortsunschärfe beträgt mehrere
Millimeter. Dies ist insbesondere bei der Einleitung von Therapiemaßnahmen
nachteilig. So wird bei einer Bestrahlungstherapie mit Röntgenstrahlung
bei einer ungenügend
genauen Lokalisation eines Tumors entweder gesundes Körpergewebe
bei der Bestrahlung mit zerstört
oder aber ein Tumor wird nicht vollständig bestrahlt. Bei einem operativen
Entfernen des Tumors muss aufgrund der Ortsunschärfe der Messung mittel PET
oder SPECT auch gesundes Körpergewebe
mit entfernt werden, um ein sicheres Entfernen des Tumors zu gewährleisten.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein medizinisches Diagnosesystem
anzugeben, das für
die Befundung einer Person umfassende Informationen liefert.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein medizinisches Diagnosesystem nach Anspruch 1. Dazu weist das
Diagnosesystem zwei Messsysteme mit jeweils einer Haltevorrichtung
auf. Weiterhin ist zumindest eine Positioniervorrichtung mit einer
der Haltevorrichtungen zur Positionierung der Messsysteme verbunden.
Das medizinische Diagnosesystem umfasst eine Steuereinheit, die
eingerichtet ist, beide Messsysteme für die Durchführung von
Messungen nacheinander zu positionieren. Das erste Messsystem ist
ein Röntgenmesssystem,
das zumindest einen Röntgenstrahler
und einen Röntgendetektor
umfasst.
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Das
Röntgenmesssystem
kann jedoch auch zwei oder mehr Röntgenquellen und zwei oder
mehr zu diesen Röntgenquellen
korrespondierende Röntgendetektoren
aufweisen. Damit lassen sich zeitgleich Bildinformationen aus verschiedenen
Blickwinkeln gewinnen, was insbesondere bei der Durchführung einer
medizinischen Intervention äußerst vorteilhaft
ist.
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Die
zumindest eine Positioniervorrichtung ist hierbei zweckmäßig so ausgeführt, dass
eine möglichst
flexible Positionie rung der Haltevorrichtung mit dem an dieser angeordneten
Messsystem erreichbar ist. Hierfür
ist die Positioniervorrichtung nach Art eines Positionierungsroboters
ausgeführt
und weist beispielsweise einen Schwenkarm und eine oder mehrere
drehbare Elemente auf. Der Einsatz derartiger Positionierungsroboter
hat sich in der Industrie seit langem bewährt. Derartige Positionierungsroboter
weisen eine hohe Positioniergenauigkeit und bei einem neuerlichen
Anfahren derselben Messposition eine hohe Wiederholgenauigkeit auf.
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Die
Möglichkeit
der exakten Ansteuerung der Messposition ist vorliegend von besonderer
Bedeutung, damit sich für
vergleichende Messungen identische Messpositionen mit beiden Messsystemen
für die
Durchführung
einer Messung wiederholbar anfahren lassen. Somit stehen für die Befundung
zwei unterschiedliche Arten von Bilddatensätzen der gleichen Körperregion
zur Verfügung.
So lassen sich ergänzende
Bildinformationen der beiden Messsysteme ortsgenau einander zuordnen.
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Der
Positionierungsroboter kann einen festen Standort aufweisen, an
dem er mittels eines Standfußes
positioniert ist. Er kann aber auch zusätzlich geführt sein und beispielsweise
eine Schienenführung
aufweisen.
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Durch
das weitere Messsystem lassen sich also zeitnah zusätzlich zu
der Messung mit dem Röntgenmesssystem
weitere Bildinformationen gewinnen, mittels derer eine medizinische
Diagnose präziser
erstellbar oder eine medizinische Intervention präziser durchführbar ist.
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Eine
Durchführung
von Messungen mit zwei unterschiedlichen medizinischen Diagnosesystemen ist
demnach nicht notwendig. Somit fallen keine Wartezeiten auf ein
Untersuchungsergebnis an. Aufgrund der Gewinnung von Bildinformationen
mit beiden Messsystemen aus dem selben Blickwinkel ist das Risiko
einer Fehlbefundung herabgesetzt, da die Bildinformation einer Körperregion
aus derselben Perspektive betrachtbar ist und un terschiedliche Projektionen
der Bildinformation das Befundungsergebnis nicht verfälschen können.
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Durch
ein Aufteilen der Funktionalität
in eine Positioniervorrichtung und in eine Haltevorrichtung ist
zudem eine modulare Bauweise möglich.
An eine derartige Positioniervorrichtung ist eine beliebige Haltevorrichtung
ankoppelbar, sofern das Kopplungselement der Positioniervorrichtung
und das Kopplungselement der Haltevorrichtung miteinander korrespondieren.
Kostspielige Sonderentwicklungen, wie sie bei kombinierten Positionier-
und Haltevorrichtungen notwendig sind, lassen sich daher vermeiden.
Vielmehr kann eine Positioniervorrichtung mit baulich unterschiedlichen,
auf die Anwendungssituation angepassten Haltevorrichtungen nach
Art eines Baukastensystems bestückt
werden.
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Bevorzugt
ist das weitere Messsystem ein nuklearmedizinisches Messsystem.
Bei dem nuklearmedizinischen Messsystem handelt es sich insbesondere
um einen Positronen-Emissionstomographen (PET) mit zwei Szintillationsdetektoren
oder einen Single-Photon-Emissionstomographen
(SPECT) mit einem oder zwei Szintillationsdetektoren.
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So
lässt sich
mittels des SPECT oder des PET ein Tumor besonders gut erfassen.
Mittels des Röntgenmesssystems,
das eine bedeutend bessere Ortsauflösung in der Bilddarstellung
liefert, lässt
sich eine medizinische Intervention an einem derartigen Tumor, insbesondere
ein Verschließen
der den Tumor versorgenden Blutgefäße oder ein Ausbrennen des
Tumors, nach dessen Detektion unmittelbar durchführen. Das Ergebnis dieser medizinischen
Intervention ist bei einer neuerlichen Messung mittels des nuklearmedizinischen
Messsystems sofort nachvollziehbar. Ein mehrfaches Wechseln zwischen
einem Röntgenmesssystem
und einem nuklearmedizinischen Messsystem, das oftmals sogar aufgrund der
Auslastung der entsprechenden einzelnen medizinischen Diagnosesysteme
in einer Klinik oder einer Arztpraxis zu unterschiedlichen Tagen
durchgeführt werden
muss, kann somit unterbleiben. Eine Behandlung eines Patien ten ist
somit sehr zügig
durchführbar.
Somit lassen sich derartige medizinische Interventionen bedeutend
kostengünstiger
durchführen,
als dies auf dem konventionellen Behandlungsweg unter Nutzung zweier
räumlich
getrennter medizinischer Diagnosesysteme möglich ist.
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Die
medizinische Intervention ist weiterhin optimierbar durch die Verwendung
spezieller Radiopharmaka, die sich auf der einen Seite besonders schnell
im Körper
an Stellen mit einer hohen Stoffwechselaktivität anreichern, auf der anderen
Seite aber auch schnell und rückstandsfrei
abbaubar sind. Hier können
insbesondere speziell an einem zu befundenden Organ selektiv ankoppelnde
Tracer eingesetzt werden. Mittels dieser Tracer lässt sich
die Perfusion eines Organs detektieren. So ist eine Minderperfusion
bei einem Herzen oder eine Hyperperfusion von Tumorgewebe detektierbar.
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Zusätzlich kann
das Röntgenmesssystem oder
das nuklearmedizinische Messsystem auch alleine genutzt werden,
so dass möglicherweise
nur noch ein medizinisches Diagnosesystem angeschafft werden muss,
wo früher
die Anschaffung zweier medizinischer Diagnosesysteme notwendig gewesen wäre.
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In
einer anderen Variante ist das weitere Messsystem ein Biopsiesystem.
In diesem Fall wird der genaue Ort für die Entnahme einer Gewebeprobe zuvor
mit dem Röntgenmesssystem
festgelegt.
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In
einer weiteren Variante ist das weitere Messsystem ein optisches
Bildgebungssystem für molekulare
Bildgebung, wie beispielsweise ein Fluoreszenzmikroskop. Mittels
eines Fluoreszenzmikroskops lassen sich ähnlich eines PET oder SPECT
Orte hoher Stoffwechselaktivität
detektieren, die zuvor mit einer fluoreszierenden Substanz markiert
wurden und die insbesondere auf einen Tumor hinweisen. Eine medizinische
Intervention, insbesondere das Entfernen eines Tumors, wird mittels
des optischen Bildgebungssystems durchgeführt und unmittelbar im Anschluss
mittels des Röntgenmesssystems
kontrolliert.
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In
einer anderen Variante handelt es sich bei dem weiteren Messsystem
um ein Operationsmikroskop, mittels dessen eine medizinische Intervention im
Millimeter- oder Submillimeterbereich durchführbar ist. Auch hier wird die
medizinische Intervention schrittweise durchgeführt und immer wieder mittels des
Röntgenmesssystems
kontrolliert.
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Alle
aufgeführten
weiteren Messsysteme liefern eine zusätzliche Information zu den
Messungen des Röntgenmesssystems,
die es erlaubt, eine medizinische Diagnose exakter zu stellen oder
eine medizinische Intervention präziser und schneller durchzuführen, als
nur mit den Bildinformationen des Röntgenmesssystems alleine.
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Die
Haltevorrichtung kann als C-Bogen ausgeführt sein, wie er schon bei
konventionellen Röntgenmesssystemen
eingesetzt wird. Ein derartiger C-Bogen weist eine hohe Beweglichkeit
auf. Zudem gestattet er aufgrund seiner Bauweise eine nahezu freie
Zugänglichkeit
einer Person, an der eine medizinische Intervention durchgeführt werden
soll. Die Haltevorrichtung kann aber auch eine L-Form aufweisen,
wie sie bei konventionellen SPECT-Systemen eingesetzt wird, oder
andersartig ausgestaltet sein. Bei der Wahl einer geeigneten Haltevorrichtung
ist es zweckmäßig, sich
an bisher eingesetzten und bewährten
Geometrien für
derartige Haltevorrichtungen zu orientieren, um eine völlige Neuentwicklung
mit einem dementsprechenden Kostenaufwand zu vermeiden.
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Umfasst
das Röntgenmesssystem
zwei oder mehr Röntgenquellen
und zwei oder mehr Röntgendetektoren,
kann die Haltevorrichtung für
das Röntgenmesssystem
auch als doppelter C-Bogen ausgeführt sein.
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Zweckmäßig weist
die zumindest eine Positioniervorrichtung ein roboterseitiges Kopplungselement
auf. Zudem verfügen
beide Haltevorrichtungen über
ein zu diesem Kopplungselement korrespondierendes messseitiges Kopplungselement
zum wiederholbaren Koppeln/Entkoppeln mit der Positioniervorrichtung.
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In
einer Variante ist lediglich eine Positioniervorrichtung vorgesehen.
Die Haltevorrichtungen sind zur wechselseitigen Ankopplung an die
Positioniervorrichtung eingerichtet. Somit ist die Bereitstellung nur
einer Positioniervorrichtung notwendig, mit der sukzessive mit zwei
unterschiedlichen Messsystemen Messungen durchführbar sind.
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Die
Steuereinheit ist dabei derart ausführbar, dass ein Koppeln oder
Entkoppeln einer Haltevorrichtung an eine Positioniervorrichtung
automatisch erfolgt. Somit ist nur eine kurze Rüstzeit für das Austauschen der beiden
Haltevorrichtungen notwendig.
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In
einer anderen Variante weist jede Haltevorrichtung eine eigene Positioniervorrichtung
auf, mit der sie verbunden ist. Auf diese Weise fallen keine Rüstzeiten
für ein
Verkoppeln oder Entkoppeln einer der beiden Haltevorrichtungen an
eine Positioniervorrichtung an. Das jeweils andere Messsystem ist
hingegen sofort einsetzbar.
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Bevorzugt
ist das nicht benutzte Messsystem bei beiden Varianten in einer
Parkposition positioniert, so dass die entkoppelte Haltevorrichtung
bzw. die zweite Positioniervorrichtung den Arbeitsbereich des benutzten
Messsystems nicht einschränken.
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Werden
zwei Positioniervorrichtungen eingesetzt, so ist mittels der Steuereinheit
ein besonders rascher Wechsel zwischen den beiden Messsystemen durchführbar. Dabei
wird die eine Positioniervorrichtung mit ihrem Messsystem aus einer
Messposition in ihre Parkposition und umgekehrt die jeweils andere
Positioniervorrichtung mit ihrem Messsystem aus ihrer Parkposition
in eine Messposition verbracht.
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Eine
einfache Lösung
zur elektrischen und datentechnischen Anbindung und zur Versorgung
mit weiteren Medien, wie etwa von Kühlflüssigkeit, besteht darin, für jedes
Messsystem eine eigene, separate, mit diesem Messsystem fest verbundene
Zuführung,
wie etwa einen Schlauch, zu verwenden.
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Vorteilhaft
dienen die Kopplungselemente sowohl zur mechanischen Befestigung
der Haltevorrichtungen an der Positioniervorrichtung, als auch zur elektrischen
und datentechnischen Anbindung. Hierzu weisen die Kopplungselemente
Trenn- oder Schnittstellen zur lösbaren
Verbindung von insbesondere elektrischen Versorgungsleitungen sowie
Steuer- und Datenleitungen auf. Über
die Datenleitungen werden Messwerte und Zustände des Messsystems ausgelesen
und über
die Steuerleitungen wird das Messsystem angesteuert. Eine mechanische
Verbindung ist dabei beispielsweise durch einen Zapfen an der Haltevorrichtung
herstellbar, der in eine korrespondierende Ausnehmung der Positioniervorrichtung greift.
Elektrische Leitungen, Datenleitungen und Steuerleitungen lassen
sich über
auf das roboterseitige und das messseitige Kopplungselement verteilte Stecker-Buchsen-Verbindungen
einfach miteinander verbinden.
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In
einer Weiterbildung ist die Steuereinheit eingerichtet, anhand der
mit einem der beiden Messsysteme gemessenen Bildinformationen eine
optimale Messposition des jeweilig anderen Messsystems zu errechnen.
Somit lassen sich Bildinformationen mit beiden Messsystemen aus
einem identischen Blickwinkel gewinnen. Dies bezieht sich sowohl
auf einzelne Bildinformationen, als auch auf Bildfolgen von Schnittbildern.
So sind Fehlbewertungen bei der Befundung der Bildinformationen
aufgrund von Projektionsfehlern ausgeschlossen. Somit lassen sich auch
Unterschiede des Blickwinkels aufgrund einer leicht abweichenden
Geometrie der Haltevorrichtungen ausgleichen. Da die Ermittlung
der optimalen Messposition in der Steuereinheit automatisch erfolgt,
ist keine Speicherung für
den Abgleich erforderlicher Bildinformationen notwendig. Es werden somit nur
Bildinformationen gespeichert, die für eine Befundung benötigt werden.
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Zweckmäßig ist
eine Auswerteeinheit vorgesehen, die eingerichtet ist, mit dem röntgenmedizinischen
Messsystem gemessene Bildinformationen und mit dem weiteren Messsystem
gemessene Bildinformationen miteinander zu verrechnen und als fusionierte
Bildinformation auf einem Anzeigeelement darzustellen. Hierzu werden
einzelne Bildinformationen oder Bildfolgen mit beiden Messsystemen
in gleichen Messpositionen hintereinander aufgenommen und rechnerisch überlagert.
Es ist daher insbesondere möglich,
eine nuklearmedizinische Information durch Umrechnung mit der im
Submillimeterbereich liegenden Ortsauflösung eines röntgenmedizinischen
Messsystems zu versehen. Somit ist eine sich anschließende medizinische
Intervention wie das Entfernen eines Tumors viel präziser durchführbar.
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Somit
ist aufgrund der Positioniergenauigkeit der Positioniervorrichtung
und aufgrund der bekannten Geometrie der beiden Messsysteme mit
ihren Haltevorrichtungen eine systembedingte Coregistrierung der
Bildinformationen der beiden Messsysteme intrinsisch gegeben.
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Zweckmäßig ist
die Auswerteeinheit eingerichtet, anhand der Bildinformationen des
röntgenmedizinischen
Messsystems eine Schwächungskorrektur
der Bildinformationen des nuklearmedizinischen Messsystems durchzuführen. Auf
diese Weise ist eine Verbesserung der mit dem zweiten Messsystem
gemessenen Bildinformationen erreicht.
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In
einer Weiterbildung ist die Positioniervorrichtung zugleich auch
zur Ankopplung an eine Patientenliege oder eine Patientenpositioniervorrichtung ausgebildet,
um beispielsweise eine Umlagerung einer zu untersuchenden Person
zur Applizierung von Radiopharmaka durchzuführen. Die Person kann somit
in einen separaten Raum verbracht werden. Auf diese Weise ist eine
Applizierung von Radiopharmaka auch während einer Untersuchung rasch
durchführbar.
Da die verabreichten Radio nuklide zudem zumeist sehr kurzlebig sind,
ist somit sicher gestellt, dass die Verabreichung erst unmittelbar
vor einer Untersuchung erfolgt ist. Es lässt sich somit sicher stellen,
dass die Person eine hohe Anzahl an noch nicht zerfallenen Radionukliden
aufweist. Es werden daher besonders viele Zerfälle registriert, wodurch sich
der Kontrast und damit der Aussagegehalt der gewonnenen Bildinformationen
erhöht.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 ein
medizinisches Diagnosesystem mit einer Positioniervorrichtung in
einer schematischen Seitenansicht und
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2 ein
weiteres medizinisches Diagnosesystem mit zwei Positioniervorrichtungen
ebenfalls in einer schematischen Seitenansicht.
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Gemäß 1 weist
ein medizinisches Diagnosesystem 2 eine Positioniervorrichtung 4 auf.
Diese Positioniervorrichtung 4 ist als Positionierroboter, insbesondere
als ein herkömmlicher
mehrachsiger Industrieroboter, ausgeführt und verfügt über mehrere
Roboterarme 6, die über
Drehgelenke 8 miteinander verbunden sind. Sie wird mittels
einer Steuereinheit 10 positioniert. Die Roboterarme 6 und
die Drehgelenke 8 ermöglichen
dabei eine sehr freie Positionierung der Positioniervorrichtung 4.
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Die
Positioniervorrichtung 4 weist an ihrem Freiende ein roboterseitiges
Kopplungselement 12 auf. An diesem roboterseitigen Kopplungselement 12 ist
ein an einer ersten Haltevorrichtung 14 angeordnetes messseitiges
Kopplungselement 16 angekoppelt. Die Haltevorrichtung 14 ist
als C-Bogen ausgeführt
und trägt
an ihren beiden Enden einander gegenüber liegend ein Röntgenmesssystem,
das eine Röntgenquelle 18 und
einen Röntgendetektor 20 umfasst.
Eine zweite Haltevorrichtung 22 mit einem einen Szintillationsdetektor 24 umfassenden
Single-Photon-Emissionstomographen
weist ebenfalls ein messseitiges Kopplungselement 16 auf,
das baugleich zum messseitigen Kopplungselement 16 der ersten
Haltevorrichtung 14 ausgeführt ist. Diese zweite Haltevorrichtung 22 befindet
sich in ihrer Parkposition.
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Das
roboterseitige Kopplungselement 12 und das messseitige
Kopplungselement 16 sind nach dem Koppeln mechanisch miteinander
verbunden. Zudem sind Schnittstellen für elektrische Versorgungsleitungen
vorgesehen, die das an der ersten Haltevorrichtung 14 angeordnete
Röntgenmesssystem
elektrisch versorgen. Über
ebenfalls in den beiden Kopplungselementen 12, 16 vorgesehene Schnittstellen
für Datenleitungen
sind Messwerte des Röntgenmesssystems übermittelbar
und Zustände des
Röntgenmesssystems
auslesbar. Weiterhin sind Schnittstellen für Datenleitungen in die beiden
Kopplungselemente 12, 16 integriert, mittels derer
Messwerte und Zustände
des im Messbetrieb befindlichen Messsystems auslesbar sind. Schließlich sind Schnittstellen
für Steuerleitungen
vorgesehen, mittels derer das im Messbetrieb befindliche Messsystem
ansteuerbar ist. Die elektrischen Leitungen, die Datenleitungen
und die Steuerleitungen sind über
auf das roboterseitige Kopplungselement 12 und das messseitige
Kopplungselement 16 verteilte Stecker-Buchsen-Verbindungen
miteinander verbunden.
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Auf
einer Patientenpositioniervorrichtung 26, die eine Patientenliege 28,
und eine Verstelleinheit 30 umfasst, liegt eine zu untersuchende
Person 32. Mittels der Steuereinheit 10 wird die
Verstelleinheit 30 angesteuert, die die Patientenliege 28 in
horizontaler Richtung 34 verstellt. Daneben ist auch ein
Drehen oder Verkippen der Patientenliege 28 möglich. Diese
weist bevorzugt eine strahlungstransparente Liegefläche auf.
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Für das Positionieren
des an der Positioniervorrichtung 4 angeordneten Röntgenmesssystems ist
die Steuereinheit 10 vorgesehen. Die Steuereinheit 10 steuert
die Positioniervorrichtung 4. Somit lässt sich eine nahezu beliebige
Position von Röntgenquelle 18 und
Röntgendetektor 20 zur
Durchführung
von Messungen und zur Messung von Bildinformationen vorgeben.
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Nach
Abschluss der Messungen mit dem Röntgenmesssystem wird die erste
Haltevorrichtung 14 von der zu untersuchenden Person mittels
ihres Schwenkarms wegbewegt und mit dem an ihr angeordneten Röntgenmesssystem
zu einem definierten Ort verbracht. Das roboterseitige Kopplungselement 12 und
das messseitige Kopplungselement 16 der ersten Haltevorrichtung 14 werden
voneinander entkoppelt. Die erste Haltevorrichtung 14 mit
dem Röntgenmesssystem
befindet sich nun in ihrer Parkposition. Sie ist dabei beispielsweise
an einer in der Figur nicht dargestellten Wandhalterung gehalten.
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Anschließend wird
das messseitige Kopplungselement 16 der zweiten Haltevorrichtung 22 mit dem
roboterseitigen Kopplungselement 12 der Positioniervorrichtung 4 gekoppelt.
Die Positioniervorrichtung 4 wird mit der zweiten Haltevorrichtung 22 und dem
an dieser angeordneten SPECT-Messsystem zu einer Messposition bewegt
und steht dort für
die Durchführung
weiterer Messungen und das Messen weiterer Bildinformationen zur
Verfügung.
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Die
Bildinformationen werden mittels einer in den Figuren nicht gezeigten
Auswerteeinheit aufbereitet und an einem ebenfalls in den Figuren
nicht gezeigten Anzeigeelement angezeigt. Da die Positioniervorrichtung 4 eine
sehr exakte Positionierung beider Messsysteme ermöglicht,
können
mittels beider Messsysteme aus einem gleichen Blickwinkel Messungen
durchgeführt
und Bildinformationen gemessen werden.
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Die
Bildinformationen können
in einem in die Auswerteeinheit integrierten Speicher gespeichert werden.
Dabei besteht die Möglichkeit,
Bildinformationen des Röntgenmesssystems
und Bildinformationen des SPECT, die aus dem selben Blickwinkel
aufgenommen wurden, miteinander zu verrechnen. Die erhaltene fusionierte
Bildinformation beinhaltet eine röntgenmedizinische und eine
nuklearmedizinische Information. Da das Rönt genmesssystem eine wesentlich
bessere Ortsauflösung
aufweist als das nuklearmedizinische Messsystem, werden die nuklearmedizinischen
Bildinformationen hierdurch mit einer besseren Ortsauflösung versehen.
Auf diese Weise lässt
sich für
einen die Bildinformationen befundenden Arzt beispielsweise ein
Tumor wesentlich exakter lokalisieren als nur mittels eines SPECT.
Auch der Einsatz eines SPECT und eines von diesem räumlich getrennten
Röntgenmesssystems,
bei denen eine rechnerische Überlagerung
der Bildinformationen nicht oder nur mit großen Schwierigkeiten und einem großen Fehler
durchführbar
ist, liefert ein schlechteres Befundungsergebnis, da sich dieselbe
Messposition auf unterschiedlichen Messsystemen nicht reproduzieren
lässt.
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Für die Messung
der Bildinformationen sind in der Steuereinheit in einem in den
Figuren nicht dargestellten Programmspeicher verschiedene Untersuchungsprogramme
hinterlegt. So ist die Durchführung
einzelner zweidimensionaler angiographischer Aufnahmen mit dem Röntgenmesssystem
ebenso möglich
wie das sukzessive Rotieren der als C-Bogen ausgeführten Haltevorrichtung 14 zur
späteren dreidimensionalen
Rekonstruktion der Messdaten nach Art eines Computertomographen
möglich.
Zusätzlich
sind aus identischen Positionen Messungen mit dem SPECT durchführbar, um
die mit beiden Messsystemen gewonnenen Bildinformationen überlagern
zu können.
Beide Messsysteme sind jedoch auch völlig unabhängig voneinander einsetzbar.
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Im
Unterschied zu 1 weist das Diagnosesystem 2 gemäß 2 eine
zweite Positioniervorrichtung 36 auf, die ebenfalls als
Roboter ausgeführt ist.
Weiterhin ist die Patientenpositioniervorrichtung 26 ebenfalls
als Roboter ausgeführt.
Die erste Positioniervorrichtung 4 ist mit ihrem roboterseitigen
Kopplungselement 12 mit dem messseitigen Kopplungselement 16 der
ersten Haltevorrichtung 14 verbunden. Die zweite Positioniervorrichtung 36 ist
mit ihrem roboterseitigen Kopplungselement 12 mit dem messseitigen
Kopplungselement 16 der zweiten Haltevorrichtung 22 gekoppelt.
Beide Positioniervorrich tungen sind von einer gemeinsamen Steuereinheit 10 ansteuerbar.
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Auf
diese Weise ist ein Entkoppeln einer Haltevorrichtung 14, 22 von
ihrer Positioniervorrichtung 4, 36 nur im Servicefall
notwendig oder, wenn eines der beiden Messsysteme gegen ein anderes
Messsystem ausgetauscht werden soll, beispielsweise, um anstelle
einer nuklearmedizinischen Untersuchung eine medizinische Intervention
mittels eines Operationsmikroskops durchzuführen.
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Während der
Untersuchung einer Person 34 ist somit keine zusätzliche
Rüstzeit
für das
Austauschen der beiden Haltevorrichtungen 14, 22 notwendig,
um mit dem jeweils anderen Messsystem messen zu können. Die
nicht benötigte
Positioniervorrichtung 4, 36 wird lediglich in
eine Parkposition verbracht, in der sie eine Positionierung der
jeweils anderen Messvorrichtung nicht behindert. Ein mehrfaches
Wechseln zwischen beiden Messsystemen ist somit rasch möglich. In
der 2 befindet sich die zweite Positioniervorrichtung 36 in
ihrer Parkposition.
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Die
Patientenliege 28 ist beweglich an einen vom Ort des medizinischen
Diagnosesystems 2 räumlich
getrennten Ort verbringbar. Hierzu wird beispielsweise die gesamte
Patientenpositioniervorrichtung 26 beispielsweise auf Schienen
verfahren. Alternativ wird die Patientenliege 28 von einer
der Positioniervorrichtungen 4, 36 gegriffen und
mit deren Hilfe verfahren. Hierzu ist an der Patientenliege 28 ein passendes
Kopplungselement vorgesehen. Somit lässt sich die auf der Patientenliege 28 liegende
zu untersuchende Person 32 unmittelbar vor der Untersuchung
in einen Behandlungsraum zur Applizierung eines Radiopharmakons
verbringen und anschließend
an den Ort des medizinischen Diagnosesystems 2 zurück befördern. Durch
die kurze Zeitspanne zwischen der Applizierung des Radionuklids
und dem Beginn der Untersuchung ist gewährleistbar, dass zu Beginn
einer Untersuchung eine genügend große Menge
des Radiopharmakons vorhanden ist, um qualitativ hoch wertige und
somit gut befundbare Bildinformationen mittels des SPECT zu generieren.