DE4416229A1 - Verfahren zum Betrieb eines Operationsmikroskopes - Google Patents
Verfahren zum Betrieb eines OperationsmikroskopesInfo
- Publication number
- DE4416229A1 DE4416229A1 DE4416229A DE4416229A DE4416229A1 DE 4416229 A1 DE4416229 A1 DE 4416229A1 DE 4416229 A DE4416229 A DE 4416229A DE 4416229 A DE4416229 A DE 4416229A DE 4416229 A1 DE4416229 A1 DE 4416229A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- diagnostic
- surgical microscope
- diagnostic images
- images
- during
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 claims description 4
- 238000002672 stereotactic surgery Methods 0.000 claims description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 7
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 5
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 241000094396 Bolitoglossa carri Species 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/20—Surgical microscopes characterised by non-optical aspects
- A61B90/25—Supports therefor
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
- G16H20/40—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to mechanical, radiation or invasive therapies, e.g. surgery, laser therapy, dialysis or acupuncture
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H30/00—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
- G16H30/20—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for handling medical images, e.g. DICOM, HL7 or PACS
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H30/00—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
- G16H30/40—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for processing medical images, e.g. editing
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
- G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
- G16H40/63—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for local operation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/20—Surgical microscopes characterised by non-optical aspects
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H15/00—ICT specially adapted for medical reports, e.g. generation or transmission thereof
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb
eines Operationsmikroskopes in der rechnergestützten
stereotaktischen Chirurgie. Insbesondere wird hierbei die
Nutzung präoperativ generierter Diagnosebilder zur Orientierung
während der eigentlichen Operation angestrebt.
Aus der US 4,722,056 ist ein Operationsmikroskop für den
Einsatz in der rechnergestützten stereotaktischen Chirurgie
bekannt, bei dem während einer Operation die Einspiegelung von
präoperativ generierten Diagnosebildern in die Beobachtungs-Strahlengänge
des Operationsmikrokopes und damit die
Überlagerung von Diagnosebildern und Sehfeldebene für den
Beobachter erfolgt. Eine typische Anwendung findet ein
derartiges Operationsmikroskop z. B. in der Neurochirurgie.
Zum Betrieb eines Operationsmikroskopes gemäß der
US 4,722,056 ist jedoch eine aufwendige Korrelation der
Patienten-, Operationsmikroskop- und Bild-Koordinatensysteme
erforderlich, um auf jeden Fall zu gewährleisten, daß das der
aktuellen Sehfeldebene entsprechende Diagnosebild in die
Beobachtungsoptik des Operationsmikroskopes eingespiegelt wird.
So muß etwa während der Operation laufend die jeweilige
Position des Sehfeldes erfaßt werden, was durch die
Positionsbestimmung des Operationsmikroskopes über ein
Ultraschallgeber-System und über die aktuell eingestellten
optischen Daten wie Schnittweite etc. erfolgt. Insgesamt
resultiert damit ein komplexes Gesamtsystem.
Neben der aufwendigen, laufend erforderlichen Korrelation der
jeweiligen Koordinatensysteme stellt jedoch die Einspiegelung
zugehöriger, präoperativer Diagnosebilder in das Sehfeld bzw.
die entsprechende Überlagerung noch nicht die optimale
Orientierungs-Information für den operierenden Chirurgen dar.
Problematisch ist dabei nämlich die Tatsache, daß entsprechend
zur jeweiligen Vergrößerung der Operationsmikroskop-Optik auch
die eingespiegelten Diagnosebilder dementsprechend vergrößert
werden müssen. Aufgrund der derzeit möglichen Auflösung in
präoperativen bildgebenden Diagnoseverfahren ergibt sich nicht
unbedingt ein Vorteil für den operierenden Chirurgen, wenn
derartige Originalbilder unmittelbar in der passenden
Vergrößerung dem Sehfeld überlagert bzw. eingespiegelt werden.
Gefordert sind daher weitere Orientierungshilfen für den
Chirurgen, der das Operationsfeld durch das Operationsmikroskop
betrachtet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum
Betrieb eines Operationsmikroskopes in der rechnergestützten,
stereotaktischen Chirurgie zu schaffen, das eine hinreichende
Orientierung des operierenden Chirurgen während der Operation
gewährleistet und die Informationen aus präoperativ erzeugten
Diagnoseverfahren mit möglichst geringem Aufwand zur
Orientierungs-Optimierung heranzieht. Ferner sollte es möglich
sein, auch intraoperativ gewonnene Daten hierzu einzusetzen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen
des Anspruches 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind Gegenstand der Unteransprüche.
Im Gegensatz zum bekannten Verfahren aus der US 4,722,056
entfällt im erfindungsgemäßen Verfahren nunmehr das laufende
aufwendige Korrelieren von Sehfeldebene und präoperativ
erzeugten Diagnosedaten bzw. den entsprechenden Diagnosebildern
während der eigentlichen Operation.
Es wird vielmehr vor der eigentlichen Operation ein definierter
Operationsweg vom Chirurgen auf Grundlage der präoperativ
generierten Diagnosedaten festgelegt, auf dem er während der
Operation z. B. in Richtung Tumor vordringt. Aus den in einer
Bild-Datenbank digitalisiert abgelegten Diagnosedaten wählt der
Chirurg vor der Operation ihn interessierende Diagnosebilder
aus, die zweidimensionalen Schnittbildern entsprechen, die
vorteilhafterweise auf dem Operationsweg liegen. Die
entsprechend selektierten Diagnosebilder werden anschließend
wieder in der Bild-Datenbank abgespeichert. Die
Operationsplanung erfolgt dabei an einer zentralen
Steuereinheit.
Während der eigentlichen Operation werden die Diagnosebilder
gemäß der vorher definierten Reihenfolge wahlweise in die
Beobachtungsoptik des Operationsmikroskopes eingespiegelt, ohne
jedoch immer eine explizite Zuordnung zur aktuell eingesehenen
Sehfeldebene vorzunehmen.
Hinsichtlich der Einspiegelung in die Beobachtungsoptik des
Operationsmikroskopes ist dabei die Wahl zwischen einer
Überlagerung der Diagnosebilder mit dem gerade betrachteten
Sehfeld als auch die bloße Betrachtung der selektierten
Diagnosebilder möglich.
Zusammen mit den selektierten Diagnosebildern werden während
der Operation vorteilhafterweise bestimmte rage-Informationen
zu den jeweiligen Diagnosebildern in die Beobachtungsoptik mit
eingespiegelt, um dem Chirurgen bei der Betrachtung dieser
Bilder eine zumindest grobe räumliche Zuordnung zu ermöglichen.
Das Operationsmikroskop ist an einem motorischen Trägersystem
befestigt, an dem es definiert in mindestens drei räumlichen
Freiheitsgraden positioniert werden kann.
Dem Chirurgen ist es über das erfindungsgemäße Verfahren
nunmehr möglich, nicht nur das jeweils aktuelle, zur
Sehefeldebene korrespondierende Diagnosebild zu betrachten,
vielmehr kann er vor der Operation bereits aus einer
vielfältigen Auswahl Diagnosebilder selektieren, die er während
der Operation einsehen möchte.
Hierbei ist es dem Operateur ferner möglich, die einmal
ausgewählten Diagnosebilder vor der Operation zu bearbeiten
oder zu manipulieren, was beispielsweise durch Einzeichnen von
bestimmten interessierenden Konturen in den ausgewählten
Diagnosebildern erfolgen kann.
Daneben können zusammen mit den ausgewählten Diagnosebildern
auch eine Reihe von patientenspezifischen Informationen
abgelegt und während der Operation dem Chirurgen zur
Unterstützung im Sehfeld des Operationsmikroskopes
eingespiegelt dargeboten werden.
Als vorteilhaft erweist sich weiterhin, die vom operierenden
Chirurgen wahrgenommenen Bilder inclusive der überlagerten
Diagnosebilder auch auf einem separaten Monitor darzustellen,
und derart auch dem Assistenzpersonal diese Informationen zur
Verfügung zu stellen.
Weitere Vorteile und Einzelheiten des erfindungsgemäßen
Verfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen des Verfahrens anhand der bei liegenden
Figuren.
Dabei zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild mit einzelnen Komponenten zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2a eine mögliche Darstellung eines präoperativ
generierten Diagnosebildes auf einem Display, das zur
Operationsplanung herangezogen wird;
Fig. 2b die Lagen der ausgewählten Diagnosebilder entlang des
Operationsweges in der Darstellung von Fig. 2a;
Fig. 2c eine schematisierte perspektivische Gesamtansicht der
Lagen der ausgewählten Diagnosebilder entlang des
Operationsweges aus Fig. 2b;
Fig. 3a ein ausgewähltes Diagnosebild, das vor der Operation
manipuliert wird;
Fig. 3b das manipulierte Diagnosebild aus Fig. 3a, das
lediglich noch die markierten Konturen
interessierender Anatomiedetails zeigt.
In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild mit wichtigen erforderlichen
Komponenten zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
dargestellt. Vorgesehen ist hierbei ein Operationsmikroskop
(1), das an einem - lediglich schematisiert dargestellten -
motorischen Trägersystem (2) angeordnet wird. Über das
motorische Trägersystem (2) ist ein definiertes,
koordinatenmäßiges Positionieren des Operationsmikroskopes (1)
in bis zu sechs räumlichen Freiheitsgraden möglich. Das
mehrgelenkige, motorische Trägersystem, z. B. dargestellt in der
DE 42 02 922 der Anmelderin, umfaßt u. a. den jeweiligen
Gelenken zugeordnete Encoder, so daß der zentralen
Steuereinheit (3) des Gesamt-Systemes laufend ein Ermitteln der
aktuellen koordinatenmäßigen Position des Operationsmikroskopes
(1) zusammen mit den bekannten Geometrie-Informationen des
Gesamtsystemes möglich ist.
Das Operationsmikroskop weist einen im wesentlichen bekannten
optischen Aufbau auf und umfaßt u. a. eine
Einspiegelungsvorrichtung, über die eine Einspiegelung
anderweitig generierter Bilder über übliche Strahlteiler-Vorrichtungen
in mindestens einen Beobachtungs-Strahlengang
möglich ist.
Ferner ist ein vorab erstellter Satz präoperativer
Diagnosedaten vorgesehen, der z. B. in einer Bild-Datenbank (4)
abgelegt wird. In der Bild-Datenbank (4) werden die
digitalisierten Diagnose-Datensätze abgespeichert, die z. B.
über NMR-, CT- oder Röntgen-Untersuchungen vor der eigentlichen
Operation generiert wurden. Hierbei können sowohl die Original-Bilder
oder aber vom Chirurgen manipulierte Bilder
abgespeichert werden. Unter manipulierten Bildern wird hierbei
verstanden, daß z. B. Bilder bzw. Datensätze abgelegt wurden,
die lediglich eingezeichnete Konturen von bestimmten Anatomie-
Details beinhalten. Gleichzeitig ist jedoch die exakte
räumliche Position der dergestalt manipulierten Diagnosebilder
relativ zum Patienten-Koordinatensystem bekannt.
Die zentrale Steuereinheit (3) übernimmt die laufende Erfassung
der Koordinaten des Operationsmikroskopes (1) ebenso wie die
Verarbeitung der digitalisierten Diagnose-Datensätze in der
Bild-Datenbank (4) und umfaßt hierzu auch eine
Eingabeschnittstelle (3.1), über die der Chirurg z. B. die
Operationsplanung an der zentralen Steuereinheit (3) vornimmt.
Desweiteren ist ein Display (5) vorgesehen, das die Betrachtung
und Manipulation der in der Bild-Datenbank (4) abgelegten
Bilder ermöglicht. Ebenso können mit Hilfe des Displays (5) die
in das Operationsmikroskop (1) einzuspiegelnden bildmäßigen
Informationen in größerem Maßstab vom Assistenzpersonal während
der Operation betrachtet werden.
Anhand der Fig. 2a-2c wird nunmehr das erfindungsgemäße
Verfahren zum Betrieb eines Operationsmikroskopes näher
beschrieben.
Fig. 2a zeigt ein präoperativ generiertes Diagnose-Bild, das
etwa mit Hilfe einer Computer-Tomographie-Vorrichtung in
bekannter Art und Weise gewonnen und in der Bild-Datenbank
digitalisiert abgelegt wurde. Dargestellt ist in Fig. 2a dabei
ein zweidimensionales Schnittbild durch den menschlichen
Schädel in einer Ansicht von oben. Neben diesem ausgewählten
Bild können Diagnosebilder durch vielfältigste weitere Ebenen
im menschlichen Kopf über bekannte Bildverarbeitungsverfahren
aus dem erfaßten Diagnosedatensatz rekonstruiert werden.
Bereits vor der eigentlichen Operation wird vom Chirurgen der
geplante Operationsweg (10) im Diagnosebild markiert und
festgelegt, wie er z. B. erforderlich ist, um zu einem Tumor im
Gehirn vordringen zu können. Die mit der Bild-Datenbank
verbundene zentrale Steuereinheit erfaßt nach erfolgter Planung
den Operationsweg (10) koordinatenmäßig.
Ebenfalls bereits vor der Operation plant der Chirurg nunmehr
im erfindungsgemäßen Verfahren, welche Diagnosebilder er
während der eigentlichen Operation in das Operationsmikroskop
eingespiegelt bekommen möchte. Vier derartige, gewünschte
Diagnosebilder (1, . . . , 4) bzw. deren jeweilige Lage entlang des
Operationsweges sind in Fig. 2b dargestellt. Vom Chirurgen ist
hierbei sowohl die Lage als auch die Orientierung dieser
Diagnosebilder relativ zum Operationsweg definiert wählbar. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel wurden parallel orientierte
Diagnosebilder gewählt, die in konstanten Abständen aufeinander
folgen.
Noch einmal sei betont, daß sowohl diese Abstände als auch die
räumliche Orientierung dieser Diagnosebilder vom Chirurgen vor
der Operation frei gewählt werden können.
Eine räumliche Ansicht mit dem geplanten Operationsweg (10) und
drei der vier selektierten Diagnosebilder (1, 2, 3) ist in
Fig. 2c dargestellt.
Die Einspiegelung der einmal selektierten Diagnosebilder in die
Beobachtungsoptik des eingesetzten Operationsmikroskopes
erfolgt nunmehr erfindungsgemäß nicht mehr in definierter
Abhängigkeit der aktuellen Sehfeldlage wie etwa in der US
4,722,056, vielmehr ist es dem Chirurgen möglich, die vorher
selektierten Bilder jederzeit, d. h. an jeder Stelle im
Operationsweg wahlweise abzurufen und einzuspiegeln.
Beispielsweise kann nunmehr per Knopfdruck während der
Operation der vorab festgelegte Bild-Datensatz mit den vier
Diagnosebildern eingespiegelt bzw. eingeblendet werden.
Vorteilhafterweise werden mit den Diagnosebildern dabei
gleichzeitig bestimmte Lage-Informationen zu den jeweiligen
Diagnosebildern mit eingeblendet, die dem Chirurgen dann die
lagemäßige Zuordnung der eingespiegelten Bilder ermöglichen.
Derartige Lage-Informationen können z. B. in Form von Bild-Nummern
vorgesehen werden, die dann bei etwa konstant-gewähltem
Bildabstand jeweils eine Tiefenzuordnung und damit auch die
rasche Orientierung entlang des geplanten Operationsweges
ermöglichen.
Neben der überlagerten Darstellung von Diagnosebildern und
aktuell betrachteter Sehfeldebene ist es in einem alternativen
Betriebsmodus des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich,
lediglich die Diagnosebilder in die Beobachtungsoptik des
Operationsmikroskopes einzuspiegeln und auf die überlagerte
Darstellung mit dem Sehfeld zu verzichten. Hierzu ist lediglich
ein Abblenden der vom Objekt kommenden Strahlengänge mittels
bekannter Shutter-Elemente erforderlich. Vorteilhafterweise ist
es dem Chirurgen möglich, zwischen der überlagerten Darstellung
und der bloßen Betrachtung der eingespiegelten Diagnosebilder
während der Operation zu wählen.
Die in den Fig. 2a-2c dargestellten Diagnosebilder
entsprechen den Original-Bildern aus den präoperativen
Diagnose-Verfahren wie oben beschrieben. Vorteilhaft ist jedoch
mitunter, Bilder einzuspiegeln, die lediglich einen reduzierten
Informationsgehalt im Vergleich zu den Originalbildern
aufweisen. Ein derartig reduzierter Informationsgehalt kann
beispielsweise in der Einspiegelung von Konturen bestimmter
Anatomiedetails oder dgl. bestehen.
Wie derartige Konturen beispielsweise aus dem ursprünglichen
Diagnosebild, das eine definierte räumliche Beziehung mit dem
Patienten aufweist, generiert werden, ist in den Fig. 3a und
3b dargestellt. Dort wird z. B. mit Hilfe einer geeigneten
Computer-Maus ein Tumor (11) im Original-Diagnosebild graphisch
markiert und ein modifiziertes Bild gemäß Fig. 3b erzeugt, das
lediglich noch diese Kontur des Tumors (11) zeigt. Lediglich
dieses Bild mit dem Tumor-Umriß (11) wird dann in das Sehfeld
des Operationsmikroskopes eingespiegelt, während auf die
restlichen Anatomie-Informationen bewußt verzichtet wird.
Ebenfalls in Fig. 3b dargestellt sind weitere
Informationsfelder (12) im eingespiegelten Diagnosebild, in die
sowohl spezielle patientenspezifische Informationen eingetragen
werden als auch die oben erwähnten Lage-Informationen zum
jeweiligen Diagnose-Bild, die dem Chirurgen während der
Operation eine räumliche Zuordnung dieses Bildes ermöglichen.
In die Informationsfelder (12) können z. B. der Patientenname,
Informationen zum aktuellen Gerätezustand oder aber bestimmte
intraoperative Patienten-Informationen wie Blutdruck,
Pulsschlag etc. eingeblendet werden, die während der Operation
laufend erfaßt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich,
intraoperative Antworten auf Stimulationsprozesse in geeigneter
graphischer Form einzuspiegeln.
Als hierbei einzuspiegelnde Lage-Informationen kommen etwa die
Bild-Nummer aus der selektierten Diagnosebild-Auswahl, oder
aber der Abstand zum folgenden oder vorhergehenden Bild etc. in
Frage.
Desweiteren ist zur Orientierungsoptimierung für den Chirurgen
möglich, graphische Informationen dem Sehfeld überlagert
einzuspiegeln, die dem Chirurgen andeuten, ob er sich noch auf
dem ursprünglich geplanten Operationsweg befindet. Hierfür ist
es erforderlich, den gerade betrachteten Punkt koordinatenmäßig
zu erfassen und zu vergleichen, ob dieser Punkt noch auf dem
tatsächlich geplanten Operationsweg liegt. Das
koordinatenmäßige Erfassen dieses Punktes kann dabei etwa mit
einem Operationsmikroskop erfolgen, wie es in der DE 41 34 481
der Anmelderin dargestellt ist. Je nachdem, ob sich der
Operateur noch auf dem richtigen, geplanten Weg befindet, wird
dies über die Steuereinheit anschließend graphisch für den
Chirurgen visualisiert. Das kann beispielsweise derart
erfolgen, daß eine graphische Markierung in das Sehfeld
eingespiegelt werden, die den aktuell betrachteten Punkt
darstellt und gleichzeitig eine weitere graphische Markierung
eingespiegelt wird, die einem Punkt auf dem tatsächlichen
Operationsweg entspricht. Durch manuelles oder motorisches
Positionieren des Operationsmikroskopes kann dieser Punkt auf
dem Operationsweg wieder angefahren werden. Als graphische
Markierungen können etwa Strichkreuze oder dgl. eingesetzt
werden.
Während der eigentlichen Operation wird das Operationsmikroskop
nunmehr mit Hilfe des motorischen Trägersystems entlang des
festgelegten Operationswegs verfahren. Der Chirurg kann dabei
sowohl die Verfahrgeschwindigkeit, als auch bestimmte
Haltepositionen je nach Anforderung bereits bei der erwähnten
Operationsplanung vorab festlegen.
Die Verfahrgeschwindigkeit wird etwa je nach aktuell
betrachtetem Sehfeld bzw. in Abhängigkeit des betrachteten
Bereiches gewählt. Dies bedeutet, daß etwa in bestimmten
interessierenden Regionen des Operationsgebietes ein bedeutend
langsameres Verfahren des Operationsmikroskopes erfolgen kann.
Benötigt der Chirurg nunmehr an irgendeiner Stelle des vorher
festgelegten Operationsweges die bildmäßigen Informationen aus
den präoperativ generierten Diagnosebildern, so kann er
jederzeit den vorab selektierten Bild-Datensatz abrufen und in
das Sehfeld einspiegeln. Eine Korrelation dieser Bilder mit der
aktuellen Sehfeldposition erfolgt dabei nicht, die
erforderlichen Lageinformationen erhält der Chirurg aus den
zusammen mit dem Bild eingeblendeten Informationen wie Bild-Nummer
und den vorab bestimmten Bild-Abständen. Desweiteren ist
dabei nunmehr ein "Durchblättern" der kompletten
Diagnosebilder-Auswahl möglich, d. h. es resultiert insgesamt
eine verbesserte und vielfältigere Nutzung der präoperativen
Diagnosedaten während der Operation.
Neben der Möglichkeit über das erfindungsgemäße Verfahren die
Operationsplanung vor der eigentlichen Operation vorzunehmen,
besteht ferner die Möglichkeit, diese einmal durchgeführte
Planung während der Operation zu modifizieren. Wenn etwa der
einmal geplante Zielpunkt auf den ursprünglich geplanten
Operationsweg angefahren wurde, kann nunmehr das
Operationsmikroskop in verschiedenen Blickrichtungen um diesen
Ziel-Punkt räumlich geschwenkt werden. Der nunmehr geänderten
Blickrichtung zum Ziel-Punkt entsprechen nunmehr auch andere
Diagnosebilder aus dem Diagnose-Datensatz. Wie bereits vorab
beschrieben, ist es möglich, Diagnosebilder in frei wählbaren
Abständen und Orientierungen hierzu auszuwählen. Beim weiteren
Verfahren des Operationsmikroskopes entlang des nunmehr
modifizierten Operationsweges kann der Chirurg die selektierten
Diagnosebilder wie vorab beschrieben wahlweise und unabhängig
von der aktuellen Sehfeld-Position in die Beobachtungsoptik des
Operationsmikroskopes eingespiegelt betrachten.
Es ist somit auch die intraoperative Verwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens möglich.
Claims (10)
1. Verfahren zum Betrieb eines Operationsmikroskopes in der
rechnergestützten stereotaktischen Chirurgie, wobei
- - zunächst ein Diagnose-Datensatz über ein bildgebendes, präoperatives Diagnoseverfahren generiert wird und dieser Diagnose-Datensatz in einer Bilddatenbank (4) digitalisiert abgelegt wird,
- - anschließend eine Operationsplanung an einer zentralen Steuereinheit (3) mit Hilfe des Diagnose-Datensatzes aus der Bilddatenbank (4) erfolgt und dabei ein Operationsweg (10) festgelegt wird,
- - zum derart festgelegten Operationsweg (10) aus dem Diagnose-Datensatz zweidimensionale Diagnosebilder in frei wählbaren Abständen und Orientierungen selektiert werden,
- - während der Operation das an einem motorischen Trägersystem (2) angeordnete Operationsmikroskop (1) entlang des festgelegten Operationsweges (10) definiert motorisch verfahren wird und die selektierten Diagnosebilder wahlweise und unabhängig von der aktuellen Sehfeld-Position in die Beobachtungsoptik des Operationsmikroskopes (1) eingespiegelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die generierten
Diagnosebilder nach der Festlegung des Operationsweges
(10) bearbeitet, anschließend manipuliert abgespeichert
und während der Operation manipuliert in die
Beobachtungsoptik des Operationsmikroskopes (1)
eingespiegelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei bei der Manipulation der
Diagnosebilder Konturen (11) in die Diagnosebilder
eingezeichnet werden, die bestimmten Anatomiedetails
entsprechen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zusammen mit den
selektierten Diagnosebildern wählbare Lage-Informationen
zu jedem Diagnosebild in die Beobachtungsoptik des
Operationsmikroskopes (1) eingespiegelt werden, die eine
lagemäßige Zuordnung des jeweiligen Diagnosebildes zum
geplanten Operationsweg (10) ermöglichen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Diagnosebilder in
wählbaren Abständen zueinander entlang des Operationsweges
(10) selektiert werden und der Abstand zum vorigen
und/oder folgenden Bild mit dem als Lage-Information
während der Operation zusammen mit jedem Diagnosebild
eingespiegelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zusammen mit den
selektierten Diagnosebildern weitere patientenspezifische
Informationen abgelegt und in Informationsfeldern (12) in
den Diagnosebildern während der Operation in die
Beobachtungsoptik des Operationsmikroskopes (1)
eingespiegelt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei intraoperative Antworten
auf Stimulationsprozesse in geeigneter graphischer Form
eingespiegelt werden.
8. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden
Ansprüche, wobei die Diagnosebilder während der Operation
noch auf mindestens einem weiteren Monitor (5) dargestellt
werden.
9. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden
Ansprüche, wobei während der Operation die Wahl zwischen
einer überlagerten Darstellung von aktuell betrachteter
Sehfeldebene und selektierten Diagnosebildern und der
bloßen Darstellung der Diagnosebilder im
Operationsmikroskop (1) möglich ist.
10. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden
Ansprüche, wobei die Verfahr-Geschwindigkeit des
Operationsmikroskopes (1) entlang des festgelegten
Verfahrweges in Abhängigkeit des jeweils betrachteten
Ortes vom Operateur vor der Operation an der zentralen
Steuereinheit (3) bei der Operationsplanung wählbar ist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4416229A DE4416229A1 (de) | 1994-05-07 | 1994-05-07 | Verfahren zum Betrieb eines Operationsmikroskopes |
US08/314,130 US5697368A (en) | 1994-05-07 | 1994-09-29 | Process for the operation of an operation microscope |
EP95105478A EP0681251B1 (de) | 1994-05-07 | 1995-04-12 | Verfahren zum Betrieb eines Operationsmikroskopes |
DE59510577T DE59510577D1 (de) | 1994-05-07 | 1995-04-12 | Verfahren zum Betrieb eines Operationsmikroskopes |
JP13265195A JP3730683B2 (ja) | 1994-05-07 | 1995-05-08 | 手術用顕微鏡を動作させる方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4416229A DE4416229A1 (de) | 1994-05-07 | 1994-05-07 | Verfahren zum Betrieb eines Operationsmikroskopes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4416229A1 true DE4416229A1 (de) | 1996-01-11 |
Family
ID=6517608
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4416229A Withdrawn DE4416229A1 (de) | 1994-05-07 | 1994-05-07 | Verfahren zum Betrieb eines Operationsmikroskopes |
DE59510577T Expired - Lifetime DE59510577D1 (de) | 1994-05-07 | 1995-04-12 | Verfahren zum Betrieb eines Operationsmikroskopes |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE59510577T Expired - Lifetime DE59510577D1 (de) | 1994-05-07 | 1995-04-12 | Verfahren zum Betrieb eines Operationsmikroskopes |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5697368A (de) |
EP (1) | EP0681251B1 (de) |
JP (1) | JP3730683B2 (de) |
DE (2) | DE4416229A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1537830A1 (de) * | 2003-12-05 | 2005-06-08 | Möller-Wedel GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Beobachten von Objekten mit einem Mikroskop |
DE102008043531A1 (de) | 2008-11-06 | 2010-05-12 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | Zentrales Netzwerk im Operationssaal |
DE102008043533A1 (de) | 2008-11-06 | 2010-05-12 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | Zentrale Gerätesteuerung im Operationssaal |
DE102008043534A1 (de) | 2008-11-06 | 2010-05-12 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | Zentrale Gerätesteuerung im Operationssaal |
DE102008043532A1 (de) | 2008-11-06 | 2010-05-12 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | Zentrale Gerätesteuerung im Operationssaal |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6483948B1 (en) * | 1994-12-23 | 2002-11-19 | Leica Ag | Microscope, in particular a stereomicroscope, and a method of superimposing two images |
DE19640907B4 (de) * | 1995-10-12 | 2005-09-22 | Carl Zeiss | Operationsmikroskop mit integriertem Operationsnavigationssystem |
DE10100335B4 (de) * | 2001-01-03 | 2017-02-09 | Carl Zeiss Meditec Ag | Vorrichtung zur Anzeige einer Größe im Blickfeld eines Benutzers und Verwendung der Vorrichtung |
JP2004005364A (ja) * | 2002-04-03 | 2004-01-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | 類似画像検索システム |
US7623250B2 (en) * | 2005-02-04 | 2009-11-24 | Stryker Leibinger Gmbh & Co. Kg. | Enhanced shape characterization device and method |
US20140081659A1 (en) | 2012-09-17 | 2014-03-20 | Depuy Orthopaedics, Inc. | Systems and methods for surgical and interventional planning, support, post-operative follow-up, and functional recovery tracking |
DE102014205038B4 (de) | 2014-02-19 | 2015-09-03 | Carl Zeiss Meditec Ag | Visualisierungsvorrichtungen mit Kalibration einer Anzeige und Kalibrierverfahren für eine Anzeige in einer Visualisierungsvorrichtung |
CN104083217B (zh) * | 2014-07-03 | 2016-08-17 | 北京天智航医疗科技股份有限公司 | 一种手术定位装置以及机器人手术系统 |
DE102017110779A1 (de) | 2017-05-17 | 2018-11-22 | Carl Zeiss Meditec Ag | Operationsmikroskop mit zumindest einer Strahlengang-Schalteinrichtung |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4835690A (en) * | 1985-11-19 | 1989-05-30 | Picker International, Inc. | Integrated expert system for medical imaging scan, set-up, and scheduling |
US4722056A (en) * | 1986-02-18 | 1988-01-26 | Trustees Of Dartmouth College | Reference display systems for superimposing a tomagraphic image onto the focal plane of an operating microscope |
US4989253A (en) * | 1988-04-15 | 1991-01-29 | The Montefiore Hospital Association Of Western Pennsylvania | Voice activated microscope |
US5273039A (en) * | 1989-10-16 | 1993-12-28 | Olympus Optical Co., Ltd. | Surgical microscope apparatus having a function to display coordinates of observation point |
JP3028421B2 (ja) * | 1989-12-14 | 2000-04-04 | 株式会社トプコン | 手術用顕微鏡 |
ES2112252T3 (es) * | 1990-06-04 | 1998-04-01 | Dose Plan Inc | Proceso para su uso en la radiocirugia. |
US5215095A (en) * | 1990-08-10 | 1993-06-01 | University Technologies International | Optical imaging system for neurosurgery |
US5417210A (en) * | 1992-05-27 | 1995-05-23 | International Business Machines Corporation | System and method for augmentation of endoscopic surgery |
US5261404A (en) * | 1991-07-08 | 1993-11-16 | Mick Peter R | Three-dimensional mammal anatomy imaging system and method |
US5415167A (en) * | 1992-01-10 | 1995-05-16 | Wilk; Peter J. | Medical system and associated method for automatic diagnosis and treatment |
DE4304571A1 (de) * | 1993-02-16 | 1994-08-18 | Mdc Med Diagnostic Computing | Verfahren zur Planung und Kontrolle eines chirurgischen Eingriffs |
US5531520A (en) * | 1994-09-01 | 1996-07-02 | Massachusetts Institute Of Technology | System and method of registration of three-dimensional data sets including anatomical body data |
-
1994
- 1994-05-07 DE DE4416229A patent/DE4416229A1/de not_active Withdrawn
- 1994-09-29 US US08/314,130 patent/US5697368A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-04-12 EP EP95105478A patent/EP0681251B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-12 DE DE59510577T patent/DE59510577D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-08 JP JP13265195A patent/JP3730683B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1537830A1 (de) * | 2003-12-05 | 2005-06-08 | Möller-Wedel GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Beobachten von Objekten mit einem Mikroskop |
DE102008043531A1 (de) | 2008-11-06 | 2010-05-12 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | Zentrales Netzwerk im Operationssaal |
DE102008043533A1 (de) | 2008-11-06 | 2010-05-12 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | Zentrale Gerätesteuerung im Operationssaal |
DE102008043534A1 (de) | 2008-11-06 | 2010-05-12 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | Zentrale Gerätesteuerung im Operationssaal |
DE102008043532A1 (de) | 2008-11-06 | 2010-05-12 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | Zentrale Gerätesteuerung im Operationssaal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0681251A3 (de) | 1996-01-31 |
JP3730683B2 (ja) | 2006-01-05 |
EP0681251B1 (de) | 2003-03-12 |
DE59510577D1 (de) | 2003-04-17 |
US5697368A (en) | 1997-12-16 |
EP0681251A2 (de) | 1995-11-08 |
JPH08173449A (ja) | 1996-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69922980T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur positionierung eines geräts in einem körper | |
DE3717871C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum reproduzierbaren optischen Darstellen eines chirururgischen Eingriffes | |
DE60018247T2 (de) | System und Methode zur Verwendung mit bildgebenden Verfahren zur Erleichterung der Planung von chirurgischen Eingriffen | |
DE102005044033B4 (de) | Positionierungssystem für perkutane Interventionen | |
EP1361829B1 (de) | Vorrichtung zur steuerung von chirurgischen instrumenten | |
EP1306050B1 (de) | Navigierte Mikrosonde | |
EP3463124B1 (de) | Verfahren zur planung einer intrakorporalen verortung einer einem patienten perkutan einzuführenden medinzinischen nadeleinheit | |
DE102007045075B4 (de) | Interventionelles medizinisches Diagnose- und/oder Therapiesystem | |
DE4417944A1 (de) | Verfahren zum Korrelieren verschiedener Koordinatensysteme in der rechnergestützten, stereotaktischen Chirurgie | |
DE10136709B4 (de) | Vorrichtung zum Durchführen von operativen Eingriffen sowie Verfahren zum Darstellen von Bildinformationen während eines solchen Eingriffs an einem Patienten | |
DE10210287B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur markerlosen Registrierung für navigationsgeführte Eingriffe | |
EP1319368B1 (de) | Verfahren zur Bestimmung der Orientierung und Relativposition eines medizinischen Instruments | |
EP0681251B1 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Operationsmikroskopes | |
DE19846687C2 (de) | Chirurgische Hilfsvorrichtung zur Verwendung beim Ausführen von medizinischen Eingriffen und Verfahren zum Erzeugen eines Bildes im Rahmen von medizinischen Eingriffen | |
EP1127545A2 (de) | Verfahren zur Lokalisierung von Objekten in der interventionellen Radiologie | |
EP3626176B1 (de) | Verfahren zum unterstützen eines anwenders, computerprogrammprodukt, datenträger und bildgebendes system | |
DE202005014582U1 (de) | Positionierungssystem für perkutane Interventionen | |
EP1114621A2 (de) | Anordnung zur Darstellung von Schichtbildern | |
DE102006036575A1 (de) | Medizinische Bildgebungsvorrichtung und Verfahren zur Darstellung der Position eines interventionellen Instruments bei einer solchen Bildgebungsvorrichtung | |
DE10243162A1 (de) | Rechnergestütztes Darstellungsverfahren für ein 3D-Objekt | |
EP1464285B1 (de) | Perspektivische Registrierung und Visualisierung interner Körperbereiche | |
DE10235795B4 (de) | Medizinische Vorrichtung | |
DE102005051102B4 (de) | System zur medizinischen Navigation | |
DE102006004703B4 (de) | Verfahren und Anordnung zum Betreiben eines Positionierungsroboters | |
DE102010039598B4 (de) | Verfahren zur Bildüberwachung eines medizinischen Eingriffs mit einer Nadel und Röntgeneinrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: A61B 19/00 |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |