DE19854905C2 - Verfahren zur Darstellung der Spitze eines im Körper eines Patienten befindlichen medizinischen Instrumentes - Google Patents

Verfahren zur Darstellung der Spitze eines im Körper eines Patienten befindlichen medizinischen Instrumentes

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung der Spitze eines im Körper eines Patienten befindlichen medizini­ schen Instrumentes bei medizinischen Interventionen mittels bildgebender Verfahren.

Bei medizinischen Interventionen werden Instrumente, z. B. Nadeln, Laparoskope usw., durch die Haut bzw. durch kleine Zugänge in den Körper des Patienten eingeführt. Dabei werden die Instrumente entweder nur nach "Gefühl" oder mit Hilfe ei­ nes bildgebenden Diagnostikgerätes, vorzugsweise eines Schnittbildgerätes oder auch Ultraschall, geführt.

Bei Verfahren der eingangs genannten Art, kann die Lage einer jeweils in einem rekonstruierten Bild dargestellten Schicht des Körpers des Patienten, z. B. durch ihre Lage relativ zu dem Patienten und ihre Neigung relativ zu der Längsachse des Patienten beschrieben werden. Diese Parameter sollen entspre­ chend Fig. 1 so gewählt werden, daß das Instrument, bei­ spielsweise eine Punktionsnadel 1, in der beispielsweise in einem Schnittbild dargestellten Schicht 2 des Körpers des Patienten zu dem jeweils mit der Punktionsnadel 1 zu errei­ chenden Objekt 3, z. B. einem Organ des Patienten, geführt werden kann. In dem entsprechenden in Fig. 2 dargestellten Schnittbild 4 kann dann beobachtet werden, wie die Punktions­ nadel 1 bzw. deren Abbild 1' zu dem Objekt 3 bzw. dessen Abbild 3' geführt wird. In vielen Fällen kann jedoch das In­ strument nicht wie geplant in der in dem Schnittbild darge­ stellten Schicht 2 bewegt werden, sondern verläßt diese Schicht 2 und kann demnach in dem Schnittbild 4 nicht mehr vollständig dargestellt werden, so wie dies in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht ist.

Durch die Wahl einer entsprechend breiten Schicht, die, wenn als Schnittbildgerät ein Röntgen-CT-Gerät zur Anwendung kommt, durch entsprechend eingestellte Blenden, durch Über­ lagern benachbarter Schichten bzw. Verwendung eines entspre­ chenden Rekonstruktionsalgorithmus realisiert werden kann, kann die Wahrscheinlichkeit, daß das Instrument die in dem Schnittbild abgebildete Schicht verläßt, reduziert werden. Durch derartige Maßnahmen wird jedoch die Auflösung des Schnittbildes reduziert und damit die Navigation des Instru­ mentes um sensible Körperstrukturen erschwert bzw. sogar gänzlich verhindert. Alternativ besteht natürlich die Mög­ lichkeit, eine schmale Schicht abzubilden und für den Fall, daß das Instrument die Schicht verläßt, manuell die Lage der in dem Schnittbild abgebildeten Schicht zu korrigieren, so daß das Instrument wieder sichtbar ist. Diese Vorgehensweise unterbricht jedoch den Arbeitsfluß des die Intervention durchführenden Mediziners und ist mit einer deutlichen Ver­ längerung der Dauer der Intervention und einem höheren Risiko für den Patienten verbunden. Dies gilt sinngemäß auch für andere bildgebende Verfahren.

Aus der DE 691 28 693 T2 ist ein Verfahren bekannt, bei dem in einem Röntgenschattenbild (Scanogramm) mittels eines Cur­ sors eine Schnittebene markiert werden kann, bezüglich derer dann ein Schnittbild (tomographisches Bild) rekonstruiert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Gefahr, daß das Instrument mittels des bildgebenden Verfahrens nicht dar­ gestellt werden kann, vermindert bzw. ausgeschlossen ist.

Nach einem ersten Lösungsprinzip wird diese Aufgabe nach der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur Darstellung der Spitze eines im Körper eines Patienten befindlichen medizini­ schen Instrumentes bei medizinischen Interventionen mittels eines bildgebenden Verfahrens, aufweisend die Verfahrens­ schritte, daß während der Intervention wiederholt Daten be­ züglich mehrerer planarer Schichten des Patienten aufgenommen werden, die Daten daraufhin analysiert werden, in welcher der Schichten sich die Spitze des Instrumentes befindet, und daß ein die Spitze des Instrumentes enthaltende Schicht kenn­ zeichnendes Signal erzeugt wird.

Da im Falle des erfindungsgemäßen Verfahrens mehrere planare Schichten aufgenommen werden und jeweils diejenige Schicht identifiziert wird, in der sich die Spitze des Instrumentes befindet, ist, sofern die planaren Schichten einen ausrei­ chend großen Bereich des Körpers des Patienten erfassen, die Gefahr, daß das Instrument den mit dem abgetasteten Bereich verläßt, in der Praxis minimal. Dabei kann die Aufnahme der Daten bezüglich der planaren Schichten und die Rekonstruktion eventueller Bilder problemlos derart erfolgen, daß eine für die jeweilige Intervention erforderliche Bildauflösung er­ reicht wird.

In einer bevorzugten Variante der Erfindung wird genau die Schicht mittels des bildgebenden Verfahrens rekonstruiert und auf einer Anzeigeeinrichtung dargestellt, die aufgrund des durch die Spitze des Instruments hervorgerufenen Signals identifiziert wird. Somit steht dem Mediziner die für die Durchführung der Intervention zunächst erforderliche Infor­ mation zur Verfügung.

Gemäß einer Variante der Erfindung wird die Schicht, die auf­ grund des der Spitze des Instruments hervorgerufenen Signals identifiziert wird, mittels des bildgebenden Verfahrens der­ art aufgenommen, daß sich die Spitze des Instrumentes bei Be­ ginn der Intervention in einer mittleren Schicht befindet. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß für den Fall, daß die Spitze des Instrumentes den geplanten Zugangsweg verläßt, in beiden Richtungen ein etwa gleich großer "Spielraum" vorhan­ den. Bei Aufnahme einer ungeraden Anzahl von Schichten wird dazu die mittlere Schicht bezüglich ihrer Lage und ihres Nei­ gungswinkels dem geplanten Zugangsweg des Instrumentes ent­ sprechend ausgerichtet. Bei Aufnahme einer geraden Anzahl von Schichten wird eine der beiden mittleren Schichten entspre­ chend ausgerichtet und positioniert.

Für den Fall, daß die Spitze des Instrumentes die mittlere Schicht verläßt, werden gemäß einer Ausführungsform die Be­ dingungen der Datenaufnahme derart angepaßt, daß sich die Spitze des Instruments aktuell wieder in einer mittleren Schicht befindet, d. h. die Ausrichtung und Positionierung der aufgenommenen Schichten wird dem Weg der Spitze des Instru­ mentes automatisch angepaßt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann aber auch vorgesehen sein, daß eine, z. B. auf der Anzeigeeinrich­ tung angezeigte visuelle oder eine akustische Information er­ zeugt wird, wenn die Spitze des Instrumentes die ursprüngli­ che Schicht, d. h. die aktuell dargestellte Schicht verläßt. In diesem Falle kann dann der Mediziner die Führung des In­ strumentes bzw. die Bedingungen der Datenaufnahme den jewei­ ligen Gegebenheiten anpassen.

Gemäß einem zweiten Lösungsprinzip wird die Aufgabe nach der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur Darstellung der Spitze eines im Körper eines Patienten befindliche medizini­ schen Instrumentes bei medizinischen Interventionen mittels eines bildgebenden Verfahrens, aufweisend die Verfahrens­ schritte, daß während der Intervention wiederholt Daten be­ züglich eines Volumens des Körpers des Patienten aufgenommen werden, die Daten dreidimensional rekonstruiert werden und die resultierenden dreidimensionalen Datensätze an der Anzei­ geeinrichtung als dreidimensionale Datensätze und/oder als Schnitte der dreidimensionalen Datensätze, d. h. als planare Datensätze, angezeigt werden. Die dreidimensionalen Datensätze und/oder die resultierenden planaren Datensätze werden daraufhin analysiert, wo sich die Spitze des Instrumentes befindet, worauf ein entsprechendes Signal erzeugt wird.

Es wird also nicht nur jeweils nur ein Schnittbild derjenigen planaren Schicht rekonstruiert, in dem sich die Spitze des Instrumentes aktuell befindet, sondern vielmehr ein dreidimensionaler Datensatz des aufgenommenen Volumens des Körpers des Patienten erzeugt. Hierdurch sind die Voraussetzungen für vielseitige Möglichkeiten der Darstellung des die Spitze des Instrumentes enthaltenden Bereiches des Körpers des Patienten geschaffen.

Gemäß einer Variante wird ein die Spitze des Instrumentes enthaltender Teil des dreidimensionalen Datensatzes auf einer Anzeigeeinrichtung vorzugsweise als dreidimensionaler Daten­ satz und/oder als Schnitte des dreidimensionalen Datensatzes dargestellt, so daß dem Mediziner die zur Durchführung der Intervention jeweils erforderliche Bildinformationen, z. B. durch Wahl geeigneter Schnittebenen aus dem dreidimensionalen Datensätzen, dargeboten werden.

Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung wird ein die Spitze des Instrumentes enthaltender Teil des dreidimensiona­ len Datensatzes durch multiplanare Schichten, d. h. durch meh­ rere parallele 2-dimensionale, nicht notwendigerweise ebene Schichten dargestellt. Die Darstellung multiplanarer Schich­ ten ist Voraussetzung dafür, um unter allen Umständen gemäß einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung zu errei­ chen, daß die Ausrichtung der dargestellten Schicht der Be­ wegungsrichtung der Spitze des Instrumentes entspricht. Die durch die multiplanaren Schichten definierten Richtungen können dann, wie in Fig. 8 gezeigt, zur Auswahl der Schnitte aus dem dreidimensionalen Datensatz dienen.

Auch im Falle des zweiten Lösungsprinzips kann vorgesehen sein, daß eine auf der Anzeigeeinrichtung angezeigte visuelle oder eine akustische Information erzeugt wird, wenn das den die Spitze des Instruments enthaltenden Teil des dreidimen­ sionalen Datensatzes kennzeichnende Signal einen anderen als den aktuell dargestellten Teil des dreidimensionalen Daten­ satzes kennzeichnet.

Des weiteren kann auch im Falle des zweiten Lösungsprinzips vorgesehen sein, daß für den Fall, daß die Spitze des Instru­ ments den dargestellten Teil des dreidimensionalen Datensat­ zes verläßt, ein Teil des dreidimensionalen Datensatzes ange­ zeigt wird, in dem sich die Spitze des Instruments aktuell befindet.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß bei der während der Intervention wiederholt erfol­ genden Aufnahme mehrere planarer Schichten bzw. eines Volu­ mens des Körpers die entsprechenden Daten gleichzeitig aufge­ nommen werden, so daß pro Wiederholung sämtliche planare Schichten bzw. das gesamte aufgenommene Volumen jeweils nur einen Zeitpunkt repräsentieren. Die gleichzeitige Datenauf­ nahme kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung mittels eines eine zweidimensionale Anordnung von Detek­ torelementen aufweisenden Röntgen-CT-Geräts erfolgen. Die Da­ ten können aber auch mittels eines Magnetresonanz(MR)-Geräts, eines Ultraschall-Gerätes oder eines anderen bildgebenden Verfahrens aufgenommen werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung die Veranschaulichung einer Intervention nach einem herkömmlichen Verfah­ ren,

Fig. 2 ein bei der Durchführung des Verfahrens gemäß Fig. 1 aufgenommenes Schnittbild,

Fig. 3 und 4 in zu den Fig. 1 und 2 analoger Darstellung ebenfalls ein herkömmliches Verfahren, wobei die Spitze des medizinischen Gerätes die vorein­ gestellte Schichtebene verläßt.

Fig. 5 und 6 in zu den Fig. 1 und 2 bzw. 3 und 4 analoger Darstellung ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei mehrere parallele Schichten bei der Datenerfassung, Rekonstruktion und Auswertung berücksichtigt werden.

Fig. 7 veranschaulicht ebenfalls ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei ein Volumen bei der Datener­ fassung, Rekonstruktion und Auswertung berück­ sichtigt wird und die Darstellung als drei­ dimensionaler Datensatz sowie als Schnitte des dreidimensionalen Datensatzes erfolgt.

Fig. 8 veranschaulicht ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren, wobei ein Volumen bei der Datener­ fassung, Rekonstruktion und Auswertung berück­ sichtigt wird und die Darstellung als drei­ dimensionaler Datensatz sowie als Schnitte des dreidimensionalen Datensatzes in Richtung der Bewegung des medizinischen Instruments sowie senkrecht dazu erfolgt.

Mit einem Röntgen-CT-Gerät mit einer zweidimensionalen Anord­ nung von Detektorelementen, beispielsweise einem Mehrzeilen­ detektor oder einem Arraydetektor, werden mehrere wenigstens näherungsweise parallele Schichten eines Körperbereichs eines Patienten gleichzeitig aufgenommen, in dem sich ein Organ be­ findet, das mittels einer Punktionsnadel punktiert werden soll. Dies geschieht vorzugsweise in einer Betriebsart des Röntgen-CT-Gerätes, in der das Röntgen-CT-Gerät mit gegenüber der Anfertigung herkömmlicher Aufnahmen verringerter Röntgen­ dosis arbeitet.

Falls es sich bei dem Röntgen-CT-Gerät um ein Spiral-CT-Gerät handelt, ist die Relativbewegung zwischen Gantry und Liege blockiert.

Das Röntgen-CT-Gerät wird derart betrieben, daß die gleich­ zeitige Aufnahme der mehreren parallelen planare Schichten während der gesamten Intervention wiederholt in einer solchen Weise erfolgt, daß von wenigstens einer Schicht mehrere Schnittbilder pro Sekunde rekonstruiert und angezeigt werden. Dies erlaubt dem Mediziner die Punktionsnadel unter Beobach­ tung der erzeugten Schnittbilder kontrolliert in den Körper des Patienten einzuführen.

Zur Durchführung einer Intervention werden zunächst der Kipp­ winkel der Gantry des Röntgen-CT-Gerätes und die Position der Liege des Röntgen-CT-Gerätes derart eingestellt, daß der ge­ plante Weg der Spitze der Punktionsnadel in einer mittleren Schicht der mittels des Röntgen-CT-Gerätes abgetasteten Schichten liegt. Die Schichtdicken der abgetasteten Schichten werden entsprechend der gewünschten Auflösung in an sich be­ kannter Weise durch die entsprechende Einstellung von Blenden und/oder die Zusammenfassung der mittels benachbarter Detek­ torelemente des Detektors gewonnener Daten eingestellt.

Es werden also wie in Fig. 5 veranschaulicht, mehrere planare Schichten, beispielsweise fünf Schichten 5 1 bis 5 5 aufgenom­ men, die wenigstens im wesentlichen parallel zueinander ange­ ordnet sind und vorzugsweise wie dargestellt aneinander an­ grenzen. Der in Fig. 5 strichliert angedeutete Zugangsweg der Punktionsnadel 1 zu einem zu punktierenden Bereich liegt in der mittleren Schicht 5 3.

Schnittbilder der Schicht 5 3 wird mit der genannten Folgefre­ quenz aufgenommen, rekonstruiert und auf einer Anzeigeein­ richtung dargestellt. Eines dieser Schnittbilder, das mit 7 bezeichnet ist, ist in Fig. 6 veranschaulicht, wobei 1' das Abbild der Punktionsnadel und 6' das Abbild des zu punktie­ renden Bereichs sind.

Während der Mediziner die Punktionsnadel 1 in den Körper des Patienten einführt, analysiert das Röntgen-CT-Gerät kontinuierlich die den Schichten 5 1, 5 2 sowie 5 4, 5 5 entsprechenden Daten und/oder die rekonstruierten Bilder dieser Schichten daraufhin, in welcher der Schichten 5 1 bis 5 5 sich die Spitze der Punktionsnadel 1 befindet und erzeugt ein diese Schicht kennzeichnendes Signal. Ein Schnittbild der entsprechenden Schicht, zu Beginn der Intervention sollte dies die mittlere Schicht 5 3 sein, wird rekonstruiert und angezeigt. Kennzeich­ net das Signal eine andere als die aktuell dargestellte Schicht, hat also die Spitze der Punktionsnadel 1 die mitt­ lere Schicht 5 3 verlassen und befindet sich in einer der an­ deren Schichten 5 1, 5 2, 5 4 oder 5 5, wird statt der Schicht 5 3 die entsprechende Schicht rekonstruiert und das entsprechende Schnittbild anstelle des Schnittbildes der Schicht 5 3 ange­ zeigt. Es wird also deutlich, daß der Mediziner die Einfüh­ rung der Punktionsnadel 1 stets anhand eines Schnittbildes derjenigen Schicht kontrollieren kann, in der sich die Spitze der Punktionsnadel 1 aktuell befindet.

In einer anderen Betriebsart werden auf Basis des die Schicht, in der sich die Spitze der Punktionsnadel 1 befin­ det, kennzeichnenden Signals die Bedingungen der Datenauf­ nahme derart verändert, daß sich die Spitze der Punktions­ nadel 1 wieder in der mittleren Schicht befindet, die rekon­ struiert und auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt wird. Die hierzu erforderliche Anpassung der Bedingungen der Datenauf­ nahme kann beispielsweise erfolgen, indem die Gantry und die Patientenliege in geeigneter Weise relativ zueinander ver­ stellt werden oder indem die Ausgangssignale anderer Detek­ torelemente zur Aufnahme der Schichten herangezogen werden. Die Anpassung der Bedingungen der Datenaufnahme kann voll­ automatisch oder teilautomatisch erfolgen, wobei im letzteren Falle dem Mediziner angezeigt wird, welche Einstellungen des Röntgen-CT-Gerätes er vorzunehmen hat, um zu erreichen, daß sich die Spitze der Punktionsnadel 1 wieder in der mittleren Schicht 5 3 der aufgenommenen Schichten 5 1 bis 5 5 befindet.

Gemäß einer weiteren Betriebsart bewirkt das die Schicht, in der sich die Spitze der Punktionsnadel 1 befindet, kennzeich­ nende Signal die Darstellung einer entsprechenden visuellen Information auf der Anzeigeeinrichtung des Röntgen-CT-Gerätes oder/und die Erzeugung einer akustischen Information, wenn die Spitze der Punktionsnadel 1 die aktuell dargestellte Schicht 5 3 verläßt. Der Mediziner kann dann durch geeignete Maßnahmen, sei es durch veränderte Führung der Punktionsnadel 1 oder sei es, indem er die Bedingungen der Datenaufnahme an­ paßt, wieder dafür sorgen, daß die Spitze der Punktionsnadel 1 sich in der dargestellten Schicht befindet und somit in dem dargestellten Schnittbild 7 sichtbar ist.

Gemäß einer zusätzlichen Betriebsart verfolgt das Röntgen-CT- Gerät die Bewegung der Spitze der Punktionsnadel 1 und schätzt deren weitere Bewegungsrichtung, die er dann an der Anzeigeeinrichtung, z. B. als farbig markierte Linie, dar­ stellt. Führt der geschätzte Weg durch sensible Strukturen, die z. B. durch voreingestellte Schwellwerte der Bildinforma­ tion und/oder durch vorgebbare Formen charakterisiert sind, so erfolgt eine entsprechende Information Signalisierung in visueller Form an der Anzeigeeinrichtung und/oder in akusti­ scher Form. Darüber hinaus werden die durch das Röntgen-CT- Gerät zur Detektion der Spitze der Punktionsnadel vorzuneh­ menden Rechenvorgänge durch die Einschränkung auf den ge­ schätzten Weg und seine nähere Umgebung stark beschleunigt.

Alternativ kann das Röntgen-CT-Gerät auch so betrieben wer­ den, daß während der Intervention wiederholt Daten bezüglich eines Volumens des Körpers des Patienten aufgenommen werden, die Daten dreidimensional rekonstruiert werden und die resul­ tierenden dreidimensionalen Datensätze an der Anzeigeeinrich­ tung als dreidimensionaler Datensätze und/oder als Schnitte der dreidimensionalen, d. h. als planare Datensätze, angezeigt werden, wobei dies wie im Falle der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele auf einer in mehrere Teilbilder, z. B. vier Teilbilder 8 bis 11 (Fig. 7) bzw. vier Teilbilder 8 und 17 bis 19 (Fig. 8) erfolgen kann.

In einer dann möglichen ersten Betriebsart werden gemäß Fig. 7 in dem Teilbild 8 das Abbild 1' der Punktionsnadel 1 und das Abbild 6' des zu punktierenden Bereichs 6, das zur Veranschaulichung den Flächen 12 bis 15 gekennzeichnet ist in dreidimensionaler Form, d. h. perspektivisch, dargestellt. Das Teilbild 9 stellt zusätzlich ein durch die Position der Spitze der Punktionsnadel 1 gesteuertes Schnittbild durch den zu punktierenden Bereich 6 mit Blickrichtung "von oben" dar. Dabei sind die Flächen 12 und 14 des Abbildes 6' des zu punktierenden Bereichs 6 erkennbar. Die Teilbilder 10 und 11 stellen die Schnittbilder mit Blick "von vorn" mit den Flä­ chen 13 und 14 des Abbildes 6' des zu punktierenden Bereichs 6 bzw. "von rechts" mit den Flächen 14 und 15 des Abbildes 6' des zu punktierenden Bereichs 6 dar.

Gemäß einer weiteren Betriebsart werden gemäß Fig. 8 in dem Teilbild 8 wieder das Abbild 1' der Punktionsnadel 1 und das Abbild 6' des zu punktierenden Bereichs 6, zur Veranschau­ lichung mit den Flächen 12 bis 15 des Abbildes 6' des zu punktierenden Bereichs 6 gekennzeichnet, in dreidimensionaler Form dargestellt. Zusätzlich werden in dem Teilbild 8 eine virtuelle Schicht 16 2 innerhalb des dreidimensionalen Daten­ satzes entlang der Bewegungsrichtung der Punktionsnadel 1 sowie in diesem Beispiel jeweils eine benachbarte Schicht 16 1 bzw. 16 3 definiert, die nicht notwendigerweise parallel zu mittels des verwendeten Röntgen-CT-Gerätes aufgenommenen Schichten verlaufen, also sogenannte multiplanare Schichten sind. Das Teilbild 17 stellt ein durch die Position der Spitze der Punktionsnadel 1 gesteuertes Schnittbild durch das dreidimensionale Objekt in Bewegungsrichtung der Punktions­ nadel 1 gesehen dar. Dabei sind die Flächen 12, 14 und 15 des Abbildes 6' des zu punktierenden Bereichs 6 erkennbar. Die Teilbilder 18 und 19 stellen im Falle des in Fig. 8 veran­ schaulichten Ausführungsbeispiels Schnitte senkrecht zur Bewegungsrichtung der Punktionsnadel 1 dar, wobei die Flächen 12 und 13 bzw. Flächen 12 und 15 des Abbildes 6' des zu punktierenden Bereichs 6 gezeigt sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde vorstehend für den Fall erläutert, daß die Datenaufnahme mittels eines Röntgen-CT-Ge­ rätes erfolgt. Die Datenaufnahme kann jedoch im Rahmen der Erfindung auch mit Hilfe anderer Geräte, insbesondere eines Magnetresonanz(MR)-Gerätes, eines Ultraschallgeräts oder an­ derer bildgebender Verfahren erfolgen.

Im Falle der beschriebenen Ausführungsbeispiele handelt es sich bei dem in den Körper eines Patienten einzuführenden In­ strumentes um eine Punktionsnadel. Das erfindungsgemäße Ver­ fahren kann jedoch auch im Zusammenhang mit anderen medizini­ schen Instrumenten ausgeführt werden.

Die im Falle der beschriebenen Ausführungsbeispiele vorlie­ gende Anzahl der abgetasteten Schichten sowie die Geometrie der in einem Schnittbild dargestellten Schichten sind nur beispielhaft zu verstehen. Im Rahmen der Erfindung sind andere Anzahlen und andere Geometrien möglich.

Claims (28)

1. Verfahren zur Darstellung der Spitze eines im Körper eines Patienten befindlichen medizinischen Instrumentes bei medizi­ nischen Interventionen mittels eines bildgebenden Verfahrens, aufweisend die Verfahrensschritte, daß während der Interven­ tion wiederholt Daten bezüglich mehrerer planarer Schichten des Patienten aufgenommen werden, die Daten daraufhin analy­ siert werden, in welcher der Schichten sich die Spitze des Instrumentes befindet, und daß ein die Schicht kennzeichnen­ des Signal erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Schnittbild der durch das Signal gekennzeichneten Schicht rekonstruiert und auf einer Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem unter Berück­ sichtigung des Signals die Daten derart aufgenommen werden, daß sich die Spitze des Instruments bei Beginn der Interven­ tion in einer mittleren Schicht befindet.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem für den Fall, daß die Spitze des Instruments die mittlere Schicht verläßt unter Be­ rücksichtigung des Signals die Bedingungen der Datenaufnahme derart angepaßt werden, daß sich die Spitze des Instruments aktuell wieder in einer mittleren Schicht befindet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem eine vorzugsweise visuell auf der Anzeigeeinrichtung angezeigte Information oder eine akustische Information erzeugt wird, wenn das Signal eine andere als die aktuell dargestellte Schicht kennzeichnet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem auf­ grund der bisherigen Bewegung der Instrumentenspitze der künftige Weg geschätzt und an der Anzeigeeinrichtung darge­ stellt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem aufgrund des geschätz­ ten Weges und voreinstellbaren Schwellwerten der Bildinforma­ tion und/oder vordefinierten Formen im Bild vor einer poten­ tiellen Kollision an der Anzeigeeinrichtung und/oder in aku­ stischer Form gewarnt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 bis 7, bei dem der geschätzte Weg sowie seine nähere Umgebung zur Analyse verwendet wird, in welcher Schicht sich die Spitze des Instrumentes befindet.
9. Verfahren zur Darstellung der Spitze eines im Körper eines Patienten befindlichen medizinischen Instrumentes bei medizi­ nischen Interventionen mittels eines Schnittbildgerätes, auf­ weisend die Verfahrensschritte, daß während der Intervention wiederholt Daten bezüglich eines Volumens des Körpers des Patienten aufgenommen werden, Schnittbilder bezüglich des Volumens rekonstruiert werden, die Schnittbilder in einen dreidimensionalen Datensatz umgerechnet und daraufhin analy­ siert werden, wo sich die Spitze des Instrumentes befindet, worauf ein entsprechendes Signal erzeugt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem unter Berücksichtigung des Signals der die Spitze des Instruments enthaltender Teil des dreidimensionalen Datensatzes auf einer Anzeigeeinrich­ tung dargestellt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem als die Spitze des Instruments enthaltender Teil des dreidimensionalen Daten­ satzes eine die Spitze des Instruments enthaltende Schicht dargestellt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem als Schicht eine mul­ tiplanare Schicht dargestellt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei der die multiplanare Schicht nicht eben ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem die Ausrichtung der dargestellten Schicht der Bewegungsrichtung der Spitze des Instruments entspricht.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei dem eine vorzugsweise visuell auf der Anzeigeeinrichtung ange­ zeigte Information oder eine akustische Information erzeugt wird, wenn das den die Spitze des Instruments enthaltenden Teil des dreidimensionalen Datensatzes kennzeichnende Signal einen anderen als den aktuell dargestellten Teil des dreidi­ mensionalen Datensatzes kennzeichnet.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei dem für den Fall, daß die Spitze des Instruments den dargestellten Teil des dreidimensionalen Datensatzes verläßt, ein Teil des dreidimensionalen Datensatzes angezeigt wird, in dem sich die Spitze des Instruments aktuell befindet.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei dem in dem dreidimensionalen Datensatz, nicht notwendigerweise rechtwinkelige Schnittebenen definiert und angezeigt werden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die Position der Spitze des Instruments zur Definition der Lage der Schnitt­ ebenen herangezogen wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, bei dem aufgrund der bisherigen Bewegung der Instrumentenspitze der künftige Weg geschätzt und im dreidimensionalen Datensatz an der Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem aufgrund des ge­ schätzten Weges und voreinstellbaren Schwellwerten der Bildinformation und/oder vordefinierten Formen im Bild vor einer potentiellen Kollision an der Anzeigeeinrichtung und/oder in akustischer Form gewarnt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19 bis 20, bei dem ein Teil des dreidimensionalen Datensatzes auf dem potentiellen Weg der Instrumentenspitze an der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 19 bis 20, bei dem in dem drei­ dimensionalen Datensatz, nicht notwendigerweise rechtwinke­ lige Schnittebenen mit Lage auf dem potentiellen Weg der Instrumentenspitze definiert und angezeigt werden.
23. Verfahren nach Anspruch 19 bis 22, bei dem der geschätzte Weg im dreidimensionalen Datensatz sowie seine nähere Um­ gebung zur Analyse verwendet wird, in welcher Schicht sich die Spitze des Instrumentes befindet.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, bei dem die Daten gleichzeitig aufgenommen werden.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, bei dem die Daten mittels eines eine zweidimensionale Anordnung von Detektorelementen aufweisenden Röntgen-CT-Geräts aufgenommen werden.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, bei dem die Daten mittels eines Magnetresonanz(MR)-Geräts aufgenommen werden.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, bei dem die Daten mittels eines Ultraschallgerätes aufgenommen werden.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, bei dem die Daten mittels eines Röntgengerätes aufgenommen werden.
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