DE102013110704B4 - Marking device for ultrasound examinations, use of a body as a marking element and device and method for ultrasound examinations - Google Patents
Marking device for ultrasound examinations, use of a body as a marking element and device and method for ultrasound examinations Download PDFInfo
- Publication number
- DE102013110704B4 DE102013110704B4 DE102013110704.4A DE102013110704A DE102013110704B4 DE 102013110704 B4 DE102013110704 B4 DE 102013110704B4 DE 102013110704 A DE102013110704 A DE 102013110704A DE 102013110704 B4 DE102013110704 B4 DE 102013110704B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- marking
- marking element
- ultrasound
- ultrasonic
- marking device
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
- A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
- A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
- A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers ; Bone stabilisers comprising fluid filler in an implant
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
- A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
- A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
- A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers ; Bone stabilisers comprising fluid filler in an implant
- A61B17/7062—Devices acting on, attached to, or simulating the effect of, vertebral processes, vertebral facets or ribs ; Tools for such devices
- A61B17/7068—Devices comprising separate rigid parts, assembled in situ, to bear on each side of spinous processes; Tools therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
- A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
- A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
- A61B17/84—Fasteners therefor or fasteners being internal fixation devices
- A61B17/86—Pins or screws or threaded wires; nuts therefor
- A61B17/8605—Heads, i.e. proximal ends projecting from bone
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, 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
- A61B90/39—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/44—Joints for the spine, e.g. vertebrae, spinal discs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
- A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
- A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
- A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers ; Bone stabilisers comprising fluid filler in an implant
- A61B17/7001—Screws or hooks combined with longitudinal elements which do not contact vertebrae
- A61B17/7002—Longitudinal elements, e.g. rods
- A61B17/7004—Longitudinal elements, e.g. rods with a cross-section which varies along its length
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
- A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
- A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
- A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers ; Bone stabilisers comprising fluid filler in an implant
- A61B17/7001—Screws or hooks combined with longitudinal elements which do not contact vertebrae
- A61B17/7032—Screws or hooks with U-shaped head or back through which longitudinal rods pass
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
- A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
- A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
- A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers ; Bone stabilisers comprising fluid filler in an implant
- A61B17/7074—Tools specially adapted for spinal fixation operations other than for bone removal or filler handling
- A61B17/7083—Tools for guidance or insertion of tethers, rod-to-anchor connectors, rod-to-rod connectors, or longitudinal elements
- A61B17/7085—Tools for guidance or insertion of tethers, rod-to-anchor connectors, rod-to-rod connectors, or longitudinal elements for insertion of a longitudinal element down one or more hollow screw or hook extensions, i.e. at least a part of the element within an extension has a component of movement parallel to the extension's axis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B2017/00004—(bio)absorbable, (bio)resorbable, resorptive
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/00234—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery
- A61B2017/00238—Type of minimally invasive operation
- A61B2017/00261—Discectomy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, 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
- A61B90/39—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
- A61B2090/3925—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers ultrasonic
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, 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
- A61B90/39—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
- A61B2090/3991—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers having specific anchoring means to fixate the marker to the tissue, e.g. hooks
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
- A61F2002/30108—Shapes
- A61F2002/3011—Cross-sections or two-dimensional shapes
- A61F2002/30159—Concave polygonal shapes
- A61F2002/30166—H-shaped or I-shaped
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
- A61F2002/30316—The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
- A61F2002/30535—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
- A61F2002/30563—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for having elastic means or damping means, different from springs, e.g. including an elastomeric core or shock absorbers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
- A61F2002/30316—The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
- A61F2002/30535—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
- A61F2002/30617—Visible markings for adjusting, locating or measuring
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/44—Joints for the spine, e.g. vertebrae, spinal discs
- A61F2/442—Intervertebral or spinal discs, e.g. resilient
- A61F2002/4435—Support means or repair of the natural disc wall, i.e. annulus, e.g. using plates, membranes or meshes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/44—Joints for the spine, e.g. vertebrae, spinal discs
- A61F2002/4495—Joints for the spine, e.g. vertebrae, spinal discs having a fabric structure, e.g. made from wires or fibres
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Neurology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Pathology (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
Markiervorrichtung für Ultraschalluntersuchungen, umfassend mindestens ein Markierelement (22) zur Markierung eines Untersuchungsgegenstandes, das zumindest eine erste Reflexionsfläche (24) und eine davon beabstandete zweite Reflexionsfläche (26) für Ultraschallstrahlung aufweist, wobei die erste Reflexionsfläche (24) und die zweite Reflexionsfläche (26) parallele Flächennormalen (30, 32) aufweisen.A marking device for ultrasound examinations, comprising at least one marking element (22) for marking an object to be examined, which has at least a first reflection surface (24) and a second reflection surface (26) for ultrasound radiation spaced apart therefrom, the first reflection surface (24) and the second reflection surface (26 ) have parallel surface normals (30, 32).
Description
Die Erfindung betrifft eine Markiervorrichtung für Ultraschalluntersuchungen.The invention relates to a marking device for ultrasound examinations.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Verwendung eines Körpers als Markierelement für Ultraschalluntersuchungen.The invention also relates to the use of a body as a marking element for ultrasound examinations.
Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Auffinden von Signalbeiträgen eines Markierelementes in Ultraschallbildsignalen.The invention also relates to a method for finding signal contributions from a marking element in ultrasound image signals.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention also relates to a device for carrying out the method.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend insbesondere am Beispiel der Anwendung medizinischen Ultraschalls beschrieben, ist jedoch nicht auf dieses Gebiet beschränkt. Die Erfindung kann auch in anderen Gebieten zum Einsatz kommen, in denen Ultraschall zur Untersuchung eines Untersuchungsgegenstandes eingesetzt wird, beispielsweise der Materialprüfung.The present invention is described below in particular using the example of the application of medical ultrasound, but is not restricted to this field. The invention can also be used in other areas in which ultrasound is used to examine an object to be examined, for example material testing.
Der Einsatz von Ultraschall in der Medizin, besonders intraoperativen Ultraschalls, bietet gegenüber anderen bildgebenden Verfahren den Vorteil, dass er kostengünstig und auf einfachere Weise anwendbar ist. Speziell im Verhältnis zu röntgenbasierter Bildgebung weist medizinischer Ultraschall den Vorteil auf, dass der Patient und OP-Personal keiner Belastung durch ionisierende Strahlung ausgesetzt sind. Beispielsweise wird intraoperativer Ultraschall im Bereich der Orthopädie eingesetzt, um Knochenbrüche zu erkennen. Auch im Bereich der Implantologie ist der Einsatz von Ultraschall bekannt. Wünschenswert beim Einsatz intraoperativen Ultraschalls ist eine nach Möglichkeit automatische Erkennung von Strukturen des Untersuchungsgegenstandes. Es sind Vorrichtungen und Verfahren bekannt, die zu diesem Zweck aus Ultraschallbildsignalen der Ultraschallsonde Ultraschallbilder im B-mode (brightness mode; Helligkeitsmodus) erstellen, die als Grundlage für automatisierte Bilderkennungsverfahren dienen. Die Genauigkeit dieser Vorrichtungen und Verfahren ist in der Praxis jedoch oft unzureichend. Starke Streuungen und Interferenzen des Ultraschallfeldes an Gewebe- und Knochengrenzstrukturen führen zu einem schlechten Signal-Rausch-Verhältnis. Grenzstrukturen werden ferner oft breit und verschmiert dargestellt, was das automatische Erkennen von insbesondere knöchernen Strukturen erschwert. Dies ist auch darauf zurückzuführen, dass die Bildqualität stark vom Winkel der Ultraschallsonde zum Patientenkörper abhängt. Dadurch ergeben sich in der Praxis abhängig vom Winkel oft verschmierte oder verbreiterte Strukturen, deren Interpretation für den Anwender nicht einfach ist. Erschwerend kommt hinzu, dass für intraoperativen Ultraschall insbesondere zweidimensionale Ultraschallfelder verwendet werden, was bei einer leichten Bewegung der Ultraschallsonde zu einer erheblichen Veränderung des Ultraschallbildes und damit erschwerte Interpretation durch den Anwender führen kann.The use of ultrasound in medicine, particularly intraoperative ultrasound, has the advantage over other imaging methods that it is inexpensive and easier to use. Especially in relation to X-ray-based imaging, medical ultrasound has the advantage that the patient and operating room staff are not exposed to any exposure to ionizing radiation. For example, intraoperative ultrasound is used in orthopedics to identify broken bones. The use of ultrasound is also known in the field of implantology. When using intraoperative ultrasound, it is desirable to have, if possible, automatic recognition of the structures of the object to be examined. Devices and methods are known which, for this purpose, create ultrasound images in B-mode (brightness mode) from ultrasound image signals from the ultrasound probe, which images serve as the basis for automated image recognition methods. However, the accuracy of these devices and methods is often insufficient in practice. Strong scatter and interference of the ultrasonic field at tissue and bone boundary structures lead to a poor signal-to-noise ratio. Boundary structures are also often shown broad and smeared, which makes the automatic recognition of particularly bony structures difficult. This is also due to the fact that the image quality strongly depends on the angle of the ultrasound probe to the patient's body. In practice, this often results in smeared or widened structures, depending on the angle, whose interpretation is not easy for the user. To make matters worse, two-dimensional ultrasound fields in particular are used for intraoperative ultrasound, which can lead to a considerable change in the ultrasound image and thus difficult interpretation for the user if the ultrasound probe is moved slightly.
Die GAMPT mbH hat Gebrauchshinweise für Ultraschallreflexionsplatten GAMPT-10202 veröffentlicht (www.gampt.de/content/cms/downloads/pdf/manuals/sdev_10202_deu.pdf).GAMPT mbH has published instructions for use for ultrasonic reflective plates GAMPT-10202 (www.gampt.de/content/cms/downloads/pdf/manuals/sdev_10202_deu.pdf).
Um einen Untersuchungsgegenstand auf leichtere Weise auffinden zu können, kann eine Markiereinrichtung vorgesehen sein, die bei der Analyse der Ultraschallbilder auf einfache Weise erkannt und anhand derer auf den Untersuchungsgegenstand geschlossen werden kann.In order to be able to find an object to be examined more easily, a marking device can be provided which can be recognized in a simple manner during the analysis of the ultrasound images and which can be used to infer the object to be examined.
Die
Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Markiervorrichtung für Ultraschalluntersuchungen bereitzustellen, mit deren Einsatz das Auffinden und Analysieren eines Untersuchungsgegenstandes erleichtert wird.Accordingly, it is the object of the present invention to provide a marking device for ultrasound examinations, the use of which makes it easier to find and analyze an object to be examined.
Diese Aufgabe wird durch eine Markiervorrichtung für Ultraschalluntersuchungen gelöst, die mindestens ein Markierelement zur Markierung eines Untersuchungsgegenstandes umfasst, das zumindest eine erste Reflexionsfläche und eine davon beabstandete zweite Reflexionsfläche für Ultraschallstrahlung aufweist, wobei die erste Reflexionsfläche und die zweite Reflexionsfläche parallele Flächennormalen aufweisen.This object is achieved by a marking device for ultrasound examinations, which comprises at least one marking element for marking an object to be examined, which has at least a first reflective surface and a second reflective surface for ultrasound radiation spaced therefrom, the first reflective surface and the second reflective surface having parallel surface normals.
In die Erfindung fließt der Gedanke mit ein, dass es sich bei einer Ultraschalluntersuchung um ein auf Reflexion von Ultraschallstrahlung an einer untersuchten Struktur beruhendem Verfahren handelt. Dementsprechend sieht die Erfindung vor, dass eine Markiervorrichtung mit mindestens einem Markierelement, das zur Markierung des Untersuchungsgegenstandes eingesetzt werden kann, vorgesehen wird. An zumindest einer ersten und einer davon beabstandeten zweiten Reflexionsfläche kann Ultraschallstrahlung reflektiert werden, wobei die Reflexionsflächen parallele und vorzugsweise zusammenfallende Flächennormalen aufweisen. In Ausbreitungsrichtung der Ultraschallstrahlung weisen die erste und die zweite Reflexionsfläche einen Abstand voneinander auf. Einfallende Ultraschallstrahlung kann mit zeitlicher Verzögerung zunächst an der ersten und anschließend an der zweiten Reflexionsfläche teilweise reflektiert und von der Ultraschallsonde wieder erfasst werden. Dadurch ist es möglich, in den Ultraschallbildsignalen Signalanteile zu ermitteln, die auf die Reflexion der Ultraschallstrahlung an den Reflexionsflächen zurückzuführen sind. Durch die gleiche Orientierung der Flächennormalen kann sichergestellt werden, dass sich parallel zu den Flächennormalen ausbreitende Ultraschallstrahlung mit einem an der ersten und einem an der zweiten Reflexionsfläche reflektieren Anteil wieder von der Ultraschallsonde erfasst werden kann, wobei die Zeitdifferenz der Signalanteile im Ultraschallsignal durch den Abstand der Reflexionsflächen voneinander ergibt. Es zeigt sich in der Praxis, dass das mindestens eine Markierelement zuverlässig detektiert werden kann, insbesondere wenn dessen Schallimpedanz für die verwendete Ultraschallstrahlung sich deutlich von der Schallimpedanz der Umgebung unterscheidet, indem das Markierelement positioniert ist, insbesondere derjenigen des Untersuchungsgegenstandes.The invention also incorporates the idea that an ultrasound examination is a method based on the reflection of ultrasound radiation on an examined structure. Accordingly, the invention provides that a marking device is provided with at least one marking element which can be used to mark the object to be examined. Ultrasonic radiation can be reflected on at least one first and one second reflective surface spaced apart therefrom, the reflection surfaces having parallel and preferably coincident surface normals. In the direction of propagation of the ultrasonic radiation, the first and the second reflection surface are at a distance from one another. With a time delay, incident ultrasound radiation can first arrive at the first and then at the second Reflection surface partially reflected and detected again by the ultrasonic probe. This makes it possible to determine signal components in the ultrasound image signals which can be traced back to the reflection of the ultrasound radiation on the reflection surfaces. The same orientation of the surface normals can ensure that ultrasonic radiation propagating parallel to the surface normals can be detected again by the ultrasonic probe with a portion reflected on the first and a second reflection surface, the time difference between the signal portions in the ultrasonic signal being determined by the distance between the Reflecting surfaces from each other results. It has been shown in practice that the at least one marking element can be reliably detected, in particular if its sound impedance for the ultrasonic radiation used differs significantly from the sound impedance of the environment in which the marking element is positioned, in particular that of the object to be examined.
Von Vorteil ist es, wenn das mindestens eine Markierelement mehr als zwei Reflexionsflächen aufweist, deren Flächennormalen parallel zueinander ausgerichtet sind. Dadurch ist günstigerweise die Möglichkeit gegeben, dass eine Mehrfachreflexion der Ultraschallstrahlung am mindestens einen Markierelement erfolgt. Beispielsweise erfolgt dies zunächst an einer Außenseite des Markierelementes an einer ersten Reflexionsfläche. Anschließend kann an einer Innenseite des Markierelementes die davon beabstandete zweite Reflexionsfläche angeordnet sein. An dieser reflektierte Ultraschallstrahlung kann zum Beispiel an einer davon beabstandeten innenseitigen dritten Reflexionsfläche, die der ersten Reflexionsfläche entspricht mit entgegengesetzter Einfallsrichtung der Ultraschallstrahlung, abermals reflektiert werden. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, dass sich Ultraschallstrahlung hin und her bewegt, vielfach reflektiert im mindestens einen Markierelement. Da jeweils ein nicht-reflektierter, transmittierter Anteil vorhanden ist, kann eine Mehrfachreflexion im Ultraschallbildsignal als „Schweif“ eines sich in Zeitrichtung ausbreitenden Ultraschallsignals erkannt werden. Durch die vielfache Reflexion von Ultraschallstrahlung kann eine Vielzahl von in Zeitrichtung aufeinanderfolgenden, auf Reflexion beruhenden Signalanteilen aufgefunden werden. Diese Signalanteile sind umso höher, je größer der Sprung der Schallimpedanz vom mindestens einen Markierelement zu seiner Umgebung ist.It is advantageous if the at least one marking element has more than two reflection surfaces, the surface normals of which are aligned parallel to one another. As a result, there is advantageously the possibility that a multiple reflection of the ultrasonic radiation takes place on the at least one marking element. For example, this is done initially on an outside of the marking element on a first reflective surface. The second reflective surface, which is spaced apart therefrom, can then be arranged on an inner side of the marking element. This reflected ultrasound radiation can be reflected again, for example, on an inside third reflection surface which is spaced apart therefrom and which corresponds to the first reflection surface with the opposite direction of incidence of the ultrasound radiation. This makes it possible for ultrasound radiation to move back and forth, often reflected in the at least one marking element. Since there is a non-reflected, transmitted portion in each case, a multiple reflection in the ultrasonic image signal can be recognized as a “tail” of an ultrasonic signal propagating in the direction of time. Due to the multiple reflection of ultrasonic radiation, a large number of signal components based on reflection and following one another in the time direction can be found. These signal components are higher, the greater the jump in the sound impedance from the at least one marking element to its surroundings.
Von Vorteil ist es, wenn die Reflexionsflächen an einer Außenseite oder an einer Innenseite des mindestens einen Markierelementes angeordnet sind. Beispielsweise ist die erste Reflexionsfläche, wie erwähnt, an einer Außenseite und die zweite Reflexionsfläche an einer Innenseite angeordnet. Der ersten Reflexionsfläche gegenüberliegend kann innenseitig am Markierelement eine weitere, dritte Reflexionsfläche gebildet sein, die der ersten Reflexionsfläche bei entgegengesetzter Einfallsrichtung der Ultraschallstrahlung entspricht.It is advantageous if the reflective surfaces are arranged on an outside or on an inside of the at least one marking element. For example, as mentioned, the first reflection surface is arranged on an outside and the second reflection surface is arranged on an inside. Opposite the first reflective surface, a further, third reflective surface can be formed on the inside of the marking element, which corresponds to the first reflective surface when the direction of incidence of the ultrasonic radiation is opposite.
Es kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Reflexionsfläche planar ist.It can be provided that at least one reflection surface is planar.
Weiter kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Reflexionsfläche gekrümmt ist. Bei einer Mehrzahl von gekrümmten Reflexionsflächen können deren Flächennormalen zusammenfallen.It can further be provided that at least one reflection surface is curved. In the case of a plurality of curved reflection surfaces, their surface normals can coincide.
Es kann vorgesehen sein, dass eine Reflexionsfläche planar und eine Reflexionsfläche gekrümmt ist, wodurch beispielsweise eine von der planaren Reflexionsfläche definierte Ebene detektiert werden kann.It can be provided that a reflection surface is planar and a reflection surface is curved, whereby for example a plane defined by the planar reflection surface can be detected.
Die Reflexionsflächen können beispielsweise parallel zueinander ausgerichtet sein.The reflection surfaces can, for example, be aligned parallel to one another.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das mindestens eine Markierelement günstigerweise eine Kugel oder weist eine Kugelform auf. Unabhängig von der Einstrahlungsrichtung kann an Kugelflächen eine Mehrfachreflexion von Ultraschallstrahlung erfolgen, deren Signalanteile mit der Ultraschallsonde detektiert werden können. Eine Kugelform kann beispielsweise dadurch bereitgestellt werden, dass das mindestens eine Markierelement, wie nachfolgend erwähnt, ein kugelförmiger Hohlkörper ist.In an advantageous embodiment, the at least one marking element is expediently a sphere or has a spherical shape. Regardless of the direction of irradiation, multiple reflections of ultrasonic radiation can take place on spherical surfaces, the signal components of which can be detected with the ultrasonic probe. A spherical shape can be provided, for example, in that the at least one marking element, as mentioned below, is a spherical hollow body.
Bei einer andersartigen vorteilhaften Ausführungsform ist es günstig, wenn das mindestens eine Markierelement eine Polyederform aufweist oder ein Polyeder ist, insbesondere dass es eine Würfelform aufweist oder ein Würfel ist.In another advantageous embodiment, it is favorable if the at least one marking element has a polyhedron shape or is a polyhedron, in particular that it has a cube shape or is a cube.
Die Verwendung einer Kugel oder eines Würfels als Markierelement erweist sich in der Praxis als besonders vorteilhaft. Ultraschallstrahlung kann an einer Außenseite und einer Innenseite reflektiert werden. An der Innenseite reflektierte Ultraschallstrahlung kann abermals an der Innenseite, der ersten Reflexionsfläche an der Außenseite entsprechend mit entgegengesetzter Einfallsrichtung der Ultraschallstrahlung, reflektiert werden. Dadurch kann eine Mehrfachreflexion bei gleichzeitiger Auskopplung von Ultraschallstrahlung in Richtung auf die Ultraschallsonde erfolgen, die sich in den Ultraschallbildsignalen zuverlässig detektieren lässt.The use of a ball or a cube as a marking element has proven to be particularly advantageous in practice. Ultrasonic radiation can be reflected on an outside and an inside. Ultrasonic radiation reflected on the inside can be reflected again on the inside, the first reflection surface on the outside, correspondingly with the opposite direction of incidence of the ultrasonic radiation. As a result, multiple reflections can take place with simultaneous coupling-out of ultrasonic radiation in the direction of the ultrasonic probe, which can be reliably detected in the ultrasonic image signals.
Bei einer Umsetzung der erfindungsgemäßen Markiervorrichtung in der Praxis erweist es sich als günstig, wenn das mindestens eine Markierelement eine Größe in einer Raumrichtung, insbesondere einen Durchmesser, von ungefähr 2 mm bis ungefähr 4 mm aufweist. Beispielsweise kommt eine Kugel mit einem Durchmesser von 2 mm für Bildtiefen von bis zu 40 mm zum Einsatz, eine Kugel von ungefähr 3 mm Durchmesser für Bildtiefen von bis zu 80 mm, und eine Kugel mit einem Durchmesser von ungefähr 4 mm für Bildtiefen bis zu 120 mm.When implementing the marking device according to the invention in practice, it proves to be advantageous if the at least one marking element has a size in one spatial direction, in particular a diameter, of approximately 2 mm to approximately 4 mm. For example, a sphere with a diameter of 2 mm is used for image depths of up to 40 mm, a sphere of approximately 3 mm in diameter for image depths of up to 80 mm, and a sphere with a diameter of approximately 4 mm for image depths of up to 120 mm.
Das mindestens eine Markierelement kann, wie bereits erwähnt, ein Hohlkörper sein. Beispielsweise ist der Hohlkörper eine Aussparung im Untersuchungsgegenstand, insbesondere ein kugel- oder würfelförmiger Hohlraum in einem Knochen bei der Verwendung von medizinischem Ultraschall.As already mentioned, the at least one marking element can be a hollow body. For example, the hollow body is a recess in the object to be examined, in particular a spherical or cube-shaped cavity in a bone when using medical ultrasound.
Der Hohlkörper kann mit einem Füllmaterial gefüllt sein, beispielsweise ein Gas wie insbesondere Luft. Denkbar ist auch ein flüssiges Füllmaterial. Als Füllmaterial kann beispielsweise ein Kontrastmittel zum Einsatz kommen, dessen Schallimpedanz sich erheblich von der Schallimpedanz des Untersuchungsgegenstandes unterscheidet.The hollow body can be filled with a filling material, for example a gas such as, in particular, air. A liquid filling material is also conceivable. A contrast agent, for example, whose sound impedance differs significantly from the sound impedance of the object under examination, can be used as the filler material.
Bei einer andersartigen vorteilhaften Ausführungsform ist das mindestens eine Markierelement ein Vollkörper.In another advantageous embodiment, the at least one marking element is a solid body.
Als günstig erweist es sich, wenn das mindestens eine Markierelement aus einem Metall besteht, insbesondere Stahl, Platin, Tantal, Titan, Gold, Silber, Kobalt, Chrom oder aus einer Legierung aus zwei oder mehr dieser Materialien.It proves to be favorable if the at least one marking element consists of a metal, in particular steel, platinum, tantalum, titanium, gold, silver, cobalt, chromium or an alloy of two or more of these materials.
Metalle, insbesondere die vorstehend genannten Metalle, und deren Legierungen weisen Schallimpedanzen für Ultraschallstrahlung von einer Größe auf, aufgrund derer sie sich sehr gut für die Verwendung in Markierelementen bei medizinischen Ultraschalluntersuchungen eignen. Beispielsweise beträgt die Schallimpedanz von Stahl ungefähr 45*106 kg/(m2s) und ist damit ungefähr 25 Mal bis 30 Mal so groß wie die durchschnittliche Schallimpedanz von Körpergewebe, welche ungefähr 1,6*106 kg/(m2s) beträgt (bezogen auf eine Frequenz medizinischen Ultraschalls in Höhe von ungefähr 10 MHz). Dadurch eignet sich insbesondere Stahl, speziell aus Gründen der einfachen Herstellung und geringen Kosten, sehr gut als Material für ein Markierelement, das bei medizinischen Ultraschalluntersuchungen zum Einsatz kommen kann.Metals, in particular the metals mentioned above, and their alloys have acoustic impedances for ultrasound radiation of a size that makes them very suitable for use in marking elements in medical ultrasound examinations. For example, the acoustic impedance of steel is approximately 45 * 10 6 kg / (m 2 s) and is thus approximately 25 to 30 times as large as the average acoustic impedance of body tissue, which is approximately 1.6 * 10 6 kg / (m 2 s ) is (based on a frequency of medical ultrasound of approximately 10 MHz). As a result, steel in particular is very well suited as a material for a marking element that can be used in medical ultrasound examinations, especially for reasons of simple production and low costs.
Bei einer andersartigen vorteilhaften Ausführungsform der Markiervorrichtung kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Markierelement aus Knochen oder einem Knochenersatzmaterial besteht.In another advantageous embodiment of the marking device, it can be provided that the at least one marking element consists of bone or a bone substitute material.
Günstig ist es, wenn das mindestens eine Markierelement aus einem resorbierbaren Material wie beispielsweise Polylaktid oder Calciumphosphat besteht, wodurch es bei einer medizinischen Ultraschalluntersuchung im Körper verbleiben und von diesem resorbiert werden kann.It is favorable if the at least one marking element consists of a resorbable material such as polylactide or calcium phosphate, so that it can remain in the body during a medical ultrasound examination and can be resorbed by it.
In der Praxis erweist es sich vorteilhaft, wenn die Ultraschallimpedanz des mindestens einen Markierelementes für medizinische Ultraschallstrahlung größer ist als ungefähr 20*106 kg/(m2s), bevorzugt größer als 25*106 kg/(m2s), beispielsweise bei einer Ultraschallfrequenz von ungefähr 10 MHz. Bei einer derartigen Ultraschallimpedanz, dies zeigt sich in der Praxis, kann ein auf Mehrfachreflexion an den Reflexionsflächen beruhender Signalanteil von Signalanteilen des das Markierelement umgegebenen Körpergewebes zuverlässig getrennt werden.In practice it proves to be advantageous if the ultrasonic impedance of the at least one marking element for medical ultrasonic radiation is greater than approximately 20 * 10 6 kg / (m 2 s), preferably greater than 25 * 10 6 kg / (m 2 s), for example at an ultrasonic frequency of approximately 10 MHz. With such an ultrasonic impedance, this is shown in practice, a signal component based on multiple reflections on the reflection surfaces can be reliably separated from signal components of the body tissue surrounding the marking element.
Vorteilhafterweise ist die Schallgeschwindigkeit im mindestens einen Markierelement für medizinische Ultraschallstrahlung, beispielsweise bei einer Ultraschallfrequenz von ungefähr 10 MHz, größer als ungefähr 1.500 m/s, bevorzugt größer als ungefähr 3.000 m/s. Die Verwendung eines Materials mit einer Schallgeschwindigkeit, die größer ist als die durchschnittliche von Körpergewebe (ungefähr 1.500 m/s) für Ultraschallstrahlung erweist sich als vorteilhaft. Durch eine vergleichsweise hohe Schallgeschwindigkeit im Markierelement können pro Zeiteinheit verhältnismäßig viele Reflexionen, insbesondere an der vorstehend genannten zweiten und der vorstehend genannten dritten Reflexionsfläche erfolgen. In den Ultraschallbildsignalen können dadurch viele Signalbeiträge von Mehrfachreflexionen aufgefunden und analysiert werden. Dies erleichtert das Auffinden des Markierelementes, indem aufgrund der Steigerung der Schallgeschwindigkeit gegenüber der Schallgeschwindigkeit der Umgebung des Markierelementes, insbesondere des Untersuchungsgegenstandes, das Ultraschallbild in Ausbreitungsrichtung des Ultraschalls dem Markierelement nachgelagert als in Zeitrichtung gestaucht erscheint.The speed of sound in the at least one marking element for medical ultrasound radiation, for example at an ultrasound frequency of approximately 10 MHz, is advantageously greater than approximately 1,500 m / s, preferably greater than approximately 3,000 m / s. The use of a material with a speed of sound that is greater than the average of body tissue (approximately 1,500 m / s) for ultrasonic radiation proves advantageous. As a result of a comparatively high speed of sound in the marking element, a relatively large number of reflections can occur per unit of time, in particular on the aforementioned second and the aforementioned third reflection surface. As a result, many signal contributions from multiple reflections can be found and analyzed in the ultrasound image signals. This makes it easier to find the marking element because, due to the increase in the speed of sound compared to the speed of sound in the vicinity of the marking element, in particular the object under investigation, the ultrasound image downstream of the marking element in the direction of propagation of the ultrasound appears to be compressed in the time direction.
Insgesamt ist es günstig, wenn das mindestens eine Markierelement eine Schallimpedanz und Schallgeschwindigkeit für medizinische Ultraschallstrahlung aufweist, die jeweils größer sind als die Schallimpedanz bzw. die Schallgeschwindigkeit für Ultraschallstrahlung im Körpergewebe.Overall, it is favorable if the at least one marking element has a sound impedance and sound velocity for medical ultrasound radiation which are each greater than the sound impedance or the sound velocity for ultrasound radiation in body tissue.
Von Vorteil ist es, wenn dem mindestens einen Markierelement eine Befestigungseinrichtung zum Festlegen am Untersuchungsgegenstand zugeordnet ist. Das Markierelement kann die Befestigungseinrichtung umfassen. Die Befestigungseinrichtung ist beispielsweise eine Schraube, ein Niet, ein Dorn, ein Stift oder ein Faden. Die Befestigungseinrichtung kann mit einer körperintegrativen Beschichtung versehen sein, beispielsweise einer osteointegrativen Beschichtung.It is advantageous if the at least one marking element is assigned a fastening device for securing it to the object to be examined. The marking element can comprise the fastening device. The fastening device is, for example, a screw, a rivet, a mandrel, a pin or a thread. The fastening device can be provided with a body-integrative coating, for example an osteointegrative coating.
Die Befestigungseinrichtung kann ein Implantat sein, an dem das mindestens eine Markierelement festgelegt oder festlegbar ist.The fastening device can be an implant on which the at least one marking element is fixed or can be fixed.
Bevorzugt ist die Befestigungseinrichtung aus einem Material gefertigt, dessen Schallimpedanz sich deutlich von demjenigen Material unterscheidet, aus dem das Markierelement gefertigt ist. Dadurch wird sichergestellt, dass möglichst wenig störende Beiträge der Befestigungseinrichtung zu den Ultraschallbildsignalen beigesteuert werden, wodurch das Auffinden des Markierelementes erleichtert wird.The fastening device is preferably made from a material whose sound impedance differs significantly from the material from which the marking element is made. This ensures that the fastening device makes as few disruptive contributions as possible to the ultrasound image signals, which makes it easier to find the marking element.
Die Markiervorrichtung kann zwei oder mehr Markierelemente aufweisen. Die Markierelemente können räumlich fest zueinander angeordnet sein oder relativ zueinander beweglich sein. Beispielsweise sind die Markierelemente unabhängig voneinander positionierbar.The marking device can have two or more marking elements. The marking elements can be arranged spatially fixed to one another or can be movable relative to one another. For example, the marking elements can be positioned independently of one another.
Die Markierelemente können identisch oder unterschiedlich sein.The marking elements can be identical or different.
Wie eingangs erwähnt, betrifft die Erfindung auch eine Verwendung. Eine erfindungsgemäße Verwendung ist eine Verwendung eines Körpers, der mindestens eine erste Reflexionsfläche und eine davon beabstandete zweite Reflexionsfläche mit parallelen Flächennormalen aufweist, als Markierelement zur Markierung eines Untersuchungsgegenstandes, der mit Ultraschallstrahlung untersucht wird.As mentioned at the beginning, the invention also relates to a use. A use according to the invention is a use of a body which has at least one first reflective surface and a second reflective surface spaced therefrom with parallel surface normals as a marking element for marking an object to be examined which is examined with ultrasonic radiation.
Der Körper kann insbesondere die Merkmale aufweisen, die anhand der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Markiervorrichtung und vorteilhafter Ausführungsformen davon am Beispiel von deren Markierelement erläutert wurden.The body can in particular have the features that were explained using the marking device according to the invention described above and advantageous embodiments thereof using the example of the marking element thereof.
Wie eingangs weiter erwähnt, betrifft die Erfindung auch ein Verfahren. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Auffinden von Signalbeiträgen eines Markierelementes an einer Markiervorrichtung der vorstehend genannten Art in Ultraschallbildsignalen ist dadurch gekennzeichnet, dass einer Datenverarbeitungseinrichtung von einer Ultraschallsonde Ultraschallbildsignale übermittelt werden, wobei die Ultraschallbildsignale von der Datenverarbeitungseinrichtung auf Vorhandensein von Signalanteilen untersucht werden, die sich durch Mehrfachreflexion der Ultraschallstrahlung am Markierelement infolge eines Sprunges der Schallimpedanz zwischen dem Untersuchungsgegenstand und des mindestens einen Markierelementes ergeben.As mentioned further at the beginning, the invention also relates to a method. A method according to the invention for finding signal contributions of a marking element on a marking device of the aforementioned type in ultrasound image signals is characterized in that ultrasound image signals are transmitted to a data processing device from an ultrasound probe, the ultrasound image signals being examined by the data processing device for the presence of signal components that result from multiple reflection of the Ultrasonic radiation on the marking element as a result of a jump in the sound impedance between the object to be examined and the at least one marking element.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden bereits im Zusammenhang mit der Erläuterung der erfindungsgemäßen Markiervorrichtung erwähnt, so dass diesbezüglich auf voranstehende Erläuterungen verwiesen werden kann.The advantages of the method according to the invention have already been mentioned in connection with the explanation of the marking device according to the invention, so that in this regard reference can be made to the explanations given above.
Bei dem Verfahren kommt insbesondere ein Markierelement der vorstehend genannten Art zum Einsatz, an dem einfallende Ultraschallstrahlung an zumindest zwei und vorzugsweise mehr als zwei Reflexionsflächen reflektiert und wieder von der Ultraschallsonde erfasst werden kann. Insbesondere können drei Reflexionsflächen vorgesehen sein, außenseitig und zweimal innenseitig am Markierelement, wodurch eine Mehrfachreflexion unter gleichzeitiger Auskopplung von Ultraschallstrahlung in Richtung der Ultraschallsonde am und im Markierelement erfolgen kann.In the method, a marking element of the type mentioned above is used in particular, on which incident ultrasonic radiation is reflected on at least two and preferably more than two reflection surfaces and can be detected again by the ultrasonic probe. In particular, three reflection surfaces can be provided, on the outside and twice on the inside on the marking element, whereby a multiple reflection can take place with simultaneous coupling out of ultrasonic radiation in the direction of the ultrasonic probe on and in the marking element.
Günstigerweise wird das Verfahren in Echtzeit durchgeführt, wodurch das Verfahren besonders benutzerfreundlich ausgestaltet ist.The method is advantageously carried out in real time, as a result of which the method is designed to be particularly user-friendly.
Als vorteilhaft erweist es sich, wenn die Datenverarbeitungseinrichtung von der Ultraschallsonde bereitgestellte hochfrequente (RF/HF) Ultraschallbildsignale untersucht. Dies gibt die Möglichkeit, die Position des mindestens einen Markierelementes bereits anhand der hochfrequenten Ultraschallbildsignale zu ermitteln, ohne dass hierfür Ultraschallbilder im B-mode (brightness mode) erstellt werden müssen.It proves to be advantageous if the data processing device examines high-frequency (RF / HF) ultrasound image signals provided by the ultrasound probe. This makes it possible to determine the position of the at least one marking element on the basis of the high-frequency ultrasound image signals without the need to create ultrasound images in B-mode (brightness mode).
Günstig ist es, wenn die Ultraschallbildsignale in einer Matrix aus Signalanteilen vorliegen, die in einer ersten Richtung eine Rauminformation enthält und in einer zweiten Richtung eine Zeitinformation, und wenn die Signalanteile in Zeitrichtung aufsummiert werden und die Position des Markierelementes in Raumrichtung angesehen wird als Position des Maximums der Summation. Die Beiträge einzelner Ultraschallwandler der Ultraschallsonde können so in einer Matrix angeordnet werden, dass die räumliche Information in einer ersten Raumrichtung und die Zeitinformation einer zweiten Raumrichtung (beispielsweise einer Zeile bzw. einer Spalte der Matrix) enthalten ist. Durch Aufsummation der Signalanteile in Zeitrichtung (zeitliche Integration) kann ein raumabhängiges Zeitintegral der empfangenen Ultraschallstrahlung bereitgestellt werden. In der Praxis kann dadurch, unter der Annahme, dass das Maximum der Summation der Position des Markierelementes entspricht, das Markierelement auf einfache Weise, idealerweise in Echtzeit, in Raumrichtung aufgefunden werden.It is favorable if the ultrasound image signals are present in a matrix of signal components which contain spatial information in a first direction and time information in a second direction, and if the signal components are summed up in the time direction and the position of the marking element in the spatial direction is viewed as the position of the Maximum of the summation. The contributions of individual ultrasonic transducers of the ultrasonic probe can be arranged in a matrix in such a way that the spatial information is contained in a first spatial direction and the time information in a second spatial direction (for example a row or a column of the matrix). A space-dependent time integral of the received ultrasonic radiation can be provided by adding up the signal components in the time direction (time integration). In practice, assuming that the maximum of the summation corresponds to the position of the marking element, the marking element can be found in a simple manner, ideally in real time, in the spatial direction.
Weiter erweist es sich als günstig, wenn die Ultraschallbildsignale in einer Matrix aus Signalanteilen vorliegen, die in einer ersten Raumrichtung eine Rauminformation enthält und in einer zweiten Richtung eine Zeitinformation, und wenn die Signalanteile auf in Zeitrichtung, zumindest abschnittsweise, regelmäßig angeordnete Signalamplituden untersucht werden. Beispielsweise werden die Signale in Zeitrichtung auf Vorhandensein eines „Signalkammes“ von Signalamplituden untersucht, wobei der Signalkamm angesehen wird als sich ergebend durch eine Mehrfachreflexion von Ultraschallstrahlung an den Reflexionsflächen. Die Position des Markierelementes in Zeitrichtung kann dann angesehen werden als zeitlicher Beginn des Signalkammes.It is also advantageous if the ultrasound image signals are present in a matrix of signal components that contain spatial information in a first spatial direction and time information in a second direction, and when the signal components are examined for signal amplitudes that are regularly arranged in the time direction, at least in sections. For example, the signals are examined in the time direction for the presence of a “signal comb” of signal amplitudes, the signal comb being viewed as resulting from multiple reflections of ultrasonic radiation on the reflection surfaces. The position of the Marking element in the time direction can then be viewed as the start of the signal comb in time.
Vorteilhafterweise werden bei der Untersuchung Signalanteile, die unterhalb einer vorgebbaren Schwellenwertamplitude liegen, als die Schwellenwertamplitude aufweisend angesehen. Wie sich in der Praxis zeigt, kann dadurch die Position des Markierelementes auf einfachere Weise erfasst werden. Signalamplituden unterhalb der Schwellenwertamplitude werden als die Schwellenwertamplitude aufweisend angesehen. Diese Signalanteile können bei der Untersuchung durch die Datenverarbeitungseinrichtung ignoriert werden. Lediglich die über die Schwellenwertamplitude hinausragenden Signalanteile können zum Auffinden des vorstehend erwähnten Signalkamms untersucht werden.During the examination, signal components which are below a predeterminable threshold value amplitude are advantageously regarded as having the threshold value amplitude. As has been shown in practice, the position of the marking element can thereby be detected in a simpler manner. Signal amplitudes below the threshold amplitude are considered to have the threshold amplitude. These signal components can be ignored during the examination by the data processing device. Only the signal components protruding beyond the threshold value amplitude can be examined to find the above-mentioned signal comb.
Das Verfahren eignet sich insbesondere für medizinischen Ultraschall, der beispielsweise an zur Untersuchung von Knochen eingesetzt werden. Beispielsweise wird das Verfahren bei der Untersuchung von oberen und unteren Extremitäten oder bei einer Untersuchung der Wirbelsäule eingesetzt. Über die Implantologie hinaus kann das Verfahren auch bei Biopsien eingesetzt werden.The method is particularly suitable for medical ultrasound, which is used, for example, to examine bones. For example, the procedure is used when examining the upper and lower extremities or when examining the spine. In addition to implantology, the procedure can also be used for biopsies.
Als vorteilhaft erweist es sich, wenn Ultraschallstrahlung in zwei oder mehr paarweise schief zueinander ausgerichteten Strahlrichtungen verwendet wird, wenn die Untersuchung der Ultraschallbildsignale für jede der Strahlrichtungen an einem jeweiligen Ultraschallbilddatensatz gesondert vorgenommen wird und wenn das Markierelement erst als aufgefunden angesehen wird, wenn es in zumindest zwei Ultraschallbilddatensätzen als vorhanden angesehen wird. Dadurch kann eine Plausibilitätsprüfung erfolgen. Erst wenn die Datenverarbeitungseinrichtung das Markierelement in zwei oder mehr Ultraschallbilddatensätzen auffindet, beispielsweise eine der vorstehend beschriebenen Arten, wird es als am Untersuchungsgegenstand angeordnet angesehen.It proves to be advantageous if ultrasound radiation is used in two or more beam directions aligned obliquely to one another in pairs, if the examination of the ultrasound image signals for each of the beam directions is carried out separately on a respective ultrasound image data set and if the marking element is only considered to be found when it is at least two ultrasound image data sets are considered to be present. This enables a plausibility check to be carried out. Only when the data processing device finds the marking element in two or more ultrasound image data sets, for example one of the types described above, is it considered to be arranged on the object to be examined.
Wie eingangs schon erwähnt, betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung eines der vorstehend genannten Verfahren umfasst eine Markiervorrichtung der vorstehend genannten Art, eine Ultraschallsonde und eine Datenverarbeitungseinrichtung, wobei die Ultraschallsonde der Datenverarbeitungseinrichtung Ultraschallbildsignale bereitstellt und die Datenverarbeitungseinrichtung so ausgebildet und programmiert ist, dass sie die Ultraschallbildsignale auf Vorhandensein von Signalanteilen untersucht, die sich durch Mehrfachreflexion der Ultraschallstrahlung am mindestens einen Markierelement der Markiervorrichtung infolge eines Sprunges der Schallimpedanz zwischen dem Untersuchungsgegenstand und dem mindestens einen Markierelement ergeben.As already mentioned at the beginning, the invention also relates to a device. A device according to the invention for performing one of the aforementioned methods comprises a marking device of the aforementioned type, an ultrasound probe and a data processing device, the ultrasound probe providing the data processing device with ultrasound image signals and the data processing device being designed and programmed in such a way that it examines the ultrasound image signals for the presence of signal components, which result from multiple reflections of the ultrasonic radiation on the at least one marking element of the marking device as a result of a jump in the acoustic impedance between the object under examination and the at least one marking element.
Die mit der Vorrichtung erzielbaren Vorteile und deren Funktionsweise wurden bereits vorstehend im Zusammenhang mit der Erläuterung der Markiervorrichtung und des Verfahrens erläutert, so dass diesbezüglich auf voranstehende Ausführung verwiesen werden kann.The advantages that can be achieved with the device and the mode of operation thereof have already been explained above in connection with the explanation of the marking device and the method, so that reference can be made to the preceding discussion in this regard.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung ergeben sich durch vorteilhafte Ausführungsformen der Markiervorrichtung bzw. vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Verfahrens.Advantageous embodiments of the device result from advantageous embodiments of the marking device or advantageous embodiments of the method.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein chirurgisches Instrumentarium, beispielsweise mit den nachfolgend genannten Merkmalen. Eine der vorstehend genannten Markiervorrichtungen kann als Bestandteil des chirurgischen Instrumentariums zum Einsatz kommen. Eines der vorstehend genannten Verfahren und/oder die vorstehend genannte Vorrichtung mit dem chirurgischen Instrumentarium zum Einsatz kommen. Das Instrumentarium kann Bestandteil der Vorrichtung sein, oder umgekehrt:
- 1. Chirurgisches Instrumentarium, umfassend mindestens ein Implantat und eine diesem zugeordnete chirurgische Markiervorrichtung für Ultraschalluntersuchungen, die mindestens ein mittels Ultraschallstrahlung detektierbares chirurgisches Markierelement aufweist, wobei das mindestens eine Markierelement in vorgebbarer oder vorgegebener räumlicher Beziehung zum Implantat angeordnet oder anordenbar ist.
- 2. Instrumentarium nach Satz 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat ein Wirbelkörperersatzimplantat ist.
- 3. Instrumentarium nach Satz 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat ein Implantat zur gegenseitigen Abstützung benachbarter Wirbelkörper ist.
- 4. Instrumentarium nach einem Satz 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat ein Implantat zur gegenseitigen Abstützung der Dornfortsätze benachbarter Wirbelkörper ist.
- 5. Instrumentarium nach Satz 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat ein Bandscheibenersatzimplantat ist.
- 6. Instrumentarium nach Satz 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat ein Implantat zum Verschließen des Anulus fibrosus der Bandscheibe ist.
- 7. Instrumentarium nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat chirurgisches Nahtmaterial ist oder umfasst.
- 8. Instrumentarium nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die Markiervorrichtung eine Mehrzahl von Markierelement umfasst.
- 9. Instrumentarium nach Satz 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierelemente identisch sind oder unterschiedlich sind.
- 10. Instrumentarium nach Satz 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierelemente relativ zueinander frei positionierbar sind.
- 11. Instrumentarium nach Satz 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierelemente in unveränderbarer Relativorientierung zueinander angeordnet sind.
- 12. Instrumentarium nach einem der Sätze 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Markiervorrichtung drei in einer Ebene angeordnete Markierelemente aufweist.
- 13. Instrumentarium nach einem der Sätze 8
bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass drei oder mehr Markierelemente so angeordnet oder anordenbar sind, dass sie von einem gemeinsamen Punkt identische Abstände aufweisen. - 14. Instrumentarium nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Markierelement zumindest eine erste Reflexionsfläche und eine davon beabstandete zweite Reflexionsfläche für Ultraschallstrahlung aufweist, wobei die erste Reflexionsfläche und die zweite Reflexionsfläche parallele Flächennormalen aufweisen.
- 15. Instrumentarium nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Markierelement eine Kugelform aufweist oder eine Kugel ist.
- 16. Instrumentarium nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass das Instrumentarium eine Befestigungseinrichtung umfasst zur Festlegung des mindestens einen Markierelementes am Körper, am Implantat oder an einem Werkzeug für das Implantat.
- 17.
Instrumentarium nach Satz 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung eine Schraube, einen Niet oder einen Dorn aufweist. - 18.
Instrumentarium nach Satz 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung eine osteointegrative Beschichtung aufweist. - 19. Instrumentarium nach einem der Sätze 16
bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat die Befestigungseinrichtung ausbildet. - 20. Instrumentarium nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Markierelement am Implantat festgelegt ist.
- 21. Instrumentarium nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Markierelement in das Implantat eingebettet ist.
- 22. Instrumentarium nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass das Instrumentarium ein Werkzeug umfasst zum Einwirken auf das Implantat, welches Werkzeug in vorgegebener oder vorgebbarer räumlicher Relativorientierung am Implantat festlegbar ist.
- 23.
Instrumentarium nach Satz 22, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Markierelement am Werkzeug festgelegt ist.
- 1. Surgical instruments, comprising at least one implant and a surgical marking device assigned to it for ultrasound examinations, which has at least one surgical marking element that can be detected by means of ultrasound radiation, the at least one marking element being or can be arranged in a predetermined or predetermined spatial relationship to the implant.
- 2. Instrument set according to sentence 1, characterized in that the implant is a vertebral body replacement implant.
- 3. Instrument set according to sentence 1 or 2, characterized in that the implant is an implant for mutual support of adjacent vertebral bodies.
- 4. Instrument set according to a sentence 3, characterized in that the implant is an implant for mutual support of the spinous processes of adjacent vertebral bodies.
- 5. Instrument set according to sentence 1, characterized in that the implant is an intervertebral disc replacement implant.
- 6. Instrument set according to sentence 1, characterized in that the implant is an implant for closing the annulus fibrosus of the intervertebral disc.
- 7. Instrument set according to one of the preceding sentences, characterized in that the implant is or comprises surgical suture material.
- 8. Instrument set according to one of the preceding sentences, characterized in that the marking device comprises a plurality of marking elements.
- 9. Instrument set according to sentence 8, characterized in that the marking elements are identical or different.
- 10. Instrument set according to sentence 8 or 9, characterized in that the marking elements can be freely positioned relative to one another.
- 11. Instrument set according to sentence 8 or 9, characterized in that the marking elements are arranged in an unchangeable relative orientation to one another.
- 12. Instrument set according to one of sentences 8 to 11, characterized in that the marking device has three marking elements arranged in one plane.
- 13. Instrument set according to one of sentences 8 to 12, characterized in that three or more marking elements are arranged or can be arranged so that they are at identical distances from a common point.
- 14. Instrument set according to one of the preceding sentences, characterized in that the at least one marking element has at least one first reflective surface and a second reflective surface spaced therefrom for ultrasonic radiation, the first reflective surface and the second reflective surface having parallel surface normals.
- 15. Instrument set according to one of the preceding sentences, characterized in that the at least one marking element has a spherical shape or is a sphere.
- 16. Instrument set according to one of the preceding sentences, characterized in that the instrument set comprises a fastening device for fixing the at least one marking element on the body, on the implant or on a tool for the implant.
- 17. Instrument set according to
sentence 16, characterized in that the fastening device has a screw, a rivet or a mandrel. - 18. Instrument set according to
sentence 16 or 17, characterized in that the fastening device has an osteointegrative coating. - 19. Instrument set according to one of
sentences 16 to 18, characterized in that the implant forms the fastening device. - 20. Instrument set according to one of the preceding sentences, characterized in that the at least one marking element is fixed on the implant.
- 21. Instrument set according to one of the preceding sentences, characterized in that the at least one marking element is embedded in the implant.
- 22. Instrument set according to one of the preceding sentences, characterized in that the instrument set comprises a tool for acting on the implant, which tool can be fixed on the implant in a predetermined or predeterminable spatial relative orientation.
- 23. Instrument set according to
sentence 22, characterized in that the at least one marking element is fixed on the tool.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:
-
1 : eine erfindungsgemäße Vorrichtung und einen mittels Ultraschallstrahlung untersuchten Patienten; -
2 : eine schematische Darstellung eines Markierelementes einer erfindungsgemäßen Markiervorrichtung; -
3 : eine weitere schematische Darstellung eines Markierelementes; -
4 : eine weitere schematische Darstellung eines Markierelementes; -
5 : eine Visualisierung von Ultraschallbildsignalen mit einer räumlichen Information in den Zeilen und einer zeitlichen Information in den Spalten, wobei Signalbeiträge von einem Markierelement einer erfindungsgemäßen Markiervorrichtung gezeigt sind; -
6 : eine vergrößerte Darstellung von Detail A in5 ; -
7 : eine Darstellung, bei der die Signalamplituden der Ultraschallbildsignale in5 in Zeitrichtung aufsummiert sind; -
8 : ausschnittsweise die Signalamplituden in Raumrichtung der Ultraschallbildsignale in5 ; -
9 : eine schematische Darstellung eines Markierelementes, das drei Ultraschallstrahlenbündeln ausgesetzt ist; -
10 : ein Markierelement mit einer Befestigungseinrichtung; -
11 : ein weiteres Markierelement mit einer Befestigungseinrichtung; -
12 : ein weiteres Markierelement mit einer Befestigungseinrichtung; -
13 : ein weiteres Markierelement mit einer Befestigungseinrichtung; -
14 : ein Markierelement, festgelegt an einer Endfläche eines Wirbelkörpers (teilweise durchbrochen) in Seitenansicht; -
15 : den Wirbelkörper unddas Markierelement aus 14 von caudal; -
16 : zwei Wirbelkörper mit daran festgelegten Markierelementen; -
17 : die Wirbelkörper unddie Markierelemente aus 16 von caudal; -
18 : drei Wirbelkörper und daran festgelegte Markierelemente von dorsal; -
19 : die Wirbelkörper unddie Markierelemente aus 18 von caudal; -
20 : ein Markierelement, an einem Halteteil festgelegt; -
21 : ein Markierelement, an einem andersartigen Halteteil festgelegt; -
22 : Implantat in Gestalt chirurgischen Nahtmaterials mit daran festgelegten Markierelementen; -
23 : ein Implantat in Gestalt chirurgischen Nahtmaterials mit einem daran festgelegten Markierelement; -
24 : ein Implantat in Gestalt eines Bandscheibenverschlusses mit daran festgelegtem Markierelement; -
25 : ein weiterer Bandscheibenverschluss mit daran festgelegtem Markierelement; -
26 : ein weiterer Bandscheibenverschluss mit zwei daran festgelegten Markierelementen; -
27 : ein weiterer Bandscheibenverschluss mit vier daran festgelegten Markierelementen; -
28 : weiterer Bandscheibenverschluss mit einem daran festgelegten Markierelement; -
29 : ein Bandscheibenersatzimplantat mit einem darin eingebetteten Markierelement; -
30 : ein Implantat zur Abstützung der Dornfortsätze benachbarter Wirbelkörper und drei daran festgelegte Markierelemente; -
31 : ein Implantat zur gegenseitigen Abstützung benachbarter Wirbelkörper und drei daran festgelegte Markierelemente und -
32 : ein Implantat zur Abstützung benachbarter Wirbelkörper und ein Einsetzwerkzeug, wobei am Einsetzwerkzeug zwei Markierelemente festgelegt sind, sowie eine Ultraschallsonde.
-
1 : a device according to the invention and a patient examined by means of ultrasound radiation; -
2 : a schematic representation of a marking element of a marking device according to the invention; -
3 : a further schematic representation of a marking element; -
4th : a further schematic representation of a marking element; -
5 : a visualization of ultrasound image signals with spatial information in the rows and temporal information in the columns, signal contributions from a marking element of a marking device according to the invention being shown; -
6th : an enlarged view of detail A in5 ; -
7th : a representation in which the signal amplitudes of the ultrasonic image signals in5 are summed up in time direction; -
8th : the signal amplitudes in the spatial direction of the ultrasonic image signals in5 ; -
9 : a schematic representation of a marking element that is exposed to three ultrasonic beams; -
10 : a marking element with a fastening device; -
11 : a further marking element with a fastening device; -
12 : a further marking element with a fastening device; -
13 : a further marking element with a fastening device; -
14th : a marker attached to an end surface of a vertebral body (partially broken) in side view; -
15th : the vertebral body and the marker14th from caudal; -
16 : two vertebral bodies with marking elements attached thereto; -
17th : the vertebral bodies and the markingelements 16 from caudal; -
18th : three vertebral bodies and marking elements attached to them from the dorsal side; -
19th : the vertebral bodies and the marking elements18th from caudal; -
20th : a marker attached to a support member; -
21st : a marker attached to a different type of holder; -
22nd : Implant in the form of surgical suture material with marking elements fixed thereon; -
23 : an implant in the form of surgical suture material with a marking element attached thereto; -
24 : an implant in the form of an intervertebral disc closure with a marking element attached thereto; -
25th : Another intervertebral disc closure with a marking element attached to it; -
26th : Another intervertebral disc closure with two marking elements attached to it; -
27 : Another intervertebral disc closure with four marking elements attached to it; -
28 : Another intervertebral disc closure with a marking element attached to it; -
29 : a disc replacement implant having a marker embedded therein; -
30th : an implant to support the spinous processes of adjacent vertebral bodies and three marking elements attached to it; -
31 : an implant for mutual support of adjacent vertebral bodies and three marking elements attached to it and -
32 : an implant for supporting adjacent vertebral bodies and an insertion tool, with two marking elements being fixed on the insertion tool, and an ultrasound probe.
In der Zeichnung sind gleiche oder gleichwirkende Merkmale zur Erzielung einer größeren Übersichtlichkeit mit denselben Bezugszeichen belegt.In the drawing, features that are the same or have the same effect are given the same reference symbols in order to achieve greater clarity.
Die Vorrichtung
Mit der Vorrichtung
Die Markiervorrichtung
Jeder Reflexionsfläche
Die Markierelemente
Anders als bei den Markierelementen
Das Markierelement
Ultraschallstrahlung der Ultraschallsonde
Die eindringende Ultraschallstrahlung wird anschließend an der zweiten Reflexionsfläche
Es wird jeweils nur ein Anteil von auf die Reflexionsfläche
Ultraschallstrahlung, die an der der Ultraschallsonde
Die Matrix
Als vorteilhaft erweist sich die Verwendung eines Materials für das Markierelement, bei dem die Schallgeschwindigkeit für Ultraschallstrahlung deutlich höher ist als in dem es umgebenden Gewebe. Innerhalb des Markierelementes
Aufgrund der wiederholten Reflexion von Ultraschallstrahlung im Markierelement
Das Markierelement
Die Ultraschallbildsignale können von der Datenverarbeitungseinrichtung
Auf den Signalkamm
Zum vereinfachten Auffinden des Signalkamms kann vorgesehen sein, dass Signalamplituden, die unterhalb einer vorgebbaren Schwellenwertamplitude
Die Datenverarbeitungseinrichtung
In der Praxis zeigt sich, dass das Auffinden von Untersuchungsgegenständen, beispielsweise besonderen Strukturen im Patienten
Bei der Anordnung gemäß
Zum Festlegen am Untersuchungsgegenstand, beispielsweise einem Knochen, kann die Markiervorrichtung
Beim Markierelement
Beim Markierelement
Beim Markierelement
Beim Markierelement
Die Vorrichtung
Bekannt ist es auch, das Verfahren der konventionellen ADCT dadurch zu verbessern, dass ergänzend oder alternativ zu den körpereigenen Zellen Biomaterial in die Bandscheibe injiziert wird. Das Biomaterial kann beispielsweise nach Injektion in der Bandscheibe polymerisieren.It is also known to improve the conventional ADCT process by injecting biomaterial into the intervertebral disc in addition to or as an alternative to the body's own cells. The biomaterial can, for example, polymerize in the intervertebral disc after injection.
Bei der bisherigen ADCT, die unter Röntgenkontrolle durchgeführt wird, unterliegt die Operation erheblichen Einschränkungen. Es ist insbesondere keine Darstellung einer transversalen Schnittebene durch die Wirbelsäule möglich, sondern die Darstellung der Wirbelsäule erfolgt lediglich in anterior-posteriorer oder lateraler Darstellung. Weiter besteht das Problem, dass bei Röntgenkontrolle nur die Positionierung der Injektionskanülen vor der Injektion oder Entnahme an der Bandscheibe kontrolliert werden kann, die eigentliche Injektion oder Entnahme der Zellen oder des Biomaterials jedoch ohne Röntgensicht „blind“ durchzuführen ist, um Schädigungen durch ionisierende Röntgenstrahlung zu vermeiden. Negativ ist in diesem Zusammenhang natürlich auch die Belastung des Patienten oder des OP-Personals durch ionisierende Röntgenstrahlung.With the previous ADCT, which is performed under X-ray control, the operation is subject to considerable restrictions. In particular, it is not possible to represent a transverse sectional plane through the spine, but rather the representation of the spine takes place only in an anterior-posterior or lateral representation. Furthermore, there is the problem that with X-ray control only the positioning of the injection cannulas can be checked before the injection or removal on the intervertebral disc, the actual injection or removal of the cells or biomaterial, however, has to be carried out "blindly" without an X-ray view, in order to detect damage from ionizing X-rays avoid. In this context, the exposure of the patient or the operating room staff to ionizing X-rays is also negative.
Die vorliegende Erfindung erlaubt es, die Entnahme von Zellen oder die Injektion von Zellen oder Biomaterial in die Bandscheibe unter Ultraschallsicht durchzuführen. Hierzu ist vorzugsweise die Möglichkeit gegeben, die Wirbelsäule
Die Verwendung von Ultraschallstrahlung der Ultraschallsonde
Nachfolgend wird unter Verweis insbesondere auf die
Bei den Darstellungen gemäß den
Bei der Darstellung gemäß
Bei der Verwendung von zwei oder mehr Markierelementen
Bei der Darstellung gemäß
Die von den Markierelementen
Zwei oder mehr Markierelemente
Einem oder mehreren Markierelementen
Bei dem Halteteil
Denkbar ist auch, dass ein Markierelement
Wie bei der Befestigungseinrichtung
Wie bereits erwähnt, betrifft die vorliegende Erfindung auch ein chirurgisches Instrumentarium mit mindestens einem Implantat und einer dieser zugeordneten Markiervorrichtung. Das Implantat und das mindestens eine Markierelement der Markiervorrichtung sind in vorgegebener oder vorgebbarer räumlicher Beziehung zueinander angeordnet oder anordenbar. Dadurch ist es möglich, die Markiervorrichtung als Zielvorrichtung zur Bestimmung der Lage und vorzugsweise der Orientierung des Implantates heranzuziehen. Dem Operateur ist auf einfache Weise die Möglichkeit gegeben, das Implantat mit Hilfe des mindestens einen Markierelementes aufzufinden. Dabei kann insbesondere die Vorrichtung
Nachfolgend wird unter Verweis auf die
Bei einem Instrumentarium
Die Implantate
Bei einem Instrumentarium
Die
Das Schließimplantat
Bei der Variante gemäß
Die Variante gemäß
Markierelemente
Ein in
Mindestens ein Markierelement
Die Markierelemente
Ein Instrumentarium
Ein Instrumentarium
Das Instrumentarium
Claims (28)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013110704.4A DE102013110704B4 (en) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | Marking device for ultrasound examinations, use of a body as a marking element and device and method for ultrasound examinations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013110704.4A DE102013110704B4 (en) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | Marking device for ultrasound examinations, use of a body as a marking element and device and method for ultrasound examinations |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013110704A1 DE102013110704A1 (en) | 2015-04-02 |
DE102013110704B4 true DE102013110704B4 (en) | 2021-01-14 |
Family
ID=52672879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102013110704.4A Active DE102013110704B4 (en) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | Marking device for ultrasound examinations, use of a body as a marking element and device and method for ultrasound examinations |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102013110704B4 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2929799A1 (en) * | 1979-07-23 | 1981-01-29 | Michael Dr Thaele | Marking points located ultrasonically for medical purposes - using mask enabling ultrasonic image and skin marker application |
US4373532A (en) * | 1980-07-07 | 1983-02-15 | Palo Alto Medical Research Foundation | Ultrasonic marker for physiologic diagnosis and method of using same |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008032685B4 (en) | 2008-07-04 | 2016-06-23 | Aesculap Ag | Implant for mutual support of spinous processes of vertebral bodies |
DE102010016448A1 (en) | 2010-04-14 | 2011-10-20 | Aesculap Ag | Orthopedic fixation system and target device for such a fixation system |
-
2013
- 2013-09-27 DE DE102013110704.4A patent/DE102013110704B4/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2929799A1 (en) * | 1979-07-23 | 1981-01-29 | Michael Dr Thaele | Marking points located ultrasonically for medical purposes - using mask enabling ultrasonic image and skin marker application |
US4373532A (en) * | 1980-07-07 | 1983-02-15 | Palo Alto Medical Research Foundation | Ultrasonic marker for physiologic diagnosis and method of using same |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
GAMPT mbH: Gebrauchshinweise für die Ultraschall-Reflexionsplatten, erstellt am 15.06.2007, Seiten 1 bis 3 -Firmenschrift, aufgerufen im Internet am 02.06.2014 unter http://www.gampt.de/content/cms/downloads/pdf/manuals/sdev_10202_deu.pdfwww.gampt.de * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102013110704A1 (en) | 2015-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69827032T2 (en) | LEADERSHIP AND SYSTEM FOR PICTURE-CONTROLLED SURGERY OF THE SPINE | |
DE69835422T2 (en) | MEASUREMENT IN THE BODY'S INSIDE | |
DE3838011C2 (en) | Marking element and method for generating images of the anatomy | |
EP1089669B1 (en) | Fiducial matching by means of fiducial screws | |
DE69922980T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR POSITIONING A DEVICE IN A BODY | |
DE3717871C2 (en) | ||
DE10027988C2 (en) | Device for stereotaxically guided percutaneous implantation of the longitudinal connection of the pedicle screws | |
EP1872735A1 (en) | Method for automatic identification of instruments during medical navigation | |
EP1348393A1 (en) | Medical navigation or pre-operative treatment planning supported by generic patient data | |
DE2443558B2 (en) | Device for puncturing internal organs and vessels | |
WO1999026548A1 (en) | Device for simulating implants located under the skin | |
DE4304570A1 (en) | Device and method for preparing and supporting surgical procedures | |
DE102012008812A1 (en) | X-ray source with module and detector for optical radiation | |
DE102005047895B4 (en) | Method and device for determining the position of an object | |
DE19536180C2 (en) | Methods and devices for locating an instrument | |
EP2051096A2 (en) | Method and device for determining the frontal layer of the pelvic bone | |
DE102008006358A1 (en) | X-ray image recording method and apparatus for stereotactic biopsy | |
DE19648338A1 (en) | Focus adjustment arrangement for ultrasound therapy instrument | |
WO2021105511A1 (en) | Marker element for marking tissue | |
DE102013110704B4 (en) | Marking device for ultrasound examinations, use of a body as a marking element and device and method for ultrasound examinations | |
DE102004033989B4 (en) | Method for measuring the three-dimensional density distribution in bones | |
DE4240182C2 (en) | Device for the controlled removal of biological tissue | |
EP2919654A1 (en) | Radiology workstation | |
WO2019215061A1 (en) | Device and method for imaging during implantation of retina implants | |
DE102008023218A1 (en) | Method and device for examining a body with an ultrasound head |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE MB, DE |
|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: A61B0019000000 Ipc: A61B0090900000 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE MB, DE |
|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |