WO2005030073A1 - Vorrichtung zur platzierung von instrumenten oder implantaten in körperorgane - Google Patents

Vorrichtung zur platzierung von instrumenten oder implantaten in körperorgane Download PDF

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WO2005030073A1
WO2005030073A1 PCT/CH2004/000596 CH2004000596W WO2005030073A1 WO 2005030073 A1 WO2005030073 A1 WO 2005030073A1 CH 2004000596 W CH2004000596 W CH 2004000596W WO 2005030073 A1 WO2005030073 A1 WO 2005030073A1
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WO
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navigation unit
cylinder
base plate
target
navigation
Prior art date
Application number
PCT/CH2004/000596
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French (fr)
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Friedrich Magerl
Christian Widmer
Stanislav Taller
Richard Lukas
Petr Suchomel
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Sepitec Foundation
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Publication date
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Priority to EP04761936A priority patent/EP1675520A1/de
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B90/50—Supports for surgical instruments, e.g. articulated arms
    • 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
    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
    • A61B2090/376—Surgical systems with images on a monitor during operation using X-rays, e.g. fluoroscopy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B90/10—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 for stereotaxic surgery, e.g. frame-based stereotaxis
    • A61B90/11—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 for stereotaxic surgery, e.g. frame-based stereotaxis with guides for needles or instruments, e.g. arcuate slides or ball joints

Definitions

  • the invention relates to a device for percutaneous placement of instruments or implants in body organs according to the preamble of / claim 1 and a method for operating such a device.
  • the CT navigation which does not require a great deal of technical effort, is more precise, safer and easier to use and is considerably cheaper than computer-aided navigation techniques.
  • the target object eg a herniated disc
  • Visual aids such as microscopes or endoscopes equipped with cameras, as well as special instruments and navigation aids are technical requirements for such interventions.
  • Percutaneous procedures are performed without open access through the tissues covering the target object and thus without a direct view of the target object.
  • the target object is depicted using an imaging method (eg X-ray image converter, sonography, computed tomography, magnetic resonance imaging), instruments and implants are introduced into the body using these methods and / or special navigation aids (eg Computer Assisted Surgery - CAS).
  • an imaging method eg X-ray image converter, sonography, computed tomography, magnetic resonance imaging
  • instruments and implants are introduced into the body using these methods and / or special navigation aids (eg Computer Assisted Surgery - CAS).
  • Computer-controlled navigation became particularly important.
  • the procedure is planned using pre-operative computed tomography.
  • the previously computer-tomographically produced virtual target object is brought into line with the real object in such a way that the coordinates of the two objects finally match exactly.
  • This process is called referencing.
  • an instrument reference base
  • the operation can be carried out with standardized instruments equipped with markers or diodes.
  • the camera and computer determine the position of the instruments in the room. Their relationship to the target object (e.g. a section of the spine) is displayed online on the screen.
  • a device and a method for intraoperative navigation have become known from WO 02/062250 AI.
  • a mobile medical image acquisition device which has a position acquisition device for the spatial position measurement of reference elements relative to a spatially fixed coordinate system.
  • One reference element each is attached to the image acquisition unit, the bone to be treated and the surgical instrument.
  • At least one radiation source and at least one receiving unit is fixedly connected to the image recording unit that can be moved in space, and a further reference element is attached to this image recording unit.
  • the device and the method should be based on a reference coordinate system formed by only a few anatomical landmarks. The referencing required here is prone to malfunction and comparatively complex. It is not possible to perform purely percutaneous procedures using the technique described in this patent.
  • a device has become known from US Pat. No. 6,221,082 which has two displaceably mounted cannula holders on a fixed platform on a horizontal support. These two cannula holders are guided in such a way that the cannulas remain coplanar with one another when the cannula holders are moved to different positions in a patient's intervertebral plane.
  • X-ray calibrated markers are attached to the cannula holders, which are replaced by cannulas after image acquisition. The cannulas are used to introduce surgical objects into the patient's intervertebral space.
  • image intensifiers are used as an imaging medium for introducing instruments or implants into the spine.
  • the resolution of image intensifiers is limited, especially when compared to computed tomography. Only image structures can be displayed with the image intensifier.
  • image structures can be displayed with the image intensifier.
  • Naviga important soft tissue structures in the area of the spine such as spinal cord or nerve roots are not shown.
  • a strong overlay of the bony elements due to thick soft parts, as is the case with obese patients, can also severely impair the display of bony vertebral elements.
  • the technique described here is uncertain and can only be used to a limited extent.
  • An essential advantage of the invention is seen in the fact that it can be used for percutaneous interventions in numerous areas of the skeleton. However, it is also suitable for percutaneous interventions on soft tissues, except for those that are constantly in motion, such as the heart and lungs, to maintain vital functions. It is also essential that the invention ensures the required precision and safety in the case of percutaneous interventions, and this without major technical effort and higher costs.
  • the CT navigation under discussion is achieved with the aid of a target device which interacts with the computer tomograph.
  • a target device which interacts with the computer tomograph.
  • This consists of a base plate and the structure mounted on it.
  • the latter consists of at least one straight support column, preferably vertical to the base plate. If two support columns are provided and these at the upper ends or near their upper ends which are connected by a straight crossbar, the unit support columns - crossbar forms a portal-like frame (portal). Devices that can be moved on base rails and ensure exact guidance connect the support columns to the base plate.
  • At least one navigation unit is preferably attached to the crossbar or the support columns. This consists of the cylinder holder, the inclinometer and a cylinder with several interchangeable and combinable sleeves and instruments.
  • CT navigations that can be carried out in a sectional plane are particularly suitable for all objects that can be imaged in a sectional plane, which are sufficiently radiologically visible without causing annoying artifacts and which can be introduced along a straight line (insertion or implantation axis) against the target object.
  • the objects In order to meet the last-mentioned condition, the objects should have at least two orientation points that can be defined with sufficient precision in the straight line marking their insertion axis (object axis). Accordingly, mainly long objects to be introduced in their longitudinal direction are considered for simple CT navigation, such as, for. B. pens, nails, screws or cannulas.
  • FIG. 1 shows a CT navigation using the example of a translaminal screw connection on the lumbar spine, a side scout image with the sectional planes being shown;
  • FIG. 2 shows the selected sectional image (working plane);
  • FIG. 3 shows a CT target device without devices for attaching the target device to the CT table
  • FIG. 4 shows a navigation unit of the CT target device
  • Figure 5 shows a base plate with brackets
  • FIG. 6 shows a portal-like carrier with a navigation unit attached to a vertical support column
  • FIG. 7 shows a schematic representation of the CT navigation principle according to the invention.
  • FIG. 9 shows a schematic representation of a guide sleeve with a suitable instrument
  • a series of test cuts ten from which one can select the appropriate cutting plane (working plane), as shown in FIG. 1.
  • an overview image (scout image) of the intended target region is first made with the CT.
  • the tilt angle ⁇ of the test cuts to the horizontal is determined, the target region for the test cuts is defined and the distances between the test cuts are determined.
  • the gantry of the computer tomograph (not shown here) must be tilted by the angle ⁇ .
  • the movable part of the CT table with the patient is automatically set in the area of the test cuts and advanced by the predetermined distances of the cutting planes.
  • the position taken by the CT table is saved in the CT.
  • the test cuts are shown on the screen.
  • the position of the instruments / implants to be introduced, hereinafter referred to as objects, is then drawn into the sectional image with a cursor in the sectional image, as shown in FIG. This results in the insertion angle ⁇ (insertion axis) lying in the cutting plane to the vertical also lying in the cutting plane.
  • the penetration depth and length of the objects are also determined with the cursor in the sectional image.
  • the actual principle of CT navigation is to use the target device to bring the object to be inserted into the working level after these preparations in such a way that it is entirely in it and can only be moved in this level.
  • the object is then moved to the working level pushed and / or rotated about an axis perpendicular to the working plane until its object axis lies exactly in the insertion axis previously defined in the sectional view.
  • the setting of the target device is fixed in such a way that the object can only be moved along the insertion axis, ie towards or away from the target organ.
  • CT navigation is preferably carried out with the aid of a target device which interacts with the computer tomograph and is shown in FIG. 3.
  • This consists of a base plate 1 and a target device 40 mounted thereon.
  • the target device has at least one straight support column 2 which is preferably vertical to the base plate 1. If two support columns 2 are provided and these are connected at the upper ends or near their upper ends by a straight crossbar 3, the unit support columns - crossbar forms a portal-like frame (portal).
  • Devices 16 which can be displaced on base rails 12 and ensure precise guidance connect the support columns 2 to the base plate 1.
  • At least one navigation unit 30 is attached to the crossbar 3 or the support columns 2.
  • This consists of a cylinder holder 4, an inclinometer 5 and a cylinder 6 with a plurality of interchangeable and combinable guiding elements and instruments 7 which are designed in the form of sleeves. Precisely leading bores (31) are provided in the cylinder for the inclinometer ,
  • At least one navigation unit 30 is attached to the crossbar 3, as shown in FIG.
  • the navigation unit is preferably attached to a vertical support column 2.
  • a support column 2 For insertion axes which are predominantly inclined to the horizontal, it would be conceivable to use a support column 2 with a navigation unit 30 on only one side.
  • the patient lies on the rectangular base plate 1, which is transparent to X-rays.
  • the base plate 1 is narrower than the longitudinally displaceable part of the CT table and long enough to ensure that the target device can be displaced for the operation.
  • the base plate moves with the displaceable part of the CT table into and out of the gantry opening (FIGS. 8a, b).
  • holding devices which hold the base plate 1, the patient's body and / or the target organ itself.
  • the base plate 1 is fastened to the movable part of the CT table with straps 8 in such a way that it cannot slide on it, but does not hinder the mobility of the table.
  • the patient's body is fixed to the base plate 1 with lateral supports 9 and straps 10 stretched across the patient's body.
  • the devices 11, which connect the supports 9 to the base rails 11, can also be designed in such a way that the supports 9 can be displaced thereon transversely to the longitudinal axis of the body and the holder can thus be adapted to the width of the patient's body.
  • the target organ is a bony structure, it can be fixed by inserting one or more pins or screws into the bone near the target area and attaching them to the portal or the base plate 1 with holding devices.
  • the base rails 12 for fastening the support columns 2 are provided on the lateral edges of the base plate 1. It can do that on them.
  • Target device 40 are moved in the longitudinal direction of the CT table.
  • Devices 13 can also be attached to the base rails 12, which hold the base plate 1 on the displaceable part of the CT table.
  • the portal 41 consists of two straight support columns 2, preferably fastened vertically to the base rails 12, which are connected by the horizontal, straight crossbar 3.
  • the portal 41 is displaceable on the base rails 12 in the longitudinal direction of the CT table so that the horizontal Crossbar 3 remains set parallel to the gantry or working level. If the two support columns 2 each consist of two telescopically displaceable parts 2a and 2b, the height of the portal can be adjusted. It would also be possible to make the height of the portal variable by attaching the crossbeam 3 to the support columns 2 by means of suitable devices in such a way that it can be moved up and down in parallel therewith.
  • the width of the portal 41 adaptable to the dimensions of the patient.
  • displaceable devices could be attached to the base rails 12, on which the vertical support columns 2 can be displaced not only lengthways but also perpendicular to the base rails 12.
  • the length of the crossbar 3 would have to be designed to be adaptable to the portal width.
  • the crossbeam 3 could also consist of two parts 2a and 2b which can be telescoped into one another.
  • the devices which connect the crossbar 3 to the support columns 2 should, in addition to a possible rotatability of the crossbar 3, also allow its displaceability in its longitudinal axis.
  • the crossbeam 3 can only be moved in one of the devices in the sense mentioned.
  • the crossbar 3 carries at least one navigation unit 30 which can be moved along it.
  • the navigation unit 30 is preferably rotatable perpendicular to the longitudinal axis of the crossbar 3.
  • the crossbar 3 can only be rotatably fastened to the support columns 2 and the navigation unit 30 on the crossbar 3 so that the navigation unit 30 must rotate together with the crossbar 3.
  • the navigation unit 30 can be rotated, it can be designed such that it is one in cross section round cross bar 3 (Fig. 6) is rotatable or the cross bar can be rotatably connected about its longitudinal axis to the support columns 2. The navigation unit 30 then rotates together with the crossbar.
  • the inclinometer 5 measuring the angle of rotation ⁇ could then be attached both to the navigation unit 30 and to the crossbar 3.
  • Another possibility is to mount the navigation unit 30 on the crossbar 3 in such a way that it can both be moved along the crossbar 3 and rotated around the crossbar 3.
  • the crossbar 3 is not rotatably connected to the support columns 2 and the cylinder holder 4 must be provided with a device which enables it to be rotated about the crossbar 3.
  • the navigation unit 30 can be rotated about the longitudinal axis of the crossbar 3.
  • the navigation unit 30a is attached to a vertical support column 2 according to FIG. 6 such that it can only be moved up and down on the support column 2, but cannot be rotated about the longitudinal axis of the support column 2.
  • a uniaxial joint shown in FIG. 6, is arranged between the part 4a of the cylinder holder 4 which connects it to the support column 2 and a rotatable part 4b.
  • the axis 15 of the hinge runs parallel to the existing, or only the imaginary cross-beam 3, in any case parallel to the tilting axis of the "gantry. This ensures that ⁇ can be adjusted by tilting of the member 4b about the axis 15 of the angle.
  • the cylinder 6, which is mounted in the cylinder holder 4 and does not provide shade, is designed exactly as described above and is movable in the cylinder holder 4.
  • the cylinder 6 is not radiologically shadowing and thus permeable to X-rays.
  • the working bore 31 of the cylinder 6 preferably extends at right angles to the longitudinal axis of the cylinder 6. By tilting the cylinder holder 4 by the angle ⁇ , it is ensured that the object to be inserted can be brought into the working plane or the insertion axis by advancing and rotating the cylinder 6.
  • the inclinometer 19 is attached to the end of the cylinder 6 opposite the working bore 31 such that it can be rotated through 90 degrees in the bore provided for it. The angle ⁇ is measured with the inclinometer set parallel to the longitudinal axis of the cylinder and the angle ⁇ with the setting rotated by 90 °.
  • An embodiment is also conceivable in which a plurality of cylinders 6 with different diameters and different cross-sectional shapes of the working bore 31 are provided.
  • the instruments / implants 42 are introduced into the body through the sleeves 7 that fit into the working bore 31.
  • the shape and dimensions of the sleeves 7 are designed such that the sleeves 7 fit exactly with the instruments / implants 42 used and guide them exactly.
  • the sleeves 7 can be made of metal or of a material that is transparent to X-rays.
  • the target device 43 has a plurality of displaceable or rotatable parts.
  • the support columns 2 can be displaced along the base rails 12 in such a way that the crossbar 3 always moves parallel to the axis of the gantry tilt.
  • the support columns 2 can consist of parts 2a, 2b which can be telescoped into one another.
  • the crossbar 3 can be fastened to the support columns 2 both in a fixed manner and also displaceably and / or rotatably.
  • the cylinder holder 4 can only be slidably mounted on the crossbar 3 or additionally rotatably mounted thereon.
  • the cylinder 6 mounted in the cylinder holder 4 is displaceably and rotatably mounted in the cylinder holder 4.
  • a navigation unit 30 mounted on the support column 2 is displaceable along the latter and is designed such that a rotary hung around an axis that is parallel to the axis of the gantry tilt.
  • the mobility of the target device 43 and thus also of the navigation unit 30 ensures that the implant axis of the instruments / implants 42 can be adjusted to the target organ 44.
  • the parts can be adjusted directly by hand. Hand-operated or motorized mechanical precision drives are advantageous.
  • Devices, not shown here, are also provided for all movable parts of the target device 43, by means of which their mobility can be blocked at any time.
  • tilt angle ⁇ also results from the fact that a laser light is emitted from the gantry exactly in the cutting plane of the computer tomograph, which marks the respective cutting plane.
  • the tilt angle ⁇ can thus be checked in that one parallel to the cylinder holder 4 above the crossbar 3 Crossbar 3 aligned pointer 17 attached and attaches a line 18 to the crossbar 3 such that the shadow of the pointer 17 generated by the laser light meets a line 18 when the tilt of the cylinder holder 4 corresponds to the gantry tilt and thus the angle ⁇ .
  • the following option for checking the angle ⁇ would also be conceivable: after the determination of the working plane, the intersection line is marked with the body surface on the patient's skin with the aid of the laser light mentioned.
  • the gantry set on the working plane must have the laser light exactly on the center of the working bore 31 fall. Checking the setting can be made easier by a marking running across the cylinder from the center of the working bore.
  • the navigation principle described succeeds by tilting the navigation unit 30 by the angle ⁇ .
  • the object to be introduced can then be brought into the working plane by advancing the target device on the base rails 12 and / or the cylinder 6 in its holder.
  • the prerequisite for this is that the cylinder 6 form a right angle with the working plane and the object 42 to be inserted with the cylinder 6.
  • the axis of the object 42 to be inserted in each case runs parallel to the working plane, so that the object 42 can be pushed into the working plane.
  • the sequence of the operation / navigation is controlled by repeatedly performed CT sections.
  • the objects 42 mentioned are instruments such as drills, screwdrivers or cannulas, and implants such as pins, screws.
  • the outside diameter of the objects and the inside diameter of the associated guide sleeves 7 are each matched to one another in such a way that the objects fit into the sleeves in a form-fitting manner but without jamming.
  • the implant position and length f are drawn with the cursor into the sectional image of the working plane, determined by the computer of the CT device and displayed in the data block of the sectional image.
  • the end of the implant distant in the insertion direction b simultaneously determines its depth of penetration into the target organ.
  • the same penetration depth applies to instruments, eg the drill, with which the channel for the implant is made.
  • Special precautions are necessary so that the objects can be brought into the exact position determined in the sectional view.
  • the distance f between the front end of the sleeve and the nearer end of the implant layer f (FIG. 2) must be added to the implant length f, so that, for example, the drill penetrates deep enough and the implant is brought into the intended position can.
  • the guide sleeves and puncture and biopsy instruments intended for a puncture or biopsy are designed in the same way as the guide sleeves and instruments just described. In particular, the puncture and biopsy instruments are also equipped with a measuring scale.
  • the distance from the front end of the sleeve to the point on the target object (e.g. abscess or tumor) from which the puncture or biopsy is to be taken is measured in the sectional view of the working plane.
  • the tip of the instrument can then be brought to the relevant point.
  • the patient is usually moved out of the gantry together with the target device 43 with the movable CT table (FIG. 8). If the setting of the target device 40, the tilting of the gantry and the position of the patient's body are not changed, the CT table can be automatically returned to the stored position of the working plane in this working plane. The repeatability of this process facilitates CT navigation and makes the operation sequence precisely controllable at all times.
  • Movement of the patient's body during an intervention can cause the target organ 44 to be displaced and thus the object 42 or instrument / implant to be incorrectly positioned. It is therefore possible to retain all positions taken before the trial cuts are made an essential prerequisite for a simple sequence of CT navigation.
  • a displacement of the target organ 44 can also occur in particular in the case of interventions on bony structures if increased resistance has to be overcome with an instrument, for example with a drill. So that the patient cannot move actively, it is recommended to carry out the intended procedure under general anesthesia.
  • holding devices are provided which hold the base plate 1, the patient's body and / or the target organ 44 itself.
  • the base plate 1 is attached to the movable part of the CT table in such a way that it cannot slide on it, but does not hinder the mobility of the table.
  • the patient's body is fixed to the base plate 1 with lateral supports 9 and with straps 10 stretched across the patient's body.
  • the target organ 44 is a bony structure, it can be fixed by inserting one or more pins or screws into the bone near the target area and fastening it to the portal 41 or the base plate 1 with holding devices, not shown here.
  • a sufficiently long thin metal wire (FIG. 7) is glued to the patient's skin in the longitudinal direction. If necessary, several wires can be glued on.
  • FIG. 1 Driving the patient into the gantry, making a series of trial cuts b (FIG. 1) through the target region.
  • the section b shows the one under g. called wire as a metal-tight point e lying on the skin ( Figure 2).
  • the distance d (FIG. 2) of the insertion axis from the glued-on wire at skin level is determined in the same way. Starting from the wire, this distance is marked in the cut line of the working plane. This defines at which point the objects 42 (e.g. target instrument) are to be introduced into the body.
  • Tilting of the cylinder 6 with the cylinder holder 4 by the angle ⁇ There are three options for setting and checking the tilt: In the first variant, the tilt is set using the inclinometer provided. Then the tilt is checked with the aid of the pointer 17 attached to the cylinder holder 4 and the laser light. Finally, the tilt is checked using the laser light of the gantry set on the cutting plane. For the second possibility, the CT table must be moved in the gantry opening until the laser light falls on the marking line 18 of the crossbar 3. If the tilt is set correctly, the shadow of the pointer 17 attached to the navigation unit then falls on the marking line 18. The third possibility is explained under point p.
  • the gantry tilted by the angle ⁇ is adjusted to the level of the working plane c by moving the CT table.
  • the CT table is pushed back to the level of the working plane in the gantry tilted by the angle ⁇ ben.
  • the laser beam falls again exactly on the cut line marked on the skin.
  • the cylinder 6 is rotated about its longitudinal axis. The rotation is checked with the inclinometer 5 provided for this purpose. Then a sufficiently stiff and long target pin is inserted together with the matching guide sleeve 7 into the working bore 31 of the cylinder 6. The cylinder 6 is advanced, at the same time the navigation unit is moved on the crossbar 3 until the tip of the pin touches the passage point of the insertion axis marked in the cutting line through the skin. When the angle ⁇ is set correctly, the laser beam falls exactly on the center of the working hole. (This results in the third option for checking the cylinder tilt - see point n). If only one cannula is required for the procedure, e.g. for a puncture or punch biopsy, the cannula can be used instead of the target pin.
  • a CT scan can be used to check whether the axis of the target pin or the cannula shown lies exactly in the insertion axis. If this is not the case, the angle ⁇ and the position of the navigation unit on the crossbar 3 must be readjusted accordingly. Each new setting is checked with a CT scan.
  • the target instrument is inserted through the guide sleeve 7 up to the target organ 44. Check with a CT scan. If necessary, correct the position of the target instrument as described under point q.
  • the target instrument is in the correct position, puncture, instillation or biopsy is performed. In this case, the intervention is completed. u. If another intervention, such as the implantation of a pin / screw, is provided, the target instrument is removed.
  • the instruments required for the procedure eg drills, biopsy punches
  • / or implants eg screws, pins
  • the individual steps of the procedure can be checked with CT scans.
  • the instruments are equipped with a scale, the position of which is matched to the length of the appropriate guide sleeve (cf. Fig. 9). As shown in FIG. 10, the instrument or implant can be inserted exactly to the predetermined penetration depth / position (cf. FIG. 2) using this scale.
  • the navigation unit 30 When the insertion axis is predominantly inclined to the horizontal, the navigation unit 30 provided for this purpose is attached to a vertical support column 2.
  • the CT navigation follows that of point a. to point u. 7 sequence of the CT navigation described.
  • Interventions on bones can require particularly effective fixation of the target area. This fixation takes place before the scout picture is taken. Pins or screws, which are anchored to the bone in the vicinity of the target area, are particularly suitable for the fixation, are fastened to the base plate 1 or to the portal with the aid of special devices, and are removed again after the intervention has ended.
  • the fixation implants are implanted as described above from points 1 to 21.
  • the portal 41 or the support rails always remain outside the gantry.
  • the target device is therefore preferably placed on the foot side of the gantry. The target device is placed upside down from the gantry when the gantry needs to be tilted downward.
  • the maximum angle ⁇ i.e. the maximum inclination of the working plane from the vertical depends on the tiltability of the gantry. If this is 30 degrees upstream and downstream, a total range of 60 degrees is available for CT navigation.
  • the tilting of the object 42 or the instrument / implant, i.e. in the sense of the angle ß, is theoretically not limited.
  • FIG. 1 shows the preparation of a CT navigation using the example of a translaminar facet screw connection on the lumbar spine in the side scout image.
  • the anatomical marks d shown are decisive for the tilting of the gantry by the angle ⁇ from the vertical a. These marks define the plane of passage of the implant axis b lying in plane c (FIG. 2) through the spinous process and at the exit point of this axis at the base of the transverse process.
  • the appropriate cutting plane (working plane) c is selected from a series of test cuts b on the basis of the sectional images displayed on the screen.
  • FIG. 2 shows the sectional image or the working plane selected from the test cuts b.
  • the screw lying in the working plane must pull through the dorsal vertebral elements with the facet joints 44a, as indicated by line b (insertion axis).
  • the insertion axis closes with the in the plane a is the angle ß.
  • the insertion axis intersects the line drawn in at skin level c (FIGS. 2 and 7) (line of intersection of the working plane with the skin) in the distance d of the wire e glued to the skin (cf. FIGS. 2 and 7).
  • the objects 42 or the instruments and the implant are introduced through a skin incision at an angle ⁇ of the insertion axis.
  • the length and depth of penetration f of an instrument or implant can be determined using the sectional image.
  • FIG. 3 shows the aiming device without devices for fastening the aiming device to the CT table.
  • This is a variant with telescopically extendable, vertical support columns 2 and a rotatable crossbar 3 '.
  • the telescopically extendable, vertically aligned support columns 2 ' are displaceable on the base rails 12.
  • the navigation unit 30 ' is mounted on the rotatable crossbar 3' and has a cylinder holder 4 with an inclinometer 5 for the angle ⁇ .
  • the radiologically non-shading cylinder 6 is displaceably and securely held, a guide sleeve 7 being inserted into the working bore 31 of the cylinder 6, into which the object 42, for example an instrument, can be inserted.
  • the displaceable, lateral body supports 9 are provided on the base plate 1, to which the straps 10 which can be tensioned over the patient's body are fastened.
  • the lateral supports 9 can be displaced transversely on the base plate 1 by means of holding plates 11.
  • Lateral guide rails 12 are provided on the base plate 1 in order to be able to move the entire aiming device in a sled-like manner on the base rails 12 along the side edges of the base plate 1.
  • An inclinometer 14 for measuring the angle ⁇ is mounted on the crossbar 3 '.
  • guide elements 16 in the form of guide elements are additionally provided.
  • the pointer lines 17 are attached to the cylinder holder 4 and the marking lines 18 to the crossbar 3 '.
  • FIG. 4 shows a navigation unit 30, the cylinder holder 4, the inclinometer 5 and the cylinder 6 being visible.
  • a sleeve 7 and an instrument 42 are inserted into the working bore 31 of the cylinder 6.
  • the pointer 17 is attached to the cylinder holder 4.
  • Figure 5 shows in particular the base plate 1 with different brackets.
  • Belts 8 for fastening the base plate 1 in the longitudinal direction to the displaceable part of the CT table can be seen here.
  • displaceable lateral supports 9 and belts 10 that can be tensioned over the patient's body can be seen on the base plate 1.
  • the holding plates 11 for transversely displacing the lateral supports 9 on the base plate 1 can be seen.
  • the lateral base rails 12 and further a device 13 for fastening the base plate 1 in the direction transverse to the displaceable part of the CT table are also shown in this FIG. 5.
  • FIG. 6 shows the portal 41 with a navigation unit 30 attached to a vertical support column 2.
  • the portal 41 is formed by the vertical support columns 2 and the crossbeam 3.
  • the two-part cylinder holder 4 is provided with a joint, a part 4a which can be displaced on the support column 2 and a part 4b which can be rotated about the axis 15.
  • the cylinder 6 and the sleeve in the working bore 31 of the cylinder with the instrument 42 can also be seen.
  • the devices 16 are particularly visible, which form guide elements for the sled-like displacement of the CT target device on the base rails 12.
  • an inclinometer 19 rotatable by 90 degrees is arranged for the angles ⁇ and ⁇ .
  • FIG. 7 is a schematic illustration of the CT navigation principle according to the invention (cf. FIGS. 1 and 2).
  • the CT section plane into which the instrument / implant (object) is to be inserted (working plane c in FIG. 1) is determined in the lateral CT scout image (FIG. 1). It is tilted into the working plane by the angle ⁇ .
  • the target instrument (large arrow) is maneuvered with the aiming device into the working plane and in this into the predetermined implantation axis (b in FIG. 2).
  • the laser light (small arrows) emitted from the gantry in the working plane marks the intersection line c of the working plane with the body surface.
  • the distance d between the wires (e) glued to the skin and the point of passage of the implantation axis through the skin visible in the CT image (d in FIG. 2) is marked on the skin.
  • the target instrument already set at angle b (cf. FIG. 2) in the CT target device is shifted along line c until it touches the passage point. If the target instrument lies exactly in the axis b (FIG. 2) in the CT control recording now carried out, the instrument can be inserted into the body.
  • G - gantry small arrows - laser light emitted from the gantry; Big arrow - implantation axis; c - intersection of the working plane with the body surface; e wires glued to the skin; d - distance of the point of passage of the implantation axis from the wire at skin level; a - vertical; b - Angle of the implantation axis to the vertical in the working plane (b in Fig. 2).
  • FIGS. 8a and 8b illustrate the sequence of the CT navigation according to the invention, where ⁇ is the tilt angle of the gantry G of the computer tomograph in the working plane c (FIG. 1) and 42 indicate the target organ.
  • ⁇ is the tilt angle of the gantry G of the computer tomograph in the working plane c (FIG. 1) and 42 indicate the target organ.
  • all actions in particular the adjustment of the target device and the insertion of the target instrument or the implant, take place outside the gantry G.
  • the CT table with the patient is placed in the position of the CT stored to produce the control images Working level c retracted.
  • FIG. 8b shows how the CT table with the patient is moved into the position of the working plane c stored in the CT in order to produce the control images.
  • FIG. 9 shows the guide sleeve 7 with a matching instrument 42 with a measuring scale. The distance from the tip of the instrument to the start of the scale corresponds exactly to the length of the guide sleeve.
  • FIGS. 10a and 10b show an example of measuring the penetration depth of an instrument or implant using the example of the percutaneous translaminar fixation of lumbar facet joints.
  • FIG. 10 a shows how the guide sleeve 7 inserted in the cylinder 6 is pushed in the object axis b (see FIG. 2) through the skin incision up to the target organ 44 (lumbar vertebrae, see FIG. 2). If the instrument 42 (drill) inserted in the guide sleeve is attached to the bone, the 0 mark on the scale lies exactly at the rear end of the guide sleeve. The depth of penetration f (see FIG. 2) of the drill can then be checked using the scale.
  • FIG. 10b shows how the drill is inserted into the vertebra by the length f.
  • the arrow marks the rear end of the line f on the scale.
  • the procedure for inserting the implant is basically the same.
  • the guide sleeve 7 remains in the same position.
  • the implant having the length f is implanted by the length f using a scaled screwdriver.
  • the guide sleeve In the case of a puncture or biopsy, the guide sleeve is inserted close to the target object and the distance of the guide sleeve to the location in the target object is measured, which is punctured or from which the biopsy is to be taken. The cannula or biopsy punch matching the guide sleeve is then pushed into the target object by the distance f.
  • Base plate 2 'support columns / 2a, 2b telescopic parts, 3' crossbar cylinder holder / 4a, 4b sealable parts inclinometer cylinder sleeve straps support straps holding plates guide rail device inclinometer axis guide elements pointer marking line inclinometer with retractable spirit level navigation unit working hole target device portal implant / instrument aiming device target organ longitudinal axis cylinder

Abstract

Vorrichtung zur genauen Platzierung von Instrumenten oder Implantaten in Körperorgane mit Hilfe eines mit einem Computertomographen zusammenwirkenden Zielgerätes (40), dadurch gekennzeichnet, dass das Zielgerät (40) in Form einer Navigationseinheit (30) an einem an einem Unterbau nach Art eines Schlittens verschiebbaren Träger (2) angeordnet ist, welcher gegenüber dem Unterbau feststellbar ist und dass die Navigationseinheit (30) ein Halteelement zur Halterung und Führung eines Zielinstrumentes, eines Implantates oder eines anderen Objektes aufweist, wobei die Navigationseinheit (30) gegenüber dem Träger und das Halteelement gegenüber der Navigationseinheit (30) in einer oder in mehreren Ebene(n) verstellbar und/oder verdrehbar und in der eingestellten Lage gegenseitig fixierbar sind.

Description

VORRICHTUNG ZUR PLATZIERUNG VON INSTRUMENTEN ODER IMPLANTATEN IN KORPERORGANE
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur perkutanen Platzierung von Instrumenten oder Implantaten in Körperorgane nach dem Oberbegriff des /Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung.
Im Bestreben, das iatrogene Trauma chirurgischer Eingriffe zu vermindern, werden in der Chirurgie zunehmend minimal invasive und perkutane Operationstechniken eingesetzt . Auf Grund der vergleichsweise hohen Sicherheit der CT-Navigation erweitert das CT-Zielgerät den Indikationsbereich dieser Operationstechniken. Präzision und Sicherheit sind bei einer Reihe von perkutanen oder minimal invasiven Eingriffen von entscheidender Bedeutung: An der Wirbelsäule z.B. bei der Platzierung von Schrauben, Stiften oder Kanülen (z.B. Pedikelschrauben, trans- laminäre Pinfixation, Punktionen, Biopsien, Vertebroplastie) ; an anderen Bereichen des Skeletts, wo, wie z. B. am Becken, der Einsatz herkömmlicher Navigationstechniken wegen komplexer anatomischer Verhältnisse erhebliche Schwierigkeiten bereiten kann; und generell wenn, wie z. B. bei der Punktion kleiner Krankheitsherde oder Tumornester, hohe Treffsicherheit nötig ist. Die keinen, hohen technischen Aufwand erfordernde CT- Navigation ist präziser, sicherer und einfacher zu handhaben und wesentlich billiger als computergestützte Navigationstechniken. Bei einem minimal invasiven Eingriff wird das Zielobjekt (z.B. ein Bandscheibenvorfall) durch einen kleinen offenen Zugang sichtbar gemacht. Sichthilfen wie Mikroskope oder mit Kameras ausgestattete Endoskope, sowie spezielle Instrumentarien und Navigationshilfen sind technische Voraussetzungen für solche Eingriffe. Perkutane Eingriffe werden ohne offenen Zugang durch die das Zielobjekt bedeckenden Gewebe und damit ohne direkte Sicht auf das Zielobjekt durchgeführt. Das Zielobjekt wird mit Hilfe eines bildgebenden Verfahrens (z.B. Röntgen- bildwandler, Sonographie, Computertomographie, Kernspintomographie) dargestellt, Instrumente und Implantate werden mit Hilfe dieser Verfahren und/oder spezieller Navigationshilfen (z.B. Computer Assisted Surgery - CAS) in den Körper eingeführt .
Besondere Bedeutung erlangten Computer-gesteuerte Navigationen (CAS) . Beim klassischen Verfahren plant man den Eingriff an Hand von präoperativ angefertigten Computertomographien. Im Operationssaal wird mit Hilfe einer stereophotogrammetrischen Kamera und mit speziellen Instrumenten das vorher computer- tomographisch hergestellte virtuelle Zielobjekt mit dem realen Objekt derart zur Deckung gebracht, dass die Koordinaten der beiden Objekte schliesslich genau übereinstimmen. Diesen Vorgang nennt man Referenzierung. Damit die Übereinstimmung auch bei einer eventuellen Lageänderungen des Zielobjekts erhalten bleibt, muss an diesem ein Instrument (Referenzbasis) befestigt werden, . welches Lageänderungen an den Rechner übermittelt . Danach kann mit genormten und mit Markern oder Dioden ausgestatteten Instrumenten operiert werden. Kamera und Rechner ermitteln die Lage der Instrumente im Raum. Ihre Beziehung zum Zielobjekt (z.B. eines Abschnitts der Wirbelsäule) wird jeweils online am Bildschirm dargestellt. Schwächen dieser Techniken sind die umständliche und oft schwierige Referenzierung sowie die Tatsache, dass perkutane Eingriffe wegen der Notwendigkeit einer Referenzierung nicht möglich sind. Bei der Bildwandler gestützten Navigation (3D C-Armnavigation) ist man nicht auf präoperativ angefertigte Computertomographien angewiesen. In das System ist ein präkalibrierter navi- gierter Bildwandler (BV) implementiert. Nach Befestigung der Referenzbasis am Patienten wird eine Serie von BV-Bildern aufgenommen, in den Navigationsrechner geladen und von diesem aufbereitet . Anschliessend kann mit kalibrierten Instrumenten operiert werden. Zielobjekt und Instrumente werden am Bildschirm visualisiert . Veränderungen der Lage des Zielobjektes oder die Position der eingebrachten Instrumente und Implantate können intraoperativ durch Anfertigung neuer BV-Bilder für die weitere Navigation visualisiert werden. Schwächen der BV- Navigation sind das limitierte und für Eingriffe an der Hals- und Brustwirbelsäule ungenügende Auflösungsvermögen des Bildwandlers sowie die Notwendigkeit einer Referenzbasis. Letzteres verunmöglicht wiederum die Durchführbarkeit rein perkuta- ner Eingriffe.
Sicheres Operieren mit den erwähnten Systemen erfordert eine spezielle Schulung der Operateure. Die Verfügbarkeit von Instrumenten ist auf kalibrierte und mit Markern bestückte Instrumente beschränkt und der Einsatz sich verbiegender langer dünner Instrumente, wie z. B. langer Bohrer oder Kanülen, kann erhebliche Probleme verursachen. Dies und die hohen Kosten der CAS-Systeme beschränken den Einsatz dieser Systeme auf Eingriffe, welche auch unter traditionellen Operationsbedingungen aufwändig sind.
Durch die WO 02/062250 AI ist eine Vorrichtung und ein Verfahren für die intraoperative Navigation bekannt geworden. Zum Platzieren eines medizinischen Implantates wird ein mobiles medizinisches Bilderfassungsgerät verwendet, das zur räumlichen Lagevermessung von Referenzelementen relativ zu einem raumfesten Koordinatensystem eine Positionserfassungsvorrich- tung aufweist. An der Bildaufnahmeeinheit, an dem zu behandelnden Knochen und am chirurgischen Instrument ist je ein Referenzelement befestigt. Mindestens eine Strahlencjuelle und mindestens eine Empfangseinheit sind relativ zueinander fest zu der im Raum bewegbaren Bildaufnahmeeinheit verbunden und an dieser Bildaufnahmeeinheit ist ein weiteres Referenzelement befestigt . Die Vorrichtung und das Verfahren sollen auf einem durch nur wenige anatomische Landmarken gebildeten Referenzkoordinatensystem basiert sein. Die hier notwendige Referenzierung ist störungsanfällig und vergleichsweise aufwändig. Die Durchführung rein perkutaner Eingriffe ist mit der in dieser Patentschrift beschriebenen Technik nicht möglich.
Durch die US 5,682,886 ist ein Verfahren zur Implantation einer Knieprothese mittels comuterunterstützen Navigation bekannt geworden. Mittels eines Computertomographen wird ein dreidimensionales Computermodell der interessierenden Körperpartie hergestellt. Auch in diesem Fall ist eine vergleichsweise störungsanfällige und aufwändige Referenzierung erforderlich. Rein perkutane Eingriffe sind . mit der in dieser Patentschrift beschriebenen Technik nicht möglich.
Durch die US 6,221,082 ist eine Vorrichtung bekannt geworden, die auf einer festen Plattform an einem horizontalen Träger zwei verschieblich gelagerte Kanülenträger aufweist. Diese beiden Kanülenträger sind so geführt, dass die Kanülen zueinander koplanar bleiben, wenn die Kanülenträger zu unterschiedlichen Positionen in einer Intervertebralebene eines Patienten bewegt werden. An den Kanülenträgern werden röntgenographische kalibrierte Marker befestigt, die nach einer Bilderfassung durch Kanülen ersetzt werden. Die Kanülen dienen zur Einführung chirurgischer Objekte in den Intervertebralraum des Patienten.
In diesem Fall werden Bildverstärker als bildgebendes Medium zum Einbringen von Instrumenten oder Implantaten in die Wirbelsäule verwendet. Das Auflösungsvermögen von Bildverstärkern ist bekanntlich beschränkt, vor allem im Vergleich zur Computertomographie. Mit dem Bildverstärker lassen sich nur knöcherne Strukturen darstellen. Für die Sicherheit einer Naviga- tion im Bereiche der Wirbelsäule wichtigen Weichteilstrukturen wie z.B. Rückenmark oder Nervenwurzeln kommen nicht zur Darstellung. Starke Überlagerung der knöchernen Elemente durch dicke Weichteile, wie dies bei adipösen Patient der Fall ist, kann zudem auch die Darstellbarkeit knöcherner Wirbelelemente stark beeinträchtigen. Die hier beschriebene Technik ist unsicher und nur beschränkt anwendbar.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Anwendung einer bildgestützten Navigation auch für kleinere Eingriffe in wirtschaftlicher Hinsicht sinnvoll zu machen und insbesondere perkutane Eingriffe zu ermöglichen.
Die Aufgabe ist mit einer Vorrichtung gemäss Anspruch 1 gelöst.
Die sich aus . der Erfindung ergebenden technischen Effekte und besonderen Vorteile werden in der nachstehenden Beschreibung noch näher erläutert . Weitere Merkmale gehen auch aus den Unteransprüchen hervor. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, dass sie für perkutane Eingriffe in zahlreichen Bereichen des Skelettes anwendbar ist . Sie eignet sich zudem jedoch auch für perkutane Eingriffe an Weichteilen, ausgenommen solche, die wie beispielsweise das Herz und die Lunge zur Erhaltung der Lebensfunktionen, ständig in Bewegung sind. Wesentlich ist auch, dass die Erfindung bei perkutanen Eingriffen die erforderliche Präzision und Sicherheit gewährleistet und dies ohne grösseren technischen Aufwand und höheren Kosten.
Erfindungsgemäss wird also die zur Diskussion stehende CT- Navigation mit Hilfe eines mit dem Computertomographen zusammenwirkenden Zielgeräts erreicht . Dieses besteht aus einer Basisplatte und dem darauf montierten Aufbau. Letzterer besteht aus zumindest einer vorzugsweise vertikal zur Basisplatte stehenden geraden Trägersäule. Wenn zwei Trägersäulen vorgesehen sind und diese an den oberen Enden oder nahe ihren oberen En- den durch einen geraden Querbalken verbunden werden, bildet die Einheit Trägersäulen - Querbalken einen portalartigen Rahmen (Portal) . Auf Basisschienen verschiebbare und eine exakte Führung gewährleistende Vorrichtungen verbinden die Trägersäulen mit der Basisplatte. Vorzugweise wird am Querbalken oder den Trägersäulen jeweils mindestens eine Navigationseinheit befestigt. Diese besteht aus der Zylinderhalterung, dem Neigungsmesser und einem Zylinder mit mehreren auswechsel- sowie miteinander kombinierbaren, eine Führung bildenden Hülsen und Instrumenten.
Bei einer computergestützten Navigation ist zumindest die Referenzierung an die im Rechner gespeicherten Daten (virtuelles Objekt) unabdingbar. Weil der Körper dazu eröffnet werden muss, ist die Anwendung einer rein perkutanen Navigationstechnik nicht möglich. Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung wird nicht mit Hilfe eines virtuellen Objekts, sondern an Hand beliebig aktualisierbarer CT-Bilder navigiert. Damit kann ohne Zwischenschaltung potentieller Fehlerquellen wie Rekonstruktion und Referenzierung jederzeit Gewissheit über die aktuelle Situation erhalten werden. Eine Abweichung vom Operationsplan ist sofort erkenn- und korrigierbar. Dies und die hohe Präzision verleihen der erfindungsgemässen Vorrichtung eine bis an- hin unerreichte Sicherheit und eröffnet insbesondere die Möglichkeit zu navigierten perkutanen Eingriffen.
Bei der Computertomographie werden mit Hilfe einer rasch in der Gantry des Tomographen um den in der Gantryöffnung liegenden Körperteil des Patienten zirkulierenden Röntgenröhre in einstellbaren Abständen Serien von Quer- oder Schrägschnitten vom betreffenden Körperteil rechnerisch hergestellt und am Bildschirm sowie in ausgedruckten Schnittbildern sichtbar gemacht . Das A flösungsvermögen der Computertomographie ist sehr hoch, insbesondere ist es wesentlich höher als jenes von Bildverstärkern. Während sich der Bildverstärker nur zur Darstellung knöcherner Strukturen eignet, kommen computerto- mographisch auch weichgewebliche Strukturen wie Bandscheiben, Nerven, Bänder etc. zur Darstellung. Die computertomographische Darstellbarkeit von Objekten und Organen ist aber nicht auf solche einfach herstellbare Schnittbilder begrenzt . Durch rechnerische Bearbeitung der Bilddaten lassen sich a) dreidimensionale Ansichten der erfassten Organe herstellen und b) darüber hinaus Schnittbilder in jeder erwünschten Ebene. Da der hierfür erforderliche Rechenprozess einen gewissen Zeitaufwand erfordert und weil diese Darstellungen vorerst nicht nötig sind, wird im Folgenden nur die anhand direkt erhaltener Schnittbilder erfolgende CT-Navigation diskutiert. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass auch die in diesem Absatz unter "a" und "b" erwähnten zusätzlichen Darstellungsmöglichkeiten bei Bedarf für die CT-Navigation nutzbar gemacht werden können. Auf diese Möglichkeit wird man zurückgreifen, wenn das einzubringende Implantat/Instrument nicht in einer Schnittebene liegt oder wenn aus irgendwelchen Gründen eine besonders aufschlussreiche Visualisierung des Zielobjekts und/oder des eingebrachten Objekts erwünscht ist.
Für einfache, d.h. in einer Schnittebene durchführbare CT- Navigationen eigenen sich besonders alle in einer Schnittebene abbildbaren Objekte, welche radiologisch genügend sichtbar sind, ohne störende Artefakte zu verursachen und welche sich entlang einer Geraden (Einführ- oder Implantationsachse) gegen das Zielobjekt hin einführen lassen. Um die zuletzt genannte Bedingung zu erfüllen sollen die Objekte in der ihre Einführachse markierenden Geraden (Objektachse) mindestens zwei hinlänglich genau definierbare Orientierungspunkte aufweisen. Demzufolge kommen für eine einfache CT-Navigation vor allem vorwiegend lange und in ihrer Längsrichtung einzuführende Objekte in Frage, wie z. B. Stifte, Nägel, Schrauben oder Kanülen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert . In den Zeichnungen sind zur weiteren Erläuterung der erfindungsgemässen Merkmale die Vorrichtungsvarianten in teils schematischer Art und Weise dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 eine CT-Navigation am Beispiel einer transla- minären Facettenverschraubung an der Lendenwirbelsäule, wobei ein seitliches Scoutbild mit den Schnittebenen dargestellt ist;
Figur 2 eine Darstellung des ausgewählten Schnittbildes (Arbeitsebene) ;
Figur 3 ein CT-Zielgerät ohne Vorrichtungen zur Befestigung des Zielgerätes an dem CT-Tisch;
Figur 4 eine Navigationseinheit des CT-Zielgerätes;
Figur 5 eine Basisplatte mit Halterungen;
Figur 6 einen portalartigen Träger mit an einer vertikalen Tragsäule angebrachten Navigationseinheit;
Figur 7 schematische Darstellung des erfindungsgemässen CT Navigationsprinzips;
Fig. 8a + 8b schematische Darstellung des Ablaufs der erfindungsgemässen CT Navigation;
Figur 9 schematische Darstellung einer Führungshülse mit dazu passendem Instrument;
Fig. 10a + 10b Beispiel für das Messen der Eindringtiefe eines Instruments oder Implantats.
Für die Durchführung einer CT-Navigation mittels der erfindungsgemässen Vorrichtung wird in eine Serie von Probeschnit- ten benötigt, aus welchen man die passende Schnittebene (Arbeitsebene) auswählen kann, wie dies in Figur 1 gezeigt ist. Dafür wird zuerst mit dem CT ein Übersichtsbild (Scoutbild) von der vorgesehenen Zielregion angefertigt. Anhand von anatomischen Merkmalen werden mit Hilfe des Übersichtsbilds bzw. Scoutbilds der Kippwinkel α der Probeschnitte zur Horizontalen festgelegt, die Zielregion für die Probeschnitte eingegrenzt und die Abstände der Probeschnitte zueinander bestimmt. Zur Anfertigung der Probeschnitte muss die Gantry des hier nicht gezeigten Computertomographen um den Winkel α gekippt werden. Bei der Anfertigung der Probeschnitte wird der bewegliche Teil des CT-Tisches mit dem Patienten automatisch in den Bereich der Probeschnitte eingestellt und um die vorbestimmten Abstände der Schnittebenen vorgeschoben. Die dabei vom CT-Tisch jeweils eingenommene Position wird im CT gespeichert . Die Probeschnitte werden jeweils am Bildschirm dargestellt. In die dargestellte passende Schnittebene (Arbeitsebene) wird dann die Lage der einzuführenden Instrumente/Implantate, im Folgenden als Objekte bezeichnet, mit einem Cursor in das Schnittbild eingezeichnet, wie dies in Figur 2 gezeigt ist. Daraus ergibt sich der in der Schnittebene liegende Einführwinkel ß (Einführachse) zur ebenfalls in der Schnittebene liegenden Vertikalen. Im Schnittbild werden ferner mit dem Cursor die Eindringtiefe und Länge der Objekte bestimmt. Die Winkel α und ß sowie die Eindringtiefe und Längen der Objekte werden vom CT- Computer berechnet und im Datenblock des Schnittbildes am Bildschirm als auch auf ausgedruckten Schnittbildern angezeigt . Der Kippwinkel α wird auch an der Gantry angezeigt . Das geschilderte Vorgehen ist in den Figuren 1, 2 und 7 schematisch dargestellt.
Das eigentliche Prinzip der CT-Navigation besteht darin, nach diesen Vorbereitungen das einzuführende Objekt mit Hilfe des Zielgeräts derart in die Arbeitsebene zu bringen, dass es sich zur Gänze darin befindet und nur mehr in dieser Ebene bewegt werden kann. Das Objekt wird danach in der Arbeitsebene ver- schoben und/oder um eine senkrecht zur Arbeitsebene stehende Achse gedreht bis seine Objektachse genau in der vorher im Schnittbild definierten Einführachse liegt. Sobald dies geschehen, ist wird die Einstellung des Zielgeräts derart fixiert, dass das Objekt nur mehr der Einführachse entlang, d.h. gegen das Zielorgan hin oder von diesem weg, verschoben werden kann.
Vorzugsweise erfolgt die CT-Navigation mit Hilfe einer mit dem Computertomographen zusammenwirkenden Zielvorrichtung, die in Figur 3 gezeigt ist . Diese besteht aus einer Basisplatte 1 und einem darauf montierten Zielgerät 40. Das Zielgerät weist zumindest eine vorzugsweise vertikal zur Basisplatte 1 stehende gerade Trägersäule 2 auf . Wenn zwei Trägersäulen 2 vorgesehen sind und diese an den oberen Enden oder nahe ihrer oberen Enden durch einen geraden Querbalken 3 verbunden werden, bildet die Einheit Trägersäulen - Querbalken einen portalartigen Rahmen (Portal) . Auf Basisschienen 12 verschiebbare und eine exakte Führung gewährleistende Vorrichtungen 16 verbinden die Trägersäulen 2 mit der Basisplatte 1. Am Querbalken 3 oder den Trägersäulen 2 wird jeweils mindestens eine Navigationseinheit 30 befestigt. Diese besteht aus einer Zylinderhalterung 4, einem Neigungsmesser 5 und einem Zylinder 6 mit mehreren aus- wechsel- sowie miteinander kombinierbaren als Führung wirkenden und in Form von Hülsen ausgebildeten Halteelementen und Instrumenten 7. Für den Neigungsmesser sind im Zylinder exakt führende Bohrungen (31) vorgesehen.
Für vorwiegend zur Vertikalen geneigte Einführachsen wird zumindest eine Navigationseinheit 30 am Querbalken 3 befestigt, wie dies in Figur 3 gezeigt ist . Für vorwiegend zur Horizontalen geneigte Einführachsen wird die Navigationseinheit vorzugsweise an einer vertikalen Trägersäule 2 angebracht. Für vorwiegend zur Horizontalen geneigte Einführachsen wäre es denkbar, nur auf einer Seite eine Trägersäule 2 mit einer Navigationseinheit 30 zu verwenden. Auf der für Röntgenstrahlen durchlässigen rechteckigen Basis- platte 1 liegt der Patient. Die Basisplatte 1 ist schmäler als der längs verschiebbare Teil des CT-Tischs und lange genug, um die für die Operation nötige Verschiebbarkeit des Zielgeräts zu gewährleisten. Die Basisplatte bewegt sich mit dem verschiebbaren Teil des CT Tischs in die Gantryöffnung und aus dieser heraus (Fig. 8a, b) . Zur Verhinderung von unerwünschten Lageänderungen des Zielgeräts sind Haltevorrichtungen vorgesehen, welche die Basisplatte 1, den Körper des Patienten und/oder das Zielorgan selbst festhalten. Mit Bändern 8 wird die Basisplatte 1 derart an den beweglichen Teil des CT- Tisches befestigt, dass sie nicht darauf verrutschen kann, die Beweglichkeit des Tisches aber nicht behindert . Der Körper des Patienten wird mit seitlichen Stützen 9 und quer über den Patientenkörper gespannten Gurten 10 an die Basisplatte 1 fixiert. Die Vorrichtungen 11, welche die Stützen 9 mit den Basisschienen 11 verbinden, können auch so gestaltet werden, dass die Stützen 9 darauf quer zur Körperlängsachse verschiebbar sind und die Halterung derart an die Breite des Patientenkörpers anpassbar ist. Wenn es sich beim Zielorgan um eine knöcherne Struktur handelt, kann dieses fixiert werden, indem man in der Nähe des Zielgebiets eine oder mehrere Stifte oder Schrauben in den Knochen einsetzt und diese mit Haltevorrichtungen am Portal oder der Basisplatte 1 befestigt.
An seitlichen Rändern der Basisplatte 1 sind die Basisschienen 12 zur Befestigung der Trägersäulen 2 vorgesehen. Auf ihnen kann das . Zielgerät 40 in der Längsrichtung des CT-Tisches verschoben werden. An den Basisschienen 12 können ferner Vorrichtungen 13 angebracht werden, welche die Basisplatte 1 am verschiebbaren Teil des CT-Tisches festhalten.
Das Portal 41 besteht aus zwei, vorzugsweise vertikal an den Basisschienen 12 befestigten geraden Trägersäulen 2, welche durch den horizontalen, geraden Querbalken 3 verbunden werden. Das Portal 41 ist auf den Basisschienen 12 in der Längsrichtung des CT-Tisches dearart verschiebbar, dass der horizontale Querbalken 3 parallel zur Gantry- bzw. Arbeitsebene eingestellt bleibt. Wenn die beiden Trägersäulen 2 aus je zwei ineinander teleskopartig verschiebbaren Teilen 2a und 2b bestehen, lässt sich die Höhe des Portals verstellen. Es wäre auch möglich, die Höhe des Portals veränderbar zu machen, indem man den Querbalken 3 durch geeignete Vorrichtungen derart an die Trägersäulen 2 befestigt, dass er diesen entlang parallel auf- und abwärts verschoben werden kann.
Es wäre auch denkbar, die Breite des Portals 41 an die Dimensionen des Patienten anpassbar zu machen. Dazu könnten an den Basisschienen 12 verschiebbare Vorrichtungen angebracht werden, auf welchen die vertikalen Trägersäulen 2 nicht nur längs sondern auch senkrecht zu den Basisschienen 12 verschiebbar sind. In diesem Fall müsste auch die Länge des Querbalkens 3 der Portalbreite anpassbar gestaltet sein. Dafür könnte der Querbalken 3 ebenfalls aus zwei teleskopartig ineinander verschiebbaren Teilen 2a und 2b bestehen. Es wäre aber auch denkbar, dass man einen Querbalken 3 verwendet, dessen Länge für die grösstmöglich einstellbare Breite des Portals ausreicht. Die Vorrichtungen, welche den Querbalken 3 mit den TrägerSäulen 2 verbinden, müssten in diesem Fall zusätzlich zu einer eventuellen Drehbarkeit des Querbalkens 3 auch dessen Verschiebbarkeit in seiner Längsachse erlauben. Für die Einstellbarkeit der Portalbreite würde es genügen, wenn der Querbalken 3 nur in einer der Vorrichtungen im erwähnten Sinne verschöben werden kann.
Der Querbalken 3 trägt mindestens eine an diesem entlang verschiebbare Navigationseinheit 30. Die Navigationseinheit 30 ist vorzugsweise senkrecht zur Längsachse des Querbalkens 3 drehbar. Um diese Drehbarkeit zu gewährleisten, kann der Querbalken 3 drehbar an die Trägersäulen 2 und die Navigationseinheit 30 auf dem Querbalken 3 nur verschiebbar befestigt werden, so dass sich die Navigationseinheit 30 zusammen mit dem Querbalken 3 drehen muss. Damit die Navigationseinheit 30 drehbar ist, kann diese so ausgebildet sein, dass sie um einen im Querschnitt runden Querbalken 3 (Fig. 6) drehbar ist oder der Querbalken kann um seine Längsachse drehbar mit den Trägersäulen 2 verbunden sein. Die Navigationseinheit 30 dreht dann zusammen mit dem Querbalken. Der den Drehwinkel α messende Neigungsmesser 5 könnte dann sowohl an der Navigationseinheit 30 als auch am Querbalken 3 angebracht werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Navigationseinheit 30 auf dem Querbalken 3 so zu befestigen, dass sie sowohl dem Querbalken 3 entlang verschoben, als auch um den Querbalken 3 gedreht werden kann. In diesem Fall wird der Querbalken 3 nicht drehbar mit den Trägersäulen 2 verbunden und es uss die Zylinderhaiterung 4 mit einer Vorrichtung versehen werden, welche ihre Drehbarkeit um den Querbalken 3 ermöglicht . Bei dieser Variante ist die Navigationseinheit 30 um die Längsachse des Querbalkens 3 drehbar.
Für überwiegend gegen die Horizontale geneigte Einführachsen wird die Navigationseinheit 30a an einer vertikalen Trägersäule 2 gemäss Figur 6 derart angebracht, dass sie auf der Trägersäule 2 nur auf und ab verschoben, aber nicht um die Längsachse der Trägersäule 2 gedreht werden kann. Damit die Navigationseinheit 30 dem Winkel α entsprechend gekippt werden kann, ist zwischen dem Teil 4a der Zylinderhalterung 4, welcher diese mit der Trägersäule 2 verbindet und einem drehbaren Teil 4b ein, in der Abb. 6 gezeigtes einachsiges Gelenk angeordnet. Die Achse 15 des Gelenks verläuft parallel zum vorhandenen oder nur gedachten Querbalken 3, auf jeden Fall parallel zur Kippachse der" Gantry. Damit ist gewährleistet, dass durch Kippen des Teils 4b um die Achse 15 der Winkel α eingestellt werden kann.
Der in der Zylinderhalterung 4 gelagerte und nicht schattengebende Zylinder 6 ist genau so wie oben beschrieben gestaltet und in der Zylinderhalterung 4 beweglich. Der Zylinder 6 ist radiologisch nicht schattengebend und für Röntgenstrahlen somit durchlässig. Die Arbeitsbohrung 31 des Zylinders 6 er- streckt sich vorzugsweise rechtwinkelig zur Längsachse des Zylinders 6. Indem die Zylinderhalterung 4 um den Winkel α gekippt werden kann, ist gewährleistet, dass das einzuführende Objekt durch Vorschieben und Drehen des Zylinders 6 in die Arbeitsebene respektive die Einführachse gebracht werden kann. Der Neigungsmesser 19 ist an dem der Arbeitsbohrung 31 gegenüberliegenden Ende des Zylinders 6 derart angebracht, dass er in der für ihn vorgesehenen Bohrung um 90 Grad gedreht werden kann. Der Winkel α wird mit parallel zur Längsachse des Zylinders eingestellten Neigungsmesser gemessen und der Winkel ß mit der um 90° gedrehten Einstellung.
Denkbar ist auch eine Ausführung, bei der mehrere Zylinder 6 mit verschieden Durchmessern und verschiedenen Querschnittsformen der Arbeitsbohrung 31 bereitgestellt werden. Durch die jeweils in die Arbeitsbohrung 31 passenden Hülsen 7 werden die Instrumente/Implantate 42 in den Körper eingebracht. Form und Abmessungen der Hülsen 7 sind derart gestaltet, dass die Hülsen 7 genau zu den jeweils verwendeten Instrumenten/Implantaten 42 passen und diese exakt führen. Die Hülsen 7 können aus Metall oder aus einem für Röntgenstrahlen durchlässigen Werkstoff hergestellt sein.
Die Zielvorrichtung 43 weist mehrere verschieb- oder drehbare Teile auf . So sind die Trägersäulen 2 den Basisschienen 12 entlang derart verschiebbar, dass der Querbalken 3 sich immer parallel zur Achse der Gantrykippung bewegt . Die Trägersäulen 2 können aus teleskopartig ineinander verschiebbaren Teilen 2a, 2b bestehen. Der Querbalken 3 kann sowohl fest als auch verschieb- und/oder drehbar an den Trägersäulen 2 befestigt sein. Die Zylinderhalterung 4 kann am Querbalken 3 nur verschiebbar oder zusätzlich auch um diesen drehbar angebracht sein. Der in der Zylinderhalterung 4 gelagerte Zylinder 6 ist in der Zylinderhalterung 4 verschiebbar und drehbar gelagert . Eine an die Trägersäule 2 montierte Navigationseinheit 30 ist dieser entlang verschiebbar und so ausgebildet, dass eine Dre- hung um eine Achse möglich ist, welche parallel zur Achse der Gantrykippung ist .
Die Beweglichkeit der Zielvorrichtung 43 und somit auch der Navigationseinheit 30 gewährleistet die Einstellbarkeit der Implantatsachse der Instrumente/Implantate 42 auf das Zielorgan 44. Die Einstellungen der Teile können direkt von Hand erfolgen. Vorteilhaft sind von Hand bedienbare oder motorisch betriebene mechanische Präzisionsantriebe. Für alle beweglichen Anteile der Zielvorrichtung 43 sind ferner hier nicht gezeigte Vorrichtungen vorgesehen, mit welchen sich deren Beweglichkeit jederzeit blockieren lässt.
Für das Messen der Winkel α und ß sind fix montierte oder abnehmbare hochpräzise und vorzugsweise digitale Neigungsmessergeräte mit eingebauter Libelle 19 vorgesehen. Ist der Querbalken 3 drehbar an den Trägersäulen 2 angebracht, so kann der Neigungsmesser 5 für den Winkel α sowohl an der Navigations- einheit 30 als auch am Querbalken 3 befestigt werden. Ist hingegen der Querbalken 3 nicht drehbar mit den Trägersäulen 2 verbunden, so muss der Neigungsmesser 5 für den Winkel α an der Navigationseinheit 30 befestigt werden. Der Neigungsmesser 5 für den Winkel ß wird am Zylinder 6 selbst angebracht, vorzugsweise nahe dem der Arbeitsbohrung 31 gegenüber liegendem Ende des Zylinders 6, wie dies in den Figuren 3,4 und 6 gezeigt ist . Die Zylinderbohrung für den Neigungsmesser ist so gestaltet, dass der Neigungsmesser nur exakt parallel zur Längsachse des Zylinders oder senkrecht dazu angebracht werden kann.
Eine Möglichkeit zur Kontrolle des Kippwinkels α ergibt sich auch dadurch, dass aus der Gantry genau in der Schnittebene des Computertomographen ein Laserlicht ausgestrahlt wird, welches die jeweilige Schnittebene markiert. Der Kippwinkel α lässt sich somit dadurch kontrollieren, dass man an der Zylinderhalterung 4 oberhalb des Querbalkens 3 einem parallel zum Querbalken 3 ausgerichteten Zeiger 17 befestigt und auf dem Querbalken 3 derart eine Linie 18 anbringt, dass der vom Laserlicht erzeugte Schatten des Zeigers 17 dann auf eine Linie 18 trifft, wenn die Kippung der Zylinderhalterung 4 der Gantrykippung und somit dem Winkel α entspricht. Denkbar wäre auch folgende Möglichkeit zur Kontrolle des Winkels α: Nach der Bestimmung der Arbeitsebene wird mit Hilfe des genannten Laserlichts deren Schnittlinie mit der Kδrperoberflache auf der Haut des Patienten markiert. Wenn man nach Einstellung der Navigationseinheit 30 in den Winkel α ein Zielinstrument in die Arbeitsbohrung 31 einsetzt und es in der Zylinderhalterung 4 vorschiebt, bis seine Spitze die eingezeichnete Schnittlinie berührt, muss bei auf der Arbeitsebene eingestellte Gantry das Laserlicht genau auf die Mitte der Arbeitsbohrung 31 fallen. Die Kontrolle der Einstellung kann durch eine von der Mitte der Arbeitsbohrung quer über den Zylinder verlaufende Markierung erleichtert werden.
Das beschriebene Navigationsprinzip gelingt, indem man die Navigationseinheit 30 um den Winkel α kippt. Durch Vorschieben des Zielgeräts auf den Basisschienen 12 und/oder des Zylinders 6 in seiner Halterung kann danach das einzuführende Objekt in die Arbeitsebene gebracht werden. Voraussetzung dafür ist, dass der Zylinder 6 mit der Arbeitsebene und das einzuführende Objekt 42 mit dem Zylinder 6 einen rechten Winkel einschliessen. Bei dieser Anordnung verläuft die Achse des einzuführenden Objekts 42 in jedem Fall parallel zur Arbeitsebene, so dass das Objekt 42 in die Arbeitsebene eingeschoben werden kann. Durch Verschieben der Navigationseinheit 30 auf dem Querbalken 3 oder auf der Trägersäule 2 und durch Drehen des Zylinders 6 in seiner Halterung kann dann die Achse des einzuführenden Objekts 42 genau in die vorbestimmte Einführachse gebracht werden. Der Ablauf der Operation/Navigation wird durch wiederholt angefertigte CT-Schnitte kontrolliert. Bei den erwähnten Objekten 42 handelt es sich um Instrumente wie z.B. Bohrer, Schraubendreher oder Kanülen sowie um Implantate wie z.B. Stifte, Schrauben. Die Aussendurchmesser der Objekte und die Innendurchmesser der dazugehörenden Führungshülsen 7 sind jeweils derart aufeinander abgestimmt, dass die Objekte formschlüssig aber ohne zu klemmen in die Hülsen passen.
Wesentlich für die Durchführung einer Punktion oder Biopsie sowie für das Einbringen eines Implantats ist, dass diese Objekte genau wie vorgesehen (vgl. Fig. 2) im Zielorgan 44 positioniert werden können. Implantatlage und Implantatlänge f werden, wie in Fig. 2 dargestellt, mit dem Cursor in das Schnittbild der Arbeitsebene eingezeichnet, vom Rechner des CT Geräts bestimmt und im Datenblock des Schnittbildes angezeigt. Für das Einbringen eines Implantats bestimmt das in der Einführrichtung b entfernte Ende des Implantats gleichzeitig dessen Eindringtiefe in das Zielorgan. Dieselbe Eindringtiefe gilt für Instrumente, z.B. dem Bohrer, mit welchem der Kanal für das Implantat hergestellt wird. Damit die Objekte genau in die im Schnittbild bestimmte Lage gebracht werden können, sind spezielle Vorkehrungen erforderlich. Vorgesehen ist, die für die Implantation jeweils erforderlichen Instrumente mit einer Messskala auszustatten, deren Nullmarke genau dort liegt, wo sich das hintere Ende der passenden Führungshülse befindet, wenn die Längen der Hülse und jenes Anteils des Instruments, welcher vor der Nullmarke liegt, übereinstimmen (Fig. 9) . Des weiteren ist es erforderlich, die Position des in der Einführachse ferneren Endes der Führungshülse 7 (vorderes Hülsenende) im Schnittbild zu definieren. Wenn man dieses Hülsenende, wie in Fig. 10 dargestellt, dem Zielorgan anliegt, genügt es, das Instrument oder Implantat um die Länge f einzuführen, um es in die vorgesehene Position zu bringen. Befindet sich das vordere Hülsenende in einiger Entfernung vom Zielorgan, so ist der Implantatlänge f der Abstand des vorderen Hülsenendes zum näheren Ende der Implantatlage f (Fig. 2) hinzuzurechnen, damit z.B. der Bohrer tief genug eindringt und das Implantat in die vorgesehene Position gebracht werden kann. Die für eine Punktion oder Biopsie vorgesehenen Führungshülsen sowie Punktions- und Biopsieinstrumente sind so wie die soeben beschriebenen Führungshülsen und Instrumente gestaltet. Insbesondere sind auch die Punktions- und Biopsieinstrumente mit einer Messskala ausgestattet .
Im Falle einer Punktion oder Biopsie wird im Schnittbild der Arbeitsebene die Distanz des vorderen Hülsenendes zu jener Stelle des Zielobjektes (z.B. Abszess oder Tumor) gemessen, aus welcher das Punktat oder die Biopsie entnommen werden soll. Mit Hilfe der Messskala kann dann die Spitze des Instruments die betreffende Stelle gebracht werden.
Während des soeben beschriebenen Vorgangs des Einführens eines Instruments oder Implantats in die korrekte Position dürfen Lage und Länge der jeweiligen Führungshülse nicht verändert werden. Durch Festklemmen der Führungshülse 7 im Zylinder 6 wird dafür gesorgt, dass sich die Führungshülse im Zylinder nicht der Einführungsachse b entlang verschieben kann.
Im Verlauf eines Eingriffs wird der Patient in der Regel samt der Zielvorrichtung 43 mit dem beweglichen CT-Tisch öfters aus der Gantry heraus bewegt (Fig. 8) . Wenn die Einstellung des Zielgeräts 40, die Kippung der Gantry und die Lage des Patientenkörpers dabei nicht verändert werden, kann durch automatisches Rückführen des CT-Tisches auf die gespeicherte Position der Arbeitsebene wieder in dieser Arbeitsebene navigiert werden. Die Wiederholbarkeit dieses Vorgangs erleichtert die CT- Navigation und macht den Ablauf der Operation jederzeit exakt kontrollierbar.
Eine während eines Eingriffs erfolgende Bewegung des Patientenkörpers kann eine Verlagerung des Zielorgans 44 und damit eine Fehlplatzierung des Objektes 42 bzw. Instruments /Implantats verursachen. Das Beibehalten aller vor der Anfertigung der Probeschnitte eingenommenen Positionen ist somit eine wesentliche Voraussetzung für einen einfachen Ablauf der CT-Navigation. Eine Verlagerung des Zielorgans 44 kann insbesondere auch bei Eingriffen an knöchernen Strukturen vorkommen, wenn mit einem Instrument, beispielsweise mit einem Bohrer, erhöhter Widerstand zu überwinden ist. Damit der Patient sich nicht aktiv bewegen kann, wird empfohlen, den vorgesehenen Eingriff in Vollnarkose durchzuführen. Zur Verhinderung von Lageänderungen sind Haltevorrichtungen vorgesehen, welche die Basisplatte 1, den Körper des Patienten und/oder das Zielorgan 44 selbst festhalten. Als erstes wird jeweils die Basisplatte 1 derart an den beweglichen Teil des CT-Tisches befestigt, dass sie nicht darauf verrutschen kann, die Beweglichkeit des Tisches aber nicht behindert. Vor der Anfertigung der Probeschnitte wird der Körper des Patienten mit seitlichen Stützen 9 und mit quer über den Patientenkörper gespannten Gurten 10 an der Basisplatte 1 fixiert. Wenn es sich beim Zielorgan 44 um eine knöcherne Struktur handelt kann diese fixiert werden, indem man in der Nähe des Zielgebiets eine oder mehrere Stifte oder Schrauben in den Knochen einsetzt und diese mit hier nicht gezeigten Haltevorrichtungen am Portal 41 oder der Basisplatte 1 befestigt.
Nachfolgend wird die Durchführung eines navigierten perkutanen Eingriffs mittels der erfindungsgemässen Vorrichtung näher erläutert .
Mit Hilfe des CT-Zielgeräts verläuft ein navigierter, perkuta- ner Eingriff mit folgenden Schritten:
a. Befestigung der Basisplatte 1 mit den dafür vorgesehenen Haltevorrichtungen (8) an den längs verschiebbaren Teil des CT-Tisches .
b. Lagerung des Patienten auf der Basisplatte 1 und Befestigung des Patienten an die Basisplatte 1, z.B. mit Stützen (9) und Gurten (10) . c. Montage der Zielvorrichtung 43 derart, dass es die Anfertigung eines Scoutbildes (Fig. 1) nicht stört.
d. Einfahren des Patienten in die Gantry, Anfertigen des Scoutbildes der Zielregion.
e. Bestimmen der Schnittebenen anhand des Scoutbildes gemäss Figur 1. Der Kippwinkel α der Gantry wird nun anhand bestimmter und im Scoutbild definierbarer Punkte d (Figur 1) bestimmt. Der Kippwinkel α der Schnittebenen zur Horizontalen und damit die Gantrykippung wird am Bildschirm und an der Gantry angezeigt.
f. Ausfahren des Patienten aus der Gantry, Kippen der Gantry des Computertomographen um den Winkel α.
g. Ungefähr dort, wo die Instrumente 42 in den Körper eingeführt werden sollen, wird ein genügend langer dünner Metalldraht (Fig. 7) in Längsrichtung auf die Haut des Patienten geklebt. Bei Bedarf können auch mehrere Drähte aufgeklebt werden.
h. Einfahren des Patienten in die Gantry, Anfertigen einer Serie von Probeschnitten b (Figur 1) durch die Zielregion. In den Schnittbildern b erscheint der unter g. genannte Draht als auf der Haut liegender metalldichter Punkt e (Figur 2) .
i. Auswahl der passenden Schnittebene als künftige Arbeitsebene c (Figuren 1 und 2) anhand der Serie der Schnittbilder.
j. Einstellen der Gantry auf das Niveau der Arbeitsebene.
k. Mit dem Laserstrahl des Computertomographen wird die Schnittlinie der Arbeitsebene mit der Kδrperoberfläche auf die Haut des Patienten projiziert. Die Schnittlinie wird auf der Haut eingezeichnet (Figur 7) .
1. In das am Bildschirm des Computertomographen dargestellte Bild der Arbeitsebene c wird mit Hilfe von elektronischen Eingabeinstrumenten die geplante Lage des Objektes 42 als Gerade b (Figur 2) eingezeichnet. Diese Gerade bildet die Implantatsache. Die Neigung der Implantatsachse in der Arbeitsebene c zur Horizontalen oder Vertikalen, vorzugsweise der Vertikalen, d.h. des Winkel ß (Figur 2) , wird am Bildschirm angegeben. Am Bildschirm bestimm- und vom Bildschirm ablesbar sind alle für den Eingriff relevanten Winkel und Längen, insbesondere auch die Eindringtiefe des Objekts 42 und dessen Länge f (Figur 2) . Alle Werte sind somit exakt im Voraus bestimmbar.
m. Auf dieselbe Art bestimmt wird die Distanz d (Figur 2) der Einführachse vom aufgeklebten Draht im Hautniveau. Vom Draht ausgehend wird diese Distanz in der eingezeichneten Schnittlinie der Arbeitsebene markiert. Damit ist definiert, an welcher Stelle die Objekte 42 (z.B. Zielinstrument) in den Körper einzuführen sind.
n. Kippung des Zylinders 6 mit der Zylinderhalterung 4 um den Winkel α. Zum Einstellen und zur Kontrolle der Kippung gibt es drei Möglichkeiten: Bei der ersten Variante wird die Kippung mit dem dafür vorgesehenen Neigungsmesser eingestellt. Dann erfolgt die Kontrolle der Kippung mit Hilfe des an der Zylinderhaltung 4 angebrachten Zeigers 17 und des Laserlichts. Schliesslich gibt es die Kontrolle der Kippung mit Hilfe des Laserlichts der auf die Schnittebene eingestellten Gantry. Für die zweite Möglichkeit muss der CT-Tisch in der Gantryöffnung verschoben werden, bis das Laserlicht auf die Markierungslinie 18 des Querbalkens 3 fällt . Bei korrekt eingestellter Kippung fällt dann der Schatten des an der Navigationseinheit angebrachten Zeigers 17 auf die Markierungslinie 18. Die dritte Möglichkeit wird unter Punkt p erläutert.
o. Die um den Winkel α gekippte Gantry wird durch Verschieben des CT-Tisches wieder auf das Niveau der Arbeitsebene c eingestellt. Der CT Tisch wird wieder auf das Niveau der Arbeitsebene in die um den Winkel α gekippte Gantry gescho- ben. Der Laserstrahl fällt wieder genau auf die auf der Haut markierte Schnittlinie.
p. Einstellung des Winkels ß. Dazu wird der Zylinder 6 um seine Längsachse gedreht . Die Drehung wird mit dem dafür vorgesehenen Neigungsmesser 5 kontrolliert . Danach wird ein genügend steifer und langer Zielstift zusammen mit der passenden Führungshülse 7 in die Arbeitsbohrung 31 des Zylinders 6 gesteckt. Der Zylinder 6 wird vorgeschoben, gleichzeitig wird die Navigationseinheit auf dem Querbalken 3 verschoben bis die Spitze des Stifts die in der Schnittlinie markierte Durchtrittstelle der Einführachse durch die Haut berührt . Bei korrekt eingestelltem Winkel α fällt dann der Laserstrahl genau auf die Mitte der Arbeitsbohrung. (Damit ergibt sich die dritte Möglichkeit zur Kontrolle der Zylinderkippung - vgl. Punkt n) . Wenn für den Eingriff nur eine Kanüle benötigt wird, wie z.B. für eine Punktion oder Stanzbiopsie, kann anstelle des Zielstifts bereits die Kanüle verwendet werden.
q. In dieser Phase des Eingriffs kann mit einem CT-Schnitt bereits kontrolliert werden, ob die abgebildete Achse des Zielstifts bzw. der Kanüle genau in der Einführachse liegt. Wenn dies nicht der Fall ist, müssen der Winkel ß und die Position der Navigationseinheit auf dem Querbalken 3 entsprechend nachadjustiert werden. Jede neue Einstellung wird mit einem CT-Schnitt kontrolliert.
r. Hautinzis'ion an der Entrittstelle.
s. Das Zielinstrument wird durch die Führungshülse 7 bis an das Zielorgan 44 heran eingeführt . Kontrolle mit einem CT- Schnitt. Wenn nötig Korrektur der Position des Zielinstruments wie unter Punkt q beschrieben.
t . Bei korrekter Lage des Zielinstruments Durchführung der Punktion, Instillation oder Biopsie. In diesem Fall Ab- schluss des Eingriffs . u. Wenn ein anderer Eingriff, z.B. die Implantation eines Pins/einer Schraube vorgesehen ist wird das Zielinstrument entfernt . Die für den Eingriff erforderlichen Instrumente (z.B. Bohrer, Biopsiestanze) und/oder Implantate (z.B. Schrauben, Stifte) werden durch die jeweils passenden Führungshülsen 7 in das Zielorgan 44 eingebracht. Die einzelnen Schritte des Eingriffs können mit CT-Schnitten kontrolliert werden.
v. Für die unter „t" und „u" beschriebenen Aktionen muss vor dem Einführen eines Instruments oder Implantats (Objekt) in das Zielorgan 44 gemessen werden, wie tief das Objekt in dieses eindringen soll. Um das zu ermöglichen, sind die Instrumente mit einer Skala ausgestattet, deren Position auf die Länge der passenden Führungshülse abgestimmt ist (vgl. Fig. 9) . Wie in Fig. 10 dargestellt, kann mit Hilfe dieser Skala das Instrument oder Implantat genau bis zur vorbestimmten Eindringtief/Lage (vgl. Fig. 2) eingeführt werden.
Bei überwiegend gegen die Horizontale geneigter Einführachse wird die dafür vorgesehene Navigationseinheit 30 an einer vertikalen Trägersäule 2 befestigt . Die CT-Navigation erfolgt im Prinzip nach dem von Punkt a. bis Punkt u. beschriebenen 7Ab- lauf der CT-Navigation.
Eingriffe an Knochen können eine besonders wirksame Fixierung des Zielbereichs erfordern. Diese Fixierung erfolgt vor der Anfertigung des Scoutbildes. Für die Fixierung eignen sich vor allem Stifte oder Schrauben, welche man in der Nähe des Zielbereichs am Knochen verankert, mit Hilfe spezieller Vorrichtungen an die Basisplatte 1 oder an das Portal befestigt und nach Beendigung des Eingriffs wieder entfernt. Die Implantation der fixierenden Implantate erfolgt wie vorhin von Punkt 1 bis 21 beschrieben.
Bei der beschriebenen CT-Navigation bleiben das Portal 41 oder die Trägerschienen immer ausserhalb der Gantry. Innerhalb der Gantry soll sich nur das Arbeitsende des Zylinders 6 befinden. Wenn die Gantry auf den Patienten bezogen kopfwärts gekippt werden muss wird das Zielgerät deshalb vorzugsweise fusswärts zur Gantry platziert . Das Zielgerät wird kopfwärts von der Gantry platziert, wenn die Gantry fusswärts gekippt werden muss .
Der maximale Winkel α, d.h. die maximale Neigung der Arbeitsebene aus der Vertikalen, hängt von der Kippbarkeit der Gantry ab. Wenn diese köpf- und fusswärts je 30 Grad beträgt steht für die CT-Navigation ein Gesamtbereich von 60 Grad zur Verfügung. Die Kippung des Objektes 42 bzw. des Instruments/Implantats, d.h. im Sinne des Winkel ß, ist theoretisch nicht limitiert .
Nachstehend werden nochmals unter Bezug auf die Zeichnungen einige Details näher erläutert:
In Figur 1 wird die Vorbereitung einer CT-Navigation am Beispiel einer translaminären Facettenverschraubung an der Lendenwirbelsäule im seitlichen Scoutbild aufgezeigt. Die eingezeichneten anatomischen Marken d sind massgebend für die Kippung der Gantry um den Winkel α aus der Vertikalen a. Diese Marken definieren die Durchtrittsebene der in der Ebene c liegenden Implantatachse b (Fig. 2) durch den Dornfortsatz und an der Austrittstelle dieser Achse an der Basis des Querfortsatzes. Aus einer Serie von Probeschnitten b wird anhand der am Bildschirm dargestellten Schnittbilder die passende Schnitt- ebene (Arbeitsebene) c ausgewählt .
In der Figur 2 ist das aus den Probeschnitten b ausgewählte Schnittbild bzw. die Arbeitsebene dargestellt. Bei der translaminären Facettenverschraubung muss die in der Arbeitsebene liegende Schraube, wie durch die Linie b (Einführachse) gekennzeichnet, durch die dorsalen Wirbelelemente mit den Facettengelenken 44a ziehen. Die Einführachse schliesst mit der in der Ebene liegenden Vertikalen a den Winkel ß ein. Die Einführ- achse schneidet die im Hautniveau c (Fig. 2 und 7) eingezeichnete Linie (Schnittlinie der Arbeitsebene mit der Haut) in der Dd.stanz d des auf die Haut geklebten Draht e (vgl. Fig. 2 und 7) . An dieser Stelle werden die Objekte 42 bzw. die Instrumente und das Implantat durch eine Hautinzision im Winkel ß der Einführachse eingebracht. Länge und Eindringtiefe f eines Instruments oder Implantats können anhand des Schnittbilds be- stimmt werden.
In der Figur 3 ist die Zielvorrichtung ohne Vorrichtungen zur Befestigung des Zielgeräts an den CT-Tisch dargestellt. Dies ist eine Variante mit teleskopartig verlängerbaren, vertikalen Trrägersäulen 2 und einem drehbaren Querbalken 3' . An der Ba- si.splatte 1 sind die teleskopartig verlängerbaren, vertikal ausgerichteten Trägersäulen 2' auf den Basisschienen 12 verschiebbar. An dem drehbaren Querbalken 3' ist die Navigations- e-Lnheit 30' montiert, welche eine Zylinderhalterung 4 mit einem Neigungsmesser 5 für den Winkel ß aufweist. In der Zylinderhalterung 4 ist der radiologisch nicht schattengebende Zylinder 6 verschiebbar und feststellbar gehalten, wobei in der Arrbeitsbohrung 31 des Zylinders 6 eine Führungshülse 7 eingesetzt ist, in welche das Objekt 42, beispielsweise ein Instrument, einsteckbar ist. Auf der Basisplatte 1 sind die verschiebbaren, seitlichen Körperstützen 9 vorgesehen, an welchen di_e über den Patientenkörper spannbaren Gurten 10 befestigt sind. Mittels Halteplatten 11 kann eine Querverschiebung der seitlichen Stützen 9 auf der Basisplatte 1 erfolgen. An der Basisplatte 1 sind seitliche Führungsschienen 12 vorgesehen, um die gesamte Zielvorrichtung schlittenartig auf den Basisschienen 12 entlang den Seitenrändern der Basisplatte 1 verschieben zu können. 7Am Querbalken 3' ist ein Neigungsmesser 14 für die Messung des Winkels α montiert. Um eine gute Verschiebbarkeit der gesamten Zielvorrichtung 43 an der Basis- pLatte 1 zu ermöglichen, sind zusätzlich Führungselemente 16 in Form von Führungselementen vorgesehen. Für die Kontrolle des Winkels α sind an der Zylinderhalterung 4 der Zeiger 17 und am Querbalken 3' die Markierungslinien 18 angebracht.
In der Figur 4 ist eine Navigationseinheit 30 gezeigt, wobei die Zylinderhalterung 4, der Neigungsmesser 5 und der Zylinder 6 ersichtlich sind. In der Arbeitsbohrung 31 des Zylinders 6 stecken eine Hülse 7 sowie in dieser ein Instrument 42. An der Zylinderhalterung 4 ist der Zeiger 17 angebracht.
Die Figur 5 zeigt im Besonderen die Basisplatte 1 mit verschiedenen Halterungen. Es sind hier Gurten 8 zur Befestigung der Basisplatte 1 in Längsrichtung an den verschiebbaren Teil des CT-Tisches ersichtlich. Ferner sind auf der Basisplatte 1 verschiebbare seitliche Stützen 9 und über den Patientenkörper spannbare Gurten 10 zu entnehmen. Auch hier sind wieder die Halteplatten 11 zur Querverschiebung der seitlichen Stützen 9 auf der Basisplatte 1 ersichtlich. Ferner sind auch in dieser Figur 5 die seitlichen Basisschienen 12 und weiter eine Vorrichtung 13 zur Befestigung der Basisplatte 1 in Richtung quer zum verschiebbaren Teil des CT-Tisches dargestellt.
Die Figur 6 zeigt das Portal 41 mit einem an einer vertikalen Trägersäule 2 angebrachten Navigationseinheit 30. Das Portal 41 wird von den vertikalen Trägersäulen 2 und dem Querbalken 3 gebildet . Hier ist die zweiteilige Zylinderhalterung 4 mit Gelenk vorgesehen, wobei ein auf der Trägersäule 2 verschiebbarer Teil 4a und ein um die Achse 15 drehbarer Teil 4b vorgesehen sind. Es ist ferner der Zylinder 6 und die in der Arbeitsbohrung 31 des Zylinders steckende Hülse mit dem Instrument 42 ersichtlich. Bei dieser Anordnung sind noch besonders die Vorrichtungen 16 ersichtlich, welche Führungselemente für das schlittenartige Verschieben des CT-Zielgerätes auf den Basisschienen 12 bilden. Ferner ist hier ein um 90 Grad drehbarer Neigungsmesser 19 für die Winkel α und ß angeordnet. Die Figur 7 ist eine schematische Darstellung des erfindungsgemässen CT Navigationsprinzips (vgl. Fig. 1 und 2) . Die CT Schnittebene, in welche das Instrument/Implantat (Objekt) eingebracht werden soll (Arbeitsebene c in Fig. 1) wird im seitlichen CT-Scoutbild bestimmt (Fig. 1) . Sie ist um den Winkel α in die Arbeitsebene gekippt. Das Zielinstrument (grosser Pfeil) wird mit dem Zielgerät in die Arbeitsebene und in dieser in die vorbestimmte Implantationsachse (b in Fig. 2) manövriert .
Bestimmung des Schnittpunkts der Implantationsachse mit der Haut : Das aus der Gantry in der Arbeitsebene ausgestrahlte Laserlicht (kleine Pfeile) markiert die Schnittlinie c der Arbeitsebene mit der Körperoberfläche. Die Distanz d zwischen den auf die Hautgeklebten Drähten (e) und der im CT Bild sichtbaren Durchtrittstelle der Implantationsachse durch die Haut (d in Fig. 2) wird auf der Haut markiert. Das bereits im Winkel b (vgl. Fig. 2) im CT Zielgerät eingestellte Zielinstrument wird der Linie c entlang verschoben, bis es die Durchtrittstelle berührt . Wenn das Zielinstrument bei der jetzt durchgeführten CT Kontrollaufnahme genau in der Achse b (Fig. 2) liegt, kann das Instrument in den Körper eingeführt werden.
Die Buchstaben in der Figur 7 zeigen folgendes:
G - Gantry; kleine Pfeile - aus der Gantry ausgestrahltes Laserlicht; Grosser Pfeil - Implantationsachse; c - Schnittlinie der Arbeitsebene mit der Körperoberfläche; e auf die Haut geklebte Drähte; d - Distanz der Durchtrittstelle der Implantationsachse vom Draht im Hautniveau; a - Vertikale; b - Winkel der Implantationsachse zur Vertikalen in der Arbeitsebene (b in Fig. 2) .
Die Figuren 8a und 8b illustrieren den Ablauf der erfindungsgemässen CT-Navigation, wobei α der Kippwinkel der Gantry G des Computertomographen in die Arbeitsebene c (Fig. 1) und 42 das Zielorgan angeben. Gemäss Figur 8 erfolgen alle Handlungen, insbesondere das Adjustieren des Zielgeräts und das Einsetzen des Zielinstruments bzw. des Implantats, ausserhalb der Gantry G. Gemäss Fig. 8b wird zur Anfertigung der Kontrollbilder der CT-Tisch mit dem Patienten in die im CT gespeicherte Position der Arbeitsebene c eingefahren.
Figur 8b zeigte, wie zur Anfertigung der Kontrollbilder der CT Tisch mit dem Patienten in die im CT gespeicherte Position der Arbeitsebene c eingefahren wird.
Figur 9 zeigt die Führungshülse 7 mit einem dazu passenden Instrument 42 mit Messskala. Die Distanz von der Spitze des Instruments bis zum Beginn der Skala entspricht genau der Länge der Führungshülse.
Die Figuren 10a und 10b zeigen ein Beispiel für das Messen der Eindringtiefe eines Instruments oder Implantats am Beispiel der perkutanen translaminaren Fixierung lumbaler Facettengelenke .
Die Figur 10a zeigt, wie die im Zylinder 6 steckende Führungshülse 7 in der Objektachse b (vgl. Fig. 2) durch die Hautinzi- sion bis an das Zielorgan 44 (Lendenwirbel, vgl. Fig. 2) herangeschoben wird. Wenn das in der Führungshülse steckende Instrument 42 (Bohrer) an den Knochen angesetzt ist, liegt die 0-Marke der Skala genau am hinteren Ende der Führungshülse. Die Eindringtiefe f (vgl. Fig. 2) des Bohrers kann dann mit Hilfe der Skala kontrolliert werden.
Die Figur 10b zeigt, wie der Bohrer um die Länge f in den Wirbel eingeführt ist. Der Pfeil markiert auf der Skala das hintere Ende der Strecke f .
Beim Einsetzen des Implantats wird im Prinzip auf dieselbe Art vorgegangen. Die Führungshülse 7 bleibt in derselben Position. Das die Länge f aufweisende Implantat wird mit Hilfe eines skalierten Schraubendrehers um die Länge f implantiert.
Bei einer Punktion oder Biopsie wird die Führungshülse nahe an das Zielobjekt eingeführt und der Abstand der Führungshülse zur Stelle im Zielobjekt gemessen, welche punktiert oder aus welcher die Biopsie entnommen werden soll. Die zur Führungshülse passende Kanüle oder Biopsiestanze wird dann um die Distanz f in das Zielobjekt eingestossen.
Bezugszeichenliste
Basisplatte, 2' Trägersäulen / 2a, 2b teleskopartige Teile, 3' Querbalken Zylinderhalterung / 4a, 4b dichtbarer Teile Neigungsmesser Zylinder Hülse Gurten Stützen Gurten Halteplatten Führungsschiene Vorrichtung Neigungsmesser Achse Führungseiemente Zeiger Markierungslinie Neigungsmesser mit einschiebbarer Libelle Navigationseinheit Arbeitsbohrung Zielgerät Portal Implantat/Instrument Zielvorrichtung Zielorgan Längsachse Zylinder

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zur Platzierung von Instrumenten oder Implantaten in Körperorgane mit Hilfe eines mit einem Computertomographen zusammenwirkenden Zielgerätes (40) , wobei das Zielgerät (40) in Form einer Navigationseinheit (30) an einem an einem Unterbau nach Art eines Schlittens verschiebbaren Träger (2) angeordnet ist, welcher gegenüber einer auf einem CT-Tisch gelagerten Unterbau feststellbar ist und dass die Navigationseinheit (30) ein Halteelement zur Halterung und Führung eines Instrumentes (42) , eines Implantates oder eines anderen Objektes aufweist, wobei die Navigationseinheit (30) gegenüber dem Träger (2, 2') und das Halteelement (7) gegenüber der Navigationseinheit (30) in einer oder in mehreren Ebene (n) verstellbar und/oder verdrehbar und in der eingestellten Lage gegenseitig fixierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einem im CT Gerät integrierten Rechner (R) wenigstens eine Position des CT-Tisches speicherbar ist,- die einer durch Probeschnitte bestimmte Arbeitsebene entspricht, dass mit Hilfe des Zielgerätes (40) das einzuführende Objekt (42) in die genannte Arbeitsebene bringbar und nur mehr in dieser Ebene bewegbar ist und dass der CT-Tisch so verschiebbar ist, dass er aus der Gantry des Computertomographen heraus bewegbar und wiederholt entsprechend der gespeicherten Position der Arbeitsebene rückführbar ist, derart, dass anhand beliebig aktualisierbarer CT- Bildern der Eingriff navigierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2, 2') mit an der Basisplatte (1) schlittenartig verschiebbaren Tragsäulen (2, 2') und gegebenenfalls mit einem zusätzlichen Querbalken (3, 3') ausgestattet ist und die Navigationseinheit (30) an den Tragsäulen (2,
2') und/oder am Querbalken (3, 3') verschieb- bar und gegebenenfalls verdrehbar, jedoch feststellbar angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationseinheit (30) einen um deren Längsachse (45) in dieser verdrehbaren, jedoch gegenüber dieser fixierbar gehaltenen Zylinder (6) aufweist, welcher das zur Aufnahme und Führung für das Zielinstrument (44) oder dergleichen vorgesehene, als Hülse (7) ausgebildete Halt- element trägt .
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass das als Hülse (7) ausgeführte Halte- elemt eine Bohrung sowohl zum Einsatz eines Bohrers als auch zum Einsetzen von Pins, Schrauben oder dergleichen aufweist .
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Zylinder (6) eine oder mehrere Bohrungen oder mehreckige Öffnungen zur Aufnahme des als Hülse (7) ausgebildeten Halteelementes ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (6) mit einem Winkelmessgerät ausgestattet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (6) aus Metall gefertigt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (6) aus röntgentranspa- rentem Material gefertigt ist .
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2, 2') und/oder die Navigationseinheit (30) zur Kontrolle der Winkeleinstellungen Öffnungen und/oder Markierungen für die Anpassung an einen vom Computertomographen ausgesandten und gegen den Körper des Patienten gerichteten Laserstrahl aufweisen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2, 2') an einer auf dem Computertomographentisch festlegbaren Basisplatte (1) mit seitlich angeordneten Basisschienen (12) angeordnet und gegenüber diesen feststellbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (1) aus einem Röntgenstrahlen durchlassenden Material gefertigt ist .
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass an den Seitenrändern der Basisplatte (1) quer über den Patientenkörper spannbare Gurte (8) fixiert sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (1) über Gurte (8) an dem Computertomographen-Tisch festlegbar.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2, 2') als bogenförmig verlaufende Tragschiene ausgebildet ist und zusammen mit der Navigationseinheit (30) der vom Computertomographen festgelegte Schnittebene verdrehbar und in dieser Stellung gegenüber der Basisplatte (1) feststellbar ist.
15. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Anfertigen von Probeschnitten (b) durch die Zielregion mit dem Computertomographen, b) Bestimmen einer Arbeitsebene (c) anhand von Schnittbildern der Probeschnitte,
c) Einstellen der Gantry auf das Niveau der Arbeitsebene,
d) Speichern der Position des Computertisches, in welcher dieser auf das Niveau der Arbeitsebene eingestellt ist,
e) Durchführen des Eingriffs, wobei anhand von aktualisierter CT-Bilder navigiert wird.
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