DE3205085A1 - STEREOTACTIC SURGERY SYSTEM - Google Patents

STEREOTACTIC SURGERY SYSTEM

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DE3205085A1
DE3205085A1 DE19823205085 DE3205085A DE3205085A1 DE 3205085 A1 DE3205085 A1 DE 3205085A1 DE 19823205085 DE19823205085 DE 19823205085 DE 3205085 A DE3205085 A DE 3205085A DE 3205085 A1 DE3205085 A1 DE 3205085A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die stereotaktische Chirurgie und ist speziell auf eine Vorrichtung zur Anwendung der Computer-Tomographie bei chirurgischen Operationen gerichtet. Die Erfindung wird zwar nachfolgend unter spezielle Bezugnahme auf die Erfordernisse bei der llirnchirurgie beschrieben, es sei jedoch betont, daß ihr Anwendungsgebiet hierauf nicht beschränkt ist.The invention relates to a device for stereotactic surgery and is specifically aimed at a device for the application of computed tomography in surgical Operations directed. The invention is described below with specific reference to the needs of brain surgery described, but it should be emphasized that their field of application is not limited to this.

Die stereotaktische Chirurgie ist ein Teilgebiet der Neurochirurgie und betrifft eine Klasse von Operationen, bei welchen Sonden, wie beispielsweise Kanülen, Nadeln, Klemmen oder Elektroden an Hirnstellen oder anderen verdeckten anatomischen Zielen angebracht werden sollen, die von außen her nicht sichtbar sind. Die allgemeine Lage jener Stellen wird mit Hilfe von Messungen aus Bezugspunkten bestimmt, die mit Hilfe von Röntgenstrahlen oder anderen geeigneten Misteln dargestellt werden. Solche Messungen basieren auf Atlanten, die mit Hilfe anatomischer Studien und der Autopsie gewonnen wurden. Wegen der unterschiedlichen Anatomie der Patienten muß die exakte Lage des interessierenden Bereiches beim einzelnen Patienten mit Hilfe physiologischer Untersuchungen für den betreffenden Patienten bestimmt werden. Der Umfang des Erfolges der stereotaktischen Chirurgie hängt von der Erfahrung des Chirurgen, von der Präzision des stereotaktischen Instruments und der radiologischen Gehirndarstellungstechnik ab.Stereotactic surgery is a branch of neurosurgery and relates to a class of operations in which probes, such as cannulas, needles, clamps or electrodes are to be attached to parts of the brain or other hidden anatomical targets that come from the outside are not visible. The general position of those points is determined with the help of measurements from reference points that are marked with With the help of x-rays or other suitable mistletoe can be visualized. Such measurements are based on atlases, obtained with the help of anatomical studies and autopsy. Because of the different anatomy of the patients must determine the exact position of the area of interest in the individual patient with the help of physiological examinations determined for the patient in question. The extent of the success of stereotactic surgery depends on the The surgeon's experience of the precision of the stereotactic instrument and the radiological brain imaging technique away.

Ein stereotaktisches Instrument ist eine führungsvorrichtung, die in der Human-Neurochirurgie verwendet wird, um ein Instrument zu einem speziellen Punkt innerhalb des Gehirns durch eine kleine Öffnung in der Schädeldeckel mit Hilfe radio-A stereotactic instrument is a guiding device which is used in human neurosurgery to be an instrument to a special point within the brain through a small opening in the skullcap with the help of radio-

graphischer oder anderer Sichtbarmachung von Bezugspunkten zu führen. Stereotaktische Instrumente sind so konstruiert, daß sie es dem Chirurgen erlauben, mit hoher Wiederkehrgenauigkeit Instrumente in vorbestimmte Gewebsbereiche zu steuern. Die richtige Lage einer Sonde wird häufig mit Hilfe von Röntgenstrahlen überprüft, um Fehler der Vorausberechnung zu ermitteln und eine Abweichung der Sonde von der vorbeschriebenen Richtung während ihrer Einführung in das Hirn zu korrigieren. Physiologische Parameter können hierbei herangezogen werden, um das' optimale Ziel weiter einzugrenzen.graphic or other visualization of reference points respectively. Stereotactic instruments are designed to allow the surgeon to return with high accuracy To steer instruments into predetermined tissue areas. The correct location of a probe is often made with the help of checked by X-rays to determine errors in the forecast and a deviation of the probe from the one described above Correct direction during its introduction into the brain. Physiological parameters can be used here to further narrow down the 'optimal target.

Gegenwärtig werden stereotaktische Instrumente meistens, aber nicht ausschließlich bei folgenden Operationen eingesetzt:Currently, stereotactic instruments are mostly, but not exclusively, used in the following operations:

Thalamotomie bei Parkinsonismus und anderen Arten von Zitterkrankheiten,Thalamotomy for Parkinsonism and other types of Tremors,

Elektrodenimplantierung bei Epilepsie, Nadel- und/oder Magneteinsetzen bei Aneurysmusthrombosen,Electrode implantation for epilepsy, needle and / or magnet insertion for aneurysm thrombosis,

Thalamische oder subthalamische Operationen zur Behebung ungesteuerter Bewegungen, wie Veitstanz oder Hemiballismus,Thalamic or subthalamic surgery to remedy uncontrolled movements, such as St. Vitus's dance or hemiballism,

Entfernen von Kleinhirnzellen bei Spastizität,Removal of cerebellar cells in case of spasticity,

Cingulotomie und thalamische oder subthalamische Chirurgie zur Schmerzbehandlung,Cingulotomy and thalamic or subthalamic surgery for pain management,

Stereoenzephalotomie zur Schmerzbehandlung,Stereoencephalotomy for pain relief,

Entfernen der subcorticalen Schläfenbeinlappen zur Behandlung von Epilepsie,Removal of the subcortical temporal flaps for treatment of epilepsy,

Psychachirurgische Verfahren,Psychosurgical procedures,

Implantieren von tiefenstimulierenden Elektroden zur Schmerzbehandlung,Implantation of deep stimulating electrodes for Pain treatment,

Einführen von Klemmen oder Nadeln zur Entnahme von Gewebsproben,Insertion of clamps or needles to take tissue samples,

Entfernen von Fremdkörpern,Removal of foreign bodies,

Implantieren von radioaktivem Material, Entnehmen von Gewebsproben oder Behandeln von Tumoren.Implant radioactive material, collect tissue samples, or treat tumors.

Die vorstehende Aufzählung gibt nur einige Anwendungsbeispiele an. Es ist nicht erforderlich, einen Punkt im Raum zu treffen, sondern einen Bereich zu treffen oder einen Querschnitt durch ein Gebiet anzugeben. Die stereotaktische Vorrichtung hat die Aufgabe, den Vorschub einer Elektrode oder einer anderen Sonde genau zu einem vorgegebenen Punkt im Raum, dem stereotaktischen Ziel, relativ zur Vorrichtung zu führen. Wenn man die Vorrichtung daher an der Schädeldecke anbringt, dann kann man die Sonde zu einem gegebenen geographischen Punkt innerhalb des Schädels vorwärtsbewegen, der an der Schädelbasis oder im Rückenmarkskanal liegt. Gewöhnlich werden die Kammern oder Hohlräume innerhalb des Hirns oder andere Bezugspunkte im Gehirn mit Hilfe von Röntgenaufnahmen oder anderen geeigneten Einrichtungen identifiziert,indem man hierzu einen Atlas oder Tabellen zu Hilfe nimmt und es werden die mittlere Distanz und die Richtung zwischen einem so ermittelten Bezugspunkt und einem gegebenen anatomischen Ziel damit ausgemessen. Die Sonde wird dann in das stereotaktische Ziel eingeführt, d.h. zu dem Punkt im Raum innerhalb des Schädels gebracht, der aus der ermittelten Distanz und RichtungThe above list gives only a few application examples. It doesn't require a point in space to hit, but to hit an area or indicate a cross-section through an area. The stereotactic The device has the task of advancing an electrode or other probe precisely to a given point in space, the stereotactic goal, relative to the device. If you put the device on the skullcap then one can advance the probe to a given geographic point within the skull that is attached to the base of the skull or in the spinal canal. Usually the chambers or cavities are inside the brain or identify other points of reference in the brain with the aid of x-rays or other suitable devices by an atlas or tables are used for this purpose and the mean distance and the direction between one are determined in this way Reference point and a given anatomical target measured with it. The probe is then inserted into the stereotaxic Target introduced, i.e. brought to the point in space within the skull that is based on the determined distance and direction

zwischen dem wahrgenommenen Bezugspunkt und dem gewünschten Ziel in Bezug auf das Koordinatensystem der stereotaktischen Vorrichtung errechnet worden ist. Es ist bekannt, daß es erhebliche anatomische Unterschiede in der Hirngröße und -gestalt gibt, so daß die Ermittlung des Zielpunktes aus einem Atlas oder einer Tabelle mit Unsicherheiten behaftet ist. Wo es möglich ist, wird daher noch eine physiologische Nachprüfung durchgeführt. Man muß dabei unterscheiden zwischen der anatomischen Genauigkeit, die wegen der Unterschiedlichkeit der Hirne nicht groß ist, und der mechanischen Genauigkeit, die von der Präzision des stereotaktischen Instruments abhängt. Beim Einsatz der Computer-Tomographie für die stereotaktische Chirurgie kann man manche Ziele, wie beispielsweise einen Hirntumor, direkt als Bild darstellen.between the perceived reference point and the desired one Target has been calculated in relation to the coordinate system of the stereotactic device. It is known to be significant anatomical differences in brain size and shape exist, so that the target point can be determined from an atlas or a table is fraught with uncertainties. A physiological check is therefore made where possible carried out. One must distinguish between the anatomical Accuracy not great because of the diversity of the brains and the mechanical accuracy that depends on the precision of the stereotactic instrument. When using computed tomography for stereotactic Surgery, some targets, such as a brain tumor, can be shown directly as an image.

Wie zuvor erläutert, werden gegenwärtig Röntgenbilder des Gehirns in der Neurochirurgie dazu herangezogen, die verfügbaren Bezugspunkte zu lokalisieren. Eine Serie von Bildern, die in einander orthogonalen Ebenen aufgenommen worden sind, erlauben es dem Neurochirurgen, die Koordinaten eines Bezugspunktes zu bestimmen. Dabei kann es leider geschehen, daß ein Bezugspunkt wegen des geringen Auflösungsvermögens von konventionellen Röntgenbildern und Unsicherheiten in der Kopfausrichtung nicht sogleich identifizierbar ist.As explained previously, brain x-rays are currently used in neurosurgery to use the available Locate reference points. A series of images taken in mutually orthogonal planes allow allows the neurosurgeon to determine the coordinates of a reference point. Unfortunately it can happen that a point of reference not because of the low resolution of conventional X-ray images and uncertainties in head alignment is immediately identifiable.

Die Computer-Tomographie schafft eine neue Darstellungstechnik, die nicht nur ein hohes Auflösungsvermögen aufweist, sondern auch eine quantitative Information über die Anatomie liefert. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Computer-Tomographie in ein neurochirurgisches Verfahren integriert werden, das eine verbesserte Zielermittlung schafft.Computer tomography creates a new display technique that not only has a high resolution, but also also provides quantitative information about the anatomy. According to the present invention, computed tomography be integrated into a neurosurgical procedure that creates improved targeting.

Die Grundlagen der Computer-tomographischen Abtastung und der Darstellung sind in der US-PS 37 78 614 erläutert, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird und deren Offenbarungsgehalt dem Inhalt dieser Beschreibung zugerechnet werden soll. The basics of computer tomographic scanning and the display are explained in US-PS 37 78 614, on the Reference is expressly made here and the disclosure content of which is to be added to the content of this description.

Eine ausführliche Analyse der Integration der Computer-Tomographie in die Neurochirurgie erfordert es, die Unterschiede zwischen den Bedürfnissen des Chirurgen und der Abtastart und Datendarstellung in üblichen Computer-Tomographen aufzuzeigen, die bislang ausschließlich für Diagnosezwecke entwickelt worden und für diese geeignet sind.A detailed analysis of the integration of computed tomography In neurosurgery it requires understanding the differences between the needs of the surgeon and the surgeon To show the type of scanning and data representation in conventional computer tomographs, which have so far only been used for Diagnostic purposes have been developed and are suitable for them.

Die Hauptinformation, die man aus einem üblichen Computer-Tomogramm erhält, ist die Größe der lokalen Gewebsdichte. Dieser wird zur Diagnose von Gewebeanomalin verwendet. Die räumliche Dichteverteilung ergibt eine Information über die Anatomie, die Lage und die Dimensionen von Gewebeanomalin. Für Diagnosezwecke werden daher die räumliche Auflösung in der Bildebene und die Dicke der bei jeder Abtastung überdeckten Gewebs-"Scheibe" so gewählt, daß man eine maximale Empfindlichkeit im Gewebsdichte-Unterscheidungsvermögen erhält. Dies steht im Widerspruch zu den Bedürfnissen der Chirurgie, wo die Anatomie und speziell die Umrisse von Organen der dominierende Parameter sind, um entweder Zielpunkt- oder Bezugspunktlage zu bestimmen. Die Abtastparameter und die Algorithmen zur Bilddarstellung müssen dann so gewählt werden, daß man eine maximale Genauigkeit bei der Zielortungsmessung erhält, während das Gewebsclichte-Auf lösungsvermögen von untergeordneter Bedeutung ist.The main information that can be obtained from a standard computer tomogram is the size of the local tissue density. This is used to diagnose tissue abnormalities. the spatial density distribution provides information about the anatomy, the position and the dimensions of tissue abnormalities. For diagnostic purposes, therefore, the spatial resolution in the image plane and the thickness of the covered with each scan Tissue "slice" chosen to provide maximum sensitivity in tissue density discrimination. This is at odds with the needs of surgery where the anatomy and specifically the outline of Organs are the dominant parameter to determine either target or reference point location. The scanning parameters and the algorithms for image display must then be chosen so that one can achieve maximum accuracy in the target location measurement receives, while the tissue clear dissolving power is of minor importance.

Bei der gewöhnlichen Computer-tomographischen Abtastung für Diagnosezwecke wird eine Mehrzahl von Abtastungen durchgeführt, um den gesamten Bereich des Hirns zu erforschen und um die dreidimensionalen Eigenschaften des besonders interessierenden Gewebebereichs zu bestimmen. Der Abstand zwischen den Abtastebenen oder "Scheiben" und die Dicke und Zahl der Scheiben hängen von der spezifischen Information ab, die der Aizt in jedem betreffenden Fall sucht. In der Chirurgie mußIn the usual computed tomographic scan for diagnostic purposes, a plurality of scans is carried out, to explore the entire area of the brain and the three-dimensional properties of what is of particular interest To determine the tissue area. The distance between the scan planes or "slices" and the thickness and number of the Slices depend on the specific information the agent is looking for in each case. In surgery must

die Folge der Abtastungen die räumlichen Koordinaten eines Zielpunktes liefern. Im allgemeinen muß daher der interessierende Raumbereich gleichmäßig mit einer Folge von Abtastungen mit Intervallen erforscht werden, die so gewählt sind, daß man ein gleichförmiges räumliches Auflösungsvermögen über den gesamten interessierenden Volumenbereich erhält. the sequence of scans the spatial coordinates of a Deliver the target point. In general, therefore, the spatial area of interest must be uniform with a series of scans be explored at intervals chosen so that one has a uniform spatial resolution over the entire volume range of interest.

Bezüglich der Abmessungen des abzutastenden Volumenbereichs sind für Diagnosezwecke·eine Folge von Gesamtabtastungen des Kopfes notwendig, während man für chirurgische Zwecke die Abtastungen auf den interessierenden Bereich beschränken kann, denn wenn der Patient in den Operationssaal gebracht wird, dann liegt die Diagnose bereits vor und dem Chirurgen stehen die mit konventioneller Abtastung ermittelten Ergebnisse zur Verfügung. Abmessungen in der Größenordnung von 5 cm des während der Operation zu 'beobachtenden Volumenbereichs sind für Hirnoperationen ausreichend. Der chirurgische Abtaster kann dann für solche Teilabtastungen dimensioniert werden und es können damit zwei wesentliche Vorteile erzielt werden. Die Beschränkung der Abtastung auf den erwähnten Teilbereich machen es möglich, eine hohe räumliche Auflösung zu erreichen, ohne daß die Gesamt-Röntgenstrahlendosis gesteigert wird. Weiterhin werden Größe und Gewicht des Aufbaus eines Abtasters für Teilabtastung eines solch kleinen Bereiches im Vergleich zu einem konventionellen Abtaster drastisch kleiner.With regard to the dimensions of the volume area to be scanned, a sequence of total scans is required for diagnostic purposes of the head, while for surgical purposes one restricts the scans to the area of interest can, because when the patient is brought into the operating room, the diagnosis is already there and the surgeon the results determined with conventional scanning are available. Dimensions on the order of 5 cm of the volume range to be observed during the operation are sufficient for brain operations. The surgical scanner can then be dimensioned for such partial scans and thus two essential advantages can be achieved will. The limitation of the scanning to the mentioned sub-area makes it possible to achieve a high spatial resolution without increasing the total x-ray dose. Furthermore, the size and weight of the structure of a Scanner for partial scanning of such a small area compared to a conventional scanner is drastically smaller.

Die obigen Betrachtungen beziehen sich primär auf die Darstellungslogik und die Abtastmodalitäten. Bedeutsame Betrachtungen müssen zusätzlich hinsichtlich des chirurgischen Instrumentatriums oder des Operationsvorganges sowie des Umgangs mit den Patienten angestellt werden. Zunächst sei erläutert, daß die stereotaktische Führung und der Kopfhalter so gestaltet sein müssen, daß sie den Röntgenstrahl währendThe above considerations relate primarily to the presentation logic and the scanning modalities. Significant considerations also need to be made regarding the surgical one Instrumentation or the surgical process as well as dealing with the patient. First of all, be explains that the stereotactic guide and the head holder must be designed so that they the X-ray during

der Abastfolge so wenig wie möglich stören. Die stereotaktische Führung kann so getroffen werden, daß ihre EinstellVorrichtungen und Haltevorrichtungen außerhalb der Abtastebenen liegen. Konventionelle Kopfhalter sind andererseits für dieses System nicht so einfach geeignet, weil sie einen relativ geringen Freiheitsgrad in der Lage der Haltestifte aufweisen, die den Schädel in der geeigneten Lage festhalten. Wenn diese Stiftanordnung die Abtastebene kreuzen muß, dann müssen die Materialien und die Gestalt des Halters sorgfältig so gewählt werden, daß über den gesamten Bildbereich schädliche Einflüsse vermieden werden. Die Gestaltung dieser chirurgischen Komponenten ist jedoch nur ein Teil des Gesamtproblems, die chirurgischen und die Abtasterfordernisse miteinander zu vereinen. Es ist wohl bekannt, daß die Bildrekonstruktion Daten benötigt, die aus einem Umlauf der Röntgenstrahlenquelle um wenigstens 180° in der Abtastebene gewonnen wurden. Dies hat zu geschlossenen Bauweisen aller üblichen Abtaster geführt, die lediglich eine Öffnung aufweisen, deren Abmessungen von dem Querschnitt des menschlichen Körpers bestimmt werden. Eine geschlossene Bauweise und die Lage der Abtastebene in Bezug auf den Halter, der den Patienten hält, macht einen solchen bekannten Abtaster jedoch kaum geeignet für stereotaktische chirurgische Operationen, da sie dem Chirurgen den Zustang zum Operationsbereich erschweren. Die Größe und die Gestalt des Aufbaus des Abtasters sind daher ein bedeutsamer Faktor bei der Gestaltung eines integralen chirurgischen Systems.disturb the sequence as little as possible. The stereotactic guide can be made so that their adjustment devices and holding devices are outside the scan planes. Conventional head holders, on the other hand, are for this system is not so easily suitable because it has a relatively small degree of freedom in the location of the retaining pins that hold the skull in the appropriate position. If this pin arrangement has to cross the scan plane, then the materials and the shape of the holder must be carefully chosen so that harmful over the entire image area Influences are avoided. The design of these surgical components, however, is only part of the overall problem, the surgical and scanning requirements with one another to unite. It is well known that image reconstruction requires data obtained from one revolution of the x-ray source were obtained by at least 180 ° in the scanning plane. This has resulted in all the usual closed designs Out scanner that have only one opening, the dimensions of which is determined by the cross-section of the human body will. A closed design and the position of the scanning plane in relation to the holder that holds the patient, however, makes such a known scanner hardly suitable for stereotactic surgical operations, since it is the Make it difficult for surgeons to access the operating area. The size and shape of the structure of the scanner are therefore a significant factor in designing an integral surgical system.

Die Behandlungsverfahren eines Patienten für Diagnosezwecke sind darüber hinaus häufig nicht geeignet für chirurgische Anwendungen. Bei einem üblichen bekannten Abtaster wird, von einer Neigung des Abtastergestells abgesehen, ausschließlich der Patient auf seiner Liege in axialer und in vertikalerA patient's methods of treatment for diagnostic purposes In addition, they are often not suitable for surgical applications. In a common known scanner, from apart from an inclination of the scanner frame, exclusively the patient on his couch in the axial and in the vertical

Richtung bewegt, um einen vorgegebenen Bereich des Patienten in die Abtastebene zu bringen. Bei einer chirurgischen Behandlung muß als erstes der Patient jedoch in eine Lage gebracht werden, die sowohl für die Operation als auch für die Abtastung geeignet ist. Es muß dazu sowohl das Gestell des Abtasters als auch die Auflage für den Patienten in geeigneter Weise gesteuert, bewegt und ausgerichtet werden. Wenn diese Ausrichtphase beendet ist und der Kopf des Patienten an seinem Halter festgelegt ist, dann muß der Patient in dieser Stellung unbewegt gehalten werden und es müssen die Bewegungen aller Instrumente, einschließlich des Abtasters sehr definiert steuerbar sein.Direction moves to a given area of the patient to bring into the scanning plane. In surgical treatment, however, the first thing to do is to position the patient suitable for both surgery and scanning. For this, both the frame of the The scanner as well as the support for the patient can be controlled, moved and aligned in a suitable manner. If those Alignment phase is finished and the head of the patient is fixed on its holder, then the patient must be in this position must be kept stationary and the movements of all instruments, including the scanner, must be very defined be controllable.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind der Algorithmus für die Bildrekonstruktion und für die Orientierung der Bildebenen so gewählt, daß die Darstellung der Gewebeanatomie, nicht jedoch die Darstellung der Gewebecharakteristik optimiert ist. Außerdem wird die Abtastung auf einen Teilbereich beschränkt, in dem nur der interessierende Raumbereich erfaßt wird, wobei das räumliche Auflösungsvermögen in einer Abtastebene als auch in einer Ebene senkrecht dazu gleichförmig ist. Es muß eine niedrige Abtastgeschwindigkeit gewählt werden, um einerseits eine optimale Bildqualität zu erreichen, andererseits die Röntgenstrahlendosis im Bereich der Teilabtastung innerhalb der Gesamtabtastzeit des interessierenden Gewebebereichs gering zu halten. Die Abmessungen des bei der Teilabtastung erfaßten Gewebebereichs werden so gewählt, daß einerseits die chirurgischen Bedürfnisse befriedigt werden, andererseits die Anzahl der Daten und die Rechenzeit im Computer-Tomographen nicht zu groß werden. Der Kopfhalter und die stereotaktische Führung sind vorzugsweise so gestaltet, daß sie sich gegenseitig während der Abtastung im interessierenden Gewebebereich so wenig wie möglich stören. Das Gestell für den Abtaster ist so gestaltet, daß er den Zugang für den Chirurgen zum Operationsfeld so wenig wie möglich stört und ausreichend FreiheitAccording to the present invention, the algorithm for the image reconstruction and for the orientation of the image planes are as follows selected that the representation of the tissue anatomy, but not the representation of the tissue characteristics is optimized. aside from that the scanning is limited to a sub-area in which only the spatial area of interest is covered spatial resolving power in a scanning plane as well as in a plane perpendicular thereto is uniform. It has to be low scanning speed can be selected in order to achieve optimum image quality on the one hand and the X-ray dose in the area of the partial scanning within the total scanning time of the tissue area of interest is low to keep. The dimensions of the tissue area detected in the partial scan are selected so that on the one hand the surgical needs are satisfied, on the other hand the number of data and the computing time in the computer tomograph don't get too big. The head holder and the stereotactic guide are preferably designed so that they are mutually disturb as little as possible during the scan in the tissue area of interest. The frame for the scanner is designed in such a way that it disturbs the surgeon's access to the operating field as little as possible and provides sufficient freedom

läßt, den Patienten in geeigneter Weise zu positionieren. Verschiebungen und Winkelverstellungen, die für die Abtastung erforderlich sind, sollten mit Hilfe des Gestells anstelle mit Hilfe der Liege des Patienten vorgenommen werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind in dem Abtaster Sicherheitsmaßnahmen getroffen, um Notfällen Rechnung zu tragen und es insbesondere zu ermöglichen, das Gestell schnell vom Patienten zu entfernen, wenn dies notwendig sein sollte.lets to position the patient appropriately. Displacements and angular adjustments that are required for scanning should be carried out with the aid of the frame be made with the help of the patient's couch. In a preferred embodiment of the invention are in the Scanner safety measures are taken to accommodate emergencies and in particular to enable the frame quickly removed from the patient if necessary.

Weitere Ausgestaltungen beziehen sich vorteilhafterweise auf Maßnahmen zur Beobachtung der chirurgischen Operation. Nach Abschluß der Ermittlung des Zielpunktes und Einstellung der Richtungssteuerung der stereotaktischen Führung wird die Sonde in das Gehirn eingebracht, um die Tiefe des Zielpunktes zu erreichen. Das Eindringen in das Hirn wird dadurch beobachtet, daß die Koordinaten der Position der Sondenspitze gemessen werden, bis diese den Zielpunkt erreicht hat. Das Röntgensystem des Abtasters wird auf diese Weise dazu verwendet, die Lage der Sondenspitze an vorbestimmten Punkten des Weges, den die Sonde nimmt, zu beobachten.Further refinements advantageously relate to measures for observing the surgical operation. To Completion of the determination of the target point and setting of the directional control of the stereotactic guidance is the Probe inserted into the brain to reach the depth of the target point. The penetration into the brain is observed by that the coordinates of the position of the probe tip are measured until it has reached the target point. That The scanner's X-ray system is used in this way to observe the location of the probe tip at predetermined points along the path the probe takes.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt:The invention is described below with reference to the drawings are explained in more detail. It shows:

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung von der Stirnseite einer Ausführungsform der Erfindung;1 shows a simplified representation of the end face of an embodiment of the invention;

Fig. 2 eine vereinfachte Teildarstellung der Anordnung nach Fig. 1 von der Seite;FIG. 2 shows a simplified partial illustration of the arrangement according to FIG. 1 from the side; FIG.

Fig. 3 Bilddarstellungen, beispielsweise auf einer Kathodenstrahlröhre, die nach der Erfindung gewonnen werden;Fig. 3 shows images, for example on a cathode ray tube, obtained according to the invention will;

Fig. 4 eine Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise unter Verwendung der Erfindung;4 shows an illustration for explaining the mode of operation using the invention;

Fig. 5 eine weitere Darstellung bezüglich der geometrischen Zusammenhänge, wie sie bei der Erfindung Anwendung finden;Fig. 5 shows a further representation with respect to the geometric Relationships such as those used in the invention;

Fig. 6 eine schematische Darstellung der geometrischen Parameter, wie sie bei der Teilabtastung nach der Erfindung zu beachten sind;6 shows a schematic representation of the geometric parameters as they are in the case of partial scanning of the invention are to be observed;

Fig. 7 eine Verteilung in der Nähe des Übergangs zwischen Bereichen verschiedener Werte;7 shows a distribution in the vicinity of the transition between Ranges of different values;

Fig. 8 eine seitliche Schnittdarstellung eines Operationstisches, um die Lage der erfindungsgemäßen Vorrichtung darzustellen;8 shows a sectional side view of an operating table to show the position of the device according to the invention to represent;

Fig. 9 eine stirnseitige Ansicht der Anordnung nach Fig. 8;9 shows an end view of the arrangement according to FIG. 8;

Fig. 10 eine detaillierte Darstellung der Sondenanordnung;10 shows a detailed illustration of the probe arrangement;

Fig. 11 eine Darstellung einer Halteeinrichtung, um denFig. 11 is an illustration of a holding device to the

Kopf des Patienten in Bezug auf die Sondenanordnung festzuhalten, undTo hold the patient's head in relation to the probe assembly, and

Fig. 12 eine geometrische Darstellung über die mathematischen Zusammenhänge zwischen den starr miteinander verbundenen Koordinatensystemen.12 shows a geometrical representation of the mathematical relationships between the rigid ones with one another connected coordinate systems.

Fig. 1 zeigt in vereinfachter Darstellung eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung. Man erkennt einen Operationstisch 20 zur Aufnahme eines Patienten, dessen Kopf hier der Einfachheit halber mit einem Kreis 21 eingezeichnet ist. Der Kopf des Patienten muß in einer vorgegebenen Position auf dem Tisch starr festgehalten werden. Zu diesem Zweck kann eine Mehrzahl von Stäben oder Stiften 22 von einem Halterahmen 23 radial nach innen vorgeschoben werden. Die Stäbe 22 liegen fest am Schädel des Patienten an. Diese Art der Festlegung des Kopfes des Patienten ist hier nur als Beispiel erläutert, es können auch andere Methoden hierfür angewendet werden.Fig. 1 shows a simplified representation of a device according to the present invention. You can see an operating table 20 for receiving a patient whose head is shown here with a circle 21 for the sake of simplicity. Of the The patient's head must be held rigidly in a predetermined position on the table. For this purpose a A plurality of rods or pins 22 are advanced radially inward from a holding frame 23. The bars 22 lie firmly on the patient's skull. This way of laying down the patient's head is only explained here as an example other methods can also be used for this purpose.

Der Tisch ist mit einer Abtasteinrichtung versehen, die eine Teilabtastung durchführen kann. Diese Abtasteinrichtung ist hier in offener Bauweise ausgeführt, weil es nicht notwendig ist, daß der gesamte Schädel des Patienten von der Abtasteinrichtung umfahren wird, so daß der Schädel für den Chirurgen ziemlich frei zugänglich ist. Die Abtasteinrichtung besteht im wesentlichen aus einer Strahlenquelle 25 und einer Serie von Detektoren, die mit 26 bezeichnet sind. Die Strahlenquelle 25 kann eine solche sein, die durchdringende Strahlen, beispielsweise Röntgenstrahlen, kreissektorfijrmig aussendet und ist auf einem gegebenen Bogen beweglich. Die Detektoren 26 können aus einer V/ielzahl von Detektoren bestehen, die diese Strahlen empfangen und ihre Signale einem Rechner 27 zuführen. Diese Anordnung erlaubt eine Abtastung eines Kreises gegebenen Radius beispielsweise an einer vorbestimmten Stelle innerhalb des Hirns des Patienten.The table is provided with a scanning device which can perform partial scanning. This scanner is executed here in an open design, because it is not necessary that the entire skull of the patient from the scanning device is bypassed so that the skull is fairly freely accessible to the surgeon. The scanning device consists essentially consisting of a radiation source 25 and a series of detectors, which are designated by 26. The radiation source 25 can be one that emits penetrating rays, for example X-rays, in the shape of a sector is movable on a given arc. The detectors 26 may consist of a variety of detectors that include these Receive rays and feed their signals to a computer 27. This arrangement allows a given circle to be scanned Radius, for example, at a predetermined location within the patient's brain.

Es ist wichtig hervorzuheben, daß die Rekonstruktion der Bilder nach einem Algorithmus durchgeführt wird, der nachfolgend mit Delta /U Algorithmus bezeichnet wird. Dieser Algorithmus, der nachfolgend noch im Detail erläutert wird, ermöglicht eine scharfe Eingrenzung von Bereichen des Hirns und macht daherIt is important to emphasize that the reconstruction of the images is carried out according to an algorithm that is described below with Delta / U algorithm is called. This algorithm, the will be explained in detail below, enables a sharp delimitation of areas of the brain and therefore makes

die Vorrichtung der Erfindung für den beschriebenen Zweck anwendbar. An don Rechner kann eine Anzeigeeinrichtung 28 angeschlossen sein, um die rekonstruierten Bilder darzustellen, wie noch weiter beschrieben wird. Auch kann zusätzlich ein Speichor M vorgesehen sein, der die Daten zuvor ermittelter Orte spezieller Merkmale, die mit dem beobachteten Bereich Beziehungen aufweisen, speichert. Mit Hilfe einer Tastatur KB können Daten in den Rechner eingegeben werden und ein Lichtgriffel LP dient dem Operateur dazu, Daten auf der Anzeigeeinrichtung zu lokalisieren und sie in den Rechner einzugeben.the device of the invention for the purpose described applicable. A display device 28 can be connected to the computer in order to display the reconstructed images. as will be further described. A memory M can also be provided which has previously determined the data Stores special feature locations that are related to the observed area. With the help of a Keyboard KB, data can be entered into the computer and a light pen LP is used by the surgeon to enter data to locate the display device and enter it into the computer.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht im Ausschnitt der Anordnung nach Fig. 1, aus'der ersichtlich ist, daß die Strahlenquelle 25 und dementsprechend die Detektoranordnung 26 in Längsrichtung des Operationstisches, d.h. vom Kopf zum Fuß des Patienten, bewegbar sind. Fig. 2 zeigt auch eine Mehrzahl von vertikalen Linien 27, die im wesentlichen im gleichen Abstand voneinander im Kopfbereich des Patienten verlaufen. Diese Linien 27 stellen Abtastebenen dar, die beispielsweise 2,5 mm Abstand voneinander haben können. Die Abtasteinrichtung, bestehend aus der Strahlenquelle 25 und dem Detektor 26, ist in Achsrichtung beweglich, um eine diskrete Abtastung des Kopfes des Patienten in den verschiedenen Ebenen 27 zu ermöglichen.FIG. 2 shows a side view in a detail of the arrangement according to FIG. 1, from which it can be seen that the radiation source 25 and accordingly the detector arrangement 26 in the longitudinal direction of the operating table, i.e. from head to foot of the patient, are movable. Fig. 2 also shows a plurality of vertical lines 27 which are substantially equidistant from one another run in the head area of the patient. These lines 27 represent scanning planes, for example 2.5 mm apart each other. The scanning device, consisting of the radiation source 25 and the detector 26, is in the axial direction movable in order to allow a discrete scanning of the patient's head in the various planes 27.

Fig. 3 zeigt eine Darstellung von Aufnahmen, die man auf der Anzeigeeinrichtung 28 während des typischen Einsatzes der vorbeschriebenen Einrichtung erhält. Diese Figur zeigt 14 Bilder in vier Reihen, die in verschiedenen Vertikalebenen durch das Hirn des Patienten aufgenommen und rekonstruiert worden sind. Die drei einzelnen Bilder in der oberen Reihe zeigen Schnittbilder, die aus den Daten rekonstruiert worden sind, die in den Scheibenschnitten gewonnen worden sind und geben Schnitte in Axialrichtung des Patienten, d.h. in vom Kopf zum Fuß gerichteten Ebenen an. Die Art dieser Rekonstruktion solcherFig. 3 shows a representation of recordings that one on the display device 28 during typical use of the the device described above. This figure shows 14 pictures in four rows, which are in different vertical planes through the The patient's brain has been recorded and reconstructed. The three individual images in the top row show sectional images, which have been reconstructed from the data obtained in the slices and give slices in the axial direction of the patient, i.e. from the head to the foot Levels. The nature of this reconstruction such

Bilder und der Algorithmus zur Gewinnung derselben sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung, werden jedoch zum besseren Verständnis nachfolgend noch erläutert.Images and the algorithm for obtaining them are not the subject of the present invention, but are explained below for better understanding.

Es sei noch einmal auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen. Ein beweglicher Halter 30 ist nahe der Schädeldecke des Patienten eingezeichnet. Dieser Halter 30 trägt eine Sonde 31.Reference is made again to FIGS. 1 and 2. A movable holder 30 is near the top of the skull Patient drawn. This holder 30 carries a probe 31.

Der Halter 30 ermöglicht es, die Spitze der Sonde an jeder beliebigen Stelle nahe der Schädeldecke in Position zu bringen und weist weiterhin Einrichtungen auf, mit denen die Koordinaten der Sondenspitze in Bezug auf ein Referenzkoordinatenkreuz der Abtasteinrichtung, d.h. der Strahlenquelle 25 und des Detektorsystems 26,zu ermitteln. Das Koordinatensystem kann beispielsweise eine X-Koordinate aufweisen, die sich horizontal in Bezug auf die Oberseite des Operationstisches und transversal zu ihr erstreckt, während eine Y-Koordinate sich vertikal erstreckt und sich eine Z-Koordinate senkrecht zu der Abtastebene erstreckt, beispielsweise durch das Zentrum des Abtastbereiches der Abtasteinrichtung. Mit anderen Worten, der Sondenhalter ermöglicht es, den Ort der Sonde präzise in Bezug auf das Abtastsystem festzulegen. Die Sonde selbst ist ebenfalls in drei verschiedenen Möglichkeiten einstellbar. Mit der ersten wird der Winkel der Sonde präzise gegenüber der von dem Operationstisch angegebenen Ebene, d.h. der Horizontalebene einjustiert. Weiterhin kann der Winkel eine?, vertikalen Flusses, der die Sonde enthält, in Bezug auf eine vertikale Axialebene, d.h. eine Ebene, die von den Y- und Z-Koordinaten definiert wird, präzise festgelegt werden. Schließlich kann die Länge der Sonde, die sich von dem Referenzpunkt erstreckt, längs der gegebenen Winkelrichtungen präzise bestimmt werden.The holder 30 enables the tip of the probe to be positioned anywhere near the top of the skull and furthermore has means with which the coordinates of the probe tip in relation to a reference coordinate system of the Scanning device, i.e. the radiation source 25 and the detector system 26 to determine. The coordinate system can be, for example have an X coordinate that is horizontal with respect to the top of the operating table and transverse to it extends while a Y coordinate extends vertically and a Z coordinate extends perpendicular to the scan plane, for example through the center of the scanning range of the scanning device. In other words, the probe holder makes it possible to precisely determine the location of the probe in relation to the scanning system. The probe itself is also in three different options adjustable. With the first, the angle of the probe becomes precise from that of the operating table specified plane, i.e. adjusted to the horizontal plane. Furthermore, the angle can be a ?, vertical flow, containing the probe, with respect to a vertical axial plane, i.e. a plane defined by the Y and Z coordinates will be precisely determined. Finally, the length of the probe extending from the reference point can be along the length of the given angular directions can be precisely determined.

An diesem Punkt sei betont, daß die Sonde eine beliebige konventionelle Sonde sein kann, beispielsweise eine Kälte erzeugende Sonde für Vereisungsoperationen.At this point it should be emphasized that the probe can be any conventional probe, such as a cold one generating probe for icing operations.

Die Betriebsweise des dargestellten Systems soll nachfolgend detailliert unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert werden, die die geometrischen Parameter der Erfindung darstellt.The mode of operation of the illustrated system will be explained in detail below with reference to FIG. 4, which represents the geometric parameters of the invention.

Wenn nine Teilabtastung durchgeführt wird, wie oben erläutert wurde, dann werden vollständige Daten in einem kreisförmigen Bereich erhalten, der einen kleinen Radius aufweist. Wenn eine Serie von Abtastungen in axialen Richtungen durchgeführt wird, die im Abstand zueinander verlaufen, dann ergibt sich eine Vielzahl von Scheiben oder Schnitten S, bis S.., so daß insgesamt dadurch ein zylindrischer Bereich C umrissen wird, innerhalb welchem alle Abtastungen liegen. Die Länge 1 des Zylinders wird selbstverständlich von der Anzahl der Schnitte und dem Abstand zwischen den Schnitten bestimmt.When nine subsampling is performed as explained above was then complete data in a circular Obtain area that has a small radius. When a series of scans is performed in axial directions that run at a distance from one another, then there is a large number of slices or cuts S, to S .., so that overall thereby a cylindrical area C is outlined, within which all scans lie. The length 1 of the The cylinder is of course determined by the number of cuts and the distance between the cuts.

Bei den Abtastungen nach Fig. 3 sind beispielsweise 14 solcher Schnitte dargestellt, obgleich eine größere oder kleine Anzahl solcher Schnittaufnahmen gemacht werden kann, je nachdem, was benötigt wird. Die Position eines jeden Schnittes in der Z-Richtung, gemessen vom Zentrum 0 des Koordinatensystems, wird präzise von der Geometrie des Systems festgelegt. Diese Daten werden dem Rechner zugeführt, so daß der Rechner daraus präzise die axiale Lage eines jeden Schnittes identifizieren kann.In the case of the scans according to FIG. 3, for example, 14 such sections are shown, although a greater or a small number such sectional recordings can be made, depending on what is needed. The position of each cut in the Z direction, measured from the center 0 of the coordinate system, is precisely determined by the geometry of the system. These dates are fed to the computer so that the computer can precisely identify the axial position of each cut therefrom.

Gemäß einer Betriebsart des erfindungsgemäßen Systems wird eine Vielzahl solcher Schnitte des Hirns abgetastet, so daß sich Bilder wie die in Fig. 3 dargestellten ergeben. Der Chirurg kann aufgrund des Studiums dieser Schnitte, die auf dem Bildschirm rekonstruiert werden, bestimmen, welcher spezielle Punkt in einem bestimmten Schnitt für ihn von besonderem Interesse ist. In Übereinstimmung mit der konventio-According to one mode of operation of the system according to the invention a plurality of such sections of the brain are scanned, so that images such as those shown in FIG. 3 result. Of the The surgeon can determine which one by studying these sections, which are reconstructed on the screen special point in a particular cut is of particular interest to him. In accordance with the conventional

-ZZ--ZZ-

nellen Praxis kann jeder dieser Schnitte auf dem Schirm vergrößert dargestellt werden, um Details genauer beobachten zu können. Es sei beispielsweise angenommen, daß der Schnitt entsprechend S2 von Fig. 4 für den Chirurg von besonderem Interesse ist und daß der Punkt T dieses Schnittes jener ist, zu dem er die Sonde führen will. Bei der genauen Inspektion der entsprechenden Rekonstruktion des Schnittes auf dem Schirm kann der Chirurg mit Hilfe eines Lichtgriffels diesen Punkt markieren und dadurch mit Hilfe des Rechners besonders kennzeichnen. Der Rechner erhält dadurch eine genaue Information über die wahren Koordinaten dieses Punktes T im Raum.In practice, each of these sections can be enlarged on the screen in order to be able to observe details more closely. It is assumed, for example, that the incision corresponding to S 2 of FIG. 4 is of particular interest to the surgeon and that the point T of this incision is that to which he wishes to lead the probe. During the precise inspection of the corresponding reconstruction of the incision on the screen, the surgeon can mark this point with the aid of a light pen and thereby mark it specifically with the aid of the computer. This gives the computer precise information about the true coordinates of this point T in space.

Aufgrund der starren mechanischen Kopplung zwischen dem Koordinatensystem des Abtastsystems und dem Koordinatensystem der Sonde P nach Fig. 4 können die Daten entsprechend den Koordinatenwerten der Spitze P-, der Sonde entweder manuell oder automatisch in den Rechner eingegeben werden. Diese Koordinatenwerte können beispielsweise Xp1> Yp-i und Zp, sein. Mit diesen Daten kann der Rechner sofort den Winkel Q zwischen der Linie D und der Horizontalen ermitteln, den Winkel Φ der Linie D gegenüber der vertikalen Axialebene und die Distanz zwischen dem Punkt T und dem P,. Mit diesnn Informationen, die gegebenenfalls auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt werden können, kann die Sonde manuell oder automatisch in der geeigneten Richtung auf den Punkt T eingestellt und zu diesem Punkt mit der richtigen Distanz hingesteuert werden. In Fig. ist der Punkt P, in der Mitte eines Kreises H eingezeichnet, dieser Kreis stellt das zu bohrende Loch dar und durch dieses Loch wird die Sonde eingeführt. Der Punkt T, der Ausgangsstellung der Sondenspitze wird vorzugsweise im Zentrum dieses Loches festgelegt, das man entweder vor oder nach dem Abtastprogramm bohren kann, dessen Ergebnisse in Fig. 3 dargestellt sind.Due to the rigid mechanical coupling between the coordinate system of the scanning system and the coordinate system of the probe P according to FIG. 4, the data can be entered into the computer either manually or automatically in accordance with the coordinate values of the tip P-, the probe. These coordinate values can be, for example, Xp 1 > Yp-i and Z p . With this data, the computer can immediately determine the angle Q between the line D and the horizontal, the angle Φ of the line D with respect to the vertical axial plane and the distance between the point T and the P ,. With this information, which can optionally be shown on the display device, the probe can be set manually or automatically in the appropriate direction to point T and steered towards this point at the correct distance. In Fig. Point P is drawn in the middle of a circle H, this circle represents the hole to be drilled and the probe is inserted through this hole. The point T, the starting position of the probe tip, is preferably set in the center of this hole, which can be drilled either before or after the scanning program, the results of which are shown in FIG.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung soll unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert werden. Eine Scheibe S-, ist dort abgebildet und man erkennt auf ihr zwei Punkte L, und L„ . Diese Punkte haben die- Koordinatengrößen X. , , Y, ,, Z. , bzw. X. „, Y. „ und Z.,. Die;se Punkte L, und L „ sind Bezugspunkte im Hirn und liegen hier nur zufälligerweise in derselben Svheibe (Schnittebene). Diese Bezugspunkte können beispielsweise die Commiiisura anterior und die Commissura posterior sein. Aufgrund der Verwendung des Delta /U Algorithmus können solche Bezugspunkte sehr schnell durch einen Blick auf die Anzeigeeinrichtung lokalisiert werden und ihre Koordinaten lassen sich sehr schnell ermitteln. Man kann beispielsweise mit Hilfe eines Lichtgriffels einen spezifischen Bezugspunkt identifizieren und dem Eingang des Rechners in der gleichen Weise zuführen wie man einen solchen Bezugspunkt mit Hilfe einer Tastatur oder einer mit einer mit einem Lichtgriffel angesprochenen angezeigten Datenliste dem Rechner eingeben kann, und der Rechner ermittelt dann die diesem Bezugspunkt zugehörigen Koordinaten. Der "Atlas for Stereotaxy of the Human Brain" von Schaltenbrand und Wahren, Zweite Auflage, George Thieme-Verlag, 1977, gibt Standardvergleichswerte in Bezug auf die Linie zwischen der Commissura anterior und der Commissura posterior an, so daß die Lagen spezifischer Punkte im Hirn relativ zu dieser Linie hinsichtlich Richtung und Abstand präzise ermittelt werden können. Die Daten dieses Atlas können in den Speicher des Rechners eingeschrieben sein, so daß nach Eingabe der Koordinatenwerte der Commissura anterior und der Commissura posterior und der Eingabe eines Codes, der einer weiteren speziellen Stelle im Hirn entspricht, der Rechner sofort die Koordinatenpositionen dieser Stelle ermitteln kann.Another feature of the invention is intended by reference on Fig. 4 will be explained. A disk S- is shown there and one recognizes on it two points L and L ". These Points have the coordinate sizes X.,, Y, ,, Z., or X. ", Y. "and Z.,. These points L, and L "are reference points in the Brain and are here only by chance in the same Svheibe (cutting plane). These reference points can be, for example, the anterior commissure and the posterior commissura be. Due to the use of the Delta / U algorithm, such reference points can be located very quickly by looking at the display device and their coordinates can be determined very quickly. For example, you can use a light pen to find a specific reference point identify and feed it to the input of the computer in the same way as you would use such a reference point Enter a keyboard or a displayed data list addressed with a light pen to the computer can, and the computer then determines the coordinates associated with this reference point. The "Atlas for Stereotaxy of the Human Brain "by Schaltbrand and Wahren, Second Edition, George Thieme-Verlag, 1977, gives standard comparative values in Relation to the line between the commissura anterior and the commissura posterior, so that the positions are more specific Points in the brain relative to this line can be precisely determined in terms of direction and distance. The dates of this Atlas can be written into the memory of the computer so that after entering the coordinate values of the commissura anterior and the commissura posterior and the entry of a code that corresponds to another special location in the brain, the Computer can immediately determine the coordinate positions of this point.

Mit anderen Worten, die Teilabtastungen werden unter Zuhilfenahme des Delta ,u Algorithmus dazu verwendet, die Commissure anterior und die Commissure posterior zu lokalisieren und zu identifizieren, wodurch es möglich wird, die Sonde an einen anderen spezifischen Punkt im Hirn heranzuführen, ohne daß es notwendig ist, daß dieser andere Punkt in den auf dem Bildschirm dargestellten Schnittebenen identifiziert wird. Diese Verfahrensweise ist wegen der starren mechanischen Kupplung der Referenzkoordinaten des Abtastsystems und der des Sondenhaltesystems und wegen der Definition der rekonstruierten Bilder, die mit Hilfe des Delta ,u Algorithmus gewonnen wurden, möglich.In other words, the subsamples are used, using the Delta , u algorithm, to locate and identify the anterior and posterior commissures, thereby making it possible to move the probe to another specific point in the brain without the need to do so is that this other point is identified in the cutting planes displayed on the screen. This procedure is possible because of the rigid mechanical coupling of the reference coordinates of the scanning system and those of the probe holding system and because of the definition of the reconstructed images that were obtained with the aid of the Delta , u algorithm.

Diese Verfahrensweise und die Vorrichtung sind demzufolge nicht auf diagnostische Anwendungen beschränkt, sondern ermöglichen auch den Einsatz von Operationsinstrumenten in Kombination mit den Abtasteinrichtungen, so daß sich deren Nutzen gegenseitig ergänzen. Durch Einbeziehung des Teilabtastsystems in das Sondensystem und durch die starre Kupplung der Koordinatensysteme dieser zwei Anordnungen stehen sofort Informationen bezüglich der Lage der Sonde zur Verfügung, sobald sie der Chirurg benötigt. Das Teilabtastsystem läßt um den Kopf des Patienten darüber hinaus im Vergleich zu einem Vollabtastsystem beachtlichen Platz frei, so daß chirurgische Operationen vereinfacht werden. Aufgrund des Einsatzes des Delta ,u Algorithmus werden spezifische Bezugspunkte oder andere interessierende Bereiche des Hirns mit ausreichender Genauigkeit identifizierbar, so daß die starre Kopplung der erwähnten Koordinatensysteme für die Positionierung der Sonde von großem Wert ist. Die geschaffene Genauigkeit ist ausreichend, um eine genaue Positionierung der Sonde an der gewünschten Stelle sicherzustellen, ohne daß es notwendig ist, den Patienten zwischen einem Operationsort und beispielsweise einem Röntgenbestrahlungsort hin- und herzufahren, um dort dieThis procedure and the device are consequently not limited to diagnostic applications, but also enable the use of surgical instruments in combination with the scanning devices, so that their benefits complement one another. By including the partial scanning system in the probe system and the rigid coupling of the coordinate systems of these two arrangements, information regarding the position of the probe is immediately available as soon as it is required by the surgeon. The sub-scanning system also leaves considerable space around the patient's head as compared to a full-scanning system, so that surgical operations are simplified. Due to the use of the Delta , u algorithm, specific reference points or other areas of interest of the brain can be identified with sufficient accuracy that the rigid coupling of the coordinate systems mentioned is of great value for the positioning of the probe. The accuracy created is sufficient to ensure precise positioning of the probe at the desired location without the need to move the patient back and forth between an operation site and, for example, an X-ray irradiation site in order to

Lage der Sonde zu überprüfen.Check the location of the probe.

Bezüglich der Genauigkeit der Lokalisierung der Schnittebenen (Scheiben) in der axialen Richtung oder Z-Koordinate sei betont, daß die Lage jeder Scheibe in Bezug auf den Vergleichsursprung festgelegt wird, so daß sich Fehlerabweichungen nicht addieren können. Die Lage jeder Scheibe läßt sich auf diese Weise mit einer Genauigkeit von beispielsweise 0,5 mm festlegen. In einem typischen Beispiel haben die Scheiben einen Durchmesser von etwa 5 cm und die Rekonstruktions-Anzeigeeinrichtung hat ein Auflösungsvermögen von 1 mm, d.h. es hat eine 50 χ 50-Bildpunktematrix aufgrund der Teilabtastung. Diese Scheibendimensionen kann man mit einer Strahlenquelle und einer Detektoranordnung erzielen, die sich nur um 10° in Bezug auf die Z-Achse um den Operationstisch erstrecken.Regarding the accuracy of the localization of the cutting planes (Slices) in the axial direction or Z-coordinate, it should be emphasized that the position of each disk is fixed in relation to the origin of comparison, so that error deviations can occur can't add up. The position of each disc can be determined in this way with an accuracy of, for example, 0.5 mm determine. In a typical example, the disks are about 5 cm in diameter and the reconstruction indicator has a resolution of 1 mm, i.e. it has a 50 χ 50 pixel matrix due to the partial scanning. These disk dimensions can be achieved with a radiation source and a detector arrangement that are only 10 ° in relation to each other extend on the Z-axis around the operating table.

Das Abtastsystem wird während der Erfassung der verschiedenen Scheiben um den Patienten bewegt, alternativ kann jedoch auch der Patient gegenüber dem Abtastsystem bewegt werden.The scanning system is moved around the patient during the acquisition of the various slices, but it is also possible as an alternative the patient can be moved in relation to the scanning system.

Die oben beschriebenen Scheiben sind 3 mm dick. Dieser Parameter wird selbstverständlich von dem Abtastsystem festgelegt. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn die Mitten dieser Scheiben einen Abstand von 2,5 mm haben, damit eine gewisse Überlappung zwischen" den Scheiben erzielt wird.The discs described above are 3 mm thick. This parameter is of course determined by the scanning system. However, it is advantageous if the centers of these disks have a distance of 2.5 mm, so that there is a certain overlap between "the slices is achieved.

Bei dem von der Erfindung benutzten Abtastsystem ist die Abtastgeschwindigkeit nicht wesentlich, jedoch ist eine zeitliche Abstimmung zwischen dem Abtastsystem und dem Sondensystem von besonderer Bedeutung. Bei den üblichen Abtastalgorithmen ergibt die Rekonstruktion der Bilder eine Information über die Gewebeeigenschaften, jedoch keine endgültige Lokalisierung anatomischer Strukturen. Beim Gebrauch von Sonden ist es daher für den Chirurgen wichtig, anatomische Lagen zuIn the scanning system used by the invention, the scanning speed is not essential, however, a timing between the scanning system and the probe system is really important. With the usual scanning algorithms, the reconstruction of the images yields information about the tissue properties, but no definitive localization of anatomical structures. When using probes it is therefore important for the surgeon to adopt anatomical positions

identifizieren und aus diesem Grund muß der Delta /U-Algorithmus verwendet werden, weil dieser Algorithmus die Grenzbedingungen anatomischer Strukturen mit für die Operation genügender Genauigkeit angibt.identify and for this reason the Delta / U algorithm can be used because this algorithm uses the boundary conditions of anatomical structures for the operation indicates sufficient accuracy.

Bei der Teilabtastung wird beim Rekonstruktions-Algorithmus nur ein Teil eines vorgegebenen Volumens betrachtet. Unter Bezugnahme auf Fig. 5 sei angenommen, daß der Umriß des Kopfes des Patienten in Querschnittsrichtung gesehen von der Linie 40 angegeben ist. Für die Hirnchirurgie ist es dagegen selbstverständlich nicht notwendig, eine vollständige Information über den gesamten Querschnitt, der von der Linie 40 angegeben wird, zu erhalten. Es werden daher nur jene Daten ausgewertet, die aus einem Kreisquerschnitt 41 vom Radius Γς stammen, und nur dieser Bereich wird durchstrahlt, während der Restbereich abgedeckt ist.In the case of partial scanning, only part of a given volume is considered in the reconstruction algorithm. Referring to FIG. 5, assume that the cross-sectional outline of the patient's head is indicated by line 40. For brain surgery, on the other hand, it is of course not necessary to obtain complete information about the entire cross section indicated by the line 40. Therefore, only those data are evaluated which originate from a circular cross section 41 of radius Γ ς , and only this area is irradiated while the remaining area is covered.

Die durchgezogene Linie 42 gibt den Röntgenstrahl an und ihre Lage wird durch die Polarkoordinaten & ψ im Koordinatensystem bestimmt, dessen Ursprung im Zentrum des Kreises, wie in Fig.5 dargestellt, gewählt ist. Wenn ß (£", ψ) dio Größe der Dämpfung ist, die der Röntgenstrahl im Körper erfährt, dann wird bei der Teilabtastung ß für alle Werte der Winkelkoordinate ψ und für alle Werte von ζ" ermittelt, die gleich oder kleiner als Γς sind.The solid line 42 indicates the X-ray and its position is determined by the polar coordinates & ψ in the coordinate system whose origin in the center of the circle, as shown in Figure 5 is selected. If ß (£ ", ψ) is the amount of attenuation experienced by the X-ray beam in the body, then during partial scanning ß is determined for all values of the angular coordinate ψ and for all values of ζ" which are equal to or smaller than Γς.

Es sei nun die vergrößerte Darstellung des Kreisbereiches 41 in Fig. 6 betrachtet und es sei ein Polarkoordinatensystem mit den Koordinaten r, Q in der Bildebene angenommen. An jedem Punkt P(r,B) ermittelt man aus den Maßen von ß einen gewichteten Durchschnittswert <yU> des linearen Dämpfungskoeffizienten: Let us now consider the enlarged representation of the circular area 41 in FIG. 6 and let it be a polar coordinate system with the coordinates r, Q assumed in the image plane. At each point P (r, B) a weighted one is determined from the dimensions of ß Average value <yU> of the linear damping coefficient:

/ I r.e[rcos(i|»-6) * ο j=-00 D / I re [rcos (i | »-6) * ο j = - 00 D

worin γ, das berechnete Abtastintervall und die Koeffizienten f. die Konvolut-Kernfunktion definiert. In der Gleichung Iwhere γ, the calculated sampling interval and the coefficients f. defines the core function of the convolute. In equation I.

werden die fehlenden Werte von ß für I^I> r als konstant fürthe missing values of ß for I ^ I> r as constant for

■ * ■ s■ * ■ s

jeden Wert von Ψ und als gleich mit dem letzten gemessenen Wert bei JfI= r angenommen. Auf diese Weise nimmt man in Gleichung I die Kontinuität von ß über den Kreis vom Radiusany value of Ψ and assumed to be equal to the last measured value at JfI = r. In this way one takes in equation I the continuity of β over the circle of the radius

r an.
s
r on.
s

Der örtliche Wert ,u des linearen Dämpfungskoeffizienten inThe local value, u of the linear damping coefficient in

/ a/ a

der Bildebene hängt von der Optik des Röntgenstrahlensystems ab und ist ein geeigneter Mittelwert des wahren örtlichen Wertes des Dämpfungskoeffizienten über dem Strahlquerschnitt. Der Bildrekonstruktions-Algorithmus basiert auf dem Verhältnisthe image plane depends on the optics of the X-ray system and is a suitable mean of the true local Value of the damping coefficient over the beam cross-section. The image reconstruction algorithm is based on the ratio

zwischen 4.,u > und ,u : / / abetween 4., u > and, u: / / a

2ir «2ir «

/ d4> / V=(s, α) ω(ρ)ραρ ττ / d4> / V = (s, α) ω (ρ) ραρ ττ

CL ^- J- JCL ^ - J- J

οοοο

worin c£>(%) die gewichtende Funktion ist und:where c £> (%) is the weighting function and:

fs = [r2 + p2 + 2rp οο5(φ-θ)]1/2 | -e) =-^- sin(a-e) III,f s = [ r 2 + p 2 + 2rp οο5 (φ-θ)] 1/2 | -e) = - ^ - sin (ae) III,

worin ^ und ($ die Polarkoordinaten in Bezug aufden Rekonstruktionspunkt P nach Fig. 6 ist. Die gewichtende Funktion, die für die Bildrekonstruktionen gewählt ist, ist eine Gauss-Uerteilung where ^ and ($ are the polar coordinates with respect to the reconstruction point P of Fig. 6 is. The weighting function chosen for the image reconstructions is a Gaussian distribution

worin A ein willkürlich gewählter Koeffizient ist. Der Wert von £,u > ist im wesentlichen gleich dem Durchschnittswertwhere A is an arbitrarily chosen coefficient. The value of £, u > is substantially equal to the average value

von /U innerhalb eines Kreises des Radius Ar1. / a Iof / U within a circle of radius Ar 1 . / a I

Die Konvolutionsfaktoren \. hängen mit Cu wie folgt zusammen:The convolution factors \. are related to Cu as follows:

r2 r 2

f(|j|+Dr, τ ω f (| j | + Dr, τ ω

f|| = 2ττ ω(ρ) ρ dp f || = 2ττ ω (ρ) ρ dp

J II J II

θ. ν - ir [/(h+k)2- h2 - /(h+k-1)"1 -h5] VI θ. ν - ir [/ (h + k) 2 - h 2 - / (h + k-1) " 1 -h 5 ] VI

und unter Berücksichtigung des Wertes der flewichtungsfunktion, die durch Gleichung IV angegeben ist, wird die rechte Seite der Gleichung \l zuand considering the value of the weighting function given by Equation IV, the right side of Equation \ l becomes

2τγ| ω(ρ)ρ dp = e λ · -e2τγ | ω (ρ) ρ dp = e λ · -e

J hl J hl

Eine Auflistung der numerischen Werte von Γ· ist für einigeA listing of the numeric values of Γ · is for some

Werte des Parameters H in Tabelle 1 angegeben. Die asymptotischen Werte von f- für |j j >?Λ ist unabhängig von /1 und gleichValues of parameter H given in Table 1. The asymptotic values of f- for | jj >? Λ are independent of / 1 and equal

j ir j* ■ VIII.j ir j * ■ VIII.

Man nehme nun die Differenz A,u zwischen zwei Werten von die für zwei verschiedene Werte /\,, ho ^es Parameters (i errechnet wurden. Es sei weiter angenommen, daß A~> ^i und daß der Wert von ^, in der Größenordnung von 1 liegt. Innerhalb der Grenzen von H??) wo λ2Γΐ 9r°^er a^s die Abmessungen Körperquerschnitts werden, ist der einzige Unterschied zwischen dem Δ/U-Bild und dem Bild von ^/u), das bei jl - Λι rekonstruiert wird, eine willkürliche Abweichung des linearen Dämpfungskoeffizienten. Wenn man dagegen einen Wert für /i „ nahe bei A ■, wählt und einen kleinen Wert für r·,, dann wird das Λ/U-Bild die Differenz zwischen dem örtlichen Wert von ,u und demNow take the difference A, u between two values of which were calculated for two different values / \ ,, ho ^ es parame ters (i . It is further assumed that A ~> ^ i and that the value of ^, is on the order of 1. Within the limits of H ??) 1 » where λ2 Γ ΐ 9 r ° ^ er a ^ s are the dimensions of body cross-section, the only difference between the Δ / U image and the image of ^ / u), which is reconstructed at jl - Λι, an arbitrary deviation of the linear damping coefficient. If, on the other hand, one chooses a value for / i “close to A ■, and a small value for r · ,, then the Λ / U image becomes the difference between the local value of , u and dem

/ a/ a

Durchschnittswert von /U innerhalb des Kreises vom RadiusAverage value of / U within the circle of the radius

/ a/ a

λοΓι · Eis sei z.B. angenommen, daß jt~ = 2^, und daß der Wert von r, klein im Vergleich zu den Abmessungen der untersuchten Organe ist. Innerhalb der Grenzen von r, -y 0 ergibt der örtliche Wert ν·οη Δ,υ: λο Γ ι · Ice suppose, for example, that jt ~ = 2 ^, and that the value of r, is small compared to the dimensions of the examined organs. Within the limits of r, -y 0, the local value ν οη Δ, υ results:

IX,IX,

worin der Mittelwert der zweiten Ableitung am Punkt P über den Gesamtbereich 2ΤΓ der Winkelkoordinate ψ errechnet wird. Im Hinblick auf die Gleichung IX ergeben Bereiche von gleichförmigen Werten für /U oder gleichförmigen Gradienten für /U Null· / a /awhere the mean of the second derivative at point P over the Total area 2ΤΓ of the angular coordinate ψ is calculated. in the Regarding equation IX, ranges of uniform values for / U or uniform gradients for / U result in zero / a / a

werte für Δ,υ.\Ιοη Null verschiedene Werte für Δ,u liegen in der Nähe der Grenzflächen zwischen Regionen verschiedener /U-Werte, wie Fig. 7 zeigt, was im Idealfall einer ebenen Grenzfläche zwischen zwei in sich gleichförmigen Bereichen entspricht. Entsprechend der Gleichung IX reduziert sich das ß/ii-Bild auf zwei Bänder positiven und negativen Wertes, die durch eine Linie voneinander getrennt sind, die an der Grenzfläche zwischen den zwei Bereichen liegt. Die Breite der positiven und negativen Bänder hängt hauptsächlich von /U und r, ab und die räumliche Auflösung des £,u-Bildes steigt daher sowohl mit der räumlichen Auflösung des Abtasters und mit abnehmendem Abtastintervall r·,. Die Größe der Änderung von Δ,υ über die Grenzfläche hängt von der Orientierung der Grenzfläche in Bezug auf die Abtastebene ab und steigt mit der Differenz zwischen den Werten von ,u über der Grenzfläche selbst. Diese Betrachtungen gelten für anatomische Strukturen solange wie der örtliche Krümmungsradius der Grenzfläche zwischen Organen des Körpers ausreichend größer als r, ist. Innerhalb der Grenzen IX des JyU-Bildes ist der Umriss der Körperorgane durch folgende Gleichung bestimmt:values for Δ, υ. \ Ιοη Zero different values for Δ, u are in the vicinity of the interfaces between regions with different / U values, as FIG. 7 shows, which in the ideal case corresponds to a flat interface between two inherently uniform areas. According to equation IX, the β / ii image is reduced to two bands of positive and negative values, which are separated from one another by a line which lies at the interface between the two areas. The width of the positive and negative bands depends mainly on / U and r, and the spatial resolution of the £, u image therefore increases both with the spatial resolution of the scanner and with decreasing sampling interval r ·,. The magnitude of the change in Δ, υ across the interface depends on the orientation of the interface with respect to the scanning plane and increases with the difference between the values of , u over the interface itself. These considerations apply to anatomical structures as long as the local radius of curvature the interface between organs of the body is sufficiently larger than r. Within the limits IX of the JyU picture, the outline of the body organs is determined by the following equation:

Ä/U = 0 X.Ä / U = 0 X.

Die 4/U-Werte erhält man aus den Dämpfung:;werten ß mit Hilfe einer Gleichung, die identisch der Gleichung I ist, wenn Γ·The 4 / U values are obtained from the damping:; evaluate ß with the help an equation which is identical to equation I if Γ

durch die neuen Koeffizienten:through the new coefficients:

ersetzt wird.is replaced.

Weil die Gleichung VIII unabhängig von /{ ist, fallen die j~ Terme in der asymptotischen Ausdehnung von Alj für Jj|iV/l7 weg. Asymptotisch nimmt Δ T- sehr schnell mit j entsprechendBecause equation VIII is independent of / { , the j ~ terms in the asymptotic expansion of Alj for Jj | iV / l 7 are omitted. Asymptotically, Δ T- increases very quickly with j correspondingly

der Gleichungthe equation

Ki(Xi,X2)Ki (Xi, X 2 )

ab, worin K(A1S A7) eine numerische Konstante ist, die die Größeab, where K (A 1 SA 7 ) is a numeric constant representing the size

Kx(X1, X2) ^Y 2 2 - λι2) χΐΙΙ Kx (X 1 , X 2 ) ^ Y2 2 - λι 2 ) χΐΙΙ

aufweist. Eine Auflistung der Δ f.-Werte zeigt die Tabelle II für verschiedene Kombinationen der Werte A ι und ^„. Die schnelle Abnahme von 4 1*·, die durch die Gleichung XII gegeben ist, macht es möglich, den Radius rs des Abtastkreises auf einen Ausschnitt der Körperabmessungen zu begrenzen, ohne daß ernsthafte Bildstörungen auftreten, die vom Verlust von Meßwerten ß außerhalb des Abtastkreises hervorgerufen werden könnten.having. Table II shows a list of the Δ f. Values for various combinations of the values A ι and ^ ". The rapid decrease of 4 1 * ·, which is given by equation XII, makes it possible to limit the radius r s of the scanning circle to a section of the body dimensions without serious image disturbances occurring due to the loss of measured values β outside the scanning circle could be caused.

Tabelle I - Γ.Table I - Γ.

.250.250

.500.500

1.001.00

2.002.00

4.004.00

10.0010.00

00 . .200000Ε+01. .200000Ε + 01 .19C337E+01.19C337E + 01 .126424Ε+01.126424Ε + 01 .442398Ε+00.442398Ε + 00 .121173Ε+00.121173Ε + 00 .199003E-Ol.199003E-Ol 11 -.577350Ε+00-.577350Ε + 00 -.556201Ε+00-.556201Ε + 00 -.163134Ε+00-.163134Ε + 00 .109536Ε+00.109536Ε + 00 .577497E-Ol.577497E-Ol .111488E-Ol.111488E-Ol 22 -.164130Ε+00-.164130Ε + 00 -.166309Ε+00-.166309Ε + 00 -.194570Ε+00-.194570Ε + 00 -.352457E-Ol-.352457E-Ol .380649E-Ol.380649E-Ol .110394E-Ol.110394E-Ol 33 -.738420E 01-.738420E 01 .-.742578E-Ol.-. 742578E-Ol -.841560E-Ol-.841560E-Ol -.775770E-Ol-.775770E-Ol .129448E-Ol.129448E-Ol .100671E-Ol.100671E-Ol 44th -.413549E-Ol-413549E-Ol -.414827E-Ol-.414827E-Ol -.443852E-Ol-.443852E-Ol -.575726E-Ol-.575726E-Ol -.722496Ε-02-.722496Ε-02 •865788Ε-02• 865788Ε-02 55 -.263065E-Ol-.263065E-Ol -.263575E-Ol-.263575E-Ol -.274887E-Ol-.274887E-Ol -.347911E-Ol-.347911E-Ol -.183476E-Ol-.183476E-Ol .699149Ε-02.699149Ε-02 66th -.181722E-Ol-.181722E-Ol -.181963E-Ol-.181963E-Ol -.187244E-Ol-.187244E-Ol -.219224E-Ol-.219224E-Ol -.213030E-Ol .-.213030E-Ol. .520595Ε-02.520595Ε-02 77th -.132949E-Ol-.132949E-Ol -.133077E-Ol-.133077E-Ol -.135862E-Ol-.135862E-Ol -.151109E-Ol-.151109E-Ol -.193324E-Ol-.193324E-Ol .342184Ε-02.342184Ε-02 88th -.101451E-Ol-.101451E-Ol -.101525E-Ol-.101525E-Ol -.103130E-Ol-.103130E-Ol -.111357E-Ol-111357E-Ol -'155668E-Ol-'155668E-Ol .174130Ε-02.174130Ε-02 99 -.799477Ε-02-.799477Ε-02 -.799934Ε-02-.799934Ε-02 -.809827Ε-02-.809827Ε-02 -.858510Ε-02-.858510Ε-02 -.118946E-Ol-.118946E-Ol .243563Ε-03.243563Ε-03 1010 -.646205Ε-02-.646205Ε-02 -.646503Ε-02-.646503Ε-02 -.652929Ε-02-.652929Ε-02 -.683713Ε-02-.683713Ε-02 -.901663Ε-02-.901663Ε-02 -.101796Ε-02-.101796Ε-02 1111 -.533133Ε-02-.533133Ε-02 -.533335Ε-02-.533335Ε-02 -.537689Ε-02-.537689Ε-02 -.558159Ε-02-.558159Ε-02 -.696186Ε-02-.696186Ε-02 -.201603Ε-02-.201603Ε-02 1212th -.447342Ε-02-.447342Ε-02 -.447484Ε-02-.447484Ε-02 -.450539Ε-02-.450539Ε-02 -.464702Ε-02-.464702Ε-02 -.553060Ε-02-.553060Ε-02 -.274725Ε-02-.274725Ε-02 1313th -.380715Ε-02-.380715Ε-02 -.380817Ε-02-.380817Ε-02 -.383023Ε-02-.383023Ε-02 -.393146Ε-02-.393146Ε-02 -.451774Ε-02-.451774Ε-02 -.322775Ε-02-.322775Ε-02 1414th -.327940Ε-02-.327940Ε-02 -.328016Ε-02-.328016Ε-02 -.329649Ε-02-.329649Ε-02 -.337081Ε-02-.337081Ε-02 -.377651Ε-02-.377651Ε-02 -.348773Ε-02-.348773Ε-02 1515th -.285428Ε-02-.285428Ε-02 -.285485Ε-02-.285485Ε-02 -.286720Ε-02-.286720Ε-02 -.292303Ε-02-.292303Ε-02 -.321459Ε-02-.321459Ε-02 -.356570Ε-02-.356570Ε-02 1616 -.250679Ε-02-.250679Ε-02 -.250724Ε-02-.250724Ε-02 -.251674Ε-02-.251674Ε-02 -.255952Ε-02-.255952Ε-02 -.277564E-Ö2-.277564E-Ö2 -..350326Ε-02- .. 350326Ε-02 1717th -.221913Ε-02-.221913Ε-02 -.2219Ί8Ε-02-.2219Ί8Ε-02 -.222692Ε-02-.222692Ε-02 -.226025Ε-02-.226025Ε-02 -.242448Ε-02-.242448Ε-02 - . 3340 / ju -υζ-. 3340 / ju -υζ 1818th -.197831Ε-02-.197831Ε-02 -.197858Ε-02-.197858Ε-02 -.198449Ε-02-.198449Ε-02 -.201085Ε-02-.201085Ε-02 -.213822Ε-02-.213822Ε-02 -.311418Ε-02-.311418Ε-02 1919th -.177467Ε-02-.177467Ε-02 -.177489Ε-02-.177489Ε-02 -.177964Ε-02-.177964Ε-02 -.180077Ε-02-.180077Ε-02 -.190126Ε-02-.190126Ε-02 -.285355Ε-02-.285355Ε-02 2020th -.160094Ε-02-.160094Ε-02 -.160112Ε-02-.160112Ε-02 -.160498Ε-02-.160498Ε-02 -.162212Ε-02-.162212Ε-02 -.170256Ε-02-.170256Ε-02 -.258206Ε-02-.258206Ε-02 2121st -.145154Ε-02-.145154Ε-02 -.145169Ε-02-.145169Ε-02 -.145486Ε-02-.145486Ε-02 -.146891Ε-02-.146891Ε-02 -.153413Ε-02-.153413Ε-02 -.231632Ε-02-.231632Ε-02 2222nd -.■IJ2ZL2E-02-. ■ IJ2ZL2E-02 -.132224Ε-02-.132224Ε-02 -.132^67^-02-.132 ^ 67 ^ -02 -.133650Ε-02-.133650Ε-02 -.138998Ε-02-.138998Ε-02 -.206715Ε-02-.206715Ε-02 2323 -.120928Ε-02-.120928Ε-02 -.120938Ε-02-.120938Ε-02 -.121158Ε-02-.121158Ε-02 -.122128Ε-02-.122128Ε-02 -.126558Ε-02-.126558Ε-02 -.184064Ε-02-.184064Ε-02 2424 -.111029Ε-02-.111029Ε-02 -.111038Ε-02-.111038Ε-02 -.111223Ε-02-.111223Ε-02 -.112039Ε-02-.112039Ε-02 -.115741Ε-02-.115741Ε-02 -.163929Ε-02-.163929Ε-02 2 52 5 -.102298Ε-02-.102298Ε-02 -.102306Ε-02-.102306Ε-02 -.102463Ε-02-.102463Ε-02 -.103155Ε-02-.103155Ε-02 -.106273Ε-02-.106273Ε-02 -.146313Ε-02-.146313Ε-02 2626th -.945586Ε-03-.945586Ε-03 -.945649Ε-03-.945649Ε-03 -.946990Ε-02-.946990Ε-02 -.952892Ε-03-.952892Ε-03 -.979364Ε-03-.979364Ε-03 -.131063Ε-02-.131063Ε-02 2727 -.876654Ε-03-.876654Ε-03 -.876708Ε-03-.876708Ε-03 -.877861Ε-02-.877861Ε-02 -.882926Ε-03-.882926Ε-03 -.905546Ε-03-.905546Ε-03 -.117939Ε-02-.117939Ε-02 2828 -.814996Ε-03-.814996Ε-03 -.815042Ε-03-.815042Ε-03 -.816038Ε-02-.816038Ε-02 -.82O411E-Ö3-.82O411E-Ö3 -.839859Ε-03-.839859Ε-03 -.106671Ε-02-.106671Ε-02 2929 -.759623Ε-03-.759623Ε-03 -.759663Ε-03-.759663Ε-03 -.760.528Ε-02-.760.528Ε-02 -.764323Ε-03-.764323Ε-03 -.781139Ε-03-.781139Ε-03 -.969870Ε-03-.969870Ε-03 3030th -.709709Ε-03-.709709Ε-03 -.709744Ε-03-.709744Ε-03 -.710498Ε-02-.710498Ε-02 -.713808Ε-03-.713808Ε-03 -.728426Ε-03-.728426Ε-03 -.886378Ε-03-.886378Ε-03

TabelleTabel

II - ΔΓ.II - ΔΓ.

1-21-2

1-51-5

1-101-10

2-42-4

2-102-10

2-202-20

ΌΌ .82184Ε+00■.82184Ε + 00 ■ ,11858Ε+01, 11858Ε + 01 .12443Ε+01.12443Ε + 01 .32122Ε+00.32122Ε + 00 .42250Ε+00.42250Ε + 00 . 43740Ε+00. 43740Ε + 00 11 -.27267Ε+00-.27267Ε + 00 -.20322Ε+00-.20322Ε + 00 -.17428Ε+00-.17428Ε + 00 .51786E-Ol.51786E-Ol .98387E-Ol.98387E-Ol .10667Ε+00.10667Ε + 00 22 -.15932Ε+00-.15932Ε + 00 -.22646Ε+00-.22646Ε + 00 -.2056.1Ε+00-.2056.1Ε + 00 -.73311E-Ol-.73311E-Ol -.46285E-Ol-.46285E-Ol -.38226E-Ol-.38226E-Ol 33 -.6579ÖE-02-.6579ÖE-02 -;103UE+00-; 103UE + 00 -.94223E-Ol-.94223E-Ol -.90522E-Ol-.90522E-Ol -.87644E-Ol-.87644E-Ol -.8Ό531Ε-01-.8Ό531Ε-01 44th .13187E-Ol.13187E-Ol -.50299E-Ol-.50299E-Ol -.53043E-Ol-.53043E-Ol -.50348E-Ol-.50348E-Ol -.66230E-Ol-.66230E-Ol -.60442E-Ol-.60442E-Ol 55 .78024Ε-02.78024Ε-02 -.23067E-Ol .-.23067E-Ol. -.34 48 0E-Ol-.34 48 0E-Oil -.16444E-Ol-.16444E-Ol -.41783E-Ol-.41783E-Ol -.37539E-Ol-.37539E-Ol 66th .31989Ε-02.31989Ε-02 -.78649Ε-02-.78649Ε-02 -.23930E-Ol-.23930E-Ol -.61940Ε-03-.61940Ε-03 -.27128E-Ol-.27128E-Ol • -..24520E-Ol• - .. 24520E-Ol 77th .15247Ε-02.15247Ε-02 .23700Ε-05.23700Ε-05 -.17008E-Ol ■-.17008E-Ol ■ .42215Ε-02.42215Ε-02 -.18533E-Ol-.18533E-Ol -.17534E-Ol-.17534E-Ol 88th .82270Ε-03.82270Ε-03 .32979Ε-02.32979Ε-02 -.12054E-Ol-.12054E-Ol .44311Ε-02.44311Ε-02 -.12877E-Ol-.12877E-Ol -.13366E-Ol-.13366E-Ol 99 .48683Ε-03.48683Ε-03 .40250Ε-02.40250Ε-02 -.83458Ε-02-.83458Ε-02 •.33095Ε-02• .33095Ε-02 -.88287Ε-02-.88287Ε-02 -.10606E-Ol-.10606E-Ol 1010 .30784Ε-03.30784Ε-03 .35684Ε-02.35684Ε-02 -.55113Ε-02-.55113Ε-02 .21795Ε-02.21795Ε-02 -.58192Ε-02-.58192Ε-02 -.86390Ε-02-.86390Ε-02 1111 .20469Ε-03.20469Ε-03 .27536Ε-02.27536Ε-02 -.33609Ε-02-.33609Ε-02 .13803Ε-02.13803Ε-02 -.35656Ε-02-.35656Ε-02 -.71568Ε-02-.71568Ε-02 1212th .14163Ε-03.14163Ε-03 •19791Ε-02• 19791-02 -.17581Ε-02-.17581Ε-02 .88358Ε-03.88358Ε-03 -.18998Ε-02-.18998Ε-02 -.59923Ε-02-.59923Ε-02 1313th .10123Ε-03.10123Ε-03 .13790Ε-02.13790Ε-02 -.60249Ε-03'-.60249Ε-03 ' .58628Ε-03.58628Ε-03 -.70371Ε-03-.70371Ε-03 ' -.50470Ε-02'-.50470Ε-02 1414th .74324Ε-04.74324Ε-04 .95771Ε-03.95771Ε-03 .19124Ε-03.19124Ε-03 .40570Ε-03.40570Ε-03 .11691Ε-03'.11691Ε-03 ' -.42601Ε-02-.42601Ε-02 1515th .55832Ε-04.55832Ε-04 .67532Ε-03.67532Ε-03 .69851Ε-03.69851Ε-03 .29156Ε-03 ·.29156Ε-03 .64267Ε-03.64267Ε-03 -.35928Ε-02-.35928Ε-02 1616 .42772Ε-04.42772Ε-04 .48810Ε-03.48810Ε-03 .98651Ε-03 ".98651Ε-03 " .21612Ε-03.21612Ε-03 •94374Ε-03• 94374Ε-03 •-.30192Ε-02• -.30192Ε-02 1717th .33330Ε-04.33330Ε-04 .36246Ε-03.36246Ε-03 .11138Ε-02.11138Ε-02 .16423Ε-03.16423Ε-03 .1Ο8Ο5Ε-Ο3.1Ο8Ο5Ε-Ο3 -.25215Ε-02-.25215Ε-02 1818th .26363Ε-04.26363Ε-04 .27602Ε-03.27602Ε-03 •11297Ε-02• 11297-02 .12737Ε-03.12737Ε-03 .11033Ε-03.11033Ε-03 -••2087-3Ε-02- •• 2087-3Ε-02 1919th .21131Ε-04.21131Ε-04 •21478Ε-03• 21478Ε-03 .10739Ε-02.10739Ε-02 ••10049Ε-03•• 10049Ε-03 •10528Ε-03• 10528Ε-03 -.17076Ε-02-.17076Ε-02 2020th .17137Ε-04.17137Ε-04 .17018Ε-03.17018Ε-03 •97708E-03• 97708E-03 .8Ο444Ε-Ο4 ..8Ο444Ε-Ο4. .95994Ε-03.95994Ε-03 -.13755Ε-02-.13755Ε-02 2121st .14047Ε-04.14047Ε-04 .13690Ε-03.13690Ε-03 •86148Ε-03• 86148Ε-03 .65226Ε-04.65226Ε-04 •84741Ε-03• 84741Ε-03 -.10857Ε-02-.10857Ε-02 2222nd .11624Ε-04.11624Ε-04 .11156Ε-03.11156Ε-03 .74228Ε-03.74228Ε-03 •53484Ε-04• 53484Ε-04 ..73065Ε-03..73065Ε-03 -.83400Ε-03-.83400Ε-03 2-32-3 .97027Ε-05.97027Ε-05 .91943Ε-04.91943Ε-04 .62906Ε-03.62906Ε-03 .44297Ε-04.44297Ε-04 .61936Ε-03.61936Ε-03 -.61658Ε-03-.61658Ε-03 2424 .81633Ε-05.81633Ε-05 .76523Ε-04.76523Ε-04 .52706Ε-03.52706Ε-03 .37019Ε-04.37019Ε-04 .51890Ε-03.51890Ε-03 -.43024Ε-03-.43024Ε-03 2525th .69179Ε-05.69179Ε-05 .64252Ε-04.64252Ε-04 .43851Ε-03.43851Ε-03 .31187Ε-04.31187Ε-04 •.43159Ε-03.• .43159Ε-03. -.27204Ε-03-.27204Ε-03 2626th .59017Ε-05.59017Ε-05 .54376Ε-04.54376Ε-04 .36364Ε-03.36364Ε-03 .26472Ε-04.26472Ε-04 .35774Ε-03.35774Ε-03 -.13925Ε-03-.13925Ε-03 2727 .50656Ε-05.50656Ε-05 .46349Ε-04.46349Ε-04 .30153Ε-03.30153Ε-03 .22620Ε-04.22620Ε-04 .29647Ε-03.29647Ε-03 -.29305Ε-04-.29305Ε-04 2828 .43727Ε-05.43727Ε-05 .39765Ε-04.39765Ε-04 .25067Ε-03.25067Ε-03 •19448Ε-04• 19448-04 .24630Ε-03.24630Ε-03 .60226Ε-04.60226Ε-04 2929 .37945Ε-05.37945Ε-05 .34320Ε-04.34320Ε-04 .20934Ε-03.20934Ε-03 .16817Ε-04.16817Ε-04 .20555Ε-03.20555Ε-03 .13165Ε-04.13165Ε-04 3030th .33089Ε-05.33089Ε-05 .29785Ε-Ο4.29785Ε-Ο4 .17588Ε-03.17588Ε-03 .14618Ε-04.14618Ε-04 .17257Ε-03.17257Ε-03 .18717Ε-04.18717Ε-04

CO K) O UI CD OOCO K) O UI CD OO

Die Figuren 8 und 9 stellen in vereinfachter Form eine Technik dar, in welcher die Erfindung vorteilhaft bei chirurgischen Operationen angewendet werden kann. Man erkennt einen Operationstisch 50, der mit Hilfe von Rädern 51 fahrbar ist. Weiterhin erkennt man ein Abtastsystem 52 für die Computer-Tomographie, die ebenfalls auf Rädern 53 fahrbar ist. Selbstverständlich sind sowohl der Operationstisch als auch das Abtastsystem mit geeigneten Bremseinrichtungen für die Räder versehen. Da der Abtaster 52 nur für Teilabtastung verwendet wird, ist es nicht notwendig, daß der Abtastbereich einen vollständigen Kreis umfaßt. Es ergibt sich auf diese Weise eine Öffnung 54 für den Durchtritt des Operationstisches 50 (Fig. 9). Es ist auf diese Weise auch leicht möglich, den Patienten, der in Fig. 9 nur mit einem Kreis 55 dargestellt ist, leicht in den Tomographen einzuschieben und ihn daraus zu entfernen. Da es entsprechend der vorliegenden Erfindung wichtig ist, daß die Bezugskoordinaten von Abtaster und Sondenanordnung 56 zueinander starr sind, muß die Sondenanordnung fest und starr mit der Abtasteinrichtung gekuppelt sein. Da es weiterhin notwendig ist, daß während der chirurgischen Operation keine Relativbewegung zwischen Patient und Sonde stattfindet, muß die Sondenanordnung so eingerichtet sein, daß sie fest am Operationstisch verankert werden kann, beispielsweise mit Hilfe von Schrauben 57 od.dgl.Figures 8 and 9 represent a technique in a simplified form represents in which the invention can advantageously be used in surgical operations. You can see an operating table 50, which can be moved with the aid of wheels 51. Furthermore, one recognizes a scanning system 52 for computer tomography, which is also mobile on wheels 53. Of course, both the operating table and the scanning system are suitable Brake devices for the wheels are provided. Since the scanner 52 is only used for partial scanning, it is not necessary to that the scanning area comprises a complete circle. This results in an opening 54 for the passage of the Operating table 50 (Fig. 9). In this way, it is also easily possible to identify the patient, who is only represented by a circle 55 in FIG. 9 is easy to slide into and remove from the tomograph. As it is in accordance with the present invention what is important is that the reference coordinates of the scanner and probe assembly 56 are rigid to one another, the probe assembly must be firmly and rigidly coupled to the scanning device. As it is still necessary that during the surgical Operation no relative movement between patient and probe takes place, the probe assembly must be set up so that it can be firmly anchored to the operating table, for example with the help of screws 57 or the like.

Man sieht aus den Figuren 8 und 9, daß die Abtasteinrichtung von dem Operationstisch notfalls entfernt werden kann, beispielsweise bei unvorhergesehenen Zwischenfällen, daß sie aber sowie die Sondenanordnung schnell für chirurgische Operationen in geeignete Position gebracht werden kann.It can be seen from FIGS. 8 and 9 that the scanning device can be removed from the operating table if necessary, for example in the event of unforeseen incidents, however, that they and the probe arrangement can be used quickly for surgical operations can be brought into a suitable position.

Man sieht weiterhin, daß die Figuren 8 und 9 nur vereinfachte Darstellungen sind und nur eine Ausführung3art zeigen.It can also be seen that FIGS. 8 and 9 are only simplified representations and show only one embodiment.

In Fig. 10 ist in vereinfachter Form eine Sondenanordnung dargestellt, die man gemäß der vorliegenden Erfindung einsetzen kann, um eine genaue Positionierung der Sonde an einem beliebigen vorbestimmten Punkt zu ermöglichen. Die Sondenanordnung besteht aus einer Grundplatte 60 mit einer aufrechtstehenden Säule 61, die einen vertikalen Schlitz 62 aufweist. In dem Schlitz ist eine sich vertikal erstreckende Zahnstange angeordnet, und ein Arm 63 ragt mit einem Vorsprung in diesen Schlitz 62 hinein. Mittels eines geeigneten Zahnradgetriebes kann der Arm 63 mit Hilfe eines Stellknopfes 64 vertikal bewegt werden. Diese Steueranordnung erlaubt es demnach, die Sonde in der Y-Koordinate zu verstellen. Der Arm 63 trägt einen Schlitten -65, der längs des Arms beweglich ist. Weiterhin weist der Arm 63 eine längslaufende Zahnung 66 auf, in die ein nicht sichtbares Zahnrad eingreift, das mittels eines Knopfes 67 am Schlitten 65 drehbar ist, wodurch die Sonde in der X-Koordinate verstellt werden kann. Von dem Schlitten 65 erstreckt sich quer zum Arm 63 ein Ausleger 68. Auch dieser Ausleger 68 ist mit einer Zahnung 69 versehen, in die ein Zahnrad eingreift, das mit einem Knopf 70 gekuppelt ist, wodurch die Sonde in der Z-Koordinate verstellt werden kann.Referring now to Fig. 10, there is shown in simplified form a probe assembly which can be used in accordance with the present invention to enable accurate positioning of the probe at any predetermined point. The probe assembly consists of a base plate 60 with an upright column 61 which has a vertical slot 62. A vertically extending rack is arranged in the slot, and an arm 63 protrudes into this slot 62. By means of a suitable gear mechanism, the arm 63 can be moved vertically with the aid of an adjusting knob 64. This control arrangement therefore makes it possible to adjust the probe in the Y coordinate. The arm 63 carries a slide -65 which is movable along the arm. Furthermore, the arm 63 has a longitudinal toothing 66 , in which an invisible toothed wheel engages, which can be rotated by means of a button 67 on the carriage 65, whereby the probe can be adjusted in the X coordinate. A boom 68 extends from the slide 65 transversely to the arm 63. This boom 68 is also provided with a toothing 69 in which a toothed wheel engages which is coupled to a button 70, whereby the probe can be adjusted in the Z coordinate .

An dem Ausleger 68 ist ein bogenförmig verlaufender Bügel 71 befestigt, auf welchem ein Schlitten 72 geführt ist. Der Bügel 71 ist zu diesem Zweck mit einer Zahnung 73 versehen, in die ein Zahnrad eingreift, an welchem ein Knopf 74 befestigt ist. Mit dessen Hilfe läßt sich die Sonde längs des Bügels 71 verstellen, um die Sonde in einem bestimmten Winkel in Bezug auf die vertikale Mittenebene der Abtasteinrichtung zu verstellen. Der Schlitten 72 trägt weiterhin einen nach oben verlaufenden bogenförmigen Bügel 75, auf dem ein Reiter 76 geführt ist. Der Bügel 75 ist mit einer Zahnung 77 versehen, in die ein am Reiter gelagertes Zahnrad eingreift, das mit Hilfe eines Knopfes 78 gedreht werden kann, wodurch es möglich ist, dieA bow-shaped bracket 71, on which a slide 72 is guided, is attached to the arm 68. The coat hanger For this purpose 71 is provided with a toothing 73 in which a gear wheel engages, to which a button 74 is attached. With its help, the probe can be adjusted along the bracket 71 to the probe at a certain angle with respect to to adjust the vertical center plane of the scanning device. The carriage 72 also carries an upwardly extending one arcuate bracket 75 on which a rider 76 is guided. The bracket 75 is provided with a set of teeth 77 into which an am Rider mounted gear engages, which can be rotated by means of a knob 78, whereby it is possible, the

Sonde in einer Vertikalebene gegenüber einer Horizontalebene zu verstellen. Der Reiter 76 trägt seinerseits einen sich quer zum bogenförmigen Bügel 75 verlaufenden Ausleger 78, der mit einer Zahnung 80 versehen ist, in die ein am Reiter 76 gelagertes Zahnrad eingreift, das mit Hilfe eines Knopfes 81 drehbar ist. Mit dessen Hilfe ist die Eindringtiefe der Sonde 82 am Ende des Auslegers 79 verstellbar.To adjust the probe in a vertical plane compared to a horizontal plane. The rider 76 in turn carries one perpendicular to the arcuate bracket 75 extending arm 78, the is provided with a toothing 80 in which a gear mounted on the rider 76 engages, which with the aid of a button 81 is rotatable. With its help, the penetration depth of the probe 82 at the end of the boom 79 can be adjusted.

Es sei betont, daß diese Anordnung nur zur Illustration dient und andere Lösungsmöglichkeiten in Betracht kommen, um die Sonde exakt an ihren Platz im Koordinatensystem und mit einer vorbestimmten Richtung dorthin zu führen. Es geht weiterhin aus Fig. 10 hervor, daß die verschiedenen Arme und Ausleger sowie Bügel geeignete Markierungen tragen können, um die Koordinaten und Winkel exakt einstellen zu können. Alternativ kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß sie automatisch entsprechende Ausgangssignale liefert, die; solchen Parametern entsprechen. Auch können anstelle der Knopfantriebe automatisch arbeitende, vom Rechner gesteuerte Motorantriebe und Rückmeldungskreise vorhanden sein, um die gewünschten Bewegungen hervorzurufen.It should be emphasized that this arrangement is for illustration purposes only and other possible solutions come into consideration, to the probe exactly in its place in the coordinate system and with a predetermined direction to lead there. It will also be seen from Fig. 10 that the various arms and booms as well as brackets can carry suitable markings in order to be able to set the coordinates and angles exactly. Alternatively the arrangement can also be made so that it automatically supplies corresponding output signals that; such parameters correspond. Instead of the button drives, automatically working, computer-controlled motor drives and feedback circuits can also be used be present to evoke the desired movements.

Nach dem Abschluß der Abtastfolge und der Bildrekonstruktionen kann man mit dem Identifizieren der infrage kommenden Bezugspunkte und dem Errechnen des Vorschiebewecjes der Sonde beginnen. Zu diesem Zweck ist es notwendig, die linearen und die Schwenksteuerungen der stereotaktischen Führung mit den Koordinaten der Bezugspunkte, die mit dem Referenzkoordinatensystem des Abtasters gemessen wurden (s. Fig. 12) in Bezug zu bringen.After completing the scan sequence and image reconstructions can be done by identifying the reference points in question and start calculating the advancement distance of the probe. For this purpose it is necessary to use the linear and swivel controls the stereotactic guidance with the coordinates of the reference points that correspond to the reference coordinate system of the Sampler were measured (see Fig. 12) to bring in relation.

Ein rechteckiges Koordinatensystem mit den Koordinaten x, y und z, die fest in Bezug auf den Abtaster sind, wird mit seinem Ursprung 0 in die Schwenkachse des Abtastorjochs so gelegt, daßA rectangular coordinate system with the coordinates x, y and z, which are fixed with respect to the scanner, is used with its Origin 0 placed in the pivot axis of the scanning yoke so that

die z-Achse senkrecht zur Abtastebene verläuft. Die Abtastebene liegt demnach inthe z-axis is perpendicular to the scan plane. The scanning plane is therefore in

= O= O

und die x- und y-Achsen zeigen in die horizontale und vertikale Richtung.and the x and y axes point in the horizontal and vertical directions.

Ein sphärisches Bezugskoordinatensystem r, 0, (j> ist in Bezug auf die stereotaktische Führung festgelegt. Der Ursprung O1 dieses zweiten Koordinatensystems ist an die Stelle der Sondenspitze gelegt, die der Nullstellung der Steuerung für die Eindringtiefe der Sonde entspricht. Die Position eines Punktes T in diesem Koordinatensystem wird durch dessen Distanz r vom Ursprung 0', dem Winkel Q zwischen der Linie O1T und einer Vertikalachse parallel zu y und dem Winkel φ zwischen einer Vertikalebene, die durch O1T verläuft und einer Horizontalachse parallel zu ζ bestimmt.A spherical reference coordinate system r, 0, (j> is defined in relation to the stereotactic guidance. The origin O 1 of this second coordinate system is placed at the point of the probe tip, which corresponds to the zero position of the control for the penetration depth of the probe. The position of a point T in this coordinate system is determined by its distance r from the origin 0 ', the angle Q between the line O 1 T and a vertical axis parallel to y and the angle φ between a vertical plane that runs through O 1 T and a horizontal axis parallel to ζ .

Es sei angenommen, daß xj, yj und zj den Einstellungen der Steuerungen für die stereotaktische Führung entsprechen und χ , y und ζ die Koordinaten von 0' im Koordinatensystem x, y, ζ sind, wenn die Einstellung der stereotaktischen Führung so ist, daßIt is assumed that xj, yj and zj correspond to the settings of the Controls for stereotactic guidance correspond and χ, y and ζ the coordinates of 0 'in the coordinate system x, y, ζ are when the stereotactic guidance setting is such that

Χΐ = yi = zi = r = Q · Χ ΐ = y i = z i = r = Q

Es ist klar, daß die Werte von χ , y und ζ von der anfäng-7 ο ο οIt is clear that the values of χ, y and ζ from the initial 7 ο ο ο

liehen Kalibrierung des Systems her bekannt sind. Sobald der Kopf des Patienten in der gewählten Lage festgelegt ist, und ein Loch in die Schädeldecke gebohrt ist, dann besteht der erste Schritt der chirurgischen Operation darin, die Spitze der Sonde auf der Hirnrinde in der Mitte des Bohrloches in Stellung zu bringen. Dies wird mit Hilfe der Steuerungsmittelborrowed calibration of the system are known. Once the The patient's head is fixed in the chosen position, and a hole is drilled in the skull, then the patient's head is made first step of the surgical operation is to place the tip of the probe on the cerebral cortex in the center of the borehole To take position. This is done with the help of the control means

in x'-, y1- und z'-Richtung getan, wobei die Tiefeneinstellung auf r = 0 gestellt wird. Auf diese Weise ist die Position des Eintrittspunktes in den Abtasterkoordinaten durch die bekannten Werte χ , y , ζ und xj, yj und z| bestimmt.done in the x ', y 1 and z' directions, the depth setting being set to r = 0. In this way, the position of the entry point in the scanner coordinates is given by the known values χ, y, ζ and xj, yj and z | certainly.

Die axiale Position des Kopfes gegenüber dem Abtaster wird mit Hilfe der Indexsteuerung verändert, die die Grundplatte für die ;j tor ο otnk tische Führung und den Kopfhalter in einer Richtung senkrecht zur Abtastebene bewegt. Die Abtastfolge wird dann durch Abtastungen an vorbestimmten konstantenThe axial position of the head with respect to the scanner is with the help of the index control, which changes the base plate for the; j tor ο otnk table guide and the head holder in one Moved direction perpendicular to the scanning plane. The sampling sequence is then determined by sampling at predetermined constants

Intervallen ζ der axialen Position ζ durchgeführt, s ηIntervals ζ of the axial position ζ carried out, s η

Die Lage eines Zielpunktes T im Koordinatensystem x, y, ζ wird durch seine Koordinaten Xj, yT in der zugehörigen Bildebene und durch die Position der BildebeneThe position of a target point T in the coordinate system x, y, ζ is determined by its coordinates Xj, y T in the associated image plane and by the position of the image plane

ζ = nz
η s
ζ = n / a
η s

angegeben, wobei die Zahl η jener Abtastung entspricht, die den Punkt T erfaßt.indicated, where the number η corresponds to the scan that covers the point T.

Aus den gemessenen Werten der Koordinaten von O1 und T wird die Sonde in Richtung der Linie O1T orientiert, indem die Winkelsteuerungen der stereotaktischen Führung auf die Werte von θ und η eingestellt werden:From the measured values of the coordinates of O 1 and T, the probe is oriented in the direction of the line O 1 T by setting the angle controls of the stereotactic guidance to the values of θ and η:

yo +y'-yT y o + y'-y T

COSÖ = ^(x +x._x )2 + (y +y'-yT)2 + (z+z'-nzJ2 COSÖ = ^ (x + x ._x) 2 + (y + y'-y T ) 2 + (z + z'-nzJ 2

Ol Oi OSOl Oi OS

X+X'-X.X + X'-X.

sini = \/~f \ 7Ϊ ", \ Tl " v (x +x'-x-r) + (z+z'-nz )sini = \ / ~ f \ 7Ϊ ", \ Tl " v (x + x'-xr) + (z + z'-nz)

Die Eindringtjefe der Sonde ist gegeben durch Γ = / (Χο+Χ'-Χτ)2 + (yo+y'-yT)2 + (z^z'-nZg)2 The penetration depth of the probe is given by Γ = / (Χ ο + Χ'-Χ τ ) 2 + (y o + y'-y T ) 2 + (z ^ z'-nZg) 2

Das einfachste mögliche Beispiel ist jenes, wo der Zielpunkt in den Bildern identifizierbar ist, weil dann xT, yT und nzThe simplest possible example is the one where the target point can be identified in the images, because then x T , y T and nz

ti Sti S

direkt gemessen werden können. Es ist dann eine einfache Rechnung, die Werte von r, 0 und ρ zu errechnen und den gewünschten Ziehpunkt mit der Spitze der Sonde zu erreichen.can be measured directly. It is then a simple calculation to calculate the values of r, 0 and ρ and the desired Reach the handle with the tip of the probe.

Im allgemeinen ist jedoch der Zielpunkt in den Bildern nicht sichtbar und seine Position muß in Bezug auf Bezugspunkte innerhalb des Teilabtastbereiches ermittelt werden, die ihrerseits in den Eiildebenen klar identifizierbar sind. In diesem Falle muß zunächst mit den ursprünglichen Bildern, die parallel zur Abtastebene rekonstruiert worden sind, und mit Bildern, die mit spezifischen Orientierungen relativ zur Abtastebene rekonstruiert worden sind, die Anatomie identifiziert werden, um die anatomischen Strukturen, die zu untersuchen sind, dreidimensional sichtbar zu machen. Sobald die Bezugspunkte identifiziert sind, geben die ursprünglichen Bilder ihre Koordinaten an und die Kenntnis der Anatomie erlaubt es dem Chirurgen, die Lage des Zielpunktes zu bestimmen. Sodann wird die Führung der chirurgischen Operation mit Hilfe der obigen Gleichungen vollzogen.In general, however, the target point is not visible in the images and its position must be in relation to reference points are determined within the sub-scanning range, which in turn are clearly identifiable in the planes. In this Trap must first be made with the original images, which have been reconstructed parallel to the scan plane, and with images, which have been reconstructed with specific orientations relative to the scan plane, the anatomy is identified, to make the anatomical structures to be examined three-dimensionally visible. Once identified the reference points the original images give their coordinates and knowledge of the anatomy allows the surgeon to to determine the location of the target point. Then guide the surgical operation with the help of the above Equations completed.

Während der Abtastung und der nachfolgenden Operationen ist es selbstverständlich absolut notwendig, die Koordinatensysteme der Sonde und des Abtasters in Bezug aufeinander völlig starr zu halten. Es ist selbstverständlich ebenso bedeutsam, sicherzustellen, daß der Kopf des Patienten in der vorgegebenen Position gegenüber diesen Koordinatensystemen starr festgehalten wird. Die in Fig. 1 grob darge-During the scanning and the subsequent operations it is of course absolutely necessary to change the coordinate systems to keep the probe and the scanner completely rigid with respect to each other. It is of course the same It is important to ensure that the patient's head is in the specified position in relation to these coordinate systems is held rigidly. The roughly shown in Fig. 1

stellte Anordnung mag nicht in der Lage sein, den Patienten für Hirnoperationen ausreichend festzuhalten. Um die erforderliche Festlegung sicherzustellen, ist gemäß Fig. 11 ein Rohrstutzen 90 vorgesehen, der in das Loch 91 in der Schädeldecke 92 einzuführen ist. Dieser Rohrstutzen kann ringförmig sein und weist einen Flansch 93 auf, der an der Schädeldecke anliegen soll. Der Rohrstutzen 90 ist an einem Rahmen 94 einstellbar angeordnet. Dieser Rahmen 94 weist Ständer 95 od.dgl. auf, die beispielsweise mit Schrauben fest auf dem Operationstisch oder einem anderen festen Bezugssystem angebracht werden können. Drei Befestigungspunkte sind für diesen Zweck bevorzugt, damit die Anordnung ausreichend steif ist. Ein weiterer einstellbarer Arm 96 dieses Gestells weist ein Halteelement 97 nach Art eines Knebels an seinem Ende auf, der in den Mund 98 des Patienten einzuführen ist und am Oberkiefer anliegen soll. Die Einstellbarkeit dieser Arme und der gesamten Anordnung ermöglicht es, den Kopf des Patienten in dem flestell so festzuklemmen, daß er sich gegenüber der Sonde 100 nicht bewegen kann. Auch zu dieser Anordnung sei beton!., daß sie nur ein mögliches Ausführungsbeispiel darstellt und daß auch andersartige Geräte für die Festlegung des Kopfes des Patienten verwendet werden können. Die Sonde kann zu Anfang im Zentrum des Rohrstutzens gehalten werden, beispielsweise mit Hilfe einer zerstörbaren Scheibe 101. Die Sonde ist lösbar an dem einstellbaren Halter befestigt und folgt daher zunächst der Einführung des Rohrstutzens in den Kopf. Auch kann der Rohrstutzen lösbar an dem beschriebenen Gestell befestigt sein, um den Zusammenbau der Anordnung zu erleichtern. Die in Fig. 11 gezeigte Anordnung stellt sicher, daß der Patient sich gegenüber den Koordinatensystemen von Abtaster und Sonde nicht bewegt, so daß der Einsatz der Sonde mit großer Genauigkeit erfolgen kann.placed arrangement may not be able to hold the patient sufficiently for brain surgery. In order to ensure the required fixing, a pipe socket 90 is provided according to FIG. 11, which is to be inserted into the hole 91 in the skullcap 92. This pipe socket can be ring-shaped and has a flange 93 which is intended to rest against the top of the skull. The pipe socket 90 is adjustably arranged on a frame 94. This frame 94 has stand 95 or the like. that can be attached to the operating table or another fixed reference system with screws, for example. Three attachment points are preferred for this purpose in order that the assembly is sufficiently rigid. Another adjustable arm 96 of this frame has a holding element 97 in the manner of a toggle at its end, which is to be inserted into the patient's mouth 98 and to rest against the upper jaw. The adjustability of these arms and the entire arrangement enables the patient's head to be clamped in the flestell in such a way that it cannot move relative to the probe 100. Regarding this arrangement, too, it should be emphasized that it represents only one possible embodiment and that other types of devices can also be used to fix the patient's head. The probe can be held to the top in the center of the pipe socket, for example by means of a rupturable disk 101. The probe is releasably secured to the adjustable support, and therefore initially follows the introduction of the pipe socket in the head. The pipe socket can also be releasably attached to the frame described in order to facilitate the assembly of the arrangement. The arrangement shown in FIG. 11 ensures that the patient does not move with respect to the coordinate systems of the scanner and probe, so that the probe can be used with great accuracy.

In einer Ausführungsform der Erfindung war der Datenerfassungsbereich der Längsbewegung auf 48 mm reduziert, wodurch der Durchmesser des Gewebebildes in der Abtastebene begrenzt war. Andere Anwendungsformen sind jedoch ebenso möglich.In one embodiment of the invention, the data acquisition area was the longitudinal movement is reduced to 48 mm, reducing the diameter of the tissue image in the scanning plane was limited. However, other forms of application are also possible.

Kö/RoKö / Ro

Anlage zu Fig. 12Appendix to Fig. 12

x',y',z' - Bezugs-Koordinaten des stereotaktischen Führungssystems mit dem Ursprung O1 im Umlaufzentrum der Sonde. Die Achsen x', y' und z1 sind parallel zu den entsprechenden Achsen x, y, z.x ', y', z '- reference coordinates of the stereotactic guidance system with the origin O 1 in the center of rotation of the probe. The axes x ', y' and z 1 are parallel to the corresponding axes x, y, z.

x, y, ζ - Feste Bezugskoordinaten des Abtasters. Diex, y, ζ - Fixed reference coordinates of the scanner. the

Ebene x, y ist die Abtastebene mit dem Ursprung 0 im Umlaufzentrum des Abtasters.Plane x, y is the scanning plane with the origin 0 in the center of rotation of the scanner.

χ - Horizontalachse, zur Rechten des Arztes gerichtet. χ - horizontal axis, directed to the doctor's right.

y - Vertikalachse, nach oben gerichtet.y - vertical axis, directed upwards.

ζ - Achse senkrecht auf die Abtastebene, gegen den Arzt gerichtet.ζ - axis perpendicular to the scanning plane, directed towards the doctor.

r, 0, c| - Sphärisches Bezugssystem mit dem Ursprung in 0' r - Eindringtiefe der Sonde.r, 0, c | - Spherical reference system with the origin in 0 ' r - penetration depth of the probe.

Q - Winkel gegen die Horizontalebene. Ein positiver Wert bedeutet, daß die Sonde nach unten gerichtet ist.Q - angle from the horizontal plane. A positive value means that the probe is pointing downwards is.

- Winkel des vertikalen Bogens des Führungssystems der x',y'-Ebene. Ein positiver Wert bedeutet eine Bewegung um y1 im Gegenuhrzeigersinn.- Angle of the vertical arc of the guide system of the x ', y' plane. A positive value means movement y 1 counterclockwise.

ζ - inkrementeller Schritt der Abtastebene, der in der Abtastfolge Verwendung findet.ζ - incremental step of the scanning plane, which is shown in the scanning sequence is used.

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Claims (1)

AnsprücheExpectations 1/ Stereotaktisches Chirurgiesystem mit einer Sonde und einem rechnergesteuerten tomographischen Abtastsystem, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung, eine Einrichtung zur Rekonstruktion von Bildern auf der Anzeigeeinrichtung, die ein Teilabtastverfahren mit einem Algorithmus verwendet, der die Differenz zwischen den örtlichen Werten des linearen Dämpfungsfaktors und dem Durchschnitt dieser Werte innerhalb eines Kreises ergibt, der in jedem Rekonstruktionspunkt zentriert ist, und durch eine Einrichtung, die die Koordinatensysteme der Sonde und des Abtastsystems in starrer Zuordnung zueinander halten.1 / Stereotactic surgical system with a probe and a computer-controlled tomographic scanning system by a display device, a device for reconstructing images on the display device, which uses a subsampling method with an algorithm that calculates the difference between the local values of the linear Damping factor and the average of these values within of a circle which is centered in each reconstruction point, and by means of a device which defines the coordinate systems keep the probe and the scanning system in rigid association with one another. 5ystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Einrichtung zum Abtasten, Rekonstruieren und Darstellen der Bilder als eine Serie von im Abstand angeordneten Bildern enthält, die von im Abstand angeordneten Bildern abgeleitet sind, die von einer Folge von Abtastungen abgeleitet sind, die in einer axialen Richtung durch einen Patienten aufgenommen worden sind.5system according to claim 1, characterized in that there is a device for scanning, reconstructing and displaying the Contains images as a series of spaced images derived from spaced images derived from a sequence of scans taken in an axial direction by a patient have been. 3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Speicher enthält, der eine Mehrzahl von Bezugspunkt-Ortsdaten speichert, daß Einrichtungen zum Eingeben eines gewünschten Zielpunktes in das System vorhanden sind, und daß das System weiterhin einen Rechner zum Ermitteln der Koordinaten des Zielpunktes aus einem festen Ort im Sondenkoordinatensystem aufweist.3. System according to claim 2, characterized in that it contains a memory which contains a plurality of reference point location data stores that there are facilities for entering a desired destination point into the system are, and that the system continues to have a computer for determining the coordinates of the target point from a fixed Has location in the probe coordinate system. 4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner die Transversaldaten aus den Bilddaten der im Abstand aufgenommenen Bilder errechnet, um ein Transversalbild darzustellen, das einen Bildschnitt quer zu den im Abstand aufgenommenen Bildern darstellt.4. System according to claim 3, characterized in that the computer reads the transverse data from the image data of the im Distance recorded images calculated to display a transverse image that is a cross section of the image represents images taken at a distance. 5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle Bilder simultan auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt werden, und daß die Einrichtung zur Eingabe eines gewünschten Zielpunktes ein Lichtgriffel ist, der mit der Anzeigeeinrichtung gekuppelt ist.5. System according to claim 4, characterized in that all images are displayed simultaneously on the display device are, and that the device for entering a desired target point is a light pen with the Display device is coupled. 6. Stereotaktisches Chirurgiesystem mit einer Sonde und einem rechnergesteuerten tomographischen Abtastsystem, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigeeinrichtung, eine Einrichtung zur Rekonstruktion von Bildern auf der Anzeigeeinrichtung und eine Einrichtung zur starren Kupplung der Koordinatensysteme von Sonde und Abtastsystem vorhanden sind, daß die Sonde an einer Halteeinrichtuncj angeordnet ist, die mehrere Freiheitsgrade der Bewegung zuläßt, und daß die Abtasteinrichtung eine aufrechtstehendo Anordnung aus Strahlenquelle und Detektoren aufweist, die relativ um einen Punkt und entlang einer linearen Achse beweglich sind, daß Strahlenquelle und Detektoren in offener Bauweise konstruiert sind, wodurch eine schnelle Entfernung des Abtastsystems vom abzutastenden Patienten ermöglicht ist.6. Stereotactic surgery system with a probe and a computer-controlled tomographic scanning system, thereby characterized in that a display device, a device for reconstructing images on the display device and a device for rigid coupling of the coordinate systems of the probe and scanning system are available, that the probe is arranged on a holding device, which allows several degrees of freedom of movement and that the scanning device has an upright arrangement Radiation source and detectors, which are relatively movable about a point and along a linear axis are that the radiation source and detectors are constructed in an open design, allowing quick removal of the scanning system is made possible by the patient to be scanned. 7. System nach Anspruch". 6, dadurch gekennzeichnet, daß das System einen Operationstisch zur Aufnahme des Patienten enthält, der in den offenen Abtaster einbringbar ist, um ihn in die Nähe der Abtasteinrichtung und der Sonde zu bringen.7. System according to claim ". 6, characterized in that the system has an operating table for receiving the patient which can be introduced into the open scanner in order to bring it into the vicinity of the scanning device and the probe bring to. 8. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sondenanordnung eine Sonde mit drei Bewegungsfreiheitsgraden aufweist, die einzeln durch Einstellmittel kalibrierbar sind, und daß die Abtasteinrichtung starr mit der Sondenanordnung derart gekuppelt ist, daß die Abtasteinrichtung und die Sondenanordnung dieselbe Koordinatenfläche miteinander teilen.8. System according to claim 6, characterized in that the probe arrangement has a probe with three degrees of freedom of movement which can be individually calibrated by adjusting means are, and that the scanning device is rigidly coupled to the probe assembly such that the scanning device and the probe assembly share the same coordinate surface with each other. 9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das System weiterhin einen Rechner enthält, der Daten entsprechend den Bildern erhält, die durch jede der aufeinanderfolgenden Abtastungen erzeugt worden sind, daß Einrichtungen zum Eingeben eines Ortes in einem der Bilder in den Rechner vorgesehen sind, daß der Rechner eine Bahn von der Sondenanordnung zu dem genannten Ort errechnet, und daß Einrichtungen zum Darstellen der Bahn in Form von Koordinaten für die Sondenanordnung vorgesehen sind.9. System according to claim 8, characterized in that the system further includes a computer corresponding to the data the images produced by each of the successive scans receives that devices to enter a location in one of the images in the computer are provided that the computer a path calculated by the probe assembly to the named location, and that means for displaying the path in the form of Coordinates for the probe arrangement are provided. 10. System'nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher zum Speichern einer Mehrzahl von Bezugspunkt-Ortsangaben vorgesehen ist, daß eine Einrichtung zum Eingeben eines gewünschten Zielpunktes in das System vorhanden ist,und daß das System außerdem einen Rechner enthält, der die Koordinaten des Zielpunktes von einem festen Ort im Koordinatensystem der Sondenanordnung berechnet.10. System'nach claim 6, characterized in that a Memory for storing a plurality of reference point location information is provided that a device for inputting a desired destination is available in the system, and that the system also contains a computer, which calculates the coordinates of the target point from a fixed location in the coordinate system of the probe arrangement. 11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der11. System according to claim 10, characterized in that the .Rechner Transversaldaten aus den Daten der im Abstand an-Calculator transversal data from the data of the geordneten Bilder errechnet, um ein Transversalbild anzuzeigen, das einen Bildschnitt quer zu den im Abstand angeordneten Bildern darstellt.ordered images are calculated to display a transverse image that is a cross section of the image across the distance arranged images. 12. Stereotaktisches Chirurgiesystem, gekennzeichnet durch eine Sondenanordnung, die ein erstes Koordinatensystem festlegt, ein rechnergesteuertes tomographisches Abtastsystem mit einer Quelle von Eindringenergie, eine Detektoranordnung zum Aufnehmen der Energie und Erzeugen von Abtastsignalen, das ein zweites Koordinatensystem festlegt, eine Anzeigeeinrichtung und einen Rechner zum Aufnehmen der Abtastsignale und Rekonstruieren eines Bildes auf der Anzeigeeinrichtung, und durch eine Einrichtung12. Stereotactic surgery system, characterized by a probe arrangement which has a first coordinate system defines a computer controlled tomographic scanning system with a source of penetrating energy, a detector array for absorbing the energy and generating scanning signals, which defines a second coordinate system, a display device and a computer for recording the scanning signals and reconstructing an image on the display device, and by a device zum starren Kuppeln der beiden Koordinatensysteme.for rigid coupling of the two coordinate systems. 13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es für Teilabtastung eingerichtet ist, wodurch die Bildrekonstruktion auf der Anzeigeeinrichtung nur einen begrenzten Teil eines abzutastenden Objekts entspricht.13. System according to claim 12, characterized in that it is arranged for partial scanning, whereby the image reconstruction corresponds to only a limited part of an object to be scanned on the display device. 14. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sondenanordnung mehrere Freiheitsgradc hat und reproduzierbar in jedem der Freiheitsgrade einstellbar ist, daß die Quelle der Eindringenergie und die Detektoranordnung längs einer gegebenen Achse gegenüber dem abzutastenden Patienten beweglich sind, um die Erzeugung von Abtastsignalen zu ermöglichen, die einer Mehrzahl von Scheiben entsprechen, daß der Rechner die Bilder dieser Scheiben auf der Anzeigeeinrichtung rekonstruiert, wodurch Teile dieser Bilder auf der Anzeigeeinrichtung in dem zweiten Koordinatensystem festlegbar sind.14. System according to claim 12, characterized in that the probe arrangement has several degrees of freedom and is reproducible it is adjustable in each of the degrees of freedom that the source of penetration energy and the detector arrangement are longitudinal a given axis are movable with respect to the patient to be scanned in order to enable the generation of scanning signals, which correspond to a plurality of slices that the computer shows the images of these slices on the display device reconstructed, whereby parts of these images on the display device in the second coordinate system are definable. ■"" 320508*■ "" 320508 * 15. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner zur Rekonstruktion von Bildern gemäß einem Algorithmus programmiert ist, der von Null verschiedene Werte nur in der Nähe der Grenzen zwischen unterschiedlichen Werten des linearen Dämpfungskoeffizienten eines abzutastenden Gegenstandes ergibt.15. System according to claim 12, characterized in that the Computer programmed to reconstruct images according to an algorithm that is non-zero Values only close to the limits between different values of the linear damping coefficient of a object to be scanned results. 16. System nach Anspruch 12,- dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquelle und die Detektoranordnung so montiert sind, daß sie parallele Scheiben eines Gegenstandes abtasten, und eine offene Bauweise haben, um einen in einer Richtung parallel zu den Ebenen der Scheiben abzutastenden Patienten darin positionieren zu können.16. System according to claim 12, - characterized in that the The radiation source and the detector arrangement are mounted in such a way that they scan parallel slices of an object, and are of an open design so as to be scanned in a direction parallel to the planes of the slices To be able to position patients in it. 17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum starren Festhalten eines Patienten in Bezug auf die Koordinatensysteme vorhanden ist.17. System according to claim 16, characterized in that a device for rigidly holding a patient in Reference to the coordinate systems exists. 18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Festhalteeinrichtung einen Rahmen aufweist, der in Bezug auf die Koordinatensysteme festliegt, daß von der Halteeinrichtung ein Rohrstutzen getragen wird, der zum Einführen in eine Körper(Kopf)-öffnung des zu behandelnden Patienten geeignet ist, und daß die Sonde an dem Rohrstutzen lösbar befestigt ist.18. System according to claim 17, characterized in that the retaining device comprises a frame which in relation is fixed on the coordinate systems that a pipe socket is carried by the holding device, which is to be inserted into a body (head) opening of the person to be treated Patient is suitable, and that the probe is releasably attached to the pipe socket. 19. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Einrichtung zum Festlegen eines weiteren Körperteils des Patienten an dem Rahmen aufweist.19. System according to claim 18, characterized in that there is a device for defining a further body part of the patient on the frame. 20. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner einen Speicher aufweist, in welchem Daten gespeichert sind, die die Koordinaten von Bezugspunkten in dem zweiten Koordinatensystem festlegen.20. System according to claim 12, characterized in that the Computer has a memory in which data are stored which the coordinates of reference points in the second Define the coordinate system. 21. System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastsystem weiterhin eine Einrichtung zum Bezeichnen eines Punktes auf der Anzeigeeinrichtung in dem21. System according to claim 20, characterized in that the scanning system further includes means for designating a point on the display means in the . Rechner aufweist, wodurch der Rechner Einrichtungen enthält, die auf diese Punktbezeichnung ansprechen und die Koordinaten für die Verstellung der Sonde zu einer Stelle im Patienten bestimmen, die dem bezeichneten Punkt auf der Anzeigeeinrichtung entspricht.. Computer, whereby the computer contains facilities, which respond to this point designation and the coordinates for moving the probe to a point determine in the patient that corresponds to the designated point on the display device. 22. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinaten der beiden Koordinatensysteme auf einen gemeinsamen Ursprung bezogen sind.22. System according to claim 12, characterized in that the coordinates of the two coordinate systems on one common origin. 23. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastsystem dazu eingerichtet ist, in gleichmäßigen Abständen parallel angeordnete Scheiben in einem Patienten abzutasten und um teilweise einen Volumenbereich abzutasten, der diese Scheiben enthält.23. System according to claim 12, characterized in that the scanning system is set up in uniform Scanning parallel spaced slices in a patient and partially scanning a volume area, which contains these disks. 24. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde gegenüber dem Patienten in drei zueinander orthogonalen Richtungen eines rechteckigen ersten Koordinatensystems und weiterhin längs einer Linie beweglich ist, die von einem Polarkoordinatensystem in dem ersten Koordinatensystem bestimmt ist.24. System according to claim 12, characterized in that the probe relative to the patient in three mutually orthogonal Directions of a rectangular first coordinate system and is further movable along a line, which is determined by a polar coordinate system in the first coordinate system. 25. Stereotaktisches Chirurgiesystem, gekennzeichnet durch ein erstes Koordinatensystem und eine Sonde, die in definierter Weise in diesem beweglich ist, ein rechnergesteuertes tomographisches Abtastsystem mit einer Strahlenquelle für Eindringenergie und einer Detektoranordnung zum Empfang der Strahlungsenergie und zum Erzeugen von Abtastsignalen, wobei die Strahlenquellen- und Detektaranordnung ein zweites Koordinatensystem bestimmen, durch eine zum Abtastsystem25. Stereotactic surgery system, characterized by a first coordinate system and a probe, which is defined in Way in this is movable, a computer-controlled tomographic scanning system with a radiation source for penetration energy and a detector arrangement for receiving the radiant energy and for generating scanning signals, the radiation source and detector assembly having a second Determine the coordinate system, through one to the scanning system gehörige Anzeige- und Rechnereinrichtung zum Aufnehmen der Signale und Rekonstruieren eines Bildes auf der Anzeigeeinrichtung, wodurch die Koordinaten von Punkten auf der Anzeigeeinrichtung innerhalb des zweiten Koordinatensystems bestimmbar sind, und durch ein bestimmbares räumliches Verhältnis von erstem und zweitem Koordinatensystem zueinander, wodurch die Sonde genau an einen Punkt steuerbar i.-st, der von Koordinaten des ersten Koordinatensystems angegeben wird.Associated display and computer device for recording the signals and reconstructing an image on the Display device, whereby the coordinates of points on the display device within the second coordinate system are determinable, and by a determinable spatial relationship of the first and second coordinate system to each other, whereby the probe can be steered exactly to one point i.-st, that of the coordinates of the first coordinate system is specified. 26. System nach Anspruch 24 oder 25,. dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner eine Einrichtung zur Rekonstruktion von Bildern auf der Anzeigeeinrichtung entsprechend einem Algorithmus aufweist, der bestimmte Werte in der Nähe von Grenzflächen zwischen Bereichen im abgetasteten Gegenstand liefert, die unterschiedliche Werte des linearen Dämpfungskoeffizienten für die Strahlung aufweisen.26. System according to claim 24 or 25 ,. characterized in that the computer has a device for reconstructing Images on the display device according to an algorithm that has certain values in the vicinity of interfaces between areas in the scanned object yields different values of the linear Have attenuation coefficients for the radiation.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3205915A1 (en) * 1982-02-19 1983-09-15 Fred Dr. 6907 Nußloch Wunschik Device for puncturing intracorporeal organs
WO1988009151A1 (en) * 1987-05-27 1988-12-01 Schloendorff Georg Process and device for optical representation of surgical operations
DE4307876C1 (en) * 1993-03-12 1994-07-28 Kernforschungsz Karlsruhe Mechanical guidance system for endoscopic surgery
AT404092B (en) * 1996-08-19 1998-08-25 Freysinger Wolfgang Mag Dr MEDICAL NAVIGATION SYSTEM
US5871445A (en) 1993-04-26 1999-02-16 St. Louis University System for indicating the position of a surgical probe within a head on an image of the head
US6146390A (en) 1992-04-21 2000-11-14 Sofamor Danek Holdings, Inc. Apparatus and method for photogrammetric surgical localization
US6347240B1 (en) 1990-10-19 2002-02-12 St. Louis University System and method for use in displaying images of a body part
US6408107B1 (en) 1996-07-10 2002-06-18 Michael I. Miller Rapid convolution based large deformation image matching via landmark and volume imagery
US6463319B1 (en) 1990-10-19 2002-10-08 St. Louis University System for indicating the position of a surgical probe within a head on an image of the head
US6490467B1 (en) 1990-10-19 2002-12-03 Surgical Navigation Technologies, Inc. Surgical navigation systems including reference and localization frames
US6633686B1 (en) 1998-11-05 2003-10-14 Washington University Method and apparatus for image registration using large deformation diffeomorphisms on a sphere
US8046053B2 (en) 1994-10-07 2011-10-25 Foley Kevin T System and method for modifying images of a body part
WO2014044719A1 (en) 2012-09-19 2014-03-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Manipulator for minimally invasive surgery
CN113533392A (en) * 2021-07-12 2021-10-22 重庆大学 Combined scanning CL imaging method

Families Citing this family (190)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS595907U (en) * 1982-06-30 1984-01-14 株式会社八光電機製作所 Stereotactic brain surgery device using CT guidance
JPS6086313U (en) * 1983-11-22 1985-06-14 株式会社 八光電機製作所 Stereotaxic neurosurgery device using sheath guidance
JPH02503519A (en) * 1987-05-27 1990-10-25 サージカル ナビゲーション テクノロジース インコーポレーティッド(アン アフィリエイティッド カンパニー オブ ソファマー ダンネク グループ インコーポレーティッド) Method and apparatus for reproducibly optically displaying surgical procedures
US4991579A (en) * 1987-11-10 1991-02-12 Allen George S Method and apparatus for providing related images over time of a portion of the anatomy using fiducial implants
GB8728150D0 (en) 1987-12-02 1988-01-06 Inst Of Neurology Queen Square Head fixation apparatus
US5251127A (en) * 1988-02-01 1993-10-05 Faro Medical Technologies Inc. Computer-aided surgery apparatus
EP0326768A3 (en) * 1988-02-01 1991-01-23 Faro Medical Technologies Inc. Computer-aided surgery apparatus
US6331180B1 (en) 1988-05-03 2001-12-18 Sherwood Services Ag Target-centered stereotaxtic surgical arc system with reorientatable arc axis
US5050608A (en) * 1988-07-12 1991-09-24 Medirand, Inc. System for indicating a position to be operated in a patient's body
JPH0288046A (en) * 1988-09-26 1990-03-28 Kunio Kawamura Chin bone fixing type heat part fixing device
JP2931983B2 (en) * 1989-06-30 1999-08-09 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 Radiation therapy system
FR2652928B1 (en) 1989-10-05 1994-07-29 Diadix Sa INTERACTIVE LOCAL INTERVENTION SYSTEM WITHIN A AREA OF A NON-HOMOGENEOUS STRUCTURE.
CA2055486C (en) * 1989-11-27 1996-11-26 Anders Magnusson Puncture guide for computer tomography
JPH069573B2 (en) * 1990-03-30 1994-02-09 株式会社メディランド 3D body position display device
JPH069574B2 (en) * 1990-03-30 1994-02-09 株式会社メディランド 3D body position display device
FR2660185B1 (en) * 1990-03-30 1998-04-17 Medirand Inc SYSTEM AND METHOD FOR INDICATING A POSITION TO BE OPERATED IN THE BODY OF A PATIENT.
US5163430A (en) * 1990-04-27 1992-11-17 Medco, Inc. Method and apparatus for performing stereotactic surgery
US5086401A (en) * 1990-05-11 1992-02-04 International Business Machines Corporation Image-directed robotic system for precise robotic surgery including redundant consistency checking
US5545160A (en) * 1990-08-14 1996-08-13 O'rourke; Daniel K. Computer oriented stereotactic microneurological surgery
US5662111A (en) 1991-01-28 1997-09-02 Cosman; Eric R. Process of stereotactic optical navigation
US6167295A (en) 1991-01-28 2000-12-26 Radionics, Inc. Optical and computer graphic stereotactic localizer
US6405072B1 (en) 1991-01-28 2002-06-11 Sherwood Services Ag Apparatus and method for determining a location of an anatomical target with reference to a medical apparatus
US6675040B1 (en) 1991-01-28 2004-01-06 Sherwood Services Ag Optical object tracking system
US6143003A (en) 1995-01-31 2000-11-07 Cosman; Eric R. Repositioner for head, neck, and body
US5279309A (en) * 1991-06-13 1994-01-18 International Business Machines Corporation Signaling device and method for monitoring positions in a surgical operation
US5913820A (en) 1992-08-14 1999-06-22 British Telecommunications Public Limited Company Position location system
US6535794B1 (en) 1993-02-23 2003-03-18 Faro Technologoies Inc. Method of generating an error map for calibration of a robot or multi-axis machining center
US5402582A (en) * 1993-02-23 1995-04-04 Faro Technologies Inc. Three dimensional coordinate measuring apparatus
US5611147A (en) * 1993-02-23 1997-03-18 Faro Technologies, Inc. Three dimensional coordinate measuring apparatus
US5558091A (en) 1993-10-06 1996-09-24 Biosense, Inc. Magnetic determination of position and orientation
JP3461509B2 (en) 1993-10-29 2003-10-27 ユナイテッド ステイツ サージカル コーポレイション Apparatus for Sonomammography and better X-ray photography
US5983123A (en) 1993-10-29 1999-11-09 United States Surgical Corporation Methods and apparatus for performing ultrasound and enhanced X-ray imaging
US5803089A (en) * 1994-09-15 1998-09-08 Visualization Technology, Inc. Position tracking and imaging system for use in medical applications
US5829444A (en) 1994-09-15 1998-11-03 Visualization Technology, Inc. Position tracking and imaging system for use in medical applications
US6690963B2 (en) 1995-01-24 2004-02-10 Biosense, Inc. System for determining the location and orientation of an invasive medical instrument
US5833627A (en) 1995-04-13 1998-11-10 United States Surgical Corporation Image-guided biopsy apparatus and methods of use
US6167145A (en) 1996-03-29 2000-12-26 Surgical Navigation Technologies, Inc. Bone navigation system
US6226418B1 (en) 1997-11-07 2001-05-01 Washington University Rapid convolution based large deformation image matching via landmark and volume imagery
US5851180A (en) 1996-07-12 1998-12-22 United States Surgical Corporation Traction-inducing compression assembly for enhanced tissue imaging
US5820552A (en) 1996-07-12 1998-10-13 United States Surgical Corporation Sonography and biopsy apparatus
US6296613B1 (en) 1997-08-22 2001-10-02 Synthes (U.S.A.) 3D ultrasound recording device
US6226548B1 (en) 1997-09-24 2001-05-01 Surgical Navigation Technologies, Inc. Percutaneous registration apparatus and method for use in computer-assisted surgical navigation
US6021343A (en) 1997-11-20 2000-02-01 Surgical Navigation Technologies Image guided awl/tap/screwdriver
US6052611A (en) * 1997-11-28 2000-04-18 Picker International, Inc. Frameless stereotactic tomographic scanner for image guided interventional procedures
US6348058B1 (en) 1997-12-12 2002-02-19 Surgical Navigation Technologies, Inc. Image guided spinal surgery guide, system, and method for use thereof
US6027457A (en) 1998-06-18 2000-02-22 United States Surgical Corporation Apparatus and method for securing tissue during ultrasound examination and biopsy
DK1089669T3 (en) 1998-06-22 2008-06-30 Ao Technology Ag Fiducial matching using fiducial screw
US6118845A (en) 1998-06-29 2000-09-12 Surgical Navigation Technologies, Inc. System and methods for the reduction and elimination of image artifacts in the calibration of X-ray imagers
US6477400B1 (en) 1998-08-20 2002-11-05 Sofamor Danek Holdings, Inc. Fluoroscopic image guided orthopaedic surgery system with intraoperative registration
US6482182B1 (en) 1998-09-03 2002-11-19 Surgical Navigation Technologies, Inc. Anchoring system for a brain lead
NZ513919A (en) 1999-03-17 2001-09-28 Synthes Ag Imaging and planning device for ligament graft placement
US6470207B1 (en) 1999-03-23 2002-10-22 Surgical Navigation Technologies, Inc. Navigational guidance via computer-assisted fluoroscopic imaging
EP1171780A1 (en) 1999-04-20 2002-01-16 Synthes Ag Chur Device for the percutaneous attainment of 3d-coordinates on the surface of a human or animal organ
US6491699B1 (en) 1999-04-20 2002-12-10 Surgical Navigation Technologies, Inc. Instrument guidance method and system for image guided surgery
US6381485B1 (en) 1999-10-28 2002-04-30 Surgical Navigation Technologies, Inc. Registration of human anatomy integrated for electromagnetic localization
US6493573B1 (en) 1999-10-28 2002-12-10 Winchester Development Associates Method and system for navigating a catheter probe in the presence of field-influencing objects
US6499488B1 (en) 1999-10-28 2002-12-31 Winchester Development Associates Surgical sensor
US11331150B2 (en) 1999-10-28 2022-05-17 Medtronic Navigation, Inc. Method and apparatus for surgical navigation
US8644907B2 (en) 1999-10-28 2014-02-04 Medtronic Navigaton, Inc. Method and apparatus for surgical navigation
US6474341B1 (en) 1999-10-28 2002-11-05 Surgical Navigation Technologies, Inc. Surgical communication and power system
US8239001B2 (en) 2003-10-17 2012-08-07 Medtronic Navigation, Inc. Method and apparatus for surgical navigation
US7366562B2 (en) 2003-10-17 2008-04-29 Medtronic Navigation, Inc. Method and apparatus for surgical navigation
WO2001064124A1 (en) 2000-03-01 2001-09-07 Surgical Navigation Technologies, Inc. Multiple cannula image guided tool for image guided procedures
US6535756B1 (en) 2000-04-07 2003-03-18 Surgical Navigation Technologies, Inc. Trajectory storage apparatus and method for surgical navigation system
US7085400B1 (en) 2000-06-14 2006-08-01 Surgical Navigation Technologies, Inc. System and method for image based sensor calibration
US6636757B1 (en) 2001-06-04 2003-10-21 Surgical Navigation Technologies, Inc. Method and apparatus for electromagnetic navigation of a surgical probe near a metal object
US6947786B2 (en) 2002-02-28 2005-09-20 Surgical Navigation Technologies, Inc. Method and apparatus for perspective inversion
US20070185376A1 (en) 2002-03-11 2007-08-09 Wilson Roger F System and method for positioning a laparoscopic device
US6990368B2 (en) 2002-04-04 2006-01-24 Surgical Navigation Technologies, Inc. Method and apparatus for virtual digital subtraction angiography
US7998062B2 (en) 2004-03-29 2011-08-16 Superdimension, Ltd. Endoscope structures and techniques for navigating to a target in branched structure
US7697972B2 (en) 2002-11-19 2010-04-13 Medtronic Navigation, Inc. Navigation system for cardiac therapies
US7599730B2 (en) 2002-11-19 2009-10-06 Medtronic Navigation, Inc. Navigation system for cardiac therapies
US7660623B2 (en) 2003-01-30 2010-02-09 Medtronic Navigation, Inc. Six degree of freedom alignment display for medical procedures
US7313430B2 (en) 2003-08-28 2007-12-25 Medtronic Navigation, Inc. Method and apparatus for performing stereotactic surgery
WO2005025635A2 (en) 2003-09-15 2005-03-24 Super Dimension Ltd. System of accessories for use with bronchoscopes
EP2316328B1 (en) 2003-09-15 2012-05-09 Super Dimension Ltd. Wrap-around holding device for use with bronchoscopes
US7835778B2 (en) 2003-10-16 2010-11-16 Medtronic Navigation, Inc. Method and apparatus for surgical navigation of a multiple piece construct for implantation
US7840253B2 (en) 2003-10-17 2010-11-23 Medtronic Navigation, Inc. Method and apparatus for surgical navigation
US8764725B2 (en) 2004-02-09 2014-07-01 Covidien Lp Directional anchoring mechanism, method and applications thereof
EP1755422A4 (en) 2004-04-02 2009-10-28 Civco Medical Instr Co Inc Support system for use when performing medical imaging of a patient
US8216125B2 (en) 2004-04-02 2012-07-10 Civco Medical Instruments Co., Inc. System and method for positioning a laparoscopic device
US7567834B2 (en) 2004-05-03 2009-07-28 Medtronic Navigation, Inc. Method and apparatus for implantation between two vertebral bodies
HU226450B1 (en) * 2004-09-20 2008-12-29 Attila Dr Balogh Telerecorder or medical tools movable stock receiver mainly for brain-surgery
US7835784B2 (en) 2005-09-21 2010-11-16 Medtronic Navigation, Inc. Method and apparatus for positioning a reference frame
US9168102B2 (en) 2006-01-18 2015-10-27 Medtronic Navigation, Inc. Method and apparatus for providing a container to a sterile environment
US8608749B2 (en) 2006-02-27 2013-12-17 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific acetabular guides and associated instruments
US8858561B2 (en) 2006-06-09 2014-10-14 Blomet Manufacturing, LLC Patient-specific alignment guide
US8473305B2 (en) 2007-04-17 2013-06-25 Biomet Manufacturing Corp. Method and apparatus for manufacturing an implant
US8603180B2 (en) 2006-02-27 2013-12-10 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific acetabular alignment guides
US9173661B2 (en) 2006-02-27 2015-11-03 Biomet Manufacturing, Llc Patient specific alignment guide with cutting surface and laser indicator
US8298237B2 (en) 2006-06-09 2012-10-30 Biomet Manufacturing Corp. Patient-specific alignment guide for multiple incisions
US8070752B2 (en) 2006-02-27 2011-12-06 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific alignment guide and inter-operative adjustment
US9113971B2 (en) 2006-02-27 2015-08-25 Biomet Manufacturing, Llc Femoral acetabular impingement guide
US9907659B2 (en) 2007-04-17 2018-03-06 Biomet Manufacturing, Llc Method and apparatus for manufacturing an implant
US8241293B2 (en) 2006-02-27 2012-08-14 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific high tibia osteotomy
US8133234B2 (en) 2006-02-27 2012-03-13 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific acetabular guide and method
US20150335438A1 (en) 2006-02-27 2015-11-26 Biomet Manufacturing, Llc. Patient-specific augments
US8568487B2 (en) 2006-02-27 2013-10-29 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific hip joint devices
US8535387B2 (en) 2006-02-27 2013-09-17 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific tools and implants
US9918740B2 (en) 2006-02-27 2018-03-20 Biomet Manufacturing, Llc Backup surgical instrument system and method
US8092465B2 (en) 2006-06-09 2012-01-10 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific knee alignment guide and associated method
US9339278B2 (en) 2006-02-27 2016-05-17 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific acetabular guides and associated instruments
US8282646B2 (en) 2006-02-27 2012-10-09 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific knee alignment guide and associated method
US8864769B2 (en) 2006-02-27 2014-10-21 Biomet Manufacturing, Llc Alignment guides with patient-specific anchoring elements
US9345548B2 (en) 2006-02-27 2016-05-24 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific pre-operative planning
US8377066B2 (en) 2006-02-27 2013-02-19 Biomet Manufacturing Corp. Patient-specific elbow guides and associated methods
US9289253B2 (en) 2006-02-27 2016-03-22 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific shoulder guide
US8407067B2 (en) 2007-04-17 2013-03-26 Biomet Manufacturing Corp. Method and apparatus for manufacturing an implant
US8608748B2 (en) 2006-02-27 2013-12-17 Biomet Manufacturing, Llc Patient specific guides
US10278711B2 (en) 2006-02-27 2019-05-07 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific femoral guide
US7967868B2 (en) 2007-04-17 2011-06-28 Biomet Manufacturing Corp. Patient-modified implant and associated method
US8591516B2 (en) 2006-02-27 2013-11-26 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific orthopedic instruments
US8112292B2 (en) 2006-04-21 2012-02-07 Medtronic Navigation, Inc. Method and apparatus for optimizing a therapy
US9795399B2 (en) 2006-06-09 2017-10-24 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific knee alignment guide and associated method
US8660635B2 (en) 2006-09-29 2014-02-25 Medtronic, Inc. Method and apparatus for optimizing a computer assisted surgical procedure
US8905920B2 (en) 2007-09-27 2014-12-09 Covidien Lp Bronchoscope adapter and method
US8265949B2 (en) 2007-09-27 2012-09-11 Depuy Products, Inc. Customized patient surgical plan
US8357111B2 (en) 2007-09-30 2013-01-22 Depuy Products, Inc. Method and system for designing patient-specific orthopaedic surgical instruments
US8361076B2 (en) 2007-09-30 2013-01-29 Depuy Products, Inc. Patient-customizable device and system for performing an orthopaedic surgical procedure
US9575140B2 (en) 2008-04-03 2017-02-21 Covidien Lp Magnetic interference detection system and method
US8473032B2 (en) 2008-06-03 2013-06-25 Superdimension, Ltd. Feature-based registration method
US8218847B2 (en) 2008-06-06 2012-07-10 Superdimension, Ltd. Hybrid registration method
US8932207B2 (en) 2008-07-10 2015-01-13 Covidien Lp Integrated multi-functional endoscopic tool
US8165658B2 (en) 2008-09-26 2012-04-24 Medtronic, Inc. Method and apparatus for positioning a guide relative to a base
US8175681B2 (en) 2008-12-16 2012-05-08 Medtronic Navigation Inc. Combination of electromagnetic and electropotential localization
US8170641B2 (en) 2009-02-20 2012-05-01 Biomet Manufacturing Corp. Method of imaging an extremity of a patient
US8611984B2 (en) 2009-04-08 2013-12-17 Covidien Lp Locatable catheter
DE102009028503B4 (en) 2009-08-13 2013-11-14 Biomet Manufacturing Corp. Resection template for the resection of bones, method for producing such a resection template and operation set for performing knee joint surgery
US8494613B2 (en) 2009-08-31 2013-07-23 Medtronic, Inc. Combination localization system
US8494614B2 (en) 2009-08-31 2013-07-23 Regents Of The University Of Minnesota Combination localization system
US8632547B2 (en) 2010-02-26 2014-01-21 Biomet Sports Medicine, Llc Patient-specific osteotomy devices and methods
US9066727B2 (en) 2010-03-04 2015-06-30 Materialise Nv Patient-specific computed tomography guides
US10582834B2 (en) 2010-06-15 2020-03-10 Covidien Lp Locatable expandable working channel and method
US9271744B2 (en) 2010-09-29 2016-03-01 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific guide for partial acetabular socket replacement
US9968376B2 (en) 2010-11-29 2018-05-15 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific orthopedic instruments
US9241745B2 (en) 2011-03-07 2016-01-26 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific femoral version guide
US8715289B2 (en) 2011-04-15 2014-05-06 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific numerically controlled instrument
US9675400B2 (en) 2011-04-19 2017-06-13 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific fracture fixation instrumentation and method
US8668700B2 (en) 2011-04-29 2014-03-11 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific convertible guides
US8956364B2 (en) 2011-04-29 2015-02-17 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific partial knee guides and other instruments
US8532807B2 (en) 2011-06-06 2013-09-10 Biomet Manufacturing, Llc Pre-operative planning and manufacturing method for orthopedic procedure
US9084618B2 (en) 2011-06-13 2015-07-21 Biomet Manufacturing, Llc Drill guides for confirming alignment of patient-specific alignment guides
US8764760B2 (en) 2011-07-01 2014-07-01 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific bone-cutting guidance instruments and methods
US20130001121A1 (en) 2011-07-01 2013-01-03 Biomet Manufacturing Corp. Backup kit for a patient-specific arthroplasty kit assembly
US8597365B2 (en) 2011-08-04 2013-12-03 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific pelvic implants for acetabular reconstruction
US9066734B2 (en) 2011-08-31 2015-06-30 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific sacroiliac guides and associated methods
US9295497B2 (en) 2011-08-31 2016-03-29 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific sacroiliac and pedicle guides
US9386993B2 (en) 2011-09-29 2016-07-12 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific femoroacetabular impingement instruments and methods
US9554910B2 (en) 2011-10-27 2017-01-31 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific glenoid guide and implants
US9301812B2 (en) 2011-10-27 2016-04-05 Biomet Manufacturing, Llc Methods for patient-specific shoulder arthroplasty
US9451973B2 (en) 2011-10-27 2016-09-27 Biomet Manufacturing, Llc Patient specific glenoid guide
KR20130046337A (en) 2011-10-27 2013-05-07 삼성전자주식회사 Multi-view device and contol method thereof, display apparatus and contol method thereof, and display system
EP2770918B1 (en) 2011-10-27 2017-07-19 Biomet Manufacturing, LLC Patient-specific glenoid guides
US9237950B2 (en) 2012-02-02 2016-01-19 Biomet Manufacturing, Llc Implant with patient-specific porous structure
US9204977B2 (en) 2012-12-11 2015-12-08 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific acetabular guide for anterior approach
US9060788B2 (en) 2012-12-11 2015-06-23 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific acetabular guide for anterior approach
US9839438B2 (en) 2013-03-11 2017-12-12 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific glenoid guide with a reusable guide holder
US9579107B2 (en) 2013-03-12 2017-02-28 Biomet Manufacturing, Llc Multi-point fit for patient specific guide
US9826981B2 (en) 2013-03-13 2017-11-28 Biomet Manufacturing, Llc Tangential fit of patient-specific guides
US9498233B2 (en) 2013-03-13 2016-11-22 Biomet Manufacturing, Llc. Universal acetabular guide and associated hardware
US9517145B2 (en) 2013-03-15 2016-12-13 Biomet Manufacturing, Llc Guide alignment system and method
US20150112349A1 (en) 2013-10-21 2015-04-23 Biomet Manufacturing, Llc Ligament Guide Registration
US10282488B2 (en) 2014-04-25 2019-05-07 Biomet Manufacturing, Llc HTO guide with optional guided ACL/PCL tunnels
US9408616B2 (en) 2014-05-12 2016-08-09 Biomet Manufacturing, Llc Humeral cut guide
US9839436B2 (en) 2014-06-03 2017-12-12 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific glenoid depth control
US9561040B2 (en) 2014-06-03 2017-02-07 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific glenoid depth control
US10952593B2 (en) 2014-06-10 2021-03-23 Covidien Lp Bronchoscope adapter
US9826994B2 (en) 2014-09-29 2017-11-28 Biomet Manufacturing, Llc Adjustable glenoid pin insertion guide
US9833245B2 (en) 2014-09-29 2017-12-05 Biomet Sports Medicine, Llc Tibial tubercule osteotomy
NZ701196A (en) * 2014-10-24 2015-09-25 Yung Chieng Yen An apparatus for guiding a surgical needle
US9820868B2 (en) 2015-03-30 2017-11-21 Biomet Manufacturing, Llc Method and apparatus for a pin apparatus
US10426555B2 (en) 2015-06-03 2019-10-01 Covidien Lp Medical instrument with sensor for use in a system and method for electromagnetic navigation
US10568647B2 (en) 2015-06-25 2020-02-25 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific humeral guide designs
US10226262B2 (en) 2015-06-25 2019-03-12 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific humeral guide designs
US10857390B2 (en) 2015-10-16 2020-12-08 Dalhousie University Systems and methods for monitoring patient motion via capacitive position sensing
US9962134B2 (en) 2015-10-28 2018-05-08 Medtronic Navigation, Inc. Apparatus and method for maintaining image quality while minimizing X-ray dosage of a patient
US10478254B2 (en) 2016-05-16 2019-11-19 Covidien Lp System and method to access lung tissue
US10722311B2 (en) 2016-10-28 2020-07-28 Covidien Lp System and method for identifying a location and/or an orientation of an electromagnetic sensor based on a map
US10446931B2 (en) 2016-10-28 2019-10-15 Covidien Lp Electromagnetic navigation antenna assembly and electromagnetic navigation system including the same
US10751126B2 (en) 2016-10-28 2020-08-25 Covidien Lp System and method for generating a map for electromagnetic navigation
US10418705B2 (en) 2016-10-28 2019-09-17 Covidien Lp Electromagnetic navigation antenna assembly and electromagnetic navigation system including the same
US10517505B2 (en) 2016-10-28 2019-12-31 Covidien Lp Systems, methods, and computer-readable media for optimizing an electromagnetic navigation system
US10615500B2 (en) 2016-10-28 2020-04-07 Covidien Lp System and method for designing electromagnetic navigation antenna assemblies
US10792106B2 (en) 2016-10-28 2020-10-06 Covidien Lp System for calibrating an electromagnetic navigation system
US10638952B2 (en) 2016-10-28 2020-05-05 Covidien Lp Methods, systems, and computer-readable media for calibrating an electromagnetic navigation system
US10722310B2 (en) 2017-03-13 2020-07-28 Zimmer Biomet CMF and Thoracic, LLC Virtual surgery planning system and method
US11219489B2 (en) 2017-10-31 2022-01-11 Covidien Lp Devices and systems for providing sensors in parallel with medical tools
US11051829B2 (en) 2018-06-26 2021-07-06 DePuy Synthes Products, Inc. Customized patient-specific orthopaedic surgical instrument
EP4146116A2 (en) * 2020-05-08 2023-03-15 Colle, David Devices for assisting neurosurgical interventions
FR3124939A1 (en) * 2021-07-10 2023-01-13 Steeve CHANTREL STEREOTAXIC DEVICE AND METHOD FOR MAKING A STEREOTAXIC DEVICE

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1283915A (en) * 1968-08-23 1972-08-02 Emi Ltd A method of and apparatus for examination of a body by radiation such as x or gamma radiation
DE2115121A1 (en) * 1971-03-29 1972-10-05 Schmidt, Klaus, Prof. Dr.med,, 8870 Günzburg Device for stereotactic brain surgery
DE2134122C3 (en) * 1971-07-08 1984-05-30 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München X-ray machine for skull examinations
NL7612959A (en) * 1975-11-25 1977-05-27 Philips Med Syst Inc METHOD AND DEVICE FOR TOMOGRAPHY WITH THE HELP OF A COMPUTER.

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3205915A1 (en) * 1982-02-19 1983-09-15 Fred Dr. 6907 Nußloch Wunschik Device for puncturing intracorporeal organs
US5186174A (en) * 1987-05-21 1993-02-16 G. M. Piaff Process and device for the reproducible optical representation of a surgical operation
WO1988009151A1 (en) * 1987-05-27 1988-12-01 Schloendorff Georg Process and device for optical representation of surgical operations
DE3717871A1 (en) * 1987-05-27 1988-12-22 Georg Prof Dr Schloendorff METHOD AND DEVICE FOR OPTICALLY DISPLAYING A SURGICAL OPERATION
US6374135B1 (en) 1990-10-19 2002-04-16 Saint Louis University System for indicating the position of a surgical probe within a head on an image of the head
US6347240B1 (en) 1990-10-19 2002-02-12 St. Louis University System and method for use in displaying images of a body part
US6490467B1 (en) 1990-10-19 2002-12-03 Surgical Navigation Technologies, Inc. Surgical navigation systems including reference and localization frames
US6463319B1 (en) 1990-10-19 2002-10-08 St. Louis University System for indicating the position of a surgical probe within a head on an image of the head
US5891034A (en) 1990-10-19 1999-04-06 St. Louis University System for indicating the position of a surgical probe within a head on an image of the head
US6434415B1 (en) 1990-10-19 2002-08-13 St. Louis University System for use in displaying images of a body part
US6678545B2 (en) 1990-10-19 2004-01-13 Saint Louis University System for determining the position in a scan image corresponding to the position of an imaging probe
US6165181A (en) 1992-04-21 2000-12-26 Sofamor Danek Holdings, Inc. Apparatus and method for photogrammetric surgical localization
US6146390A (en) 1992-04-21 2000-11-14 Sofamor Danek Holdings, Inc. Apparatus and method for photogrammetric surgical localization
US6491702B2 (en) 1992-04-21 2002-12-10 Sofamor Danek Holdings, Inc. Apparatus and method for photogrammetric surgical localization
WO1994020035A1 (en) * 1993-03-12 1994-09-15 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh Mechanical control system for endoscopic surgery
DE4307876C1 (en) * 1993-03-12 1994-07-28 Kernforschungsz Karlsruhe Mechanical guidance system for endoscopic surgery
US5871445A (en) 1993-04-26 1999-02-16 St. Louis University System for indicating the position of a surgical probe within a head on an image of the head
US8046053B2 (en) 1994-10-07 2011-10-25 Foley Kevin T System and method for modifying images of a body part
US6408107B1 (en) 1996-07-10 2002-06-18 Michael I. Miller Rapid convolution based large deformation image matching via landmark and volume imagery
AT404092B (en) * 1996-08-19 1998-08-25 Freysinger Wolfgang Mag Dr MEDICAL NAVIGATION SYSTEM
US6633686B1 (en) 1998-11-05 2003-10-14 Washington University Method and apparatus for image registration using large deformation diffeomorphisms on a sphere
WO2014044719A1 (en) 2012-09-19 2014-03-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Manipulator for minimally invasive surgery
DE102012018533A1 (en) 2012-09-19 2014-04-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Manipulator for minimally invasive surgery
DE102012018533B4 (en) 2012-09-19 2022-12-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Manipulator for minimally invasive surgery
CN113533392A (en) * 2021-07-12 2021-10-22 重庆大学 Combined scanning CL imaging method

Also Published As

Publication number Publication date
JPS57177738A (en) 1982-11-01
FR2499399A1 (en) 1982-08-13
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AU7986682A (en) 1982-08-19
IT8247768A0 (en) 1982-02-11

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