DE10360025A1 - Verfahren und Einrichtung zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten operativen Eingriffes - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten operativen Eingriffes Download PDFInfo
- Publication number
- DE10360025A1 DE10360025A1 DE10360025A DE10360025A DE10360025A1 DE 10360025 A1 DE10360025 A1 DE 10360025A1 DE 10360025 A DE10360025 A DE 10360025A DE 10360025 A DE10360025 A DE 10360025A DE 10360025 A1 DE10360025 A1 DE 10360025A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- reference system
- ray
- arm
- transformation rule
- image
- 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.)
- Granted
Links
- 230000009466 transformation Effects 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 27
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 16
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 6
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 claims description 4
- 238000005562 fading Methods 0.000 claims description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/12—Arrangements for detecting or locating foreign bodies
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
- A61B6/4429—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
- A61B6/4435—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure
- A61B6/4441—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure the rigid structure being a C-arm or U-arm
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2046—Tracking techniques
- A61B2034/2055—Optical tracking systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
- A61B2090/364—Correlation of different images or relation of image positions in respect to the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
- A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
- A61B2090/376—Surgical systems with images on a monitor during operation using X-rays, e.g. fluoroscopy
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pathology (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Robotics (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
Bei einem Verfahren zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten operativen Eingriffes wird mit einem C-Bogen-Röntgengerät in zumindest einer Schwenkposition des C-Bogens ein zweidimensionales Röntgenbild eines zu behandelnden Volumenbereiches erzeugt und gespeichert. Mit einer Positionserfassungseinrichtung wird zumindest mittelbar die Position eines Gerätebezugssystems und die bei der Bilderzeugung vorliegende Position eines dem Patienten zugeordneten Referenzbezugssystems erfasst. Zwischen dem Referenzbezugssystem und einem Bildkoordinatensystem des Röntgenbildes wird unter Zuhilfenahme von bekannten, in einer vorhergehenden Kalibrierung gemessenen und gespeicherten gerätespezifischen Abbildungsvorschriften eine Transformationsvorschrift ermittelt. Während des anschließenden Eingriffes wird mit der Positionserfassungseinrichtung die Position des Instrumentes im Referenzbezugssystem erfasst und mithilfe dieser Transformationsvorschrift positionsgetreu in das gespeicherte zweidimensionale Röntgenbild eingeblendet.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten operativen Eingriffes.
- Bei der Durchführung eines operativen Eingriffes an einem Lebewesen ist es bekannt, den Operateur bei der Führung des medizinischen Instruments durch eine optische Bildinformation zu unterstützen. Hierzu wird ein Bild des Instruments in ein beispielsweise mit einem Röntgengerät gewonnenes 2D- oder 3D-Bild des Behandlungsgebietes des Lebewesens positionsrichtig eingeblendet.
- Um die Durchführung einer solchen auch als Fluoronavigation bezeichneten intraoperativen Navigation zu ermöglichen, kann beispielsweise vom Behandlungsgebiet während des operativen Eingriffes kontinuierlich ein 2D-Röntgenbild erstellt werden, so dass das Instrument gemeinsam mit dem Behandlungsgebiet durch die Röntgenstrahlung abgebildet wird. Dies ist jedoch aufgrund der mit einer solch dauernden Röntgenbestrahlung sowohl für den Behandelten als auch für den Behandelnden einhergehenden Strahlenbelastung nachteilig. Zur Vermeidung einer solch hohen Strahlenbelastung ist es deshalb bekannt, die Röntgenbilderzeugung und den operativen Eingriff zeitlich zu entkoppeln und das chirurgische Instrument nach erfolgter Röntgenbilderzeugung kameraunterstützt zu navigieren, indem ein Bild des Instrumentes in Echtzeit in ein vorhandenes, d.h. vorher aufgenommenes Röntgenbild positionsrichtig eingeblendet wird. Hierzu ist es erforderlich, sowohl die Position des Instrumentes in einem Bezugssystem als auch die Position dieses Bezugssystems relativ zu den Bildkoordinaten des Röntgenbildes zu bestimmen.
- Bei dem zur intraoperativen Navigation in der Regel verwendeten Röntgengerät handelt es sich in vielen Fällen um ein sogenanntes C-Bogen-Röntgengerät, bei dem Röntgenquelle und Röntgenempfänger einander gegenüberliegend an einem um zwei zueinander orbitale Achsen schwenkbaren C-Bogen gelagert sind, um auf diese Weise Röntgenbilder aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen erzeugen zu können.
- Für das positionsgenaue Einblenden eines Instrumentes, dessen räumliche Lage in einem Bezugssystem bekannt ist, in ein 2D-Röntgenbild ist die genaue Kenntnis der räumlichen Lage des zu diesem 2D-Bild gehörenden Projektionskegels in diesem Bezugssystem erforderlich. Idealerweise ist die Lage dieses Projektionskegels bereits dann bekannt, wenn die räumliche Lage der Bildebene, d. h. die Eintrittsfläche des Röntgenempfängers festliegt, so dass es ausreichen müsste, die Position des Röntgenempfängers in dem Bezugssystem zu bestimmen, in dem auch die Position des Instrumentes erfasst wird. In der Praxis hat sich aber herausgestellt, dass allein das Bestimmen der Position des Röntgenempfängers nicht ausreicht, um den Projektionskegel sicher festlegen zu können, da dieser aufgrund der unvermeidbaren und von der Lage der Röntgenstrahlachse abhängigen Durchbiegung des C-Bogens nicht immer dieselbe Relativposition zum Röntgenempfänger aufweist.
- In der
DE 199 17 867 A1 wird deshalb vorgeschlagen, am Röntgenempfänger eine Referenzstruktur anzuordnen, die neben optischen Positionsmarken für die kameraunterstützte Navigation auch Röntgenmarker enthält, die im Strahlengang der Röntgenstrahlung liegen und im Röntgenbild abgebildet werden. Aus der Lage der im Röntgenbild sichtbaren Röntgenmarker können sowohl die genaue Lage des Projektionskegels errechnet als auch eventuelle Verzerrungen rechnerisch eliminiert werden. - Die im Röntgenbild sichtbaren Röntgenmarker haben jedoch den Nachteil, dass sie einen Teil des Röntgenbildes abschatten und auf diese Weise unvermeidlich mit einem Informationsverlust verbunden sind. Dieser Informationsverlust lässt sich auch dann nicht vollständig vermeiden, wenn diese Röntgenmarker aus dem Röntgenbild durch digitale Bildverarbeitung eliminiert werden.
- Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten operativen Eingriffes anzugeben, das eine genaue Navigation ohne die Verwendung von Röntgenmarkern ermöglicht. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine nach diesem Verfahren arbeitende Einrichtung anzugeben.
- Die erstgenannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Bei dem Verfahren zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten operativen Eingriffes wird mit einem C-Bogen-Röntgengerät in zumindest einer Schwenkposition des C-Bogens ein zweidimensionales Röntgenbild eines zu behandelnden Volumenbereiches erzeugt und gespeichert. Mit einer Positionserfassungseinrichtung wird zumindest mittelbar die Position eines Gerätebezugssystems und die bei der Bilderzeugung vorliegende Position eines dem Patienten zugeordneten Referenzbezugssystems erfasst. Zwischen dem Referenzbezugssystem und einem Bildkoordinatensystem des Röntgenbildes wird unter Zuhilfenahme von bekannten, in einer vorhergehenden Kalibrierung gemessenen und gespeicherten gerätespezifischen Abbildungsvorschrift eine Transformationsvorschrift ermittelt. Während des anschließenden Eingriffes wird mit der Positionserfassungseinrichtung die Position eines dem Instrument zugeordneten Instrumentenbezugsystems im Referenzbezugssystem erfasst und das Instrument mit Hilfe der ermittelten Transformationsvorschrift positionsgetreu in das gespeicherte zweidimensionale Röntgenbild eingeblendet.
- Durch diese Maßnahmen ist es möglich, das medizinische Instrument positionsgetreu in ein vorher gewonnenes zweidimen sionales Röntgenbild einzublenden, ohne dass es der Anbringung zusätzlicher, die Bildqualität verschlechternder Röntgenmarker bedarf. Außerdem ist durch diese Vorgehensweise eine korrekte Einblendung des Instruments in das Röntgenbild auch dann möglich, wenn die Positionserfassungseinrichtung während des Eingriffes, beispielsweise zur besseren Erkennbarkeit des Instruments, in eine andere Position im Raum verfahren wird.
- In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden zur Ermittlung der Transformationsvorschrift zwischen dem Bildkoordinatensystem und dem Referenzbezugssystem die folgenden Schritte durchgeführt:
- a) Erfassen der Position des C-Bogen-Röntgengerätes mit der Positionserfassungseinrichtung in einer Grundstellung,
- b) Ermitteln einer Transformationsvorschrift zwischen dem Navigationsbezugssystem und einem dem C-Bogen-Röntgengerät zugeordneten Gerätebezugssystem mit Hilfe der im vorangegangenen Schritt erfassten Positionsdaten des C-Bogen-Röntgengerätes,
- c) Ermitteln einer Transformationsvorschrift zwischen dem Referenzbezugssystem und dem Gerätebezugssystem,
- d) Ermitteln einer Transformationsvorschrift zwischen dem Gerätebezugssystem und dem Bildkoordinatensystem des in der Schwenkposition erzeugten zweidimensionalen Röntgenbildes mit Hilfe einer dieser Schwenkposition zugeordneten und in einer vorangegangenen Kalibrierung ermittelten und gespeicherten Projektionsmatrix,
- e) Ermitteln der Transformationsvorschrift zwischen dem Referenzbezugssystem und dem Bildkoordinatensystem mit Hilfe der in den beiden vorhergehenden Schritten ermittelten Transformationsvorschriften.
- Durch die Verwendung der für das betreffende C-Bogen-Röntgengerät für eine Vielzahl von Stellungen des C-Bogens jeweils bekannten und gerätespezifischen, als Projektionsmat rix bezeichnete Abbildungsvorschrift zwischen dem Gerätebezugssystem und dem Bildkoordinatensystem ist eine korrekte Navigation mit minimalem Kalibrieraufwand möglich.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Position des C-Bogen-Röntgengerätes in einer Grundstellung des C-Bogens anhand von Positionsmarken erfasst, die am Röntgenempfänger angeordnet sind. Die Position des Gerätebezugssystems wird mit einer in einer vorangegangenen Kalibrierung ermittelten Abbildungsvorschrift aus der Position eines diesen Positionsmarken zugeordneten Empfängerbezugssystems ermittelt. Durch die Verwendung einer nur einmalig zu bestimmenden, gerätespezifischen und für jedes C-Bogen-Röntgengerät bekannten, als Gerätematrix bezeichnete Abbildungsvorschrift zwischen dem Empfängerbezugssystem und dem Gerätebezugssystem kann die Position des Gerätebezugssystems besonders einfach und präzise bestimmt werden.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die tatsächliche Schwenkposition des C-Bogens erfasst und dieser Schwenkposition diejenige Projektionsmatrix zugeordnet, die in einer Kalibrierung für eine Kalibrierposition ermittelt und gespeichert worden ist, die der tatsächlichen Schwenkposition am nächsten liegt.
- Vorzugsweise wird zum Ermitteln der Transformationsvorschrift zwischen dem Navigationsbezugssystem und dem Gerätebezugssystem mit Hilfe der Positionserfassungseinrichtung die Position eines ortsfest im Raum angeordneten Basisbezugssystems erfasst. Durch diese Vorgehensweise ist es möglich, die Positionserfassungseinrichtung nach dem Ermitteln der Transformationsvorschrift zwischen dem Navigationsbezugssystem und dem Gerätebezugssystem in beliebige Positionen im Behandlungsraum verfahren zu können.
- Die zweitgenannten Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit einer Einrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 7. Die Einrichtung zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten operativen Eingriffes enthält ein C-Bogen-Röntgengerät zum Erzeugen eines zweidimensionalen Röntgenbildes, eine Positionserfassungseinrichtung zum wenigstens mittelbaren Erfassen der Position eines dem C-Bogen-Röntgengerät zugeordneten Gerätebezugssystems, eines dem Patienten zugeordneten Referenzbezugssystems und eines dem medizinischen Instrument zugeordneten Instrumentenbezugssystems, eine Recheneinrichtung zum Ermitteln einer während der Erzeugung des Röntgenbildes geltenden Transformationsvorschrift zwischen dem Referenzbezugssystem und einem Bildkoordinatensystem mit Hilfe gespeicherter gerätespezifischer Abbildungsvorschriften sowie zum Ermitteln einer während des Eingriffs geltenden Transformationsvorschrift zwischen dem Referenzbezugssystem und dem Instrumentenbezugssystem und zum positionsgetreuen Einblenden des Instruments in das zweidimensionale Röntgenbild mit Hilfe dieser Transformationsvorschriften.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Einrichtung sind in den diesem Patentanspruch zugeordneten Unteransprüchen wiedergegeben. Die Vorteile der in diesen Patentansprüchen wiedergegebenen Einrichtungen ergeben sich sinngemäß aus den Vorteilen der ihnen jeweils entsprechenden Verfahrensansprüche.
- Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf das Ausführungsbeispiel der Zeichnung verwiesen. Es zeigen:
-
1 und2 eine Einrichtung gemäß der Erfindung in einer Grund bzw.- einer Arbeitsstellung. -
3 eine schematische Darstellung der Vorgehensweise bei der bildunterstützten Navigation. - Gemäß
1 umfasst eine Einrichtung gemäß der Erfindung ein mobiles C-Bogen-Röntgengerät2 mit einem Gerätewagen4 , an dem höhenverstellbar ein Lagerteil8 für einen C-Bogen10 an geordnet ist. Das Lagerteil8 ist schwenkbar um eine parallel zur Zeichenebene orientierte Achse12 (Angulationsachse) gelagert. Im Lagerteil8 ist der C-Bogen schwenkbar um eine senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Achse14 (Orbitalachse) geführt. Die durch diese Lagerung möglichen Schwenkbewegungen sind durch die Doppelpfeile16 und18 veranschaulicht. - Am C-Bogen
10 sind einander gegenüberliegend eine Röntgenquelle20 und ein Röntgenempfänger22 angeordnet. Im Strahlenkegel24 der von der Röntgenquelle20 emittierten Röntgenstrahlung befindet sich ein zu behandelnder Patient P. - Das C-Bogen-Röntgengerät
2 umfasst eine Einrichtung26 zur Wiedergabe eines vom Röntgenempfänger22 empfangenen zweidimensionalen Röntgenbildes. Dem Röntgengerät ist ein zweidimensionales Bildkoordinatensystem OM zugeordnet. - Ein Anlagenteil des C-Bogen-Röntgengerätes
2 , im Ausführungsbeispiel der Röntgenempfänger22 , ist mit optischen Positionsmarken28 , beispielsweise IR-Reflektoren, zur Positionserfassung versehen. Diese legen ein Empfängerbezugssystem OR fest. - In der Nähe des C-Bogen-Röntgengerätes
2 ist eine mobile Positionserfassungseinrichtung30 angeordnet, die zwei Kameras32 und34 , im Beispiel Infrarotkameras, sowie einen Infrarotsender36 enthält. Alternativ hierzu ist auch der Einsatz einer ortsfest im Behandlungsraum angeordneten Positionserfassungseinrichtung möglich. Der Positionserfassungseinrichtung30 ist ein Navigationsbezugssystem ON zugeordnet, auf das die Koordinaten oder Positionsdaten der von der Positionserfassungseinrichtung30 erfassten Anlagenteile bezogen sind. - In der Figur ist außerdem ein medizinisches Instrument
40 veranschaulicht, das ebenfalls mit optischen Positionsmarken42 versehen ist, mit denen eine Bestimmung seiner Position, d.h. der Lage eines durch diese Positionsmarken42 definier ten Instrumentenbezugssystems OI, mit der Positionserfassungseinrichtung30 ermöglicht ist. - In einem ersten Schritt wird der Gerätewagen
4 mit dem C-Bogen-Röntgengerät2 im Behandlungsraum in eine Arbeitsposition verfahren und dort arretiert, so dass das C-Bogen-Röntgengerät2 zumindest während der gesamten Dauer einer Kalibrierung und anschließenden Bilderzeugung ortsfest im Behandlungsraum fixiert ist. - Dem C-Bogen-Röntgengerät
2 ist ein Gerätebezugssystem OD zugeordnet, dessen Lage im Raum unabhängig von der aktuellen Winkelstellung des C-Bogens eine Grundposition des C-Bogen-Röntgengerätes2 bei ortsfest fixiertem Gerätewagen4 definiert. Der Ursprung dieses Gerätebezugssystems OD liegt beim Ausführungsbeispiel im sogenannten Isozentrum C, d.h. dem Schnittpunkt der Angulationsachse12 mit der Orbitalachse14 . Seine x- bzw. y-Achse verläuft parallel zur Angulations- bzw. Orbitalachse12 bzw.14 . - Am Gerätewagen
4 ist eine Markerplatte44 mit Positionsmarken46 angeordnet. Diese legen ein Basisbezugssystem OX fest, das bei fixiertem Gerätewagen4 im Raum ortsfest ist. Ein solches ortsfestes Basisbezugssystem OX kann auch an anderer Stelle fest im Behandlungsraum angeordnet sein. - Da es möglich ist, dass sich das Behandlungsgebiet während des darauffolgenden Eingriffes verlagert, ist ein dynamisches Referenzbezugssystem OP durch Positionsmarker
44 festgelegt, die in der Nähe des operativ zu behandelnden Körperteiles, beispielsweise an einer fest an einem Knochen angebrachten Markerplatte, angeordnet sind. - Die zur korrekten Navigation erforderlichen Rechenoperationen werden in einem Rechner
50 durchgeführt, in dem auch die gerätespezifischen Daten (Gerätematrix, Projektionsmatrizen) des C-Bogen-Röntgengerätes gespeichert sind. - Zur Bestimmung der Lage des Gerätebezugssystems OD wird der C-Bogen
10 bei ruhendem Gerätewagen4 in eine Grundstellung x0 geschwenkt. In dieser, im Ausführungsbeispiel horizontalen Grundstellung x0 wird mit Hilfe der Positionserfassungseinrichtung30 und der am Röntgenempfänger22 angeordneten optischen Positionsmarken28 eine Transformationsvorschrift zwischen dem Navigationsbezugssystem ON und einem dem Röntgenempfänger22 zugeordneten Empfängerbezugssystem OR ermittelt. - Für diese Grundstellung x0 ist die als Gerätematrix bezeichnete Transformationsvorschrift zwischen dem Gerätebezugssystem OD und dem dem Röntgenempfänger
22 zugeordneten Empfängerbezugssystem OR in einem vorangegangenem Kalibriervorgang ermittelt und im Rechner50 gespeichert worden. Damit ist auch die Transformationsvorschrift zwischen dem Navigationsbezugssystem ON und dem Gerätebezugssystem OD, d. h. die Lage des Gerätebezugssystems OD im Navigationsbezugssystem ON bekannt. - Um eine Kenntnis über die räumliche Lage des Gerätebezugssystems OD im Navigationsbezugssystem der ON Positionserfassungseinrichtung
30 auch dann zu haben, wenn deren Position anschließend relativ zum fixierten Gerätewagen verändert wird, wird während der Kalibrierung von der Positionserfassungseinrichtung30 die Lage des während der gesamten Kalibrier- und Bilderzeugungsphase ortsfesten Basisbezugssystems OX erfasst, d h. eine Transformationsvorschrift zwischen dem Navigationsbezugssystem ON und einem ortsfesten Basisbezugssystem OX ermittelt. Der Index "0" deutet an, dass es sich um Vorgänge während der Kalibrierung handelt. Im Ausführungsbeispiel ist das Basisbezugssystem OX am Gerätewagen4 fixiert, da dieser wenigstens bis zum Abschluss der Bilderzeugung, in der Regel sogar während des gesamten Eingriffes ortsfest bleibt. -
- Die während der Kalibrierung durchgeführten Schritte sind in
3 anhand der durchgezogenen Pfeile veranschaulicht. - Die Verwendung des ortsfesten Basisbezugssystem OX hat den Vorteil, dass der Operateur anschließend, d. h. auch bereits bei der nachfolgenden Bilderzeugung die Positionserfassungseinrichtung
30 in eine andere, beispielsweise zum Erfassen der am Röntgenempfänger22 angeordneten Positionsmarken28 günstigere Stellung bringen kann. - Anschließend an die Kalibrierung wird der C-Bogen
10 in eine frei wählbare Schwenkposition geschwenkt, in der ein Röntgenbild des Behandlungsgebietes erzeugt wird. In dieser Arbeitsposition wird vom Positionserfassungssystem30 , dessen Ort durch die Verwendung des Basisbezugssystems OX nicht mehr mit seinem Ort während der Kalibrierung übereinstimmen muss, die Lage des Basisbezugssystems OX, d. h. die Transformationsvorschrift zwischen dem Navigationsbezugssystem ON und dem Basisbezugssystem OX ermittelt. Der Index "I" bedeutet, dass es sich um Vorgänge während der Bilderzeugung handelt. - Dies ist in
2 dargestellt, in der sich die Schwenkposition des C-Bogens10 zwischen den Kalibrierpositionen xi und xt+i befindet. Jeder Kalibrierposition xi entspricht ein Winkelpaar aus einem Angulationswinkel und einem Orbitalwinkel (in der Figur ist vereinfachend eine Situation für den Angulationswinkel = 0 dargestellt, so dass sich die Kalibrierpositionen xi nur durch den Orbitalwinkel unterscheiden). Für jede dieser Kalibrierpositionen xi ist in einer vorhergehen den einmaligen gerätespezifischen Kalibriermessung eine zuge hörige Projektionsmatrix bestimmt und im Rechner50 gespeichert worden, mit deren Hilfe das Gerätebezugssystems OD korrekt in das Bildkoordinatensystem OM projiziert wird. - Für die in der Schwenkposition zur korrekten Wiedergabe der Lage des Gerätebezugssystems OD im Bildkoordinatensystem OM erforderliche Projektionsmatrix wird nun diejenige Projektionsmatrix verwendet, die zu einer Kalibrierposition gehört, die der tatsächlichen Schwenkposition am nächsten liegt. Dies ist im Ausführungsbeispiel die Kalibrierposition xi und dementsprechend die Projektionsmatrix . Die tatsächliche Schwenkposition des C-Bogens
10 wird im Ausführungsbeispiel durch geeignete Winkelgeber am C-Bogen-Röntgengerät2 erfasst. Alternativ hierzu kann die aktuelle Schwenkposition des C-Bogens10 auch mit der Positionserfassungseinrichtung30 ermittelt werden, indem diese die tatsächliche Stellung des Röntgenempfängers22 erfasst und daraus mit Hilfe der Positionserfassungseinrichtung eine Transformationsvorschrift zwischen dem Basisbezugssystem OX und dem aktuellen Empfängerbezugssystem OR ermittelt. Aus der Transformationsvorschrift und der in der Grundstellung x0 ermittelten Trans formationsvorschrift können dann die Drehwinkel errechnet und die zugehörige Projektionsmatrix der nächstgelegenen Schwenkstellung ermittelt werden. - In der Schwenkposition wird vom Positionserfassungssystem
30 die Lage des Referenzbezugssystems OP, d. h. die Transformationsvorschrift zwischen dem Navigationsbezugssystem ON und dem Referenzbezugssystem OP ermittelt. Damit kann auch die Transformationsvorschrift zwischen dem Basisbezugssystem OX und dem Referenzbezugssystem OP und somit auch die Transformationsvorschrift zwischen dem Referenzbezugssystem OP und dem Gerätebezugssystem OD bekannt, so dass mit Hilfe der Projektionsmatrix das Referenzbezugssystem OP korrekt in das Bildkoordinatensystem OM projiziert werden kann. Zwischen dem Bildkoordinatensystem OM und dem Referenzbezugssystem OP gibt es dann eine feste Transformationsbeziehung . Mit anderen Worten: Sind die Koordinaten eines Raumpunktes (yP1, yP2, yP3) im Referenzbezugssystem bekannt, so liegen dessen Koordinaten (yM1, YM2) im Bildkoordinatensystem OM fest. Die bei der Bilderzeugung durchgeführten Schritte sind in der3 durch strichpunktierte Pfeile veranschaulicht. - In dieser Weise können eine Mehrzahl von aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen gewonnenen Röntgenbilder mit jeweils bekannter Transformationsvorschrift zwischen dem Bildbezugssystem und dem zum Zeitpunkt der Bilderzeugung gültigen Referenzbezugssystem erzeugt und gespeichert werden.
- Nach der Aufnahme des zumindest eine Röntgenbildes wird mit der eigentlichen Navigation begonnen. Hierzu kann die Positionserfassungseinrichtung
30 in eine für die Erkennbarkeit der am Instrument angeordneten Positionsmarken42 günstige Position gefahren werden. Nun werden mit der Positionserfassungseinrichtung30 sowohl die Lage des Instrumentenbezugssystems OI als auch des dynamischen Referenzbezugssystems OP im Navigationsbezugssystem ON bzw. die Transformationsvorschriften erfasst, aus denen die Transformationsvorschrift ermittelt wird, wobei der Index "N" Verfahrensschritte, die während der Navigation stattfinden, charakterisiert. Diese gibt nun die Lage des Instruments40 im Referenzbezugssystem OP an, dessen Lage im Bildkoordinatensystem OM wiederum bekannt ist, so dass die Lage des Instrumentes40 mit Hilfe der Transformationsvorschrift korrekt in das Bild projiziert werden kann. Diese Schritte sind in3 durch die gestrichelten Pfeile veranschaulicht. - Während der Navigation ist es grundsätzlich möglich, das C-Bogen-Röntgengerät
2 zu entfernen, um auf diese Weise, dem Operateur einen ungehinderten Zugang zum Behandlungsgebiet zu ermöglichen. Ein Verbleib des Gerätewagens6 in der während der Kalibrierung arretierten Stellung hat jedoch den Vorteil, dass es dem Operateur ohne erneute Kalibrierung möglich ist, ein neues Röntgenbild aus einer für den nächsten Eingriff günstigeren Position zu erzeugen.
Claims (11)
- Verfahren zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten operativen Eingriffes, bei dem mit einem C-Bogen-Röntgengerät in zumindest einer Schwenkposition des C-Bogens ein zweidimensionales Röntgenbild eines zu behandelnden Volumenbereiches erzeugt und gespeichert und mit einer Positionserfassungseinrichtung zumindest mittelbar die Position eines Gerätebezugssystems und die bei der Bilderzeugung vorliegende Position eines dem Patienten zugeordneten Referenzbezugssystems erfasst wird, und bei dem eine Transformationsvorschrift zwischen dem Referenzbezugssystem und einem Bildkoordinatensystem des Röntgenbildes unter Zuhilfenahme von bekannten, in einer vorhergehenden Kalibrierung gemessenen und gespeicherten gerätespezifischen Abbildungsvorschrift ermittelt wird, und bei dem anschließend während des nachfolgenden Eingriffes mit der Positionserfassungseinrichtung die Position eines dem Instrument zugeordneten Instrumentenbezugssystems im Referenzbezugssystem erfasst und das Instrument mit Hilfe der ermittelten Transformationsvorschrift positionsgetreu in das gespeicherte zweidimensionale Röntgenbild eingeblendet wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, mit folgenden Merkmalen: a) Erfassen der Position des C-Bogen-Röntgengerätes mit der Positionserfassungseinrichtung in einer Grundstellung, b) Ermitteln einer Transformationsvorschrift zwischen dem Navigationsbezugssystem und einem dem C-Bogen-Röntgengerät zugeordneten Gerätebezugssystem mit Hilfe der im vorangegangenen Schritt erfassten Positionsdaten des C-Bogen-Röntgengerätes, c) Ermitteln einer Transformationsvorschrift zwischen dem Referenzbezugssystem und dem Gerätebezugssystem, d) Ermitteln einer Transformationsvorschrift zwischen dem Gerätebezugssystem und dem Bildkoordinatensystem des in der Schwenkposition erzeugten zweidimensionalen Röntgen bildes mit Hilfe einer dieser Schwenkposition zugeordneten und in einer vorangegangenen Kalibrierung ermittelten und gespeicherten Projektionsmatrix, e) Ermitteln der Transformationsvorschrift zwischen dem Referenzbezugssystem und dem Bildkoordinatensystem mit Hilfe der in den beiden vorhergehenden Schritten ermittelten Transformationsvorschriften.
- Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Position des C-Bogen-Röntgengerätes in der Grundstellung des C-Bogens anhand von Positionsmarken erfasst wird, die am Röntgenempfänger angeordnet sind, und bei dem die Position des Gerätebezugssystems mit einer in einer vorangegangenen Kalibrierung ermittelten Gerätematrix aus der Position des diesen Positionsmarken zugeordneten Empfängerbezugssystems ermittelt wird.
- Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die tatsächliche Schwenkposition des C-Bogens erfasst und dieser Schwenkposition diejenige Projektionsmatrix zugeordnet wird, die in einer Kalibrierung für eine Kalibrierposition ermittelt und gespeichert worden ist, die der tatsächlichen Schwenkposition am nächsten liegt.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zum Ermitteln der Transformationsvorschrift zwischen dem Navigationsbezugssystem und dem Gerätebezugssystem mit Hilfe der Positionserfassungseinrichtung die Position eines ortsfest im Raum angeordneten Basisbezugssystems erfasst wird.
- Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Positionserfassungseinrichtung nach dem Ermitteln der Transformationsvorschrift zwischen dem Navigationsbezugssystem und dem Gerätebezugssystem verfahren wird.
- Einrichtung zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten operativen Eingriffes, mit einem C-Bogen-Röntgengerät zum Erzeugen eines zweidimensiona len Röntgenbildes, und mit einer Positionserfassungseinrichtung zum wenigstens mittelbaren Erfassen der Position eines dem C-Bogen-Röntgengerät zugeordneten Gerätebezugssystems, eines dem Patienten zugeordneten Referenzbezugssystems und eines dem medizinischen Instrument zugeordneten Instrumentenbezugssystems, sowie mit einer Recheneinrichtung zum Ermitteln einer während der Erzeugung des Röntgenbildes geltenden Transformationsvorschrift zwischen dem Referenzbezugssystem und einem Bildkoordinatensystem sowie einer während des Eingriffs geltenden Transformationsvorschrift zwischen dem Referenzbezugssystem und dem Instrumentenbezugssystem mit Hilfe gespeicherter gerätespezifischer Abbildungsvorschriften und zum positionsgetreuen Einblenden des Instruments in das zweidimensionale Röntgenbild mit Hilfe dieser Transformationsvorschriften.
- Einrichtung nach Anspruch 7, bei der zum wenigstens mittelbaren Erfassen der Position des dem C-Bogen-Röntgengerät zugeordneten Gerätebezugssystems am Röntgenempfänger angeordnete Positionsmarken vorgesehen sind.
- Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, mit Mitteln zum Erfassen einer bei der Erzeugung des Röntgenbildes vorliegenden tatsächlichen Schwenkposition des C-Bogens sowie einer Speichereinrichtung in der die in einer zum Speichern der in einer Kalibrierung für eine Vielzahl von Kalibrierstellungen ermittelten Projektionsmatrix, wobei die Recheneinrichtung dieser Schwenkposition eine Projektionsmatrix zuordnet, die in der Kalibrierung für eine Kalibrierposition ermittelt und gespeichert worden ist, die der tatsächlichen Schwenkposition am nächsten liegt.
- Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der zum Ermitteln der Transformationsvorschrift zwischen dem Navigationsbezugssystem und dem zugeordneten Gerätebezugssystem ein von der Positionserfassungseinrichtung erfassbares, ortsfest im Raum angeordnetes Basisbezugssystem vorgesehen ist.
- Einrichtung nach Anspruch 10, bei dem die Positionserfassungseinrichtung verfahrbar ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10360025A DE10360025B4 (de) | 2003-12-19 | 2003-12-19 | Verfahren zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten operativen Eingriffes |
US11/015,169 US7519415B2 (en) | 2003-12-19 | 2004-12-17 | Method and apparatus for image support of an operative procedure implemented with a medical instrument |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10360025A DE10360025B4 (de) | 2003-12-19 | 2003-12-19 | Verfahren zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten operativen Eingriffes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10360025A1 true DE10360025A1 (de) | 2005-07-14 |
DE10360025B4 DE10360025B4 (de) | 2006-07-06 |
Family
ID=34672964
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10360025A Expired - Fee Related DE10360025B4 (de) | 2003-12-19 | 2003-12-19 | Verfahren zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten operativen Eingriffes |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7519415B2 (de) |
DE (1) | DE10360025B4 (de) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2082687A1 (de) * | 2008-01-22 | 2009-07-29 | BrainLAB AG | Überlagerte Darstellung von Aufnahmen |
DE102008012857A1 (de) | 2008-03-06 | 2009-09-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Medizinsystem und Verfahren zur ortsrichtigen Zuordnung eines Bilddatensatzes zu einem elektromagnetischen Navigationssystem |
DE102006004793B4 (de) * | 2006-02-02 | 2010-05-27 | Ziehm Imaging Gmbh | Verfahren zur intraoperativen Ermittlung der Koordinatentransformationen bei navigationsgeführten Eingriffen |
DE102009031400A1 (de) * | 2009-07-01 | 2011-01-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zur rechnergestützten 2D-Navigation |
DE102009031399A1 (de) | 2009-07-01 | 2011-01-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Einrichtung zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten medizinischen Eingriffes |
DE102009032060A1 (de) | 2009-07-07 | 2011-01-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Einrichtung zum Ermitteln der räumlichen Position und/oder Orientierung eines Objektes bei der Durchführung einer bildunterstützten medizinischen Maßnahme |
US7927014B2 (en) | 2007-05-05 | 2011-04-19 | Ziehm Imaging Gmbh | X-ray diagnostic imaging system with a plurality of coded markers |
DE102010007653A1 (de) | 2010-02-11 | 2011-08-11 | Siemens Aktiengesellschaft, 80333 | Verfahren und Einrichtung zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten medizinischen Eingriffes |
US8225495B2 (en) | 2007-05-05 | 2012-07-24 | Ziehm Imaging Gmbh | Localizing unit for an X-ray diagnostic system with a sterile drape |
DE102011075435A1 (de) * | 2011-05-06 | 2012-11-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Anzeigeeinheit |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10360025B4 (de) * | 2003-12-19 | 2006-07-06 | Siemens Ag | Verfahren zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten operativen Eingriffes |
US10039613B2 (en) * | 2007-03-01 | 2018-08-07 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Method for localizing an imaging device with a surgical navigation system |
EP2098168B1 (de) * | 2008-03-04 | 2010-11-03 | BrainLAB AG | Kalibrierung eines C-Bogen-Röntgengeräts |
EP2408375B1 (de) | 2009-03-20 | 2017-12-06 | Orthoscan Incorporated | Bewegliche bildgebungsvorrichtung |
DE102010020781B4 (de) * | 2010-05-18 | 2019-03-28 | Siemens Healthcare Gmbh | Bestimmung und Überprüfung der Koordinatentransformation zwischen einem Röntgensystem und einem Operationsnavigationssystem |
WO2012082799A1 (en) | 2010-12-13 | 2012-06-21 | Orthoscan, Inc. | Mobile fluoroscopic imaging system |
US9510771B1 (en) | 2011-10-28 | 2016-12-06 | Nuvasive, Inc. | Systems and methods for performing spine surgery |
DE102013219737B4 (de) * | 2013-09-30 | 2019-05-09 | Siemens Healthcare Gmbh | Angiographisches Untersuchungsverfahren eines Gefäßsystems |
US9848922B2 (en) | 2013-10-09 | 2017-12-26 | Nuvasive, Inc. | Systems and methods for performing spine surgery |
US10448910B2 (en) * | 2016-02-03 | 2019-10-22 | Globus Medical, Inc. | Portable medical imaging system |
US11596369B2 (en) * | 2016-05-03 | 2023-03-07 | Daegu Gyeongbuk Institute Of Science And Technology | Navigation system for vascular intervention and method for generating virtual x-ray image |
JP7170631B2 (ja) | 2016-10-05 | 2022-11-14 | ニューヴェイジヴ,インコーポレイテッド | 外科ナビゲーションシステム及び関連する方法 |
AU2018336556B2 (en) | 2017-09-25 | 2021-11-11 | Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. | System and method for locating target subject |
CN107898500B (zh) * | 2017-12-20 | 2021-04-16 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | 用于c形臂x光机的导航监控装置 |
US11364004B2 (en) | 2018-02-08 | 2022-06-21 | Covidien Lp | System and method for pose estimation of an imaging device and for determining the location of a medical device with respect to a target |
US11259771B2 (en) * | 2019-01-03 | 2022-03-01 | Brainlab Ag | Determining a target position of an X-ray device |
CN110559083B (zh) * | 2019-09-10 | 2020-08-25 | 深圳市精锋医疗科技有限公司 | 手术机器人及其末端器械的控制方法、控制装置 |
CN113855238B (zh) * | 2021-09-15 | 2023-03-28 | 北京天智航医疗科技股份有限公司 | 二维影像图的配准方法、装置、介质及电子设备 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996010949A1 (en) * | 1994-10-07 | 1996-04-18 | Medical Media Systems | Video-based surgical targeting system |
DE19703556A1 (de) * | 1997-01-31 | 1998-08-06 | Philips Patentverwaltung | Verfahren und Anordnung zur Positionsbestimmung bei der Röntgenbildgebung |
US6006126A (en) * | 1991-01-28 | 1999-12-21 | Cosman; Eric R. | System and method for stereotactic registration of image scan data |
US6016439A (en) * | 1996-10-15 | 2000-01-18 | Biosense, Inc. | Method and apparatus for synthetic viewpoint imaging |
DE19919907A1 (de) * | 1999-04-30 | 2000-11-09 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Katheter-Navigation in dreidimensionalen Gefäßbaum-Aufnahmen |
DE19917867A1 (de) * | 1999-04-20 | 2000-11-09 | Brainlab Med Computersyst Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur bildunterstützten Behandlung von Behandlungszielen mit Integration von Röntgenerfassung und Navigationssystem |
DE19962666A1 (de) * | 1999-12-23 | 2001-07-05 | Siemens Ag | Verfahren zum Rekonstruieren von 3D-Bilddaten bezüglich eines interessierenden Volumens eines Untersuchungsobjekts |
DE10015815A1 (de) * | 2000-03-30 | 2001-10-11 | Siemens Ag | System und Verfahren zur Erzeugung eines Bilddatensatzes |
US20030130576A1 (en) * | 2000-04-28 | 2003-07-10 | Teresa Seeley | Fluoroscopic tracking and visualization system |
DE69718486T2 (de) * | 1996-09-19 | 2003-10-30 | Brainlab Ag | Verfahren und gerät zur korrelation eines körpers mit einem bild eines körpers |
Family Cites Families (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6122341A (en) * | 1992-06-12 | 2000-09-19 | Butler; William E. | System for determining target positions in the body observed in CT image data |
US6259943B1 (en) * | 1995-02-16 | 2001-07-10 | Sherwood Services Ag | Frameless to frame-based registration system |
US5772594A (en) * | 1995-10-17 | 1998-06-30 | Barrick; Earl F. | Fluoroscopic image guided orthopaedic surgery system with intraoperative registration |
US6081577A (en) * | 1998-07-24 | 2000-06-27 | Wake Forest University | Method and system for creating task-dependent three-dimensional images |
US6285902B1 (en) * | 1999-02-10 | 2001-09-04 | Surgical Insights, Inc. | Computer assisted targeting device for use in orthopaedic surgery |
US6470207B1 (en) * | 1999-03-23 | 2002-10-22 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Navigational guidance via computer-assisted fluoroscopic imaging |
US7778688B2 (en) * | 1999-05-18 | 2010-08-17 | MediGuide, Ltd. | System and method for delivering a stent to a selected position within a lumen |
US7366562B2 (en) * | 2003-10-17 | 2008-04-29 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and apparatus for surgical navigation |
US20010053204A1 (en) * | 2000-02-10 | 2001-12-20 | Nassir Navab | Method and apparatus for relative calibration of a mobile X-ray C-arm and an external pose tracking system |
US6466638B1 (en) * | 2000-02-11 | 2002-10-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image mapping method and system |
US6856827B2 (en) * | 2000-04-28 | 2005-02-15 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Fluoroscopic tracking and visualization system |
US6782287B2 (en) * | 2000-06-27 | 2004-08-24 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Method and apparatus for tracking a medical instrument based on image registration |
JP4822634B2 (ja) * | 2000-08-31 | 2011-11-24 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 対象物の案内のための座標変換を求める方法 |
DE10114099B4 (de) * | 2001-03-22 | 2005-06-16 | Siemens Ag | Verfahren zum Detektieren der dreidimensionalen Position eines in einen Körperbereich eingeführten medizinischen Untersuchungsinstruments, insbesondere eines in ein Gefäß eingeführten Katheters |
US6798220B1 (en) * | 2001-06-27 | 2004-09-28 | Timothy H. Flanigan | Moisture/mold detector |
US6947786B2 (en) * | 2002-02-28 | 2005-09-20 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Method and apparatus for perspective inversion |
DE10210287B4 (de) * | 2002-03-08 | 2004-01-22 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur markerlosen Registrierung für navigationsgeführte Eingriffe |
US6990368B2 (en) * | 2002-04-04 | 2006-01-24 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Method and apparatus for virtual digital subtraction angiography |
DE10215808B4 (de) * | 2002-04-10 | 2005-02-24 | Siemens Ag | Verfahren zur Registrierung für navigationsgeführte Eingriffe |
DE10393169T5 (de) * | 2002-08-26 | 2006-02-02 | Orthosoft, Inc., Montreal | Verfahren zum Platzieren von mehreren Implantaten während einer Operation unter Verwendung eines computergeschützten Chirurgiesystems |
US7505809B2 (en) * | 2003-01-13 | 2009-03-17 | Mediguide Ltd. | Method and system for registering a first image with a second image relative to the body of a patient |
US7660623B2 (en) * | 2003-01-30 | 2010-02-09 | Medtronic Navigation, Inc. | Six degree of freedom alignment display for medical procedures |
US7542791B2 (en) * | 2003-01-30 | 2009-06-02 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and apparatus for preplanning a surgical procedure |
US20040199072A1 (en) * | 2003-04-01 | 2004-10-07 | Stacy Sprouse | Integrated electromagnetic navigation and patient positioning device |
WO2004100758A2 (en) * | 2003-05-16 | 2004-11-25 | Mazor Surgical Technologies Ltd | Robotic total/partial knee arthoplastics |
DE10322739B4 (de) * | 2003-05-20 | 2006-10-26 | Siemens Ag | Verfahren zur markerlosen Navigation in präoperativen 3D-Bildern unter Verwendung eines intraoperativ gewonnenen 3D-C-Bogen-Bildes |
EP1654516B1 (de) * | 2003-08-08 | 2012-11-28 | University Health Network | Verfahren und system zum kalibrieren einer quelle und detektorinstrument |
US7835778B2 (en) * | 2003-10-16 | 2010-11-16 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and apparatus for surgical navigation of a multiple piece construct for implantation |
FI20031662A0 (fi) * | 2003-11-14 | 2003-11-14 | Instrumentarium Corp | Menetelmä ja laite lääketieteelliseen röntgenkuvantamiseen |
DE10360025B4 (de) * | 2003-12-19 | 2006-07-06 | Siemens Ag | Verfahren zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten operativen Eingriffes |
-
2003
- 2003-12-19 DE DE10360025A patent/DE10360025B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-12-17 US US11/015,169 patent/US7519415B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6006126A (en) * | 1991-01-28 | 1999-12-21 | Cosman; Eric R. | System and method for stereotactic registration of image scan data |
WO1996010949A1 (en) * | 1994-10-07 | 1996-04-18 | Medical Media Systems | Video-based surgical targeting system |
DE69718486T2 (de) * | 1996-09-19 | 2003-10-30 | Brainlab Ag | Verfahren und gerät zur korrelation eines körpers mit einem bild eines körpers |
US6016439A (en) * | 1996-10-15 | 2000-01-18 | Biosense, Inc. | Method and apparatus for synthetic viewpoint imaging |
DE19703556A1 (de) * | 1997-01-31 | 1998-08-06 | Philips Patentverwaltung | Verfahren und Anordnung zur Positionsbestimmung bei der Röntgenbildgebung |
DE19917867A1 (de) * | 1999-04-20 | 2000-11-09 | Brainlab Med Computersyst Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur bildunterstützten Behandlung von Behandlungszielen mit Integration von Röntgenerfassung und Navigationssystem |
DE19919907A1 (de) * | 1999-04-30 | 2000-11-09 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Katheter-Navigation in dreidimensionalen Gefäßbaum-Aufnahmen |
DE19962666A1 (de) * | 1999-12-23 | 2001-07-05 | Siemens Ag | Verfahren zum Rekonstruieren von 3D-Bilddaten bezüglich eines interessierenden Volumens eines Untersuchungsobjekts |
DE10015815A1 (de) * | 2000-03-30 | 2001-10-11 | Siemens Ag | System und Verfahren zur Erzeugung eines Bilddatensatzes |
US20030130576A1 (en) * | 2000-04-28 | 2003-07-10 | Teresa Seeley | Fluoroscopic tracking and visualization system |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8359085B2 (en) | 2006-02-02 | 2013-01-22 | Ziehm Imaging Gmbh | Method and system for performing coordinate transformation for navigation-guided procedures utilizing an imaging tool and a position-determining system |
DE102006004793B4 (de) * | 2006-02-02 | 2010-05-27 | Ziehm Imaging Gmbh | Verfahren zur intraoperativen Ermittlung der Koordinatentransformationen bei navigationsgeführten Eingriffen |
US7927014B2 (en) | 2007-05-05 | 2011-04-19 | Ziehm Imaging Gmbh | X-ray diagnostic imaging system with a plurality of coded markers |
US8225495B2 (en) | 2007-05-05 | 2012-07-24 | Ziehm Imaging Gmbh | Localizing unit for an X-ray diagnostic system with a sterile drape |
US8126111B2 (en) | 2008-01-22 | 2012-02-28 | Brainlab Ag | Displaying recordings in a superimposed or oriented way |
EP2082687A1 (de) * | 2008-01-22 | 2009-07-29 | BrainLAB AG | Überlagerte Darstellung von Aufnahmen |
EP2082686A1 (de) * | 2008-01-22 | 2009-07-29 | BrainLAB AG | Orientierte Wiedergabe von Aufnahmen |
DE102008012857A1 (de) | 2008-03-06 | 2009-09-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Medizinsystem und Verfahren zur ortsrichtigen Zuordnung eines Bilddatensatzes zu einem elektromagnetischen Navigationssystem |
DE102008012857B4 (de) | 2008-03-06 | 2018-08-09 | Siemens Healthcare Gmbh | Medizinsystem und Verfahren zur ortsrichtigen Zuordnung eines Bilddatensatzes zu einem elektromagnetischen Navigationssystem |
DE102009031399A1 (de) | 2009-07-01 | 2011-01-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Einrichtung zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten medizinischen Eingriffes |
DE102009031400A1 (de) * | 2009-07-01 | 2011-01-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zur rechnergestützten 2D-Navigation |
DE102009032060A1 (de) | 2009-07-07 | 2011-01-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Einrichtung zum Ermitteln der räumlichen Position und/oder Orientierung eines Objektes bei der Durchführung einer bildunterstützten medizinischen Maßnahme |
DE102009032060B4 (de) * | 2009-07-07 | 2016-12-01 | Siemens Healthcare Gmbh | Verfahren und Einrichtung zum Ermitteln der räumlichen Position und/oder Orientierung eines Objektes bei der Durchführung einer bildunterstützten medizinischen Maßnahme |
DE102010007653A1 (de) | 2010-02-11 | 2011-08-11 | Siemens Aktiengesellschaft, 80333 | Verfahren und Einrichtung zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten medizinischen Eingriffes |
DE102011075435A1 (de) * | 2011-05-06 | 2012-11-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Anzeigeeinheit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20050163279A1 (en) | 2005-07-28 |
US7519415B2 (en) | 2009-04-14 |
DE10360025B4 (de) | 2006-07-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10360025B4 (de) | Verfahren zur Bildunterstützung eines mit einem medizinischen Instrument durchgeführten operativen Eingriffes | |
DE102007061592B4 (de) | Verfahren zum Positionieren der Brust für eine Biopsie in einer Mammographieeinrichtung und Mammographieeinrichtung zum Durchführen des Verfahrens | |
EP2082687B1 (de) | Überlagerte Darstellung von Aufnahmen | |
DE10215808B4 (de) | Verfahren zur Registrierung für navigationsgeführte Eingriffe | |
EP1894538B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Lage von Beckenebenen | |
DE102014219667B3 (de) | Verfahren zur Auswahl eines Aufnahmebereiches und System zur Auswahl eines Aufnahmebereichs | |
DE102010020781B4 (de) | Bestimmung und Überprüfung der Koordinatentransformation zwischen einem Röntgensystem und einem Operationsnavigationssystem | |
DE60034749T2 (de) | Interaktive Röntgenpositions- und Ausstrahlungssteuerung mittels Bilddaten als Referenzinformation | |
DE60032475T2 (de) | Navigationsführung über computergestützte fluoroskopische bildgebung | |
DE19950793B4 (de) | Röntgeneinrichtung und Verfahren zur Bestimmung von Abbildungsparametern | |
DE10240727A1 (de) | Bildgebendes System und Verfahren zur Optimierung einer Röntgenabbildung | |
DE102004004620A1 (de) | Verfahren zur Registrierung und Überlagerung von Bilddaten bei Serienaufnahmen in der medizinischen Bildgebung | |
DE102009014154A1 (de) | Verfahren zur Kalibrierung der Position von einem Laserfächerstrahl zur Projektionsgeometrie eines Röntgengerätes und Röntgengerät | |
DE102008025538A1 (de) | Kalibrierung eines Mehrebenen-Röntgengeräts | |
DE10234465A1 (de) | Verfahren zur Schichthöhenpositionierung | |
EP3255608A1 (de) | Verfahren und system zum erfassen einer lageveränderung eines objekts | |
DE102019209543A1 (de) | Verfahren zum Bereitstellen einer Kollisionsinformation und medizinische Bildgebungsvorrichtung | |
EP1313064A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung von und zur Bilderzeugung mit einer magnetempfindlichen Röntgenaufnahmeeinrichtung | |
DE102019214302B4 (de) | Verfahren zum Registrieren eines Röntgenbilddatensatzes mit einem Navigationssystem, Computerprogrammprodukt und System | |
DE102009031400A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur rechnergestützten 2D-Navigation | |
DE102010015060A1 (de) | Vorrichtung zur Lagerung, Abtastung, tomographischen Darstellung eines Patienten und Durchführung einer Intervention und Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Relation zwischen optischen Aufnahmen und tomographischen Darstellungen | |
DE19856536A1 (de) | Differenzverfahren zur Kalibration von C-Bogen Röntgenanordnungen | |
EP2926734B1 (de) | Verfahren zur Einrichtung einer Patientenbestrahlungseinrichtung | |
DE102011075419A1 (de) | Verfahren zum Unterstützen eines optimalen Positionierens einer Verschlussstelle in einem Blutgefäß bei einer Tumor-Embolisation | |
US7856080B2 (en) | Method for determining a defined position of a patient couch in a C-arm computed tomography system, and C-arm computed tomography system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R084 | Declaration of willingness to licence | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SIEMENS HEALTHCARE GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE |
|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: A61B0090000000 Ipc: A61B0034200000 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |