DE102010042278A1 - Operation navigation system with structured light - Google Patents
Operation navigation system with structured light Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010042278A1 DE102010042278A1 DE102010042278A DE102010042278A DE102010042278A1 DE 102010042278 A1 DE102010042278 A1 DE 102010042278A1 DE 102010042278 A DE102010042278 A DE 102010042278A DE 102010042278 A DE102010042278 A DE 102010042278A DE 102010042278 A1 DE102010042278 A1 DE 102010042278A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- light
- navigation system
- operation navigation
- operating area
- orientation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
- G01B11/2518—Projection by scanning of the object
- G01B11/2527—Projection by scanning of the object with phase change by in-plane movement of the patern
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
- G01B11/2545—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object with one projection direction and several detection directions, e.g. stereo
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/46—Indirect determination of position data
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2046—Tracking techniques
- A61B2034/2055—Optical tracking systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2046—Tracking techniques
- A61B2034/2065—Tracking using image or pattern recognition
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/06—Measuring instruments not otherwise provided for
- A61B2090/061—Measuring instruments not otherwise provided for for measuring dimensions, e.g. length
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
- A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
- A61B2090/373—Surgical systems with images on a monitor during operation using light, e.g. by using optical scanners
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
- A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
- A61B2090/376—Surgical systems with images on a monitor during operation using X-rays, e.g. fluoroscopy
- A61B2090/3762—Surgical systems with images on a monitor during operation using X-rays, e.g. fluoroscopy using computed tomography systems [CT]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
- A61B90/361—Image-producing devices, e.g. surgical cameras
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/90—Identification means for patients or instruments, e.g. tags
Abstract
Die Erfindung offenbart ein Operationsnavigationssystem, das räumlich und zeitlich moduliertes Licht verwendet, das auf ein Objekt (6, 8, 10, 12, O) in einem Operationsbereich (1) emittiert wird, um den Typ und/oder die Position und/oder die Orientierung eines Objekts in Abhängigkeit von der Zeit zu bestimmen.The invention discloses a surgical navigation system that uses spatially and temporally modulated light that is emitted onto an object (6, 8, 10, 12, O) in an operating area (1) in order to determine the type and / or position and / or the Determine the orientation of an object as a function of time.
Description
Die Erfindung betrifft ein Operationsnavigationssystem, das die Position und Orientierung eines medizinischen Instruments, eines medizinischen Werkzeuges, eines Implantats und/oder eines Körperteils mittels strukturiertem Licht erfasst.The invention relates to a surgical navigation system which detects the position and orientation of a medical instrument, a medical tool, an implant and / or a body part by means of structured light.
Im Stand der Technik sind Operationsnavigationssysteme bekannt, die dem Mediziner bei einer Operation, beispielsweise beim Einsetzen eines Implantats, unterstützen. Es werden sowohl optische als auch elektromagnetische Positionserfassungssysteme eingesetzt. Die Genauigkeit der eigentlichen Positionsbestimmung liegt bei den optischen Verfahren bei etwa 0,2 mm und bei den elektro-magnetischen Systemen bei etwa 1 mm. Wenn die Genauigkeit der gesamten Anwendung, d. h. inklusive Bildgebung, Registrierung, Objektbewegung etc., betrachtet wird, werden sowohl bei den optischen, als auch den elektromagnetischen Systemen eine Genauigkeit von etwa 3 bis 5 mm erreicht, wobei die optischen Systeme geringfügig bessere Ergebnisse erzielen.In the prior art, surgical navigation systems are known which assist the physician in an operation, for example when inserting an implant. Both optical and electromagnetic position sensing systems are used. The accuracy of the actual position determination is about 0.2 mm for the optical methods and about 1 mm for the electro-magnetic systems. If the accuracy of the entire application, i. H. including imaging, registration, object movement, etc., an accuracy of about 3 to 5 mm is achieved in both the optical and electromagnetic systems, with the optical systems achieving slightly better results.
Bei der bildgestützten Navigation werden Patientenbilddaten mit der aktuellen Patientenposition über einen sogenannten Registrierungsprozess abgeglichen. Es wird zwischen intraoperativer und präoperativer Bildgebung mit den entsprechenden Registrierungsverfahren unterschieden. Bei der präoperativen Registrierung wird bei der Navigation im Allgemeinen ein dreidimensionaler Datensatz über das Volumen des Operationsbereichs geladen, der beispielsweise mittels Computertomographie, Magnetresonanztomographie, PET, SPECT etc. erstellt wurde. Anschließend wird die Registrierung manuell durchgeführt. Bei intraoperativen Verfahren erfolgt die Erstellung der Bilder im Operationssaal mit bereits am Patienten angeordneten Nachverfolgungsreferenzelementen, wobei die Registrierung daher automatisch erfolgen kann. Hierzu werden insbesondere C-Bögen für die zweidimensionale und dreidimensionale Bildgebung verwendet. Es ist auch möglich, intraoperative CT-Systeme oder MR-Systeme zu verwenden.In image-guided navigation, patient image data is compared with the current patient position via a so-called registration process. A distinction is made between intraoperative and preoperative imaging with the corresponding registration procedures. During preoperative registration, a three-dimensional data set about the volume of the surgical area, which was created, for example, by means of computed tomography, magnetic resonance tomography, PET, SPECT, etc., is generally loaded during navigation. Then the registration is done manually. During intraoperative procedures, the images are created in the operating room with tracking reference elements already arranged on the patient, whereby the registration can therefore take place automatically. For this purpose, in particular C-arms are used for the two-dimensional and three-dimensional imaging. It is also possible to use intraoperative CT systems or MR systems.
Bei der optischen Navigation werden sowohl passive als auch aktive Nachverfolgungsverfahren verwendet. Es ist eine Sichtverbindung zwischen den Instrumenten und dem Kamerasystem erforderlich, was eine praktische Handhabung erschwert. Mittels einer Stereo-Nachverfolgungskamera werden sowohl Infrarotlicht ausgesendet als auch die Reflexionen empfangen und mittels Triangulation räumlich zugeordnet. Bei diesem passiven Verfahren werden reflektierende Markierungselemente auf allen Navigationselementen, dem Patienten sowie gegebenenfalls an dem intraoperativen Bildgebungssystem angebracht. Die reflektierenden Markierungselemente sind als Einwegprodukte ausgelegt und erzeugen daher hohe Betriebskosten, die etwa 50,00 Euro (Stand 2010) pro navigierter Operation betragen. Es ist auch möglich, aktive Markierungselemente, beispielsweise Infrarot-LEDs, zu verwenden. Diese sind hinsichtlich der Sterilisierung problematisch und die hierfür erforderlichen Kabel werden vom Operationspersonal als störend empfunden. Der Einsatz von Batterien führt wiederum zu höheren Betriebskosten. Auch bei der elektromagnetischen Navigation werden die hierzu erforderlichen Kabel vom Operationspersonal als störend angesehen.Optical navigation uses both passive and active tracking techniques. A visual contact between the instruments and the camera system is required, which makes practical handling difficult. By means of a stereo tracking camera both infrared light emitted and the reflections are received and assigned spatially by means of triangulation. In this passive method, reflective markers are applied to all navigational elements, the patient, and optionally to the intraoperative imaging system. The reflective marking elements are designed as disposable products and therefore generate high operating costs, which are about 50.00 Euro (as of 2010) per navigated operation. It is also possible to use active marking elements, for example infrared LEDs. These are problematic in terms of sterilization and the cables required for this are perceived by the surgical staff as disturbing. The use of batteries in turn leads to higher operating costs. Even with the electromagnetic navigation cables required for this purpose are considered by the surgical staff as disturbing.
Operationsnavigationssysteme sind detailliert in Imaging Systems for Mecical Diagnostics, Arnulf Oppelt, Publicis Corporate Publishing beschrieben.Operational navigation systems are described in detail in Imaging Systems for Mecical Diagnostics, Arnulf Oppelt, Publicis Corporate Publishing.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, Probleme des Standes der Technik zu überwinden und ein verbessertes Operationsnavigationssystem zu schaffen.The invention has as its object to overcome problems of the prior art and to provide an improved operation navigation system.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch Verwenden von räumlich und zeitlich moduliertem Licht gelöst, das auf ein oder mehrere Objekt(e) in einem Operationsbereich emittiert wird, um zumindest eines von Typ, Position und Orientierung eines Objektes in Abhängigkeit von der Zeit zu bestimmen.The object of the invention is achieved by using spatially and temporally modulated light emitted on one or more objects in an operating region to determine at least one of type, position and orientation of an object as a function of time.
Ein erfindungsgemäßes Operationsnavigationssystem umfasst eine Lichtabgabeeinrichtung, die strukturiertes Licht auf einen Operationsbereich mit zumindest einem Objekt abgibt, wobei ein Beleuchtungsmuster des strukturierten Lichts räumlich und zeitlich moduliert ist. Das Operationsnavigationssystem umfasst eine Bildaufnahmeeinrichtung, die das vom Objekt emittierte Licht in Abhängigkeit von der Zeit erfasst. Der Ausdruck ”emittieren” kann Reflektieren und/oder Streuen von Licht umfassen. Das Operationsnavigationssystem weist ferner eine Positionsbestimmungseinrichtung auf, die den Typ und/oder die Position und/oder die Orientierung des Objektes aus dem vom Objekt emittierten Licht in Abhängigkeit des Beleuchtungsmusters im Koordinatensystem der Positionsbestimmungseinrichtung bestimmt.A surgical navigation system according to the invention comprises a light emitting device which emits structured light onto an operating area with at least one object, wherein an illumination pattern of the structured light is spatially and temporally modulated. The operation navigation system includes an image pickup device that detects the light emitted from the object as a function of time. The term "emissive" may include reflecting and / or scattering light. The operation navigation system further comprises a position determination device which determines the type and / or the position and / or the orientation of the object from the light emitted by the object as a function of the illumination pattern in the coordinate system of the position determination device.
Durch das zeitlich und örtlich modulierte Licht kann kontinuierlich der Typ, die Position und/oder die Orientierung eines Objektes in einem Operationsbereich bestimmt werden, ohne dass gezwungenermaßen spezielle Markierungselemente auf dem Objekt angebracht werden müssen. Das strukturierte Licht weist vorzugsweise eine für den Menschen unsichtbare Wellenlänge auf, vorzugsweise eine Wellenlänge im Infrarotbereich, beispielsweise zwischen 780 nm und 3 μm. Da keine Markierungselemente bei dem erfindungsgemäßen Operationsnavigationssystem erforderlich sind, können die Operationskosten verringert werden.The temporally and locally modulated light can be used to continuously determine the type, the position and / or the orientation of an object in an operating area without necessarily having to attach special marking elements to the object. The structured light preferably has a wavelength which is invisible to humans, preferably a wavelength in the infrared range, for example between 780 nm and 3 μm. Since no marking elements are required in the surgical navigation system according to the invention, the operating costs can be reduced.
Das Operationsnavigationssystem umfasst eine Datenbank, in der Bild-Informations-Daten, beispielsweise virtuelle dreidimensionale Modelldaten, der Objekte hinterlegt sind. Dadurch wird sichergestellt, dass die Positionsbestimmungseinrichtung den Typ und/oder die Position und/oder die Orientierung eines Objekts erkennt. Ferner können in der Datenbank geometrische Daten hinterlegt sein, mit denen beispielsweise die Spitze eines Operationsinstrumentes oder eine beliebige andere Position, die medizinisch relevant ist, aus der bestimmten Position und/oder Orientierung des Objektes ermittelt werden kann. Diese geometrischen Daten können Teil des virtuellen dreidimensionalen Modells sein. Die Datenbank kann eine geometrische Beschreibung des Objektes aufweisen. Alternativ hierzu können Daten in der Datenbank auf Grundlage eines sogenannten Teach-In-Verfahrens bestimmt werden, bei dem das Objekt durch eine geeignete Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommen wird und die relevanten Daten für die Datenbank, beispielsweise durch Merkmalsextraktion, erzeugt werden. The operation navigation system comprises a database in which image information data, for example virtual three-dimensional model data, of the objects are stored. This ensures that the position-determining device recognizes the type and / or the position and / or the orientation of an object. Furthermore, geometrical data can be stored in the database with which, for example, the tip of an operating instrument or any other position that is medically relevant can be determined from the determined position and / or orientation of the object. This geometric data can be part of the virtual three-dimensional model. The database may have a geometric description of the object. Alternatively, data in the database may be determined based on a so-called teach-in method in which the object is captured by a suitable image capture device and the relevant data for the database is generated, for example, by feature extraction.
Die Positionsbestimmungseinrichtung kann dazu ausgebildet sein, zumindest ein bildgebendes System, ein Werkzeug, ein Instrument, ein Implantat, ein Körperteil, ein Referenzobjekt etc. als das zuvor genannte Objekt zu erkennen. Die Datenbank kann dazu eingerichtet sein, als Objekt zumindest ein bildgebendes System, ein Werkzeug, ein Instrument, ein Implantat, ein Körperteil, ein Referenzobjekt etc. zu definieren. Das Referenzobjekt kann an einem Körperteil, einem beliebigen Ort im Operationsbereich und/oder an einem anderen Ort angeordnet sein.The position determination device can be designed to recognize at least one imaging system, a tool, an instrument, an implant, a body part, a reference object etc. as the aforementioned object. The database can be set up to define as object at least one imaging system, a tool, an instrument, an implant, a body part, a reference object, etc. The reference object can be arranged on a body part, any location in the operating area and / or in another location.
Die Positionsbestimmungseinrichtung kann dazu ausgebildet sein, als bildgebendes System eine beliebige Modalität zu erkennen, und die Datenbank kann dazu eingerichtet sein, als bildgebendes System eine beliebige Modalität zu definieren. Die Modalität kann beispielsweise ein Ultraschallsystem, ein Röntgensystem, ein Röntgensystem mit einem C-Bogen, ein MRT-System, ein PET-System, ein SPECT-System umfassen. Dadurch wird eine bildgestützte Navigation ermöglicht, bei der die Position der Objekte in Patientenbilddaten angezeigt werden kann.The position determination device can be designed to recognize any modality as an imaging system, and the database can be set up to define any modality as the imaging system. The modality may include, for example, an ultrasound system, an X-ray system, a C-arm X-ray system, an MRI system, a PET system, a SPECT system. This allows image-based navigation, where the position of objects in patient image data can be displayed.
Die Bildaufnahmeeinrichtung kann eine stereoskopische Kamera aufweisen. Die beiden Kameras der stereoskopischen Kamera können zueinander versetzt und/oder geneigt sein. Durch Verwendung der stereoskopischen Kamera mit zumindest zwei separaten Kameras, d. h. zwei separaten Kombinationen aus Objektiv und Messaufnehmer, beispielsweise CCD-Chip, kann mittels geeigneter mathematischer Verfahren die Position eines Objektes im Raum bestimmt werden, da das Objekt aus zwei unterschiedlichen Positionen bzw. Perspektiven erfasst wird.The image recording device may comprise a stereoscopic camera. The two cameras of the stereoscopic camera can be offset from each other and / or inclined. By using the stereoscopic camera with at least two separate cameras, i. H. two separate combinations of lens and sensor, such as CCD chip, the position of an object in space can be determined by means of suitable mathematical methods, since the object is detected from two different positions or perspectives.
Die Lichtabgabeeinrichtung kann einen Projektor mit einer rotierenden Lichtmaske aufweisen, die beleuchtet wird, wobei das durch die Scheibe erzeugte örtlich und zeitlich modulierte Licht auf den Operationsbereich abgegeben wird. Die rotierende Lichtmaske kann mit Durchlicht oder Auflicht beleuchtet werden. Wird die rotierende Lichtmaske mit Durchlicht beleuchtet, weist die Lichtmaske Bereiche mit einer höheren Transparenz und Bereiche mit einer niedrigeren Transparenz auf. Wird die Lichtmaske mit Auflicht beleuchtet, weist die Lichtmaske stärker reflektierende und schwächer reflektierende bzw. stärker absorbierende und schwächer absorbierende Bereiche auf.The light emitting device may comprise a projector having a rotating light mask which is illuminated, whereby the locally and temporally modulated light generated by the disc is delivered to the operating area. The rotating light mask can be illuminated with transmitted or incident light. When the rotating light mask is illuminated with transmitted light, the light mask has areas of higher transparency and areas of lower transparency. If the light mask is illuminated with incident light, the light mask has areas which are more reflective and less reflective, or more absorbent and less absorbent.
Die Lichtabgabeeinrichtung kann ein streifenförmiges und/oder ein wellenförmiges, beispielsweise sinusförmiges, Lichtintensitätsmuster auf den Operationsbereich abgeben. Werden auf den Operationsbereich ein streifenförmiges und/oder im Wesentlichen sinusförmiges Intensitätsmuster abgegeben, ergibt sich bei einer Beobachtung mittels einer Kamera aus einer zur Projektionsrichtung unterschiedlichen Richtung eine Verzerrung des Musters. Das im Wesentlichen sinusförmige Muster wird in Abhängigkeit von der Entfernung des Objektes in der Phase lateral verschoben. Aus dieser Phasenverschiebung kann der Abstand und die Orientierung zur Kamera berechnet werden.The light-emitting device can deliver a strip-shaped and / or a wave-shaped, for example sinusoidal, light intensity pattern to the surgical area. If a strip-shaped and / or substantially sinusoidal intensity pattern is emitted onto the surgical area, a distortion of the pattern results when the camera is observed by means of a camera from a direction different from the direction of projection. The substantially sinusoidal pattern is laterally displaced depending on the distance of the object in phase. From this phase shift, the distance and orientation to the camera can be calculated.
Die Bildaufnahmeeinrichtung kann eine Mehrzahl Bildaufnahmesysteme, beispielsweise stereoskopischer Kameras aufweisen, die den Operationsbereich aus unterschiedlichen Richtungen erfassen. Vorzugsweise wird jeweils ein Bildaufnahmesystem an einer Ecke des Operationsbereiches angeordnet, so dass insgesamt vier Bildaufnahmesysteme verwendet werden. Dadurch können die Probleme reduziert werden, die sich daraus ergeben, dass ein Teil eines Objektes in Richtung der Sichtlinie zu einer der Kameras verborgen ist. Mit dieser Anordnung kann der Typ, die Position und/oder die Orientierung jedes Objekts im Operationsbereich bestimmt werden.The image recording device may comprise a plurality of image recording systems, for example stereoscopic cameras, which capture the surgical area from different directions. Preferably, an image acquisition system is arranged in each case at a corner of the surgical area, so that a total of four image acquisition systems are used. This can reduce the problems of having a part of an object hidden in the line of sight to one of the cameras. With this arrangement, the type, position and / or orientation of each object in the operating area can be determined.
Ferner ist es möglich, Bildaufnahmesysteme, beispielsweise stereoskopische Kameras, unterschiedlicher Auflösung in einem Operationsbereich zu verwenden. Die Mehrzahl von Bildaufnahmesystemen kann den Operationsbereich mit unterschiedlichen Auflösungen erfassen. Beispielsweise kann ein vergleichsweise grob auflösendes Bildaufnahmesystem verwendet werden, um den gesamten Operationsbereich zu erfassen. Ferner kann ein vergleichsweise hochauflösendes Bildaufnahmesystem verwendet werden, um einen bestimmten Bereich des Operationsbereichs genauer zu erfassen. Die Bildaufnahmesysteme können strukturiertes Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen verwenden, damit sich die Bildaufnahmesysteme nicht gegenseitig stören. Ferner können die Bildaufnahmesysteme strukturiertes Licht mit einer unterschiedlichen zeitlichen Modulation verwenden, damit sich die Bildaufnahmesysteme nicht gegenseitig stören.Furthermore, it is possible to use imaging systems, for example stereoscopic cameras, of different resolution in an operating area. The plurality of imaging systems may detect the surgical area at different resolutions. For example, a comparatively coarse resolution imaging system may be used to capture the entire surgical area. Furthermore, a relatively high resolution imaging system can be used to more accurately detect a particular area of the surgical area. The imaging systems can use structured light with different wavelengths so that the imaging systems are not mutually exclusive to disturb. Furthermore, the image acquisition systems may use structured light with a different temporal modulation, so that the image acquisition systems do not interfere with each other.
Das Operationsnavigationssystem kann eine Steuerungseinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, die Lichtabgabeeinrichtung und die Positionsbestimmungseinrichtung so anzusteuern, dass die Position und die Orientierung des bildgebenden Systems im Koordinatensystem des Operationsnavigationssystems bestimmt werden. Das bildgebende System kann beispielsweise ein Röntgensystem mit einem C-Bogen sein. Mittels des Operationsnavigationssystems kann die Position des Detektors und/oder des Emitters an einer oder einer Mehrzahl von Schwenkstellung(en) bestimmt werden.The operation navigation system may include a control device that is configured to control the light emitting device and the position determining device so that the position and orientation of the imaging system in the coordinate system of the surgical navigation system are determined. The imaging system may be, for example, an X-ray system with a C-arm. By means of the operation navigation system, the position of the detector and / or the emitter at one or a plurality of pivot position (s) can be determined.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bestimmen der Position eines Objektes in einem Operationsbereich. Das Objekt im Operationsbereich wird mit strukturiertem Licht beleuchtet, wobei ein Beleuchtungsmuster des strukturierten Lichtes räumlich und zeitlich moduliert wird. Das vom Objekt emittierte Licht wird in Abhängigkeit von der Zeit erfasst. Die Position und/oder die Orientierung des Objektes werden aus dem vom Objekt emittierten Licht in Abhängigkeit des Beleuchtungsmusters bestimmt. Das Verfahren kann, wie zuvor unter Bezugnahme auf die Vorrichtung erläutert wurde, ausgestaltet sein.The invention also relates to a method for determining the position of an object in an operating area. The object in the operating area is illuminated with structured light, wherein a pattern of illumination of the structured light is spatially and temporally modulated. The light emitted by the object is detected as a function of time. The position and / or the orientation of the object are determined from the light emitted by the object as a function of the illumination pattern. The method may be configured as previously explained with reference to the device.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt, das in einem Speicher eines Computers mit einem Prozessor geladen werden kann oder geladen ist, wobei das Computerprogrammprodukt Mittel aufweist, die zur Ausführung der Schritte des zuvor beschriebenen Verfahrens eingerichtet sind.The invention also relates to a computer program product that can be loaded into a memory of a computer having a processor or is loaded, the computer program product comprising means adapted to carry out the steps of the method described above.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, die exemplarische Ausführungsformen darstellen. Es zeigen:The invention will be elucidated below with reference to the accompanying drawings which illustrate exemplary embodiments. Show it:
Das erfindungsgemäße Operationsnavigationssystem weist einen Positionssensor
Sobald das strukturierte Licht
Die Grundlagen der Bestimmung des Typs, der Position und/oder der Orientierung eines Objektes mit Hilfe strukturierten Lichts sind der
Ein wellenförmiges oder sinusförmiges Beleuchtungsmuster wird in Abhängigkeit von der Entfernung eines Objektes in der Phase lateral verschoben. Aus dieser Phasenverschiebung kann der Abstand zum Lichtprojektor
Das Operationsnavigationssystem umfasst ferner eine Steuerungseinrichtung
Die Erfindung schlägt vor, mittels strukturierter Beleuchtung die Position und Orientierung von Objekten im Raum direkt zu bestimmen. Separate optisch sichtbare Markierungselemente, LEDs oder elektromagnetische Spulen sind bei diesem Verfahren nicht zwingend erforderlich.The invention proposes to use structured illumination to directly determine the position and orientation of objects in space. Separate optically visible marking elements, LEDs or electromagnetic coils are not absolutely necessary with this method.
Dreidimensionale Modelle aller bei einer Operation verwendeten Instrumente, Werkzeuge, Implantate und Bildgebungsmodalitäten, beispielsweise Röntgensystem mit einem C-Bogen, ein Ultraschallgerät, und optionale Referenzstrukturen werden in einer Datenbank hinterlegt. Die sichtbaren dreidimensionalen Oberflächen aller Objekte, die sich im Operationsbereich befinden, werden durch das System in Echtzeit ermittelt und in Echtzeit den entsprechenden dreidimensionalen Modellen zugeordnet. Die verwendeten Algorithmen können ein Objekt auch identifizieren, wenn nur ein Teil des Objektes optisch sichtbar ist. Folglich können in Echtzeit die aktuelle Position und Orientierung aller sichtbaren Objekte ermittelt werden. Beispielsweise lässt sich die Spitze eines im Körper des Patienten befindlichen Instruments darstellen, wenn der zugehörige Griff des Instruments optisch detektiert werden kann und starr mit der Spitze verbunden ist. Die Position und Orientierung dieser Objekte können nach einer Registrierungsprozedur in die Bilddaten, die beispielsweise mit einer Bildgebungsmodalität ermittelt wurden, eingeblendet und in Echtzeit aktualisiert werden. Werden gleichzeitig die Position und Orientierung von Implantaten und Instrumenten ermittelt, können diese gleichzeitig mit den Bilddaten eingeblendet werden und in ihrer relativen Beziehung zueinander bestimmt werden.Three-dimensional models of all instruments, tools, implants, and imaging modalities used in an operation, such as a C-arm X-ray system, an ultrasound machine, and optional reference structures are stored in a database. The visible Three-dimensional surfaces of all objects that are in the operating area are determined by the system in real time and assigned in real time to the corresponding three-dimensional models. The algorithms used can also identify an object if only a part of the object is optically visible. Consequently, the current position and orientation of all visible objects can be determined in real time. For example, the tip of an instrument located in the body of the patient can be displayed if the associated handle of the instrument can be optically detected and rigidly connected to the tip. The position and orientation of these objects can be faded in and updated in real time after a registration procedure into the image data obtained, for example, with an imaging modality. If the position and orientation of implants and instruments are determined at the same time, they can be faded in simultaneously with the image data and determined in their relative relationship to one another.
Zusätzlich können Referenzstrukturen verwendet werden, die ermöglichen, dass die Lage des Patienten ermittelt wird. Da ein Chirurg während der Operation das Objekt, dessen Position zu ermitteln ist, beispielsweise ein Instrument, in der Hand hält, ist nur ein Teil der Oberfläche des Objektes sichtbar. Dadurch wird die Erkennbarkeit des Objektes negativ beeinflusst. Optional ist vorgesehen, zusätzliche dreidimensionale Strukturen an den Objekten anzubringen, um die Detektierbarkeit zu gewährleisten, auch wenn ein Chirurg das Objekt in der Hand hält.In addition, reference structures may be used to allow the location of the patient to be determined. Since during surgery a surgeon holds in hand the object whose position is to be detected, for example an instrument, only part of the surface of the object is visible. This negatively affects the recognizability of the object. Optionally, additional three-dimensional structures are provided on the objects to ensure detectability, even when a surgeon holds the object in his hand.
Wird zusätzlich eine intra-operative Bildgebung verwendet, so kann die Lage und Orientierung des Koordinatensystems der Bildgebung im Raum gegenüber dem Koordinatensystem des Operationsnavigationssystems auch durch das Operationsnavigationssystem bestimmt werden. Folglich können die Bilder der intra-operativen Bildgebung im Koordinatensystem des Operationsnavigationssystems dargestellt werden. Bei einem Röntgensystem mit einem C-Bogen bedeutet dies, dass die Position und Orientierung des Röntgendetektors und/oder der Röntgenröhre bestimmt werden. Im Fall eines Ultraschallsystems muss lediglich die Position und die Orientierung des Ultraschallapplikators bestimmt werden. In diesen Fällen muss zuvor die relative Beziehung zwischen dem Bildgebungsvolumen und dem Bildgebungsgerät, dessen Position intra-operativ bestimmt wird, ermittelt und vorzugsweise auch abgespeichert werden.If intra-operative imaging is additionally used, the position and orientation of the coordinate system of the imaging in the space in relation to the coordinate system of the surgical navigation system can also be determined by the surgical navigation system. Consequently, the images of the intra-operative imaging can be displayed in the coordinate system of the surgical navigation system. In an X-ray system with a C-arm, this means that the position and orientation of the X-ray detector and / or the X-ray tube are determined. In the case of an ultrasound system, only the position and orientation of the ultrasound applicator need to be determined. In these cases, the relative relationship between the imaging volume and the imaging device whose position is determined intra-operatively must first be determined and preferably also stored.
Es können mehrere stereoskopische Kameras als Positionsbestimmungssysteme verwendet werden, die zeitlich und räumlich moduliertes Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen abgeben und die ihre gegenseitige Position kennen oder per Messung bestimmen. Die Erfindung kann auch mit herkömmlichen elektro-magnetischen und/oder optischen Navigationssystemen kombiniert werden. Beispielsweise kann die Position eines flexiblen Instruments im Körper mittels elektromagnetischer Navigation bestimmt werden, wobei die Position des Feldgenerators für die Bestimmung der Position des flexiblen Instrumentes mit dem hierin beschriebenen Verfahren bestimmt wird. Somit lassen sich die Positionen und Orientierungen von Instrumenten im Körper im Koordinatensystem des erfindungsgemäßen Operationsnavigationssystems bestimmen und den mit einer bildgebenden Modalität erzeugten Bildern zuordnen. Zum Verbessern der Erkennungssicherheit können die zu erkennenden Objekte mit einer im Infrarotbereich reflektierenden Schicht versehen sein. Die Erfindung ist nicht auf stereoskopische Kameras beschränkt. Es können auch räumlich unabhängige Kameras verwendet werden, wenn deren Positionen zueinander exakt bekannt sind, beispielsweise wenn sie sich an den Ecken eines Operationssaals, Operationstisches, Operationsbereichs etc., an festen und/oder bekannten Positionen befinden.Several stereoscopic cameras can be used as positioning systems which emit temporally and spatially modulated light of different wavelengths and which know their mutual position or determine by measurement. The invention may also be combined with conventional electro-magnetic and / or optical navigation systems. For example, the position of a flexible instrument in the body may be determined by electromagnetic navigation, where the position of the field generator for determining the position of the flexible instrument is determined by the method described herein. Thus, the positions and orientations of instruments in the body in the coordinate system of the surgical navigation system according to the invention can be determined and assigned to the images generated with an imaging modality. To improve the recognition security, the objects to be recognized may be provided with an infrared-reflective layer. The invention is not limited to stereoscopic cameras. Spatially independent cameras can also be used if their positions are known to each other exactly, for example if they are located at the corners of an operating room, operating table, operating area, etc., at fixed and / or known positions.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass mittels dreidimensionaler Techniken Objekte in Echtzeit verfolgt werden können. Bei der üblichen Bewegungsgeschwindigkeit von Objekten in einem Operationsbereich ist eine Abtastrate von 20 bis 30 Hz ausreichend. Optional kann eine Abtastrate von 50 Hz vorgesehen sein.The invention has the advantage that objects can be tracked in real time by means of three-dimensional techniques. At the usual movement speed of objects in an operating range, a sampling rate of 20 to 30 Hz is sufficient. Optionally, a sampling rate of 50 Hz can be provided.
Ferner kann eine Projektion von nur vier Phasenlagen (Sinus) sowie eine Projektion eines Subcodes zur Elimination von eventuellen Mehrdeutigkeiten bei in der Höhe sehr ausgedehnten Objekten vorgesehen sein. Ferner können Algorithmen zum Kompensieren der Bewegungsunschärfe bei schnell bewegten Objekten implementiert sein. Die Projektion des strukturierten Lichtes erfolgt vorzugsweise im infraroten Bereich. Ferner kann das erfindungsgemäße System so implementiert sein, dass es leicht in einer bestehenden Umgebung implementiert werden kann.Furthermore, a projection of only four phase positions (sine) as well as a projection of a subcode to eliminate possible ambiguities in objects that are very extensive in height can be provided. Furthermore, algorithms for compensating for the motion blur can be implemented in fast-moving objects. The projection of the structured light preferably takes place in the infrared range. Further, the system of the invention may be implemented so that it can be easily implemented in an existing environment.
Die Erfindung hat darüber hinaus den Vorteil, dass mittels dreidimensionaler Erfassungstechniken navigationsrelevante Objekte im Operationsbereich ohne Markierungselemente exakt lokalisiert werden können. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch den Einsatz der aktiven Triangulation mittels strukturierter Beleuchtung im gesamten dreidimensionalen Raum im Operationsbereich deutliche Vorteile im Hinblick auf Kosten, Handhabung und Weiterentwicklungspotentiale eröffnet werden. Die dreidimensionale Erfassung von Operationsgeräten, beispielsweise Bohrer, Meißel, Tastgeräte etc., erlaubt es auf zusätzliche, den Chirurgen behindernde Hilfsmittel, beispielsweise Markierungselemente oder Kabel, zu verzichten.The invention also has the advantage that by means of three-dimensional detection techniques navigation-relevant objects in the operating area without marking elements can be located exactly. The invention is based on the finding that clear advantages in terms of costs, handling and further development potentials are opened up by the use of active triangulation by means of structured illumination in the entire three-dimensional space in the operating area. The three-dimensional detection of surgical equipment, such as drills, chisels, probes, etc., allows additional, disabling the surgeon aids, such as marking elements or cables to dispense.
Es können kostengünstigere Instrumente genutzt werden, die nicht durch die Zusatzkosten für die Markierungselemente belastet sind. Bei herkömmlichen Operationsnavigationssystemen müssen die Markierungselemente nach jedem Einsatz gewechselt werden, wodurch hohe Kosten entstehen. Ferner können die Kosten für Registrierungselemente am Röntgensystem oder am Ultraschallsystem eingespart werden, da das erfindungsgemäße Operationsnavigationssystem die Registrierung des Röntgensystems durchführen kann. Less expensive instruments can be used, which are not burdened by the additional costs for the marking elements. In conventional navigation systems, the marking elements must be changed after each use, resulting in high costs. Furthermore, the costs for registration elements can be saved on the X-ray system or on the ultrasound system, since the inventive operation navigation system can perform the registration of the X-ray system.
Es sind Bildaufnahmesysteme bekannt, die eine Auflösung von 5000 Punkte pro Linie erlauben. Legt man einen Operationsbereich von 1 m × 1 m zu Grunde, bedeutet das eine Auflösung von deutlich unter 1 mm.Image acquisition systems are known which allow a resolution of 5000 points per line. Based on an operating range of 1 m × 1 m, this means a resolution of well below 1 mm.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Operationsbereichoperation area
- 22
- Operationstischoperating table
- 44
- Patientpatient
- 66
- Erstes InstrumentFirst instrument
- 88th
- Erstes ReferenzelementFirst reference element
- 1010
- Zweites InstrumentSecond instrument
- 1212
- Zweites ReferenzelementSecond reference element
- 1414
- C-BogenC-arm
- 1616
- Emitteremitter
- 1818
- Detektordetector
- 2020
- Positionssensorposition sensor
- 2222
- Lichtprojektoroverhead projector
- 2424
- Kameracamera
- 2525
- Projektionsoptikprojection optics
- 2626
- Strukturiertes LichtStructured light
- 2828
- Beleuchtungseinheitlighting unit
- 2929
- AuflichtbeleuchtungBarlight
- 3030
- Lichtmaskelight mask
- 3131
- Rotierende WalzeRotating roller
- 3232
- Linienförmiger BereichLine-shaped area
- 3434
- Wellenförmiger BereichWavy area
- 3636
- Stereoskopische KameraStereoscopic camera
- 3838
- Erste KameraFirst camera
- 4040
- Zweite KameraSecond camera
- OO
- Objektobject
- 4242
- Erster BildaufnehmerFirst imager
- 4444
- Zweiter BildaufnehmerSecond imager
- 4646
- LichtabgabeeinrichtungA light emitting device
- 4848
- PositionsbestimmungseinrichtungLocation facility
- 5050
- Steuerungseinrichtungcontrol device
- 5252
- C-Bogen-SteuerungseinrichtungC-arm controller
- 5454
- DatenbankDatabase
- 5656
- Anzeigeeinheitdisplay unit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102010006105 [0032] DE 102010006105 [0032]
Claims (14)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010042278A DE102010042278A1 (en) | 2010-10-11 | 2010-10-11 | Operation navigation system with structured light |
PCT/EP2011/067254 WO2012049038A1 (en) | 2010-10-11 | 2011-10-04 | Operation navigation system having structured light |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010042278A DE102010042278A1 (en) | 2010-10-11 | 2010-10-11 | Operation navigation system with structured light |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010042278A1 true DE102010042278A1 (en) | 2012-04-12 |
Family
ID=44800015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102010042278A Withdrawn DE102010042278A1 (en) | 2010-10-11 | 2010-10-11 | Operation navigation system with structured light |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102010042278A1 (en) |
WO (1) | WO2012049038A1 (en) |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105637320A (en) * | 2013-08-19 | 2016-06-01 | 巴斯夫欧洲公司 | Optical detector |
US10094927B2 (en) | 2014-09-29 | 2018-10-09 | Basf Se | Detector for optically determining a position of at least one object |
US10120078B2 (en) | 2012-12-19 | 2018-11-06 | Basf Se | Detector having a transversal optical sensor and a longitudinal optical sensor |
US10353049B2 (en) | 2013-06-13 | 2019-07-16 | Basf Se | Detector for optically detecting an orientation of at least one object |
US10378888B2 (en) | 2015-05-05 | 2019-08-13 | Friedrich-Schiller-Universitaet Jena | Device and method for spatially measuring surfaces |
US10412283B2 (en) | 2015-09-14 | 2019-09-10 | Trinamix Gmbh | Dual aperture 3D camera and method using differing aperture areas |
EP3578126A1 (en) * | 2018-06-08 | 2019-12-11 | Stryker European Holdings I, LLC | Surgical navigation system |
US10775505B2 (en) | 2015-01-30 | 2020-09-15 | Trinamix Gmbh | Detector for an optical detection of at least one object |
US10823818B2 (en) | 2013-06-13 | 2020-11-03 | Basf Se | Detector for optically detecting at least one object |
US10890491B2 (en) | 2016-10-25 | 2021-01-12 | Trinamix Gmbh | Optical detector for an optical detection |
US10948567B2 (en) | 2016-11-17 | 2021-03-16 | Trinamix Gmbh | Detector for optically detecting at least one object |
US10955936B2 (en) | 2015-07-17 | 2021-03-23 | Trinamix Gmbh | Detector for optically detecting at least one object |
US11041718B2 (en) | 2014-07-08 | 2021-06-22 | Basf Se | Detector for determining a position of at least one object |
US11125880B2 (en) | 2014-12-09 | 2021-09-21 | Basf Se | Optical detector |
US11211513B2 (en) | 2016-07-29 | 2021-12-28 | Trinamix Gmbh | Optical sensor and detector for an optical detection |
US11428787B2 (en) | 2016-10-25 | 2022-08-30 | Trinamix Gmbh | Detector for an optical detection of at least one object |
US11860292B2 (en) | 2016-11-17 | 2024-01-02 | Trinamix Gmbh | Detector and methods for authenticating at least one object |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102252336B1 (en) | 2013-06-13 | 2021-05-14 | 바스프 에스이 | Optical detector and method for manufacturing the same |
US9665182B2 (en) | 2013-08-19 | 2017-05-30 | Basf Se | Detector for determining a position of at least one object |
US11060922B2 (en) | 2017-04-20 | 2021-07-13 | Trinamix Gmbh | Optical detector |
JP7237024B2 (en) | 2017-06-26 | 2023-03-10 | トリナミクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | a detector for determining the position of at least one object |
CN108955526A (en) * | 2018-07-27 | 2018-12-07 | 朱培恒 | A kind of light field scanning means and its light field scan method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4687326A (en) * | 1985-11-12 | 1987-08-18 | General Electric Company | Integrated range and luminance camera |
DE69503814T2 (en) * | 1994-03-17 | 1998-12-03 | Roke Manor Research | Video-based system for computer-assisted surgery and localization |
EP1142536A1 (en) * | 2000-04-05 | 2001-10-10 | BrainLAB AG | Patient referencing in a medical navigation system using projected light points |
WO2010020397A1 (en) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Naviswiss Ag | Medical measuring system, surgical intervention methods, and use of a medical measuring system |
DE102010006105A1 (en) | 2010-01-28 | 2011-08-18 | Siemens Aktiengesellschaft, 80333 | Apparatus and method for sequential pattern projection |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19743811C2 (en) * | 1997-10-04 | 2000-01-05 | Henning Wolf | Measuring method and measuring device for determining the shape of objects with a rotatably mounted lattice girder |
DE102006048234A1 (en) * | 2006-10-11 | 2008-04-17 | Steinbichler Optotechnik Gmbh | Method and device for determining the 3D coordinates of an object |
-
2010
- 2010-10-11 DE DE102010042278A patent/DE102010042278A1/en not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-10-04 WO PCT/EP2011/067254 patent/WO2012049038A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4687326A (en) * | 1985-11-12 | 1987-08-18 | General Electric Company | Integrated range and luminance camera |
DE69503814T2 (en) * | 1994-03-17 | 1998-12-03 | Roke Manor Research | Video-based system for computer-assisted surgery and localization |
EP1142536A1 (en) * | 2000-04-05 | 2001-10-10 | BrainLAB AG | Patient referencing in a medical navigation system using projected light points |
WO2010020397A1 (en) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Naviswiss Ag | Medical measuring system, surgical intervention methods, and use of a medical measuring system |
DE102010006105A1 (en) | 2010-01-28 | 2011-08-18 | Siemens Aktiengesellschaft, 80333 | Apparatus and method for sequential pattern projection |
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10120078B2 (en) | 2012-12-19 | 2018-11-06 | Basf Se | Detector having a transversal optical sensor and a longitudinal optical sensor |
US10353049B2 (en) | 2013-06-13 | 2019-07-16 | Basf Se | Detector for optically detecting an orientation of at least one object |
US10823818B2 (en) | 2013-06-13 | 2020-11-03 | Basf Se | Detector for optically detecting at least one object |
US10845459B2 (en) | 2013-06-13 | 2020-11-24 | Basf Se | Detector for optically detecting at least one object |
CN105637320A (en) * | 2013-08-19 | 2016-06-01 | 巴斯夫欧洲公司 | Optical detector |
US11041718B2 (en) | 2014-07-08 | 2021-06-22 | Basf Se | Detector for determining a position of at least one object |
US10094927B2 (en) | 2014-09-29 | 2018-10-09 | Basf Se | Detector for optically determining a position of at least one object |
US11125880B2 (en) | 2014-12-09 | 2021-09-21 | Basf Se | Optical detector |
US10775505B2 (en) | 2015-01-30 | 2020-09-15 | Trinamix Gmbh | Detector for an optical detection of at least one object |
US10378888B2 (en) | 2015-05-05 | 2019-08-13 | Friedrich-Schiller-Universitaet Jena | Device and method for spatially measuring surfaces |
US10955936B2 (en) | 2015-07-17 | 2021-03-23 | Trinamix Gmbh | Detector for optically detecting at least one object |
US10412283B2 (en) | 2015-09-14 | 2019-09-10 | Trinamix Gmbh | Dual aperture 3D camera and method using differing aperture areas |
US11211513B2 (en) | 2016-07-29 | 2021-12-28 | Trinamix Gmbh | Optical sensor and detector for an optical detection |
US10890491B2 (en) | 2016-10-25 | 2021-01-12 | Trinamix Gmbh | Optical detector for an optical detection |
US11428787B2 (en) | 2016-10-25 | 2022-08-30 | Trinamix Gmbh | Detector for an optical detection of at least one object |
US10948567B2 (en) | 2016-11-17 | 2021-03-16 | Trinamix Gmbh | Detector for optically detecting at least one object |
US11415661B2 (en) | 2016-11-17 | 2022-08-16 | Trinamix Gmbh | Detector for optically detecting at least one object |
US11635486B2 (en) | 2016-11-17 | 2023-04-25 | Trinamix Gmbh | Detector for optically detecting at least one object |
US11698435B2 (en) | 2016-11-17 | 2023-07-11 | Trinamix Gmbh | Detector for optically detecting at least one object |
US11860292B2 (en) | 2016-11-17 | 2024-01-02 | Trinamix Gmbh | Detector and methods for authenticating at least one object |
US11045259B2 (en) | 2018-06-08 | 2021-06-29 | Stryker European Holdings I, Llc | Surgical navigation system |
EP3578126A1 (en) * | 2018-06-08 | 2019-12-11 | Stryker European Holdings I, LLC | Surgical navigation system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012049038A1 (en) | 2012-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102010042278A1 (en) | Operation navigation system with structured light | |
EP0857461B1 (en) | Method and system for position determination during X-ray imaging | |
DE102011078212B4 (en) | Method and device for displaying an object | |
EP1225454B1 (en) | Method and device for fixing a position | |
EP1873666B1 (en) | Medical marker tracking system with determination of the marker characteristics | |
EP2850388B1 (en) | Registration method and registration device for a position detection system | |
EP2309925B1 (en) | X-ray image recording system and x-ray image recording method for recording image data using x-ray devices for volume reconstruction | |
EP0950380A1 (en) | Image guided surgery arrangement | |
DE102008025151A1 (en) | Image generation apparatus and method for nuclear imaging | |
EP1517647A1 (en) | Method and instrument for surgical navigation | |
DE102020201070A1 (en) | Display device | |
DE19807884A1 (en) | Computer-aided intra-operative anatomical object visualization method used during complex brain surgery | |
DE102013203399A1 (en) | Method and projection device for marking a surface | |
DE102019211870A1 (en) | Projection device for generating a light distribution on a surface of an examination object for aligning a medical object and method for projecting a light distribution onto a surface of an examination object | |
DE102014102425B4 (en) | Microscope system and microscopy method using digital markers | |
DE102011006537B4 (en) | Method for registering a first coordinate system of a first medical imaging device with a second coordinate system of a second medical imaging device and / or a third coordinate system of a medical instrument, which is defined by markers of a medical navigation device, and medical examination and / or treatment system | |
WO2018007091A1 (en) | Imaging device for an operating theatre | |
DE102018119343B4 (en) | Method for calibrating objects in a reference coordinate system and method for tracking objects | |
EP3377916A1 (en) | Medical coordinate measuring device, and medical coordinate measuring method | |
DE102011050240A1 (en) | Apparatus and method for determining the relative position and orientation of objects | |
EP3626176B1 (en) | Method for supporting a user, computer program product, data carrier and imaging system | |
DE102021205700B4 (en) | Presentation device for displaying an augmented reality and method for providing an augmented reality | |
DE102008052976B4 (en) | tracking system | |
DE102014212913B4 (en) | Method and device for intraoperative navigation | |
DE102013219134A1 (en) | System and method for correlating object information with X-ray images |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R016 | Response to examination communication | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: A61B0019000000 Ipc: A61B0034200000 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |