DE102007050969A1 - Marker for surgical instruments and implants - Google Patents

Marker for surgical instruments and implants

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Franz Herbst
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HERBST, FRANZ, 64720 MICHELSTADT, DE
REIFART, NICOLAUS, PROF.DR., 61462 KOENIGSTEIN, DE
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Franz Herbst
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Markierung (1) für chirurgische Instrumente und Implantate - insbesondere für einen Dilatationsballon (2) bei PTCA-Kathetern (3) zur Dilatation von Stenosen im Gefäßsystem - zur Realisierung einer dreidimensionalen Visualisierung aus einer computertomographischen, fluoroskopischen oder auf sonstige Weise erstellten zweidimensionalen Aufnahme der Markierung (1) mittels eines Algorithmus, der die raumspezifischen Daten aus einer auf dem chirurgischen Instrument (3) oder Implantat vorhandenen Markierung (1) und deren Erscheinungsbild auswertet, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Markierung (1) am chirurgischen Instrument (3) oder Implantat umlaufend symmetrisch und vorzugsweise in Form einer Helix angeordnet ist. The present invention relates to a mark (1) for surgical instruments and implants - especially for a dilatation balloon (2) when PTCA catheters (3) for dilating stenoses in the vascular system - to realize a three-dimensional visualization of a CT, fluoroscopic, or otherwise created two-dimensional recording of the mark (1) by means of an algorithm which evaluates the room-specific data from an on the surgical instrument (3) or implant present mark (1) and their appearance, which is characterized in that the marking (1) to the surgical instrument (3) or implant is arranged circumferentially symmetrical, and preferably in the form of a helix.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Markierung für chirurgische Instrumente und Implantate, insbesondere für einen Dilatationsballon bei PTCA-Kathetern zur Dilatation von Stenosen im Gefäßsystem. The present invention relates to a marker for surgical instruments and implants, especially for a dilatation balloon with PTCA catheters for dilatation of stenoses in the vascular system.
  • Ein nicht ausreichend gelöstes Problem in der minimal invasiven Chirurgie oder Chirurgie ist die mangelnde Sichtbarkeit eines Implantates, wenn dieses nicht einen ausreichenden Röntgenkontrast während oder auch nach der Implantation besitzt und es dem Chirurgen nicht möglich ist, das Implantat direkt zu beobachten, sondern nur mit indirekten Methoden wie z. An insufficiently resolved problem in minimally invasive surgery or surgery is the lack of visibility of an implant if it does not have a sufficient X-ray contrast during or after implantation, and it is not possible for the surgeon to observe the implant directly, but only indirectly methods such. B. der Computertomographie. As computed tomography. Die Computertomographie ermöglicht mit Hilfe von Röntgenstrahlen eine Visualisierung des Implantates während und nach der Implantation, solange das Implantat einen ausreichenden Röntgenkontrast besitzt. Computed tomography allows with the help of X-ray visualization of the implant during and after implantation, as long as the implant has a sufficient X-ray contrast. Ist dieser Kontrast nur minimal wie z. Is this contrast minimal such. B. bei sehr dünnen oder kleinen metallischen Implantaten oder Implantaten aus Kunststoffen, so ist der Chirurg auf radiopaque Marker angewiesen, die sich auf oder in dem Implantat befindet, so dass eine Lokalisation des Implantates über diese Marker möglich ist. B., so that a localization of the implant about this marker is possible with very thin or small metallic implants or implants of plastics so the surgeon has to rely on radiopaque markers located on or in the implant. In der Regel sind diese Marker aus hoch röntgendichten Metallen hergestellt, wie z. Typically, these markers are made from highly radiopaque metals such. B. Platin oder Gold. As platinum or gold.
  • Bei einigen Implantaten sind diese röntgendichten Marker völlig ausreichend, bei Implantaten oder Prozeduren wie z. Some implants these radiopaque markers are quite sufficient for implants or procedures such. B. Stents oder Dilatationskathetern zur Öffnung von Stenosen sind diese Marker völlig unzureichend oder gar nicht vorhanden. As stents or dilatation catheters for opening stenoses do not exist, these markers totally inadequate or. Der Kardiologe muss sich hier auf seine langjährige Erfahrung verlassen und im Falle einer Stentimplantation auf den schwachen röntgendichten Kontrast des metallischen Implantates. The cardiologist has here on his many years of experience leave and in case of stenting on the weak radiopaque contrast of the metallic implant. Im Falle einer reinen Ballondilatation zur Öffnung einer Stenose sind hier nur kleine radial oder longitudinal um den Katheterschaft oder auf dem Dilatationsballon angebrachte rönt gendichte Marker vorgesehen, durch die der Kardiologe auf die Position des Ballons im Blutgefäß indirekt schließen kann. In the case of a pure balloon dilatation for opening a stenosis are only small radially or longitudinally provided around the catheter shaft or on the dilation balloon mounted rönt marker gene density here by the cardiologist at the position of the balloon in the blood vessel close indirectly. Eine direkte Visualisierung des Dilatationsballons ist nicht möglich, da dieser auf einem Polymer besteht, das keinerlei röntgendichte Eigenschaften besitzt. Direct visualization of the dilatation balloon is not possible, as this is on a polymer having no radiopaque properties. Bei Kathetern, die nicht zur Dilatation eingesetzt werden, sind diese Marker auf dem Schaft in radialer oder longitudinaler Form aufgebracht, die es erlauben, eine Lokalisation des Katheters vorzunehmen, aber keinerlei Information darüber geben, welche dreidimensionale räumliche Anordnung das zu beobachtende Objekt hat. In catheters that are not used for dilation, these markers are applied on the shaft in the radial or longitudinal shape, which allow to carry out a localization of the catheter, but give no information on which three-dimensional spatial arrangement has the object to be observed.
  • Die so genannte Ballondilatation beschreibt ein Verfahren, bei dem Gefäße geweitet werden. The balloon dilation so-called describes a process are widened in the vessels. Konkret wird eine Stenose in der Regel durch Zugabe von Kontrastmitteln diagnostiziert. Concretely, a stenosis is usually diagnosed by the addition of contrast agents. Durch Verfahren und Methoden aus der PTCA (perkutane transluminale Coronarangioplastie) oder PTA (perkutane transluminale Angioplastie) bekannt sind, werden an die stenotischen Bereiche über das Lumen des Gefäßes ein Dilatationskatheter geführt. By procedures and methods of the PTCA (percutaneous transluminal coronary angioplasty) or PTA (percutaneous transluminal angioplasty) are known, a dilatation catheter to be guided to the stenotic areas via the lumen of the vessel. Der Dilatationskatheter besitzt in der Regel am distalen Ende einen expandierbaren Ballon, der in der Regel aus einem hochfesten Polymer, wie z. generally at the distal end of the dilatation catheter having an expandable balloon, which is usually of a high strength polymer such. B. Nylon besteht. B. nylon. Der Dilatationsballon kann auf einen vorherbestimmten maximalen Dilatationsdurchmesser expandiert werden. The dilatation balloon can be expanded to a predetermined maximum dilation. Dazu wird er vom proximalen Ende des Katheters über ein Lumen im Katheterschaft mit einer Flüssigkeit, unter Druck gesetzt und inflatiert. For this purpose, it is from the proximal end of the catheter through a lumen in the catheter shaft having a fluid pressurized and inflated. Durch radiopaque Marker an beiden Enden des Ballons kann der Kardiologe ermittein, wo sich der Ballon im Augenblick befindet. By radiopaque markers at both ends of the balloon, the cardiologist can ermittein where the balloon is located at the moment. Diese röntgendichten Marker sind in der Regel nicht auf dem Ballon aufgebracht, sondern auf dem Katheterschaft, der druckdicht durch den Ballon führt. These radiopaque markers are not usually applied on the balloon, but leads on the catheter shaft, the pressure sealed by the balloon. In der Regel bestehen die Marker aus zwei konzentrische um den Katheterschaft angeordneten Streifen aus einem röntgendichten Material, die an dem distalen sowie proximalen Ende des Ballons angebracht sind. In general, the markers consist of two concentric arranged around the catheter shaft stripes of a radiopaque material, which are attached to the distal and proximal end of the balloon. Sie markieren damit das zur Dilatation verfügbare Ballonvolumen. so you select the available-for-dilatation balloon volume.
  • Ein großer Nachteil dieser Markierung besteht darin, das nach Inflation des Ballons keine Aussage getroffen werden kann, ob der Ballon tatsächlich inflatiert ist und wenn ja, wie stark diese Inflation ist. A major disadvantage of this mark is that can be made no statement after inflation of the balloon if the balloon is actually inflated and if so, how strong this inflation. Ebenso kann keine Aussage getroffen werden, inwieweit der Ballon völlig konzentrisch inflatiert ist oder ob es Bereiche in der zu öffnenden Stenose gibt, die nicht völlig geöffnet werden konnten. Likewise, no statement can be made, the extent to which the balloon is fully inflated concentrically or whether there are areas in the openable stenosis, which could not be fully opened. Der behandelnde Arzt ist in diesem Moment blind und kann keine Aussage treffen, ob die Dilatation erfolgreich war. The attending physician is blind at that moment and can not comment whether the dilatation was successful. Auch nach der Behandlung und Applikation eines Kontrastmittels in das Gefäß kann nicht mit Sicherheit gesagt werden, ob das Gefäß vollständig offen ist, oder ob es Bereiche gibt, die nicht geöffnet wurden. Even after treatment and application of a contrast medium into the vessel can not be said with certainty whether the vessel is fully open, or whether there are areas that have not been opened. Der Grund für das Versagen dieser Methode liegt darin begründet, dass ein Röntgencomputertomograph ein zweidimensionales Bild liefert und für eine Umrechnung auf ein dreidimensionales Bild der Stenose nicht genügend Daten vorhanden sind. The reason for the failure of this method lies in the fact that an X-ray computed tomography provides a two-dimensional image and sufficient data are not available for a conversion to a three-dimensional image of the stenosis. Es ist möglich, dass im Röntgenbild die Stenose offen erscheint aber in Wirklichkeit noch Stellen besitzt, die nicht geöffnet wurden. It is possible that the stenosis appear openly in the radiograph but in reality still has areas that have not been opened.
  • Auch in Also in EP 0244818 B1 EP 0244818 B1 wird ein Röntgenkontrastmittel besitzender Katheter vorgeschlagen, der ein strahlungsundurchlässiges Ringelement aufweist, das am Katheter umfangmäßig so angeformt ist, dass es eine Axial- oder Achsrichtung des Katheters schneidet, wobei das Ringelement mit einem Abschnitt ohne oder mit geringerer Strahlungsdurchlässigkeit versehen ist und sich in der Achsrichtung des Katheters erstreckt. an X-ray contrast agent owning catheter is proposed, comprising a radio-opaque ring member is formed circumferentially so the catheter that it intersects an axial or axial direction of the catheter, wherein the ring member is provided with a section without or with a lower luminous transmittance and extending in the axial direction of the catheter. Es wird hier eine Markierung auf Kathetern beschrieben, die keinen Ballonabschnitt besitzen, der dilatierbar ist. It is described here a mark on catheters that do not have a balloon portion which is dilated. Nachteil dieser in Disadvantage of this in EP 0244818 B1 EP 0244818 B1 beschrieben Ausführung ist, dass es nicht möglich ist, selbst kleine Distorsionen zu erkennen, da hier lediglich eine diskontinuierliche Korrelation der analytischen Elemente beschrieben wird. described embodiment is that it is not possible to detect even small distortions, since only a discontinuous correlation of the analytical elements is described. Eine genaue Aussage über Distorsionen mit Aufnahmen (Bildern), die direkt senkrecht zur Strahlungsquelle erzeugt wurden, ist nicht möglich. A detailed statement of distortions of images (pictures) that have been generated directly perpendicular to the radiation source is not possible. Die Ringelemente erscheinen nur als Rechtecke. The ring members appear only as rectangles.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optimale Anordnung einer mittels Computertomographie, Fluoroskopie oder auf sonstige Weise zweidimensional abbildbaren Markierung auf medizinischen Instrumenten und Implantaten, im speziellen Dilatationskathetern, Kathetern und Stents zu schaffen. The present invention is based on the object, an optimal arrangement of a means of computer tomography, fluoroscopy, or otherwise two-dimensional imageable marker on medical instruments and implants to create the special dilatation catheters, catheters and stents.
  • Die Anordnung und Geometrie dieser Markierung auf Dilatationskathetern oder anderen medizinischen Instrumenten oder Implantaten sollte dabei folgende Aufgaben erfüllen: The arrangement and geometry of this mark on dilatation catheters or other medical instruments or implants should meet the following tasks:
    Erstens darf die Markierung das mechanische Verhalten des medizinischen Instruments oder Implantats nicht verändern. First, the marker may not change the mechanical behavior of the medical instrument or implant. Zweitens muss sie mittels Computertomographie, Fluoroskopie oder auf sonstige Weise zweidimensional darstellbar sein, und drittens müssen sie so angeordnet sein, dass man aus dem zweidimensionalen Abbild der Markierung auf die dreidimensionale Anordnung des medizinischen Instruments oder Implantates schließen kann. Second, it must means of computer tomography, fluoroscopy or be two-dimensionally displayed in some other way, and thirdly, it must be arranged so that one can deduce from the two-dimensional image of the mark on the three-dimensional arrangement of the medical instrument or implant. Hierbei sollte es die Auswertung der einzelnen Markierungspositionen mit Hilfe eines Algorithmus ermöglichen, ein exaktes dreidimensionales Bild des medizinischen Instruments oder Implantates zu errechnen. This should enable the evaluation of the individual marker positions using an algorithm to calculate an accurate three-dimensional image of the medical instrument or implant.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß dem vorliegenden Anspruch 1 vorgeschlagen, dass die Markierung für chirurgische Instrumente und Implantate zur Realisierung einer dreidimensionalen Visualisierung aus einer computertomographischen, fluoroskopischen oder auf sonstige Weise erstellten zweidimensionalen Aufnahme am chirurgischen Instrument oder Implantat umlaufend symmetrisch angeordnet ist. To solve this problem, it is proposed according to present claim 1 that the marking for surgical instruments and implants for realizing a three-dimensional visualization of a CT, fluoroscopic, or created in any other way two-dimensional recording on the surgical instrument or implant is arranged circumferentially symmetrical. Mit einem Algorithmus, der die raumspezifischen Daten aus der auf dem chirurgischen Instrument oder Implantat vorhandenen Markierung und deren Erscheinungsbild auswertet, kann so eine exakte dreidimensionale Darstellung aus einer zweidimensionalen computertomographischen oder anders gearteten Abbildung errechnet werden. With an algorithm that evaluates the site-specific data from the existing to the surgical instrument or implant mark and their appearance, so an exact three-dimensional representation can be calculated from a two-dimensional computed tomography or different kind of figure.
  • Verfahrensmäßig wird hierzu vorgeschlagen, dass die Auswertung der zweidimensionalen Abbildung der erfindungsgemäßen Markierung für chirurgische Instrumente und Implantate unter Einbeziehung der folgenden Parameter erfolgt: Procedurally, it is suggested in this regard that the evaluation of the two-dimensional image of the marking of the invention for surgical instruments and implants, including the following parameters are:
    • – Winkel und Winkeldistorsionen, - angle and Winkeldistorsionen,
    • – Verkürzungen oder Verlängerung der Spiralhalbstrecken, - shortening or lengthening of the spiral half tracks,
    • – Abstände zwischen den Spiralspitzen, - Distances between the scroll tips,
    • – Verzerrungen im Durchmesser der Spiralwendel - distortions in the diameter of the spiral coil
    • – Verzerrungen im Durchmesser der Spirale - distortions in the diameter of the coil
    in der zweidimensionalen Abbildung, die über die symmetrisch angeordnete Markierung ausgebildet sind. in the two-dimensional image formed on the symmetrically arranged marker. Darüber hinaus ist auch die Verwendung weiterer Parameter durchaus denkbar. In addition, the use of other parameters is quite conceivable. Alle analytischen Elemente der Markierung sind in kontinuierlicher Korrelation zueinander und über den Gesamtbereich miteinander verbunden. All the analytical elements of the label are each in continuous correlation and connected to each other over the entire region.
  • Die Vorteile der vorliegenden Markierung sind vielseitig: The advantages of the present mark are versatile:
    So erlaubt es die Erfindung, durch eine spezielle Anordnung der Markierung z. Thus, the invention allows, by a special arrangement of the marking z. B. auf einer Ballonmembran eine direkte Beobachtung des Inflationsvorgangs während der Behandlung zu beobachten und eine Aussage zu treffen, inwieweit der Ballon die Stenose öffnen konnte und wo möglicherweise noch stenotische Bereiche vorhanden sind, die nicht zu öffnen waren. B. on a balloon membrane to observe a direct observation of the inflation process during treatment and to make a statement how far the balloon could open the stenosis and where there stenotic areas may exist that were not open. Eine einfache Betrachtung der Positionierung der Markierung auf dem Ballon erlaubt es dem Kardiologen, eine Aussage darüber zu treffen, inwieweit die Stenose geöffnet werden konnte oder nicht. A simple examination of the positioning of the marker on the balloon allows the cardiologist to make a statement as to what extent the stenosis could be opened or not.
  • Ein in Form der vorgeschlagenen Markierung beschichteter Dilatationsballon ist auch als Träger eines Stents geeignet. In a coated form of the proposed marking dilatation balloon is also suitable as a support of a stent. In der Regel sind Stents nur schlecht röntgendicht und deren Struktur nach Dilatation im Gefäß nur schwer zu erkennen. Stents are usually poorly radiopaque and difficult to detect their structure after dilatation in the vessel. Wird ein Stent aber mit Hilfe eines röntgendicht markierten Ballons dilatiert, so kommen die gleichen Effekte zum tragen, wie diese bei der reinen Dilatation eines Ballons auftreten. If a stent but dilated using a radiopaque marked balloon so the same effects come to fruition, such as occur in pure dilatation of a balloon. Man kann somit eine genaue Analyse der Stentöffnung durchführen und erkennen, in welchen Bereichen es zu nur teilweiser Öffnung des Stents kommt. One can thus carry out a detailed analysis of stent opening and identify areas in which there is only partial opening of the stent. Ebenso ist es möglich, die röntgendichte Markierung direkt auf der Stentoberfläche oder in den Stent zu integrieren. It is also possible to incorporate the radiopaque marker on the stent surface or in the stent. Damit wird es möglich, den Stent während seiner Implantation genau zu lokalisieren. This makes it possible to locate the stent precisely during its implantation. Weiterhin kann der Stent während seiner gesamten Lebenszeit jederzeit beobachtet werden und es ist feststellbar, ob strukturelle Probleme des Stents auftreten und wo diese Bereich im Stent lokalisiert sind. Furthermore, the stent can be observed throughout his life at any time and it is possible to determine whether structural problems of the stent may occur and where these areas are located in the stent.
  • Darüber hinaus lässt sich die vorgestellte Markierung auch bei allen medizinischen Instrumenten, die aus röhrenförmigen Gebilden aufgebaut sind, anbringen und die exakte Positionierung dieser Geräte im Körper durch computertomographische Auswertungen bestimmen. Moreover, the marking can also be presented in all medical instruments, which are composed of tubular structures, to install and to determine the exact positioning of these devices in the body by computed tomographic analysis. Es ist z. It is Z. B. möglich, den genauen Verlauf eines Katheterschafts vom proximalen bis zum distalen Ende zu verfolgen. possible to monitor as the exact course of a catheter shaft from the proximal to the distal end. Jede Art von Katheter kann in dieser Weise röntgendicht markiert werden und ist damit leicht visuell zu verfolgen. Any type of catheter can be marked in this way radiopaque, making it easy to track visually.
  • Die symmetrisch angeordnete Markierung ist auf medizinischen Instrumenten oder Implantaten jedweder Form und Größe anwendbar. The symmetrically arranged labeling is applicable to medical instruments or implants of any shape and size. Hier kann das Objekt auch mit einem Markierungsnetz aus röntgendichten Markern wie Spiralen, Polygonen, Punkten oder Kombinationen symmetrisch überzogen werden. Here, the object may be coated with a symmetrical mark network of radiopaque markers, such as spirals, polygons, points, or combinations thereof. Das medizinische Instrument oder Implantat wird durch Analyse dieser Marker in oben beschriebener Weise direkt sichtbar. The medical instrument or implant is directly visible by analysis of these markers in the manner described above. Durch eine Analyse der Winkel und dem Aufbau der Polygone kann ein dreidimensionales Abbild generiert werden. Through an analysis of the angle and the construction of the polygons a three-dimensional image can be generated.
  • Im Falle einer punktuellen symmetrischen Markierung kann durch Analyse der Punktabstände zueinander ein dreidimensionales Abbild der Stenose generiert werden. In case of a symmetrical selective labeling of the stenosis can be generated by analyzing the point distances to each other, a three-dimensional image.
  • Es gibt eine Reihe weiterer geometrischer Anordnungsformen der Markierung, die alle auf dem gleichen Prinzip basieren: Analyse der Winkel und Abstände von gegebenen Punkten voneinander und Einbeziehung dieser Daten in eine vorgegebene Geometrie. There are a number of other geometrical arrangement of the mark, all based on the same principle: Analysis of the angles and distances of given points from each other and incorporating this data in a predetermined geometry.
  • Die Markierung in röntgendichter Ausgestaltung kann aus unterschiedlichsten Materialien gefertigt sein. The mark in radiopaque embodiment may be made of different materials. Hier kommen vornehmlich die folgenden Elemente oder deren chemische Derivate zum Einsatz: Barium, Hafnium, Tantal, Wolfram, Rhenium, Osmium, Iridium, Platin, Gold, Blei, und Bismut. Here mainly come the following elements or their chemical derivatives used: barium, hafnium, tantalum, tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum, gold, lead, and bismuth. Die Verwendung weiterer Materialien ist darüber hinaus nicht ausgeschlossen. The use of other materials is also not excluded.
  • Die Markierung ist aber nicht beschränkt darauf, röntgendicht zu sein, sie kann ferner auch aus jedem anderen Material gefertigt sein, das es erlaubt, ein Kontrastbild oder ähnliches zu erzeugen, welches anschließend abbildhaft darstellbar ist. but the mark is not limited to be radiopaque, it can also be made of any other material which enables to produce a contrast image or the like, which is then represented by way of illustration. Anwendungen einer Fluoreszenz- und Lumineszenzmarkierung sind vorstellbar, aber keineswegs beschränkt auf diese. Applications of fluorescence and luminescence are conceivable, but by no means limited to these.
  • Zur Anbringung der Markierung auf chirurgischen Instrumenten und Implantaten kann auf die im Stand der Technik bewährten Verfahren verwiesen werden. For attaching the mark on surgical instruments and implants can be made to the established in the prior art. Es muss hierbei jedoch sicher gestellt sein, dass die Anbringungsweise der Markierung nicht die Widerstandsfähigkeit des Instruments oder Implantats signifikant bzw. vorzugsweise überhaupt nicht beeinträchtigt. It must be ensured here, however, that the attachment, the tag does not significantly or preferably not at all affect the durability of the instrument or implant.
  • Eine weitere Beschreibung der Erfindung und deren Vorteile erfolgt nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels, das in Zeichnungsfiguren dargestellt ist. A further description of the invention and the advantages thereof will be given below based on an embodiment illustrated in the drawing figures.
  • Es zeigen: Show it:
  • 1 1 einen PTCA-Dilatationskatheter ( a PTCA dilatation catheter ( 3 3 ) mit Dilatationsballon ( ) (With dilatation balloon 2 2 ) und einer umlaufenden symmetrischen Markierung ( ) And a circumferential symmetric marker ( 1 1 ) in Form einer rechtsdrehenden spiralförmigen Helix (im Folgenden auch: Spirale). ) In the form of a right-handed spiral helix (hereinafter also spiral).
  • 2 2 einen PTCA-Dilatationskatheter ( a PTCA dilatation catheter ( 3 3 ) mit einer umlaufenden symmetrischen Markierung ( ) (With a circular symmetric mark 1 1 ) in Form einer Doppel-Helix. ) In the form of a double helix.
  • 2a 2a eine vergrößerte Darstellung der Doppel-Helix. an enlarged view of the double helix.
  • 3 3 ein Abbild einer umlaufenden symmetrischen Markierung ( (An image of a rotating symmetrical mark 1 1 ) in Form einer rechtsdrehenden Helix ohne Distorsionen ( ) In the form of a right-handed helix (without distorsions 8 8th ). ). Das linke Ende ( The left end ( 7 7 ) der rechtsdrehenden Spiralwendel ( () Of the right-handed spiral helix 1 1 ) mit dem Spiralwendelsegment ( ) (With the helical coil segment 13 13 ) ist dem Betrachter zugewandt und liegt oberhalb der Spiralachse ( ) Faces the viewer and is located above the coil axis ( 6 6 ). ). Das Spiralwendelsegment ( The spiral coil segment ( 14 14 ) ist dem Betrachter abgewandt und liegt unterhalb der Spiralachse ( ) Facing away from the viewer and below the helical axis ( 6 6 ). ).
  • 4 4 wie as 3 3 , als Rastergrafik randvektorisiert. , Randvektorisiert as raster graphics.
  • 5 5 wie as 3 3 , mit Distorsionen ( (With sprains 13 13 ). ).
  • 6 6 wie as 5 5 , als Rastergrafik randvektorisiert. , Randvektorisiert as raster graphics.
  • 7 7 ein Abbild einer umlaufenden symmetrischen Markierung ( (An image of a rotating symmetrical mark 1 1 ), wobei das Objekt mit einem Markierungsnetz aus Polygonen (hier: Dreiecken) ( ), Wherein the object with a marking mesh of polygons (here triangles) ( 15 15 ) überzogen ist. ) Is coated.
  • Wie in As in 1 1 dargestellt, weist die symmetrisch angeordnete Markierung ( shown, the symmetrically arranged labeling ( 1 1 ) in bevorzugter Ausführung die Form einer Spirale auf, die hier auf der expandierten Ballonoberfläche eines Dilatationsballons ( ) In a preferred embodiment the shape of a spiral, which here (on the expanded balloon surface a dilatation balloon 2 2 ) aus röntgendichten Material aufgebracht ist und sich vom distalen bis zum proximalen Ende des Ballons ( ) Is applied from radiopaque material and to the proximal end of the balloon (from the distal 2 2 ) windet. ) Winds.
  • 2 2 sowie such as 2a 2a zeigen eine symmetrisch angeordnete Markierung ( show a symmetrically arranged labeling ( 1 1 ), die die Form einer Doppel-Helix aufweist. ) Which has the form of a double helix. Wie in As in 2a 2a ersichtlich, sind weitere optische Schnittpunkte ( seen further optical intersections are ( 4 4 ) der Doppel-Helix sichtbar, die sich unter einem bestimmten Winkel ( ) Of the double-helix visible, which (at a certain angle 5 5 ) treffen. ) to meet. Diese Winkel ( These angles ( 5 5 ) werden sich ändern, falls es zu einer Distorsion ( ) Will change if it (a distortion 8 8th ) der Doppel-Helix kommt. ) Of the double-helix comes. Die Analysengenauigkeit des Gesamtbildes wird dadurch noch erhöht. The analysis accuracy of the overall image is still further increased. Führt man eine Dreifach-Helix ein, so kommt es zu weiteren optischen Schnittpunkten ( Carrying out a triple helix, so there is another optical intersections ( 4 4 ) und Winkeln ( () And angles 5 5 ). ). Je mehr Winkel ( (The more angle 5 5 ) einer Auswertung zur Verfügung stehen, desto genauer wird die dreidimensionale Rekonstruktion. ) Are an evaluation are available, the more accurate three-dimensional reconstruction.
  • Wie aus as from 3 3 und and 4 4 ersichtlich, erscheint die Spirale in einer zwei dimesionalen Abbildung, im Falle einer völlig symmetrischen Öffnung des Dilatationsballons ( seen, the spiral in a two dimesionalen figure appears, (in the case of a completely symmetrical opening of the dilatation balloon 2 2 ), als eine symmetrische Zickzacklinie mit alternierenden völlig gleichen Winkeln ( ), As a symmetrical zig-zag line with alternating completely equal angles ( 5 5 ). ). Die Winkel ( The angle ( 5 5 ) sind abhängig von der Steigung der Spirale und dem Durchmesser des geöffneten Ballons ( ) Depend (from the pitch of the spiral and the diameter of the open balloon 2 2 ) und genau durch diese Geometrie im Voraus festgelegt. ) And accurately determined by this geometry in advance. Aus den Daten der sich ergebenden Winkeln ( (From the data of the resulting angles 5 5 ), als auch aus den Daten des Ballondurchmessers sowie einer möglichen Distorsion der Zickzacklinie kann man exakt erkennen, ob der Ballon ( ), As well as from the data of the balloon diameter and a possible distortion of the zigzag line you can see exactly whether the balloon ( 2 2 ) symmetrisch geöffnet ist oder Bereiche vorhanden sind, die nicht geöffnet wurden und wie diese Bereiche aussehen. ) Is symmetrical or open areas exist that have not been opened and how these areas look like. Mit einem Algorithmus lässt sich durch Korrelation dieser Daten ein genaues dreidimensionales Bild des geöffneten Ballons ( With an algorithm can be (by correlating this data, an accurate three-dimensional image of the open balloon 2 2 ) errechnen. ) Can be calculated. Darüber hinaus lassen sich der stenotische Zustand der Läsion sowie die genauen räumlichen Stellen bestimmen, an der die Stenose nicht richtig geöffnet wurde. In addition, the stenotic condition of the lesion and the precise spatial locations can be determined where the stenosis was not opened properly. Auch die Stärke der Öffnungen ist bestimmbar. The thickness of the openings can be determined. Ferner ist eine eindeutige Aussage darüber möglich, dass bei einer rechtsdrehende Spirale alle Spiralwendelsegmente ( Moreover, clear predicted to be that (for a right-handed spiral all spiral coil segments 13 13 ), die von links nach rechts verlaufen, dem Betrachter zugewandt sind, also oberhalb der Spiralachse ( ) Extending from left to right, are facing the viewer, that is above the coil axis ( 6 6 ) liegen und alle Spiralwendelsegmente ( ) And are all spiral coil segments ( 14 14 ), die von rechts nach links verlaufen, unterhalb der Spiralachse ( ) Running from right to left, (below the helical axis 6 6 ) liegen und dem Betrachter abgewandt sind. ) And are facing away from the viewer. Alle auftretenden Spiralwinkel ( All twist angles which occur ( 5 5 ) sind in der Abbildung in ) Are in the picture in 3 3 nicht verbogen und gleich. not bent and equal. Sowohl die Spiralhalbstrecken ( Both the spiral half tracks ( 9 9 ), die Abstände zwischen den Spiralspitzen ( ), The distances between the scroll tips ( 10 10 ), der Durchmesser der Spirale ( ), The diameter of the spiral ( 11 11 ) und der Durchmesser der Spiralwendel ( ) And the diameter of the spiral coil ( 12 12 ) sind überall gleich. ) Are the same everywhere.
  • Handelt es sich um eine rechtsdrehende röntgendichte Spirale, die sich vom distalen Ende des Ballons ( If it is a right-radiopaque coil that (from the distal end of the balloon 2 2 ) um den Ballon ( ) (Around the balloon 2 2 ) windet und ist der Start der zu beobachtenden Zickzacklinie im computertomographischen Bild von links nach rechts, so befindet sich das distale Ende der Spirale auf dem zum Betrachter zugewandten Seite auf der Ballonoberfläche. ) Overcomes and is the start of the observed zigzag line in the CT image from left to right, so the distal end of the coil is located on the side facing the viewer on the balloon surface. Erkennt der Betrachter aber eine Zickzacklinie, die von recht nach links verläuft, so befindet sich der distale Start der Spirale auf der zum Betrachter abgewendeten Seite des Ballons ( Recognizes the viewer but a zigzag line running from right to left, as is the distal start of the spiral on the side facing away toward the viewer side of the balloon ( 2 2 ). ). Durch genaue Analyse des Anfangs der Zickzacklinie kann man erkennen, wie der Dilatationsballon ( Through detailed analysis of the beginning of the zigzag line can be seen as the dilatation balloon ( 2 2 ) räumlich platziert ist. ) Is spatially placed.
  • Während der Inflation des Ballons ( During the inflation of the balloon ( 2 2 ) im stenotische Gefäß kann man durch die oben beschriebenen Daten ein exaktes dreidimensionales Bild erstellen. ) In the stenotic vessel can create by the above-described data an accurate three-dimensional image. Es ist also möglich, sofort zu erkennen, wo es zu möglicherweise auftretenden Problemen während der Dilatation kommt und entsprechend zu handeln. So it is possible to immediately recognize where it comes to problems that might occur during dilatation and act accordingly. Über ein vorzugsweise online geschaltetes Computerprogramm lässt sich ein dreidimensionales Abbild des stenotischen Gefäßes errechnen, das nur aus der Analyse der Daten wie Ballon Durchmesser, Torsion der Zickzacklinie, Torsion der Zickzackwinkel, Länge einer halben Zickzacklinie und Analyse des Startes der Zickzacklinie von Links oder Rechts beginnend, basiert. a three-dimensional image of the stenotic vessel via a preferably online-connected computer program can be calculated, the starting only from the analysis of data such as balloon diameter, twist the zigzag line, twist the zigzag angle, length of half a zigzag line and analysis of the start of the zigzag line of Left or Right based.
  • Kommt es zur Distorsion der Spirale durch auftretende Stenosen, so ergibt sich ein in wie in If it comes to distortion of the spiral through occurring stenosis, the result is one in as 5 5 und and 6 6 dargestelltes Abbild im Falle dreier Stenosen ( in the case of three strictures (shown image 8 8th ). ). Das linke Ende ( The left end ( 7 7 ) der Spiralwendel mit dem Spiralwendelsegment ( ) Of the spiral helix with the helical coil segment ( 13 13 ) ist dem Betrachter zugewandt und liegt oberhalb der Spiralachse. ) Faces the viewer and is located above the coil axis. Das Spiralwendelsegment ( The spiral coil segment ( 14 14 ) ist dem Betrachter abgewandt und liegt unterhalb der Spiralachse ( ) Facing away from the viewer and below the helical axis ( 6 6 ). ). Nicht alle Spiralwinkel ( Not all spiral angle ( 5 5 ) sind gleich. ) are equal. Es kommt zur Distorsion der Winkel ( It comes to the distortion of the angle ( 5 5 ). ). Nicht alle Spiralhalbstrecken ( Not all spiral half tracks ( 9 9 ) sind gleich. ) are equal. Es kommt zu optischen Verkürzungen oder Verlängerung der Halbstrecken ( It comes to optical shortening or extension of the half-links ( 9 9 ). ). Weder die Abstände zwischen den Spiralspitzen ( Neither the distances between the scroll tips ( 10 10 ), der Durchmesser ( ), the diameter ( 11 11 ) der Spirale, noch die Durchmesser der Spiralwendel ( ) Of the spiral, or the diameter of the spiral coil ( 12 12 ) sind überall gleich, sondern teilweise extrem verzerrt. ) Are the same everywhere, but sometimes extremely distorted.
  • 1 1
    umlaufend symmetrisch angeordnete Markierung; circumferentially symmetrically arranged label; Spiralwendel spiral coil
    2 2
    Dilatationsballon; dilatation balloon; Ballon balloon
    3 3
    PTCA-Dilatationskatheter PTCA dilatation catheter
    4 4
    Schnittpunkt der (Doppel-)Helix Intersection of the (double) Helix
    5 5
    Winkel corner
    6 6
    Spiralachse spiral axis
    7 7
    linkes Ende der rechtsdrehenden Spiralwendel left end of the right-handed spiral helix
    8 8th
    Stenose; stenosis; Distorsion distortion
    9 9
    Spiralhalbstrecke Spiral half track
    10 10
    Abstand zwischen den Spiralspitzen Distance between the scroll tips
    11 11
    Durchmesser der Spirale Diameter of the coil
    12 12
    Durchmesser der Spiralwendel Diameter of the spiral coil
    13 13
    dem Betrachter zugewandtes Spiralwendelsegment facing the viewer spiral coil segment
    14 14
    dem Betrachter abgewandtes Spiralwendelsegment the viewer averted spiral coil segment
    15 15
    Polygone in Form von Dreiecken Polygons in the shape of triangles
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. This list of references cited by the applicant is generated automatically and is included solely to inform the reader. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. The list is not part of the German patent or utility model application. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. The DPMA is not liable for any errors or omissions.
  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
    • - EP 0244818 B1 [0006, 0006] - EP 0244818 B1 [0006, 0006]

Claims (7)

  1. Markierung ( marker ( 1 1 ) für chirurgische Instrumente und Implantate zur Realisierung einer dreidimensionalen Visualisierung aus einer computertomographischen, fluoroskopischen oder auf sonstige Weise erstellten zweidimensionalen Aufnahme der Markierung ( ) (For surgical instruments and implants for realizing a three-dimensional visualization of a CT, fluoroscopic, or created in any other way two-dimensional recording of the mark 1 1 ) mittels eines Algorithmus, der die raumspezifischen Daten aus einer auf dem chirurgischen Instrument oder Implantat vorhandenen Markierung ( ) By means of an algorithm that (the site-specific data from an existing on the surgical instrument or implant marker 1 1 ) und deren Erscheinungsbild auswertet, dadurch gekennzeichnet , dass die Markierung ( ) And their appearance evaluates, characterized in that the mark ( 1 1 ) am chirurgischen Instrument ( ) (On the surgical instrument 3 3 ) oder Implantat umlaufend symmetrisch angeordnet ist. ) Or implant is arranged circumferentially symmetrical.
  2. Markierung für chirurgische Instrumente und Implantate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung ( Marker for surgical instruments and implants according to claim 1, characterized in that the mark ( 1 1 ) am chirurgischen Instrument oder Implantat vorzugsweise die Form einer Helix aufweist. ) Preferably having the form of a helix on the surgical instrument or implant.
  3. Markierung für chirurgische Instrumente und Implantate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung ( Marker for surgical instruments and implants according to claim 1, characterized in that the mark ( 1 1 ) am chirurgischen Instrument oder Implantat vorzugsweise die Form einer Doppel- oder Mehrfach-Helix aufweist. ) On the surgical instrument or implant preferably has the shape of a double or multiple helix.
  4. Markierung für chirurgische Instrumente und Implantate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass medizinische Instrumente oder Implantate mit einem Markierungsnetz aus Markern wie Spiralen, Polygonen ( Marker for surgical instruments and implants according to claim 1, characterized in that medical instruments or implants with a labeling network of markers such as spirals, polygons ( 15 15 ), Punkten oder deren Kombinationen symmetrisch überzogen werden. ), Dots, or combinations thereof are coated symmetrically.
  5. Markierung für chirurgische Instrumente und Implantate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die symmetrische Markierung ( Marker for surgical instruments and implants according to claim 1, characterized in that the symmetric marker ( 1 1 ) punktuell erfolgt. is carried out) at certain points.
  6. Markierung für chirurgische Instrumente und Implantate nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung ( Marker for surgical instruments and implants according to one or more of the preceding claims, characterized in that the mark ( 1 1 ) auf einem Dilatationskatheter ( ) (On a dilatation catheter 2 2 ) mit Dilatationsballon ( ) (With dilatation balloon 2 2 ) angeordnet ist und sich vom distalen bis zum proximalen Ende des Ballons ( ) And extending to the proximal end of the balloon (from the distal 2 2 ) windet. ) Winds.
  7. Verfahren zur Auswertung der zweidimensionalen Abbildung der Markierung für chirurgische Instrumente und Implantate nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswertung folgende Parameter zugrunde liegen: a) Winkel und Winkeldistorsionen ( A method for evaluating the two-dimensional image of the mark for surgical instruments and implants according to one or more of the preceding claims, characterized in that the evaluation, the following parameters are based on: a) angle and Winkeldistorsionen ( 5 5 ), b) optische Verkürzungen oder Verlängerung der Spiralhalbstrecken ( ), B) optical shortening or lengthening of the spiral half tracks ( 9 9 ), c) Abstände zwischen den Spiralspitzen ( ), C) spacing between the scroll tips ( 10 10 ), d) Verzerrungen im Durchmesser der Spiralwendel ( ), D) distortion in the diameter of helical coil ( 12 12 ), e) Verzerrungen im Durchmesser der Spirale ( ), E) distortion in the diameter of the spiral ( 11 11 ). ).
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