AT502954A1 - System und verfahren zur sensorintegration - Google Patents

Description

  HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein elektromagnetisches Verfolgungssystem. Im speziellen betrifft die vorliegende Erfindung ein System und ein Verfahren zur Sensorintegration in einem elektromagnetischen Verfolgungssystem.
Medizinische Fachleute, wie z.B. Ärzte, Chirurgen und andere medizinische Fachkräfte, vertrauen oft auf die Technik, wenn sie ein medizinisches Verfahren, wie z.B. eine bildgesteuerte Operation ("IGS") , oder eine Untersuchung durchführen. Ein IGS-System kann z.B. Positionierungs- und/oder Orientierungs ("P&O") -Informationen für das medizinische Instrument in bezug auf den Patienten oder ein Bezugskoordinatensystem bereitstellen.

   Eine medizinische Fachkraft kann sich auf das IGS-System beziehen, um die P&O des medizinischen Instruments sicherzustellen, wenn sich das Instrument nicht in der Blickrichtung der Fachkraft in bezug auf die Anatomie des Patienten oder in bezug auf eine nicht sichtbare Information des Patienten befindet. Ein IGS-System kann auch bei einer Planung vor einem chirurgischen Eingriff hilfreich sein.
Das IGS- oder Navigationssystem ermöglicht es der medizinischen Fachkraft, die Anatomie des Patienten zu visualisieren und die P&O des Instruments zu verfolgen. Die medizinische Fachkraft kann das Verfolgungssystem verwenden, um zu bestimmen, wann das Instrument in einer gewünschten Stelle angeordnet oder in einer bestimmten Richtung orientiert ist.

   Die medizinische Fachkraft kann einen gewünschten oder verletzten Bereich orten und diesen operieren oder therapieren, während andere Strukturen vermieden werden. Eine erhöhte Genauigkeit beim Orten medizinischer Instrumente in einem Patienten kann für ein weniger invasives medizinisches Verfahren sorgen, indem eine verbesserte Kontrolle über kleinere flexible Instrumente mit weniger Auswirkung auf den Patienten ermöglicht wird. Eine verbesserte Kontrolle und Genauigkeit mit kleineren verfeinerteren Instrumenten kann auch Risiken in Zusammenhang mit invasiveren Verfahren, wie z.B. einem offenen chirurgischen Eingriff, verringern.
Die in Navigationssystemen anzutreffende hochgenaue Verfolgungstechnologie kann auch verwendet werden, um die P&O von anderen Gegenständen als medizinischen Instrumenten in einer Vielfalt von Anwendungen zu verfolgen.

   Das heisst, ein Verfolgungssystem kann in anderen Anwendungen verwendet werden, wo die genaue P&O eines Objekts in einer Umgebung durch direkte oder indirekte Überprüfung schwierig zu bestimmen ist. Zum Beispiel kann Verfolgungstechnologie in forensischen oder Sicherheitsanwendungen verwendet werden. Geschäftsläden können Verfolgungstechnologie verwenden, um Warendiebstähle zu verhindern. In solchen Fällen kann ein passiver Transponder an der Ware angeordnet sein. Ein Sender kann strategisch inner halb der Geschäftseinrichtung angeordnet sein. Der Sender sendet ein Ansteuerungssignal mit einer Frequenz, die derart ausgebildet ist, dass sie eine Antwort von einem Transponder erzeugt. Wenn die Ware, die einen Transponder trägt, innerhalb des Übertragungsbereiches des Senders angeordnet ist, erzeugt der Transponder ein Antwortsignal, das von einem Empfänger erfasst wird.

   Der Empfänger bestimmt dann auf Basis von Kennwerten des AntwortSignals die Position des Transponders.
Verfolgungssysteme werden oft auch in Systemen oder Simulatoren für virtuelle Realität verwendet. Verfolgungssysteme können verwendet werden, um die Position einer Person in einer simulierten Umgebung zu überwachen. Ein oder mehrere Transponder können an einer Person oder einem Objekt angeordnet sein. Ein Sender sendet ein Ansteuerungssignal aus und ein Transponder erzeugt ein Antwortsignal . Ein Empfänger erfasst das Antwortsignal. Das von dem Transponder gesendete Signal kann dann verwendet werden, um die Position einer Person oder eines Objekts in einer simulierten Umgebung zu überwachen.
Verfolgungssysteme können z.B. auf optischer, Ultraschall-, Trägheits- oder elektromagnetischer Basis sein.

   Elektromagnetische Verfolgungssysteme können Spulen als Empfänger und Sender verwenden. Üblicherweise ist ein elektromagnetisches Verfolgungssystem in einer Industriestandard-Spulenarchitektur ("ISCA") konfiguriert. Die ISCA ist gekennzeichnet durch drei gemeinsam angeordnete orthogonale Quasidipolsenderspulen und drei gemeinsam angeordnete Quasidipolempfängerspu len. Eine derartige Konfiguration ist zur Zeit in vielen Produkten, wie z.B. dem Polhemus FASTRACK<(R)>, anzutreffen. Andere Systeme können grosse, nicht gemeinsam angeordnete Senderspulen ohne Dipol mit drei gemeinsam angeordneten Quasidipolempfängerspulen verwenden. Eine weitere Verfolgungssystemarchitektur verwendet eine Reihe von sechs oder mehr Senderspulen, die im Raum verteilt sind, sowie eine oder mehrere Quasidipolempfängerspule/n.

   Alternativ kann eine einzelne Quasidipolsenderspule mit einer Reihe von sechs oder mehr im Raum verteilten Empfängern verwendet werden.
Die ISCA-Verfolgungsarchitektur verwendet einen dreiachsigen Quasidipolspulensender und einen dreiachsigen Quasidipolspulenempfänger. Jeder dreiachsige Sender oder Empfänger ist derart aufgebaut, dass die drei Spulen den gleichen Wirkbereich zeigen, orthogonal zueinander orientiert und an demselben Punkt zentriert sind. Wenn die Spulen im Vergleich zum Abstand zwischen einem Sender und einem Empfänger klein genug sind, dann kann die Spule ein Dipolverhalten zeigen. Magnetfelder, die durch die drei Senderspulen erzeugt werden, können durch die drei Empfängerspulen erfasst werden. Mit Hilfe dreier annähernd konzentrisch angeordneter Senderspulen und dreier annähernd konzentrisch angeordneter Empfängerspulen können z.B.

   Messungen mit neun Parametern erhalten werden. Von den Messungen mit neun Parametern und einem bekannten Positions- oder Orientierungsparameter kann eine Positions- und Orientierungsberechnung Positions- und OrientierungsInformation für jede von den Senderspulen in bezug auf die drei Empf ngerspulen mit drei Freiheitsgraden bestimmt werden.
In der medizinischen und chirurgischen Bildgebung, wie z.B. der intraoperativen oder perioperativen Bildgebung, werden Bilder eines Bereiches eines Patientenkörpers gebildet. Die Bilder werden verwendet, um ein laufendes Verfahren mit einem chirurgischen Werkzeug oder Instrument, das auf den Patienten angewendet und in bezug auf ein aus den Bildern gebildetes Koordinatensystem nachgeführt wird, zu unterstützen. Bildgesteuerte Chirurgie ist von speziellem Nutzen in chirurgischen Verfahren, wie z.B.

   Gehirnchirurgie, und arthroskopischen Verfahren an Knie, Handgelenk, Schulter oder Wirbelsäule, wie auch in bestimmten Arten der Angiographie, kardiologischen Verfahren, interventioneller Radiologie und Biopsien, in denen Röntgenbilder genommen werden können, um die P&O von einem Werkzeug oder Instrument, das in dem Verfahren eingesetzt ist, anzuzeigen, zu korrigieren oder sonst wie zu navigieren.
Verschiedene Bereiche der Chirurgie beinhalten eine sehr genaue Planung und Steuerung zum Plazieren einer länglichen Sonde oder einer anderen Vorrichtung in Gewebe oder Knochen, das/der innen liegt oder schwierig direkt zu sehen ist.

   Im speziellen werden für die Gehirnchirurgie steriotaktische Rahmen, die einen Eintrittspunkt, Sondenwinkel und eine Sondentiefe definieren, verwendet, um zu einer Stelle in dem Gehirn zu gelangen, im allgemeinen in Verbindung mit zuvor erstellten dreidimensionalen Diagnosebildern, wie z.B. MRI-, PET- oder CT-Scanbildern, die genaue Gewebebilder liefern.

   Zum Plazieren von Pedikelschrauben in der Wirbelsäule, wenn durch optische oder fluoroskopische Ansichten keine axiale Darstellung erhalten werden kann, um ein Profil eines Einsetzweges in einem Knochen zu zentrieren, waren Navigationssysteme ebenfalls von Nutzen.
Bei der Verwendung mit bestehenden CT-, PET- oder MRIBildsätzen definieren zuvor aufgezeichnete Diagnosebildsätze ein dreidimensionales geradliniges Koordinatensystem entweder auf Grund ihrer Genauigkeitsscanbildung oder der räumlichen Mathematik ihrer Rekonstruktionsalgorithmen. Es kann jedoch wünschenswert sein, die verfügbaren fluoroskopisehen Darstellungen und anatomischen Merkmale, die von der Oberfläche oder in fluoroskopischen Bildern sichtbar sind, mit Merkmalen in den 3 -D-Diagnosebildern und mit äusseren Koordinaten von verwendeten Instrumenten oder Vorrichtungen zu korrelieren.

   Eine Korrelation wird oft durch das Vorsehen implantierter Rahmenachsenkreuze und Zufügen von aussen sichtbaren oder verfolgbaren Markern, die abgebildet werden können, durchgeführt. Mit Hilfe einer Tastatur oder Maus oder algorithmisch über fortgeschrittene Bildverarbeitungsverfahren können Rahmenachsenkreuze in den verschiedenen Bildern identifiziert werden. Somit können gemeinsame Sätze von Koordinatenerfassungspunkten in den unterschiedlichen Bildern identifiziert werden. Die gemeinsamen Sätze von Koordinatenerfassungspunkten können auch automatisch durch eine externe Koordinatenmessvorrichtung, wie z.B. eine geeignete programmierte optische Standard-Verfolgungsanordnung, verfolgbar sein.

   Anstelle von abbildbaren Rahmenachsenkreuzen, die z.B. sowohl in fluoroskopischen als auch in MRI- oder CT-Bildern abgebildet werden können, können solche Systeme weitgehend auch mit einer einfachen optischen Verfolgung des chirurgischen Werkzeugs arbeiten und können ein Initialisierungsprotokoll verwenden, wobei ein Chirurg eine Anzahl von Knochenerhebungen oder andere erkennbare anatomische Merkmale berührt oder auf diese zeigt, um äussere Koordinaten in bezug auf eine Patientenanatomie zu definieren und eine Softwareverfolgung der anatomischen Merkmale zu initiieren.
Andere Formen von Daten, die dreidimensionale räumliche Eigenschaften zeigen, umfassen, sind aber nicht begrenzt auf, Karten von Nieren-Ansteuerungs-/Anwortdaten, Herzkämmerbewegungsstudien oder Zeitkarten von anatomischen Veränderungen in bezug auf Krankheits- oder Entwicklungsprozesse.

   Wenn ein IGSSystem mit dem Referenzrahmen des Patienten korreliert wird, kann es verwendet werden, um diese anderen Formen räumlicher Daten in bezug auf Bilddaten zu navigieren und eine erweiterte "Sicht" des Patientenzustands bereitzustellen.
Im allgemeinen arbeiten bildgesteuerte ChirurgieSysteme mit einer Bildanzeige, die im Gesichtsfeld eines Chirurgen angeordnet ist, und die mehrere Bedienfelder, wie z.B. ein ausgewähltes MRI-Bild und mehrere Röntgen- oder fluoroskopische Darstellungen anzeigt, die aus unterschiedlichen Winkeln auf genommen wurden. Dreidimensionale Diagnosebilder weisen üblicherweise eine räumliche Auflösung auf, die sowohl geradlinig als auch genau innerhalb einer sehr kleinen Toleranz, wie z.B. innerhalb eines Millimeters oder weniger, liegt. Im Gegensatz dazu können fluoroskopische Darstellungen verdreht sein.

   Die fluoroskopisehen Darstellungen sind insofern schattengrafisch, als sie die Dichte des gesamten Gewebes, das der konische Röntgenstrahl durchlaufen hat, darstellen. In Werkzeugnavigationssystemen kann die für den Chirurgen sichtbare Anzeige ein Bild eines chirurgischen Werkzeugs, Biopsieinstruments, einer Pedikelschraube, Sonde oder einer anderen auf ein fluoroskopisches Bild projizierten Vorrichtung anzeigen, so dass der Chirurg sich die Orientierung des chirurgischen Instruments in bezug auf die abgebildete Patientenanatomie vorstellen kann.

   Ein geeignetes rekonstruiertes CT- oder MRI-Bild, das den nachgefolgten Koordinaten der Sondenspitze entsprechen kann, kann ebenfalls angezeigt werden.
Unter den Systemen, die vorgeschlagen wurden, um solche Anzeigen zu bewirken, vertrauen viele auf das enge Verfolgen der Position und Orientierung des. chirurgischen Instruments in äusseren Koordinaten. Die verschiedenen Koordinatensätze können durch robotermechanische Gelenke und Codierer definiert sein oder, was üblicher ist, sind durch eine fixe Patientenhalterung, zwei oder mehr Empfänger, wie z.B.

   Videokameras, die an der Halterung fixiert sein können, und eine Vielzahl von an einer Führung oder einem Rahmen an dem chirurgischen Instru ment angebrachten Signalisierungselementen, die ermöglichen, die Position und Orientierung des Werkzeugs in bezug auf die Patientenhalterung und den Kamerarahmen durch Triangulation automatisch zu bestimmen, so dass verschiedene Transformationen zwischen entsprechenden Koordinaten berechnet werden können, definiert.

   Dreidimensionale Verfolgungssysteme, die zumindest zwei Videokameras und eine Vielzahl von Sendern oder anderen Positionssignalisierungselementen verwenden, waren lange Zeit handelsüblich und werden einfach an solche Operationssaalsysteme angepasst. Ähnliche Systeme können auch äussere Positionskoordinaten mit Hilfe handelüblicher akustischer Entfernungsmesssysteme, in denen drei oder mehr akustische Sender betätigt und ihr Schall an mehreren Empfängern erfasst wird, um ihre relativen Abstände von den Detektionsanordnungen zu bestimmen und somit durch einfache Triangulation die Position und Orientierung der Rahmen oder Halterungen, an denen die Sender montiert sind, zu definieren.

   Wenn nachgefolgte Rahmenachsenkreuze in den Diagnosebildern erscheinen, ist es möglich, eine Transformation zwischen Patientenkoordinaten und den Koordinaten des Bildes zu definieren.
Aktuelle Verfolgungssysteme benötigen eine grosse Anzahl von Komponenten, insbesondere Sensoren. Eine Zunahme der Anzahl von Komponenten in einem Verfolgungssystem stört jedoch medizinische Verfahren, im speziellen jene Verfahren, die in der Operations- oder Verfolgungsumgebung ein vermindertes "Echo" erfordern. Des weiteren verwenden aktuelle Systeme und Verfahren das Anordnen eines Verfolgungssensors an einem medizinischen Instrument mit einer bekannten Grösse und Form. Das Instrument wird kalibriert durch Bestimmen des Abstands zwischen dem Sensor und den verschiedenen Extremitäten des Instruments.

   Während eines medizinischen Verfahrens wird die Position der Instrumentenränder durch Bestimmen der bekannten Position des Sensors und Kombinieren dieser Position mit dem gemessenen Abstand zwischen dem Sensor und den Instrumentenrändern berechnet. Jedoch auf Grund einer Verformung, wie z.B. einer Verbiegung des Instruments, kann sich der gemessene Abstand zwischen dem Sensor und den Instrumentenrändern während des medizinischen Verfahrens ändern. Diese Verformung kann dann eine verringerte Genauigkeit bei der Bestimmung der Position der Instrumentenränder bewirken.
Darüber hinaus ist die Funktionalität aktueller Sensoren begrenzt. Zum Beispiel sind aktuelle Sensoren im allgemeinen Sensoren für eine einzige Verwendung und nicht in der Lage, ausser Telemetriedaten weitere wertvolle Information, wie z.B.

   Identifizierungsinformation, Vitalfunktionen und andere physikalische Daten, wie z.B. Druck, Temperatur, Kraft, Verbiegung, Spannung oder Dehnung, bereitzustellen.
Somit besteht ein Bedarf an einem Navigationssystem und -verfahren, das eine Verfolgungstechnologie verwendet, die in Vorrichtungen integriert werden kann, um die Genauigkeit, die Verlässlichkeit und die einfache Verwendung des Systems zu er höhen. Darüber hinaus erhöht die Integration von Sensoren in bestehenden oder neuen medizinischen Instrumenten an optimaleren Positionen die Genauigkeit der P&O-Bestimmung. Darüber hinaus lässt die Bereitstellung von Sensoren, die eine erhöhte Funktionalität (wie z.B. Bereitstellen von Identifizierungsinformation, Vitalfunktionen und anderen physikalischen Daten) umfassen, zu, dass ein Verfolgungssystem zusätzliche wertvolle Information sammelt.

   Solch ein System und Verfahren, das weniger Komponenten in einer Verfolgungs- oder Operationsumgebung vorsieht, kann auch die Gesamtkosten des Systems reduzieren, verringert aber auch das Ausmass an "unerwünschtem Echo", das die sichere und wirksame Operations- oder Verfolgungsumgebung stört .
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung schafft ein Sensorintegrationssystem. Das System umfasst eine medizinische Vorrichtung, einen Sender und einen Empfänger. Die medizinische Vorrichtung umfasst einen Verfolgungspunkt. Der Sender ist mit der Vorrichtung verbunden, um einen Abstand zwischen einem Verfolgungspunkt der Vorrichtung und dem Sender zu minimieren. Der Sender sendet ein Positionssignal. Der Empfänger empfängt ein Positionssignal .
Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Integrieren eines Sensors in eine medizinische Vorrichtung.

   Das Verfahren umfasst ein Verbinden eines Senders mit einer me dizinischen Vorrichtung, das Senden eines Positionssignals und das Empfangen des Positionssignals. Der Sender ist an der medizinischen Vorrichtung angebracht, um einen Abstand zwischen dem Verfolgungspunkt und dem Sender zu minimieren. Der Sender sendet ein Positionssignal. Der Empfänger empfängt das Positionssignal .
Die vorliegende Erfindung offenbart auch ein Verfahren zum Orten einer medizinischen Vorrichtung in einem Patienten und zum Bereitstellen einer Vorrichtungskennung. Das Verfahren umfasst das Verbinden eines Senders mit der medizinischen Vorrichtung, das Senden eines Signals von dem Sender und das Empfangen des Signals an einem Empfänger.

   Das Signal umfasst zumindest eines von einer Position und Orientierung des Senders relativ zu dem Empfänger und der Vorrichtungskennung.
KURZBESCHREIBUNG VERSCHIEDENER DARSTELLUNGEN DER ZEICHNUNGEN
Fig. 1 veranschaulicht ein Verfolgungssystem, das gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Integrieren von Sensoren in medizinischen Vorrichtungen, das gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Fig. 1 veranschaulicht ein Verfolgungssystem 10, das gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Das Verfolgungssystem 10 umfasst zumindest einen Sender 12, einen Empfänger 14 und eine Tracker-Elektronik 16. Der Sender 12 sendet ein Signal. Der Empfänger 14 erfasst das Signal.

   Die Tracker-Elektronik 16 analysiert das empfangene Signal. Mit Hilfe des Senders 12 und des Empfängers 14 kann zumindest eines von einer Position und Orientierung des Senders 12 verfolgt werden. Das Verfolgungssystem 10 kann z.B. in ISCA konfiguriert sein.
In einer Ausführungsform kann der Sender 12 ein drahtloser Sender sein. Zum Beispiel kann der Sender 12 ein drahtloser ISCA-Sender sein. In einer weiteren Ausführungsform kann der Sender 12 ein drahtgebundener Sender sein. Der Sender 12 kann auch ein Sensor mit zusätzlicher Elektronik sein, der in der Lage ist, ein Signal durch ein anderes Objekt, wie z.B. ein medizinisches Instrument oder eine Kombination aus einem medizinischen Instrument und einem menschlichen Körper, hindurch zu senden.

   Zum Beispiel kann der Sender 12 ein Sender sein, der einen Kreisel oder Beschleunigungsmesser verwendet.
Der Sender 12 kann mit einer medizinischen Vorrichtung, wie z.B. einem medizinischen Instrument oder Implantat, verbunden sein. Zum Beispiel kann der Sender 12 an der Spitze eines Reduzierstabes, einem Bohrkopf, einer Debriderklinge oder einem Führungsdraht angebracht sein. In ähnlicher Weise kann 
 <EMI ID=14.1> 
der Sender 12 an einem künstlichen Hüft- oder Knieimplantat angebracht sein. Der Sender 12 kann z.B. einer bestehenden Vorrichtung zugefügt werden, indem eine Drahtspule um eine Komponente der Vorrichtung herumgewickelt wird, wo ein Verfolgen erwünscht ist, um eine EM-Spule zu erzeugen.

   Um Störungen von dem Material der Vorrichtung zu reduzieren, kann der Sender 12 teilweise gebildet werden, indem eine Drahtspule um die Vorrichtung herumgewickelt wird, wodurch das EM-Feld vor einer Störquelle geschützt wird.
Der Sender 12 kann mit dem Instrument oder dem Implantat verbunden sein, indem ein Sender in dem Instrument oder Implantat eingebettet ist. Zum Beispiel kann während der Herstellung eines Reduzierstabes, eines Bohrkopfes, eines Führungsdrahtes, einer künstlichen Hüfte oder eines künstlichen Knies, einer Pedikelschraube, einer künstlichen Bandscheibe oder dergleichen der Sender 12 in Materialien eingebettet sein, die verwendet werden, um das Instrument oder Implantat zu erzeugen.

   Durch Einbetten des Senders 12 kann er in einer gegebenen Position innerhalb einer Vorrichtung befestigt werden und dadurch einer Bewegung unabhängig von der Vorrichtung widerstehen. Andere Faktoren jedoch können es erforderlich machen, den Sender 12 in eine medizinische 12 kann z.B. Strom von einem Instrument abziehen, an/in dem der Sender 12 befestigt oder eingebettet ist, oder eine getrennte Stromquelle aufweisen. Die Verwendung einer Batterie als Stromquelle kann jedoch eine Störung des Systems 10 bewirken. Um diese Störung zu verringern, kann der Sender 12 teilweise gebildet werden, indem eine Drahtspule um die Stromquelle oder Batterie gewickelt wird, wodurch das EM-Feld vor der Störquelle geschützt wird. Andere Energiequellen für Sender 12 können z.B.

   Induktion oder Piezoelektrische Erzeugung umfassen.
In einer Ausführungsform umfasst der Empfänger 14 Empfängerdipolspulen oder Spulentrios. Der Empfänger 14 kann auch eine höhere oder geringere Anzahl von Spulen umfassen. Der Empfänger 14 kann eine Reihe von Spulen umfassen, die in der Lage sind, von dem Sender 12 gesendete Telemetrie- und/oder P&O-Daten zu empfangen. Zum Beispiel kann der Empfänger 14 ein drahtgebundener EM-Empfänger mit 12 Spulen sein.
In einer Ausführungsform umfasst die Tracker-Elektronik 16 einen Computerprozessor, der in der Lage ist, eine P&O des Senders 12 relativ zu einem Bezugspunkt auf Basis eines von dem Empfänger 14 empfangenen Signals zu berechnen. Zum Beispiel kann die Tracker-Elektronik 16 das GE InstaTrak<(R)>umfassen.

   Weitere Beispiele einer Tracker-Elektronik können ein beliebiges der von Polhemus hergestellten Produkte LibertyTM, PatriotTM oder FASTRAKTM umfassen. Die Verbindung zwischen dem Empfänger 14 und der Tracker-Elektronik 16 kann eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung sein. Die Tracker-Elektronik 16 kann z.B. auch in den Empfänger 14 integriert sein oder kann ein separates Modul sein. In einer Ausführungsform kann das von dem Sender 12 gesendete Signal z.B. Verfolgungsdaten enthalten. Verfolgungsdaten können die P&O (Position und/oder Orientierung) des Senders 12 relativ zu dem Empfänger 14 umfassen. Zum Beispiel können Verfolgungsdaten von dem Empfänger 14, der einen Strom durch einen angebrachten Draht oder eine Stromquelle empfängt und ein magnetisches Feld erzeugt, bestimmt werden.

   Eine gegenseitige Induktion kann dann verwendet werden, um Positionen und/oder Orientierungen des Senders 12 in dem System 10 zu identifizieren. Zum Beispiel erfassen elektromagnetische Spulen in dem Sender 12 das Magnetfeld, und der Sender 12 kann ein Signal an den Empfänger 14 übertragen, das proportional der Stärke des Magnetfelds ist . Der Empfänger 14 kann das empfangene Signal an die Tracker-Elektronik 16 übertragen. Zum Beispiel kann die Tracker-Elektronik 16 dann das empfangene Signal messen und die P&O des Senders 12 relativ zu dem Empfänger 14 berechnen.
Ein Sender 12 kann an verschiedenen Stellen an einem vorhandenen medizinischen Instrument oder Implantat angeordnet oder eingebettet sein, und die Kalibrierung des Systems 10 kann viel einfacher und genauer werden.

   Aktuelle Verfolgungssysteme erfordern eine Kalibrierung von drei Punkten im Raum, und zwar eine Senderposition, eine Empfängerposition und eine Vorrichtungs- (wie z.B. eine Instrumenten- oder Implantat-) Position. Zum Beispiel ist der Sender bei der Kalibrierung eines Verfolgungssystems für ein längliches medizinisches Instrument, wie z.B. einen Reduzierstab, eine Schraube, eine De briderklinge oder einen Führungsdraht, üblicherweise an dem Instrument an einem Punkt angeordnet, der einen bekannten oder gemessenen Abstand von dem Ende eines in dem Patienten eingesetzten Instruments angeordnet ist. Zum Beispiel kann ein Reduzierstab eine Einsetzspitze besitzen, die in den Patienten eingesetzt wird, und ein entgegengesetztes Ende, wo eine Bedienungsperson den Stab hält und manövriert.

   Bei herkömmlichen Verfolgungssystemen ist der Sender in der Nähe des entgegengesetzten Endes des Reduzierstabes angeordnet. Der Abstand zwischen der Position des Senders und der Einsetzspitze ist ent-<'>weder bekannt oder wird anschliessend gemessen. Das herkömmliche VerfolgungsSystem bestimmt dann die P&O des Senders relativ zu einem Empfänger. Die Position der Einsetzspitze wird dann durch Addieren des Abstands zwischen dem Sender und der Einsetzspitze zu der Position des Senders abgeschätzt.
Im Gegensatz dazu kann z.B. in dem vorliegenden System ein Sender 12 an praktisch jeder Position an einem Instrument oder Implantat angeordnet oder eingearbeitet sein, und eine Kalibrierung des Systems 10 kann die Abschätzung eines Abstands zwischen dem Sender 12 und einem Punkt von Interesse, wie z.B. eine Spitze oder ein Ende einer medizinischen Vorrichtung, nicht erforderlich machen.

   Der Sender 12 kann derart positioniert sein, dass er den Abstand zwischen dem Sender 12 und dem Punkt von Interesse minimiert. Zum Beispiel kann der Punkt von Interesse ein Verfolgungspunkt, wie z.B. eine Spitze eines Reduzierstabs, der in einen Patienten eingesetzt wird, oder ein Punkt an einem Hüftimplantat sein. Auf diese Art und Weise kann der Punkt von Interesse z.B. ein Punkt des Instruments oder Implantats, dem nachgefolgt wird, sein.
Der Sender 12 kann in der medizinischen Vorrichtung an einem Punkt von Interesse angebracht oder eingebettet sein. Jedoch kann auf Grund u.a. physischer, struktureller und elektrischer Einschränkungen der Sender 12 nicht immer an dem Punkt von Interesse angebracht oder eingebettet werden.

   Daher können durch Minimieren des Abstands zwischen dem Sender 12 und einem Punkt von Interesse zwei Punkte verwendet werden, um das System 10 zu kalibrieren (und zwar die Positionen des Senders 12 und des Empfängers 14) , wohingegen drei Punkte notwendig sind, um herkömmliche Verfolgungssysteme zu kalibrieren (und zwar die Positionen eines Senders, eines Empfängers und ein Abstand zwischen dem Sender und einem Punkt von Interesse) , wie vorstehend beschrieben.
Zum Beispiel kann der Sender 12 in der Spitze eines chirurgischen Bohrkopfes angebracht oder eingebettet sein. Wenn der Bohrkopf verwendet wird, um in einen Patientenknochen zu bohren, kann das System 10 die Position der Bohrkopfspitze verfolgen, indem es die P&O des Senders 12 relativ zu dem Empfänger 14 verfolgt.

   Auf diese Weise kann ein Chirurg zu jeder Zeit in Kenntnis darüber sein, wie weit das Bohren in den Patienten hinein fortgeschritten ist . Da der Chirurg in der Lage ist, der P&O des Senders 12 (und daher der Bohrkopfspitze) nachzufolgen, kann eine Verbiegung des Bohrkopfes das Nachver folgen der Position der Bohrkopfspitze nicht beeinträchtigen (oder ihre Wirkung darauf kann vermindert sein) .
In einem weiteren Beispiel kann das System 10 beim Navigieren eines chirurgischen Führungsdrahtes in einem Patienten nützlich sein. Zum Beispiel kann ähnlich wie oben der Sender 12 in der Einsetzspitze des Führungsdrahtes angebracht oder eingebettet sein. Die Spitze kann dann in einen Patienten eingesetzt und durch diesen bewegt werden, während das System 10 in der Lage ist, die P&O des Senders 12 und daher die Einsetzspitze zu verfolgen.

   Irgendeine Verbiegung des Führungsdrahtes kann das Verfolgen der P&O der Spitze nicht beeinträchtigen (oder ihre Wirkung darauf kann vermindert sein) , da das System 10 die P&O des Senders 12 und daher die Einsetzspitze (oder einen Punkt in der Nähe der Spitze) verfolgt und nicht einen entfernten Punkt relativ zu der Spitze. Sobald der Führungsdraht korrekt in dem Patienten angeordnet wurde, kann ein Implantat über den Führungsdraht in den Patienten eingesetzt werden. Auf diese Weise kann das System 10 für eine erhöhte Genauigkeit beim Einsetzen von Implantaten sorgen.
Der Sender 12 kann P&O-Information (oder eine beliebige andere Information, wie untenstehend beschrieben) kontinuierlich übertragen. Zum Beispiel kann der Sender 12 fortlaufend ein Signal an den Empfänger 14 übertragen.

   Zum Beispiel kann der Empfänger 14 dann kontinuierlich das Signal empfangen, und die Tracker-Elektronik 16 kann kontinuierlich die P&O des Senders 12 messen oder bestimmen.In einer weiteren Ausführungsform kann der Sender 12 P&0Information (oder eine beliebige andere Information wie untenstehend beschrieben) auf Basis einer Nachfrage übermitteln. Auf Basis einer Nachfrage kann der Sender 12 ein Signal übertragen, wenn er ein anderes Signal von einer äusseren Einheit, wie z.B. einem Empfänger 14, empfängt. Der Empfänger 14 kann daher z.B. ein "Ping-Signal" an den Sender 12 senden. Sobald der Sender 12 das "Ping"-Signal empfängt, kann der Sender 12 mit einem Signal antworten, das z.B. P&O-Information enthält. Der Empfänger 14 kann dann z.B.

   P&O-Information empfangen, wie vorstehend beschrieben, wenn der Empfänger 14 eine Nachfrage an solch einer Information anmeldet .
In einer weiteren Ausführungsform kann der Sender 12 P&0Information (oder eine beliebige andere Information, wie untenstehend beschrieben) auf einer regelmässigen oder zyklischen Basis übermitteln. Bei einer regelmässigen oder zyklischen Basis kann der Sender 12 ein Signal in regelmässigen Zeitintervallen senden. Zum Beispiel kann der Sender 12 ein Signal alle drei Sekunden ein Mal senden. Der Empfänger 14 kann daher das Signal z.B. auf einer periodischen, drei-Sekunden-Intervallbasis empfangen.
Der Sender 12 kann auch eine andere Telemetrie als eine P&O des Senders 12 relativ zu dem Empfänger 14 oder zusätzlich zu dieser bereitstellen.

   Zum Beispiel kann der Sender 12 eine zusätzliche elektronische Schaltung umfassen, die in der Lage ist, zusätzliche zu sendende Daten, wie z.B. eine pH-Ablesung, Druck, Spannung und/oder Dehnung an der Vorrichtung, Temperatur oder beliebige andere Vitalfunktionen, wie z.B. einen Puls, zu bestimmen. Um die zusätzlichen Daten zu bestimmen, kann die zusätzliche elektronische Schaltung z.B. eine Platine (,,PCB<,X>) umfassen.
Der Sender 12 kann auch eine andere Information als P&O und/oder Telemetrie senden. Zum Beispiel kann der Sender 12 ein Signal mit einer eindeutigen Identifizierung an den Empfänger 14 senden. Das Identifizierungssignal kann Information oder Daten umfassen, das/die sich auf das Instrument oder Implantat, an dem der Sender 12 angebracht sein kann, bezieht/en.

   Zum Beispiel kann der Sender 12 ein Signal übertragen, das einen Typ von Führungsdraht identifiziert, mit dem der Sender 12 verbunden ist. Die Identifizierungsinformation kann beliebige nützliche Information umfassen, um zum Beispiel einen Typ von Instrument oder Implantat oder eine Identität eines Herstellers, Patienten oder Hosts zu erkennen. Das Identifizierungssignal kann durch eine Schaltung ausserhalb des Senders 12, wie oben beschrieben, erzeugt werden, oder das Identifizierungssignal kann für die Daten eindeutig sein. Zum Beispiel kann ein Identifizierungssignal, das verwendet wird, um ein durch einen ersten Hersteller erzeugtes Implantat zu identifizieren, sich in einem von der Frequenz oder der Amplitude von einem durch einen zweiten Hersteller erzeugten Implantat unterscheiden.

   Im allgemeinen kann jedes der obigen Telemetrie- und Identifizierungssignale als vorrichtungskennzeichnendes Signal betrachtet werden. Zum Beispiel sendet ein Sender 12, der eine pH-Ablesung bestimmt und die Ablesung (zusätzlich zu P&O-Daten) an den Empfänger 14 sendet, sowohl P&O-Daten als auch ein vorrichtungskennzeichnendes Signal . In einem weiteren Beispiel kann das vorrichtungskennzeichnende Signal Information umfassen, die eindeutig für den Sender 12 oder die Vorrichtung ist, an der der Sender 12 angebracht ist, wie vorstehend beschrieben.

   Zum Beispiel kann das vorrichtungscharakteristische Signal beliebige Information umfassen, die nützlich ist, um einen Typ von Instrument oder Implantat oder eine Identität eines Herstellers, Patienten oder Hosts zu identifizieren, wie vorstehend beschrieben.
Der Sender 12 kann die zusätzlichen Telemetrie- oder Identifizierungssignale mit Hilfe eines modulierten Signals übertragen. Die Verwendung eines modulierten Signals kann ermöglichen, dass der Sender 12 P&O-Information an den Empfänger 14 sendet, während andere Telemetrie- oder Identitätsdaten mit dem P&O-Signal moduliert werden können.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Sender 12 zusätzliche Telemetrie- und/oder Identitätssignale periodisch übertragen.

   Zum Beispiel kann der Sender 12 periodisch die Übertragung von P&O-Daten, gefolgt von ersten Telemetriedaten (z.B. eine pH-Ablesung) , gefolgt von Identitätsdaten (z.B. ei ne Identität eines Herstellers) , gefolgt von P&O-Daten, ersten Telemetriedaten, Identitätsdaten usw. durchlaufen.
Der Sender 12 kann eine beliebige Anzahl von Mitteln verwenden, um die Signaldaten (wie vorstehend beschrieben) zu multiplexen, wie im Stand der Technik allgemein bekannt, wie z.B. in den Zeit- oder Frequenzbereichen. Das empfangene Signal kann dann durch die Tracker-Elektronik 16 demultiplext werden, um so die Datenkomponenten für eine weitere Verarbeitung zu trennen. Zum Beispiel kann der Sender 12 beliebige einzelne oder mehrere der P&O-Daten, Telemetrie- und Identifizierungsdaten gemultiplext senden.

   Nachdem das gemultiplexte Signal empfangen wurde, kann es dann durch die Tracker-Elektronik 16 in verschiedene Komponenten des Signals demultiplext werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Sender 12 beliebige Information, umfassend P&O-Information, Identitätsinformation und/oder zusätzliche Telemetrie auf Basis eines Arbeitszyklus übertragen. Eine Arbeitszyklusbasis kann umfassen, dass der Sender 12 periodisch zwischen den Übertragungen eines Signals an den Empfänger 14 taktet und ein Arbeitssignal sendet, das auf ein Objekt wirken soll. Ein Arbeitssignal kann ein von dem Sender 12 gesendetes Signal umfassen, das auf einen Patienten wirkt. Zum Beispiel kann ein Arbeitssignal gesendet werden, um ein/en elektrisehen/s Impuls oder Signal oder ein HochfrequenzSignal anzulegen, das auf Gewebe in einem Patienten wirken soll.

   Zum Beispiel kann der Sender 12 in Verbindung mit einem Katheter verwendet werden, um eine Hochfrequenzablation eines Herzens durchzuführen. Eine herkömmliche Hochfrequenzablation umfasst, dass ein Arzt einen Katheter mit einer Elektrode im Inneren einer Kammer eines Herzens führt. Typischerweise führt der Arzt den Katheter unter Verwendung von fluoroskopischen Bildern des Brustbereiches des Patienten. Der Arzt sendet dann Hochfrequenzenergie durch den Katheter und die Elektrode, um Herzmuskeln zu zerstören und einen unregelmässigen Herzschlag in einem gegebenen Bereich zu bewirken.

   Da herkömmliche Verfolgungssysteme den Mangel einer ungenauen Bestimmung der genauen P&O einer Instrumentenspitze, wie oben beschrieben, aufweisen, kann das Plazieren der Elektrode durch den Arzt durch eine ungenaue Plazierung erschwert sein.
Das System 10 kann z.B. verwendet werden, um eine Hochfrequenzablation mit Hilfe eines Arbeitszyklus des Senders 12 durchzuführen. Der Sender 12 kann z.B. an einer Katheterspitze angeordnet sein und sowohl als Verfolgungssensor als auch als Elektrode dienen. Wenn ein Arzt den Katheter in das Herz eines Patienten hineinbewegt, kann das System 10 die P&O des Senders 12 und daher der Katheterspitze und Elektrode bestimmen.

   Zum Beispiel kann der Sender 12, sobald er sich im Inneren des Patientenherzens befindet, zwischen einem Senden von P&O-Daten und/oder Telemetriedaten an den Empfänger 14 und einem Senden von Hochfrequenzenergie zum Zerstören von Herzmuskeln takten. Zusätzlich zu dem oberen Beispiel kann der Sender 12 auch elektrische Signale im Inneren des Patientenherzens messen. Zum Beispiel kann der Sender zwischen einem Senden von P&O-Information und dem Senden eines im Herzen gemessenen elektrischen Signals takten. Auf diese Art und Weise kann ein Arzt in der Lage sein, elektrische Signale im Inneren eines Patientenherzens genauer festzulegen, wodurch eine erhöhte Genauigkeit bei der Herzablation möglich ist.

   Des weiteren kann der Sender 12 z.B. zwischen einem Senden von P&O-Information, einem Messen eines elektrischen Signals des Herzens und einem Anlegen von Hochfrequenzenergie auf Bereiche des Herzens, wo das gemessene elektrische Signal einen gegebenen Schwellenwert überschreitet, takten. Der Sender 12 kann Signale kontinuierlich, auf Nachfrage oder periodisch, wie vorstehend beschrieben, messen.
Das System 10 kann in anderen Umgebungen anwendbar sein als zum Verfolgen medizinischer Vorrichtungen, Instrumente und Implantate. Zum Beispiel kann das System 10 in jeder Umgebung angewendet werden, wo ein Sensor, der wenn erforderlich oder periodisch Information bereitstellt, gewünscht wäre. In einer Ausführungsform kann das System 10 in einer Sicherheitsanwendung (z.B. in Flughafensicherheitskontrollen) verwendet werden.

   Sicherheitspersonal, das das System 10 verwendet, kann daher die Sender 12 verfolgen, die sich im Inneren einer Person befinden. Das System 10 kann dann z.B. bestimmen, ob ein Sicherheitsalarm gegeben wird, weil die Person eine Waffe ver birgt, oder weil die Person ein/e medizinische/s Vorrichtung oder Implantat im Inneren seines oder ihres Körpers trägt .

   Zum Beispiel kann, wie vorstehend beschrieben, der Sender 12 derart eingestellt sein, dass er Identitätsinformation bereitstellt, die den Empfänger 14 mit Information versieht, die den Typ von Implantat oder Vorrichtung betrifft .
Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren 200 zur Integration von Sensoren in medizinischen Vorrichtungen, die gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Zuerst, bei Schritt 220, wird eine medizinische Vorrichtung bereitgestellt (z.B. ein medizinisches Instrument oder Implantat) , wie vorstehend beschrieben. Zum Beispiel kann ein Katheter für ein Herzablationsverfahren vorgesehen sein.
Als nächstes, bei Schritt 240, wird ein Sender an der Vorrichtung angebracht, wie vorstehend beschrieben. Die Vorrichtung wird dann in einem medizinischen Verfahren verwendet.

   Zum Beispiel kann ein Hüftimplantat in einen Patienten eingesetzt werden, ein Reduzierstab kann in einen Knochen eingesetzt werden, oder ein Katheter kann in ein Patientenherz eingesetzt werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Sender bei Schritt 240 in der Vorrichtung eingebettet werden, wie vorstehend beschrieben. Zum Beispiel kann der Sender in dem Implantat während der Herstellung des Implantats eingebettet werden. Als nächstes sendet oder überträgt der Sender bei Schritt 260 P&O-Information, wie vorstehend beschrieben. In einer weiteren Ausführungsform, ebenfalls wie vorstehend beschrieben, kann der Sender weitere Information, wie z.B. Identitätsinformation oder weitere Telemetrieinformation, senden oder übertragen. In einer weiteren Ausführungsform kann der Sender mehrere Signale periodisch senden, wie vorstehend beschrieben.

   In einer weiteren Ausführungsform kann der Sender auch ein Signal oder Energie zu dem Patienten senden, wie z.B. in einem Arbeitszyklus wie vorstehend beschrieben.
Als nächstes, bei Schritt 280, empfängt ein Empfänger das von dem Sender gesendete Signal, wie vorstehend beschrieben.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren nach Schritt 280 zu Schritt 260 fortschreiten, um P&O-Information zu senden, wie vorstehend beschrieben. Auf diese Weise kann das Verfahren periodisch voranschreiten, indem kontinuierlich P&O-Information gesendet und empfangen wird.
Während bestimmte Elemente, Ausführungsformen und Anwendungen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist einzusehen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, da durch den Fachmann Abwandlungen vorgenommen werden können, insbesondere im Licht der vorangegangenen Lehre.

   Die beigefügten Ansprüche sollen daher solche Abwandlungen abdecken und jene Merkmale beinhalten, die in den Geist und den Umfang der Erfindung fallen.

Claims (10)

Ansprüche :

1. Sensorintegrationssystem, umfassend: eine medizinische Vorrichtung mit einem Ortungspunkt; einen Sender (12) , der mit der medizinischen Vorrichtung zur Minimierung des Abstandes zwischen dem Ortungspunkt und dem Sender (12) verbunden ist, wobei der Sender (12) zum Senden eines Positionssignals und eines zweiten Signals konfigurierbar ist; und einen Empfänger (14) , der zum Empfangen des Positionssignals und des zweiten Signals konfigurierbar ist .

1. Sensorintegrationssystem, umfassend: eine medizinische Vorrichtung mit einem Verfolgungspunkt; einen Sender (12) , der mit der medizinischen Vorrichtung verbunden ist, um einen Abstand zwischen dem Punkt und dem Sender (12) zu minimieren, wobei der Sender (12) ein Positionssignal sendet ; und einen Empfänger (14), der das Positionssignal empfängt.

2. System nach Anspruch 1, bei welchem das zweite Signal zumindest ein Signal aus der Gruppe umf sst: eindeutiges Identifizierungssignal und Telemetriesignal .

2. System nach Anspruch 1, wobei das Positionssignal zumindest eines von einer eindeutigen Identifizierung und einem Telemetriesignal umfasst.

3. System nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei welchem der Sender (12) eine elektronische Schaltung zur Messung zusätzlicher Telemetrieinformation aufweist, wobei der Sender (12) zum Senden der zusätzlichen Telemetrieinformation in dem zweiten Signal konfigurierbar ist. <EMI ID=32.1>

3. System nach Anspruch 1, wobei der Sender (12) eine elektronische Schaltung umfasst, die in der Lage ist, zusätzliche Telemetrieinformation zu messen, und wobei der Sender (12) die Telemetrieinformation in einem Telemetriesignal sendet.

4. System nach Anspruch 1, wobei der Sender (12) auch ein Identitätssignal sendet, wobei das Identitätssignal zumindest eine von einer Identität der Vorrichtung, einer Identität eines Patienten, einer Identität eines Herstellers der Vorrichtung und einer Identität einer Ausführung der Vorrichtung umfasst .

5. Verfahren zum Integrieren eines Sensors in eine medizinische Vorrichtung, das die Schritte umfasst: Verbinden eines Senders (12) mit einer medizinischen Vorrichtung, um einen Abstand zwischen einem Verfolgungspunkt der Vorrichtung und dem Sender zu minimieren;

Senden eines Positionssignals von einem Sender (12) ; und Empfangen des Positionssignals an einem Empfänger (14) .

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Positionssignal zumindest eines von einer eindeutigen Identifizierung und einem Telemetriesignal umfasst.

7. Verfahren nach Anspruch 5, das ferner die Schritte umfasst :

Messen von zusätzlicher Telemetrieinformation an dem Sender (12) ; und

Senden der Telemetrieinformation in einem Telemetriesignal von dem Sender (12) .

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei welchem das Senden des zweiten Signals ausserdem umfasst :

Senden eines Identitätssignals, welches die Kennungsdaten von zumindest einer Identität aus der Gruppe umfasst: Identität der medizinischen Vorrichtung, Identität eines Patienten, Identität eines Herstellers der medizinischen Vorrichtung und Identität einer Ausführung der medizinischen Vorrichtung.

8. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Sendeschritt das Senden eines Identitätssignals umfasst, wobei das Identitätssignal zumindest eine von einer Identität der Vorrichtung, einer Identität eines Patienten, einer Identität eines Herstellers der Vorrichtung und einer Identität einer Ausführung der Vorrichtung umfasst .

9. Verfahren zum Orten einer medizinischen Vorrichtung in einem Patienten und zum Bereitstellen einer Vorrichtungskennung, wobei das Verfahren umfasst:

Verbinden eines Senders (12) mit der medizinischen Vorrichtung;

Senden eines Signals von dem Sender (12) ; und Empfangen des Signals an einem Empfänger (14) , wobei das Signal zumindest ein Signal aus der Gruppe umfasst : Position und Orientierung des Senders (12) relativ zu dem Empfänger (14) und Vorrichtungskennung.

9. Verfahren zum Lokalisieren einer medizinischen Vorrichtung in einem Patienten und zum Bereitstellen einer Vorrichtungskennung, wobei das Verfahren umfasst:

Verbinden eines Senders (12) mit der medizinischen Vorrichtung;

Senden eines Signals von dem Sender (12) ; und Empfangen des Signals an einem Empfänger (14) , wobei das Signal zumindest eines von einer Position und Orientierung des Senders (12) relativ zu dem Empfänger (14) und der Vorrichtungskennung umfasst .

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Sendeschritt das gemultiplexte Senden von zumindest einem von der Position und Orientierung und der Vorrichtungskennung umfasst.

Neue Ansprüche :

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Sendeschritt das gemultiplexte Senden von zumindest der Position und Orientierung und der Vorrichtungskennung umfasst .