DE10206166A1 - Ortungsvorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Patienten, Navigationssytem zur fortwährenden Bestimmung der Projektion eines Patienten, sowie Navigationsverfahren - Google Patents

Ortungsvorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Patienten, Navigationssytem zur fortwährenden Bestimmung der Projektion eines Patienten, sowie Navigationsverfahren

Info

Publication number
DE10206166A1
DE10206166A1 DE2002106166 DE10206166A DE10206166A1 DE 10206166 A1 DE10206166 A1 DE 10206166A1 DE 2002106166 DE2002106166 DE 2002106166 DE 10206166 A DE10206166 A DE 10206166A DE 10206166 A1 DE10206166 A1 DE 10206166A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
patient
marking means
support
bed
navigation system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2002106166
Other languages
English (en)
Inventor
Bodo Lippitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE2002106166 priority Critical patent/DE10206166A1/de
Publication of DE10206166A1 publication Critical patent/DE10206166A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/06Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
    • A61B5/061Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body
    • A61B5/064Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body using markers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computerised tomographs
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/04Positioning of patients; Tiltable beds or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ortungsvorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Patienten, sowie ein Navigationssystem zur fortwährenden Bestimmung der Projektion eines Patienten, sowie ein Navigationsverfahren zum Orten der Lage eines Patienten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ortungsvorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Patienten nach dem Oberbegriffs des Anspruchs 1, sowie ein Navigationssystem zur fottwährenden Bestimmung der Position des Patienten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7, sowie ein Navigationsverfahren gemäß Anspruch 15.
  • Ganz allgemein betrifft die Erfindung das Gebiet der medizinische Navigation bei minimal invasiven chirurgischen Eingriffen. Derartige medizinische Navigationsverfahren dienen insbesondere der intraoperativen Orientierung des Operateurs und sind bislang bei minimalen invasiven Eingriffen im Gehirn und an der Wirbelsäule bekannt. Hierbei hat sich der Begriff "Neuronavigation" entwickelt. Hierunter versteht man in der Medizin eine Technik, die es erlaubt, durch Computertomographie (CT) oder Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) erfassbare Strukturen des Patienten selbst während eines Eingriffs an ihm, zu identifizieren.
  • Besonders wichtig ist diese Technik bei der minimal invasiven Chirurgie. Bei dieser Art von Chirurgie wird bekanntermaßen versucht mit möglichst kleinen Eingriffen am menschlichen Körper chirurgische Operationen durchzuführen. Sie beinhaltet oft eine starke Beschränkung bei der Größe des chirurgischen Zugangs, so daß der Begriff Key-Hole-Surgery geprägt wurde. Bespiele der minimal invasiven Chirurgie sind die laparaskopische Endoskopie, bei der das chirurgische Zielgebiet durch das Einführen von dünnen, starren Optiken sichtbar gemacht wird und nur sehr kleine Hautschnitte und nur geringe Zerstörungen des umliegenden Gewebes erforderlich sind. Auch fällt unter diese Art von minimal invasiven Eingriffen die Implantation von radioaktiven Strahlungsquellen, die als interstielle Brachytherapie bezeichnet wird und der Behandlung von Tumoren dient. Bei dieser Therapie werden radioaktive Substanzen oder strahlungproduzierende Instrumente in den Tumor eingebracht, um ihn von innen zu zerstören.
  • Wesentlich ist bei all diesen Verfahren im Bereich der minimal invasiven Chirurgie eine Einbringung der chirurgischen Instrumente bzw. Sonden oder auch bspw. Strahlenquellen in den menschlichen Körper mit äußerster Präzision, d. h., die Einbringung muß gezielt erfolgen. Mit anderen Worten, ist es bei der Navigation immer das Ziel, das der Operateur quasi in Echtzeit Orientierungshilfen, vorteilhafter Weise in Form von Bildern, von den Orten im Inneren der Patienten hat, wo er sich gerade bei seinem Eingriff befindet.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung werden im Folgenden die bekannten Prinzipien der Neuronavigation noch einmal kurz beschrieben, diesbezüglich der Anmelder in der noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 100 29 368 erfinderische Verbesserungen vorschlägt.
  • Wie schon zuvor erwähnt, basieren die bekannten Neuronavigationsverfahren auf einer intraoperativen Führung durch ein diagnostisches Bildverfahren wie CT oder MRT. Das System verbindet dabei eine freie Sonde mit den in einem Computer gespeicherten präoperativen CT- oder MRT-Bildern. Die Position der Sonde im Raum wird über zwei Infrarotkameras ermittelt und dann auf die vor dem operativen Eingriff durchgeführten CT- oder MRT-Bilder projiziert, so daß der Operateur seine aktuelle Position auf den Röntgenbildern orten kann.
  • Die beiden Kameras geben Infrarotblitze ab, die von drei Kugeln reflektiert werden. Die drei Kugeln stehen in fester räumlicher Anordnung zueinander und sind vorzugsweise über eine sog. Mayfield-Kopfstütze am Patienten ortsfest verschraubt. Diese Kugeln werden als "Referenceclamp" bezeichnet. Weitere Kugeln, die in gleicher Weise als passive Markierungen fungieren, sind an Sonden oder chirurgischen Instrumenten befestigt.
  • Die von den Kameras ausgesandten Infrarotblitze werden an den Markierungen reflektiert und die entsprechend reflektierten Signale von den Kameras empfangen und digitalisiert. Dabei werden die Markierungen sowohl auf den chirurgischen Instrumenten, wie auch auf der Referenceclamp aus unterschiedlichen Winkeln registriert. Eine Auswerteeinrichtung mit entsprechender Software verarbeitet dann die Bilder bei der Kamera, um die dreidimensionale Position jeder Markierungskugel zu berechnen und somit die dreidimensionale Position des gesamten Instruments relativ zu den am Patienten befestigten Markierungskugeln zu ermitteln.
  • Weitere Markierungen werden fest am Patienten angebracht und im Rahmen der Diagnoseerfassungen über CT oder MRT mit abgebildet. Die Lage des Patienten im Bezug auf die zuvor erwähnten Markierungskugeln ist definiert durch diese ortsfest am Patienten befestigten Markierungen. Diese ortsfest am Patienten befestigten Markierungen werden später auf dem CT oder MRT Bild wieder aufgesucht, wenn der tatsächliche minimal invasive Eingriff erfolgen soll. Gleichzeitig wird die aktuelle Lage dieser ortsfesten Markierungen am Patienten dem System eingegeben. Ersatzweise zu solchen Markierungen können auch Oberflächenkonturen des Patienten gespeichert werden.
  • Zu Beginn des Eingriffs wird eine Referenzsonde relativ zu den Markierungskügelchen und den ortsfest am Patienten angeordneten Markierungen gelegt und im Rahmen der CT- oder MRT-Bilder dargestellt. Hierdurch ist die Position des Patienten im Raum relativ zur während des Eingriffs am Patienten befestigten Referenceclamp bestimmt.
  • Die Position eines chirurgischen Instruments oder einer Sonde im Raum oder am zu operierenden Patienten kann dann wiederum über einen Monitor auf den CT- oder MRT-Bildern sichtbar gemacht werden. Der Operateur kann somit die während seines Eingriffs erreichte Position seiner Instrumente direkt auf das Röntgenbild des Patienten projizieren, um somit kontinuierlich eine Kontrolle zu haben, wo er sich im Verhältnis zum Zielvolumen befindet.
  • Die Form und mechanische Festigkeit bspw. des Kopfes macht derartige Navigationstechniken anwendbar, da sich das Gehirn mit nur geringer Pulsation bewegt und eine Röntgen- oder MRT- Darstellung auch zu einem späteren Zeitpunkt als repräsentativ für die individuelle Anatomie anzusehen ist. Daher wird diese Technik in erster Linie bei offenen neurochirurgischen Eingriffen eingesetzt, bei denen der Patient in Narkose mechanisch fixiert ist.
  • Derartige stereotaktische oder Neuronavigationstechniken finden jedoch ihre Grenzen dort, wo der Zielkörperteil - wie bspw. im bekannten Falle, der Kopf - nicht in ausreichender Weise fixiert werden kann, so daß die am Patienten zu befestigenden Markierungen zunächst abgebildet und dann zum Zeitpunkt des Eingriffs wieder aufgefunden werden können. Daher werden diese Techniken bislang bei Eingriffen am Bauchraum oder im Lungenraum nicht eingesetzt. Das relativ weiche Körpergewebe dieser Region erlaubt nämlich nicht das Anbringen von Markierungen in konstanter Position, da durch die Atmung des Patienten eine Eigenbeweglichkeit der Organe erfolgt, was wiederum der oben erwähnten Grundvoraussetzung für ein erfolgreiches Navigationsverfahren, zuwider läuft. Daher war bei bisherigen endoskopischen Operationen, aber auch bei Implantationen von radioaktiven Strahlungsquellen im Bauchraum oder in anderen Bereichen des Körpers eine Navigation nur durch direkte visuelle Orientierung möglich.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, den Einsatzbereich der Navigationstechnik auf zusätzliche Anwendungsgebiete im Bereich des menschlichen Körpers zu erweitern.
  • Dieses Ziel wird erfindungsgemäß bei einer Ortungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie einem Navigationssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7 durch deren jeweils kennzeichnenden Merkmale erreicht. Zudem wird dieses Ziel durch ein Navigationsverfahren mit den Schritten gemäß Anspruch 15 erreicht.
  • Hierdurch ist es erfindungsgemäß möglich, eine Fixierung eines Patienten unter der bildgebenden Diagnostik bei gleichzeitiger Abbildung von für ihn mittels etablierter Navigationsmethoden ablesbarer Markierungen unter Gewährleistung einer hinreichenden Navigationsgenauigkeit zu ermöglichen. Vorteilhaft ist dadurch die Orientierung bei zuvor erwähnten, minimal invasiven Eingriffen an bisher für Navigationsmethoden unzugänglichen Körperbereichen möglich. Mit anderen Worten, werden die ansonsten traditionell am Patienten direkt befindlichen CT- oder MRT-Markierungen außen an einer Auflage für den Patienten angebracht, wobei Patient und Auflage ortsfest miteinander verbunden sind. Die mechanisch feste Fixierung des Patienten in Bezug auf die Auflage erfolgt besonders bevorzugt über eine fest mit der Auflage bzw. Liege verbundene Einbettung (Anspruch 2). Besonders bevorzugt ist diese Einbettung eine Vakuummatratze mit Elementen in ihrem Inneren (Anspruch 3), die fest mit der sie einbettenden Auflage bzw. Liege verbunden ist. Hierdurch ermöglicht die mechanisch stabile Liege die topographische Genauigkeit der Markierungen festzulegen, welche ansonsten bei deren Befestigung im Bereich von weichen Körperhöhlen nicht zu erzielen wäre.
  • Sowohl während der CT- wie auch der MRT-Untersuchung und des späteren invasiven Eingriffs befindet sich der Patient in der Liege. Seine Lage innerhalb der Liege ist durch die Vakuummatratze definiert und stabilisiert. Da gerade bei Eingriffen am Bauchraum oder im Lungenraum eines Patienten die Aussagekraft von Markierungsmittel in Bezug auf den Ort durch die Atmung des Patienten und die entsprechende Bewegung der Körperteile in vertikaler Richtung, gestört wird, ist besonders vorteilhaft zur Einschränkung der Bewegung des Bauchs ein Mittel wie beispielsweise ein horizontaler "Stempel" vorgesehen, der die Bewegung des Bauchs des Patienten einschränkt (Anspruch 4). Im Prinzip werden hierdurch die Atembewegungen des Patienten reduziert. Zudem dienen diese horizontalen "Stempel" auch später zur Anbringung einer schon erwähnten "Referenceclamp", die das Navigationssystem (Anspruch 7 bis 14) später zur Orientierung benötigt. Es ist also möglich, die später am Patienten zu fixierende Referenceclamp über diesen horizontalen "Stempel" mechanisch fest in konstanter Position zu den am Patienten befindlichen CT- oder MRT-Markierungen zu fixieren.
  • Weiter ist es besonders vorteilhaft, die an der Auflage angeordneten Markierungsmittel zu individualisieren, damit diese in Abhängigkeit von ihrem Ort der Anbringung auf den Kontrollvorrichtungen leichter identifizierbar sind (Anspruch 5). Dies erleichtert die Ortung in Bezug auf den Patienten erheblich.
  • Besonders bevorzugt wird die Liege in ihren Seitenwänden mit Öffnungen versehen (Anspruch 6). Durch diese Öffnungen kann beispielsweise Laserlicht auf den Körper des zu behandelnden Patienten von den Kontrollvorrichtungen aus projiziert werden. Dieses Zusatzsystem dient einer weiteren Kontrolle dahingehend, ob sich der Patient trotz Fixierung bewegt hat. Die von der Kontrollvorrichtung stammenden Signale werden dementsprechend von ihr ausgewertet.
  • Das besonders bevorzugte Navigationssystem hat insbesondere zwei Infrarotkameras zur Aussendung von Infrarotimpulsen an die Markierungsmittel, wobei die entsprechenden reflektierten Signale dann zur Berechnung der dreidimensionalen Position jedes Markierungsmittel, ausgewertet werden (Anspruch 9). Bevorzugt können die ausgewerteten Daten auf einem Monitor dargestellt werden (Anspruch 10). Die zuvor erwähnte Referenceclamp wird an der Auflage derart montiert, daß sie den örtlichen Betätigungsbereich des Operateurs nicht einschränkt (Anspruch 11). Als Ort der Montage dienen - wie oben erwähnt - beispielsweise der horizontale Stempel, aber auch die Wände der Auflage.
  • Wie schon die primären und sekundären Markierungsmittel, d. h. die Markierungsmittel an der Auflage, können weitere Markierungsmittel mit entsprechender Ortungsfunktion auch an Sonden und/oder chirurgischen Instrumenten angebracht werden. Ihr Ort, insbesondere während der Führung, wird dann ebenfalls auf der Kontrollvorrichtung dem Operateur nahegebracht (Anspruch 12).
  • Besonders bevorzugt ist die Auflage mit dem darauf befindlichen, ortsfest angeordneten Patienten beweglich (Anspruch 13). Hierdurch ist es möglich, während der Diagnostik den Patienten in einem gesonderten Raum, auf der Liege angeordnet, zu untersuchen und im Rahmen des Navigationssystems vorzubereiten. Der Patient kann dann zu dem Raum für den invasiven Eingriff mit Hilfe der bewegbaren Liege verbracht werden, wobei die Vorbereitungen für die Ortung schon getroffen wurden und in dem neuen Raum als Daten vorliegen. Es entfällt daher eine quasi Neuvermessung des Patienten, da diese schon im Rahmen der Diagnostik stattfinden kann.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen:
  • Fig. 1 eine schematische Ansicht des auf der Liege eingebetteten Patienten, wobei die Liege auf einem beweglichen Untergestell angeordnet ist;
  • Fig. 2 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Liege, kurz bevor sie in eine CT-/MRT- Vorrichtung eingebracht wird, und
  • Fig. 3 einen Querschnitt der Liege in Ansicht von vorne, nach Einbringung in die CT-/MRT- Vorrichtung.
  • Es folgt die Erläuterung der Erfindung und deren weiterer Vorteile anhand der Zeichnung nach Aufbau und ggf. auch nach Wirkungsweise der dargestellten Erfindung.
  • In Fig. 1 ist schematisch eine Liege 1 gezeigt, die nach Art eines Kastens einen Boden und vier Wände aufweist. Ein Patient 2 ist zum Zwecke einer CT- oder MRT-Diagnostik in dieser Liege 1 angeordnet und liegt auf einer Vakuummatratze 3. Im Inneren der Vakuummatratze befinden sich (in der Fig. 1 nicht dargestellte) Kügelchen. Wird die Vakuummatratze 3 evakuiert, so nimmt die Vakuummatratze 3 über die Kügelchen die Form des Körpers des Patienten 2 an, wobei der Patient 2 auf diese Weise ortsfest in der Vakuummatratze 3 eingebettet ist, da die Vakuummatratze 3 fest mit der Liege 1 verbunden ist. Die Außenseite der Liege 1 ist mit Markierungen 4 versehen. Diese Markierungen 4 (sog. "Primärmarkierungen") ermöglichen eine Registrierung nach Art einer Ortung im Rahmen einer Navigation während der CT- oder MRT-Diagnostik, wie aber auch eine Registrierung, d. h. Ortung im Rahmen einer Navigation während des Eingriffs. Über die zuvor beschriebene Art der ortsfesten Einbettung des Patienten in die Vakuummatratze 3 und die feste Verbindung der Vakuummatratze 3 mit der Liege 1 und der daran angebrachten Markierungen 4, ist eine feste Beziehung zwischen den Markierungen 4 und dem Patienten 2 im Rahmen der Registrierung vorgegeben. Ebenfalls an der Außenseite der Liege 1 angebrachte Schlitze 5 dienen dazu, daß Laserlicht von außen durch eine Kontrollvorrichtung auf den Patienten 2 gestrahlt wird, um dessen ortsfeste Beziehung auf der Liege 1, relativ zu den Markierungen 4, nachprüfen zu können.
  • Im Unterschied zu bestehenden Systemen, die bisher im Rahmen der Neuronavigation verwendet werden, hat das erfindungsgemäße System mit der Liege 1 den Vorteil, daß Bewegungen des Körpers des Patienten 2 nicht die Markierungen 4 selbst in ihrer Position verändern, da diese nicht am Patienten 2 angebracht sind. Vielmehr besteht eine direkte und ortsfeste Relation aufgrund der Verbindung zwischen Liege 1, Vakuummatratze 3 und Patienten 2, wobei wiederum die Liege 1 die Orte der Markierungen 4 repräsentiert. Daher ist die Erfindung ganz allgemein für die medizinische Navigation anwendbar, anders als die bekannte Neuronavigation.
  • Die Liege 1 wird von einem Transportgestell 6 getragen. Mit diesem Transportgestell 6 kann die Liege mit dem darauf befindlichen Patienten 2 beispielsweise vom Ort der Diagnose zum Ort des invasiven Eingriffs bewegt werden.
  • Die Liege 1 besteht aus einem nicht-röntgendichten Kunststoffmaterial und ist von hinreichender Stabilität, um die Vakuummatratze 3 und den Patienten 2 darin vollständig aufnehmen und transportieren zu können. Vorzugsweise sind die Maße der Liege 1 200 cm × 48 cm mit Seitenwänden einer Höhe von vorzugsweise 30 cm. Durch diese kombinierte Registrierungs- und Transportliege 1 ist es möglich, daß der Patient 2 ohne Lageveränderung bewegt werden kann. Dabei ist seine Lage über die Markierungen 4 zu jedem Zeitpunkt und jedem Ort lokalisierbar. Eine Einjustierung zur Ermittlung des Ortes des Patienten 2 beispielsweise am Ort eines invasiven Eingriffs ist schnell und ohne aufwendige Registrierung jederzeit möglich. Dabei ist eine Registrierung und topographische Zuordnung von allen Körperteilen des Patienten 2 durch die Markierungen 4 möglich, die sowohl bei CT- oder MRT-Diagnostik, als auch beim operativen Eingriff ablesbar und von etablierten Navigationseinrichtungen verarbeitbar sind. Die an der Außenseite der Liege 1 angebrachten Markierungen 4 sind besonders vorteilhaft in Abhängigkeit ihrer Lokalisation unterscheidbar. Dies hat den Vorteil, daß bei Wiedergabe bestimmter Bereiche des Körpers des Patienten 2 nur ganz bestimmte Markierungen 4 als Unterscheidungshilfe verwendet werden müssen. Hierdurch ist eine Registrierung und Ortung wesentlich schneller und gezielter durchführbar.
  • Fig. 2 zeigt die Liege 1 schematisch, wie sie auf dem Transportgestell 6 angeordnet ist, kurz bevor sie mit dem darin befindlichen Patienten 2 in die Öffnung einer CT-/MRT- Vorrichtung geschoben wird. Klar erkennbar sind dabei in der Fig. 2 die Markierungen 4 an der Außenseite der Liege 1, die zu jeder Zeit der Ortung des darin befindlichen Patienten 2 dienen. Selbstverständlich ist das Transportgestell 6 nicht nur in horizontaler, sondern auch in vertikaler Richtung beweglich.
  • In der Fig. 2 ist zudem ein horizontaler "Stempel" 8 erkennbar, der auf den Brustraum des Patienten 2 drückt. Hierdurch werden die Atembewegungen des Patienten 2 reduziert, wodurch insgesamt die Bewegungen des Patienten 2 relativ zu den Markierungen 4 verringert werden. Die Informationen über die Orte der Markierungen 4 selbst, werden bei der erfindungsgemäßen Navigation in gleicher Weise verarbeitet, wie dies bislang schon im Stand der Technik bei der Neuronavigation stattfand. Die sog. Referenceclamp, die das Navigationssystem zur Orientierung benötigt, kann an den Seitenwänden der Liege 1 befestigt werden, wie aber auch an dem Stempel 8. In jedem Falle sollte die Referenceclamp derart befestigt werden, daß sie den Operierenden am Patienten 2 nicht an der Ausübung seiner Tätigkeiten einschränkt.
  • Wie schon oben erwähnt, erfolgt die erfindungsgemäße Navigation in gleicher Weise wie schon in der Einleitung der vorliegenden Patentanmeldung beschrieben, insbesondere in der in der Beschreibung zitierten Patentanmeldung des Anmelders, auf die hiermit Bezug genommen wird. Im Unterschied hierzu jedoch sind die erfindungsgemäßen Primärmarkierungen nicht am Körper bzw. Kopf des Patienten angeordnet, sondern an der Liege 1, die über die Vakuummatratze 3 einen festen Bezug zum Patienten 2 aufweist. Die für das im vorliegenden Fall durchgeführte Navigationsverfahren erforderlichen weiteren Mittel, wie Infrarotkameras, Sonden, Referenceclamps, Auswerteeinrichtungen, Sonden oder chirurgische Instrumente, werden in gleicher Weise angewandt, wie dies schon im einleitenden Teil dieser Anmeldung beschrieben wurde.
  • Schließlich zeigt noch die Fig. 3 eine Ansicht von vorne auf die CT-/MRT-Vorrichtung 7, mit einem Querschnitt durch die Liege 1 am Ort des Stempels 8. Klar erkennbar ist in dieser Fig. 3 die an die Kontur des Patienten angepaßte Vakuummatratze 3 im Schnitt (wobei der Patient nicht dargestellt ist) und deren feste Verbindung mit der Liege 1, was wiederum die ortsfeste Beziehung zwischen Liege 1 und Vakuummatratze 3 schafft und demzufolge der Primärmarkierungen 4, die an der Außenseite der Liege 1 befestigt sind.

Claims (16)

1. Ortungsvorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Patienten (2) und seiner entsprechenden Körperteile, insbesondere bei minimal invasiven Eingriffen, mit Markierungsmitteln (4), die permanent zum Zwecke der Überprüfung des Eingriffs und insbesondere seines Ortes, für den Operateur auf Kontrollvorrichtungen darstellbar sind, wobei die Orte der Markierungsmittel (4) mit Hilfe von Signalgebern/Empfängern ermittelbar und an die Kontrollvorrichtungen übertragbar sind, gekennzeichnet durch
- eine Auflage (1) für den Patienten (2), die derart ausgestaltet ist, daß der Patient (2) im Wesentlichen ortsfest darauf anordenbar ist, sowie,
- eine Anordnung der Markierungsmittel (4) an dieser Auflage (1) für den Patienten (2).
2. Ortungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage aus einer vorzugsweise nicht röntgendichten Liege (1), sowie einer fest mit dieser Liege (1) verbundenen Einbettung (3) für den Patienten (2) besteht, in welcher dieser im wesentlichen ortsfest fixiert anordenbar ist, wobei die Liege (1) die Markierungsmittel (4) an der Außenseite aufweist.
3. Ortungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbettung eine Vakuummatratze (3) ist, die in ihrem Inneren Elemente, vorzugsweise Kügelchen, aufweist, welche sich bei Evakuierung des Inhalts der Vakuummatratze (3) an die Form des Körpers des Patienten (2) derart anpassen, daß dieser bei Anordnung auf der Vakuummatratze (3) in seiner Bewegungsfreiheit wesentlich eingeschränkt ist.
4. Ortungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Liege (1) und/oder Einbettung (3) Mittel (8) aufweist zur Einschränkung der Bewegung des Bauchs des Patienten (2) in vertikaler Richtung bei seiner Anordnung auf der Einbettung (3).
5. Ortungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungsmittel (4) an der Auflage (1) individualisiert sind, um in Abhängigkeit von ihrem Ort der Anbringung auf den Kontrollvorrichtungen identifizierbar zu sein.
6. Ortungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Liege (1) in ihren Seitenwänden wenigstens eine Öffnung (5) vorzugsweise in Form von Schlitzen, aufweist, über die sich von den Kontrollvorichtungen stammendes Laserlicht auf den Körper des zu behandelnden Patienten (2) projizieren läßt, wodurch kontrollierbar ist, ob sich der Patient (2) trotz Fixierung bewegt hat.
7. Navigationssystem zur fortwährenden Bestimmung der Position eines Patienten (2) und dessen zu behandelnder Körperteile relativ zu einen Eingriff durchführenden Vorrichtungen, insbesondere Sonden und/oder chirurgischen Instrumenten, mit
Signalgebern/Empfängern, die insbesondere elektromagnetische Signale an primäre und sekundäre Markierungsmittel (4) aussenden und die an den Markierungsmitteln (4) reflektierten Signale empfangen;
einer Auswerteeinrichtung zur Berechnung der dreidimensionalen Position jedes Markierungsmittels (4), basierend auf den empfangenen, von den Markierungsmitteln (4) reflektierten Signalen;
Kontrollvorrichtungen, zur visuellen Darstellung der Position der Markierungsmittel (4) nach Aufbereitung der Signale durch die Auswerteeinrichtung, sowie
einem fest justierbaren Träger für sekundäre Markierungsmittel, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Auflage (1) für den Patienten (2) vorgesehen ist, die derart ausgestaltet ist, daß dieser im wesentlichen ortsfest darauf anordenbar ist und
daß die primären Markierungsmittel (4) an der Auflage (1) angeordnet sind.
8. Navigationssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (1) als Ortungsvorrichtung mit den primären Markierungsmitteln gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6 ausgebildet ist.
9. Navigationssystem nach Anspruch 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgeber/-empfänger wenigstens zwei Infrarotkameras sind, welche Infrarotimpulse an die Markierungsmittel (4) aussenden, die von den Markierungsmitteln (4) reflektierte Signale empfangen und die reflektierten Signale an die Auswerteeinrichtung weiterleiten, über die die dreidimensionale Position jedes Markierungsmittels (4) berechenbar ist.
10. Navigationssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung die berechneten Daten in Bezug auf die Position jedes Markierungsmittels (4) an die Kontrollvorrichtung weiterleitet, wobei die Kontrollvorrichtung vorzugsweise ein Monitor ist.
11. Navigationssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der festjustierbare Träger für die sekundären Markierungsmittel eine Klemme ist, die an der Auflage (1) derart montiert ist, daß sie den örtlichen Betätigungsbereich des Operateurs nicht einschränkt.
12. Navigationssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die den Eingriff durchführenden Vorrichtungen, insbesondere die Sonden und/oder chirurgischen Instrumente mit weiteren Markierungsmitteln versehen sind, die wie die primären und sekundären Markierungsmittel (4) auf den Kontrollvorrichtungen darstellbar sind, um auf diese Weise die Position der Vorrichtungen während eines Eingriffs am Patienten (2) auf die auf der Kontrollvorrichtung dargestellte Abbildung des Patienten (2) zu projizieren.
13. Navigationssystem nach einem der Ansprüche 7-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (1) derart ausgestaltet ist, daß sie mit dem darauf ortsfest angeordneten Patienten (2) bewegbar ist, ohne daß die Lage des drauf angeordneten Patienten (2) wesentlich geändert wird.
14. Navigationssystem nach einem der Ansprüche 7-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollvorrichtungen Laser aufweisen, mit denen die Oberfläche des auf der Auflage (1) angeordneten Patienten (2), bestrahlbar ist.
15. Navigationsverfahren mit den folgenden Schritten:
- anordnen eines Patienten auf einer Auflage, die aus einer bewegbaren Liege und einer in der Liege angeordneten und fest mit dieser verbundenen Vakuummatratze besteht, wobei die Liege an den äußeren Seitenwänden primäre Markierungsmittel aufweist;
- evakuieren des Inhalts der Vakuummatratze;
- diagnostisches, bildliches darstellen des auf der Auflage angeordneten Patienten, sowie der zu diesem Patienten in örtlicher Beziehung stehenden primären Markierungsmittel;
- ggf. befördern der Liege mit dem darauf angeordneten Patienten zum Ort der Durchführung eines invasiven chirurgischen Eingriffs;
- befestigen einer mit sekundären Markierungsmitteln versehen Referenzvorrichtung an der Liege;
- erfassen der sekundären Markierungsmittel mittels elektromagnetische Strahlung abgebenden/die reflektierte Strahlung empfangenden Kameras und verarbeiten der reflektierten Strahlung in Form von Signalen zur Bestimmung der Position der sekundären Markierungsmittel im Raum;
- Erfassen der primären Markierungsmittel in zuletzt genannter Weise und vergleichendes darstellen der primären Markierungsmittel auf der schon existierenden bildlichen Darstellung
16. Navigationsverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine den invasiven chirurgischen Eingriff ausführende Vorrichtung mit weiteren Markierungsmitteln versehen wird, die in der Verfahrensweise nach Anspruch 15 örtlich bestimmt und auf die bildliche Darstellung übertragen werden.
DE2002106166 2002-02-14 2002-02-14 Ortungsvorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Patienten, Navigationssytem zur fortwährenden Bestimmung der Projektion eines Patienten, sowie Navigationsverfahren Withdrawn DE10206166A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002106166 DE10206166A1 (de) 2002-02-14 2002-02-14 Ortungsvorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Patienten, Navigationssytem zur fortwährenden Bestimmung der Projektion eines Patienten, sowie Navigationsverfahren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002106166 DE10206166A1 (de) 2002-02-14 2002-02-14 Ortungsvorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Patienten, Navigationssytem zur fortwährenden Bestimmung der Projektion eines Patienten, sowie Navigationsverfahren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10206166A1 true DE10206166A1 (de) 2003-08-21

Family

ID=27618695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2002106166 Withdrawn DE10206166A1 (de) 2002-02-14 2002-02-14 Ortungsvorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Patienten, Navigationssytem zur fortwährenden Bestimmung der Projektion eines Patienten, sowie Navigationsverfahren

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10206166A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1611862A1 (de) * 2004-06-30 2006-01-04 BrainLAB AG Nicht-invasive Navigationsreferenz-Fixierung
DE102006036575A1 (de) * 2006-08-04 2008-02-14 Siemens Ag Medizinische Bildgebungsvorrichtung und Verfahren zur Darstellung der Position eines interventionellen Instruments bei einer solchen Bildgebungsvorrichtung
DE102008032312A1 (de) * 2008-07-09 2010-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Patientenlagerungsmittel
US7776000B2 (en) 2004-06-30 2010-08-17 Brainlab Ag Non-invasive system for fixing navigational reference
DE102014207108A1 (de) * 2014-04-14 2015-10-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Beleuchtung und Beleuchtungsvorrichtung
DE102014210458A1 (de) * 2014-06-03 2015-12-03 Siemens Aktiengesellschaft Ermittlung einer Position einer zu bestrahlenden Zielregion eines Patienten in einer Bestrahlungseinrichtung

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1611862A1 (de) * 2004-06-30 2006-01-04 BrainLAB AG Nicht-invasive Navigationsreferenz-Fixierung
US7776000B2 (en) 2004-06-30 2010-08-17 Brainlab Ag Non-invasive system for fixing navigational reference
DE102006036575A1 (de) * 2006-08-04 2008-02-14 Siemens Ag Medizinische Bildgebungsvorrichtung und Verfahren zur Darstellung der Position eines interventionellen Instruments bei einer solchen Bildgebungsvorrichtung
DE102008032312A1 (de) * 2008-07-09 2010-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Patientenlagerungsmittel
DE102014207108A1 (de) * 2014-04-14 2015-10-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Beleuchtung und Beleuchtungsvorrichtung
DE102014210458A1 (de) * 2014-06-03 2015-12-03 Siemens Aktiengesellschaft Ermittlung einer Position einer zu bestrahlenden Zielregion eines Patienten in einer Bestrahlungseinrichtung
DE102014210458B4 (de) * 2014-06-03 2016-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Ermittlung einer Position einer zu bestrahlenden Zielregion eines Patienten in einer Bestrahlungseinrichtung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69530423T2 (de) Mehrfach-fixierung bei einem rahmenlosen stereotaxieverfahren
DE60028582T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur erleichterung bildgesteuerter chirurgie
EP1338247B1 (de) Höhenreduziertes Kalibrierungsinstrument
DE60011607T2 (de) Vorrichtung und verfahren zum kompensieren der atmungs- und patientenbewegung während der behandlung
DE19751761B4 (de) System und Verfahren zur aktuell exakten Erfassung von Behandlungszielpunkten
DE19809460C1 (de) Medizinisches Zielgerät zur atemadaptierten Punktion
EP1296609B1 (de) Medizinische vorrichtung für stereotaxie und patientenpositionierung
DE69432834T2 (de) Anzeige der Lage einer chirurgischen Sonde
DE10108547B4 (de) Operationssystem zur Steuerung chirurgischer Instrumente auf Basis von intra-operativen Röngtenbildern
EP1785093B1 (de) Bildgebungsvorrichtung und Therapieanlage mit einer solchen Bildgebungsvorrichtung
EP1219260A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur navigationsgestüzten Zahnbehandlung
EP1153572A1 (de) Verfahren zur Registrierung eines Patientendatensatzes aus einem bildgebenden Verfahren bei navigationsunterstützen chirurgischen Eingriffen mittels Röntgenbildzuordnung
EP3184071A1 (de) Vorrichtung für die intraoperative bildgesteuerte navigation bei chirurgischen eingriffen im bereich der wirbelsäule und im daran angrenzenden thorax-, becken- oder kopfbereich
DE69831292T2 (de) Vorrichtung zur bildunterstützten thorax-therapie
DE102014210458B4 (de) Ermittlung einer Position einer zu bestrahlenden Zielregion eines Patienten in einer Bestrahlungseinrichtung
DE10161160A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Orientierung und Relativposition eines medizinischen Instruments gegenüber einer Struktur im Körper eines atmenden Menschen oder Tieres
EP1114621B1 (de) Anordnung zur Darstellung von Schichtbildern
DE19536180C2 (de) Verfahren und Vorrichtungen zur Lokalisierung eines Instruments
DE19951502A1 (de) System mit Mitteln zur Aufnahem von Bildern, medizinischer Arbeitsplatz aufweisend ein derartiges System und Verfahren zur Einblendung eines Abbildes eines zweiten Objektes in ein von einem ersten Objekt gewonnenes Bild
WO2008074831A2 (de) Vorrichtung zur durchführung minimalinvasiver diagnosen und ggf. zusätzlicher therapeutischer eingriffe im inneren des körpers eines patienten
DE10206166A1 (de) Ortungsvorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Patienten, Navigationssytem zur fortwährenden Bestimmung der Projektion eines Patienten, sowie Navigationsverfahren
EP0830098B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur fixierung des menschlichen kopfes
DE102007029199B4 (de) Verfahren zum Ausrichten eines Zielführungssystems für eine Punktion und Röntgenangiographiesystem nebst Verfahren zum technischen Unterstützen der Zielführung
DE102006004703B4 (de) Verfahren und Anordnung zum Betreiben eines Positionierungsroboters
DE10235795B4 (de) Medizinische Vorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee