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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Behandeln und insbesondere zum Entfernen von
Körpergewebe.
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Ein Hauptanwendungsbereich von Vorrichtungen
zum Behandeln von Körpergewebe
liegt in der Chirurgie, bspw. zum Behandeln von Krebsgeschwüren, Tätowierungen,
Altersflecken, etc. Daneben finden sie aber auch in zahnärztlichen
Behandlungen, bspw. zum Entfernen von Karies, oder in kosmetischen
Behandlungen, etwa zum Entfernen von Haaren, Anwendung.
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Häufig
werden die genannten Behandlungen manuell durchgeführt, d.h.
der behandelnde Arzt entfernt bspw. einen Tumor mit einem Skalpell,
nachdem er die Ergebnisse einer Erkennung oder einer Visualisierung
ausgewertet hat. Dabei kann es passieren, dass Teile des kranken
Körpergewebes übersehen
werden und deshalb der Tumor nicht vollständig entfernt wird. Andererseits
kann es auch passieren, dass unnötig
viel Körpergewebe
entfernt wird, insbesondere dann, wenn das kranke Körpergewebe für den behandelnden
Arzt visuell nur schwer von gesundem Körpergewebe zu unterscheiden
ist. Die angesprochenen Probleme machen sich besonders bemerkbar,
wenn das zu entfernende Körpergewebe flächig, insbesondere
dünnflächig, oder
fadenförmig im
gesunden Körpergewebe
verteilt ist. Eine Operation ist dann besonders lang und erfordert
vom Arzt während
der gesamten Operationsdauer hohe Konzentration. Sie ist daher für den Arzt
anstrengend und ermüdend. Ähnliche
Probleme treten auch bei anderen Behandlungsformen als dem Entfernen
des Körpergewebes
auf.
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Aus dem Stand der Technik sind Operations-Navigationssysteme
bekannt, welche dem Arzt das Operieren erleichtern, indem sie ihm
aufbereitete Informationen über
das Operationsgebiet und/oder den weiteren Operationsverlauf zur
Verfügung
stellen.
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In
JP 05049644 A ist beispielsweise ein Navigationssystem
beschrieben, in dem eine Planungseinheit die Operation anhand zuvor
aufgenommener Bilddaten simuliert und daraus einen Operationsplan erstellt,
in welchem die Position, die Größe und der Zustand
einer krankhaften Gewebeveränderung
berücksichtigt
sind. Im Verlauf der Operation werden die simulierten Daten Schritt
für Schritt
an eine Navigationssteuerung weitergegeben, welche Instruktionen zum
weiteren Verlauf der Operation ausgibt.
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In
JP 2002017751 A ist eine Operations-Naviagationsvorrichtung
beschrieben, in der anhand eines Tomogramms gewonnene detaillierte
Informationen über
das Gewebe in der Umgebung des Operationswerkzeuges auf einem Display
dargestellt werden.
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Gegenüber diesem Stand der Technik
besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung
zum Behandeln von Körpergewebe zur
Verfügung
zu stellen, die dem behandelnden Arzt das Operieren weiter erleichtert.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum
Behandeln von Körpergewebe
nach Anspruch 1 gelöst.
Die abhängigen
Ansprüche
enthalten weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Behandeln von Körpergewebe
umfasst:
- – Ein
Behandlungswerkzeug zum Behandeln von Körpergewebe;
- – eine
Messeinheit zum Messen des Ist-Werts einer Kenngröße des Körpergewebes
an mindestens einem Messpunkt des Körpergewebes;
- – einen
mit der Messeinheit in Verbindung stehenden Identifizierer zum Identifizieren
des zu behandelnden Körpergewebes
anhand des Ist-Werts und zum Ausgeben eines die Koordinaten des
zu behandelnden Körpergewebes
enthaltenden Koordinatensignals;
- – eine
zum Empfang des Koordinatensignals mit dem Identifizierer in Verbindung
stehende Positioniervorrichtung zum Anfahren des zu behandelnden
Körpergewebes
mit dem Behandlungswerkzeug anhand des Koordinatensignals;
- – einen
Aktivierer zum Aktivieren des Behandlungswerkzeuges; und
- – einen
Aktualisierer, der mit der Messeinheit und dem Identifizierer in
Verbindung steht und zur Ausgabe eines Aktualisierungssignals zum
Auslösen
einer erneuten Messung des Ist-Werts und einer erneuten Identifizierung
zu behandelnden Körpergewebes
ausgestaltet ist.
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Unter Behandeln soll hierbei bspw.
das Entfernen, Bestrahlen oder Bleichen von Körpergewebe zu verstehen sein.
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Der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Behandeln
von Körpergewebe
liegt die Idee zu Grunde, anhand einer wiederholt zu messenden Kenngröße, die
bspw. einem Online-Erkennungsverfahren entnommen wird, das zu behandelnde
Körpergewebe
zu identifizieren, die Koordinaten des so identifizierten Körpergewebes
festzustellen und diese Koordinaten zum automatisierten Positionieren
des Behandlungswerkzeuges zu verwenden. Solange zu behandelnde Körpergewebe
zu identifizieren ist, wird das Behandlungswerkzeug, bspw. ein Laser
oder ein gepulstes, bipolares Plasmaskalpell (Pulsed Electron Avalanche
Knife – PEAK),
aktiv, d.h. mindestens in Bereitschaft, gehalten, so dass Arzt es
benutzen oder die Behandlung freigeben kann. Das Behandeln des Körpergewebes
kann jedoch auch ohne eine gesonderte Freigabe durch den Arzt automatisch
erfolgen. Die Behandlung erfolgt vorzugsweise so lange, bis kein
zu behandelndes Körpergewebe
mehr zu identifizieren ist.
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Ist eine Freigabe des Behandlungswerkzeuges
durch den Arzt gewünscht
oder ist sie bspw. aufgrund gesetzlicher Bestimmungen erforderlich,
so kann die Vorrichtung zum Behandeln von Körpergewebe mit einer Freigabeeinrichtung
zum Freigeben des Behandlungswerkzeuges ausgestattet sein.
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Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
liegt darin, dass der Arzt die Vorrichtung nur einzurichten und
die eigentliche Operation zu überwachen
und ggf. freizugeben hat, was ein ergonomisches Arbeiten ermöglicht.
Ein weiterer Vorteil ist die Präzision
der Behandlung. Es wird nur das zu behandelnde Gewebe behandelt,
bspw. bestrahlt; das gesunde Gewebe wird geschont. Daneben lässt sich aufgrund
der Präzision
der automatisierten Positionierung die Behandlungsdauer verringern.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung
verringert daher zum einen die Belastung des Arztes und zum anderen
die Patientenbelastung, letzteres insbesondere auch durch die mögliche Verringerung
der Behandlungsdauer. Die Effektivität der Behandlung wird insgesamt
gesteigert, und die Kosten werden gesenkt bzw. die Gewinnspanne
erhöht.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung
umfasst der Identifizierer einen Speicher zum Speichern mindestens
eines Soll-Werts der Kenngröße und einen
mit dem Speicher und der Messeinheit in Verbindung stehenden Vergleicher
zum Vergleichen des Ist-Werts mit dem mindestens einen Soll-Wert.
In dieser Ausgestaltung gibt der Identifizierer das Koordinatensignal
aus, wenn der Vergleich des Ist-Wertes mit dem Soll-Wert ein vorbestimmtes
Ergebnis liefert. Als Soll-Wert soll hierbei auch ein Wertebereich
zu verstehen sein, in dem der Ist-Wert liegen oder nicht liegen
soll, damit das entsprechende Gewebe als zu behandelndes Gewebe
identifiziert wird.
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Als Soll-Wert, welcher die Führungsgröße eines
Regelkreises darstellt, lässt
sich das Online-Erkennungssigal für krankes Gewebe (bspw. Krebs, Karies
etc.) eines Online/Inline-Erkennungsverfahrens verwenden. Solange
als Ist-Wert das
Online-Erkennungssignal, d.h. der Soll-Wert, gemessen wird, wird
das Behandlungswerkzeug in Bereitschaft gehalten. Als Online/Inline-Erkennungsverfahren
kommen bspw. auf Fluoreszenz, auf optischer Kohärenztomografie (Optical Coherence
Tomography, OCT), auf Inline-Mikroskopie oder auf optischen Bildern
mit verschiedenen Schwellenwerten für Farbe und/oder Intensität basierende
Verfahren in Frage.
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In einer weiteren Ausgestaltung der
Vorrichtung ist der Vergleicher zur Ausgabe eines das zu behandelnde
Körpergewebe
identifizierenden Identifikationssignals ausgestaltet. Außerdem umfasst
der Identifizierer eine zum Empfang des Identifikationssignals mit
dem Vergleicher in Verbindung stehende Koordinatenerfassungseinheit
zum Erfassen der Koordinaten des zu behandelnden Gewebes bei Empfang
des Identifikationssignals und zum Ausgeben des Koordinatensignals
an die Positioniervorrichtung.
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Insbesondere kann die Koordinatenerfassungseinheit
zum Aussenden einer Mehrzahl jeweils zu behandelndes Körpergewebe
repräsentierenden Koordinaten
in einem einzigen Koordinatensignal ausgelegt sein. Die Positioniervorrichtung
ist dann zum nacheinander Anfahren der Koordinaten des Koordinatensignals
ausgelegt. Diese Ausgestaltung bietet die Möglichkeit, zuerst die Identifikation
des zu behandelnden Körpergewebes
in einem bestimmten Körperbereich
abzuschließen,
bevor mit dem Behandeln, also bspw. dem Bestrahlen oder dem Entfernen,
des betreffenden Gewebes begonnen wird.
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Vorteilhafterweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung
einen Abgleicher zum Abgleich der Koordinatensysteme des zu behandenden
Körpergewebes
und des Behandlungswerkzeuges. Es ist insbesondere vorteilhaft,
wenn der Aktualisierer außerdem
zur Abgabe eines Abgleichsignals zum Auslösen des Koordinatenabgleichs
mit dem Abgleicher in Verbindung steht. Insbesondere durch den wiederholten
Abgleich während
der Operation kann einer Verringerung der Präzision in der Positionierung
aufgrund von Verschiebungen der beiden Koordinatensystem gegeneinander
vorgebeugt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung ist das Behandlungswerkzeug zur Abgabe von Behandlungsenergie
in Pulsform ausgebildet. Außerdem
umfasst der Aktualisierer mindestens einen Zähler zum Zählen der Pulse und ist derart
ausgestaltet, dass er ein Aktualisierungssignal und/oder das Abgleichsignal
nach einer bestimmten Anzahl von Pulsen ausgibt. Durch Vorgabe der
Anzahl von Pulsen, nach denen eine Aktualisierung bzw. ein Abgleich
erfolgen soll, kann so die Häufigkeit
der Aktualisierungen bzw. des Abgleichs eingestellt werden.
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Weitere Merkmale, Eigenschaften und
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand eines
Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
für die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Behandeln von Körpergewebe
anhand eines Blockschaltbildes.
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2 zeigt
in einer schematischen Darstellung ein Beispiel für eine in
der vorliegenden Erfindung verwendbare Positioniervorrichtung.
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3 zeigt
einen ersten möglichen
Ablauf einer Behandlung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand eines
Flußdiagramms.
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4 zeigt
einen zweiten möglichen
Ablauf einer Behandlung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand eines
Flußdiagramms.
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1 zeigt
ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Behandeln
von Körpergewebe.
Die Vorrichtung des Ausführungsbeispiels
ist als Vorrichtung zum Entfernen von Körpergewebe ausgebildet und
umfasst als Behandlungs- bzw. Operationswerkzeug 1 einen
an einer Positioniervorrichtung 2 angebrachten Laser und
als Messeinheit 3 zum Messen des Ist-Wertes einer Kenngröße des Körpergewebes
ein Gerät
zur optischen Kohärenztomografie
(Optical Coherence Tompgraphy, OCT). Die Messeinheit 3 ist
zur Weitergabe des Ist-Wertes mit einem Vergleicher 5 verbunden,
der wiederum mit einem mindestens einen Soll-Wert der Kenngröße enthaltenden
Speicher 7 in Verbindung steht. Mit der Messeinheit 3 und
dem Vergleicher 7 ist außerdem ein Aktualisierer 8 verbunden,
der zum Ausgeben eines Aktualisierungssignals ausgelegt ist.
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Weiterhin umfasst die Vorrichtung
zum Behandeln bzw. Entfernen von Körpergewebe eine mit dem Vergleicher 5 und
der Positioniervorrichtung 2 in Verbindung stehende Koordinatenerfassungseinheit 11.
Der Vergleicher 5, der Speicher 7 und die Koordinatenerfassungseinheit 11 bilden
zusammen einen Indentifizierer 4 zum Identifizieren von
zu entfernendem Körpergewebe
und zum Ausgeben eines die Koordinaten des zu entfernenden Körpergewebes
enthaltenden Koordinatensignals.
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Außerdem ist im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ein Aktivierer 9 zum Aktivieren des Operationswerkzeuges 1 in
die Positioniervorrichtung 2 integriert. Der Aktivierer 9 kann
jedoch auch außerhalb der
Positioniervorrichtung angeordnet sein. Optional kann auch eine
Freigabeeinheit 13, bspw. ein Fuß- oder Handschalter, mit dem
Operationswerkzeug 1 verbunden sein, mit deren Hilfe das
aktivierte Operationswerkzeug 1 und damit die Behandlung
vom Arzt freigegeben werden kann. Vorteilhafterweise ist auch ein
Abgleicher 12 zum Abgleich der Koordinatensysteme, in denen
die Position einer Körperstelle
bzw. des Operationswerkzeuges ermittelt werden, vorhanden.
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Aufgabe des Vergleichers 5 ist
es, zu entfernendes Körpergewebe,
bspw. Tumorgewebe, anhand des von der Messeinheit 3 gemessenen Ist-Werts
der Kenngröße zu identifizieren.
Dazu erfolgt im Vergleicher 5 ein Vergleich des von der
Messeinheit 3 übertragenen
Messsignals mit dem im Speicher 7 gespeicherten Online-Erkennungssignal
für das
zu entfernendes Gewebe (Soll-Wert).
Stimmen das Online-Erkennungssignal und das Messsignal überein,
so befindet sich an der Messstelle, an der die Messeinheit 3 das
Messsignal aufgenommen hat, zu entfernendes Körpergewebe. In diesem Fall
gibt der Vergleicher 5 ein Identifikationssignal an die
Koordinatenerfassungseinheit 11 aus, um das Erfassen der
Koordinaten des entsprechenden Messpunktes auszulösen.
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Wenn die Koordinatenerfassung beendet
ist, gibt die Koordinatenerfassungseinheit 11 ein die Koordinaten
des zu entfernenden Körpergewebes
enthaltendes Koordinatensignal an die Positioniervorrichtung 2 aus,
welche die ersten mit dem Koordinatensignal übertragenen Koordinaten mit
dem Operationswerkzeug 1 anfährt und das Operationswerkzeug 1 aktiviert.
Das Entfernen des Körpergewebes bei
diesen Koordinaten erfolgt nun automatisch oder nach Freigabe durch
den Arzt mittels eines Laserpulses oder mehrerer Laserpulse. Zum
Zählen
der abgegeben Laserpulse umfasst der Aktualisierer 8 im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
einen mit dem Laser 1, insbesondere mit der Steuerung des
Lasers 1, verbundenen Zähler 15.
Der Zähler 15 kann,
anders als im Ausführungsbeispiel
beschrieben, auch außerhalb
des Aktualisierers 8 angeordnet sein und mit diesem in
Signalverbindung stehen.
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Nach Abgabe einer Vorbestimmten Anzahl von
Laserpulsen fährt
die Positioniervorrichtung 2 die nächsten Koordinaten an. Sobald
alle durch Koordinaten repräsentierte
Körperstellen
behandelt worden sind, hat der Zähler
einen bestimmten Zählerstand erreicht,
der die Ausgabe des Aktualisierungssignals durch den Aktualisierer 9 auslöst, woraufhin
eine erneute Messung des Ist-Wertes des Körpergewebeparameters und ein
erneuter Vergleich mit dem Soll-Wert erfolgt. Falls beim erneuten
Vergleich noch weiteres zu entfernendes Körpergewebe gefunden wird, erfolgt
eine erneute Ausgabe eines Koordinatensignals.
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Optional kann der Aktualisierer 8 einen
zweiten Zähler 16 umfassen,
der bei erreichen eines vorbestimmten Zählerstandes einen Abgleich
der Koordinatensysteme der Operationswerkzeuges 1 und des
zu behandelnden Gewebebereiches durchführt. In diesem Fall ist der
Aktualisierer 8 zur Abgabe eines Aktualisierungssignals
auch mit dem Abgleicher 12 verbunden. Wie der erste Zähler 15 kann
auch der zweite Zähler 16 außerhalb
des Aktualisierers 8 angeordnet sein und mit diesem in
Signalverbindung stehen. Auch kann das Ausgeben des Aktualisierungssignals
und das Ausgeben des Abgleichsignals mittels zweier getrennter Aktualisieren
erfolgen
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Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass
das Koordinatensignal lediglich einen Koordinatensatz zu umfassen
braucht. Beispielsweise kann dann, wenn der Vergleicher 5 einen
ersten Messpunkt mit zu entfernendem Körpergewebe identifiziert hat,
ein Koordinatensignal ausgegeben und die entsprechende Körperstelle
mit dem Laser 1 angefahren werden. Nach Abgabe einer vorbestimmten Anzahl
von Laserpulsen erfolgt eine Aktualisierung der Messung und des
Vergleiches und ggf. eine weitere Behandlung derselben Körperstelle
mit Laserpulsen. Erst dann, wenn der Vergleich ergibt, dass an dieser
Körperstelle
kein zu entfernendes Körpergewebe
mehr vorhanden ist, erfolgt die Messung des Ist-Wertes an der nächsten Körperstelle.
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2 zeigt
schematisch ein einfaches Beispiel für die Ausgestaltung einer in
der vorliegenden Erfindung verwendbaren Positioniervorrichtung 2. Dargestellt
ist außerdem
ein auf einem Operationstisch 30 liegender Patient 31.
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Die Positioniervorrichtung 2 umfasst
einen ortsfesten Ständer 21,
an dem eine erste Schiene 22 vertikal verfahrbar befestigt
ist. An der ersten Schiene 22 ist wiederum eine zweite,
in einer ersten Richtung horizontal verfahrbare Schiene 23 angebracht, an
welcher der Laser 1 in einer zweiten horizontalen Richtung
verfahrbar angeordnet ist. Die Richtungen, in denen die Schienen 22, 23 bzw.
der Laser 1 verfahren werden können, sind in 2 durch Pfeile angedeutet. Vorteilhafterweise
ist der Laser 1 außerdem
so an der zweiten Schiene 23 befestigt, dass ein Schwenken
des Lasers 1 möglich
ist.
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Die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu
verwendende Positioniervorrichtung 2 ist jedoch nicht auf
die mit Bezug auf 2 beschriebene
Ausgestaltung beschränkt.
Vielmehr kann das Behandlungs- bzw. Operationswerkzeug 1 grundsätzlich an jeder
Positioniervorrichtung angebracht werden kann, die für die beabsichtigte
Behandlung ausreichend Freiheitsgrade zum Positionieren des Behandlungswerkzeuges 1 zur
Verfügung
stellt.
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Ein erster möglicher Ablauf für eine Behandlung
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Behandeln von Körpergewebe
wird nachfolgend mit Bezug auf das Flußdiagramm aus 3 anhand des Entfernens von Körpergewebe
dargelegt. Beim nachfolgenden Ablauf wird der Ist-Wert des Körpergewebes
in einem Körperbereich
gemessen, der durch k Messpunkte repräsentiert ist.
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Zu Beginn der Behandlung erfolgt
ein Initialisierungsschritt 101, in dem das Koordinatensystem des
Behandlungs- bzw. Operationswerkzeuges mit dem des Patienten abgeglichen
wird und alle relevanten Parameter auf einen Startwert gesetzt werden.
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In Schritt 102 erfolgt eine Abfrage,
ob der Ist-Wert an allen k Messpunkten gemessen worden ist. Ist
dies der Fall, so wird die Behandlung beendet. Ist dies nicht der
Fall, so wird k um eins erhöht
(Schritt 103) und in Schritt 104 der Ist-Wert der Kenngröße gemessen. In Schritt 105
prüft der
Indentifizierer, ob am k+1-ten Messpunkt zu entfernendes Gewebe
vorliegt. Wird dies verneint, so kehrt die Vorrichtung zu Schritt
102 zurück,
und die Schritte 102 bis 105 werden erneut ausgeführt.
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Falls am k+1-ten Messpunkt zu entfernendes Körpergewebe
identifiziert wird, werden in Schritt 106 die Koordinaten des Messpunktes
an die Positioniervorrichtung 2 weitergegeben und diese
Koordinaten anschließend
in Schritt 107 mit dem Operationswerkzeug 1 angefahren.
Es folgt ein optionaler Schritt 108, in dem der Arzt die Behandlung
freigibt. Danach erfolgt in Schritt 109 die Behandlung mit einem
ersten Laserpuls. Außerdem
wird der erste Zählparameter n,
der die Anzahl der abgegeben Laserpulse zählt, um eins erhöht. Im nächsten Schritt
110 wird geprüft, ob
bereits eine vorgegebene Anzahl N an Laserpulsen abgegeben worden
ist. Ist dies nicht der Fall, so kehrt die Vorrichtung zu Schritt
109 zurück,
gibt einen weiteren Laserpuls ab und erhöht den Zählparameter n um eins. Ist
die vorgegeben Anzahl N an Laserpulsen erreicht, so wird in Schritt
111 der erste Zählparameter
n auf Null zurückgesetzt
und ein zweiter Zählparameter
m, welcher zählt,
wie oft bereits N Laserpulse abgegeben worden sind, um eins erhöht. Wird im
darauffolgenden Schritt 112 festgestellt, dass der zweite Zählparameter
einen vorgegeben Wert M erreicht hat, so erfolgt in Schritt 113
ein erneuter Abgleich des Koordinatensystems des Operationswerkzeuges 1 mit
dem des Patienten. Falls in Schritt 112 festgestellt wird, dass
der vorgegebene Wert M noch nicht erreicht ist, wird Schritt 113 übersprungen.
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Im Anschluss an den Schritt 112 bzw.
113 kehrt die Vorrichtung in jedem Fall zu Schritt 104 zurück, in dem
der Ist-Wert des gerade behandelten Gewebeabschnittes, welcher durch
den k+1-ten Messpunkt repräsentiert
wird, erneut gemessen wird. Wird in Schritt 105 immer noch zu entfernendes
Gewebe identifiziert, so erfolgt eine erneute Behandlung gemäß den Schritten
106 bis 112 bzw. 113. Dies wird so oft wiederholt, bis der Identifizierer 4 kein
zu entfernendes Gewebe mehr identifiziert.
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Sobald der Indentifizierer 4 kein
zu entfernendes Gewebe mehr identifiziert, kehrt die Vorrichtung
zu Schritt 102 zurück
und prüft,
ob bereits alle Messpunkte abgearbeitet sind, d.h. k den Wert kmax erreicht hat. Falls nein, schreitet die
Vorrichtung zum nächsten
Messpunkt fort, falls ja, ist im gesamten behandelten Gewebebereich
kein zu entfernendes Gewebe mehr vorhanden. Die Vorrichtung beendet dann
die Behandlung.
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Ein zweiter möglicher Ablauf für eine Behandlung
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Behandeln von Körpergewebe
wird nachfolgend mit Bezug auf das Flußdiagramm aus 4 anhand des Entfernens von Körpergewebe
dargelegt. Auch in diesem Ablauf wird der Ist-Wert des Körpergewebes
in einem Körperbereich
gemessen, der von k Messpunkten repräsentiert wird. Jedoch erfolgt
im Gegensatz zum mit Bezug auf 3 beschriebenen Ablauf
die Behandlung mit Laserpulsen erst dann, wenn die Ist-Werte aller
kmax Messpunkte gemessen sind.
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Zu Beginn der Behandlung erfolgt
ein Initialisierungsschritt 201, in dem das Koordinatensystem des
Operationswerkzeuges 1 mit dem des Patienten 31 abgeglichen
wird und alle relevanten Parameter auf einen Startwert gesetzt werden.
Im nächsten Schritt
202 folgt eine Abfrage, ob der Ist-Wert an allen k Messpunkten gemessen
worden ist. Ist dies nicht der Fall so wird der Wert von k im folgenden
Schritt 203 um eins erhöht,
worauf in Schritt 204 die Messung des Ist-Wertes der Kenngröße am k+1-ten
Messpunkt folgt. Stellt der Identifizierer in Schritt 205 kein zu
entfernendes Gewebe fest, so kehrt die Vorrichtung zu Schritt 202
zurück.
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Identifiziert der Indentifizierer
am k+1-ten Messpunkt hingegen zu entfernendes Gewebe, so werden
zuerst in Schritt 206 die Koordinaten des Messpunktes als i-te Koordinaten
an einen in der Positionierungsvorrichtung 2 vorhandenen
oder mit dieser verbundenen externen Speicher 17 weitergegeben
und i in Schritt 207 um eins erhöht,
bevor die Vorrichtung zu Schritt 202 zurückkehrt. Die Schritte 202 bis
205 bzw. 207 werden so lange wiederholt, bis die Ist-Werte an allen
Messpunkten gemessen sind, d.h. k den Wert kmax erreicht
hat.
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Nachdem kmax erreicht
ist, wird in Schritt 208 geprüft,
ob i den Wert Null besitzt. Ist dies der Fall, so wurde im gesamten
Gewebebereich kein zu entfernendes Gewebe identifiziert. Entsprechend
wurden auch keine Koordinaten an den Speicher 17 der Positionierungsvorrichtung 2 weitergegeben.
Die Vorrichtung beendet in diesem Fall die Behandlung.
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Hat i in Schritt 208 jedoch einen
von Null verschiedenen Wert, so bedeutet dies, dass an mindestens
einem Messpunkt zu entfernendes Gewebe identifiziert worden ist.
Die Vorrichtung schreitet dann zu Schritt 209 fort, in dem ein Parameter
Imax den aktuellen Wert von i erhält und k
auf Null zurückgesetzt wird.
Im nachfolgenden Schritt 210 wird dann auch i auf Null zurückgesetzt.
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In Schritt 211 fährt die Positioniervorrichtung 2 den
durch die i-ten Korrdinaten repräsentierten Messpunkt
an (an dem in Schritt 205 zu entfernendes Gewebe identifiziert worden
ist). Nach einem optionalen Schritt 212 der Therapiefreigabe durch
den Arzt wird in Schritt 213 ein Laserpuls auf das zu entfernende
Gewebe abgegeben und der Wert i um eins erhöht.
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In Schritt 214 erfolgt eine Prüfung darauf,
ob i den Wert Imax erreicht hat, d.h. ob
alle in Schritt 206 weitergegeben Koordinaten angefahren und die
entsprechenden Gewebebereiche mit einem Laserpuls behandelt worden
sind. Ist dies nicht der Fall, so kehrt die Vorrichtung zu Schritt
211 zurück
und fährt die
i+1-ten Koordinaten an. Die Schritte 211 bis 214 werden so lange
wiederholt, bis alle Koordinaten, an denen in Schritt 205 zu entfernendes
Gewebe identifiziert worden ist, mit einem Laserpuls behandelt worden
sind.
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Sobald in Schritt 214 festgestellt
wird, dass i den Wert Imax erreicht hat,
wird der Wert des Parameters m, welcher zählt, wie oft die Behandlung
gemäß den Schritten
209 bis 214 bereits durchgeführt
worden ist, in Schritt 215 um eins erhöht.
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Anschließend erfolgt in Schritt 216
eine Prüfung
darauf, ob ein vorgegebener Maximalwert M für m erreicht ist. Wenn ja,
so wird Schritt 217 ein erneuter Abgleich des Koordinatensystems
des Operationswerkzeuges 1 mit dem des Patienten 31 durchgeführt. Ist
der Maximalwert M hingegen noch nicht erreicht, wird Schritt 217 übersprungen.
Anschließend kehrt
die Vorrichtung zu Schritt 202 zurück.
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In Schritt 202 wird dann festgestellt,
dass k den Wert kmax noch nicht erreicht
hat, da k zuvor in Schritt 209 auf Null zurückgesetzt worden ist. Die Prüfung des
Gewebes auf zu entfernendes Gewebe anhand der Schritte 202 bis 207
sowie ggf. die Behandlung gemäß der Schritte
209 bis 214 erfolgt darauf hin erneut, und zwar so lange, bis der
Indentifizierer 4 in den Schritten 202 bis 205 kein zu
entfernendes Gewebe mehr identifiziert. Letzteres bedeutet, dass
i den Wert Null hat, da i in Schritt 210 auf Null zurückgesetzt
worden ist und auch die Schritte 206 und 207 mangels identifizierten
zu entfernenden Gewebes nicht durchgeführt werden. Sobald in Schritt 202
festgestellt wird, dass kmax erreicht ist,
erfolgt in Schritt 208 die Feststellung, dass i den Wert Null besitzt,
woraufhin die Behandlung beendet wird.
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Statt mit nur einem Laserpuls kann
im mit Bezug auf 4 beschriebenen
Ablauf in Schritt 213 auch jeweils eine Behandlung mit mehreren
Laserpulsen erfolgen.
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Statt zum Entfernen des Körpergewebes kann
der Laser auch zum Bestrahlen des Körpergewebes ausgestaltet sein.
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In der mit Bezug auf die 1 und 2 beschriebenen Vorrichtung zum Entfernen
von Körpergewebe
ist als Behandlungs- bzw. Operationswerkzeug ein Laser genannt.
Es können
jedoch auch andere Behandlungs- bzw. Operationswerkzeuge zur Anwendung
kommen. Als ein mögliches
Behandlungswerkzeug sei an dieser Stelle das gepulste, bipolare
Plasmaskalpell (PEAK – Pulsed
Electron Avalanche Knife) genannt. Ein derartiges Skalpell erzeugt
in leitenden Medien Plasmaströme
und Mikroexplosionen, die Gewebe mechanisch zerstören. Thermische
Effekte sind dabei wegen der kurzen Pulsdauer vernachlässigbar.
Mit dem PEAK ist das Entfernen von Körpergewebe bei geringen kollateralen
Schäden
möglich.
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Auch braucht die Messung des Gewebeparameters
nicht wie oben beschrieben mittels optischer Kohärenztomografie zu erfolgen.
Alternativen sind beispielsweise Messvorrichtungen und Verfahren,
die auf Fluoreszenzspektroskopie oder der Inline-Mikroskopie beruhen.
Auch optische Vorrichtungen können
Verwendung finden. Der Gewebeparameter kann dann bspw. anhand des
optisch gewonnenen Bildes mittels verschiedener Schwellenwerte für Farbe
und/oder Intensität
ermittelt werden.