DE102007021246B4

DE102007021246B4 - Verfahren zum Unterstützen einer chirurgischen Maßnahme und System zur Unterstützung der Durchführung einer chirurgischen Maßnahme

Info

Publication number: DE102007021246B4
Application number: DE102007021246.3A
Authority: DE
Inventors: Michael A. Masini; Amir Sarvestani
Original assignee: Stryker European Holdings I LLC
Current assignee: Stryker European Operations Holdings LLC
Priority date: 2006-05-16
Filing date: 2007-05-07
Publication date: 2017-04-06
Anticipated expiration: 2027-05-08
Also published as: US7920162B2; DE102007021246A1; US20070282195A1

Abstract

Verfahren zum Unterstützen einer chirurgischen Maßnahme mittels eines chirurgischen Navigationssystems (108; 328), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – Anzeigen einer von dem chirurgischen Navigationssystem (108; 328) generierten ersten Anzeigedarstellung (N; P) auf einer Anzeigeeinrichtung (116; 336), wobei die erste Anzeigedarstellung (N; P) ein von dem chirurgischen Navigationssystem (108) generiertes Bild enthält und die erste Anzeigedarstellung (N; P) eine von mehreren Hauptdarstellungen (N, N + Y, N + Z; P, P + Y, P + Z) ist, die einen ersten Benutzer (102; 322) durch die chirurgische Maßnahme leiten, und die erste Anzeigedarstellung (N; P) von dem ersten Benutzer (102; 322) steuerbar ist; – Anzeigen einer von dem chirurgischen Navigationssystem (108; 328) generierten zweiten Anzeigedarstellung (N'; P') auf einer Anzeigeeinrichtung (118; 336), wobei die zweite Anzeigedarstellung (N'; P') der ersten Anzeigedarstellung (N; P) zugeordnet ist und die zweite Anzeigedarstellung (N'; P') eine von mehreren Hilfsdarstellungen (N', N' + Y, N' + Z; P', P' + Y, P' + Z) ist, die Informationen anzeigen, die einen zweiten Benutzer (104; 324) durch die chirurgische Maßnahme leiten,; und – Ändern der ersten und/oder der zweiten Anzeigedarstellung (N; P; N'; P') in eine andere Darstellung aus der Vielzahl der Hauptdarstellungen (N, N + Y, N + Z; P, P + Y, P + Z) und der Vielzahl der Hilfsdarstellungen (N', N' + Y, N' + Z; P', P' + Y, P' + Z), wobei die Änderung auf einer Interaktion des ersten und/oder des zweiten Benutzers (102, 104; 322, 324) basiert; dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anzeigedarstellung (N'; P') durch den zweiten Benutzer (104; 324) unabhängig von der Steuerung des ersten Benutzers (102; 322) steuerbar ist, wobei die erste und die zweite Anzeigedarstellung (N; P; N'; P') unterschiedliche, aber zusammengehörende, auf die Maßnahme bezogene Informationen anzeigen, und das Verfahren den weiteren Schritt umfasst: Angeben eines als nächstes zu verwendenden Instruments, wobei die Angabe durch das Instrument selbst erfolgt.

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft Anzeigesysteme zur Verwendung mit einem chirurgischen Navigationssystem. Insbesondere betrifft diese Erfindung ein Verfahren zum Unterstützen einer chirurgischen Maßnahme mittels eines chirurgischen Navigationssystems und ein System zur Unterstützung der Durchführung einer chirurgischen Maßnahme gemäß dem Verfahren, mit mehreren optischen Ausgaben zur Verwendung mit einem chirurgischen Navigationssystem derart, dass einzelne Benutzer verschiedene Anzeigedarstellungen beeinflussen können.
Hintergrund der Erfindung
Chirurgische Navigationssysteme sind in Operationssälen immer gebräuchlicher geworden. Solche Systeme unterstützen ein chirurgisches Team bei der genauen Platzierung von Werkzeugen und Materialien. Zusätzlich ermöglichen es einige Navigationssysteme einem chirurgischen Team auch, effizienter zu sein, indem sie das Team schrittweise durch eine vorausgewählte Abfolge von Schritten leiten, um eine Maßnahme durchzuführen. Die Anzeigedarstellungen, die das Team leiten, können dem Team Informationen bereit stellen, um es ihm zu ermöglichen, dem momentanen Verfahrensschritt der Maßnahme und der Anatomie des Patienten entsprechende Auswahlentscheidungen zu treffen. Beispielsweise kann das System ein Teammitglied während einer orthopädischen Maßnahme dazu auffordern, eine Gliedmaße des Patienten zu bewegen, um es dem System zu ermöglichen, relevante anatomische Orientierungspunkte aufzufinden. Das System kann auch alternative Vorgehensweisen auf Basis des besonderen Trainings und der Praxis des Teams bereitstellen. In vielerlei Hinsicht vollbringen die chirurgischen Navigationssysteme viel mehr als das Lokalisieren der Anatomie des Patienten bezüglich eines bestimmten chirurgischen Werkzeugs oder Hilfsmittels. Diese Systeme lenken und leiten das chirurgische Team auch durch die Maßnahme, sodass das Team effizienter sein kann.
Obwohl es chirurgische Navigationssysteme einem Chirurg ermöglichen, präziser zu sein, erfordert die Verwendung von chirurgischen Navigationssystemen oft zusätzliche Zeit zur Durchführung einer chirurgischen Maßnahme. Ein Grund hierfür ist, dass die Verwendung eines chirurgischen Navigationssystems die zwischen den Mitgliedern des chirurgischen Teams erforderliche Kommunikation ändert. Ein weiterer Nachteil dieser chirurgischen Navigationssysteme ist, dass die Informationen auf einem einzelnen Monitor oder einer einzelnen Anzeige im Operationssaal angezeigt werden. Die auf den bekannten Systemen angezeigten Informationen neigen dazu, an den Chirurgen gerichtet zu sein, um ihn dabei zu unterstützen, die Anatomie und/oder die relevanten Instrumente präzise zu lokalisieren und zu beeinflussen. Teilweise ist dies darin begründet, dass es schwierig für mehrere Personen ist, zu sehen, was auf einer einzelnen Anzeige dargestellt ist. Würden darüber hinaus einige der Anzeigedarstellungen an andere Mitglieder des chirurgischen Teams gerichtet, könnte das umständlich sein und die insgesamte Effizienz des Teams dadurch verringern, dass es erforderlich wird, bestimmte Darstellungen zu überspringen, falls das Mitglied, an das sich die Darstellung richtet, die Anzeige nicht sehen kann oder nicht nahe genug an der Anzeige ist, um auf Eingabeanforderungen der Anzeige zu reagieren.
Aus Dokument US 6 459 926 B1 ist ein Verfahren und System zur Unterstützung einer chirurgischen Maßnahme nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 22 bekannt.
Abriss der Erfindung
Ein Verfahren zur Durchführung einer chirurgischen Maßnahme mittels eines chirurgischen Navigationssystems umfasst folgende Schritte: Anzeigen einer von dem chirurgischen Navigationssystem generierten ersten Anzeigedarstellung auf einer Anzeigeeinrichtung, wobei die erste Anzeigedarstellung ein von dem chirurgischen Navigationssystem generiertes Bild enthält und die erste Anzeigedarstellung eine von mehreren Hauptdarstellungen ist, die einen ersten Benutzer durch die chirurgische Maßnahme leiten, und die erste Anzeigedarstellung von dem ersten Benutzer steuerbar ist; und Anzeigen einer von dem chirurgischen Navigationssystem generierten zweiten Anzeigedarstellung auf einer Anzeigeeinrichtung, wobei die zweite Anzeigedarstellung der ersten Anzeigedarstellung zugeordnet ist und die zweite Anzeigedarstellung eine von mehreren Hilfsdarstellungen ist, die Informationen anzeigen, die einen zweiten Benutzer durch die chirurgische Maßnahme leiten, und die zweite Anzeigedarstellung durch einen zweiten Benutzer unabhängig von der Steuerung des ersten Benutzers steuerbar ist, wobei die erste und die zweite Anzeigedarstellung unterschiedliche, aber zusammengehörende, auf die Maßnahme bezogene Informationen anzeigen. Das Verfahren beinhaltet ferner den Schritt des Änderns der ersten Anzeigedarstellung und/oder der zweiten Anzeigedarstellung in eine andere Darstellung aus der Vielzahl der Hauptdarstellungen und der Vielzahl der Hilfsdarstellungen, wobei das Ändern auf einer Interaktion des ersten und/oder des zweiten Benutzers basiert. Schließlich weist das Verfahren als weiteren Schritt das Angeben eines als nächstes zu verwendenden Instruments auf, wobei die Angabe durch das Instrument selbst erfolgt.
Ein System zur Unterstützung der Durchführung einer chirurgischen Maßnahme gemäß dem obigen Verfahren umfasst ein chirurgisches Navigationssystem; eine oder mehrere Anzeigeeinrichtungen, die von dem chirurgischen Navigationssystem angesteuert werden und ausgebildet sind, gleichzeitig eine erste Anzeigedarstellung und eine getrennte zweite Anzeigedarstellung anzuzeigen, die mit der Maßnahme verknüpft sind; eine erste Steuerungseinrichtung und eine zweite Steuerungseinrichtung, wobei jede Anzeigedarstellung einzeln durch die erste Steuereinrichtung oder durch die zweite Steuereinrichtung gesteuert werden kann, um die erste Anzeigedarstellung oder die zweite Anzeigedarstellung zu beeinflussen, und wobei die erste und die zweite Anzeigedarstellung unterschiedliche, aber zusammengehörende, auf die Maßnahme bezogene Informationen anzeigen. Das System gibt das nächste zu verwendende Instrument an, wobei das nächste Instrument selbst die Angabe bereitstellt.
Weitere Aspekte und Vorzüge der Erfindung werden im Folgenden detailliert beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische Darstellung eines chirurgischen Teams, das eine Maßnahme innerhalb eines Operationssaals mit Hilfe eines chirurgischen Navigationssystems durchführt;
2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt eine Repräsentation einer weiteren Anzeigedarstellung für einen Benutzer, die einen Schritt einer chirurgischen Maßnahme für diesen Benutzer gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 zeigt eine Repräsentation einer Anzeigedarstellung für einen zweiten Benutzer, die einen Schritt einer chirurgischen Maßnahme für den zweiten Benutzer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 zeigt eine Repräsentation einer Anzeigedarstellung für einen zweiten Benutzer, die einen Schritt einer chirurgischen Maßnahme für den zweiten Benutzer gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Anzeige der vorliegenden Erfindung;
9 ist noch eine weitere Ausführungsform einer Anzeige der vorliegenden Erfindung;
10 zeigt eine Ansicht einer aktualisierten Anzeige von 9; und
11 zeigt eine Ansicht von 9, die eine zusätzliche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
1 zeigt in schematischer Weise ein chirurgisches Team 100, das wenigstens einen Chirurgen 102 und einen oder mehrere chirurgische Assistenten 104 enthält. Das chirurgische Team 100 führt eine Maßnahme an dem Patienten 106 mittels eines chirurgischen Navigationssystems 108 durch. Das chirurgische Navigationssystem 108 beinhaltet eine Kamera 110, die Positionsinformationen von einem oder mehreren mit dem Patienten 106 verbundenen bzw. dem Patienten 106 zugeordneten Verfolgungssystemen 112 empfangen kann. Das chirurgische Navigationssystem 108 beinhaltet zusätzlich einen Computer 114, der eine CPU (nicht dargestellt), Speicher (nicht dargestellt) und eine Speichereinrichtung wie eine Festplatte (nicht dargestellt) beinhaltet. Zusätzlich beinhaltet das chirurgische Navigationssystem 108 eine erste Anzeigeeinrichtung 116 und eine zweite Anzeigeeinrichtung 118, die derart positioniert sind, dass wenigstens einer der Chirurgen 102 die erste oder die zweite Anzeigeeinrichtung 116 und 118 sehen und beeinflussen kann und wenigstens einer der chirurgischen Assistenten 104 die andere der ersten und zweiten Anzeigeeinrichtungen 116 und 118 sehen und beeinflussen kann. Die Chirurgen 102 und die Assistenten 104 beeinflussen die Anzeigeeinrichtungen mittels Zeigereinrichtungen, die eine übliche Computermaus (nicht dargestellt) oder ein spezielles chirurgisches Gerät (nicht dargestellt) beinhalten, das von der Kamera 110 und dem Computer 114 erkannt wird. An Stelle einer Kamera kann jedes Informationseingabegerät zur Erlangung von Eingaben verwendet werden, wie beispielsweise elektromagnetische Wellen, zuvor eingegebene Daten, Röntgenbildinformationen etc., wobei das System konfiguriert ist, die Informationen zu verarbeiten und sie auf verschiedenen Anzeigeeinrichtungen wie beschrieben anzuzeigen. Die Anzeigeeinrichtung 116 und 118 können jede Art von Gerät sein, das in der Lage ist, ein Bild hervorzubringen, beispielsweise Röhrenmonitore, LCD-Geräte, verschiedene Flachbildschirm-Geräte, Projektionsgeräte, vom Benutzer am Körper getragene Geräte, „Virtuelle Realität”-Geräte, „Heads-Up”-Anzeigen und ähnliche.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Systems der vorliegenden Erfindung. Das chirurgische Navigationssystem 108 gibt häufig unterschiedliche Darstellungen auf der ersten Anzeigeeinrichtung 116 und der zweiten Anzeigeeinrichtung 118 aus. Ein Block 150 zeigt eine Anzeigedarstellung N auf der ersten Anzeigeeinrichtung 116 zu Beginn eines Aspektes einer chirurgischen Maßnahme.
Der Block 150 kann eine eröffnende Darstellung für eine bestimmte Maßnahme oder auch die erste Darstellung eines bestimmten Teils der chirurgischen Maßnahme sein. Gleichzeitig zeigt das chirurgische Navigationssystem 108 in einem Block 152 eine unterschiedliche Anzeigedarstellung N' auf der zweiten Anzeigeeinrichtung an. Die Anzeigedarstellung N des Blocks 150 und die Anzeigedarstellung N' des Blocks 152 sind einander zugeordnet, wie durch die strichlierte Linie 154 angedeutet. Im gezeigten Beispiel zeigen die Anzeigedarstellungen N und N' der Blöcke 150 und 152 einander zugeordnete Informationen an, die an den jeweiligen Benutzer entweder der ersten Anzeigeeinrichtung 116 oder der zweiten Anzeigeeinrichtung 118 gerichtet sind. Beispielsweise kann die Anzeigedarstellung N des Blocks 150 eine Standard-Anzeigedarstellung zeigen, die für das chirurgische Navigationssystem, das dem Chirurg 102 Informationen bereitstellt und/oder Weisungen erteilt, typisch ist. Die Anzeigedarstellung N' des Blocks 152 kann ein Fenster beinhalten, das anzeigt, was der Chirurg 102 auf der Anzeigedarstellung N des Blocks 150 sieht, und zusätzlich dem Benutzer der Anzeigedarstellung N' des Blocks 152 Informationen bereitstellt oder Weisungen, die speziell auf die Rolle des Benutzers der Anzeigedarstellung N' des Blocks 152 innerhalb des chirurgischen Teams maßgeschneidert ist. In bestimmten Ausführungsformen können die Benutzer sowohl der ersten Anzeigeeinrichtung 116 als auch der zweiten Anzeigeeinrichtung 118 während der Maßnahme durch andere Personen innerhalb des chirurgischen Teams 100 abgelöst werden. Dies hängt von dem Ablauf der vorliegenden chirurgischen Maßnahme und der Anzahl der Personen in einem bestimmten chirurgischen Team 100 ab.
Wie oben ausgeführt, können die Chirurgen 102 die Anzeigeinrichtung 116 manuell beeinflussen, und die Assistenten können die Anzeigeeinrichtung 118 manuell beeinflussen. In einigen Ausführungsformen kann der Computer 114 automatisch eine oder beide der Anzeigeeinrichtungen 116 und/oder 118 fortschalten, wenn die Kamera 110 bestimmt, dass der Chirurg 102 oder der Assistent 104 ein bestimmtes Gerät, welches von der Kamera 110 aufgefunden werden kann, innerhalb des Blickfeldes des chirurgischen Navigationssystems 108 aufgenommen oder bewegt oder in das Blickfeld eingeführt hat. Dieses Merkmal minimiert die manuelle Interaktion zwischen dem Computer 114 und den Mitgliedern des chirurgischen Teams und schaltet die Darstellungen gleichzeitig fort, um mit dem Ablauf der Maßnahme Schritt zu halten. Eine Umsetzung dieser bestimmten Facette der Erfindung könnte mittels der RF(Radio Frequenz)-Technologie durchgeführt werden. Mit dieser Technologie kann ein in einem Instrument implantierter Chip der Kamera anzeigen, dass der Chirurg im Begriff ist, einen bestimmten Schritt auszuführen, und entsprechend eine oder beide Darstellungen bzw. Anzeigen fortschalten.
Der Benutzer von entweder der Anzeigedarstellung N des Blocks 150 oder der Anzeigedarstellung N' des Blocks 152 kann die bestimmte Anzeigedarstellung zu weiteren Anzeigedarstellungen innerhalb der Maßnahme fortschalten, wie durch die unterbrochenen Linien 156 angedeutet. Zu einem späteren Punkt der chirurgischen Maßnahme zeigt ein Block 158 eine Darstellung N + X an. Ungefähr zur gleichen Zeit schaltet der Benutzer der anderen Anzeigeeinrichtung zu einem Block 160 fort, der eine Darstellung N' + X anzeigt. Im vorliegenden Fall sind wieder die Darstellungen N + X und N' + X einander in irgendeiner Weise zugeordnet, wie durch die strichlierte Linie 162 angedeutet. An diesem Punkt innerhalb der Maßnahme hat der Benutzer der Darstellung N' + X eine Folge von nachfolgenden Darstellungen N' + X(sub 1 bis sub i) von Blöcken 164 und 166. Die zusätzlichen Darstellungen repräsentieren ergänzende Schritte, die der Benutzer der Anzeigedarstellung N' + X(sub 1 bis sub i) durchführen muss, oder informative Darstellungen mit mehreren Darstellungen von Informationen, die vom Benutzer der Darstellung N' + X(sub 1 bis sub i) benötigt werden, wobei i eine Anzahl von Teilschritten ist, die von diesem bestimmten Benutzer an diesem Punkt innerhalb der Maßnahme bewältigt werden müssen. Nachdem der Benutzer der Darstellung N' + X(sub i) die Aufgaben auf dieser Darstellung abgeschlossen hat, schaltet das Programm in einem Block 168 zu einer Anzeigedarstellung N' + Y fort. Zu ungefähr der gleichen Zeit hat der Benutzer der anderen Anzeigeeinrichtung ebenfalls direkt von der Darstellung N + X auf eine Anzeigedarstellung N + Y eines Blocks 170 fortgeschaltet. Die Anzeigedarstellungen N + Y und N' + Y sind einander zugeordnet, wie durch die strichlierte Linie 172 angedeutet.
An diesem Punkt innerhalb der Maßnahme hat der Benutzer der Anzeigedarstellung N + Y eine Reihe von Maßnahmeschritten und/oder Anzeigedarstellungen N + Y(sub 1 bis sub j) in Blöcken 174 und 176, wobei j die Anzahl der Unterdarstellungen ist, die durchgeführt werden müssen, bevor in Block 178 zu einer Anzeigedarstellung N + Z fortgeschaltet wird. Das Fortschalten zur Anzeigedarstellung N + Z erfolgt ungefähr zeitgleich mit dem Fortschalten zu einer Anzeigedarstellung N' + Z in einem Block 180 durch den anderen Benutzer. Die Darstellungen der Blöcke 178 und 180 sind einander zugeordnet, wie durch die strichlierte Linie 182 angedeutet. An diesem Punkt innerhalb der Maßnahme fahren die Benutzer fort, durch weitere, nicht dargestellte Darstellungen fortzuschalten, um die Maßnahme abzuschließen. Es ist zu beachten, dass die Mitglieder des chirurgischen Teams auch zu einer vorhergehenden Darstellung und einem vorhergehendem Fenster zurückkehren können, falls es der Verlauf der Maßnahme erfordert. Die bestimmten Darstellungen und die bestimmte Reihenfolge ihrer Anzeige kann in einer Ausführungsform durch eine Datenbank gesteuert werden, die auf dem Navigationscomputer 114 gespeichert ist. Der Inhalt dieser Datenbank kann von Mitgliedern des chirurgischen Teams angepasst werden, um die besondere Herangehensweise des Teams an eine bestimmte Maßnahme widerzuspiegeln. Der gesamte Prozess kann angepasst werden, um die effiziente Nutzung der Zeit und der Fertigkeiten des chirurgischen Teams zu unterstützen. Die Kombination des Navigationssystems und der Datenbank kann in gewissen Ausführungsformen einem Expertensystem nahe kommen, oder die Datenbank kann eine Bibliothek von Darstellungen sein, die in einer bestimmten Reihenfolge, basierend auf den vom Benutzer gefällten Entscheidungen während des Programmablaufs, angezeigt werden können.
3 stellt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In dieser Ausführungsform hat jeder der Benutzer der mehreren Anzeigedarstellungen an einem bestimmten Punkt innerhalb der Maßnahme eine mehrteilige Maßnahme auszuführen. Die Unter-Darstellungen dieser beiden mehrteiligen Maßnahmen sind einander jedoch nicht weiter zugeordnet, als dass sie ungefähr zur gleichen Zeit zwischen zwei Sätzen von einander zugeordneten Anzeigedarstellungen durchgeführt werden. Die Benutzer beginnen mit der Anzeigedarstellung P in einem Block 200 und einer Anzeigedarstellung P' in einem Block 202. Die Anzeigedarstellungen P und P' stehen sind einander zugeordnet, wie durch die strichlierte Linie 204 angedeutet. An diesem Punkt hat der Benutzer von Anzeigedarstellung P eine Anzeigedarstellung mit drei Unter-Maßnahmen zu befolgen, wie durch die Anzeigedarstellungen P(sub 1 bis sub 3) in den Blöcken 206, 208 und 210 gezeigt. Zusätzlich hat der Benutzer von Anzeigedarstellung P' eine aus zwei Schritten bestehende Maßnahme zur ungefähr gleichen Zeit abzuwickeln. Die Blöcke 212 und 214 beinhalten die Anzeigedarstellungen P'(sub 1) und P'(sub 2). Die von den Anzeigedarstellungen P'(sub 1) und P'(sub 2) unterstützten Schritte sind den durch die Anzeigedarstellungen P(sub 1 bis sub 3) ermöglichten Schritten nicht direkt zugeordnet, da jede Serie von Anzeigedarstellungen unabhängig von der anderen fortfahren kann und beide durchgeführt werden müssen, bevor die entsprechenden Benutzer zu einander zugeordneten Anzeigedarstellungen P + X und P' + X in den Blöcken 216 und 218 gelangen. Die Anzeigedarstellungen P + X und P' + X sind einander ebenfalls zugeordnet, wie durch die strichlierte Linie 220 angedeutet.
4 zeigt ein Bildschirmfoto der Anzeige des Hauptbenutzers des Systems. Normalerweise wird dies einer der Chirurgen des chirurgischen Teams sein, es könnte jedoch auch ein Techniker sein, der den Chirurgen unterstützt. Die auf dem Bildschirmfoto 250 gezeigte Anzeige ist typisch für Darstellungen, die bei einem chirurgischen Navigationssystem auftreten können. Das Bildschirmfoto 250 beinhaltet ein linkes Fenster 252 und ein rechtes Fenster 254. Zusätzlich beinhaltet das Bildschirmfoto 250 eine Schaltfläche 256, um eine bestimmte Herangehensweise an die chirurgische Maßnahme auszuwählen. Die bestimmte Herangehensweise wird in einem Textkasten 258 gezeigt, der sich neben der Schaltfläche 256 befindet. Der Text in dem Textkasten 258 variiert abhängig von der Anzahl, wie oft die Schaltfläche 256 auf der Darstellung aktiviert wurde. Weitere Schaltflächen 260 und Texte 262 sind zusätzlich auf dem Bildschirmfoto 250 gezeigt, wie es typisch für diese Art von Anzeigedarstellungen ist.
5 zeigt ein Bildschirmfoto 270 einer Ausführungsform einer Anzeigedarstellung, die auf der von dem chirurgischen Assistenten 104 benutzten Anzeige 118 erscheinen kann. Das Bildschirmfoto 270 beinhaltet ein Fenster 272, welches eine verkleinerte Ansicht der Anzeige auf der Haupt-Anzeigedarstellung ist. Die Ansicht in Fenster 272 kann entweder eine statische Darstellung der auf der Haupt-Anzeige gezeigten Darstellung sein, oder die Ansicht in Fenster 272 kann dynamisch aktualisiert werden, wenn sich die Ansicht auf der Anzeige 116 verändert. Das Bildschirmfoto 270 zeigt zusätzlich ein zweites Fenster 274, welches Anweisungen anzeigt, welche die chirurgischen Assistenten in diesem Stadium der Maßnahme auszuführen haben. Zusätzlich zu dem in Fenster 274 erscheinenden Text erscheinen, falls erforderlich, Bilder, Diagramme, Ansichten präoperativer Abtastungsresultate bzw. präoperativer Aufnahmen und Ähnliches im Fenster 274. Die in Bildschirmfoto 270 dargestellte Ausführungsform hat ein optionales drittes Fenster 276. Dieses Fenster 276 kann verwendet werden, um weitere Informationen, wie einen ausgewählten Satz an überwachten Lebenszeichen des Patienten, die Dauer der Abbindung einer Gliedmaße eines Patienten, die während der Maßnahme verstrichene Zeit, einen Zeitgeber für einen bestimmten Teil der Maßnahme und ähnliche anzuzeigen. In einigen Ausführungsformen gibt es nur zwei Fenster, oder es können so viele Fenster angezeigt werden, wie zweckmäßigerweise auf eine Anzeigedarstellung passen.
6 zeigt ein Bildschirmfoto 300 einer weiteren Ausführungsform einer Anzeigedarstellung, die auf der von einem chirurgischen Assistenten 104 verwendeten Anzeige 118 erscheinen könnte. Das Bildschirmfoto 300 hat ein einzelnes Fenster 302, welches eine Reihe von Anweisungen 304 zeigt. Das Fenster 302 kann zusätzlich eine Schaltfläche 306 und weiteren Text und Informationen beinhalten, die typischerweise bei dieser Art von Anzeigedarstellungen auftreten können. Im vorliegenden Fall sind die in Fenster 302 dargestellten Informationen dem zugeordnet, was auf der Anzeigedarstellung 116 des anderen Benutzers des Systems angezeigt ist.
7 zeigt eine weitere Ausführungsform 320 der vorliegenden Erfindung. Ein Patient 326 ist für eine bestimmte Maßnahme, die ein chirurgisches Navigationssystem 328 verwendet, vorbereitet. Das chirurgische Navigationssystem 328 beinhaltet eine Kamera 330, die Verfolgungseinrichtungen 332 erfassen kann, die mit dem Patient 328 und/oder einem bestimmten Instrument, das entweder von dem Chirurg 322 oder dem Assistenten 324 benutzt wird, verknüpft sind. Das chirurgische Navigationssystem 328 beinhaltet zusätzlich einen Computer 334, der eine interne CPU (nicht dargestellt) und eine Speichereinrichtung (nicht dargestellt) beinhaltet. In dieser Ausführungsform blicken die Chirurgen 322 und die Assistenten 324 alle auf eine einzige Anzeigeeinrichtung 336, die mit dem chirurgischen Navigationssystem 328 verknüpft ist, das zwei getrennt voneinander steuerbare Fenster anzeigen kann. Die Chirurgen 322 verwenden eine Steuereinrichtung 338, wie beispielsweise eine Computermaus oder ein spezielles chirurgisches Steuergerät, um den Teil der Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung 336 zu steuern, der dem Chirurg zugeordnet ist. Gleichzeitig können die Assistenten 324 ähnliche Steuereinrichtungen 340 verwenden, um die Anzeige auf dem Teil der Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung 336 zu steuern, der dem Assistenten zugeordnet ist. In Abhängigkeit des bestimmten Verfahrensschritts der Maßnahme können sich die relativen Größen der beiden Teile dynamisch ändern, so dass die Gruppe, die mehr Anzeigefläche auf der Anzeigeeinrichtung 336 benötigt, einen größeren Anteil der Anzeige zur Verfügung hat.
8 ist eine schematische Darstellung einer Anzeige 350, die zwei getrennt voneinander steuerbare Fenster 352 und 354 beinhaltet. Das Fenster 352 zeigt einige Anweisungen 356 in Textform an, die von den Chirurgen 322 verwendet werden. Wie gezeigt, können bestimmte Anweisungen hervorgehoben werden, um denjenigen Teil der Anweisungen anzugeben, die momentan aktiv sind. Jede Form des Hervorhebens kann verwendet werden, wie das Fettdrucken der ausgewählten Anweisungen unter gleichzeitigem Ausgrauen der verbleibenden Anweisungen, die Verwendung unterschiedlicher Farben, Schriftsätze, Schriftschnitte oder -größen, ein herausstellender Textkasten oder ähnliche Hinweise. In ähnlicher Weise beinhaltet auch das Fenster 354 Anweisungen 360 in Textform. Wie ebenfalls gezeigt, beinhalten beide Fenster einen Kasten 358 und einen Kasten 362, um es dem jeweiligen Teammitglied zu ermöglichen, die Darstellung oder die Anweisung auf die nächste Darstellung oder Anweisung fortzuschalten. Auf ähnliche Weise können die Kästen 364 und 366 den Benutzer eine Anweisung oder Darstellung zurück springen lassen. Außerdem sollte es das System einem Benutzer jederzeit ermöglichen, zu einer bestimmten Darstellung innerhalb der Maßnahme zu springen. Es könnte nötig werden, bestimmte Schritte auszulassen oder entsprechend den eingetretenen Umständen mit einer Ausweich-Maßnahme fortzufahren.
In bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das chirurgische Navigationssystem 108 die Gegenwart eines bestimmten Instruments oder Gerätes, das in das Blickfeldes des chirurgischen Navigationssystems 108 gebracht wird, erkennen und die tatsächliche Art des Instruments oder Gerätes identifizieren. Solche Instrumente werden manchmal als „intelligente Instrumente” bezeichnet und kommunizieren direkt mit dem chirurgischen Navigationssystem 108 mittels bekannter Techniken. Ein Beispiel solcher Instrumente ist in der veröffentlichten US-Anmeldung 2001/0034340 offenbart, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Inbezugnahme aufgenommen wird. Wie in 9 gezeigt, kann das chirurgische Navigationssystem 108 Anordnungen von Instrumenten auf Tabletts beinhalten, die in der vorliegenden Maßnahme verwendet werden. Die Anzeige 400 beinhaltet ein Fenster 402 mit Schritt-für-Schritt Anweisungen 404. Das Fenster 400 beinhaltet zusätzlich ein zweites Fenster 406, welches eine Darstellung 408 wenigstens eines Teils des während dieser Maßnahme zu verwendenden Tabletts von Instrumenten enthält. In einer Ausführungsform führt die Darstellung 408 eine Hervorhebung 410 desjenigen Instruments durch, das als nächstes dem Chirurgen auszuhändigenden ist, im vorliegenden Fall ein verfolgbarer Anzeiger 412. Diese Hervorhebung kann auf jede aus dem Stand dem Technik bekannte Weise durchgeführt werden, wie beispielsweise derart, dass die Darstellung des bestimmten Instruments unterschiedlich eingefärbt ist, von einer Form, wie einem Kreis, umgeben ist, über den anderen Instrumenten zu schweben scheint, etc. Zusätzlich kann das System bewirken, dass ein Leuchte oder eine andere Anzeige auf dem bestimmten Instrument blinkt oder ihre Farbe verändert, so dass die Assistenten das richtige Instrument leichter identifizieren und auswählen können.
Weil die Instrumente von dem chirurgischen Navigationssystem 108 erkannt werden können, kann die Darstellung 408 darüber hinaus, wie in 10 gezeigt, zu einer Darstellung 420, in der das Instrument von dem Tablett entfernt ist, aktualisiert werden. Die meisten anderen Aspekte des Fensters 400 sind unverändert, mit Ausnahme der Aktualisierungsinformation 422, die zum nächsten Schritt weiterbewegt wurde. Weiterhin kann das chirurgische Navigationssystem 108, falls das Tablett innerhalb des Blickfeldes des chirurgischen Navigationssystems 108 liegt, auch bestimmen, ob ein falsches Instrument aufgenommen wurde. In diesem Fall kann das Instrument selbst den Benutzer durch das Blinken von Statusleuchten, ein Vibrieren oder die Verwendung einer anderen Warnmethode warnen. Zusätzlich kann, wie in 11 gezeigt, eine Warnung 430 in einer abhebenden Farbe über den oberen Teil des Fensters 400 gelegt werden, um den Benutzer zu warnen.
Die vorliegende Erfindung ist nützlich für das Unterstützen und Mitwirken bei der Durchführung chirurgischer und anderer Präzisionsmaßnahmen, die von einer Gruppe mit Unterstützung von Navigationstechnologie vollzogen wird.

Claims

Verfahren zum Unterstützen einer chirurgischen Maßnahme mittels eines chirurgischen Navigationssystems (108; 328), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – Anzeigen einer von dem chirurgischen Navigationssystem (108; 328) generierten ersten Anzeigedarstellung (N; P) auf einer Anzeigeeinrichtung (116; 336), wobei die erste Anzeigedarstellung (N; P) ein von dem chirurgischen Navigationssystem (108) generiertes Bild enthält und die erste Anzeigedarstellung (N; P) eine von mehreren Hauptdarstellungen (N, N + Y, N + Z; P, P + Y, P + Z) ist, die einen ersten Benutzer (102; 322) durch die chirurgische Maßnahme leiten, und die erste Anzeigedarstellung (N; P) von dem ersten Benutzer (102; 322) steuerbar ist; – Anzeigen einer von dem chirurgischen Navigationssystem (108; 328) generierten zweiten Anzeigedarstellung (N'; P') auf einer Anzeigeeinrichtung (118; 336), wobei die zweite Anzeigedarstellung (N'; P') der ersten Anzeigedarstellung (N; P) zugeordnet ist und die zweite Anzeigedarstellung (N'; P') eine von mehreren Hilfsdarstellungen (N', N' + Y, N' + Z; P', P' + Y, P' + Z) ist, die Informationen anzeigen, die einen zweiten Benutzer (104; 324) durch die chirurgische Maßnahme leiten,; und – Ändern der ersten und/oder der zweiten Anzeigedarstellung (N; P; N'; P') in eine andere Darstellung aus der Vielzahl der Hauptdarstellungen (N, N + Y, N + Z; P, P + Y, P + Z) und der Vielzahl der Hilfsdarstellungen (N', N' + Y, N' + Z; P', P' + Y, P' + Z), wobei die Änderung auf einer Interaktion des ersten und/oder des zweiten Benutzers (102, 104; 322, 324) basiert; dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anzeigedarstellung (N'; P') durch den zweiten Benutzer (104; 324) unabhängig von der Steuerung des ersten Benutzers (102; 322) steuerbar ist, wobei die erste und die zweite Anzeigedarstellung (N; P; N'; P') unterschiedliche, aber zusammengehörende, auf die Maßnahme bezogene Informationen anzeigen, und das Verfahren den weiteren Schritt umfasst: Angeben eines als nächstes zu verwendenden Instruments, wobei die Angabe durch das Instrument selbst erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Anzeigedarstellung (N; P) und die zweite Anzeigedarstellung (N'; P') auf der gleichen Anzeigeeinrichtung (336) dargestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Anzeigedarstellung (N; P) und die zweite Anzeigedarstellung (N'; P') auf separaten Anzeigeeinrichtungen (116, 118) dargestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ändern auf einem Bewegen einer Einrichtung innerhalb des Blickfeldes des chirurgischen Navigationssystems (108; 328) basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ändern zusätzlich auf einem Interagieren eines der Benutzer (102, 104; 322, 324) mit dem chirurgischen Navigationssystem (108; 328) basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ändern zusätzlich auf einer Datenbank innerhalb des chirurgischen Navigationssystems (108; 328) basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Anzeigedarstellung zwischen zwei Darstellungen, die der ersten Anzeigedarstellung (N; P) zugeordnet sind, zusätzliche Darstellungen anzeigt, die der Hauptdarstellung nicht zugeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Anzeigedarstellung (N; P) zwischen ersten Anzeigedarstellungen (N, N + Y, N + Z; P, P + Y, P + Z), die entsprechenden zweiten Anzeigedarstellungen (N', N' + Y, N' + Z; P', P' + Y, P' + Z) zugeordnet sind, zusätzlich Darstellungen anzeigt, die der zweiten Anzeigedarstellung (N', N' + Y, N' + Z; P', P' + Y, P' + Z) nicht zugeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Anzeigedarstellung (N'; P') zusätzlich zu Informationen, die spezifisch für diese bestimmte zweite Anzeigedarstellung (N', N' + Y, N' + Z; P', P' + Y, P' + Z) sind, Informationen anzeigt, die auf der zugeordneten ersten Anzeigedarstellung (N; P) angezeigt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die zweite Anzeigedarstellung (N'; P') zusätzlich Informationen anzeigt, die für den zweiten Benutzer (104; 324) nützlich sind.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die zusätzlichen Informationen in Echtzeit aktualisierte Lebenszeichen-Informationen enthalten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Anzeigedarstellung (N'; P') Informationen anzeigt, die sich auf das entsprechende Stadium der chirurgischen Maßnahme beziehen.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die zweite Anzeigedarstellung (N'; P') zusätzliche Informationen anzeigt, die nützlich für den zweiten Benutzer (104; 324) sind.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die zusätzlichen Informationen in Echtzeit aktualisierte Lebenszeichen-Informationen beinhalten.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei eine der angezeigten Darstellungen (N, N + Y, N + Z; P, P + Y, P + Z; N', M + Y, N' + Z; P', P' + Y, P' + Z) zusätzliche Informationen enthält, die gerade auf der anderen Darstellung (N', N' + Y, N' + Z; P', P' + Y, P' + Z; N, N + Y, N + Z; P, P + Y, P + Z) angezeigt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei es dem Benutzer (102, 104; 322, 324) zu jedem Zeitpunkt freisteht, zu einer bestimmten Darstellung (N, N + Y, N + Z; P, P + Y, P + Z; N', N' + Y, N' + Z; P', P' + Y, P' + Z) zu springen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine der Darstellungen eine Repräsentation eines Tabletts mit chirurgischen Instrumenten enthält.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Darstellung die Repräsentation markiert, um das nächste zu verwendende chirurgische Instrument anzuzeigen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei es eine Warnung (430) enthält, falls ein falsches Instrument aufgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Warnung (430) durch das Instrument selbst erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Warnung (430) auf der Anzeigeeinrichtung (118) angezeigt wird.
System zur Unterstützung der Durchführung einer chirurgischen Maßnahme gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1, umfassend: – ein chirurgisches Navigationssystem (108; 328); – eine oder mehrere Anzeigeeinrichtungen (116, 118; 336), die von dem chirurgischen Navigationssystem (108; 328) angesteuert werden und ausgebildet sind, gleichzeitig eine erste Anzeigedarstellung (N; P) und eine getrennte zweite Anzeigedarstellung (N'; P') anzuzeigen, die mit der Maßnahme verknüpft sind; – eine erste Steuerungseinrichtung (338); und – eine zweite Steuerungseinrichtung; dadurch gekennzeichnet, dass jede Anzeigedarstellung einzeln durch die erste Steuereinrichtung (338) oder durch die zweite Steuereinrichtung steuerbar ist, um die erste Anzeigedarstellung (N; P) oder die zweite Anzeigedarstellung (N'; P') zu beeinflussen, wobei die erste und die zweite Anzeigedarstellung (N, P; N', P') unterschiedliche, aber zusammengehörende, auf die Maßnahme bezogene Informationen anzeigen, und dass das System das nächste zu verwendende Instrument angibt, wobei das nächste Instrument selbst die Angabe bereitstellt.
System nach Anspruch 22, wobei die erste und die zweite Anzeigedarstellung (N, P; N', P') auf einer einzigen Anzeigeeinrichtung (336) angezeigt werden.
System nach Anspruch 22, wobei der erste und die zweite Anzeigedarstellung (N, P; N', P') auf separaten Anzeigeeinrichtungen (116; 118) angezeigt werden.
System nach Anspruch 22, wobei die Anzeigedarstellung durch Bewegungen eines Instruments innerhalb des Blickfeldes des chirurgischen Navigationssystems (108; 328) fortschalbar ist.
System nach Anspruch 22, wobei es zusätzlich eine Datenbank zum Zusammenwirken mit dem Benutzer (102, 104; 322, 324) enthält, um die Anzeigedarstellung zu ändern.
System nach Anspruch 22, wobei eine der Anzeigedarstellungen (N, N + Y, N + Z; P, P + Y, P + Z; N', N' + Y, N' + Z; P', P' + Y, P' + Z) zusätzlich einen Teil der gerade auf der anderen Anzeigedarstellung (N', N' + Y, N' + Z; P', P' + Y, P' + Z; N, N + Y, N + Z; P, P + Y, P + Z) gezeigten Informationen anzeigt.
System nach Anspruch 22, wobei eine der Anzeigedarstellungen eine Repräsentation eines Tabletts chirurgischer Instrumente enthält.
System nach Anspruch 28, wobei die Darstellung das nächste zu verwendende chirurgische Instrument angibt.
System nach Anspruch 22, wobei eine oder beide der angezeigten Anzeigedarstellungen (N, P; N', P') Informationen anzeigen, die nicht dem Navigationssystem (108; 328) zugeordnet sind, jedoch für einen oder mehrere der Benutzer (102, 104; 322, 324) wichtig sind.
System nach Anspruch 22, wobei das System eine Warnung (430) ausgibt, falls ein falsches Instrument aufgenommen wird.
System nach Anspruch 31, wobei die Warnung (430) von dem Instrument selbst bereitgestellt wird.
System nach Anspruch 31, wobei die Warnung auf der Anzeigeeinrichtung (118) bereitgestellt wird.