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DE19826386B4 - Navigation System for surgical use and use of such - Google Patents

Navigation System for surgical use and use of such

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DE19826386B4
DE19826386B4 DE1998126386 DE19826386A DE19826386B4 DE 19826386 B4 DE19826386 B4 DE 19826386B4 DE 1998126386 DE1998126386 DE 1998126386 DE 19826386 A DE19826386 A DE 19826386A DE 19826386 B4 DE19826386 B4 DE 19826386B4
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Abstract

Navigationssystem (10) für chirurgische Zwecke mit einem Rechnersystem zur Erfassung, Berechnung, Auswertung und Speicherung von Daten, einem Stereotaxiesystem (30) bestehend aus einer an einem entsprechenden Körperteil anbringbaren Haltevorichtung (12) zur lösbaren Befestigung eines Zielbügels (14), an welchem Zielbügel (14) mindestens ein chirurgischer Apparat (24) zur Durchführung chirurgischer Eingriffe beweglich und lösbar angeordnet ist, wobei daß an der Haltevorrichtung (12) ein 3D-Digitalisierer (16) beweglich und lösbar zur Absolutwertmessung von Raumpositionsdaten von mindestens drei Markierungsvorrichtungen relativ zur Haltevorrichtung (12), angeordnet ist, welche mindestens drei Markierungsvorrichtungen am Körperteil lösbar befestigt sind, und die mindestens drei Markierungsvorrichtungen jeweils aus einer inneren Titankugel, die mit Kontrastmittel umhüllt ist, und einer äußeren Titanhalbschale bestehen. Navigation system (10) for surgical use with a computer system for the collection, calculation, analysis and storage of data, a stereotactic system (30) consisting of an attachable to a corresponding part of the body Haltevorichtung (12) for releasable attachment of a guide frame (14) to which the aiming arm (14) at least one surgical apparatus (24) is arranged movably and releasably for carrying out surgical procedures wherein that on the holding device (12) a 3D digitizer (16) movably and releasably (the absolute value measurement of spatial position data of at least three marking devices relative to the holding device 12) is arranged, which at least three marking devices are detachably fastened to the body part, and said at least three marking devices each consist of an inner titanium sphere which is coated with a contrast medium, and an outer titanium half-shell.

Description

  • [0001] [0001]
    Die vorliegende Erfindung betrifft ein Navigationssystem für chirurgische Zwecke und die Verwendung eines solchen, mit einem Rechnersystem zur Erfassung, Berechnung, Auswertung und Speicherung von Daten, einem Stereotaxiesystem bestehend aus einer an einem entsprechenden Körperteil anbringbaren Haltevorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Zielbügels, wobei an dem Zielbügel mindestens ein chirurgischer Apparat zur Durchführung chirurgischer Eingriffe beweglich und lösbar angeordnet ist. The present invention relates to a navigation system for surgical use and the use of such, to a computer system for the collection, calculation, analysis and storage of data, a stereotactic system consisting of an attachable to a corresponding part of the body holding device for the releasable fastening of a guide frame, wherein on the aiming arm at least one surgical apparatus is arranged movably and releasably for carrying out surgical procedures.
  • [0002] [0002]
    Navigationssysteme für chirurgische Zwecke sind bekannt. Navigation systems for surgical purposes are known. So werden bekannte Navigationssysteme zum Beispiel bei stereotaktischen Gehirnoperationen verwendet. Such well-known navigation systems are used for example in stereotactic brain surgery. Um derartige Operationen mit den bekannten Navigationssystemen durchführen zu können, werden unmittelbar vor dem eigentlichen stereotaktischen Eingriff Tomographieaufnahmen ermittelt, welche die Basisdaten für die Führung des Stereotaxiesystems liefern. In order to perform such operations with the known navigation systems, tomography images are determined immediately prior to the actual stereotactic procedure, that provide the basic data for the management of the stereotactic system.
  • [0003] [0003]
    Nachteilig an diesen bekannten Navigationssystemen ist jedoch, daß die Tomographieaufnahmen grundsätzlich mit fixiertem Stereotaxiekopfring direkt vor dem Eingriff durchgeführt werden müssen. A disadvantage of these known navigation systems, however, is that the tomograms must be performed with fixed Stereotaxiekopfring in front of the engagement principle. Zudem sind sperrige Lokalisationssysteme am Kopfring montiert. In addition, bulky localization systems are mounted on the top ring. Dies führt nachteiligerweise zu Tomographiebildern und -daten, die immer Artefakte aufweisen. This disadvantageously results in tomographic images and data, which always have artifacts. Artefaktfreie präoperative Tomographiebilder des Körperteils, wie zum Beispiel des Kopfes, sind nicht möglich. Artifact-free preoperative tomographic images of the body part, such as the head, are not possible. Zudem müssen die Einzelelemente der bekannten Navigationssysteme aus speziellen Werkstoffen gefertigt sein, um bei computertomographischen Verfahren verwendet werden zu können. In addition, the individual elements of the known navigation systems must be made of special materials to be used in computed tomography method to. Schließlich ergibt sich bei Verwendung der herkömmlichen Navigationssysteme eine erhebliche Belastung für den Patienten. Finally, a significant burden for the patient arises when using the traditional navigation systems. Dieser muß nämlich nach erfolgter tomographischer Aufnahme mit fixiertem Navigationssystem zum stereotaktischen Operationssaal transportiert werden. This has to be transported after the recording of tomographic with fixed navigation system for stereotactic operating room viz. Dieser Transport kann für den Patienten sehr belastend sein, da er zum Teil über mehrere Stockwerke eines Krankenhauses oder auch per Auto oder Krankenwagen von weiter entfernten Radiologiegebäuden zum Operationssaal erfolgt. This transport can be very stressful for the patient because it is partly over several floors of a hospital or by car or ambulance from more distant Radiology buildings to the operating room.
  • [0004] [0004]
    Aus der From the US 5,230,623 A US 5,230,623 A ist ein Operationswerkzeug bekannt, welches als Stereotaxievorrichtung ausgebildet ist. discloses a surgical tool, which is designed as stereotaxy. Das System umfasst einen Bildschirm sowie eine Sonde, welche über einen separat zum Kopf eines zu behandelnden Patienten angeordnete Mechanik bewegbar ist. The system comprises a screen and a probe which is movable via a separately arranged to the head of a patient to be treated mechanics. Diese Mechanik ist mit mehreren relativ zueinander bewegbaren Armen ausgebildet und die Sonde kann als 3D-Maus ausgeführt sein. This mechanism is formed with a plurality of relatively movable arms and the probe can be designed as a 3D mouse. Mit dieser Sonde bzw. mit diesem Pointer kann eine Absolutwertmessung von Raumpositionen von mindestens drei Markierungsvorrichtungen vorgesehen sein. With this probe or with this pointer, an absolute value measurement of spatial positions may be provided by at least three marking devices.
  • [0005] [0005]
    Darüber hinaus ist aus der Moreover, from the DE 42 33 978 C1 DE 42 33 978 C1 eine Vorrichtung zum Markieren von Körperstellen für medizinische Untersuchungen bekannt. discloses a device for marking parts of the body for medical examinations. Die Vorrichtung umfasst am Körper und/oder einer stereotaktischen Einrichtung befestigbare Halterungen, in die wahlweise jeweils ein Marker einschiebbar ist, wobei ein Marker eine bei der Bilderzeugung kontrastreiche Substanz enthält. The device comprises on the body and / or a stereotactic device attachable mounts, in which selectively a respective marker is inserted, wherein a marker containing a high contrast in the image forming substance.
  • [0006] [0006]
    Darüber hinaus ist aus der WO 96/10368 A2 ein Apparat für eine neurochirurgische stereotaktische Prozedur bekannt. Moreover 96/10368 A2 an apparatus for neurosurgical stereotactic procedure is known from WO. Der Apparat umfasst ein stereotaktisches System, welches am Kopf eines Patienten angebracht werden kann. The apparatus comprises a stereotactic system, which can be mounted on the head of a patient. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung eine Sonde, welche an einem mechanischen System angebracht ist, welches eine Mehrzahl an relativ zueinander bewegbaren Armen aufweist. Moreover, the apparatus comprises a probe, which is attached to a mechanical system comprising a plurality of relatively movable arms. Auch dieses System kann an einem Kopf befestigt werden und ist separat zu dem stereotaktischen System ausgebildet. Also, this system can be mounted on a head and is formed separately from the stereotactic system.
  • [0007] [0007]
    Aus der From the EP 0 832 611 A2 EP 0832611 A2 ist ein Navigationssystem für chirurgische Zwecke bekannt, welches ein Stereotaxiesystem umfasst, welches eine an einem entsprechenden Körperteil anbringbare Haltevorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Zielbügels aufweist. is known a navigation system for surgical purposes, comprising a stereotactic system having a attachable to a corresponding part of the body holding device for the releasable fastening of a guide frame. An dem Zielbügel kann ein chirurgischer Apparat beweglich und lösbar angeordnet sein. a surgical apparatus may be arranged movably and releasably secured to the aiming arm.
  • [0008] [0008]
    Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Navigationssystem der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches kostengünstig herzustellen ist und zeitlich und örtliche unabhängig von der Durchführung bildgebender Verfahren verwendet werden kann. It is therefore an object of the present invention to provide a navigation system of the type mentioned, which is inexpensive to manufacture and temporally local and can be used independent of the implementation of imaging methods. Insbesondere soll in tomographischen Aufnahmen eine eindeutige und sichere Zuordnung der Bilddaten ermöglicht werden. In particular, a reliable and clear allocation of the image data to be made possible in tomographic images.
  • [0009] [0009]
    Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die gegenständlichen Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 10. To achieve this object, the subject features of the independent claims 1 and 10 are used.
  • [0010] [0010]
    Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Advantageous embodiments are described in the subclaims.
  • [0011] [0011]
    Bei einem erfindungsgemäßen Navigationssystem ist an der Haltevorrichtung ein 3D-Digitalisierer beweglich und lösbar zur Absolutwertmessung von Raumpositionsdaten von mindestens drei Markierungsvorrichtungen relativ zur Haltevorrichtung angeordnet. In an inventive navigation system, a 3D digitizer is movably disposed and detachably to the absolute value measurement of spatial position data of at least three marking devices relative to the holding device on the holding device. Die Markierungsvorrichtungen sind dabei am Körperteil lösbar befestigt. The marking devices are releasably attached to the body part. Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Markierungsvorrichtungen ist es möglich, die dem Navigationssystem für chirurgische Zwecke als Ausgangspunkt dienenden tomographischen Daten zeitlich und örtlich unabhängig von der Erstellung dieser Daten zu verwenden. The inventive use of marking devices, it is possible to use the tomographic data to the navigation system for surgical purposes, serving as a starting point in time and place, regardless of the production of these data. Der 3D-Digitalisierer ermöglicht in Zusammenarbeit mit den Markierungsvorrichtungen eine eindeutige Identifizierbarkeit der unabhängig vom Navigationssystem ermittelten tomographischen Daten. The 3D digitizer allows in cooperation with the marking devices a clear identification of the determined independently of the navigation system tomographic data. Weiterhin ist erfindungsgemäß gewährleistet, daß die Haltevorrichtung oder ein daran befestigter Zielbügel des Navigationssystems sehr einfach ausgebildet werden können, insbesondere können her kömmliche Materialien verwendet werden, so daß sich eine deutliche Senkung der Herstellungskosten ergibt. Further, according to the invention ensures that the holding device or attached thereto aiming arm of the navigation system can be easily formed, especially tional materials can be used here, so that a significant reduction in the manufacturing cost results.
  • [0012] [0012]
    Die Markierungsvorrichtungen bestehen jeweils aus einer inneren Titankugel, die mit Kontrastmittel umhüllt ist, und einer äußeren Titanhalbschale. The marking devices each consist of an inner titanium sphere which is coated with a contrast medium, and an outer titanium half-shell. Durch die eindeutige Identifizierbarkeit der Markierungsvorrichtungen in den tomographischen Aufnahmen ist eine eindeutige und sichere Zuordnung der ermittelten Bilddaten und ein entsprechender Abgleich mit dem Zielbügel bzw. dem beweglich und lösbar angeordneten chirurgischen Apparat möglich. Due to the unique identification of the marking devices in the tomographic images a reliable and clear allocation of the image data determined and a corresponding adjustment aiming bracket or the movable and detachably arranged surgical apparatus is possible.
  • [0013] [0013]
    In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der 3D-Digitalisierer als mechanischer Gelenkarm mit sechs Freiheitsgraden ausgebildet. In an advantageous embodiment of the present invention, the 3D digitizer is designed as a mechanical articulated arm with six degrees of freedom. Zudem sind am Gelenkarm Sensoren zur Bestimmung der Raumposition des 3D-Digitalisierers angeordnet. In addition, sensors are arranged for determining the spatial position of the 3D digitizer on the articulated arm. Dadurch ist gewährleistet, daß die Raumpositionen des 3D-Digitalisierers wie auch aller Markierungsvorrichtungen sicher und exakt bestimmt werden können. This ensures that the spatial positions of the 3D digitizer as well as all marking devices can be securely and accurately determined.
  • [0014] [0014]
    In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind weitere Sensoren zur Bestimmung der Raumposition der Markierungsvorrichtungen und/oder des an dem Zielbügel angeordneten chirurgischen Apparats in der Haltevorrichtung angeordnet. In a further advantageous embodiment of the invention, further sensors for determining the spatial position of the marking devices and / or arranged on the aiming arm surgical apparatus in the holding device are arranged. Dabei sind mindestens drei jeweils um 90 Grad versetzt angeordnete Sensoren in der Haltevorrichtung vorgesehen. At least three offset by 90 degrees arranged sensors are provided in the holding device. Eine derartige Anordnung der Sensoren gewährleistet die sichere und exakte Bestimmung der Raumpositionen der einzelnen Markierungsvorrichtungen und/oder des chirurgischen Apparats. Such an arrangement of the sensors ensures reliable and precise determination of the spatial positions of the individual marking devices and / or the surgical apparatus.
  • [0015] [0015]
    In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist es jedoch auch möglich, daß die Sensoren zur Bestimmung der Raumposition der Markierungsvorrichtungen und/oder des chirurgischen Apparats in dem an der Haltevorrichtung angeordneten Zielbügel ausgebildet sind. In a further embodiment of the invention, however, it is also possible that the sensors are configured for determining the spatial position of the marking devices and / or the surgical apparatus in which arranged on the holding device aiming arm. Diese erfindungsgemäße Ausbildung der Sensoren bietet den Vorteil, daß die Haltevorrichtung noch einfacher ausgestaltet und kleiner gehalten werden kann. This inventive construction of the sensors offers the advantage that the holding device can be more easily designed and made smaller. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der chirurgische Apparat, der an dem Zielbügel beweglich und lösbar angeordnet ist, als Sonde ausgebildet, wobei diese Sonde als 3D-Digitalisierer verwendet werden kann. In a further advantageous embodiment of the invention, the surgical apparatus, which is arranged movably and releasably secured to the aiming arm is formed as a probe, said probe can be used as a 3D digitizer. Dadurch ist gewährleistet, daß der Gesamtaufbau des erfindungsgemäßen Navigationssystems weiter verkleinert und vereinfacht werden kann. This ensures that the overall configuration of the navigation system according to the invention can be further reduced in size and simplified.
  • [0016] [0016]
    In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Navigationssystems bestehen die Markierungsvorrichtungen jeweils zumindest teilweise aus Kontrastmaterial, so daß eine eindeutige Identifizierung der Markierungsvorrichtungen in tomographischen Aufnahmen möglich ist. In a further advantageous embodiment of the navigation system according to the invention, the marking devices consist at least partially of contrast material, so that an unambiguous identification of the marking devices is possible in tomographic images.
  • [0017] [0017]
    Das erfindungsgemäße Navigationssystem wird vorteilhafterweise bei stereotaktisch chirurgischen Verfahren, bei der stereotaktischen Neurochirurgie oder bei stereotaktischem orthopädischen oder traumatologischen Verfahren angewendet. The navigation system according to the invention is advantageously applied in stereotactic surgical procedures in stereotactic neurosurgery or stereotactic orthopedic or traumatological method.
  • [0018] [0018]
    Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Further details, advantages and features of the invention will become apparent from the following description of the embodiment shown in the drawing.
  • [0019] [0019]
    Die Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Navigationssystems The figure shows a schematic representation of a navigation system 10 10 für chirurgische Zwecke. for surgical purposes. Das Navigationssystem The navigation system 10 10 umfaßt dabei ein Rechnersystem (nicht dargestellt) zur Erfassung, Berechnung, Auswertung und Speicherung von Daten sowie ein Stereotaxiesystem it comprises a computer system (not shown) for collection, calculation, analysis and storage of data as well as a stereotactic 30 30 bestehend aus einer an einem entsprechenden Körperteil anbringbaren Haltevorrichtung consisting of an attachable to a corresponding part of the body holding device 12 12 zur lösbaren Befestigung eines Zielbügels for the releasable fastening of a guide frame 14 14 . , An dem Zielbügel At the aiming arm 14 14 ist ein chirurgischer Apparat is a surgical apparatus 24 24 zur Durchführung chirurgischer Eingriffe beweglich und lösbar angeordnet. movable and detachably arranged to perform surgical procedures. Der chirurgische Apparat The surgical apparatus 24 24 kann dabei als Sonde, Bohrer, chirurgischer Laser oder ähnliches ausgebildet sein. can be designed as a probe, drills, surgical laser or the like.
  • [0020] [0020]
    Man erkennt, daß an der Haltevorrichtung It is seen that on the holding device 12 12 zudem ein 3D-Digitalisierer In addition, a 3D digitizer 16 16 beweglich und lösbar angeordnet ist. is movably disposed and detachably. Der 3D-Digitalisierer The 3D digitizers 16 16 dient dabei zur Absolutwertmessung von Raumpositionsdaten von mindestens drei Markierungsvorrichtungen (nicht dargestellt) relativ zur Haltevorrichtung serves to absolute value measurement of spatial position data of at least three marking devices (not shown) relative to the holding device 12 12 . , Die Markierungsvorrichtungen sind dabei lösbar am Körperteil befestigt. The marking devices are releasably attached to the body part. Weiterhin erkennt man, daß der 3D-Digitalisierer Furthermore, it can be seen that the 3D digitizer 16 16 als mechanischer Gelenkarm as a mechanical articulated arm 18 18 , . 20 20 , . 22 22 mit sechs Freiheitsgraden ausgebildet ist. is formed with six degrees of freedom. Am Gelenkarm on the articulated arm 18 18 , . 20 20 , . 22 22 sind dabei Sensoren zur Bestimmung der Raumposition des 3D-Digitalisierers are sensors for determining the spatial position of the 3D digitizer 16 16 angeordnet. arranged. Insbesondere erfolgt hier eine relative Winkelbestimmung der Einzelelemente In particular, takes place here a relative angular determination of the individual elements 18 18 , . 20 20 , . 22 22 des Gelenkarmes. the articulated arm.
  • [0021] [0021]
    Weitere Sensoren (nicht dargestellt) zur Bestimmung der Raumposition der Markierungsvorrichtungen und/oder des chirurgischen Apparates Other sensors (not shown) for determining the spatial position of the marking devices and / or the surgical apparatus 24 24 sind in der Haltevorrichtung are in the holding device 12 12 angeordnet. arranged. Dabei sind mindestens drei jeweils um 90 Grad versetzt angeordnete Sensoren ausgebildet. At least three offset by 90 degrees sensors arranged are formed. Es ist aber auch möglich, die Sensoren zur Bestimmung der Raumposition der Markierungsvorrichtungen und/oder des chirurgischen Apparates but it is also possible for the sensors to determine the spatial position of the marking devices and / or the surgical apparatus 24 24 in dem Zielbügel in the aiming arm 14 14 anzuordnen. to arrange. Auch kann der chirurgische Apparat Even the surgical apparatus can 24 24 , wenn er als Sonde ausgebildet ist, als 3D-Digitalisierer verwendet werden (nicht dargestellt), Zur Übermittlung aller ermittelten Raumpositionsdaten weist das Navigationssystem , When it is formed as a probe, is used as a 3D digitizer (not shown) For the transmission of all determined spatial position information, the navigation system 10 10 zudem Vorrichtungen (nicht dargestellt) zur drahtlosen Übertragung dieser Daten an das Rechnersystem auf. In addition, devices (not shown) for wireless transmission of this data to the computer system. Als Rechnersystem kann dabei ein handelsüblicher PC mit bekanntem Betriebssystem verwendet werden. As a computer system while a standard PC can be used with known operating system. Zudem weist das Rechnersystem verschiedene, modulartig aufgebaute Datenverarbeitungsprogramme auf. In addition, the computer system has various, modularly structured data processing programs. So kann ein Modul zur Messung des Zielpunktabstandes jeweils zu den drei Markierungsvorrichtungen, ein Modul zur Berechnung der Zielpunktkoordinaten bezogen auf den Mittelpunkt der Haltevorrichtung Thus, a module for measuring the distance each target point to the three marking devices, a module for calculation of the target point coordinates relative to the center of the holding device 12 12 , ein Modul zur Berechnung von Bohrlochkoordinaten bezogen auf den Mittelpunkt der Haltevorrichtung A module for calculating coordinates of the borehole relative to the center of the holding device 12 12 und/oder ein Modul zur Berechnung der mechanischen Einstellwerte des Stereotaxie-Zielbügels and / or a module for calculating the mechanical settings of the stereotactic guide frame 14 14 ausgebildet sein. be formed. Der modulartige Aufbau der Datenverarbeitungssysteme des Rechnersystems erlaubt eine exakte Anpassung an die jeweiligen Erfordernisse. The modular structure of the data processing systems of the computer system allows an exact adaptation to the respective requirements.
  • [0022] [0022]
    Die Markierungsvorrichtungen (nicht dargestellt) bestehen jeweils teilweise aus Kontrastmaterial, so daß eine eindeutige Identifizierung der Markierungsvorrichtungen in tomographischen Aufnahmen möglich ist. The marking devices (not shown) consist partly of contrast material, so that an unambiguous identification of the marking devices is possible in tomographic images. Die Markierungsvorrichtungen bestehen beispielsweise aus einer inneren Titankugel mit einem Durchmesser von einem Millimeter, einer Spezialumhüllung aus festen Kernspinresonanz-Kontrastmaterial sowie einer äußeren Titanhalbschale. The marking devices, for example, consist of an inner titanium sphere with a diameter of one millimeter, a special coating of solid nuclear magnetic resonance contrast material and an outer titanium half-shell. Aufgrund dieser Ausbildung bilden sich die Markierungsvorrichtungen in den Computertomographie-, Kernspinresonanz- und Positronenemissionstomographie-Aufnahmen unverwechselbar und eindeutig ab. Due to this design, the marking devices depict distinctive and unique in the computed tomography, nuclear magnetic resonance and positron emission tomography images.
  • [0023] [0023]
    Das Stereotaxiesystem the stereotactic 30 30 ist vorzugsweise aus Aluminium und/oder Stahl gefertigt. is preferably made of aluminum and / or steel. Zur Fixierung des Zielbügels To fix the guide frame 14 14 an dem entsprechenden Körperteil sind zudem Befestigungsmittel at the corresponding part of the body are also fastening means 28 28 am Zielbügel the aiming arm 14 14 angeordnet. arranged. Zudem weist der Zielbügel In addition, the aiming arm 14 14 eine Einstellvorrichtung an adjustment 26 26 zur Einstellung der Position des chirurgischen Apparates for adjusting the position of the surgical apparatus 24 24 auf. on.
  • [0024] [0024]
    Weiterhin kann das Navigationssystem Further, the navigation system 10 10 eine nicht-invasive Fixiervorrichtung zur Fixierung des zu behandelnden Körperteils bei der Ermittlung der tomographischen Basisdaten aufweisen. have a non-invasive fixator for fixing the body part to be treated in the determination of the tomographic data base.

Claims (12)

  1. Navigationssystem ( Navigation system ( 10 10 ) für chirurgische Zwecke mit einem Rechnersystem zur Erfassung, Berechnung, Auswertung und Speicherung von Daten, einem Stereotaxiesystem ( ) (For surgical use with a computer system for the collection, calculation, analysis and storage of data, a stereotactic 30 30 ) bestehend aus einer an einem entsprechenden Körperteil anbringbaren Haltevorichtung ( ) Consisting (from a attachable to a corresponding part of the body Haltevorichtung 12 12 ) zur lösbaren Befestigung eines Zielbügels ( ) (For the releasable fastening of a guide frame 14 14 ), an welchem Zielbügel ( ) At which the aiming arm ( 14 14 ) mindestens ein chirurgischer Apparat ( ) At least one surgical apparatus ( 24 24 ) zur Durchführung chirurgischer Eingriffe beweglich und lösbar angeordnet ist, wobei daß an der Haltevorrichtung ( ), Is arranged movably and releasably for carrying out surgical procedures wherein that (on the holding device 12 12 ) ein 3D-Digitalisierer ( ) A 3D digitizer ( 16 16 ) beweglich und lösbar zur Absolutwertmessung von Raumpositionsdaten von mindestens drei Markierungsvorrichtungen relativ zur Haltevorrichtung ( ) Movably and releasably (the absolute value measurement of spatial position data of at least three marking devices relative to the holding device 12 12 ), angeordnet ist, welche mindestens drei Markierungsvorrichtungen am Körperteil lösbar befestigt sind, und die mindestens drei Markierungsvorrichtungen jeweils aus einer inneren Titankugel, die mit Kontrastmittel umhüllt ist, und einer äußeren Titanhalbschale bestehen. ), Is arranged, which at least three marking devices are detachably fastened to the body part, and said at least three marking devices each consist of an inner titanium sphere which is coated with a contrast medium, and an outer titanium half-shell.
  2. Navigationssystem ( Navigation system ( 10 10 ) nach Anspruch 1, bei welchem der 3D-Digitalisierer ( ) According to claim 1, wherein the 3D digitizer ( 16 16 ) als mechanischer Gelenkarm ( ) (As a mechanical articulated arm 18 18 , . 20 20 , . 22 22 ) mit 6 Freiheitsgraden ausgebildet ist. ) Is formed with 6 degrees of freedom.
  3. Navigationssystem ( Navigation system ( 10 10 ) nach Anspruch 1, oder 2, bei welchem am Gelenkarm ( ) (According to claim 1 or 2, wherein the articulated arm 18 18 , . 20 20 , . 22 22 ) Sensoren zur Bestimmung der Raumposition des 3D-Digitalisierers ( ) Sensors for determining the spatial position of the 3D digitizer ( 16 16 ) angeordnet sind. ) Are arranged.
  4. Navigationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem Sensoren zur Bestimmung der Raumposition der mindestens drei Markierungsvorrichtungen und/oder des chirurgischen Apparates ( Navigation system according to one of the preceding claims, wherein sensors for determining the position in space of said at least three marking devices and / or the surgical apparatus ( 24 24 ) in der Haltevorrichtung ( ) (In the holding device 12 12 ) angeordnet sind. ) Are arranged.
  5. Navigationssystem ( Navigation system ( 10 10 ) nach Anspruch 4, bei welchem in der Haltevorrichtung ( ) According to claim 4, wherein in the holding device ( 12 12 ) mindestens drei jeweils um 90° versetzt angeordnete Sensoren angeordnet sind. ) At least three offset by 90 ° are arranged sensors are arranged.
  6. Navigationssystem ( Navigation system ( 10 10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem Sensoren zur Bestimmung der Raumposition der mindestens drei Markierungsvorrichtungen und/oder des chirurgischen Apparates ( ) According to one of claims 1 to 3, wherein sensors for determining the position in space of said at least three marking devices and / or the surgical apparatus ( 24 24 ) in dem Zielbügel ( ) (In the aiming arm 14 14 ) angeordnet sind. ) Are arranged.
  7. Navigationssystem ( Navigation system ( 10 10 ) nach Anspruch 1, bei welchem der chirurgische Apparat ( ) (According to claim 1, wherein the surgical apparatus 24 24 ) als Sonde ausgebildet ist und die Sonde als 3D-Digitalisierer verwendet wird. ) Is formed as a probe and the probe is used as a 3D digitizer.
  8. Navigationssystem ( Navigation system ( 10 10 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Navigationssystem ( () According to any one of the preceding claims, wherein the navigation system 10 10 ) Vorrichtungen zur drahtlosen Übertragung der ermittelten Raumpositionsdaten an das Rechnersystem aufweist. has) devices for the wireless transmission of the determined spatial position data to the computer system.
  9. Navigationssystem ( Navigation system ( 10 10 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches eine nichtinvasive Fixiervorrichtung zur Fixierung des zu behandelnden Körperteils aufweist. ) According to one of the preceding claims, comprising a non-invasive fixator for fixing the body to be treated part.
  10. Verwendung eines Navigationssystems ( Using a navigation system ( 10 10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bei stereotaktischen chirurgischen Verfahren. ) According to one of claims 1 to 9 in stereotactic surgical procedures.
  11. Verwendung eines Navigationssystems ( Using a navigation system ( 10 10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bei der stereotaktischen Neuro chirurgie. ) Surgery according to any one of claims 1 to 9 in the stereotactic neurosurgery.
  12. Verwendung eines Navigationssystems ( Using a navigation system ( 10 10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bei stereotaktischen orthopädischen oder traumatologischen Verfahren. ) According to one of claims 1 to 9 in stereotactic orthopedic or traumatological method.
DE1998126386 1998-06-12 1998-06-12 Navigation System for surgical use and use of such Active DE19826386B9 (en)

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