WO2008074831A2 - Vorrichtung zur durchführung minimalinvasiver diagnosen und ggf. zusätzlicher therapeutischer eingriffe im inneren des körpers eines patienten - Google Patents

Vorrichtung zur durchführung minimalinvasiver diagnosen und ggf. zusätzlicher therapeutischer eingriffe im inneren des körpers eines patienten Download PDF

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    • A61B6/4441—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure the rigid structure being a C-arm or U-arm

Definitions

  • Apparatus for performing minimally invasive diagnoses and possibly additional therapeutic interventions inside the body of a patient Apparatus for performing minimally invasive diagnoses and possibly additional therapeutic interventions inside the body of a patient.
  • the invention relates to a device for performing minimally invasive diagnoses and possibly additional therapeutic interventions inside the body of a patient.
  • the z. B. may be a diagnosis or a treatment.
  • the target area of such a medical measure is often a hollow organ in the patient in question, in particular the gastrointestinal tract is subjected to such an examination.
  • endoscopes which are non-invasively or minimally invasively introduced from outside, either through the patient's body or through small incisions, into these and are mechanically controlled or positioned.
  • endoscopy capsules are known for some years, which the patient swallows. These capsules, which are usually provided with imaging systems. Endoscopic capsules are known which pass exclusively through the peristalsis or are actively moved by small drive systems (e.g., grippers or propellers).
  • DE 101 422 53 C1 discloses an endoscopy system comprising an endoscopy capsule and a magnet coil system which is capable of remotely moving the endoscopy capsule equipped with a bar magnet in the gradient field generated by the magnet coil system in all directions.
  • the power transmission is carried out here so targeted non-contact and controlled from the outside.
  • a suitable magnet coil system is implemented, which is required in order to move the magnetic endoscopy capsule through hollow organs of a patient by means of magnetic non-contact force transmission.
  • the magnetic coil system consists of a series of individually controllable individual coils, which are arranged so that they form a tubular working space in which the magnetic Endoscopie capsule is movable without contact.
  • the magnetic coil system is further configured and offered solutions for the persistence or floating of the endoscope capsule. It is also known to equip such endoscopy systems with position detection components that provide feedback about the position and possibly also
  • endoscopy capsules have functionalities of a conventional endoscope, for example, video cameras, small medical instruments or drug delivery means are integrated into the endoscopy capsule.
  • endoscopy systems of the aforementioned kind are to be used for diagnostics and therapy.
  • the diagnostic means of an endoscopic capsule as well as the diagnostic means of conventional mechanical sliding endoscopy are insufficient for complete diagnosis. It is therefore desirable to obtain further information for diagnosis, for example from external radiological imaging. So it may be useful to specify a pathological finding that has been initially detected by endoscopy by further data. For example, it may be necessary in this context to determine the penetration depth of the pathological tissue into the healthy tissue in order to determine the size and thus the severity of the disease and to determine suitable therapeutic measures. A such task is not solvable by the optical image recording method of endoscopy. In this case, other and essentially radiological imaging methods are to be used.
  • a medical system for image-based diagnosis or therapy of the body of a patient comprising a) an endoscopy system comprising a magnetic coil system and a position detection system, wherein the magnetic coil system within a tubular working volume, which is formed by the magnetic coil system, in the body the patient controls magnetically navigable endoscopy capsule with at least one image acquisition unit for acquiring biological data of a finding, b) an image acquisition system arranged outside the body with an image acquisition area for acquiring image data of a finding outside the working volume of the magnetic coil system and c) a patient positioning device the endoscopy system and the image recording system are functionally and spatially coupled to one another in such a way that the spatial coordinates of the findings detected by the image recording unit by means of the position detection system (findings koo rdinets) can be forwarded to the image recording system.
  • the medical system thus consists of an endoscopy system and an image acquisition system arranged outside the body, wherein a common patient storage device ensures that the stored patient is positioned between the working volume of the endoscopy system and the image acquisition area of the external image acquisition system.
  • a common patient storage device ensures that the stored patient is positioned between the working volume of the endoscopy system and the image acquisition area of the external image acquisition system. Due to the position detection system of the endoscope piesystems is the position of the endoscopy capsule in the coordinate system of the endoscopy system known. Due to the comparatively small distance of the endoscopy capsule to the site of the findings, the coordinates of the findings detected by the image acquisition unit are thus also known to a sufficient approximation.
  • this information can be used to correct the findings coordinates, since the orientation and position of the endoscopy capsule is usually known.
  • the location of its image-receiving components for example, X-ray source and X-ray detector
  • the generated image data in the coordinate system of the image acquisition system are described.
  • Endoscopy system and image acquisition system are spatially and functionally coupled.
  • the relationship between the coordinate systems of the endoscopy system and the coordinate system of the image acquisition system is known at all times.
  • this setting of the image pickup area can be automatic or semi-automatic.
  • the spatial coordinates of the findings detected by the image recording system can also be forwarded to the endoscopy system as findings coordinates.
  • These can already be coordinates that have been determined by an evaluation of image data of the image recording system.
  • data resulting from evaluation can be, for example, depth data of recognized pathological tissue changes or information on vessel locations.
  • the forwardable findings coordinates are not limited to the aforementioned applications. In any case, these are on
  • the spatial coupling of the endoscopy system and the image acquisition system is established via the mechanical coupling of the two systems.
  • This coupling is achieved in that the systems are fixed on a common base, but can be moved relative to each other.
  • a coordinate transformation between the two systems is only required once, after arrangement on or on the common basis.
  • the relative movements between the systems are tapped by means of suitable position sensors, as a result of which continuous tracking of the position in the two coordinate systems in computer systems of the endoscopy and image recording system or of an additional separate computer unit becomes possible.
  • each spatial coordinate in the coordinate system of the endoscopy system can be clearly depicted on a spatial coordinate of the image acquisition system and vice versa.
  • the endoscopy and imaging system could be used individually at any time, but could also be coupled. If the connection points of the base elements and those of the endoscopy and image acquisition system are unambiguous, then a fixed coordinate transformation stored in the computer systems of the endoscopy and image acquisition system would be usable in this way.
  • the spatial coupling between the endoscopy system and the image acquisition system is established via a position-determining device.
  • Endoscopy system and imaging system are not mechanically connected in this case.
  • the said position determination devices are known from so-called. Navigation systems of medical technology.
  • the position-determining device consists essentially of at least one sensor which is suitable for determining the position and position of the image-receiving components (for example X-ray source and detector) of the image recording system and detecting its positional and positional change in space.
  • the sensors of Positioning devices may be based on either optical, magnetic, ultrasound-based, radio-based or infrared-based sensor methods.
  • mixed forms of these methods can also be used, which in combination increase the accuracy of the position determination of the image-receiving components or improve the susceptibility to errors by possibly redundant systems.
  • some optical sensors which are usually CCD cameras, and to supplement them with sensors that are subject to a magnetic position determination method, for example. It would also be conceivable to supplement optical systems with systems which work on the basis of measurements of the reflections.
  • the magnetic coil system of the endoscopy system is also variable in position, then this is likewise to be detected via the same or another position-determining device.
  • several cameras can detect the position of endoscopy system and relative movements of the image acquisition system and take into account in a coordinate transformation.
  • corresponding marks are to be attached to the movable parts. The movement evaluation then takes place via these marks.
  • the patient can be positioned freely between the working volume and the image recording area by the patient positioning device, wherein the change in position of the patient positioning device is detectable and forwardable to the endoscopy system and / or image recording system.
  • the change in position of the patient positioning device is detectable and forwardable to the endoscopy system and / or image recording system.
  • Movement of the patient support device take place and this can be taken into account in the image focusing of the image pick-up area on the actual findings. This is particularly advantageous when the movement of the magnetic coil system of the endoscopy system or even for the
  • Image acquisition relevant movable components of the image recording system consuming or at least in certain ranges of motion is too expensive.
  • the patient tion device can perform not only translational, but also rotational position change.
  • the movement changes are detected by sensors and made available to the endoscopy and / or image acquisition system.
  • the change in position of the patient support device can also be detected via a position-determining device.
  • the position determination device will be the same that is used for the position determination of the endoscopy system and the image acquisition system.
  • the patient support device is to be equipped with tags for this purpose and calibrated once with the aid of these marks. In this way, separate sensors for translational or rotational movement on the patient support device can be dispensed with.
  • a particularly preferred embodiment results when the image recording system imitates X-rays and can be positioned by means of the findings coordinates in such a way that an image recording area is focused on the finding.
  • the image recording system can be controlled in such a way that only the findings appear in the image recording area.
  • the focus on the findings area is determined by the distance setting of the X-ray source and detector or by
  • Adjustment of available apertures at the X-ray source of the image acquisition system achieved. These settings can also be done completely automatically. At the same time, it is also conceivable to adapt the intensity of the X-radiation to the changing distances to the object to be photographed.
  • the patient support device must be functionally transparent with respect to the physical procedures used by the endoscopy system and the imaging system. This can be z. B. can be achieved by the patient table is made of an aramitmaschineverver petitionen plastic.
  • the transmission of endoscopy and image recording system and the transmission of Image data of the findings so the findings images themselves between endoscopy and imaging system allows.
  • the coupling can take place directly, so that the image data are displayed separately or merged with one another in the respective other system.
  • the coupling can also take place indirectly via a separate image processing and / or display unit.
  • the endoscopy system and the image acquisition system are each connected to this common image processing and / or display unit, the image data are transmitted to this unit and separately displayed or fused together as described above. shown merged. In this way, different individual systems from the perspective of the operator can merge into a single system.
  • the merging of the two image data sets can support the subsequent endoscopy by displaying the image generated by the image acquisition system in addition to the camera image of the endoscopy capsule.
  • the physician performing the endoscopy has far more precise optical means for orientation.
  • vessels that were made visible during the image acquisition with the image acquisition system via contrast agent administration can now also be made visible to the physician during the endoscopic procedure.
  • the proposed medical system is particularly good and easy to handle, when endoscopy system and image acquisition system have a common control and display unit and all the operating and display elements are available on this.
  • Patient positioning device and or the image pickup system spatially to each other to adjust the recording direction can be positioned.
  • the recording direction is known, from which the image recording unit of the endoscopy capsule has generated image data from the findings.
  • the external image acquisition system can record this field of findings in principle from different angles and thus also different recording directions. Not all of these conceivable receiving directions will be suitable for obtaining an image optimally supporting the diagnosis.
  • bones or organ layers can greatly influence either the accessibility or the image-recording quality.
  • the direction of picking ie the direction from which the image is taken by means of an image recording system, can be optimized. Such optimization may include various optimization parameters. An optimization can be done for example due to the radiation dose or due to the contrast conditions.
  • the object is further achieved by a method for image-assisted endoscopic diagnosis and therapy inside a body with a medical system according to one of the preceding claims with the following steps.
  • Imaging by the image acquisition system at least one finding point
  • the aforementioned method is further developed in that the patient is taken again into the working volume of the magnet coil system by the image acquisition system in order to be further treated in the endoscopy system, taking into account image recordings of the findings or automatically or manually derived findings , Such further treatment may include further diagnoses, or may already include therapeutic measures.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a medical system according to the invention as a mechanically coupled system
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of a medical system according to the invention as a system coupled via a position determining device 3 shows an insert of an endoscopy capsule based on image data of an image acquisition system
  • the medical system 1 shows the medical system 1 according to the invention as a mechanically coupled system in which an endoscopy system 3, an image recording device 6 - exemplified in the form of a C-arm - are mechanically coupled to one another via a base 7.
  • the endoscopy system 3 comprises a magnet coil system 4 and a cylindrical endoscopy capsule 5 freely movable by the magnet coil system 4 in a working volume A.
  • the working volume A is the space inside the magnet coil system 4 in which the gradient fields generated by the magnet coil system 4 are present the endoscopy capsule 5 act.
  • the position and possibly the orientation of the endoscopy capsule 5 in the longitudinal axis is determined by an unspecified position detection system, which is integrated into the magnet coil system 4.
  • the position detection is imaged in the coordinate system 20 of the endoscopy system 3.
  • the endoscopy capsule 5 is equipped with an image acquisition unit, via which image recordings from the interior of the patient 2 are made possible.
  • the image recording unit consists of a CCD camera whose images are transmitted via radio to a receiver unit.
  • the magnet coil system 4 is connected to a base 7 via a holding device 8.
  • the holding device 8 is movable in the vertical and horizontal directions. The deflection in the horizontal or vertical direction can be tapped via integrated sensors 21.
  • the base 7 is connected to a further holding device 9, which in turn is connected at its opposite end to a holding part 10.
  • Holding device 9 is also movable in the vertical and horizontal directions. This deflection in the horizontal or vertical direction can be tapped via integrated sensor 22.
  • a fixing device 11 with the C-arm 12 is rotatably attached to the holding part 10.
  • the deflection of the C-frame can be tapped off via a further sensor 22.
  • At the C-arm 12 are opposite to each other an X-ray source 13 and an X-ray receiver 14 is mounted.
  • the emitted from the X-ray source 13 and incident on the X-ray receiver 14 X-rays form the image pickup area B of the X-radiation.
  • the X-ray images obtained with the X-ray receiver 14 can be displayed in a manner known per se on a display device 15.
  • 3D X-ray images of the body or of body parts of a patient 2 mounted on a vertically and horizontally adjustable patient positioning device 16 can be produced in the image recording area B.
  • the vertical and horizontal adjustment of the patient support device 16 can be measured by means of sensor 23.
  • an image computer 18, which is arranged in the equipment cabinet 17 of the medical system 1 and is connected to the X-ray receiver 14 and the display device 15 in a manner not shown, is present.
  • the image computer 18 reconstructs in the coordinate system 19 3D images of the part of the patient 2 to be displayed from 2D projections taken during an adjustment of the C-arm about the Z-axis in a known manner or, in the case of 2D layer recorded these on the display device 15 available.
  • the image data taken by the endoscopy capsule from the interior of the body of the patient 2 can be displayed on the display device 15. This may be the fused representation, ie superimposed representation of image data from endoscopy and image acquisition system. Due to the mechanical coupling of image acquisition system 6 and
  • FIG. 2 shows the medical system 1 according to the invention as a functionally coupled system in which an endoscopy system 3, an image recording device 6 - exemplified in the form of a C-arm - are coupled to one another via a position-determining device 24.
  • the position determining device 24 is connected in the embodiment via a support arm 25 with the patient support device 16. Of course, it can also be mounted differently or placed separately.
  • Positioning sensors 26 are attached to the support arm.
  • the position determining device 24 further comprises, in addition to the position-determining sensors 26, reference elements 27 associated with the objects whose position is to be detected and which are taken by the position-determining sensors 26. In order to be able to carry out a coordinate transformation as described in FIG.
  • the reference elements 27 are to be arranged for the movable elements of the endoscopy system 3 and the image acquisition system 6.
  • such reference elements are arranged on the C-arm 12 and on the magnet coil system 4.
  • passive optical markers with an infrared-reflecting surface are also used today as reference elements, since they can be used for additional, usually annoying, cabling.
  • a navigation computer 28 which likewise belongs to the position determination device, evaluates the images recorded with the position determination sensors 26 and can determine the positions, ie the positions and orientations of the reference elements 27 and thus of the endoscopy system and image recording system in space, on the basis of the recorded reference elements 27.
  • the position determining device 24 is to be calibrated in a one-time step.
  • the patient positioning device 16 can also be incorporated into the position Onsbeéessvoriques 24 are integrated to account for this movement.
  • the patient support device 16 is to be equipped with reference elements 27.
  • FIG. 3 shows the use of an endoscopy capsule 5 on the basis of image data of an image acquisition system. After lesions have been marked at one or more places during endoscopy by the treating staff, they are examined after transfer of the findings position to the image acquisition system by further image data (preferably X-ray images). After these images, the endoscopy is continued. During the following therapy, a shadow image or sectional image or an MPR (multiplanar reconstruction) or a MIP (Maximum Intensity
  • Projection of the lesion currently visible in endoscopy or accessible to therapy.
  • 3 shows a pedunculated polyp 31 in the intestine 29, which is supplied by a larger blood vessel 30. Due to the images taken by the image recording system 6, the size and the
  • a magnetically performed injection is carried out, which injects a vaso-occlusive therapeutic agent at a suitable vascular site in order to carry out a subsequent polypectomy with low risk.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein medizinisches System (1) zur bildgestützten Diagnose oder Therapie des Körpers eines Patienten (2) aufweisend ein Endoskopiesystem (3), ein Bildaufnahmesystem (6) und eine Patientenlagerungsvorrichtung (16). Das Endoskopiesystem (3) umfasst ein Magnetspulensystem (4), das innerhalb eines röhrenartigen Arbeitsvolumens (A), welches durch das Magnetspulensystem ( 4) ausgebildet wird, eine im Körper des Patienten (2) magnetisch navigierbare Endoskopie- Kapsel (5) mit wenigstens einer Bildaufnahmeeinheit zur Erfassung von Bilddaten eines Befundes steuert. Das Bildaufnahmesystem (6) ist ausserhalb des Körpers angeordnet und hat einen Bildaufnahmebereich (B) zur Erfassung von Bilddaten eines Befundes ausserhalb des Arbeitsvolumens (A) des Magnetspulensystems (4). Endoskopiesystem (3) und das Bildaufnahmesystem (6) sind funktionell und räumlich so miteinander gekoppelt, dass die Raumkoordinaten des durch die Bildaufnahmeeinheit erfassten Befundes als Befundkoordinaten an das Bildaufnahmesystem weiterleitbar sind.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zur Durchführung minimalinvasiver Diagnosen und ggf. zusätzlicher therapeutischer Eingriffe im Inneren des Körpers eines Patienten.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Durchführung minimalinvasiver Diagnosen und ggf. zusätzlicher therapeutischer Eingriffe im Inneren des Körpers eines Patienten.
In der Medizin ist es häufig notwendig, im Inneren, also im Körper eines in der Regel lebenden Menschen oder Tieres als Patient eine medizinische Maßnahme durchzuführen, die z. B. eine Diagnose oder eine Behandlung sein kann. Zielgebiet ei- ner derartigen medizinischen Maßnahme ist oft ein Hohlorgan im betreffenden Patienten, insbesondere wird der Gastroin- testinaltrakt einer solchen Untersuchung unterzogen. Seit Längerem werden solche medizinischen Maßnahmen mit Hilfe von Endoskopen durchgeführt, welche nicht- oder minimal-invasiv von außerhalb, entweder durch Körperöffnungen des Patienten oder durch kleine Einschnitte, in diesen eingeführt und mechanisch gesteuert bzw. positioniert werden.
Zur kathederfreien bzw. schlauchlosen Endoskopie sind seit einigen Jahren Endoskopiekapseln bekannt, welche der Patient schluckt. Diese Kapseln, die in der Regel mit Bildaufnahmesystemen versehen sind. Es sind Endoskopiekapseln bekannt, die sich ausschließlich passiv durch die Peristaltik fortbewegen oder aber aktiv durch kleine Antriebssysteme (z.B. Greifer oder Propeller) bewegen lassen.
Aus der DE 101 422 53 Cl ist ein Endoskopiesystem bestehend aus einer Endoskopiekapsel und einem Magnetspulensystem bekannt, welches in der Lage ist, die mit einem Stabmagneten ausgestattete Endoskopiekapsel in den vom Magnetspulensystem erzeugten Gradientenfeld ferngesteuert in alle Richtung zu bewegen. Die Kraftübertragung erfolgt hierbei also gezielt berührungslos und von außen kontrolliert. In der DE 103 40 925 B3 ist ein geeignetes Magnetspulensystem ausgeführt, das erforderlich ist, um die magnetische Endosko- piekapsel durch Hohlorgane eines Patienten mittels magneti- scher berührungsfreier Kraftübertragung zu bewegen. Das Magnetspulensystem besteht aus einer Reihe einzeln ansteuerbarer Einzelspulen, die so angeordnet sind, dass sie einen röhrenartigen Arbeitsraum ausbilden, in dem die magnetische Endo- skopiekapsel berührungsfrei bewegbar ist.
Aus der DE 103 41 092 B4 wird das Magnetspulensystem weiter ausgestaltet und Lösungen für das Verharren oder Schweben der Endoskopkapsel angeboten. Es ist weiter bekannt solche Endo- skopiesysteme mit Positionserfassungskomponenten auszustat- ten, die eine Rückmeldung über die Position und ggf. auch
Lage der Endoskopiekapsel im Inneren des Körpers gewährleistet.
Diese Endoskopiekapseln weisen Funktionalitäten eines her- kömmlichen Endoskops auf, so sind beispielsweise Videokameras, kleine medizinische Instrumente oder Mittel zur Medikamentengabe in die Endoskopiekapsel integriert.
Wie eingangs erwähnt, sollen Endoskopiesysteme der vorgenann- ten Art zur Diagnostik und Therapie eingesetzt werden. Es gibt aber Fälle, in denen die diagnostischen Mittel einer Endoskopiekapsel genauso wie die diagnostischen Mittel der herkömmlichen mechanischen Schiebeendoskopie zur vollständigen Diagnose nicht ausreichen. Es ist daher wünschenswert, zur Diagnoseerstellung weitere Informationen, beispielsweise aus einer externen radiologischen Bildgebung zu erhalten. So kann es sinnvoll sein, einen pathologischen Befund der mittels der Endoskopie zunächst festgestellt worden ist, durch weitere Daten zu präzisieren. Beispielsweise kann es in diesem Zusam- menhang erforderlich sein, die Eindringtiefe des pathologischen Gewebes in das gesunde Gewebe zu bestimmen, um die Größe und damit die Schwere der Erkrankung feststellen zu können und um geeignete Therapiemaßnahmen zu bestimmen. Eine solche Aufgabe ist durch das optische Bildaufnahmeverfahren der Endoskopie nicht lösbar. In diesem Fall sind andere und im Wesentlichen radiologische Bildaufnahmeverfahren heranzuziehen. Es wäre demnach wünschenswert, in einem vorgenannten Falle eine weitergehende Diagnose umgehend durchführen zu können, oder ggf. sofort Handlungsanleitungen für das andauernde endoskopische Verfahren ableiten zu können, um beispielsweise während des endoskopischen Eingriffs auch entsprechende Therapiemaßnahmen zu treffen. So ist es denkbar, dass der Arzt bei einer endoskopisch durchgeführten KoIo- noskopie einen Polypen entdeckt, der z. B. aufgrund seiner Größe sofort entfernt werden soll, wobei die Entfernung zweckmäßiger Weise ebenfalls endoskopisch und nach Möglichkeit während des gleichen Eingriffs erfolgen soll. Größte Ge- fahr bei der Entfernung von Polypen sind eventuell tangierende oder darin enthaltene größere Gefäße, die bei unachtsamer Entfernung des Polypen zu stärkeren Blutungen führen könnten. Während bei der klassischen Endoskopie in diesem Falle ein entsprechendes Instrument in den Arbeitskanal ein- geführt werden kann, um die Blutungen zu stillen, ist dies im Fall einer Kapselendoskopie nicht möglich. Es müsste daher im Falle einer stärkeren Blutung eine umgehende Operation oder ein Eingriff eines klassischen Endoskopiesystems erfolgen. Es ist in diesem Falle also vorteilhaft, die Lage solcher größe- ren Gefäße zu kennen. Solche Informationen sind mit externen radiologischen Bildaufnahmesystemen zu erhalten. In den vorgenannten Fällen wäre der endoskopische Eingriff abzubrechen und bei zur Verfügung Stellung der fehlenden Daten erneut durchzuführen. Neben der Unterbrechung der Behandlung und der damit einhergehenden Kosten für verursachte zeitliche Verzögerung kommt nachteiliger Weise hinzu, dass eine exakte Befundung durch das externe Bildaufnahmesystem aufgrund der fehlenden Koordinaten der Befundposition oft nicht möglich ist. Dies führt in der Folge dazu, dass der Bildaufnahmebe- reich so groß gewählt werden muss, dass der interessierende Befundbereich mit hoher Wahrscheinlichkeit umfasst wird. Es kommt auf diese Weise somit zur Strahlungsbelastung mehr oder weniger großer benachbarter Areale. Umgekehrt lassen sich mit radiologischen Bildaufnahmesystemen nicht unbedingt Unregelmäßigkeiten oder Erkrankungen erkennen, die beispielsweise mit optischen, Oberflächen scannenden Bildaufnahmesystemen der endoskopischen Systeme relativ gut zu diagnostizieren sind.
Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und ein System anzugeben, welches eine effektive bildgestützte Diagnose und Therapie ermöglicht. Die Aufgabe wird gelöst, durch ein medizinisches System zur bildgestützten Diagnose oder Therapie des Körper eines Patienten aufweisend a) ein Endoskopiesystem, welches ein Magnetspulensystem und ein Positionserfassungssystem umfasst, wobei das Magnetspulensystem innerhalb eines röhrenartigen Arbeitsvolumens, das durch das Magnetspulensystem ausgebildet wird, eine im Körper des Patienten magnetisch navigierbare Endoskopie-Kapsel mit wenigstens einer Bildaufnahmeeinheit zur Erfassung von BiId- daten eines Befundes steuert, b) ein außerhalb des Körpers angeordnetes Bildaufnahmesystem mit einem Bildaufnahmebereich zur Erfassung von Bilddaten eines Befundes außerhalb des Arbeitsvolumens des Magnetspulensystems und c) eine Patientenlagerungsvorrichtung, wobei das Endoskopiesystem und das Bildaufnahmesystem funktionell und räumlich so miteinander gekoppelt sind, dass die Raumkoordinaten des durch die Bildaufnahmeeinheit mittels Positionserfassungssystem erfassten Befundes (Befundkoordina- ten) an das Bildaufnahmesystem weiterleitetbar sind.
Erfindungsgemäß besteht das medizinische System also aus einem Endoskopiesystem und einem außerhalb des Körpers angeordnetes Bildaufnahmesystem, wobei eine gemeinsame Patientenla- gerungsvorrichtung sicherstellt, dass der gelagerte Patient zwischen dem Arbeitsvolumen des Endoskopiesystems und dem Bildaufnahmebereich des externen Bildaufnahmesystems positioniert ist. Durch das Positionserfassungssystem des Endosko- piesystems ist die Position der Endoskopiekapsel im Koordinatensystem des Endoskopiesystems bekannt. Aufgrund des vergleichsweise geringen Abstandes der Endoskopiekapsel zur Stelle des Befundes, sind somit auch die Koordinaten des durch die Bildaufnahmeeinheit erfassten Befundes in ausreichender Näherung bekannt. Bei Endoskopiesystemen, die eine Abstandsmessung zwischen Endoskopiekapsel und Befundobjekt ermöglichen, kann diese Information zur Korrektur der Befundkoordinaten herangezogen werden, da i.d.R auch die Ausrich- tung und Lage der Endoskopiekapsel bekannt ist. Für das Bildaufnahmesystem werden die Lage seiner bildaufnehmenden Komponenten (beispielsweise Röntgenquelle und Röntgendetektor) und die generierten Bilddaten im Koordinatensystem des Bildaufnahmesystems beschrieben. Endoskopiesystem und Bildaufnahme- System sind räumlich und funktionell gekoppelt. Dadurch ist die Beziehung zwischen den Koordinatensystemen des Endoskopiesystems und dem Koordinatensystem des Bildaufnahmesystems zu jeder Zeit bekannt. Somit kann bei Übertragung der Befundkoordinaten an das Bildaufnahmesystem dieses unter Berück- sichtigung der Koordinatentransformation so eingestellt werden, dass eine Bildfokussierung des Bildaufnahmebereiches auf die eigentliche Befundstelle erfolgt. Diese Einstellung des Bildaufnahmebereiches kann automatisch oder halbautomatisch erfolgen .
In einer Fortbildung der Erfindung sind auch die Raumkoordinaten des durch das Bildaufnahmesystems erfassten Befundes als Befundkoordinaten an das Endoskopiesystem weiterleitbar. Dies können bereits Koordinaten sein, die durch eine Auswer- tung von Bilddaten des Bildaufnahmesystems ermittelt worden sind. Solche durch Auswertung entstandenen Daten können beispielsweise Tiefenangaben von erkannten pathologischen Gewebeveränderungen oder Angaben über Gefäßlagen sein. Die weiterleitbaren Befundkoordinaten sind nicht auf vorgenannten Anwendungsfälle beschränkt. In jedem Fall sind auf diese
Weise eine genauere Positionierung der Endoskopiekapsel oder deren invasiven Instrumente möglich. In einer weiteren Ausführungsform wird die räumliche Kopplung von Endoskopiesystem und Bildaufnahmesystem über die mechanische Kopplung beider Systeme hergestellt. Diese Kopplung wird dadurch erreicht, dass die Systeme auf einer gemeinsamen Ba- sis fest angeordnet sind, sich aber relativ zueinander bewegen lassen. Einer Koordinatentransformation zwischen den beiden Systemen bedarf es in diesem Falle nur einmal und zwar nach Anordnung an oder auf der gemeinsamen Basis. Die Relativbewegungen zwischen den Systemen werden über geeignete Po- sitionssensorik abgegriffen, wodurch eine ständige Nachführung der Lage in den beiden Koordinatensystemen in Rechnersystemen von Endoskopie- und Bildaufnahmesystem oder einer zusätzlichen separaten Rechnereinheit möglich wird. Durch diese funktionale Kopplung ist jede Raumkoordinate im Koordi- natensystem des Endoskopiesystems eindeutig auf eine Raumkoordinate des Bildaufnahmesystems und umgekehrt abbildbar. In diesem Zusammenhang wäre es auch denkbar, Basiselemente zu fertigen, mit deren Hilfe dann die mechanische Kopplung vorzunehmen wäre. In diesem Falle wären Endoskopie - und BiId- aufnahmesystem einzeln jederzeit nutzbar aber auch koppelbar. Wenn die Verbindungspunkte der Basiselemente und die von Endoskopie- und Bildaufnahmesystem eineindeutig ausgeführt sind, dann wäre auf diese Weise eine in den Rechnersystemen von Endoskopie- und Bildaufnahmesystem hinterlegte, feste Ko- ordinatentransformation nutzbar.
In einer besonderen Ausführungsform wird die räumliche Kopplung zwischen Endoskopiesystem und Bildaufnahmesystem über eine Positionsbestimmungsvorrichtung hergestellt. Endoskopie- System und Bildaufnahmesystem sind in diesem Falle nicht mechanisch miteinander verbunden. Die genannten Positionsbestimmungsvorrichtungen sind aus sog. Navigationssystemen der Medizintechnik bekannt. Die Positionsbestimmungsvorrichtung besteht im Wesentlichen aus mindestens einem Sensor, der ge- eignet ist, die Bestimmung der Position und Lage der bildaufnehmenden Komponenten (beispielsweise Röntgenstrahlquelle und Detektor) des Bildaufnahmesystems vorzunehmen und seine Posi- tions- und Lageänderung im Raum zu erfassen. Die Sensoren der Positionsbestimmungsvorrichtung können sowohl auf optischen, magnetischen, ultraschallbasierten, funkbasierten oder infrarotbasierten Sensorverfahren basieren. Vorteilhaft können auch Mischformen dieser Verfahren angewendet werden, die in der Kombination die Genauigkeit der Positionsbestimmung der bildaufnehmenden Komponenten erhöhen oder die Fehleranfälligkeit durch ggf. redundante Systeme verbessern. So ist es möglich einige optische Sensoren, welche i.d.R. CCD Kameras sind, einzusetzen und diese durch Sensoren zu ergänzen, die beispielsweise einem magnetischen Positionsbestimmungsverfahren unterliegen. Denkbar wäre es auch optische Systeme durch Systeme zu ergänzen, die auf Basis von Messungen der Reflek- tionen arbeiten. Ist das Magnetspulensystem des Endoskopie- systems ebenfalls lageveränderlich, so ist dieses ebenfalls über die gleiche oder eine andere Positionsbestimmungsvorrichtung zu erfassen. In diesem Fall können mehrere Kameras die Lage von Endoskopiesystem und Relativbewegungen des Bildaufnahmesystems erfassen und in einer Koordinatentransformation berücksichtigen. Im Falle des Einsatzes der Positionsbe- Stimmungsvorrichtung sind entsprechende Marken an den bewegbaren Teilen anzubringen. Über diese Marken erfolgt dann die Bewegungsauswertung .
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Patient durch die Patientenlagerungsvorrichtung zwischen Arbeitsvolumen und Bildaufnahmebereich frei positionierbar, wobei die Lageveränderung der Patientenlagerungsvorrichtung erfassbar und an das Endoskopiesystem und/oder Bildaufnahmesystem weiterleitbar ist. In dieser Ausführungsform kann unter der Voraussetzung, dass die Lage des Patienten selbst unverändert bleibt, eine
Bewegung der Patientenlagerungsvorrichtung erfolgen und diese kann bei der Bildfokussierung des Bildaufnahmebereichs auf die eigentliche Befundstelle berücksichtigt werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Bewegung des Magnet- spulensystems des Endoskopiesystems oder auch die für die
Bildaufnahme relevanten bewegbaren Komponenten des Bildaufnahmesystems aufwendig oder zumindest in bestimmten Bewegungsbereichen zu aufwendig ist. Dabei soll die Patientenla- gerungsvorrichtung nicht nur translatorische, sondern auch rotatorische Lageveränderung ausführen können. Die Bewegungsänderungen werden durch Messaufnehmer erfasst und dem Endoskopie- und/oder Bildaufnahmesystem zur Verfügung gestellt.
In einer weiteren Variante kann auch die Lageveränderung der Patientenlagerungsvorrichtung über eine Positionsbestimmungsvorrichtung erfasst werden. Vorzugsweise wird die Positionsbestimmungsvorrichtung dieselbe sein, die für die Positions- bestimmung von Endoskopiesystem und Bildaufnahmesystem genutzt wird. Die Patientenlagerungsvorrichtung ist zu diesem Zweck mit Marken auszustatten und unter zu Hilfenahme dieser Marken einmal zu kalibrieren. Auf diese Weise können separate Messaufnehmer zur translatorischen oder rotatorischen Bewe- gung an der Patientenlagerungsvorrichtung entfallen.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ergibt sich dann, wenn das Bildaufnahmesystem Röntgenstrahlungen imitiert und mittels der Befundkoordinaten derart positionierbar ist, dass ein Bildaufnahmebereich auf den Befund fokussiert ist. Aufgrund der bekannten Befundkoordinaten, lässt sich nach dieser Ausführungsform das Bildaufnahmesystem derart steuern, dass ausschließlich der Befund im Bildaufnahmebereich erscheint. Die Fokussierung auf den Befundbereich wird über die Entfer- nungseinstellung von Röntgenquelle und Detektor bzw. durch
Einstellung der verfügbaren Blenden an der Röntgenquelle des Bildaufnahmesystems erreicht. Diese Einstellungen können auch vollkommen automatisch erfolgen. Gleichzeitig ist es denkbar auch die Intensität der Röntgenstrahlung den sich verändern- den Entfernungen zum Aufnahmeobjekt anzupassen. Die Patientenlagerungsvorrichtung muss hinsichtlich der durch das Endoskopiesystem und das Bildaufnahmesystem benutzten physikalischen Verfahren funktionstransparent sein. Dies kann z. B. erreicht werden, indem der Patiententisch aus einem aramitfa- serverstärkten Kunststoff hergestellt wird.
In einer weiteren Ausführungsform wird über die Kopplung von Endoskopie- und Bildaufnahmesystem auch die Übermittlung von Bilddaten des Befundes also der Befundbilder selbst zwischen Endoskopie- und Bildaufnahmesystem ermöglicht. Dabei kann die Kopplung direkt erfolgen, so dass die Bilddaten in dem jeweils anderen System separat oder miteinander fusioniert zur Anzeige gebracht werden. In einem anderen Fall kann die Kopplung auch indirekt über eine separate Bildverarbeitungs- und/oder Anzeigeeinheit erfolgen. In diesem Fall sind Endo- skopiesystem und Bildaufnahmesystem jeweils mit dieser gemeinsamen Bildverarbeitungs- und/oder Anzeigeeinheit verbun- den, die Bilddaten werden dieser Einheit übermittelt und dort wie vorbeschrieben separat angezeigt oder miteinander fusioniert resp. zusammengeführt dargestellt. Auf diese Weise können an sich verschiedenen Einzelsysteme aus Sicht des Betreibers zu einem einzigen System verschmelzen. Handelt es sich beispielsweise bei den Bilddaten des Bildaufnahmesystems um 3D-Bilddatensätze, kann die Fusionierung der beiden Bilddatensätze die anschließende weiterführende Endoskopie unterstützen, indem neben dem Kamerabild der Endoskopiekapsel das Mittels Bildaufnahmesystem generierte Bild eingeblendet wird. Auf diese Weise stehen dem Arzt, der die Endoskopie durchführt weitaus präzisere optische Mittel zur Orientierung zur Verfügung. So können beispielsweise Gefäße, die während der Bildaufnahme mit dem Bildaufnahmesystem über Kontrastmittelgabe sichtbar gemacht wurden, nunmehr auch dem Arzt während des endoskopischen Eingriffs sichtbar gemacht werden.
Das vorgeschlagene medizinische System wird insbesondere dann gut und einfach handhabbar, wenn Endoskopiesystem und Bildaufnahmesystem über eine gemeinsame Bedien- und Anzeigeein- heit verfügen und über diese sämtliche Bedien- und Anzeigeelemente verfügbar sind.
Eine weitere Variante ist dahingehend gekennzeichnet, dass aus den ebenfalls übertragenen Befundbildern eine Aufnahme- richtung für das Bildaufnahmesystem berechenbar ist und die
Patientenlagerungsvorrichtung und oder das Bildaufnahmesystem räumlich zueinander zur Einstellung der Aufnahmerichtung positionierbar sind. Über die Befundkoordinaten der Endoskopie- kapsel und die Ausrichtung der Endoskopiekapsel ist die Aufnahmerichtung bekannt, aus denen die Bildaufnahmeeinheit der Endoskopiekapsel Bilddaten vom Befund generiert hat. Das externe Bildaufnahmesystem kann diesen Befundbereich prinzi- piell aus verschiedenen Winkeln und damit auch verschiedenen Aufnahmerichtungen aufnehmen. Nicht alle diese denkbaren Aufnahmerichtungen werden geeignet sein, ein die Diagnose optimal unterstützendes Bild zu erhalten. Beispielsweise können Knochen oder Organlagen entweder die Erreichbarkeit oder die Bildaufnahmequalität stark beeinflussen. In Kenntnis des allgemeinen anatomischen Atlasses und oder in Kenntnis der Befundposition, lässt sich die Aufnahmerichtung, also die Richtung aus der die Aufnahme mittels Bildaufnahmesystem gemacht wird, optimieren. Eine solche Optimierung kann verschiedene Optimierungsparameter enthalten. Eine Optimierung kann beispielsweise aufgrund der Strahlendosis oder aufgrund der Kontrastverhältnisse erfolgen.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zur bild- gestützten endoskopischen Diagnose und Therapie im Inneren eines Körpers mit einem medizinischen System nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den folgenden Schritten.
1. Verbringen einer Endoskopiekapsel in den Körper eines Patienten.
2. Lagerung des Patienten auf einer Patientenlagerungsvorrichtung und Einführung des Patienten in ein durch das Magnetspulensystem definiertes Arbeitsvolumen
3. Navigation der Endoskopiekapsel im Arbeitsvolumen
4. Erfassung von Bilddaten eines Befundes durch die Endoskopiekapsel und Feststellung der zugehörigen Be- fundkoordinaten 5. Weitergabe der Befundkoordinaten und ggf. der Bilddaten an ein außerhalb des Körpers angeordnetes Bildaufnahmesystem
6. Bewegung des Patienten aus dem Arbeitsvolumen des Magnetspulensystems
7. Bewegung des Patienten in einen Bildaufnahmebereich des Bildaufnahmesystems
8. Ausrichtung des Patienten und oder des Bildaufnahmesystems mittels der bekannten Befundkoordinaten und ggf. der Bilddaten
9. Bildaufnahmen durch das Bildaufnahmesystem an wenigstens einer Befundstelle
In einer Ausführungsform wird das vorgenannte Verfahren dahingehend weiterentwickelt, dass der Patient nach BiId- aufnähme durch das Bildaufnahmesystem erneut in das Arbeitsvolumen des Magnetspulensystems verbracht wird, um ggf. unter Berücksichtigung von Bildaufnahmen von den Befundstellen oder automatisch oder manuell abgeleiteten Befundergebnissen im Endoskopiesystem weiterbehandelt zu werden. Solche Weiterbehandlung kann weitere Diagnosen beinhalten, oder auch bereits Therapiemaßnahmen umfassen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei- spielen näher erläutert. Darin zeigen:
FIG 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen medizinischen Systems als mechanisch gekoppeltes System
FIG 2 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen medizinischen Systems als über eine Positionsbestimmungsvorrichtung gekoppeltes System FIG 3 einen Einsatz einer Endoskopiekapsel auf Basis von Bilddaten eines Bildaufnahmesystems
FIG 1 zeigt das erfindungsgemäße medizinische System 1 als mechanisch gekoppeltes System, bei dem ein Endoskopiesystem 3, ein Bildaufnahmegeräte 6 - beispielhaft in Form eines C- Bogen dargestellt - über eine Basis 7 mechanisch miteinander gekoppelt sind. Das Endoskopiesystem 3 besteht im Wesentli- chen aus einem Magnetspulensystem 4 und einer durch das Magnetspulensystem 4 in einem Arbeitsvolumen A frei bewegbaren zylinderförmigen Endoskopiekapsel 5. Das Arbeitsvolumen A ist der Raum innerhalb des Magnetspulensystems 4 in dem die, durch das Magnetspulensystem 4, erzeugten Gradientenfelder auf die Endoskopiekapsel 5 wirken. Die Position und ggf. die Ausrichtung der Endoskopiekapsel 5 in Längsachse wird über ein nicht näher bezeichnetes Positionserfassungssystem bestimmt, welches in das Magnetspulensystem 4 integriert ist. Die Positionserfassung wird im Koordinatensystem 20 des Endo- skopiesystems 3 abgebildet. Die Endoskopiekapsel 5 ist mit einer Bildaufnahmeeinheit ausgestattet, über die Bildaufnahmen aus dem Inneren des Patienten 2 ermöglicht werden. Üblicherweise besteht die Bildaufnahmeeinheit aus einer CCD Kamera, deren Bilder über Funk an eine Empfängereinheit gesen- det werden. Das Magnetspulensystem 4 ist über eine Haltevorrichtung 8 mit einer Basis 7 verbunden. Die Haltevorrichtung 8 ist in vertikaler und horizontaler Richtung verfahrbar. Die Auslenkung in horizontaler oder vertikaler Richtung ist über integrierte Messaufnehmer 21 abgreifbar. An anderer Stelle ist die Basis 7 mit einer weiteren Haltevorrichtung 9 verbunden, die wiederum an ihrem entgegengesetzten Ende mit einem Halteteil 10 verbunden ist. Haltevorrichtung 9 ist ebenfalls in vertikaler und horizontaler Richtung verfahrbar. Auch diese Auslenkung in horizontaler oder vertikaler Richtung kann über integrierte Messaufnehmer 22 abgegriffen werden.
Eine Befestigungsvorrichtung 11 mit dem C-Bogen 12 ist drehbar an dem Halteteil 10 angebracht. Die Auslenkung des C-Bo- gens ist über einen weiteren Messaufnehmer 22 abgreifbar. Am C-Bogen 12 sind einander gegenüberliegend eine Röntgenstrahl- quelle 13 und ein Röntgenstrahlempfänger 14 angebracht. Die von der Röntgenstrahlquelle 13 ausgesandten und auf den Röntgenstrahlempfänger 14 auftreffenden Röntgenstrahlen bilden den Bildaufnahmebereich B der Röntgenstrahlung. Die mit dem Röntgenstrahlempfänger 14 gewonnenen Röntgenbilder können in an sich bekannter Weise auf einer Anzeigeeinrichtung 15 dargestellt werden. Das in FIG 1 gezeigte Bildaufnahmesystem 6 zeichnet sich dadurch aus, dass mit ihm 3D-Röntgenbilder vom Körper bzw. von Körperteilen eines auf einer vertikal und horizontal verstellbaren Patientenlagerungsvorrichtung 16 gelagerten Patienten 2 im Bildaufnahmebereich B angefertigt werden können. Die vertikale und horizontale Verstellung der Patientenlagerungsvorrichtung 16 ist mittels Messaufnehmer 23 messbar. Zur 3D-Bildgebung ist ein im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels im Geräteschrank 17 des medizinischen Systems 1 angeordneter, in nicht dargestellter Weise mit dem Röntgenstrahlempfänger 14 und der Anzeigeeinrichtung 15 verbundener Bildrechner 18 vorhanden. Der Bildrechner 18 rekon- struiert im Koordinatensystem 19 in an sich bekannter Weise aus 2D-Projektionen die bei einer Verstellung des C-Bogens um die Z-Achse aufgenommen werden 3D-Bilder von dem darzustellenden Körperteil des Patienten 2 oder stellt bei 2D-Schicht- aufnahmen diese auf der Anzeigeeinrichtung 15 zur Verfügung. Zusätzlich sind die durch die Endoskopiekapsel aufgenommenen Bilddaten aus dem Inneren des Körpers des Patienten 2 auf der Anzeigeeinrichtung 15 darstellbar. Dies kann die fusionierte Darstellung, d.h. überlagerter Darstellung von Bilddaten von Endoskopie- und Bildaufnahmesystem sein. Durch die mechanische Kopplung von Bildaufnahmesystem 6 und
Endoskopiesystem 3 über die Basis 7 zusammen mit den Messaufnehmern 21, 22 ist eine Transformation von Positions- und Bilddaten des Befundes zwischen den beiden Systemen 3, 6 möglich. So können Positionsdaten des Befundes im Endoskopiesys- tem 3 als Sollpositionen im Koordinatensystem 19 der Bildaufnahmsystem 6 dienen und umgekehrt (vorausgesetzt das medizinische System bleibt ortsunveränderlich) . Allerdings kann die Lageveränderung der Patientenlagerungsvorrichtung 16 berück- sichtigt werden, wenn seine Lageveränderung durch die Messaufnehmer 23 in der Transformation berücksichtigt werden. Die Transformation kann durch die Bildrechnereinheit 18 oder durch eine separate Rechnereinheit vorgenommen werden.
FIG 2 zeigt das erfindungsgemäße medizinische System 1 als funktionell gekoppeltes System, bei dem ein Endoskopiesystem 3, ein Bildaufnahmegeräte 6 - beispielhaft in Form eines C- Bogen dargestellt - über eine Positionsbestimmungsvorrichtung 24 miteinander gekoppelt sind. Die Positionsbestimmungsvorrichtung 24 ist im Ausführungsbeispiel über einen Haltearm 25 mit der Patientenlagerungsvorrichtung 16 verbunden. Es kann natürlich auch anders befestigt oder separat aufgestellt sein. An dem Haltearm sind Positionsbestimmungssensoren 26 angebracht. Die Positionsbestimmungsvorrichtung 24 umfasst neben den Positionsbestimmungssensoren 26 weiterhin Referenzelemente 27, welche den Objekten zugeordnet sind, deren Position erfasst werden sollen und von den Positionsbestimmungssensoren 26 aufgenommen werden. Um eine Koordinatentransfor- mation wie in Fig 1 beschrieben durchführen zu können, sind die Referenzelemente 27 den bewegbaren Elementen von Endoskopiesystem 3 und Bildaufnahmesystem 6 anzuordnen. Beispielhaft sind solche Referenzelemente am C-Bogen 12 und am Magnetspulensystem 4 angeordnet. Für die Abdeckung der Funktion und aller sechs Freiheitsgrade (Triangulierung) werden mindestens drei dieser Referenzelemente 27 pro System benötigt. Vorteilhaft werden heute auch passive optische Marker mit infrarotreflektierender Oberfläche als Referenzelemente verwendet, da bei diesen auf zusätzliche i.d.R. störende Verkabelung ver- ziehtet werde kann. Ein ebenfalls zur Positionsbestimmungsvorrichtung gehörender Navigationsrechner 28 wertet die mit den Positionsbestimmungssensoren 26 aufgenommenen Bilder aus und kann anhand der aufgenommenen Referenzelemente 27 die Positionen, d. h. die Lagen und Orientierungen der Referenzele- mente 27 und somit von Endoskopiesystem und Bildaufnahmesystem im Raum ermitteln. Die Positionsbestimmungsvorrichtung 24 ist in einem einmaligen Schritt zu kalibrieren. Zusätzlich kann auch die Patientenlagerungsvorrichtung 16 in die Positi- onsbestimmungsvorrichtung 24 integriert werden, um auch diese Bewegung zu berücksichtigen. Zu diesem Zweck ist auch die Patientenlagerungsvorrichtung 16 mit Referenzelementen 27 auszustatten .
In FIG 3 ist der Einsatz einer Endoskopiekapsel 5 auf Basis von Bilddaten eines Bildaufnahmesystems dargestellt. Nachdem während der Endoskopie durch das behandelnde Personal an einer oder mehreren Stellen Läsionen markiert worden sind, wer- den diese nach Übergabe der Befundposition an das Bildaufnahmesystem durch weitere Bilddaten (vorzugsweise Röntgenbilder) untersucht. Nach diesen Bildaufnahmen wird die Endoskopie weitergeführt. Während der folgenden Therapie kann vorteilhaft ein Schattenbild oder Schnittbild oder eine MPR (mul- tiplanare Rekonstruktion) oder ein MIP (Maximum Intensity
Proj ection) der aktuell in der Endoskopie sichtbaren oder der Therapie zugänglichen Läsion angezeigt werden. Fig 3 zeigt einen gestielten Polypen 31 im Darm 29, der von einem größeren Blutgefäß 30 versorgt wird. Aufgrund der Bilder aufgenom- men durch das Bildaufnahmesystem 6 sind die Größe und die
Lage des Blutgefäßes 30 bekannt. In der weiteren Endoskopie mittels Endoskopiekapsel 5 wird eine magnetisch durchgeführte Injektion vorgenommen, die ein gefäßverschließendes Therapeutikum an geeigneter Gefäßstelle injiziert, um eine anschlie- ßende Polypektomie risikoarm durchführen zu können.

Claims

Patentansprüche
1. Medizinisches System (1) zur bildgestützten Diagnose oder Therapie des Körper eines Patienten (2) aufweisend a) ein Endoskopiesystem (3) , welches ein Magnetspulensystem (4) umfasst, das innerhalb eines röhrenartigen Arbeitsvolumens (A) , welches durch das Magnetspulensys¬ tem (4) ausgebildet wird, eine im Körper des Patienten (2) magnetisch navigierbare Endoskopie-Kapsel (5) mit wenigstens einer Bildaufnahmeeinheit zur Erfassung von Bilddaten eines Befundes steuert, b) ein außerhalb des Körpers angeordnetes Bildaufnahme¬ system (6) mit einem Bildaufnahmebereich (B) zur Erfassung von Bilddaten eines Befundes außerhalb des Ar- beitsvolumens (A) des Magnetspulensystems (4) und c) eine Patientenlagerungsvorrichtung (16), wobei das Endoskopiesystem (3) und das Bildaufnahmesys¬ tem (6) funktionell und räumlich so miteinander gekop¬ pelt sind, dass die Raumkoordinaten des durch die BiId- aufnahmeeinheit erfassten Befundes als Befundkoordina¬ ten an das Bildaufnahmesystem weiterleitbar sind.
2. Medizinisches Gerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Raumkoordinaten des durch das Bildaufnahmesystem (6) erfassten Befundes an das Endoskopiesystem (3) weiterleitbar sind.
3. Medizinisches System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die räumlich Kopplung von Endoskopiesystem (3) und Bildaufnahmesystem (6) über die mechanische Kopplung beider Systeme herstellbar ist.
4. Medizinisches System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche
Kopplung zwischen Endoskopiesystem (3) und Bildaufnahmesystem (6) über eine Positionsbestimmungsvorrichtung (24) herstellbar ist.
5. Medizinisches System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Patient durch die Positionslagerungsvorrichtung (16) zwischen Arbeitsvolumen (A) und Bildaufnahmebereich (B) frei positionierbar ist und eine Lageveränderung der Positionslagerungsvorrichtung (16) erfassbar und an das Endo- skopiesystem (3) und Bildaufnahmesystem (6) weiterleitbar ist.
6. Medizinisches System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Lageveränderung der Patientenlagerungsvorrichtung (16) über eine Positionsbestimmungsvorrichtung (24) erfasstbar ist.
7. Medizinisches System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bildaufnahmesystem (6) Röntgenstrahlung emittiert und mittels der Befundkoordinaten derart positionierbar ist, dass sein Bildaufnahmebereich (B) auf den Befund fokussiert ist.
8. Medizinisches System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung von Endoskopiesystem (3) und Bildaufnahmesystem (6) die Übermittlung von Bilddaten des Befundes als Befundbilder zwischen Endoskopie- und Bildaufnahmesystem ermöglicht.
9. Medizinisches System (1) nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Bilddaten der Bildaufnahmeeinheit der Endoskopiekapsel (5) mit den Bilddaten des Bildaufnahmesystems (6) direkt fusionierbar sind.
10. Medizinisches System (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Endoskopiesystem (3) und Bildaufnahmesystems (6) eine gemeinsame Bedien- und Anzeigeeinheit (15) aufweisen.
11.Medizinisches System (1) nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Befundkoordinaten ein Aufnahmeort und den Befundbildern eine Aufnahmerichtung für das Bildaufnahmesystem (6) berechenbar ist und die Patientenlagerungsvorrichtung (16) und/oder das Bildaufnahmesystem (6) räumlich zueinander zur Einstellung von Aufnahmeort und -richtung positionierbar sind.
12. Verfahren zur bildgestützten endoskopischen Diagnose und Therapie mit einem medizinischen System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den folgenden Schritten : 1. Verbringen einer Endoskopiekapsel (5) in den Körper eines Patienten 2. Lagerung des Patienten auf einer Patientenlagerungsvorrichtung (16) und Einführen des Patienten in ein durch das Magnetspulensystem (4) definiertes Arbeitsvolumen (A)
3. Navigation der Endoskopiekapsel (5) im Arbeitsvolumen (A)
4. Erfassung von Bilddaten eines Befundes durch die Endoskopiekapsel (5) und Feststellung der zugehörigen Befundkoordinaten
5. Weitergabe der Befundkoordinaten und der Bilddaten an ein außerhalb des Körpers angeordnetes Bildaufnahmesystem (6)
6. Bewegung des Patienten aus dem Arbeitsvolumen (A) des Magnetspulensystems (4)
7. Bewegung des Patienten in ein Bildaufnahmebereich (B) des Bildaufnahmesystems (6)
8. Berechnung des optimalen Aufnahmeort und -richtung richtung anhand der Befundkoordinaten und der Befundbilder
9. Ausrichtung des Patienten und/oder des Bildaufnah- mesystems (6) in den optimale Aufnahmeort und die optimale Aufnahmerichtung
10. Bildaufnahmen durch das Bildaufnahmesystem (6) an wenigstens einer Befundstelle
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Patient erneut in das Arbeitsvolumen (A) des Magnetspulensystems (4) geführt.
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