DE60132569T2 - Zugangsvorrichtung zu einem tiefen organ und verfahren - Google Patents
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Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Dieses Dokument betrifft, unter anderem, das chirurgische Platzieren eines medizinischen Instruments tief in einem Organ, wie beispielsweise einem Gehirn, und im Einzelnen, aber nicht als Begrenzung, das genaue Richten, Platzieren und/oder das akute oder chronische Stabilisieren eines solchen Instruments.
- ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
- Beim Platzieren einer medizinischen Vorrichtung oder eines Instruments tief in einem Organ, wie beispielsweise einem Gehirn, ist es häufig vorteilhaft, die Vorrichtung genau zu richten, zu platzieren und danach für einen Zeitraum, der mehrere Tage betragen kann, oder sogar auf unbestimmte Zeit zu befestigen. Beispiele solcher Vorrichtungen schließen Katheter, Nadeln und Verabreichungsinstrumente für Arzneimittel und biologische Wirkstoffe sowie elektrische Mapping-, Stimulation- und/oder Ablationsleitungen ein.
- Das Richten einer solchen Vorrichtung ist nicht immer eine exakte Wissenschaft. Das Ziel ist nicht immer von präoperativen Bildern zu sehen. Selbst wenn bildgeführte minimal invasive Techniken angewendet werden, besteht bei solchen bildgebenden Verfahren wie Magnetresonanz-Bildgebung (MRI), Computertomographie (CT), rahmenlosen chirurgischen Navigationssystemen und dergleichen häufig eine Notwendigkeit von etwas Feineinstellung oder kleiner Nachstellung in der Bahn, um das Ziel genau zu treffen. Eine einzige Bahnannäherung würde bedeuten, dass die Notwendigkeit, das Ziel geringfügig in Seitenrichtung zu bewegen, erfordern würde, die Vorrichtung zu entfernen und sie danach, manchmal nur 2 mm entfernt von der ursprünglichen Eintrittsstelle, wieder einzuführen.
- Eine Herangehensweise für das Positionieren eines Instruments, wie beispielsweise einer Deep-Brain-Stimulation-Elektrode, verwendet ein herkömmliches stereotaktisches Rahmensystem, das an dem Patienten befestigt ist. Bei dieser Herangehensweise werden präoperative Bilder des Patienten verwendet, um die richtige Bahn zu dem Ziel zu bestimmen, gemessen und ausgerichtet im Verhältnis zu dem Rahmen. Unter Verwendung an dem Rahmen angebrachter Zubehörteile wird die Elektrode ausgerichtet und durch ein Bohrloch im Schädel zu dem vorbestimmten Ziel vorgeschoben. Danach wird eine Basis in das Bohrloch und/oder um dasselbe eingesetzt. Mehrere „Werkzeuglöcher" und Schlitze in der Basis werden verformt, wenn die Basis über die Elektrode geschoben wird. Die Werkzeuglöcher in der Basis werden zusammengequetscht, wenn die Basis in das Bohrloch eingesetzt wird. Wenn die Basis freigegeben wird, federt sie an den Innendurchmesser des Bohrlochs nach außen zurück. Die stereotaktischen Zubehörteile müssen danach vorsichtig entfernt werden, während die Vorrichtung an ihrem Platz gehalten wird. Dieser Schritt kann umständlich und ungenau sein. Falls sich die Elektrode bewegt, muss sie neu positioniert werden. Bevor die sorgfältig positionierte Vorrichtung an dem Patienten befestigt wird, muss die zum Einführen der Vorrichtung und zum Aufrechterhalten der Bahn verwendete Ausrüstung entfernt werden. Dieser Vorgang kann häufig die Vorrichtung verschieben, was erfordert, dass das gesamte Platzierungsverfahren wiederholt wird. Selbst nachdem die stereotaktischen Zubehörteile entfernt worden sind, muss die Elektrode oder die andere Vorrichtung befestigt werden. Dieser Vorgang kann ebenfalls eine Elektrodenbewegung verursachen. Bei einem Beispiel wird eine Silikonkautschukkappe in Position angepasst, um die Elektrode festzuhalten und zu schützen. Das Platzieren der Kautschukkappe kann eine weitere Elektrodenbewegung verursachen.
- Ein Nachteil dieser Herangehensweise ist, dass das Instrumentenpositionieren versucht wird unter Verwendung nur einer mutmaßlichen Zielposition, auf der Grundlage der präoperativen Bilder und nicht einer tatsächlichen Bestimmung der benötigten Bahn bis zum Ziel. Ein anderer Nachteil ist, dass das stereotaktische Rahmensystem sowohl teuer als auch unhandlich ist. Noch ein anderer Nachteil ist, dass sich die Elektrode zu jedem von verschiedenen Zeitpunkten während des Verfahrens bewegen und daher ein neues Positionieren erfordern kann. Aus diesen und anderen Gründen haben die Erfinder des Vorliegenden erkannt, dass ein Bedarf an einem verbesserten Richten, Platzieren und sicheren Stabilisieren einer Deep-Brain-Elektrode oder eines anderen medizinischen Instruments besteht.
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US 3457922 offenbart ein stereotaktisches chirurgisches Instrument, das ein Basiselement mit niedrigem Profil hat, das durch einen schnellen Nagelungsvorgang am Schädel befestigt wird. Das Instrument schließt einen Arm mit einem einstellbar an der Basis zu befestigenden Ende ein, einschließlich eines chirurgischen Führungsmittels, das schwenkbar angrenzend an das entgegengesetzte Ende befestigt ist, um ein chirurgisches Instrument zu führen. Das chirurgische Führungsmittel hat eine Öffnung, die sich in einer allgemeinen Richtung, senkrecht zur Oberfläche des Schädels durch dasselbe erstreckt. Die Achse der Öffnung durch das schwenkbare Mittel kann von mehreren eingestellten Positionen aus mit einem oder mehr chirurgischen Zielen innerhalb der Schädelhöhle ausgerichtet werden, ohne die Basis an dem Schädel neu zu positionieren. - Dieses Dokument erörtert, unter anderem, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Instrumentenrichten, -platzieren und/oder -stabilisieren. Dieses System kann mit einem beliebigen Instrument verwendet werden, ist aber besonders verwendbar mit einer neurologischen Deep-Brain-Stimulation-Elektrode zum Behandeln eines schweren Tremors oder anderer Erkrankungen. Das System ermöglicht eine beliebige einer Zahl von bildgebenden Verfahren, einschließlich von MRI, CT und rahmenloser chirurgischer Navigation. Das MRI-Umfeld stellt typischerweise sowohl Echtzeit-Gehirnbilder als auch eine Echtzeit-MRI-Darstellung von Bahnausrichtungsbezugsmarkierungen bereit, obwohl präoperative MRI-Bilder des Gehirns ebenfalls verwendet werden könnten. Die rahmenlose chirurgische Navigation verwendet typischerweise retrospektive Gehirnbilder (z. B. zuvor gewonnene präoperative MRI-Bilder des Gehirns) und die bildgebende Echtzeiterkennung von Bahnausrichtungsbezugsmarkierungen (z. B. unter Verwendung von Lichtemissionsdioden, reflektierenden Kugeln usw.). Beide Umfelder stellen daher eine bildgeführte Ausrichtung der Bahn des Instruments bis zur Zielposition bereit. Solche Techniken gewährleisten ein genaues Platzieren der Elektrode oder des anderen medizinischen Instruments. Das System schließt, unter anderem, ein Ausrichtungs-/Richtsystem, ein Instrumenteneinführungssystem und ein Stabilisatorsystem ein. Andere Aspekte des vorliegenden Systems und der vorliegenden Verfahren werden offensichtlich bei der Lektüre der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung und der Betrachtung der Zeichnungen, die einen Teil derselben bilden.
- Die vorliegende Erfindung stellt eine Zugangsvorrichtung bereit, die Folgendes einschließt:
eine Trägerbasis, die eine Anbringungsebene hat,
eine Mastbasis,
ein Drehgelenk, das die Mastbasis an der Trägerbasis befestigt und eine Drehachse, senkrecht zu der Anbringungsebene, hat,
eine erste Arretierungsvorrichtung, die eine Ausrichtung des Drehgelenks fixiert,
eine primäre Führungsbaugruppe, die wenigstens eine Einsetzachse definiert,
ein bogenförmiges Führungsgelenk, das die primäre Führungsbaugruppe an der Mastbasis befestigt, wobei das bogenförmige Führungsgelenk dazu in der Lage ist, einen Einsetzwinkel wenigstens einer Einsetzachse in Bezug auf die Drehachse einzustellen, wobei die Drehachse und die Einsetzachse einander an dem gemeinsamen Punkt des Einsetzwinkels an der Anbringungsebene überschneiden, und
eine zweite, dem bogenförmigen Führungsgelenk zugeordnete, Arretierungsvorrichtung, die den Einsetzwinkel innerhalb eines Bewegungsbereichs fixiert. - Bevorzugte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- In den Zeichnungen, die nicht unbedingt maßstäblich gezeichnet sind, beschreiben gleiche Zahlen durch die mehreren Ansichten im Wesentlichen ähnliche Bestandteile. Gleiche Zahlen, die unterschiedliche Buchstabenanhänge haben, stellen unterschiedliche Beispiele von im Wesentlichen ähnlichen Bestandteilen dar. Die Zeichnungen tragen dazu bei, als Beispiel, aber nicht als Begrenzung, im Allgemeinen verschiedene in dem vorliegenden Dokument erörterte Ausführungsformen zu illustrieren. Der Rahmen der Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
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1 ist ein Querschnittsansichtsbeispiel einer Elektrode, die unter Verwendung der hierin erörterten Vorrichtungen und Verfahren implantiert und befestigt worden ist. -
2 ist ein perspektivisches Ansichtsbeispiel einer Basis und einer Kappe. -
3 ist ein auseinandergezogenes perspektivisches Ansichtsbeispiel einer Baugruppe aus einer Basis, einem Stabilisator und einer Kappe. -
4 ist ein perspektivisches Ansichtsbeispiel eines Stabilisators. -
5 ist ein auseinandergezogenes perspektivisches Ansichtsbeispiel einer Basis, eines Stabilisators und einer Kappe. -
6 stellt zwei perspektivische Ansichtsbeispiele einer Basis und einer Bohrloch-Zentriervorrichtung bereit. -
7 ist ein perspektivisches Ansichtsbeispiel eines Werkzeugs zum Platzieren des Stabilisators, Befestigen des eingeführten Instruments und Entfernen der Kappe. -
8 ist ein perspektivisches Ansichtsbeispiel einer Instrumentenbefestigungsbasis und einer Ausrüstungsstützbasis. -
9 ist ein anderes perspektivisches Ansichtsbeispiel einer Instrumentenbefestigungsbasis und einer Ausrüstungsstützbasis. -
10 ist ein weiteres perspektivisches Ansichtsbeispiel einer Instrumentenbefestigungsbasis und einer Ausrüstungsstützbasis. -
11 und12 sind perspektivische Ansichtsbeispiele einer mastartigen Instrumentenausrichtungs- und Einführungsleitbaugruppe, ebenfalls als Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung bezeichnet. -
13 ist ein auseinandergezogenes perspektivisches Ansichtsbeispiel von Abschnitten einer Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung. -
14 ist ein perspektivisches Ansichtsbeispiel des Einstellens einer Instrumentenbahn unter Verwendung von Abschnitten einer Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung mit MRI, CT oder einem anderen bildgebenden Verfahren. -
15 ist ein perspektivisches Ansichtsbeispiel des Einstellen einer Instrumentenbahn unter Verwendung von Abschnitten einer Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung mit einem rahmenlosen chirurgischen Navigationssystem. -
16 ist ein perspektivisches Ansichtsbeispiel eines durch MRI abbildbaren Ausrichtungsschafts. -
17 ist ein perspektivisches Ansichtsbeispiel eines Adapters zum Aufnehmen eines rahmenlosen chirurgischen Navigationsinstruments. -
18 ist ein perspektivisches Ansichtsbeispiel einer Technik zum Einführen eines Instruments längs der zuvor festgelegten Bahn unter Verwendung einer Abziehhülse und eines Stiletts. -
19 stellt zwei perspektivische Ansichtsbeispiele eines Mehrlumen-Einsatzabschnitts einer Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung bereit. -
20 ist ein perspektivisches Ansichtsbeispiel von einem Verbindungsstück und Stiletten. -
21 ist ein perspektivisches Ansichtsbeispiel einer einzelnen Abziehhülse. -
22 ist ein perspektivisches Ansichtsbeispiel einer an einem Mehrlumen-Einsatz einer Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung angebrachten Führungsbrücke. -
23 ist ein perspektivisches Ansichtsbeispiel einer versetzten Führungsbrücke. -
24 ist ein perspektivisches Ansichtsbeispiel einer mittigen Führungsbrücke. -
25 und26 sind jeweils perspektivische Ansichtsbeispiele eines an einer Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung angebrachten Ferneinführers. -
27 ist ein alternatives perspektivisches Ansichtsbeispiel einer Instrumentenbefestigungsbasis. -
28 ist ein perspektivisches Ansichtsbeispiel einer Kugelgehäusefassung an einer Translationsbühne. -
29 ist ein perspektivisches Ansichtsbeispiel eines alternativen an einer Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung angebrachten Ferneinführers. -
30 ist ein Querschnittsansichtsbeispiel einer alternativen Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung. -
31 ist ein perspektivisches Ansichtsbeispiel einer Kugel und einer inneren Manschette mit Führungslumina. -
32 stellt verschiedene perspektivische und Querschnittsansichtsbeispiele einer Abziehhülse mit Tiefenmarkierungen, eines Stiletts und einer die Hülse und das Stilett aufnehmenden Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung bereit. -
33 stellt verschiedene perspektivische und Querschnittsansichtsbeispiele eines alternativen Stabilisators bereit. -
34 stellt verschiedene perspektivische und Querschnittsansichtsbeispiele eines anderen alternativen Stabilisators und eines Begleitwerkzeugs bereit. -
35 stellt verschiedene perspektivische und Querschnittsansichtsbeispiele einer Führung, alternativ zu den Abziehhülsen, bereit. -
36 stellt ein perspektivisches und ein Querschnittsansichtsbeispiel einer Hülse bereit, die drehbare Bestandteile hat, um einen Seitenzugang zu ermöglichen, die als eine Alternative zu der Abziehhülse verwendbar ist. -
37 ist ein Querschnittsansichtsbeispiel einer alternativen Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung, angebracht an einem Schädel, und eines Ferneinführers, angebracht an der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung. -
38 ist ein perspektivisches Ansichtsbeispiel einer alternativen Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung, die eine Schwenkbasis, eine bogenartige Bahn und eine Kugelzapfenbewegung zum Einstellen einer Bahn eines Instruments, das in das Gehirn eingeführt wird, bereitstellt. -
39 ist eine perspektivische Ansicht, die ein alternatives Beispiel eines Mehrlumen-Einsatzes einschließlich im Bild erkennbarer Bezugsmarkierungen illustriert. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
- Die folgende ausführliche Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, die einen Teil dieser ausführlichen Beschreibung bilden und spezifische Ausführungsformen der Erfindung illustrieren. Diese Ausführungsformen werden in ausreichender Ausführlichkeit beschrieben, um Fachleute auf dem Gebiet in die Lage zu versetzen, die Erfindung umzusetzen. Jedoch können andere Ausführungsformen verwendet werden, folglich können strukturelle, logische und elektrische Veränderungen an dieser Beschreibung vorgenommen werden, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist daher nicht in einem begrenzenden Sinne zu verstehen, da der Rahmen der Erfindung nur durch die angefügten Ansprüche definiert wird.
- Ein Beispiel von Bahnführungen für chirurgische Anwendungen wird in Truwit et al., Internationale Patentanmeldung Nr. PCT/US98/10008 (Internationale Veröffentlichung Nr.
WO 98/51229 -
1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines flexiblen primären medizinischen Instruments, wie beispielsweise einer implantierten Deep-Brain-Neurostimulator-Elektrode100 , illustriert.1 illustriert ebenfalls Abschnitte einer sekundären medizinischen Vorrichtung, wie beispielsweise einer Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung102 , und Abschnitte des Gehirns eines Patienten, in dem die Elektrode100 und die Zugangsvorrichtung102 verwendet werden. Die Elektrode100 schließt ein distales Ende100A und ein proximales Ende100B ein. Das proximale Ende100E erscheint unter einer Hautklappe des Patienten, in den sie eingesetzt worden ist. Die Zugangsvorrichtung102 schließt, unter anderem, eine Basis104 , eine Zugangsplatte oder einen Ring, konzentrisch im und/oder in einem Bohrloch106 in dem Schädel, ein. Die Basis104 stellt eine Zugangsöffnung bereit, die ungefähr den gleichen Durchmesser hat wie ein standardmäßiges Bohrloch. Die Elektrode100 erstreckt sich durch das Bohrloch106 in eine Zielposition108 in dem Gehirn und wird durch einen Stabilisator110 an ihrem Platz gehalten. Die Zugangsvorrichtung102 schließt ebenfalls eine im Wesentlichen steife Kappe112 ein, die das Bohrloch106 , den Stabilisator110 und die Basisplatte104 abdeckt und überlagert wird durch eine verjüngte flexible konforme Kappe114 mit niedrigem Profil (z. B. Silikon oder ein anderes Elastomer), um das Profil der implantierten Vorrichtungen unter der Kopfhaut des Patienten zu milder, damit es der Schädeloberfläche116 enger entspricht. - Ein geeignetes Loch in der konformen Kappe
114 und/oder der darüber liegenden Hautklappe ermöglicht, dass ein beliebiger umgewendeter proximaler Abschnitt100B der Elektrode100 , falls gewünscht, außerhalb der Hautklappe freigelegt wird. Bei diesem Beispiel schließt die konforme Kappe114 eine Eingriffslippe ein, die mit einer Lippe der Kappe112 oder der Basis104 zusammenpasst. Dies hält die konforme Kappe114 an ihrem Platz. - Bei einem Beispiel ermöglichen Abschnitte der Zugangsvorrichtung
102 eine Befestigung durch andere Vorrichtungen während des Richtens/Ausrichtens, Positionieren und/oder akuten oder chronischen Befestigens des implantierten Instruments. Obwohl er für die Verwendung mit einem Bahnausrichtungssystem gestaltet ist, kann der Stabilisator110 allein verwendet werden, um Katheter, Nadeln und Verabreichungsinstrumente für Arzneimittel und biologische Wirkstoffe sowie für einen beliebigen Zweck (z. B. elektrisches Mapping, Stimulation oder Ablation) verwendete Elektroden zu stabilisieren, die unter Verwendung alternativer Richt- und Platzierungsverfahren und -systeme platziert worden sind. -
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Beispielbasis104 . Bei diesem Beispiel ist die Basis104 durch eine beliebige geeignete Befestigungsvorrichtung, wie beispielsweise Knochenschrauben200A und200B , am Schädel des Patienten befestigt. Alternativ dazu ist die Basis104 durch Gewindegänge befestigt, die sich in das Bohrloch106 schrauben. Andere Beispiele der Befestigung an dem Schädel oder anderen Abschnitten des Körpers des Patienten schließen Klebstoff, Ansaugen und andere Techniken ein. Die Basis104 schließt eine oder mehr Rillen202 zum Aufnehmen des proximalen Endes100E der Elektrode100 oder eines anderen flexiblen Instruments ein, das seitlich in die Rille202 gebogen wird, um konform aus der Basis104 auszutreten, so dass das proximale Ende100E der Elektrode100 im Allgemeinen parallel zur Schädeloberfläche116 liegt. Das proximale Ende100B der Elektrode100 erstreckt sich über eine klinisch angemessene Strecke längs der Schädeloberfläche116 . Die Kappe112 deckt Abschnitte des Bohrlochs106 und der Baugruppe aus Basis104 und Elektrode100 ab. Bei diesem Beispiel schließt die Basis104 Aussparungen204A –B, wie beispielsweise zum Aufnehmen jeweiliger Hebellippen-Erweiterungen206A –B der Kappe112 , ein. -
3 ist eine auseinandergezogene Ansicht, die ein Beispiel einer Baugruppe am der Basis104 , dem Stabilisator110 und der Kappe112 illustriert. Die Kappe112 schließt einen verhältnismäßig größeren Oberteil300 und eine verhältnismäßig kleinere, im Allgemeinen zylindrische, Basis302 ein. Die Kappe112 schließt Einsteckfinger- oder Aufnahmebuchsen-Schnappverschlüsse304 (oder (eine) andere Befestigungsvorrichtung(en)) ein, die an jeweilige passende Aufnahmebuchsen- oder Einsteckfinger-Schnappverschlüsse306 der Basis104 gekoppelt sind, so dass, wenn sie zusammengebaut sind, die Kappe112 , innerhalb von deren Mittelöffnung307 , an die Basis104 gekoppelt ist und den Stabilisator110 abdeckt. Der zylindrische Basisabschnitt302 der Kappe112 schließt wenigstens eine Öffnung308 ein, was ermöglicht, dass die Elektrode100 über die Rille202 aus der Basis104 austritt. - Bei dem Beispiel von
3 schließt der Stabilisator110 eine Scheibe310 ein, die an einen Nocken312 gekoppelt ist. Der Nocken312 dreht sich, in Bezug auf die Scheibe310 , um eine Achse, senkrecht zur Ebene der Scheibe310 , um eine Öffnung314 zu erzeugen und im Wesentlichen zu schließen, in der die Elektrode100 entweder frei hindurchgelassen (wenn sie offen ist) oder festgeklemmt (wenn sie verschlossen ist) wird. Folglich versteht es sich, dass der Nocken312 eine beliebige Art von Klemmvorrichtung einschließt.3 illustriert den Nocken312 in seiner offenen Position. Der Stabilisator110 schließt ebenfalls Schnappverschlüsse oder andere Befestigungsmerkmale ein, um ihn an die Basis104 zu koppeln. Bei dem Beispiel von3 kann der Stabilisator110 in einer beliebigen Drehausrichtung in die Basis104 eingeschnappt werden. Das heißt, der Benutzer kann den Stabilisator110 um volle 360 Grad drehen, um eine spezifische Ausrichtung in Bezug auf die Basis104 zu wählen, und danach den Stabilisator110 bei dieser Ausrichtung in die Basis104 einschnappen. Darüber hinaus erstreckt sich eine längliche Öffnung314 in Radialrichtung von der Mitte des scheibenartigen Stabilisators110 aus bis zu seinem Außenumfang. Zusammen mit der vollen drehbaren Kopplungsfähigkeit des Stabilisators110 ermöglicht dies, dass ein Instrument, wie beispielsweise die Elektrode100 , in einer beliebigen Position über die volle Fläche der Öffnung307 in der Basis104 innerhalb der Öffnung314 festgeklemmt wird. Dies gewährleistet zusätzliche Genauigkeit beim Platzieren der Elektrode100 oder eines anderen Instruments. -
4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine nähere Ansicht des Stabilisators110 illustriert, wobei der Nocken312 in einer geschlossenen Position ist.4 illustriert ebenfalls Kopplungsmerkmale400A –B zum Koppeln des Stabilisators110 an die Basis104 . Bei diesem Beispiel werden eine oder mehr Aussparungen402A –B oder andere Eingriffsmerkmale bereitgestellt. Durch Verwenden eines Werkzeugs, das wenigstens eine der Aussparungen402A –B in Eingriff nimmt, kann der Stabilisator110 in der Basis104 platziert und schnappend an dieselbe gekoppelt werden. Bei diesem Beispiel schließt der Nocken312 ebenfalls eine Raste406 ein, die eine ungewollte versehentliche Bewegung des Nockens312 in die offene Position verhindert, wenn beabsichtigt ist, dass der Nocken312 in der geschlossenen Position ist, um die Elektrode100 oder ein anderes medizinisches Instrument zu befestigen. Auf diese Weise versiegelt sich der Nocken312 in der geschlossenen Position und wird geöffnet durch Niederdrücken an einer Werkzeugeingriffsrille404 . Dies ermöglicht, dass die Raste406 unter die Scheibe310 gleitet. -
5 ist eine auseinandergezogene Ansicht einer alternativen Ausführungsform, wobei der Stabilisator110 Spannungsabbaumerkmale500A –B einschließt, deren jedes verwendet werden kann, um ein kleines Ausmaß an Spiel in der Elektrode100 oder dem anderen Instrument sicherzustellen. Außerdem ermöglichen bei diesem Beispiel mehrere Rillen202 in der Basis104 und eine entsprechende Zahl von Rillen308 in der Kappe112 , dass die Elektrode100 seitlich aus der Basis104 austritt. -
6 stellt zwei perspektivische Ansichten einer Basispositioniervorrichtung600 zum Zentrieren der Basis104 um das Bohrloch106 (mit bekanntem Durchmesser) in dem Schädel bereit. Ein distaler Abschnitt602 der Positioniervorrichtung600 ist passend bemessen, um in der Mittelöffnung307 der Basis104 und weiter im Bohrloch106 aufgenommen zu werden. Dies zentriert die Basis104 konzentrisch um das Bohrloch106 . Die Knochenschrauben200A –B werden zeitweilig innerhalb von Öffnungen in Erweiterungsflügeln604A –B der Positioniervorrichtung600 festgehalten derart, dass die Knochenschrauben200A –B mit entsprechenden Öffnungen in der Basis104 ausgerichtet sind. Danach werden die Knochenschrauben200A –B lose am Schädel des Patienten befestigt derart, dass die Basis104 richtig um das Bohrloch106 positioniert und zentriert ist. Die Flügel604A –B sind eingekerbt oder auf andere Weise so aufgebaut, dass sie sich trennen, wenn die Knochenschrauben200A –B fester angezogen werden, wodurch die Knochenschrauben200A –B freigegeben werden, so dass sie die Basis104 am Schädel des Patienten befestigen können. Danach wird die Positioniervorrichtung600 entfernt, wie beispielsweise durch Herausschnappen derselben aus der Basis104 , was die Basis104 sicher in der richtigen Position in Bezug auf das Bohrloch106 befestigt hinterlässt. -
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Werkzeugs700 zum Durchführen von Verfahren, unter anderem, in Bezug auf die Basis104 , die Kappe112 und/oder den Stabilisator110 . Bei diesem Beispiel schließt das Werkzeug700 einen Griff702 , einen ersten Eingriffsarm704 und einen zweiten Eingriffsarm706 ein. Das Ende des Arms704 ist passend bemessen, um eine der Aussparungen402A –B der Scheibe310 des Stabilisators110 in Eingriff zu nehmen, um den Stabilisator110 in der Basis104 zu platzieren. Das Ende des Arms706 ist passend bemessen, um die Aussparung404 im Nocken312 in Eingriff zu nehmen, um den Nocken312 zwischen seiner offenen und seiner geschlossenen Position zu bewegen. Bei diesem Beispiel ist wenigstens eines der Enden704 und706 passend bemessen, um in eine der Aussparungen204A –B (siehe2 ) der Basis104 und unter eine der entsprechenden Erweiterungen206A –B eingesetzt zu werden, um die Kappe112 von der Basis104 wegzuhebeln. -
8 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer anderen Basis, wie beispielsweise einer Stützbasis800 . Bei diesem Beispiel stellt die Stützbasis800 eine ringartige oder eine beliebige andere (z. B. zylindrische) geeignete Plattform802 zum Stützen anderer chirurgischer Ausrüstungselemente, wie beispielsweise zum Richten/Ausrichten der Bahn des Instruments, das gerade eingeführt wird, und/oder zum Einführen des Instruments, nachdem eine solche richtige Ausrichtung erreicht ist, bereit. Bei diesem Beispiel ist die Ausrüstungsstützbasis800 gesondert von der Befestigungsbasis104 , jedoch könnten diese zwei Basen alternativ dazu integral geformt oder auf andere Weise verbunden sein. Bei dem Beispiel von8 jedoch ist die Stützbasis800 über und um die Befestigungsbasis104 unmittelbar am Schädel des Patienten befestigt, unter Verwendung von Knochenschrauben804A –C durch Schenkel, die sich von der Plattform802 nach unten erstrecken, unter Verwendung einer beliebigen anderen passenden Befestigungstechnik. -
9 ist eine perspektivische Ansicht eines alternativen Beispiels einer Basis800 , unmittelbar am Schädel des Patienten befestigt durch vier Knochenschrauben804A –D durch jeweilige Schenkel, die sich von der Plattform802 nach unten erstrecken. Dieses vierschenklige Beispiel ermöglicht vorteilhafterweise einen kleineren Einschnitt (z. B. in der Richtung des Instrumentenaustrittsschlitzes der Basis104 ) in den Schädel des Patienten als das dreischenklige Beispiel von8 . Da die Schenkel in dem Beispiel von9 enger beieinander sind als die Schenkel in dem Beispiel von8 , muss die Haut nicht so weit auseinandergespreizt werden, um ein Platzieren des Beispiels von9 zu ermöglichen. Ein solches verringertes seitliches Hautspreizen wiederum verringert die erforderliche Länge des Inzisionsschnitts. -
10 ist eine perspektivische Ansicht eines alternativen Beispiels einer Stützbasis800 . Bei diesem Beispiel ist die Stützbasis800 durch ein beliebiges geeignetes Mittel an der Instrumentenbefestigungsbasis104 befestigt, die wiederum, beispielsweise wie oben erörtert, am Schädel des Patienten befestigt ist. Bei dem Beispiel von10 ordnen Schenkel1000A –D die Plattform802 mit Abstand zu der Basis104 an. Jeder der Schenkel100A –D schließt ein oder mehr Schnappverschlussmerkmale1002 ein, um entsprechende passende Merkmale an der Basis104 in Eingriff zu nehmen. Spannschrauben1004A –B werden jeweils durch einen entsprechenden Gewindeabschnitt der Plattform802 festgehalten und erstrecken sich nach unten, um gegen die Basis104 zu drücken, wenn die Basis104 und die Plattform802 zusammengeschnappt werden. Durch Einstellen der Schrauben1004A –B wird die Stützbasis800 von der Instrumentenbefestigungsbasis104 weg zurückgesetzt, so dass diese zwei Basen enger aneinander gekoppelt sind. Dies verleiht der Plattform802 zusätzliche Stabilität. -
11 und12 sind perspektivische Ansichten eines Beispiels einer mastartigen Instrumentenausrichtungs- und Einführungsleitbaugruppe, auch als Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung1100 bezeichnet. Die DBA-Vorrichtung1100 kann ebenfalls so betrachtet werden, dass sie die Basis104 , den Stabilisator110 , die Kappe112 und die Stützbasis800 einschließt. Eine Mastbasis1102 der Vorrichtung1100 schnappt auf die ringartige oder andere Plattform802 von8 bis10 , wie beispielsweise durch einen oder mehr Schnappverschluss-Seitenblöcke1104 . Die Seitenblöcke1104 verleihen zusätzliche Stabilität, um zu verhindern, dass die Mastbasis1102 an dem Plattformring802 von einer Seite zur anderen schwankt. Ein gekrümmter Sattel1106 ist an einen gekrümmten Abschnitt der Mastbasis1102 gekoppelt und sitzt darauf fest, wie beispielsweise durch wenigstens ein bogenförmiges Führungsgelenk, wie illustriert. Die gekrümmten Abschnitte des Sattels1106 und der Mastbasis1102 können in Bezug aufeinander geneigt werden, um den Bahnwinkel eines Instruments, das gerade eingeführt wird, zu verändern, und können befestigt werden, um diesen Aspekt des Bahnwinkels des Instruments zu fixieren. - Ein Befestigungsmechanismus, wie beispielsweise eine Rändelschraube
1108 , geht durch eine Öffnung in der Mastbasis1102 hindurch und nimmt einen Abschnitt der Plattform802 in Eingriff, um ein weiteres Drehen der Mastbasis1102 in Bezug auf die Plattform802 zu verhindern, sobald eine gewünschte Drehposition erreicht worden ist. Bei diesem Beispiel hält eine Festhaltevorrichtung, wie beispielsweise ein L-förmiger Arm1110 , die Rändelschraube1108 zusammen mit der Mastbasis1102 fest. - Ein anderer Befestigungsmechanismus, wie beispielsweise eine Rändelschraube
1112 , geht durch eine geschlitzte Öffnung (einen Neigeschlitz) im Sattel1106 hindurch und nimmt einen Abschnitt der Mastbasis1102 in Eingriff, um ein weiteres Gleiten des gekrümmten Abschnitts des Sattels1106 längs des gekrümmten Abschnitts der Mastbasis1102 zu verhindern, sobald ein gewünschter Bahnwinkel erreicht worden ist. Dieses Beispiel schließt ebenfalls Befestigungselemente1113A –B ein, die durch entsprechende Schlitze im Sattel1106 hindurchgehen, um den Sattel1106 zusätzlich an der Mastbasis1102 zu befestigen. Die Befestigungselemente1113A –B schließen Schrauben ein, die durch jeweilige Halterstützen hindurchgehen, deren jede eine gekrümmte Fläche einschließt, die sich einer gekrümmten Fläche des Sattels1106 anpasst. - Bei diesem Beispiel stellt außerdem ein innerer Abschnitt einer Pfanne
1114 am Sattel1106 einen Pfannenabschnitt eines Kugelzapfengelenks bereit. Ein Befestigungsmechanismus, wie beispielsweise eine Rändelschraube1116 , geht durch eine Gewindeöffnung in der Pfanne1114 hindurch, um die Position einer in derselben untergebrachten Kugel zu sichern. Die Pfanne1114 schließt ebenfalls Feineinstellungsrändelschrauben1118A –C ein, die für ein weiteres Einstellen der genauen Position einer Kugel innerhalb der Pfanne1114 durch Gewindeöffnungen in der Pfanne1114 hindurchgehen. Die Pfanne1114 trägt ferner eine Mehrlumen-Instrumentenführungseinsatz-Baugruppe1120 . Der Mehrlumen-Einsatz1120 schließt eine verjüngte Manschette ein, die, durch eine Freigabelasche1122 und (eine) zugeordnete Struktur(en), lösbar innerhalb einer zylindrischen Öffnung durch die innerhalb der Pfanne1114 untergebrachte sphärische Kugel gekoppelt ist. - Um den Mehrlumen-Einsatz
1120 von der Kugel zu lösen, wird die Lasche1122 nach innen zu der Manschette hin gedrückt. Dies drückt oder verkeilt einen Abschnitt der Freigabelasche1122 gegen einen oberen Abschnitt der Kugel und unterstützt das Lösen des Mehrlumen-Einsatzes1120 von der Kugel. Der obere Abschnitt des Mehrlumen-Einsatzes1120 stellt eine Mehrlumen-Führung bereit, die mehrere Öffnungen hat, wie beispielsweise die Mittelöffnung1124A und Seitenöffnungen1124B –E; diese Öffnungen werden ebenfalls als Lumina bezeichnet. Die Öffnungen1124B –E sind mit einem bekannten vorbestimmten Abstand von der Mittelöffnung1124A angeordnet. Daher kann, falls die Elektrode100 durch die Mittelöffnung1124A eingesetzt wird und ihre Zielposition108 im Gehirn verfehlt, sie in eine der Seitenöffnungen1124B –E eingesetzt werden, ohne die Bahn neu einzustellen, um ein Ziel in einem bekannten Abstand von der Mittelöffnung1124A in der Ebene des Mehrlumen-Einsatzes1120 zu erreichen. Bei diesem Beispiel schließt der Mehrlumen-Einsatz1120 ebenfalls T-förmige Aufnahmen oder Aussparungen1126A –D zum Aufnehmen weiterer Ausrüstung, wie weiter unten erörtert, ein. Bei einer Ausführungsform schließt der Mehrlumen-Einsatz1120 einen oder mehr Bezugspunkte (z. B. LED, reflektierende Kugeln oder Mikrospulen), wie beispielsweise für eine Bahnausrichtung in einem rahmenlosen chirurgischen Navigationssystem oder in einem MRI-Umfeld, ein. -
13 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Beispiels von Abschnitten der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung1100 , welche die Instrumentenbefestigungsbasis104 , die Stützbasis800 , die Mastbasis1102 , den Sattel1106 , die Pfanne1114A , eine Kugel1300 , den Mehrlumen-Einsatz1120 und andere zugeordnete Bestandteile einschließt. Wie in13 illustriert, schließt die Mastbasis1102 einen Boden- oder Rillenabschnitt1302 ein, der die Plattform802 in Eingriff nimmt, wie beispielsweise unter Verwendung mit Haken versehener Seitenblöcke1104 , und ermöglicht, dass sich die Mastbasis1102 um die ringartige oder eine andere Plattform802 dreht. -
13 illustriert ebenfalls eine zylindrische Öffnung1306 durch die Kugel1300 , die fest in der Pfanne1114A sitzt. Der Mehrlumen-Einsatz1120 schließt eine verjüngte Manschette1308 oder einen Trommelabschnitt ein, der satt in die Öffnung1306 passt. Die Freigabe1122 schließt einen Ringabschnitt ein, der über das Äußere der Manschette1308 passt. Um den Mehrlumen-Einsatz von der Kugel1300 zu lösen, wird der Laschenabschnitt der Freigabe1122 nach innen zur Manschette1308 hin gedrückt. Dies drückt oder verkeilt einen Abschnitt der Freigabe1122 gegen den oberen Abschnitt der Kugel1300 und unterstützt das Lösen der Manschette1308 des Mehrlumen-Einsatzes1120 von der Kugel1300 . Die durch die Manschette1308 des Mehrlumen-Einsatzes1120 bereitgestellte verjüngte Trommel schließt bei einem Beispiel ein geschlossenes Ende mit Öffnungen ein, die den Lumina1124A –E des Mehrlumen-Einsatzes1120 entsprechen. -
14 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel des Einstellens einer Instrumentenbahn unter Verwendung von Abschnitten der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung1100 mit MRI, CT, PET oder einem anderen bildgebenden Verfahren illustriert. In14 ist der Mehrlumen-Einsatz1120 entfernt worden, und eine darstellbare Bezugsvorrichtung, wie beispielsweise ein Ausrichtungsschaft1400 , ist an seiner Stelle in den zylindrischen Durchgang der Kugel1300 eingesetzt worden. Bei diesem Beispiel schließt der Ausrichtungsschaft1400 wenigstens zwei Bezugspunkte ein, die durch das bildgebende Verfahren zu erkennen sind. Die verschiedenen weiter oben beschriebenen Positionierungsmechanismen der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung1100 werden eingestellt, um die Bezugspunkte kolinear mit der Zielposition108 im Gehirn zu machen. Bei einem Beispiel kann dies einschließen, die Drehung des Mastes1102 an der Plattform802 einzustellen, die Neigung des Sattels1106 in Bezug auf den Mast1102 einzustellen, die sphärische Position der Kugel1300 in der Pfanne1114 einzustellen, und dann die genaue Position der Kugel1300 fein abzustimmen unter Verwendung einer oder mehrerer der Schrauben1118A –C. Das bildgebende Verfahren schließt einen Rechner oder einen anderen Prozessor ein, der eine Anzeige bereitstellt, welche die verhältnismäßige Ausrichtung zwischen der Bahn des Ausrichtungsschafts1400 und der Zielposition108 anzeigt. Diese Anzeige zeigt ferner an, wenn die Bahn während des Positioniervorgangs kolinear mit der Zielposition108 wird. Die Positioniermechanismen stellen Verriegelungsmechanismen bereit, die dann verriegelt werden, und der Ausrichtungsschaft1400 wird durch den Mehrlumen-Einsatz1120 ersetzt, um den Vorgang des Einführens der Elektrode100 oder eines anderen Instruments längs dieser Bahn bis zu der Zielposition108 im Gehirn fortzusetzen. -
15 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel des Einstellen einer Instrumentenbahn unter Verwendung von Abschnitten der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung1100 in Verbindung mit einem rahmenlosen chirurgischen Navigationssystem illustriert. Beispiele solcher Systeme verwendet LED, Licht reflektierende Kugeln oder andere räumlich getrennte Bezugsmarkierungen, um eine gewünschte Instrumentenbahnausrichtung festzulegen. Bei dem rahmenlosen Beispiel von15 verbleibt der Mehrlumen-Einsatz1120 an seinem Platz innerhalb des zylindrischen Durchgangs der Kugel1300 . Ein Adapter1500 wird in das Mittellumen1124A des Mehrlumen-Einsatzes1120 eingesetzt. Bei diesem Beispiel schließt der Adapter1500 einen mittig gebohrten Sitz1502 ein, der satt einen Abschnitt des Instruments der rahmenlosen Navigationsbezugsvorrichtung aufnimmt. Das rahmenlose Navigationsbezugsinstrument stellt räumlich getrennte Bezugspunkte bereit, die durch das rahmenlose bildgebende Verfahren zu erkennen sind. Diese Bezugspunkte werden, unter Verwendung des passenden bildgebenden Verfahrens, betrachtet, während die verschiedenen Positionierungsmechanismen der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung eingestellt werden, um die Instrumentenbahn zu der gewünschten Zielposition108 im Gehirn auszurichten, danach verriegelt. Danach wird das rahmenlose Navigationsinstrument aus dem mittig gebohrten Sitz1502 des Adapters1500 entfernt. Der Adapter1500 wird dann aus dem Mittellumen1124A des Mehrlumen-Einsatzes1120 entfernt, um den Vorgang des Einführens der Elektrode100 oder eines anderen Instruments längs dieser Bahn bis zu der Gehirn-Zielposition108 fortzusetzen. -
16 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Ausrichtungsschafts1400 , wenn er von der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung1100 getrennt ist, illustriert. Bei diesem Beispiel ist der Ausrichtungsschaft1400 mit einem abbildbaren Fluid gefüllt, das durch ein Einwegventil1600 an einem proximalen Ende des Ausrichtungsschafts1400 zugeführt wird. Ein distales Ende des Ausrichtungsschafts1400 schließt einen Vorsprung oder eine andere Erweiterung1602 ein. Bei diesem Beispiel ist die Erweiterung1602 ein dünner zylindrischer Behälter, der eine distale Spitze1604 hat. Die distale Spitze1604 ist am Drehpunkt der Kugel1300 angeordnet, wenn die Kugel1300 fest in der Pfanne1114 des Sattels1106 sitzt. Bei diesem Beispiel werden an dem proximalen Ventil1600 und der distalen Spitze1604 abbildbare Bezugspunkte bereitgestellt. Die Bahn wird festgelegt durch Einstellen der verschiedenen Positionierungsmechanismen der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung1100 , so dass diese abbildbaren Bezugspunkte kolinear mit der Zielposition108 in dem Gehirn sind. Bei einem Beispiel wird die genaue Position der Zielposition108 unter Verwendung einer Echtzeit-Darstellung des Gehirns gewonnen, während die Positionierungsmechanismen der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung1100 eingestellt werden. Bei einem anderen Beispiel werden präoperative Gehirnbilder verwendet, um die Position der Zielposition108 festzulegen, während die Positionierungsmechanismen der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung1100 eingestellt werden.16 illustriert ebenfalls einen Freigabemechanismus1606 , der einen Knopf1608 und eine Rampe1610 einschließt. Durch Mitteilen einer Kraft auf den Knopf1608 zur Kugel1300 hin nimmt die Rampe1610 den Oberteil der Kugel1300 in Eingriff, um das Freigeben des Ausrichtungsschafts1400 von dem zylindrischen Durchgang der Kugel1300 zu unterstützen. Danach wird der Mehrlumen-Einsatz1120 wieder in den zylindrischen Durchgang der Kugel1300 eingesetzt, um die Elektrode100 oder (ein) andere(s) medizinische(s) Instrument(e) durch das Lumen/die Lumina1124 des Mehrlumen-Einsatzes1120 einzuführen. -
17 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel des rahmenlosen Adapters1500 , wenn er von der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung1100 getrennt ist, illustriert. Bei diesem Beispiel schließt der Adapter1500 einen rostfreien Stahlstift ein, der eine distale Spitze1700 hat, die passend bemessen ist, um in das Mittellumen1124A des Mehrlumen-Einsatzes1120 eingesetzt zu werden. Wenn sie vollständig eingesetzt ist, ist die distale Spitze1700 am Drehpunkt der Kugel1300 angeordnet, wenn die Kugel1300 fest in der Pfanne1114 des Sattels1106 sitzt. Bei diesem Beispiel wird ein rahmenloses Navigationsinstrument mit rahmenlosen abbildbaren Bezugspunkten in den mittig gebohrten Sitz1502 am proximalen Ende des Adapters1500 oder auf den äußeren Abschnitt des Adapters1500 eingesetzt oder auf andere Weise durch eine beliebige andere passende Kopplungstechnik an den Adapter1500 gekoppelt. -
18 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Technik zum Einführen eines Instruments längs der zuvor festgelegten Bahn bis zu der Zielposition108 im Gehirn illustriert. In18 wird der Mehrlumen-Einsatz1120 verwendet, um ein distales Ende eines sekundären medizinischen Instruments, wie beispielsweise eines länglichen Lumenkatheters oder einer Abziehhülse, zum Beispiel einer der Hülsen1800A –C, zur Zielposition108 hin zu leiten. Bevor die Hülse1800 in eines der Lumina1124A –E des Mehrlumen-Einsatzes1120 eingesetzt wird, wird jedoch ein Stilett durch eine hohle Mittelbohrung oder ein Lumen der Hülse1800 eingesetzt. Dies verhindert eine Kernbildung von Hirngewebe durch die hohle Mittelbohrung der Hülse1800 und gewährleistet, bei einer Ausführungsform, zusätzliche Steifigkeit, um das Einsetzen durchzuführen und einen genauen Weg längs der festgelegten Bahn zu der Zielposition108 hin zu erhalten. - Das Beispiel von
18 illustriert eine dreifache Hülsenbaugruppe1802 , mit linear angeordneten Hülsen1800A –C, die mit passendem Abstand zueinander angeordnet sind, um in drei linear angeordnete Lumina1124 des Mehrlumen-Einsatzes1120 eingesetzt zu werden. Dieses Beispiel illustriert ebenso eine dreifache Stilettbaugruppe1804 , in der drei linear angeordnete Stiletts zum Einsetzen in die linear angeordneten Hülsen1800A –C mit Abstand zueinander angeordnet sind. Diese dreifache Hülsen/Stilett-Illustration ist nur ein Beispiel. Die genaue Zahl der Hülsen1800 und der entsprechenden Stiletts, die eingeführt werden, reicht von einer/einem einzigen Hülse/Stilett bis zu der Zahl verfügbarer Lumina1124 in dem Mehrlumen-Einsatz1120 . Nachdem die Hülsenbaugruppe1802 und die Stilettbaugruppe1804 annähernd bis zu der Zielposition108 geführt worden sind, wird die Stilettbaugruppe1804 entfernt, und eine Führungsbrücke wird an dem Mehrlumen-Einsatz1120 befestigt, um die Elektrode100 in die Mittelbohrung einer der Hülsen1800A –C zu führen, um die Elektrode100 an der Zielposition108 zu positionieren. Die Hülsen1800A –C werden danach durch Auseinanderziehen von Griffen1806A –B entfernt. Bei dem illustrierten Beispiel zerreißt jede Hülse in zwei Teile, wenn sie herausgezogen wird. -
19 stellt zwei perspektivische Ansichten eines Beispiels eines Mehrlumen-Einsatzes1120 bereit, der eine verjüngte trommelartige Manschette1308 einschließt, die in das Mittelloch1306 der Kugel1300 eingesetzt wird. Die Lumina1124A –E erstrecken sich vom Oberteil des Mehrlumen-Einsatzes1120 durch die Trommelmanschette1308 . Wie weiter oben erörtert, sind die Seitenlumina1124B –E passend mit Abstand (z. B. 3 Millimeter, von Mitte zu Mitte) in Radialrichtung von dem Mittellumen1124A angeordnet, um eine Fähigkeit zum erneuten Positionieren der Elektrode100 um ein bekanntes Ausmaß zu gewährleisten, durch einfaches Entfernen der Elektrode100 aus dem Mittellumen1124A und erneutes Einsetzen derselben in ein gewünschtes der Seitenlumina1124B –E.19 illustriert ebenfalls die Aufnahmen1126A –D, von denen gegenüberliegende Paare verwendet werden, um eine Führungsbrücke oder eine andere Ausrüstung aufzunehmen, die am Oberteil des Mehrlumen-Einsatzes1120 anzubringen gewünscht wird. -
20 ist eine perspektivische Ansicht, die ein alternatives Beispiel einer Stilettbaugruppe2000 illustriert, die ein Verbindungsstück2002 einschließt, um 1 bis 5 Stiletts2004A –C zum Einsetzen in entsprechende Abzieh- oder andere Hülsen zu vereinen, die durch entsprechende Lumina1124 eines Mehrlumen-Einsatzes1120 eingesetzt werden. Bei einer Ausführungsform schließt das Verbindungsstück2002 einen Touhy-Borst-Adapter oder einen anderen geeigneten Adapter zum Ergreifen der Stiletts2004A –C ein. -
21 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer einzelnen Abziehhülse2100 illustriert, die eine distale Spitze2102 , ein proximales Ende2104 und eine Mittelbohrung oder ein Lumen, das sich zwischen denselben erstreckt, einschließt. Griffe2106A –B sind am proximalen Ende2104 eingeschlossen. Die Hülse2100 wird durch Auseinanderziehen der Griffe2106A –B abgezogen und herausgezogen. -
22 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Führungslumen-Auswahlvorrichtung, wie beispielsweise einer Führungsbrücke2200 , illustriert, die Laschen oder Schenkel hat, die schnappend an einem gegenüberliegenden Paar von Aufnahmen1126A –D des Mehrlumen-Einsatzes1120 angebracht werden. Bei diesem Beispiel schließt die Führungsbrücke2200 eine zylindrische Führungsröhre2202 ein, die sich aufwärts von einem Basisabschnitt der Führungsbrücke2200 aus erstreckt. Die Führungsröhre2202 schließt ein Mittelbohrloch2204 zum Hindurchführen der Elektrode100 oder des anderen Instruments durch dieselbe ein. Ein proximaler Abschnitt der Führungsröhre2202 schließt eine Lippe2206 ein, die sich im Umfangsrichtung nach außen um den Umfang der Führungsröhre2202 erstreckt. Bei einem Beispiel ist das Mittelbohrloch2204 nach innen, in einer Richtung, weg von der Lippe2206 , verjüngt. Das heißt, ein Innendurchmesser des Bohrlochs2204 verringert sich, so dass das durch dasselbe hindurchgeführte Instrument selbsttätig zentriert wird, wenn es sich dem Basisabschnitt der Führungsbrücke2200 annähert. Bei diesem Beispiel unterstützt die Führungsbrücke2200 ebenfalls das Halten der Hülse(n) an ihrem Platz, wenn die Elektrode durch eine Hülse hindurch bis zu der Zielposition geführt wird. Die Griffabschnitte der Hülse gehen nicht durch die Führungsröhre2202 hindurch, sonder treten stattdessen unter den Seiten der Führungsbrücke2200 aus. Bei einem Beispiel schließt die Führungsbrücke2200 einen keilartigen Steg auf ihrer Unterseite ein, um das Spalten der Abziehhülse zu unterstützen. -
23 und24 sind perspektivische Ansichten, die eine versetzte Führungsbrücke2300 bzw. eine mittige Führungsbrücke2400 illustrieren. Die Lumina1124A –E stellen eine primäre Führungsvorrichtung für die Elektrode100 oder ein anderes Instrument bereit, und die aus der versetzten Führungsbrücke2300 und der mittigen Führungsbrücke2400 ausgewählte stellt eine sekundäre Führungsvorrichtung für die Elektrode100 oder ein anderes Instrument bereit. Die versetzte Führungsbrücke2300 wird ausgewählt, wenn beabsichtigt wird, dass das Instrument, das eingeführt wird, durch eines der Seitenlumina1124B –E im Mehrlumen-Einsatz1120 hindurchgeführt wird. Bei diesem Beispiel ist die Führungsröhre2202 von der Mitte der Basis der versetzten Führungsbrücke2300 versetzt derart, dass ihre Mittelbohrung2204 mit einem der Seitenlumina1124B –E des Mehrlumen-Einsatzes1120 ausgerichtet ist. Das Ausrichten mit dem bestimmten gewünschten Seitenlumen wird erreicht durch passendes Drehen der Ausrichtung der versetzten Führungsbrücke2300 und Einschnappen von Laschen2302A –B in entsprechende gegenüberliegende Paare von Aufnahmen1126 . Im Gegensatz dazu ist bei der mittigen Führungsbrücke2400 die Führungsröhre2202 am Basisabschnitt der mittigen Führungsbrücke2400 zentriert derart, dass sich ihre Mittelbohrung2204 mit dem Mittellumen1124A des Mehrlumen-Einsatzes1120 ausrichtet, wenn die mittige Führungsbrücke2400 in die gegenüberliegenden Paare von Aufnahmen1126 des Mehrlumen-Einsatzes1120 eingeschnappt wird. Bei jedem der Beispiele von23 und24 ist ein Außenabschnitt der Lippe2206 mit Gewinde versehen, um andere Ausrüstung in Eingriff zu nehmen. Alternativ dazu kann andere Ausrüstung durch die Verwendung einer Presspassung an einer Lippe2206 mit oder ohne Gewinde an der Führungsröhre2202 angebracht werden. -
25 und26 sind perspektivische Ansichten einer Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung1100 , an der eine mittige Führungsbrücke2400 am Mehrlumen-Einsatz1120 angebracht ist. Bei diesen Beispielen ist ein Einführermechanismus2500 unter Verwendung einer Presspassung an der Lippe2206 an der Führungsröhre2202 angebracht. Der Einführer2500 schließt einen Gleitstückmechanismus2502 ein, an dem eine Gleitklemme2504 zu der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung1100 hin und weg von derselben und daher zu dem Bohrloch106 in dem Schädel oder einem anderen Eintrittsportal hin und weg von demselben gleitet. Die Klemme2504 hält die Elektrode oder ein anderes Instrument, das eingeführt wird. Bei einem Beispiel wird der Einführer2500 durch Steuerungen2506A –B ferngesteuert, um die Klemme2504 längs des Gleitstücks2502 zu verschieben und daher das Instrument, das durch die Klemme2504 gehalten wird, auf eine gesteuerte Weise längs der vorbestimmten Bahn in das Gehirn und/oder aus demselben zu führen. Ein Beispiel eines geeigneten Ferneinführers2500 ist der Ferneinführer Fathom®, der von der Image-Guided Neurologics, Inc., aus Melbourne, Florida, USA, erhältlich ist. Ein anderes Beispiel eines geeigneten Ferneinführers2500 wird beschrieben in Skakoon et al., US-Patentanmeldung Seriennr., ------, unter dem Titel: „Medical Device Introducer", eingereicht am 5. April 2001 und übertragen an den Erwerber der vorliegenden Patentanmeldung. -
27 ist eine perspektivische Ansicht eines alternativen Beispiels einer Instrumentenbefestigungsbasis2700 . Bei diesem Beispiel wird die Basis2700 unter Verwendung von Knochenschrauben2702 –D, die sich durch Öffnungen in Schenkelabschnitten erstrecken, um das Bohrloch106 zentriert und an dem Schädel befestigt. Die Basis2700 schließt zwei gegenüberliegende zusammenpassende Gleitstücke2704A –B ein, die sich zueinander hin und voneinander weg bewegen und die zusammenpassen und einander in Eingriff nehmen, um die Elektrode100 oder ein anderes Instrument zwischen denselben festzuklemmen. Ein oder mehr Schlitze202 werden bereitgestellt, um, wie weiter oben erörtert, einen seitlichen Austritt für die Elektrode100 bereitzustellen. Andere Ausrüstungselemente werden entweder um die Basis2700 unmittelbar am Schädel befestigt oder durch die Basis2700 , wie beispielsweise durch Einschnappen oder Festklemmen solcher Ausrüstung an Aufnahmeseiten2706A –B, mittelbar am Schädel befestigt. -
28 ist eine perspektivische Ansicht einer Kugelgehäusefassung2800 , die als eine Alternative zur Pfanne1114 verwendet wird. Bei diesem Beispiel gleitet die Fassung2800 auf einer gleitenden Translationsbühne2802 auf einer Anbringung2804 , die an den Sattel1106 oder einen anderen Abschnitt der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung1100 gekoppelt ist. Dieses Beispiel schließt eine Quetschfreigabe2806 zum Lösen der Anbringung2804 von dem Sattel1106 oder einem anderen Befestigungspunkt der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung1100 . Alternativ dazu ist die Anbringung2804 durch einen mit Haken versehenen Eingriffsmechanismus2808 , der eine Unterseite der Befestigungsbasis2700 in Eingriff nimmt, oder unter Verwendung einer beliebigen anderen geeigneten Kopplungstechnik an der Befestigungsbasis2700 befestigt. Eine Rändelschraube2810 nimmt eine Gewindeöffnung in der Anbringung2804 in Eingriff und nimmt ebenfalls die Gleitbühne2802 in Eingriff und steuert deren Translationsbewegung. Eine Rändelschraube2812 nimmt eine Gewindeöffnung in der Anbringung2804 in Eingriff und sichert die Position der Bühne2802 , um eine ungewollte Translationsbewegung zu verhindern, nachdem deren gewünschte Position erreicht ist. Beide Rändelschrauben können festgehalten werden, um ein versehentliches Trennen von der Anbringung2804 zu verhindern. -
29 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Ferneinführer2900 illustriert, der als eine Alternative zum Einführer2500 bereitgestellt wird. Bei diesem Beispiel ist der Einführer2900 an einen Abschnitt einer Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung2901 gekoppelt, wie beispielsweise unter Verwendung eines Touhy-Borst-Adapters2902 , der auf eine Lippe einer Führungsröhre, ähnlich der Lippe2206 der Führungsröhre2202 , geschraubt ist. Bei diesem Beispiel wird die Elektrode100 (nach dem Entfernen eines Stiletts) durch eine Abziehhülse2100 eingesetzt. Die Hülse2100 ist an einer Quetschfreigabeklemme2904 befestigt, die längs eines Gleitstücks2906 zu dem Schädel hin und von demselben weg gleitet. Bei diesem Beispiel wird das Vorschieben und Zurückziehen der Klemme2904 unter Verwendung von Steuerungen2506A –B ferngesteuert. -
30 ist eine Querschnittansicht, die eine Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung3000 illustriert, die als eine Alternative zu der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung1100 bereitgestellt wird. Bei diesem Beispiel ist die Basis104 unter Verwendung von Knochenschrauben an dem Schädel befestigt. Ein Sockel oder Mast3002 ist, wie illustriert, an der Basis104 befestigt oder ist, alternativ dazu, unmittelbar am Schädel befestigt. Der Mast3002 schließt eine Fassung3004 ein, die eine Kugel3006 aufnimmt. Die Kugel3006 schließt eine Mittelöffnung ein, die eine sich drehende innere Trommelmanschette3008 aufnimmt. Bei diesem Beispiel schließt die Manschette3008 ein oder mehr Lumina3010A –C ein, die sich durch dieselbe erstrecken, um Instrumente, Hülsen, Stiletts usw. hindurchzuführen und zu leiten. Eine Befestigungsvorrichtung, wie beispielsweise eine Rändelschraube3012 , fixiert die Position der Kugel3006 , wenn die gewünschte Bahnausrichtung, wie beispielsweise unter Verwendung der weiter oben erörterten MRI-, CT-, PET- oder rahmenlosen Navigationsführungstechniken, erreicht worden ist. Proximale Abschnitte der Lumina3010A –C schließen Aussparungen zum Einschnappen von Lippen an darin eingesetzten Vorrichtungen, wie beispielsweise eines Ausrichtungsschafts (oder rahmenlosen Adapters)3014 und/oder eines Luer-Schafts3016 an ihren Platz ein. Ein Ferneinführer kann, wie weiter oben erörtert, an dem Luer-Schaft3016 befestigt sein. Der Luer-Schaft3016 kann einen Keil3018 einschließen, um das Spalten einer Abziehhülse zu unterstützen, die durch ein entsprechendes Lumen3010 eingesetzt wird, bevor der Luer-Schaft3016 dahin eingesetzt wird. Der Luer-Schaft3016 kann ebenfalls Ausrichtungslaschen3020 einschließen, um den Keil passend auszurichten, um die gewünschte Unterstützung beim Spalten der Abziehhülse zu gewährleisten. -
31 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Kugel3006 und einer Manschette3008 illustriert, einschließlich einer Illustration der Kugelzapfenbewegung der Kugel3006 und der Drehbewegung der Manschette3008 innerhalb der Kugel3006 . Bei diesem Beispiel schließen die Lumina3010 Querrillen3100 ein, die sich seitlich in entgegengesetzten Richtungen von den Lumina3010 zu gegenüberliegenden Kanten der Manschette3008 erstrecken. Die Rillen3100 nehmen Abziehabschnitte einer oder mehrerer Abziehhüllen, die in jeweilige Lumina3010 eingesetzt sind, auf und/oder halten dieselben. -
32 stellt verschiedene perspektivische und Seitenansichten von Abschnitten der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung3000 und zugeordneter Bestandteile bereit. Bei diesem Beispiel wird eine dreizackige Titanstilett-Baugruppe3200 in entsprechende Lumina einer dreifachen Kunststoff-Abziehhülsenbaugruppe3202 eingesetzt. Eine oder mehr Zacken der Hülse3202 schließen Tiefenmarkierungen3204 ein. Die Hülse3202 und das damit verbundene Stilett3200 werden bis zu der gewünschten Tiefe, wie sie durch die Tiefenmarkierungen3204 an der Hülse3202 angezeigt wird, in die entsprechenden Lumina3010 der Führungsmanschette3008 eingesetzt. Danach wird der proximale Abschnitt der Hülse3202 , wie in32 gezeigt, getrennt und seitlich ausgebreitet. Ein Keil3206 an einem proximalen Griffabschnitt des Stiletts3200 kann das Spalten der Hülse3202 unterstützen. Dies richtet die Zacken der Hülse3202 an der gewünschten Tiefe ein. Danach wird das Stilett3200 entfernt, und die Elektrode100 oder ein anderes Instrument wird durch die Hülse3202 in Position eingeführt. -
33 stellt auseinandergezogene perspektivische und Querschnittsansichten eines Stabilisators3300 bereit, der als eine Alternative zum Stabilisator110 dienen kann. Bei diesem Beispiel schließt der Stabilisator3300 eine im Wesentlichen steife ringartige Basis3302 , eine im Wesentlichen steife obere Platte3304 und eine weiche mittlere Platte3306 , die zwischen der oberen Platte3304 und dem unteren Ring3302 angeordnet ist, ein. Die obere Platte3304 und die mittlere Platte3306 schließen einander entsprechende Öffnungen3308 ein. Eine Neurostimulationselektrode100 oder ein anderes Instrument wird durch eine dieser Öffnungen3308 hindurchgeführt. Ein weicher Einsteckvorsprung um die Öffnung in der mittleren Platte3306 wird innerhalb einer Buchsenaufnahme um die Öffnung in der oberen Platte3304 aufgenommen. Wenn die obere Platte3304 gegen die Basis3302 nach unten festgeklemmt wird, wird der weiche Vorsprung gegen die Elektrode100 gequetscht und hält sie sicher an ihrem Platz. -
34 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Alternative zu dem Stabilisator110 bereitstellt. Bei diesem Beispiel besteht ein Stabilisator3400 aus Kautschuk oder einem beliebigen anderen flexiblen Material, das dazu neigt, zu seiner ursprünglichen Gestalt zurückzukehren. Ein Spreizer3402 wird verwendet, um einen Schlitz3406 in dem Stabilisator3400 zu öffnen, der danach in eine Instrumentenbefestigungsbasisplatte eingesetzt wird, die am Schädel befestigt ist. Wenn die Elektrode100 oder das andere Instrument richtig positioniert ist, wird der Spreizer entfernt, was ermöglicht, dass der Stabilisator3400 zu seiner ursprünglichen Gestalt zurückkehrt, wobei der Schlitz3406 um die Elektrode100 geschlossen ist, um sie sicher an ihrem Platz zu halten. -
35 stellt eine perspektivische und mehrere Querschnittsansichten bereit, die eine Hülsenersatzführung3500 illustrieren, die eine Alternative zu den weiter oben erörterten Abziehhülsen bereitstellt. Bei diesem Beispiel schließt die Führung3500 eine oder mehr längliche Führungen3500A –C ein, die kein Mittelbohrungslumen zum Hindurchführen eines Instruments haben. Stattdessen schließt jede Führung3500A –C einen Querschnitt ein, der dafür geformt ist, ein Instrument längs ihrer Seite zu führen. Bei diesem Beispiel ist der Querschnitt halbmondförmig, um so einen Grad an Passung an den Außendurchmesser der Elektrode100 , eines Stiletts3502 oder eines anderen Instruments, das längs der Seite der Führung3500 in den Patienten eingeführt wird, bereitzustellen. Bei einem Beispiel wird die Führung3500 im Tandem mit einem abnehmbaren Stilett3502 eingeführt, was dem Einführungsvorgang zusätzliche Steifigkeit verleiht. Bei einem anderen Beispiel wird die Führung3500 ohne das abnehmbare Stilett3502 eingeführt. Da die Führung3500 kein Mittelbohrungslumen verwendet, kann eine Kernbildung von Hirngewebe während dieses Einführens von geringerer Bedeutung sein. Die Führung3500 ermöglicht einen Zugang zu der angrenzenden Elektrode längs deren gesamter Länge, was ermöglicht, dass die Elektrode100 ergriffen und/oder sehr nahe am Schädel (wie beispielsweise unter Verwendung der Instrumentenbefestigungsbasis104 ) befestigt werden kann, bevor die Führung3500 entfernt wird. Dies verhindert eine übermäßige Bewegung der Elektrode100 während des Herausziehen der Führung3500 , was ein genaueres Platzieren der Elektrode100 oder eines anderen Instruments ermöglicht. -
36 stellt eine perspektivische und eine Querschnittsansicht bereit, die eine Hülsenbaugruppe3600 illustrieren, die eine andere Alternative zu den weiter oben erörterten Abziehhülsen bereitstellt. Bei diesem Beispiel schließt die Hülsenbaugruppe3600 eine oder mehr längliche Hülsen3600A –C ein. Jede längliche Hülse3600 schließt einen offenen Schlitz längs ihrer Länge oder eines Abschnitts derselben ein. Bei dem illustrierten Beispiel schließt jede längliche Hülse3600 zwei C-förmige Abschnitte3602A –B ein, die sich durch Handhaben eines Griffabschnitts der Hülse3600 in Bezug aufeinander drehen. Wenn die C-förmigen Abschnitte3602A –B in eine geschlossene Position gedreht werden, stellen sie zusammen wirksam ein Mittellumen3604 bereit, durch das die Elektrode100 oder das andere Instrument hindurchgeführt werden kann. Wenn die C-förmigen Abschnitte3602A –B in eine offene Position gedreht werden, stellen sie zusammen wirksam einen offenen Schlitz längs ihrer Länge bereit, was einen Zugang zu der Elektrode100 oder dem anderen Instrument, das durch dieselben eingesetzt worden ist, ermöglicht. Dies ermöglicht, dass die Elektrode100 ergriffen und/oder sehr nahe am Schädel (wie beispielsweise unter Verwendung der Instrumentenbefestigungsbasis104 ) befestigt werden kann, bevor die Führung3600 entfernt wird. Dies verhindert eine übermäßige Bewegung der Elektrode100 während des Herausziehen der Führung3600 , was ein genaueres Platzieren der Elektrode100 oder eines anderen Instruments ermöglicht. Bei diesem Beispiel kann/können (ein) Stilett(s) in das Lumen3604 eingesetzt werden, bevor die Hülse3600 eingeführt wird, um eine Kernbildung von Hirngewebe zu vermeiden. -
37 ist eine Querschnittansicht, die ein Beispiel einer Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung3000 illustriert, angebracht am Schädel des Patienten mit einem Ferneinführer2500 , der an einem Luer-Schaft3016 angebracht ist, der in das Mittellumen3010E eingeschnappt ist. Eine Neurostimulationselektrode100 wird durch den Einführer2500 gehalten und durch das Mittellumen3010B bis zu der Zielposition108 des Gehirns hindurchgeführt. -
38 ist eine Querschnittansicht, die ein alternatives Beispiel einer Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung3800 illustriert. Dieses Beispiel illustriert eine Basis3802 , die um das Bohrloch106 zentriert und an dem Schädel befestigt ist. Ein Mast3804 ist an der Basis3802 oder, alternativ dazu, unmittelbar am Schädel befestigt. Der Mast3804 schließt Anbringungsschenkel3806 und3808 ein, die an der Basis3802 oder dem Schädel befestigt sind. Die Anbringungsschenkel3806 und3808 sind durch Gelenkzapfen3812 und3814 an einen Sockel3810 gekoppelt. Die Zapfen3812 und3814 sind ausgerichtet, um eine Längsachse bereitzustellen, um die der Sockel3810 schwenkt, bis er durch eine Rändelschraube3816 an seinem Platz verriegelt wird, die einen der Zapfen3812 und3814 in Eingriff nimmt. Folglich wäre der Sockel3810 in der Lage, in die Zeichnung von38 hinein und aus derselben heraus zu schwenken. - Bei dem Beispiel von
38 schließt der Sockel3810 einen Bogen3818 ein, der sich zwischen Schenkelerweiterungen3820A –B erstreckt, die an die Gelenkzapfen3812 und3814 gekoppelt sind. Der Bogen3818 ist gekrümmt, so dass ein Mittelabschnitt3822 , weg von den Schenkelerweiterungen3820A –B, weiter entfernt vom Betrachter von38 wäre als die Abschnitte des Bogen3818 , die den Schenkelerweiterungen3820A –B näher sind. Der Bogen3818 schließt einen Schlitz3824 ein, der sich im Wesentlichen längs dessen Länge zwischen den Schenkelerweiterungen3820A –B erstreckt. Eine Fassung3826 nimmt den Schlitz3824 in Eingriff und gleitet längs desselben, bis sie durch Befestigen einer Rändelschraube3828 am Bogen3818 in ihrer Position verriegelt wird. Die Fassung3826 nimmt eine Kugel3006 auf, die sphärisch eingestellt werden kann, bis sie durch eine oder mehr Rädelschrauben an ihrem Platz verriegelt wird. Die Kugel3006 schließt eine Mittelmanschette3008 ein, die ein oder mehr Lumina hat, wie weiter oben in Bezug auf30 erörtert. Bei dem Beispiel von38 ist ein Luer-Schaft3016 in ein Mittellumen der Manschette3008 eingeschnappt, und ein Ferneinführer2500 ist an dem Luer-Schaft angebracht, um die Elektrode100 bis zur Zielposition108 zu führen. -
39 ist eine perspektivische Ansicht, die ein alternatives Beispiel eines Mehrlumen-Einsatzes1120 illustriert. Bei diesem Beispiel schließt der Mehrlumen-Einsatz1120 eine oder mehr Bezugsmarkierungen3900A –C (z. B. LED, reflektierende Kugeln oder im MRI abbildbare Mikrospulen), wie beispielsweise für eine Bahnausrichtung in einem rahmenlosen chirurgischen Navigationssystem oder in einem MRI-Umfeld, ein. Diese Illustration zeigt drei solcher abbildbarer Bezugsmarkierungen3900A –C, die eine Ebene definieren. Die Bezugsmarkierungen3900A –C werden auf jeweiligen Armen getragen, die sich von einer Befestigungserweiterung3902 aus erstrecken, die durch ein Befestigungselement, wie beispielsweise eine Schraube3904 , an einen Arm3906 gekoppelt ist, der sich von der ebenen Abdeckung3908 des Mehrlumen-Einsatzes1120 aus nach oben und nach außen erstreckt. Diese Kopplung wird so durchgeführt (z. B. unter Verwendung integraler Ausrichtungsführungen oder, alternativ dazu, Durchführung einer Eicheinstellung), dass eine vorbestimmte bekannte räumliche Beziehung zwischen der durch die abbildbaren Bezugsmarkierungen3900A –C gebildete Ebene und der Ebene der Abdeckung3908 , die senkrecht zu der Instrumentenbahnachse durch jedes der Lumina1124A –E ist, besteht. Demzufolge sind die bildgebenden Bezugsmarkierungen3900A –C zu betrachten in Verbindung mit dem Einstellen der verschiedenen Positionierungsmechanismen der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung, um die gewünschte Instrumentenbahn in Bezug auf das Eintrittsportal zu erreichen und zu fixieren. Obwohl bei diesem Beispiel die bildgebenden Bezugsmarkierungen3900A –C so illustriert sind, dass sie an der Platte3908 befestigt und in einer bekannten räumlichen Beziehung zu derselben sind, können die Bezugsmarkierungen3900A –C alternativ dazu an einem beliebigen anderen Bestandteil der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung befestigt sein, um eine bekannte räumliche Beziehung zwischen den Bezugsmarkierungen3900A –C und einer durch eines oder mehrere der Lumina1124A –E bereitgestellten Axialbahn festzulegen. Als eine andere Alternative schließt ein beliebiger Bestandteil der Gehirn-Tiefenzugangsvorrichtung einen Adapter ein, um eines von mehreren im Handel erhältlichen chirurgischen Navigationsinstrumenten aufzunehmen. Solche chirurgischen Navigationsinstrumente stellen auf ähnliche Weise in der Bildgebung erkennbare Bezugsmarkierungen bereit. Ein solcher Adapter sollte derart ausgerichtet sein, dass die räumliche Beziehung zwischen dem chirurgischen Navigationsinstrument und der Instrumentenbahn bekannt ist, wodurch ermöglich wird, dass die Darstellung der Bezugsmarkierungen das Einstellen der Bahn zur Zielposition108 unterstützt. - Die erörterten Vorrichtungen und Verfahren können mit rahmenloser chirurgischer Navigation oder mit MRI oder anderer Bildgebung verwendet werden. Solche Techniken ermöglichen eine Echtzeitbestimmung und -bestätigung der anatomischen Platzierung des Instruments für eine verbesserte Richt- und Platzierungsgenauigkeit. Andere Vorteile schließen, unter anderem, Folgendes ein: eine Ausrichtungsvorrichtung, die ein lokalisiertes Koordinatensystem verwendet, bei dem das Positionieren und Ausrichten auf einem Koordinatensystem im Verhältnis zu dem Schädel des Patienten und dem Schädeleintrittspunkt an Stelle eines stereotaktischen Rahmens beruht; eine Echtzeit-Darstellung, welche die Notwendigkeit einer retrospektiven Bildgebung beseitigt und ebenfalls eine unmittelbare Bestätigung der anatomischen Platzierung ermöglicht; einen anatomisch bestimmten anfänglichen Richtwinkel (den Winkel zwischen der Körper- oder Schädeloberfläche und dem theoretischen Ziel), der auf der Grundlage der tatsächlichen Anatomie des Patienten ausgewählt wird; ein einzigartiges Bogenmittelpunkt-Prinzip unter Verwendung einer Drehung um die nominelle Bahnachse, was folglich das Optimieren der ersten Winkeleinstellung vereinfacht; eine verriegelnde Kugelzapfenanordnung für ein einfaches und genaues Richten unter Echtzeit-Darstellung oder rahmenloser chirurgischer Navigation; Abzieh- oder alternative Hülsen, die es ermöglichen, dass die Vorrichtung leicht in ihrer Position befestigt wird; Zugang zu der Basisplattenbaugruppe, so dass die Elektrode unmittelbar nach dem erfolgreichen Platzieren und vor dem Abbauen der Richtvorrichtung an der Oberfläche des Schädels festgehalten werden kann; und (unter dem ausgewählten bildgebenden Verfahren, z. B. unter CT oder MRI) sichtbare Ausrichtungsschäfte.
- Ähnlich gewährleistet das Stabilisierungssystem eine Vor-Ort-Stabilisierung unmittelbar auf das richtige Platzieren hin, durch die Verwendung einer Anordnung aus Scheibe und Nocken, was folglich eine unbeabsichtigte Bewegung während des Abbaus der Ausrichtungsvorrichtung beseitigt und die Wahrscheinlichkeit verringert, dass sich die Elektrode nach dem Implantieren bewegt; die massive Schnappverschlusskappe schützt die Elektrode und ihren Festhaltemechanismus vor Beschädigung; das Stabilisierungssystem ist im Wesentlichen abgedichtet, um Eintreten und Austreten auf ein Minimum zu verringern; die Basisplatte ist sicher an dem Körper befestigt; ein besonderes Werkzeug erleichtert das richtige Platzieren der Basisplatte in dem Bohrloch, was folglich einen angemessenen Spielraum für ein richtiges Zusammenbauen aller Teile sowie eine Vorpositionierungsvorrichtung für eine leichte Befestigung sicherstellt; und die Elektrode wird durch Festklemmen derselben in einem Spalt zwischen zwei Teilen festgehalten, wodurch eine Elektrodenbeschädigung nicht auftreten kann, weil die Spaltgröße durch einen physischen Anschlag begrenzt wird.
- Obwohl die Beispiele vorrangig das Richten, Platzieren und Stabilisieren einer Deep-Brain-Elektrode erörtern, ist dies nur ein Beispiel eines der möglichen Verfahren, die unter Verwendung der Körperportal-Bahnführung ausgeführt werden können. Zahlreiche andere Verfahren werden unter Verwendung dieser Vorrichtung durchzuführen sein. Zusätzlich wird diese Vorrichtung Anlass für andere zukünftige chirurgische Verfahren geben.
- Es sollte sich verstehen, dass die obige Beschreibung illustrativ und nicht restriktiv sein soll. Zum Beispiel können die weiter oben beschriebenen Ausführungsformen in Kombination miteinander verwendet werden. Viele andere Ausführungsformen werden Fachleuten auf dem Gebiet nach Durchsehen der obigen Beschreibung offensichtlich sein. Der Rahmen der Erfindung sollte daher unter Bezugnahme auf die angefügten Ansprüche bestimmt werden, zusammen mit dem vollen Rahmen der Äquivalente, zu denen solche Ansprüche berechtigt sind. In den angefügten Ansprüchen werden die Begriffe „einschließlich" und „worin" als die alltagssprachlichen Äquivalente der entsprechenden Begriffe „umfassend" und „wobei" verwendet.
Claims (37)
- Zugangsvorrichtung, die Folgendes einschließt: eine Trägerbasis (
800 ), die eine Anbringungsebene hat, eine Mastbasis (1102 ), ein Drehgelenk (802 ,1104 ), das die Mastbasis (1102 ) an der Trägerbasis (800 ) befestigt und eine Drehachse, senkrecht zu der Anbringungsebene, hat, eine erste Arretierungsvorrichtung (1108 ), die eine Ausrichtung des Drehgelenks (802 ,1104 ) fixiert, eine primäre Führungsbaugruppe (1120 ), die wenigstens eine Einsetzachse definiert, ein bogenförmiges Führungsgelenk (1106 ), das die primäre Führungsbaugruppe (1120 ) an der Mastbasis (1102 ) befestigt, wobei das bogenförmige Führungsgelenk (1106 ) dazu in der Lage ist, einen Einsetzwinkel wenigstens einer Einsetzachse in Bezug auf die Drehachse einzustellen, wobei die Drehachse und die Einsetzachse einander an dem gemeinsamen Punkt des Einsetzwinkels an der Anbringungsebene überschneiden, und eine zweite, dem bogenförmigen Führungsgelenk (1106 ) zugeordnete, Arretierungsvorrichtung (1112 ), die den Einsetzwinkel innerhalb eines Bewegungsbereichs fixiert. - Zugangsvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner ein, an das bogenförmige Führungsgelenk (
1106 ) gekoppeltes, Gelenk aus Kugel (1300 ) und Pfanne (1114 ), das ein weiteres Einstellen des Einsetzwinkels ermöglicht, und eine dritte Arretiervorrichtung (1118 ), die das Kugelzapfengelenk innerhalb eines Bewegungsbereichs fixiert, umfasst. - Zugangsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die primäre Führungsbaugruppe (
1120 ) von dem Kugelzapfengelenk abgetrennt werden kann, wobei ein Abschnitt (1308 ) der primären Führungsbaugruppe unter Verwendung einer verjüngten Außenfläche in eine Kugel (1300 ) des Kugelzapfengelenks passt, so dass die primäre Führungsbaugruppe durch einen Keil, der durch die verjüngte Außenfläche geformt wird, in der Kugel gehalten wird. - Zugangsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Kugelzapfengelenk ferner mehrere Kugeleinstellkontakte (
1118A , B, C) einschließt, wobei jeder Kugeleinstellkontakt in Bezug auf eine Pfanne des Kugelzapfengelenks eingestellt werden kann und jeder Kugeleinstellkontakt in Verbindung mit der Kugel (1300 ) ist. - Zugangsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die mehreren Kugeleinstellkontakte Gewindeelemente einschließen, die durch die Pfanne geschraubt sind und die Kugel (
1300 ) berühren. - Zugangsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine an die primäre Führungsbaugruppe (
1120 ) gekoppelte Bezugsvorrichtung einschließt, wobei sich die Bezugsvorrichtung an wenigstens einer der Einsetzachsen positioniert. - Zugangsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Bezugsvorrichtung eine Zahl von Licht emittierenden Dioden einschließt.
- Zugangsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Bezugsvorrichtung eine Zahl von Lichtreflektoren einschließt.
- Zugangsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Bezugsvorrichtung eine oder mehrere elektrische Spulen einschließt.
- Zugangsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Einsetzachse eine Mitteneinsetzachse und eine Randeinsetzachse einschließt.
- Zugangsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Einsetzachse eine Mitteneinsetzachse und vier Randeinsetzachsen einschließt.
- Zugangsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine sekundäre Führungsvorrichtung einschließt, die eine sekundäre Einsetzachse hat, wobei die sekundäre Führungsvorrichtung an die primäre Führungsbaugruppe (
1120 ) gekoppelt ist. - Zugangsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die sekundäre Einsetzachse kollinear mit der Mitteneinsetzachse ist.
- Zugangsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die sekundäre Einsetzachse kollinear mit einer der Randeinsetzachsen ist.
- Zugangsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine an die primäre Führungsbaugruppe (
1120 ) gekoppelte Ausrichtungsvorrichtung einschließt, wobei ein Abschnitt der Ausrichtungsvorrichtung unter Verwendung einer Bildgebungsvorrichtung sichtbar ist. - Zugangsvorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Ausrichtungsvorrichtung einen fluidgefüllten Schaft einschließt, der unter Verwendung der Magnetresonanz-Bildgebung (MRI) sichtbar ist.
- Zugangsvorrichtung nach Anspruch 15, die ferner einen Prozessor einschließt, der anzeigt, wenn die Einsetzachse mit einem Ziel innerhalb eines Patienten ausgerichtet ist.
- Zugangsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner wenigstens eine Hülse einschließt, die für ein Einsetzen durch die primäre Führungsbaugruppe (
1120 ) eingerichtet ist. - Zugangsvorrichtung nach Anspruch 18, die ferner wenigstens ein Stilett einschließt, das für ein Einsetzen durch die wenigstens eine Hülse eingerichtet ist.
- Zugangsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Hülse einen ersten Längsabschnitt des Stiletts abdeckt, wobei sie einen zweiten Längsabschnitt des Stiletts freigelegt lässt.
- Zugangsvorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Hülse einen Abstreifabschnitt einschließt.
- Zugangsvorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Hülse Folgendes einschließt: einen ersten Hülsenabschnitt, einen zweiten Hülsenabschnitt, der dazu in der Lage ist, sich in Bezug auf den ersten Hülsenabschnitt zu drehen derart, dass, wenn er von einer ersten Position zu einer zweiten Position gedreht wird, eine Hülsenlängsöffnung freigelegt wird.
- Zugangsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner einen Vorrichtungseinführer einschließt, der eine Primärvorrichtung steuerbar längs der Einsetzachse bewegt.
- Zugangsvorrichtung nach Anspruch 23, wobei der Vorrichtungseinführer eine örtlich angebrachte Anzeigevorrichtung einschließt, die dazu in der Lage ist, eine Position einer medizinischen Primärvorrichtung längs der Einsetzachse zu lokalisieren.
- Zugangsvorrichtung nach Anspruch 24, wobei die örtlich angebrachte Anzeigevorrichtung wenigstens eine der Komponenten Linearcodierer und Potentiometer einschließt.
- Zugangsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine Fixiervorrichtung einschließt, wobei die Fixiervorrichtung dazu in der Lage ist, die Position einer Primärvorrichtung längs der Einsetzachse zu fixieren.
- Zugangsvorrichtung nach Anspruch 26, wobei die Fixiervorrichtung Folgendes einschließt: einen Körper, wobei der Körper eine Öffnung mit einer ersten Oberfläche hat, eine Fixiereinheit, wobei die Fixiereinheit eine zweite Oberfläche hat, die in Bezug auf die erste Oberfläche eingestellt werden kann, und eine Arretiervorrichtung, die dazu in der Lage ist, die Fixiereinheit in einer Position in Bezug auf den Körper zu halten derart, dass die erste und die zweite Oberfläche die Primärvorrichtung in Eingriff nehmen, was sie in einer Position längs der Einsetzachse fixiert.
- Zugangsvorrichtung nach Anspruch 27, die ferner eine Kappe einschließt, die dazu in der Lage ist, eine Einsetzöffnung in der Anbringungseinheit im Wesentlichen abzudecken.
- Zugangsvorrichtung nach Anspruch 28, die ferner eine Rille einschließt, die es ermöglicht, dass eine Primärvorrichtung in einer Position längs der Einsetzachse fixiert bleibt, während die Einsetzöffnung mit der Kappe abgedeckt ist.
- Zugangsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine abnehmbare Zentriervorrichtung einschließt, wobei die abnehmbare Zentriervorrichtung Folgendes einschließt: einen Zentrierkörper, eine Zahl von Einsetzöffnungskontakten, die an den Zentrierkörper gekoppelt sind, und eine Befestigungsvorrichtung, die während eines Anbringungsvorgangs abnehmbar an die Anbringungseinheit gekoppelt wird.
- Zugangsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner ein Zapfengelenk einschließt, das die primäre Führungsbaugruppe (
1120 ) an der Mastbasis (1102 ) befestigt, wobei das Zapfengelenk dazu in der Lage ist, einen ersten Einsetzwinkel wenigstens einer Einsetzachse in Bezug auf eine erste Richtung in der Anbringungsebene einzustellen. - Primärvorrichtungshaltesystem, einschließlich der Zugangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31: wobei die Trägerbasis (
800 ) eine Basis (104 ) umfasst, welche die Anbringungsebene und eine Einsetzöffnung hat, wobei die Basis (104 ) dazu in der Lage ist, an einem Körper befestigt zu werden, und eine Fixiervorrichtung (110 ), die an die Basis gekoppelt ist derart, dass die Fixiervorrichtung dazu in der Lage ist, sich um eine Achse, senkrecht zu der Anbringungsebene, zu drehen, wobei die Fixiervorrichtung dazu in der Lage ist, die Position einer Primärvorrichtung innerhalb des Körpers zu fixieren, wobei die Fixiervorrichtung Folgendes einschließt: einen ersten Abschnitt (310 ), wobei der erste Abschnitt eine Öffnung (314 ) hat, die eine radial ausgerichtete planare erste Oberfläche einschließt, einen zweiten Abschnitt (312 ), wobei der zweite Abschnitt eine zweite Oberfläche hat, die in Bezug auf die erste Oberfläche eingestellt werden kann, und eine Arretiervorrichtung, die dazu in der Lage ist, den zweiten Abschnitt in einer Position in Bezug auf den ersten Abschnitt zu halten derart, dass die erste und die zweite Oberfläche die Primärvorrichtung in Eingriff nehmen, was sie in einer Position innerhalb des Körpers fixiert. - System nach Anspruch 32, wobei die Basis (
104 ) Folgendes einschließt: wenigstens eine Öffnung zum Aufnehmen eines proximalen Abschnitts der Primärvorrichtung, und wobei die Fixiervorrichtung (110 ) dazu in der Lage ist, die radial ausgerichtete planare Oberfläche in eine Ausrichtung mit der wenigstens einen Öffnung zu drehen und die Position der Primärvorrichtung zu fixieren, die in dieser wenigstens einen Öffnung geleitet wird. - System nach Anspruch 32, die ferner eine Kappe einschließt, die dazu in der Lage ist, die Einsetzöffnung in der Basis (
104 ) abzudecken. - System nach Anspruch 32, wobei die Fixiervorrichtung, an der Basis (
104 ) befestigt, einen Stabilisator zum Eingriff mit dem Instrument einschließt, wobei der Stabilisator einen beweglichen Nocken einschließt, um eine Öffnung zu definieren, dafür bemessen und geformt, das Instrument festzustellen. - Primärvorrichtungshaltesystem, einschließlich der Zugangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 33: wobei die Trägerbasis (
800 ) eine Basis (104 ) umfasst, welche die Anbringungsebene und eine Einsetzöffnung hat, wobei die Basis (104 ) dazu in der Jage ist, an einem Körper befestigt zu werden, und eine Fixiervorrichtung (3300 ), die an die Basis gekoppelt ist derart, dass die Fixiervorrichtung dazu in der Lage ist, sich um eine Achse, senkrecht zu der Anbringungsebene, zu drehen, wobei die Fixiervorrichtung dazu in der Lage ist, die Position einer Primärvorrichtung innerhalb des Körpers zu fixieren, wobei die Fixiervorrichtung Folgendes einschließt: einen elastischen Stabilisator für untere Platten (3306 ), um das Instrument in Eingriff zu nehmen, wobei der Stabilisator für untere Platten so konfiguriert ist, dass er auf der Basis (3302 ) ruht und wenigstens eine flexible Öffnung (3308B ) einschließt, dafür bemessen und geformt, das Instrument (100 ) wenigstens teilweise zu umschließen, wenn sie normalerweise entspannt ist, und das Instrument (100 ) festzustellen, wenn sie nach innen zu dem Instrument hin zusammengedrückt wird, und eine obere Platte (3304 ), die verhältnismäßig steifer ist als der elastische Stabilisator für untere Platten, so konfiguriert, dass sie auf der elastischen unteren Platte ruht und ein komplementäres Merkmal zu der normal entspannten Größe und Form jeder flexiblen Öffnung des elastischen unteren Plattenstabilisators umfasst, doch dafür bemessen und geformt, auf ein Zusammendrücken der oberen Platte und der unteren Platte zueinander jede solche flexible Öffnung nach innen zusammenzudrücken. - Primärvorrichtungshaltesystem, einschließlich der Zugangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 33: wobei die Trägerbasis (
800 ) eine Basis (104 ) umfasst, welche die Anbringungsebene und eine Einsetzöffnung hat, wobei die Basis dazu in der Lage ist, an einem Körper befestigt zu werden, und eine Fixiervorrichtung, die an die Basis (104 ) gekoppelt ist, wobei die Fixiervorrichtung dazu in der Lage ist, die Position einer Primärvorrichtung innerhalb des Körpers zu fixieren, und wobei die Fixiervorrichtung Folgendes einschließt: an der Basis befestigbar, einen elastischen, abtrennbaren C-förmigen Stabilisator, um das Instrument in Eingriff zu nehmen, wobei der C-förmige Stabilisator dafür konfiguriert ist, auf der Basis zu ruhen, und eine flexible keilförmige Winkelöffnung definiert, dafür bemessen und geformt, das Instrument festzustellen, wenn sie normal entspannt ist, doch das Instrument freizugeben, wenn sie in Umfangsrichtung von dem Instrument weg gedehnt wird, an der keilförmigen Öffnung des C-förmigen Stabilisators befestigbar, einen gesonderten Spreizer, der ein Paar von Oberflächen einschließt, die mit Winkelabstand zueinander angeordnet sind, um ein Maß, das größer ist als das Maß der flexiblen keilförmigen Winkelöffnung des C-förmigen Stabilisators, wenn sie normal entspannt ist.
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