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Die im unabhängigen Anspruch 1 definierte Erfindung bezieht
sich auf ein neurochirurgisches Hilfsgerät zur Verwendung
bei Gehirnoperationen, d. h. einen Gehirnchirurgie- oder
Gehirnabbildungsadapter, der für durch eine Schädelöffnung
durchgeführte chirurgische Eingriffe zur Abbildung und/oder
Tumorresektion bestimmt ist; der Adapter umfaßt einen
Ultraschallwandler, Mittel zur Halterung des Wandlers und Mittel
zur Einführung eines Mediums in die Schädelöffnung. Mittels
des Adapters erhält der operierende Neurochirurg
beispielsweise eine dreidimensionale Bestimmung der Form und der Lage
eines zu entfernenden Tumors. Eine Abbildung erfolgt mittels
des Ultraschallwandlers. Der Adapter gemäß der Erfindung ist
das erste stereotaktische Gerät für Tumorresektionen, das am
Schädelknochen befestigt wird und gleichzeitig als mit dem
Ultraschallwandler versehenes Abbildungsgerät dient. Am
Adapter können auch chirurgische Instrumente befestigt
werden.
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Bekannte Verfahren zur Bestimmung eines zu entfernenden
Gewebeobjekts sind u. a. die Röntgen-CT-Abbildung und NMR-
Abbildung, die präoperativ und unter bestimmten Bedingungen
auch bei Operationen anwendbar sind (Lunsford, L.D., R.
Parrish und L. Albright (1984) Intraoperative imaging with a
therapeutic computed tomographic scanner, Neurosurgery 15;
559-561). Eine Utralschallbestimmung während der Operation
kann entweder mit einem Sektorwandler oder einem linearen
Wandler durchgeführt werden, wobei die Abbildung durch eine
Schädelöffnung durchgeführt wird, in die ein Medium
eingeführt
worden ist (Koivukangas J. (1984) Ultrasound imaging
in operative neurosurgery: An experimental and clinical
study with special reference to ultrasound holographic B
(UBH) imaging, Academic dissertation, Acta Universitatis
Ouluensis, Series D, Medica No. 115, Neurologica et
Neurochirurgica No. 10). Bei Verwendung eines bekannten
Gerätes führt der operierende Chirurg die Abbildung von
einer gewünschten Richtung aus durch, wobei der Detektor
manuell oder mittels einer gesonderten
Halterungseinrichtung gehalten wird (Tsutsumi Y., Y. Andoh und N. Inoue
(1982) Ultrasound-guided biopsy for deepseated brain tumors,
J. Neurosurg. 57; 164-167). Auf diese Weise ist es möglich,
die Lage und die Form eines beispielsweise unter gesundem
Gewebe befindlichen Tumors grob zu bestimmen. Auf der Basis
dieser Information kann der Chirurg die Lage und die
Richtung des Gewebeschnittes festlegen. Nach dem Schnitt kann
die Entfernung des Tumors nach irgendeinem bekannten
Verfahren erfolgen.
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Ein Problem bei bekannten Geräten besteht darin, daß der
operierende Neurochirurg den Ultraschallwandler manuell
halten muß; die genaue Lage und Form des Objektes nicht
bestimmt werden kann; und die Abbildung nicht genau
wiederholt werden kann. Der Abstand des Tumors von der
Gehirnoberfläche kann genau aus einem hochwertigen
Ultraschallbild bestimmt werden, während die Übertragung der
Information vom Bild auf das Objekt schwierig ist, weil
keine genauen Daten über die Lage und die Orientierung der
Abbildungsebene vorliegen. Weiterhin kann ersichtlich die
genaue Grenze zwischen Tumor und gesundem Gewebe im
geschnittenen Gewebe nicht visuell bestimmt werden, selbst
wenn sie im Ultraschallbild sichtbar ist. Da auch alle
Tumore in einem Röntgen-CT-Bild nicht genau sichtbar
gemacht werden können, ist eine Ultraschallabbildung während
der Operation von großer Bedeutung. Nach der Resektion des
Tumors oder eines Teils davon paßt sich das Gewebe selbst an
und ändert die Form, so daß die Abbildung für die Bestimmung
der neuen Lage und Form wiederholt werden muß. Die Probleme
wiederholen sich ebenfalls, wobei die Bilder nicht
miteinander vergleichbar sind. Bei Operationen generell verwendete
Gewebespatel oder hohle Rohre müssen am Rand der
Schädelöffnung des Patienten, an einem steriotaktischen Rahmen oder an
einer anderen Halterung mittels flexibler Arme gehalten
werden, welche in ihrer Lage arretiert werden können. Die Lage
und das Volumen der Gewebehalterungen stören die
Ultraschallabbildung während der Operation, weil die dadurch
hervorgerufenen Schattenbereiche und Reflexionen schwer zu
vermeiden sind.
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Zur Abbildung muß der Ultraschallwandler mit dem
Gehirngewebe entweder direkt oder über ein Medium, wie beispielsweise
eine Salzlösung in Kontakt stehen, welche die akustische
Welle auf das Gewebe und das davon ausgehende Echo
überragt. Nit bekannten Geräten ist die Handhabung des Mediums
schwierig, weil die Lage des Kopfs des Patienten bei
unterschiedlichen Operationen unterschiedlich sein kann. Es sind
Versuche unternommen worden, das Problem durch Verwendung
eines Flüssigkeitsbeutels oder eines Kunststoffilms zu
vermeiden, die zwischen dem Wandler und dem Gewebe angeordnet
werden. Kunststoff- oder Gummischichten und ähnliches stören
jedoch die akustische Welle und beeinträchtigen daher die
Qualität des Bildes und können eine Verzerrung des Bildes
hervorrufen.
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Ein weiterer Nachteil bekannter Geräte besteht darin, daß
sie es dem Neurochirurg generell nicht möglich machen, die
Lage eines bestimmten Punktes im Gehirngewebe während der
Operation wiederholt zu bestimmen, weil keine
Koordinatenebene vorhanden ist, in der die Lage des Punktes bestimmt
oder gemessen werden könnte. Dies ist speziell bei der
Resektion von uneinheitlich definierten Tumoren ein
schwerwiegender Nachteil.
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Mit dem Gerät gemäß der Erfindung wird hinsichtlich der
obigen Nachteile eine entscheidende Verbesserung erreicht. Die
Erfindung ist durch das in den Ansprüchen Offenbarte
gekennzeichnet.
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Der wichtigste Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die
genaue Lage und Form beispielsweise eines Gehirntumors
wiederholt in Bezug auf eine feste Referenzebene bestimmt
werden kann, in Bezug auf die ein Satz von Koordinaten als zu
positionieren vorausgesetzt wird. Im Gerät gemäß der
Erfindung ist der Ultraschallwandler mit einer Fassung versehen,
so daß der Wandler nicht manuell gehalten werden muß. Der
Wandler kann zur Auffindung einer geeigneten
Abbildungsrichtung durch eine Abbildungsplatte gedreht werden. Durch
Drehung des während der Abbildung in seiner Lage um eine
zentrale Achse gehaltenen Wandlers kann eine Folge von
Ultraschallbildern realisiert werden, durch die das Objekt in
einem Satz von Kreis- oder Kugelkoordinaten bestimmt werden
kann. Bei Anordnung auf einem Abbildungsschieber ist der
Wandler auch linear beweglich, so daß der Tumor in
gleichmäßigen Intervallen in ausreichend dünnen Scheiben
abgebildet und bestimmt werden kann. Die Verschiebungen können in
einfacher Weise und genau durch einen Verschiebungshebel
oder irgendein anderes Betätigungsorgan durchgeführt werden.
Im zusammengebauten Zustand definiert der
Gehirnchirurgieadapter einen die Abbildung vereinfachenden geschlossenen
Flüssigkeitsraum, weil der Kopf des Patienten in einer für
die Operation geeignetsten Lage angeordnet werden kann und
keine gesonderten Beutel oder Filme zur Realisierung des
Flüssigkeitsraums erforderlich sind. Die Flüssigkeit ist
einfach zu handhaben, da sie steril aus einer Vorratsflasche
entnommen und nach Fertigstellung der Abbildung durch einen
Auslaßschlauch ausgelassen werden kann. Da die
Schädelöffnung des Patienten nach Bedarf ausgerichtet werden kann,
steigen in der Flüssigkeit enthaltene Luftblasen nach oben,
so daß sie die Abbildung nicht beeinträchtigen. Nach dem
Einbringen der Abbildungsplatte in ihre Lage kann
Flüssigkeit
für eine wiederholte Abbildung schnell bereitgestellt
werden. Wiederholungsbilder können mit vorhergehenden
Bildern verglichen werden, da die Bilder im Bedarfsfall aus der
gleichen Lage und der gleichen Richtung hergestellt werden
können.
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Der Gehirnchirurgieadapter wird direkt am Rand der
Schädelöffnung angeklemmt, d. h. es wird eine Schädeldichtung,
welche der an der Unterseite eines Adapterrings vorgesehenen
Dichtungsplatte entspricht, gegen den Rand der
Schädelöffnung gepreßt. Die Dichtungsplatte ist ein getrenntes Teil,
wobei die darauf vorgesehene Schädeldichtung so in ihre Lage
eingepaßt wird, daß sie den Rändern der Schädelöffnung
folgt. Auf diese Weise kann der Adapter an Schädelöffnungen
verschiedener Größe und Form angeklemmt und abgedichtet
werden; weiterhin kann sich die Lage der Schädelöffnung in
großem Maße ändern.
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In die Wellenlöcher des Adapterrahmens können
Schädelbefestigungsrippen, Spatelwellen, Instrumentenhalterungen,
Schlauchkupplungen, usw. eingepaßt werden. Die Wellen können
an einem gegebenem Platz und in einer gegebenen Lage orien-
Iert und arretiert werden. Die in die Wellenlöcher
eingepaßten Hilfseinrichtungen können während der Abbildungen
stationär sein, so daß Änderungen in der
Gewebekonfiguration bei der Operation reduziert werden. Selbst
gleichzeitig mit der Abbildung können Hilfseinrichtungen über die
Instrumente geführt werden und als Sonden wirken. Die
Abbildung kann daher mit dynamischer Beobachtung durchgeführt
werden, so daß beispielsweise zwei Gewebetypen zur
Identifikation von Turmorgewebe miteinander verglichen werden
können. An den Adapterrahmen können auch rohrförmige
Gehirngewebehalterungen angeklemmt werden.
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Im Gebrauch des Gerätes gemäß der Erfindung beanspruchen die
an den Adapterrahmen angeklemmten Hilfseinrichtungen
lediglich einen geringen Raum, so daß dem Neurochirurgen
ausreichend
Raum für die Operation zur Verfügung steht. Die
Sicherheit wird verbessert, da Spatel mit langen Wellen oder
Armen, welche gesundes Gehirngewebe beschädigen könnten,
nicht notwendig sind.
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Durch Verwendung des Gehirnchirurgieadapters werden
Sterilisationsprobleme verringert, da beispielsweise keine
gesonderten Kunststoffschichten für das Kontaktmaterial des
Wandlers erforderlich sind und da der Flüssigkeitsraum
abgeschlossen ist. Daher gelangen beispielsweise weniger in der
Luft enthaltene Verunreinigungen in das Gehirngewebe.
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Eine Tumurresektion ist leichter durchzuführen, da der
Adapterrahmen einen Halt für die Hände des Chirurgen bildet, so
daß Bewegungen genauer werden. Gleichzeitig ermüdet die Hand
dicht so stark wie früher, wodurch die Operationsgenauigkeit
verbessert wird.
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Durch den Gehirnchirurgieadapter wird die Operations zeit
kürzer als früher, da beispielsweise wiederholte
Gewebeentnahmen direkte Fortsetzungen der früheren Entnahmen sind und
die Objekte nicht neu lokalisiert und bestimmt werden
müsden. Daraus ergibt sich auch eine beträchtliche
Kostenreduzierung und eine geringere klinische Belastung des
Patienten, wodurch wiederum die postoperative Behandlung
beschleunigt wird.
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Nachfolgend-wird die Erfindung im einzelnen anhand der
beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Fig. 1 zeigt die Reihenfolge des Zusammenbaus der
Kompononenten des Gehirnchirurgieadapters von unten
nach oben.
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Fig. 2 zeigt eine mit einer Abbildungsöffnung versehene
Abbildungsplatte.
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Fig. 3 zeigt einen in die Abbildungsplatte einzupassenden
Abbildungsschieber.
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Fig. 4 zeigt die Anordnung der Instrumente in der
Adapterstruktur.
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Fig. 5 zeigt Wellen- und Instrumentenmodelle, welche in
den Adapterrahmen einpaßbar und in ihrer Lage
arretierbar sind.
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Fig. 6 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht des
an den Schädel angeklemmten und für die Abbildung
fertigen Adapters.
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Fig. 7 zeigt das Operationssystem während der
Gehirnchirurgie.
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Fig. 8 zeigt schematisch Ebenen in einem Tumorbereich in
Form einer Darstellung in einem bestimmten
Koordinatensatz.
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Fig. 9 zeigt schematisch in zwei unterschiedlichen
Richtungen durchgeführte Einzelabbildungen.
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Fig. 10 zeigt ein Einzelbild, in dem eine Tumorscheibe
sichtbar ist.
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Im unteren Teil von Fig. 1 ist ein Kopfhautschnitt 1
dargestellt. Die Kopfhaut 2 ist vom Schnitt her an einer Falte 3
zur Seite geklappt. In den Schädelknochen 4 sind Löcher 5
für eine Schädelöffnung gebohrt, wobei der Rand der
Schädelöffnung 6 zwischen den Löchern geneigt gesägt ist, so daß
das nach der Operation wieder einzusetzende Knochenstück
nicht auf die Hirnhaut 7 drückt. Ein Hirnhautschnitt 8 ist
nahezu so groß wie die Schädelöffnung, deren Größe wiederum
in der Größenordnung der Größe einer Operationsöffnung 21
einer Dichtungsplatte 20 liegt. Unter der weggeklappten
Hirnhaut 9 sind die Großhirnrinde 10 und darauf befindliche
Windungen 11 sichtbar. Der zu entfernende Tumor liegt
irgendwo im Schädel, beispielsweise in der Gehirnmasse.
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Die über der Schädelöffnung angeordnete Dichtungsplatte 20
paßt dicht in eine an der Unterseite eines Adapterrahmens 30
vorgesehene Paßnut 33 ein. Eine Schädeldichtung 23
geeigneter Form ist an der Unterseite der Platte 20 am Rand der
Operationsöffnung 21 derart befestigt, daß sie ebenfalls den
Rändern der Schädelöffnung 6 folgt. Die Schädeldichtung ist
aus geeignetem gegen Sterilisation unempfindlichem
zellularen Gummimaterial durch Gießen in geeigneten Abmessungen
und geeigneter Form hergestellt. Die Schädeldichtung 23 ist
an der Unterseite der Dichtungsplatte 20 beispielsweise
mittels einer Klebeschicht 24 befestigt. Ist die
Dichtungsplatte 20 direkt an der Schädelöffnung 6 befestigt, so erfolgt
dies mittels in Löcher 22 eingesetzten Schrauben.
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Der in Fig. 1 oberhalb der Dichtungsplatte 20 gezeigte
Adapterrahmen 30 ist mit Wellenlöchern 42 versehen, welche in
Fig. 1 einen gegenseitigen Abstand von 30 besitzen und mit
Reibungsflächen zur Reibungsarretierung versehen sind, mit
denen die Wellen in ihrer Lage arretiert werden. Die
Welleniocher 42 können auch mit Gewinde versehen sein, wobei sie
dann mittels Arretierungsmuttern arretiert werden. Am Rand
eines Instrumentenraums 31 des Adapterrahmens 30 ist für die
Exzenter 86 von Dreharretierungen 83 der Abbildungsplatte
(Fig. 6) eine Arretierungsnut 33 (in Fig. 6 dargestellt)
vorgesehen. Diese Arretierungsnut 33 kann auch zur
Befestigung weiterer Instrumente verwendet werden.
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Die Unterseite der oberhalb des Adapterrahmens 30
vorgesehenen Abbildungsplatte 70 ist mit einer Paßnut für den
Adapterrahmen 30 versehen. Die Abbildungsplatte 70 umfaßt
einen Gleitraum 71 und eine Abbildungsöffnung 80. Die
Abbildungsplatte 70 kann ohne Widerstand auf dem
Adapterrahmen 30 gedreht werden; sie kann mittels Dreharretierungen
83,
von denen vorzugsweise vier vorgesehen sind und die in
Dreharretierungslöchern 84 montiert sind, ebenfalls in jeder
gewünschten Stellung arretiert werden. Ein auf dem Rand des
Gleitraums 71 vorgesehener Gleitstab 72 umfaßt einen mit
einem Verschiebungshebel 74 zur Bewegung eines
Abbildungsschiebers 90 versehenen Bewegungsmechanismus 73. Der
Außenumfang der Abbildungsplatte 70 ist mit einer Skala 81 zur
Bestimmung der Abbildungsrichtung versehen. Beide Ränder der
Abbildungsplatte 70 sind mit Luftablaßventilen 77 versehen,
durch die Luft aus dem Flüssigkeitsraum bei dessen
Auffüllung austreten kann.
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Der in Fig. 1 oberhalb der Abbildungsplatte 70 dargestellte
Abbildungsschieber 90 paßt in den Gleitraum 11 der
Abbildungsplatte 70. Der Abbildungsschieber 90 ist mit einem Raum
91 für die Wandlerfassung und mit
Fassungsarretierungsmitteln 94 versehen. Auf den Rändern der Abbildungsplatte 90
ist für die Linearbewegung des Abbildungsschiebers 90
zwischen den unterschiedlichen Einzelabbildungen eine
Verschiebungsverzahnung 92 vorgesehen. Zahnfortsätze 93 wirken als
Skala, mit der die Stellung der Einzelbilder iestgelegt
wird. Drehmarken 96 wirken als Anzeigeelemente für die
Drehung des Wandlers. Der Abbildungsschieber 90 kann während
des Operationsvorgangs vollständig abgenommen oder zur Seite
gedreht werden.
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Eine Wandlerfassung 110 umfaßt eine in einer Wandleröffnung
111 angeordnete Wandlerdichtung 119, die zur Halterung und
Dichtung verschiedener Arten von Wandlern dient. Eine
Fassungsschulter 112 dichtet die Wandlerfassung 110 gegen den
Rand der Fassungsöffnung 91 des Abbildungsschiebers 90 ab.
Die Wandlerfassung 110 ist mit einer in ihren Umfang
geschnittenen Fassungsnut 113 zur Drehung und Arretierung des
Wandlers versehen. Der Wandler wird durch
Wandlerarretierungsmittel 114 in seiner Lage arretiert. Die
Vertikalstellung des Wandlers 120 in der Fassung 110 ist so
einstellbar, daß der Abstand der Abbildungsobjekte von der
Koordinatenebene
bei der Abbildung entsprechend variiert werden
kann. Die Löcher 115 sind zur Nontage weiterer Einrichtungen
und Instrumente vorgesehen. Für eine Biopsiezangenführung,
die mit einem arretierbaren Kugelgelenk versehen ist, ist
ein Loch 116 vorgesehen. Die Biopsielinie wird dadurch in
der Bildebene lokalisiert. Auf dem Rand der Wandlerfassung
110 ist eine Fassungsskala 118 vorgesehen, mit der die
Drehung des Wandlers 120 in einem Satz von sphärischen
Koordinaten beobachtbar ist.
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Der in der Wandlerfassung 110 montierte Wandler 120 ist ein
Ultraschall-Linear- oder Sektorwandler. Ein Kabel 121
verbindet den Wandler 120 mit dem Abbildungsgerät.
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Fig. 2 zeigt den in der Abbildungsplatte 70 vorgesehenen
Gleitraum 71, Löcher 78 für die Luftablaßventile und Löcher
84 für die Dreharretierungen. Die Figur zeigt weiterhin die
Abbildungsöffnung 80.
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Fig. 3 zeigt den im Abbildungsschieber 90 für die
Wandlerfassung 110 vorgesehenen Raum 91. Ein in der Figur
eingezeichnetes Rechteck 117 zeigt die Stellung des Wandlers,
während die Pfeile die Drehung des Wandlers mit der am
Abbildungsschieber befestigten Wandlerfassung zeigen.
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Fig. 4 zeigt einige Wellen und andere Komponenten, die in
regelmäßigen Intervallen von 30 in den Adapterrahmen 30
eingeklemmt sind. Eine Welle 50 ist mit einem flexiblem
Gewebespatel 56 versehen und kann vollständig in das
Wellenloch des Adapterrahmens 30 eingesetzt und nach ihrer
Orientierung und Einstellung an einer geeigneten Stelle arretiert
werden. Eine gelenkig gelagerte Welle 54 ist mit einem
Spatel 55 versehen, der in eine gewünschte Stellung einstellbar
ist. Eine mit einer Schädelbefestigungsrippe 58 versehene
Welle 57 ist vom Inneren des Adapterrahmens 30 in das
Wellenloch eingesetzt und wird durch Ziehen von der Außenseite
des Rahmens geklemmt, wonach sie in ihrer Lage arretiert
wird. Andererseits kann der Adapterrahmen 30 auch mittels
irgendwelcher anderer Halterungen am Operationstisch
befestigt werden. Auf diese Weise ist es einfacher, die
anderen bei der Operation benötigten Geräte einzustellen,
wobei auch das Zusammenwirken der Geräte möglich wird. Eine
starre Instrumentenwelle 59 ist mit einem Handgriff 60
versehen, wobei ihre Spitze 61 beispielsweise bei einer
Echtzeitabbildung einen Gewebehaken, eine Abbildungsmarke
oder irgendein anderes abnehmbares Instrument sein kann. Die
Arretierung der Wellen erfolgt entweder mit einer
Arretierungsnut 51 oder mit Reibungsarretierungsmitteln 46. Die
Fixierung der Wellen des Gehirnchirurgieadapters kann auch
starr statt einstellbar sein. Der Adapterrahmen 30 ist mit
einer Füllverbindung 45 und einer Ablaßverbindung 47 für die
Flüssigkeit versehen. Ein Verschlußstopfen 44 verhindert das
Ausfließen der Flüssigkeit durch leere Wellenlöcher.
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Fig. 5 zeigt zwei spezielle Gewebehalterungen. Eine Welle 62
ist mit einem flexiblen Teil 63 versehen und kann mittels
einer Arretierungsscheibe 64 unter einem gewünschten Winkel
arretiert werden. Das flexible Wellenteil kann mit
Greifpinz-etten 53 versehen sein, wobei der Spatel ersetzbar ist.
Zine Welle 65 ist mit einem Gelenk 66 versehen. Das Gelenk
kann auch durch Greifmittel für verschiedene Arten von
Hilfseinrichtungen ersetzt werden. Fig. 5 zeigt ein
Kugelgelenk 52 und Arretierungsmittel 67 zur Arretierung des
Gelenks 64.
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Fig. 6 zeigt einen Gehirnchirurgieadapter 150 in
zusammengebautem, eingestelltem und für eine Abbildung fertigem
Zustand. Der Adapter 150 ist beispielsweise mittels der
Schädelbefestigungsrippe 58 an den Rand der Schädelöffnung 6
angeklemmt. In dieser Figur sind die Gehirnhaut 7, das
Gehirngewebe 10 und der Tumor 15 dargestellt. Das
Gehirngewebe 10 wird vom Gewebeschnitt abgezogen und durch den
Spatel 56 so gehalten, daß der Tumor 15 sichtbar wird. Die
Kopfhaut 2 ist vom Bereich der Schädelöffnung entfernt und
in einer losen Falte 3 weggeklappt. Die auf den
Schädelknochen 4 angeordnete Schädeldichtung 23 wird an der
Dichtungsplatte 20 befestigt, die ihrerseits dicht in die Paßnut
32 des Adapterrahmens 30 eingepaßt ist. Der Adapterrahmen 30
umfaßt ein nicht mit Gewinde versehenes Wellenloch 42 für
die Reibungsarretierungsmittel 46. Das Kugelgelenk 52 ist im
Wellenloch 42 sichtbar und arretiert die durch das Loch
gehende Welle 50 in ihrer Stellung. Das Wellenloch 40 auf der
entgegengesetzten Seite von Fig. 6 ist mit einem
Arretierungsgewinde 41 versehen, in das die Arretierungsmutter 50
so eingeschraubt wird, daß die Welle 57 auf der
Schädelbefestigungsrippe durch das Kugelgelenk in ihrer Lage
befestigt wird. Die auf dem Adapterrahmen 30 angeordnete
Abbildungsplatte 70 wird durch die Exzenter 86 der
Dreharretierungen 83 von der Arretierungsnut 33 des Adapterrahmens
in ihrer Lage arretiert. Der oberhalb der Abbildungsöffnung
3-0 der Abbildungsplatte 70 angeordnete Abbildungsschieber 90
wird durch die Gleitstäbe 72 stationär gehaltert und durch
den Verschiebungsmechanismus 73 und den Verschiebungshebel
74 bewegt. Die Abbildungsplatte 70 umfaßt weiterhin das
Luftentfernungsventil 77 und die Paßnut 85 des
Adapterrahmens. Die in den Abbildungsschieber eingepaßte
Wandlerftassung 110 umfaßt nicht nur die Schulter 112 sondern auch
die Fassungsnut 113, welche als Arretierungshilfe dient. Die
in der Wandleröffnung der Fassung 110 angeordnete
Wandlerdichtung 119 haltert den Ultraschallwandler 120, welcher
weiterhin durch die Wandlerarretierung in seiner Lage
arretiert wird. Eine Elementmatrix 123 am unteren Teil des
Ultraschallwandlers 120 ist auf das Abbildungsobjekt
gerichtet. Das Kabel 121 verbindet den Wandler 120 mit den
äußeren Teilen des Abbildungsgerätes. Der
Gehirnchirurgieadapter definiert somit einen geschlossenen
Flüssigkeitsraum 150, dessen Oberseite für die Abbildung nicht
horizontal eingestellt zu werden braucht.
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Fig. 7 zeigt die Anordnung während der Operation. Der
Gehirnchirurgieadapter 150 ist mit der Schädelöffnung eines
Patienten 158 verbunden. Eine Flüssigkeitsflasche 143 hängt
in einer geeigneten Höhe an einem Trägerständer 167, um in
dem mit einer Verschlußfeder 145 versehenen Füllschlauch 144
einen geringen Druck zu erzeugen. Der Auslaßschlauch 162
verläuft frei nach unten in einen Entleerungsbeutel 166. Der
Auslaßschlauch 162 ist mit einer Entleerungsfeder 164
versehen. Während der Abbildungsintervalle kann die
Abbildungsplatte zur Seite gedreht oder auf eine in der Figur
dargestellte Plattform 169 gelegt werden, wo sie steril bleibt.
Das Kabel 121 verbindet den Wandler 120 mit den anderen
Teilen des Abbildungsgerätes 170, dessen Monitor 171 in
geeigneter Weise im Operationsgesichtsfeld angeordnet ist.
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Fig. 8 zeigt schematisch Ebenen oder Einzelbilder im
Tumorbereich in einem bestimmten Koordinatensatz. Diese
Einzelbilder gewährleisten eine dreidimensionale Bestimmung des
Tumors und seiner Lage. Die Einzelbilder sind mit Röntgen-
CT- und NMR-Bildern vergleichbar und können zur Steuerung
und Beobachtung der Operation verwendet werden. Die
Einzelbilder können in einem festgelegten Satz von
x-y-z-Koordinaten bestimmt werden, während sie bei Herstellung der
Abbildungen durch Drehung des Wandlers um die zentraie Achse
n Kreis- oder Kugelkoordinaten angeordnet werden können, so
daß es auch möglich ist, das Ausmaß der Außenabmessungen des
Tumors allein durch den Adapterrahmen zu iokalisieren.
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Fig. 9 zeigt die Möglichkeit der Durchführung von
Abbildungen aus unterschiedlichen Richtungen durch Drehung der
Abbildungsplatte. Dies ist beispielsweise notwendig, wenn ein
unregelmäßig definierter Tumor während der Operation
abgebildet werden soll.
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Fig. 10 zeigt schematisch ein Einzelbild, aus dem die
Abmessungen des Tumors in einer gegebenen Ebene gemessen
werden können.
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Die Schädelöffnung 6 nach den Fig. 1 und 6 wird nach
bekannten Verfahren vorgenommen, nachdem die optimale
Resektionslage des Tumors durch Röntgen-CT- oder eine andere Abbildung
festgelegt ist. Der Kopfhautschnitt wird geringfügig größer
als die Schädelöffnung geführt, so daß die Schädeldichtung
23 im Bereich zwischen dem Rand der Kopfhaut und dem des
Schädelknochens angeordnet werden kann. Die geschnittene
Kopfhaut wird ausreichend zur Seite gezogen und so
befestigt, daß der Adapterrahmen sie nicht drückt. Die
Schädelöffnung 6 wird auf der Basis von präoperativen Daten so
angeordnet, daß der Tumor aus der Operationsrichtung
gesehen in der Mitte des Abbildungsbereiches liegt. Damit kann
der Gewebe schnitt im zentralen Bereich in erforderlichem
Ausmaß geführt werden. Es ist auch möglich, eine in einer
schrägen Richtung ausgeführte Operation durch das Gerät zu
steuern. Der Gehirnhautschnitt 8 erfolgt auf normalem Wege,
,qobei die Gehirnhaut zur Seite gezogen und befestigt wird.
Der Adapterrahmen 30 wird auf der in die Schädelöffnung 6
eingepaßten Dichtungsplatte 20 angeordnet und entweder
direkt mit Schrauben am Schädelknochen 4 oder mit den
Schädelbefestigungsrippen an den Rändern der Schädelöffnung
befestigt, wobei die geraden Endteile der
Schädelbefestigungsippen durch die Wellenlöcher von der Innenseite des
Adapterrahmens 30 an geeigneten Stellen eingesetzt werden, um
darin montiert zu werden. Die Schädelbefestigungsrippen
werden mit dem Kugelgelenk und der Arretierungsmutter durch
deren Eindrehen in die entsprechenden Wellenlöcher
arretiert. Da der Gewebeschnitt während der ersten Abbildung
noch nicht ausgeführt worden ist, ist es nicht
eriorderlich, die Spatel im Rahmen zu positionieren, wobei die
Verschlußstopfen 44 aus Gummi in die offenen Wellenlöcher
eingesetzt sind, um das Austreten von Flüssigkeit zu
vermeiden. Zum Füllen bzw. Entleeren des Flüssigkeitsraums sind
die Schläuche 144 und 162 in zwei Wellenlöchern angeordnet.
Der Auslaßschlauch 162 und der Füllschlauch 144 sind mit
Federkompressoren 145, 164 versehen, welche als Hahn
wirken. Sodann wird der Wandler 120 in die Wandlerfassung 110
eingesetzt und es werden der Wandler mit der Fassung und die
Abbildungsplatte 90 in ihrer Stellung in der
Abbildungsplatte 70 montiert, welche ihrerseits durch die
Dreharretierungen 83 am Adapterrahmen 30 arretiert werden, wonach der
Flüssigkeitsraum für die Abbildungen mit einer Salzlösung
gefüllt werden kann. Wird der Auslaßschlauch 162
geschlossen, so wird ein Luftablaßventil 77 in die obere Stellung
gezogen und Flüssigkeit durch öffnen der Schließfeder 145
aus der aufgehängten Flasche 143 gezogen, bis die
Flüssigkeit aus dem Luftablaßventil 77 zu fließen beginnt, das dann
sofort geschlossen wird. Der Flüssigkeitsraum 155 wird mit
Flüssigkeit gefüllt gehalten. Der Gehirnchirurgieadapter 150
ist nun für eine Abbildung bereit. Ist eine geeignete
Abbildungslinie gefunden, so kann die Abbildungsplatte 70 in
einer bestimmten Stellung arretiert und der Wert auf der
Gleitskala 94 aufgeschrieben werden, wonach die einzelnen
Bilder durch intermittierendes Drücken des
Gleitverschiebungshebels 74 bei kontinuierlicher Beobachtung der
Gleitskala 93 hergestellt werden können. Auf diese Weise wird
gemäß Fig. 8 eine dreidimensionale Bestimmung des Objektes
gewonnen, wodurch der Tumor festgestellt, identifiziert und
entfernt werden kann. Der erste Gewebeschnitt erfolgt auf
der Basis dieser Bestimmung, wobei der Tumor im Schnitt
sichtbar ist, vorausgesetzt, daß er vom umgebenden Gewebe
unterschieden werden kann. Durch Ultraschallabbildung
gewonnene Information kann beispielsweise zur Steuerung von
Gewebe zerstörenden Einrichtungen auf der Basis von
Laserlicht oder Ultraschall ausgenutzt werden.
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Eine am Adapterrahmen zu befestigende Hilfseinrichtung kann
eine Meßeinrichtung mit mehreren Freiheitsgraden sein, die
zur Gewinnung von verschiedenartigen Meßergebnissen aus dem
Gewebe schnitt und zur Übertragung von Meßergebnisinformation
zum Gewebeschnitt verwendbar ist.