DE102011087357A1 - Method for updating preoperatively recorded three-dimensional image data of body by preoperatively recorded three-dimensional image data updating device, involves correcting three-dimensional image data using position data of endoscope - Google Patents

Method for updating preoperatively recorded three-dimensional image data of body by preoperatively recorded three-dimensional image data updating device, involves correcting three-dimensional image data using position data of endoscope Download PDF

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Abstract

The method involves carrying out determination of three-dimensional data by a measuring system (3) partially integrated into an exoscope or endoscope (2). The preoperatively recorded three-dimensional image data (21) of a body (5) is corrected by using the position data of the exoscope or endoscope determined by a navigation system (6) and the actual exoscope or endoscopic three-dimensional data. The position of body is determined and the three-dimensional image data of the body is corrected by using the position data of the body determined by the navigation system. An independent claim is included for a device for updating preoperatively recorded three-dimensional image data of a body.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aktualisieren von präoperativ mittels Tomograph aufgenommenen 3D-Bilddaten eines Körpers hinsichtlich einer aktuellen operativen Situation, wobei es sich bei dem Körper sowohl um einen menschlichen als auch tierischen Körper bzw. Körperbereich, aber auch um einen technischen Gegenstand handeln kann. Als operative Situation sind Untersuchungen, Manipulationen oder strukturelle Veränderungen eines Körpers zu verstehen. Anhand von 3D-Daten, welche mit Hilfe eines Endoskops oder eines Exoskops gewonnen wurden, werden die präoperativ gewonnenen 3D-Bilddaten korrigiert. Die präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten liegen dabei z.B. als Volumendatensatz in Form von aufeinanderfolgenden tomographischen Schnittbildern vor. The present invention relates to a method and a device for updating preoperatively recorded by means of tomograph 3D image data of a body with respect to a current operational situation, wherein the body is both a human and animal body or body area, but also to a technical object. The operative situation is to be understood as investigations, manipulations or structural changes of a body. Based on 3D data, which were obtained with the help of an endoscope or an exoscope, the preoperatively obtained 3D image data are corrected. The preoperatively recorded 3D image data lie, for example, in as a volume data set in the form of successive tomographic slice images.

Aus der DE10333543A1 ist ein Verfahren zur gekoppelten Darstellung intraoperativer sowie präoperativer Bilder in der medizinischen Bildumgebung bekannt. Hier werden präoperativ gewonnene 3D-Bilder mit intraoperativ gewonnenen 3D-Bildern, die über ein Endoskop gewonnen wurden, verknüpft und gemeinsam ausgegeben. Die Kombination erfolgt dabei unter Verwendung von sogenannten Markern im erfassten Bildbereich. From the DE10333543A1 For example, a method for coupled presentation of intraoperative and preoperative images in the medical imaging environment is known. Here, preoperatively acquired 3D images are combined with intraoperatively obtained 3D images, which were obtained via an endoscope, and output together. The combination takes place using so-called markers in the captured image area.

Dieses Verfahren gibt dem Benutzer keine ausreichenden Informationen zu intraoperativ veränderten Situationen. This procedure does not give the user sufficient information about intraoperatively changed situations.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aktualisierung von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten eines Körpers hinsichtlich der aktuellen operativen Situation anzugeben, die eine verlässliche Erfassung und Korrektur der präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten eines Körpers ermöglichen. The invention is based on the object to provide a method and a device for updating preoperatively recorded 3D image data of a body with respect to the current operative situation, which allow a reliable detection and correction of preoperatively recorded 3D image data of a body.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der beiden unabhängigen Patentansprüche 1 und 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. This object is solved by the features of the two independent claims 1 and 10. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren zur Aktualisierung von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten die Erfassung der 3D-Daten mittels eines in einem Exo- oder Endoskop integrierten Messsystems durchgeführt. Während das Endoskop zur Einführung in den Körper d.h. zumindest zur teilweisen Einführung in den Körper vorgesehen ist, ist das Exoskop nicht zur Einführung in den Körper, sondern vielmehr zur extrakorporalen Beobachtung des Körpers vorgesehen. Zur näheren Erläuterung eines beispielhaften Exoskops wird auf die EP2162050A1 verwiesen. Mit Hilfe des integrierten 3D-Messsystems können 3D-Daten erfasst werden, aus denen die dreidimensionale Gestalt des Körpers, insbesondere des Körperinneren, im Erfassungsbereich des Messsystems, das typischerweise ein Teil des Exo- oder Endoskops darstellt, gewonnen werden. According to the invention, in the method for updating preoperatively recorded 3D image data, the detection of the 3D data is carried out by means of a measurement system integrated in an exo-or endoscope. While the endoscope is intended for introduction into the body, ie at least partial introduction into the body, the exoscope is not intended for insertion into the body, but rather for extracorporeal observation of the body. For a more detailed explanation of an exemplary exoscope is on the EP2162050A1 directed. With the help of the integrated 3D measuring system, 3D data can be acquired, from which the three-dimensional shape of the body, in particular of the body, within the detection range of the measuring system, which typically represents part of the exo- or endoscope, are obtained.

Mit Hilfe der durch ein Navigationssystem erfassten Lage des Exo- oder Endoskops, die zum einen die räumliche Position wie auch die Orientierung beinhaltet, ist es möglich, den Raumbereich, der durch das Messsystem bzw. durch das Exo- oder Endoskop erfasst wird, zu bestimmen und die erfassten 3D-Daten mit den präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten des Körpers zu verknüpfen und dabei die präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten zu korrigieren und entsprechend zu aktualisieren. Die Aktualisierung berücksichtigt dabei die jeweils aktuelle operative Situation. With the aid of the position of the exo- or endoscope detected by a navigation system, which on the one hand contains the spatial position as well as the orientation, it is possible to determine the spatial area which is detected by the measuring system or by the exo-or endoscope and to link the acquired 3D data with the preoperatively recorded 3D image data of the body and thereby correct the preoperatively recorded 3D image data and update it accordingly. The update takes into account the current operational situation.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren erweist sich als sehr verlässliche Informationsquelle für den Nutzer. Das kann einerseits der Operateur selbst sein, aber auch ein Navigationssystem, das für die Navigation auf die aktualisierten 3D-Bilddaten zurückgreift wie auch andere Personen oder Geräte, die einen Nutzen aus den aktualisierten bzw. korrigierten 3D-Bilddaten ziehen, welche präoperativ beispielsweise durch einen Computertomographen (CT), Magnetresonanztomographen (MR), Positronen-Emissions-Tomographen (PET) oder Ultraschall-Tomographen (UST) aufgenommen wurden. Gerade durch diese Art des Verfahrens wird es möglich, auf sehr kostenintensive und unhandliche intraoperative Tomographiesysteme zu verzichten und dabei eine verlässliche und aktuelle 3D-Information über den Körper zu erhalten. Durch die Möglichkeit auf offene intraoperative Tomographen zu verzichten, gelingt es die Betriebskosten und Aufwendungen für derartige Operationen erheblich zu senken und dadurch die Operation einem breiteren Patientenkreis zur Verfügung zu stellen und insgesamt bessere Operationsergebnisse zu erzielen. This method according to the invention proves to be a very reliable source of information for the user. This can on the one hand be the surgeon himself, but also a navigation system that uses the updated 3D image data for navigation as well as other persons or devices that benefit from the updated or corrected 3D image data, which preoperatively for example by a Computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MR), positron emission tomography (PET) or ultrasound imaging (UST) were recorded. Precisely by this type of method, it is possible to dispense with very costly and unwieldy intraoperative tomography systems while maintaining reliable and up-to-date 3D information about the body. By eliminating the need for open intraoperative scanners, it is possible to significantly reduce operating costs and expenses for such operations, thereby making the operation available to a broader patient population and achieving better overall surgical outcomes.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, nicht nur die präoperativ gewonnen 3D-Bilddaten einmal zu aktualisieren sondern ggfs. mehrfach zu aktualisieren, sodass die die einmal aktualisierten 3D-Bilddaten wiederholt aktualisiert werden. Dies führt zu einem besonders verlässlichen Informationsgehalt der 3D-Bilddaten. It has proven to be particularly advantageous not only to update the preoperatively obtained 3D image data once but to possibly update it several times so that the once updated 3D image data are repeatedly updated. This leads to a particularly reliable information content of the 3D image data.

Darüber hinaus kann durch den Einsatz eines einfachen Exo- oder Endoskops mit erfindungsgemäß integriertem Messsystem der Einsatz von aufwändigen und komplex zu bedienenden und zu wartenden Geräten reduziert werden, was die Handhabung während der Operation deutlich erleichtert. Dies ist insbesondere in schwierigen Operationssituationen von großem Vorteil. In addition, by using a simple exo-or endoscope with integrated measuring system according to the invention, the use of complex and complex devices to be operated and maintained can be reduced, which considerably facilitates handling during the operation. This is particularly advantageous in difficult surgical situations.

Das erfindungsgemäße Messsystem zeichnet sich dadurch aus, dass es zumindest teilweise mit wesentlichen Komponenten in das Exo- oder Endoskop integriert ist und dadurch im Umfeld der operativen Situation keinen oder nur wenig zusätzlichen Raum benötigt, was sich sehr positiv auf einen kleinlumigen Zugang bzw. auf die Handhabbarkeit auswirkt. Dabei können wesentliche Komponenten des Messsystems, insbesondere eine zugeordnete Lichtquelle, eine Kameraeinheit oder eine Auswerteeinheit des Messsystems von dem Exo- oder Endoskop abgesetzt, insbesondere räumlich deutlich entfernt außerhalb der operativen Situation angeordnet sein. Diese Ausbildung führt im Zusammenwirken mit den anderen Komponenten zu den oben genannten Vorteilen. The measuring system according to the invention is characterized in that it is at least partially integrated with essential components in the exo- or endoscope and thus in the environment of the operating situation little or no additional space needed, which is very positive for a small-lumen access or on the Handling affects. In this case, essential components of the measuring system, in particular an associated light source, a camera unit or an evaluation unit of the measuring system can be deposited from the exo- or endoscope, in particular spatially clearly arranged outside the operative situation. This training, in conjunction with the other components to the above advantages.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt unter anderem folgende Komponenten: ein Exo- oder Endoskop mit integriertem Messsystem zur intrakorporalen und intraoperativen Erfassung von 3D-Daten, ein Navigationssystem zur Erfassung der Lage des Exo- oder Endoskops und fakultativ zusätzlich zur Erfassung der Lage des zu untersuchenden Körpers, eine Auswerteeinheit zur Aktualisierung der präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten auf Basis der exo- oder endoskopisch erfassten 3D-Daten des Körpers sowie der Lagedaten des Exo- bzw. Endoskops mit dem darin integrierten Messsystem. Diesen Komponenten ist bevorzugt eine Darstellungseinheit zur Darstellung von 3D-Bilddaten entweder der ursprünglich präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten oder der aktualisierten 3D-Bilddaten zugeordnet. Diese Vorrichtung zeigt die vergleichbaren Vorteile wie das erfindungsgemäße Verfahren, welches mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchführbar ist. The device according to the invention exhibits, inter alia, the following components: an exo-or endoscope with integrated measuring system for intracorporeal and intraoperative acquisition of 3D data, a navigation system for detecting the position of the exo- or endoscope and optionally additionally for detecting the position of the body to be examined, an evaluation unit for updating the preoperatively recorded 3D image data based on the exo- or endoscopically recorded 3D data of the body as well as the position data of the exo-or endoscope with the measuring system integrated therein. These components are preferably associated with a display unit for displaying 3D image data of either the originally preoperatively recorded 3D image data or the updated 3D image data. This device shows the comparable advantages as the method according to the invention, which can be carried out with the device according to the invention.

Im Folgenden werden vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, deren Merkmale für sich wie auch in Kombination miteinander vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verfahren oder Vorrichtungen darstellen. In the following, advantageous developments of the method according to the invention or of the device according to the invention are shown, whose characteristics, as well as in combination with one another, represent advantageous developments of the methods or devices according to the invention.

Vorzugsweise zeigt das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich eine Erfassung der Lage des Körpers, der untersucht wird. Diese Erfassung erfolgt mittels des Navigationssystems, das zur Erfassung der Lagedaten des Exo- oder Endoskops verwendet wird. Durch die bevorzugte gleichzeitige Erfassung der Lage des Körpers wie auch der Lage des Exo- oder Endoskops ist eine sehr kompakte und effiziente Ausbildung der Erfindung geschaffen, die sich insbesondere durch einen geringen Raumbedarf wie auch durch einen geringen Komponentenbedarf und durch eine zügige Durchführung des Aktualisierungsverfahrens auszeichnet. Die Aktualisierung der 3D-Bilddaten kann bevorzugt auch neben der Veränderung durch die aktuelle Operationssituation auch zusätzliche Veränderungen aufgrund einer Veränderung der Lage des Körpers berücksichtigen, die insbesondere aufgrund der relativen Lageveränderung des Exo- oder Endoskops zu der Lage des Körpers und damit zum Erfassungsbereich des Exo- oder Endoskops und damit zu dem Bereich des operativen Eingriffs von besonderer Bedeutung ist. Erfindungsgemäß ist ein sehr sicheres und verlässliches aktualisiertes 3D-Bilddatenergebnis möglich. Preferably, the method according to the invention additionally shows a detection of the position of the body being examined. This detection takes place by means of the navigation system, which is used to capture the position data of the exo- or endoscope. The preferred simultaneous detection of the position of the body as well as the position of the exo-or endoscope a very compact and efficient embodiment of the invention is created, which is characterized in particular by a small space requirement as well as by a low component requirements and by a speedy implementation of the updating process , The updating of the 3D image data may preferably also take account of changes due to the current operation situation and additional changes due to a change in the position of the body, in particular due to the relative change in position of the exo-or endoscope to the position of the body and thus the coverage of the Exo - Or endoscope and thus to the field of surgical intervention is of particular importance. According to the invention, a very secure and reliable updated 3D image data result is possible.

Vorzugsweise wird kontinuierlich bzw. fortlaufend die Lage des Exo- oder Endoskops sowie des Körpers auf Basis eines optischen oder elektromagnetischen Navigationsprinzips erfasst bzw. bestimmt und dadurch die Möglichkeit geschaffen, stets aktuelle und verlässliche aktualisierte 3D-Bilddaten zu generieren und damit dem Nutzer dieser 3D-Bilddaten stets eine verlässliche Grundlage z.B. zur Entscheidung betreffend das weitere Vorgehen zu geben. Preferably, the position of the exo- or endoscope and of the body is continuously or continuously determined or determined on the basis of an optical or electromagnetic navigation principle, thereby creating the possibility of always generating up-to-date and reliable updated 3D image data and thus enabling the user of this 3D Image data always a reliable basis eg to decide on the way forward.

Nach einer bevorzugten Ausbildung ist das in das Exo- oder Endoskop integrierte Messsystem so ausgebildet, dass ein Messverfahren zur Bestimmung der räumlichen Lage des erfassten Bereiches mittels Triangulation oder auf Basis der optischen oder elektromagnetischen Laufzeitmessung erfolgt. Ein beispielhaftes Messsystem, das auf Basis der Triangulation arbeitet, ist aus der EP1597539A1 bekannt. Diese zeigt ein gut in ein Endoskop zu integrierendes Verfahren bzw. ein Messsystem zur Vermessung der Topographie eines Messobjektes. According to a preferred embodiment, the measurement system integrated into the exo-or endoscope is designed such that a measuring method for determining the spatial position of the detected region is carried out by means of triangulation or on the basis of the optical or electromagnetic transit time measurement. An exemplary measuring system that works on the basis of triangulation is from the EP1597539A1 known. This shows a well into an endoscope to be integrated method or a measuring system for measuring the topography of a measured object.

Alternativ zu den auf Triangulation beruhenden Messverfahren zur Bestimmung einer Topographie haben sich auch Laufzeitmesssysteme bewährt, die insbesondere mehrere Positionen der betrachteten zu vermessenden Oberfläche zeitgleich erfassen und in ihrer räumlichen Lage/Topographie vermessen. Ein besonders vorteilhaftes System, das in ein Exo- oder Endoskop integrierbar ist, ist aus der DE 10 2008 018 636 A1 bekannt. Diese Vorrichtung besitzt den großen Vorteil, dass keine Vergrößerung des Exo- oder Endoskopdurchmessers erforderlich ist, da zur Bildübertragung und zur Übertragung des für das Laufzeitmessverfahren notwendigen zu übertragenden Lichts mit Hilfe der in dem Exo- oder Endoskop existierenden optischen Komponenten, seien es Stablinsen oder Lichtleiter, benutzt werden können. Umfangreiche zusätzliche neue optische Komponenten müssen nicht in das Exoskop oder Endoskop integriert werden. As an alternative to the triangulation-based measuring methods for determining a topography, transit time measuring systems have proven to be suitable, which in particular simultaneously record several positions of the surface to be measured and measure them in their spatial position / topography. A particularly advantageous system that can be integrated into an exo- or endoscope, is from the DE 10 2008 018 636 A1 known. This device has the great advantage that no enlargement of the exo-or endoscope diameter is required, as for image transmission and transmission of necessary for the transit time measurement method to be transmitted light using existing in the Exo- or endoscope optical components, be it rod lenses or optical fibers , can be used. Extensive additional new optical components do not have to be integrated into the exoscope or endoscope.

Hierdurch gelingt es, dass dieses erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Vorrichtung gerade in medizinischen Anwendungsbereichen, bei denen nur wenig operativer Raum zur Verfügung steht, insbesondere im Bereich der Neurochirurgie oder der Hals-Nasen-Ohrenchirurgie, besonders vorteilhaft zur Wirkung kommt. Vorzugsweise wird das Exo- oder Endoskop proximalseitig mit einem Bildteiler versehen, der die Information des endoskopischen oder exoskopischen Bildes von der Information des Messsystems trennt und auf zwei getrennte Bildsensoren leitet. Hierdurch ist eine sehr vorteilhafte Integration bei geringem Integrationsaufwand geschaffen, die sich insbesondere durch keine zusätzliche Erhöhung des Exo- oder Endoskopdurchmessers auszeichnet. As a result, it is possible for this method according to the invention and the associated device to be used particularly advantageously in medical fields in which only little operative space is available, in particular in the field of neurosurgery or ear, nose and throat surgery. Preferably, the exo- or endoscope is proximal with a Image splitter, which separates the information of the endoscopic or exoscopic image of the information of the measuring system and passes on two separate image sensors. This creates a very advantageous integration with low integration costs, which is characterized in particular by no additional increase in the exo or endoscope diameter.

In entsprechender Weise hat es sich bewährt, bestehende Komponenten des Exo- oder Endoskops mit dem Triangulationssystem zu kombinieren und dadurch den Durchmesser des Exo- oder Endoskops nicht oder nur unwesentlich zu erhöhen und dadurch den Einsatzbereich in verschiedenen Anwendungen möglichst groß zu halten und die Bedienfreundlichkeit dadurch zu erhöhen. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Durchmesser des Endoskops geringer als 12 mm, insbesondere weniger als 6 mm zu wählen, da dadurch ein Ansatz im Bereich der Neurochirurgie und insbesondere im Bereich der HNO ermöglicht wird. In a corresponding manner, it has been proven to combine existing components of the exo-or endoscope with the triangulation system and thereby not or only slightly increase the diameter of the exo-or endoscope and thereby keep the range of application in different applications as large as possible and ease of use to increase. It has proven to be particularly advantageous to choose the diameter of the endoscope smaller than 12 mm, in particular less than 6 mm, since this makes possible an approach in the field of neurosurgery and in particular in the field of ENT.

Weiterhin hat es sich bewährt, mittels eines in das Exo- oder Endoskops integrierten Fluoreszenzverfahrens Informationen über gewebespezifische Oberflächeneigenschaften zu erfassen, um beispielsweise festzustellen, ob es sich um karzinogenes Gewebe handelt oder nicht. Derartige Verfahren sind beispielsweise als sogenannte PDD-Verfahren (Photodynamische Diagnostik) beispielsweise unter Verwendung von ALA, einem besonderen Markierungsstoff zur fluoreszierenden Kennzeichnung von karzinogenem Gewebe, bekannt. Neben diesem gibt es noch eine Reihe weiterer Verfahren, die auf der Fluoreszenz basieren und die durch entsprechende Ausbildung der Exo- und Endoskope angewendet werden können, um besagte differenzierte gewebespezifische Oberflächeninformationen, insbesondere hinsichtlich der Eigenschaft des Gewebes, insbesondere hinsichtlich der karzinogenen Eigenschaften, zu gewinnen und diese selektiv, insbesondere farblich hervorgehoben in den 3D-Bilddaten zu markieren und sie gegebenenfalls später einer Wiedergabe mittels eines Darstellungseinrichtung zuzuführen. Hierdurch gelingt es, ein sehr aussagekräftiges, aktuelles und verlässliches Bild zu generieren. Furthermore, it has proven useful to capture information about tissue-specific surface properties by means of a fluorescence method integrated in the exo-or endoscope in order to determine, for example, whether it is carcinogenic tissue or not. Such methods are known, for example, as so-called PDD methods (photodynamic diagnostics), for example using ALA, a special marker for the fluorescent labeling of carcinogenic tissue. In addition to this, there are a number of other fluorescence-based methods which can be applied by appropriate design of the exo- and endoscopes to obtain said differentiated tissue-specific surface information, in particular with regard to the property of the tissue, in particular with regard to the carcinogenic properties and to mark them selectively, in particular color-highlighted in the 3D image data and optionally later supply them to a reproduction by means of a display device. This makes it possible to generate a very meaningful, up-to-date and reliable picture.

Weiterhin hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, die Erfindung dadurch weiterzubilden, dass die Aktualisierung der präoperativen 3D-Bilddaten in unterschiedlichen Modi erfolgen kann. Dabei können die verschiedenen Modi einzeln oder mehrere gemeinsam, insbesondere alle gemeinsam verwendet werden. Ein besonders vorteilhafter Modus zeichnet sich dadurch aus, dass mit Hilfe des Messsystems der Abtrag von Gewebe im Rahmen der operativen Situation erfasst wird und die präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten so aktualisiert werden, dass das erfasste abgetragene Gewebe als virtueller Abtrag in den Bilddaten gekennzeichnet bzw. markiert wird und dadurch der Abtrag spezifisch erfasst, insbesondere als Volumenkörper erfasst und darstellbar wird. Die Darstellung erfolgt bevorzugt mittels einer Darstellungseinrichtung in Form eines Displays, das verschiedene Schnitte durch die 3D-Bilddaten, insbesondere durch einen abgetragenen Raumbereich ermöglicht. Vorzugsweise werden diese Schnitte in sagittaler, axialer oder coronaler Richtung durchgeführt. Vorzugsweise wird diese farbliche Markierung als transparent farbliche Markierung vorgenommen, da diese eine Darstellung des nicht abgetragenen Bereiches als durchscheinende Struktur ermöglicht und damit der nicht abgetragene Bereich differenziert darstellbar ist und damit gleichzeitig wahrnehmbar ist. Furthermore, it has proved to be very advantageous to further develop the invention in that the updating of the preoperative 3D image data can take place in different modes. The different modes can be used individually or several together, in particular all together. A particularly advantageous mode is characterized in that the removal of tissue within the framework of the operative situation is detected with the aid of the measuring system and the preoperatively recorded 3D image data are updated such that the detected removed tissue is marked as virtual removal in the image data or is marked and thus specifically detects the removal, in particular as a solid is detected and displayed. The representation is preferably carried out by means of a display device in the form of a display, which allows different sections through the 3D image data, in particular by a removed space area. Preferably, these cuts are made in the sagittal, axial or coronal direction. Preferably, this color marking is made as a transparent color marking, as this allows a representation of the non-ablated area as a translucent structure and thus the non-ablated area is represented differentiated and thus simultaneously perceivable.

Als weiterer vorteilhafter Modus hat es sich bewährt, neues Gewebe oder Implantate, die in der operativen Situation eingeführt und durch das integrierte Messsystem erfasst wurden, in die 3D-Bilddaten zu integrieren und dort als virtuelle Einblendungen von Gewebe spezifisch darzustellen. Dies erfolgt bevorzugt durch eine spezielle Texturierung des virtuellen eingeblendeten Gewebes. Daneben sind verschiedene andere Möglichkeiten zur Unterscheidung von reellem Gewebe oder abgetragenem Gewebe, insbesondere durch Helligkeitsunterschiede, Farbunterschiede oder Texturunterschiede möglich und haben sich auch bewährt, da sie eine sichere Unterscheidung ermöglichen. As a further advantageous mode, it has proven useful to integrate new tissue or implants which were introduced in the operative situation and detected by the integrated measuring system into the 3D image data and to specifically represent them there as virtual superimpositions of tissue. This is preferably done by a special texturing of the virtual superimposed tissue. In addition, various other possibilities for distinguishing real tissue or ablated tissue, in particular by differences in brightness, color differences or texture differences are possible and have also proven themselves, since they allow a reliable distinction.

Darüber hinaus hat sich ergänzend oder alternativ auch bewährt, gewebespezifische Informationen, wie sie beispielsweise mittels der zuvor erwähnten Fluoreszenzverfahren gewonnen werden können, durch eine virtuelle Überlagerung von Oberflächeninformationen mit den präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten zu kennzeichnen und dadurch von den reellen Bilddaten bzw. Strukturen im erfassten Körper unterscheidbar zu machen. Dies erfolgt bevorzugt auf eine solche Weise, dass diese virtuell überlagerten gewebespezifischen Oberflächeninformationen eine andere Farb-, Helligkeit- oder Textureigenschaft zeigt, als die anderen dargestellten 3D-Bildinformationen. Damit wird sichergestellt, dass dem Benutzer die notwendigen oder hilfreichen Informationen auf einfache, verlässliche und insbesondere besonders aktuellen Art und Weise zur Verfügung stehen und er dadurch insbesondere das abgetragene Gewebe, das veränderte Gewebe oder auch das neu eingebrachtes Gewebe selektiv unterscheiden kann und neben dem reellen Gewebe differenziert sichtbar machen kann. Hierdurch gelingt es, ein besonders vorteilhaftes Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, das oder die zur Grundlage von Entscheidungen während oder nach einem operativen Eingriff gemacht werden kann. In addition, tissue-specific information, such as can be obtained, for example, by means of the fluorescence methods mentioned above, has also been proven by a virtual superposition of surface information with the preoperatively recorded 3D image data and thereby by the real image data or structures in the to make detected bodies distinguishable. This is preferably done in such a way that this virtually superimposed tissue-specific surface information shows a different color, brightness or texture property than the other 3D image information shown. This ensures that the user is provided with the necessary or helpful information in a simple, reliable and, in particular, up-to-date manner and that, in particular, he can selectively distinguish the ablated tissue, the altered tissue or even the newly introduced tissue, and in addition to the real one Differentiated tissue can make visible. This makes it possible to provide a particularly advantageous method and a device which can be used as the basis for decisions during or after an operative intervention.

Vorzugsweise wird bei der Gewebeentfernung (Tumorentfernung) der mit Hilfe des Messsystems gemessene Gewebeabtrag in den korrespondierenden Bereich im 3D-Bilddatensatz pixel- bzw. voxelweise entfernt, indem die CT-Dichtewerte auf einen zuvor definierten und selektiven Wert, der dem entfernten Gewebe entspricht, gesetzt werden. Diese virtuelle Gewebeentfernung im präoperativ erfassten 3D-Bilddatensatz entspricht dem reellen Gewebeabtrag an dem Operationssitus. Preferably, in tissue removal (tumor removal), with the aid of Measurement system measured tissue removal in the corresponding area in the 3D image data set pixels or voxelweise removed by the CT density values are set to a previously defined and selective value corresponding to the removed tissue. This virtual tissue removal in the preoperatively acquired 3D image data set corresponds to the real tissue removal at the surgical site.

Tritt darüber hinaus ein gewebespezifischer Befund (Tumor, Karzinom) auf, der beispielsweise durch ein Fluoreszenzverfahren erfasst wird, so wird diese spezifische Oberflächeninformation in den korrespondierenden Bereich im 3D-Bilddatensatz eingeblendet. Da es sich um eine reine Oberflächeninformation (Eigenschaft der Oberfläche) handelt, wird bevorzugt für die Schichttiefe nur ein Pixel beziehungsweise Voxel gewählt. Der Vorteil dieses Modus ist, dass bei Resttumoranteilen in kritischen Operationsbereichen, zum Beispiel Gehirnteilen, diese spezifisch im 3D-Bilddatensatz markiert sind und für eine spätere Behandlung, insbesondere Bestrahlung mit hochenergetischer Strahlung zur Tumorbekämpfung, zur Verfügung stehen. If, in addition, a tissue-specific finding (tumor, carcinoma) occurs, which is detected, for example, by a fluorescence method, this specific surface information is superimposed into the corresponding area in the 3D image data record. Since this is a pure surface information (property of the surface), only one pixel or voxel is preferred for the layer depth. The advantage of this mode is that with residual tumor components in critical areas of operation, for example brain parts, these are specifically marked in the 3D image data set and are available for later treatment, in particular irradiation with high-energy radiation for the treatment of tumors.

Darüber hinaus kann alternativ oder zusätzlich bei einer Implantation oder auch bei einem Gewebeeintrag die Oberflächentopographie der neuen Struktur mittels des Messsystems insbesondere kontinuierlich erfasst und in den korrespondierenden Bereich der 3D-Bilddaten eingeblendet werden. Wird die Operationskavität zum Beispiel über ein Implantat oder Gewebematerial wieder aufgefüllt, so können durch diesen Modus die 3D-Bilddaten stetig aktualisiert werden und der gesamte Operationsverlauf kann fortlaufend strukturell und quantitativ erfasst und dokumentiert werden. In addition, alternatively or additionally, in the case of an implantation or even during a tissue entry, the surface topography of the new structure can in particular be detected continuously by means of the measuring system and superimposed into the corresponding region of the 3D image data. If, for example, the surgical cavity is refilled via an implant or tissue material, this mode can be used to continuously update the 3D image data and the entire course of the surgery can be continuously recorded and documented structurally and quantitatively.

Zusätzlich ist bevorzugt die Möglichkeit gegeben, die aktualisierten 3D-Bilddaten sichtbar zu machen, wobei die unterschiedlich geänderten Daten abhängig von den zuvor angesprochenen Modi unterschiedlich selektiv dargestellt werden. Hierdurch ist eine sehr verlässliche, sichere und aktuelle Information über die aktuelle Untersuchung geschaffen. In addition, it is preferably possible to make the updated 3D image data visible, wherein the differently changed data are displayed differently selectively depending on the previously mentioned modes. This provides a very reliable, safe and up-to-date information about the current investigation.

Vorzugsweise erfolgt die Auswertung und die Veränderung und Aktualisierung der 3D-Bilddaten in einer Auswerteeinheit, die vorzugsweise zentral alle relevanten Informationen zu den 3D-Bilddaten, den 3D-Daten des Messsystems, den Lagedaten des Navigationssystems von dem Exo- oder Endoskop, in dem das Messsystem integriert ist, wie auch fakultativ von den Lagedaten des Körpers auswertet und entsprechend die 3D-Bilddaten aktualisiert. Die aktualisierten Daten werden dann bevorzugt abgespeichert und für eine spätere Darstellung durch eine bevorzugt verbundene Darstellungseinheit zur Verfügung gestellt. Durch diese integrierte Ausbildung ist eine sehr effiziente Vorrichtung gegeben, die in der Lage ist, sehr aussagekräftige Informationen aktuell und verlässlich zur Verfügung zu stellen. Preferably, the evaluation and the modification and updating of the 3D image data takes place in an evaluation unit, preferably centrally all relevant information about the 3D image data, the 3D data of the measuring system, the position data of the navigation system of the exo- or endoscope, in which Measuring system is integrated, as well as optionally evaluates the positional data of the body and updated accordingly the 3D image data. The updated data is then preferably stored and made available for later presentation by a preferably connected presentation unit. This integrated training provides a very efficient device that is able to provide very meaningful information up to date and reliably.

Eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung zeigt die Verwendung von künstlichen Markern oder natürlichen Landmarken, die auch präoperativ erfasst werden, insbesondere durch Tomographiesysteme wie CT-Systeme, MRT-Systeme, PET-Systeme oder UST-Systeme, und somit in den 3D-Bilddatensatz mit integriert sind. Mittels dieser Daten zu den künstlichen Markern oder natürlichen Landmarken lassen sich die präoperativ gewonnen 3D-Bilddaten mit den durch das Navigationssystem bzw. durch das im Exo- oder Endoskop integrierten Messsystem gewonnenen Lagedaten bzw. 3D-Daten in verbesserte Korrelation bringen, so dass mittels entsprechender Referenzierung eine Übereinstimmung der Koordinatensysteme und der gewonnenen Daten erreicht werden kann. Dies führt gerade durch die gemeinsame Verwendung der gleichen künstlichen Marker bzw. den natürlichen Landmarken im oder am Körper, sei es zusätzlich aufgebrachte oder im Körper integrierte, insbesondere im Körper enthaltene Marker oder Landmarken, für eine besonders verlässliche und sichere Referenzierung der Systeme. Dies gewährleistet ein sehr verlässliches und sicheres Aktualisieren der 3D-Bilddaten, was sich positiv auf die Folgehandlungen, welche auf die aktualisierten 3D-Bilddaten zurückgehen, auswirkt. A preferred embodiment of the invention shows the use of artificial markers or natural landmarks, which are also detected preoperatively, in particular by tomography systems such as CT systems, MRI systems, PET systems or UST systems, and thus integrated into the 3D image data set are. By means of this data on the artificial markers or natural landmarks, the 3D image data obtained preoperatively can be correlated better with the position data or 3D data obtained by the navigation system or by the measuring system integrated in the exo-or endoscope, so that corresponding Referencing a coincidence of the coordinate systems and the data obtained can be achieved. This leads just by the common use of the same artificial marker or the natural landmarks in or on the body, be it additionally applied or integrated in the body, in particular contained in the body marker or landmarks for a particularly reliable and secure referencing of the systems. This ensures a very reliable and secure updating of the 3D image data, which has a positive effect on the subsequent actions, which are due to the updated 3D image data.

Insbesondere hat es sich bewährt, die aktualisierten 3D-Bilddaten einer Darstellungseinheit, z.B. einer Displayeinrichtung zuzuführen, die geeignet ist, die aktualisierten 3D-Bilddaten in einer Schnittdarstellung, insbesondere in koronarer, axialer oder sagittaler Schnittrichtung darzustellen bzw. aufzubereiten. Die Aufbereitung als Schnittdarstellung erfolgt entweder in der zentralen Auswerteeinheit oder in einer Bildverarbeitungseinheit, die in der Darstellungseinheit integriert ist. Durch diese dezentrale Ausbildung ist eine vorteilhafte Lastverteilung der Auswerteaufgaben sichergestellt, so dass insgesamt ein besonders effizientes Verfahren gewährleistet ist. In particular, it has been found useful to update the updated 3D image data of a presentation unit, e.g. to supply a display device which is adapted to represent the updated 3D image data in a sectional view, in particular in a coronal, axial or sagittal cutting direction or prepare. The preparation as a sectional representation takes place either in the central evaluation unit or in an image processing unit which is integrated in the presentation unit. Due to this decentralized design, an advantageous load distribution of the evaluation tasks is ensured, so that overall a particularly efficient method is ensured.

Neben der Bildwiedergabe in Form eines Schnittes hat sich darüber hinaus eine 3D-Darstellung mit Hilfe eines Stereodisplays besonders bewährt. Hierbei können die gängigen Stereodarstellungstechniken, sei es Shuttertechniken, Farbselektionstechniken, Polarisationstechnik o.ä., verwendet werden. Da die aktualisierten 3D-Bilddaten als 3D-Datensatz vorliegen und dabei insbesondere unterschiedliche Informationen zu den Oberflächeneigenschaften bzw. Struktureigenschaften enthalten, lassen sich diese besonderen Strukturen über sogenannte Rendering-Algorithmen gewinnen und besonders vorteilhaft auf einem Stereodisplay darstellen und dem Benutzer besonders greifbar und erfassbar darstellen. Erfindungsgemäß ist die Möglichkeit geschaffen, die dreidimensionale Struktur des erfassten Körpers, insbesondere Teilen davon, wie beispielsweise karzinogenem Gewebe, selektiv und besonders greifbar und erfassbar darzustellen. Dies fördert die Verlässlichkeit und Handhabbarkeit bei einem operativen Eingriff durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung. In addition to the image reproduction in the form of a cut, in addition, a 3D representation using a stereo display has proven particularly useful. Here, the common stereo presentation techniques, be it Shutterertechniken, color selection techniques, polarization technology, etc., can be used. Since the updated 3D image data are present as a 3D data record and in particular contain different information about the surface properties or structural properties, these special structures can be obtained via so-called rendering algorithms and can be displayed particularly advantageously on a stereo display and presented to the user in a particularly tangible and comprehensible manner , According to the invention the possibility is created, the three-dimensional structure of the detected Body, in particular parts thereof, such as carcinogenic tissue, selectively and particularly tangible and detectable represent. This promotes reliability and manageability during surgical intervention by the method according to the invention or the device according to the invention.

Darüber hinaus hat es sich besonders bewährt, Bereiche des Körpers, die nicht durch das integrierte Messsystem zur Erfassung der Topographie erfasst wurden, aber verändert wurden, durch Interpolation der 3D-Bilddaten ggfs. in Verbindung mit den erfassten gemessenen 3D-Daten zu bestimmen und als nicht vermessene Struktur, die nur durch Interpolation ermittelt wurde, differenziert zu den anderen 3D-Bilddaten zu markieren. Beispielsweise kann dies durch spezielle Farbwahl, Helligkeitswahl, Transparenzwahl oder durch spezielle Textur der Daten erfolgen, so dass diese interpolierten, markierten Daten entsprechend differenziert zu den anderen 3D-Bildinformationen dargestellt werden können. Diese differenzierte Darstellung der interpolierten Daten ist besonders vorteilhaft, da diese nicht die gleiche Verlässlichkeit haben, auch wenn sie auf Basis des durchgeführten Verfahrens aktualisiert sind. Durch diese Differenzierung ist eine verbesserte Information geschaffen, die für die weitere Handhabung des Systems von Vorteil ist. In addition, it has proven particularly useful to determine areas of the body which were not detected by the integrated measuring system for detecting the topography but have been changed by interpolation of the 3D image data, if necessary in conjunction with the acquired measured 3D data unmeasured structure, which was determined only by interpolation, differentiated to mark the other 3D image data. For example, this can be done by special color selection, brightness selection, transparency choice or by special texture of the data, so that these interpolated, marked data can be displayed according to differentiated to the other 3D image information. This differentiated representation of the interpolated data is particularly advantageous, since they do not have the same reliability, even if they are updated on the basis of the method performed. This differentiation provides improved information which is advantageous for further handling of the system.

Nach einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung zeigt die Vorrichtung ein Endoskop mit zugeordneter Kamera und Lichtquelle, die alternativ in einen Weißlichtmodus oder einem Fluoreszenzmodus betrieben werden können. Dies bedeutet, dass entsprechende Selektionsmittel im Beleuchtungsstrahlengang bzw. im Strahlengang bzw. im Übertragungspfad des erfassten Bildes angeordnet sind, die es ermöglichen, beispielsweise im Fluoreszenzmodus störende Frequenzbereiche bei der Beleuchtung wie auch beim Erfassen des Bildes zu unterdrücken. Diese Selektionsvorrichtungen können entweder elektronische oder auch optische Filter sein. Gerade im Bildübertragungskanal ist das Vorsehen von sehr selektiven Filtern mit schmalbandigen Durchlassbereichen im Frequenzbereich der Fluoreszenz wichtig, da dadurch die typischerweise sehr schwache Fluoreszenz besser erfasst und ausgewertet werden kann. Mit Hilfe des Fluoreszenzmodus gelingt es, gewebespezifische Informationen, z. B. über die Verwendung von tumorspezifischen Fluoreszenzmarkern, deren spezifische Anregung und spezifischen Erfassung zu identifizieren, und in Verbindung mit den 3D-Informationen des integrierten Messsystems dreidimensional zu erfassen. Mit Hilfe dieser Daten sind die 3D-Bilddaten selektiv und spezifisch so zu ändern, dass diese über den Fluoreszenzmodus gewonnenen gewebespezifischen Informationen dargestellt werden können. According to a preferred embodiment of the invention, the device shows an endoscope with associated camera and light source, which can alternatively be operated in a white light mode or a fluorescence mode. This means that corresponding selection means are arranged in the illumination beam path or in the beam path or in the transmission path of the acquired image, which make it possible, for example, to suppress disturbing frequency ranges in the illumination as well as in the detection of the image in fluorescence mode. These selection devices can be either electronic or optical filters. Especially in the image transmission channel, the provision of very selective filters with narrow-band passbands in the frequency range of fluorescence is important, as this can better detect and evaluate the typically very weak fluorescence. With the help of the fluorescence mode, tissue-specific information, eg. B. on the use of tumor-specific fluorescent markers to identify their specific excitation and specific detection, and in conjunction with the 3D information of the integrated measuring system three-dimensionally to capture. With the help of these data, the 3D image data can be selectively and specifically modified so that these tissue-specific information obtained via the fluorescence mode can be displayed.

Darüber hinaus ist es möglich, dasselbe Exo- oder Endoskop in einem normalen Weißlichtmodus zu betreiben, der typischerweise ohne diese speziellen Filter Anwendung findet. Hierzu werden bevorzugt die speziellen Filter im Strahlengang deaktiviert. Dabei hat es sich auch als besonders vorteilhaft erwiesen, dass eine Reihe von Komponenten des Exo- oder Endoskops identisch sowohl im Fluoreszenz- wie auch im Weißlichtmodus verwendet werden können und dadurch keinen zusätzlicher Raum oder sonstiger Aufwand erforderlich ist. Insbesondere hat es sich bewährt, ein einziges lichtemittierendes Element, insbesondere am distalen Ende des Exo- oder Endoskops vorzusehen, das sowohl das Licht für das Messsystem und für den Fluoreszenzmodus als auch vorzugsweise für den Weißlichtmodus abgibt. Als einziges, gemeinsames lichtemittierendes Element hat sich insbesondere das distale Ende eines Glasfaserbündels mit oder ohne zusätzlicher Optik erwiesen, über welche sowohl das Weißlicht, das Beleuchtungslicht für den Fluoreszenzbildmodus wie auch die Informationen für das Messsystem übertragen wird. Durch diese synergetische Funktionsausbildung des Exo- bzw. Endoskops der Erfindung gelingt es den Durchmesser gering zu halten, ohne dass die Funktionalität darunter leidet. Moreover, it is possible to operate the same exo-or endoscope in a normal white light mode, which is typically used without these special filters. For this purpose, the special filters are preferably deactivated in the beam path. It has also proved to be particularly advantageous that a number of components of the exo- or endoscope can be used identically both in the fluorescent and in the white light mode and thus no additional space or other effort is required. In particular, it has proven useful to provide a single light-emitting element, in particular at the distal end of the exo-or endoscope, which emits both the light for the measuring system and for the fluorescence mode and preferably for the white-light mode. In particular, the distal end of a glass fiber bundle with or without additional optics has proven to be the only common light-emitting element, via which both the white light, the illumination light for the fluorescence image mode and the information for the measuring system are transmitted. Through this synergetic functional training of the exo- and endoscope of the invention, it is possible to keep the diameter low, without the functionality suffers.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Lichtquelle so auszubilden, dass im Fluoreszenzmodus ein gleicher Wellenlängenbereich einer einzigen gemeinsamen Lichtquelle verwendet wird, wie für das integrierte Messsystem. Hierdurch gelingt es, die Kosten und den Bauraum für die Gesamtvorrichtung beschränkt zu halten. Hierbei haben sich insbesondere Lichtquellen bewährt, die Wellenlängen im Nahinfrarotbereich z.B. bei 700 bis 850 Nanometer ausstrahlen. It has proved to be particularly advantageous to design the light source in such a way that, in the fluorescence mode, a same wavelength range of a single common light source is used, as for the integrated measuring system. This makes it possible to keep the costs and space for the overall device limited. In particular, light sources which have proven useful in the near infrared region, e.g. emit at 700 to 850 nm.

Neben der Möglichkeit die verschiedenen Modi einzeln und insbesondere sequenziell durchzuführen, hat es sich besonders bewährt, gleichzeitig die 3D-Daten des Messsystems wie auch die Exo- oder endoskopischen Bilddaten zu erfassen, so dass jeweils zeitgleich verlässliche und aktuelle Informationen zur verlässlichen und korrekten Aktualisierung der präoperativen 3D-Bilddaten vorliegen. Als besonders vorteilhaft hat es sich auch erwiesen, zusätzlich die Fluoreszenzbilddaten gleichzeitig mit den 3D-Bilddaten und den exo- oder endoskopischen Bilddaten zu erfassen, so dass auch diese Informationen zeitsynchron vorliegen und zeitsynchron verarbeitet werden, so dass in einer bevorzugten Ausbildung die aktualisierten 3D-Bilddaten in Echtzeit vorliegen und damit praktisch zeitgleich auf den Bildschirmen die aktuell geänderten und ergänzten 3D-Bilddaten zur Verfügung gestellt werden können. Hierdurch ist ein erheblicher Gewinn an Datenqualität geschaffen, der sich in einem verbesserten Untersuchungs- bzw. Operationsergebnis des Körpers niederschlägt. In addition to the ability to perform the different modes individually and in particular sequentially, it has proven particularly useful to simultaneously capture the 3D data of the measuring system as well as the exo- or endoscopic image data, so that at the same time reliable and up-to-date information for reliable and correct updating of preoperative 3D image data. It has also proven to be particularly advantageous to additionally record the fluorescence image data simultaneously with the 3D image data and the exo- or endoscopic image data so that this information is also present in a time-synchronized manner and processed synchronously, so that in a preferred embodiment the updated 3D image data Present image data in real time and thus practically at the same time on the screens the currently changed and supplemented 3D image data can be provided. As a result, a significant gain in data quality is created, which is reflected in an improved examination or surgical result of the body.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines ausgewählten Beispiels anhand der Figuren näher erläutert. Die Erfindung ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt. In the following the invention will be explained in more detail with reference to a selected example with reference to FIGS. The invention is not limited to this example.

Es zeigen: Show it:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 a schematic representation of a device according to the invention

2 eine Darstellung der vom Endoskop vermessenen und nicht-vermessenen Oberflächen einer Körperhöhle. 2 a representation of measured by the endoscope and non-measured surfaces of a body cavity.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten 21 eines Körpers 5 ist in ihrer Gesamtheit mit der Ziffer 1 bezeichnet. Mit einem Tomographen 20 werden präoperativ 3D-Bilddaten 21 eines Körpers 5 eines Patienten in Form mehrerer aufeinanderfolgender Schnittbilder aufgenommen und gespeichert. Diese Bilddaten können beispielsweise mit einem Computertomographen (CT), einem Magnetresonanztomographen (MRT), einem Positronen-Emissions-Tomographen (PET) oder einem Ultraschall-Tomographen (UST) erfasst werden. An inventive device for updating preoperatively recorded 3D image data 21 of a body 5 is in its entirety with the numeral 1 designated. With a tomograph 20 become preoperative 3D image data 21 of a body 5 a patient in the form of several consecutive sectional images recorded and stored. These image data can be acquired, for example, using a computer tomograph (CT), a magnetic resonance tomograph (MRT), a positron emission tomograph (PET) or an ultrasound tomograph (UST).

Die Lage des Körpers 5 wird vor und während der Operation über am Körper 5 angebrachte Marker 15 vom Navigationssystem 6 mit Hilfe der Navigationskamera 16 erfasst und einer Datenverarbeitungsanlage 12 mitgeteilt. Wenn die präoperativ erfassten 3D-Bilddaten 21 des Körpers 5 bereits mit den am Körper 5 angebrachten Markern 15 aufgenommen wurden, ist nun bereits unmittelbar vor der Operation ein Vergleich der präoperativen 3D-Bilddaten 21 mit den vom Navigationssystem 6 erfassten und ausgewerteten Lagedaten des Körpers 5 möglich, um eine Referenzierung anhand der erfassten aktuellen Lage des Körpers 5 in Bezug auf die präoperativen 3D-Bilddaten festzustellen. The location of the body 5 is over and over on the body before and during surgery 5 attached markers 15 from the navigation system 6 with the help of the navigation camera 16 recorded and a data processing system 12 communicated. When the preoperatively captured 3D image data 21 of the body 5 already with those on the body 5 attached markers 15 were recorded, a comparison of the preoperative 3D image data is now already before the operation 21 with the navigation system 6 recorded and evaluated positional data of the body 5 possible to make a referencing based on the detected current location of the body 5 with respect to preoperative 3D image data.

Intraoperativ, also während der Operation, kommt ein Endoskop 2 zum Einsatz, das in eine Körperhöhle eines Körpers 5 des Patienten eingeführt wird. Das Endoskop 2 umfasst Teile eines Messsystems 3 zur Vermessung einer Oberfläche der Körperhöhle (Topographie) und zur Erzeugung von 3D-Daten des vermessenen Teils des Körpers 5. Im Endoskop 2 sind Mittel zur Licht- bzw. Bildweiterleitung 9 vorgesehen, die einerseits eine Signalstrahlung des Messsystems 3 und gegebenenfalls weiteres Beleuchtungslicht, wie Weißlicht und Fluoreszenzanregungslicht, von proximal nach distal leiten, und andererseits von der Oberfläche der Körperhöhle des Körpers 5 reflektierte Strahlung aufnehmen und von distal nach proximal leiten. Vorzugsweise werden Fluoreszenzstrahlung und Signalstrahlung des Messsystems 3 über ein einziges lichtemittierendes Element 13 ausgestrahlt. Intraoperatively, ie during the operation, an endoscope comes 2 For use in a body cavity of a body 5 of the patient is introduced. The endoscope 2 includes parts of a measuring system 3 for measuring a surface of the body cavity (topography) and for generating 3D data of the measured part of the body 5 , In the endoscope 2 are means for light or image forwarding nine provided, on the one hand, a signal radiation of the measuring system 3 and optionally direct further illumination light, such as white light and fluorescent excitation light, from proximal to distal and, on the other hand, from the surface of the body cavity of the body 5 pick up reflected radiation and conduct it from distal to proximal. Preferably, fluorescence radiation and signal radiation of the measuring system 3 via a single light-emitting element 13 broadcast.

Die Lichtquelle kann eine vom Endoskop 2 getrennt untergebrachte Lichtquelle 11 sein, die mit dem Endoskop 2 verbunden ist. Die Lichtquelle 11 erzeugt wahlweise modulierte Nahinfrarot-Strahlung bzw. Laserstrahlung für das Messsystem 3, Weißlicht zur Beleuchtung und optischen Betrachtung der Körperhöhle oder Fluoreszenzanregungslicht, um auf der zu vermessenden Oberfläche der Körperhöhle des Körpers 5 Fluoreszenz oder Autofluoreszenz anzuregen und anhand der erfassten Fluoreszenzstrahlung eine Information über die Oberflächeneigenschaft, z.B. ob es sich um karzinogenes Gewebe handelt oder nicht, zu gewinnen. The light source can be one from the endoscope 2 housed separately light source 11 be with the endoscope 2 connected is. The light source 11 optionally generates modulated near-infrared radiation or laser radiation for the measuring system 3 , White light for illumination and optical observation of the body cavity or fluorescent excitation light to be on the surface to be measured of the body cavity of the body 5 To stimulate fluorescence or autofluorescence and based on the detected fluorescence radiation information about the surface property, for example, whether it is carcinogenic tissue or not to win.

Am proximalen Ende des Endoskops 2 befindet sich eine Kamera 10. Diese enthält im in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Bildsensoren 4 und 17, wobei von distal nach proximal übertragene Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche über einen Strahlteiler 18 getrennt und auf die unterschiedlichen Sensoren 4 und 17 geleitet wird. Der Sensor 4 ist ein Time-of-Flight-Sensor (TOF-Sensor), der Phaseninformationen der vom Körper 5 reflektierten, infraroten modulierten Signalstrahlung des Messsystems 3 aufnimmt. Diese Phaseninformationen, welche unterschiedliche Laufzeiten und damit unterschiedliche Entfernungen repräsentieren, werden von einer an die Kamera 10 angeschlossenen Kamerakontrolleinheit (CCU) ausgewertet und an eine Datenverarbeitungsanlage 12‘ weitergeleitet. Die Informationen können als intraoperativ erfasste 3D-Daten der Oberfläche der Körperhöhle des Körpers 5 ausgewertet werden, so dass ein sogenanntes Tiefenbild gewonnen werden kann. At the proximal end of the endoscope 2 there is a camera 10 , This contains in the 1 illustrated embodiment, two image sensors 4 and 17 , wherein radiation transmitted from distal to proximal radiation of different wavelengths or wavelength ranges via a beam splitter 18 separated and on the different sensors 4 and 17 is directed. The sensor 4 is a time-of-flight sensor (TOF sensor) that provides phase information of the body 5 reflected, infrared modulated signal radiation of the measuring system 3 receives. This phase information, which represent different transit times and thus different distances are from one to the camera 10 Connected camera control unit (CCU) evaluated and sent to a data processing system 12 ' forwarded. The information can be acquired as intraoperative 3D data of the surface of the body cavity of the body 5 be evaluated so that a so-called depth image can be obtained.

Der Sensor 17 ist als ein Bildaufnehmer zur Erfassung von reflektiertem Weißlicht und von von der Oberfläche des Körpers 5 emittiertem Fluoreszenzlicht ausgebildet. The sensor 17 is as an image sensor for detecting reflected white light and from the surface of the body 5 emitted fluorescent light formed.

Die Datenverarbeitungsanlage 12‘ kann auch die vom Sensor 17 erfassten und von der Kamerakontrolleinheit ausgewerteten Bilddaten als ein Weißlicht- bzw. Fluoreszenzlichtbild speichern. Diese Bilddaten werden mit den 3D-Daten der Oberfläche der Körperhöhle des Körpers 5 kombiniert und zu einem Stereobild verrechnet. Dieses kann auf einem Stereodisplay 14 dargestellt und dem Operateur zur Verfügung gestellt werden. The data processing system 12 ' can also be from the sensor 17 captured and evaluated by the camera control unit image data as a white light or fluorescent light image. These image data are taken with the 3D data of the surface of the body cavity of the body 5 combined and charged to a stereo image. This can be on a stereo display 14 presented and made available to the surgeon.

Das Navigationssystem 6 umfasst eine Navigationskamera 16, die Marker 15 und 15‘, die am Körper 5 bzw. am Endoskop 2 angebracht sind, optisch erfasst. Auf diese Weise werden Lage (Position und Orientierung) des Körpers 5 und des Endoskops 2 während der Operation fortlaufend erfasst und mit Hilfe der Datenverarbeitungsanlage 12 gespeichert und verarbeitet. Eine Bewegung des Körpers 5 und auch des Endoskops 2 mit dem Messsystem 3 während der Operation kann so stets berücksichtigt werden. The navigation system 6 includes a navigation camera 16 , the markers 15 and 15 ' that are on the body 5 or at the endoscope 2 are attached, optically detected. In this way, position (position and orientation) of the body 5 and the endoscope 2 recorded continuously during the operation and with the help of the data processing system 12 saved and processed. A movement of the body 5 and also the endoscope 2 with the measuring system 3 during the surgery can always be considered.

In der Datenverarbeitungsanlage 12‘ werden nun die vom Navigationssystem 6 erfassten Lagedaten des Endoskops 2 und des Körpers 5 und die erfassten 3D-Daten der Oberfläche der Körperhöhle des Körpers 5 zusammengeführt. Auf diese Weise kann die genaue Lage dieser vom Messsystem 3 erfassten Oberfläche mit allen vermessenen Strukturen relativ zum Körper 5 ermittelt werden. In the data processing system 12 ' are now the navigation system 6 recorded position data of the endoscope 2 and the body 5 and the captured 3D data of the surface of the body cavity of the body 5 merged. In this way, the exact location of this from the measuring system 3 recorded surface with all measured structures relative to the body 5 be determined.

In der Auswerteeinheit 7 werden die von der Datenverarbeitungsanlage 12‘ zusammengeführten Lagedaten von Endoskop 2 und Körper 5 sowie die vom TOF-Sensor 4 erfassten 3D-Daten verwendet, um damit die präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten 21 des Körpers 5 zu aktualisieren. Die aktuell während der Operation ermittelten Informationen über die Oberfläche der Körperhöhle des Körpers 5 werden also in die präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten 21 aufgenommen und diese wiederum angepasst, um die aktuelle Situation der Operation widerzuspiegeln. Dieser aktualisierte 3D-Bilddatensatz 22 wird auf einer Darstellungseinheit 8 angezeigt und so dem Operateur zur Verfügung gestellt. In the evaluation unit 7 are the ones from the data processing system 12 ' merged position data from endoscope 2 and body 5 as well as the TOF sensor 4 captured 3D data used to capture the preoperatively recorded 3D image data 21 of the body 5 to update. The information currently obtained during the operation on the surface of the body cavity of the body 5 So are in the preoperatively recorded 3D image data 21 and these in turn adapted to reflect the current situation of the operation. This updated 3D image data set 22 is on a presentation unit 8th displayed and thus made available to the surgeon.

Die Aktualisierung der präoperativen 3D-Bilddaten 21 kann erfindungsgemäß verschiedene Modi umfassen. Insbesondere wird ein Gewebeabtrag, beispielsweise bei operativer Entfernung eines Tumors oder von Knochengewebe, so dargestellt, dass die in den präoperativen Bilddaten 21 vorhandenen Strukturen, die abgetragen werden, während der Abtragung aus den präoperativen Bilddaten 21 entfernt bzw. durch eine andere Darstellung auf der Darstellungseinheit 8 ersetzt oder farblich markiert werden. Updating the preoperative 3D image data 21 may comprise different modes according to the invention. In particular, a tissue ablation, for example, in the case of surgical removal of a tumor or of bone tissue, is represented in such a way that the in the preoperative image data 21 existing structures that are ablated during ablation from the preoperative image data 21 removed or by another representation on the display unit 8th be replaced or marked in color.

Auch wird eine spezifische Oberflächeninformation, wie fluoreszierendes Gewebe, im aktualisierten 3D-Bilddatensatz 22 dargestellt und beispielsweise farblich markiert und gespeichert. Also, specific surface information, such as fluorescent tissue, in the updated 3D image data set 22 represented and marked, for example, color and stored.

Des Weiteren wird auch ein Gewebeaufbau oder ein über die intraoperativen 3D-Daten erfasstes Implantat im Körper 5 in die präoperativen 3D-Bilddaten 21 durch eine andere Textur selektiv dargestellt eingeblendet. Furthermore, a tissue structure or an implant detected in the intraoperative 3D data in the body 5 into the preoperative 3D image data 21 displayed selectively by another texture.

Der gesamte Operationsverlauf kann somit fortlaufend quantitativ erfasst und dokumentiert werden und die aktualisierten 3D-Bilddaten 22 für weitere Entscheidungen zum Fortgang des Eingriffs genutzt werden. The entire course of the surgery can thus be continuously recorded and documented quantitatively and the updated 3D image data 22 be used for further decisions on the continuation of the procedure.

Ein weiterer Modus ist in 2 dargestellt. Das Endoskop 2 befindet sich mit dem distalen Ende in der Körperhöhle 26 des Körpers 5. Aufgrund des begrenzten Sichtfeldes 23 des Endoskops 2 wird durch das Messsystem 3 nur ein begrenzter Teil der Oberfläche 24 der Körperhöhle 26 erfasst. Eine restliche Oberfläche 25 der Körperhöhle 26 wird nicht vermessen. Es ist daher vorteilhaft, wenn das Endoskop 2 mit Messsystem 3 als Weitwinkelsystem ausgeführt ist, um einen möglichst großen Teil der Körperhöhle 26 dreidimensional erfassen und vermessen zu können. Another mode is in 2 shown. The endoscope 2 is located with the distal end in the body cavity 26 of the body 5 , Due to the limited field of view 23 of the endoscope 2 is through the measuring system 3 only a limited part of the surface 24 the body cavity 26 detected. A remaining surface 25 the body cavity 26 will not be measured. It is therefore beneficial if the endoscope 2 with measuring system 3 designed as a wide-angle system to the largest possible part of the body cavity 26 capture and measure three-dimensionally.

Von Vorteil ist es, wenn das Endoskop 2 über einen Endoskophalter (nicht dargestellt) zumindest teilweise fixiert ist. Die Erfassung der 3D-Daten der Oberfläche der Körperhöhle 26 über das Messsystem 3 kann somit über einen gewissen Zeitraum, in dem keine Gewebemanipulation durchführt wird, gemittelt werden. Ein genaues Ergebnis wird dadurch erreicht. It is advantageous if the endoscope 2 is at least partially fixed via an endoscope holder (not shown). The acquisition of 3D data of the surface of the body cavity 26 via the measuring system 3 can thus be averaged over a period of time during which no tissue manipulation is performed. An accurate result is achieved.

Mit dem Endoskop nicht einzusehende bzw. nicht vermessene Areale 25 der Oberfläche können bei der Aktualisierung der präoperativen 3D-Bilddaten 21 nicht direkt berücksichtig werden. Diese Areale werden als Pseudostrukturen in den aktualisierten 3D-Bilddaten 22 dargestellt. In dieser Darstellung werden die vermessenen Oberflächen 24 gegenüber den nicht-vermessenen Oberflächen 25 insbesondere farblich markiert. Auf diese Weise kann der Operateur unterscheiden, welche Teile des Körpers 5 in der Darstellung 8 laufend aktualisiert werden, und welche nicht. With the endoscope not visible or not measured areas 25 The surface can assist in updating the preoperative 3D image data 21 not directly taken into account. These areas are called pseudostructures in the updated 3D image data 22 shown. In this illustration, the measured surfaces 24 opposite the non-measured surfaces 25 especially marked in color. In this way, the surgeon can distinguish which parts of the body 5 in the presentation 8th be updated constantly, and which not.

Darüber hinaus kann eine nicht-vermessene Struktur 25 der Körperhöhle 26 durch rechnerische Interpolation ermittelt werden, in dem auf Basis der vermessenen 3D-Daten und der nicht vermessenen 3D-Bilddaten interpolierte aktualisierte 3D-Bilddaten 22 durch die Auswerteeinheit 7 ermittelt werden und wahlweise speziell markiert und auf der Darstellungseinheit 8 als interpolierte Oberflächen 27 selektiv ausgegeben werden. In addition, a non-measured structure 25 the body cavity 26 be determined by computational interpolation, in which on the basis of the measured 3D data and the non-measured 3D image data interpolated updated 3D image data 22 through the evaluation unit 7 be determined and optionally specially marked and on the display unit 8th as interpolated surfaces 27 be issued selectively.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vorrichtung  contraption
22
Endoskop  endoscope
33
Messsystem  measuring system
44
TOF-Sensor  TOF sensor
55
Körper  body
66
Navigationssystem  navigation system
77
Auswerteeinheit  evaluation
88th
Darstellungseinheit  display unit
99
Mittel zur Lichtübertragung  Means for transmitting light
1010
Kamera  camera
1111
Lichtquelle  light source
12, 12‘12, 12 '
Datenverarbeitungsanlagen  Data processing equipment
1313
lichtemittierendes Element  light-emitting element
1414
Stereodisplay  stereo display
15, 15‘15, 15 '
Marker  marker
1616
Navigationskamera  navigation camera
1717
Sensor  sensor
1818
Strahlteiler  beamsplitter
2020
Tomograph  tomograph
2121
präoperative 3D-Bilddaten  preoperative 3D image data
2222
aktualisierte 3D-Bilddaten  updated 3D image data
2323
Sichtfeld des Endoskops  Field of view of the endoscope
24 24
vermessene Oberfläche  measured surface
2525
nicht-vermessene Oberfläche  non-measured surface
2626
Körperhöhle  body cavity
2727
interpolierte Oberfläche  interpolated surface

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10333543 A1 [0002] DE 10333543 A1 [0002]
  • EP 2162050 A1 [0006] EP 2162050 A1 [0006]
  • EP 1597539 A1 [0016] EP 1597539 A1 [0016]
  • DE 102008018636 A1 [0017] DE 102008018636 A1 [0017]

Claims (21)

Verfahren zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) hinsichtlich der aktuellen operativen Situation, wobei intraoperativ exo- oder endoskopische 3D-Daten intrakorporal erfasst werden und mit diesen die 3D-Bilddaten (21) korrigiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der 3D-Daten mittels eines wenigstens teilweise in ein Exo- oder Endoskop (2) integrierten Messsystems (3) erfolgt, dass eine Erfassung der Lage des Exo- oder Endoskops (2) mittels eines Navigationssystems (6) erfolgt, und dass eine Korrektur der präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) unter Verwendung der durch das Navigationssystem (6) erfassten Lagedaten des Exo- oder Endoskops (2) sowie der durch das Messsystem (3) erfassten aktuellen exo- oder endoskopischen 3D-Daten erfolgt. Method for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) with regard to the current operative situation, whereby intraoperatively exo or endoscopic 3D data are acquired intracorporally and with these the 3D image data ( 21 ), characterized in that the detection of the 3D data by means of a at least partially in an exo- or endoscope ( 2 ) integrated measuring system ( 3 ), that a detection of the position of the exo- or endoscope ( 2 ) by means of a navigation system ( 6 ), and that a correction of the preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) using the navigation system ( 6 ) recorded position data of the exo- or endoscope ( 2 ) and by the measuring system ( 3 ) recorded current exo- or endoscopic 3D data takes place. Verfahren zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Erfassung der Lage des Körpers (5) mittels eines Navigationssystems (6) erfolgt, und dass eine Korrektur der 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) unter Verwendung der durch das Navigationsgerät (6) erfassten Lagedaten des Körpers (5) erfolgt. Method for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to claim 1, characterized in that in addition a detection of the position of the body ( 5 ) by means of a navigation system ( 6 ), and that a correction of the 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) using the navigation device ( 6 ) captured positional data of the body ( 5 ) he follows. Verfahren zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die fortlaufende Bestimmung der Lage des Endoskops (2) und des Körpers (5) auf einem optischen oder elektromagnetischen Navigationsprinzip basiert. Method for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the continuous determination of the position of the endoscope ( 2 ) and the body ( 5 ) based on an optical or electromagnetic navigation principle. Verfahren zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das im Messsystem (3) verwendete Messverfahren auf einer Triangulation oder auf einer optischen oder elektromagnetischen Laufzeitmessung basiert. Method for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the measuring system ( 3 ) was based on triangulation or on an optical or electromagnetic propagation time measurement. Verfahren zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass gewebespezifische Oberflächeninformation insbesondere mittels eines integrierten Fluoreszenzverfahrens gewonnen und für die Aktualisierung der 3D-Bilddaten (21) verwendet wird. Method for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that tissue-specific surface information in particular by means of an integrated fluorescence method obtained and for updating the 3D image data ( 21 ) is used. Verfahren zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktualisierung unter Verwendung eines oder mehrerer der folgenden unterschiedlichen Modi erfolgt: – virtueller Abtrag von Gewebe in den präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) – virtuelle Überlagerung von gewebespezifischer endoskopisch erfasster Oberflächeninformation in präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21), – virtuelle Einblendung von Gewebe oder Implantatwerkstoffen in präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21). Method for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the update is carried out using one or more of the following different modes: - virtual removal of tissue in the preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) - virtual superimposition of tissue-specific endoscopically acquired surface information in preoperatively recorded 3D image data ( 21 ), - virtual insertion of tissue or implant materials in preoperatively recorded 3D image data ( 21 ). Verfahren zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Änderung und Abspeicherung der 3D-Bilddaten (21) zusätzlich die geänderten 3D-Bilddaten (22) dargestellt werden. Method for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that in addition to the modification and storage of the 3D image data ( 21 ) additionally the modified 3D image data ( 22 ) being represented. Verfahren zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass präoperative 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) mit künstlichen Markern oder natürlichen Landmarken insbesondere mittels eines Tomographiesystems (20) erfasst werden und dass intraoperativ eine Referenzierung der Koordinatensysteme der präoperativen 3D-Bilddaten (21) und des Körpers (5) an Hand der künstlichen Marker bzw. Landmarken erfolgt. Method for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that preoperative 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) with artificial markers or natural landmarks, in particular by means of a tomography system ( 20 ) and that intraoperatively a referencing of the coordinate systems of the preoperative 3D image data ( 21 ) and the body ( 5 ) on the basis of artificial markers or landmarks. Verfahren zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass 3D-Bilddaten (22) außerhalb eines durch das Messsystem erfassten Bereiches auf Basis der 3D-Bilddaten, der Lagedaten und insbesondere der 3D-Daten interpoliert und aktualisiert werden. Method for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that 3D image data ( 22 ) are interpolated and updated outside of an area detected by the measuring system on the basis of the 3D image data, the position data and in particular the 3D data. Vorrichtung (1) zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach einem Verfahren eines der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) folgende Komponenten aufweist: – ein Exo- oder Endoskop (2) mit einem Messsystems (3) zur intraoperativen Erfassung von 3D-Daten, – ein Navigationssystem (6) zur Erfassung der Lage des Exo- oder Endoskops (2) und insbesondere des Körpers (5), – eine Auswerteeinheit (7) zur Aktualisierung von 3D-Bilddaten (21) auf der Basis der exo- oder endoskopisch erfassten 3D-Daten des Körpers (5) sowie der Lagedaten und – eine Darstellungseinheit (8) zur Darstellung der aktualisierten 3D-Bilddaten (22). Contraption ( 1 ) for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to a method of one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) comprises the following components: an exo- or endoscope ( 2 ) with a measuring system ( 3 ) for the intraoperative acquisition of 3D data, - a navigation system ( 6 ) for detecting the position of the exo- or endoscope ( 2 ) and in particular the body ( 5 ), - an evaluation unit ( 7 ) for updating 3D image data ( 21 ) on the basis of the exo- or endoscopically recorded 3D data of the body ( 5 ) and the location data and - a presentation unit ( 8th ) for displaying the updated 3D image data ( 22 ). Vorrichtung (1) zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (3) so ausgebildet ist, dass es auf der Basis einer optischen Triangulation mehrere Positionen der Oberfläche des betrachteten Körpers (5) erfasst und vermisst. Contraption ( 1 ) for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) one Body ( 5 ) according to claim 10, characterized in that the measuring system ( 3 ) is designed so that it is based on an optical triangulation several positions of the surface of the observed body ( 5 ) and missed. Vorrichtung (1) zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (3) so ausgebildet ist, dass es auf der Basis einer Laufzeitmessung (Time-of-Flight) mehrere Positionen der betrachteten Oberfläche des Körpers (5) erfasst und vermisst. Contraption ( 1 ) for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to claim 10, characterized in that the measuring system ( 3 ) is designed so that it is based on a time-of-flight measurement (time-of-flight) several positions of the considered surface of the body ( 5 ) and missed. Vorrichtung (1) zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (3) Mittel des Exo- oder Endoskops (2) zur exo- oder endoskopischen Bild- oder Lichtübertragung (9) verwendet. Contraption ( 1 ) for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to claim 12, characterized in that the measuring system ( 3 ) Means of the exo- or endoscope ( 2 ) for exo- or endoscopic image or light transmission ( nine ) used. Vorrichtung (1) zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (7) einen Modus besitzt, in dem virtuell Gewebe in 3D-Bilddaten (21) entsprechend der exo- oder endoskopisch erfassten 3D-Daten abgetragen wird. Contraption ( 1 ) for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to one of claims 10 to 13, characterized in that the evaluation unit ( 7 ) has a mode in which virtual tissue in 3D image data ( 21 ) is plotted according to the exo- or endoscopically recorded 3D data. Vorrichtung (1) zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (7) einen Modus besitzt, in dem 3D-Bilddaten (21) mit gewebespezifischen endoskopischen Oberflächeninformationen überlagert werden. Contraption ( 1 ) for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to one of claims 10 to 14, characterized in that the evaluation unit ( 7 ) has a mode in which 3D image data ( 21 ) are superimposed with tissue-specific endoscopic surface information. Vorrichtung (1) zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (7) einen Modus besitzt, in dem virtuell Gewebe oder Implantatmaterial in 3D-Bilddaten (21) entsprechend den 3D-Daten eingeblendet wird. Contraption ( 1 ) for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to one of claims 10 to 15, characterized in that the evaluation unit ( 7 ) has a mode in which to virtually tissue or implant material in 3D image data ( 21 ) is displayed according to the 3D data. Vorrichtung (1) zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein Endoskop (2) mit zugeordneter Kamera (10) und eine Lichtquelle (11) aufweist, die in einem Weißlicht- und einem Fluoreszenzmodus betreibbar ist. Contraption ( 1 ) for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to one of claims 10 to 16, characterized in that the device ( 1 ) an endoscope ( 2 ) with associated camera ( 10 ) and a light source ( 11 ) operable in a white light and a fluorescence mode. Vorrichtung (1) zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziges lichtemittierendes Element (13) für das Messsystem (3) und den Fluoreszenzmodus insbesondere mit einheitlicher Wellenlängenbereich bzw. Spektrum vorgesehen ist. Contraption ( 1 ) for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to claim 17, characterized in that a single light-emitting element ( 13 ) for the measuring system ( 3 ) and the fluorescence mode is provided in particular with a uniform wavelength range or spectrum. Vorrichtung (1) zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) so ausgebildet ist, dass 3D-Daten des Messsystems (3) und exo- oder endoskopische Bilddaten und/oder Fluoreszenzbilddaten gleichzeitig erfasst werden können. Contraption ( 1 ) for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to claim 17 or 18, characterized in that the device ( 1 ) is designed so that 3D data of the measuring system ( 3 ) and exo- or endoscopic image data and / or fluorescence image data can be detected simultaneously. Vorrichtung (1) zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) so ausgebildet ist, dass aus den 3D-Daten des Messsystems (3) und exo- oder endoskopischen Bilddaten und/oder Fluoreszenzbilddaten ein Stereobild berechnet wird und auf einem Stereodisplay (14) dargestellt wird. Contraption ( 1 ) for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to claim 19, characterized in that the device ( 1 ) is designed so that from the 3D data of the measuring system ( 3 ) and exo or endoscopic image data and / or fluorescence image data, a stereo image is calculated and displayed on a stereo display ( 14 ) is pictured. Vorrichtung (1) zum Aktualisieren von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten (21) eines Körpers (5) nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Exo- oder Endoskop (2) einen Durchmesser von 12 mm oder weniger, insbesondere weniger als 6 mm aufweist. Contraption ( 1 ) for updating preoperatively recorded 3D image data ( 21 ) of a body ( 5 ) according to any one of claims 10 to 20, characterized in that the exo- or endoscope ( 2 ) has a diameter of 12 mm or less, in particular less than 6 mm.
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