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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Endoskop für optische und molekulare (z. B. nukleare) Bildgebung, ein Endoskopsystem zur medizinischen Bildgebung und ein Verfahren zur medizinischen Bildgebung.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Qualitativ hochwertige Bilderzeugung ist von großem Interesse für einen weiten Bereich von Anwendungen. Insbesondere im medizinischen Bereich, wo die Gesundheit eines Patienten davon abhängen kann, ist eine bestmögliche Bilderzeugung beispielsweise als Basis für Operationen am Patienten wünschenswert.
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Für gewöhnlich werden medizinische Bilder entweder präoperativ erzeugt, wie etwa durch Computertomographie (CT), Kernspintomographie (NMR, MR, MRI, MRT), Positronen-Emissions-Tomographie (PET), Einzelphotonen-Emissions-Tomographie (SPECT), Ultraschall (US) – oder andererseits intraoperativ erzeugt, wie etwa durch CT, MRI, Ultraschall oder Freihand-SPECT. Auch ein Registrieren von Bildern ist bekannt, beispielsweise das Registrieren eines anatomischen Bildes, wie etwa eines CT-, MRI- oder Ultraschallbilds mit einem funktionellen Bild wie etwa einem PET- oder SPECT-Bild, d. h. einem Bild, das die örtliche Verteilung einer Funktion bzw. einer Körperaktivität sichtbar macht. Solche registrierten Bilder können beispielsweise bei Tumoroperationen helfen zu entscheiden, welche Gewebeteile aus der anatomischen und funktionellen Information herauszuschneiden sind. Wünschenswert sind möglichst aktuelle und hochwertige Bilder, da so vermieden werden kann, gesundes Gewebe zu schädigen oder krankes Gewebe aus Versehen nicht zu entfernen.
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Mittels Endoskopie werden üblicherweise ohne oder nur mit einem kleinen chirurgischen Eingriff Körperhöhlen und Hohlorgane untersucht und somit Krankheiten erkannt beziehungsweise gegebenenfalls sofort behandelt. Die Endoskopie wird sowohl zur Diagnose als auch zur Therapie eingesetzt. So erfolgen mittlerweile immer mehr Operationen in vielen medizinischen Bereichen endoskopisch. Solche minimal-invasiven Eingriffe belasten die Betroffenen in der Regel weniger, verkürzen den Aufenthalt im Krankenhaus, beschleunigen die Erholung und erzielen bessere kosmetische Ergebnisse.
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Mit einem solchen endoskopischen Verfahren werden unterschiedliche Einsatzgebiete, wie beispielsweise der Magen (Gastroskopie) oder der Darm (Koloskopie) untersucht. Je nach Einsatzgebiet und Befund wird ein starres oder flexibles Endoskop verwendet. Üblicherweise besitzt ein Endoskop eine Kamera beziehungsweise ein optisches System und eine Beleuchtungseinrichtung. Bei einem Videoendoskop, beispielsweise, werden die von der Kamera beziehungsweise dem optischen System aufgenommenen Bilder auf einem Monitor wiedergegeben.
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Zum Aufspüren bestimmter Erkrankungen reichen jedoch die endoskopischen Verfahren nicht aus. In solchen Fällen werden beispielsweise nuklearmedizinische Bildgebungsverfahren angewendet, bei denen mithilfe radioaktiver Stoffe verschiedenste Krankheiten diagnostiziert und therapiert werden können.
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Durch molekulare Bildgebungsmethoden können beispielsweise bestimmte Strukturen erkannt (z. B. in der Tumordiagnostik) oder die Funktion eines Organs gemessen (z. B. Schilddrüse) werden. Dabei liegt den verschiedenen Verfahren ein ähnliches Grundprinzip zugrunde. Eine Zielsubstanz („Tracer”, etwa ein Radiopharmakon oder ein Partikel mit hoher Magnetisierung bzw. Magnetisierbarkeit oder dergleichen) wird in den Körper eingebracht, dessen Spuren (z. B. Gammastrahlung oder magnetisches Moment) gemessen und daraus mit einem geeigneten Bildgebungsverfahren dessen Konzentration ermittelt, ausgewertet und als Bild dargestellt. Mithilfe bildgebender Verfahren, wie zum Beispiel (Planare) Szintigraphie, SPECT (Single-Photon-Emission-Computed-Tomography) und PET (Positron-Emission-Tomography) werden nach dem Tracer-Prinzip die Funktion eines Organs abgebildet. Mithilfe morphologischer bildgebender Verfahren werden Strukturen angezeigt. Üblicherweise werden molekulare und insbesondere nuklearmedizinische Methoden präoperativ verwendet, um beispielsweise Informationen über das zu operierende Gewebe bzw. Organ vor der Operation zu gewinnen. Für die oben erwähnten Methoden sind große Apparate und gegebenenfalls weitere Zusatzapparate notwendig.
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Sowohl die Endoskopie als auch die molekularen Bildgebungsmethoden sind entscheidende Methoden zur Diagnose von Erkrankungen. Sollen zusätzlich zu einer endoskopischen Untersuchung molekularmedizinische (nuklearmedizinische) Daten ausgewertet werden, muss diese Analyse üblicherweise vor dem endoskopischen Eingriff durchgeführt werden. Sollen beide Methoden während der Operation durchgeführt werden, geschieht dies üblicherweise in getrennten Schritten, also beispielsweise durch mehrere Eingriffe. Dies bedarf eines erhöhten Aufwands vor (oder während) der Operation. So muss beispielsweise die Bildregistrierung sowohl des endoskopischen als auch des molekularen Bildgebungsverfahrens gleichzeitig sichergestellt werden.
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Vor diesem Hintergrund ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Endoskop für optische und molekulare Bildgebung, ein Endoskopsystem zur medizinischen Bildgebung und ein Verfahren zur medizinischen Bildgebung bereitzustellen, das die Nachteile der bekannten Ansätze vermeidet.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die oben angesprochenen Probleme werden zumindest teilweise gelöst durch ein Endoskop für optische und molekulare Bildgebung gemäß Anspruch 1, ein Endoskopsystem zur medizinischen Bildgebung gemäß Anspruch 14 und ein Verfahren zur medizinischen Bildgebung gemäß Anspruch 15.
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In einem Ausführungsbeispiel wird ein Endoskop für optische und molekulare Bildgebung vorgeschlagen, welches einen in einen Patienten einführbaren Längskörper umfasst, wobei ein distaler Endabschnitt des Längskörpers eine Endoskopachse definiert. Weiterhin umfasst das Endoskop eine an einem distalen Ende des Längskörpers angebrachte optische Kamera, ein Molekulardetektorsystem mit zumindest einem Molekulardetektor für molekulare Bildgebung und einen Exzenter-Mechanismus mit einem das Molekulardetektorsystem mit dem Längskörper verbindenden Verbindungselement, wobei der Exzenter-Mechanismus gestaltet ist, um den zumindest einen Molekulardetektor zwischen einer achsennahen Position und einer exzentrischen Position hin- und herzubewegen, wobei der Molekulardetektor in der achsennahen Position bis zu 30 mm, insbesondere mehr als 0 mm und bis zu 30 mm, von der Endoskopachse entfernt angeordnet ist und gemeinsam mit dem Längskörper in den Patienten einführbar ist, und in der exzentrischen Position weiter als 30 mm, insbesondere weiter als 100 mm, ganz insbesondere weiter als 200 mm, von der Endoskopachse entfernt angeordnet ist. Der Molekulardetektor kann in der achsennahen Position bis zu 5 mm, insbesondere mehr als 0 mm und bis zu 5 mm, von der Endoskopachse entfernt angeordnet sein und gemeinsam mit dem Längskörper in den Patienten einführbar sein, und in der exzentrischen Position weiter als 5 mm, insbesondere weiter als 5 mm und bis zu 200 mm, von der Endoskopachse entfernt angeordnet sein.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Endoskopsystem zur medizinischen Bildgebung vorgeschlagen, welches ein wie oben beschriebenes Endoskop und eine Kontrolleinheit mit einem Molekulardateneingang, der operativ mit dem Molekulardetektorsystem verbunden ist, um durch das Molekulardetektorsystem aufgenommene Molekulardaten zu erhalten, mit einem optischen Eingang, der operativ mit der optischen Kamera verbunden ist, um durch die optischen Kamera aufgenommene Bilddaten zu erhalten, mit einem Molekularbildmodul, welches konfiguriert ist, um aus den durch das Molekulardetektorsystem aufgenommenen Molekulardaten Molekularbild zu erhaltenen, mit einem Überlagerungsmodul, um ein aus den Bilddaten generiertes optisches Bild mit dem Molekularbild zu einem überlagerten Bild zu überlagern, und mit einem Bildausgang für eine Anzeigevorrichtung, um das überlagerte Bild an die Anzeigevorrichtung auszugeben.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zur medizinischen Bildgebung vorgeschlagen, welches das Bereitstellen eines wie oben beschriebenen Endoskops, das Bereitstellen einer Kontrolleinheit mit einem Bildausgang, das Aufnehmen von Daten des Molekulardetektorsystems, das Aufnehmen von Daten der optischen Kamera und das Bereitstellen eines aus den Daten des Molekulardetektorsystems und den Daten der optischen Kamera überlagerten Bildes am Bildausgang.
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Weitere Ausführungsbeispiele betreffen ein Endoskop für optische und molekulare Bildgebung. Weitere Merkmale, Aspekte und Details, die mit hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, werden in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Abbildungen offenbart.
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KURZBESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
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Die beigefügten Abbildungen beziehen sich auf Ausführungsformen der Erfindung und werden im Folgenden kurz beschrieben:
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1 zeigt ein Endoskopsystem gemäß Ausführungsformen;
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2 zeigt schematisch Sichtfelder eines Endoskops gemäß Ausführungsformen;
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3 zeigt schematisch Sichtfelder eines Endoskops gemäß Ausführungsformen;
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4 zeigt ein Endoskop gemäß Ausführungsformen;
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5 zeigt ein Endoskop gemäß Ausführungsformen.
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Damit die zuvor aufgeführten Merkmale im Detail besser verstanden werden können, wird eine speziellere Beschreibung mit Bezug auf Ausführungsformen der Erfindung gegeben.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Kontext der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Begriff „molekulare Bildgebung” ein medizinisches Bildgebungsverfahren verstanden, welches mittels eines geeigneten Bildgebungsverfahrens die ortsabhängige Konzentration einer bestimmten Zielsubstanz (z. B. Tracer) zu ermitteln vermag. Die Zielsubstanz kann etwa als Kontrastmittel eine biologisch funktionelle Eigenschaft haben oder mit einer eine solche Eigenschaft aufweisenden funktionellen Gruppe verbunden sein, so dass sich die Konzentration der Zielsubstanz in Abhängigkeit von der biologisch funktionellen Eigenschaft ergibt (beispielsweise erhöhte Konzentration in Tumorzellen). Bei der molekularen Bildgebung führt ein Molekulardetektor eine orts- und/oder richtungsabhängige Messung physikalischer, von der Konzentration der Zielsubstanz abhängiger Parameter (Gammastrahlung, magnetisches Feld) durch. Weiter wird bei der molekularen Bildgebung aus dieser Messung mittels eines geeigneten Rekonstruktionsverfahrens auf die örtliche Verteilung der Zielsubstanz zumindest teilweise rückgeschlossen; diese kann sodann optional als Bild dargestellt werden. Die Zielsubstanz der molekularen Bildgebung ist ein Molekül, das die oben beschriebene Messung der physikalischen, von der Konzentration der Zielsubstanz abhängigen Parameter durch den Molekulardetektor erlaubt. Hierbei kann das Molekül auch lediglich aus einzelnen, ggf. atomar vorliegenden Elementen (z. B. Technetium oder andere radioaktive Elemente) oder aus einem metallischen Partikel oder dergleichen bestehen oder es umfassen. Für den Fall, dass die Zielsubstanz ein Kontrastmittel ist, können die Kontrastmittel selbst ein Signal emittieren (z. B. in der Nuklearmedizin verwendete radioaktive Kontrastmittel wie Radionuklide oder Biolumineszenz-Kontrastmittel). Alternativ kann bei den Kontrastmitteln das Aussenden eines Signals aktiviert werden (z. B. magnetische Partikel oder fluoreszierende Farbpartikel). Das Emittieren eines Signals kann beispielsweise durch Felder (wie etwa elektromagnetische Felder) aktiviert bzw. beeinflusst werden. Ein weiteres Beispiel der molekularen Bildgebung ist die molekulare Bildgebung mit Radionukliden (nukleare Bildgebung). Dabei wird der Zerfall der radioaktiven Isotope mit bildgebenden Verfahren, wie beispielsweise Szintigrafie, Positronen-Emissions-Tomographie (PET) oder SPECT (single photon emission computed tmography) detektiert. Ein weiteres Beispiel stellt die Magnetresonanztomographie dar. Im Folgenden wird beispielhaft eine Anordnung für nukleare Bildgebung mit einem Nukleardetektorsystem und Nukleardetektor (Strahlungsdetektor) beschrieben. Die Erfindung kann jedoch in analoger Weise auch für andere molekulare Verfahren angewendet werden, etwa für Verfahren, die magnetische Eigenschaften der Zielsubstanz mittels Magnetfelddetektoren (etwa nach dem MRT-Verfahren) ermitteln.
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Weiter wird unter dem Begriff „Endoskop” ein starres oder flexibles Endoskop verstanden, welches sämtliche Unterarten in Bezug auf ihre Verwendung einschließt. Beispielsweise sind folgende Endoskoparten von dem Begriff „Endoskop” umfasst: Boreskope/Boroskope, Technoskope, Autoskope, Intraskope, Fiberskope oder Flexoskope. Weiterhin sind von dem Begriff „Endoskop” sämtliche Endoskoparten in Bezug auf ihren medizinischen Einsatzort umfasst. Im Folgenden sind einige Beispiele im Zusammenhang mit dem jeweiligen Körperhohlräumen beziehungsweise Hohlorganen aufgeführt: Thorakoskopie (Brusthöhle), Bronchoskop (Lunge), (Koloskop (Darm), Laparoskop (Bauchhöhle), Gastroskop (Magen), Arthroskop (Gelenk) und Hysteroskop (Gebärmutter). Darüber hinaus kann das Endoskop im Sinne dieser Anmeldung weitere Bestandteile umfassen, wie weiter unten näher ausgeführt wird. Das Endoskop im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist in eine Körperöffnung einführbar. Die Körperöffnung kann, zum Beispiel, mithilfe eines Trokars geschaffen werden. Typische Innendurchmesser eines Endoskops der vorliegenden Anmeldung betragen 30 bis 300 mm.
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Ferner sind der hierin beschriebene Detektor und/oder Kamera im Allgemeinen über Schnittstellen mit mindestens einer Auswertungseinheit und Ausgabeeinheit und/oder miteinander verbunden. Diese aus dem Stand der Technik bekannten Schnittstellen können über kabellose Funksysteme oder per Kabel verbunden sein.
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Ferner sind hier genannte Kontrolleinheiten, etwa um Daten zu erhalten, zu transformieren, zu synchronisieren, zu überlagern und/oder auszugeben, im allgemeinen als handelsübliche Rechnersysteme (Personal Computer bzw. Workstation) realisiert, auf denen entsprechend den Ausführungsbeispielen Algorithmen in Form von Computerprogrammen realisiert sind.
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Im Kontext der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Begriff „Echtzeit” in Bezug auf molekulare (etwa nuklearmedizinische) bildgebende Systeme gemäß Ausführungsbeispielen verstanden, dass die Taktrate der Erzeugung von nuklearmedizinischen Bildern („Refresh Rate”) etwa kleiner oder gleich wenige Sekunden (10 Sekunden, bevorzugt 3 oder sogar nur 1 Sekunde) ist, und bevorzugt eine Integrationszeit kleiner oder gleich 30 Sekunden ist.
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Ausführungsbeispiele betreffen ein Endoskop für optische und nukleare Bildgebung (im Folgenden als „Endoskop” bezeichnet), welches einen in einen Patienten einführbaren Längskörper umfasst. Der Längskörper dient als Halteeinrichtung. Beispielsweise werden die Bestandteile des Endoskops und gegebenenfalls weitere Zusatzelemente an dem Längskörper befestigt. Zum Einsatz des Endoskops wird der Längskörper durch die (vorhandene oder geschaffene) Körperöffnung des Patienten eingeführt. Der Längskörper kann hohl sein, sodass medizinische Instrumente durch diesen in den Patienten eingeführt werden können. Je nach Einsatzzweck ist der Längskörper starr oder flexibel ausgebildet.
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An einem distalen Ende des Längskörpers ist eine optische Kamera, im Folgenden als Kamera bezeichnet, angebracht. Solch eine Kamera ist aus dem Stand der Technik bekannt und ist beispielsweise als hochauflösende digitale Kamera ausgestaltet.
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Die Kamera dient zur Aufnahme eines optischen Bildes oder einer Bildsequenz beziehungsweise eines Videos eines Körperhohlraumes, wie beispielsweise eines Organs, des Patienten. An dem distalen Ende kann der Längskörper ferner über eine abwinkelbare Spitze verfügen, die in jede Richtung gekrümmt werden kann. Dies ermöglicht es, das Sichtfeld der Kamera so einzustellen, dass eine Betrachtung des zu untersuchenden Körperhohlraumes aus allen Blickwinkeln verwirklicht werden kann. Damit werden tote Winkel im Sichtfeld der Kamera vermieden, wodurch die Präzision der Operations- und Diagnosetechniken verbessert wird.
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Weiterhin umfasst das Endoskop ein Nukleardetektorsystem mit zumindest einem Nukleardetektor (im Folgenden nur als Nukleardetektor bezeichnet). Im Kontext dieser Anmeldung wird der Begriff „Nukleardetektor” allgemein für Detektoren und Detektionsgeräte verwendet, die zur Detektion der Zielsubstanz (z. B. Signal des Kontrastmittels oder Strahlung einer radioaktiven Quelle im oder am Körper eines Menschen) dienen, etwa eine Röntgen-/Gammastrahlen-, Alphastrahlen-, Betastrahlen-, oder Compton-Sonde oder -Kamera. Somit umfasst der Begriff beispielsweise eine eindimensionale (1D) Sonde oder eine 2D-Kamera bis hin zu Kombinationen verschiedener Detektortypen für entsprechende Strahlungen. Insbesondere kann der Nukleardetektor mehrteilig sein und/oder mechanische Bauteile zum Halten oder der Befestigung der eigentlichen Detektoren oder Teildetektoren, wie Rahmen oder Bügel umfassen. Für eine Übersicht verschiedener Ausführungsformen des Nukleardetektorsystems bzw. des Nukleardetektors wird auf die Patentanmeldung
WO 2008/142172 verwiesen.
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Das Endoskop umfasst ferner einen Exzenter-Mechanismus mit einem Verbindungselement, welches das Nukleardetektorsystem mit dem Längskörper verbindet. Der Exzenter-Mechanismus ist dabei so gestaltet, dass er den Nukleardetektor zwischen einer achsennahen Position und einer exzentrischen Position hin- und herbewegen kann. Die Endoskopachse ist durch einen distalen Endabschnitt des Längskörpers definiert. Die in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Entfernungen des Nukleardetektors zur Endoskopachse sollen als kürzeste Entfernungen eines Zentrums des Nukleardetektors (ein bildgebungsmäßiges Zentrums ist etwa durch einen Kollimator des Nukleardetektors definiert, und ist insbesondere eine Mitte des Kollimators), zur Endoskopachse verstanden werden.
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Das heißt also, dass der Nukleardetektor zwischen einer Position, die näher an der Endoskopachse liegt, nämlich der achsennahen Position, und einer Position, nämlich der exzentrischen Position, die weiter entfernt von der Endoskopachse liegt, bewegt werden kann. Die achsennahe Position liegt also näher an der Endoskopachse als die exzentrische Position.
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Wenn der Nukleardetektor sich in der achsennahen Position befindet, sind die Abmessungen des Endoskops so klein, dass das Endoskop in den Patienten eingeführt werden kann, ohne einen größeren chirurgischen Eingriff mit großen schmerzhaften Operationsnarben durchführen zu müssen. In der exzentrischen Position kann der Nukleardetektor auf die gewünschte Position in der zu untersuchenden Körperhöhle gebracht werden, sodass die entsprechende Körperhöhle aus einem optimalen Winkel nuklearmedizinisch untersucht werden kann. Das Verbindungselement ist so ausgebildet, dass der Nukleardetektor von dem Längskörper weg beziehungsweise zu dem Längskörper hin bewegt werden kann. Ist das Verbindungselement beispielsweise starr ausgebildet, kann der Nukleardetektor durch Verschieben des Längskörpers entlang der Endoskopachse zwischen der exzentrischen und der achsennahen Position hin- und herbewegt werden. In der exzentrischen Position ist der Molekulardetektor in einem Winkel von 0° bis 90° zur Endoskopachse bzw. zum Längskörper angeordnet. In der achsennahen Position ist der Molekulardetektor in einem Winkel von 0° bis 45°, insbesondere 0° bis 30°, zur Endoskopachse bzw. zum Längskörper angeordnet.
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Darüber hinaus kann das Endoskop weitere, nicht näher beschriebene, übliche Elemente, wie beispielsweise eine Lichtquelle, einen Lichtleiter zum Transportieren des erzeugten Lichts an die zu untersuchende Stelle im Inneren des Patienten und/oder einen Bildleiter zum Transportieren des aufgenommenen Bildes umfassen. Ferner können sich im Inneren des Endoskops, beispielsweise im Inneren des Längskörpers verschiedene Kanäle sowie elektronische Bauteile zur Daten- bzw. Lichtübertragung befinden.
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Dadurch, dass das Endoskop sowohl eine optische Kamera als auch ein Nukleardetektorsystem aufweist, kann eine endoskopische Untersuchung und eine nuklearmedizinische Untersuchung am Patienten durchgeführt werden, während nur ein Zugang zu der zu untersuchenden Stelle, d. h. gegebenenfalls auch nur eine operative Eingriffsstelle, nötig ist. So kann beispielsweise ein bestimmtes Organ sowohl mit der Kamera lokalisiert und betrachtet werden, während gleichzeitig Informationen über die Organfunktion mithilfe des Nukleardetektors ermittelt werden. Durch das Zusammenfügen der verschiedenen Informationen aus den unterschiedlichen Untersuchungsmethoden erhält der Arzt genauere Informationen über das zu untersuchende Körperteil des Patienten, während der Patient dies nur als eine Untersuchung wahrnimmt, weil das Endoskop nur einmal in den Körper des Patienten eingeführt werden muss und nicht mehrere Eingriffe nötig sind. Damit wird ein intraoperatives minimal-invasives nuklearmedizinisches Verfahren während einer endoskopischen Operation ermöglicht. Werden das von der Kamera aufgenommene optische Bild und die von dem Nukleardetektor aufgenommenen Daten übereinander gelegt beziehungsweise fusioniert, entsteht ein dreidimensionales Bild der untersuchten Körperhöhle, welches dem behandelnden Arzt ein schnelleres und genaueres Operieren durch ein realistisches Bild mit Zusatzinformationen über die Gewebestruktur oder die Funktion des Organs ermöglicht. Durch die räumliche Darstellung, die vorzugsweise in Echtzeit auf einen Bildschirm übertragen wird, wird die Koordination zwischen Auge und Hand deutlich verbessert, da durch die zusätzlichen nuklearmedizinischen Informationen die anatomischen Strukturen und die räumlichen Abstände, beispielsweise zwischen Endoskop und Körperhöhle, präzise dargestellt werden. Gemäß einer Ausführungsform wird der (zumindest eine) Molekulardetektor konzentrisch um die Endoskopachse für eine gewisse Zeitdauer rotiert und die aufgenommenen Daten anschließend zu einem Gesamtbild rekonstruiert, welches eine Schnittdarstellung bzw. eine aus den einzelnen Schnitten zusammengesetzte dreidimensionale Darstellung der untersuchten Körperhöhle ergibt. Optional können die von der optischen Kamera aufgenommenen optischen Bilder zusätzlich zur Rekonstruktion des Schnittbildes bzw. Gesamtbildes verwendet werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform nimmt der (zumindest eine) Molekulardetektor Daten auf, während er von der achsennahen Position in die exzentrische Position bewegt wird. Die während dieser Zeitdauer aufgenommenen Daten werden anschließend zu einem Gesamtbild rekonstruiert.
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In einer Ausführungsform ist die optische Kamera im Wesentlichen konzentrisch zur Endoskopachse angeordnet. Dadurch ist das Sichtfeld der Kamera in vorteilhafter Weise auf die zu untersuchende Stelle im Inneren des Patienten gerichtet. Stellen, die nicht von der Kamera erfasst werden können („tote Winkel”), liegen somit üblicherweise nicht im interessierenden Bereich.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Längskörper mindestens eine Länge von 50 mm, insbesondere eine Länge von 100 bis 500 mm, auf. Ein Querschnitt des Längskörpers hat gemäß einer Ausführungsform einen Außendurchmesser von zwischen 3 mm und 16 mm, an der größten Querschnittsausdehnung sogar zwischen 25 mm und 30 mm und/oder an der kleinsten Querschnittsausdehnung zwischen 3 mm und 5 mm.
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Optional hat der Längskörper zumindest abschnittsweise (mehr als 50% der Gesamtlänge) die Form eines Kreiszylinders. Optional ist der Längskörper mitsamt dem damit verbundenen Nukleardetektorsystem um die Längsachse drehbar. Durch die Drehung dann der Nukleardetektor mit geringem Aufwand verschiedene Positionen einnehmen, und somit die nukleare Bildgebung verbessert werden.
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Eine weitere Ausführungsform betrifft ein Endoskop, bei welchem der Nukleardetektor in der exzentrischen Position zur Endoskopachse geneigt ist, so dass das Sichtfeld des Nukleardetektors und das Sichtfeld der optischen Kamera sich überschneiden und vorzugsweise die Sichtachse des Nukleardetektors und die Sichtachse der optischen Kamera einander schneiden. Durch diese Anordnung können die Daten, die einerseits mithilfe des Nukleardetektors und andererseits mithilfe der optischen Kamera gewonnen werden, innerhalb der Schnittmenge der jeweiligen Sichtfelder übereinander gelegt bzw. fusioniert werden. Dadurch können mehrere Informationen gleichzeitig über die zu untersuchende Stelle des Patienten gewonnen werden. Unter der Sichtachse des Nukleardetektors wird in der vorliegenden Anmeldung die optische Achse des Kollimators des Nukleardetektors und unter der Sichtachse der optischen Kamera die optische Achse des Objektivs der optischen Kamera verstanden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Verbindungselement des Exzenter-Mechanismus mittels eines ersten Gelenks an dem Nukleardetektorsystem und mittels eines zweiten Gelenks an dem Längskörpers angebracht. Durch die gelenkige Verbindung des Verbindungselements sowohl an dem Nukleardetektorsystem als auch an dem Längskörper kann der Nukleardetektor zu dem Längskörper hin bzw. von dem Längskörper wegbewegt werden. Das Hin- und Herbewegen kann beispielsweise durch eine Verschiebung des Nukleardetektors entlang des Längskörpers oder des Längskörpers entlang des Nukleardetektors erfolgen. Auf diese Weise lässt sich der Nukleardetektor beispielsweise zwischen der achsennahen Position und der exzentrischen Position hin- und herbewegen. Ferner kann dadurch der Nukleardetektor in der exzentrischen Position in eine Position gebracht werden, in der das Sichtfeld des Nukleardetektors und das Sichtfeld der optischen Kamera sich überschneiden und vorzugsweise die Sichtachse des Nukleardetektors und die Sichtachse der optischen Kamera einander schneiden. Die Gelenke können dabei auf übliche Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Schubgelenk, Drehgelenk, Kugelgelenk, Schraubgelenk und/oder Dreh-Schubgelenk.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das erste und das zweite Gelenk jeweils Drehgelenke, die das Verbindungselement mit dem Nukleardetektorsystem und dem Längskörper verbinden. Ist das Verbindungselement starr ausgebildet, kann durch Verschieben des Längskörpers das Verbindungselement über die Drehgelenke geschwenkt werde, wodurch der Nukleardetektor zwischen der achsennahen und der exzentrischen Position hin- und herbewegt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Nukleardetektorsystem ferner einen Nukleardetektorarm, wobei der Nukleardetektor an einem distalen Ende des Nukleardetektorarms angebracht ist, der Nukleardetektorarm in der achsennahen Position des Nukleardetektors sich zumindest abschnittsweise im Wesentlichen parallel zum Längskörper erstreckt und wobei das erste Gelenk am Nukleardetektorarm angeordnet ist. Das Verbindungselement, welches das Nukleardetektorsystem und den Längskörper miteinander verbindet, ist mittels des erstens Gelenks an dem Nukleardetektorarm angebracht und verbindet somit den Nukleardetektorarm mit dem Längskörper. Ferner ist das Verbindungselement mittels des zweiten Gelenks an dem Längskörper angebracht. Unter dem Begriff „im Wesentlichen parallel zum Längskörper” wird eine Anordnung verstanden, in der der Nukleardetektorarm langgestreckt entlang der Endoskopachse angeordnet ist. Weiterhin wird unter dem Begriff „im Wesentlichen parallel zum Längskörper” eine Anordnung verstanden, in der sich der Nukleardetektorarm vollständig innerhalb eines gedachten Zylinders um die Endoskopachse befindet, wobei der Zylinder einen Durchmesser von bis zu 100 mm, insbesondere bis zu 50 mm, ganz insbesondere bis zu 10 mm, einnimmt.
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Durch die Gelenkverbindungen zwischen Nukleardetektorarm beziehungsweise Längskörper und dem Verbindungselement des Exzenter-Mechanismus kann der Nukleardetektor im Inneren des Patienten an die zu untersuchende Stelle bewegt werden. Ferner kann dadurch der Nukleardetektor in der exzentrischen Position in eine Position gebracht werden, in der das Sichtfeld des Nukleardetektors und das Sichtfeld der optischen Kamera sich überschneiden und vorzugsweise die Sichtachse des Nukleardetektors und die Sichtachse der optischen Kamera einander schneiden. Gegebenenfalls kann der Nukleardetektorarm an seinem distalen Ende einen abwinkelbaren Abschnitt umfassen, der es ermöglicht, den Nukleardetektor in eine beliebige Richtung zu verdrehen. Dadurch kann das Sichtfeld des Nukleardetektors präzise auf die jeweilige Anwendung des Endoskops eingestellt werden.
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In der achsennahen Position kann der Nukleardetektorarm durch die gelenkige Anbringung platzsparend entlang des Längskörpers angeordnet werden, sodass das Volumen im Inneren des Patienten, durch welches das Endoskop eingeführt wird, minimiert wird. Nachdem das Endoskop in den Patienten eingeführt wurde, kann der Nukleardetektorarm durch die Gelenkverbindung mit dem Verbindungselement von dem Längskörper entfernt werden, so dass der Nukleardetektor in die exzentrische Position gebracht wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Nukleardetektorarm biegbar und/oder knickbar. Beispielsweise umfasst der Nukleardetektorarm Materialien, die eine hohe Flexibilität des Nukleardetektorarms gewährleisten. Alternativ kann der Nukleardetektorarm eine Vielzahl von einzelnen hohlen Segmenten umfassen, die auf ein Kabel aufgezogen sind. Wird das Kabel im Inneren der hohlen Segmente gespannt, versteift sich der Nukleardetektorarm. Wird das Kabel dagegen gelockert, kann der Nukleardetektorarm gebogen bzw. geknickt werden.
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Durch diese Anordnung kann der Nukleardetektor auf einfache Weise zwischen der achsennahen Position und der exzentrischen Position hin- und herbewegt werden. Jede Zwischenposition zwischen den beiden Positionen ist einstellbar und bietet damit eine hohe Flexibilität in Bezug auf die Position des Nukleardetektors. Um beispielsweise die Überlagerung der Daten von dem Nukleardetektor und der Kamera zu optimieren, kann der Nukleardetektor durch die biegbare und/oder knickbare Anordnung in eine Position bewegt werden, in der die Bedingung erfüllt ist, dass das Sichtfeld des Nukleardetektors und das Sichtfeld der optischen Kamera sich überschneiden beziehungsweise deren jeweilige Sichtachsen einander schneiden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Nukleardetektorarm zum Hin- und Herbewegen des zumindest einen Nukleardetektors zwischen der achsennahen Position und der exzentrischen Position axial gegenüber dem Längskörper verschiebbar. Mit anderen Worten kann der Nukleardetektorarm entlang des Längskörpers verschoben werden. Dies wird beispielsweise durch die Verbindung des Nukleardetektorarms mit dem Verbindungselement durch das erste Gelenk ermöglicht. Ist das Verbindungselement als starrer Körper zwischen dem ersten und zweiten Gelenk ausgebildet, kann der Nukleardetektorarm durch Verschieben des Längskörpers entlang der Endoskopachse zwischen der achsennahen Position und der exzentrischen Position hin- und herbewegt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Endoskop ferner einen in den Patienten einführbaren Hüllkörper, wobei der Hüllkörper zumindest eine Längsöffnung aufweist, durch die der Längskörper mit der optischen Kamera und das Nukleardetektorsystem einführbar sind. Bei einem minimal-invasiven Eingriff kann somit zunächst der Hüllkörper, beispielsweise über ein Trokar, in den Patienten eingeführt werden und danach durch die Längsöffnung des Hüllkörpers die optische Kamera, das Nukleardetektorsystem und der Exzenter-Mechanismus eingeführt werden. Damit muss nur einmal ein Eingriff für den Zugang zu der zu untersuchenden Körperhöhle durchgeführt werden. Über den somit geschaffenen Zugang können dann die weiteren Bestandteile des Endoskops und, wenn nötig, weitere Elemente oder Instrumente für das Endoskop, wie beispielsweise Operationsbesteck, in den Patienten eingeführt werden, ohne dass ein weiterer Eingriff stattfinden muss. Dies hat zur Folge, dass durch den Eingriff nur eine kleine Narbe entsteht, obwohl mehrere medizinische Instrumente gleichzeitig in den Patienten eingeführt werden.
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Der Hüllkörper kann, je nach Anwendung, starr, halbstarr oder flexibel ausgestaltet sein. Je nach Anwendung wird der gesamte Hüllkörper oder nur Teile des Hüllkörpers über den Zugang in den Patienten eingeführt. Vorteilhafterweise verbleibt jeweils ein Teil, wie beispielsweise ein Griff, der Bestandteile des Endoskops und/oder der weiteren Elemente außerhalb des Hüllkörpers und/oder außerhalb des Patienten, um die Bedienung beziehungsweise Platzierung derselben einfach durchzuführen und zu steuern.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Hüllkörper einen kreisartigen Querschnitt mit einem Innendurchmesser von mehr als 3 mm und weniger als 20 mm auf. Der Außendurchmesser des Längskörpers beträgt zwischen 10% und 90%, insbesondere zwischen 25% und 50%, ganz insbesondere zwischen 30% und 40% des Innendurchmessers des Hüllkörpers.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der zumindest eine Nukleardetektor ein erster und ein zweiter Nukleardetektor. Um möglichst umfassende nuklearmedizinische Informationen über die zu untersuchende Stelle zur Verfügung zu stellen, werden zwei Nukleardetektoren eingesetzt. Die Nukleardetektoren können dabei jeweils an einem Nukleardetektorarm angebracht sein. Die durch die Nukleardetektoren ermittelten Daten können beispielsweise fusioniert beziehungsweise überlagert werden und optional gleichzeitig mit den Daten, die die optische Kamera liefert, für die graphische Darstellung aufbereitet werden. Durch die Verwendung von zwei Nukleardetektoren werden auch Stellen im Körper des Patienten erreicht, an denen mit nur einem Nukleardetektor nicht genug Daten für eine präzise Diagnose ermittelt werden könnten.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind der erste und der zweite Nukleardetektor in der exzentrischen Position derart gegenüber der Endoskopachse geneigt, dass sich die Sichtfelder der Nukleardetektoren mit dem Sichtfeld der optischen Kamera überschneiden und sich vorzugsweise die Sichtachsen der Nukleardetektoren jeweils mit der Sichtachse der optischen Kamera schneiden. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die Sichtfelder der Nukleardetektoren mit dem Sichtfeld der optischen Kamera eine Schnittmenge bilden, die die zu untersuchende Stelle im Körper des Patienten im Fokus hat. Somit können von dem zu untersuchenden Bereich beispielsweise nuklearmedizinische Ergebnisse in Echtzeit in das von der optischen Kamera aufgenommene Bild beziehungsweise Video (Bildsequenz) integriert werden. Damit können mehrere Informationen, die üblicherweise auf unterschiedlichen Bildschirmen dargestellt werden, auf einem Bildschirm angezeigt werden. Dadurch kann ein behandelnder Arzt die nächsten Schritte bei der Diagnostik beziehungsweise Behandlung direkt einleiten, ohne auf Ergebnisse von verschiedenen Messverfahren und Instrumenten zu warten.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Schnittmenge der Sichtfelder der Nukleardetektoren vollständig im Sichtfeld der optischen Kamera. Mit dieser Anordnung kann das gesamte Bild beziehungsweise die Bildsequenz der Kamera mit nuklearmedizinischen Daten fusioniert beziehungsweise überlagert werden.
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Die einzelnen Bestandteile des Endoskops umfassen biokompatible Materialien, wie beispielsweise biokompatible Metalle. Zu diesen zählen beispielsweise Tantal, Titan oder Legierungen auf Magnesium- oder Eisenbasis. Weiterhin können die Bestandteile des Endoskops biokompatible Kunststoffe umfassen, wie beispielsweise Polylactat. Durch die Verwendung von biokompatiblen Materialien wird eine Zersetzung oder toxische Wirkung des Endoskops unterbunden und eine allergische Reaktion des Patienten auf das Endoskop vermieden.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Endoskopsystem zur medizinischen Bildgebung vorgeschlagen, welches ein wie oben beschriebenes Endoskop und eine Kontrolleinheit umfasst. Die Kontrolleinheit umfasst einen Nukleardateneingang, der operativ mit dem Nukleardetektorsystem verbunden ist, um durch das Nukleardetektorsystem aufgenommene Nukleardaten zu erhalten. Weiterhin umfasst die Kontrolleinheit einen optischen Eingang, der operativ mit der optischen Kamera verbunden ist, um durch die optische Kamera aufgenommene Bilddaten zu erhalten, ein Nuklearbildmodul, welches konfiguriert ist, um aus den durch das Nukleardetektorsystem aufgenommenen Nukleardaten ein Nuklearbild zu erhaltenen, und ein Überlagerungsmodul, um ein aus den Bilddaten generiertes optisches Bild mit dem Nuklearbild zu einem überlagerten Bild zu überlagern. Ferner umfasst die Kontrolleinheit einen Bildausgang für eine Anzeigevorrichtung, um das überlagerte Bild an die Anzeigevorrichtung auszugeben.
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Die oben beschriebenen operativen Verbindungen können über Schnittstellen, beispielsweise über kabellose Funksysteme oder per Kabel, hergestellt werden. Über die operativen Verbindungen können beispielsweise Daten empfangen und/oder gesendet werden.
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Die Kontrolleinheit steuert den Empfang der Daten aus der optischen Kamera und dem zumindest einen Nukleardetektor. Weiterhin steuert die Kontrolleinheit die Überlagerung bzw. Fusion des optischen Bildes (bzw. Bildsequenz) mit den nuklearmedizinischen Daten. Dies kann beispielsweise geschehen, indem die Kontrolleinheit in Echtzeit jeweils ein Bild bzw. eine Bildsequenz aus den Daten der optischen Kamera und den Daten des Nukleardetektors bzw. der Nukleardetektoren errechnet und diese Bilder bzw. Bildsequenzen überlagert bzw. fusioniert. Die Überlagerung bzw. Fusion wird dabei nach an sich aus dem Stand der Technik bekannten Algorithmen durchgeführt. Beispielsweise können dann die Bilddaten des Nukleardetektors bzw. der Nukleardetektoren in eine Bildebene der der optischen Kamera projiziert werden. Das so fusionierte Bild wird dann zum Beispiel auf einem Bildschirm dargestellt. Für eine genauere Beschreibung der Überlagerung bzw. Fusion von Daten bzw. Bilddaten wird auf die Patentanmeldungen/Patente
WO 2008/142172 und
WO 2007/131561 verwiesen, deren Inhalt hiermit vollumfänglich hierin einbezogen ist.
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Auf diese Weise kann beispielsweise die radioaktive Verteilung des Radiopharmakons („Tracer”) direkt im von der optischen Kamera aufgenommenen Bild bzw. Bildsequenz angezeigt werden.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zur medizinischen Bildgebung vorgeschlagen, welches das Bereitstellen eines wie oben beschriebenen Endoskops, das Bereitstellen einer Kontrolleinheit mit einem Bildausgang, das Aufnehmen von Daten des Nukleardetektorsystems, das Aufnehmen von Daten der optischen Kamera und das Bereitstellen eines aus den Daten des Nukleardetektorsystems und den Daten der optischen Kamera überlagerten Bildes am Bildausgang umfasst.
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Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen des vorgeschlagenen Endoskops beziehungsweise des Endoskopsystems und des Verfahrens zur medizinischen Bildgebung und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Die Elemente der Zeichnungen sind relativ zueinander und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen entsprechend ähnliche Teile.
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In 1 ist ein Endoskop für optische und nukleare Bildgebung (im Folgenden als „Endoskop” bezeichnet) 1 gemäß Ausführungsbeispielen gezeigt. Es umfasst einen in einen Patienten einführbaren zylinderförmigen Längskörper 2, der einen distalen Endabschnitt 3 umfasst. Eine Endoskopachse A ist durch den distalen Endabschnitt 3 definiert. Weiterhin umfasst das Endoskop 1 eine optische Kamera 5, die an einem distalen Ende 4 des Längskörpers 2 angebracht ist. Das Endoskop 1 umfasst ferner ein Nukleardetektorsystem 6 und einen Exzenter-Mechanismus 7. Das Nukleardetektorsystem 6 umfasst zwei Nukleardetektoren 61, die symmetrisch zur Endoskopachse A angeordnet sind und sich in einer exzentrischen Position befinden. Die Nukleardetektoren 61 sind jeweils mit einem Nukleardetektorarm 62 verbunden. Die Nukleardetektorarme 62 sind zylinderförmig und ebenfalls symmetrisch zur Endoskopachse A angeordnet. Eine Bewegung der Nukleardetektorarme 62 kann unabhängig voneinander erfolgen. Ebenfalls sind Positionen, in denen die Nukleardetektorarme 62 (und optional auch die Nukleardetektoren 61) nicht symmetrisch zur Endoskopachse A angeordnet sind, sind möglich.
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Der Exzenter-Mechanismus 7 umfasst zwei Verbindungselemente 8, die die Nukleardetektorarme 62 mit dem Längskörper 2 verbinden. Die Verbindungselemente 8 sind als starre Stäbe ausgebildet und an der Umfangsfläche des zylinderförmigen Längskörpers 2 angeordnet. Die Stäbe 8 sind über zwei erste Gelenke 9 mit dem jeweiligen Nukleardetektorarm 62 und über zwei zweite Gelenke 10 mit dem Längskörper 2 gelenkig verbunden. Die zweiten Gelenke 10 sind an einer Manschette 13 befestigt, welche um den Längskörper 2 in Umfangsrichtung angeordnet ist. Um jeden Nukleardetektorarm 62 ist eine Manschette 91 in Umfangsrichtung angebracht, auf der die zwei ersten Gelenke 9 befestigt sind.
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Die Nukleardetektorarme 62 und der Längskörper 2 sind an ihren jeweiligen proximalen Endabschnitten (in 1 nicht gezeigt) innerhalb eines Hüllkörpers 11 angeordnet. Der Hüllkörper 11 dient als Schutzhülle der innen liegenden Bestandteile des Endoskops und optional weiterer einführbarer Instrumente. Ferner dient der Hüllkörper 11 als Zugang zu der zu untersuchenden Körperhöhle des Patienten, durch den die Bestandteile des Endoskops und optional weitere einführbare Instrumente in den Patienten eingeführt werden können. Dafür ist der Hüllkörper 11 mit einer Längsöffnung 12 (in 1 nicht abgebildet) ausgestattet.
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Weiterhin ist in 1 eine Kontrolleinheit 20 abgebildet, die mit einem Bildschirm 21 verbunden ist. Die Kontrolleinheit 20 empfängt (an einem nicht abgebildeten) optischen Eingang die Bilddaten der Kamera 5 und (an einem nicht abgebildeten) Nukleardateneingang die Nukleardaten der beiden Nukleardetektoren 61. In einem (nicht abgebildeten) Nuklearbildmodul der Kontrolleinheit 20 wird dann aus den Nukleardaten eine Nuklearbild erzeugt. In einem (nicht abgebildeten) Überlagerungsmodul der Kontrolleinheit 20 wird anschließend aus den Bilddaten der Kamera und dem Nuklearbild ein überlagertes Bild errechnet, was über einen Bildausgang der Kontrolleinheit 20 auf dem Bildschirm 21 in Echtzeit angezeigt wird.
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2 und 3 zeigen jeweils schematische Konfigurationen einzelner Bestandteile der in dieser Anmeldung beschriebenen Ausführungsformen des Endoskop bzw. Endoskopsystems.
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2 veranschaulicht eine Konfiguration, bei der die Kamera 5 und ein einzelner Nukleardetektor 61 zur Überlagerung bzw. Fusion ihrer jeweiligen Bilddaten verwendet werden. Das kegelförmige Sichtfeld, welches die optische Kamera 5 aufnimmt, ist in 2 mit SK bezeichnet. Das kegelförmige Sichtfeld, welches der Nukleardetektor 61 aufnimmt, ist mit SN bezeichnet. 2 zeigt eine Momentaufnahme, in der die Kamera 5 und der Nukleardetektor 61 nicht bewegt werden. Die (in 2 nicht gezeigte) Kontrolleinheit 20 empfängt die Bilddaten der Kamera 5 innerhalb des Sichtfeldes SK und die Bilddaten des Nukleardetektors 61 innerhalb des Sichtfeldes SN. Die Kontrolleinheit 20 errechnet aus den empfangenen Bilddaten ein überlagertes Bild, welches der Schnittmenge der sich überlappenden Sichtfelder SN und SK entspricht, wobei die Sichtachse N des Nukleardetektors und die Sichtachse K der Kamera innerhalb der Schnittmenge liegen. Bilddaten aus den Teilen der Sichtfelder, die sich nicht gegenseitig überlappen, werden nicht für die Berechnung des überlagerten Bildes verwendet.
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3 veranschaulicht eine Konfiguration, bei der die Kamera 5 und zwei Nukleardetektoren 61 zur Überlagerung bzw. Fusion ihrer jeweiligen Bilddaten verwendet werden. 3 zeigt eine Konstellation, in der die Nukleardetektoren 61 in der exzentrischen Position zur Endoskopachse (nicht gezeigt) bzw. zur Kameraachse K geneigt sind. Diese Konstellation kann beispielsweise durch Bewegen der Nukleardetektoren 61 und/oder der Kamera 5 erreicht werden. Das von der (nicht gezeigten) Kontrolleinheit errechnete überlagerte Bild entspricht der Schnittmenge des Sichtfeldes SK der Kamera 5 und der beiden Sichtfelder SN der zwei Nukleardetektoren 61. Der Schnittpunkt der Sichtachse K der Kamera 5 und der beiden Sichtachsen N der Nukleardetektoren 61 liegt dabei innerhalb der Schnittmenge.
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4 und 5 veranschaulichen an einer der oben beschriebenen Ausführungsformen des Endoskops 1 die Wirkungsweise des Exzenter-Mechanismus 7. 4 zeigt ein Nukleardetektorsystem 6 mit zwei Nukleardetektoren 61 in der exzentrischen Position, in welcher das oben beschriebene endoskopische Verfahren mit medizinischer Bildgebung durchgeführt werden kann.
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Zum Einführen des Endoskops in die zu untersuchende Körperhöhle des Menschen wird das Nukleardetektorsystem 6 in die achsennahe Position gebracht, wie dies in 5 dargestellt ist.
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Mithilfe der in den Figuren gezeigten gelenkigen Anbringung der Stäbe 8 kann der Längskörper 2 entlang der Endoskopachse A in Richtung seines distalen Endes 4 oder in Richtung des (in 4 und 5 angedeuteten) Hüllkörpers 11 verschoben werden, um das Nukleardetektorsystem 6 zwischen der exzentrischen und der achsennahen Position hin- und herzubewegen.
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4 zeigt die zwei Nukleardetektoren 61 jeweils 35 mm von der Endoskopachse A entfernt angeordnet. Die Stäbe 8 verbinden das Nukleardetektorsystem 6 mit dem Längskörper 2 und sind in einem Winkel von 60° zur Endoskopachse A bzw. zum Längskörper 2 angeordnet. Wird der Längskörper 2, ausgehend von der exzentrischen Position, in Richtung seines (nicht abgebildeten) proximalen Endes bewegt, d. h. ein Stück weit aus dem Hüllkörper 11 und damit aus dem Patienten hinaus gezogen, schwenken die Stäbe 8 über die ersten Gelenke 9 und zweiten Gelenke 10 in Richtung des distalen Endes 4 des Längskörpers 2. In der achsennahen Position sind die Stäbe 8 nahezu parallel zum Längskörper 2 bzw. der Endoskopachse A angeordnet. 5 zeigt die Nukleardetektoren 61 in der achsennahen Position jeweils 15 mm von der Endoskopachse A entfernt angeordnet. Die Stäbe 8 sind in einem Winkel von 30°, zur Endoskopachse A bzw. zum Längskörper 2 angeordnet. Sowohl der Längskörper 2 als auch die Nukleardetektorarme 62 können an ihrem proximalen Enden mit einem Griff ausgestattet sein, um diese außerhalb des Hüllkörpers 11 bzw. außerhalb des Patienten zu bedienen.
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In der exzentrischen Position haben die an dem einen Nukleardetektorarm 62 angeordneten ersten Gelenke 9 einen Abstand zwischen 10 mm und 200 mm, insbesondere zwischen 100 mm und 200 mm, von den an dem anderen Nukleardetektorarm 62 angeordneten ersten Gelenken 9. In der achsennahen Position nehmen die an dem einen Nukleardetektorarm 62 angeordneten ersten Gelenke 9 einen Abstand zwischen 0 mm und 30 mm, insbesondere zwischen 5 mm und 20 mm, von den an dem anderen Nukleardetektorarm 62 angeordneten ersten Gelenken 9 ein. Mit anderen Worten ist der Abstand zwischen den an dem einen Nukleardetektorarm 62 angeordneten ersten Gelenken 9 und den an dem anderen Nukleardetektorarm 62 angeordneten ersten Gelenken 9 in der exzentrischen Position größer als in der achsennahen Position.
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Der in 4 und 5 gezeigte Exzenter-Mechanismus 7 kann alternativ anstatt der Stäbe 8 Seile und anstatt der ersten Gelenke 9 und zweiten Gelenke 10 Seilrollen umfassen. Die Nukleardetektoren 61 lassen sich dann über das Flaschenzug-Prinzip zwischen der exzentrischen und achsennahen Position hin- und herbewegen.
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Der distale Endabschnitt 3 des Längskörpers 2 und der (nicht gezeigt) distale Endabschnitt der jeweiligen Nukleardetektorarme 62 können als bewegliche Abschnitte ausgebildet sein, die in alle Richtungen gebogen und/oder geknickt werden können. Dadurch können die Nukleardetektoren 61 und die Kamera 5 flexibel bewegt und dadurch ihrer jeweiligen Sichtfelder eingestellt werden.
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Während das Vorangehende auf Ausführungsformen der Erfindung gerichtet ist, können andere und weitere Ausführungsformen der Erfindung durch Kombinationen der beschriebenen aufgestellt werden, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, der durch die nachfolgenden Ansprüche bestimmt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2008/142172 [0030, 0057]
- WO 2007/131561 [0057]
