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Die Erfindung betrifft einen Fixierungsring zur Kopffixierung für die Durchführung
stereotaktischer, medizinischer Maßnahmen im Kopfbereich, wobei der Fixierungsring
Mittel zur Festlegung eines Kopfes und mindestens eine Halterung zur Befestigung an
einer Patientenlagerung aufweist.
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Ein derartiger Fixierungsring ist aus dem Firmenprospekt der Firma F. L. Fischer
"Riechert's Stereotaxic System" (5/87) bekannt. Dieser Fixierungsring ist an einer
Patientenlagerung fest anordenbar, wodurch lediglich eine Kopffixierung mit einer
Ausrichtung in der Längsachse des Patienten möglich ist. Diese Ausrichtung des Kopfes
kann unter bestimmten Umständen dazu führen, daß mit einem Gerät ein Zielpunkt auf
dem zu beschreitenden Einbringweg, welcher anhand der anatomischen Gegebenheiten
festgelegt wird, nicht erreicht werden kann. Insbesondere, wenn während der
medizinischen Maßnahme eine Bildgebung erfolgen soll, kann das Gerät für die medizinische
Maßnahme oft nicht in der Einbringrichtung angeordnet werden, da sich dort das
bildgebende Gerät befindet. Dies ist sehr oft bei einer Bildgebung durch einen
Magnetresonanztomographen der Fall, da der Patient in einem röhrenförmigen Raum des
Tomographen liegt, bei dem nur die Öffnung am Kopfende für die Anordnung des
Geräts zur Durchführung der stereotaktischen Maßnahme zur Verfügung steht. Weist
dieses Gerät eine gewisse Länge auf, sind nur Einbringwege im oberen Schädelbereich
möglich. Zu ähnlichen Problemen kann es jedoch auch bei anderen medizinischen
Maßnahmen kommen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fixierungsring der eingangs
genannten Art verfügbar zu machen, der medizinische stereotaktische Maßnahmen in
einem größeren Bereich eines Kopfes ermöglicht.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mindestens eine Halterung
mindestens eine Achse zur Schwenkung des Fixierungsrings und eine
Arretiervorrichtung zur Festlegung des Fixierungsrings im gewünschten Schwenkwinkel aufweist.
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Durch die Erfindung läßt sich der Kopf schwenken und in der gewünschten Position
arretieren. Dadurch können Geräte für einen medizinischen Eingriff besser auf dem
vorgesehen Einbringweg den gewünschten Zielpunkt erreichen, auch wenn die
Raumverhältnisse beengt sind. Die Erfindung kann jedoch auch in anderen Bereichen wie
dem eingangs erwähnten zweckmäßig eingesetzt werden, wie beispielsweise in der
Strahlentherapie, da sie Einstrahlwinkel ermöglicht, welche die auf einer Gantry um den
Patienten bewegbare Strahlungsquelle nicht erreichen kann, wenn nicht in
erfindungsgemäßer Weise der Kopf gegenüber der Längsachse des Patienten geneigt wird. Die
Einsatzbereiche können vielgestaltig sein. Es kann sich um operative Eingriffe, wie
Biopsien, um den Einsatz von Laserstrahlen, um stereotaktische Untersuchungen oder
sonstige medizinische Maßnahmen handeln.
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Für die konkrete Ausgestaltung des Fixierungsrings gibt es verschiedene Möglichkeiten.
Es kann eine Achse oder es können auch mehrer Achsen angeordnet sein, wobei sich je
nach Anordnung und Anzahl der Achsen verschiedene Schwenkbewegungen erzielen
lassen. So läßt sich durch eine senkrecht zur Längsachse des Patienten ausgerichtete
Achse eine Schwenkung des Kopfs zur Seite erreichen. Vorzugsweise wird jedoch
vorgesehen, daß die Achse in horizontaler Ausrichtung senkrecht zur Längsachse des
Patienten verläuft. Eine derartige Schwenkung des Kopfes nach vorne und nach hinten
ermöglicht es in der Regel, aus nahezu jeder Richtung nahezu jeden Punkt im Kopf zu
erreichen.
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Zweckmäßigerweise wird vorgesehen, daß der Fixierungsring die Schwenkung
begrenzende Anschläge aufweist, die derart angeordnet sind, daß die Schwenkung nur
innerhalb des medizinisch zulässigen Bereichs stattfinden kann. Auf diese Weise sind
mögliche Schädigungen schon von vornherein konstruktiv ausgeschlossen.
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Die Arretiervorrichtung kann Arretierungen in jeder Stellung zulassen oder es kann
vorgesehen sein, daß sie derart ausgebildet ist, daß sie in definierten Winkelstellungen
festlegbar ist, wobei diese derart eingeteilt sind, daß in diesen Winkelstellungen alle
medizinischen Maßnahmen vorgenommen werden können. Derart festgelegte
Winkelstellungen haben den Vorteil, daß die Positionen auf einfachere Weise in
Rechenprogrammen zur Durchführung von medizinischen Maßnahmen berücksichtigt werden
können.
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Die mechanische Ausgestaltung der Arretierungsvorrichtung ist auf verschiedenste
Weise möglich. Ein Ausführungsbeispiel sieht vor, daß zwei Lochscheiben vorgesehen
sind, von denen eine mit dem feststehenden Teil einer Halterung und die andere mit
dem schwenkbaren Teil einer Halterung verbunden ist, wobei deren Löcher gleichen
Durchmessers derart angeordnet sind, daß in jeder definierten Winkelstellung zwei
Löcher der beiden Lochscheiben fluchten, wodurch diese durch einen Stift festlegbar
sind. Die Löcher sind zweckmäßigerweise in Kreisen angeordnet, wobei der
Teilungsunterschied der Löcher einer Lochscheibe zur anderen Lochscheibe derart ist, daß jeder
definierten Winkelstellung zwei fluchtende Löcher zugeordnet sind.
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Der Fixierungsring ist zweckmäßigerweise in der mindestens einen Halterung
festklemmbar und lösbar, so daß er um seinen Mittelpunkt drehbar ist, was noch eine
zusätzliche Einstellmöglichkeit eröffnet. Es ist möglich, daß eine einzige breitere
Halterung vorgesehen ist oder daß zwei Halterungen mit fluchtenden Achsen vorgesehen
sind. Selbstverständlich müssen dabei jeweils die Achsen derart angeordnet werden, daß
die Fixierungsringschwenkung mit der Anatomie einer möglichen Kopfschwenkung
abgestimmt ist.
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Da im Magnetresonanztomographen sehr enge Raumverhältnisse sind und sehr oft das
Bedürfnis besteht, unter Kontrolle einer Magnetresonanztomographie einen Eingriff
durchzuführen, wird vorgeschlagen, daß der Fixierungsring aus unmagnetischem und
nichtleitenden Materialien besteht. Dies ist Vorraussetzung dafür, daß der
Fixierungsring im Magnetresonanztomographen eingesetzt werden kann und dessen Betrieb nicht
stört.
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Einer schnellen Arbeitsweise dient es, wenn eine Vorrichtung zur Erfassung der
Winkelstellung vorgesehen ist, die deren Daten an einen Rechner zur Durchführung der
medizinischen Maßnahme gibt. Auf diese Weise läßt sich die Kopfstellung sofort und
ohne manuelle Dateneingabe berücksichtigen.
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Im übrigen ist der Fixierungsring mit allen üblichen Einrichtungen ausstattbar, die für
die Durchführung der Maßnahmen erforderlich sind. Dies sind beispielsweise die
Haltekloben zur Festlegung des Kopfes oder eine Halterung mit Einstellvorrichtung,
durch die ein medizinisches Gerät aus jeder Richtung auf jeden Zielpunkt im Kopf
gerichtet und schließlich eingeführt werden kann. Die Halterung für ein medizinisches
Gerät ist vorzugsweise mit dem Fixierungsring in allseitig verstellbarer Weise
verbunden und beispielsweise mittels Skalen einstellbar sowie arretierbar. Die
Kombination des erfindungsgemäßen Fixierungsrings mit derartigen Maßnahmen ist
selbstverständlich. Diesbezüglich wird auf den eingangs genannten Stand der Technik
verwiesen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen
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Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des Fixierungsrings bei der Verwendung in
einem Magnetresonanztomographen in Seitenansicht mit Patient,
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Fig. 2 dasselbe Ausführungsbeispiel in Vorderansicht, ohne Patient,
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Fig. 3 den Fixierungsring dieses Ausführungsbeispiels und
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Fig. 4 eine Schwenkung mit Darstellung eines Ausführungsbeispiels der
Arretierungsvorrichtung
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Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fixierungsrings 1 beim
Einsatz in einem Magnetresonanztomographen 16. Der Fixierungsring 1 ist mittels einer
Halterung 4 an einer Patientenlagerung 5 befestigt, damit der Patient 9 mit seinem Kopf
3 festgelegt werden kann. Dazu dienen Mittel 2 zur Festlegung des Kopfes 3, welche in
der Regel als Befestigungskloben ausgebildet sind, die mittels einer Spitze den
Schädelknochen arretieren. Auf diese Weise wird eine präzise Lagerung des Kopfes 3 erreicht,
damit ein Zielpunkt mit hoher Genauigkeit einem medizinischen Eingriff unterzogen
werden kann. Soll ein solcher Eingriff unter Bildgebung durch den
Magnetresonanztomographen 16 vorgenommen werden, so tritt das Problem auf, daß die Öffnung 20
des Magnetresonanztomographen 16 relativ eng ist und es daher oft nicht möglich ist,
ein medizinisches Gerät 19 in der gewünschten Einbringrichtung 17 zum Zielpunkt zu
führen. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß die Halterung 4 aus einem
feststehenden Teil 12 und einem mittels einer Achse 6 schwenkbaren Teil 13 besteht, so
daß es möglich ist, den Fixierungsring 1 in eine strichpunktiert gezeichnete Position 1'
oder eine dazwischenliegende, beziehungsweise eine Position in die andere
Schwenkrichtung zu verschwenken, wodurch der Kopf 3 ebenfalls beispielsweise in die
strichpunktiert gezeichnete Position geschwenkt wird. Dadurch verändert sich auch die
Einbringrichtung 17, die nach der Schwenkung des Kopfes 3 als Einbringrichtung 18 zu
demselben vorher nicht mittels des Geräts 19 erreichbaren Zielpunktes führt. Dabei muß
selbstverständlich der Fixierungsring derart schwenken, daß dies mit der Anatomie des
auf der Patientenlagerung 5 liegenden Patienten 9 übereinstimmt. Die Schwenkrichtung
und daß Maß der Schwenkung richtet sich nach Zielpunkt und Einbringweg.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel verläuft die Achse 6 in horizontaler Ausrichtung
senkrecht zur Längsachse 8 des Patienten 9. Selbstverständlich sind auch andere
Ausführungsbeispiele denkbar, beispielsweise eine vertikal verlaufende Achse 6, um
den Kopf zur Seite zu neigen oder es ist auch eine Kombination mit zwei Achsen oder
einer anderen Achsführung denkbar. Eine Neigung zur Seite ist jedoch auch durch eine
Drehung des Fixierungsrings 1 möglich.
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Fig. 2 zeigt dasselbe Ausführungsbeispiel in Vorderansicht ohne Patient 9, dabei sind
die räumlichen Gegebenheiten des Magnetresonanztomographen 16 mit der
röhrenförmigen Öffnung 20 ersichtlich, in die ein Patient 9 verbracht werden muß. Die
Bezugszeichen entsprechen dem oben dargestellten.
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Fig. 3 zeigt den Fixierungsring 1 des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 und 2 in
Vergrößerung. Der Fixierungsring 1 ist in dem schwenkbaren Teil 13 der Halterung 14 mittels
lösbaren Befestigungen 23 festgelegt, werden diese gelöst, so kann er um seinen
Mittelpunkt 24 gedreht werden. Auch auf diese Weise läßt sich noch eine Drehung des Kopfes
3 erreichen, um an bestimmte Stellen besser heranzukommen. Die Mittel 2 zur
Festlegung des Kopfes 3 sind hier zusammengeschoben, sie werden, um einen Kopf 3 zu
befestigen, auf den Fixierungsring 1 verteilt und an diesem festgelegt, um dann den
Kopf 3 zu fixieren. In der Darstellung ist weiterhin ersichtlich, wie die Achsen 6
verlaufen. Sie sind zwischen den feststehenden Teilen 12 der Halterung 4 und den
schwenkbaren Teilen 13 der Halterung 4 angeordnet. Die Halterung 4 befindet sich mit
ihren feststehenden Teilen 12 auf einer Grundplatte 21, welche mittels Paßstifte 22 in
eine definierte Position zu einer Patientenlagerung 5 bringbar sind. Das in Fig. 1
gezeichnete medizinische Gerät 19 läßt sich zur exakten Positionierung gegenüber dem
Kopf 3 des Patienten 9 ebenfalls an dem Fixierungsring 1 befestigen, vorzugsweise
derart, daß es gezielt einstellbar und schwenkbar ist. Diesbezüglich wird auf den
eingangs genannten Stand der Technik verwiesen.
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Fig. 4 zeigt die Darstellung der Schwenkung eines Fixierungsrings 1 und die
Ausgestaltung einer Arretierungsvorrichtung 7. Die Arretierungsvorrichtung 7 besteht aus
zwei Lochscheiben 11 und 11', von denen eine mit dem feststehenden Teil 12 der
Halterung 4 und die andere mit dem schwenkbaren Teil 13 der Halterung 4 verbunden
ist. Die Lochscheiben 11 und 11' sind mit Löchern 14 ausgestattet, welche im Kreis
angeordnet sind, wobei die Löcher 14 der beiden Lochscheiben 11 und 11' nicht
dieselbe Teilung, sondern einen derartigen Teilungsunterschied aufweisen, daß der
Fixierungsring 1 in definierten Schwenkstellungen festlegbar ist.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind Anschläge 10 und 10' vorgesehen, welche
die Schwenkbewegung auf maximal 25° und -20° begrenzen. Dies sind die maximalen
Schwenkungen, welche möglich sind, ohne daß der Patient 9 Schaden nehmen kann.
Zwischen diesen maximalen Schwenkungen, welche mit 1' und 1" bezeichnet sind, gibt
es verschiedene Zwischenstufen, die hier in einer Abstufung von 5° einstellbar sind. Die
Löcher 14 der Lochscheiben 11, 11' sind zu diesem Zweck derart versetzt angeordnet,
daß nach einer jeweiligen Schwenkung von 5° zwei Löcher 14 derart übereinstimmen,
daß der Fixierungsring 1 mittels eines Stifts 15 festlegbar ist. Auf diese Weise kann der
Fixierungsring 1 in definierte Positionen verbracht werden, welche eine medizinische
Maßnahme, wie in Fig. 1 dargestellt, ermöglichen. Dabei sind die definierten Positionen
in einen Rechner eingebbar, damit diese bei der Planung des medizinischen Eingriffs
berücksichtigt werden können. Vorzugsweise übermittelt eine entsprechende
Einrichtung die Positionen direkt an den Rechner.
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Selbstverständlich gibt es - wie oben bereits erwähnt - weitere Möglichkeiten, die
Erfindung auszugestalten. Dabei ist es selbstverständlich auch möglich, statt zwei
Halterungen 4 eine etwas stabiler ausgestaltete vorzusehen. Ebenso kann natürlich die
Arretiervorrichtung 7 durchaus auch in anderer Weise ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste
1, 1', 1" Fixierungsring
1', 1" Fixierungsring geschwenkt (Endpositionen)
2 Mittel zur Festlegung des Kopfes
3 Kopf
4 Halterung
5 Patientenlagerung
6 Achse
7 Arretiervorrichtung
8 Längsachse des Patienten
9 Patient
10, 10' Anschläge
11, 11' Lochscheiben
12 feststehender Teil einer Halterung
13 schwenkbarer Teil einer Halterung
14 Löcher
15 Stift
16 Magnetresonanztomograph
17 strichpunktierter Pfeil: nicht mögliche Einbringrichtung
18 strichpunktierter Pfeil: mögliche Einbringrichtung
19 medizinisches Gerät
20 Öffnung des Magnetresonanztomographen
21 Grundplatte
22 Paßstifte
23 lösbare Befestigungen
24 Mittelpunkt des Fixierungsrings