DE102005042751A1

DE102005042751A1 - System, Einrichtung und Verfahren zum Ad-hoc-Nachverfolgen eines Objektes

Info

Publication number: DE102005042751A1
Application number: DE102005042751A
Authority: DE
Inventors: Harald Hoppe; José Luis Moctezuma de la Barrera
Original assignee: Stryker Leibinger GmbH and Co KG
Current assignee: Stryker European Holdings I LLC
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2005-09-08
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2025-09-09
Also published as: DE102005042751B4; US20060058644A1; US8290570B2

Abstract

Ein Verfahren, ein System und eine Einrichtung zum Nachverfolgen einer anatomischen Struktur umfassen je einen Abschnitt mit einem kleinen Querschnitt gegenüber der Länge, wobei ein erstes Ende des Abschnittes eine Spitze besitzt, die in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden, und ein zweites Ende des Abschnittes zwei daran angeordnete Positionsanzeigesensoren umfasst. Die Positionsanzeigesensoren werden von dem System nachverfolgt und angezeigt.

Description

HINTERGRUND Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft allgemein kleine Nachverfolgungseinrichtungen zur Verwendung bei Operationsnavigationssystemen. Insbesondere betrifft diese Erfindung eine Positionseinrichtung, die die Bestimmung der Position und der Relativbewegung einer anatomischen Struktur innerhalb eines Patienten auf eine relativ nichtinvasive Weise unterstützt.

Die Verwendung von Operationsnavigationssystemen zur Unterstützung von Chirurgen während einer Operation ist relativ üblich. Einige Systeme werden dazu verwendet, um die Bewegung von knochenartigen Strukturen nachzuverfolgen. Die Bestimmung des genauen Ortes einer knochenartigen Struktur und ob sie sich bewegt hat, ist essenziell, wenn computergestützte Operationsinstrumente in Gebieten wie der orthopädischen Chirurgie verwendet werden. Typische Operationsnavigationssysteme verwenden relativ große Nachverfolgungseinrichtungen, die starr an der überwachten zugrunde liegenden knochenartigen Struktur angebracht sind. Das starre Anbringen von Navigationsnachverfolgungseinrichtungen an der knochenartigen Struktur ist häufig ein extrem invasiver Vorgang, der bei dem Patienten eine zusätzliche Verletzung verursachen kann und der ein beträchtliches Maß an Zeit vergeudet. Die Verwendung von relativ großen Nachverfolgungseinrichtungen erfordert eine robustere Anbringungseinrichtung, einschließlich eines größeren Widerhakens oder einer anderen Einrichtung zum Anbringen der Nachverfolgungseinrichtung an dem Knochen. Zusätzlich kann die bikortikale Befestigung dieser großen Nachverfolgungseinrichtungen das Risiko eines postoperativen Bruches oder einer postoperativen Infektion erhöhen. Die vorliegende Erfindung stellt kleine Nachverfolgungseinrichtungen bereit, die auf eine weniger invasive Weise an dem Knochen angebracht werden können, um ein Operationsnavigationssystem beim Überwachen der Position und der Änderung der Position einer knochenartigen Struktur zu unterstützen.

KURZER ABRISS DER ERFINDUNG

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf ein System zum Bestimmen einer Position einer anatomischen Struktur gerichtet, das ein Operationsnavigationssystem mit einer Anzeigeeinrichtung und zwei Nachverfolgungseinrichtungen umfasst, wobei die Nachverfolgungseinrichtungen je einen starren Abschnitt zum Einführen in ein Subjekt umfassen, wobei der Abschnitt ein erstes Ende und ein zweites Ende umfasst, wobei der Abschnitt ferner einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes aufweist. Die Nachverfolgungseinrichtung umfasst ferner ein Gelenk mit einem einzigen Freiheitsgrad, das mit dem ersten Ende des Abschnittes verbunden ist, und eine Spitze, die an dem Gelenk angebracht ist, wobei die Spitze in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden. Die zwei Positionsanzeigesensoren, die von dem Operationsnavigationssystem nachverfolgt werden können, sind an dem zweiten Ende des starren Abschnittes in einer festen Beziehung zueinander angeordnet. Es werden auch eine erste Schaltung zum Berechnen einer globalen Position der anatomischen Struktur durch Korrelieren von Positionsinformation von den Nachverfolgungseinrichtungen und eine zweite Schaltung zum Anzeigen der globalen Position der anatomischen Struktur auf der Anzeigeeinrichtung bereitgestellt.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Identifizieren eines Punktes auf einer anatomischen Struktur. Diese Vorrichtung umfasst einen starren Abschnitt mit einem kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes, ein erstes Ende des Abschnittes und ein Gelenk mit einem einzigen Freiheitsgrad, das mit dem ersten Ende des Abschnittes verbunden ist. Die Vorrichtung umfasst auch eine Spitze, die mit dem Gelenk verbunden ist und in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden, ein zweites Ende des Abschnittes und zwei Positionsanzeigesensoren an dem zweiten Ende des Abschnittes in einer festen Beziehung zueinander.

Noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf ein System zum Bestimmen einer Position einer anatomischen Struktur gerichtet, das ein Operationsnavigationssystem mit einer Anzeigeeinrichtung und drei Nachverfolgungseinrichtungen umfasst, wobei die Nachverfolgungseinrichtungen je einen starren Abschnitt zum Einführen in ein Subjekt umfassen, wobei der Abschnitt ein erstes Ende und ein zweites Ende umfasst. Der Abschnitt weist ferner einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes auf. Ein Gelenk mit zwei Freiheitsgraden ist mit dem ersten Ende des Abschnittes verbunden. Die Einrichtung umfasst zusätzlich eine Spitze, die an dem Gelenk angebracht ist, wobei die Spitze in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden, und zwei Positionsanzeigesensoren an dem zweiten Ende des Abschnittes in einer festen Beziehung zueinander, wobei die Positionsanzeigesensoren von dem Operationsnavigationssystem nachverfolgt werden können. Das System umfasst auch eine erste Schaltung zum Berechnen einer globalen Position der anatomischen Struktur durch Korrelieren von Positionsinformation von den Nachverfolgungseinrichtungen und eine zweite Schaltung zum Anzeigen der globalen Position der anatomischen Struktur auf der Anzeigeeinrichtung.

Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Identifizieren eines Punktes auf einer anatomischen Struktur, die einen starren Abschnitt, der einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes aufweist, ein erstes Ende des Abschnittes und ein Gelenk mit zwei Freiheitsgraden, das mit dem ersten Ende des Abschnittes verbunden ist, umfasst. Die Vorrichtung umfasst auch eine Spitze, die mit dem Gelenk verbunden ist und in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden, ein zweites Ende des Abschnittes und zwei Positionsanzeigesensoren an dem zweiten Ende des Abschnittes in einer festen Beziehung zueinander.

Eine zusätzliche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf ein System zum Bestimmen einer Position einer anatomischen Struktur gerichtet, das ein Operationsnavigationssystem mit einer Anzeigeeinrichtung und eine Nachverfolgungseinrichtung mit einem starren Abschnitt zum Einführen in ein Subjekt umfasst, wobei der Abschnitt ein erstes Ende und ein zweites Ende umfasst, wobei der Abschnitt ferner einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes aufweist. Die Nachverfolgungseinrichtung umfasst auch ein Gelenk mit zwei Freiheitsgraden, das mit dem ersten Ende des Abschnittes verbunden ist, eine Spitze, die an dem Gelenk angebracht ist, wobei die Spitze in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden, und drei Positionsanzeigesensoren an dem zweiten Ende des Abschnittes in einer festen Beziehung zueinander, wobei die Positionsanzeigesensoren von dem Operationsnavigationssystem nachverfolgt werden können. Ein Sensor ist dem Gelenk zugeordnet, um dem Operationsnavigationssystem eine Relativposition der Spitze und des zweiten Endes des Abschnittes bereitzustellen. Das System umfasst ferner eine erste Schaltung zum Berechnen einer globalen Position der anatomischen Struktur durch Korrelieren von Positionsinformation von den Nachverfolgungseinrichtungen und dem Sensor und eine zweite Schaltung zum Anzeigen der globalen Position der anatomischen Struktur auf der Anzeigeeinrichtung.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf eine Vorrichtung zum Identifizieren eines Punktes auf einer anatomischen Struktur gerichtet. Die Vorrichtung umfasst einen starren Abschnitt, der einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes aufweist, ein erstes Ende des Abschnittes und ein Gelenk mit zwei Freiheitsgraden, das mit dem ersten Ende des Abschnittes verbunden ist. Die Vorrichtung umfasst zusätzlich eine Spitze, die mit dem Gelenk verbunden ist und die in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden, drei Positionsanzeigesensoren an dem zweiten Ende in einer festen Beziehung zueinander und einen Sensor, der dem Gelenk zugeordnet ist, um eine Relativposition der Spitze und des zweiten Endes des Abschnittes bereitzustellen.

Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein System zum Bestimmen einer Position einer anatomischen Struktur, das ein Operationsnavigationssystem mit einer Anzeigeeinrichtung, eine Nachverfolgungseinrichtung mit einem flexiblen Abschnitt zum Einführen in ein Subjekt umfasst, wobei der Abschnitt ein erstes Ende und ein zweites Ende umfasst, wobei der Abschnitt ferner einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes aufweist. Die Einrichtung zur Verwendung mit dem System umfasst ferner eine Spitze, die an dem ersten Ende des Abschnittes angeordnet ist, wobei die Spitze in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden, drei Positionsanzeigesensoren, die an dem zweiten Ende des Abschnittes angeordnet sind, wobei die Sensoren von dem Operationsnavigationssystem nachverfolgt werden können, und einen Sensor, der dem flexiblen Abschnitt zugeordnet ist, um dem Operationsnavigationssystem eine Relativposition der Spitze und der drei Positionsanzeigesensoren bereitzustellen. Das System umfasst auch eine erste Schaltung zum Berechnen einer globalen Position der anatomischen Struktur durch Korrelieren von Positionsinformation von der Nachverfolgungseinrichtung und dem Sensor und eine zweite Schaltung zum Anzeigen der globalen Position der anatomischen Struktur auf der Anzeigeeinrichtung.

Noch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Identifizieren eines Punktes auf einer anatomischen Struktur, die einen flexiblen Abschnitt, der einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes aufweist, ein erstes Ende des Abschnittes und eine Spitze umfasst, die an dem ersten Ende des Abschnittes angeordnet ist und in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden. Die Vorrichtung umfasst auch drei Positionsanzeigesensoren, die an einem zweiten Ende des Abschnittes angeordnet sind, und einen Sensor, der dem flexiblen Abschnitt zugeordnet ist, um eine Relativposition der Spitze und der drei Positionsanzeigesensoren bereitzustellen.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf ein System zum Bestimmen einer Position einer anatomischen Struktur gerichtet, das ein Operationsnavigationssystem mit einer Anzeigeeinrichtung, drei Nachverfolgungseinrichtungen mit einem starren Abschnitt zum Einführen in einen Körper, wobei der Abschnitt ein erstes Ende und ein zweites Ende umfasst, wobei der Abschnitt ferner einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes aufweist, und eine Spitze an dem ersten Ende des Abschnittes umfasst, wobei die Spitze in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden. Die Einrichtung umfasst auch einen Positionsanzeigesensor an dem zweiten Ende des Abschnittes, wobei der Positionsanzeigesensor von einem Operationsnavigationssystem nachverfolgt werden kann. Das System umfasst auch eine erste Schaltung zum Berechnen einer globalen Position der anatomischen Struktur durch Korrelieren von Positionsinformation von den drei Nachverfolgungseinrichtungen und eine zweite Schaltung zum Anzeigen der globalen Position der anatomischen Struktur auf der Anzeigeeinrichtung.

Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf eine Vorrichtung zum Identifizieren eines Punktes auf einer anatomischen Struktur gerichtet, die einen starren Abschnitt, der einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes aufweist, ein erstes Ende des Abschnittes, eine Spitze, die an dem ersten Ende des Abschnittes angeordnet ist und die in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden, und einen Positionsanzeigesensor umfasst, der an einem zweiten Ende des Abschnittes angeordnet ist, wobei der Sensor von einem computergestützten Navigationssystem nachverfolgt werden kann.

Eine zusätzliche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfahren zum Bestimmen einer Position einer anatomischen Struktur unter Verwendung eines Operationsnavigationssystems gerichtet, das den Schritt des entfernbaren Anbringens von drei Nachverfolgungseinrichtungen in einem Körper umfasst, wobei jede Nachverfolgungseinrichtung einen starren Abschnitt mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende umfasst und einen Positionsanzeigesensor, der an dem zweiten Ende angeordnet ist, und eine an dem ersten Ende angeordnete Spitze, wobei die Spitze in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden, und wobei der Abschnitt einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes aufweist. Das Verfahren umfasst auch die Schritte des Bestimmens der Position der anatomischen Struktur aus der Position der Nachverfolgungseinrichtungen und des Nachverfolgens der Position der anatomischen Struktur mit dem Operationsnavigationssystem.

Eine weitere zusätzliche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfahren zum Bestimmen einer Position einer anatomischen Struktur unter Verwendung eines Operationsnavigationssystems gerichtet, das die Schritte des entfernbaren Anbringens einer Nachverfolgungseinrichtung an einem Körper umfasst, wobei die Nachverfolgungseinrichtung einen Abschnitt mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende und drei Positionsanzeigesensoren, die an dem zweiten Ende angeordnet sind, und eine Spitze umfasst, die an dem ersten Ende angeordnet ist, wobei die Spitze in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden, wobei die Spitze in der Lage ist, sich relativ zu dem zweiten Ende zu bewegen, und wobei der Abschnitt einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes aufweist. Das Verfahren umfasst auch die Schritte des Bestimmens der Relativposition der Spitze und des zweiten Endes, des Bestimmens der Position der anatomischen Struktur aus der Position der Nachverfolgungseinrichtungen und aus der bestimmten Relativposition der Spitze und des zweiten Endes und des Nachverfolgens der Position der anatomischen Struktur mit dem Operationsnavigationssystem.

Noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfahren zum Bestimmen einer Position einer anatomischen Struktur unter Verwendung eines Operationsnavigationssystems gerichtet, wobei das Verfahren den Schritt des entfernbaren Anbringens von zwei Nachverfolgungseinrichtungen an einem Körper umfasst, wobei die Nachverfolgungseinrichtungen einen starren Abschnitt mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende und zwei Positionsanzeigesensoren, die an dem zweiten Ende angeordnet sind, und eine Spitze umfassen, die an dem ersten Ende durch ein Gelenk mit einem Freiheitsgrad angebracht ist, wobei die Spitze in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden, und wobei der Abschnitt einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes aufweist. Das Verfahren umfasst auch die Schritte des Bestimmens der Position der anatomischen Struktur aus der Position der Nachverfolgungseinrichtungen und des Nachverfolgens der Position der anatomischen Struktur mit dem Operationsnavigationssystem.

Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Studium der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine isometrische Ansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine isometrische Ansicht der entgegengesetzten Seite der Ausführungsform von 1;
3 ist eine schematische Ansicht eines Systems der vorliegenden Erfindung, die die Ausführungsform von 1 an einem Knochen angebracht zeigt;
4 ist eine isometrische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4a ist eine detaillierte Ansicht der Spitze der Ausführungsform von 4;
4b ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 4b-4b in 4a genommen wurde;
5 ist eine isometrische Ansicht noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine isometrische Ansicht der entgegengesetzten Seite der Ausführungsform von 5;
7 ist eine isometrische Ansicht noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine schematische Ansicht, die die Einrichtung von 5 an einem Knochen angebracht und gedreht zeigt, um die Länge des Abschnittes zu bestimmen;
9 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung;
10 ist ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung;
11 ist eine isometrische Ansicht noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 ist eine schematische Ansicht der Kupplung von 4, die die Verwendung einer Positionscodiereinrichtung zeigt;
13 ist eine Detailansicht einer alternativen Spitze der Ausführungsform von 1;
14 ist eine isometrische Ansicht noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 ist eine isometrische Ansicht noch einer zusätzlichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
16 ist eine isometrische Explosionsansicht einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
Es wird auf 1 und 2 Bezug genommen. Die vorliegende Erfindung ist auf eine kleine Nachverfolgungseinrichtung 50 gerichtet, die einen Abschnitt 52 mit einem entfernten (distalen) Ende 54 und einem nahen (proximalen) Ende 56 umfasst. Eine Spitze 58 ist an dem entfernten Ende 54 des Abschnittes 52 angeordnet, und ein Körper 60 ist an dem nahen Ende 56 des Abschnittes 52 angeordnet. Der Abschnitt 52 kann entweder starr oder flexibel sein und kann aus einem beliebigen chirurgisch zulässigen Material gefertigt sein, das chirurgischen rostfreien Stahl, faseroptische Glasfasern und dergleichen umfasst. Das nahe Ende 56 des Abschnittes 52 ist am Körper 60 angebracht. Zwei Positionsanzeigeeinrichtungen 62 sind am Körper 60 angebracht. Beispiele von geeigneten Positionsanzeigeeinrichtungen 62 umfassen Leuchtdioden (LEDs), reflektierende Oberflächen, akustische Einrichtungen und dergleichen. Diese Positionsanzeigeeinrichtungen 62 sind wohl bekannt und werden nicht weiter beschrieben. Eine bevorzugte Positionsanzeigeeinrichtung 62 ist eine LED, die Licht im Infrarotspektrum emittiert. Typischerweise stehen die Positionsanzeigeeinrichtungen 62 in einer festen Beziehung zueinander. Bei einer bevor zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Abschnitt 52 starr, und der Abstand von der Spitze 58 zu den Positionsanzeigeeinrichtungen 62 ist bekannt.
Der Körper 60 besitzt einen elektrischen Leiter 64, der an internen Anschlüssen der Positionsanzeigeeinrichtungen 62 angebracht ist. Der elektrische Leiter 64 stellt den Positionsanzeigeeinrichtungen 62 Strom bereit und stellt für aktive Positionsanzeigeeinrichtungen, beispielsweise LEDs, auch ein Signal bereit, wann jede Positionsanzeigeeinrichtung 62 zu leuchten hat. Vorzugsweise sind der Körper 60 und die Positionsanzeigeeinrichtungen 62 aus Materialien konstruiert, die zumindest einmal sterilisiert werden können. Falls die Nachverfolgungseinrichtung 50 wiederzuverwenden ist, müssen die für die Nachverfolgungseinrichtung 50 ausgewählten Materialien geeignet sein, mehrfach sterilisiert zu werden. Alternativ hierzu kann die Nachverfolgungseinrichtung 50 aus einem chirurgisch zulässigen Kunststoff gebildet sein, der in einem sterilen Zustand im Voraus abgepackt werden kann und nach einer einzigen Verwendung entsorgt wird. Der Körper 60 sollte relativ klein sein und ein relativ niedriges Gewicht aufweisen. Der Körper 60 kann aus den gleichen Materialien wie der Abschnitt 52 oder aus unterschiedlichen chirurgisch zulässigen Materialien hergestellt sein. Vorzugsweise haben die Materialien, die für den Körper 60 verwendet werden, ein niedriges Gewicht, so dass der Abschnitt 52 so dünn wie möglich sein kann, und falls der Abschnitt 52 starr ist, wird das Gewicht des Körpers 60 nicht verursachen, dass sich der starre Abschnitt 52 im Einsatz biegt.
Wie zuvor angedeutet, ist der Querschnitt des Abschnittes 52 verglichen mit der Länge des Abschnittes 52 klein. Die Länge des Abschnittes 52 muss nur lang genug sein, so dass die Spitze 58 an dem Knochen oder einer anderen anatomischen Struktur angebracht werden kann und sich der Körper 60 außerhalb der Haut des Patienten befindet. In Abhängigkeit von der Anatomie, wo die Nachverfolgungseinrichtung zu verwenden ist, kann die Länge des Abschnittes 52 von der Spitze 58 zu dem Körper 60 von etwa 1,5 bis etwa 3,5 cm betragen. Der kleine Charakter des Querschnittes des Abschnittes 52 ist sehr wichtig, damit der Eingriff in den Körper des Patienten minimiert wird. Der Abschnitt 52 muss dick genug sein, so dass keine Relativbewegung zwischen der Spitze 58 und dem Körper 60 auftritt, falls der Abschnitt 52 starr ist und kein Gelenk umfasst, wie nachstehend diskutiert wird. Bei typischen Materialien, die zum Bilden des Abschnittes 52 verwendet werden, kann der Querschnitt eine beliebige Form aufweisen, aber typischerweise wird er kreisförmig sein und kann vorzugsweise eine Abmessung zwischen etwa 1,5 und etwa 3,5 mm haben. Die höchstbevorzugte Abmessung des Querschnittes des Abschnittes 52 ist zwischen etwa 1,5 mm und etwa 2,5 mm.
1 zeigt die Nachverfolgungseinrichtung 50 mit zwei Positionsanzeigeeinrichtungen 62, die kolinear mit der Achse des Abschnittes 52 angeordnet sind. Wie nachstehend diskutiert wird, ist es möglich, mehr als zwei Positionsanzeigeeinrichtungen 62 in die Nachverfolgungseinrichtung 50 aufzunehmen, und diese Positionsanzeigeeinrichtungen 62 können in einer beliebigen geeigneten Anordnung angeordnet werden, einschließlich, dass sie an Orten angeordnet sind, die nicht kolinear mit der Achse des Abschnittes 52 sind, solange die Beziehungen zwischen den Positionsanzeigeeinrichtungen 62 bekannt sind. Der Abstand zwischen den Positionsanzeigeeinrichtungen 62 auf dem Körper 60 muss nicht groß sein. Tatsächlich können die Positionsanzeigeeinrichtungen 62 2 mm voneinander angeordnet sein. Die einzige Anforderung an den Abstand der Positionsanzeigeeinrichtungen 62 ist, dass das System die Strahlung von einer Positionsanzeigeeinrichtung 62 von der Strahlung der nächsten Positionsanzeigeeinrichtung 62 unterscheiden kann. Es ist auch möglich, eine einzige Positionsanzeigeeinrichtung 62 zu verwenden, solange eine ausreichende Anzahl von Nachverfolgungseinrichtungen 50 an der anatomischen Struktur angebracht ist.
3 zeigt die Anbringung mehrerer Nachverfolgungseinrichtungen 50 an einem Knochen 70, der von einem Gewebe und einer Haut 72 umgeben ist, die als drei Hautflecken 72 dargestellt sind, wie in 3 gezeigt ist. Jede Nachverfolgungseinrichtung 50 ist an dem Knochen 70 verankert. Die minimale Anzahl von Nachverfolgungseinrichtungen 50, die zum ausreichendem Nachverfolgen des Ortes und der Orientierung des Knochens 70 an dem Knochen 70 angebracht sind, hängt von der genauen Ausgestaltung der Nachverfolgungseinrichtung 50 ab. Wie nachstehend detaillierter erläutert wird, kann jede Nachverfolgungseinrichtung eine, zwei, drei oder mehr Positionsanzeigeeinrichtungen 62 umfassen. Ferner kann die Anzahl der Nachverfolgungseinrichtung 50, die zum ausreichenden Nachverfolgen des Ortes und der Orientierung des Knochens 70 erforderlich ist, auch variieren. Häufig werden mehr als die minimale Anzahl von Nachverfolgungseinrichtung 50 verwendet, so dass das System andauernd in der Lage ist, die minimale Anzahl von Positionsanzeigeeinrichtungen 62 zu erkennen, während der Chirurg an der Anatomie arbeitet oder während der Chirurg zeitweise das Gesichtsfeld des Systems blockiert.
Eine Kommunikationseinrichtung 74 mit einem Körper 76 und einer Reihe von Schnellverbindungs-Verbinder 78 ist an den elektrischen Leitern 64 angebracht. Die Kommunikationseinrichtung 74 umfasst einen Transceiver 80 (der, wie gezeigt, durch das Transceiverfenster dargestellt ist) und eine Batterie 82. Die Kommunikationsein richtung 74 kommuniziert auf drahtlose Weise mit einem herkömmlichen Operationsnavigationssystem 84, das die Positionsanzeigeeinrichtungen 62 nachverfolgen kann. Das Operationsnavigationssystem ist ein in der Technik wohl bekanntes, beispielsweise wie das System, das in der US-Patentveröffentlichung mit der Nummer 2001/034530 offenbart ist, deren Offenbarung hiermit per Bezugnahme aufgenommen wird. Es ist auch möglich, dass die Kommunikationseinrichtung 74 mit dem Operationsnavigationssystem 84 unter Verwendung einer festverdrahteten Verbindung (nicht gezeigt) kommuniziert. Das Operationsnavigationssystem 84 umfasst eine Anzeigeeinrichtung 86, beispielsweise einen Computermonitor, um den Ort der verschiedenen nachverfolgten Einrichtungen 50 anzuzeigen. Wenn der Knochen 70 während eines Operationsvorganges manipuliert wird, bewegen sich die Nachverfolgungseinrichtungen 50 mit dem Knochen, und die Position und die Orientierung des Knochens 70 können von dem Operationsnavigationssystem 84 nachverfolgt werden und auf der Anzeigeeinrichtung 86 angezeigt werden.
4 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Nachverfolgungseinrichtung 100 der vorliegenden Erfindung. Die Nachverfolgungseinrichtung 100 umfasst den Körper 60, die Positionsanzeigeeinrichtungen 62 und den Abschnitt 52, ähnlich der in 1 gezeigten Einrichtung. Die Spitze 58 ist an dem entfernten Ende 54 des Abschnittes 52 mittels einer Kupplung 102 angebracht. Die Details der Kupplung 102 sind in 4a und 4b gezeigt. Die Kupplung 102 hat ein Drehgelenk 104, das eine Hinterschneidung 106 umfasst, die ermöglicht, dass sich das entfernte Ende 54 und die Spitze 58 relativ zueinander frei drehen. Das Drehgelenk 104 ist mit einem Schwenkgelenk 108 verbunden, das einen Schwenkstift 110 umfasst. Das Schwenkgelenk 108 ermöglicht der Spitze 58, relativ zu dem Abschnitt 52 der Einrichtung 100 zu schwenken. Ein beliebiges geeignetes Universalgelenk kann an Stelle des Drehgelenkes 104 und des Schwenkgelenkes 108 verwendet werden, solange das entfernte Ende 54 relativ zu dem Abschnitt 58 in alle Richtungen schwenken kann. Die Einrichtung 100 kann sich relativ zu der Spitze 58 in drei Dimensionen drehen. Das wird auch als zwei Freiheitsgrade aufweisend bezeichnet. Die Positionsanzeigeeinrichtungen 62 sind kolinear mit der Achse des Abschnittes 52 angeordnet. Dies ermöglicht dem Nutzer, die Nachverfolgungseinrichtung 100 zu drehen, so dass die Positionsanzeigeeinrichtungen 62 immer für das Operationsnavigationssystem 84 sichtbar sind. Da der Zusammenhang zwischen dem Gelenk 56 und den Positionsanzeigeeinrichtungen 62 bekannt ist, wie durch den Abstand D angezeigt ist, kann die Nachverfolgungseinrichtung 100 gedreht werden und muss nicht rekalibriert werden, bevor die Nachverfolgungseinrichtung 100 von dem Operationsnavigationssystem 84 ordnungsgemäß nachverfolgt werden kann. Bei der Nachverfolgungseinrichtung 100 sind zumindest drei Nachverfolgungseinrichtungen 100 erforderlich, um die zugrunde liegende Anatomie vollständig nachzuverfolgen.
5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Nachverfolgungseinrichtung 120. Die Nachverfolgungseinrichtung 120 ähnelt der Nachverfolgungseinrichtung 50. Die Spitze 58 ist mit dem Abschnitt 52 durch ein Scharniergelenk 122 verbunden, das in der Lage ist, sich scharnierartig zu bewegen, wie gezeigt ist. Das Scharniergelenk 122 hat einen einzigen Freiheitsgrad. Dies ermöglicht, dass die Nachverfolgungseinrichtung 120 auf einfache Weise für eine maximale Erkennbarkeit positioniert werden kann, und ermöglicht auch, dass die Nachverfolgungseinrichtung in ihrer Position kalibriert werden kann, wie nachstehend erläutert wird. Die Nachverfolgungseinrichtung 120 hat einen Körper 124, der mehrere Positionsanzeigeeinrichtungen 62 umfasst. Zusätzlich umfasst der Körper 124 auch ein Transceiverfenster 126, das eine Transceivereinrichtung abdeckt, die in der Lage ist, mit einer ähnlichen Einrichtung in dem Operationsnavigationssystem 84 auf die gleiche Weise wie der Transceiver 80 zu kommunizieren, wie in 3 gezeigt ist. Zusätzlich umfasst die Nachverfolgungseinrichtung 120 auch ihre eigene unabhängige Stromversorgung 128, die in dem Körper 124 angeordnet ist und daher gestrichelt dargestellt ist, um den Transceiver 126 und die Positionsanzeigeeinrichtungen 62 mit Strom zu versorgen. Bei der Nachverfolgungseinrichtung 120 sind mindestens zwei Nachverfolgungseinrichtungen 120 erforderlich, um die zugrunde liegende anatomische Struktur ordnungsgemäß nachzuverfolgen.
7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Nachverfolgungseinrichtung 150 der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform umfasst die Nachverfolgungseinrichtung 150 einen Abschnitt 152 mit einem entfernten Ende 154 und einem nahen Ende 156. Das nahe Ende 156 ist an einem Körper 160 angebracht, und zwar ist es derart angebracht, dass sich der Körper 160 rechtwinkelig zu der Achse des Abschnittes 152 befindet. Der Körper 152 umfasst mehrere Positionsanzeigeeinrichtungen 162, wobei drei derartige Einrichtungen gezeigt sind, und einen Transceiver 164. In dem Körper 160 befindet sich eine Batterie 166, die gestrichelt dargestellt ist. Das entfernte Ende 154 hat eine Spitze 158, die durch ein Gelenk 168 angebracht ist. Das Gelenk 168 kann entweder das Gelenk sein, wie es in 4 dargestellt ist, oder das Scharniergelenk, wie es in 5 dargestellt ist. Zusätzlich kann das Gelenk 168 eliminiert werden, und der Abschnitt 152 kann von dem nahen Ende 156 bis zu der Spitze 158 starr sein.
8 zeigt die Nachverfolgungseinrichtung 150 an einem Punkt 180 an einem Knochen 182 angebracht. Die Nachverfolgungseinrichtung 150 kann um den Punkt 180 gedreht werden, wie durch die Pfeile 184 angezeigt ist. Dies ist ein bekanntes Verfahren zum Kalibrieren einer Nachverfolgungseinrichtung, beispielsweise der Nachverfolgungseinrichtung 150, im Feld. Die Positionsanzeigeeinrichtungen 62 bewegen sich auf einem Bogen, der einen Kegel bildet. Das Operationsnavigationssystem 84 kann die Positionsanzeigeeinrichtungen 62 nachverfolgen und kann dann die Position 180 der Anbringung der Nachverfolgungseinrichtung 150 an dem Knochen 182 berechnen. Aufgrund der Empfindlichkeit des Operationsnavigationssystems 84 ist nur ein kleiner Bogen erforderlich, um die Länge des Abschnittes 52 zu bestimmen. Daher befindet sich das Gelenk 122 vorzugsweise gerade oberhalb des Kortex des Knochens 182 und auch unter der Haut des Patienten. Es ist genügend Bewegung vorhanden, um es dem Operationsnavigationssystem zu ermöglichen, die Position des Gelenkes 122 relativ zu den Positionsanzeigeeinrichtungen 62 festzustellen.
9 ist ein Blockdiagramm der Verfahrensschritte der vorliegenden Erfindung. Zumindest zwei Nachverfolgungseinrichtungen wie die Nachverfolgungseinrichtung 50 sind an einem Knochen angebracht, wie in dem ersten Schritt angegeben ist. Das Operationsnavigationssystem 84 bestimmt anschließend den Ort der Nachverfolgungseinrichtungen durch Auffinden der Positionsanzeigeeinrichtungen 62. Aus dem Ort der Nachverfolgungseinrichtungen kann das Operationsnavigationssystem 84 die Position der anatomischen Struktur, üblicherweise eines Knochens, bestimmen. Typischerweise zeigt das Operationsnavigationssystem die Position der Struktur auf der Anzeigeeinrichtung 86 an.
10 zeigt ein weiteres Blockdiagramm eines alternativen Verfahrens der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird die Position einer ersten Nachverfolgungseinrichtung derart bestimmt, wie zuvor bezüglich der verschiedenen Nachverfolgungseinrichtungen beschrieben wurde. Danach wird die Position einer zweiten Nachverfolgungseinrichtung auch auf eine ähnliche Weise bestimmt. Als nächstes wird die Position der Nachverfolgungseinrichtung relativ zu dem Anbringungspunkt an der anatomischen Struktur bestimmt. Diese Position wird entweder basierend auf dem relativen Ort der Spitze 58 und der Positionsanzeigeeinrichtungen 62 für feste oder starre Systeme oder wie nachstehend für nicht starre Systeme beschrieben ist bestimmt. Schließlich werden die Position und die Orientierung der anatomischen Struktur bestimmt. Die Bestimmung erfolgt unter Verwendung von Verfahren, die den Fachleuten von computergestützten Operationsnavigationssystemen wohl bekannt sind.
11 zeigt noch eine zusätzliche Ausführungsform einer Nachverfolgungseinrichtung 200. Die Nachverfolgungseinrichtung 200 hat einen flexiblen Abschnitt 202 mit einem entfernten Ende 204 und einem nahen Ende 206. Der flexible Abschnitt 202 kann ein Paar von faseroptischen Fasern 202a sein. Der Körper 60 ist an dem nahen Ende 206 angebracht und umfasst die Positionsanzeigeeinrichtungen 62, die Batterie 128, den Transceiver 126 und eine faseroptische Decodiereinrichtung 208. Die faseroptische Decodiereinrichtung 208 kann den relativen Ort der Spitze 58 bezüglich des Körpers 60 basierend auf der Lichtmenge bestimmen, die von dem faseroptischen Rückelement des faseroptischen Paars 202a zurückgegeben wird. Diese relative Position der Spitze 58 bezüglich des Körpers 60 kann durch den Sender 126 an das Operationsnavigationssystem 84 gesendet werden. Die ebenfalls anhängige Anmeldung mit der US-Anmeldenummer 10/798,614, eingereicht am 11. März 2004, umfasst mehr Details hinsichtlich der Funktionsweise des faseroptischen Paars, um den relativen Ort zu bestimmen, und die Offenbarung dieser Anmeldung wird hiermit per Bezugnahme aufgenommen. Andere ähnliche Einrichtungen können verwendet werden, beispielsweise Dehnungsmesseinrichtungen und dergleichen. Zusätzlich können Sensoren, die in das Gelenk selbst eingebaut sind, die relative Position bestimmen. In diesem Fall kann die relative Position des Gelenkes durch elektrische Widerstandsänderungen, Kapazitätsänderungen, magnetische Sensoren und dergleichen bestimmt werden. Die Nachverfolgungseinrichtung 200 kann den Ort der zugrunde liegenden Anatomie mit einer einzigen Nachverfolgungseinrichtung 200 genau definieren.
12 zeigt eine Codieranordnung für einen elektrischen Widerstand in einem Gelenk 300. Eine Kugel 302 berührt eine widerstandsbehaftete Oberfläche 304, die an Enden 306 und 308 mit einer Codiereinrichtung 310 elektrisch verbunden ist. Die Kugel 302 ist mit einer Federkraft beaufschlagt, um einen Kontakt mit der widerstandsbehafteten Oberfläche 304 sicherzustellen, und die Kugel ist auch mit der Codiereinrichtung 310 elektrisch verbunden. Basierend auf dem relativen Widerstand zwischen den Enden 306 und 308 der widerstandsbehafteten Oberfläche 304 und der Kugel 302, kann die Codiereinrichtung 310 die relative Position des Gelenkes 300 bestimmen.
13 zeigt eine alternative Ausführungsform der Spitze 58. Die Spitze 58 kann entweder ein Widerhaken sein, wie in den vorangegangenen Figuren gezeigt ist, oder kann eine Schraubeinrichtung 220 sein, wie gezeigt ist. Zusätzlich können auch andere Verfahren zum Befestigen des Abschnittes 52 an dem Knochen verwendet werden, beispielsweise chirurgische Nägel, Klebstoffe und dergleichen.
14 stellt eine Nachverfolgungseinrichtung 350 dar, die einen Abschnitt 352, ein entferntes Ende 354 des Abschnittes 352 und ein nahes Ende 356 des Abschnittes 352 umfasst. Das entfernte Ende 354 umfasst eine integral ausgebildete Spitze 358, und das nahe Ende 356 umfasst einen integral ausgebildeten Körperbereich 360. Der Körperbereich 360 umfasst eine einzige Positionsanzeigeeinrichtung 362, eine Batterie 364 (gestrichelt dargestellt), die in dem Körperbereich 360 enthalten ist, und einen Transceiver 366, um mit dem Operationsnavigationssystem 84 zu kommunizieren. Die Spitze 358, der Abschnitt 352 und der Körperbereich 360 sind alle aus dem gleichen Material gebildet. Die Nachverfolgungseinrichtung 350 kann aus Materialien gebildet werden, die für eine Einmal-Verwendung vorsterilisiert werden können. Es sind mindestens drei der Nachverfolgungseinrichtungen 350 erforderlich, um einen Ort der zugrunde liegenden Anatomie für das Operationsnavigationssystem 84 zu definieren.
15 zeigt eine Nachverfolgungseinrichtung 380, die der Einrichtung 350, die in 14 gezeigt ist, ähnelt. Die Nachverfolgungseinrichtung 380 hat einen Körperbereich 382, der integral mit dem Abschnitt 352 ist, und der Körperbereich 382 umfasst zwei Positionsanzeigeeinrichtungen 384.
Zusätzlich zu dem bezüglich 8 beschriebenen Kalibrierverfahren können andere Verfahren zum Bestimmen der Länge des Abschnittes 152 verwendet werden. Diese umfassen eine optische Erfassungseinrichtung, die eine optische Codierung lesen kann, die an dem Abschnitt 152 angeordnet ist; eine Widerstandsschaltung, die die Länge des Abschnittes 152 basierend auf dem elektrischen Widerstand bei einer bekannten Spannung bestimmt oder durch direktes Digitalisieren des nahen Endes 156 unter Verwendung einer bekannten nachverfolgten Zeigeeinrichtung. Wie in 16 gezeigt ist, umfasst eine Nachverfolgungseinrichtung 400 einen separaten Abschnitt 402. Der separate Abschnitt 402 umfasst ein entferntes Ende 404 und ein nahes Ende 406. Im Einsatz wird der Abschnitt 402 an einem Punkt 408 abgeschnitten, um einen Teil 410 des Abschnittes 402 zu entfernen. Typischerweise wird der Abschnitt 402 auf eine Länge gerade oberhalb der Haut des Patienten gekürzt, um eine Störung des Operationsortes zu minimieren und die Ergonomie zu maximieren. Das entfernte Ende 404 ist mit einer Spitze 412 durch ein Gelenk 414 verbunden, das denjenigen ähnelt, die zuvor diskutiert wurden. Die Nachverfolgungseinrichtung 400 umfasst auch einen separaten Körper 420, der an seiner oberen Oberfläche eine Reihe von Nachverfolgungssensoren 422 und ein Transceiverfenster 424 (beide gestrichelt dargestellt) umfasst. Der Körper 420 hat auch eine Kupplung 426, die eine Öffnung 428 umfasst. Die innere Wand der Kupplung 426 hat auch eine Reihe von flexiblen Bajonettstrukturen 430, die um das innere der Kupplung 426 beabstandet sind. Diese Bajonettstrukturen 430 wirken mit dem Abschnitt 402 zusammen, wenn er in die Kupplung 426 eingesetzt wird, und halten den Abschnitt 402 fest in seiner Stellung. Zusätzlich sollte der Querschnitt des Abschnittes 402 und der Öffnung 428 übereinstimmen, und sie können eine andere Form als kreisförmig haben, um die Relativbewegung des Körpers 420 und des Abschnittes 402 zu minimieren.
Zahlreiche Modifikationen an der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten angesichts der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich. Demgemäß ist diese Beschreibung lediglich als veranschaulichend auszulegen, und sie wird dargelegt, damit Fachleute in die Lage versetzt werden, die Erfindung herzustellen und zu verwenden und um die beste Art zum Ausführen derselben zu lehren. Die ausschließlichen Rechte an allen Modifikationen, die innerhalb des Bereichs der anhängenden Ansprüche kommen, sind vorbehalten.

Claims

System zum Bestimmen einer Position einer anatomischen Struktur, umfassend: ein Operationsnavigationssystem mit einer Anzeigeeinrichtung; zwei Nachverfolgungseinrichtungen mit einem starren Abschnitt zum Einführen in ein Subjekt, wobei der Abschnitt ein erstes Ende und zweites Ende umfasst, wobei der Abschnitt ferner einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes aufweist; ein Gelenk mit einem einzigen Freiheitsgrad, das mit dem ersten Ende des Abschnittes verbunden ist; eine Spitze, die an dem Gelenk angebracht ist, wobei die Spitze in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden; zwei Positionsanzeigesensoren an dem zweiten Ende des Abschnittes in einer festen Beziehung zueinander, wobei die Positionsanzeigesensoren von dem Operationsnavigationssystem nachverfolgt werden können; eine erste Schaltung zum Berechnen einer globalen Position der anatomischen Struktur durch Korrelieren der Positionsinformation von den Nachverfolgungseinrichtungen; und eine zweite Schaltung zum Anzeigen der globalen Position der anatomischen Struktur auf der Anzeigeeinrichtung.
System nach Anspruch 1, das einen Körper an dem zweiten Ende des Abschnittes umfasst und wobei die zwei Positionsanzeigesensoren an dem Körper angeordnet sind.
System nach Anspruch 2, wobei der Körper integral mit dem Abschnitt ist.
System nach Anspruch 2, wobei sich der Körper rechtwinklig zu einer Achse des Abschnittes befindet,
System nach Anspruch 1, wobei die Positionsanzeigesensoren kolinear mit der Achse des Abschnittes angeordnet sind.
System nach Anspruch 1, wobei die Positionsanzeigesensoren in einem bekannten Abstand von dem Gelenk angeordnet sind.
System nach Anspruch 1, wobei die Positionsanzeigesensoren ein optisches Nachverfolgungselement sind.
System nach Anspruch 7, wobei das optische Nachverfolgungselement eine LED umfasst.
System nach Anspruch 1, das einen Transceiver umfasst, der der Nachverfolgungseinrichtung zugeordnet ist und der sich in einer Zwei-Wege-Kommunikation mit dem Operationsnavigationssystem befindet.
System nach Anspruch 9, wobei der Transceiver integral mit den Nachverfolgungseinrichtungen gebildet ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Abschnitt in der Lage ist, in den Körper eines Patienten auf eine minimal invasive Weise eingeführt zu werden.
System nach Anspruch 1, wobei eine externe Stromversorgung der Nachverfolgungseinrichtung Energie über einen Draht bereitstellt.
System nach Anspruch 1, wobei eine interne Batterie der Nachverfolgungseinrichtung Energie bereitstellt.
Vorrichtung zum Identifizieren eines Punktes auf einer anatomischen Struktur, umfassend: einen starren Abschnitt mit einem kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes; ein erstes Ende des Abschnittes; ein Gelenk mit einem einzigen Freiheitsgrad, das mit dem ersten Ende des Abschnittes verbunden ist; eine Spitze, die mit dem Gelenk verbunden ist und die in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden; ein zweites Ende des Abschnittes; und zwei Positionsanzeigesensoren an dem zweiten Ende des Abschnittes in einer festen Beziehung zueinander.
Vorrichtung nach Anspruch 14, die einen Körper an dem zweiten Ende des Abschnittes umfasst und wobei die zwei Positionsanzeigesensoren an dem Körper angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei der Körper integral mit dem Abschnitt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei sich der Körper rechtwinklig zu einer Achse des Abschnittes befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Positionsanzeigesensoren kolinear mit der Achse des Abschnittes angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Positionsanzeigesensoren in einem bekannten Abstand von dem Gelenk angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Positionsanzeigesensoren ein optisches Nachverfolgungselement sind.
Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei das optische Nachverfolgungselement eine LED umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 14, die einen Transceiver umfasst, der integral mit der Nachverfolgungseinrichtung gebildet ist und der sich in Zwei-Wege-Kommunikation mit einem Operationsnavigationssystem befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 14, die eine interne Batterie umfasst, die der Nachverfolgungseinrichtung Energie bereitstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Vorrichtung ein Wegwerf-Einweg-Artikel ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Abschnitt aus einem sterilisierbaren formbeständigen Kunststoff gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der starre Abschnitt zylinderförmig ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Abschnitt in der Lage ist, in den Körper eines Patienten auf eine minimal invasive Weise eingeführt zu werden.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei sich der Querschnitt des starren Abschnittes in dem Bereich von etwa 1,5 mm bis etwa 3,5 mm befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Vorrichtung steril ist und in einer Verpackung bereitgestellt wird, die dazu ausgelegt ist, die Sterilität aufrecht zu erhalten.
System zum Bestimmen einer Position einer anatomischen Struktur, umfassend: ein Operationsnavigationssystem mit einer Anzeigeeinrichtung; drei Nachverfolgungseinrichtungen mit einem starren Abschnitt zum Einführen in ein Subjekt, wobei der Abschnitt ein erstes Ende und ein zweites Ende umfasst, wobei der Abschnitt ferner einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes aufweist; ein Gelenk mit zwei Freiheitsgraden, das mit dem ersten Ende des Abschnittes verbunden ist; eine Spitze, die an dem Gelenk angebracht ist, wobei die Spitze in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden; zwei Positionsanzeigesensoren an dem zweiten Ende des Abschnittes in einer festen Beziehung zueinander, wobei die Positionsanzeigesensoren von dem Operationsnavigationssystem nachverfolgt werden können; eine erste Schaltung zum Berechnen einer globalen Position der anatomischen Struktur durch Korrelieren einer Positionsinformation von den Nachverfolgungseinrichtungen; und eine zweite Schaltung zum Anzeigen der globalen Position der anatomischen Struktur auf der Anzeigeeinrichtung.
System nach Anspruch 30, das einen Körper an dem zweiten Ende des Abschnittes umfasst und wobei die zwei Positionsanzeigesensoren an dem Körper angeordnet sind.
System nach Anspruch 31, wobei der Körper integral mit dem Abschnitt ist.
System nach Anspruch 31, wobei sich der Körper rechtwinklig zu einer Achse des Abschnittes befindet.
System nach Anspruch 30, wobei das Gelenk in der Lage ist, sich in alle Richtungen zu drehen.
System nach Anspruch 30, wobei eine Positionserfassungseinheit eine Information über die relative Position des ersten Endes des Abschnittes und der zwei Positionsanzeigesensoren bereitstellt.
System nach Anspruch 30, wobei die Positionsanzeigesensoren kolinear mit der Achse des Abschnittes angeordnet sind.
System nach Anspruch 30, wobei die Positionsanzeigesensoren in einem bekannten Abstand von dem Gelenk angeordnet sind.
System nach Anspruch 30, wobei die Positionsanzeigesensoren ein optisches Nachverfolgungselement sind.
System nach Anspruch 38, wobei das optische Nachverfolgungselement eine LED umfasst.
System nach Anspruch 30, wobei eine externe Stromversorgung den Nachverfolgungseinrichtungen Energie über einen Draht bereitstellt.
System nach Anspruch 30, wobei eine interne Batterie jeder der Nachverfolgungseinrichtungen Energie bereitstellt.
System nach Anspruch 30, wobei der Abschnitt in der Lage ist, in den Körper eines Patienten auf eine minimal invasive Weise eingeführt zu werden.
System nach Anspruch 30, das einen Transceiver umfasst, der der Nachverfolgungseinrichtung zugeordnet ist und der sich in Zwei-Wege-Kommunikation mit dem Operationsnavigationssystem befindet.
System nach Anspruch 43, wobei der Transceiver integral mit den Nachverfolgungseinrichtungen gebildet ist.
Vorrichtung zum Identifizieren eines Punktes auf einer anatomischen Struktur, umfassend: einen starren Abschnitt mit einem kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes; ein erstes Ende des Abschnittes; ein Gelenk mit zwei Freiheitsgraden, das mit dem ersten Ende des Abschnittes verbunden ist; eine Spitze, die mit dem Gelenk verbunden ist und die in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden; ein zweites Ende des Abschnittes; und zwei Positionsanzeigesensoren an dem zweiten Ende des Abschnittes in einer festen Beziehung zueinander.
Vorrichtung nach Anspruch 45, die einen Körper an dem zweiten Ende des Abschnittes umfasst und wobei die zwei Positionsanzeigesensoren an dem Körper angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 46, wobei der Körper integral mit dem Abschnitt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 46, wobei sich der Körper rechtwinklig zu einer Achse des Abschnittes befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei das Gelenk in der Lage ist, sich in alle Richtungen relativ zu der Spitze zu drehen.
Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei eine Positionserfassungseinheit eine Information über die Relativposition des ersten Endes des Abschnittes und der zwei Positionsanzeigesensoren bereitstellt.
Die Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei die Positionsanzeigesensoren kolinear mit der Achse des Abschnittes angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei die Positionsanzeigesensoren in einem bekannten Abstand von dem Gelenk angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei die Positionsanzeigesensoren ein optisches Nachverfolgungselement sind.
Vorrichtung nach Anspruch 53, wobei das optische Nachverfolgungselement eine LED ist.
Vorrichtung nach Anspruch 45, die eine interne Batterie umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 45, die einen Transceiver umfasst, der integral mit der Nachverfolgungseinrichtung gebildet ist und der sich in Zwei-Wege-Kommunikation mit einem Operationsnavigationssystem befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei die Vorrichtung ein Wegwerf-Einweg-Artikel ist.
Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei der Abschnitt aus einem sterilisierbaren formstabilen Kunststoff gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei die Vorrichtung steril ist und in einer Verpackung bereitgestellt wird, die dazu ausgelegt ist, die Sterilität aufrecht zu erhalten.
Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei der Abschnitt in der Lage ist, in den Körper eines Patienten auf eine minimal invasive Weise eingeführt zu werden.
Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei der starre Abschnitt zylinderförmig ist.
Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei sich der Querschnitt des starren Abschnittes in dem Bereich von etwa 1,5 mm bis etwa 3,5 mm befindet.
System zum Bestimmen einer Position einer anatomischen Struktur, umfassend: ein Operationsnavigationssystem mit einer Anzeigeeinrichtung; eine Nachverfolgungseinrichtung mit einem starren Abschnitt zum Einführen in ein Subjekt, wobei der Abschnitt ein erstes und ein zweites Ende umfasst, wobei der Abschnitt ferner einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes umfasst; ein Gelenk mit zwei Freiheitsgraden, das mit dem ersten Ende des Abschnittes verbunden ist; eine Spitze, die an dem Gelenk angebracht ist, wobei die Spitze in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden; drei Positionsanzeigesensoren an dem zweiten Ende des Abschnittes in einer festen Beziehung zueinander, wobei die Positionsanzeigesensoren von dem Operationsnavigationssystem nachverfolgt werden können; einen Sensor, der dem Gelenk zugeordnet ist, um dem Operationsnavigationssystem eine Relativposition der Spitze und des zweiten Endes des Abschnittes bereitzustellen; eine erste Schaltung zum Berechnen einer globalen Position der anatomischen Struktur durch Korrelieren von Positionsinformation von den Nachverfolgungseinrichtungen und dem Sensor; und eine zweite Schaltung zum Anzeigen der globalen Position der anatomischen Struktur auf der Anzeigeeinrichtung.
System nach Anspruch 63, das einen Körper an dem zweiten Ende des Abschnittes umfasst und wobei die drei Positionsanzeigesensoren an dem Körper angeordnet sind.
System nach Anspruch 64, wobei der Körper integral mit dem Abschnitt ist.
System nach Anspruch 64, wobei sich der Körper rechtwinklig zu einer Achse des Abschnittes befindet.
System nach Anspruch 63, wobei das Gelenk in der Lage ist, sich in alle Richtungen zu drehen.
System nach Anspruch 63, wobei die Positionsanzeigesensoren in einem bekannten Abstand von dem Gelenk angeordnet sind.
System nach Anspruch 63, wobei die Positionsanzeigesensoren kolinear mit der Achse des Abschnittes angeordnet sind.
System nach Anspruch 63, wobei die Positionsanzeigesensoren ein optisches Nachverfolgungselement sind.
System nach Anspruch 70, wobei das optische Nachverfolgungselement eine LED umfasst.
System nach Anspruch 63, wobei die Vorrichtung eine interne Batterie umfasst.
System nach Anspruch 63, wobei der Abschnitt in der Lage ist, in den Körper eines Patienten auf eine minimal invasive Weise eingeführt zu werden.
System nach Anspruch 63, wobei die Vorrichtung einen Transceiver umfasst, der der Nachverfolgungseinrichtung zugeordnet ist und der sich in Zwei-Wege-Kommunikation mit dem Operationsnavigationssystem befindet.
System nach Anspruch 74, wobei der Transceiver integral mit den Nachverfolgungseinrichtungen gebildet ist.
System nach Anspruch 63, wobei eine externe Stromversorgung der Nachverfolgungseinrichtung Energie über einen Draht bereitstellt.
Vorrichtung zum Identifizieren eines Punktes auf einer anatomischen Struktur, umfassend: einen starren Abschnitt mit einem kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes; ein erstes Ende des Abschnittes; ein Gelenk mit zwei Freiheitsgraden, das mit dem ersten Ende des Abschnittes verbunden ist; eine Spitze, die mit dem Gelenk verbunden ist und die in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden; ein zweites Ende des Abschnittes; drei Positionsanzeigesensoren an dem zweiten Ende in einer festen Beziehung zueinander; und einen Sensor, der dem Gelenk zugeordnet ist, zum Bereitstellen einer Relativposition der Spitze und des zweiten Endes des Abschnittes.
Vorrichtung nach Anspruch 77, die einen Körper an dem zweiten Ende des Abschnittes umfasst und wobei die drei Positionsanzeigesensoren an dem Körper angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 78, wobei der Körper integral mit dem Abschnitt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 78, wobei sich der Körper rechtwinklig zu einer Achse des Abschnittes befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 77, wobei das Gelenk in der Lage ist, sich in alle Richtungen relativ zu der Spitze zu drehen.
Vorrichtung nach Anspruch 77, wobei die Positionsanzeigesensoren in einem bekannten Abstand von dem Gelenk angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 77, wobei die Positionsanzeigesensoren kolinear mit der Achse des Abschnittes angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 77, wobei die Positionsanzeigesensoren ein optisches Nachverfolgungselement sind.
Vorrichtung nach Anspruch 84, wobei das optische Nachverfolgungselement eine LED umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 77, die einen Transceiver umfasst, der der Nachverfolgungseinrichtung zugeordnet ist und der sich in Zwei-Wege-Kommunikation mit einem Operationsnavigationssystems befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 86, wobei der Transceiver integral mit den Nachverfolgungseinrichtungen gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 77, die eine interne Batterie umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 77, wobei die Vorrichtung ein Wegwerf-Einweg-Artikel ist.
Vorrichtung nach Anspruch 77, wobei der Abschnitt aus einem sterilisierbaren formstabilen Kunststoff gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 77, wobei die Vorrichtung steril ist und in einer Verpackung bereitgestellt wird, die dazu ausgelegt ist, die Sterilität aufrecht zu erhalten.
Vorrichtung nach Anspruch 77, wobei der Abschnitt in der Lage ist, in den Körper eines Patienten auf eine minimal invasive Weise eingeführt zu werden.
Vorrichtung nach Anspruch 77, wobei der starre Abschnitt zylinderförmig ist.
Vorrichtung nach Anspruch 77, wobei sich der Querschnitt des starren Abschnittes in dem Bereich von etwa 1,5 mm bis etwa 3,5 mm befindet.
System zum Bestimmen einer Position einer anatomischen Struktur, umfassend: ein Operationsnavigationssystem mit einer Anzeigeeinrichtung; eine Nachverfolgungseinrichtung mit einem flexiblen Abschnitt zum Einführen in ein Subjekt, wobei der Abschnitt ein erstes Ende und ein zweites Ende umfasst, wobei der Abschnitt ferner einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes aufweist; eine Spitze, die an einem ersten Ende des Abschnittes angeordnet ist, wobei die Spitze in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden; drei Positionsanzeigesensoren, die an dem zweiten Ende des Abschnittes angeordnet sind, wobei die Sensoren von dem Operationsnavigationssystem nachverfolgt werden können; einen Sensor, der dem flexiblen Abschnitt zugeordnet ist, um dem Operationsnavigationssystem eine Relativposition der Spitze und der drei Positionsanzeigesensoren bereitzustellen; eine erste Schaltung zum Berechnen einer globalen Position der anatomischen Struktur durch Korrelieren von Positionsinformation von der Nachverfolgungseinrichtung und dem Sensor; und eine zweite Schaltung zum Anzeigen der globalen Position der anatomischen Struktur auf der Anzeigeeinrichtung.
System nach Anspruch 95, das einen Körper an dem zweiten Ende des Abschnittes umfasst und wobei die drei Positionsanzeigesensoren an dem Körper angeordnet sind.
System nach Anspruch 96, wobei der Körper integral mit dem Abschnitt ist.
System nach Anspruch 96, wobei sich der Körper rechtwinklig zu einer Achse des Abschnittes befindet.
System nach Anspruch 95, wobei die Positionsanzeigesensoren kolinear mit der Achse des Abschnittes angeordnet sind.
System nach Anspruch 95, wobei die Positionsanzeigesensoren ein optisches Nachverfolgungselement sind.
System nach Anspruch 100, wobei das optische Nachverfolgungselement eine LED umfasst.
System nach Anspruch 95, wobei die Vorrichtung einen Transceiver umfasst, der der Nachverfolgungseinrichtung zugeordnet ist und der sich in Zwei-Wege-Kommunikation mit dem Operationsnavigationssystem befindet.
System nach Anspruch 102, wobei der Transceiver integral mit den Nachverfolgungseinrichtungen gebildet ist.
System nach Anspruch 95, wobei der Abschnitt in der Lage ist, in den Körper eines Patienten auf eine minimal invasive Weise eingeführt zu werden.
System nach Anspruch 95, wobei eine externe Stromversorgung der Nachverfolgungseinrichtung Energie über einen Draht bereitstellt.
System nach Anspruch 95, wobei die Vorrichtung eine interne Batterie umfasst.
Vorrichtung zum Identifizieren eines Punktes auf einer anatomischen Struktur, umfassend: einen flexiblen Abschnitt mit einem kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes; ein erstes Ende des Abschnittes; eine Spitze, die an dem ersten Ende des Abschnittes angeordnet ist und die in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden; drei Positionsanzeigesensoren, die an einem zweiten Ende des Abschnittes angeordnet sind; und einen Sensor, der dem flexiblen Abschnitt zugeordnet ist, zum Bereitstellen einer Relativposition der Spitze und der drei Positionsanzeigesensoren.
Vorrichtung nach Anspruch 107, die einen Körper an dem zweiten Ende des Abschnittes umfasst und wobei die drei Positionsanzeigesensoren an dem Körper angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 108, wobei der Körper integral mit dem Abschnitt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 108, wobei sich der Körper rechtwinklig zu einer Achse des Abschnittes befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 107, wobei die Positionsanzeigesensoren kolinear mit der Achse des Abschnittes angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 107, wobei die Positionsanzeigesensoren ein optisches Nachverfolgungselement sind.
Vorrichtung nach Anspruch 112, wobei das optische Nachverfolgungselement eine LED umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 107, die einen Transceiver umfasst, der der Nachverfolgungseinrichtung zugeordnet ist und der sich in Zwei-Wege-Kommunikation mit einem Operationsnavigationssystem befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 114, wobei der Transceiver integral mit den Nachverfolgungseinrichtungen gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 107, die eine interne Batterie umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 107, wobei die Vorrichtung ein Wegwerf-Einweg-Artikel ist.
Vorrichtung nach Anspruch 107, wobei der Abschnitt aus einem sterilisierbaren formstabilen Kunststoff gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 107, wobei die Vorrichtung steril ist und in einer Verpackung bereitgestellt wird, die dazu ausgelegt ist, die Sterilität aufrecht zu erhalten.
Vorrichtung nach Anspruch 107, wobei der Abschnitt in der Lage ist, in den Körper eines Patienten auf eine minimal invasive Weise eingeführt zu werden.
Vorrichtung nach Anspruch 107, wobei der starre Abschnitt zylinderförmig ist.
Vorrichtung nach Anspruch 107, wobei sich der Querschnitt des starren Abschnittes in dem Bereich von etwa 1,5 mm bis etwa 3,5 mm befindet.
System zum Bestimmen einer Position einer anatomischen Struktur, umfassend: ein Operationsnavigationssystem mit einer Anzeigeeinrichtung; drei Nachverfolgungseinrichtungen mit einem starren Abschnitt zum Einführen in einen Körper, wobei der Abschnitt ein erstes Ende und ein zweites Ende umfasst, wobei der Abschnitt ferner einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes aufweist; eine Spitze an dem ersten Ende des Abschnittes, wobei die Spitze in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden; einen Positionsanzeigesensor an dem zweiten Ende des Abschnittes, wobei der Positionsanzeigesensor von dem Operationsnavigationssystem nachverfolgt werden kann; eine erste Schaltung zum Berechnen einer globalen Position der anatomischen Struktur durch Korrelieren von Positionsinformation von den drei Nachverfolgungseinrichtungen; und eine zweite Schaltung zum Anzeigen der globalen Position der anatomischen Struktur auf der Anzeigeeinrichtung.
System nach Anspruch 123, das einen Körper an dem zweiten Ende des Abschnittes umfasst und wobei die drei Positionsanzeigesensoren an dem Körper angeordnet sind.
System nach Anspruch 124, wobei der Körper integral mit dem Abschnitt ist.
System nach Anspruch 124, wobei sich der Körper rechtwinklig zu einer Achse des Abschnittes befindet.
System nach Anspruch 123, wobei die Positionsanzeigesensoren kolinear mit der Achse des Abschnittes angeordnet sind.
System nach Anspruch 123, wobei die Positionsanzeigesensoren ein optisches Nachverfolgungselement sind.
System nach Anspruch 128, wobei das optische Nachverfolgungselement eine LED umfasst.
System nach Anspruch 123, wobei die Vorrichtung einen Transceiver umfasst, der der Nachverfolgungseinrichtung zugeordnet ist und der sich in Zwei-Wege-Kommunikation mit dem Operationsnavigationssystem befindet.
System nach Anspruch 130, wobei der Transceiver integral mit den Nachverfolgungseinrichtungen gebildet ist.
System nach Anspruch 123, wobei der Abschnitt in der Lage ist, in den Körper eines Patienten auf eine minimal invasive Weise eingeführt zu werden.
System nach Anspruch 123, wobei eine externe Stromversorgung der Nachverfolgungseinrichtung Energie über einen Draht bereitstellt.
System nach Anspruch 123, wobei die Vorrichtung eine interne Batterie umfasst.
Vorrichtung zum Identifizieren eines Punktes auf einer anatomischen Struktur, umfassend: einen starren Abschnitt mit einem kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes; ein erstes Ende des Abschnittes; eine Spitze, die an dem ersten Ende des Abschnittes angeordnet ist, und die in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden; und einen Positionsanzeigesensor, der an einem zweiten Ende des Abschnittes angebracht ist, wobei der Sensor von einem computergestützten Navigationssystem nachverfolgt werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 135, wobei ein Körper an dem zweiten Ende des Abschnittes vorhanden ist und die drei Positionsanzeigesensoren an dem Körper angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 136, wobei der Körper integral mit dem Abschnitt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 136, wobei sich der Körper rechtwinklig zu einer Achse des Abschnittes befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 135, wobei die Positionsanzeigesensoren colinear mit der Achse des Abschnittes angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 135, wobei die Positionsanzeigesensoren ein optisches Nachverfolgungselement sind.
Vorrichtung nach Anspruch 140, wobei das optische Nachverfolgungselement eine LED umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 135, die einen Transceiver umfasst, der der Nachverfolgungseinrichtung zugeordnet ist und der sich in Zwei-Wege-Kommunikation mit einem Operationsnavigationssystem befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 142, wobei der Transceiver integral mit den Nachverfolgungseinrichtungen gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 135, die eine interne Batterie umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 135, wobei die Vorrichtung ein Wegwerf-Einweg-Artikel ist.
Vorrichtung nach Anspruch 135, wobei der Abschnitt aus einem sterilisierbaren formstabilen Kunststoff gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 135, wobei die Vorrichtung steril ist und in einer Verpackung bereitgestellt wird, die dazu ausgelegt ist, die Sterilität aufrecht zu erhalten.
Vorrichtung nach Anspruch 135, wobei der Abschnitt in der Lage ist, in den Körper eines Patienten auf eine minimal invasive Weise eingeführt zu werden.
Vorrichtung nach Anspruch 135, wobei der starre Abschnitt zylinderförmig ist.
Vorrichtung nach Anspruch 135, wobei sich der Querschnitt des starren Abschnittes in dem Bereich von etwa 1,5 mm bis etwa 3,5 mm befindet.
Verfahren zum Bestimmen einer Position einer anatomischen Struktur unter Verwendung eines Operationsnavigationssystems, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: entfernbares Anbringen von drei Nachverfolgungseinrichtungen innerhalb eines Körpers, wobei jede Nachverfolgungseinrichtung einen starren Abschnitt mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende umfasst und einen Positionsanzeigesensor, der an dem zweiten Ende angeordnet ist, und eine Spitze, die an dem ersten Ende angeordnet ist, umfasst, wobei die Spitze in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden, und wobei der Abschnitt einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes aufweist; Bestimmen der Position der anatomischen Struktur aus der Position der Nachverfolgungseinrichtungen; und Nachverfolgen der Position der anatomischen Struktur mit dem Operationsnavigationssystem.
Verfahren nach Anspruch 151, wobei ein Gelenk mit zwei Freiheitsgraden vorhanden ist, das den Abschnitt mit der Spitze verbindet, und wobei zwei Positionsanzeigesensoren an dem zweiten Ende angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 151, wobei der Schritt des entfernbaren Anbringens auf eine minimal invasive Weise durchgeführt wird.
Verfahren zum Bestimmen einer Position einer anatomischen Struktur unter Verwendung eines Operationsnavigationssystems, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: entfernbares Anbringen einer Nachverfolgungseinrichtung an einem Körper, wobei die Nachverfolgungseinrichtung einen Abschnitt mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende umfasst und drei Positionsanzeigesensoren, die an dem zweiten Ende angeordnet sind, und eine Spitze, die an dem ersten Ende angeordnet ist, umfasst, wobei die Spitze in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden, wobei die Spitze in der Lage ist, sich relativ zu dem zweiten Ende zu bewegen, und wobei der Abschnitt einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes aufweist; Bestimmen der Relativposition der Spitze und des zweiten Endes; Bestimmen der Position der anatomischen Struktur aus der Position der Nachverfolgungseinrichtungen und aus der bestimmten Relativposition der Spitze und des zweiten Endes; und Nachverfolgen der Position der anatomischen Struktur mit dem Operationsnavigationssystem.
Verfahren nach Anspruch 154, wobei der Abschnitt flexibel ist.
Verfahren nach Anspruch 154, wobei der Abschnitt starr ist und die Spitze mit dem Abschnitt über ein Gelenk mit zwei Freiheitsgraden verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 154, wobei der Schritt des entfernbaren Anbringens auf eine minimal invasive Weise durchgeführt wird.
Verfahren zum Bestimmen einer Position einer anatomischen Struktur unter Verwendung eines Operationsnavigationssystems, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: entfernbares Anbringen von zwei Nachverfolgungseinrichtungen an einem Körper, wobei die Nachverfolgungseinrichtungen einen starren Abschnitt mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende umfassen und zwei Positionsanzeigesensoren, die an dem zweiten Ende angeordnet sind, und eine Spitze, die an dem ersten Ende mittels eines Gelenkes mit einem Freiheitsgrad angebracht ist, umfassen, wobei die Spitze in der Lage ist, entfernbar an der anatomischen Struktur angebracht zu werden, und wobei der Abschnitt einen kleinen Querschnitt gegenüber einer Länge des Abschnittes aufweist; Bestimmen der Position der anatomischen Struktur aus der Position der Nachverfolgungseinrichtungen; und Nachverfolgen der Position der anatomischen Struktur mit dem Operationsnavigationssystem.
Verfahren nach Anspruch 158, wobei der Schritt des entfernbaren Anbringens auf eine minimal invasive Weise durchgeführt wird.