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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kopfrahmen zur Verwendung
mit einem stereotaktischen System. Im speziellerem bezieht es sich auf
chirurgische Kopfrahmen zur exakten atraumatischen (nicht invasiven)
Positionierung (Fixierung) eines Referenzrahmens an einem Patienten,
als Teil eines stereotaktischen Systems, speziell eines optischen
stereotaktischen Tandemgerätes.
Stereotaktische chirurgische Systeme beliefern die Chirurgen mit
visuellen Anleitungsinformationen der chirurgischen Instrumente/Sonden,
bezüglich
einer enthaltenen anatomischen Lage, speziell innerhalb des Craniums
oder Kopfes. Grundlegend, ein stereotaktisches chirurgisches System
liefert eine quantitative Ermittlung einer anatomischen Position
basierend auf ein gescanntes Bild, wie z.B. CAT-Scannen, MRI-Scannen,
PET-Scannen, etc. Diese abgetastete Information wird von einem Computer
verarbeitet, um ein ausgebbares Bild des Kopfes zu erzeugen. In
Folge, während
einer chirurgischen Vorgehensweise, vermittelt das stereotaktische
System eine Position des chirurgischen Instrumentes andererseits
innerhalb des Interessanten anatomischen Körpers (z.B. der Kopf) eingesetzt,
bezüglich
der vorher erzeugten gescannten Informationen in visueller Form.
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Stereotaktische
Geräte
sind in dem Bereich der Neurochirurgie höchst nützlich, und mehrere jüngste ENT-Verfahren
brauchen Instrumentaufstellungen in naher Umgebung des Sehnervs,
der Kopfschlagader, Schädelbasis,
Gesichtsnerv, Innen-Gehörgang,
etc. Ein weiteres neustes stereotaktisches System ist optisch oder
Kamera gestützt,
in welchem zwei Kameras, zum sichtbar machen der Spezialinstrumente,
in einem chirurgischen Gebiet eingesetzt sind, digitalisiert die
betrachteten Informationen von der Kamera und übermittelt es via Computergrafik
zu erzeugten Bilddaten, erzeugt durch die oben beschriebenen Bildabtastungsmethoden.
Das Verhältnis
zwischen den Ansichten der optischen Kamera(s) und den Bilddaten
macht dann die in der Kamera-Ansicht erkennbare Anatomie quantitativ
und macht auch die Position von chirurgischen Instrumenten wie Sonden,
Mikroskopen, oder Space pointers, etc. quantitativ bezüglich der
Anatomie über
die Registrierung der Kamera-Ansicht an die Bild daten. Ein Beispiel
für ein
solches optisches Tandem und stereotaktisches Gerät ist unter
dem Markennamen Landmar XTM ENT Image Guidance
System, von Medtronic-Xomed aus Jacksonville Florida, erhältlich.
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Ungeachtet
der exakten stereotaktischen Konfiguration, muß ein stereotaktischer oder
dynamischer Referenzrahmen an dem Patientenkopf fixiert sein um
genaue Positionsinformationen zu liefern. Breitgefächerte Kopfrahmen
haben sich entwickelt um die Befestigung des Referenzrahmens an
dem Patientenkopf zu erleichtern.
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In
diesem Zusammenhang, wichtige Beschränkungen im Bezug auf das Kopfrahmendesign beinhalten
die genaue Platzierung des Refernzrahmens bezüglich zu dem Patientenkopf,
eine relativ langfristige Fixierung, und die Ermöglichung der Verschiebung des
Patientenkopfes ohne Abweichung der Position des Referenzrahmens
bezüglich
des Kopfes während
des chirurgischen Verfahrens. Angesichts dieser Einschränkungen,
viele der erhältlichen
stereotaktischen Kopfrahmen wie zum Beispiel, derjenige in
DE 869 843 offenbart, umfassen
eine Vielzahl von Stäbchen
eingesetzt in das Ohr und eine Nasenplatte um den Kopfrahmen an
dem Kopf physikalisch zu sichern, der Kopfrahmen der
DE 869 843 offenbart auch die Eigenschaften
der des Oberbegriffes des Anspruch 1. Offensichtlich, ist dieses
stark invasiv, und im Gegensatz zu der minimalen invasiven Beschaffenheit
der geplanten Verfahren. Alternativ, andere stereotaktische Kopfrahmen
sind fest an dem Patientenkopf eingespannt. Aufgrund von Möglichkeiten
der Kopfrahmenverschiebung entlang der Patientenhaut, ist die Klemmvorrichtung üblicherweise sehr
starr, ferner bewirkt diese, unter langfristiger Verwendung, ein
Unbehagen des Patienten.
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US-A-5,207,688
und US-A-4,360,028 offenbaren ein Gerät für den Gebrauch mit einem stereotaktischen
System, in welchem der Rahmen an einem Operationstisch und dem Patientenkopf
abgesichert ist.
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Chirurgische
stereotaktische Systeme entwickeln sich anhand Verbesserungen der
abbildenden und anzeigenden Baugruppen rasch weiter. Wie auch immer,
der Kopfrahmenapparat bleibt hauptsächlich unverändert, und
ist unzumutbar sperrig und invasiv oder traumatisch. Daher, besteht
ein Bedarf für
einen verbesserten chirurgischen Kopfrahmen zur Verwendung mit einem
stereotaktischen Systems.
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen chirurgischen
Kopfrahmen für
die Halterung eines stereotaktischen Systemreferenzrahmens relativ
zum Kopf eines Patienten, wobei der Kopfrahmen umfasst:
einen
Rahmenkörper,
der einen ersten und zweiten Armaufnahmebereich definiert, wobei
der erste Armaufnahmebereich gegenüber dem zweiten Armaufnahmebereich
angeordnet ist;
erste und zweite Arme, die sich jeweils von
dem ersten und zweiten Armaufnahmebereich des Rahmenkörpers erstrecken
und relativ hierzu drehbar sind;
eine Mehrzahl von Kontaktfeldern,
die mit dem Rahmenkörper
verbunden sind; und
ein Riemen, der mit den ersten und zweiten
Armen verbindbar ist, wobei der Riemen ausgelegt ist für das Wickeln
um den Hinterkopf eines Patienten;
wobei der Kopfrahmen derart
ausgebildet ist, um einen stereotaktischen Referenzrahmen aufzunehmen und
zu halten; dadurch gekennzeichnet, dass
die Mehrzahl von Kontaktfeldern
ein erstes, zweites und drittes Kontaktfeld einschließt;
wobei
die Anordnung der ersten, zweiten und dritten Kontaktfelder ein
co-planares Dreibein definiert, wobei jedes Kontaktfeld ausgelegt
ist, um in Eingriff mit der Stirn des Patienten zu kommen. Mit dieser
Konstruktion, ist der chirurgische Kopfrahmen für genaues positionieren und
fixieren des Referenzrahmens auf dem Patientenkopf geeignet, während einer
stereotaktischen Prozedur, und ohne die erforderlichen Knochenschrauben,
Knochennagel oder -Klammern.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform,
sind die Kontaktfelder zentral mit dem Rahmenkörper gekoppelt, und sind koplanar.
Mit dieser bevorzugten Konstruktion, ist der Kopfrahmen, wenn angebracht
an dem Patientenkopf, hochstabil. In einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform,
ist ein Kontrollfeld an dem Rahmenkörper montiert.
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Ein
Verfahren zur Sicherung des chirurgischen Kopfrahmens kann die Kupplung
der Kontaktfelder mit dem Rahmenkörper beinhalten. Der Riemen
ist wahlweise mit dem ersten und zweiten Arm befestigt. Mit diesem
Ziel, ist der Bezugsrahmen mit dem Kopfrahmen montiert. Der Kopfrahmen
ist dann so an dem Patientenkopf positioniert, das die Kontaktfelder
den Patientenkopf berühren.
Der Riemen ist dann hinter dem Patientenkopf gewickelt. Zum Schluss,
ist der Riemen an den ersten und zweiten Armen gesichert. In einer
bevorzugten Ausführungsform
sind die ersten und zweiten Arme rotierbar an dem Rahmenkörper montiert, wodurch
Momentkräfte,
die durch die Verlegung des Riemens über den Patientenkopf erzeugt
werden, reduziert werden, was die Übertragung auf die Patientenstirn
angeht, und dienen dazu den Benutzerkomfort zu erhöhen.
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Noch
ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf
ein Verfahren zur Herstellung eines chirurgischen Kopfrahmens, zur
Verwendung in einer stereotaktischen Behandlung, wobei das Verfahren
umfasst:
zur Verfügung
stellen eines Rahmenkörpers
einschließlich
eines Zentralbereiches und gegenüberliegenden
Seiten, die jeweils erste und zweite Armaufnahmebereiche aufweisen;
verlängern der
ersten und zweiten Arme von den ersten und zweiten Armaufnahmebereichen
des Rahmenkörpers,
wobei die ersten und zweiten Arme drehbar relativ zu dem ersten
und zweiten Armaufnahmebereichen sind;
Kopplung einer Mehrzahl
von Kontaktfeldern mit dem Rahmenkörper, wobei die Kontaktflächen jeweils ausgebildet
sind zum Eingriff mit einer Patientenstirn; und
selektive Befestigung
eines Riemens, an den ersten und zweiten Armen gegenüber dem
Rahmenkörper, wobei
der Riemen ausgebildet ist, zur Wicklung um die Rückseite
eines Patientenkopfes;
wobei der Kopfrahmen ausgebildet ist
zur Aufnahme und Halterung eines stereotaktischen Referenzrahmens,
dadurch gekennzeichnet, dass die ersten, zweiten und dritten Kontaktfelder
mit dem Rahmenkörper
gekoppelt sind; und
wobei die Kopplung der Kontaktfelder mit
dem Rahmenkörper
die Anordnung der ersten, zweiten und dritten Kontaktfelder in einer
coplanaren Dreibeinanordnung einschließt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform,
ist ein erstes Kontaktfeld mit dem Zentralbereich des Rahmenkörpers gekoppelt,
und die zweiten und dritten Kontaktfelder sind positioniert einander
gegenüberliegend
relativ zu dem ersten Kontaktfeld.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
werden nun beschrieben, als Beispiel, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen:
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines chirurgischen Kopfrahmens in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung im Einsatz an einem Patienten;
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2A–2C stellt
einen Rahmenkörper des
Kopfrahmens der 1 dar;
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3A–3B stellt
einen Schwenkarmabschnitt des Kopfrahmens der 1 dar;
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4 stellt
einen Riemenabschnitt des Kopfrahmens der 1 dar;
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5 ist
eine Querschnittansicht eines Kontaktfeldes;
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6 stellt
Kontaktfelder montiert an dem Rahmenkörper dar;
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7 stellt
die Bauteile des Schwenkarmes zu dem Rahmenkörper dar; und
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8 stellt
die zusätzlichen
Komponenten montiert an dem Kopfrahmen der 1 dar.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
eines chirurgischen Kopfrahmens 10 ist abgebildet in 1 in Anwendung
an einem Patienten 11. Obwohl nicht abgebildet, ist es
ersichtlich das der chirurgische Kopfrahmen 10 mit einem
stereotaktischen Image Guidance System (nicht gezeigt) zu verwenden
ist, ein Beispiel welches unter dem Markennamen Landmar X® von
Medtronic-Xomed erhältlich
ist. Mit diesem Ziel, enthält
der Kopfrahmen 10 einen Kopfrahmenkörper 12, Schwenkarme 14,
einen Riemen 16, und Kontaktfelder 18a–18c.
Details der verschiedenen Komponenten sind im Folgenden angegeben.
In allgemeinen Worten, ist der Kopfrahmenkörper 12 jedoch so
konfiguriert für
eine Platzierung über
dem Patientenschädel.
Die Schwenkarme 14 erstrecken sich jeweils von gegenüberliegenden
Seiten des Rahmenkörpers 12.
Der Riemen 16 ist verbunden mit, und erstreckt sich zwischen
den Schwenkarmen 14a, 14b. Schließlich, sind
die Kontaktfelder 18a–18c sind
mit dem Rahmenkörper 12 abgesichert,
wie gezeigt, positioniert zur genauen Befestigung des Kopfrahmens 10 relativ
zu dem Patientenschädel.
Als ein Referenzpunkt, und anderswo beschrieben, ist der chirurgische
Kopfrahmen 10 vorzugsweise so konfiguriert, um einen dynamischen
Referenzrahmen (nicht gezeigt) aufzunehmen und festzuhalten, wie z.B.
als einen Pfosten oder Stütze 20 ansonsten
gebildet durch den Rahmenkörper 12.
Der Rahmenkörper 12 ist
in einem größeren Detail
in 2A–2C gezeigt.
Der Rahmenkörper 12 ist vorzugsweise
geformt aus einem starren, leicht gewichtigem Material, wie z.B.
Aluminium, und formt den Pfosten 20, einen Zentralbereich 30,
ein erstes Bein 32, und ein zweites Bein 34. Die
ersten und zweiten Beine 32,34 erstrecken sich
in entgegengesetzten Richtungen von dem Zentralbereich 30,
und sind möglichst
identisch in ihrer Konstruktion. Diesbezüglich, enthält jedes der Beine 32, 34 eine
erste Sektion 36 und eine zweite Sektion 38. Die
erste Sektion 36 erstreckt sich in einer winkligen Weise
von dem Zentralbereich 30. Die zweite Sektion 38 erstreckt
sich abwärts
von der ersten Sektion 36 (oder zur Orientierung in 2A relativ
nach hinten) und definiert einen Armaufnahmebereich 40 und
einen Feldaufnahmebereich 42.
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Der
Armaufnahmebereich 40 ist so konfiguriert einzeln einen
Schwenkarm 14 (1), an einer Eingriffsfläche 58 via
einem darin geformten lateralen Durchgang 44 aufzunehmen.
Ebenso, der Feldaufnahmebereich 42 ist so konfiguriert
einzeln einen der Kontaktfelder 18 (1) via einer
Querbohrung 46 aufzunehmen (bestens gezeigt in 2C).
Besonders, und am besten gezeigt in 2B, formt
der Zentralbereich 30 ebenso eine Querbohrung 48 zum befestigen
für einen
der Kontaktfelder 18 (1). Der
Rahmenkörper 12 ist
stark eben oder glatt entsprechend an einer Innenfläche 50.
Das heißt,
unabhängig
wie die Beine 32, 34 relativ zu dem Zentralbereich 30 geformt
sind, der Rahmenkörper 12 ist,
in der Gesamtheit, auf der Innenfläche 50 eben. Diese bevorzugte
Konfiguration ist in den 2B und 2C dargestellt.
Als Ergebnis, die Kontaktfelder 18, sonst montiert mit
den zugehörigen
Durchgängen 46, 48,
sind ähnlich
in einer ebenen Anordnung orientiert. Weiter, und zurückkehrend
zu 2A, sind die Querbohrung 46 relativ gleichweit
und in regelmäßigen Abständen zu
dem Zentralbereich 30 entfernt, und auf diese Weise relativ
zur Querbohrung 48, welche darin geformt ist. Diese Konfiguration
positioniert die danach montierten Kontaktfelder 18 effektiv
in einer dreiseitigen oder Dreifuß-Ausführung relativ zum zu dem Rahmenkörper 12.
Wie nachstehend in größeren Details
beschrieben, bildet die Dreifuß-Konfiguration
eine erhöhte
laterale Stabilität,
wenn der Kopfrahmen 10 an dem Patienten gesichert fixiert
ist. In einer bevorzugten Ausführungsform,
hat der Rahmenkörper 12 eine
Gesamtbreite (das heißt,
der Abstand zwischen der betreffenden zweiten Sektion 38 der
Beine 32, 34) von 10,48 cm (4,125 Zoll) und einer Höhe (der
Abstand zwischen dem Feldaufnahmebereich 42 und dem Zentralbereich 30)
von 5,715 cm (2,25 Zoll). Diese bevorzugten Abmessungen entsprechen
im Allgemeinen dem Abstand einer Stirn eines Erwachsenen. Alternativ,
sind andere Abmessungen jedoch auch akzeptierbar. Schließlich, erstreckt
sich der Pfosten 20 in einer senkrechten Anordnung (relativ
zu der inneren Oberfläche 50)
von einer außen
Oberfläche 52.
In einer anderen bevor zugten Ausführungsform, enthält der Pfosten 20 einen zusätzlichen
Rahmenaufnahmekörper 54 inklusive eines
Mitteldurchganges 54 und einem Sternenbündel (starburst) oder einer
verzahnten Oberfläche 56. Einer
von den Schwenkarmen 14 ist in größeren Details in 3A und 3B gezeigt.
Der Schwenkarm 14 ist möglichst
ganzheitlich geformt aus einem starren, leichtgewichtigen Material,
wie z.B. Aluminium, und ist definiert durch eine Basis 60,
einem Zwischenbereich 62, und einem Vorderende 64.
Die Basis 60 ist so zum befestigen des Rahmenkörpers 12 konfiguriert
(2) und definiert die Innenfläche 66 durch
welche sich ein Durchgang 68 quer erstreckt. Am besten
zu sehen in 3B, erstreckt sich die Basis 60 relativ
quer zu dem Zwischenbereich 62. Mit anderen Worten, die
Innenfläche 66 ist
nicht mit einer entsprechenden Oberfläche des Zwischenbereiches 62 zusammenhängend, so
das die Innenfläche 66 nicht
eben ist relativ zu dem Zwischenbereich 62. In einer bevorzugten
Ausführungsform,
relativ zu einer Ebene definiert durch den Zwischenbereich 62,
erstreckt sich die Ebene der Innenfläche 66 in einem Winkel
von ca. 32°,
obwohl andere Abmessungen ebenso akzeptabel sind. Trotzdem, die
Innenfläche 66 ist
konfiguriert um an eine entsprechende Fläche eines dazugehörigen Armaufnahmebereiches 40 (2A)
anzuliegen, wie vorher beschrieben, z.B. die Eingriffsfläche 58 (2A)
Die relativ winklige Ausrichtung der Innenfläche 66 zu dem Zwischenbereich 62,
ebenso die relativ winklige Ausrichtung des Zwischenbereiches 62 zu
der Basis 60, ermöglichen die
Ausdehnung des Schwenkarmes 14 entlang einer Seite des
Patientenkopfes (nicht gezeigt), und auch ermöglicht es dem Schwenkarm 14 in
der Ebene der Innenfläche 66 zu
rotieren.
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Der
Zwischenbereich 62 ist bildlich in 3A dargestellt,
ebenso die dazugehörigen
gegenüberliegenden
Schultern 70, sind welche vorgesehen zusätzliche
Baugruppen zu erfassen und zu halten (nicht gezeigt). Alternativ,
wohin die zusätzlichen Baugruppen
nicht erforderlich oder mit den anderen Baugruppen des Kopfrahmens 10 befestigt
sind, können
die Schultern beseitigt sein. Schließlich, formt das Vorderende 64 eine Öffnung 72 für die Aufnahme eines
Pins (nicht gezeigt) und zur Sicherung des Riemens 16 (1)
an dem Dreharm 14. Der Riemen 16 ist in einem
größeren Detail
in 4 gezeigt. Der Riemen 16 ist vorzugsweise
aus einem elastischen Material geformt, vorzugsweise aus Silikon,
und schließt
die Streifen 80a, 80b ein, welche sich in einer
gegenüberliegenden
Weise von dem Zentralbereich 82 erstrecken. Wie unten beschrieben,
ist der Riemen 16 vorzugsweise groß genug um einen Patientenkopf
(nicht gezeigt) herum gewickelt zu werden, und vorzugsweise in der
Ausführung
von einer Gesamtlänge
von 21 Zoll. Jeder der Streifen 80 formt Löcher 84,
groß genug
um mit einem Pin (nicht gezeigt) verkoppelt zu werden, andernfalls
mit einem dazugehörigen
Dreharm 14 befestigt (3).
Der Zentralbereich 82 hat vorzugsweise eine große Breite
relativ zu den Streifen 80, und ist groß genug für die Platzierung über, oder
zum überspannen,
des Hinterhauptbeins. Alternativ dazu, sind andere Ausführungen
ebenso akzeptabel. Eines dieser Kontaktfelder 18 ist in
einem größeren Detail
in 5 gezeigt. Das Kontaktfeld 18 ist vorzugsweise
aus einem weichen, sterilisierbaren Material geformt, wie z.B. Silikon,
und besitzt eine Innenwand 90, eine Randzone 92 und
eine Kontaktfläche 94.
Eine Öffnung 96 ist durch
die Innenwand 90 geformt und ist so konfiguriert eine Kuppeleinrichtung
aufzunehmen (nicht gezeigt) und zur Befestigung an dem Rahmenkörper 12 (2A).
Wie unten beschrieben, ein Kugelgelenk oder Ball und Muffenverbindung
(nicht gezeigt) wird vorzugsweise verwendet, das Kontaktfeld 18 mit
dem Rahmenkörper 12 zu
koppeln. In diesem Zusammenhang, ist die Öffnung 86 groß genug
um einen Teil der Kupplungseinrichtung auf eine Art und Weise aufzunehmen,
die einen bequemen Ausbau davon ermöglicht, so dass nach solch
einer Benutzung, das Kontaktfeld 18 einfach entfernt und
ausrangiert oder recycelt werden kann, zusammen mit der Kupplungseinrichtung,
die für
Wiederverwendung nach Reinigung/Sterilisation verfügbar ist.
Der Riemen 92 definiert einen Außendurchmesser des Kontaktfeldes 18, möglichst
im Durchmesser von ca. 5,08 cm (2 Zoll), es kann selbstverständlich sein,
das eine große
Auswahl anderer Formate, entweder größer oder kleiner, ebenso akzeptabel
ist. Die Kontaktoberfläche 94 erstreckt
sich in einer konkaven Art und Weise von der Randzone 92.
Mit dieser gekrümmten
Konfiguration, in Zusammenhang mit dem Härtegrad des Materials, ausgewählt für das Kontaktfeld
bietet man für
Patienten einen optimalen Komfort während eine große Stabilität vorliegt.
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Die
Anordnung der Kontaktfelder 18 an dem Rahmenkörper 12 ist
am besten in 6 gezeigt. Wie vorher beschrieben,
in einer bevorzugten Ausführungsform,
drei der Kontaktfelder 18a–18c befinden sich,
und sind an dem Zentralbereich 30 gesichert, und an den
jeweiligen Feldaufnahmebereichen 42. Zum Beispiel, in einer
bevorzugten Ausführungsform,
ist ein Kugelgelenk (nicht gezeigt) verwendet, ein jeweiliges einzelnes
der Kontaktfelder 18a–18c an
dem Rahmenkörper 12 anzubringen,
mit dem Kugelbereich, verbunden mit den Querbohrungen 46, 48 (2C),
welche in dem Rahmenkörper 12 geformt
sind. Mit dieser einen bevorzugten Befestigungstechnik, kann jedes
der Kontaktfelder 18a–18c bewegbar
sein oder relativ drehbar zu dem Rahmenkörper 12, so das es
sich an einen jeweiligen Umriss eines Patientenkopfes anpasst.
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Ungeachtet
der exakten Befestigungstechnik, sind die Kontaktfelder 18a–18c in
einer dreiseitigen oder Dreifuß-Methode
angeordnet, mit dem die Kontaktfelder 18a, 18c in
gleichweiten Abständen entfernt
von dem Kontaktfeld 18b sind. Diese dreiseitige Anordnung
der Kontaktfelder 18a–18c bietet eine
höchst
relativ verbesserte laterale Festigkeit relativ als eine Zweifeldausführung, wodurch
die Gesamtbewegung der einzelnen Kontaktfelder 18 begrenzt
ist. Der Aufbau der Dreharme 14 an dem Rahmenkörper 12 ist
in einem größeren Detail
in 7 gezeigt. Speziell, jeder der Dreharme 14 ist
mit einem Kupplungsstück 100,
inklusive eines Gewindestiftes 102 und einem oberen Ende 104,
an dem Rahmenkörper 12 befestigt.
Der Stift 102 erstreckt sich durch den lateralen Durchgang 44 verbunden
mit dem Armaufnahmebereich 40 des Rahmenkörpers 12 und kommt
in einen schraubenden Eingriff mit dem Durchgang 68, welches
der Basis 60 ausgebildet ist, der jeweiligen Dreharme 14.
Das obere Ende 104 ist möglichst so konfiguriert um
einen Chirurgen ein angenehmes festhalten zu liefern, der das obere
Ende 104 dreht, um den Stift 102 in die Basis 60 einzuschrauben.
Bei einem Eingriff der Kupplungseinrichtung 100, liegt
die Innenfläche 60 des
Dreharmes 14 an der Eingriffsfläche 58 des Armaufnahmebereiches 40 an.
In diesem Zusammenhang, sind die Eingriffsfläche 58 und die Innenfläche 66 möglichst
glatt so das, wo erwünscht,
kann sich der Dreharm 14 relativ frei zu dem Rahmenkörper 12 über einen
Stift 102 bewegen. Im speziellerem, sind die Dreharme 14a, 14b montiert
um eine möglichst
360° Drehung
relativ zu dem Rahmenkörper 12 zu
erlauben. Während
des Einsatzes, verhindert diese bevorzugte Konstruktion Biegebewegungen
oder Belastungen, von einer Übertragenden
der Riemen 16 ( 1) durch den jeweiligen Stift 102 zu
dem Kopfrahmen 12, was andererseits den Kopfrahmen 10 (1)
dazu veranlassen könnte
abzurutschen oder sich von einer gewünschten Stelle weg zu bewegen.
Schließlich,
als einen Punkt der Bezugnahme, das Bauteil der 7, stellt
jeweils bildlich Haltestifte 110a, 110b, die sich von
dem Vorderende 64 der Dreharme 14a, 14b erstrecken,
dar. Wie unten beschrieben, die Haltestifte 110a, 110b sind
für das
aufnehmen und halten des Riemens 16 brauchbar.
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Zurückkehrend
zu 1, bei letztendlicher Montage ist der chirurgische
Kopfrahmen 10 befestigt an dem Patientenkopf 120 (möglichst
die Stirn) durch erste Anordnung der Kontaktfelder 18 gegen den
Kopf 120. Wie vorher beschrieben, die konkave Eigenschaft
der Kontaktfelder 18 erleichtert „das Einspannen" der Kontaktfeldern 18 an
dem Kopf 120. In der gesicherten Position, und wie in 1 dargestellt,
erstrecken sich die Dreharme 14 nach hinten relativ zu
dem Patientenkopf 120, im Wesentlichen entlang der Patientenschläfe, oder
gerade über
den Ohren.
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Der
Riemen 16 ist dann hinter dem Patientenkopf gewickelt,
so wie eine Tauchermaske, und ist an den Haltestifte 110a, 110b via
den Löchern 84 gesichert.
In einer bevorzugten Ausführungsform,
ist der Zentralbereich 82 (4) des Riemens 16 über dem
Hinterkopfknochen (nicht gezeigt) platziert. Alternativ dazu, andere
Platzierungen des Riemens 16 relativ zu dem Patientenkopf 120 können möglich sein.
Trotzdem, aufgrund der elastischen Eigenschaften des Riemens 16,
kann der chirurgische Kopfrahmen 10 fest positioniert oder
gegen den Patientenkopf 120 gedrückt sein. Durch die Verwendung von
Kugelgelenken 122 (teilweise gezeigt in 1) zur
Verkopplung jeder der Kontaktfelder 18 mit dem Rahmenkörper 12,
können
sich die Kontaktfelder 18 leicht drehen, um sich an die
Konturen des Patientenkopfes 120 anzupassen.
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Des
Weiteren, die dreiseitigen oder Dreifuß ähnliche Anordnung von den Kontaktfeldern 18 erbringt
dem chirurgischen Kopfrahmen 10 eine hohe Stabilität relativ
zu dem Patientenkopf 120. Das heißt, die dreiseitige Ausrichtung
liefert Stabilität
in allen Ebenen, und verhindert besonders das der Kopfrahmen 10 entlang
jeder einen der Achsen „schwenkbar" ist. Zusätzlich,
ist das Kontaktfeld 18b das mit dem Zentralbereich 30 des
Rahmenkörpers 12 verbunden,
versetzt aus der Ebene in der sich der Riemen 16 um dem
Patientenkopf 120 umwickelt. Als Ergebnis, das Kontaktfeld 18b dehnt
sich tatsächlich über die
Haut, welche von dem Kontaktfeld 18b erfasst ist, wodurch
die Gesamtstabilität
verbessert wird. Schließlich,
bewahrt die dreiseitige oder Dreifußanordnung der Kontaktfelder 18 die
Haut zwischen den Kontaktfeldern 18 vor Ausdehnung. Diese Gegebenheit
ist oftmals bei anderen nicht-traumatischen
Kopfrahmen Darstellungen zu finden, und bildet eine deutliche Gelegenheit
für unerwünschte Kopfrahmenbewegungen.
Daher, die Bewegungsprobleme verbunden mit Hautausdehnungen die
bei anderen Geräten
vorkommen, ist mit der Dreifuß ähnlichen
Konfiguration der vorliegenden Erfindung beseitigt. Sobald mit dem
Patientenkopf 120 gesichert, ist der chirurgische Kopfrahmen 10 verfügbar für die Aufnahme
und Halterung anderer Bauteile des stereotaktischen Systems. Speziell,
ein dynamischer Referenzrahmen 130 und ein Berührungsfeld 132 sind
möglichst
an der Stütze 20 gesichert,
wie gezeigt in 8. Wie aus dem Stand der Technik,
hält der
dynamische Referenzrahmen 130 einen oder mehrere optische
Ermitter 134 (allgemein gezeigt in 8), die
während
des chirurgischen Eingriffes von dem stereotaktischen System benutzt
werden. In dieser Ausführung,
ist der dynamische Referenzrahmen 130 mittels eines Pfostens 20 starr
mit dem chirurgischen Kopfrahmen 10 verbunden. Wie vorher
beschrieben, ist der chirurgische Kopfrahmen 10 an dem
Patientenkopf 120 (1) fixiert.
Demnach ist der dynamische Referenzrahmen 130 starr mit
dem Patientenkopf 120 verbunden, und bildet eine beständige Referenzzone,
nämlich
mit den Bewegungen des Patientenkopfes 120. Das Berührungsfeld 132 ist
eine Zusatzeinrichtung, welche den Operateur mit der Fähigkeit
unterstützt
den Austausch in dem Anwendungsdisplay des stereotaktischen Systems
zu erzielen. Es sollte verstanden werden, wie auch immer, das Berührungsfeld 132 ist
ein nicht benötigtes
Element der vorliegenden Erfindung, und kann an allen Stellen befestigt
sein außer
an dem Pfosten 20. Der chirurgische Kopfrahmen der vorliegenden
Erfindung liefert eine merkliche Verbesserung gegenüber den
früheren
Konstruktionen. Die Fixierung des chirurgischen Kopfrahmens an einem Patientenkopf
ist nicht invasiv, da sie nicht die Verwendung von Knochenschrauben
oder durch andere Einschnitte in die Patientenhaut notwendig macht. Weiter,
im Vergleich zu Klemmtyp-Kopfrahmen-Konstruktionen, durch Softkontaktfelder
gegen den Patientenschädel
reduziert sich stark die Möglichkeit
eines Traumas. Letztlich, durch mögliche Orientierung der Kontaktfelder
in einer dreiseitigen oder Dreifußkonfiguration, ist der Kopfrahmen
in allen Ausmaßen sehr
stabil.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen,
wird der Fachmann erkennen, das Änderungen
in Form und Details gemacht werden können, die ohne den Schutzbereich
der vorliegenden Erfindung, wie durch die Ansprüche definiert, zu verlassen.
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Zum
Beispiel obwohl bevorzugte Ausmaße den verschiedenen Baugruppen
zugeordnet sind, sind weitere Dimensionen, entweder größer oder kleiner,
gleichermaßen
akzeptabel.
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Zusätzlich,
brauchen der Rahmenkörper
und die Dreharme nicht aus Aluminium gemacht sein. Dafür, ist eine
größere Auswahl
anderer Materialien lieferbar.
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Und
zwar, in Übereinstimmung
mit einer alternativen Ausführungsformen,
sind der Rahmenkörper
und die Dreharme (eben so andere Komponente des Kopfrahmens) aus
nichtmagnetischem Material geformt wie z.B. Plastik, Keramik, oder
andere Verbundstoffe, so dass der Kopfrahmen mit MRI, CT, X-ray
und magnetischen stereotaktischen Geräten/Methoden kompatibel ist.