DE69728006T2

DE69728006T2 - Vorrichtung für chirurgische Eingriffe

Info

Publication number: DE69728006T2
Application number: DE69728006T
Authority: DE
Inventors: Kazutoshi Niihari-gun Kan; Masakatsu Fujie; Ryuichi Shinomura; Koichi Izumi-ku Sano; Hiroshi Takeuchi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-09-18
Filing date: 1997-09-17
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2017-09-18
Also published as: EP0830847B1; US6094590A; EP0830847A3; EP0830847A2; DE69728006D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine medizinische Ausrüstung oder medizinische Einrichtung, die es ermöglicht, eine medizinische Versorgung oder einen chirurgischen Eingriff an einem einzigen Operationstisch durchzuführen, wobei Informationen, die von einem Kernspintomographen und Informationen, die von einer Einrichtung wie beispielsweise einem Endoskop zur Darstellung eines lokalen Bereichs erhalten werden, verwendet werden.
In der Druckschrift JP-A-7-194616 wird ein System zur Unterstützung chirurgischer Eingriffe vorgeschlagen, mit dem der augenblickliche Zustand eines eingebrachten Gegenstands, wie eines Katheders, der in einen Untersuchungsgegenstand eingeführt ist, in Echtzeit festgestellt werden kann, sodass es möglich ist, das Einführen des eingebrachten Gegenstands in korrekter Weise durchzuführen. Dieses System zur Unterstützung chirurgischer Eingriffe ist mit einer Liege mit einer oberen Auflage, die kleine Bewegungen ausführen kann, und einem Computertomographen (oder Röntgenstrahl-CT-Gerät) ausgestattet, wobei es ein tomographisches Bild (oder Schnittbild) oder eine dreidimensionale Aufnahme eines auf der Auflage befindlichen Gegenstands erzeugen kann.
In der Druckschrift JP-A-8-140958 wurde außerdem eine medizinische Versorgung unter Beobachtung mit Hilfe eines Kernspintomographen (Magnetic Resonance Imaging Apparatus, MRI-Gerät) mit einer offen ausgestalteten Abtasteinheit (oder Gantry) vorgeschlagen.
Auch in der Druckschrift JP-A-7-194609 wurde eine Vorrichtung vorgeschlagen, mit der die medizinische Versorgung unter Verwendung eines Haupt/Neben-Manipulators zur medizinischen Verwendung und eines Endoskops durchgeführt wird.
Es wurden also Systeme angegeben, die die Untersuchung oder Messung eines erkrankten Teils des Körpers nicht invasiv von außen ermöglichen; diese Vorrichtungen zielen darauf ab, minimal-invasive Operationen zu ermöglichen, wobei der chirurgische Eingriff ohne größere Schnitte an der Körperoberfläche durchgeführt werden kann.
Mit dem System zur Unterstützung eines chirurgischen Eingriffs, das in dem oben angegebenen Stand der Technik Dokument JP-A-7-194616 offenbart wurde, ist die nicht invasive dreidimensionale Messung an einem Patienten möglich, die Verwendung dieses Systems für einen chirurgischen Eingriff wurde jedoch nicht in Betracht gezogen. Da es möglich ist, dass der chirurgische Eingriff lange dauert, ist es erforderlich, dass die Bilddarstellung des betroffenen Bereichs über eine lange Zeit durchgeführt wird. Es ist außerdem wichtig, dass ein detailliertes Bild der Besonderheiten erhalten wird. Im Falle eines Computertomographen besteht das Problem der Belastung des medizinischen Personals und es ist daher schwierig, während des chirurgischen Eingriffs die Messung über einen langen Zeitraum fortzuführen. Es ist außerdem schwierig, ein detailliertes Bild des betroffenen Bereichs zu erhalten, das für den chirurgischen Eingriff erforderlich ist (oder ein Bild, wie mit bloßen Auge).
Wenn ein Computertomograph als System zur Unterstützung eines chirurgischen Eingriffs verwendet wird, wird die Untersuchung des betroffenen Bereichs üblicherweise mit dem Computertomographen vor dem chirurgischen Eingriff durchgeführt und der Erfolg des chirurgischen Eingriffs wird überprüft, indem die Untersuchung mit dem Computertomographen nach dem chirurgischen Eingriff noch mals wiederholt wird. Wenn jedoch als Ergebnis der Untersuchung nach dem chirurgischen Eingriff festgestellt wird, dass der chirurgische Eingriff nicht erfolgreich war, ist ein neuer chirurgischer Eingriff erforderlich. Dies belastet sowohl den Patienten als auch den Arzt in starkem Maße.
Wenn der in JP-A-8-140958 verwendete Kernspintomograph mit dem in offener Bauweise ausgeführten Gantry für den chirurgischen Eingriff verwendet wird, kann das Problem der Belastung des medizinischen Personals während des chirurgischen Eingriffs über einen langen Zeitraum hinweg gelöst werden. Es ist jedoch immer noch schwierig, ein detailliertes Bild des betroffenen Bereichs zu erhalten, das für den chirurgischen Eingriff nötig ist (d. h. ein Bild wie mit bloßem Auge). Die Druckschrift JP-A-8-140958 zeigt außerdem, dass die medizinische Versorgung durch den Arzt an einer Stelle sehr nahe an dem MRI-Gerät durchgeführt wird. Da jedoch durch das starke Magnetfeld unvorhergesehene Vorfälle oder irgendwelche Beeinträchtigungen wie im Falle des zufälligen Einbringens eines Metalls auftreten können, ist es besser, wenn der chirurgische Eingriff durch den Arzt durchgeführt werden kann, ohne dass er in die Nähe des Kernspintomographen kommt.
Wenn ein minimal-invasiver Eingriff unter Verwendung des in JP-A-7-194609 offenbarten Manipulators durchgeführt wird, wird die Umgebung des Arbeitsbereichs des Manipulators mit einem Endoskop überwacht ohne dass an der Körperoberfläche an der Stelle des chirurgischen Eingriffs große Schnitte erforderlich sind. In diesem Fall ist das Sichtfeld des Endoskops klein; nur ein sehr begrenzter Bereich des Bereichs des chirurgischen Eingriffs kann überwacht werden. Es ist daher nicht möglich, den Bereich des chirurgischen Eingriffs oder den beeinträchtigten Teil in einem großen Bereich zu überwachen.
Selbst wenn auf ein Gerät oder ein System zurückgegriffen wird, mit dem eine fortschrittliche medizinische Behandlung möglich ist, steht die Sicherheit des Ganzen bei der medizinischen Behandlung im Vordergrund. Es ist also auch für Vorrichtungen für chirurgische Eingriffe, bei denen diagnostische Verfahren und Manipulatoren ohne Einschränkungen verwendet werden, wichtig, die Sicherheit zu beachten.
In der Druckschrift US-A-5 526 814 ist eine Vorrichtung für chirurgische Eingriffe mit einem fernbedienbaren chirurgischen Instrument offenbart, wobei dieses Instrument lokal überwacht wird. Der Operationstisch ist von einem Kernspintomographen umgeben. Ein automatisches Abschalten des Instruments während der MRI-Messung und umgekehrt ist jedoch nicht vorgesehen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung für chirurgische Eingriffe anzugeben, mit der ein chirurgischer Eingriff mit hoher Genauigkeit möglich ist, da ein detailliertes Bild des betroffenen Bereichs erhalten wird, und gleichzeitig der chirurgische Eingriff mit hoher Sicherheit möglich ist, da es ermöglicht wird, einen in Bezug genommenen Bereich des betroffenen Bereichs mithilfe eines Bildes zu überwachen, der durch die Abbildung eines größeren Bereichs erhalten wird.
Zur Lösung der angegebenen Aufgabe gibt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung für chirurgische Eingriffe an, die einen Operationsmanipulator, der eine chirurgische Operationsausrüstung trägt, eine Bedieneinrichtung zur Bedienung des Operationsmanipulators, eine Abbildungseinheit zur örtlichen Betrachtung des Arbeitsbereichs der chirurgischen Operationsausrüstung und einen Operationstisch um fasst, wobei ein Kernspintomograph vorgesehen ist, der einen Aufnahmebereich als Bereich des Messgegenstands besitzt, der größer ist als der Abbildungsbereich der Abbildungseinheit, wobei der Operationstisch so angeordnet ist, dass sich der Bereich des Messgegenstands des Kernspintomographen über der Oberfläche des Operationstisches befindet, und eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, um zwischen einem Messmodus des Kernspintomographen und einem Betriebszustand der chirurgischen Operationsausrüstung zu wechseln, damit entweder nur mit dem Kernspintomographen gemessen oder nur die chirurgische Operationsausrüstung betrieben wird, wodurch auf dem Operationstisch die Messung mit dem Kernspintomographen und ein chirurgischer Eingriff auf der Basis der chirurgischen Operationsausrüstung, die von dem Operationsmanipulator gehalten wird, möglich ist.
Die chirurgische Operationsausrüstung, die von dem Operationsmanipulator gehalten wird, kann so angeordnet sein, dass sie in dem Aufnahmebereich des Messgegenstands des Kernspintomographen bedient wird.
Sie kann so ausgebildet sein, dass der Operationsmanipulator und die Abbildungseinheit von einer Halterung aufgenommen werden und die Halterung so ausgebildet ist, dass sie in Bezug auf den Operationstisch in Längsrichtung des Operationstisches beweglich ist.
Sie kann so ausgebildet sein, dass der Operationsmanipulator und die Abbildungseinheit von einer Halterung aufgenommen werden und die Halterung in einem in Längsrichtung des Operationstisches seitlichen Bereich des Operationstisches ausgebildet ist.
Die Halterung zur Aufnahme des Operationsmanipulators und die Abbildungseinheit können lösbar angebracht sein.
Eine Konsole, die mit einer Bedieneinrichtung (oder Eingabeeinrichtung) ausgestattet ist, kann so angeordnet sein, dass sich die Konsole und der Operationsmanipulator im Blickfeld der Bedienperson befinden, die die Eingabeeinrichtung bedient.
Die Konsole, die mit der Bedieneinrichtung ausgestattet ist, kann so angeordnet sein, dass sich der Operationsmanipulator gegenüber der Vorderseite der Konsole in einem weiter hinten liegenden Bereich befindet.
Die Konsole, die mit der Eingabeeinrichtung ausgestattet ist, kann so angeordnet sein, dass sich der Operationsmanipulator bezüglich dem vordersten Bereich der Konsole nach hinten versetzt befindet.
Sie kann so ausgebildet sein, dass der Kernspintomograph zylindrische Magnetfeldgeneratoren mit einem oberen und einem unteren Abschnitt und Säulen umfasst, die die Magnetfeldgeneratoren so abstützen, dass ein Zwischenraum erhalten bleibt, wobei der Operationsmanipulator und die Abbildungseinheit durch eine Halterung gehalten werden und eine Konsole, die mit der Bedieneinrichtung ausgestattet ist, auf der Seite der Halterung relativ zu den Säulen in Längsrichtung des Operationstisches angeordnet ist.
Durch die Abbildungseinheit erfolgt die Anzeige (oder Darstellung) eines detaillierten Bildes eines sehr begrenzten Bereichs des Bereichs des chirurgischen Eingriffs, sodass die Bedienung durch den Chirurgen, der den chirurgischen Eingriff ausführt, unterstützt wird. Der Chirurg kann einen chirurgischen Eingriff, der hohe Präzision erfordert, durchführen und gleichzeitig das detaillierte Bild betrachten. Da während dem chirurgischen Eingriff von dem Kernspintomographen ein Abbild eines Bereichs erhalten werden kann, der größer ist als der Bildausschnitt, der von der Abbildungseinheit erhalten wird, ist es möglich, sofort auf eine Veränderung oder ein Problem (oder eine Störung) zu reagieren, die außerhalb des Betrachtungsfeldes der Abbildungseinheit auftritt.
Ein Beispiel für eine solche Abbildungseinheit ist ein Endoskop und eine Abbildungseinrichtung zur Darstellung eines Bildes, das durch die Abbildung mithilfe des Endoskops erhalten wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Anordnung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist ein Diagramm zur Erläuterung des Zustands vor dem chirurgischen Eingriff gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist ein Diagramm zur Erläuterung eins Zustands während des chirurgischen Eingriffs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Anordnung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Anordnung nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Anordnung in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Anordnung in einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
9 ist ein Flussdiagramm, das die Umschaltung zwischen der MRI-Messung und dem Betrieb der chirurgischen Operationsausrüstung bei einer Vorrichtung für einen chirurgischen Eingriff gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
1 zeigt eine erste Ausführungsform, wonach ein Kernspintomograph mit einem offen konfigurierten Gantry 1 verwendet wird, sodass ein Operationstisch 10 sich in dem Bereich befindet, der der Aufnahmebereich des Kernspintomographen 1 ist.
Der Kernspintomograph 1 umfasst zwei im Wesentlichen zylindrische Magnetfeldgeneratoren 12, die oben und unten geteilt ausgeführt sind, Säulen 11, die die Magnetfeldgeneratoren 12 abstützen, und einen MRI-Controller (nicht gezeigt), der die Magnetfeldgeneratoren 12 steuert. Der Messbereich des Kernspintomographen 1 ist ein Raum mit einem gleichförmigen Magnetfeldbereich zwischen den Magnetfeldgeneratoren 12 und befindet sich in der Gegend des Kreismittelpunkts des Zylinders.
Der Operationstisch 10 kann parallel zur Längsrichtung des Operationstisches, wie in 1 gezeigt, verfahren werden, sodass die Position des chirurgischen Eingriffs einschließlich des betroffenen Teils in den Messbereich des Kernspintomographen 1 eingebracht wird. Hierdurch kann die Position des betroffenen Teils einfach justiert werden.
Die Halterung 9 dient auch als Vorrichtung zum Heben der Bauchdecke. Die Halterung 9 dient nämlich als Vorrichtung, um Gewebe an der Körperoberfläche anzuheben, um so zur Bildung eines chirurgischen Operationsfeldes einen abdominalen Bereich anzuheben. Gleichzeitig trägt die Halterung 9 einen Mechanismus, der es ermöglicht, ein Endoskop 2 und eine Ultraschallsonde 3 in den betroffenen Bereich einzuführen und ihre Positionen/Ausrichtungen von außen zu steuern. Außerdem trägt die Halterung 9 Operationsmanipulatoren 4, die es ermöglichen, für den chirurgischen Eingriff Werkzeuge für die medizinische Behandlung in den betroffenen Bereich einzubringen und ihre Positionen/Ausrichtungen von außen zu steuern.
Das Endoskop 2 wird durch eine Endoskopsteuerung kontrolliert, die an der Konsole 5 vorgesehen ist, um ein Bild des betroffenen Bereichs zu erhalten. In ähnlicher Weise wird die Ultraschallsonde 3 über eine Ultraschallsondensteuerung kontrolliert, die an der Konsole 6 angebracht ist, um ein Ultraschallbild des Körperinneren zu erhalten, beispielsweise der inneren Organe. Es ist nicht notwendigerweise erforderlich, dass die Endoskopsteuerung und die Ultraschallsondensteuerung unabhängig voneinander an den Konsolen 5 und 6 angeordnet sind. Die beiden Steuerungen können zusammen an einer der beiden Konsolen 5 und 6 in der Nähe des Endoskops oder der Ultraschallsonde oder an der Bedienungs/Steuerungseinheit 8 angebracht sein.
An der Spitze des Operationsmanipulators 4 ist ein Werkzeug zur medizinischen Behandlung angebracht, beispielsweise eine Pinzette, ein Lasermesser oder dergleichen. Die Position/Ausrichtung des Werkzeugs für die medizinische Behandlung wird von der Konsole 5 oder 6 in Übereinstimmung mit der Bedienung der Bedieneinrichtung durch den Arzt über eine externe Bedieneinrichtung gesteuert.
Der Ausdruck "chirurgische Operationsausrüstung", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine Ausrüstung, die eine Manipulatorfunktion hat und in Übereinstimmung mit der Bedienung durch den Arzt aus der Ferne bewegt werden kann, wobei sich ein Werkzeug für einen chirurgischen Eingriff an ihrer Spitze befindet. Sie kann das Endoskop und die Ultraschallsonde, deren Position/Ausrichtung von außen gesteuert werden kann, und den Manipulator umfassen, der mit dem Werkzeug für die medizinische Behandlung ausgestattet ist, beispielsweise einer Pinzette, einem Lasermesser oder dergleichen, deren Position/Ausrüstung von außen gesteuert werden kann.
Die Absicht des Arztes wird also in eine Positionsänderung oder Änderung der Ausrichtung umgesetzt, sodass die Position oder Ausrichtung der chirurgischen Operationsausrichtung in Übereinstimmung mit der Informationsänderung gesteuert wird. Auf diese Weise erhält man das so genannte Haupt/Neben-Manipulatorsystem. Die chirurgische Operationseinrichtung oder Einrichtung zur Halterung eines Werkzeugs für den chirurgischen Eingriff ist mit Einrichtungen ausgestattet, die dazu dienen, auf Tasten oder Kräfte basierende Informationen zu erhalten, sodass die Information über die Kraft oder die Tastinformation, die an der chirurgischen Operationsausrüstung von dem Gewebe erhalten wird, als Feedback zurück zu der Operationseingabeeinrichtung geleitet wird, die von dem Arzt bedient wird.
Abbildungseinrichtungen, wie das Endoskop 2 und die Ultraschallsonde 3 sind als lokale Abbildungseinheiten vorgesehen. Das Endoskop 2 wird von einer Halterung getragen, die die Position/Ausrichtung des Endoskops 2 verändern kann, sodass die Position oder Ausrichtung des Endoskops 2 in Übereinstimmung mit der ärztlichen Anweisung verändert wird, so wie sie von dem Arzt gewünscht wird. In gleicher Weise wird die Ultraschallsonde 3 durch eine Halterung getragen, die die Position/Ausrichtung der Ultraschallsonde 3 so verändern kann, dass die Position oder Ausrichtung der Ultraschallson de 3 in Übereinstimmung mit der ärztlichen Anweisung, so wie sie vom Arzt gewünscht wird, verändert wird.
Die Halterung 9 ist in Längsrichtung des Operationstisches an beiden Seiten des Operationstisches 10 angebracht. Wenn der Kernspintomograph 1 lediglich zum Zwecke der Untersuchung verwendet wird, kann die Halterung 9 abgenommen werden. Außerdem sind Führungsschienen 17 an den gegenüberliegenden Seiten des Operationstisches 10 in seiner Längsrichtung angebracht, sodass die Halterung 9 in Abhängigkeit von dem Ort, an dem sich der Patient 190 befindet, an dem der chirurgische Eingriff durchgeführt werden soll (oder der betroffene Bereich) in die optimale Position gebracht werden kann.
Die Hauptkonsole 5 wird durch den verantwortlichen Chirurgen 100 bedient. Die Hauptkonsole 5 ist mit einer Bedieneinrichtung zur Bedienung des Operationsmanipulators 4 und einem Display zur Darstellung des tomographischen Bildes (oder Schnittbildes) von dem Kernspintomographen 1, eines Bildes von dem Endoskop 2, eines Ultraschallbildes und weiterer medizinischer Information ausgestattet. Außerdem werden eine vor dem chirurgischen Eingriff aufgenommene kernspintomographische Aufnahme und Leitinformationen dargestellt. Ein stereoskopischer Monitor 51 kann die Informationen des Kernspintomographen und eine dreidimensionale Version des Ultraschallbildes stereoskopisch darstellen. Der Nebenmonitor 52 ist ein Monitor zur Darstellung des Schnittbildes oder des Ultraschallbildes. Das Umschalten zwischen den Bildern kann über einen Fußschalter oder dergleichen erfolgen, ohne dass eine Handbedienung erforderlich ist.
Die Hilfskonsole 6 wird von einem assistierenden Chirurgen 110 bedient. Die Hilfskonsole 6 ist in ihrer Funktion zur Hauptkonsole 5 äquivalent. Die Hilfskonsole 6 hat eine Bedieneinrichtung, mit der der assistierende Chirurg die Operationsmanipulatoren 4 anstelle des verantwortlichen Chirurgen bedient, und einen Monitor 61 zur Bilddarstellung.
Der medizinische Überwachungsmonitor 7 wird hauptsächlich von dem Anästhesisten 120 verwendet. Der medizinische Überwachungsmonitor 7 ist ein Monitor für die Lebenserhaltung des Patienten und seiner Vitalfunktionen.
Die Bedienungs/Steuerungseinheit 8 ist mit jeder Einrichtung in der Vorrichtung für chirurgische Eingriffe verbunden, sodass sie für die Datenkommunikation zwischen den Einrichtungen und die Überwachung der Funktion jeder Einrichtung sorgt. Wenn eine anormale Situation auftritt, wird das medizinische Personal durch die Bedienungs/Steuerungseinheit 8 über den anormalen Zustand informiert; sie schaltet die Einheit erforderlichenfalls auch ab.
2 zeigt in einer konzeptionellen Darstellung die vorliegende Ausführungsform in Verbindung mit dem äußeren Erscheinungsbild des Kernspintomographen mit offen ausgeführtem Gantry 1. Die von dem Kernspintomographen mit offen ausgeführten Gantry 1 erhaltene Information wird nicht nur direkt als Bild auf dem Nebenbildschirm 52 dargestellt, sondern auch zu einer Einrichtung 81 geleitet, die die Bildinformation integriert oder zusammenstellt. Auch das Endoskopbild von dem Endoskop 2 wird in die Einrichtung 81 zur Integration der Bildinformation eingegeben. Auch die Bildinformation von der Ultraschallsonde 3 wird in die Einrichtung zur Integration der Bildinformation 81 eingegeben. Diese Bilder werden mit der Einrichtung für die Integration der Bildinformation 81 rekonstruiert und das rekonstruierte Bild wird als dreidimensionale Abbildung auf dem stereoskopischen Monitor 51 dargestellt. Die abwechselnde Darstellung der Bilder wird durch die Einrichtung zur Integration der Bildinformation 81 in Übereinstimmung mit einem Signal durchgeführt, das von der Bildübergangseinrichtung 54, beispielsweise einem Fußschalter, geliefert wird.
Auch die Position/Ausrichtung des Operationsmanipulators 4 wird durch eine Operationsmanipulatorsteuerung 42 in Übereinstimmung mit der Bedienung durch den Arzt von einer Bedieneinrichtung 41 gesteuert, die als Haupteingabeeinrichtung für die Bedienungseingabe dient.
Der Kernspintomograph 1, das Endoskop 2, die Ultraschallsonde 3, die Einrichtung zur Integration der Bildinformation 81, die Operationsmanipulatorsteuerung 42 und der medizinische Überwachungsmonitor 7 sind mit der Bedienungs/Steuerungseinheit 8 verbunden, die wiederum für die Kommunikation mit jeder Ausrüstung verantwortlich ist und jede Anormalität der Ausrüstungen aufzeichnet.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Patient vor dem chirurgischen Eingriff auf dem Operationstisch 10 in einer Position gesichert, die außerhalb des Aufnahmebereichs des Kernspintomographen liegt, und die Halterung 9 wird in die optimale Position für den chirurgischen Eingriff an dem betroffenen Bereich gebracht und an dem Operationstisch befestigt (siehe 3). In Anschluss daran wird das Gewebe an der Körperoberfläche gehoben, um ein Eingriffsgebiet für den betroffenen Bereich zu schaffen. Dies wird so durchgeführt, dass mehrere Öffnungen durch die Körperoberfläche hindurch (hauptsächlich Bauchdecke oder dergleichen) gebildet und die an der Halterung 9 vorgesehenen Elemente zum Heben der Bauchdecke in die Öffnungen eingeführt werden, um die Bauchdecke zu heben. Die Bauchdecke wird in dem angehobenen Zustand gehalten. Außerdem werden das Endoskop 2, die Ultraschallsonde 3 und die Operationsmanipulatoren in kleine Öffnungen eingeführt, die in ähnlicher Weise an der Körperoberfläche gebildet wurden. Hierzu können die Einführöffnungen für die Elemente zum Heben der Bauchdecke verwendet werden. Um den Eingriff in die Körperoberfläche so klein wie möglich zu halten, werden vorzugsweise die Einführöffnungen für die Elemente zum Heben der Bauchdecke und die Einführöffnungen für die chirurgische Operationsausrüstung, wie das Endoskop, die Ultraschallsonde und die Operationsmanipulatoren, gemeinsam verwendet. Beispielsweise sind hierfür für einen chirurgischen Eingriff, bei dem ein Endoskop, eine Ultraschallsonde und vier Operationsmanipulatoren verwendet werden, insgesamt sechs Öffnungen ausreichend. Außerdem werden Sensoren für die Lebenserhaltung und die Überwachung der Lebensfunktion an dem Patienten befestigt.
Nachdem die Vorrichtungen an dem Patienten angebracht sind, wird der Operationstisch in den Aufnahmebereich des Kernspintomographen eingebracht, sodass der betroffene Bereich in dem Aufnahmebereich positioniert wird (siehe 4). In diesem Zustand wird zunächst ein Schnittbild des betroffenen Teils mit dem Kernspintomographen aufgenommen. Dadurch wird die Beziehung zwischen dem Zustand des betroffenen Teils und den Positionen und Ausrichtungen der angebrachten chirurgischen Operationsausrüstung aufgenommen oder geklärt. Die chirurgische Operationsausrüstung wird so bedient, dass das Endoskop relativ zu dem betroffenen Bereich in eine Position bewegt wird, an der der betreffende Bereich am Besten betrachtet werden kann. Dann wird mit der medizinischen Versorgung des betroffenen Bereichs begonnen.
Wenn der betroffene Bereich in einem inneren Organs liegt, wird die Ultraschallsonde mit dem interessierenden inneren Organ in Kontakt gebracht, während gleichzeitig das von dem Endoskop erhaltene Abbild betrachtet wird. Auf diese Weise wird ein Ultraschallbild erhalten. Außerdem wird der Kernspintomograph so betrieben, dass im Hinblick auf die Position eine detaillierte Beziehung aufgenommen und ein MRI-Bild des betroffenen Teils erhalten wird. Eine noch ge nauere Positionsbeziehung kann durch Bildintegration des MRI-Bildes und des Ultraschallbildes erhalten werden.
Der Arzt führt die medizinische Versorgung durch und bedient den Hauptarm der Bedieneinrichtung auf der Basis der erhaltenen Positionsinformation des betroffenen Bereichs, um einen Operationsmanipulator als Nebenarm in die gewünschte Position/Ausrichtung zu bringen. Erforderlichenfalls kann die Messung mit dem Kernspintomographen durchgeführt werden und die medizinische Versorgung kann ohne Einschränkung unter Verwendung der weiteren chirurgischen Operationsausrüstung erfolgen, während die Position und der Zustand des betroffenen Bereichs überwacht werden.
Die Bedienungs/Steuerungseinrichtung 8 tauscht für den Datenaustausch kontinuierlich Informationen mit jedem Gerät aus. Daher sind die erforderlichen Daten von überall verfügbar. Die Bedienungs/Steuerungseinrichtung 8 überwacht den Zustand jedes Geräts zu jeder Zeit. Falls in einem im speziellen Gerät eine Störung auftritt, gibt die Bedienungs/Steuerungseinrichtung 8 sofort Alarm und zeigt gleichzeitig die Stelle des ungewöhnlichen Vorfalls an, sodass das medizinische Personal aufgefordert wird, der Störung zu begegnen. Dadurch wird die Verwendung der Daten erleichtert und die Sicherheit der Vorrichtung für chirurgische Eingriffe wird verbessert.
Im Falle einer speziellen medizinischen Versorgung werden nicht nur Pinzetten und Lasermesser verwendet, sondern auch Nahtmaterial, Absaugschläuche, Spülschläuche, Verödungsvorrichtungen, Ultraschallausrüstung für die medizinische Versorgung usw. Diese werden alle über Führungsschläuche verwendet, die in den Operationsmanipulatoren vorgesehen sind, oder sie werden anstelle der Operationsmanipulatoren eingesetzt.
Wenn die medizinische Versorgung beendet ist oder im Laufe der medizinischen Versorgung wird ein MRI-Bild mithilfe des Kernspintomographen aufgenommen, um den Erfolg oder Misserfolg und/oder die Auswirkungen des medizinischen Eingriffs festzustellen. Auf den Erfolg oder Misserfolg und/oder die Wirkungen des medizinischen Eingriffs kann aus Blutungen oder dergleichen, ob oder ob nicht die Naht geschlossen ist, ob oder nicht das innere Organ seine Funktion aufgenommen hat, usw. geschlossen werden. Es kann beispielsweise auch festgestellt werden, wenn in einem unerwarteten Bereich Blutungen auftreten. Es können nämlich beispielsweise Blutungen außerhalb des Sichtfelds des Endoskops festgestellt werden, die nicht festgestellt werden, wenn nur das Endoskop verwendet wird.
Es ist daher möglich, den chirurgischen Eingriff durchzuführen und gleichzeitig den Erfolg verschiedener Maßnahmen, die im Laufe des chirurgischen Eingriffs durchgeführt werden, festzustellen. Dadurch kann die Wahrscheinlichkeit einer nochmaligen Operation verkleinert werden, die sich möglicherweise aus der Untersuchung nach dem chirurgischen Eingriff ergibt. Es ist daher auch möglich, die Belastung für den Patienten zu reduzieren. Da Blutungen außerhalb des Sichtfels des Endoskops festgestellt werden können, die nur schwierig festzustellen sind, wenn nur das Endoskop verwendet wird, wird die Sicherheit des chirurgischen Eingriffs verbessert.
Der Chirurg kann von einer Bildinformation einfach zur anderen durch ein Fußpedal, Tastendruck, Spracheingabe oder dergleichen übergehen. Der Bildwechsel kann die Bewegung (oder Veränderung) der Position/Ausrichtung der Endoskopkamera, die Bewegung (oder Veränderung) der Position/Ausrichtung der Ultraschallsonde und den Wechsel der darzustellenden Bilddaten umfassen, beispielsweise den Wechsel der Abbildung des Kernspintomographen von einem transversalen Schnittbild zu einem longitudinalen Schnittbild, den Wechsel von der Darstellung des MRI-Bildes zu einer computerto mographischen Bilddarstellung, die Verkleinerung des Bildes, die Vergrößerung des Bildes, die Veränderung des Blickwinkels und die Veränderung des Bezugspunkts für den Maßstab umfassen.
Der Arzt bedient den Manipulator und beurteilt dabei den Vorgang durch Betrachtung der Bilder von dem Endoskop, der Ultraschallsonde und dem Kernspintomographen. Um die Operation für den Arzt einfach zu gestalten, ist die Bedieneinrichtung so ausgelegt, dass der Abgleich des Manipulators mit der chirurgischen Operationsausrüstung einfach ist. Sogar wenn beispielsweise ein Bild des Manipulators, das in einem Endoskopbild erscheint, in der Mitte positioniert wird, wird die Bedienbarkeit schlechter, wenn die Ausrichtung nicht mit der Ausrichtung in der Bedieneinrichtung übereinstimmt. Die Bedieneinrichtung ist daher so ausgelegt, dass an dem Endoskop eine Ausrichtung erreicht wird, die möglichst nahe an der Ausrichtung des Manipulators liegt. Für diesen Zweck weist ein Manipulatorbereich der Bedieneinrichtung eine Struktur auf, mit der er die gleiche Ausrichtung einnehmen kann wie der Nebenmanipulator auf dem Bildschirm.
Halterungen, chirurgische Operationsausrüstung und dergleichen, die in das starke Magnetfeld des Kernspintomographen eingebracht werden, bestehen aus Materialien, wie schwach magnetischen Stoffen, Keramiken oder synthetischen Harzen, die von dem Magnetfeld nicht beeinflusst werden, selbst wenn es eine hohe Stärke aufweist, und behindern die Messung mit dem Kernspintomographen nicht. In ähnlicher Weise bestehen die Stellglieder zur Bewegung der Halterungen, chirurgischen Operationsausrüstung und dergleichen aus Materialien wie nichtmagnetischen Stoffen, schwach magnetischen Substanzen, Keramiken oder Harzen und sie werden basierend auf Bewegungsmechanismen wie Öldruck oder hydraulischen Druck, die von elektromagnetischen Kräften verschieden sind, bewegt.
Die Funktionen der chirurgischen Operationsausrüstung, die aus den Operationsmanipulatoren 4, dem Endoskop, der Ultraschallsonde, dem Kernspintomographen usw. besteht, werden zentral durch die Bedienungs/Steuerungseinheit 8 gesteuert.
Während der MRI-Messung werden die Operationsmanipulatoren 4, die chirurgische Operationsausrüstung, das Endoskop und die Ultraschallsonde so gesteuert, dass sie elektrisch nicht angesteuert werden und mechanisch nicht bewegt werden, um jegliche Einflüsse zu vermeiden, die das Ergebnis der kernspintomographischen Untersuchung beeinträchtigen können. Wenn andererseits der Arzt eine MRI-Messung veranlasst, während die Operationsmanipulatoren 4, die chirurgische Operationsausrüstung, das Endoskop und die Ultraschallsonde bedient werden, werden die Anzeige "IN BETRIEB" und eine Warnung dargestellt, um den Arzt zu veranlassen, die betriebenen Vorrichtungen abzuschalten. Die Bedienungs/Steuerungseinrichtung 8 erlaubt erst die Messung mit dem Kernspintomographen, nachdem das Abschalten der oben genannten Vorrichtungen festgestellt wurde.
Die Bedienungs/Steuerungseinrichtung 8 überwacht den Zustand jeder Ausrüstung, damit Störungen zu jeder Zeit festgestellt werden können. Daher ist das gesamte System zuverlässig.
Für den verantwortlichen Chirurgen und den assistierenden Chirurgen sind mehrere Bildmonitoren vorgesehen. In dem Beispiel werden drei Bildschirme gezeigt, wobei jeder Bildschirm für eigene Aufgaben vorgesehen ist und für die Bilddarstellung dient. Falls ein Monitor mit Fenstertechnikdarstellung verwendet wird, ist es unbestimmt und unsicher, in welchem Fenster die Bilddaten erscheinen, wobei wegen überlappender Fenster verborgene Bereiche auftreten können. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein System angegeben, mit dem diese Nachteile bestmöglich vermieden werden. Einer der Bildmonitore ist ein Monitor, der stereoskopische Bilder darstellen kann.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Ausführungsform liegt in der Anordnung der Vorrichtungen.
Nach der vorliegenden Ausführungsform sind die Bedienposition des Manipulators und die Position, an der die medizinische Versorgung erfolgt, voneinander getrennt. Die Position, an der der Chirurg eine Bedieneingabe tätigt, ist daher sicherheitstechnisch relevant. Es ist erforderlich, das System so zu strukturieren, dass der Chirurg bei der Aufnahme des Status des Patienten sofort reagieren kann, wenn eine plötzliche Änderung im Befinden des Patienten auftritt. Damit der Arzt oder Chirurg den Zustand des Patienten mit möglichst geringer Bewegung der Blickrichtung erfassen kann, sind die Vorrichtungen so angeordnet, dass sich jede Vorrichtung in einer Position befindet, aus der der Arzt auf den Patienten blicken kann.
Außerdem ist jede Vorrichtung in einem Bereich angeordnet, deren Magnetfeldstärke nicht höher als die vorgegebene Stärke ist (beispielsweise 5 Gauss), sodass sie durch das Magnetfeld des Kernspintomographen nicht beeinträchtigt wird und andererseits das Magnetfeld nicht beeinflusst. Daher ist jede Vorrichtung des Systems zur Unterstützung eines chirurgischen Eingriffs in einem Bereich angeordnet, in dem die Magnetfeldstärke in einer Magnetfeldverteilung um den Kernspintomographen nicht höher als die vorgegebene Stärke ist, und befindet sich in einer Position, von der der Arzt den Patienten sehen kann.
In 1 stellt die Bereichsbegrenzungslinie 15 eine Linie mit gleicher Feldstärke der vorgegebenen Magnetfeldstärke dar. Die Linie 15 mit gleicher, vorgegebener Magnetfeldstärke wird als Begrenzungslinie angenommen und alle Vorrichtungen sind außerhalb dieser Grenze angeordnet.
Dadurch ist der Einfluss der Magnetfeldstärke auf jede Vorrichtung unter dem zulässigen Niveau und die Aufmerksamkeit des Arztes für den Patienten ist größtmöglich.
Die Vorrichtungen, auf die hier Bezug genommen wird, bedeuten nicht chirurgische Operationsausrüstungen, Halterungen und dergleichen, die unter einem starken Magnetfeld arbeiten, sondern Vorrichtungen, wie die Bedienungs/Steuerungseinrichtung 8, die von dem Arzt bedient wird, die Vorrichtung zur Überwachung des Bildes von dem Endoskop 2, der Ultraschallsonde 3 oder dem Kernspintomographen 1, die Bedienungs/Steuerungseinrichtung 8 oder den Monitor 7 für den Anästhesisten, die nicht notwendigerweise direkt unter dem Magnetfeld platziert werden müssen, und Vorrichtungen, wie Kathodenstrahlröhren, die leicht von dem Magnetfeld beeinträchtigt werden.
Das Prinzip hinsichtlich der oben genannten Anordnung aller Vorrichtungen ist in gleicher Weise auf die anderen Ausführungsformen, die nachstehend erläutert werden, anwendbar.
Die chirurgische Operationsausrüstung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens eine Konsole. Die Vorrichtung für chirurgische Eingriffe gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist eine Hauptkonsole und eine Hilfskonsole 5 und 6 auf. Die Hauptkonsole 5 und die Position für den chirurgischen Eingriff sind im Blickfeld des verantwortlichen Chirurgen angeordnet, wohingegen die Hilfskonsole 6 und die Position für den chirurgischen Eingriff in dem Blickfeld des assistierenden Chirurgen angeordnet sind.
Im Allgemeinen wird angenommen, dass der Blickwinkel 180° beträgt, d. h. 90° von der direkten Richtung links und rechts. Wenn die Konsole 5 oder 6 so angeordnet ist, dass sich der Operationsmanipulator 4 gegenüber der Vorderseite der Konsole in einem weiter hinten liegenden Bereich befindet, ergibt sich daraus, dass sich die Konsole 5 oder 6 und die Operationsposition in dem Blickfeld des Bedienpersonals 100 oder 110 befinden. Vorzugsweise befindet sich der Operationsmanipulator 4 nämlich in Bezug auf die gestrichelte Linie A in 1 hinter der Konsole 5 oder in Bezug auf die gestrichelte Linie B hinter der Konsole 6.
Wenn der Kernspintomograph ein Kernspintomograph mit offen ausgeführten Gantry ist, der zylindrische Magnetfeldgeneratoren 12, die oben und unten geteilt ausgeführt sind, und Säulen 11 umfasst, die die Magnetfeldgeneratoren 12 so abstützen, dass ein Zwischenraum erhalten bleibt, sind die Konsole 5 oder 6 und die Operationsposition im Blickfeld des Chirurgen 100 oder 110 angeordnet, wenn die Konsole 5 oder 6 an der Halterung 9 relativ zu den Säulen 11 (oder der Verbindungslinie zwischen den gegenüberliegenden Säulen 11) in Längsrichtung des Operationstisches 10 angeordnet ist.
Es wurde oben ausgeführt, dass der Blickwinkel etwa 180° beträgt und sich die Konsole 5 oder 6 und die Operationsposition in diesem Winkelbereich befinden. Noch bevorzugter sind die Konsole 5 oder 6 und die Operationsposition in dem Bereich von 90° angeordnet. So ist es nicht erforderlich, den Kopf von einer Seite zur anderen zu wenden (oder von rechts nach links), wodurch das Sichtfeld natürlich verbessert wird. Es wäre noch bevorzugter ideal, wenn sich die Konsole 5 oder 6 und die Operationsposition von dem Chirurgen aus in einer Linie befinden. Die Konsole 5 oder 6 ist in diesem Fall vorzugsweise nicht hoch, sodass sie den Blick nicht versperrt.
Die Hauptkonsole 5 und die Hilfskonsole 6 sind außerdem in einem begrenzten Gebiet angeordnet, das von der Magnetfeldstärke abhängt. Wenn beispielsweise 5 Gauss der Schwellwert der Magnetfeldstärke ist, dann entspricht der von der Magnetfeldstärke abhängende begrenzte Bereich einem Bereich, dessen Magnetfeldstärke nicht über 5 Gauss liegt.
Auch der Monitor für den Anästhesisten ist in einem begrenzten Bereich angeordnet, der von der Magnetfeldstärke abhängt. Der Monitor für den Anästhesisten ist nämlich außerhalb des Bereichs angeordnet, dessen Magnetfeldstärke über der vorgegebenen Magnetfeldstärke liegt.
Die vorgegebene Magnetfeldstärke ist in Abhängigkeit von der Magnetfeldstärke, die für jede Vorrichtung möglich ist, verschieden.
Auch in einem herkömmlichen Kernspintomographen sind der Raum für die Operation und der Raum für die Messung voneinander getrennt. In der vorliegenden Ausführungsform befindet sich die Bedieneinheit für den Kernspintomographen jedoch, ohne dass irgendeine Wand vorgesehen ist, in dem Operationsraum, in dem sich der Kernspintomograph befindet. Daher kann der Arzt bei einem Notfall leicht in die Nähe des Patienten gelangen, und die Sicherheit und die Bedienbarkeit sind besser.
5 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform wird ein Operationstisch unter Verwendung eines Kernspintomographen mit offen ausgeführtem Gantry angegeben, der rechts und links geteilt ist. Der Magnetfeldgenerator 1a ist rechts und links geteilt, wie in 5 gezeigt. Beide voneinander getrennten Magnetfeldgeneratoren 1a sind ringförmig ("Doghnut-Form") und der Patient und der Operationstisch befinden sich im zentralen Bereich der Ringform. Abgesehen von dem Aufbau des Kernspintomographen sind die anderen Vorrichtungen hinsichtlich ihrer Konstruktion und Anordnung ähnlich wie die Vorrichtungen in 1.
In diesem Fall ist ein gewöhnlicher chirurgischer Eingriff ohne Halterung 9 und chirurgische Operationsausrüstung möglich.
In diesem Fall können die Vorrichtungen für einen wenig invasiven chirurgischen Eingriff so angebracht werden, dass in dem Zustand, in dem der Patient auf dem Operationstisch gesichert ist, die Position für den chirurgischen Eingriff an einem betroffenen Bereich in den Messbereich des Kernspintomographen gebracht wird, indem der Operationstisch eingeschoben und die Halterung und die chirurgische Operationsausrüstung danach befestigt werden.
Auch bei dem MRI-Gerät mit dem in 5 gezeigten Aufbau befinden sich die Konsole 5 oder 6 in einem Bereich, in dem die Magnetfeldstärke nicht über der vorgegebenen Magnetfeldstärke liegt. Die Konsole ist nämlich außerhalb des Bereichs angeordnet, dessen Magnetfeldstärke über der vorgegebenen Magnetfeldstärke liegt.
Bei dem Kernspintomographen mit offen ausgeführtem Gantry befindet sich der verantwortliche Chirurg 100 in einer Position auf einer der beiden gegenüberliegenden Seiten des Operationstisches 10 in dem Raum zwischen den getrennt vorliegenden elektromagnetischen Spulen. Der assistierende Chirurg 110 steht in der Position auf der gegenüberliegenden Seite von dem verantwortlichen Chirurgen 100, wobei sich der Operationstisch 10 zwischen den beiden befindet. Ein Anästhesist 120 befindet sich in einer Position auf einer Seite der getrennt vorliegenden elektromagnetischen Spulen 1a, an der er dem verantwortlichen Chirurgen 100 und dem assistierenden Chirurgen 110 nicht im Weg steht und von der der Anästhesist den Patienten 190 sehen kann. Ein medizinischer Überwachungsmonitor 7 für den Anästhesisten 120 ist so angeordnet, dass der Körper des Patienten 190 leicht überwacht werden kann, wobei er sich in einer Position befindet, die von dem Magnetfeld nur wenig beeinflusst wird, wobei der Bereich von der Magnetfeldstärke abhängt, die die Chirurgen nicht stört. In der vorliegenden Ausführungsform befindet sich der Monitor zur medizinischen Information 7 in der Verlängerung des Kopfes des Patienten in Längsrichtung des Operationstisches 10.
In 6 ist eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In dieser Ausführungsform ist ein Operationstisch für einen hohlzylindrischen Kernspintomographen vorgesehen. Wie im Falle von 1 wird der Operationstisch in den Messbereich des Kernspintomographen eingebracht, nachdem die gesamte Ausrüstung angebracht wurde, wobei der Patient hierbei auf dem Operationstisch gesichert wird. Die Vorrichtung für den chirurgischen Eingriff arbeitet ähnlich wie die Vorrichtung von 1.
Auch bei dem Kernspintomographen mit dem in 6 gezeigten Aufbau sind die Konsolen 5 oder 6 in einem Bereich angeordnet, in dem die Magnetfeldstärke nicht höher als die vorgegebene Magnetfeldstärke ist. Die Konsole befindet sich nämlich außerhalb des Bereichs, in dem die Magnetfeldstärke größer als die vorgegebene Magnetfeldstärke ist.
7 zeigt eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform ist der Kernspintomograph in einem für die Operation vorgesehenen Raum 701 installiert. Auch in dieser Ausführungsform sind eine Konsole 5 für den verantwortlichen Chirurgen 100, eine Konsole 6 für den assistierenden Chirurgen 110 und ein medizinischer Überwachungsmonitor 7 für den Anästhesisten 120 in Positionen angeordnet, von denen der verantwortliche Chirurg 100, der assistierende Chirurg 110 und der Anästhesist 120 den Patienten 190 sehen können. Hierzu ist eine Wandfläche 702 des ab geschlossenen Operationsraums 701 an einer geeigneten Stelle mit einem Fenster ausgestattet oder die gesamte Wandfläche 702 ist transparent ausgeführt. Die Wandfläche 702 des Operationsraums 701 ist wegen der Magnetfeldstärke vorgesehen. Die Wandfläche 702 des Operationsraums 701 kann in diesem Fall also das Magnetfeld abschirmen. Mit diesem Aufbau, in dem der Kernspintomograph 1b sich in dem abgeschlossenen Operationsraum 701 befindet, wohingegen die Ausrüstung zur Steuerung und Bedienung der chirurgischen Operationsausrüstung außerhalb des Operationsraums 701 angebracht ist, ist es möglich, die chirurgische Operationsausrüstung durch eine Person zu steuern und zu bedienen, die vorher nicht darauf überprüft wurde, ob sie metallische Gegenstände bei sich hat.
Die vorliegende Ausführungsform ist besonders günstig, wenn die Magnetfeldstärke hoch ist. Die Konsole ist in einem Bereich angebracht, deren Magnetfeldstärke nicht größer als eine vorgegebene Magnetfeldstärke ist. Die Konsole befindet sich nämlich außerhalb des Bereichs, dessen Magnetfeldstärke größer als die vorgegebene Magnetfeldstärke ist.
In der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, wenn die Wand 702 aus einem flexiblen transparenten Vorhang besteht, die Aufmerksamkeit des Chirurgen darauf zu lenken, dass er sich dem Kernspintomographen nähert, wobei keine Gefahr besteht, dass sich der Chirurg dem Patienten im Falle eines Notfalls nicht sofort nähern kann.
In 8 ist eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Diese Ausführungsform ist ein Beispiel für die Anordnung der Vorrichtung, wenn ein chirurgischer Eingriff am Kopf durchgeführt wird. Die chirurgische Operationsausrüstung für den Kopf ist an einem Ende des Operationstisches in seiner Längsrichtung befestigt. Außerdem sind der Operationstisch und der Patient für den Kernspintomographen so angeordnet, dass die chirurgische Operationsausrüstung an der Seite einer großen Öffnung angebracht werden kann, um die Überwachung durch die Ärzte zu erleichtern.
Auch in diesem Fall ist für den Kernspintomographen eine Konsole in einem Bereich angeordnet, dessen Magnetfeldstärke nicht über einer vorgegebenen Magnetfeldstärke liegt. Die Konsole ist nämlich außerhalb des Bereichs angeordnet, dessen Magnetfeldstärke über der vorgegebenen Magnetfeldstärke liegt. Bei dieser Vorrichtung für chirurgische Eingriffe steht der verantwortliche Chirurg an einer Stelle, die sich an einer breiten offenen Seite und in einem Bereich befindet, der abhängig von der Magnetfeldstärke begrenzt ist. Auch der assistierende Chirurg steht an einer Stelle an der breiten offenen Seite oder an der hinteren offenen Seite. Der Anästhesist steht an der hinteren offenen Seite.
In allen vorangegangenen Ausführungsformen sind die Halterung 9 und die chirurgische Operationsausrüstung aus Harz, Keramik oder Materialien mit nur geringem Einfluss auf das Magnetfeld hergestellt (wie beispielsweise Aluminium, nichtmagnetischer Edelstahl oder dergleichen im Falle von Metallen).
Der Operationstisch kann durch eine Untersuchungsliege ersetzt sein oder zusätzlich an der Untersuchungsliege angebracht werden.
Im Folgenden wird mit Bezug auf die 9 der Wechsel zwischen der Messung mit dem Kernspintomographen und der Bedienung der chirurgischen Operationsausrüstung für die Vorrichtung für chirurgische Eingriffe gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert. Die durch das in 9 dargestellte Flussdiagramm gezeigte Steuerung erfolgt so, dass die Bedienungs/Steuerungseinrichtung 8 von jeder Vorrichtung, wie dem Kernspintomographen 1, der Haupt/Neben-Manipulatorsteuerung 42, der Ultraschallsonde 3, dem Endoskop 2 und der gleichen, bei einer Anfrage durch den Arzt (beispielsweise einem Umschalten auf der Konsole 5 oder 6) eine Statusinformation erhält und zu jeder Vorrichtung ein Kontrollsignal schickt.
Der Kernspintomograph erzeugt ein starkes Magnetfeld. Wenn die Messung mit dem Kernspintomographen gleichzeitig mit der Bedienung der chirurgischen Operationsausrüstung erfolgt, kann möglicherweise keine korrekte Bildinformation erhalten werden, da die chirurgische Operationsausrüstung während der Messung bedient wird. Da die Messung mit dem Kernspintomographen in Kombination mit dem Endoskop erfolgt, ist es nicht erforderlich, dass die Messung mit dem Kernspintomographen während dem chirurgischen Eingriff kontinuierlich durchgeführt wird. Es ist daher im Allgemeinen vorzuziehen, wenn die Messung mit dem Kernspintomographen und die Verwendung der chirurgischen Operationsausrüstung inklusive der Manipulatoren ausschließlich getrennt voneinander erfolgt. Ein Modus für die gleichzeitige Verwendung ist jedoch vorgesehen, sofern die Verwendung in einem extrem beschränkten Bereich bleibt.
Ein Flussdiagramm für die ausschließliche Verwendung ist in 9 gezeigt. Die Schritte S901 und S904 bis S908 zeigen den Entscheidungs/Steuerungs-Ablauf, falls die Messung mit dem Kernspintomographen durchgeführt werden soll. Die Schritte S903 und S909 bis S913 zeigen den Steuerungsablauf, wenn die chirurgische Operationsausrüstung verwendet werden soll. "Y" bedeutet die zustimmende Entscheidung und "N" bedeutet die ablehnende Entscheidung.
Als Eingabe durch den Arzt besteht die erste Auswahl darin, ob die Messung mit dem Kernspintomographen durchgeführt oder die chirurgische Operationsausrüstung bedient werden soll. (Schritte S902 und S903). Diese Auswahl wird so getroffen, dass der Arzt einen Schalter an der Konsole (5 oder 6) umlegt oder dergleichen. Nicht manuelle Eingabeeinrichtungen für das Umschalten wie Stimme oder Sprache können ebenfalls verwendet werden.
Wenn die Messung mit dem Kernspintomographen gewählt wird, stellt die Bedienungs/Steuerungseinrichtung auf der Basis der Statusinformation fest, ob eine Messung mit dem Kernspintomographen erfolgt oder nicht (Schritt S904). Wenn nicht mit dem Kernspintomographen gemessen wird, erfolgt auf der Basis der Statusinformation der chirurgischen Operationsausrüstung die Feststellung, ob die chirurgische Operationsausrüstung verwendet wird oder nicht (Schritt S905). Wenn die chirurgische Operationsausrüstung verwendet wird, stellt die Bedienungs/Steuerungseinrichtung ihren Status dar, um die Aufmerksamkeit des Arztes darauf zu lenken, und stoppt die Verwendung der Ausrüstung (Schritt S907). Nach der Bestätigung der Unterbrechung des chirurgischen Eingriffs wird der Start der Messung mit dem Kernspintomographen dargestellt und die Messung beginnt (Schritt S908). Wenn die chirurgische Operationsausrüstung nicht verwendet wird, wird die Verwendung der chirurgischen Operationsausrüstung sofort gestartet.
Wenn andererseits die Verwendung der chirurgischen Operationsausrüstung gewählt wird, wird festgestellt, ob die chirurgische Operationsausrüstung verwendet wird oder nicht (Schritt S909). Wenn die chirurgische Operationsausrüstung verwendet wird, wird die Verwendung fortgesetzt (Schritt 911). Wenn die chirurgische Operationsausrüstung nicht verwendet wird, wird festgestellt, ob mit dem Kernspintomographen gemessen wird oder nicht (Schritt S910). Wenn gerade mit dem Kernspintomographen gemessen wird, wird die Messung abgebrochen (Schritt S912). Erst danach wird die chirurgische Operationsausrüstung verwendet (Schritt S913). Wenn nicht mit dem Kernspintomographen gemessen wird, wird die chirurgische Operationsausrüstung unmittelbar verwendet (Schritt S913).
Gemäß diesem Flussdiagramm ist es möglich, die Messung mit dem Kernspintomographen und die Verwendung der chirurgischen Operationsausrüstung getrennt voneinander zu betreiben. Es wird zwar in dem gezeigten Flussdiagramm ein Zustand angenommen, in dem weder der Kernspintomograph noch die chirurgische Operationsausrüstung verwendet werden, es ist jedoch auch möglich, als üblichen Zustand einen Zustand anzunehmen, in dem entweder der Kernspintomograph oder die chirurgische Operationsausrüstung verwendet wird.
Als Alternative zu dem gezeigten Beispiel kann ein Schalter an der Konsole 5 oder 6 vorgesehen werden, mit dem die Bedienungs/Steuerungseinrichtung 8 angewiesen werden kann, die Messung mit dem Kernspintomographen zu stoppen.
In allen vorangegangenen Ausführungsformen wird das Endoskop als lokale Abbildungseinheit für den chirurgischen Eingriff verwendet. Es können jedoch auch andere Bildaufnahmeeinrichtungen verwendet werden, solange ein Bild erhalten wird, wie es von einer TV-Kamera aufgenommen wird, d. h. ein Bild (z. B. ein Endoskopbild) wie es mit bloßem Auge aufgenommen wird. Die Bildeinheit sollte auf jeden Fall vorzugsweise ein klares Bild ergeben, das es erlaubt, den chirurgischen Eingriff einfach durchzuführen.
Da in der vorangegangenen Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Vorrichtung für chirurgische Eingriffe ein chirurgischer Eingriff durchgeführt und gleichzeitig der Zustand des betroffenen Bereichs durch einen externen Kernspintomographen aufgenommen wird, wird das medizinische Personal keiner Röntgenstrahlung ausgesetzt.
Da die Halterungen in Längsrichtung des Operationstisches verschiebbar sind, ist es leicht möglich, die Halterungen in die optimale Operationsposition zu bringen.
Wenn der chirurgische Eingriff an einer bestimmten Stelle ausgeführt werden soll, können die chirurgische Operationsausrüstung und die Halterungen an einer Seite des Operationstisches in Längsrichtung angebracht werden. Hierdurch können die chirurgische Operationsausrüstung und die Halterungen in die optimale Position gebracht werden, die dem Ort, an dem der chirurgische Eingriff durchgeführt werden soll, entspricht.
Die Halterung kann abgenommen werden. Dies erleichtert die Reinigung und Desinfektion. Dies kann auch bei Wartungsarbeiten des Kernspintomographen erfolgen, sodass die Effizienz der Verwendung der chirurgischen Operationsausrüstung verbessert wird.
Mit einem Aufbau, bei dem der Operationstisch in den Messbereich des Kernspintomographen eingebracht oder daraus entfernt werden kann, ist es leicht, die Operationsposition des betroffenen Bereichs in dem Messbereich festzulegen, wodurch die Belastung des medizinischen Personals vermindert wird.
Mit einem Aufbau, bei dem nicht nur ein Endoskop sondern auch ein Kernspintomograph in Kombination während einem wenig invasiven chirurgischen Eingriff verwendet wird, ist es möglich, Blutungen außerhalb des Blickfeldes des Endoskops im Vorfeld festzustellen, wodurch die Sicherheit des chirurgischen Eingriffs verbessert wird.
Bei einem chirurgischen Eingriff, bei dem der Arzt die Operationsmanipulatoren durch eine Bedieneinrichtung steuert und der medizinische Eingriff selbst durch die Operationsmanipulatoren erfolgt, besteht wenig Gefahr für einen Kontakt mit Körperflüssigkeiten, sodass Infektionen im Krankenhaus oder Ansteckungen in effektiver Weise vermieden werden können.
Das medizinische Personal kann arbeiten und gleichzeitig ein Endoskopbild, ein Ultraschallbild und ein MRI-Bild sehen. Eine Vielzahl von Informationen, die durch Untersuchung vor dem chirurgischen Eingriff erhalten wird, kann durch eine Bildintegrationsvorrichtung während der Operation erhalten werden. So ist es möglich, die Sicherheit des chirurgischen Eingriffs zu verbessern.
Da jede Vorrichtung kontinuierlich durch die Bedienungs/Steuerungseinrichtung überwacht wird, ist die Sicherheit gewährleistet.
Da der chirurgische Eingriff durchgeführt wird, während der Zustand des betroffenen Bereichs unter Verwendung des Kernspintomographen von außen aufgenommen wird, ist es möglich, die Operation durchzuführen und gleichzeitig den medizinischen Effekt der Operation aufzunehmen. Hierdurch wird die Verlässlichkeit des chirurgischen Eingriffs verbessert.
Da ein wenig invasiver chirurgischer Eingriff mit hoher Zuverlässigkeit möglich ist, kann die Dauer der Krankenhausbehandlung verkürzt werden, wodurch die medizinischen Kosten als Ganzes vermindert werden können.
Da die medizinische Versorgung auf der Basis von Manipulatoren erfolgen kann, begünstigt dies die Vorbeugung von Infektionen, die mit chirurgischen Eingriffen einhergehen, und die Vorbeugung von stationären Infektionen im Krankenhaus.
Da der chirurgische Eingriff unter dem Kernspintomographen wenig invasiv erfolgen kann, ergibt sich aus der Verkürzung der Krankenhausbehandlung, Personaleinsparungen wegen der Verwendung des Geräts und Verallgemeinerung einer fortschrittlichen Technik für die medizinische Versorgung usw. eine Verminderung der medizinischen Kosten.
Der Arzt kann arbeiten, ohne dass es erforderlich ist, in die Nähe des Patienten oder des Kernspintomographen zu kommen, sodass der Einfluss des starken Magnetfeldes vermindert werden kann. Außerdem kann der Arzt eine Position einnehmen, von der er oder sie den Patienten sehen kann und jede Vorrichtung ist in einem Bereich angeordnet, dessen Magnetfeldstärke nicht über einer vorgegebenen Magnetfeldstärke liegt. Dadurch wird der Einfluss des Magnetfeldes auf jede Vorrichtung minimiert und die Aufmerksamkeit des Arztes für den Patienten ist so groß wie möglich.
Bei allen Vorrichtungen, auf die hier Bezug genommen wird, handelt es sich nicht um eine chirurgische Operationsausrüstung, Halterungen usw., die unter einem starken Magnetfeld arbeiten, sondern Vorrichtungen, wie die Bedieneinrichtung, die von dem Arzt bedient wird, die Vorrichtung zur Darstellung des Bildes von dem Endoskop, der Ultraschallsonde oder dem Kernspintomographen, die Bedienungs/ Steuerungseinrichtung oder den Monitor für den Anästhesisten, die sich nicht direkt unter dem Magnetfeld befinden müssen, und Vorrichtungen wie eine Kathodenstrahlröhre, die leicht von dem Magnetfeld beeinflusst werden können.

Claims

Vorrichtung für chirurgische Eingriffe, die einen Operationsmanipulator (4) für die Aufnahme einer chirurgischen Operationsausrüstung, Bedieneinrichtungen (41) zur Bedienung des Operationsmanipulators, Abbildungseinrichtungen (2, 3) zur örtlichen Beobachtung eines Arbeitsbereichs der chirurgischen Operationsausrüstung und einen Operationstisch (10) umfasst, wobei ein Kernspintomograph (1), der einen Aufnahmebereich als Bereich eines Messgegenstands besitzt, der größer ist als der Abbildungsbereich der Abbildungseinrichtungen (2, 3), wobei der Operationstisch (10) so angeordnet ist, dass der Bereich des Messgegenstands des Kernspintomographen über der Oberfläche des Operationstisches angeordnet ist, und eine Steuereinrichtung (8) vorgesehen ist, um zwischen einem Messmodus des Kernspintomographen und einem Betriebszustand der chirurgischen Operationsausrüstung zu wechseln, damit entweder nur mit dem Kernspintomographen gemessen oder nur die chirurgische Operationsausrüstung betrieben wird, wodurch auf dem Operationstisch die Messung mit dem Kernspintomographen und eine chirurgische Operation auf der Basis der chirurgischen Operationsausrüstung, die von dem Operationsmanipulator gehalten wird, möglich ist.
Vorrichtung für chirurgische Eingriffe nach Anspruch 1, wobei die chirurgische Operationsausrüstung, die von dem Operationsmanipulator (4) gehalten wird, so angeordnet ist, dass sie in dem Aufnahmebereich des Messgegenstandes des Kernspintomographen (1) betrieben wird.
Vorrichtung für chirurgische Eingriffe nach Anspruch 2, wobei der Operationsmanipulator (4) und die Abbildungseinrichtungen (2, 3) von einer Halterung (9) aufgenommen werden und die Halterung so ausgebildet ist, dass sie in Bezug auf den Operationstisch (10) in Längsrichtung des Operationstisches beweglich ist.
Vorrichtung für chirurgische Eingriffe nach Anspruch 2, wobei der Operationsmanipulator (4) und die Abbildungseinrichtungen (2, 3) von einer Halterung (9) aufgenommen werden und die Halterung in einem seitlichen Bereich des Operationstisches (10) in Längsrichtung des Operationstisches ausgebildet ist.
Vorrichtung für chirurgische Eingriffe nach Anspruch 3, wobei die Halterung (9) lösbar ist.
Vorrichtung für chirurgische Eingriffe nach Anspruch 1, wobei eine Konsole (5, 6), die mit den Eingabeeinrichtungen (41) ausgestattet ist, so angeordnet ist, dass sich die Konsole und der Operationsmanipulator (4) im Blickfeld der Bedienperson befindet, die die Eingabeeinrichtungen bedient.
Vorrichtung für chirurgische Eingriffe nach Anspruch 1, wobei eine Konsole (5, 6), die mit den Eingabeeinrichtungen (41) ausgestattet ist, so angeordnet ist, dass sich der Operationsmanipulator (4) gegenüber der Vorderseite der Konsole in einem weiter hinten liegenden Bereich befindet.
Vorrichtung für chirurgische Eingriffe nach Anspruch 1, wobei eine Konsole (5, 6), die mit den Eingabeeinrichtungen (41) ausgestattet ist, so angeordnet ist, dass sich der Operationsmanipulator (4) bezüglich dem vordersten Bereich der Konsole nach hinten versetzt befindet.
Vorrichtung für chirurgische Eingriffe nach Anspruch 1, wobei der Kernspintomograph (1) zylindrische Magnetfeldgeneratoren (12) mit einem oberen und einem unteren Abschnitt und Säulen (11) umfasst, die die Magnetfeldgeneratoren so abstützen, dass ein Zwischenraum erhalten bleibt, wobei der Operationsmanipulator (4) und die Abbildungseinrichtungen (2, 3) durch eine Halterung (9) gehalten werden und eine Konsole (5, 6), die mit den Eingabeeinrichtungen (41) ausgestattet ist, auf der Seite der Halterung (9) relativ zu den Säulen (11) in Längsrichtung des Operationstisches (10) angeordnet ist.