DE102006037604A1 - Medizinisches Hilfsinstrument zum Einbringen in den Körper eines Patienten - Google Patents

Medizinisches Hilfsinstrument zum Einbringen in den Körper eines Patienten Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein medizinisches Hilfsinstrument zum Einbringen in den Körper eines Patienten, die Verwendung eines solchen Hilfsinstrumentes, ein Positionierungssystem für perkutane Interventionen sowie ein Verfahren zur Bestimmung einer Referenzposition für ein solches Positionierungssystem. Um eine besonders sichere minimal-invasive perkutane Intervention, insbesondere im Bereich der Wirbelsäule, zu ermöglichen, wird ein medizinisches Hilfsinstrument (10) zum Eindringen in den Körper eines Patienten vorgeschlagen, mit einem Tubus (11) und mit einem in dem Tubus (11) angeordneten Trokarelement (12), wobei das Trokarelement (12) wenigstens ein Markierungselement (16) aufweist, welches ausgebildet ist zur Bestimmung seiner Position mit Hilfe eines kontaktlosen Ortungsverfahrens, und wobei der Tubus (11) an seinem einen Ende (18) eine Befestigungsvorrichtung (19) aufweist zur Ausbildung einer lösbaren mechanischen Verbindung mit einem Gewebeteil (3) des Patienten, derart, daß bei hergestellter Verbindung mit dem Gewebeteil die Position des Markierungselements (16) als Referenzmarker für ein Positionierungssystem (100) für perkutane Interventionen dient.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein medizinisches Hilfsinstrument zum Einbringen in den Körper eines Patienten, die Verwendung eines solchen Hilfsinstrumentes, ein Positionierungssystem für perkutane Interventionen sowie ein Verfahren zur Bestimmung einer Referenzposition für ein solches Positionierungssystem.
  • Bildgeführte Interventionen, insbesondere CT-geführte Interventionen, sind heute Teil der klinischen Routine. Im Gegensatz zu einer invasiven chirurgischen Behandlung ermöglichen dabei minimal-invasive bildgeführte Interventionen dem Anwender eine Arbeit mit minimalen Verletzungen des Patienten. Dies verringert nicht nur die klinischen Kosten. Es verringert auch die Gefahr von Komplikationen und besitzt einen positiven kosmetischen Effekt.
  • Zur Durchführung solcher bildgeführter Interventionen ist es erforderlich, medizinische Instrumente im inneren des Körpers des Patienten zu navigieren. Unter dem Begriff Navigation wird dabei das Bestimmen der Position durch Ortung, das Planen des Zugangsweges zum Zielpunkt sowie das Führen eines medizinischen Instrumentes zu diesem Zielpunkt auf dem geplanten Zugangsweg verstanden. Es ist bekannt, zu diesem Zweck an dem medizinischen Instrument einerseits und an dem Körper des Patienten andererseits elektromagnetische Spulen anzubringen. Werden diese Spulen einem zu diesem Zweck erzeugten elektromagnetischem Feld ausgesetzt, so wird in diesen Spulen ein Stromfluß induziert. Diese Stromsignale werden aufgenommen und zur Lagebestimmung des medizinischen Instrumentes und damit für dessen Navigation genutzt, wobei die an dem medizinischen Instrument selbst vorgesehene Spule die Position des medizinischen Instruments angibt und die am Körper des Patienten angeordneten Spulen als Referenzmarker dienen.
  • Bisher war es üblich, diese Referenzspulen auf der Haut des Patienten zu befestigen, beispielsweise aufzukleben. Bei schwierigen Interventionen, insbesondere im Wirbelsäulenbereich, ist diese Art der Positionierung der Referenzspulen jedoch für eine exakte Navigation des medizinischen Instruments zu ungenau. Dies liegt darin begründet, daß sich Bewegungen der Oberfläche des Patientenkörpers nicht ganz vermeiden lassen. Es wird daher dazu übergegangen, Referenzspulen direkt am Knochen des Patienten zu befestigen, beispielsweise durch Nageln, Klemmen oder Schrauben. Hierfür sind jedoch Eingriffe in den Patienten erforderlich, weshalb eine solche Positionierung von Referenzspulen sehr aufwendig und riskant ist und darüber hinaus die oben skizzierten Vorteile einer minimal-invasiven Intervention zum großen Teil wieder zunichte machen.
  • Nur beispielhaft ist in 1 die Funktionsweise eines solchen aus dem Stand der Technik bekannten Positionierungssystems 100 skizziert. Das medizinische Instrument, hier eine Biopsienadel 1, ist mit einer Navigationsspule 2 versehen. An dem Knochen 3 des Patienten sind zwei Referenzspulen 4 mit Hilfe von Schrauben 5 befestigt. Über entsprechende Signalleitungen 6 werden Änderungen des Stromflusses in den Spulen 4 an eine Zentraleinheit 7 weitergeleitet. Dort erfolgt eine entsprechende Datenauswertung. Anschließend werden die Daten – kombiniert beispielsweise mit Bilddaten eines Computertomographen (CT) – auf einem Bildschirm 8 angezeigt und können von einem Operateur zur Navigation der Biopsienadel 1 genutzt werden. Einzelheiten zum Aufbau und zur Funktionsweise der einzelnen Komponenten des Positionierungssystems 100, insbesondere zur Verarbeitung der Spulensignale in der Zentraleinheit 7 sowie zur Registrierung, also dem Zusammenführen bzw. dem Abgleichen der Daten aus dem Spulenreferenzsystem einerseits und den (CT-) Bilddaten andererseits – sind aus dem Stand der Technik bekannt, so daß nachfolgend hierauf nicht weiter eingegangen werden muß.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine besonders sichere minimal-invasive perkutane Intervention, insbesondere im Bereich der Wirbelsäule, zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein medizinisches Hilfsinstrument zum Einbringen in den Körper eines Patienten, mit einem Tubus und mit einem in dem Tubus angeordnetem Trokarelement, wobei das Trokarelement wenigstens ein Markierungselement aufweist, welches ausgebildet ist zur Bestimmung seiner Position mit Hilfe eines kontaktlosen Ortungsverfahrens, und wobei der Tubus an seinem einen Ende eine Befestigungsvorrichtung aufweist zur Ausbildung einer lösbaren mechanischen Verbindung mit einem Gewebeteil des Patienten derart, daß bei hergestellter Verbindung mit dem Gewebeteil die Position des Markierungselements als Referenzmarker für ein Positionierungssystem für perkutane Interventionen dient.
  • Darüber hinaus wird diese Aufgabe gelöst durch ein Positionierungssystem für perkutane Interventionen, mit einem medizinischen Hilfsinstrument zum Einbringen in den Körper eines Patienten, wobei das medizinische Hilfsinstrument einen Tubus und ein in dem Tubus angeordnetes Trokarelement aufweist, wobei das Trokarelement wenigstens ein Markierungselement aufweist, welches ausgebildet ist zur Bestimmung seiner Position mit Hilfe eines kontaktlosen Ortungsverfahrens, und wobei der Tubus an seinem einen Ende eine Befestigungsvorrichtung aufweist zur Ausbildung einer lösbaren mechanischen Verbindung mit einem Gewebeteil des Patienten derart, daß bei hergestellter Verbindung mit dem Gewebeteil die Position des Markierungselements als Referenzmarker für das Positionierungssystem dient.
  • Diese Aufgabe wird schließlich auch gelöst durch die Verwendung eines medizinischen Hilfsinstrumentes, wie oben angegeben, zum Zurverfügungstellen einer Referenzposition für ein Positionierungssystem für perkutane Interventionen sowie ein Verfahren zur Bestimmung einer Referenzposition für ein Positionierungssystem für perkutane Interventionen, mit den Schritten: Einbringen wenigstens eines medizinischen Hilfsinstrumentes, wie oben angegeben, in den Körper eines Patienten, Herstellen einer mechanischen Verbindung zwischen dem Tubus des Hilfsinstrumentes und dem Gewebeteil des Patienten, und Ermitteln der Position des Markierungselements des Hilfsinstruments mit Hilfe eines kontaktlosen Ortungsverfahrens.
  • Eine Kernidee der Erfindung ist es, ein Markierungselement als Referenzmarker minimal-invasiv im Inneren des Patientenkörpers zu positionieren. Dieser Referenzmarker soll vorzugsweise für ein Positionierungssystem zur Durchführung einer computer-navigierten perkutanen Intervention verwendet werden, insbesondere für die Navigation eines medizinischen Instrumentes, beispielsweise eines Schneideinstrumentes oder einer Biopsienadel, in dem Körper des Patienten.
  • Hierzu dient ein medizinisches Hilfsinstrument, welches nach Art eines Trokars aufgebaut ist, und einen Tubus, ein Trokarelement und ein entsprechendes Markierungselement umfaßt. Unter einem Tubus wird dabei ein Bauteil in Form eines Hohlzylinders verstanden, welches im wesentlichen eine Röhren- oder Schlauchform aufweist. Vorzugsweise ist der Tubus starr. Das ermöglicht eine besonders einfache und sichere Plazierung im Körperinneren. Bei einer entsprechenden Ausbildung des Trokarelements kann der Tubus auch biegsam und flexibel sein.
  • Das Markierungselement wird erfindungsgemäß mit dem Hilfsinstrument an seinen Bestimmungsort im Inneren des Patientenkörpers verbracht. Anders als beim Stand der Technik erfolgt dabei die Anordnung des Referenzmarkers in dem Patienten ebenso wie die Navigation des medizinischen Instruments minimal-invasiv. Mit Ausnahme der zusätzlichen Öffnungen zum Einführen eines oder mehrerer erfindungsgemäßer Hilfsinstrumente in den Körper des Patienten sind keine weiteren Eingriffe zur Festlegung des Referenzsystems des Positionierungssystems notwendig. Mit der vorliegenden Erfindung wird also eine Referenzspule im bzw. unmittelbar am Zielort, beispielsweise einem Knochengewebe des Patienten, plaziert, ohne daß hierzu aufwendige Eingriffe erforderlich sind.
  • Während beispielsweise bei herkömmlichen Biopsienadeln die Nadel ausschließlich zum Plazieren der Nadelhülse vorgesehen ist – also im wesentlichen zum Einstechen durch die Haut des Patienten und zum Bilden des Eintrittskanals – und wieder entfernt wird, sobald sich die Hülse an der gewünschten Stelle befindet, ist bei der vorliegenden Erfindung die Positionierung des Trokarelements in dem Tubus für die Funktion des Hilfsinstrumentes wesentlich. Das Trokarelement verbleibt in dem Tubus wenigstens solange, bis eine einmalige Ortung des Markierungselements stattgefunden hat.
  • Durch die vorliegende Erfindung ist es bereits mit einem einzigen erfindungsgemäßen Hilfsinstrument möglich, ein für eine sichere Navigation ausreichendes Referenzsystem bereit zu stellen. Durch die Fixierung an dem Knochen des Patienten ist keine dynamische Registrierung erforderlich. Nachdem die Position des Markierungselements festgestellt ist, braucht das Referenzsystem nur noch zu Kontrollzwecken oder aber bei einer Lageänderung des Patienten, beispielsweise nach einem Transport, neu ausgemessen werden.
  • Mit einem bildgeführten Navigationssystem, wie es mit Hilfe der Erfindung verwirklicht werden kann, sind minimal-invasive Eingriffe durchführbar, bei denen ein punktgenaues sicheres Erreichen auch kleinster Zielbereiche im Körperinneren möglich ist. Die Erfindung ist bei allen bildgeführten Interventionen und Therapien einsetzbar, bei denen medizinische Instrumente im Körperinneren bewegt werden müssen, insbesondere bei einem perkutanen Vorschub einer Nadel zu einer bestimmten anatomischen Position in dem Patienten. Anwendungsfelder sind unter anderem Biopsie bzw. Punktion zur Entnahme von klärungsbedürftigem Gewebe usw.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Ist das Markierungselement vollständig in dem Inneren des Trokarelements angeordnet, dann ist eine besonders vorteilhafte Handhabung des medizinischen Hilfsinstrumentes gewährleistet. Es ist dann nämlich möglich, den Außendurchmesser des vorzugsweise stift- bzw. nadelförmigen Trokarelements derart an den Innendurchmesser des Tubus anzupassen, daß das Trokarelement den Tubus im wesentlichen vollständig verschließt. Der Tubus läßt sich dann im Gewebe leichter vorschieben und Verletzungen des Körpergewebes, wie sie bei einem unvollständig verschlossenen Tubus auftreten können, werden vermieden.
  • Das Markierungselement ist vorzugsweise an dem einen Ende des Trokarelements angeordnet, wobei es sich bei diesem Ende vorzugsweise um das Ende des Trokarelements handelt, das eine endseitige Öffnung des Tubus an demjenigen Tubusende verschließt, welches die Befestigungsvorrichtung aufweist. Damit wird sichergestellt, daß sich das Markierungselement in oder an dem Gewebeteil oder zumindest in unmittelbarer Nähe zu dem Gewebeteil befindet, welches in der Montageendposition mechanisch mit dem Tubus verbunden ist. Dies ermöglicht eine besonders genaue Navigation eines medizinischen Instrumentes relativ zu dem Gewebeteil, basierend auf den Signalen des als Referenz dienenden Markierungselements.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Trokarelement ein zweites Markierungselement auf, das von dem ersten Markierungselement beabstandet, vorzugsweise an dem gegenüberliegenden Ende des Trokarelements angeordnet ist. Mit der Verwendung von mehr als einem Markierungselement ist es möglich, das zur Navigation erforderliche Referenzkoordinatensystem zu definieren, ohne daß hierzu ein weiteres Hilfsinstrument erforderlich ist.
  • Bei den verwendeten Markierungselementen handelt es sich vorzugsweise um Elemente, deren Position mit Hilfe eines elektromagnetischen Ortungsverfahrens bestimmt werden kann, insbesondere um elektromagnetische Spulen. Die Verwendung solcher Markierungselemente hat sich in der Vergangenheit als besonders sicher, robust und zuverlässig bewährt. Alternativ hierzu können jedoch auch andere Markierungselemente verwendet werden, beispielsweise Permanentmagneten, die als Marker dienen für die Positionsbestimmung mit Hilfe eines Ortungsverfahrens basierend auf einem rein magnetischen Verfahren.
  • Bei der Befestigungsvorrichtung des Tubus handelt es sich vorzugsweise um eine Vorrichtung, die für eine lösbare Verbindung mit einem Knochengewebe ausgebildet ist, insbesondere um ein Schneidgewinde, vorzugsweise in Form eines Außengewindes. Auch hier sind jedoch alternative Formen möglich, beispielsweise dergestalt, daß anstelle einer Schraubverbindung eine Klemmverbindung geschaffen wird.
  • Damit das erfindungsgemäße Hilfsinstrument zur Bestimmung einer Referenzposition in einem Positionierungssystem verwendet werden kann, erfolgt zunächst das Einbringen des Hilfsinstrumentes in den Körper des Patienten. Hierzu kann das Trokarelement eine aus dem vorderen Ende des Tubus herausragende Spitze aufweisen, die ein besonders einfaches Einbringen in den Patientenkörper sicherstellt. Im Anschluß daran wird die mechanische Verbindung zwischen dem Tubus und dem Gewebeteil des Patienten hergestellt. Dies geschieht im Fall eines Schraubgewindes durch ein Drehen des Tubus, wodurch dieser in den Knochen des Patienten eingedreht wird. Anschließend wird die Position des Markierungselements bestimmt, beispielsweise mit Hilfe des Stromsignals einer als Markierungselement dienenden elektromagnetischen Spule in einem zu diesem Zweck angelegten äußeren elektromagnetischem Feld.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
  • 1 die Funktionsweise eines Positionierungssystems nach dem Stand der Technik,
  • 2 ein medizinisches Hilfsinstrument in Draufsicht,
  • 3 das medizinische Hilfsinstrument aus 2 in einer geschnittenen Seitenansicht,
  • 4 eine erste Anwendung des Hilfsinstrumentes,
  • 5 eine zweite Anwendung des Hilfsinstrumentes,
  • 6 eine dritte Anwendung des Hilfsinstrumentes.
  • Sämtliche Figuren zeigen die Erfindung lediglich schematisch und mit ihren wesentlichen Bestandteilen.
  • Ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes medizinisches Hilfsinstrument 10 zum Einbringen in den Körper eines Patienten ist in den 2 und 3 dargestellt. Das nach Art eines Trokars aufgebaute Hilfsinstrument 10 weist einen starren, röhrenförmigen Tubus 11 und ein in dem Tubus 11 angeordnetes starres, stiftförmiges Trokarelement 12 auf. Der Außendurchmesser des Trokarelements 12 ist dabei derart an den Innendurchmesser des Tubus 11 angepaßt, daß das Trokarelement 12 den Tubus 11 im wesentlichen vollständig verschließt. Das Trokarelement 12 verfügt über ein spitz zulaufendes Ende 13, das die in Verbindungs- bzw. Kontaktrichtung 14 weisende Öffnung 15 des Tubus 11 verschließt und aus dieser herausragt. Die Spitze 13 weist entweder eine scharfe Schneidkante zum leichteren Schaffen des Eintrittskanals auf oder ist stumpf konisch ausgebildet.
  • Vollständig im Inneren des Trokarelements 12 angeordnet ist ein Markierungselement in Form einer elektromagnetischen Referenzspule 16. Diese Referenzspule 16 ist derart ausgebildet, daß deren Position mit Hilfe eines kontaktlosen elektromagnetischen Ortungsverfahrens bestimmt werden kann und entspricht damit grundsätzlich der in 1 dargestellten Referenzspule 4. Hierzu werden Stromsignal über eine Signalleitung 17 an eine Zentraleinheit 7 eines entsprechenden Positionierungssystems 100 für perkutane Interventionen geleitet, um eine Navigation im Körperinneren zu ermöglichen. Anstelle der Referenzspule kann jedoch auch ein anderes Markierungselement, beispielsweise ein Permanentmagnet, verwendet werden, sofern ein entsprechendes Ortungsverfahren zur Verfügung steht.
  • Der an beiden Enden offene Tubus 11 weist an seinem einen Ende 18 eine Befestigungsvorrichtung in Form eines außenliegenden Schneidgewindes 19 auf zur Ausbildung einer lösbaren mechanischen Verbindung dem Knochenkörper 3. Zum Herstellen einer Verbindung mit dem Knochen 3 wird das Hilfsinstrument 10 mit der Spitze 13 in das Knochengewebe eingedrückt. Anschließend wird der Tubus 11 in Drehrichtung 9 um seine Rotationsachse 20, die zugleich seine Längsachse ist, gedreht, so daß sich das Schneidgewinde 19 in den Knochenkörper 3 eindreht und der Tubus 11 im Knochen 3 fixiert ist.
  • Bei hergestellter Verbindung mit dem Knochen 3 dient die Position der Referenzspule 16 am bzw. im Knochen 3 als Referenzmarker für das Positionierungssystem 100.
  • Die Referenzspule 16 befindet sich in dem spitzen Ende 13 des Trokarelements 12, das die in Verbindungsrichtung 14 weisende Öffnung 15 des Tubus 11 verschließt. Ist die Spitze 13 in den Knochen 3 des Patienten eingedrungen, wird somit ein Punkt als Referenzpunkt im Referenzkoordinatensystem des Positionierungssystems 100 verwendet, der sich in unmittelbarer Nähe der Knochenoberfläche befindet. Damit ist eine besonders sichere Navigation der Biopsienadel 1 oder eines anderen medizinischen Instruments zum Knochen 3 möglich.
  • Damit das Referenzkoordinatensystem des Positionierungssystems 100 eindeutig definiert werden kann, werden zwei Referenzspulen 16 benötigt. Bei Verwendung nur einer einzigen Referenzspule 16 wäre die Lage der Rotationsachse 20 bekannt, nicht jedoch die Winkellage eines Punktes entfernt von dieser Achse. Daher kommt eine zweite Referenzspule 16' zum Einsatz, deren Längsachse nicht parallel zu der Längsachse der ersten Referenzspule 16 verläuft. Damit kann auch die Winkellage eines sich entfernt von der Rotationsachse 10 befindenden Punktes eindeutig bestimmt werden. Die Auswertung der Meßdaten ist besonders einfach, wenn die zweite Referenzspule 16' in einem Winkel von 90° zu der ersten Referenzspule 16 angeordnet ist.
  • Die zweite Referenzspule 16' kann nun zum einen als eine weitere Spule in dem gleichen Hilfsinstrument 10, wie in 4 dargestellt, oder aber zum anderen als Referenzspule 16' in einem zweiten Hilfsinstrument 10' angeordnet sein, vgl. 5. Im ersten Fall befindet sich die zweite Referenzspule 16' quer zu der ersten Referenzspule 16 an dem gegenüberliegenden, von der Stiftspitze 13 abgewandten Ende 21 des Trokarelements 12 oder des Tubus 11. In dem zweiten Fall befindet sich die weitere Referenzspule 16' wiederum in der Spitze 13 des Trokarelements 12, jedoch aufgrund einer nicht parallele Plazierung des weiteren Hilfsinstruments 10' im Knochen 3 schräg zur Lage der Referenzspule 16 des ersten Hilfsinstruments 10.
  • In der Vergangenheit hat sich das Anbringen von Referenzspulen im Bereich der Halswirbelsäule als besonders schwierig erwiesen. Aus dem Stand der Technik sind zum Anbringen solcher Spulen Klemmen bekannt, die am Wirbelkörper befestigt werden, vgl. die mit durchbrochenen Linien angedeutete Klemme 22 in 6. Dieses Verfahren ist äußerst aufwendig. Vergleichsweise ungenau und darüber hinaus auch sehr riskant, da sich gerade im Bereich der Wirbelsäule sehr viele Nerven befinden, die durch eine solche Klemme verletzt werden könnten.
  • Im Wirbelsäulen-, insbesondere im Halswirbelsäulenbereich, bietet sich daher die Verwendung der vorliegenden Erfindung besonders an. Dabei werden vorzugsweise zwei Hilfsinstrumente 10, 10' an den beiden Querfortsätzen 23 des Wirbelkörpers 24 befestigt (6). Dadurch ist eine besonders genaue Referenzierung und damit eine besonders sichere Navigation beispielsweise einer Biopsienadel 1 zum Wirbelkörper 24 möglich.
  • Im Gegensatz zu einem Trokar, bei dem das Trokarelement nach dem Einbringen in den Körper aus dem Tubus entfernt wird und der Operateur nach dem Herausziehen des Trokarelements aus dem Tubus die Möglichkeit hat, eine Optik oder ein Greif-Schneide- oder anderes medizinisches Instrument in den Körper einzuführen, ist es zum Zwecke der Erfindung nicht erforderlich, das Trokarelement 12 aus dem Tubus 11 zu entfernen. Jedoch kann das Trokarelement 12 nach der Ortung der sich in der Spitze 13 des Trokarelements 12 befindlichen Referenzspule 16 aus dem Tubus 11 entfernt werden, so daß dann der Tubus 11 – wie bei einem normalen Trokar – mit anderen Trokarelementen, wie beispielsweise einer Biopsienadel 1, bestückt werden kann.
  • Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
  • 1
    Biopsienadel
    2
    Navigationsspule
    3
    Knochen
    4
    Referenzspule
    5
    Schraube
    6
    Signalleitung
    7
    Zentraleinheit
    8
    Bildschirm
    9
    Drehrichtung
    10
    Hilfsinstrument
    11
    Tubus
    12
    Trokarelement
    13
    spitzes Ende
    14
    Kontaktrichtung
    15
    Tubusöffnung
    16
    Referenzspule
    17
    Signalleitung
    18
    Tubusende
    19
    Schneidgewinde
    20
    Rotationsachse
    21
    Tubusende
    22
    Klemme
    23
    Querfortsatz
    24
    Wirbelkörper
    100
    Positionierungssystem

Claims (12)

  1. Medizinisches Hilfsinstrument (10) zum Einbringen in den Körper eines Patienten, – mit einem Tubus (11) und mit einem in dem Tubus (11) angeordnetem Trokarelement (12), – wobei das Trokarelement (12) wenigstens ein Markierungselement (16) aufweist, welches ausgebildet ist zur Bestimmung seiner Position mit Hilfe eines kontaktlosen Ortungsverfahrens, und – wobei der Tubus (11) an seinem einen Ende (18) eine Befestigungsvorrichtung (19) aufweist zur Ausbildung einer lösbaren mechanischen Verbindung mit einem Gewebeteil (3) des Patienten derart, daß bei hergestellter Verbindung mit dem Gewebeteil die Position des Markierungselements (16) als Referenzmarker für ein Positionierungssystem (100) für perkutane Interventionen dient.
  2. Hilfsinstrument (10) nach Anspruch 1, bei dem das Markierungselement (16) vollständig in dem Inneren des Trokarelements (12) angeordnet ist.
  3. Hilfsinstrument (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Markierungselement (16) an dem einen Ende (13) des Trokarelements (12) angeordnet ist.
  4. Hilfsinstrument (10) nach Anspruch 3, bei dem das Markierungselement (16) an dem Ende (13) des Trokarelements (12) angeordnet ist, das eine endseitige Öffnung (15) des Tubus (11) an demjenigen Tubusende (18) verschließt, das die Befestigungsvorrichtung (19) aufweist.
  5. Hilfsinstrument (10) nach Anspruch 3 oder 4, bei dem das Trokarelement (12) oder der Tubus (11) ein zweites Markierungselement (16') aufweist, das von dem ersten Markierungselement (16) beanstandet, vorzugsweise an dem gegenüberliegenden Ende (21) des Trokarelements (12) bzw. des Tubus (11) angeordnet ist.
  6. Hilfsinstrument (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Markierungselement (16) ausgebildet ist zur Bestimmung seiner Position mit Hilfe eines elektromagnetischen Ortungsverfahrens.
  7. Hilfsinstrument (10) nach Anspruch 6, bei dem das Markierungselement (16) eine elektromagnetische Spule ist.
  8. Hilfsinstrument (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Befestigungsvorrichtung (19) für eine lösbare Verbindung mit einem Knochengewebe (3) ausgebildet ist.
  9. Hilfsinstrument (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Befestigungsvorrichtung (19) als Schneidgewinde ausgebildet ist.
  10. Positionierungssystem (100) für perkutane Interventionen, mit einem medizinischen Hilfsinstrument (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
  11. Verwendung eines medizinischen Hilfsinstrumentes (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Zurverfügungstellen einer Referenzposition für ein Positionierungssystem (100) für perkutane Interventionen.
  12. Verfahren zur Bestimmung einer Referenzposition für ein Positionierungssystem (100) für perkutane Interventionen, mit den Schritten: – Einbringen wenigstens eines medizinischen Hilfsinstrumentes (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in den Körper eines Patienten, – Herstellen einer mechanischen Verbindung zwischen dem Tubus (11) des Hilfsinstrumentes (10) und dem Gewebeteil (3) des Patienten, – Ermitteln der Position des Markierungselements (16) des Hilfsinstruments (10) mit Hilfe eines kontaktlosen Ortungsverfahrens.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8611985B2 (en) 2009-01-29 2013-12-17 Imactis Method and device for navigation of a surgical tool

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9597008B2 (en) 2011-09-06 2017-03-21 Ezono Ag Imaging probe and method of obtaining position and/or orientation information
US9459087B2 (en) 2013-03-05 2016-10-04 Ezono Ag Magnetic position detection system
US9257220B2 (en) 2013-03-05 2016-02-09 Ezono Ag Magnetization device and method
GB201303917D0 (en) 2013-03-05 2013-04-17 Ezono Ag System for image guided procedure
DE102019003965A1 (de) * 2019-06-05 2020-12-10 Joimax Gmbh Chirurgisches Nadel-Set und Verfahren zur Positionsbestimmung eines chirurgischen Instruments

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050085793A1 (en) * 2001-03-30 2005-04-21 Glossop Neil D. Device and method for registering a position sensor in an anatomical body
EP1571581A1 (de) * 2003-01-30 2005-09-07 Surgical Navigation Technologies, Inc. Verfahren und Vorrichtung zur Planung eines chirurgischen Eingriffs
US20060142656A1 (en) * 2004-12-09 2006-06-29 Don Malackowski Wireless system for providing instrument and implant data to a surgical navigation unit
DE102005002944A1 (de) * 2005-01-18 2006-07-27 Charité - Universitätsmedizin Berlin (Charité) Endoskopisches Markierungsmittel sowie Instrumente zur Applikation und Detektion des Markierungsmittels sowie zur operativen Fixierung des markierten Gewebebereichs

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5772594A (en) * 1995-10-17 1998-06-30 Barrick; Earl F. Fluoroscopic image guided orthopaedic surgery system with intraoperative registration
US5906595A (en) * 1997-04-25 1999-05-25 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Trocar having protector with flexible end and improved seal assembly
EP2289423A1 (de) * 1998-05-14 2011-03-02 David N. Krag System zum Klammern von Gewebe
EP1341465B1 (de) * 1998-05-14 2010-01-27 Calypso Medical, Inc System zur lokalisierung und definition einer zielposition in einem menschlichen körper
CA2404352A1 (en) * 2000-03-24 2001-10-04 Ergin Atalar Endoluminal mri probe
US8180429B2 (en) * 2002-04-17 2012-05-15 Warsaw Orthopedic, Inc. Instrumentation and method for mounting a surgical navigation reference device to a patient
US7840253B2 (en) * 2003-10-17 2010-11-23 Medtronic Navigation, Inc. Method and apparatus for surgical navigation
US7935122B2 (en) * 2004-12-23 2011-05-03 Arthrocare Corporation Cannula having asymmetrically-shaped threads
DE102006037602A1 (de) * 2006-08-10 2008-02-21 Cas Innovations Ag Hilfsvorrichtung zur Herstellung einer mechanischen Verbindung zwischen einem medizinischen Implantat und einem Gewebeteil eines Patienten

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050085793A1 (en) * 2001-03-30 2005-04-21 Glossop Neil D. Device and method for registering a position sensor in an anatomical body
EP1571581A1 (de) * 2003-01-30 2005-09-07 Surgical Navigation Technologies, Inc. Verfahren und Vorrichtung zur Planung eines chirurgischen Eingriffs
US20060142656A1 (en) * 2004-12-09 2006-06-29 Don Malackowski Wireless system for providing instrument and implant data to a surgical navigation unit
DE102005002944A1 (de) * 2005-01-18 2006-07-27 Charité - Universitätsmedizin Berlin (Charité) Endoskopisches Markierungsmittel sowie Instrumente zur Applikation und Detektion des Markierungsmittels sowie zur operativen Fixierung des markierten Gewebebereichs

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8611985B2 (en) 2009-01-29 2013-12-17 Imactis Method and device for navigation of a surgical tool
US9795319B2 (en) 2009-01-29 2017-10-24 Imactis Method and device for navigation of a surgical tool

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