WO2007087798A2 - Zielvorrichtung zur durchführung minimal-invasiver interventionen - Google Patents

Zielvorrichtung zur durchführung minimal-invasiver interventionen Download PDF

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WO2007087798A2
WO2007087798A2 PCT/DE2007/000205 DE2007000205W WO2007087798A2 WO 2007087798 A2 WO2007087798 A2 WO 2007087798A2 DE 2007000205 W DE2007000205 W DE 2007000205W WO 2007087798 A2 WO2007087798 A2 WO 2007087798A2
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Innomedic Gmbh
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    • A61M39/0247—Semi-permanent or permanent transcutaneous or percutaneous access sites to the inside of the body

Definitions

  • the invention relates to a target device for performing minimally invasive interventions with a target pin, comprising a guide portion and a Kalottenabrough having at least one common guide channel for guiding at least one medical instrument, wherein the target pin with the Kalottenabrough in the region of a Trepanationsö réelle in contact with the can be positioned to be intervened body part and the target pin is held in a defined position by direct contact with the trepanation of the fixed body part, as well as by the firm connection with the target device.
  • Such a device is already known for the purposes of ultrasound-guided diagnosis and surgical therapy for the treatment of pathological changes in the cranial cavity from DE 37 42 798 C2.
  • the target pin can only be indirectly positioned and held in the trepanning opening via the guidance and holding of a medical instrument connected to a target device. There is no way to keep or move the target pin decoupled from the medical instrument. This means that a possible instrument change is always associated with a possibly complex repositioning of the target pin in the trepanation opening.
  • WO 2002013709 A1 is basically a target device for performing minimally invasive interventions known, with a target pin which is suitable for immediate investment in a trepanation opening in principle.
  • a comparable device is also known from WO 98/17191 Al. It comprises a target pin for guiding a medical instrument, such as a biopsy needle, which has a spherical dome in its abutment area facing the skull. This dome is brought according to the invention indirectly via an inserted into the trepanation insertion insert with the skull in abutment.
  • the insert piece itself is provided with an anchoring such that it is arrested in the trepanation opening.
  • the target pin is received in a semicircular recess of the insert piece and is held by a fixing piece in the arrangement on its side facing away from the skull.
  • a medical instrument engaging the skull through the target pin can in this way be moved with a considerable degree of freedom, whereby the invasion channel into the skull is individually selectable.
  • DE 197 26 141 Al represents an alternative to this device, in which a target pin with a likewise spherical dome is fastened with a holder in such a way that the target pin is mounted on the holder in the manner of a ball joint.
  • the holder is not jammed or has in the Trepanationsö réelle, but screwed with a piece integrally formed with the screw thread into the skull.
  • this provides a secure hold of the bracket on the skull and thus causes a defined position of the target pin, but it can lead to chipping from the skull bone. These may, in turn, result in injury to the underlying tissue and pose an additional risk.
  • DE 198 08 220 A1 describes an analogous device which is characterized by a holder which can be glued onto the skull.
  • the abovementioned devices are used as an alternative to stereotaxy for neuronavigation. They are attached directly to the head and allow manual intervention on the imaging device without additional reference frame. However, this requires precise knowledge of the instrument position, which can be visualized using optical planning systems, for example. Target point deviations due to soft-tissue shift (brain shift) during a medical procedure can be taken into account in the planning.
  • MRI magnetic resonance imaging
  • the use of such devices in extreme environments such as magnetic resonance imaging (MRI) is generally difficult and problematic, on the one hand because of the strong magnetic fields, the sensitive measurement environment, but also because of the small amount of available space.
  • said stereotactic devices are used to perform such minimally invasive neurosurgical procedures such as performing biopsies or resecting tumor tissue.
  • the procedure takes place in an operating room with stereotactic devices following previously performed imaging measures, which today take place predominantly by means of computer and magnetic resonance tomography.
  • a reference frame is used in most cases, which is held on the head of the patient with fixing screws.
  • the stereotactic devices, and with them the patient's head are usually attached to the operating table and thus a reference is made between it and the reference frame.
  • the medical instrument is firmly connected to the reference frame via a guide carriage so that its position with respect to the skull changes only by the movement of the guide carriage.
  • the former devices provide a solution for performing precise, hand-guided procedures, but their mobility is incorporated in MRI imaging devices. whereas the stereotaxy method used in MRI equipment places a great burden on the patient.
  • the invention is based on this technical background, the object to provide a target device that allows a gentle, yet precise and variable implementation of minimally invasive interventions, especially in the field of action of magnetic resonance imaging.
  • the body part to be intervened such as the patient's skull
  • the body part to be intervened is stereotactically fixed.
  • Access to the site of interest, such as an internal tumor, has previously been made possible in a conventional manner by making a trephine opening.
  • a target pin which has at least one guide section and a dome section, is brought into contact with the body part by means of a positioning arm of the aiming device.
  • the dome section is directly and without intermediate means of the target device rule position of another device positively placed on the Trepanationsö réelle.
  • the direct contact of the Kalottenabitess on the Trepanationsö réelle allows in the manner of an upwardly open ball joint a variable orientation of the target pin, which has a guide channel for guiding a medical instrument, such as a biopsy needle.
  • the guide channel opens into the calotte section which now engages in the trepanning opening and allows the medical instrument to have a predefinable guide along an invasion channel defined by the position of the target pin.
  • the position of the target pin is first defined in one point.
  • the target pin undergoes a second definition through a fixed connection with a target device with which the target pin is movably held in different spatial directions.
  • the aiming device defines the orientation of the target pin in space and thus the direction of intervention of the medical instrument.
  • the aiming device automatically brings the target pin into a previously defined position, for example by means of imaging measures.
  • a manual control of the guided over the stereotaxy arrangement leadership of the target pin is alternatively possible.
  • the imaging of the MRI is used in carrying out the procedure as an additional source of information. It is useful that the target pin is acted upon by application of contrast agent or by attaching imaging sensors. In particular, lies This is a significant advantage of the invention, because both the planning of the procedure and the therapy itself can be done very timely still on MRI.
  • the target pin is made of a non-magnetic material, such as plastic or ceramic, to avoid an impenetrable for the MRI or opaque guidance of the medical instrument.
  • the target pin is arranged on a position arm which has a depth stop.
  • This depth stop is movably mounted in its distance to the target pin. It has a guide channel which is aligned with the guide channel of the target pin.
  • the medical instrument is then inserted, as intended, through the depth stop into the target pin.
  • the depth stop must be adjusted prior to the procedure, depending on the length of the medical instrument used, so that if the instrument stops in the "depth stop", the part of interest, such as the biopsy position, reaches the tip of the instrument Depth stop can be latched in this position with advantage.
  • 1 shows the device according to the invention in contact with a skull bone to be intervened in a schematic sectional view
  • 2 shows the device according to the invention with its position arm in a side view
  • FIG 3 is a detail view of the device according to the invention of Figure 2 and
  • FIG. 4 shows the device according to the invention with its position arm in a plan view.
  • FIG. 1 shows a target pin 3, which has a dome section 4 and a guide section 5.
  • the target pin is penetrated longitudinally by a guide channel 6 which provides a receptacle for a medical instrument 7.
  • a medical instrument 7 is about a biopsy needle in question, with the help of which within a skull 1 located material can be removed via a trepanation opening 2.
  • the target pin 3 is brought into direct contact with the skull 1, more precisely the trepanation opening 2, wherein the solid angle of the target pin for defining an invasion channel into the skull is taken into account in an extension of the guide channel 6. Due to the direct support of the destination pin 3 on the trepanation opening 2, a first definition of this positioning is created.
  • Figure 2 shows a side view of the complete arrangement, wherein the target pin 3 is fixedly mounted on a positioning arm 8.
  • the positioning arm 8 is designed as a telescopic arm, whereby a movement of the positioning arm 8 in the direction of impact of the invasion channel is made possible. This leads to a by the position of the arm 8 on the target pin 3 on the skull 1 pressure exerted to a defined and fixed positioning of the target pin leads.
  • the medical instrument 7 is thus introduced into the skull 1 in a likewise defined way through the trepanation opening 2.
  • the position of the arm 8 is assigned a depth stop 9, the distance from the target pin 3 is variable.
  • the depth stop 9 has a guide aligned with the guide channel 6 of the target pin 3 and is latched in a position such that the medical instrument 7 can only be inserted to a maximum depth, which is defined by the distance between the depth stop 9 and the target pin 3. and defined by the length of the medical instrument 7. In this way, it is ensured that penetration of the medical instrument 7 takes place only up to the required depth and previously determined with imaging measures.
  • the positioning arm 8 is articulated by means of a ball joint 10 to a sheet guide carriage 11, so that the position arm 8 is additionally movable both radially and azimuthally.
  • the sheet guiding carriage 11 is arranged movably on a bow guide rail 12 in such a way that the angle of attack of the positioning arm 8 receives additional degrees of freedom.
  • the curved guide rail 12 is in turn articulated on a suspension 13 fixed to the skull 1.
  • Both the skull 1 and the suspension 13 are fixedly connected to the operating table 14, which is the fixed system basis of all movement processes in the course of the procedure.
  • the operating table 14 Used for this purpose are known head holders, with which the device can be connected. In this headgear the head of the patient is firmly clamped by means of several screws, so that a movement of the head for the duration of the operation is not possible.
  • the connection of the skull 1 with the operating table 14 by means of this adaptable brackets is not shown in detail here. However, it ensures precise positioning of the required medical instruments 7.
  • Figure 3 shows a detail of Figure 2, which relates to the target pin 3.
  • the target pin 3 has on its the skull 1 intended side facing a Kalottenabites 4, which merges into a cylindrical guide portion 5.
  • the target pin is penetrated by a guide channel 6, which serves as a guide to be introduced into the skull 1 medical instrument 7.
  • the dome portion 4 is pressed by the above-described aiming device on the trephine opening 2, whereby a definition is achieved in one point.
  • a second definition point is located at the point where the target pin 3 is connected to the position arm 8.
  • Figure 4 shows the overall arrangement in a plan view in which the directions of movement of the individual parts of the target device are indicated by arrows.
  • the entire arrangement can be operated within one MRT. Due to the numerous degrees of freedom, there is a high degree of adaptability to the given circumstances, so that an intervention can be planned flexibly and, due to the exact guidance, can also be carried out precisely.
  • the target pin 3 is provided with a contrast medium that can be localized for MR or CT imaging.
  • a patient-friendly device and a method for carrying out minimally invasive interventions is described above, in which a direct connection between a target device for medical instruments 7 and a in the skull 1 introduced Trepanationsö réelle 2 to the brain to create without Kunststoffsseiemente screwed into the cranial bone 1, hooked or clamped, thereby achieving a reduction of the skull injury and implemented for other surgical procedures, such as in an emergency, a fast complete removal of the instruments can be.

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Abstract

Zur Durchführung minimal -invasiver Interventionen im Schädelbereich ist es bekannt, eine Kugelführung für ein medizinisches Instrument in der Trepanationsöffnung des Schädels derart zu positionieren, dass das medizinische Instrument allseitig verschwenkbar und axial durch die Kugelführung verschieblich gelagert ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zielvorrichtung zu schaffen, mit der sowohl ein vergleichbares Führungselement in der Trepanationsöffnung positionierbar und gehalten ist wie auch das medizinische Instrument. Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Zielvorrichtung bei der mittels eines Positionsarms (8) ein Zielstift (3), unmittelbar an der Trepanationsöffnung (2) des zu untersuchenden Körperteils (1) aufgesetzt und ebendort gehalten wird.

Description

ZIELVORRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG MINIMAL- INVASIVER INTERVENTIONEN
Die Erfindung betrifft eine Zielvorrichtung zur Durchführung minimal-invasiver Interventionen mit einem Zielstifts, dieser umfassend einen Führungsabschnitt und einen Kalottenabschnitt, welche wenigstens einen gemeinsamen Führungskanal zur Führung wenigstens eines medizinischen Instruments aufweist, wobei der Zielstift mit dem Kalottenabschnitt im Bereich einer Trepanationsöffnung in Anlage mit dem zu intervenierenden Körperteil positionierbar und der Zielstift durch unmittelbare Anlage an die Trepanationsöffnung des fixierten Körperteils, sowie durch die feste Verbindung mit der Zielvorrichtung in einer defi- nierten Position gehalten ist.
Eine solche Vorrichtung ist bereits für die Zwecke der ultraschallgeleiteten Diagnostik und der operativen Therapie zur Behandlung krankhafter Veränderungen in der Schädelhöhle aus der DE 37 42 798 C2 bekannt.
Gemäß der vorbekannten Lösung kann der Zielstift jedoch nur mittelbar über die Führung und Halterung eines mit einer Zielvorrichtung verbundenen medinischen Instruments in der Trepa- nationsöffnung positioniert und gehalten werden. Es gibt keine Möglichkeit, den Zielstift entkoppelt von dem medizinischen Instrument zu halten oder zu bewegen. Dies bedeutet, das ein etwaiger Instrumentenwechsel immer mit einer ggf. aufwändigen Neupositionierung des Zielstifts in der Trepanationsöffnung verbunden ist.
Auch aus der WO 2002013709 Al ist grundsätzlich eine Zielvorrichtung zur Durchführung minimal invasiver Interventionen bekannt, mit einem Zielstift der zur unmittelbaren Anlage an eine Trepanationsöffnung grundsätzlich geeignet ist.
Eine vergleichbare Vorrichtung ist auch aus der WO 98/17191 Al bekannt. Sie umfasst einen Zielstift zur Führung eines medizinischen Instruments, etwa einer Biopsienadel, welcher in seinem dem Schädel zugewandten Anlagebereich eine kugelförmige Kalotte aufweist. Diese Kalotte wird erfindungsgemäß über ein in die Trepanationsöffnung eingefügtes Einsetzstück mittelbar mit dem Schädel in Anlage gebracht. Das Einsetzstück selbst ist mit einer Verankerung derart versehen, dass es in der Trepanationsöffnung verhaftet wird. Der Zielstift ist bei bestimmungsgemäßem Einsatz in einer halbrunden Ausnehmung des Einsatzstückes aufgenommen und wird an seiner vom Schädel abgewandten Seite von einem Fixierstück in der Anordnung gehalten. Ein durch den Zielstift in den Schädel eingreifendes medizinisches Instrument kann auf diese Weise mit einem erheblichen Maß an Freiheit bewegt werden, wodurch der Invasionskanal in den Schädel hinein individuell wählbar wird.
Die DE 197 26 141 Al stellt eine Alternative zu dieser Vorrichtung dar, bei der ein Zielstift mit einer ebenfalls kugelförmigen Kalotte mit einer Halterung derart befestigt ist, dass der Zielstift nach Art eines Kugelgelenkes auf der Halte- rung beweglich gelagert ist. Die Halterung wird dabei jedoch nicht in der Trepanationsöffnung verklemmt oder verfügt, sondern mit einem mit der Halterung einstückig gebildeten Schraubgewinde in die Schädeldecke eingedreht. Dies verschafft zwar einen sicheren Halt der Halterung am Schädel und bewirkt so eine definierte Position des Zielstifts, es kann dabei allerdings zu Absplitterungen vom Schädelknochen kommen. Diese führen gegebenenfalls ihrerseits zu Verletzungen des darunter liegenden Gewebes und stellen ein zusätzliches Risiko dar.
In Weiterentwicklung dieser Ausführung beschreibt die DE 198 08 220 Al eine analoge Vorrichtung, welche durch eine auf den Schädel aufklebbare Halterung gekennzeichnet ist. Dies umgeht zwar den bereits genannten Nachteil der Absplitterung, führt allerdings im Ergebnis zu einer ungenaueren und weniger haltbaren Befestigung der Halterung am Schädel des Patienten.
Die vorgenannten Vorrichtungen werden alternativ zur Stereota- xie für die Neuronavigation eingesetzt. Sie werden direkt am Kopf befestigt und ermöglichen manuelle Eingriffe am bildgebenden Gerät ohne zusätzlichen Referenzrahmen. Voraussetzung dafür ist jedoch eine genaue Kenntnis über die Instrumentenposition, die sich zum Beispiel mit optischen Planungssystemen darstellen lässt. Zielpunktabweichungen infolge von Weichteilverlagerungen (Brain-Shift) während eines medizinischen Eingriffes können bei der Planung berücksichtigt werden. Allge- mein schwierig und problematisch ist jedoch die Anwendung derartiger Vorrichtungen in extremen Umgebungen wie von Magnetresonanztomographen (MRT) , zum einen aufgrund der starken Magnetfelder, der empfindlichen Messumgebung, aber auch aufgrund des geringen Raumangebotes .
Bei neurochirurgischen Eingriffen ist eine hohe Genauigkeit bzw. Reproduzierbarkeit bei der Anwendung medizinischer Instrumente erforderlich, die nur mit präzisen Positioniervorrichtungen aus speziellen Werkstoffen, Aktoren und Sensoren erreicht werden kann. Neben der geforderten hohen Genauigkeit ermöglicht eine Online-Bildgebung zusätzlich eine sicherere Anwendung durch schnelle Kontrolle des Operationsgebietes. Weichteile wie das Gehirn lassen sich dabei besonders präzise durch die MRT-Technik abbilden.
Herkömmlich werden daher die genannten Stereotaxie- Vorrichtungen zur Durchführung solcher minimal-invasiver, neurochirurgischer Eingriffe wie etwa der Durchführung von Biopsien oder zur Resektion von Tumorgewebe eingesetzt. Der Eingriff erfolgt in einem Operationsraum mit stereotaktischen Vorrichtungen im Anschluss an vorab durchgeführte Bildgebende Maßnahmen, die heute überwiegend mittels Computer- und Kernspintomographie erfolgen. Zur Planung des chirurgischen Eingriffes wird dabei in den meisten Fällen ein Referenzrahmen benutzt, der am Kopf des Patienten mit Fixierungsschrauben gehalten ist. Zur Durchführung des Eingriffs werden die ste- reotaktischen Vorrichtungen, und mit ihnen der Kopf des Patienten, üblicherweise am Operationstisch befestigt und somit ein Bezug zwischen diesem und dem Referenzrahmen hergestellt. Das medizinische Instrument ist über einen Führungsschlitten fest mit dem Referenzrahmen verbunden, so dass seine Lage bezüglich des Schädels sich lediglich durch die Bewegung des Führungsschlittens ändert. Ein Nachteil liegt hierbei zum Einen in einem hohen Zeitaufwand, zum anderen ist die Methode für den Patienten besonders belastend, da der Referenzring oft für mehrere Stunden am Kopf getragen werden muss. Ferner muss etwa aufgrund in dieser langen Zeit auftretenden Verlagerung des Patienten oder gar bei zwischenzeitlichen Transporten mit größeren Zielpunktabweichungen gerechnet werden, was wiederum zusätzlichen Aufwand für weitere Ausrichtungen bedeutet.
Somit stellen die erstgenannten Vorrichtungen folglich eine Lösung zur Durchführung präziser, handgeführter Eingriffe dar, deren Beweglichkeit jedoch im bildgebenden MRT-Geräten einge- schränkt sind, während die in MRT-Geräten eingesetzte Stereo- taxie-Methode eine große Belastung des Patienten bedeutet .
Bislang standen noch keine geeigneten Instrumentarien zur Verfügung, die einen derartigen präzisen Eingriff direkt in
MRT-Geräten unter Online-Kontrolle durchführen könnten. Eine wichtige Voraussetzung stellt dabei die Schnittstelle zwischen
Mensch und Maschine dar. Diese sollte zum einen sowohl mit der erforderlichen Präzision, als auch patientenschonend reali- siert werden, zum anderen sollte die praktische Anwendung variabler Instrumente sowie eine einfache Bedienung ermöglicht sein, was wiederum im Notfall kein Hindernis darstellen darf.
Der Erfindung liegt vor diesem technischen Hintergrund die Aufgabe zugrunde, eine Zielvorrichtung zu schaffen, die eine schonende und trotzdem präzise und variable Durchführung von minimal-invasiven Interventionen, insbesondere auch im Wirkungsbereich von Magnetresonanztomographen, ermöglicht.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Zielvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs. Sinnvolle Ausgestaltungen können den Unteransprüchen entnommen werden.
Erfindungsgemäß wird der zu intervenierende Körperteil, etwa der Schädel des Patienten, stereotaktisch fixiert. Ein Zugang zu der interessierenden Stelle, etwa einem innenliegenden Tumor, ist zuvor in an sich herkömmlicher Weise durch Herstellung einer Trepanationsöffnung ermöglicht worden. Im Bereich dieser Trepanationsöffnung wird ein Zielstift, welcher wenigs- tens einen Führungsabschnitt und einen Kalottenabschnitt aufweist, in Anlage mit dem Körperteil mittels eines Positionsarms der Zielvorrichtung gebracht . Dabei wird der Kalottenabschnitt mittles der Zielvorrichtung direkt und ohne Zwi- schenlage einer weiteren Vorrichtung formschlüssig auf die Trepanationsöffnung aufgesetzt. Die direkte Anlage des Kalottenabschnitts auf der Trepanationsöffnung ermöglicht in der Art eines nach oben offenen Kugelgelenks eine variable Aus- richtung des Zielstifts, welcher einen Führungskanal zur Führung eines medizinischen Instruments, etwa einer Biopsienadel, aufweist. Der Führungskanal mündet in den nun in die Trepana- tionεöffnung eingreifenden Kalottenabschnitt und gewährt dem medizinischen Instrument eine vorgebbare Führung entlang eines durch die Lage des Zielstiftes definierten Invasionskanals. Somit ist die Lage des Zielstifts zunächst in einem Punkt definiert. Eine zweite Definition erfährt der Zielstift durch eine feste Verbindung mit einer Zielvorrichtung, mit welcher der Zielstift in verschiedenen Raumrichtungen beweglich gehal- ten ist. Die Zielvorrichtung definiert die Ausrichtung des Zielstifts im Raum und somit die Interventionsrichtung des medizinischen Instruments. Durch einen angemessenen Druck der Zielvorrichtung auf den in der Trepanationsöffnung positionierten Zielstift erfährt dieser eine Zweipunkt-Definition, welche eine präzise und unbewegliche Lagerung des medizinischen Instruments gestattet.
Dabei bringt die Zielvorrichtung den Zielstift selbsttätig in eine zuvor, etwa mithilfe von bildgebenden Maßnahmen, defi- nierte Stellung. Eine manuelle Steuerung der über die Stereotaxie-Anordnung bewirkten Führung des Zielstifts ist alternativ möglich.
In vorteilhafter Ausgestaltung wird die Bildgebung des MRT bei der Durchführung des Eingriffs als zusätzliche Informationsquelle eingesetzt. Dabei ist es sinnvoll, dass der Zielstift durch Applikation von Kontrastmittel oder durch Anbringen von bildgebenden Sensoren beaufschlagt ist. Insbesondere liegt hierin ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, weil hierdurch sowohl die Planung des Eingriffs als auch die Therapie selbst überaus zeitnah noch im MRT erfolgen kann.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist der Zielstift aus einem unmagnetischen Material, etwa Kunststoff oder Keramik gefertigt, um eine für den MRT undurchdringliche bzw. undurchsichtige Führung des medizinischen Instruments zu vermeiden.
Der Zielstift ist auf einem Positionsarm angeordnet, welcher einen Tiefenanschlag aufweist. Dieser Tiefenanschlag ist in seinem Abstand zum Zielstift beweglich gelagert. Er weist einen Führungskanal auf, der mit dem Führungskanal des Zielstifts fluchtet. Das medizinische Instrument wird dann bestim- mungsgemäß durch den Tiefenanschlag hindurch in den Zielstift eingeführt. Der Tiefenanschlag ist vor dem Eingriff in Abhängigkeit von der Länge des verwendeten medizinischen Instruments so einzustellen, dass bei einem Anschlag des Instruments im "Tiefenanschlag der interessierende Teil, bei einer Biopsie etwa die zur Gewebeentnahme vorgesehene Position, mit der Spitze des Instruments erreicht wird. Der Tiefenanschlag ist mit Vorteil in dieser Position verrastbar.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in Anlage zu einem zu intervenierenden Schädelknochen in einer schematischen Schnittdarstellung, Figur 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung mit ihrem Positionsarm in einer Seitenansicht,
Figur 3 eine Detailansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Figur 2 und
Figur 4 die erfindungsgemäße Vorrichtung mit ihrem Positionsarm in einer Draufsicht.
Figur 1 zeigt einen Zielstift 3, welcher einen Kalottenabschnitt 4 sowie einen Führungsabschnitt 5 aufweist. Der Zielstift ist längs von einem Führungskanal 6 durchgriffen, welcher eine Aufnahme für ein medizinisches Instrument 7 bie- tet. Als ein solches medizinisches Instrument 7 kommt etwa eine Biopsienadel in Frage, mit deren Hilfe innerhalb eines Schädels 1 gelegenes Material über eine Trepanationsöffnung 2 entnommen werden kann. Hierzu wird zunächst der Zielstift 3 in unmittelbare Anlage zum Schädel 1, genauer der Trepanation- söffnung 2, gebracht, wobei der Raumwinkel des Zielstifts zur Definition eines Invasionskanals in den Schädel hinein in Verlängerung des Führungskanals 6 berücksichtigt wird. Durch die direkte Auflage des Zielstifts 3 auf der Trepanationsöffnung 2 ist eine erste Definition dieser Positionierung ge- schaffen.
Figur 2 zeigt eine Seitenansicht der vollständigen Anordnung, wobei der Zielstift 3 auf einem Positionsarm 8 fest angeordnet ist. Der Positionsarm 8 ist als Teleskoparm ausgeführt, wo- durch eine Bewegung des Positionsarms 8 in Stoßrichtung des Invasionskanals ermöglicht ist. Dies führt dazu, dass ein durch den Positionsarm 8 über den Zielstift 3 auf den Schädel 1 ausgeübter Druck zu einer definierten und festen Positionierung des Zielstifts führt. Durch den Zielstift hindurch wird das medizinische Instrument 7 in somit ebenfalls definierter Weise durch die Trepanationsöffnung 2 in den Schädel 1 eingeführt. Dem Positionsarm 8 ist dabei ein Tiefenanschlag 9 zugeordnet, dessen Abstand vom Zielstift 3 veränderlich ist. Der Tiefenanschlag 9 weist eine mit dem Führungskanal 6 des Zielstifts 3 fluchtende Führung auf und wird derart in einer Posi- tion verrastet, dass das medizinische Instrument 7 nur bis zu einer maximalen Tiefe einführbar ist, welche durch den Abstand zwischen Tiefenanschlag 9 und Zielstift 3, sowie durch die Länge des medizinischen Instruments 7 definiert ist. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass ein Eindringen des medizinischen Instruments 7 nur bis zur erforderlichen und vorher mit bildgebenden Maßnahmen bestimmten Tiefe erfolgt. Der Positionsarm 8 ist mittels eines Kugelgelenks 10 an einen Bogenführungs- schlitten 11 angelenkt, so dass der Positionsarm 8 zusätzlich sowohl radial als auch azimutal beweglich ist. Der Bogenfüh- rungsschlitten 11 ist auf einer Bogenführungsschiene 12 derart beweglich angeordnet, dass der Angriffswinkel des Positionsarms 8 zusätzliche Freiheitsgrade erhält. Ebenfalls wirkt es sich auf den Angriffswinkel aus, dass die Bogenführungsschiene 12 ihrerseits gelenkig an einer zum Schädel 1 ortsfesten Auf- hängung 13 angeordnet ist. Sowohl Schädel 1 als auch die Aufhängung 13 sind ortsfest mit dem Operationstisch 14 verbunden, der die feste Systembasis sämtlicher Bewegungsvorgänge im Laufe des Verfahrens darstellt. Hierzu dienen bekannte Kopf- halterungen, mit welchen die Vorrichtung verbindbar ist. In diese Kopfhalterungen wird der Kopf des Patienten mittels mehrerer Schrauben fest eingespannt, so dass eine Bewegung des Kopfes für die Dauer der Operation nicht möglich ist. Die Verbindung des Schädels 1 mit dem Operationstisch 14 mittels dieser adaptierbaren Halterungen ist hier im Einzelnen nicht gezeigt. Sie gewährleistet jedoch eine präzise Positionierung der benötigten medizinischen Instrumente 7.
Figur 3 zeigt ein Detail aus Figur 2, welches den Zielstift 3 betrifft. Der Zielstift 3 weist an seiner dem Schädel 1 bestimmungsgemäß zugewandten Seite einen Kalottenabschnitt 4 auf, der in einen zylindrischen Führungsabschnitt 5 übergeht. Entlang seiner Längserstreckung ist der Zielstift von einem Führungskanal 6 durchgriffen, der einem in den Schädel 1 einzuführenden medizinischen Instrument 7 als Führung dient. Der Kalottenabschnitt 4 wird durch die oben beschriebene Zielvorrichtung auf die Trepanationsöffnung 2 gepresst, wodurch eine Definition in einem Punkt erzielt wird. Ein zweiter Definiti- onspunkt befindet sich an der Stelle, an welcher der Zielstift 3 mit dem Positionsarm 8 verbunden ist.
Figur 4 zeigt die Gesamtanordnung in einer Draufsicht, in welcher durch Pfeile die Bewegungsrichtungen der einzelnen Teile der Zielvorrichtung angedeutet sind. Die gesamte Anordnung kann innerhalb eines MRT bedient werden. Aufgrund der zahlreichen Freiheitsgrade besteht eine weitgehende Anpassbar- keit an die gegebenen Umstände, so dass ein Eingriff flexibel planbar und durch die exakte Führung auch präzise durchführbar ist. Zur eindeutigen Lagereferenzierung des Zielstifts 3 am Schädel 1 ist der Zielstift 3 mit einem für die MR- oder CT- Bildgebung lokalisierbaren Kontrastmittel versehen.
Vorstehend ist somit eine patientenschonende Vorrichtung und ein Verfahren zur Durchführung minimal-invasiver Interventionen beschrieben, bei dem eine direkte Verbindung zwischen einer Zielvorrichtung für medizinische Instrumente 7 und einer in den Schädel 1 eingebrachten Trepanationsöffnung 2 zum Gehirn zu schaffen, ohne dass Verbindungseiemente in den Schädelknochen 1 eingeschraubt, eingehakt oder verklammert werden müssen, wodurch eine Reduktion der SchädelVerletzung erreicht und für anderweitige operative Eingriffe, etwa im Notfall, eine schnelle vollständige Entnahme der Instrumente realisiert werden kann.
B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E
Schädel Trepanationsöffnung Zielstift Kalottenabschnitt Führungsabschnitt Führungskana1 Medizinisches Instrument Positionsarm Tiefenanschlag Kugelgelenk Bogenführungsschlitten Bogenführungsschiene Aufhängung Operationstisch

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Zielvorrichtung zur Durchführung minimal-invasiver Interventionen mit einem Zielstifts (3), dieser umfassend einen Führungsabschnitt (5) und einen Kalottenabschnitt (4) , welche wenigstens einen gemeinsamen Führungskanal (6) zur Führung wenigstens eines medizinischen Instruments (7) auf- weist, wobei der Zielstift (3) mit dem Kalottenabschnitt
(4) im Bereich einer Trepanationsöffnung (2) in Anlage mit dem zu intervenierenden Körperteil positionierbar und der
Zielstift (3) durch unmittelbare Anlage an die Trepanation-
'Söffnung (2) des fixierten Körperteils, sowie durch die feste Verbindung mit der Zielvorrichtung in einer definierten Position gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Positionsarms (8) der Zielvorrichtung eine Lagefixierung des Zielstifts (3) und im Weiteren durch das Anpressen des Zielstifts (3) an die Trepanationsöffnung
(2) eine definierte und feste Positionierung des Zielstifts (3) einstellbar ist.
2. Zielvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung und die Lagefixierung des Zielstifts
(3) mittels der Zielvorrichtung vorgebbar ist.
3. Zielvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lagekontrolle des Zielstifts (3) durch bildgeben- de Verfahren unterstützt ist, zu welchem Zweck vorzugsweise Kontrastmittel oder andere Signalgeber in dem Zielstift (3) aufgenommen sind.
4. Zielvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen- den Ansprüche zur Durchführung minimal-invasiver Interventionen, mit einem Zielstift (3), welcher einen Führungsabschnitt (5) und einen Kalottenabεchnitt (4) mit wenigstens einem gemeinsamen Führungskanal (6) zur Führung wenigstens eines medizinischen Instruments (7) aufweist und der Kalottenabschnitt (4) des Zielstifts derart kugel- oder kegelartig geformt ist, dass er für eine unmittelbare Anlage an der Trepanationsöffnung (2) des fixierten Körperteils geeignet ist, sowie der Zielstift (3) als solcher fest und unmittelbar Verbindung mit der Zielvorrichtung verbun- den ist.
5. Zielvorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, .dass der Zielstift (3) aus einem unmagnetischen Material, etwa aus Kunststoff oder Keramik, gefertigt ist.
6. Zielvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zielstift (3) dem Positionsarm (8) fest zugeordnet ist, wobei der Positionsarm (8) einen Tiefenanschlag (9) aufweist, welchem eine mit dem Führungskanal (6) des Zielstifts (3) fluchtende Führung zugeordnet ist und welcher einen veränderlichen Abstand zum Zielstift (3) aufweist .
7. Zielvorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der positionsarm (8) in der Art eines Teleskoparms ausgeführt und beweglich an die Zielvorrichtung angelenkt ist .
8. Zielvorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsarm (8) über einen Führungsschütten an die Zielvorrichtung angelenkt ist.
9. Zielvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zielvorrichtung neben dem Positionsarm (8) zumindest eine Bogenführungsschiene (12) sowie einen Bogenführungsschlitten (11) urafasst.
10. Zielvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlenkung des Positionsarms
(8) an die Zielvorrichtung mittels eines Kardangelenks oder eines Kugelgelenks (10) erfolgt, welches den Positionsarm (8) mit einem Bogenführungsschlitten (11) verbindet.
11. Zielvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Bogenführungsschlitten
(11) auf der wenigstens einen Bogenführungsschiene (12) ge- führt ist.
12. Zielvorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Bogenführungsschiene (13) zumindest weitgehend halbrund ausgeführt ist, wobei die Enden der wenigstens einen Bogenführungsschiene (13) als Drehgelenke zur Anlenkung an eine im Bezug zum Patienten ortsfest gelagerte Aufhängung (13) ausgeführt sind. Zielvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12 , dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Teile der Zielvorrichtung mithilfe von Aktuatoren steuerbar , vorzugsweise fernsteuerbar, sind .
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