DE102019125418B3 - Intraoperative optical imaging method and intraoperative optical imaging system - Google Patents
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Abstract
Es werden ein intraoperatives optisches Abbildungsverfahren und ein intraoperatives optisches Abbildungssystem zur Verfügung gestellt. Das intraoperative optische Abbildungssystem ist mit- einem Nervenstimulator (1) zur Stimulation wenigstens einer Gehirnfunktion in einem Gehirnoperationsfeld (5);- einer optischen Abbildungsvorrichtung (3, 103) zum Aufnehmen von Bildern des Gehirnoperationsfeldes (5) mit und ohne Stimulation der wenigstens einen Gehirnfunktion;- einer Überwachungseinrichtung (7, 9, 31) zur Überwachung der Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung (3, 103) relativ zu dem Gehirnoperationsfeld (5);- einer Ermittlungseinrichtung (11) zum Ermitteln einer Abweichung in der Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung (3, 103) von einer Solllage und/oder einer Sollorientierung und- einer Ausgleichseinrichtung (13) zum Reduzieren der Auswirkungen der ermittelten Abweichung auf die Bilder des Gehirnoperationsfeldes (5) ausgestattet. Während des Aufnehmens der Bilder erfolgt eine Überwachung der Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung (3, 103) relativ zu dem Gehirnoperationsfeld (5). Wenn im Rahmen der Überwachung eine Abweichung in der erfassten Lage und/oder der erfassten Orientierung von der Solllage und/oder der Sollorientierung ermittelt wird, werden Maßnahmen ergriffen, um die Auswirkung der ermittelten Abweichung auf die Bilder des Gehirnoperationsfeldes (5) zu reduzieren.An intraoperative optical imaging method and an intraoperative optical imaging system are made available. The intraoperative optical imaging system is equipped with a nerve stimulator (1) for stimulating at least one brain function in a brain operation field (5); - an optical imaging device (3, 103) for recording images of the brain operation field (5) with and without stimulation of the at least one brain function - a monitoring device (7, 9, 31) for monitoring the position and / or the orientation of the optical imaging device (3, 103) relative to the brain operation field (5); - a determination device (11) for determining a deviation in the position and / or the orientation of the optical imaging device (3, 103) from a desired position and / or a desired orientation and a compensation device (13) for reducing the effects of the determined deviation on the images of the brain operation field (5). While the images are being recorded, the position and / or the orientation of the optical imaging device (3, 103) relative to the brain operation field (5) is monitored. If a deviation in the recorded position and / or the recorded orientation from the target position and / or the target orientation is determined as part of the monitoring, measures are taken to reduce the effect of the determined deviation on the images of the brain operation field (5).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein intraoperatives optisches Abbildungsverfahren zum Auffinden von mit wenigstens einer stimulierten Gehirnfunktion verbundenen Gehirngewebearealen in einem Gehirnoperationsfeld. Daneben betrifft die Erfindung ein intraoperatives optisches Abbildungssystem, mit dessen Hilfe in einem Gehirnoperationsfeld Gehirngewebeareale, die mit wenigstens einer stimulierten Gehirnfunktion verbunden sind, aufgefunden werden können.The present invention relates to an intraoperative optical imaging method for finding brain tissue areas connected to at least one stimulated brain function in a brain operation field. In addition, the invention relates to an intraoperative optical imaging system with the aid of which brain tissue areas that are connected to at least one stimulated brain function can be found in a brain operation field.
Bei der Resektion von Gehirntumoren steht der Chirurg vor der Herausforderung, den Tumor möglichst vollständig zu entfernen und dabei möglichst wenig gesundes Gewebe zu beschädigen. Insbesondere sollen Gehirnareale von besonderer Bedeutung geschont werden, beispielsweise der für das Sehen zuständige visuelle Cortex oder der für den Tastsinn zuständigen sensorische Cortex.When resecting brain tumors, the surgeon faces the challenge of removing the tumor as completely as possible and thereby damaging as little healthy tissue as possible. In particular, brain areas of particular importance should be spared, for example the visual cortex responsible for seeing or the sensory cortex responsible for the sense of touch.
Durch Methoden wie beispielsweise der funktionellen Magnet-Resonanz-Tomographie können die Lage des Tumors und von funktionalen Gehirngewebearealen präoperativ ermittelt werden. Dies ermöglicht es, präoperativ die zu schonenden Gehirngewebeareale zu ermitteln und eine möglichst schonende Resektion des Gehirntumors vorzubereiten. Beim Öffnen des Schädels (Trepanation) kann es jedoch zu Verschiebungen des Gehirngewebes, dem sogenannten Brainshift kommen, weswegen es notwendig ist, die Lage der funktionalen Gehirngewebeareale innerhalb des freigelegten Gehirngewebes zu verifizieren. Eine derartige Verifikation kann mittels einer intraoperativen Kartierung der funktionalen Gehirngewebeareale (sogenanntes Brainmapping) erfolgen. Die Kartierung kann dabei beispielsweise auf der Messung elektrischer Signale auf der Oberfläche des Gehirngewebes, die zum Beispiel durch periphere Stimulation an den Extremitäten ausgelöst werden, erfolgen. Methods such as functional magnetic resonance tomography can be used to determine the position of the tumor and functional brain tissue areas preoperatively. This makes it possible to determine preoperatively the areas of the brain tissue to be protected and to prepare for a resection of the brain tumor that is as gentle as possible. When the skull is opened (trepanation), however, the brain tissue can shift, the so-called brain shift, which is why it is necessary to verify the position of the functional brain tissue areas within the exposed brain tissue. Such a verification can take place by means of an intraoperative mapping of the functional brain tissue areas (so-called brain mapping). The mapping can take place, for example, on the measurement of electrical signals on the surface of the brain tissue, which are triggered, for example, by peripheral stimulation on the extremities.
Als kontaktlose Alternative zum Kartierung mittels elektrischer Signale existiert das sogenannte intraoperative optische Abbilden (engl.: Intra-Operativ-Optical Imaging, kurz IOI), bei dem die Änderung der Perfusion, d. h. der Durchblutung, oder die Änderung des Sauerstoffgehaltes im Blut in beim Wechsel zwischen Stimulation und Nichtstimulation bestimmter Gehirnfunktionen ermittelt wird. Die Perfusion und/oder der Sauerstoffgehalt des Blutes kann bzw. können dabei über eine Änderung der spektralen Eigenschaften des Reflektionsbildes des Gehirngewebes im Bereich der Trepanation gemessen werden. Verfahren zum interoperativen optischen Abbilden sind beispielsweise in
Vorrichtungen zum intraoperativen optischen Abbilden werden auch in Operationsmikroskope integriert. Derartige Operationsmikroskope sind beispielsweise in
Für das Erstellen der Karte werden dabei während eines Aufnahmezeitraums Bilder des Gehirnoperationsfeldes aufgenommen, wobei sich während des Aufnahmezeitraums Phasen, in denen eine bestimmte Gehirnfunktion stimuliert wird, mit Phasen ohne Stimulation abwechseln. In dem in
Phasen ohne Stimulation, abwechseln. Das Messsignal, aus dem schließlich die Karte erstellt wird, ergibt sich dabei aus der unterschiedlichen Durchblutung des Gehirngewebeareals während der Stimulation und während der Ruhephasen und/oder aus dem unterschiedlichen Sauerstoffgehalt des Blutes während der Stimulationsphasen und der Ruhephasen.Phases without stimulation, alternate. The measurement signal, from which the map is finally created, results from the different blood flow to the brain tissue area during the stimulation and during the rest phases and / or from the different oxygen content of the blood during the stimulation phases and the rest phases.
Gegenüber der Kartierung mittels elektrischer Signale, bei der Elektroden auf die Oberfläche des Gehirngewebes aufgebracht werden, bietet das intraoperative optische Abbilden den Vorteil, dass das Gehirngewebe bei der Messung nicht berührt werden muss. Andererseits ist es jedoch nicht einfach, eine Änderung der Perfusion oder eine Änderung des Sauerstoffgehaltes des Blutes mittels optischer Messung (und ohne Fluoreszenz) nachzuweisen, da die aufzunehmenden Signale schwach sind. Aus diesem Grund erfolgt die Messung mit Hilfe der intraoperativen Abbildung über einen relativ langen Zeitraum, beispielsweise über die schon erwähnten 9 Minuten mit sich abwechselnden 30-sekündigen Stimulationsphasen und 30-sekündigen Ruhephasen.Compared to mapping using electrical signals, in which electrodes are applied to the surface of the brain tissue, intraoperative optical imaging offers the advantage that the brain tissue does not have to be touched during the measurement. On the other hand, it is not easy to determine a change in perfusion or a change in the oxygen content of the blood by means of optical measurement (and without fluorescence). as the signals to be recorded are weak. For this reason, the measurement is carried out with the aid of intraoperative imaging over a relatively long period of time, for example over the already mentioned 9 minutes with alternating 30-second stimulation phases and 30-second rest phases.
Die Qualität der Lokalisierung mittels intraoperativen optischen Abbildens hängt stark von der Qualität der Aufnahmen vom Gehirnoperationsfeld ab. Qualitätsverschlechterungen der Aufnahmen führen zu einer ungenaueren Lokalisierung der mit der stimulierten Gehirnfunktion verbundenen Gehirngewebeareale und schlimmstenfalls dazu, dass die Lokalisierung derart ungenau ist, dass eine Wiederholung des intraoperativen optischen Abbildungsvorgangs erforderlich wird.The quality of the localization by means of intraoperative optical imaging depends heavily on the quality of the images from the brain operation field. A deterioration in the quality of the recordings leads to an inaccurate localization of the brain tissue areas connected to the stimulated brain function and, in the worst case, to the fact that the localization is so inaccurate that a repetition of the intraoperative optical imaging process is necessary.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein intraoperatives optisches Abbildungsverfahren sowie ein intraoperatives optisches Abbildungssystem zur Verfügung zu stellen, mit dem sich die Qualität der Aufnahmen vom Gehirnoperationsfeld verbessern lässt.The object of the present invention is to provide an intraoperative optical imaging method and an intraoperative optical imaging system with which the quality of the recordings of the brain operation field can be improved.
Diese Aufgabe wird durch ein intraoperatives optisches Abbildungsverfahren nach Anspruch 1 und ein intraoperatives optisches Abbildungssystem nach Anspruch 12 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved by an intraoperative optical imaging method according to
Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung wird ein intraoperatives optisches Abbildungsverfahren zum Auffinden von mit wenigstens einer stimulierten Gehirnfunktion verbundenen Gehirngewebearealen in einem Gehirnoperationsfeld zur Verfügung gestellt. In dem Verfahren werden mit Hilfe einer optischen Abbildungsvorrichtung, die beispielsweise eine Operationsmikroskop oder Teil eines Operationsmikroskops sein kann, Bilder des Gehirnoperationsfeldes mit und ohne Stimulation der wenigstens einen Gehirnfunktion aufgenommen. Die aufgenommenen Bilder werden zum Auffinden der mit der stimulierten Gehirnfunktion verbundenen Gehirngewebeareale mittels eines Algorithmus ausgewertet. Im erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt während des Aufnehmens der Bilder eine Überwachung der Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung relativ zu dem Gehirnoperationsfeld. Wenn im Rahmen der Überwachung eine Abweichung der erfassten Lage und/oder der erfassten Orientierung von einer Solllage und/oder einer Sollorientierung ermittelt wird, werden Maßnahmen ergriffen, um die Auswirkung der ermittelten Abweichung auf die Bilder des Gehirnoperationsfeldes zu reduzieren. Unter einer Abweichung der erfassten Lage und/oder der erfassten Orientierung von der Solllage und/oder der Sollorientierung soll dabei eine Abweichung zu verstehen sein, die größer als die aus dem Messrauschen resultierende nicht signifikante Abweichung ist. Insbesondere kann ein Schwellenwert für den Unterschied zwischen der erfassten Lage und/oder der erfassten Orientierung einerseits und der Solllage und/oder der Sollorientierung andererseits vorgegeben werden, der überschritten werden muss, damit der Unterschied als Abweichung angesehen wird.According to a first aspect of the invention, an intraoperative optical imaging method is provided for finding brain tissue areas connected to at least one stimulated brain function in a brain operation field. In the method, images of the brain operation field with and without stimulation of the at least one brain function are recorded with the aid of an optical imaging device, which can be, for example, a surgical microscope or part of a surgical microscope. The recorded images are evaluated by means of an algorithm in order to find the areas of brain tissue associated with the stimulated brain function. In the method according to the invention, the position and / or the orientation of the optical imaging device relative to the brain operation field is monitored while the images are being recorded. If a deviation of the recorded position and / or the recorded orientation from a target position and / or a target orientation is determined in the course of the monitoring, measures are taken to reduce the effect of the determined deviation on the images of the brain operation field. A deviation of the detected position and / or the detected orientation from the desired position and / or the desired orientation should be understood to mean a deviation that is greater than the non-significant deviation resulting from the measurement noise. In particular, a threshold value for the difference between the detected position and / or the detected orientation on the one hand and the target position and / or the target orientation on the other hand can be specified, which must be exceeded so that the difference is viewed as a deviation.
Wie eingangs bereits beschrieben worden ist, erfordert das Lokalisieren von mit einer stimulierten Gehirnfunktion verbundenen Gehirngewebearealen mit Hilfe des intraoperativen optischen Abbildens relativ lange Aufnahmen des Gehirnoperationsfeldes, um die für die Lokalisierung nötigen Informationen aus den aufgenommenen Bildern extrahieren zu können. Aus diesem Grund werden Stative, von denen die optische Abbildungsvorrichtung gehalten wird, während des intraoperativen Abbildens fixiert, um eine ungewollte Änderung der Position zu vermeiden. Das Fixieren kann dabei entweder durch Bremsen des Stativs, indem eine die Bewegung des Stativs hemmende Reibungskraft im Bereich der Stativgelenke aufgebracht wird, oder durch eine aktive Fixierung, in dem für ein auf ein Stativgelenk einwirkendes Moment ein dieses Moment kompensierendes Gegenmoment auf das Gelenk aufgebracht wird, realisiert sein. In dem fixierten Zustand des Statives können jedoch auf die Abbildungsvorrichtung externe oder interne Kräfte wirken, die zu einer statischen oder dynamischen Abweichung der Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung von ihrer Solllage und/oder ihrer Sollorientierung führen. Statische Abweichungen können beispielsweise durch Kontakt der optischen Abbildungsvorrichtung mit einem anderen Gerät oder durch Anlehnen des Personals im Operationssaal an die Abbildungsvorrichtung hervorgerufen werden. Ebenso können Anlehnungen an den Operationstisch unter Umständen zu statischen Abweichungen führen. Auch kann es im Gehirnoperationsfeld selbst zu Verlagerungen kommen, die zu einer statischen Abweichung führen. Dynamische Abweichungen wie Schwingungen und Vibrationen können durch Anstoßen an die optische Abbildungsvorrichtung, an das die Abbildungsvorrichtung haltende Stativ oder an den Operationstisch, durch in die optische Abbildungsvorrichtung eingebaute Lüfter oder Pumpen (Lüfter zum Kühlen der Beleuchtungslichtquelle, Pumpen zum Evakuieren eines um die optische Abbildungsvorrichtung gelegten Drapes), durch Bedienung der Abbildungsvorrichtung oder des Operationstisches, durch zu schnelles Abbremsen des Statives, durch Gebäudeschwingungen, durch Schwingungen, welche durch Vorbeilaufen des Personal verursacht werden, etc. verursacht werden. Dabei können sowohl abklingende Schwingungen, wie beispielsweise durch zu schnelles Abbremsen oder Anstoßen an ein Gerät verursachte Schwingungen oder nicht abklingende Schwingungen, wie beispielsweise durch Lüfter oder Pumpen verursachte Schwingungen auftreten. Der Trend zu immer schlankeren Konstruktionen und größeren Reichweiten der Kinematik von Stativen sowie aufgrund von mehr integrierten Funktionen zunehmenden Gesamtmassen der optischen Abbildungsvorrichtungen bei gleichzeitiger Vergrößerung der Arbeitsabstände der optischen Abbildungsvorrichtungen vom Operationsfeld und der zunehmenden Vergrößerung der Abbildungsmaßstäbe verschärft die genannte Problematik.As already described at the beginning, the localization of brain tissue areas connected to a stimulated brain function with the help of intraoperative optical imaging requires relatively long recordings of the brain operation field in order to be able to extract the information necessary for the localization from the recorded images. For this reason, stands, by which the optical imaging device is held, are fixed during the intraoperative imaging in order to avoid an undesired change in position. The fixation can either be done by braking the tripod by applying a frictional force inhibiting the movement of the tripod in the area of the tripod joints, or by active fixation in which a counter-torque compensating this moment is applied to the joint for a moment acting on a tripod joint be realized. In the fixed state of the stand, however, external or internal forces can act on the imaging device, which lead to a static or dynamic deviation of the position and / or the orientation of the optical imaging device from its desired position and / or its desired orientation. Static deviations can be caused, for example, by contact of the optical imaging device with another device or by the staff in the operating room leaning against the imaging device. Leaning against the operating table can also lead to static deviations. There can also be displacements in the brain operation area itself, which lead to a static deviation. Dynamic deviations such as oscillations and vibrations can be caused by hitting the optical imaging device, the tripod holding the imaging device or the operating table, by fans or pumps built into the optical imaging device (fan for cooling the illuminating light source, pumps for evacuating one placed around the optical imaging device Drapes), by operating the imaging device or the operating table, by braking the stand too quickly, by building vibrations, by vibrations caused by personnel walking past, etc. Both decaying vibrations, such as vibrations caused by braking too quickly or hitting a device, or non-decaying vibrations, such as vibrations caused by fans or pumps, for example. The trend towards ever slimmer Constructions and larger ranges of the kinematics of tripods and, due to more integrated functions, increasing total masses of the optical imaging devices with a simultaneous increase in the working distances of the optical imaging devices from the surgical field and the increasing enlargement of the imaging scales exacerbate the problem mentioned.
Jede während des intraoperativen optischen Abbildungsvorgangs auftretende Abweichung in der Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung relativ zu dem Gehirnoperationsfeld Gehirnoperationsfeld von ihrer Solllage und/oder ihrer Sollorientierung relativ zu dem Gehirnoperationsfeld kompromittiert die während des intraoperativen optischen Abbildungsvorgangs aufgenommenen Bilder, die typischerweise Frames eines Videos sind. Die damit verbundene Verschlechterung der Qualität in der Lokalisierung der mit der stimulierten Gehirnfunktion verbundenen Gehirngewebeareale führt schlimmstenfalls dazu, dass die Lokalisierung der stimulierten Gehirngewebeareale nicht brauchbar ist, so dass der intraoperative optische Abbildungsvorgang wiederholt werden muss, um die Lokalisierung der mit der stimulierten Gehirnfunktion verbundenen Gehirngewebeareale erneut vorzunehmen. Die damit einhergehende Verlängerung einer Operation ist nicht nur teuer, sondern für den Patienten auch kritisch, da eine Verlängerung der Operationsdauer den Patienten unter Umständen in einen lebensbedrohlichen Zustand führen kann. Das Wiederholen eines intraoperativen optischen Abbildungsvorgangs ist daher möglichst zu vermeiden.Any deviation occurring during the intraoperative optical imaging process in the position and / or the orientation of the optical imaging device relative to the brain operation area from its target position and / or its target orientation relative to the brain operation area compromises the images recorded during the intraoperative optical imaging process, which are typically frames Videos are. The associated deterioration in the quality of the localization of the brain tissue areas connected to the stimulated brain function leads, in the worst case, to the fact that the localization of the stimulated brain tissue areas is unusable, so that the intraoperative optical imaging process has to be repeated in order to localize the brain tissue areas connected to the stimulated brain function to make again. The associated extension of an operation is not only expensive, it is also critical for the patient, since an extension of the duration of the operation can lead the patient into a life-threatening condition. The repetition of an intraoperative optical imaging process should therefore be avoided as far as possible.
Aufgrund der im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgenden Überwachung der Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung relativ zu dem Gehirnoperationsfeld können frühzeitig eine Abweichung der Lage und/oder der Orientierung von einer Solllage und/oder einer Sollorientierung ermittelt und Maßnahmen zum Reduzieren der Auswirkung der ermittelten Abweichung auf die Bilder des Gehirnoperationsfeldes ergriffen werden. Als einfachste Maßnahme zum Reduzieren der Auswirkung der ermittelten Abweichung auf die Bilder des Gehirnoperationsfeldes kann das Aufnehmen der Bilder solange unterbrochen werden, bis die Abweichung nicht mehr vorliegt. Diese Maßnahme kann insbesondere dann bereits ausreichend sein, wenn die Abweichung durch eine relativ rasch abklingende Schwingung ist, etwa eine Schwingung die durch ein Anstoßen an die optische Abbildungsvorrichtung oder durch ein Anstoßen an den Operationstisch hervorgerufen worden ist und die aufgrund einer Dämpfung rasch abklingt. Sobald die Schwingung ausreichend abgeklungen ist, kann das Aufnehmen der Bilder dann fortgesetzt werden. Dadurch kann ein Kompromittieren der Bildqualität durch die entstandenen Schwingungen vermieden werden, und die Aufnahmedauer verlängert sich lediglich um die Dauer der Unterbrechung, also um die Zeitdauer, welche die Schwingung benötigt, um hinreichend abzuklingen. Wenn die Schwingung rasch abklingt, besteht sogar die Möglichkeit, ohne eine Verlängerung der Aufnahmedauer zu arbeiten und zum Lokalisieren der mit der stimulierten Gehirnfunktion verbundenen Gehirngewebeareale die aufgrund der kurzzeitigen Unterbrechung verringerte Anzahl an aufgenommenen Bildern heranzuziehen. Da diese Bilder alle von hoher Qualität sind, kann die Lokalisierung genauer sein als wenn alle Bilder, also auch die von den Schwingungen betroffenen Bilder, für die Lokalisierung herangezogen würden. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, die Zeitdauer der Unterbrechung zu erfassen und eine entsprechende Zeitdauer an die ursprünglich geplante Zeitdauer des intraoperativen optischen Abbildungsvorgangs anzuhängen, so dass die Anzahl an für die Lokalisierung zur Verfügung stehenden Bilder durch die Unterbrechung nicht reduziert wird. Die Verlängerung des intraoperativen optischen Abbildungsvorgangs ist insbesondere dann sinnvoll, wenn eine längere Unterbrechung erforderlich ist.Due to the monitoring of the position and / or the orientation of the optical imaging device relative to the brain operation field as part of the method according to the invention, a deviation of the position and / or the orientation from a target position and / or a target orientation can be determined at an early stage and measures to reduce the effect of the determined deviation can be taken on the images of the brain operation field. As the simplest measure to reduce the effect of the determined deviation on the images of the brain operation field, the recording of the images can be interrupted until the deviation is no longer present. This measure can be sufficient, in particular, if the deviation is due to a relatively rapidly decaying oscillation, for example an oscillation that was caused by bumping into the optical imaging device or by bumping into the operating table and which quickly decays due to damping. As soon as the oscillation has subsided sufficiently, the recording of the pictures can then be continued. In this way, the resulting vibrations can prevent the image quality from being compromised, and the recording time is only extended by the duration of the interruption, that is to say by the time required for the vibration to decay sufficiently. If the oscillation subsides quickly, it is even possible to work without extending the recording time and to use the reduced number of recorded images due to the brief interruption to localize the brain tissue areas connected to the stimulated brain function. Since these images are all of high quality, the localization can be more precise than if all images, including the images affected by the vibrations, were used for the localization. Alternatively, there is also the possibility of recording the duration of the interruption and adding a corresponding duration to the originally planned duration of the intraoperative optical imaging process, so that the number of images available for localization is not reduced by the interruption. The extension of the intraoperative optical imaging process is particularly useful when a longer interruption is required.
Wenn die ermittelte Abweichung nicht abklingender, sondern dauerhafter Natur ist, bleibt die Unterbrechung des Aufnehmens der Bilder solange aufrecht erhalten, bis die ermittelte Abweichung kompensiert ist. Von einer Abweichung dauerhafter Natur soll hierbei ausgegangen werden, wenn eine statische Abweichung vorliegt, beispielsweise weil sie auf einer permanenten Verlagerung der optischen Abbildungsvorrichtung oder einer permanenten Verlagerung des Gehirnoperationsfeldes beruht, oder wenn eine abklingende Abweichung vorliegt, deren Abklingzeit zu lange ist, um mit der Fortsetzung des Aufnehmens der Bilder zu warten, bis die Abweichung abgeklungen ist. In dieser Variante verschafft die Unterbrechung der Aufnahme dem personalem Operationssaal die Gelegenheit, die ermittelte Abweichung durch geeignete Maßnahmen zu kompensieren, ohne dass dabei aufgenommene Bilder kompromittiert werden. Um das Personal im Operationssaal beim Kompensieren der ermittelten Abweichung zu unterstützen, kann die Abweichung während der Unterbrechung weiterhin kontinuierlich erfasst und auf einem Display angezeigt werden. Auf diese Weise erhält das Personal im Operationssaal unmittelbar Rückmeldung darüber, ob die ergriffenen Maßnahmen geeignet sind, die Abweichung zu kompensieren oder ob sie die Abweichung eventuell sogar noch verschlimmert. Eine Verringerung der Abweichung auf die ergriffene Maßnahme hin zeigt, dass die Maßnahme die gewünschte Wirkung hat.If the determined deviation is not of a subsiding but of permanent nature, the interruption of the recording of the images is maintained until the determined deviation is compensated. A deviation of a permanent nature should be assumed here if there is a static deviation, for example because it is based on a permanent displacement of the optical imaging device or a permanent displacement of the brain operation field, or if there is a decaying deviation whose decay time is too long to cope with the To continue taking the pictures, wait until the deviation has subsided. In this variant, the interruption of the recording gives the personal operating room the opportunity to compensate for the determined deviation by suitable measures without compromising the recorded images. In order to support the staff in the operating room in compensating for the determined deviation, the deviation can continue to be recorded continuously during the interruption and shown on a display. In this way, the staff in the operating room receives immediate feedback as to whether the measures taken are suitable to compensate for the deviation or whether it may even worsen the deviation. A reduction in the deviation in response to the measure taken shows that the measure has the desired effect.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist bzw. sind die Lage und/oder die Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung relativ zu dem Gehirnoperationsfeld motorisch angetrieben veränderbar. Als Mittel zum motorisch angetriebenen Verändern der Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung relativ zu dem Gehirnoperationsfeld kann beispielsweise ein motorisch angetriebenes Stativ dienen, an dem die optische Abbildungsvorrichtung befestigt ist, oder ein motorisch angetriebener Operationstisch. Die Kompensation der ermittelten Abweichung kann dann mittels einer auf die Motoren des Antriebs einwirkenden Steuer- oder Regeleinheit erfolgen, die auf der Basis der ermittelten Abweichung Stellsignale zum Kompensieren der ermittelten Abweichung an die Motoren ausgibt. Auf diese Weise kann die Kompensation der ermittelten Abweichung voll automatisiert erfolgen, so dass das Personal im Operationssaal entlastet werden kann. Insbesondere ist diese Ausgestaltung auch dazu geeignet, ermittelte Abweichungen in Form von Schwingungen und Vibrationen zu kompensieren. Hierzu kann beispielsweise eine Stativanordnung Verwendung finden, wie sie in
Statt die Lage und/oder die Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung relativ zu dem Gehirnoperationsfeld motorisch angetrieben zu verändern, besteht auch die Möglichkeit, zur Kompensation der ermittelten Abweichung optische Elemente der optischen Abbildungsvorrichtung heranzuziehen. Optische Elemente, mit denen eine Verlagerung entlang der optischen Achse der optischen Abbildungsvorrichtung kompensiert werden können, sind optische Elemente mit einstellbarer Brechkraft. Eine Kompensation einer Bewegung entlang der optischen Achse mit Hilfe derartiger optischer Elemente ist beispielsweise in
Das Kompensieren der ermittelten Abweichung kann alternativ auch mittels eines digitalen Bildverarbeitungsverfahrens erfolgen. In dem digitalen Bildverarbeitungsverfahren wird dann auf der Basis der ermittelten Abweichung eine Bildtransformation berechnet, mit der die ermittelte Abweichung im jeweiligen Bild kompensiert werden kann. Hierzu kann beispielsweise ein Bild als Referenzbild herangezogen werden und die Transformation mittels eines rigiden Registrierungsverfahrens ermittelt werden.The determined deviation can alternatively also be compensated for by means of a digital image processing method. In the digital image processing method, an image transformation is then calculated on the basis of the determined deviation, with which the determined deviation can be compensated for in the respective image. For this purpose, for example, an image can be used as a reference image and the transformation can be determined by means of a rigid registration method.
Falls die Kompensation der ermittelten Abweichung mittels eines motorisch angetriebenen Stativs und/oder eines motorisch angetriebenen Operationstisches, mittels einstellbarer optischer Elemente oder mittels eines digitalen Bildverarbeitungsverfahrens automatisiert erfolgt, kann auf die Unterbrechung des Aufnehmens der Bilder verzichtet werden, wenn die automatisierte Kompensation derart rasch erfolgen kann, dass keine derart gravierenden Auswirkungen auf die aufgenommenen Bilder zu erwarten sind, dass die intraoperative optische Abbildung merklich verschlechtert wird.If the calculated deviation is compensated automatically by means of a motor-driven stand and / or a motor-driven operating table, by means of adjustable optical elements or by means of a digital image processing method, there is no need to interrupt the recording of the images if the automated compensation can take place so quickly that no such serious effects on the recorded images are to be expected that the intraoperative optical imaging is noticeably impaired.
Zum Erfassen der Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung relativ zu dem Gehirnoperationsfeld kann ein Navigationssystem zur Anwendung kommen. Die für die Navigation notwendige Sensorik kann dabei in manchen Ausführungsvarianten ganz oder teilweise in den Operationstisch oder in die optische Abbildungsvorrichtung integriert sein. Alternativ kann das Erfassen der Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung relativ zu dem Gehirnoperationsfeld auch mit Hilfe einer digitalen Bildverarbeitung anhand aufgenommener Bilder, insbesondere anhand aufgenommener stereoskopischer Bilder, erfolgen. Wie bei der Kompensation der ermittelten Abweichung mittels eines digitalen Bildverarbeitungsverfahrens kann herbei eine rigide Bildregistrierung zur Anwendung kommen. Zusätzlich oder alternativ können auch Verfahren zum Topologievergleich oder zum Ermitteln eines optischen Flusses Verwendung finden. In einer weiteren Alternative kann zum Erfassen der Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung relativ zu dem Gehirnoperationsfeld die Topografie des Gehirnoperationsfeldes relativ zur optischen Abbildungsvorrichtung ermittelt werden. Die Topografie kann bspw. mit in die Abbildungsvorrichtung intergierten Tiefensensoren oder über eine strukturierte Beleuchtung ermittelt werden und enthält eine Aussage über die Abstände der einzelnen Bereiche des Gehirnoperationsfeldes von der optischen Abbildungsvorrichtung, welche wiederum Informationen über die Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung relativ zu dem Gehirnoperationsfeld enthalten.To detect the position and / or the orientation of the optical imaging device relative to the brain operation field, a navigation system can be used. The sensors necessary for the navigation can, in some design variants, be fully or partially integrated into the operating table or into the optical imaging device. Alternatively, the position and / or the orientation of the optical imaging device relative to the brain operation field can also be recorded with the aid of digital image processing using recorded images, in particular using recorded stereoscopic images. As with the compensation of the determined deviation by means of a digital image processing method, a rigid image registration can be used. Additionally or alternatively, methods for topology comparison or for determining an optical flow can also be used. In a further alternative, in order to detect the position and / or the orientation of the optical imaging device relative to the brain operation field, the topography of the brain operation field relative to the optical imaging device can be determined. The topography can be determined, for example, with depth sensors integrated in the imaging device or via structured lighting and contains information about the distances between the individual areas of the brain operation field from the optical imaging device, which in turn provides information on the position and / or orientation of the optical imaging device relative included to the brain operation field.
Gemäß eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird außerdem ein intraoperatives optisches Abbildungssystem zur Verfügung gestellt. Dieses umfasst
- - einen Nervenstimulator zur Stimulation wenigstens einer Gehirnfunktion in einem Gehirnoperationsfeld;
- - eine optische Abbildungsvorrichtung zum Aufnehmen von Bildern des Gehirnoperationsfeldes mit und ohne Stimulation der wenigstens einen Gehirnfunktion;
- - eine Überwachungseinrichtung zum Überwachen der Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung relativ zu dem Gehi rnoperationsfeld;
- - eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Abweichung in der Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung von einer Solllage und/oder einer Sollorientierung und
- - eine Ausgleichseinrichtung zum Reduzieren der Auswirkung der ermittelten Abweichung auf die Bilder des Gehirnoperationsfeldes.
- a nerve stimulator for stimulating at least one brain function in a brain operation field;
- - An optical imaging device for recording images of the brain operation field with and without stimulation of the at least one brain function;
- a monitoring device for monitoring the position and / or the orientation of the optical imaging device relative to the auditory surgical field;
- a determination device for determining a deviation in the position and / or the orientation of the optical imaging device from a desired position and / or a desired orientation and
- a compensation device for reducing the effect of the determined deviation on the images of the brain operation field.
Die optische Abbildungsvorrichtung kann dabei insbesondere ein Operationsmikroskop oder ein Teil eines Operationsmikroskops sein. Die Überwachungseinrichtung und/oder die Ermittlungseinrichtung und/oder die Ausgleichseinrichtung können in die optische Abbildungsvorrichtung, bspw. in ein Operationsmikroskop, integriert sein. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass die Überwachungseinrichtung und/oder die Ermittlungseinrichtung und/oder die Ausgleichseinrichtung von der optischen Abbildungsvorrichtung getrennte Einheiten sind, die jedoch untereinander verbunden sind, um gemeinsam das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, oder in eine gemeinsame Einheit integriert sind. Mit dem erfindungsgemäßen intraoperativen optischen Abbildungssystem lässt sich somit das erfindungsgemäße Verfahren zum intraoperativen optischen Abbilden ausführen, so dass sich mit der intraoperativen optischen Abbildungsvorrichtung die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren zum intraoperativen optischen Abbilden genannten Eigenschaften und Vorteile realisieren lassen. Auf die zuvor mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren zum intraoperativen optischen Abbilden beschriebenen Eigenschaften und Vorteile wird daher verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden.The optical imaging device can in particular be a surgical microscope or part of a surgical microscope. The monitoring device and / or the determination device and / or the compensation device can be integrated into the optical imaging device, for example into a surgical microscope. Alternatively, there is also the possibility that the monitoring device and / or the determination device and / or the compensation device are separate units from the optical imaging device, but which are connected to one another in order to jointly carry out the method according to the invention, or are integrated into a joint unit. With the intraoperative optical imaging system according to the invention, the method according to the invention for intraoperative optical imaging can thus be carried out, so that the properties and advantages mentioned with reference to the method according to the invention for intraoperative optical imaging can be realized with the intraoperative optical imaging device. Reference is therefore made to the properties and advantages described above with reference to the method according to the invention for intraoperative optical imaging in order to avoid repetitions.
Zum Erfassen der Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung relativ zu dem Gehirnoperationsfeld kann das erfindungsgemäße intraoperative optische Abbildungssystem ein Navigationssystem umfassen. Die Sensorik des Navigationssystems kann dabei in das optische Abbildungssystem integriert sein, in den Operationstisch integriert sein oder als sowohl vom optischen Abbildungssystem als auch vom Operationstisch getrennte Einheit ausgebildet sein. Die Verwendung eines Navigationssystems erlaubt es, auf ein häufig sowieso im Operationssaal vorhandene System zurückzugreifen.To detect the position and / or the orientation of the optical imaging device relative to the brain operation field, the intraoperative optical imaging system according to the invention can include a navigation system. The sensor system of the navigation system can be integrated into the optical imaging system, integrated into the operating table, or designed as a unit separate from both the optical imaging system and the operating table. The use of a navigation system makes it possible to fall back on a system that is often already present in the operating room.
Statt eines Navigationssystems kann zum Erfassen der Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung relativ zu dem Gehirnoperationsfeld eine digitale Bildverarbeitungssoftware vorhanden sein, welche die Lage und/oder die Orientierung anhand aufgenommener Bilder, insbesondere anhand aufgenommener stereoskopischer Bilder, erfasst. Die Bildverarbeitungssoftware kann dabei einen Algorithmus zu rigiden Bildregistrierung, einen Algorithmus zum Topografievergleich oder einen Algorithmus zum Ermitteln eines optischen Flusses beinhalten. Ein derartiges intraoperatives optisches Abbildungssystem kann auch dort eingesetzt werden, wo ein Navigationssystem nicht vorhanden oder nicht gewünscht ist.Instead of a navigation system, digital image processing software can be used to record the position and / or orientation of the optical imaging device relative to the brain operation field, which records the position and / or the orientation using recorded images, in particular using recorded stereoscopic images. The image processing software can contain an algorithm for rigid image registration, an algorithm for topography comparison or an algorithm for determining an optical flow. Such an intraoperative optical imaging system can also be used where a navigation system is not available or not desired.
In einer weiteren alternativen Ausgestaltung des intraoperativen optischen Abbildungssystems umfasst die Überwachungseinrichtung zum Erfassen der Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung relativ zu dem Gehirnoperationsfeld zumindest einen Tiefensensor. Mit dem Tiefensensor kann die Topografie des Gehirnoperationsfeldes relativ zur optischen Abbildungsvorrichtung ermittelt werden, die Informationen über die Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung relativ zu dem Gehirnoperationsfeld enthält.In a further alternative embodiment of the intraoperative optical imaging system, the monitoring device for detecting the position and / or the orientation of the optical imaging device relative to the brain operation field comprises at least one depth sensor. With the depth sensor, the topography of the brain operation field relative to the optical imaging device can be determined, which contains information about the position and / or the orientation of the optical imaging device relative to the brain operation field.
Um eine ermittelte Abweichung in der Lage und/oder der Orientierung der optischen Abbildungsvorrichtung von einer Solllage und/ einer Sollorientierung ausgleichen zu können, kann die Ausgleichseinrichtung wenigstens
- - ein motorisch angetriebenes Stativ, an dem die optische Abbildungsvorrichtung befestigt ist;
- - einen motorisch angetriebenen Operationstisch;
- - wenigstens ein bewegliches optisches Element der optischen Abbildungsvorrichtung oder
- - ein digitales Bildverarbeitungsmodul, welches auf der Basis der ermittelten Abweichung eine Bildtransformation berechnet, mit der die ermittelte Abweichung in den aufgenommenen Bildern kompensiert werden kann,
- a motor-driven stand on which the optical imaging device is attached;
- - a motor-driven operating table;
- - At least one movable optical element of the optical imaging device or
- - A digital image processing module which, on the basis of the determined deviation, calculates an image transformation with which the determined deviation in the recorded images can be compensated,
Weitere mögliche Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren.
-
1 zeigt ein intraoperatives optisches Abbildungssystem in einer schematischen Darstellung. -
2 zeigt ein Beispiel für den Aufbau eines Operationsmikroskops in einer schematischen Darstellung. -
3 zeigt ein Beispiel für eine alternative Ausgestaltung des Operationsm i kroskops. -
4 zeigt ein Beispiel für den Aufbau eines Statives zum Halten eines Operationsm i kroskops. -
5 zeigt die Freiheitsgrade des Statives aus4 . -
6 zeigt anhand eines Flussdiagramms ein Verfahren zum intraoperativen optischen Abbilden, bei dem eine Überwachung der Lage und/oder der Orientierung einer optischen Abbildungsvorrichtung relativ zu einem Gehirnoperationsfeld erfolgt. -
7 zeigt ein Beispiel für eine alternative Ausgestaltung eines Navigationssystems in einem intraoperativen optischen Abbildungssystem. -
8 zeigt ein Beispiel für eine weitere alternative Ausgestaltung eines Navigationssystems in einem intraoperativen optischen Abbildungssystem.
-
1 shows an intraoperative optical imaging system in a schematic representation. -
2 shows an example of the structure of a surgical microscope in a schematic representation. -
3 shows an example of an alternative embodiment of the surgical microscope. -
4th shows an example of the structure of a stand for holding a surgical microscope. -
5 shows the degrees of freedom of the tripod4th . -
6th shows a flowchart of a method for intraoperative optical imaging in which the position and / or orientation of an optical imaging device is monitored relative to a brain operation field. -
7th shows an example of an alternative embodiment of a navigation system in an intraoperative optical imaging system. -
8th shows an example of a further alternative embodiment of a navigation system in an intraoperative optical imaging system.
Nachfolgend werden exemplarische Ausführungsbeispiele für das erfindungsgemäße intraoperative optische Abbildungssystem sowie für das erfindungsgemäße intraoperative optische Abbildungsverfahren anhand der beiliegenden Figuren zu Erläuterungszwecken im Detail beschrieben. Dabei zeigen die
Der Nervenstimulator
Während der Stimulationszyklen werden mit Hilfe einer Kamera
Das Lokalisieren der mit einer stimulierten Gehirnfunktion verbundenen Gehirngewebeareale anhand der im Rahmen des intraoperativen optischen Abbildungsverfahrens aufgenommenen Bilder erfordert aufgrund des schwachen optischen Signals relativ lange Aufnahmen vom Gehirnoperationsfeld
Mit Hilfe der Überwachungseinrichtung
Die vom Navigationssystem
Falls es sich bei der ermittelten Abweichung um eine abklingende Abweichung handelt, beispielsweise um eine abklingende Schwingung, die beispielsweise durch ein Anstoßen verursacht worden ist, kann die Ausgleichseinrichtung
Im Falle einer statischen Abweichung oder einer zu langsam abklingenden Schwingung kann eine die ermittelte Abweichung durch eine ausgleichende statische oder dynamische Änderung der Lage und/oder der Orientierung des Operationsmikroskops
Im Falle einer dynamischen Abweichung, beispielsweise einer nicht gedämpften Schwingung kann die Ausgleichseinrichtung
Anstatt das Operationsmikroskop
Wenn die ermittelte Abweichung nicht zu groß ist, besteht zudem die Möglichkeit, statt eines mechanischen Bewegens des Operationsmikroskops
Anhand der nachfolgenden
Das in
Beobachterseitig des Objektivs
An den Vergrößerungswechsler
Das Strahlteilerprisma
An die Schnittstelle
Das Operationsmikroskop
Es sei darauf hingewiesen, dass der in
In dem in
In der in
Bei dem in
Obwohl in
Im vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel ist das Operationsmikroskop
In dem in
Das eigentliche Stativ
Die Mikroskopaufhängung
Durch den Haltearm
Die Freiheitsgrade der Mikroskopaufhängung
Um ein ungewolltes Verstellen des Mikroskops
Auch wenn das Stativ
Der Ablauf eines erfindungsgemäßen intraoperativen optischen Abbildungsvorgangs wird nachfolgend mit Bezug auf
Nach dem Start des intraoperativen optischen Abbildungsvorgangs in Schritt
- - Ausführen der Stimulationszyklen;
- - Aufnehmen einer
Videosequenz vom Gehirnoperationsfeld 5 während der Ausführung der Stimulationszyklen; - - Auswertung der Einzelbilder der Videosequenz und
- - Überwachung der Lage und/oder der Orientierung des
Operationsmikroskops 3 ,103 relativ zudem Gehirnoperationsfeld 5 .
- - execution of the stimulation cycles;
- - Record a video sequence from the
brain surgery field 5 during the execution of the stimulation cycles; - - Evaluation of the individual images of the video sequence and
- - Monitoring of the position and / or the orientation of the
surgical microscope 3 ,103 relative to thebrain operation field 5 .
Die nachfolgende Beschreibung konzentriert sich auf das Überwachen der Lage und/oder der Orientierung des Operationsmikroskops
Im Rahmen der Überwachung erfolgt in Schritt
In Schritt
In Schritt
In Schritt
Im vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel sind sowohl die Ermittlungseinrichtung
Falls die Ermittlungseinheit
Wenn in Schritt
In dem sich an Schritt
Falls die Überprüfung in Schritt
Falls die Überprüfung in Schritt
Falls das Einrichten der Kompensation für die ermittelte Abweichung derart rasch erfolgen kann, dass die Zeitdauer zwischen dem Ermitteln der Abweichung und ihrer Kompensation so kurz ist, dass das Ergebnis des intraoperativen optischen Abbildungsvorgangs durch die kurzzeitig aufgetretene Abweichung nicht merklich verschlechtert wird, kann auf das Unterbrechen der Ausführung der Stimulationszyklen, der Aufnahme der Videosequenz sowie der Auswertung der Einzelbilder verzichtet werden.If the compensation for the determined deviation can be set up so quickly that the time between the determination of the deviation and its compensation is so short that the result of the intraoperative optical imaging process is not noticeably impaired by the short-term deviation, the interruption can be initiated the execution of the stimulation cycles, the recording of the video sequence and the evaluation of the individual images can be dispensed with.
Das Verfahren wird solange durchgeführt, bis in Schritt
Obwohl im Rahmen des vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiels eine automatisierte Kompensation der ermittelten Abweichung erfolgt, besteht auch die Möglichkeit, dass das Personal im Operationssaal die ermittelte Abweichung während der Unterbrechung des intraoperativen optischen Abbildungsvorgangs durch manuelles Verstellen des Operationsmikroskops
Nachfolgend werden mit Bezug auf die
In dem in
Gegenüber der in
Die vorliegende Erfindung wurde anhand von exemplarischen Ausführungsbeispielen zu Erläuterungszwecken im Detail beschrieben. Ein Fachmann erkennt jedoch, dass von den beschriebenen exemplarischen Ausführungsbeispielen abgewichen werden kann, weshalb der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung lediglich durch die in den Ansprüchen enthaltenen Merkmale beschränkt sein soll.The present invention has been described in detail on the basis of exemplary embodiments for explanatory purposes. However, a person skilled in the art recognizes that there can be deviations from the exemplary embodiments described, which is why the scope of protection of the present invention is intended to be limited only by the features contained in the claims.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- NervenstimulatorNerve stimulator
- 33
- OperationsmikroskopSurgical microscope
- 55
- GehirnoperationsfeldBrain operation field
- 77th
- Markermarker
- 99
- Kameracamera
- 1111
- ErmittlungseinrichtungInvestigative facility
- 1313th
- AusgleichseinrichtungCompensation device
- 1414th
- SteuereinheitControl unit
- 1515th
- Elektrodeelectrode
- 1616
- Steuerungcontrol
- 1717th
- Kameracamera
- 1818th
- Steuerungcontrol
- 1919th
- markiertes Gehirngewebearealmarked brain tissue area
- 2121st
- Bildimage
- 2323
- Monitormonitor
- 2525th
- Stativtripod
- 2727
- OperationstischOperating table
- 2929
- Patientpatient
- 3131
- Navigationssystemnavigation system
- 103103
- OperationsmikroskopSurgical microscope
- 105105
- Objektivlens
- 107A,B107A, B
- divergentes Strahlenbündeldivergent bundle of rays
- 109A, B109A, B
- paralleles Strahlenbündelparallel bundle of rays
- 111111
- VergrößerungswechslerMagnification changer
- 113A, B113A, B
- SchnittstellenanordnungInterface arrangement
- 115A, B115A, B
- StrahlteilerprismaBeam splitter prism
- 119119
- KameraadapterCamera adapter
- 123123
- BildsensorImage sensor
- 127127
- BinokulartubusBinocular tube
- 129A,B129A, B
- TubusobjektivTube lens
- 131A,B131A, B
- ZwischenbildebeneIntermediate image plane
- 133A,B133A, B
- Prismaprism
- 135A,B135A, B
- OkularlinseEyepiece lens
- 137137
- DisplayDisplay
- 139139
- Optikoptics
- 141141
- WeißlichtquelleWhite light source
- 143143
- UmlenkspiegelDeflection mirror
- 145145
- BeleuchtungsoptikLighting optics
- 149 A,B149 A, B
- FokussierlinseFocusing lens
- 161 A,B161 A, B
- BildsensorImage sensor
- 163 A,B163 A, B
- DisplayDisplay
- 165 A,B165 A, B
- OkularlinseEyepiece lens
- 167 A,B167 A, B
- Kabelelectric wire
- 202202
- FußschaltpultFoot switch
- 205205
- StativfußStand base
- 206206
- Rollerole
- 207207
- FußbremseFoot brake
- 208208
- StativsäuleStand column
- 209209
- TragarmBeam
- 210210
- FederarmSpring arm
- 211211
- MikroskopaufhängungMicroscope suspension
- 213213
- VerbindungselementConnecting element
- 214214
- HaltearmHolding arm
- 215215
- Schwenkarm Swivel arm
- S1S1
- Start des intraoperativen optischen AbbildungsvorgangsStart of the intraoperative optical imaging process
- S2S2
- Start der Ausführung der Stimulationszyklen, der Aufnahme der Videosequenz und der Auswertung der Einzelbilder der Videosequenz sowie Start der ÜberwachungStart of the execution of the stimulation cycles, the recording of the video sequence and the evaluation of the individual images of the video sequence as well as start of the monitoring
- S3S3
- Erfassen der Lage und der Orientierung des Operationsmikroskops relativ zu dem GehirnoperationsfeldDetection of the position and the orientation of the surgical microscope relative to the brain operating field
- S4S4
- Vergleich der erfassten Lage und der erfassten Orientierung mit der Solllage und der SollorientierungComparison of the recorded position and the recorded orientation with the target position and the target orientation
- S5S5
- Entscheidung, ob eine Abweichung vorliegtDecision whether there is a discrepancy
- S6S6
- Überprüfung, ob die Ausführung der Stimulationszyklen, das Aufnehmen der Videosequenz und das Auswerten der Einzelbilder beendet istCheck whether the execution of the stimulation cycles, the recording of the video sequence and the evaluation of the individual images have been completed
- S7S7
- Beenden der ÜberwachungStop monitoring
- S8S8
- Ende des intraoperativen optischen AbbildungsvorgangsEnd of the intraoperative optical imaging process
- S9S9
- Überprüfen, ob die Ausführung der Stimulationszyklen, das Aufnehmen der Videosequenz und das Auswerten der Einzelbilder beendet istCheck whether the execution of the stimulation cycles, the recording of the video sequence and the evaluation of the individual images have been completed
- S10S10
- Unterbrechung der Ausführung der Stimulationszyklen, des Aufnehmens der Videosequenz und des Auswertens der EinzelbilderInterruption of the execution of the stimulation cycles, the recording of the video sequence and the evaluation of the individual images
- S11S11
- Überprüfung, ob die Abweichung abklingtCheck whether the deviation subsides
- S12S12
- AbwartenWait
- S13S13
- Unterbrechung beendenEnd interruption
- S14S14
- Kompensation der Abweichung einrichtenSet up compensation for the deviation
Claims (17)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102019125418.3A DE102019125418B3 (en) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | Intraoperative optical imaging method and intraoperative optical imaging system |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE102019125418.3A DE102019125418B3 (en) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | Intraoperative optical imaging method and intraoperative optical imaging system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019125418B3 true DE102019125418B3 (en) | 2020-11-19 |
Family
ID=73019146
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---|---|---|---|
DE102019125418.3A Active DE102019125418B3 (en) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | Intraoperative optical imaging method and intraoperative optical imaging system |
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-
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