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Automatische Positionierung von chirurgischen Instrumenten

IP.com Disclosure Number: IPCOM000181114D
Published in the IP.com Journal: Volume 9 Issue 4A (2009-04-13)
Included in the Prior Art Database: 2009-Apr-13
Document File: 2 page(s) / 43K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Mit C-Bogen basierten Bildsystemen koennen 3D-Angiographiedurchlaeufe durchgefuehrt werden, bei denen waehrend der C-Arm-Rotation Bilder aufgenommen und dann zu einem 3D-Volumen rekonstruiert werden. Auf diesem Volumen kann eine Pfadplanung fuer chirurgische Instrumente durchgefuehrt werden. Bei Interventionen koennen diese Planungsdaten dem Live-Roentgenbild ueberlagert werden. Dadurch kann waehrend der Intervention ueberprueft werden, ob sich das jeweilige chirurgische Instrument in der richtigen bzw. geplanten Position befindet.

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Automatische Positionierung von chirurgischen Instrumenten

Idee: Dr. Andrea Endress, DE-Forchheim; Dr. Martin Trini, DE-Forchheim; Stefan Lautenschlaeger,
DE-Forchheim

Mit C-Bogen basierten Bildsystemen koennen 3D-Angiographiedurchlaeufe durchgefuehrt werden, bei denen waehrend der C-Arm-Rotation Bilder aufgenommen und dann zu einem 3D-Volumen rekonstruiert werden. Auf diesem Volumen kann eine Pfadplanung fuer chirurgische Instrumente durchgefuehrt werden. Bei Interventionen koennen diese Planungsdaten dem Live-Roentgenbild ueberlagert werden. Dadurch kann waehrend der Intervention ueberprueft werden, ob sich das jeweilige chirurgische Instrument in der richtigen bzw. geplanten Position befindet.

Zur Ausrichtung des jeweiligen chirurgischen Instrumentes gibt es bislang zwei Moeglichkeiten. Bei der Positionierung bzw. Ausrichtung waehrend Roentgendurchleuchtung muss der C-Bogen so positioniert werden, dass die Durchleuchtung in Richtung des geplanten Pfades erfolgt. Da sich das chirurgische Instrument zumeist nicht auf dem Zentralstrahl befindet, muss der Tisch verschoben werden, bis Hilfsgrafiken deckungsgleich uebereinander liegen und somit der Einstech- und Zielpunkt in einem Punkt auf dem Detektor abgebildet werden. Unter Durchleuchtung wird das chirurgische Instrument positioniert und ausgerichtet, bis nur noch ein Punkt innerhalb der Hilfsgrafiken sichtbar ist. In diese Richtung wird das chirurgische Instrument eingestochen. Hierbei besteht jedoch das Problem, dass dieser Arbeitsablauf einerseits sehr aufwaendig (C-Bogen und Tisch muessen verschoben werden) und andererseits mit einer zusaetzlichen Strahlenbelastung sowohl fuer den Arzt als auch den Patienten verbunden ist.

Bei einer Positionierung bzw. Ausrichtung mit Hilfe eines Lasers muessen ebenfalls Hilfsgrafiken verwendet werden, die zur Deckung gebracht werden muessen. Der C-Bogen und der Tisch muessen ebenfalls positioniert werden (vergleichbar zu der zuvor beschriebenen Vorgehensweise). Sobald C- Bogen und Tisch positioniert sind, wird ein Laser (zwei Faecherstrahlen) angeschaltet, der momentan am Detektor montiert ist. Dessen Faecher kreuzen sich bei dieser Ausrichtung entlang des geplanten Pfades. Das chirurgische Instrument wird so ausgerichtet, dass der Laserfaecher sich im distalen und proximalen Ende des Instrumentes kreuzt. Hierbei besteht das Problem darin, dass dieser Arbeitsablauf auch sehr aufwaendig ist, da C-Bogen und Tisch verschoben werden muessen. Ausserdem unterliegt dieses Verfahren Genauigkeitseinschraenkungen aufgrund von fertigungsbedingten Toleranzen am Bildgebungssystem. Es ist zwar eine Laserjustage moeglich, diese beschraenkt sich aber auf eine Position des Bildgebungssystems, z.B. C-Ar...