DE102006049599A1

DE102006049599A1 - Medizinisches Diagnosesystem

Info

Publication number: DE102006049599A1
Application number: DE200610049599
Authority: DE
Inventors: Oliver Dr. Meissner; Thomas Dr. Redel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2008-04-30
Also published as: WO2008046781A1

Abstract

Das medizinische Diagnosesystem (2) umfasst zwei Messsysteme mit jeweils einer Haltevorrichtung (14, 22), zumindest eine mit einer Haltevorrichtung (14, 22) verbundene Positioniervorrichtung (4, 40) zur Positionierung der Messsysteme und eine gemeinsame Steuereinheit (10), die eingerichtet ist, beide Messsysteme für die Durchführung von Messungen nacheinander zu positionieren. Das eine Messsystem ist ein Röntgenmesssystem mit einem Röntgenstrahler (18) und einem Röntgendetektor (20), das andere Messsystem ist ein weiteres Messsystem. Somit lassen sich in einem Arbeitsgang Messungen mit beiden Messsystemen durchführen. Eine sofortige Befundung ist ebenso möglich wie eine immer wieder anhand der beiden Messsysteme kontrollierte medizinische Intervention.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein medizinisches Diagnosesystem.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein medizinisches Diagnosesystem anzugeben, das für die Befundung einer Person umfassende Informationen liefert.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
1 ein medizinisches Diagnosesystem mit einer Positioniervorrichtung in einer schematischen Seitenansicht und
2 ein weiteres medizinisches Diagnosesystem mit zwei Positioniervorrichtungen ebenfalls in einer schematischen Seitenansicht.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims

Medizinisches Diagnosesystem (2) mit zwei Messsystemen mit jeweils einer Haltevorrichtung (14, 22), mit zumindest einer mit der Haltevorrichtung (14, 22) verbundenen Positioniervorrichtung (4, 36) zur Positionierung der Messsysteme und mit einer gemeinsamen Steuereinheit (10), die eingerichtet ist, beide Messsysteme für die Durchführung von Messungen nacheinander zu positionieren, wobei das eine Messsystem ein Röntgenmesssystem mit einem Röntgenquelle (18) und einem Röntgendetektor (20) ist und wobei das andere Messsystem ein weiteres Messsystem ist.
Medizinisches Diagnosesystem (2) nach Anspruch 1, wobei das weitere Messsystem ein Positronen-Emissionstomograph (PET) ist, der zwei Szintillationsdetektoren umfasst.
Medizinisches Diagnosesystem (2) nach Anspruch 1, wobei das weitere Messsystem ein Single-Photon-Emissionstomograph (SPECT) ist, der einen oder zwei Szintillationsdetektoren umfasst.
Medizinisches Diagnosesystem (2) nach Anspruch 1, wobei das weitere Messsystem wahlweise ein Biopsiesystem, ein optisches Bildgebungssystem oder ein Operationsmikroskop ist.
Medizinisches Diagnosesystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zumindest eine Positioniervorrichtung (4, 36) ein roboterseitiges Kopplungselement (12) aufweist, und wobei beide Haltevorrichtungen (14, 22) ein zu diesem Kopplungselement (12) korrespondierendes messseitiges Kopplungselement (16) zum wiederholbaren Koppeln/Entkoppeln mit der Positioniervorrichtung (4, 36) aufweisen.
Medizinisches Diagnosesystem nach Anspruch 5, wobei lediglich eine Positioniervorrichtung (4, 36) vorgesehen ist und die Haltevorrichtungen (14, 22) zur wechselweisen Ankopplung an die Positioniervorrichtung (4, 36) vorgesehen sind.
Medizinisches Diagnosesystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jede Haltevorrichtungen (14, 22) eine eigene Positioniervorrichtung (4, 36) aufweist, mit der sie verbunden ist.
Medizinisches Diagnosesystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeweils das nicht benutzte Messsystem in einer Parkposition positioniert ist.
Medizinisches Diagnosesystem (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei über die Kopplungselemente (12, 16) die mechanische Befestigung der Haltevorrichtungen (14, 22) an der Positioniervorrichtung (4, 36) erfolgt und die Kopplungselemente (12, 16) weiterhin Schnittstellen für die lösbare Verbindung von Versorgungsleitungen sowie von Daten- und Steuerungsleitungen aufweisen.
Medizinisches Diagnosesystem (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Auswerteeinheit vorgesehen ist, 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 Anzeigelement darzustellen.
Medizinisches Diagnosesystem (2) nach Anspruch 10, wobei die Auswerteeinheit eingerichtet ist, anhand der Bildinformationen des röntgenmedizinischen Messsystems eine Schwächungskorrektur der Bildinformationen des nuklearmedizinischen Messsystems zu ermitteln.
Medizinisches Diagnosesystem (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuereinheit (10) eingerichtet ist, anhand der mit einem der beiden Messsysteme gemessenen Bildinformationen eine optimale Messposition des jeweilig anderen Messssystems zu errechnen.
Medizinisches Diagnosesystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Positioniervorrichtung (4, 36) zusätzlich an eine Patentenliege (28) ankoppelbar ist.