ES2907072T3

ES2907072T3 - Registro intraoperatorio de imágenes mediante marcas de referencia

Info

Publication number: ES2907072T3
Application number: ES14726120T
Authority: ES
Inventors: Timo Krüger; Dirk Mucha
Original assignee: Intersect ENT GmbH
Current assignee: Fiagon GmbH
Priority date: 2013-05-16
Filing date: 2014-05-16
Publication date: 2022-04-21
Anticipated expiration: 2034-05-16
Also published as: EA035580B1; CN105307570A; KR102269516B1; KR20160010544A; US10362966B2; PL2997540T3; US20160106338A1; EA201592179A1; WO2014184382A1; EP2997540B1; DE102013209158A1; JP2016522719A; CN105307570B; EP2997540A1; JP6722104B2

Abstract

Procedimiento para operar un sistema médico para la planificación quirúrgica y / o navegación intraoperatoria para mostrar (S5), en una pantalla, datos de imagen recibidos (S1), comparados (S2), rectificados (S3) y superpuestos (S4) por una unidad de computación, caracterizado por los pasos de: - proporcionar un primer cuerpo de referencia (1, 11, 21) con geometría conocida; - proporcionar datos geométricos del primer cuerpo de referencia; - disponer el primer cuerpo de referencia (1, 11, 21) con al menos una superficie sobre un paciente; - registrar (S1) datos de imagen tomográfica o datos de imagen obtenida por rayos X de al menos una zona definida del cuerpo del paciente por medio de al menos un primer dispositivo de registro adecuado, donde el primer cuerpo de referencia (1, 11, 21) también es registrado por el primer dispositivo de registro; - comparar (S2) los datos de imagen registrados que representan el primer cuerpo de referencia con los datos geométricos conocidos del primer cuerpo de referencia para obtener información de distorsión; - rectificar (S3) los datos de imagen registrados por medio de una unidad de computación basándose en la información de distorsión para obtener los datos de imagen rectificados; - superponer (S4) los datos de imagen rectificados con datos de imagen adicionales de la misma zona del cuerpo del paciente, registrados por medio de un segundo dispositivo de registro, para obtener datos de imagen superpuestos, donde los datos de imagen adicionales también comprenden el primer cuerpo de referencia de datos geométricos conocidos y también han sido rectificados mediante comparación con estos datos conocidos por la unidad de computación antes de la superposición; y - mostrar (S5) los datos de imagen superpuestos en una pantalla.

Description

DESCRIPCIÓN

Registro intraoperatorio de imágenes mediante marcas de referencia

La invención se refiere a un procedimiento para integrar datos de imagen obtenidos por medio de un procedimiento de imagen, en particular un procedimiento tomográfico, en un sistema para la planificación de operaciones y / o para la navegación intraoperatoria, donde los datos de imagen son o han sido obtenidos a priori o a posteriori mediante procedimientos de producción de imágenes como rayos X y / o tomografía computarizada. La invención también se refiere a un cuerpo de referencia, a un generador de campo electromagnético, así como a un sistema médico, cada uno en particular para usar en tal procedimiento.

El uso de datos de imagen de un paciente obtenidos preoperatoriamente, disponibles en general en forma digitalizada, por ejemplo, registros de imágenes por rayos X, o tomografía computarizada o por resonancia magnética, para la planificación e implementación de intervenciones quirúrgicas invasivas es generalmente conocido. Dichos procedimientos proporcionan "vistas internas" de órganos o partes del cuerpo. En algunos procedimientos, estos datos de imagen también se crean o actualizan durante las operaciones quirúrgicas para detectar cualquier cambio en el objeto registrado, por ejemplo, para visualizar el progreso de la operación quirúrgica o las reacciones del cuerpo a la intervención quirúrgica, que no son o son mal captadas por cámaras de cine o video. Los modelos tridimensionales de una o más partes del cuerpo y / u órganos pueden calcularse a partir de datos de imagen obtenidos tomográficamente.

Además, es común presentar en un monitor, ya sea de manera individual o superpuesta, registros ópticos como fotografías o imágenes de video del paciente durante la operación, registrados, por ejemplo, con un endoscopio, con los datos de imagen tomográfica creados antes de la operación. De esta manera, por ejemplo, el cirujano puede visualizar mejor el tejido a extirpar o las vías nerviosas o los vasos en la zona de operación quirúrgica que pueden estar en peligro por la intervención quirúrgica. Esta presentación de los datos de imagen permite al cirujano utilizar el equipo médico utilizado durante la operación de la manera más eficaz y con una alteración mínima del tejido circundante del paciente.

Los datos de imagen obtenidos por tomografía computarizada (en lo sucesivo, datos de imagen tomográfica) o los datos de imagen obtenidos por tecnología de rayos X permiten la visualización de zonas del cuerpo humano que requerirían un procedimiento invasivo para generar de datos de imagen por tecnología de fotografía o video (en lo sucesivo, datos de imagen F/V). Por otro lado, los datos de imagen tomográfica tienen la desventaja, en comparación con los datos de imágenes F/V, de que, generalmente, las zonas registradas no están a escala real, sino que se presentan distorsionadas. La distorsión de los datos de imagen tomográfica es sistémica y no está sujeta a ninguna regularidad previsible según la cual pueda ser corregida por algoritmos de corrección predeterminados. Una integración de datos de imagen tomográfica en un sistema para planificación de operaciones y / o navegación intraoperatoria, tales como, por ejemplo, un sistema de detección de posición, requiere, por lo tanto, una rectificación sin errores de los datos de imagen tomográfica para lograr la precisión deseada.

Los procedimientos de rectificación conocidos comparan los datos de imagen tomográfica distorsionada con los datos de imagen F/V correspondientes que representan la misma zona, preferiblemente desde la misma perspectiva, y rectifican los datos de imagen tomográfica sobre la base de las desviaciones determinadas de los datos de imagen tomográfica respecto de los datos de imagen F/V. A continuación, los datos de imagen pueden, por ejemplo, ser mostrados de forma superpuesta en una pantalla.

Tales procedimientos conocidos para corregir datos de imagen tomográfica tienen la desventaja de que a menudo producen resultados erróneos. Una de las razones es que no es posible lograr exactamente la misma perspectiva al crear los datos de imagen tomográfica y los datos de imagen F/V y, por lo tanto, la rectificación se lleva a cabo utilizando datos de imagen F/V con diferentes perspectivas. Además, los diferentes datos de imagen a menudo se crean en diferentes momentos, por lo que, por ejemplo, inflamaciones agudas, hematomas, etc. pueden dar lugar a errores en la rectificación de los datos de imagen tomográfica.

También se conocen procedimientos del estado de la técnica que compensan las distorsiones de un sistema de registro individual mediante una calibración previa o repetida de la cámara, utilizándose para su calibración un cuerpo de referencia conocido adaptado al respectivo sistema de registro, véase, por ejemplo, Us 2003/130576 A1.

La invención se basa en el objeto de especificar un procedimiento más fiable para integrar datos de imagen tomográfica en un sistema para la planificación de operaciones o para la navegación intraoperatoria. La invención también se basa en el objeto de proporcionar un cuerpo de referencia, un generador de campo electromagnético y un sistema médico, cada uno de los cuales es adecuado para usar en tal procedimiento.

Según la invención, el objeto se consigue mediante la solución definida en las reivindicaciones 1-14. A grandes rasgos, la invención se refiere a un procedimiento para integrar datos de imagen obtenidos por tomografía computarizada y / o tecnología de rayos X en un sistema de planificación de operaciones y / o de navegación intraoperatoria, que consta de los siguientes pasos:

- registrar datos de imagen tomográfica o datos de imagen obtenida por rayos X de al menos una zona definida del cuerpo del paciente por medio de al menos un primer dispositivo de registro adecuado, donde el primer cuerpo de referencia está dispuesto con al menos una superficie sobre el paciente y también es registrado por el primer dispositivo de registro;

- comparar los datos de imagen registrados que representan el primer cuerpo de referencia con datos geométricos conocidos del primer cuerpo de referencia para obtener información de distorsión;

- rectificar los datos de imagen registrados por medio de una unidad de computación basándose en la información de distorsión para obtener los datos de imagen rectificados;

- superponer los datos de imagen rectificados con datos de imagen adicionales de la misma zona del cuerpo del paciente para obtener datos de imagen superpuestos; y

- mostrar los datos de imagen superpuestos en una pantalla

El procedimiento incluye la idea de preparar una tomografía computarizada en el preoperatorio y, en el intraoperatorio, tomar imágenes de rayos X (imágenes de fluoroscopia) con un arco en C. Las imágenes de rayos X (imágenes de fluoroscopia) registradas intraoperatoriamente pueden ser rectificadas mediante el cuerpo con geometría conocida y, por lo tanto, pueden compararse con imágenes de rayos X virtuales generadas a partir de las imágenes de rayos X registradas preoperatoriamente, por ejemplo, generadas por un tomógrafo computarizado. Esto tiene la ventaja de que un médico puede usar imágenes de rayos X como guía al planificar la operación y al llevar a cabo la operación, específicamente imágenes de rayos X registradas tanto antes como durante la operación. En lugar de datos de imagen obtenidos por tecnología de rayos X, los datos de imagen también se pueden adquirir utilizando otro procedimiento de imagen, por ejemplo, un procedimiento basado en ultrasonido. Asimismo, los datos de imagen tomográfica se pueden obtener mediante un tomógrafo computarizado, un tomógrafo de resonancia magnética, un tomógrafo ultrasónico o similares.

Los datos geométricos del primer cuerpo de referencia están disponibles preferiblemente como datos de imagen que representan la geometría real del primer cuerpo de referencia sin distorsión.

Los datos de imagen adicionales de la misma región del cuerpo del paciente incluyen preferiblemente los datos geométricos del primer cuerpo de referencia como datos de imagen.

También se prefiere que el primer cuerpo de referencia esté en la misma posición con respecto al dispositivo de registro y / o al paciente cuando se registran los datos de imagen adicionales que cuando se registran los datos de imagen tomográfica, de modo que, al rectificar los datos de imagen, no se tengan que tener en cuenta diferentes posiciones.

También es ventajoso que el primer cuerpo de referencia esté a la misma distancia del dispositivo de registro al registrar los datos de imagen adicionales que al registrar los datos de imagen tomográfica, de modo que, en lo posible, no se produzcan distorsiones diferentes.

También es ventajoso que el primer cuerpo de referencia se alinee durante la creación de los datos de imagen tomográfica de tal manera que la mayor parte posible de la superficie del primer cuerpo de referencia esté orientada hacia el dispositivo de registro para poder registrar de esta manera los datos de imagen más significativos posibles del cuerpo de referencia.

El primer cuerpo de referencia está dispuesto preferentemente en una parte del cuerpo del paciente, de modo que la parte del cuerpo y el primer cuerpo de referencia puedan registrarse con una imagen lo más detallada posible.

Los datos de imagen adicionales de la misma zona del cuerpo del paciente pueden ser creados por un segundo dispositivo de registro, preferiblemente un dispositivo de rayos X, e incluir una imagen de rayos X o una imagen de fluoroscopia.

El cuerpo de referencia tiene preferentemente localizadores, como, por ejemplo, bobinas de sensor o localizadores ópticos. Esto no solo permite comparar entre sí los datos de imagen registrados con datos geométricos conocidos para la rectificación, sino también el campo de referencia para la navegación intraoperatoria. En el caso de la navegación electromagnética, en sí conocida, este puede ser un campo alterno generado por un generador de campo, que es detectado por las bobinas de sensor. Una comparación de este tipo de los datos de imagen registrados con los datos geométricos conocidos y el campo de referencia para la navegación intraoperatoria permite un registro que no sólo puede realizarse antes de la operación sino también durante la operación.

El primer cuerpo de referencia tiene preferiblemente forma de anillo o circular y / o tiene zonas y / o elementos en forma de anillo y / o circulares.

Los demás datos de imagen se registran preferiblemente durante la operación y, por lo tanto, están extremadamente actualizados.

La pantalla incluye preferiblemente un monitor.

La zona del cuerpo definida del paciente comprende preferiblemente la columna vertebral, es decir, el procedimiento es particularmente ventajoso para respaldar exámenes médicos o tratamientos en la zona de la columna vertebral.

Al menos parte de los datos de imagen tomográfica se pueden registrar antes de un examen médico u operación quirúrgica, por ejemplo, un tomógrafo, como un tomógrafo de resonancia magnética, que de otro modo dificultaría el examen médico o la operación quirúrgica.

De forma especialmente preferente está dispuesto un segundo cuerpo de referencia o un cuerpo de referencia adicional en un sitio de operación en el cuerpo del paciente, estando dispuesto el sitio de operación en la zona definida del cuerpo del paciente. El primer cuerpo de referencia y el segundo cuerpo de referencia están registrados en un sistema de navegación para planificar y realizar operaciones quirúrgicas, donde los datos de posición del primer cuerpo de referencia y del segundo cuerpo de referencia en relación con un punto de referencia están determinados por el sistema de navegación. Para el registro, es ventajoso que el primer cuerpo de referencia y el segundo cuerpo de referencia comprendan localizadores, como, por ejemplo, bobinas de sensor o localizadores ópticos. El uso de bobinas de sensor en sistemas de navegación de este tipo es generalmente conocido. Usando los datos de posición determinados del primer cuerpo de referencia y del segundo cuerpo de referencia, los datos de imagen tomográfica y otros datos de imagen pueden mostrarse superpuestos en la pantalla del sistema de navegación. Esto permite una navegación precisa con la ayuda de imágenes de rayos X obtenidas intraoperatoriamente y rectificadas. La precisión de la superposición de los datos de imagen se optimiza registrando el primer cuerpo de referencia y el segundo cuerpo de referencia en el sistema de navegación.

El uso de dos cuerpos de referencia en combinación entre sí, de los cuales el primero es el cuerpo de geometría conocida y el segundo es un localizador local más pequeño en el sitio de operación, permite obtener información espacial intraoperatoriamente y superponerla a la imagen de radiografía generada intraoperatoriamente.

Dos de los cuerpos de referencia también pueden ser cuerpos con geometría conocida. Esto hace posible obtener información espacial a partir de, por ejemplo, imágenes de fluoroscopia obtenidas mediante tecnología de rayos X, especialmente cuando se utilizan varias imágenes bidimensionales sin información de profundidad (por ejemplo, imágenes obtenidas a partir de tecnología de rayos X) tomadas

desde diferentes perspectivas y colocadas en relación unas con otras.

Es ventajoso que la posición del primer cuerpo de referencia y / o del segundo cuerpo de referencia se detecte por medio de un sistema de detección de posición electromagnético y / u óptico. La posición se detecta preferiblemente al mismo tiempo que se registran los datos de imagen y / o al mismo tiempo que se registran los datos de imagen adicionales.

Los sistemas de detección de posición tanto electromagnéticos como ópticos son básicamente conocidos por la técnica anterior. Por ejemplo, se conocen sistemas de detección de posición electromagnéticos que tienen un generador de campo. El generador de campo genera normalmente un campo eléctrico alterno. Los elementos de localización que tienen bobinas están dispuestos en un instrumento médico para navegar en esta zona de operación. El campo electromagnético alterno induce corrientes características en estas bobinas dependiendo de la alineación de la respectiva bobina con el campo electromagnético alterno, a partir del cual se puede determinar la información de posición de las bobinas.

El primer cuerpo de referencia y / o el segundo cuerpo de referencia pueden tener una bobina de sensor como localizador y / o localizadores ópticos, que preferiblemente está fijada al cuerpo de referencia o integrada en él. Preferiblemente, se conoce la posición de los cuerpos de referencia con respecto a un localizador. El primer cuerpo de referencia y / o el segundo cuerpo de referencia pueden diseñarse para que se puedan acoplar y / o disponer en un paciente y, por lo tanto, sirvan como localizador de pacientes y / o referencia de paciente para una detección de posición y / o una navegación.

Preferiblemente, un primer cuerpo de referencia está destinado a colocarse en un paciente y retirarse de nuevo después de que haya tenido lugar el registro. Preferiblemente, un segundo cuerpo de referencia está destinado a colocarse en un paciente y permanecer allí al menos temporalmente después de que se haya realizado el registro. Un primer y un segundo cuerpo de referencia pueden estar dispuestos al mismo tiempo en el paciente, de modo que su posición relativa entre sí también puede registrarse tomando una imagen y / o puede determinarse mediante un sistema de detección de posición.

Adicionalmente, o alternativamente, al menos una parte de los datos de imagen obtenidos por tomografía o por tecnología de rayos X se pueden registrar durante una operación (intraoperatoriamente) y, por lo tanto, siempre están completamente actualizados. En particular, es recomendable utilizar datos de imagen intraoperatoria registrados por un dispositivo de rayos X compacto, como, por ejemplo, un arco en C. Dichos datos de imagen registrados intraoperatoriamente son a menudo imágenes de fluoroscopia sin información de profundidad y no contienen ninguna tomografía. Sin embargo, la información espacial se puede obtener con la ayuda de uno o más cuerpos de referencia de geometría conocida. Esto último se aplica, sobre todo, pero no solo, cuando, por ejemplo, están disponibles datos de imagen obtenidos antes de la operación con información espacial, por ejemplo, tomografías, como tomografías computarizadas o tomografías por resonancia magnética, que se vinculan intraoperatoriamente a los datos de imagen obtenidos intraoperatoriamente.

Con respecto al sistema médico, el objetivo se logra mediante un sistema médico para la planificación quirúrgica y / o la navegación intraoperatoria, que tiene al menos una unidad de computación, al menos una primera unidad de registro para registrar datos de imagen tomográfica de una zona del cuerpo de un paciente, al menos una segunda unidad de registro para registrar datos de imagen adicionales de la misma zona del cuerpo del paciente así como un primer cuerpo de referencia, donde el sistema médico se opera utilizando un procedimiento del tipo descrito anteriormente.

El cuerpo de referencia puede ser parcialmente transparente a los rayos X. El cuerpo de referencia tiene preferiblemente componentes impermeables a los rayos X (radioopacos), en particular marcas de referencia radioopacas, donde preferiblemente la posición geométrica de las marcas de referencia entre sí se conoce y está fijada en el cuerpo de referencia. De esta manera, la comparación y la rectificación descritas anteriormente de los datos de imagen registrados pueden tener lugar sobre la base de la posición geométrica de las marcas de referencia entre sí. Como alternativa o, además, los datos de imagen registrados se pueden comparar y rectificar usando la geometría inherente del cuerpo de referencia.

Las marcas de referencia son preferiblemente planas y están dispuestas en el cuerpo de referencia de tal manera, que al menos dos, preferiblemente al menos 3 marcas de referencia se extienden planas en un plano común.

Una marca de referencia tiene preferiblemente forma anular o circular y / o tiene zonas y / o elementos anulares y / o circulares.

El objeto relacionado con el generador de campo electromagnético se consigue mediante un generador de campo electromagnético que tiene o forma un cuerpo de referencia como se ha descrito anteriormente. Ha demostrado ser ventajoso si el cuerpo de referencia y / o las marcas de referencia dispuestas en el cuerpo de referencia están dispuestas en una posición fija con respecto al generador de campo electromagnético, en particular con respecto a un elemento generador de campo del generador de campo. Preferiblemente, la posición geométrica de las marcas de referencia entre sí se conoce y se fija en el cuerpo de referencia.

El generador de campo y / o el elemento generador de campo del generador de campo pueden estar configurados como un marco, en particular de tal manera que el marco abarque una ventana que, salvando las marcas de referencia radioopacas que se dispondrán en la ventana, sea transparente a los rayos X. La ventana transparente a los rayos X puede estar formada por un cuerpo de referencia transparente a los rayos X plano sobre el que están dispuestos cuerpos de referencia radioopacos. Preferiblemente, una superficie del generador de campo también está diseñada para que sea plana, de modo que pueda descansar sobre una mesa de operaciones durante el funcionamiento. Si un paciente se acuesta en la mesa de operaciones durante una operación, el generador de campo se dispone preferentemente entre el paciente y la mesa de operaciones. El generador de campo puede tener elementos de amortiguación para evitar puntos de presión en la superficie del cuerpo del paciente.

La invención se explicará ahora con más detalle sobre la base de varios ejemplos de realización con ayuda de figuras. Se muestra en:

Fig. 1 una vista en planta esquemática de una primera forma de realización de un primer cuerpo de referencia según la invención;

Fig. 2 una vista en planta esquemática de una segunda forma de realización de un primer cuerpo de referencia según la invención;

Fig. 3 una vista en planta esquemática de una tercera forma de realización de un primer cuerpo de referencia según la invención;

Fig. 4 una representación esquemática de una cuarta forma de realización de un primer cuerpo de referencia según la invención, que tiene marcas de referencia;

Fig. 5 una representación esquemática de una quinta forma de realización de un primer cuerpo de referencia según la invención, que tiene marcas de referencia;

Fig. 6 una representación esquemática de una primera forma de realización de un segundo cuerpo de referencia según la invención, que tiene marcas de referencia;

Fig. 7 otra representación esquemática de un segundo cuerpo de referencia de la Fig. 6;

Fig. 8 una representación esquemática de una segunda forma de realización de un segundo cuerpo de referencia según la invención, que tiene marcas de referencia;

Fig. 9 una representación esquemática de una realización de un generador de campo según la invención:

Fig. 10 una representación esquemática de una disposición para la adquisición de imágenes intraoperatorias y

Fig. 11 una representación esquemática de un procedimiento según la invención para integrar datos de imagen de un paciente en un sistema para la planificación de operaciones y / o la navegación intraoperatoria.

La primera forma de realización de un primer cuerpo de referencia 1 según la invención, representada esquemáticamente en la Fig. 1 comprende un cuerpo base 2 en forma de anillo, representado mediante líneas de puntos, con un punto central 3, un perímetro exterior 4 y un perímetro interior 5 menor. Un paso circular 6 del cuerpo base 2 está delimitado por el perímetro interior 5 y es concéntrico con el cuerpo base 2. El cuerpo base 2 está hecho preferentemente de un material que tiene poca permeabilidad a los rayos X. Para este propósito son particularmente adecuados metales tales como, por ejemplo, plomo. En esta vista, no se puede ver que ambas superficies del cuerpo base 2 sean planas. En realizaciones alternativas, una o ambas superficies también pueden tener una curvatura convexa que se extiende radialmente hacia el punto central 3.

El cuerpo base 2 está completamente revestido por una capa de cubierta 7 de un material diferente al material del cuerpo base 2. En este primer ejemplo de realización, la capa de cubierta 7 está dispuesta exactamente a lo largo de la forma del cuerpo base 2. La capa de cubierta 7 tiene preferiblemente una permeabilidad a los rayos X significativamente mejor que el cuerpo base 2. Los plásticos son especialmente adecuados como material para la capa de cubierta 7. La capa de cubierta 7 es opcional y ofrece, por ejemplo, ventajas higiénicas. Además, una capa de cubierta 7 adecuada también puede garantizar la estabilidad dimensional del primer cuerpo de referencia 1. Esto último es particularmente importante cuando el cuerpo base 2 está hecho de un material muy dúctil, como, por ejemplo, plomo. Una superficie lisa y una alta fragilidad de la capa de cubierta 7 son especialmente ventajosas. La capa de cubierta debe tener una fragilidad tal, que una fuerte deformación del primer cuerpo de referencia 1, que va más allá de la deformabilidad elástica, provoque la rotura de la capa de cubierta 6 al menos localmente. Una capa de cubierta rota 6 sirve así como indicador de un primer cuerpo de referencia 1 deformado, que ya no debería utilizarse como tal.

La segunda forma de realización de un primer cuerpo de referencia 11 según la invención mostrada en la figura 2 tiene un cuerpo base circular 12 con un centro 13 y un perímetro exterior 14. Una capa de cubierta no está presente en la segunda realización mostrada, pero se puede agregar si es necesario.

En la figura 3 se muestra una tercera realización de un primer cuerpo de referencia 21 según la invención. El primer cuerpo de referencia 21 tiene un cuerpo cuadrado 22 con un centro 23, un perímetro exterior 24 y un paso circular 26 concéntrico con el cuerpo 22. El paso 26 está delimitado hacia el exterior en dirección radial por una circunferencia interior 25 del cuerpo base 22.

En el caso de que el cuerpo base 2, 12, 22 tenga suficiente resistencia para que no se deforme permanentemente en las condiciones de uso previstas, la posible capa de cubierta 7 se puede formar a partir de un material elástico, por ejemplo, para proteger el cuerpo 2, 12, 22 de influencias externas tales como, por ejemplo, para protección contra golpes. En particular, entran en consideración particularmente materiales caucho-elásticos, siliconas, etc. Preferentemente, la capa de cubierta también puede estar configurada como una envoltura elástica o rígida en la que se puede insertar el cuerpo base 2, 12, 22.

Si la capa de cubierta 7 tiene una permeabilidad a los rayos X significativamente mejor que el cuerpo base 2, la capa de cubierta 7 también puede recubrir por completo el cuerpo base 2, 12, 22 junto con los pasos 6, 26. El cuerpo base 2, 12, 22 se puede ver así esencialmente en una imagen de rayos X del primer cuerpo de referencia 1, 11, 21.

Un cuerpo de referencia 30 mostrado en la figura 4 está diseñado como una jaula y está destinado a colocarse en una zona de operación abierta, por ejemplo, un cuerpo vertebral expuesto. El cuerpo de referencia 30 tiene una pluralidad de marcas de referencia 19 cuya posición geométrica entre sí es conocida y constante. El cuerpo de referencia 30 está formado por un material que tiene una mayor transparencia a los rayos X que las marcas de referencia 19. El cuerpo de referencia 30 tiene dos secciones 31 en forma de U que están dispuestas alineadas entre sí y están unidas entre sí a través de dos almas 32, 33. Dos marcas de referencia planas 19 están dispuestas en una superficie 31' del cuerpo de referencia 30 de tal manera que se extienden planas en un plano común, a saber, la superficie 31'. Cada una de las subfiguras a) a e) muestran diferentes vistas del mismo cuerpo de referencia 30.

Un cuerpo de referencia alternativo 30 mostrado en la figura 5 tiene forma de seta y está destinado a ser insertado en una abertura cutánea quirúrgica abierta, por ejemplo, por medio de un trocar como parte de un procedimiento mínimamente invasivo. El cuerpo de referencia 30 tiene una tapa plana 36 en la que se fija centralmente un pasador 37. El cuerpo de referencia 30 tiene varias marcas de referencia 19 tanto en la tapa 36 como en el pasador 37, cuya posición geométrica es conocida y constante entre sí. El cuerpo de referencia 30 está hecho de un material que tiene una mayor transparencia a los rayos X que las marcas de referencia 19. Cada una de las subfiguras a) a c) muestra diferentes vistas del mismo cuerpo de referencia 30.

Otro cuerpo de referencia alternativo 30 mostrado en la figura 6 está configurado en forma de estuche y está destinado a ser abierto y fijado, por ejemplo, en un alambre quirúrgico, por ejemplo, un alambre de Kirschner para ser fijado al hueso. Para ello, el cuerpo de referencia tiene una manga exterior 38 y un manguito de fijación 39 que se puede introducir. El cuerpo de referencia 30 tiene una pluralidad de marcas de referencia 19 en la manga exterior 38, cuya posición geométrica relativa entre sí es conocida y constante. Las marcas de referencia 19 están dispuestas uniformemente en la manga exterior 38 en la dirección circunferencial. El cuerpo de referencia 30 está hecho de un material que tiene una mayor transparencia a los rayos X que las marcas de referencia 19. Cada una de las subfiguras a) a c) muestra diferentes vistas del mismo cuerpo de referencia 30.

La Fig. 7 muestra el cuerpo de referencia 30 de la Fig. 6 en la posición de fijación, es decir, el cuerpo de referencia está fijado en un alambre quirúrgico (no mostrado). Para ello se presiona el manguito de fijación 39 en la manga exterior 38. Cada una de las subfiguras a) a c) muestra diferentes vistas del mismo cuerpo de referencia 30.

Otro cuerpo de referencia alternativo 30, mostrado en la Fig. 8, está configurado en forma de abrazadera y está destinado a ser fijado, por ejemplo, a una vértebra. Para ello, el cuerpo de referencia 30 presenta un soporte principal angular 34 en el que está fijado de forma pivotante un estribo de fijación 35. El cuerpo de referencia 30 tiene una pluralidad de marcas de referencia 19, 19' cuya posición geométrica entre sí es conocida y constante. En el presente caso, las marcas de referencia 19, 19' están dispuestas únicamente en una superficie del soporte principal angular 34 y tienen diferentes tamaños. El cuerpo de referencia 30 está hecho de un material que tiene una mayor transparencia a los rayos X que las marcas de referencia 19. Cada una de las subfiguras a) a d) muestra diferentes vistas del mismo cuerpo de referencia 30.

La Fig. 9a) muestra una vista desde arriba de una mesa de operaciones 200, con un generador de campo 50 según la invención apoyado sobre la mesa de operaciones 200. El generador de campo 50 y el elemento generador de campo (integrado y por lo tanto no mostrado) del generador de campo 50 están diseñados en forma de marco. El marco 50' del generador de campo 50 abarca una ventana (área sombreada) que es transparente a los rayos X. En el presente caso, la ventana transparente a los rayos X está formada por un cuerpo de referencia 30 plano transparente a los rayos X. En el cuerpo de referencia 30 transparente a los rayos X están dispuestas marcas de referencia 19, cada una de las cuales está dispuesta en una posición fija con respecto al generador de campo 50 y al elemento generador de campo integrado, que por lo tanto no se muestra. La posición geométrica de las marcas de referencia opacas a los rayos X 19 entre sí es conocida y constante.

Como puede verse en la vista lateral de la Fig. 9b), el generador de campo tiene una superficie plana 50” y está dispuesto sobre la mesa de operaciones 200.

En la Fig. 10 se muestra una disposición para el registro de imágenes intraoperatorias. Un primer cuerpo de referencia 1, por ejemplo, el descrito con referencia a la figura 1, está dispuesto abdominalmente sobre un paciente P que se encuentra sobre una mesa de operaciones 200. El paciente P y el cuerpo de referencia 1 se colocan en un arco en C de tal manera que los datos de imagen obtenidos por tecnología de rayos X incluyen tanto una región definida del cuerpo del paciente P, en este caso el abdomen, como el cuerpo de referencia 1 dispuesto allí.

En un procedimiento de acuerdo con la invención para integrar datos de imágenes de un paciente en un sistema para planificación de operaciones y / o navegación intraoperatoria en la Fig. 11, en un primer paso S1, datos de imágenes tomográficas o datos de imágenes obtenidos por tecnología de rayos X de al menos al menos una zona definida del cuerpo del paciente se registra con al menos un primer dispositivo de registro adecuado para ello, estando dispuesto un primer cuerpo de referencia, que también se registra mediante el primer dispositivo de registro, con al menos una superficie sobre el paciente.

En un segundo paso S2, los datos de imagen registrados que representan el primer cuerpo de referencia se comparan con datos geométricos conocidos del primer cuerpo de referencia para obtener información de distorsión.

En un tercer paso S3, los datos de imagen registrados son rectificados por una unidad de computación sobre la base de la información de distorsión para obtener datos de imagen rectificados.

En un cuarto paso S4, los datos de imagen rectificados se superponen con datos de imagen adicionales de la misma región del cuerpo del paciente para obtener datos de imagen superpuestos.

En un quinto paso S5, los datos de imagen superpuestos se muestran en una pantalla.

Lista de números de referencia

1, 11,21, 30 Cuerpo de referencia

2, 12, 22 Cuerpo base

3, 13, 23 Punto central

4, 14, 24 Perímetro exterior

5, 25 Perímetro interior

6, 26 Paso circular

7 Capa de cubierta

19, 19' Marca de referencia

31 Sección en forma de U

31' Superficie del cuerpo de referencia 32, 33 Alma

34 Soporte principal

35 estribo de fijación

36 Tapa

37 Pasador

38 Manga exterior

39 Manguito de fijación

50 Generador de campo

50' Marco del generador de campo

50" Superficie plana del generador de campo 100 Arco en C

200 Mesa de operaciones

P Paciente

S1, S2, S3, S4, S5 Pasos del procedimiento

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para operar un sistema médico para la planificación quirúrgica y / o navegación intraoperatoria para mostrar (S5), en una pantalla, datos de imagen recibidos (S1), comparados (S2), rectificados (S3) y superpuestos (S4) por una unidad de computación, caracterizado por los pasos de:

- proporcionar un primer cuerpo de referencia (1, 11,21) con geometría conocida;

- proporcionar datos geométricos del primer cuerpo de referencia;

- disponer el primer cuerpo de referencia (1, 11, 21) con al menos una superficie sobre un paciente;

- registrar (S1) datos de imagen tomográfica o datos de imagen obtenida por rayos X de al menos una zona definida del cuerpo del paciente por medio de al menos un primer dispositivo de registro adecuado, donde el primer cuerpo de referencia (1, 11,21) también es registrado por el primer dispositivo de registro;

- comparar (S2) los datos de imagen registrados que representan el primer cuerpo de referencia con los datos geométricos conocidos del primer cuerpo de referencia para obtener información de distorsión;

- rectificar (S3) los datos de imagen registrados por medio de una unidad de computación basándose en la información de distorsión para obtener los datos de imagen rectificados;

- superponer (S4) los datos de imagen rectificados con datos de imagen adicionales de la misma zona del cuerpo del paciente, registrados por medio de un segundo dispositivo de registro, para obtener datos de imagen superpuestos, donde los datos de imagen adicionales también comprenden el primer cuerpo de referencia de datos geométricos conocidos y también han sido rectificados mediante comparación con estos datos conocidos por la unidad de computación antes de la superposición; y

- mostrar (S5) los datos de imagen superpuestos en una pantalla.

2. Procedimiento según la reivindicación 1,

caracterizado porque los datos geométricos del primer cuerpo de referencia (1, 11, 21) son datos de imagen que representan sin distorsiones la geometría real del primer cuerpo de referencia (1, 11, 21), donde el primer cuerpo de referencia (1, 11, 21) es preferiblemente anular o circular y / o tiene zonas y / o elementos anulares y / o circulares.

3. Procedimiento según la reivindicación 2,

caracterizado porque, durante el registro de los datos de imagen adicionales, el primer cuerpo de referencia (1, 11, 21) tiene la misma posición con respecto al dispositivo de registro y / o al paciente que durante el registro de los datos de imagen tomográfica.

4. Procedimiento según la reivindicación 2 o 3,

caracterizado porque, durante el registro de los datos de imagen adicionales, el primer cuerpo de referencia (1, 11, 21) está a la misma distancia del dispositivo de registro que durante el registro de los datos de imagen tomográfica.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque, durante el registro de los datos de imagen tomográfica, el primer cuerpo de referencia (1, 11, 21) está alineado de tal manera que la mayor parte posible de la superficie del primer cuerpo de referencia (1, 11, 21) esté orientada hacia el dispositivo de registro, donde el primer cuerpo de referencia (1, 11, 21) está dispuesto preferiblemente en una parte del cuerpo del paciente, y / o que la zona del cuerpo definida del paciente incluya preferiblemente la columna vertebral

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque los datos de imagen adicionales de la misma zona del cuerpo del paciente se registran mediante un segundo dispositivo de registro, en el que el segundo dispositivo de registro es un dispositivo de rayos X y los datos de imagen adicionales incluyen imágenes de fluoroscopia.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque los datos de imagen adicionales se registran de forma intraoperatoria y / o porque al menos una parte de los datos de imagen tomográfica se registran durante un examen médico u operación quirúrgica.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque se dispone un segundo cuerpo de referencia en un sitio de operación en el cuerpo del paciente, donde la zona de operación está dispuesta en la zona definida del cuerpo del paciente, donde el primer cuerpo de referencia y el segundo el cuerpo de referencia están registrados en un sistema de navegación para planificar y realizar operaciones quirúrgicas, donde los datos de posición del primer cuerpo de referencia y del segundo cuerpo de referencia en relación con un punto de referencia están determinados por el sistema de navegación, donde los datos de imagen tomográfica y datos de imagen adicionales son mostrados superpuestos en la pantalla por medio de los datos de posición del primer cuerpo de referencia y del segundo cuerpo de referencia en el sistema de navegación.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la posición del primer cuerpo de referencia se detecta por medio de un sistema de detección de posición electromagnético y/u óptico, donde la detección de posición tiene lugar preferentemente al mismo tiempo que el registro de los datos de imagen y / o al mismo tiempo que el registro de los datos de imagen adicionales.

10. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque la posición del segundo cuerpo de referencia se detecta por medio de un sistema de detección de posición electromagnético y / u óptico, donde la detección de posición tiene lugar preferentemente al mismo tiempo que el registro de los datos de imagen y / o al mismo tiempo que el registro de los datos de imagen adicionales.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7 o 9, caracterizado porque el primer cuerpo de referencia (1, 11, 21, 30) presenta marcas de referencia (19) cuyas posiciones geométricas entre sí son conocidas y constantes.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 o 10, caracterizado porque el segundo cuerpo de referencia presenta marcas de referencia (19) cuyas posiciones geométricas entre sí son conocidas y constantes

13. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque el primer cuerpo de referencia (30) está dispuesto en un generador de campo (50), donde en particular el generador de campo (50) y / o el elemento generador de campo del generador de campo (50) está configurado en forma de marco, en particular de tal manera que el marco (50') abarque una ventana que, salvando las marcas de referencia radioopacas (19) que se dispondrán en la ventana, es radiotransparente.

14. Sistema médico para planificación quirúrgica y / o navegación intraoperatoria, con una unidad de computación, al menos una primera unidad de registro para registrar datos de imagen tomográfica de una zona del cuerpo de un paciente, al menos una segunda unidad de registro para registrar datos de imagen adicionales de la misma zona del cuerpo del paciente así como un cuerpo de referencia, donde el sistema médico se opera utilizando un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7 o 9 u 11 o 13.