Bei
chirurgischen Eingriffen in anatomisch kompliziert gestalteten Bereichen,
beispielsweise im Bereich der Neurochirurgie der Wirbelsäule, wird
die Fluoroskopie, insbesondere in Form der Röntgenfluoroskopie, als bildgebendes
Verfahren eingesetzt, um die räumliche
Lage von Instrumenten und Implantaten zu erkennen, zu beurteilen
und im Bedarfsfall zu korrigieren. Sehr oft werden dazu häufige Wiederholungen
von Einzelaufnahmen notwendig, die eine Reihe von Nachteilen mit
sich bringen.
Ein
erster wesentlicher Nachteil besteht in der auftretenden Strahlenbelastung
von Patient und Operateur, während
zusätzlich
dazu Unterbrechungen des OP-Ablaufs und unvermeidliche Zeitverluste auftreten.
Derartige Nachteile können
vor allem dadurch vermieden werden, indem Verfahren und Vorrichtungen
zur virtuellen Navigation angewendet werden, die es in Kombination
mit Trackingsystemen ermöglichen,
die Lage von Instrumenten in vorher aufgenommene Fluoroskopie-Bilder
hinein zu projizieren und diese dann dem Operateur anzuzeigen.
Ein
wesentliches Problem bei derartigen Verfahren und Vorrichtungen
ergibt sich aus der Notwendigkeit, die relative Lage der Fluoroskopie-Einrichtung,
beispielsweise eines C-Bogens einer Einrichtung zur Röntgendiagnostik,
in Bezug auf das gewählte
anatomische Objekt, beispielsweise einen Wirbelkörper, zu bestimmen bzw. innerhalb
des Trackingsystems und des von diesem definierten Weltkoordinatensystems
präzise
zu lokalisieren.
Zur
Lösung
dieses Problems wurden Verfahren angegeben, bei der die Position
eines C-Bogens und des Objekts direkt mit dem Trackingsystem bestimmt
werden. Eine derartige Lösung
reduziert das Problem auf eine algorithmisch gut beherrschbare Aufgabe,
die in Realzeit gelöst
werden kann. Allerdings ergibt sich dabei ein höherer Anspruch an die technische
Realisierung des Verfahrens. Ein direktes Tracken, d.h. Lokalisieren
und Verfolgen, des C-Bogens ist für Trackingsysteme mit eingeschränktem Meßbereich
schwierig. Diese Probleme ergeben sich vor allem durch eine begrenzte
Reichweite eines mechanischen Arms oder Sichtbarkeitsprobleme bei
optischen Systemen. Darüber
hinaus werden mit einem derartigen Lösungsansatz Fehler von zwei
Messungen, d.h. am C-Bogen und am anatomischen Objekt, addiert und
somit verstärkt.
Eine
Möglichkeit,
die letztgenannten Probleme zu umgehen, ergibt sich durch den Einsatz
von Phantomen bei der fluoroskopischen Projektion. Als Phantome
werden Konstruktionen bezeichnet, die an definierten Stellen in
der Nähe
des anatomischen Objektes angeordnet werden und aufgrund ihrer materiellen
Zusammensetzung definierte Referenzpunkte auf der fluoroskopischen
Aufnahme hinterlassen, aus denen die Lage der fluoroskopischen Einrichtung,
insbesondere des C-Bogens, rekonstruiert werden kann. Ein derartiges
Verfahren wird in der WO 00/41626 beschrieben. Ein zweidimensionales Phantom
erzeugt entsprechend der Lehre dieser Druckschrift bei zwei unterschiedlich
geneigten Bildebenen auf den Aufnahmen erkennbare Markierungen,
die über
einen Berechnungsalgorithmus eine eindeutige Bestimmung der Lage
des C-Bogens in Bezug auf das Weltkoordinatensystem ermöglichen. Das
Verfahren verlangt somit mindestens zwei unabhängig voneinander erfolgende
Einzelaufnahmen des anatomischen Objektes. Zusätzlich dazu sind eine Vielzahl
weiterer Bearbeitungsschritte, wie beispielsweise ein Festlegen
von Fixpunkten oder manuelle Zuordnungen von Punktepaaren in verschiedenen
Projektionen, notwendig. Dadurch wird das gesamte Verfahren zeitaufwändig und
erfordert zusätzlich
eine umfangreiche technische Erfahrung im Umgang mit dem Navigationssystem.
Es
besteht somit die Aufgabe, ein Verfahren zur Fluoroskopie-basierten
Neuronavigation anzugeben, das die genannten Nachteile vermeidet,
eine präzise
und weitgehend von einem manuellen Einstellen und Vorgeben von Parametern
unabhängige Lagebestimmung
der Fluoroskopieeinrichtung im gegebenen Koordinatensystem ermöglicht und
eine möglichst
aufwandsarme und einfach zu überschauende
Kopplung zwischen den bei diesem Verfahren beteiligten Einzelgeräten aufweist.
Die
oben genannte Aufgabe wird mit einem Verfahren zur Fluoroskopie-basierten Neuronavigation
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die
Fluoroskopie-basierte Neuronavigation umfaßt eine Trackingeinrichtung
in Verbindung mit einer Bildverarbeitungseinheit und eine fluoroskopische
Projektionseinheit als Bilderfassungseinheit und ist dadurch gekennzeichnet,
dass ein dreidimensionales Phantom im Weltkoordinatensystem lagefixiert
bezüglich
eines anatomischen Objektes und des Trackingreferenzpunktes angeordnet
wird. Sodann wird durch die Bilderfassungseinheit eine fluoroskopische
Projektion von anatomischem Objekt und Phantom durchgeführt, wobei
durch das Phantom Referenzpunkte auf dem fluoroskopischen Projektionsbild
erzeugt werden. Diese werden anschließend in der Bilderfassungseinheit
dedektiert.
Eine
Orts- und Lagefeststellung der fluoroskopischen Projektionseinheit
im Weltkoordinatensystem wird aus den Orten der auf dem fluoroskopischen Projektionsbild
detektierten Phantomreferenzpunkte bestimmt. In der Bildverarbeitungseinheit
und der Trackingeinrichtung wird dann anhand des Ergebnisses der
Orts- und Lagefeststellung und der Ortsverfolgung des lagefixierten
Trackingreferenzpunktes im Weltkoordinatensystem eine Bildinformation
des fluoroskopischen Projektionsbildes und einer bildlichen Ortsverfolgung
von Komponenten der Trackingeinrichtung und/oder chirurgischen Komponenten
miteinander verknüpft
und dem Operateur zur Ansicht ausgegeben.
Wesentlich
ist hierbei die Verwendung des dreidimensionalen Phantoms. Dessen
Gestalt und Lage, insbesondere die Positionen der Phantomreferenzpunkte
sind im Weltkoordinatensystem fest vorgegeben. Die Phantomreferenzpunkte
sind im fluoroskopischen Projektionsbild eindeutig identifizierbar und
verweisen auf eine genau definierte Stellung der fluoroskopischen
Projektionseinrichtung im Weltkoordinatensystem und insbesondere
bezüglich
des anatomischen Objektes und des Trackingreferenzpunktes. Durch
die dreidimensionale Form des Phantoms ist eine mehrmalige Aufnahme
des anatomischen Objektes nicht notwendig. Ein fluoroskopisches
Einzelbild genügt
somit und enthält
alle notwendigen Informationen für
eine Bestimmung der Stellung der Projektionseinheit. Weiterhin entfällt eine
apparative Kopplung zwischen Trackingsystem und fluoroskopischer
Projektionseinheit.
In
einer Ausführungsform
ist die fluoroskopische Projektionseinheit eine Röntgeneinrichtung, wobei
die Phantomreferenzpunkte durch einen Röntgenkontrast ausbildende Phantomstrukturen
erzeugt werden. Röntgeneinrichtungen
stellen einen Standard für
fluoroskopische Projektionen dar, wobei Röntgenkontraste in Röntgenbildern
besonders einfach zu identifizieren sind.
Die
Bilderfassungseinheit und die Bildverarbeitungseinheit sind voneinander
apparativ unabhängig,
wobei bevorzugt nur eine von der Bilderfassungseinheit erzeugte
Bildinformation, insbesondere ein Videosignal, an die Bildverarbeitungseinheit übertragen
wird. Damit ist eine freie Kombinierbarkeit einer gegebenen Bildverarbeitungseinheit
und Trackingsysteme mit einer Vielzahl verschiedener Röntgeneinrichtungen
grundsätzlich
möglich.
Die
Detektion der Phantomreferenzpunkte umfaßt mindestens eine kombinatorische
Punktzuordnung zwischen der auf dem fluoroskopischen Projektionsbild
abgebildeten Struktur der Phantomreferenzpunkte und einem vorgegebenen
Phantommodell in Verbindung mit einer Erkennung falscher oder falsch
detektierter Phantomreferenzpunkte. Der Zusammenhang zwischen einem
räumlich
bekannten und vorgegebenen Phantom und den durch die Abbildung des
Phantoms erzeugten Strukturen wird somit in eindeutiger Weise hergestellt,
wobei die inneren Freiheitsgrade und Abmessungen des Phantommodells
berücksichtigt
werden und somit Phantomreferenzpunkte eindeutig zu identifizieren
sind.
Die
Orts- und Lagefeststellung der fluoroskopischen Projektionseinheit
umfaßt
insbesondere eine Bestimmung der Lage von Projektionsquelle und
Bildebene aus den auf dem fluoroskopischen Projektionsbild detektierten
Phantomreferenzpunkten. Die jeweilige Lage der Projektionsquelle
und der Bildebene stellt den wichtigsten und daher die Stellung
der Projektionseinheit am eindeutigsten kennzeichnenden Parametersatz
dar.
Die
Anordnung der Phantomreferenzstrukturen erfolgt zweckmäßigerweise
so, dass drei jeweils auf zueinander orthogonalen Achsen positionierte Phantomreferenzstrukturen
und eine im Schnittpunkt der orthogonalen Achsen positionierte Phantomreferenzstruktur
vorhanden sind. Damit markieren die Phantomreferenzstrukturen ein
zueinander orthogonales im Raum fixiertes Dreibein, das eine besonders einfache
und eindeutig erkennbare Form darstellt.
Zum
Betrieb der Trackingeinheit wird ein optisches und/oder elektromagnetisches
Trackingverfahren angewendet.
Eine
Vorrichtung zum Ausführen
des beschriebenen Verfahrens mit einem der vorhergehend erwähnten Merkmale
weist ein dreidimensionales Phantom mit einen Abbildungskontrast
erzeugenden Phantomreferenzstrukturen in Verbindung mit einer fluoroskopischen
Projektionseinrichtung als Bilderfassungseinheit und einer von der
Bilderfassungseinheit apparativ getrennten Bildverarbeitungseinheit und
Trackingeinrichtung auf.
Das
dreidimensionale Phantom besteht zweckmäßigerweise aus einem in einem
Röntgenbild im
wesentlichen unsichtbaren Grundkörper
mit darin eingebetteten in einem fluoroskopischen Bild als Kontraststrukturen
erkennbaren Phantomreferenzstrukturen. Insbesondere können die
Phantomreferenzstrukturen eingebettete Kugeln, insbesondere Metallkugeln
sein.
Die
fluoroskopische Projektionseinrichtung ist zweckmäßigerweise
eine Vorrichtung zur Röntgenprojektion
in einer C-Bogen-Architektur. Bei einer derartigen Vorrichtung ist
die Stellung zwischen Projektionsquelle und Bildebene durch die
Abmessungen des C-Bogens eindeutig und fest vorgegeben, bzw. leicht
einzustellen und als Berechnungsgröße ohne großen Aufwand verfügbar.
Das
erfindungsgemäße Verfahren
und zweckmäßige oder
vorteilhafte Ausgestaltungen sollen nun anhand beispielhafter Ausführungsformen näher erläutert werden.
Zur Verdeutlichung dienen die nachfolgenden 1 bis 7.
Hierbei
zeigen:
1 eine beispielhafte Anordnung
aus fluoroskopischer Projektionseinrichtung und Trackineinrichtung
in Verbindung mit einem dreidimensionalen Phantom und einem beispielhaften
anatomischen Objekt,
2 eine beispielhafte Darstellung
der Festlegung von Weltkoordinaten am anatomischen Objekt bzw. am
dreidimensionalen Phantom,
3 eine beispielhafte Röntgenaufnahme menschlicher
Wirbelkörper
mit Phantomreferenzpunkten im Röntgenkontrast,
4 eine beispielhafte schematische
Darstellung einer fluoroskopischen Projektion eines Phantoms mit
Phantomreferenzpunkten,
5 eine beispielhafte schematische
Darstellung eines mit einer Trackingeinrichtung verfolgten chirurgischen
Objektes,
6 eine beispielhafte schematische
Darstellung eines fluoroskopischen Projektionsbildes mit einem in
das Projektionsbild hinein montierten Bild des chirurgischen Objektes,
7 eine beispielhafte Röntgenaufnahme von
Wirbelkörpern
mit einem in die Aufnahme hinein montierten Bild des chirurgischen
Instruments.
Es
werden für
gleiche bzw. gleich wirkende Verfahrensbestandteile und Komponenten
die selben Bezugszeichen verwendet.
1 zeigt eine beispielhafte
Grundkonfiguration aus Bilderfassungseinheit und Trackingeinrichtung
mit einer Bildverarbeitungseinheit an einem anatomischen Objekt.
Die Trackingeinrichtung 10 besteht im wesentlichen aus
einem Trackingsensor 11 und einem Transmitter 12,
der die Lage des Trackingsensors in einem Weltkoordinatensystem
detektiert bzw. Signale mit dem Trackingsensor austauscht. Je nach
der konkret vorliegenden Anwendung ist der Trackingsensor 11 beweglich
als eine Sondeneinrichtung oder als Teil eines chirurgischen Instruments
oder eine anderweitig verwendete chirurgische Komponente ausgebildet,
oder dient als stationärer
und lagefixierter Trackingreferenzpunkt 20 für eine interne
Kalibrierung des Trackingsystems 10.
Die
Bilderfassungeinheit ist bei dem in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel
als eine fluoroskopische Projektionseinheit 30, insbesondere
eine Röntgenapparatur
in einer C-Bogen-Architektur ausgebildet und liefert ein fluoroskopisches
Projektionsbild eines anatomischen Objektes und eines dreidimensionalen
Phantoms 40. Das dreidimensionale Phantom 40 ist
bezüglich
des anatomischen Objektes, das in 1 beispielhaft
als ein Wirbelkörper
dargestellt ist, lagefixiert.
Das
Phantom besteht aus einem im Röntgenbild
nicht sichtbaren Grundkörper
und einer Anzahl in den Grundkörper
eingebetteter Phantomreferenzstrukturen 70, die im fluoroskopischen
Bild als Phantomreferenzpunkte 60 erkennbar sind. Die fluoroskopische
Projektion wird durch das aus der Projektionsquelle 80 austretende,
das Phantom 40 und das anatomische Objekt 50 durchlaufende
und am Projektionsschirm in einer Bildebene 90 auftreffende und
unterschiedlich abgeschwächte
Röntgenlicht ausgeführt. Verschiedene
Filter oder Gitter 91 können
zusätzlich
in den Strahlengang eingefügt
sein, um die Intensität
des Röntgenlichtes
zu regulieren und damit den Kontrast bzw. die Helligkeit des fluoroskopischen
Projektionsbildes zu beeinflussen.
2 beschreibt die Festlegung
des Weltkoordinatensystems im Einzelnen. Die Lage der fluoroskopischen
Projektionseinheit 30, des Phantoms 40 und des
anatomischen Objektes 50 wird in einem externen räumlichen
Weltkoordinatensystem Σ erfaßt, dessen
Ursprung beispielsweise durch den Ort ΣZ eines
Transmitters 12 der Trackingeinrichtung 10 definiert
sein kann. Der Trackinsensor 11 befindet sich dann bezüglich des
Transmitters 12 zu einem beliebigen Zeitpunkt an einem
Ort Σ1 im Weltkoordinatensystem. Der Trackingsensor 11 tastet
somit jeden beliebigen Punkt im Weltkoordinatensystem ab, wobei dessen
aktueller Ort mit der Trackingeinrichtung 10 zeitlich verfolgt
wird. Um das von der fluoroskopischen Projektionseinrichtung erzeugte
fluoroskopische Bild einer virtuellen Navigation in Verbindung mit
dem Trackingsystem zugrunde zu legen, ist es notwendig, die Lage
des anatomischen Objektes und damit auch die Lage der fluoroskopischen
Projektionseinheit 30 im Weltkoordinatensystem Σ eindeutig vorab zu lokalisieren.
Diese Verfahrensweise wird nun im folgenden beispielhaft beschrieben.
Wie
bereits erwähnt,
besteht das dreidimensionale Phantom 40 aus einem für die fluoroskopische
Projektion unsichtbaren Grundkörper
und einer Anzahl von kontrasterzeugenden Phantomreferenzstrukturen,
die im fluoroskopischen Bild eindeutig zu erkennen sind. Eine diesbezügliche in
situ-Darstellung zeigt 3.
In dem in 3 gezeigten
fluoroskopischen Röntgenbild
ist eine Röntgenaufnahme
eines Wirbelkörpers 50 neben
einer Menge von durch das Phantom 40 erzeugten Phantomreferenzpunkten 60 zu
erkennen. Damit ist das Phantom im Röntgenbild eindeutig lokalisiert,
wobei die Phantomreferenzpunkte an eindeutig erkennbaren kontrastreichen Punktem
im Röntgenbild
erscheinen. Im Allgemeinen ist die fluoroskopische Abbildung aufgrund
der Projektion eines dreidimensionalen Objektes auf eine zweidimensionale
Bildebene verzerrt. Daher sind gegebenenfalls geometrische Korrekturen
möglicher projektionsinduzierter
Abbildungsverzerrungen vorzunehmen, die in 3 durch die in das Bild eingefügten Strich-Punkt- Linien beispielhaft
angedeutet sind. So ist insbesondere zu berücksichtigen, dass Bereiche
im Bildzentrum mit einem Faktor projektiv vergrößert werden, die sich von den
an den Bildrandbereichen vorliegenden Vergrößerungsfaktoren unterscheidet.
Die Größe der zu
korrigierenden geometrischen Verzerrung ergibt sich im wesentlichen
aus der geometrischen Konfiguration der fluoroskopischen Projektionseinrichtung,
insbesondere aus dem Abstand zwischen Projektionsquelle und Bildebene. Gegebenenfalls
kann zum Bestimmen der zu korrigierenden geometrischen Verzerrung
ein in der Nähe der
Bildebene oder an einer anderen Stelle innerhalb des Strahlenganges
angeordnetes kontrasterzeugendes Kalibrierungsraster angeordnet
werden.
Da
das Phantom 40 dreidimensional ist und dessen Form eindeutig
vorab bekannt ist und anhand der Phantomreferenzpunkte im fluoroskopischen
Bild eindeutig nachvollzogen werden kann, kann die Lage des anatomischen
Objektes 50 und des Phantoms 40 im Weltkoordinatensystem Σ eindeutig
anhand nur einer Einzelaufnahme bestimmt werden.
4 zeigt eine schematische
perspektivische Darstellung einer fluoroskopischen Projektion des
dreidimensionalen Phantoms 40 auf eine Bildebene 90.
Das Phantom bildet ein dreidimensionales Punktmuster aus Phantomreferenzstrukturen 70,
das auf der Bildebene 90 als eine Anzahl von Phantomreferenzpunkten 60 erscheint.
Das Design des dreidimensionalen Punktmusters der Phantomreferenzstrukturen
erlaubt es, dessen Lage sowie die Positionen von Projektionsquelle 80 und
Bildebene 90 und damit die Stellung des fluoroskopischen
Projektionssystems im Weltkoordinatensystem zu bestimmen, wobei
C-Bogen-Architekturen des Projektionssystems in an sich beliebiger
Konfiguration eingesetzt werden können.
Ein
erster Schritt der Orts- und Lagebestimmung von Phantom 40 und
Projektionseinrichtung 30 besteht in der kombinatorischen
Punktzuordnung der Phantomreferenzpunkte 60 auf dem Fluoroskopiebild zu
den jeweiligen Phantomreferenzstrukturen 70 im dreidimensionalen
Phantom 40. Diese Punktzuordnung kann durch eine spezielle
Gestaltung des Phantoms 40 unterstützt werden, bei der jeweils
drei Kugeln auf jeweils drei zueinander orthogonalen Achsen angeordnet
sind und eine vierte Kugel im Schnittpunkt der orthogonalen Achsen
sitzt.
Die
Abstandsverhältnisse
der Achsen können
so gewählt
sein, dass aus deren Projektion im Fluoroskopiebild die exakte räumliche
Lage der Projektionsquelle 80 und der Bildebene 90 im Weltkoordinatensystem Σ berechnet
werden kann. Diese Berechnung kann auch dann noch mit Erfolg ausgeführt werden,
wenn zwei Phantomreferenzpunkte 60 nicht detektiert oder
falsch zugeordnet worden sind. Durch die geometrische Gestaltung
des Phantoms 40 und die dabei eindeutig mögliche Zuordnung
der Phantomreferenzstrukturen 70 kann die gesamte Lagedetektion
von Projektionsquelle, Bildebene, Phantom und damit anatomischem
Objekt vollautomatisch und ohne zusätzliche Fixpunktsetzung oder
Parameterjustierung erfolgen. Damit geht eine vollständig automatisch
verlaufende fluoroskopische Bildakquisition und in der Konsequenz
eine vollständig
selbsttätig ablaufende
Synchronisation von Fluoroskopiebild und Trackingsystem einher,
wobei das Trackingsystem und die fluoroskopische Bildgewinnung durch zwei
apparativ vollständig
voneinander unabhängige Einrichtungen
ausgeführt
sind. Es wird nur das fluoroskopische Bild an das Trackingsystem übertragen. Damit
kann an sich jedes beliebige Trackingsystem mit jedem beliebigen
fluoroskopischen Projektionssystem flexibel kombiniert werden, wobei
aufwändige apparative
und kalibrierende Anpassungen und Abstimmungen von Komponenten der
jeweiligen Teilsysteme entfallen.
Die
Projektionsabbildungen und die daraus bestimmten Lagedetektionen
im Weltkoordinatensystem weisen eine hohe Genauigkeit auf und lassen sich
insbesondere an anatomischen Objekten, wie Wirbelkörper sowohl
in anterior-posteriorer Projektion, als auch in lateraler Projektion
sehr gut analysieren. Die berechneten Projektionsabbildungen erlauben
eine sehr präzise
Navigation. Da nicht mehr als eine Einzelbildanalyse bei dem erfindungsgemäß verwendeten
dreidimensionalen Phantom notwendig ist, lassen sich mit geringem
Mehraufwand mehrere Aufnahmen aus an sich beliebigen Projektionsrichtungen
simultan zur Navigation nutzen.
Die 5, 6 und 7 zeigen
einige Beispiele einer Bildsynchronisation zwischen Trackingeinrichtung 10 und
fluoroskopischer Projektionsabbildung am Beispiel eines Trackings
eines chirurgischen Objektes 100. 5 zeigt hierbei schematisch ein anatomisches
Objekt 50, beispielsweise einen Wirbelsäulenabschnitt, in dem das chirurgische
Objekt 100, beispielsweise eine Schraube, platziert werden
soll. Die Trackingeinrichtung empfängt Signale von dem chirurgischen
Objekt 100 und berechnet daraus dessen Position im Weltkoordinatensystem Σ. Bei dem
in 5 gezeigten Beispiel
nimmt der am Ort Σ1 lokalisierte Trackingsensor 11 die
Signale des chirurgischen Objekts auf und leitet diese an den Transmitter 12 weiter,
der sich am Ort Σ2 im Weltkoordinatensystem Σ befindet.
Die Trajektorie des chirurgischen Objekts wird somit in Realzeit
erfaßt
und kann bildlich dargestellt werden.
6 zeigt schematisch ein
vorab aufgenommenes fluoroskopisches Bild 101, in das die Trajektorie
und insbesondere die aktuelle, von der Trackingeinrichtung 10 bestimmte
Lage des chirurgischen Objekts 100 als ein Abbild 110 des
chirurgischen Objekts hinein montiert ist, wobei die Positionen
des Koordinatensystems der Trackingeinrichtung 10 und der
fluoroskopischen Projektionseinrichtung zueinander synchronisiert
sind. Das Abbild 110 des chirurgischen Objektes erscheint
somit innerhalb des vorab aufgenommenen fluoroskopischen Projektionsbildes 101 und
wird innerhalb des Projektionsbildes verschoben. Die Phantomreferenzpunkte 60,
die in dem Projektionsbild 101 zu sehen sind, resultieren aus
der vorhergehend ausgeführten
Projektion. Während
des eigentlichen Trackings des chirurgischen Objektes 100,
wenn die Synchronisation zwischen Projektionsbild 101 und
Darstellung der Trajektorie des verfolgten chirurgischen Objektes 100 bereits vollzogen
ist, wird das dreidimensionale Phantom nicht mehr benötigt.
7 zeigt eine in-situ-Darstellung
eines beispielhaften Projektionsbildes 91 und eines in
das Projektionsbild hinein montierten Abbildes 110 des verfolgten
chirurgischen Objektes 100. Jede durch den Operateur bewegte
Verschiebung des chirurgischen Objektes 100 bewirkt eine
Verschiebung des Abbildes 110 in dem Projektionsbild 101 und
verwirklicht damit eine virtuelle
Navigation
des chirurgischen Objektes 100 innerhalb des synchronisierten
Projektionsbildes 101. Real ablaufenden Bewegungen des
Operationsfeldes, insbesondere Atembewegungen, lassen sich in den
virtuellen Navigationsablauf übertragen,
indem die aktuelle Position eines ortsfest zum anatomischen Objekt
installierten Trackingreferenzpunktes fortlaufend verfolgt und aufgrund
dieser Verschiebungen das Projektionsbild synchron verschoben wird.