DE102005062716A1 - Stereotaxiesystem für neurochirurgische Eingriffe mit minimalen Bildstörungen und optimaler Handhabung - Google Patents

Stereotaxiesystem für neurochirurgische Eingriffe mit minimalen Bildstörungen und optimaler Handhabung Download PDF

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Abstract

Die Form des Stereotaxierahmens folgt der anatomischen Form des Schädelquerschnitts, der bei Mitteleuropäern oval und nicht kreisförmig, rechteckig oder quadratisch ist. Damit kann der Zugang zu Kopfspulen in Kernspintomographen erleichtert werden.

Description

  • Herkömmliche Stereotaxiesysteme bestehen aus einem festen Rahmen, der mittels Fixierstiften und Kloben am Kopf des Patienten befestigt wird, und einem mechanischen Zielsystem, das für die Einführung von Sonden in das Gehirn der Patienten verwendet wird (1).
  • Per räumlicher Planung mit geeigneter Software werden unter Verwendung von Röntgen- und Kernspintomographiebildern Zielbereiche bestimmt und die zum Ziel führenden Einstellgrößen des Zielsystems berechnet. Der Stereotaxierahmen legt das zu Grunde liegende Koordinatensystem fest, das mittels der Lokalisatoren in den Tomographieaufnahmen abgebildet wird (2).
  • Die Stereotaxierahmen, die Fixierstifte und Kloben (3) verursachen bei der Bildgebung Störungen und verhindern die optimale Einstellung der Bildauflösung. Die mechanische Belastung des Stereotaxierahmens führt zu dessen Verformung und verschlechtert damit die erreichbare Genauigkeit.
  • Die manuelle Einstellung des Zielsystems ist zeitaufwendig und fehleranfällig. Durch die übliche Sterilisierung des gesamten Stereotaxiesystems bestehen bei Materialwahl und der geometrischen Ausführung starke Einschränkungen.
  • Durch die neuartige, anatomiegerechte Ausführung des Stereotaxierahmens kann dieser enger am Patienten anliegen und ermöglicht so eine bessere Ausnutzung des Bildfeldes. Der Stereotaxierahmen wird so ausgelegt, dass er erst unter Belastung die endgültige Form einnimmt, oder die Verformung durch die Belastung wird bei der Zielplanung durch geeignete rechnerische Verfahren berücksichtigt wird. Dadurch kann der Stereotaxierahmen bei gleicher oder besserer Genauigkeit mit geringerer Materialstärke ausgeführt werden und verursacht dadurch weniger Bildstörungen.
  • Das Zielsystem wird durch geeignete Antriebe und Aktuatoren über Computerschnittstellen zur Planungssoftware automatisch eingestellt.
  • Ein Verfahren mit geändertem Operationsablauf und neuartiger Ankopplung steriler und nichtsteriler Komponenten vermeidet die Sterilisation des gesamten Stereotaxiesystems. Lediglich die Fixierstifte, die Sonden und die Sondenführung werden sterilisiert. Dadurch bestehen bezüglich Materialwahl und geometrischer Ausführung wesentlich mehr Möglichkeiten.
  • Die neuartige Ausführung und das neue Operationsverfahren ermöglichen verkürzte Operationszeiten und preiswertere Stereotaxiesysteme. Damit sind Operationen wie beispielsweise die Tiefenhirnstimulation bei der Parkinsonschen Krankheit schonender und kostengünstiger auszuführen. In Deutschland geht man von 40.000 Neuerkrankungen an Parkinson pro Jahr aus.
    •

Claims (25)

  1. Die Form des Stereotaxierahmens folgt der anatomischen Form des Schädelquerschnitts, der bei Mitteleuropäern oval und nicht kreisförmig, rechteckig oder quadratisch ist. Damit kann der Zugang zu Kopfspulen in Kernspintomographen erleichtert werden.
  2. Der Stereotaxierahmen wird in verschiedenen Größen ausgeführt, um der Kopfgröße von Kindern und verschiedenen Erwachsenen zu entsprechen.
  3. Der Stereotaxierahmen ist so dünn (Materialstärke entlang der Radien) ausgelegt, dass er leicht in Kopfspulen von Kernspintomographen passt. Die notwendige Stabilität erhält der Rahmen durch eine entsprechen größere Dimensionierung entlang der Körperlängsachse.
  4. Die Anzahl aller Komponenten ist minimiert. Rahmen und Kolben bilden eine Einheit, oder Fixierstifte und Kloben bilden eine Einheit.
  5. Die Fixierstifte werden direkt mit dem Stereotaxierahmen verbunden, so dass keine Kloben notwendig werden.
  6. Der Stereotaxierahmen ist so ausgeführt, dass entweder Kloben angebracht oder die Fixierstifte direkt am Stereotaxirahmen angebracht werden können.
  7. Der Stereotaxierahmen hat Öffnungen für Mund, Nase und Augen des Patienten.
  8. Die Kloben sind in einer Einheit mit dem Stereotaxierahmen ausgeführt, um die Montagezeit zu verkürzen.
  9. Die Kloben sind quer zur Längsrichtung gewölbt, um die Durchbiegung bei Belastung zu verringern.
  10. Der Rahmen ist so ausgeführt oder vorgespannt, dass er erst bei Belastung durch die Fixierstifte über die Kloben über die vorgesehene Form erhält.
  11. Der Stereotaxierahmen ist aus geeignetem Material ausgeführt, so dass er sowohl durchsichtig für Röntgenstrahlung als auch antimagnetisch und nichtleitend ist, um bei der Bildgebung oder sonstiger Anwendung im Kernspintomographen keine Störungen verursacht.
  12. Die Kloben sind so ausgeführt, dass sie auf dem Stereotaxierahmen frei verschoben werden können.
  13. Die Fixierstifte sind aus geeignetem Material ausgeführt, so dass er sowohl durchsichtig für Röntgenstrahlung als auch antimagnetisch und nichtleitend ist, um bei der Bildgebung oder sonstiger Anwendung im Kernspintomographen keine Störungen verursacht.
  14. Die Kloben sind aus geeignetem Material ausgeführt, so dass er sowohl durchsichtig für Röntgenstrahlung als auch antimagnetisch und nichtleitend ist, um bei der Bildgebung oder sonstiger Anwendung im Kernspintomographen keine Störungen verursacht.
  15. Die Kloben sind so ausgeführt, dass sie bei Belastung durch die Fixierstifte per Reibung an weiterer Bewegung am Rahmen gehindert werden.
  16. Die Fixierspitzen sind so ausgeführt, dass die Spitzen, die mit Körpergewebe oder Blut in Kontakt kommen, biologisch abbaubar sind.
  17. Die Lokalisatoren sind so an den Aufnahmebuchsen für das Zielsystem angebracht, dass per Bildanalyse von Röntgen, Computertomographie oder Kernspintomographieaufnahmen die exakte Lage der Aufnahmebuchsen berechnet werden kann. Mittels dieser Daten kann der Nullpunkt des Stereotaxiesystems neu berechnet werden.
  18. Die Lokalisatoren sind so an den Aufnahmebuchsen für das Zielsystem angebracht, dass per Bildanalyse von Röntgen, Computertomographie oder Kernspintomographieaufnahmen die exakte Lage der Aufnahmebuchsen berechnet werden kann. Mittels dieser Daten kann die Richtung der Hauptachsen des stereotaktischen Koordinatensystems neu berechnet werden.
  19. Die Fixierstifte sind so ausgeführt, dass sie in den Aufnahmen der Kloben frei gedreht werden können.
  20. Die Fixierstifte sind so ausgeführt, dass die kugelförmigen Aufnahmen sich per Reibung mit den Kloben fest verankern.
  21. Die Fixierstifte werden per elektrisch angetriebenem Drehmomentwerkzeug fixiert. 22. Die Fixierstifte sind so ausgeführt, dass die kugelförmigen Aufnahmen sich bei Belastung per Verkleben mit den Kloben fest verankern.
  22. Die Fixierstifte sind so ausgeführt, dass die geriffelten, gezahnten Oberflächen der kugelförmigen Aufnahmen sich bei Belastung in das weichere Material der Aufnahmen eingraben und so mit den Kloben fest verankern.
  23. Form und Verformung des Stereotaxierahmens werden bei bekanntem Drehmoment und damit bekannter Kraft, mit der die Fixierstifte auf den Schädelknochen wirken, mittels der Methode der Finiten Elemente berechnet. Die Richtung und Länge der Fixierstifte werden per 3D Bildanalyse ermittelt.
  24. Das Zielsystem wird per Seilzug bewegt. Dadurch können die Antriebseinheiten zentral oder entfernt angebracht werden.
  25. Das Zielsystem wird per elastischer Welle angetrieben.
DE102005062716A 2005-12-28 2005-12-28 Stereotaxiesystem für neurochirurgische Eingriffe mit minimalen Bildstörungen und optimaler Handhabung Withdrawn DE102005062716A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009042152A1 (en) * 2007-09-24 2009-04-02 Surgivision, Inc. External mri imaging coil arrays and mri-guided interventional systems utilizing same
CN108670434A (zh) * 2018-06-21 2018-10-19 冯清亮 颅内手术定位装置

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