DE29508277U1 - Device for fixing the human head during examinations and interventions - Google Patents
Device for fixing the human head during examinations and interventionsInfo
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Description
BeschreibungDescription
In vielen Bereichen der Humanmedizin oder der medizinschen Forschung und Technik ist eine sichere Fixierung des Kopfes eines Patienten oder einer Untersuchungsperson erforderlich; von größter Bedeutung ist dies auf dem Gebiet der Kopfchirurgie, bzw. der Hals- Nasen- Ohrenchirurgie. In many areas of human medicine or medical research and technology, a secure fixation of the head of a patient or a person being examined is necessary; this is of utmost importance in the field of head surgery or ear, nose and throat surgery.
Durch die Einbeziehung der Computertechnologie in Diagnose und Therapie sind die Anforderungen an Genauigkeit und Reproduzierbarkeit sowohl bei der Festlegung eines räumlich definierten Punktes im oder am menschlichen Kopf als auch bei der Fixierung des Kopfes selbst, sprunghaft gestiegen.Due to the inclusion of computer technology in diagnosis and therapy, the requirements for accuracy and reproducibility have increased dramatically both in determining a spatially defined point in or on the human head and in fixing the head itself.
Im folgenden werden die bekanntesten Methoden zur Fixierung des menschlichen Kopfes kurz beschrieben:The most common methods for fixing the human head are briefly described below:
a) Fixation des Kopfes mit Tapea) Fixation of the head with tape
Der Kopf des Patienten liegt in Rückenlage auf einem Schaumstofiring. Quer über die Stirn, Ober- und Unterkiefer gespannte Klebebänder fixieren den Kopf auf seine Unterlage; nachteilig sind folgende Punkte: <The patient's head lies on his back on a foam ring. Adhesive tape stretched across the forehead, upper and lower jaw fixes the head to its support; the following points are disadvantageous: <
- Durch starken Zug der Klebebänder kann es zu Eindrücken, Verschiebungen und/oder zu Hautschwellungen kommen;- Strong tension on the adhesive tapes can lead to impressions, displacement and/or swelling of the skin;
- nach Abnahme der Halteelemente (Klebebänder) ist eine erneute Repositionierung in genau gleicher Lage äußerst unwahrscheinlich, praktisch nicht mehr möglich, was bei stereotaktischen Operationen und in der Strahlentherapie beinahe untragbar ist;- after removing the holding elements (adhesive tapes), repositioning in exactly the same position is extremely unlikely and practically no longer possible, which is almost unacceptable in stereotactic operations and in radiotherapy;
- der Kopf ist nicht ausreichend fixiefbar, besonders nach lateral ist die Kopfbeweglichkeit zu wenig einschränkbar.- the head cannot be fixed sufficiently, especially laterally, the head mobility cannot be restricted enough.
b) Fixation des Kopfes mit Gesichtsmaskeb) Fixation of the head with face mask
Der Kopf liegt in Rückenlage in einer vorgeformten Schale, das Gesicht wird von einer vorher individuell angefertigten Maske überdeckt, welche lateral verankert ist. Auf Grund des geringen Bewegungsspiels zwischen Gesicht und Maske wird eine Fixation des Kopfes erzielt, wobei folgende Punkte negativ ins Gewicht fällen:The head lies on the back in a preformed shell, the face is covered by a previously individually made mask, which is anchored laterally. Due to the limited movement between the face and the mask, the head is fixed, whereby the following points have a negative impact:
- das Operationsgebiet ist nicht zugänglich, die Haut verdeckt;- the surgical area is not accessible, the skin is covered;
- Anschwellung der Haut unter der straff sitzenden Maske;- Swelling of the skin under the tight-fitting mask;
- die völlige Abdeckung des Gesichtes ist patientenbelastend;- completely covering the face is stressful for the patient;
- hoher Kosten- und Zeitaufwand.- high cost and time expenditure.
c) Fixation des Kopfes durch Einklemmungc) Fixation of the head by clamping
Der Kopf des Patienten wird durch Stellschrauben von mehreren Seiten her in einen Metallring eingeklemmt.The patient’s head is clamped into a metal ring from several sides using adjusting screws.
Nachteile:Disadvantages:
- Operationsgebiete Gesicht und Hinterkopf sind verdeckt;- Surgical areas face and back of the head are covered;
- hohe Kosten;- high costs;
- verschiedene Lagerungen für unterschiedliche Eingriffe sind nur sehr bedingt möglich- different positions for different interventions are only possible to a very limited extent
- häufig auftretende Hautverschiebungen.- frequent skin shifts.
d) Fixation des Kopfes durch Verschraubung des Schädelsd) Fixation of the head by screwing the skull
Der Kopf des Patienten wird an mehreren Stellen über einen Metallring verschraubt; nachteilig ist dabei folgendes:The patient's head is screwed to a metal ring in several places; the disadvantage is the following:
- Die Verschraubung am Schädelknochen stellt eine invasive Methode dar und ist somit nur bei bestimmten Indikationen möglich und gerechtfertigt;- Screwing the skull bone is an invasive method and is therefore only possible and justified in certain indications;
- die psychische Belastung des Patienten ist erheblich;- the psychological stress on the patient is considerable;
- die Methode ist nur eingeschränkt auf bestimmte Lagerungen überhaupt anwendbar.- the method is only applicable to a limited extent to certain storage conditions.
e) Fixation des Kopfes über die Zähne (bisherige Methoden z.B. Gill-Thomas-Cosman-Halterung) e) Fixation of the head via the teeth (previous methods e.g. Gill-Thomas-Cosman holder)
Die Oberkieferzähne werden in eine nicht variable, starre Haltevorrichtung eingeklebt
(einzementiert), was zur Folge hat, daß die Lage des Patientenkopfes zwangsweise vorgegebenen
Rahmenbedingungen angepaßt werden muß.
Weiter nachteilig sind folgende Punkte:The upper jaw teeth are glued (cemented) into a non-variable, rigid holding device, which means that the position of the patient's head must be adapted to predetermined conditions.
Further disadvantages are the following points:
- verschiedene Operationsgebiete sind auf Grund des aufwendigen Halterahmens nicht zugänglich (z.B. kann in der HNO das Endoskop nicht durch die Nase eingeführt werden);- various surgical areas are not accessible due to the complex holding frame (e.g. in ENT the endoscope cannot be inserted through the nose);
- die Positionierung des Patientenkopfes ist umständlich und schwierig, somit patientenbelastend;- positioning the patient's head is cumbersome and difficult, thus stressful for the patient;
- das Lösen der eingeklebten, bzw. einzementierten Verbindung im Mund ist patientenbelastend;- loosening the glued or cemented connection in the mouth is stressful for the patient;
- die Halterung ist recht aufwendig;- the holder is quite complex;
- hohe Kosten und viel Zeitaufwand, letzterer ist patientenbelastend;- high costs and a lot of time, the latter being stressful for the patient;
- die Lagerung des Patientenkopfes ist nur eingeschränkt möglich.- positioning of the patient's head is only possible to a limited extent.
Die der Erfindung zugrundeliegende Problemstellung besteht darin, ausgehend von der zuletzt genannten Vorgehensweise, eine Vorrichtung zur Fixierung des menschlichen Kopfes zu schaffen, welche die genannten Nachteile vermeidet, einfach in Aufbau und Anwendung und dabei in hohem Maße patientenschonend ist; die Vorrichtung soll darüber hinaus die exakte Anbringung von Eichpunkten (auch Marker genannt) ermöglichen.The problem underlying the invention is to create, based on the last-mentioned approach, a device for fixation of the human head which avoids the disadvantages mentioned, is simple in construction and use and is extremely gentle on the patient; the device should also enable the precise attachment of calibration points (also called markers).
Diese Problemstellung wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen von Schutzanspruch 1 gelöst.This problem is solved with a device having the features of claim 1.
Im Gegensatz zu den eingangs beschriebenen Vorrichtungen bzw. Vorgehensweisen erfolgt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Fixierung des menschlichen Kopfes durch Druck- und Adhäsivkräfte, die zwischen dem zu fixierenden Kopf und einem individuell der jeweiligen Person abgenommenen Abdruck des Oberkiefers und des Harten Gaumens wirken. Als Abdruckmasse sind aushärtende Gips- oder spezielle Kunststoffinassen verwendbar, wie sie z.B. in der Zahntechnik Anwendung finden.In contrast to the devices and procedures described at the beginning, the device according to the invention fixes the human head using pressure and adhesive forces that act between the head to be fixed and an impression of the upper jaw and hard palate taken individually from the respective person. Hardening plaster or special plastic materials, such as those used in dental technology, can be used as the impression material.
Die Verbindung zwischen Oberldeferabdrucklöffel und Oberkieferquerplatte kann vor oder nach Erstellung des Abdrucks erfolgen.The connection between the upper jaw impression tray and the upper jaw cross plate can be made before or after the impression is taken.
Das Lösen des Abdrucks von den Oberkieferzähnen und Hartem Gaumen des Patienten nach Abschluß der Untersuchung bzw. der Behandlung ist durch leichtes Verkanten mit relativ geringem Kraftaufwand und damit patientenschonend möglich.The impression can be removed from the patient's upper jaw teeth and hard palate after the examination or treatment has been completed by slightly tilting it with relatively little force and thus in a way that is gentle on the patient.
Mit den Maßnahmen von Schutzanspruch 2 wird eine einfache Möglichkeit der Verbindung zwischen Oberkieferabdrucklöffel und Oberkieferquerplatte angegeben. Die Ausgestaltung nach Schutzanspruch 3 verbessert die Vorrichtung im Hinblick auf leichte Einstellbarkeit und die Positionierung aller relevanten Elemente.The measures of claim 2 provide a simple way of connecting the upper jaw impression tray and the upper jaw cross plate. The design according to claim 3 improves the device with regard to easy adjustability and the positioning of all relevant elements.
Die Maßnahmen von Schutzanspruch 4 erweitern die Anwendungsmöglichkeiten der Vorrichtung. The measures of protection claim 4 extend the application possibilities of the device.
Die Einbeziehung der Maßnahmen nach Schutzanspruch 5 ermöglichen den Einsatz der Vorrichtung bei Untersuchungs- und Behandlungsmethoden, die metallfreie Zonen fur Bestrahlungen erfordern (CT, Strahlentherapie etc)The inclusion of the measures according to protection claim 5 enables the use of the device in examination and treatment methods that require metal-free zones for radiation (CT, radiotherapy, etc.)
Die Maßnahmen der Schutzansprüche 6, 7 und 8 verbessern die individuelle und reproduzierbare Einstellbarkeit der Vorrichtung.The measures of claims 6, 7 and 8 improve the individual and reproducible adjustability of the device.
Die Ausgestaltung nach Schutzanspruch 9 bedeutet eine Hilfe für den Chirurgen. Die Gegenfbderung nach Schutzanspruch 10 stellt eine zusätzliche Sicherung des Patientenkopfes , vor allem in Regionen des Ober- und Hinterkopf bereiches dar und sichert die Fixierung des Kopfes insbesondere bei unruhig/wachen Patienten oder bei größeren Kraftwirkungen auf den Patientenkopf.The design according to claim 9 means an aid for the surgeon. The counter-support according to claim 10 represents additional protection for the patient's head, especially in the upper and back of the head regions, and ensures the fixation of the head, especially in restless/awake patients or in the event of greater force on the patient's head.
Die Maßnahmen nach Schutzanspruch 11 ermöglichen eine gleichmäßige Druckverteilung und entlasten damit den Patienten.The measures according to claim 11 enable an even distribution of pressure and thus relieve the patient.
Mit den Maßnahmen nach Schutzanspruch 12 kann sichergestellt werden, daß, insbesondere nach mehrfacher Benutzung eines Abdrucks, eine feste Verbindung durch Unterdruck ermöglicht wird; als Mittel zur Erzeugung von Unterdruck sind geeignete Vakuumpumpen mit einstellbarer Saugdruckhöhe, Schlauchverbindungen und Absperrventile zu verstehen; zur Unterstützung der Wirkung können durch Abtragung von Abdruckmasse am an sich fertigen Abdruck flache Hohlräume erzeugt und ein Absperrventil im vorderen Oberkieferbereich des Abdrucks und des Oberkieferabdrucklöffels gesetzt werden. Besonders wertvoll ist die Weiterbildung nach Schutzanspruch 13. In der modernen Medizin werden mittels Eichpunkten Fixpunkte und Bezugsebenen bei der praktischen Anwendung von bildgebenden Verfahren wie CT (Computertomographie) oder MRI (Kernspintomographie) festgelegt.The measures according to claim 12 can ensure that, in particular after repeated use of an impression, a firm connection is made possible by negative pressure; suitable vacuum pumps with adjustable suction pressure, hose connections and shut-off valves are to be understood as means of generating negative pressure; to support the effect, flat cavities can be created by removing impression material from the finished impression and a shut-off valve can be placed in the front upper jaw area of the impression and the upper jaw impression tray. The further development according to claim 13 is particularly valuable. In modern medicine, calibration points are used to establish fixed points and reference planes in the practical application of imaging procedures such as CT (computer tomography) or MRI (magnetic resonance imaging).
Die Ergänzung der beanspruchten Fixiereinrichtung mit den Maßnahmen von Schutzansprach 13 erlaubt, nach Erstellung eines Abdrucks und Anbringung einer Halterung am Oberkieferabdrucklöffel oder an der Oberkieferquerplatte Eichpunkte zu setzen, die mit oder ohne Fixierung des Patientenkopfes in einem bildgebenden Verfahren als Bezugspunkte für weitere Maßnahmen verwendet werden können.The addition of the claimed fixation device with the measures of claim 13 allows, after an impression has been taken and a holder has been attached to the upper jaw impression tray or to the upper jaw cross plate, calibration points to be set which can be used as reference points for further measures in an imaging procedure with or without fixation of the patient's head.
Im Folgenden wird ein Ausfuhrungsbeispiel anhand der Figuren 1 bis 14 erläutert.In the following, an exemplary embodiment is explained using Figures 1 to 14.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 Die Gesamtvorrichtung in Draufsicht.Figure 1 The entire device in plan view.
Figur 2 Die Gesamtvorrichtung in SeitenansichtFigure 2 The entire device in side view
mit schematisch dargestelltem Patientenkopf.
Figur 3 Die Gesamtvorrichtung in Vorderansichtwith a schematic representation of the patient's head.
Figure 3 The entire device in front view
Blickrichtung vom Körper zum Kopf eines nicht dargestellten Patienten.
Figur 4 Halterung für Eichpunkte in Draufsicht.
Figur 5 Halterung für Eichpunkte in Seitenansicht.
Figur 6 Die Grundplatte, Halterungen, Oberkieferquerplatte und Gegenfixierung inView from the body to the head of a patient not shown. Figure 4 Holder for calibration points in top view.
Figure 5 Bracket for calibration points in side view.
Figure 6 The base plate, brackets, upper jaw cross plate and counter fixation in
Seitenansicht, links Oberkieferquerplatte, rechts Gegenfixierung. Figur 7 Die Gegenfixierung inSide view, left maxillary transverse plate, right counterfixation. Figure 7 The counterfixation in
Blickrichtung vom Kopf zum Körper des Patienten. Figur 8 Die Haltestäbe mit der Oberkieferquerplatte inView from the head to the body of the patient. Figure 8 The holding rods with the upper jaw cross plate in
Grundriß, Vorderansicht in der Körper-Längsachse und Seitenansicht quer dazu. Figur 9 Basishalter mit Grundstab und Haltestabgelenk mit Gelenkschraube inFloor plan, front view in the body's longitudinal axis and side view across it. Figure 9 Base holder with base rod and holding rod joint with joint screw in
Grundriß, Vorderansicht und Seitenansicht.
Figur 10 Die Gegenfixierung mit Winkelplatte Feststellschrauben und Gegendruckscheiben
in kleinerem Maßstab, Grundriß, Vorderansicht und Seitenansicht.Floor plan, front view and side view.
Figure 10 The counter fixation with angle plate locking screws and counter pressure discs in smaller scale, floor plan, front view and side view.
Figur 11 Die hydraulische Ausfuhrung eines StativsFigure 11 The hydraulic design of a tripod
mit Basishalter, Halteröhren, Kugelgelenken, zentraler Arretiervorrichtung und Anschlußgabel.with base holder, holding tubes, ball joints, central locking device and connecting fork.
Figur 12 Halterung für Eichpunkte >Figure 12 Bracket for calibration points >
mit Oberkieferabdrucklöffel, Schraubfbderung, Querdistanzstab und dem (vom Patienten aus gesehen) rechten Lateraldistanzstab.with upper jaw impression tray, screw thread, transverse spacer rod and the right lateral spacer rod (seen from the patient).
Figur 13 Der Kopfauflagering inFigure 13 The head support ring in
Grundriß, Vorder- und SeitenansichtFloor plan, front and side view
Figur 14 Die Grundplatte inFigure 14 The base plate in
Grundriß, Vorder- und Seitenansicht.Floor plan, front and side views.
Die aus nichtrostendem, magnetisierbarem Stahl gefertigte Grundplatte 1, 2, 3 [Figur 13] hat an ihrer Unterseite Unterflur-Haltearme [nicht dargestellt] und ist damit mit dem Operationstisch verbunden. Die Unterflur-Haltearme bestehen aus zwei massiven Metallklauen, die einerseits mit dem OP-Tisch und andererseits mit der Grundplatte 1, 2, 3 verschraubt sind. Die Grundplatte 1, 2, 3 kann gegenüber dem OP-Tisch in horizontaler und in vertikaler Richtung verstellt und bis zu einem gewissen Grad um eine beliebige Achse gedreht werden, wobei in jeder Lage ein hohes Maß an Festigkeit gewährleistet ist.The base plate 1, 2, 3 [Figure 13], made of stainless, magnetizable steel, has underfloor support arms [not shown] on its underside and is thus connected to the operating table. The underfloor support arms consist of two solid metal claws, which are screwed to the operating table on the one hand and to the base plate 1, 2, 3 on the other. The base plate 1, 2, 3 can be adjusted horizontally and vertically relative to the operating table and can be rotated to a certain extent around any axis, whereby a high degree of stability is guaranteed in every position.
Auf der Grundplatte 1,2, 3 liegt der Kopfauflagering 43 [Figur 13]oder die Kopfauflage 44 welche der Kopfform angepaßt sind und je nach Lagerung des Patienten frei verschoben werden können. Bei Rücklage des Kopfes besteht der Kopfauflagering 43 aus einem gering kompressiblen Hartgummiring, auf den der Hinterkopf gebettet wird. Demnach stehen für die verschiedenen Kopfgrößen Kopfauflageringe 43 unterschiedlichen Durchmessers und unterschiedlicher Dicke zur Verfugung. Kopfauflagering 43 bzw. geformte Kopfauflage 44 sind unentbehrlich für die gleichmäßige Druckverteilung und Kraftübertragung vom Kopf zur Grundplatte 1, 2, 3; sie vergrößern auch die Auflagefläche, was eine Verminderung des Flächendruckes zur Folge hat. Die geformte Kopfauflage kommt hauptsächlich bei Seitenlage des Patienten, bzw. der Untersuchungsperson in Betracht.The head support ring 43 [Figure 13] or the head rest 44 is located on the base plate 1, 2, 3, and is adapted to the shape of the head and can be moved freely depending on the patient's position. When the head is laid back, the head support ring 43 consists of a slightly compressible hard rubber ring on which the back of the head is placed. Head support rings 43 of different diameters and thicknesses are therefore available for different head sizes. The head support ring 43 or the shaped head rest 44 are essential for the even distribution of pressure and the transmission of force from the head to the base plate 1, 2, 3; they also increase the contact surface, which results in a reduction in the surface pressure. The shaped head rest is mainly used when the patient or the person being examined is lying on their side.
Die kraftübertragenden Teile der Vorrichtung [z.B. Figur 9 u. 11] bestehen jeweils aus einem
Basishalter 5, 13, 19 [Figuren 1 - 3 ,9 u. 11] und einem fest verbundenen (eingeschraubten)
Grundstab 7, 15 [Figuren 2 u. 3]und einem mit diesem gelenkig verbundenen Haltestab 8, 16
[Figuren 1,2 u. 3], der am Ende eine Stelle zur Befestigung am Oberkieferquerplattenflügel
[Figur 3]aufweist. Der Basishalter 5, 13, 19 hat einen Ein- Aus-Schalter [Figur 3], womit er
an jeder Stelle der Grundplatte 1,2, 3 magnetisch oder pneumatisch verankert werden kann.
Die gelenkige Verbindung zwischen Grundstab 7, 15 und Haltestab 8, 16 [ Figur 3] wird
mittels Schraubenarretierung 10,11 [Figur 2] sichergestellt. Davon abweichend wird bei der
hydraulischen Ausführung eines Stativs [Figur 11] bei gleichem Basishalter 19 die Kraftübertragung
durch Halteröhren 22 und Kugelgelenke 23 bewerkstelligt. Ein Einschnitt am Ende des
Haltestabes 8, 16 bildet die Anschlußgabel 12, 18 [Figur 8],und dient der Befestigung des
Haltestabes 8, 16 bzw. der Halteröhre 22 mit der Oberkieferquerplatte 27 [Figur 8 u. H].
Die Oberkieferquerplatte 27 wird mit dem mit einer Abdruckmasse 31 [Figur 12] gefüllten
OberkieferabdrucklöfFel 30 [ Figur 12] mittels eines Klebers verbunden. Die Oberkieferquerplattenflügel
28 [Figur 3] verlassen den Mundraum des Patienten im Bereich der Mundwinkel
Die Oberkieferquerplatte
27 besteht aus V4A-Stahl und weist mindestens 2 mm Dicke auf. Ihre Größe und Form
ist variabel und kann damit den jeweiligen Anforderungen gut angepaßt werden [Figur 3]. ImThe force-transmitting parts of the device [e.g. Figures 9 and 11] each consist of a base holder 5, 13, 19 [Figures 1 - 3, 9 and 11] and a firmly connected (screwed-in) base rod 7, 15 [Figures 2 and 3] and a holding rod 8, 16 [Figures 1, 2 and 3] which is articulated to this and which has a point at the end for attachment to the upper jaw cross plate wing [Figure 3]. The base holder 5, 13, 19 has an on-off switch [Figure 3], with which it can be anchored magnetically or pneumatically at any point on the base plate 1, 2, 3. The articulated connection between the base rod 7, 15 and the holding rod 8, 16 [Figure 3] is ensured by means of screw locks 10, 11 [Figure 2]. In contrast to this, in the hydraulic version of a stand [Figure 11], with the same base holder 19, the force transmission is carried out by holding tubes 22 and ball joints 23. An incision at the end of the holding rod 8, 16 forms the connecting fork 12, 18 [Figure 8], and serves to attach the holding rod 8, 16 or the holding tube 22 to the upper jaw cross plate 27 [Figure 8 and H]. The upper jaw cross plate 27 is connected to the upper jaw impression tray 30 [Figure 12] filled with an impression material 31 [Figure 12] using an adhesive. The upper jaw cross plate wings 28 [Figure 3] leave the patient's mouth in the area of the corners of the mouth. The upper jaw cross plate
27 is made of V4A steel and has a minimum thickness of 2 mm. Its size and shape are variable and can therefore be easily adapted to the respective requirements [Figure 3]. In
Bereich des Oberkieferquerplattenbogens 29 ist ein U-föraüger Raum ausgespart, um Platz und Übersicht im Mundraum zu gewinnen. Die Oberkieferquerplattenflügel 28 sind ,ebenso wie die gesamte Oberkieferquerplatte 27, nach Größe und Form, vor allem in ihrer Ausladung variabel den Bedürfnissen der jeweiligen Vorgehensweise angepaßt. ■' A U-shaped space is cut out in the area of the upper jaw cross plate arch 29 in order to gain space and an overview of the oral cavity. The upper jaw cross plate wings 28, like the entire upper jaw cross plate 27, are variably adapted to the needs of the respective procedure in terms of size and shape, especially in terms of their projection. ■'
Der Aufbau der Haltevorrichtung für Eichpunkte [Figur 4,5 u. 12] besteht aus einem Querdistanzstab 33, der mit dem Oberkieferabdrucklöffel 30 dreh- und verschiebefest verschraubt ist. Der Lateraldistanzstab 34 ist an den Querdistanzstab 33 durch eine Schraub/Klemmverbindung einstell- und fixierbar.The structure of the holding device for calibration points [Figures 4, 5 and 12] consists of a transverse spacer rod 33, which is screwed to the upper jaw impression tray 30 in a rotationally and displacement-proof manner. The lateral spacer rod 34 can be adjusted and fixed to the transverse spacer rod 33 by means of a screw/clamp connection.
Die Markerstifte 37 können entweder selbst als Eichpunkte, oder als Träger für Marker (z.B. in Form von Bleikügelchen) dienen; die Marker können aber auch an jeder anderen Stelle der Halterung angebracht werden.The marker pins 37 can either serve as calibration points themselves or as carriers for markers (e.g. in the form of lead pellets); the markers can also be attached to any other place on the holder.
Im Folgenden soll die praktische Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der CAS (computer assisted surgery) dargestellt werden:The practical application of the device according to the invention will be described below using CAS (computer assisted surgery):
Die CAS stellt eine interoperative Navigationshilfe dar. Vor der Operation wird der Patient im CT oder im MRI gescannt. Anschließend werden die einzelnen Schnitte zu einem 3D-Objekt mit entsprechenden stereotaktischen Raumkoordinaten am Allegro (Bearbeitungscomputer) rekonstruiert und auf eine Workstation (Viewing Wand) im Operationssaal transferiert. Dieses virtuelle Bild wird im Operationssaal auf den Patienten mit Hilfe eines mit der Viewing Wand gekoppelten, passiven mechanischen Armes, an dessen Ende sich eine Sonde befindet, geeicht. Sensoren an jeder der sechs Rotationsachsen des Armes teilen dem Computer die relativen Winkel der Armteile zueinander mit, wodurch der Computer in der Lage ist, die stereotaktischen Koordinaten der Sondenspitze zu errechnen.The CAS is an interoperative navigation aid. Before the operation, the patient is scanned in the CT or MRI. The individual sections are then reconstructed into a 3D object with the corresponding stereotactic spatial coordinates on the Allegro (processing computer) and transferred to a workstation (viewing wall) in the operating room. This virtual image is calibrated to the patient in the operating room using a passive mechanical arm coupled to the viewing wall, at the end of which there is a probe. Sensors on each of the arm's six rotation axes tell the computer the relative angles of the arm parts to each other, which enables the computer to calculate the stereotactic coordinates of the probe tip.
Durch Anfahren mehrerer Punkte [z. B. anatomische Punkte oder durch röntgendichte Eichpunkte (Marker) gekennzeichnete Punkte] am Patienten bzw. an der Eichvorrichtung und entsprechende Korrelation zum rekonstruierten 3D-Objekt am Bildschirm ist es dem Computer möglich, dieses 3D-Objekt in diesen virtuellen Raum einzupassen. Je besser die angefahrenen • Punkte mit dem am Bildschirm korrelierten Punkten übereinstimmen, desto genauer stimmen virtuelles Bild und Patientenkopf überein, was zu einer hohen Genauigkeit des Systems fuhrt. Der Operateur kann sich während der Operation mit Hufe von rekonstruiertem 3D-Objekt und mehreren zweidimensionalen Bildern, die immer die Sondenspitze anzeigen, orientieren.By moving to several points [e.g. anatomical points or points marked by radiopaque calibration points (markers)] on the patient or on the calibration device and correspondingly correlating them with the reconstructed 3D object on the screen, the computer is able to fit this 3D object into this virtual space. The better the moved to points match the points correlated on the screen, the more precisely the virtual image and the patient's head match, which leads to a high level of system accuracy. The surgeon can orient himself during the operation using the reconstructed 3D object and several two-dimensional images, which always show the probe tip.
Die erfolgreiche Anwendung der Viewing Wand ist nur dann gewährleistet, wenn eine totale Fixierung des Patientenkopfes gegeben ist. Das System ist derzeit noch nicht imstande, Bewegungen des Patienten zu registrieren und damit die Lage zu korrigieren. Deshalb ist derzeit (bei Fixation mit Tape) vor jeder Verwendung der Sonde eine Kontrolle der Kopfposition durch Anfahren von entsprechenden Eichpunkten (landmarks) notwendig. Bei jeder Kopfbewegung ist daher eine Nacheichung erforderlich. Die Folgen sind u.a. erhebliche Verlängerungen der Operationszeit.The successful use of the viewing wall is only guaranteed if the patient's head is completely fixed. The system is currently not yet able to register movements of the patient and thus correct the position. Therefore, before each use of the probe (when fixated with tape), it is currently necessary to check the position of the head by moving to the corresponding calibration points (landmarks). Recalibration is therefore required for each head movement. The consequences include, among other things, a considerable extension of the operation time.
Außerdem kann eine Lageveränderung zwischen Eichkontrolle und Anwendung der Sonde fur Planung, Orientierung und Navigation schwerwiegende Folgen für den Patienten mit sich bringen, weil dieser Fehler vom System nicht erfaßt wird und somit eine Fehliriterpretation die Folge sein kann.In addition, a change in position between the calibration check and the use of the probe for planning, orientation and navigation can have serious consequences for the patient, because this error is not detected by the system and can therefore result in misinterpretation.
Somit ist die Verläßlichkeit des gesamten Systems eingeschränkt.This limits the reliability of the entire system.
Für die Eichung bedarf es eines ausreichend großen und gut zugänglichen Hautareals. Dies ist notwendig für die Markereichung, bei welcher Marker auf der Haut angebracht werden. Zur Verbesserung der Markereichung dient die Oberflächeneichung, bei der die zur Nacheichung dienenden Hautareale durch das Anbringen der Halterung nicht verschoben werden dürfen. Durch das Verschieben der Haut und/oder der auf ihr angebrachten Marker in Relation zum Kopf, ist eine Korrelation des realen Patientenkopfes auf das aus den CT-Daten rekonstruierte 3D-Objekt mit der erwünschten und erforderlichen Präzision nicht durchführbar. Dies gilt sowohl für die Marker- als auch die Oberflächeneichung.Calibration requires a sufficiently large and easily accessible skin area. This is necessary for the marker calibration, in which markers are placed on the skin. Surface calibration is used to improve the marker calibration, in which the skin areas used for recalibration must not be moved by attaching the holder. By moving the skin and/or the markers attached to it in relation to the head, a correlation of the real patient head to the 3D object reconstructed from the CT data with the desired and required precision is not possible. This applies to both marker and surface calibration.
Bei all diesen Verfahren besteht demnach eine unbefriedigende, wenn nicht gar bedenklich zu bezeichnende Situation.In all these cases, the situation is therefore unsatisfactory, if not alarming.
Bei der Anwendung der erfiBdungsgemäßen Vorrichtung wird in diesem Zusammhang wie folgt vorgegangen:When using the device according to the invention, the following procedure is followed:
Zunächst wird vom Patienten ein Oberkieferabdruck mittels Oberkieferabdrucklöffel und Abdruckmasse vorgenommen. Erfolgt dies zeitlich kurz vor dem CT- Scan, so kann nach Einstellung der Eichvorrichtung der Patient ohne Herausnehmen des Abdrucklöffels und ohne Anwendung der Kopfhalterung im CT gescannt werden. Dabei wird die Eichvorrichtung so eingestellt, daß sich die auf den Halterungen befindlichen Marker (in der Regel verwendet man Kügelchen aus röntgendichtem Material) im gescannten Bereich befinden.First, an upper jaw impression is taken of the patient using an upper jaw impression tray and impression material. If this is done shortly before the CT scan, the patient can be scanned in the CT after the calibration device has been set up without removing the impression tray and without using the head holder. The calibration device is set up so that the markers on the holders (small beads made of radiopaque material are usually used) are in the scanned area.
Falls die Erstellung des Oberkieferabdrucks längere Zeit vor dem CT - Termin erfolgt, ist die genaue Fixation der Eichvorrichtung nicht mehr gewährleistet, weil ein- oder mehrmaliges Herausnehmen die Haftkraft des Abdrucklöffels am Oberkiefer vermindert. Daher ist es sinnvoll, den Patienten (und damit die Eichvorrichtung) in der Kopfhalterung fixiert zu scannen.If the upper jaw impression is taken a long time before the CT appointment, the precise fixation of the calibration device can no longer be guaranteed because removing it once or several times reduces the adhesive force of the impression tray on the upper jaw. It is therefore advisable to scan the patient (and thus the calibration device) while it is fixed in the head holder.
Dabei wird folgendermaßen vorgegangen:The procedure is as follows:
Nach Einbringung des Löffels in den Mundraum wird dieser an die Querplatte, welche mit den bereits beschriebenen Elementen der Kopfhalterung noch in beweglichem Kontakt steht, fest verbunden. Anschließend wird der Löffel vorsichtig auf di$ Zähne bzw. auf den Harten Gaumen angedrückt. Anschließend, nachdem der Bediener sich von der richtigen Lage des Löffels und damit auch der Eichvorrichtung überzeugt hat, wird die Kopfhalterung durch Arettierung sämtlicher gelenkiger Verbindungen und durch Verankerung der Basisständer auf der Grundplatte fixiert. Ein positiver Nebeneffekt dieser exakten Kopfißxierung während des CT - Scans ist die Vermeidung oftmals auftretender Bewegungsartefakte.After the spoon has been inserted into the oral cavity, it is firmly connected to the cross plate, which is still in movable contact with the elements of the head holder described above. The spoon is then carefully pressed onto the teeth or the hard palate. Then, after the operator has ensured that the spoon and thus also the calibration device are in the correct position, the head holder is fixed by locking all of the joints and by anchoring the base stand to the base plate. A positive side effect of this precise head fixation during the CT scan is the avoidance of movement artifacts that often occur.
Nach der CT - Untersuchung wird die Halterung gelöst und der Abdrucklöffel
zusammen mit der Eichvorrichtung entnommen.After the CT examination, the holder is released and the impression tray
together with the calibration device.
Bei dem anschließenden operativen Eingriff, welcher nach kürzerem oder längerem
Zeitraum erfolgen kann, wird nach der schon für den CT - Scan beschriebenen
Vorgangsweise der Abdrucklöffel in Kombination mit der Eichvorrichtung auf den Oberkiefer des Patientenkopfes eingepaßt und mit diesem durch die Halterung fixiert.
Nun können die für CAS - Eingriffe erforderlichen Eichpunkte auf der Eichvorrichtung
angefahren werden und somit eine Korrelation zwischen realem Patientenkopf und virtuellem 3D - Bild erfolgen. Besonders hervorzuheben ist die Tatsache, daß die
Eichpunkte unverrückbar in Relation zum Patientenkopf stehen. Durch Anwendung der
Kopfhalterung in Kombination mit der Eichvorrichtung kann somit ein Maximum an Genauigkeit bei derartigen.stereotaktischen Eingriffen erzielt werden.During the subsequent surgical procedure, which can take place after a shorter or longer period of time, the impression tray is fitted in combination with the calibration device onto the upper jaw of the patient's head and fixed to it by the holder, following the procedure already described for the CT scan.
The calibration points required for CAS interventions can now be approached on the calibration device, thus allowing a correlation between the real patient's head and the virtual 3D image. It is particularly worth emphasizing the fact that the calibration points are immovably positioned in relation to the patient's head. By using the head mount in combination with the calibration device, maximum accuracy can be achieved in such stereotactic interventions.
Abschließend werden die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusammengefaßt dargestellt: Finally, the advantages of the device according to the invention are summarized:
- Exakte Fixation des Kopfes. ■- Exact fixation of the head. ■
-'· Maximale Sicht- und Bewegungsfreiheit fur den Operateur im Operationsfeld.-'· Maximum visibility and freedom of movement for the surgeon in the operating field.
- Positionierung des Kopfes in variablen Lagen für den Einsatz bei diversen Eingriffen.- Positioning of the head in variable positions for use in various procedures.
- Kein invasiver Eingriff zur Fixierung des Kopfes erforderlich.- No invasive procedure required to fix the head.
- Keine durch die Halterungen hervorgerufenen Hautverschiebungen.- No skin displacement caused by the supports.
- Anbringungsmöglichkeit von Instrumenten verschiedenster Art z.B. Endoskop.- Possibility of attaching various types of instruments, e.g. endoscope.
- Definition von exakten Eichpunkten durch eine über die Zähne angebrachte Eichvorrichtung, welche als Bestandteil der Halterung verwendet werden kann.- Definition of exact calibration points by means of a calibration device attached above the teeth, which can be used as part of the holder.
- Die Halterung und die Bedingungen der Fixation wird den individuellen Gegebenheiten des Patientenkopfes angepaßt und nicht umgekehrt (dies ist bei den eingangs beschriebenen Vorrichtungen nur eingeschränkt oder gar nicht möglich!).- The holder and the conditions of fixation are adapted to the individual circumstances of the patient’s head and not the other way round (this is only possible to a limited extent or not at all with the devices described above!).
- Allgemein: Einfache und zeitsparende Handhabung, daher patientenschonend, hygienisch, optimal.- General: Simple and time-saving handling, therefore gentle on the patient, hygienic, optimal.
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Claims (1)
anbringbaren und beliebig positionierbaren Basishaltern (5, 13, 19)- with a detachable on the base plate (1, 2, 3)
attachable and freely positionable base holders (5, 13, 19)
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3627510A1 (en) * | 1986-08-13 | 1988-02-18 | Siemens Ag | HEAD POSITIONING DEVICE FOR A DENTAL X-RAY DIAGNOSTIC DEVICE |
US4841965A (en) * | 1984-11-13 | 1989-06-27 | Jacobs Deborah A | Animal holding and position restoring device employing vacuum holder and mouthpiece |
GB2213066A (en) * | 1987-12-02 | 1989-08-09 | Inst Of Neurology | Head fixation apparatus |
US5009594A (en) * | 1989-07-18 | 1991-04-23 | Denar Corporation | Disposable transfer jig assembly |
DE9101613U1 (en) * | 1991-02-13 | 1991-05-29 | Schreiber, Hans, Dr. Dr., 6800 Mannheim | Device for the exact hinge axis installation of jaw models |
DE9307951U1 (en) * | 1993-05-26 | 1994-10-06 | Schreiber, Hans, Dr. Dr., 68167 Mannheim | Kit for transferring the correct jaw model into an articulator |
DE4404640C1 (en) * | 1994-02-14 | 1995-02-09 | Siemens Ag | Dental X-ray diagnosis equipment for the preparation of panoramic films of the skull of a patient |
DE9418997U1 (en) * | 1994-11-25 | 1995-03-16 | Sahner, Inge, 66763 Dillingen | Face bow for dentistry |
-
1995
- 1995-05-18 DE DE29508277U patent/DE29508277U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4841965A (en) * | 1984-11-13 | 1989-06-27 | Jacobs Deborah A | Animal holding and position restoring device employing vacuum holder and mouthpiece |
DE3627510A1 (en) * | 1986-08-13 | 1988-02-18 | Siemens Ag | HEAD POSITIONING DEVICE FOR A DENTAL X-RAY DIAGNOSTIC DEVICE |
GB2213066A (en) * | 1987-12-02 | 1989-08-09 | Inst Of Neurology | Head fixation apparatus |
US5009594A (en) * | 1989-07-18 | 1991-04-23 | Denar Corporation | Disposable transfer jig assembly |
DE9101613U1 (en) * | 1991-02-13 | 1991-05-29 | Schreiber, Hans, Dr. Dr., 6800 Mannheim | Device for the exact hinge axis installation of jaw models |
DE9307951U1 (en) * | 1993-05-26 | 1994-10-06 | Schreiber, Hans, Dr. Dr., 68167 Mannheim | Kit for transferring the correct jaw model into an articulator |
DE4404640C1 (en) * | 1994-02-14 | 1995-02-09 | Siemens Ag | Dental X-ray diagnosis equipment for the preparation of panoramic films of the skull of a patient |
DE9418997U1 (en) * | 1994-11-25 | 1995-03-16 | Sahner, Inge, 66763 Dillingen | Face bow for dentistry |
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Legal Events
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R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20010713 |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20030617 |
|
R071 | Expiry of right |