DE10049938A1 - Vorrichtung zur Durchführung eines computergestützten medizinischen Eingriffs an einem Patienten - Google Patents
Vorrichtung zur Durchführung eines computergestützten medizinischen Eingriffs an einem PatientenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung eines computergestützten medizinischen Eingriffs an einem Patienten, enthaltend DOLLAR A 1) einen in einem Koordinatensystem frei bewegbaren Instrumententräger, an dem ein medizinisches Instrument befestigbar ist, wobei der Instrumententräger mit Meßeinrichtungen für die Erfassung seiner Bewegungen und Orientierung ausgerüstet ist; DOLLAR A 2) eine Befestigungsvorrichtung für die Befestigung des Instrumententrägers am Körper des Patienten; DOLLAR A 3) eine Datenverarbeitungsanlage mit DOLLAR A 3.1) einer Anzeigeeinheit, DOLLAR A 3.2) einem Datenspeicher zur Speicherung von zwei- und/oder dreidimensionalen Aufnahmen der Eingriffsumgebung des Patienten, DOLLAR A 3.3) einer Einrichtung zur Erzeugung einer auf der Anzeigeeinheit darstellbaren dreidimensionalen Abbildung der Eingriffsumgebung aus den im Datenspeicher gespeicherten Aufnahmen, DOLLAR A 3.4) einer Eingabeeinheit zur Eingabe von Registrationspunkten in die Abbildung der Eingriffsumgebung auf der Anzeigeeinheit, DOLLAR A 3.5) einer mit den Meßeinrichtungen des Instrumententrägers kommunizierenden Konvertierungseinrichtung, mittles derer eine Konvertierung der Registrationspunkte aus der Abbildung der Eingriffsumgebung mit den Registrationspunkten entsprechenden realen Meßpunkten am Patienten, die mit einem am Instrumententräger befestigten Instrument abgetastet werden, durchführbar und die reale Position des am Instrumententräger befestigten Instruments in der Abbildung auf der Anzeigeeinheit darstellbar ist und ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung eines
computergestützten medizinischen Eingriffs an einem Patienten.
Derartige Vorrichtungen sind in verschiedenen medizinischen
Anwendungsgebieten bereits bekannt und kommen überall dort zum Einsatz,
wo es auf eine äußerst präzise Handhabung der für die Durchführung des
Eingriffs einzusetzenden Instrumente ankommt, sei es, weil dem Patienten bei
Ungenauigkeiten des Eingriffs hohe Risiken drohen, wie es etwa bei
Operationen des Gehirns oder der Wirbelsäule der Fall ist, oder weil der zur
Verfügung stehende Operationsbereich räumlich sehr stark begrenzt ist, wie es
beispielsweise bei Operationen im Bereich des Kiefers, etwa zum Einsetzen
von Zahnimplantaten der Fall ist.
Aus der US 5,755,725 ist beispielsweise eine Vorrichtung zur Durchführung
eines computergestützten medizinischen Eingriffs an einem Patienten bekannt,
die einen in einem Koordinatensystem frei bewegbaren Instrumententräger
sowie ein den Instrumententräger mit hoher Präzision steuerndes
Computersystem umfaßt, wobei der Instrumententräger ortsfest
beispielsweise an einer Decke des Operationsraumes befestigt ist. Hierdurch
wird jedoch ein großer Platzbedarf hervorgerufen.
Für Operationen im Kopfbereich eines Patienten, vornehmlich für die
Entfernung von Hirntumoren, ist es des weiteren aus der DE 37 17 871 C3
bekannt, einen Instrumententräger ortsfest an einem Behandlungstisch für den
Patienten zu befestigen und den Patienten auf dem Behandlungstisch zu
fixieren, so daß mittels des Instrumententrägers ein medizinischer Eingriff mit
hoher Genauigkeit durchführbar ist.
Allen diesen bekannten Verfahren ist es zu eigen, daß zunächst beispielsweise
mittels eines Computertomographen Schichtaufnahmen der Eingriffsumgebung
des Patienten angefertigt und in einem Computersystem abgespeichert
werden, wobei in den erstellten Aufnahmen auch markante Referenzpunkte
am Patienten, beispielsweise Zahnlücken zwischen zwei Zähnen oder
dergleichen markiert werden. Diese Registrationspunkte werden nachfolgend
zu Beginn des medizinischen Eingriffs mit einem am Instrumententräger
befestigten Instrument real am Patienten als reale, den Registrationspunkten
entsprechende Meßpunkte abgetastet, so daß dann ein den
Instrumententräger in seinen Bewegungen und Orientierungen kontrollierendes
Computersystem mittels geeigneter Software einen Abgleich zwischen der
realen Patientenumgebung und der aus den Aufnahmen erzeugten Darstellung
der Patientenumgebung herstellen und das am Instrumententräger befestigte
Instrument mit einer sehr hohen Präzision führen kann, die auch einem
erfahrenen Operateur von Hand nicht möglich ist.
Die Schwierigkeit bei den bisher bekannten Vorrichtungen zur Durchführung
derartiger computergestützter medizinischer Eingriffe besteht darin, den
Patienten im Bereich des Körperteiles, an welchem der medizinische Eingriff
stattfinden soll, während der gesamten Dauer des Eingriffs an möglichst
jeglicher Bewegung zu hindern, da bereits durch kleinste Bewegungen der
erzielte Abgleich zwischen den Registrationspunkten und den realen
Meßpunkten unbrauchbar wird und die Genauigkeit des medizinischen Eingriffs
verlorengeht. Es ist sodann ein aufwendiges neues Abgleichen nötig, welches
mit hohem Aufwand verbunden ist.
Man hat von daher bisher vorgeschlagen, bei medizinischen Eingriffen,
beispielsweise am Kopf eines Patienten, zusätzlich eine Peilvorrichtung zu
befestigen, die eine kontinuierliche Verfolgung der Kopfbewegungen des
Patienten und eine kontinuierliche Korrektur der Steuerung des
Instrumententrägers entsprechend dieser Kopfbewegungen ermöglicht, siehe
US 5,755,725, wobei jedoch zusätzliche Meßeinrichtungen und hohe
Rechenleistung erforderlich sind. Dies ist sehr aufwendig.
Auch ist bereits eine Fixierung des Patientenkopfes mittels Fixationsgestellen
oder dergleichen vorgeschlagen worden. Diese Fixationsgestelle haben jedoch
den wesentlichen Nachteil, daß sie zum einen für den Patienten unangenehm
sind und zum anderen den freien Zugriff auf die Eingriffsumgebung unnötig
erschweren.
Die Erfindung hat sich von daher die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zur
Durchführung eines computergestützten medizinischen Eingriffs an einem
Patienten vorzuschlagen, die einen sehr kompakten Aufbau aufweist, so daß
auch eine Anwendung in üblichen Behandlungsräumen von Ärzten ermöglicht
ist und gleichzeitig eine besonders hohe Positionierungsgenauigkeit erzielt
wird, wobei auch unvermeidliche Patientenbewegungen ausgeglichen werden
können.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrichtung mit
den folgenden Bestandteilen vor:
- 1. einen in einem Koordinatensystem frei bewegbaren Instrumententräger, an dem ein medizinisches Instrument befestigbar ist, wobei der Instrumententräger mit Meßeinrichtungen für die Erfassung seiner Bewegungen und Orientierung ausgerüstet ist;
- 2. eine Befestigungsvorrichtung für die Befestigung des Instrumententrägers am Körper des Patienten;
- 3. eine Datenverarbeitungsanlage mit
- 1. 3.1) einer Anzeigeeinheit,
- 2. 3.2) einem Datenspeicher zur Speicherung von zwei- und/oder dreidimensionalen Aufnahmen der Eingriffsumgebung des Patienten,
- 3. 3.3) einer Einrichtung zur Erzeugung einer auf der Anzeigeeinheit darstellbaren dreidimensionalen Abbildung der Eingriffsumgebung aus den im Datenspeicher gespeicherten Aufnahmen,
- 4. 3.4) einer Eingabeeinheit zur Eingabe von Registrationspunkten in die Abbildung der Eingriffsumgebung auf der Anzeigeeinheit,
- 5. 3.5) einer mit den Meßeinrichtungen des Instrumententrägers kommunizierenden Konvertierungseinrichtung, mittels derer eine Konvertierung der Registrationspunkte aus der Abbildung der Eingriffsumgebung mit den Registrationspunkten entsprechenden realen Meßpunkten am Patienten, die mit einem am Instrumententräger befestigten Instrument abgetastet werden, durchführbar und die reale Position des am Instrumententräger befestigten Instruments in der Abbildung auf der Anzeigeeinheit darstellbar ist und nachfolgend anhand der erfaßten Bewegungen und Orientierung des Instrumententrägers fortlaufend aktualisierbar ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Zur Lösung der vorangehend erläuterten Aufgabe bedient sich die Erfindung
eines Punktreferenzsystemes mit Registrationspunkten in der erzeugten
dreidimensionalen Abbildung der Eingriffsumgebung und real am Patienten
abgegriffenen und diesen Registrationspunkten entsprechenden Meßpunkten,
so daß eine exakte Anzeige der Position des am Instrumententräger
befestigten Instruments in der Abbildung der Eingriffsumgebung erzielbar wird.
Um nun unerwünschte Verschlechterungen dieser Positionierungsgenauigkeit
infolge von Bewegungen des Patienten auszugleichen bzw. vollständig zu
eliminieren, schlägt die Erfindung eine Befestigungsvorrichtung für die
Befestigung des Instrumententrägers vor, die unmittelbar am Körper des
Patienten, vorzugsweise in unmittelbarer Nähe zur Eingriffsumgebung befestigt
wird.
Bei einer Operation im Kopfbereich des Patienten wird hierzu die
Befestigungsvorrichtung vorzugsweise ebenfalls am Kopf des Patienten
befestigt, bei einer Operation in Kniebereich des Patienten kann beispielsweise
eine Befestigung der Befestigungsvorrichtung für den Instrumententräger am
Oberschenkel des Patienten sinnvoll sein.
Bei bestimmten Operationen, z. B. im Hüftgelenks- oder Wirbelsäulenbereich
kann auch vorgesehen sein, die Befestigungsvorrichtung unmittelbar an hierfür
geeigneten Knochen des Patienten zu befestigen.
In jedem Falle wird durch diese erfindungsgemäß vorgeschlagene
Befestigungsvorrichtung erreicht, daß bei einer Bewegung des Patienten,
beispielsweise einer Kopfbewegung, und einem am Kopf durchzuführenden
medizinischen Eingriff die Genauigkeit der Positionierung des Instruments nicht
verlorengeht, da auch die Befestigungsvorrichtung und damit der an dieser
befestigte Instrumententräger in gleicher Weise mitbewegt wird und der zuvor
erzielte Abgleich zwischen den Registrationspunkten und den realen
Meßpunkten nicht verlorengehen kann.
Auf diese Weise wird eine hohe Positionierungsgenauigkeit ermöglicht, ohne
daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auf externe Abtasteinrichtungen für die
Bewegungen des Patienten mit verbundenem hohen Ausrüstungs- und
Rechenaufwand zurückgreifen müßte. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist
von daher ohne großen baulichen Aufwand innerhalb eines Operationsraumes
einsetzbar.
Wesentlicher Vorteil bei der Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
bei der Bewegungen des Patienten auf die Genauigkeit des medizinischen
Eingriffs keinen Einfluß mehr haben, ist es, daß der Patient allenfalls lokal
betäubt werden muß, auf eine den Patienten belastende Vollnarkose aber
verzichtet werden kann, da keine vollständige Immobilisierung des Patienten
mehr benötigt wird.
Für die Durchführung von Operationen im Kopfbereich des Patienten, wie die
Durchführung eines computergestützten Implantierens von Zahnimplantaten im
Kiefer des Patienten, wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen, daß die Befestigungs
vorrichtung nach Art einer Kopfhaube, beispielsweise mit gitterartiger Struktur
ausgebildet und am Kopf des Patienten befestigbar ist.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, die bei Operationen an den Gliedmaßen des Patienten einsetzbar
ist, beispielsweise bei Knieoperationen, schlägt vor, daß die
Befestigungsvorrichtung als Manschette ausgebildet ist und an Gliedmaßen,
z. B. dem Oberschenkel des Patienten befestigbar ist.
Auch ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung unmittelbar am Kiefer
und/oder anderen anatomischen Partien des Kopfes des Patienten zu
befestigen, um Operationen im Kopfbereich desselben durchführen zu können.
Eine mit hoher Stabilität und Genauigkeit durchführbare Befestigung der
Befestigungsvorrichtung am Patienten, die gleichzeitig sehr schonend für
diesen ist, kann mittels Unterdruck erfolgen, so daß beispielsweise die
vorgeschlagene Kopfhaube oder Manschette, die die Befestigungsvorrichtung
bildet, mittels eines anlegbaren Unterdrucks am entsprechenden Körperteil des
Patienten befestigbar ist.
Anstelle einer mit Unterdruck erfolgenden Fixierung der Befestigungs
vorrichtung am Patienten kann auch eine Fixierung mittels Überdruck durch
befüllbare Polster, anformbare Kissen etc., die durch Gase oder Flüssigkeiten
aufgefüllt werden, oder mechanische Befestigungen, wie anschraubbare
Druckstempel oder dergleichen bewirkt werden. Auch eine unmittelbare
Verschraubung der Befestigungsvorrichtung mit dem Patienten ist möglich.
Zur weiteren Steigerung der Positionierungsgenauigkeit kann darüber hinaus
auch vorgesehen sein, daß die Befestigungsvorrichtung mindestens eine als
Kupplungsbereich für eine lösbare Verbindung mit einer ortsfesten Einrichtung,
wie Behandlungsstuhl, Behandlungstisch, höhenverstellbare Haltesäule
und/oder eine Bilderzeugungseinrichtung ausgebildete Stelle aufweist. Die
erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich von daher in eine OP-Raum
Umgebung integrieren.
Der Instrumententräger der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist bevorzugt
lösbar an der Befestigungsvorrichtung befestigbar, wobei insbesondere Mittel
zum lagegenauen reproduzierbaren lösbaren Befestigen des
Instrumententrägers an der Befestigungsvorrichtung vorgesehen sind, um auch
bei einem notwendig werdenden vorübergehenden Abnehmen des
Instrumententrägers von der Befestigungsvorrichtung die Genauigkeit des
erzielten Abgleiches zwischen den Registrationspunkten und den realen
Meßpunkten beibehalten zu können. Die Befestigungsvorrichtung kann auch
mehr als einen Kupplungsbereich für die Befestigung des Instrumententrägers
aufweisen, um verschiedene Befestigungspunkte zu bieten, die je nach Art des
Eingriffs ausgewählt werden können.
Zur Abtastung der realen Meßpunkte am Patienten kann entweder ein für den
medizinischen Eingriff vorgesehenes und im Instrumententräger gehaltertes
Instrument oder zur Abtastung der Meßpunkte auch ein spezielles
Abtastinstrument mit definierten Abmessungen vorgesehen sein, welches am
Instrumententräger befestigbar ist.
Insbesondere ist vorgesehen, daß eine Vielzahl unterschiedlicher Instrumente,
wie Bohrer, Fräse, Schraubendreher, Nadel, Zeigerspitze, Schablone, Abtaster,
Sonde, Haltevorrichtungen für Implantate oder Hilfsmittel, wie Schrauben,
Marker etc., die zur Durchführung eines medizinischen Eingriffs am Patienten
benötigt werden, wahlweise am Instrumententräger in jeweils definierter Lage
befestigbar sind. Eine Instrumentendatenbank, in der die geometrischen Daten
der Instrumente abgespeichert und der Konvertierungseinrichtung für die
Darstellung der Position in der Abbildung der Eingriffsumgebung auf der
Anzeigeeinrichtung zuführbar sind, gewährleistet, daß auch nach einem
Wechsel des Instruments stets dessen korrekte Position in der Abbildung der
Eingriffsumgebung für den behandelnden Arzt oder Operateur sichtbar ist.
Zu diesem Zweck können die Instrumente vorteilhaft eine Codierung
aufweisen und der Instrumententräger mit einer Leseeinrichtung für die
Codierung ausgerüstet sein, mittels derer die Codierung bei Befestigung eines
Instruments am Instrumententräger automatisch erfaßbar ist. Somit können
die der Codierung zugeordneten geometrischen Daten des jeweiligen
Instruments aus dem Datenspeicher der Konvertierungseinrichtung zugeführt
werden, so daß die korrekte Position des Instruments in der Abbildung der
Eingriffsumgebung angezeigt wird.
Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung umfaßt die Vorrichtung auch
eine Einrichtung zur Planung und Simulation des medizinischen Eingriffs in der
Abbildung der Eingriffsumgebung, wodurch dessen Anwendungsmöglichkeiten
erheblich erweitert werden. Eine solche Einrichtung zur Planung und
Simulation des medizinischen Eingriffs kann beispielsweise in Gestalt einer auf
der Datenverarbeitungsanlage installierten Software ausgebildet sein, deren
erzeugbare Simulation im Datenspeicher in Arbeitsschritte unterteilt
abspeicherbar ist. Eine solche Software kann beispielsweise von entsprechend
adaptierten CAD-Programmen gebildet sein, die in der Industrie auch zur
Steuerung von intelligenten Werkzeugmanipulatoren, wie Arbeitsrobotern und
dergleichen verwendet werden.
Ferner kann eine Steuerungseinrichtung vorgesehen sein, mittels dessen ein
Vergleich der im Datenspeicher abgerufenen Arbeitsschritte mit den von der
Konvertierungseinrichtung ermittelten Instrumentenpositionen durchführbar ist.
Wenn der behandelnde Arzt oder Operateur das Instrument, welches am
Instrumententräger befestigt ist, entsprechend der vorher festgelegten
Simulation während des medizinischen Eingriffs führt, kann die
Steuerungseinrichtung permanent die als Sollwerte aufzufassenden
Arbeitsschritte aus dem Datenspeicher mit den als Istwerte aufzufassenden
Instrumentenpositionen aus der Konvertierungseinrichtung vergleichen und bei
einem Auftreten von Abweichungen optische und/oder akustische Warnsignale
abgeben, um dem Operateur die präzise Führung des Instruments zu
ermöglichen.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können somit Instrumente oder
Hilfsinstrumente, wie Bohrschablonen entsprechend einer Simulation und
Optimierung mit höchster Genauigkeit angewendet werden.
Es ist darüber hinaus auch vorgesehen, daß der Instrumententräger von der
Steuerungseinrichtung anhand der aus dem Datenspeicher abgerufenen
Arbeitsschritte automatisiert steuerbar und bewegbar ist, wozu der
Instrumententräger mit entsprechenden Antrieben ausgestattet wird, so daß
eine automatisierte und mit höchster Präzision ablaufende Bewegung der am
Instrumententräger befestigten Instrumente während des medizinischen
Eingriffs ermöglicht wird, über deren korrekten Ablauf der behandelnde Arzt
oder Operateur wacht und gegebenenfalls Protokoll geschrieben wird, so daß
eine vollständige Dokumentation des Eingriffs ermöglicht ist. Hierbei stehen
ihm sowohl die Anzeigevorrichtung mit der Abbildung der Eingriffsumgebung
einschließlich der von der Konvertierungseinrichtung eingebrachten Position
des Instruments wie auch die reale optische Kontrolle am Patienten zur
Verfügung.
Im folgenden sollen weiteren Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung
am Beispiel eines Einsatzes der erfindungsgemäßen Vorrichtung für das
computergestützte Implantieren von Zahnimplantaten in den Kiefer eines
Patienten unter Bezugnahme auf die lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung an einem Patienten,
Fig. 2 die verschiedenen Abhängigkeiten, die zur Durchführung eines
medizinischen Eingriffs mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu
beachten sind,
Fig. 3 die Wechselwirkungen innerhalb des Systems zwischen Patient
und Vorrichtung,
Fig. 4 eine schematische Übersicht des mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung durchführbaren medizinischen Eingriffs,
Fig. 5a und 5b eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
Die Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Vorrichtung zum
Durchführen eines medizinischen Eingriffs am Kopf eines Patienten 1,
beispielsweise um Zahnimplantate im Kiefer des Patienten 1 befestigen zu
können.
Die Vorrichtung umfaßt eine Befestigungsvorrichtung 2, die nach Art einer
Haube oder eines Helmes mit einer Schale 20 mit gitterartiger Struktur auf den
Kopf des Patienten aufgesetzt wird. Die Schale 20 kann beispielsweise aus
einem hochstabilen und leichten Kohlefasermaterial oder dergleichen gefertigt
sein. Auf der Innenseite der Schale 20 ist ein in näheren Einzelheiten nicht
dargestelltes Netz oder Gitter 21 angeordnet, welches eine Vielzahl von
schematisch dargestellten Kugeln 210 umfaßt, die mit einem Unterdruck
beaufschlagbar sind, um die als Haube ausgebildete Befestigungsvorrichtung
mit hoher Festigkeit und auf eine für den Patienten angenehme Weise am Kopf
zu fixieren. Zusätzlich kann noch eine mechanische Fixierung der Schale 20 an
Kiefer, Zähnen, Ohren oder anderen anatomischen Partien des Patientenkopfes
erfolgen, die eine solche Fixierung ermöglichen.
Einseitig am Rahmen 20 der Haube 2 ist eine Kupplung 22 für einen
Instrumententräger 3 angeordnet, an welchem dieser mittels eines
Kupplungsstückes 30 befestigbar ist.
Der Instrumententräger 3 umfaßt hierbei ein erstes Armteil 31 und ein zweites
Armteil 33, die über ein Gelenk 32 miteinander verbunden sind, wobei am
freien Ende des zweiten Armteiles 33 ein Instrumentenhalter 34 ausgebildet
ist, in welchem nicht näher dargestellte medizinische Instrumente halterbar
und betätigbar sind. Aufgrund konstruktiver Merkmale ist der
Instrumententräger mit vorzugsweise mindestens fünf Freiheitsgraden
ausgestattet und innerhalb seines Arbeitsbereiches entsprechend bewegbar.
Der Instrumententräger 3 ist mittels seines Kupplungsstückes 30 lösbar an der
als Befestigungsvorrichtung dienenden Haube 2 befestigt, wobei
entsprechende mechanische Mittel vorgesehen sind, um ein lagegenaues
reproduzierbares Befestigen des Instrumententrägers 3 an der
Befestigungsvorrichtung zu gewährleisten.
Der Instrumententräger 3 ist darüber hinaus mit nicht näher dargestellten
Meßeinrichtungen sowie Antrieben für die Messung und Bewirkung von
Bewegungen der Armteile 31, 33 sowie zur Messung der Orientierung des
Instrumententrägers 3 ausgebildet, so daß dieser zu einem intelligenten
medizinischen Werkzeugträger, einem sogenannten Intelligent Micro-Tool
Support wird, der nachfolgend mit "IMTS" abgekürzt wird.
Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zur Durchführung eines
computergestützten medizinischen Eingriffs an dem Patienten 1 ist in der
Lage, mehrere wahlweise am Instrumentenhalter 34 des Instrumententrägers
3 befestigbare Instrumente entsprechend des vorzunehmenden Eingriffs zu
haltern und kann dem behandelnden Arzt oder Operateur ermöglichen, seine
Operationsfähigkeiten wesentlich zu verbessern, indem er das Instrument,
welches am Instrumentenhalter 34 des Instrumententrägers 3 befestigt ist,
gemeinsam mit diesem in die Mundhöhle 10 des Patienten einführt und
assistiert vom Instrumententräger/IMTS deren optimale Anwendung und
Positionierung erzielt.
In der Fig. 5a ist eine als Gitterhaube ausgebildete Befestigungsvorrichtung 2
zum Durchführen eines medizinischen Eingriffs am Kopf eines Patienten 1
dargestellt, wobei die haubenartige Gitterstruktur mittels der Streben 20a,
20b, 20c, 20d, die eine integrale Einheit bilden, hergestellt ist. Die
Befestigungsvorrichtung 2 weist hierbei eine im hinteren Kopfbereich in
aufrechter Stellung vertikal verlaufende Strebe 20c auf, die an ihren Enden mit
Kupplungsbereichen 24.1 und 24.2 ausgestattet ist, um beispielsweise an
einem Operationsstuhl, Operationstisch, Ständereinrichtung, bildgebenden
System angekoppelt und starr mit diesen während der Dauer eines Eingriffs
oder sonstigen Behandlungen verbunden zu werden. Die in aufrechter Position
des Patienten horizontale, den Kiefer teilweise umgebende Strebe 20d ist an
ihrem Endbereich mit einem Kupplungsbereich 22 zum Befestigen eines
Instrumententrägers ausgebildet. Darüber hinaus kann die Befestigungs
vorrichtung 2 auch noch in anderen Bereichen, beispielsweise der
Überkopfstrebe 20a oder der Stirnbandstrebe 20b mit Kupplungsbereichen
22.1, 22.2 und 22.3 für Instrumententräger ausgerüstet sein.
Der Patient kann somit sowohl in horizontaler, schräger oder vertikaler Lage
über die Befestigungsvorrichtung 2 an einer weiteren Unterlage oder Anlage
starr und definiert festgelegt werden.
In der Fig. 5b ist des weiteren dargestellt, wie bei einer gitterartigen Haube 2
gemäß Fig. 5a ein bügelartiger Instrumententräger 3 an den
Kupplungsbereichen 22 der unteren horizontalen Streben 20d starr befestigt
ist und dieser Instrumententräger 3 beispielsweise mit einem IMTS
ausgestattet ist.
Um nun die Operationsfähigkeit des behandelnden Arztes oder Operateurs zu
verbessern, wird ein in der Fig. 4 schematisch dargestellter Ablauf des
computergestützten medizinischen Eingriffs am Patienten vorgenommen.
Zunächst wird von einem Radiologen eine Serie von Aufnahmen der
Eingriffsumgebung des Patienten mittels geeigneter Bildaufnahmegeräte, wie
Röntgengerät, CT-Scanner, MRI-Scanner etc. erstellt. Die vom Radiologen
erstellten Bildaufnahmen werden einer Datenbank zugeführt, die der
Speicherung der vom Radiologen erstellten zwei- und/oder dreidimensionalen
Aufnahmen der Eingriffsumgebung des Patienten dient. Diese Datenbank für
die Aufnahmen ist z. B. als 2D/3D-Bilddatenbank ausgebildet und ist auf die
Bildaufnahmevorrichtung bezogen und liegt somit in einem ersten Frame oder
Koordinatensystem, welches nachfolgend mit {Bild} bezeichnet wird.
Die Datenbank wird nachfolgend zum behandelnden Arzt, Operateur/Zahnarzt
versandt, wobei verschiedenste technische Möglichkeiten, wie Abspeicherung
auf Bändern, CD-ROM oder Online-Versand über Netzwerke etc. möglich sind.
Der Operateur/Zahnarzt lädt diese Datenbank der 2D/3D-Aufnahmen in eine
zur Vorrichtung gehörige Datenverarbeitungsanlage, die wiederum einen
entsprechenden Datenspeicher zur Speicherung der zwei- und/oder
dreidimensionalen Aufnahmen der Eingriffsumgebung des Patienten, d. h. der
Datenbank aufweist.
Diese Datenverarbeitungsanlage beim Operateur/Zahnarzt ist darüber hinaus in
der Lage, eine Offline-Planung des computergestützten medizinischen Eingriffs
vorzunehmen, was beispielsweise mit einer entsprechenden Software realisiert
werden kann.
Hierzu wird zunächst aus der 2D/3D-Datenbank eine dreidimensionale
Datenbank erzeugt, aus der auf einer ebenfalls zur Datenverarbeitungsanlage
gehörigen Anzeigeeinheit eine dreidimensionale Abbildung der
Eingriffsumgebung aus den im Datenspeicher gespeicherten Aufnahmen
erzeugt werden kann. Somit ist der Operateur/Zahnarzt oder sein Assistent in
der Lage, innerhalb der Datenbank zu navigieren, um anhand der erstellten
Aufnahmen eine Optimierung des medizinischen Eingriffs, z. B. das
Implantieren von Zahnimplantaten zu simulieren. Zu diesem Zweck verwendet
er eine geeignete Software, in der er die ideale Plazierung von Implantaten
relativ zum Kieferknochen und zu anderen Zähnen definieren kann, Messungen
und Winkelberechnungen etc. vornehmen kann und die einzelnen
Arbeitsschritte festgelegt werden können.
Bevor nun der eigentliche computergestützte medizinische Eingriff am
Patienten stattfinden kann, müssen noch spezifische Punkte, die als
Registrationspunkte bezeichnet werden, definiert werden, die an geeigneten
exponierten Stellen, beispielsweise Zahnlücken, bestimmten Knochen
formationen etc. festgelegt werden können. Es werden hierbei mindestens vier
nicht coplanare Registrationspunkte benötigt, um ein reproduzierbares
Ergebnis zu erhalten. Mittels einer ebenfalls zur Datenverarbeitungsanlage
gehörigen Eingabeeinheit werden diese Registrationspunkte in die Abbildung
der Eingriffsumgebung auf der Anzeigeeinheit eingegeben und sind somit auf
den die Abbildung der Eingriffsumgebung bildenden Aufnahmen sichtbar.
Diese werden aufgrund entsprechender Erfahrung des Operateurs festgelegt.
Die Registrationspunkte werden nachfolgend während des medizinischen
Eingriffs verwendet, um den Bild-Frame relativ zum Patienten-Frame, der
nachfolgend noch näher erläutert wird, zu definieren. Auf diese Weise ist der
Operateur in der Lage, die ideale Ausrichtung der Implantate während der
Operation aufzufinden. Diese Lage ist im Bild-Frame definiert.
Die Transformation zwischen den Registrationspunkten und der virtuellen
Darstellung der Eingriffsumgebung (die Matrix REG_PUNKTE|BILDT) ist unmittelbar
bekannt, sobald die Definition der Position der Registrationspunkte in der
Abbildung der Eingriffsumgebung abgeschlossen ist.
Nachfolgend besteht, wie aus der Fig. 4 ersichtlich, noch die Möglichkeit
einer Simulation in der Patientenumgebung, d. h. es können Trajektorien,
Begrenzungen etc. abgefahren werden und in Echtzeit auf der Anzeigeeinheit
verfolgt werden.
Um nun den Eingriff online durchführen zu können, wird der Patient
beispielsweise auf einen geeigneten Behandlungsstuhl gesetzt und es wird ihm
die in der Fig. 1 dargestellte Haube 2 auf den Kopf aufgesetzt und durch
Anlage z. B. eines Vakuums fest am Kopf befestigt. Der Instrumententräger 3
bzw. nachfolgend mit IMTS bezeichnet, wird an der Haube 2 mittels des
Kuppelstückes 30 an der entsprechenden Kupplung 22 befestigt, wobei die
Transformation zwischen dem IMTS und der Haube (die Matrix IMTS|HAUBET)
konstant aufgrund des Designs bekannt ist und im übrigen auch durch eine
Kalibrierung nach der Herstellung exakt ausgemessen werden kann.
In einem Netzwerk ist nunmehr eine Steuerungseinrichtung in der Lage,
sämtliche IMTS-Bewegungen und -Orientierungen aufgrund der am IMTS
befestigten Meßeinrichtungen aufzunehmen und einer Konvertierungs
einrichtung, die ebenfalls Bestandteil der Datenverarbeitungsanlage ist,
zuzuführen.
Um nun eine besonders hohe Genauigkeit der Positionierung der am
Instrumentenhalter 34 befestigbaren Instrumente zu gestatten und die
Eingriffsgenauigkeit auf hohe Präzision zu bringen, muß der Patient, die von
ihm erstellten Aufnahmen und das Instrument in Korrelation gebracht werden,
um die Implantate in der Mundhöhle 10 perfekt einzusetzen.
Zu diesem Zweck werden zur näheren Erläuterung die folgenden Frames, d. h.
Koordinatensysteme definiert, deren Abhängigkeiten untereinander in der Fig.
2 dargestellt sind:
- 1. der Patienten-Frame, {Patient}
{Patient} liegt anhand der Anatomie des Patientenkopfes fest. - 2. der Bild-Frame, {Bild}
{Bild} liegt anhand der Bilder des Patientenkopfes mit Röntgenstrahlen, CT-Scanner, MRI-Scanner etc. fest. - 3. der Instrumenten-Frame, {Instrument}
{Instrument} befindet sich am Ende des Instruments, mit welchem der medizinische Eingriff stattfindet, d. h. beispielsweise an der Spitze eines Bohrers oder einer Nadel etc.
Andere Frames werden in der weiteren Erläuterung benutzt, um von einem
Frame zum anderen über mathematische Regeln zu gelangen, die wie folgt
bezeichnet werden:
- 1. der Hauben-Frame, {Haube}
{Haube} liegt an der Haube fest. - 2. der IMTS-Frame, {IMTS}
{IMTS} ist an der Basis des Intelligent Micro-Tool Support (IMTS) angeordnet. - 3. der Instrumentenhalter-Frame, {Instrumentenhalter}
{Instrumentenhalter} ist an der Basis des Instrumentenhalters angeordnet. - 4. der Meßpunkte-Frame, {Meßpunkte}
{Meßpunkte} ist durch die spezifischen anatomischen oder markierten Meßpunkte festgelegt, die durch den Operateur festgelegt worden sind. - 5. der Registrationspunkte-Frame, {Reg_Punkte}
{Reg_Punkte} liegt an den spezifischen Punkten in der virtuellen Darstellung fest, die in Korrelation mit den Meßpunkten vom Operateur festgelegt worden sind.
Im folgenden bezeichnen A|BT eine 4 × 4-Matrix (4 Reihen, 4 Spalten), welche
die Aufrichtung (Position und Orientierung) des Frames {A} relativ zum Frame
{B} beschreibt.
Wie vorangehend erläutert, war es dem Operateur bis zu diesem Schritt
ermöglicht, anhand der Abbildung der Eingriffsumgebung des Patienten mittels
einer geeigneten Simulationssoftware offline oder online eine Optimierung und
Simulation des medizinischen Eingriffs vorzunehmen.
Der Instrumententräger/IMTS, welcher mit seinem Instrumentenhalter 34 die
hierbei verwendeten Instrumente während des realen medizinischen Eingriffs
aufnimmt, dient nunmehr der Führung dieser Instrumente, wobei grundsätzlich
der Operateur die Bewegungen von Hand veranlaßt oder aber durch geeignete
Antriebe eine automatisierte Bewegung des IMTS und damit ein
automatisierter computergestützter medizinischer Eingriff entsprechend der
erstellten Simulation vorgenommen wird.
Um hierbei die gewünschte Präzision zu erreichen, muß, wie vorangehend
bereits erwähnt, der Patient, seine Abbildung der Eingriffsumgebung und das
Instrument in eine Korrelation gebracht werden.
Hierzu wird die zu der Datenverarbeitungsanlage gehörige Konver
tierungseinrichtung verwendet, die mit den Meßeinrichtungen des
Instrumententrägers/IMTS 3 kommuniziert. Die Konvertierungseinrichtung ist
in der Lage, eine Konvertierung der Registrationspunkte aus der Abbildung der
Eingriffsumgebung mit den Registrationspunkten entsprechenden realen
Meßpunkten am Patienten vorzunehmen.
Zu diesem Zweck müssen die den Registrationspunkten real entsprechenden
Meßpunkte am Patienten mit dem IMTS abgegriffen werden, wozu ein
spezielles Instrument verwendet wird, welches als Probe bezeichnet wird und
exakt am Instrumentenhalter 34 des IMTS befestigt wird, wobei diese
Befestigung dauerhaft fest und stabil durch entsprechende konstruktive
Maßnahmen ausgebildet ist.
Nunmehr werden die einzelnen Registrationspunkte real mittels des
Abtastinstruments (Probe) an den entsprechenden Meßpunkten des Patienten
abgegriffen und die entsprechenden Weg- und Orientierungsinformationen der
Meßeinrichtungen des Instrumententrägers (IMTS) der Konvertierungs
einrichtung zugeführt.
Die in der Konvertierungseinrichtung vollzogene Transformation zwischen dem
Instrumentenhalter 34 und dem IMTS 3 (die Matrix INSTRUMENTENHALTER|IMTST) ist
aufgrund der Kinematik bekannt und die Transformation zwischen dem
Abtastinstrument und dem Instrumentenhalter 34 (die Matrix INSTRUMENT|INSTRUMENTENHALTERT)
ist durch Kalibrierung bekannt:
Somit wird die Vorrichtung, welche ein am IMTS befestigtes Abtastinstrument
aufweist, als ein kalibriertes Meßinstrument verwendet, um die Registrierung
und anatomische Auffindung der Meßpunkte, die den Registrationspunkten in
der Abbildung der Eingriffsumgebung entsprechen, durchzuführen.
Die Transformation zwischen dem Instrument und der Abbildung gibt sodann
dem Operateur die Möglichkeit, in Echtzeit die Position des Instruments,
welches am Instrumentenhalter befestigt ist, in der dreidimensionalen
Abbildung der Eingriffsumgebung auf der Anzeigeeinheit der
Datenverarbeitungsanlage zu verfolgen. Die Transformation zwischen dem
Instrument und der Abbildung, d. h. dem Bild-Frame ist wie folgt beschrieben:
Hiervon ist die Matrix INSTRUMENT|REG_PUNKTET noch unbekannt. Um dieses Problem zu
lösen, müssen die Registrationspunkte und die entsprechenden Meßpunkte am
Patient in Übereinstimmung gebracht werden.
Wenn mit dem Meßinstrument die realen Meßpunkte am Patienten abgegriffen
werden und von der Konvertierungseinrichtung diese Positionen in einen Bezug
zu den Registrationspunkten in der Abbildung der Eingriffsumgebung gesetzt
werden, dann ist die Matrix MEßPUNKTE|REG_PUNKTET eine 4 × 4-Einheitsmatrix und
Um nun die Transformation zwischen den Bildern und dem Patienten (die
Matrix BILD|PATIENTT) definieren zu können, können die Transformationen zwischen
den Bildern und dem Instrument (die Matrix BILDER|INSTRUMENTT), zwischen dem
Instrument und den Meßpunkten (die Matrix INSTRUMENTE|MEßPUNKTET) und zwischen den
Meßpunkten und dem Patient (die Matrix MEßPUNKTE|PATIENTT) als Zwischenmatrizen
genutzt werden:
Die Matrix MEßPUNKTE|PATIENTT ist eine konstante Matrix und die Matrix BILD|INSTRUMENTT ist
bekannt als die Inverse der Matrix INSTRUMENT|BILDT:
Damit ist eine Korrelation zwischen der aus den Bildern gewonnenen
Abbildung der Eingriffsumgebung mit den Registrationspunkten und den realen
Meßpunkten am Patienten, die real vom IMTS aufgesucht worden sind,
hergestellt und die Konvertierungseinheit ist in der Lage, anhand der erfaßten
Bewegungen des Instrumententrägers (IMTS) fortlaufend die Position des
Instruments zu aktualisieren und in der Abbildung der Eingriffsumgebung auf
der Anzeigeeinheit darzustellen.
Nunmehr kann die in der Planungsphase festgelegte Simulation real mittels des
IMTS durchgeführt werden, wobei eine äußerst genaue Positionierung der
Implantate entsprechend der erzielten großen Genauigkeit des medizinischen
Eingriffs bewirkbar ist.
Zusätzlich können sämtliche Phasen des medizinischen Eingriffs mit Weg- und
Zeitinformationen von der Steuerungseinrichtung in eine Protokolldatei
geschrieben und abgespeichert werden, so daß später eine lückenlose
Dokumentation des medizinischen Eingriffs möglich ist.
Da der Instrumententräger (IMTS) über die Befestigungsvorrichtung
unmittelbar mit dem Patienten verbunden ist, kann die Übereinstimmung
zwischen den Registrationspunkten und den Meßpunkten und die exakte
Darstellung der Instrumentenposition in der Abbildung der Eingriffsumgebung
auch bei Bewegungen des Patienten, insbesondere Kopfbewegungen
desselben, nicht verlorengehen, da hierbei in gleicher Weise der
Instrumententräger (IMTS) mitbewegt wird.
Für den Fall, daß lediglich ein assistierter medizinischer Eingriff stattfinden soll,
bewegt der Operateur den Instrumententräger, der in einem Arbeitsbereich um
seine notwendigen Achsen frei beweglich gelagert ist, entsprechend der
Simulation und führt hierbei den gewünschten medizinischen Eingriff durch die
am Instrumentenhalter 34 befestigten Instrumente aus, wobei von einer
Steuerung ein stetiger Vergleich der aufgrund der Simulation gewonnenen
Arbeitsschritte als Sollwerte mit den von der Konvertierungseinrichtung
ermittelten tatsächlichen Instrumentenpositionen als Istwerte durchgeführt
wird und bei Auftreten von Abweichungen zwischen dem abgerufenen
Arbeitsschritt und den Instrumentenpositionen optische und/oder akustische
Warnsignale abgebbar sind, die den Operateur vor dem Auftreten von
Abweichungen warnen.
Es ist jedoch auch möglich, mit der Steuerungseinrichtung anhand der aus der
Simulation gewonnenen Arbeitsschritte den Instrumententräger mittels
geeigneter Antriebselemente selbsttätig zu bewegen, so daß ein
automatisierter medizinischer Eingriff stattfindet.
Die hierbei auftretenden Wechselwirkungen zwischen allen beteiligten
Systemen, Personen und Einheiten sind nochmals in der Fig. 3 dargestellt.
Zusammenfassend umfaßt daher die vorangehend erläuterte Vorrichtung eine
Befestigungsvorrichtung, beispielsweise eine Haube, die am Kopf eines
Patienten befestigt wird, einen Instrumententräger bzw. Intelligent Micro-Tool
Support (IMTS), mindestens ein medizinisches Instrument, ein
Steuerungssystem für den Instrumententräger, welches in der Lage ist, die
Position und Orientierung desselben zu steuern, ein Bildaufnahmesystem, ein
Planungssystem, welches auf der Basis dieser Bildaufnahmen eine Planung
und eine Simulation durchführen kann, gegebenenfalls ein System, welches in
der Lage ist, den IMTS zu bewegen, ein System, welches in der Lage ist, eine
Bewegung des IMTS zu simulieren (Simulationssystem) sowie eine
Bildanzeigevorrichtung und eine damit zusammenhängende Online-Steuerung,
die in der Lage ist, die Bilder anzuzeigen und online zu steuern.
Claims (17)
1. Vorrichtung zur Durchführung eines computergestützten medizinischen
Eingriffs an einem Patienten, enthaltend
- 1. einen in einem Koordinatensystem frei bewegbaren Instrumententräger, an dem ein medizinisches Instrument befestigbar ist, wobei der Instrumententräger mit Meßeinrichtungen für die Erfassung seiner Bewegungen und Orientierung ausgerüstet ist;
- 2. eine Befestigungsvorrichtung für die Befestigung des Instrumententrägers am Körper des Patienten;
- 3. eine Datenverarbeitungsanlage mit
- 1. 3.1) einer Anzeigeeinheit,
- 2. 3.2) einem Datenspeicher zur Speicherung von zwei- und/oder dreidimensionalen Aufnahmen der Eingriffsumgebung des Patienten,
- 3. 3.3) einer Einrichtung zur Erzeugung einer auf der Anzeigeeinheit darstellbaren dreidimensionalen Abbildung der Eingriffs umgebung aus den im Datenspeicher gespeicherten Aufnahmen,
- 4. 3.4) einer Eingabeeinheit zur Eingabe von Registrationspunkten in die Abbildung der Eingriffsumgebung auf der Anzeigeeinheit,
- 5. 3.5) einer mit den Meßeinrichtungen des Instrumententrägers kommunizierenden Konvertierungseinrichtung, mittels derer eine Konvertierung der Registrationspunkte aus der Abbildung der Eingriffsumgebung mit den Registrationspunkten entsprechenden realen Meßpunkten am Patienten, die mit einem am Instrumententräger befestigten Instrument abgetastet werden, durchführbar und die reale Position des am Instrumententräger befestigten Instruments in der Abbildung auf der Anzeigeeinheit darstellbar ist und nachfolgend anhand der erfaßten Bewegungen und Orientierung des Instrumententrägers fortlaufend aktualisierbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Befestigungsvorrichtung nach Art einer Kopfhaube ausgebildet und am
Kopf des Patienten befestigbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Befestigungsvorrichtung als Manschette ausgebildet ist und an Gliedmaßen
des Patienten befestigbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Befestigungsvorrichtung mit Mitteln zur Befestigung am Kiefer und/oder
anderen anatomischen Partien des Kopfes des Patienten ausgerüstet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Befestigungsvorrichtung mittels Unterdruck oder Überdruck am
Patienten befestigbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Befestigungsvorrichtung mindestens eine als Kupplungsbereich für
eine lösbare Verbindung mit einer ortsfesten Einrichtung, wie
Behandlungsstuhl, Behandlungstisch, höhenverstellbare Haltesäule
und/oder eine Bilderzeugungseinrichtung ausgebildete Stelle aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Befestigungsvorrichtung mindestens eine als Kupplungsbereich für
die Befestigung des Instrumententrägers ausgebildete Stelle aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Instrumententräger lösbar an der Befestigungsvorrichtung
befestigbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel
zur lagegenauen reproduzierbaren lösbaren Befestigung des Instrumenten
trägers an der Befestigungsvorrichtung vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Abtastung der realen Meßpunkte am Patienten ein
Abtastinstrument mit definierten Abmessungen vorgesehen und am
Instrumententräger befestigbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Vielzahl unterschiedlicher Instrumente, wie
Bohrer, Fräse, Schraubendreher, Nadel, Zeigerspitze, Schablone,
Abtaster, Sonde, Haltevorrichtungen für Implantate oder Hilfsmittel, wie
Schrauben, Marker etc. wahlweise am Instrumententräger in definierter
Lage befestigbar sind und eine Instrumentendatenbank vorgesehen ist, in
der die geometrischen Daten der Instrumente abgespeichert und der
Konvertierungseinrichtung für die Darstellung der Position in der
Abbildung der Eingriffsumgebung auf der Anzeigeeinrichtung zuführbar
sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Instrumente eine Codierung aufweisen und der Instrumententräger eine
Leseeinrichtung für die Codierung umfaßt, mittels derer die Codierung bei
Befestigung eines Instruments am Instrumententräger erfaßbar ist und die
der Codierung zugeordneten geometrischen Daten aus dem
Datenspeicher der Konvertierungseinrichtung zuführbar sind, so daß die
Position des Instruments in der Abbildung der Eingriffsumgebung
angezeigt wird.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Planung und Simulation des
medizinischen Eingriffs in der Abbildung der Eingriffsumgebung
vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung zur Planung und Simulation des medizinischen Eingriffs in
Gestalt einer auf der Datenverarbeitungsanlage installierten Software
ausgebildet und die Simulation im Datenspeicher in Arbeitsschritte
unterteilt abspeicherbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Steuerungseinrichtung vorgesehen ist, mittels
dessen ein Vergleich der aus dem Datenspeicher abgerufenen
Arbeitsschritte mit den von der Konvertierungseinrichtung ermittelten
Instrumentenpositionen durchführbar ist und bei Auftreten von
Abweichungen zwischen dem abgerufenen Arbeitsschritt und der
Instrumentenposition optische und/oder akustische Warnsignale abgebbar
sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der
Instrumententräger von der Steuerungseinrichtung anhand der aus dem
Datenspeicher abgerufenen Arbeitsschritte automatisiert steuerbar und
bewegbar ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung die vollzogenen
Arbeitsschritte in zeitlicher Abfolge in einer Protokolldatei abspeichert, so
daß eine vollständige Dokumentation des medizinischen Eingriffs
bewirkbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10049938A DE10049938A1 (de) | 2000-10-06 | 2000-10-06 | Vorrichtung zur Durchführung eines computergestützten medizinischen Eingriffs an einem Patienten |
Applications Claiming Priority (1)
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DE10049938A DE10049938A1 (de) | 2000-10-06 | 2000-10-06 | Vorrichtung zur Durchführung eines computergestützten medizinischen Eingriffs an einem Patienten |
Publications (1)
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DE10049938A1 true DE10049938A1 (de) | 2002-05-02 |
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DE10049938A Withdrawn DE10049938A1 (de) | 2000-10-06 | 2000-10-06 | Vorrichtung zur Durchführung eines computergestützten medizinischen Eingriffs an einem Patienten |
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