DE10058538B4 - Device for MR image-guided prostate biopsy - Google Patents

Device for MR image-guided prostate biopsy Download PDF

Info

Publication number
DE10058538B4
DE10058538B4 DE10058538A DE10058538A DE10058538B4 DE 10058538 B4 DE10058538 B4 DE 10058538B4 DE 10058538 A DE10058538 A DE 10058538A DE 10058538 A DE10058538 A DE 10058538A DE 10058538 B4 DE10058538 B4 DE 10058538B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
needle
markers
needle guide
prostate
patient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10058538A
Other languages
German (de)
Other versions
DE10058538A1 (en
Inventor
Wolfgang Daum
Axel Winkel
Dr. Beyersdorff Dirk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MRI DEVICES DAUM GMBH, 19061 SCHWERIN, DE
Original Assignee
MRI Devices Daum GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MRI Devices Daum GmbH filed Critical MRI Devices Daum GmbH
Priority to DE10058538A priority Critical patent/DE10058538B4/en
Publication of DE10058538A1 publication Critical patent/DE10058538A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10058538B4 publication Critical patent/DE10058538B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/43Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems
    • A61B5/4375Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems for evaluating the male reproductive system
    • A61B5/4381Prostate evaluation or disorder diagnosis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/70Means for positioning the patient in relation to the detecting, measuring or recording means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/10Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges for stereotaxic surgery, e.g. frame-based stereotaxis
    • A61B90/11Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges for stereotaxic surgery, e.g. frame-based stereotaxis with guides for needles or instruments, e.g. arcuate slides or ball joints
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00234Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery
    • A61B2017/00238Type of minimally invasive operation
    • A61B2017/00274Prostate operation, e.g. prostatectomy, turp, bhp treatment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00315Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for treatment of particular body parts
    • A61B2018/00547Prostate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37Surgical systems with images on a monitor during operation
    • A61B2090/374NMR or MRI
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/39Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
    • A61B2090/3954Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers magnetic, e.g. NMR or MRI

Abstract

Medizinische Vorrichtung, mit welcher diagnostische oder therapeutische Instrumente transrektal zur Prostata geführt und unter MRT-Kontrolle gelenkt und positioniert werden können, umfassend eine Nadelführung mit einem oder mehreren Nadelkanälen zur Aufnahme eines Führungsdrahtes oder Biopsiewerkzeugs, wobei die Nadelführung eine Kontrastmittelfüllung oder eingebaute Marker zur direkten bzw. indirekten Erkennung und Bilddarstellung im Magnetresonanztomographen aufweist.Medical device with which diagnostic or therapeutic instruments can be guided transrectally to the prostate and steered and positioned under MRI control, comprising a needle guide with one or more needle channels for receiving a guide wire or biopsy tool, the needle guide containing a contrast medium or built-in markers for direct or has indirect detection and image display in the magnetic resonance tomograph.

Description

Das Patent behandelt eine Instrumententrägervorrichtung, welche ferngesteuert positionierbar ist und die Durchführung von invasiven Eingriffen im Magnetresonanztomographen (MRT) unterstützt. Diese Erfindung trägt dazu bei, die Qualität von Prostata-Biopsien durch die Anwendung der Magnetresonanztomographie und neuer Nadeln sowie Haltesystemen zu verbessern. Die Vorrichtung kann aber auch zur Positionierung anderer minimal invasiver Instrumente genutzt werden.The patent deals with an instrument carrier device which is remotely positionable and which supports the performance of invasive magnetic resonance imaging (MRI) procedures. This invention helps to improve the quality of prostate biopsies through the use of magnetic resonance imaging and new needles and retention systems. The device can also be used for positioning other minimally invasive instruments.

Problemproblem

Prostatakrebs ist mit weitem Abstand der am häufigsten diagnostizierte bösartige Tumor des Mannes. Eine erschreckend hohe und stetig steigende Zahl von neuen Prostatakrebs-Fällen in der westlichen Welt ist zu verzeichnen. In Deutschland erkranken pro Jahr etwa 25.100 Männer neu an Prostatakrebs. In der Statistik über krebsbedingte, organbezogene Todesursachen bei Männern rangiert er an zweiter Stelle.Prostate cancer is by far the most commonly diagnosed malignant tumor in the man. There is a shockingly high and steadily rising number of new prostate cancer cases in the Western world. In Germany, approximately 25,100 new men develop prostate cancer each year. In the statistics on cancer-related, organ-related causes of death in men, he ranks second.

Die Entscheidung, ob eine verdächtige Veränderung in der Prostatadrüse gut- oder bösartig ist, kann mit letzter Sicherheit nur durch eine Gewebeentnahme aus dem betreffenden Bezirk getroffen werden. Dies ist durch Tasten oder mit bildgebenden Verfahren wie Röntgen oder Ultraschall nicht möglich. Hierüber gibt nur die mikroskopische Untersuchung einer Gewebeprobe sicheren Aufschluss. Das Ergebnis der fachmännischen Begutachtung erlaubt die exakte Diagnose und eine entsprechende Behandlungsplanung. Um sicherzustellen, dass die Probe tatsächlich aus dem verdächtigen Bezirk entnommen wird, insbesondere wenn der Zielbereich nicht von außen sicht- oder tastbar ist, muss die Biopsie unter Kontrolle durch bildgebende Verfahren durchgeführt werden. Die Kernspintomographie liefert von einigen Körperregionen bessere Bilder als andere Methoden, sie ist besonders aussagekräftig in Körperregionen – wie der Prostata-Drüse, in denen viel Weichgewebe vorhanden ist. Aus medizinischer Sicht liegt also nahe, Biopsie und MRT miteinander zu kombinieren, um Diagnose, Lokalisierung und Therapie wesentlich zu verbessern.The decision as to whether a suspected alteration in the prostate gland is benign or malignant can only be made with the certainty of a tissue removal from the district concerned. This is not possible by keys or imaging techniques such as x-rays or ultrasound. This is only the microscopic examination of a tissue sample safe information. The result of the expert assessment allows the exact diagnosis and a corresponding treatment planning. To ensure that the sample is actually removed from the suspect area, especially if the target area is not visible or palpable, the biopsy must be performed under the control of imaging techniques. Magnetic Resonance Imaging provides better images of some parts of the body than other methods, and is particularly meaningful in areas of the body - such as the prostate gland, where there is a lot of soft tissue. From a medical point of view, it therefore makes sense to combine biopsy and MRI to significantly improve diagnosis, localization and therapy.

Zur Zeit werden Prostata-Biopsien zum größten Teil unter Ultraschall- oder unter palpatorischer Kontrolle durchgeführt, was zur Folge hat, dass eine exakte Gewebeentnahme aus der erkrankten Region sehr schwierig und oftmals ungenau ist, weil man mit der Nadel an der Probe vorbei sticht. Zum Teil werden nur einfache Quadranten untersucht bzw. Biopsien durchgeführt, bei denen ”blind” im entsprechenden Bereich der Prostata Gewebe entnommen wird.Currently, prostate biopsies are mostly performed under ultrasound or under palpatory control, with the result that accurate tissue removal from the diseased region is very difficult and often inaccurate because the needle is passed by the sample. In part, only simple quadrants are examined or biopsies performed, in which "blind" tissue is removed in the corresponding area of the prostate.

Bei den Prostata-Karzinomen handelt es überwiegend um kleine, sich langsam entwickelnde Tumoren, deren Bedeutung für den Krankheitsverlauf nicht zu unterschätzen ist. Im Kernspintomographen lassen sich auch kleine Läsionen sichtbar machen und bioptieren. Einige offene Kernspintomographen bieten die Möglichkeit, Biopsien im Sitzen oder in einer anderen Körperhaltung des Patienten durchzuführen, was den Zugang zur Prostata erheblich erleichtert. Die offene Kernspintomographie bietet dem Arzt zwar einen guten Zugang zum Patienten, jedoch noch zu geringe Flussdichten. Die konventionellen Kernspintomographen haben aufgrund ihrer höheren Flussdichte eine weit bessere Bildgebung. Wenn der Patient in der nur 60 cm großen Magnet-Röhre positioniert ist, stellt sich allerdings das Problem, dass die Prostata nicht so leicht erreicht werden kann, und der behandelnde Arzt keinen direkten Zugang zum Patienten hat.Prostate carcinomas are predominantly small, slowly developing tumors whose importance for the course of the disease should not be underestimated. Magnetic resonance imaging also makes it possible to visualize and biopsy small lesions. Some open magnetic resonance tomographs offer the possibility to perform biopsies while sitting or in a different posture of the patient, which considerably facilitates the access to the prostate. The open magnetic resonance tomography offers the doctor good access to the patient, but still too low flow densities. Conventional MRI scanners have far better imaging due to their higher flux density. However, if the patient is positioned in the 60 cm magnet tube, the problem arises that the prostate gland can not be reached so easily and the attending physician has no direct access to the patient.

Sinn und Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu konzipieren, die den Zugang zur Prostatadrüse für die Gewebeprobenentnahme und die Therapiefolge ermöglicht und die gestattet, auch bei geringen Platzverhältnissen in der konventionellen Kernspintomographie optimale Ergebnisse zu erzielen.The purpose and purpose of the present invention is to design a device that allows access to the prostate gland for tissue sampling and the treatment sequence and allows to achieve optimal results even in small spaces in conventional magnetic resonance imaging.

Halterungen für Biopsien in der interventionellen Kernspintomographie sind verschiedentlich bekannt geworden, so z. B. in der Patentanmeldung Nr. US 5,569,266 von Bernard Siczek. Jedoch lässt sich diese nicht für die Prostata anwenden. Eine unter der Offenlegungsschrift DE 40 38 398 A1 von Werner Schubert angemeldete Vorrichtung lässt sich aufgrund seines Materials und seiner offensichtlich größeren Bauform nicht für die Kernspintomographie anwenden. Endoskopische Vorrichtungen, wie sie in DE 44 23 216 A1 von Lundquist gezeigt sind, sind nicht kernspintauglich und zeigen auch nicht den inneren Gewebsaufbau. Dies ist ja gerade der Vorteil der Kernspintomographie, der für diese hier vorgeschlagene Anwendung genutzt werden soll.Mounts for biopsies in interventional magnetic resonance imaging have been variously known, such. In patent application no. US 5,569,266 by Bernard Siczek. However, these can not be applied to the prostate. One under the disclosure DE 40 38 398 A1 Werner Schubert filed device can not be applied for magnetic resonance imaging due to its material and its obviously larger design. Endoscopic devices, as in DE 44 23 216 A1 of Lundquist are not suitable for nuclear spins and also do not show the internal tissue structure. This is precisely the advantage of magnetic resonance imaging, which should be used for this application proposed here.

Aus WO 98/44857 A1 ist Verfahren und ein System zur Ureteraufweitung bekannt. Hierzu werden therapeutische Instrumente transrektal zur Prostata geführt und unter MRT-Kontrolle gelenkt und positioniert.Out WO 98/44857 A1 is known method and system for Ureteraufweitung. For this purpose, therapeutic instruments are guided transrectally to the prostate and directed and positioned under MRI control.

Aus US 5,820,623 A ist ein gelenkig beweglicher Arm für medizinische Behandlungen bekannt. Die hiermit ausführbaren Behandlungen umfassen minimal invasive Chirurgie. Der Arm kann in vier Freiheitsgraden bewegt werden.Out US 5,820,623 A is an articulated arm known for medical treatments. The treatments that can be performed include minimally invasive surgery. The arm can be moved in four degrees of freedom.

Aus WO 98/31273 A1 ist eine universelle Befestigungsplattform vorbekannt, auf der eine Vielzahl von Bildgebungssonden, Nadeln oder ähnliche Instrumente befestigt werden können, bevor sie in den Körper eines Patienten eingeführt werden. Die Plattform ermöglicht eine Bewegung in sechs Achsen.Out WO 98/31273 A1 For example, a universal attachment platform is previously known upon which a plurality of imaging probes, needles, or similar instruments can be secured prior to insertion into the Body of a patient are introduced. The platform allows movement in six axes.

Beschreibung der Positionier- und HaltevorrichtungDescription of the positioning and holding device

Die Erfindung der Positionier- und Haltevorrichtung ist in den folgenden Figuren gezeigt:The invention of the positioning and holding device is shown in the following figures:

1 Querschnitt durch das System; 1 Cross section through the system;

2 koaxiale Nadelführung mit Kontrastmittelfüllung; 2 coaxial needle guide with contrast agent filling;

3 konzentrische Nadelführung mit Markern; 3 concentric needle guide with markers;

4 Nadelführung mit Kugelgelenk im System; 4 Needle guide with ball joint in the system;

5 Freiheitsgrade des Systems; 5 Degrees of freedom of the system;

6 Ablaufplan. 6 Schedule.

Der Patient befindet sich in Bauchlage, eine speziell geformte Lagerungshilfe 1 unter seinen Hüften. In dieser Position sind sein Oberschenkel leicht gebeugt und seine Rückseite etwas erhöht, so dass der Arzt einen guten Zugang hat und mit der Nadelführung 4 den Anus 7 des Patienten leicht erreichen kann.The patient is in prone position, a specially shaped positioning aid 1 under his hips. In this position, his thighs are slightly bent and his back slightly elevated so that the doctor has good access and with the needle guide 4 the anus 7 the patient can easily reach.

Die Nadel 6 mit Nadelführung 4 kann an dem schwenk- und drehbaren Halterungsarm 3 durch den Anus 7 in die Prostata 8 geschoben werden. Ein Adapter 2 erlaubt die axiale Drehbarkeit der Nadel 6. Der Halterungsarm kann an seinem oberen Ende 5 so beschaffen sein, dass der Adapter 2 auf diesem um die Prostata herum geschwenkt werden kann (Pfeil). Da mehrere Gewebeproben entnommen werden müssen, ist es erforderlich, einen Trokar, die sogenannte Nadelführung 9, rektal einzuführen. Die Nadelführung 9 kann wie in 2 gezeigt vorgebogen gestaltet sein. Sie kann aus Kunststoff oder einem titanhaltigem Material gefertigt sein; in ihr kann sich ein Hohlraum 10 befinden, der mit Kontrastmittel gefüllt ist. Die Nadelführung ist so konzipiert, dass sie entweder direkt (Füllung mit Kontrastmittel) oder indirekt (eingebaute Marker) vom Kernspintomographen erkannt und im Bild dargestellt werden kann. Als Kontrastmittel können gadolinium-basierte Mittel oder auch reines Wasser genutzt werden. Marker können einzelne lokalisierte, mit einer Gadolinium-Wasser Flüssigkeit oder reinem Wasser gefüllten tablettenartige Körper sein, die an definierten Stellen angebracht sind. Des weiteren können Marker auch in Resonanz gebrachte aktive miniaturisierte Spulen-Kondensator-Resonanzkreise sein. Durch die Nadelführung 9 kann nun ein weiterer Kanal 11 mit Führungsdraht oder Biopsiewerkzeug 12 geschoben werden. Wie in 3a gezeigt, können Marker 13 auch lateral in axialer Richtung am Führungsinstrument 12 angebracht sein. Die Nadel 11 kann aus einer äußeren Struktur 11a und einer inneren Struktur 11b und somit aus unterschiedlichen Materialien aufgebaut sein. 3b zeigt, dass die Marker 13 auch konzentrisch um die Achse angeordnet sein können. Mittels Einstellschraube 16 kann der Winkel zwischen Patientenlage und Halterung eingestellt werden. Das ermöglicht das Einstellen und Ausrichten des Nadelkanals, ohne dass ein Instrument eingeführt ist, das z. B. über seinen Suszeptibilitätsartefakt erst sichtbar würde, wenn es sich am oder im Gewebe befindet. Die Nadelführung ist mit einem oder mehreren Nadelkanälen ausgestattet, die sich in definierter Lage zu den Markern oder Kontrastmittelkanälen, z. B. koaxial oder konzentrisch, befinden. Die konzentrische Anordnung (3b) erlaubt das Bioptieren von mehreren Regionen der Läsion bei einmaliger Ausrichtung der Nadelführung.The needle 6 with needle guide 4 can on the swiveling and rotating bracket arm 3 through the anus 7 in the prostate 8th be pushed. An adapter 2 allows the axial rotation of the needle 6 , The support arm may be at its upper end 5 be such that the adapter 2 on this can be pivoted around the prostate (arrow). Since several tissue samples must be removed, it is necessary to use a trocar, the so-called needle guide 9 to introduce rectally. The needle guide 9 can be like in 2 be shown bent forward. It can be made of plastic or a titanium-containing material; There can be a cavity in it 10 which is filled with contrast agent. The needle guide is designed so that it can either be detected directly (filling with contrast agent) or indirectly (built-in markers) by the MRI scanner and displayed in the image. As contrast agent gadolinium-based agents or pure water can be used. Markers may be individual localized, filled with a gadolinium-water liquid or pure water-like tablet-like body, which are attached to defined locations. Furthermore, markers may also be resonated active miniaturized coil-capacitor resonant circuits. Through the needle guide 9 can now another channel 11 with guidewire or biopsy tool 12 be pushed. As in 3a can be shown markers 13 also laterally in the axial direction on the guide instrument 12 to be appropriate. The needle 11 can be from an outer structure 11a and an internal structure 11b and thus be constructed of different materials. 3b shows that the markers 13 may also be arranged concentrically about the axis. By means of adjusting screw 16 The angle between patient position and holder can be adjusted. This allows the adjustment and alignment of the needle channel without an instrument is inserted, the z. B. would not be visible on its susceptibility artifact until it is on or in the tissue. The needle guide is equipped with one or more needle channels, which in a defined position to the markers or contrast agent channels, for. Coaxial or concentric. The concentric arrangement ( 3b ) allows biopsy of multiple regions of the lesion with one-time alignment of the needle guide.

Um den Bewegungsraum der Instrumente noch zu erhöhen, ist die Nadelführung wie in 4 mit einem Kugelgelenk 14 ausgestattet, das sich dicht am Eintrittspunkt 15 der Nadelführung in den Körper befindet. Dies ermöglicht eine freie Bewegung der Nadel ohne dass der Eintrittspunkt traumatisiert wird. Durch das koaxiale Rohr 11 der Nadelführung wird der Ausbreitung des Krebses im umgebenden Gewebe und unbeabsichtigten Verletzungen vorgebeugt.In order to increase the range of movement of the instruments, the needle guide is as in 4 with a ball joint 14 equipped, which is close to the entry point 15 the needle guide is in the body. This allows free movement of the needle without traumatizing the entry point. Through the coaxial tube 11 The needle guide prevents the spread of cancer in the surrounding tissue and inadvertent injury.

In 5 sind die verschiedenen Freiheitsgrade gezeigt. So kann die Halterung 3 um ihre Achse rotieren (17) oder zum Patienten hin oder vom Patienten weg verschoben werden (18). Das obere Ende 5 der Halterung 3 kann durch Einsenken in die Halterung 3 auf und abgesenkt werden (19). Ebenso kann die Nadelführung 4, durch die die Biopsienadel 6 z. B. geschoben werden kann, in Bezug auf das obere Ende der Halterung 5 zum Patienten hin oder vom Patienten weg geschoben werden (21) sowie um den After des Patienten herum geschoben (20) oder in eigener Achse gedreht werden (22).In 5 the different degrees of freedom are shown. So can the holder 3 rotate around its axis ( 17 ) or to the patient or away from the patient ( 18 ). The upper end 5 the holder 3 can by sinking into the holder 3 be raised and lowered ( 19 ). Likewise, the needle guide 4 through which the biopsy needle 6 z. B. can be pushed, with respect to the upper end of the holder 5 to the patient or away from the patient ( 21 ) and around the patient's anus ( 20 ) or on its own axis ( 22 ).

Zwischen den Oberschenkeln des Patienten befindet sich die Haltevorrichtung 3 für die Nadelführung, die höhenverstellbar und im Winkel zum Patienten schwenkbar ist. Sie ist im Positioniergerät verankert. Das obere kreisförmige Ende dieser Vorrichtung 5 wird vor dem Anus 7 so positioniert, dass der Drehpunkt des Gerätes und Anus genau übereinstimmen. Die Nadelführung wird dann entlang einer Kreisbahn geführt, in deren Zentrum sich der Anus befindet. Durch diese Bewegung kann die Nadel genau auf ein bestimmtes Gebiet der Prostatadrüse gerichtet werden, eine ungewollte mechanische Belastung des Anus wird vermieden. Um alle Regionen der Prostata zu erreichen, wird das gebogene Ende der Haltevorrichtung um den Schaft gedreht, so dass das vordere Ende ausschwenkt und die Nadel seitlich versetzt wird. Auch ein seitliches Verschieben der Halterung ist möglich.Between the thighs of the patient is the holding device 3 for the needle guide, which is height-adjustable and can be swiveled at an angle to the patient. It is anchored in the positioning device. The upper circular end of this device 5 gets in front of the anus 7 positioned so that the pivot point of the device and anus match exactly. The needle guide is then guided along a circular path, in the center of which is the anus. By this movement, the needle can be precisely aimed at a specific area of the prostate gland, an unwanted mechanical load on the anus is avoided. In order to reach all regions of the prostate, the bent end of the holding device is rotated about the shaft so that the front end pivots out and the needle is displaced laterally. A lateral displacement of the holder is possible.

Jede Schicht der Prostatadrüse kann mittels dieser Positionier- und Haltevorrichtung mit einer Standard-Biopsienadel erreicht werden. Die Vorrichtung bietet die Möglichkeit, elektrische Antriebe in der Lagerungshilfe zu installieren, mit dem alle Freiheitsgerade einzeln gesteuert werden könnten. Der Antrieb erfolgt vorzugsweise über Ultraschallmotoren, die für den Einsatz im MRT modifiziert sind, aber auch entsprechend modifizierte Hydraulik oder Pneumatik ist möglich. Dabei können die Getriebe auch so ausgeführt werden, dass sie sich über Gestänge, flexible Wellen oder Seilzüge von außerhalb dem Magneten bewegen lassen. Dies kann sowohl rein mechanisch von Hand, oder auch automatisiert geschehen.Each layer of the prostate gland can be reached by means of this positioning and holding device with a standard biopsy needle. The device offers the possibility to install electric drives in the storage aid, with which all degrees of freedom could be controlled individually. The drive is preferably via ultrasonic motors that are modified for use in MRT, but also correspondingly modified hydraulics or pneumatics is possible. The gearboxes can also be designed in such a way that they can be moved from outside the magnet via rods, flexible shafts or cables. This can be done either purely mechanically by hand or automatically.

Wenn schwierige Punktionswege oder nicht penetrierbare Strukturen vorliegen, kann die Vorrichtung mit zusätzlichen Freiheitsgraden oder mit einer berechenbar biegsamen Biopsienadel ausgestattet werden.If there are difficult puncture or non-penetrable structures, the device can be provided with additional degrees of freedom or with a predictably flexible biopsy needle.

Ein anderes, nicht außer Acht zu lassendes Problem ist, dass die Nadel aufgrund unterschiedlicher Strukturdichte häufig nicht ganz gerade durch das Gewebe läuft, sondern vom geplanten Weg abweichen kann, oder gar die Läsion vor der Nadelspitze ausweicht. In diesem Falle wird die Ausrichtung der Biopsienadel notwendigerweise von der Vorrichtung schon während ihrer Platzierung korrigiert. Diese Korrektur erfolgt unter Echtzeitbildgebung, die Schnittebene wird durch die Sensoren an der Nadel oder Nadelführung korrigiert.Another not to be forgotten problem is that the needle often does not run quite straight through the tissue due to different density of structure, but may deviate from the planned path, or even evades the lesion in front of the needle tip. In this case, the orientation of the biopsy needle is necessarily corrected by the device already during its placement. This correction is done under real-time imaging, the cutting plane is corrected by the sensors on the needle or needle guide.

Die Vorgehensweise ist wie in dem hier beigefügten Flow Chart (6) gezeigt und verläuft wie folgt:

  • 1. Die Grundplatte der Vorrichtung wird am Patiententisch fixiert.
  • 2. Der Patient legt sich auf den Patiententisch; die Empfangs- eventuell auch Sendespulen werden fixiert.
  • 3. Die Führung wird ausgerichtet; der Mittelpunkt der Bogenführung stimmt mit dem Zentrum des Anus überein.
  • 4. Die Nadelführung wird eingeführt und vorläufig ausgerichtet.
  • 5. Der Patient wird mit der Vorrichtung in den Kernspintomographen geschoben, die Kernspintomographie-Bilder werden erzeugt. Hierbei können alle Schnitte axial, sagital, koronal, aber auch beliebige Angulationen nützlich sein.
  • 6. Die Nadelführung wird unter Kernspintomographie-Sicht, unter Umständen in Echtzeit, genau ausgerichtet.
  • 7. Die Ausrichtung der Nadelführung wird unter Kernspintomographie-Sicht kontrolliert. Eventuell muss Schritt 6 wiederholt werden.
  • 8. Die Nadel wird entweder im oder außerhalb des Kernspintomographen eingeführt.
  • 9. Die Position der Nadel wird unter Kernspintomographie-Sicht, unter Umständen in Echtzeit, kontrolliert. Gegebenenfalls muss Schritt 8 wiederholt werden.
  • 10. Nach optimaler Positionierung und ausreichender Kontrolle der Biopsienadel wird das Bioptat entnommen. Für weitere Gewebeproben müssen Schritt 8 und folgende wiederholt werden.
  • 11. Nach erfolgreicher Biopsie wird die Nadelführung entfernt, der Patient kann den Kernspintomographen verlassen.
  • 12. Die Apparatur wird abgebaut.
The procedure is as in the attached Flow Chart ( 6 ) and proceeds as follows:
  • 1. The base plate of the device is fixed to the patient table.
  • 2. The patient lies down on the patient table; the receiving and possibly transmitting coils are fixed.
  • 3. The leadership is aligned; the center of the bowing coincides with the center of the anus.
  • 4. The needle guide is inserted and preliminarily aligned.
  • 5. The patient is pushed with the device into the magnetic resonance tomograph, the magnetic resonance imaging images are generated. Here, all cuts axial, sagital, coronal, but also any angulations can be useful.
  • 6. The needle guide is accurately aligned under magnetic resonance imaging, possibly in real time.
  • 7. The orientation of the needle guide is checked under MRI view. Eventually you have to step 6 be repeated.
  • 8. The needle is inserted either inside or outside the magnetic resonance tomograph.
  • 9. The position of the needle is monitored under MRI view, possibly in real time. If necessary, step 8th be repeated.
  • 10. After optimal positioning and sufficient control of the biopsy needle, the bioptate is removed. For more tissue samples need to step 8th and to be repeated.
  • 11. After successful biopsy, the needle guide is removed, the patient can leave the magnetic resonance tomograph.
  • 12. The apparatus is dismantled.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
LagerungshilfePositioning aid
22
Adapteradapter
33
Halterungbracket
44
Nadelführungneedle guide
55
oberes Ende der Halterung 3 upper end of the bracket 3
66
Nadelneedle
77
Anusanus
88th
Prostataprostate
99
Nadelführungneedle guide
1010
Kontrastmittelgefüllter HohlraumContrast agent filled cavity
1111
Kanal/Nadel/HohlkatheterChannel / needle / hollow catheter
1212
Führungsdraht/BiopsienadelGuidewire / biopsy needle
1313
Markermarker
1414
Kugelgelenkball joint
1515
Eintrittspunktentry point
1616
Einstellschraubeadjustment
1717
Bewegungspfeil: AchsenrotationMotion arrow: axis rotation
1818
Bewegungspfeil: Verschiebung in axialer PatientenrichtungMovement arrow: displacement in the axial direction of the patient
1919
Bewegungspfeil: Auf- und AbsenkungMotion arrow: raising and lowering
2020
Bewegungspfeil: Herumschieben um den AnusMotion arrow: Moving around the anus
2121
Bewegungspfeil: Vor- und RückbewegungMotion arrow: forward and backward movement
2222
Bewegungspfeil: AchsendrehungMotion arrow: Axis rotation

Claims (7)

Medizinische Vorrichtung, mit welcher diagnostische oder therapeutische Instrumente transrektal zur Prostata geführt und unter MRT-Kontrolle gelenkt und positioniert werden können, umfassend eine Nadelführung mit einem oder mehreren Nadelkanälen zur Aufnahme eines Führungsdrahtes oder Biopsiewerkzeugs, wobei die Nadelführung eine Kontrastmittelfüllung oder eingebaute Marker zur direkten bzw. indirekten Erkennung und Bilddarstellung im Magnetresonanztomographen aufweist.Medical device, with which diagnostic or therapeutic instruments can be transrectally guided to the prostate and guided and positioned under MRI control, comprising a needle guide having one or more needle channels for receiving a guide wire or biopsy tool, wherein the needle guide has a contrast agent filling or built-in markers for direct or indirect recognition and image display in the magnetic resonance tomograph. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Marker einzeln lokalisierte, mit einer Gadolinium-Wasser-Flüssigkeit oder reinem Wasser gefüllte tablettenartige Körper sind.Device according to claim 1, characterized in that the markers are located individually, with a gadolinium-water liquid or pure water filled tablet-like body. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Marker in Resonanz gebrachte, aktive miniaturisierte Spulen-Kondensator-Resonanzkreise sind.Device according to Claim 1, characterized in that the markers are resonant, active miniaturized coil-capacitor resonant circuits. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Marker lateral in axialer Richtung am Führungsdraht oder Biopsieinstrument angebracht sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the markers are mounted laterally in the axial direction on the guide wire or biopsy instrument. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Lagerungshilfe, an der eine Halterung mit ihrem unteren Ende rotierbar gelagert ist, die an ihrem oberen Ende die Nadelführung aufnimmt.Device according to one of the preceding claims, characterized by a storage aid on which a holder is rotatably mounted with its lower end, which receives the needle guide at its upper end. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch elektrische Antriebe in der Lagerungshilfe, die zur Steuerung aller Freiheitsgrade ausgebildet sind.Device according to the preceding claim, characterized by electrical drives in the storage aid, which are designed to control all degrees of freedom. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe einen Ultraschallmotor, eine Hydraulik oder eine Pneumatik umfassen.Device according to the preceding claim, characterized in that the drives comprise an ultrasonic motor, a hydraulic or a pneumatic.
DE10058538A 2000-11-24 2000-11-24 Device for MR image-guided prostate biopsy Expired - Fee Related DE10058538B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10058538A DE10058538B4 (en) 2000-11-24 2000-11-24 Device for MR image-guided prostate biopsy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10058538A DE10058538B4 (en) 2000-11-24 2000-11-24 Device for MR image-guided prostate biopsy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10058538A1 DE10058538A1 (en) 2002-05-29
DE10058538B4 true DE10058538B4 (en) 2012-12-06

Family

ID=7664623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10058538A Expired - Fee Related DE10058538B4 (en) 2000-11-24 2000-11-24 Device for MR image-guided prostate biopsy

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10058538B4 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016117763A1 (en) 2016-09-21 2018-03-22 Otto-Von Guericke-Universität Magdeburg Technologie-Transfer-Zentrum Marker and medical device for visualization of instruments and devices under MR imaging and method of manufacture

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10353110B4 (en) * 2003-11-12 2006-02-16 Delta Engineering Gmbh Actuator platform for guiding medical instruments in minimally invasive interventions
DE102004050714A1 (en) * 2004-10-19 2006-04-20 Claumas Gmbh Endoscope holding device for use during operation, has holding arm with supporting point for instrument e.g. endoscope, where holding arm is fixable and movable for arrangement and attachment of supporting point in desired space position
DE102005023121B4 (en) * 2005-05-19 2010-10-07 Dresel, Christian, Dr.med. Device and method for automatic application and / or stimulation in magnetic resonance imaging (MRI)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5678549A (en) * 1992-07-29 1997-10-21 Siemens Aktiengesellschaft Stereotactic auxiliary attachment for a nuclear magnetic resonance tomography apparatus
WO1998031273A1 (en) * 1997-01-22 1998-07-23 Barzell Whitmore Maroon Bells, Inc. Omni-directional precision instrument platform
US5817022A (en) * 1995-03-28 1998-10-06 Sonometrics Corporation System for displaying a 2-D ultrasound image within a 3-D viewing environment
US5820623A (en) * 1995-06-20 1998-10-13 Ng; Wan Sing Articulated arm for medical procedures
WO1998044857A1 (en) * 1997-04-09 1998-10-15 Goldberg S Nahum Method and system for performing trans-rectal radiofrequency urethral enlargement

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5678549A (en) * 1992-07-29 1997-10-21 Siemens Aktiengesellschaft Stereotactic auxiliary attachment for a nuclear magnetic resonance tomography apparatus
US5817022A (en) * 1995-03-28 1998-10-06 Sonometrics Corporation System for displaying a 2-D ultrasound image within a 3-D viewing environment
US5820623A (en) * 1995-06-20 1998-10-13 Ng; Wan Sing Articulated arm for medical procedures
WO1998031273A1 (en) * 1997-01-22 1998-07-23 Barzell Whitmore Maroon Bells, Inc. Omni-directional precision instrument platform
WO1998044857A1 (en) * 1997-04-09 1998-10-15 Goldberg S Nahum Method and system for performing trans-rectal radiofrequency urethral enlargement

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016117763A1 (en) 2016-09-21 2018-03-22 Otto-Von Guericke-Universität Magdeburg Technologie-Transfer-Zentrum Marker and medical device for visualization of instruments and devices under MR imaging and method of manufacture
WO2018054424A1 (en) 2016-09-21 2018-03-29 Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg, Patentwesen Marker for visualization during mr imaging
DE102016117763B4 (en) 2016-09-21 2019-07-04 Otto-von Guericke-Universität Magdeburg Marker and medical device for visualization of instruments and devices under MR imaging and method of manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
DE10058538A1 (en) 2002-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69733782T2 (en) Device for marking tissue
DE60314678T2 (en) Localization mechanism for NMR-compatible biopsy device
Heilbrun Computed tomography-guided stereotactic systems
DE60314037T2 (en) NMR-compatible biopsy device with removable probe
DE69919576T2 (en) INSTRUMENT AND DEVICE FOR MINIMALLY INVASIVE SURGERY FOR IDENTIFICATION AND TISSUE TRANSFER
DE60024562T2 (en) Device for removing soft tissue
DE19732784C1 (en) Positioning system and method for exact position determination of a manually operated manipulator in an MR tomograph
US4681103A (en) Ultrasound guided surgical instrument guide and method
US6904305B2 (en) System for MRI-guided interventional mammary procedures
DE69916235T2 (en) DEVICE FOR TISSUE TREATMENT OF AN INTERESTING FIELD USING STEREOTAKTIC RADIOGRAPHIC GUIDANCE
JP2002502276A (en) Trajectory guide for surgical instruments
Edner Stereotactic biopsy of intracranial space occupying lesions
KR102348720B1 (en) Needle guide and biopsy device including the same
CN105011970A (en) Fixing device for puncture needle during operation
DE102009011725A1 (en) A method for image assistance in the navigation of a medical instrument and apparatus for performing a minimally invasive procedure for the therapy of a tumor
WO2002013709A1 (en) Device for navigating and positioning medical instruments in magnetic resonance tomographs
Dubois et al. Computed tomographic localization for fine needle aspiration biopsy of orbital tumors
DE19905239A1 (en) Positioning unit for magnetic resonance tomography installations simultaneously serves patient's support, and functions in combination with automatically controllable positioning system of medicinal instruments
DE102011006650B4 (en) Device for treating a prostate in a patient
DE10058538B4 (en) Device for MR image-guided prostate biopsy
EP1075216B1 (en) Magnetic resonance tomograph
DE102006014339A1 (en) Endoscopy capsule and endoscopy system and method for therapy by means of an endoscopy capsule
DE102006034389B4 (en) Catheter for use in magnetic resonance assisted interventional procedures
Gildenberg Stereotactic neurosurgery and computerized tomographic scanning
DE10015510C2 (en) Medical device with a drive device for a needle

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: MRI DEVICES DAUM GMBH, 19061 SCHWERIN, DE

8110 Request for examination paragraph 44
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20130307

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: A61B0019000000

Ipc: A61B0090000000