DE4040789A1

DE4040789A1 - Vorrichtung zum halten des kopfes bei schaedeloperationen

Info

Publication number: DE4040789A1
Application number: DE4040789A
Authority: DE
Inventors: Jens Biedermann; Ditmar Dr Hohrein; Peter Dr Jacobi; Jochen Dr Schoeche
Original assignee: Technische Universitaet Chemnitz
Current assignee: Technische Universitaet Chemnitz
Priority date: 1990-12-15
Filing date: 1990-12-15
Publication date: 1992-06-17

Description

1. Titel der Erfindung

Vorrichtung zum Halten des Kopfes bei Schädeloperationen.

2. Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung findet ihre Anwendung in der Medizin, spe ziell in der Neurochirurgie bei der computergestützten Po sitionierung und Führung von Instrumenten mittels eines Manipulators, beispielsweise bei der Entnahme von Gewebe proben für eine histologische Untersuchung oder bei der Exstirpation von Tumoren im Schädel.

3. Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind verschiedene Vorrichtungen zum Halten des Kopfes bei Schädeloperationen bekannt. Diese werden hauptsäch lich in der Stereotaxietechnik angewendet und beispiels weise in OS 32 05 085 beschrieben. Bei diesem und ähnli chen bekannten Stereotaxiesystemen zum Beispiel nach Rie chert-Wolff-Mundinger, Patil, Reinhard erfolgt die Kopf halterung blutig oder es erfolgt keine Kopfhalterung, wie zum Beispiel bei einem System nach Schaltenbrand. Bei al len Stereotaxiegeräten, für die moderne, schichtbildgeben de Diagnoseeinrichtungen angewendet werden, wird der Kopf blutig eingespannt, daß heißt, es werden Dorne in den Schä delknochen eingeschraubt. Diese Methode erlaubt die völli ge Ruhigstellung des Kopfes. Sie hat aber Nachteile, weil der Patient voll narkotisiert werden muß, was zu einem hö heren Operationsrisiko führt. Außerdem vergrößert sich die Infektionsgefahr.

Weiterhin ist bekannt, daß Vorrichtungen zur Kopfhalterung mindestens so wie in DE 38 04 491 beschrieben, bewegbar sein müssen.

Bei den angewendeten Bezugssystemen für die Stereotaxie technik, wie sie beispielsweise in DE 38 31 278 beschrie ben werden, können nicht alle Verlagerungen des Kopfes, die im Raum möglich sind, aus dem Bild abgelesen werden.

Deshalb müssen zusätzliche Informationen aufgenommen und bei der Einstellung der Instrumente berücksichtigt werden.

4. Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist das Halten des Kopfes in einer Vorrichtung bei der computergestützten Positionierung und Führung von Instrumenten mittels eines Manipulators, bei spielsweise bei der Entnahme von Gewebeproben für eine hi stologische Untersuchung oder bei der Exstirpation von Tu moren im Schädel. Bei diesem Eingriff soll der Patient wei testgehend geschont und das Operationsrisiko so klein wie möglich gehalten werden. Außerdem soll die Behandlung in möglichst kürzester Zeit und mit hoher Genauigkeit durch geführt werden.

5. Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Halten des Kopfes bei Schädeloperationen mit Bezugssy stem zu entwickeln.

Die Einspannung des Kopfes soll unblutig geschehen, so daß der Patient in anatomisch günstig geformten Einzelaufnah men gehalten werden kann und daß Röntgencomputertomogramme vom eingespannten Schädel zur genauen Positionierung von Instrumenten mit einem Manipulator verwendet werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit der im folgenden beschriebenen Anordnung gelöst:
Die Vorrichtung zum Halten des Kopfes bei Schädeloperatio nen besteht aus einem festen Teil der Halterung, der mit dem Patientenlagerungstisch fest verbunden ist. Über ein Drehgelenk ist der bewegliche Teil der Halterung angekop pelt. In diesem Teil wird der Rahmen in einem Kreisschub gelenk gelagert. Durch diese beiden Gelenke kann der Arzt den eingespannten Patientenschädel in eine für den chirur gischen Eingriff günstige Lage bringen. Danach werden die se beiden Gelenke geklemmt. Die Kopfhalterung erfolgt im Rahmen unblutig an vier Punkten. Der Patientenschädel wird in den Ohren durch Ohroliven mit Abstützung, auf dem Na senbein mit einer Nasenbeinhalterung mit Stirnplatte und am Hinterkopf auf einer Hinterkopfhalterung gelagert. Die Einzelaufnahmen sind einstellbar für unterschiedliche Kopf größen. Die Einzelaufnahmen sind anatomisch günstig ge formt und abgepolstert. Deshalb kann die Operation ohne Vollnarkose durchgeführt werden und somit auf einen Anä sthesisten verzichtet werden. Die Aufnahmen für die Ohren sind so gestaltet, daß zuerst eine Fixierung des Kopfes durch Ohroliven erfolgt. Danach wird die Spannkraft durch die Abstützungen aufgebracht. Außerdem sind Hinterkopfhal terung und Nasenbeinhalterung mit Abstützung austauschbar, so daß eine Drehung des Patienten in Bauch- und Rückenlage möglich sind.

Das Bezugssystem ist so gestaltet, daß es prinzipiell aus zwei Teilen besteht. Aus der Form der Schnittbilder und der Stellung zueinander kann die Position des Patienten schädels aus dem Computertomogramm rekonstruiert werden. Die Kopfeinspannung und das Bezugssystem sind vorzugswei se aus Polymethylmethacrylat gefertigt, um Röntgencompu tertomogramme vom eingespannten Patientenschädel anferti gen zu können, denn so werden unerwünschte Einflüsse auf das Tomogramm minimiert. Lediglich für die Drehgelenke zur Bewegung des eingespannten Patientenschädels wurde eine Aluminiumlegierung verwendet. An dem festen Teil der Halterung kann dann ein Manipulator zur Führung medizini scher Instrumente definiert mechanisch angekoppelt werden, wodurch die Treffsicherheit bei der Instrumentenpositionie rung erhöht ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert, es zeigen:

Fig. 1 seitliche Darstellung der Vorrichtung zum Halten des Kopfes mit Bezugssystem und Patient;

Fig. 2 frontale Darstellung der Vorrichtung zum Halten des Kopfes.

Die Vorrichtung zum Halten des Kopfes bei Schädeloperatio nen besteht aus einer zweiteiligen Halterung, wobei der erste Teil der Halterung (1) fest mit dem Patientenlage rungstisch (3) des Computertomographen verbunden ist. Über ein Drehgelenk (4) kann eine stufenlose Drehung von ± 10° des zweiten Teiles der Halterung (2) realisiert werden. Im zweiten Teil der Halterung (2) ist ein Rahmen (6) in einem Kreisschubgelenk (5) ebenfalls stufenlos drehbar um den Mittelpunkt des Rahmens um ± 30° gelagert. Beide Ge lenke können geklemmt werden. An dem Rahmen sind Einzel aufnahmen für die Nasenbeinhalterung (7) mit Stirnplatte (8), die Hinterkopfhalterung (9) und die beiden Ohrauf nahmen (10) mit Ohroliven (11) und Abstützung (12) befe stigt. Durch Verschieben der Einzelaufnahmen können un terschiedliche Ohren-Nasen-Hinterkopfabstände verschie dener Patienten ausgeglichen werden. Die Ohraufnahmen (10) und die Hinterkopfhalterung (9) werden durch Spindeln (12) bewegt. Nasenbeinhalterung (7) mit Stirnplatte (8) und Hinterkopfhalterung (9) sind austauschbar, so daß eine Einspannung in Bauch- und Rückenlage des Patienten er möglicht wird. Weiterhin ist das Bezugssystem dargestellt, welches aus zwei Teilen besteht, wobei ein oder beide Tei le keilförmig ausgebildet sind. Der erste Teil des Bezugs systems (14) ist mit dem festen Teil der Halterung (1), der zweite Teil (15) ist mit dem Rahmen (6) fest verbun den. Die gesamte Vorrichtung zur Kopfeinspannung wird am Tisch des Computertomographen (3) mit dem festen Teil der Halterung (1) befestigt, wobei der Patient auf einer ent sprechenden Unterlage (16) gelagert werden muß.

Der Rahmen (6), die Nasenbeinhalterung (7), die Stirnplat te (8), die Hinterkopfhalterung (9), die Abstützungen (12), die Spindeln (13) und die beiden Teile des Bezugssystems (14; 15) werden vorzugsweise aus Polymethylmethacrylat mit abgerundeten Ecken gefertigt, um Artefakte im Computerto mogramm zu vermeiden. Die beiden Teile der Halterung und die Gelenke sind aus einer Aluminiumlegierung gefertigt. Der Manipulator (17) mit einem eigenen Gestell (18) ist über Paßelemente (19) mechanisch formpaarig mit dem fe sten Teil der Halterung (1) gekoppelt.

Bezugszeichen

1 erster Teil der Halterung
2 zweiter Teil der Halterung
3 Patientenlagerungstisch des Computertomographen
4 Drehgelenk
5 Kreisschubgelenk
6 Rahmen
7 Nasenbeinhalterung
8 Stirnplatte
9 Hinterkopfhalterung
10 Ohraufnahmen
11 Ohroliven
12 Abstützung
13 Spindeln
14 erster Teil des Bezugssystems
15 zweiter Teil des Bezugssystems
16 Unterlage
17 Manipulator
18 Gestell des Manipulators
19 Paßelemente

Claims

1. Vorrichtung zum Halten des Kopfes bei Schädeloperatio nen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorrichtung aus ei ner zweiteiligen Halterung, einem Rahmen (6) und einem zweiteiligen Bezugssystem besteht, wobei der eine Teil der Halterung (1) am Patientenlagerungstisch (3) befestigt ist und dem ein Teil (14) des Bezugssystems zugeordnet ist und der zweite Teil (15) der Halterung (2) über zwei, zueinan der senkrecht stehende Achsen schwenkbar und arretierbar gelagert, verbunden ist, wobei im Rahmen (6) verstellbar und arretierbar zwei Ohroliven (11) mit Abstützungen (12), eine Nasenbeinhalterung (7) mit einer Stirnplatte (8) und eine Hinterkopfhalterung (9) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder beide Teile (14; 15) des Bezugssystems keil förmig ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich net, daß die im Abbildungsbereich des Schädels befindlichen Teile der Vorrichtung vorzugsweise aus Polymethylmethacry lat bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich net, daß an dem am Patientenlagerungstisch (3) befestigten Teil der Halterung (1) ein Manipulator (17) zur computerge stützten Biopsie des menschlichen Hirns mechanisch, form paarig gekoppelt ist.