Fixierungsring zur Kopffixierung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Fixierungsring zur Kopffixierung für die Durchführung stereotaktischer, medizinischer Maßnahmen im Kopfbereich, wobei der Fixierungsring Mittel zur Festlegung eines Kopfes und mindestens eine Halterung zur Befestigung an einer Patientenlagerung aufweist, wobei die mindestens eine Halterung mindestens eine Achse zur Schwenkung des Fixierungsrings und eine Arretiervorrichtung zur Festlegung des Fixierungsrings im gewünschten Schwenkwinkel aufweist.
Ein derartiger Fixierungsring ist aus der DE 40 40 789 AI bekannt. Dieser Fixierungs- ring weist ein Drehgelenk auf, das derart ausgebildet ist, daß der Fixierungsring bezüglich seiner Lage zwar an die Anatomie eines Patienten anpaßbar ist, sich jedoch mit dem Kopf des Patienten fast nicht schwenken läßt. Eine Schwenkung eines eingespannten Kopfes würde dabei mehr zu einer Streckung oder Stauchung der Halswirbel als zu einer Kopfschwenkung führen und wäre somit für letzteres unbrauchbar. Eine feste oder nahezu feste Ausrichtung des Kopfes eines Patienten kann jedoch unter bestimmten Umständen dazu führen, daß mit einem Gerät ein Zielpunkt auf dem zu beschreitenden Einbringweg, welcher anhand der anatomischen Gegebenheiten festgelegt wird, nicht erreicht werden kann. Insbesondere, wenn während der medizinischen Maßnahme eine Bildgebung erfolgen soll, kann das Gerät für die medizinische Maßnahme oft nicht in der Einbringrichtung angeordnet werden, da sich dort das bildgebende Gerät befindet. Dies ist sehr oft bei einer Bildgebung durch einen Magnetresonanztomographen der Fall, da der Patient in einem röhrenförmigen Raum des Tomographen liegt, bei dem nur die Öffnung am Kopfende für die Anordnung des Geräts zur Durchführung der stereotaktischen Maßnahme zur Verfügung steht. Weist dieses Gerät eine gewisse Länge auf, sind nur Einbringwege im oberen Schädelbereich möglich. Zu ähnlichen Problemen kann es jedoch auch bei anderen medizinischen Maßnahmen kommen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fixierungsring der eingangs genannten Art verfügbar zu machen, der medizinische stereotaktische Maßnahmen in einem größeren Bereich eines Kopfes ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mindestens eine Achse derart angeordnet ist, daß die Fixierungsringschwenkung mit der Anatomie einer möglichen Kopfschwenkung abgestimmt ist.
Durch die Erfindung läßt sich der Kopf eines Patienten innerhalb des anatomisch möglichen Bereichs schwenken und in der gewünschten Position arretieren. Dadurch können Geräte für einen medizinischen Eingriff besser auf dem vorgesehen Einbringweg den gewünschten Zielpunkt erreichen, auch wenn die Raumverhältnisse beengt sind. Die Erfindung kann jedoch auch in anderen Bereichen wie dem eingangs erwähnten zweckmäßig eingesetzt werden, wie beispielsweise in der Strahlentherapie, da sie Einstrahlwinkel ermöglicht, welche die auf einer Gantry um den Patienten bewegbare Strahlungsquelle nicht erreichen kann, wenn nicht in erfindungsgemäßer Weise der Kopf gegenüber der Längsachse des Patienten geneigt wird. Die Einsatzbereiche können vielgestaltig sein. Es kann sich um operative Eingriffe, wie Biopsien, um den Einsatz von Laserstrahlen, um stereotaktische Untersuchungen oder sonstige medizinische Maßnahmen handeln.
Für die konkrete Ausgestaltung des Fixierungsrings gibt es verschiedene Möglichkeiten. Es kann eine Achse oder es können auch mehrer Achsen angeordnet sein, wobei sich je nach Anordnung und Anzahl der Achsen verschiedene Schwenkbewegungen erzielen lassen. So läßt sich durch eine senkrecht zur Längsachse des Patienten ausgerichtete Achse eine Schwenkung des Kopfs zur Seite erreichen. Vorzugsweise wird jedoch vorgesehen, daß die Achse in horizontaler Ausrichtung senkrecht zur Längsachse des Patienten verläuft. Eine derartige Schwenkung des Kopfes nach vorne und nach hinten ermöglicht es in der Regel, aus nahezu jeder Richtung nahezu jeden Punkt im Kopf zu erreichen.
Zweckmäßigerweise wird vorgesehen, daß der Fixierungsring die Schwenkung begrenzende Anschläge aufweist, die derart angeordnet sind, daß die Schwenkung nur innerhalb des medizinisch zulässigen Bereichs stattfinden kann. Auf diese Weise sind mögliche Schädigungen schon von vornherein konstruktiv ausgeschlossen.
Die Arretiervorrichtung kann Arretierungen in jeder Stellung zulassen oder es kann vorgesehen sein, daß sie derart ausgebildet ist, daß sie in definierten Winkelstellungen festlegbar ist, wobei diese derart eingeteilt sind, daß in diesen Winkelstellungen alle medizinischen Maßnahmen vorgenommen werden können. Derart festgelegte Winkelstellungen haben den Vorteil, daß die Positionen auf einfachere Weise in Rechenprogrammen zur Durchführung von medizinischen Maßnahmen berücksichtigt werden können.
Die mechanische Ausgestaltung der Arretierungsvorrichtung ist auf verschiedenste Weise möglich. Ein Ausführungsbeispiel sieht vor, daß zwei Lochscheiben vorgesehen sind, von denen eine mit dem feststehenden Teil einer Halterung und die andere mit dem schwenkbaren Teil einer Halterung verbunden ist, wobei deren Löcher gleichen Durchmessers derart angeordnet sind, daß in jeder definierten Winkelstellung zwei Löcher der beiden Lochscheiben fluchten, wodurch diese durch einen Stift festlegbar sind. Die Löcher sind zweckmäßigerweise in Kreisen angeordnet, wobei der Teilungsunterschied der Löcher einer Lochscheibe zur anderen Lochscheibe derart ist, daß jeder definierten Winkelstellung zwei fluchtende Löcher zugeordnet sind.
Der Fixierungsring ist zweckmäßigerweise in der mindestens einen Halterung festklemmbar und lösbar, so daß er um seinen Mittelpunkt drehbar ist, was noch eine zusätzliche Einstellmöglichkeit eröffnet. Es ist möglich, daß eine einzige breitere Halterung vorgesehen ist oder daß zwei Halterungen mit fluchtenden Achsen vorgesehen sind. Selbstverständlich müssen dabei jeweils die Achsen derart angeordnet werden, daß die Fixierungsringschwenkung mit der Anatomie einer möglichen Kopfschwenkung abgestimmt ist.
Da im Magnetresonanztomographen sehr enge Raumverhältnisse sind und sehr oft das Bedürfnis besteht, unter Kontrolle einer Magnetresonanztomographie einen Eingriff durchzuführen, wird vorgeschlagen, daß der Fixierungsring aus unmagnetischem und nichtleitenden Materialien besteht. Dies ist Vorraussetzung dafür, daß der Fixierungsring im Magnetresonanztomographen eingesetzt werden kann und dessen Betrieb nicht stört.
Einer schnellen Arbeitsweise dient es, wenn eine Vorrichtung zur Erfassung der Winkelstellung vorgesehen ist, die deren Daten an einen Rechner zur Durchfuhrung der medizinischen Maßnahme gibt. Auf diese Weise läßt sich die Kopfstellung sofort und ohne manuelle Dateneingabe berücksichtigen.
Im übrigen ist der Fixierungsring mit allen üblichen Einrichtungen ausstattbar, die für die Durchführung der Maßnahmen erforderlich sind. Dies sind beispielsweise die Haltekloben zur Festlegung des Kopfes oder eine Halterung mit Einstellvorrichtung, durch die ein medizinisches Gerät aus jeder Richtung auf jeden Zielpunkt im Kopf gerichtet und schließlich eingeführt werden kann. Die Halterung für ein medizinisches Gerät ist vorzugsweise mit dem Fixierungsring in allseitig verstellbarer Weise verbunden und beispielsweise mittels Skalen einstellbar sowie arretierbar. Die Kombination des erfindungsgemäßen Fixierungsrings mit derartigen Maßnahmen ist selbstverständlich. Diesbezüglich wird auf den eingangs genannten Stand der Technik verwiesen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein Ausfuhrungsbeispiel des Fixierungsrings bei der Verwendung in einem Magnetresonanztomographen in Seitenansicht mit Patient,
Fig. 2 dasselbe Ausflihrungsbeispiel in Vorderansicht, ohne Patient,
Fig. 3 den Fixierungsring dieses Ausfuhrungsbeispiels und
Fig. 4 eine Schwenkung mit Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Arretierungsvorrichtung
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungs gemäßen Fixierungsrings 1 beim Einsatz in einem Magnetresonanztomographen 16. Der Fixierungsring 1 ist mittels einer Halterung 4 an einer Patientenlagerung 5 befestigt, damit der Patient 9 mit seinem Kopf 3 festgelegt werden kann. Dazu dienen Mittel 2 zur Festlegung des Kopfes 3, welche in der Regel als Befestigungskloben ausgebildet sind, die mittels einer Spitze den Schädelknochen arretieren. Auf diese Weise wird eine präzise Lagerung des Kopfes 3 erreicht, damit ein Zielpunkt mit hoher Genauigkeit einem medizinischen Eingriff unterzogen werden kann. Soll ein solcher Eingriff unter Bildgebung durch den Magnetresonan- ztomographen 16 vorgenommen werden, so tritt das Problem auf, daß die Öffnung 20 des Magnetresonanztomographen 16 relativ eng ist und es daher oft nicht möglich ist, ein medizinisches Gerät 19 in der gewünschten Einbringrichtung 17 zum Zielpunkt zu führen. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß die Halterung 4 aus einem feststehenden Teil 12 und einem mittels einer Achse 6 schwenkbaren Teil 13 besteht, so daß es möglich ist, den Fixierungsring 1 in eine strichpunktiert gezeichnete Position 1' oder eine dazwischenliegende, beziehungsweise eine Position in die andere Schwenkrichtung zu verschwenken, wodurch der Kopf 3 ebenfalls beispielsweise in die strichpunktiert gezeichnete Position geschwenkt wird. Dadurch verändert sich auch die Einbringrichtung 17, die nach der Schwenkung des Kopfes 3 als Einbringrichtung 18 zu demselben vorher nicht mittels des Geräts 19 erreichbaren Zielpunktes führt. Dabei muß selbstverständlich der Fixierungsring derart schwenken, daß dies mit der Anatomie des auf der Patientenlagerung 5 liegenden Patienten 9 übereinstimmt. Die Schwenkrichtung und daß Maß der Schwenkung richtet sich nach Zielpunkt und Einbringweg.
Bei diesem Ausführungsbeispiel verläuft die Achse 6 in horizontaler Ausrichtung senkrecht zur Längsachse 8 des Patienten 9. Selbstverständlich sind auch andere
Ausfuhrungsbeispiele denkbar, beispielsweise eine vertikal verlaufende Achse 6, um den Kopf zur Seite zu neigen oder es ist auch eine Kombination mit zwei Achsen oder einer anderen Achsführung denkbar. Eine Neigung zur Seite ist jedoch auch durch eine Drehung des Fixierungsrings 1 möglich.
Fig. 2 zeigt dasselbe Ausführungsbeispiel in Vorderansicht ohne Patient 9, dabei sind die räumlichen Gegebenheiten des Magnetresonanztomographen 16 mit der röhrenförmigen Öffnung 20 ersichtlich, in die ein Patient 9 verbracht werden muß. Die Bezugszeichen entsprechen dem oben dargestellten.
Fig. 3 zeigt den Fixierungsring 1 des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 und 2 in Vergrößerung. Der Fixierungsring 1 ist in dem schwenkbaren Teil 13 der Halterung 14 mittels lösbaren Befestigungen 23 festgelegt, werden diese gelöst, so kann er um seinen Mittelpunkt 24 gedreht werden. Auch auf diese Weise läßt sich noch eine Drehung des Kopfes 3 erreichen, um an bestimmte Stellen besser heranzukommen. Die Mittel 2 zur Festlegung des Kopfes 3 sind hier zusammengeschoben, sie werden, um einen Kopf 3 zu befestigen, auf den Fixierungsring 1 verteilt und an diesem festgelegt, um dann den Kopf 3 zu fixieren. In der Darstellung ist weiterhin ersichtlich, wie die Achsen 6 verlaufen. Sie sind zwischen den feststehenden Teilen 12 der Halterung 4 und den schwenkbaren Teilen 13 der Halterung 4 angeordnet. Die Halterung 4 befindet sich mit ihren feststehenden Teilen 12 auf einer Grundplatte 21, welche mittels Paßstifte 22 in eine definierte Position zu einer Patientenlagerung 5 bringbar sind. Das in Fig. 1 gezeichnete medizinische Gerät 19 läßt sich zur exakten Positionierung gegenüber dem Kopf 3 des Patienten 9 ebenfalls an dem Fixierungsring 1 befestigen, vorzugsweise derart, daß es gezielt einstellbar und schwenkbar ist. Diesbezüglich wird auf den eingangs genannten Stand der Technik verwiesen.
Fig. 4 zeigt die Darstellung der Schwenkung eines Fixierungsrings 1 und die Ausgestaltung einer Arretierungs Vorrichtung 7. Die Arretierungs Vorrichtung 7 besteht aus zwei Lochscheiben 11 und 11', von denen eine mit dem feststehenden Teil 12 der Halterung 4 und die andere mit dem schwenkbaren Teil 13 der Halterung 4 verbunden
ist. Die Lochscheiben 11 und 11' sind mit Löchern 14 ausgestattet, welche im Kreis angeordnet sind, wobei die Löcher 14 der beiden Lochscheiben 11 und 11' nicht dieselbe Teilung, sondern einen derartigen Teilungsunterschied aufweisen, daß der Fixierungsring 1 in definierten Schwenkstellungen festlegbar ist.
Im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel sind Anschläge 10 und 10' vorgesehen, welche die Schwenkbewegung auf maximal 25° und - 20° begrenzen. Dies sind die maximalen Schwenkungen, welche möglich sind, ohne daß der Patient 9 Schaden nehmen kann. Zwischen diesen maximalen Schwenkungen, welche mit 1 ' und 1 ' ' bezeichnet sind, gibt es verschiedene Zwischenstufen, die hier in einer Abstufung von 5° einstellbar sind. Die Löcher 14 der Lochscheiben 11, 11' sind zu diesem Zweck derart versetzt angeordnet, daß nach einer jeweiligen Schwenkung von 5° zwei Löcher 14 derart übereinstimmen, daß der Fixierungsring 1 mittels eines Stifts 15 festlegbar ist. Auf diese Weise kann der Fixierungsring 1 in definierte Positionen verbracht werden, welche eine medizinische Maßnahme, wie in Fig. 1 dargestellt, ermöglichen. Dabei sind die definierten Positionen in einen Rechner eingebbar, damit diese bei der Planung des medizinischen Eingriffs berücksichtigt werden können. Vorzugsweise übermittelt eine entsprechende Einrichtung die Positionen direkt an den Rechner.
Selbstverständlich gibt es - wie oben bereits erwähnt - weitere Möglichkeiten, die Erfindung auszugestalten. Dabei ist es selbstverständlich auch möglich, statt zwei Halterungen 4 eine etwas stabiler ausgestaltete vorzusehen. Ebenso kann natürlich die Arretiervorrichtung 7 durchaus auch in anderer Weise ausgebildet sein.
Fixierungsring zur Kopffixierung
Bezugszeichenliste
1, 1', 1" Fixierungsring
IM" Fixierungsring geschwenkt (Endpositionen)
2 Mittel zur Festlegung des Kopfes
3 Kopf
4 Halterung
5 Patientenlagerung
6 Achse
7 Arretiervorrichtung
8 Längsachse des Patienten
9 Patient
10, 10' Anschläge
11, 11' Lochscheiben
12 feststehender Teil einer Halterung
13 schwenkbarer Teil einer Halterung
14 Löcher
15 Stift
16 Magnetresonanztomograph
17 strichpunktierter Pfeil: nicht mögliche Einbringrichtung
18 strichpunktierter Pfeil: mögliche Einbringrichtung
19 medizinisches Gerät
20 Öffnung des Magnetresonanztomographen
Grundplatte Paßstifte lösbare Befestigungen Mittelpunkt des Fixierungsrings