|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Способ калибровки расположенного на медицинском инструменте локализационного элемента по рабочей точке этого медицинского инструмента, при котором положение и ориентацию локализационного элемента определяют системой контроля положения, включающий следующие этапы: задание сектора поиска по отношению к локализационному элементу, в котором внутри системы координат системы контроля положения охватывается пространство данных о положении, отнесенное к локализационному элементу, подведение точки отсчета, данные о положении которой известны внутри системы координат системы контроля положения, к рабочей точке кончика медицинского инструмента, определение положения и ориентации локализационного элемента системой контроля положения, проводимое одновременно с подведением, и калибровка локализационного элемента по рабочей точке медицинского инструмента, когда рабочая точка кончика инструмента достигает точки отсчета, причем в качестве стартового условия для калибровки локализационного элемента по кончику инструмента проверяют, находятся ли данные о положении точки отсчета внутри заданного сектора поиска. 2. Способ по п.1, причем в момент, в котором рабочая точка кончика инструмента достигает точки отсчета, рабочая точка калибруется автоматически или затем осуществляется автоматическая калибровка, когда рабочая точка в течение предварительно заданного времени находится в точке отсчета. 3. Способ по п.1 или 2, при котором автоматическая калибровка осуществляется далее с помощью датчика давления на точке отсчета или с помощью цепи электрического тока, замыкаемой путем контакта рабочей точки кончика инструмента и точки отсчета. 4. Способ по любому из пп.1-3, причем сектор поиска задан конусообразным и вершина конуса конусообразного сектора поиска обращена к локализационному элементу и/или лежит в центре локализационного элемента. 5. Способ по п.4, причем ось конуса расположена коаксиально продольной оси кончика инструмента. 6. Способ по любому из пп.1-5, причем кончик инструмента находится внутри сектора поиска. 7. Способ по любому из пп.1-6, причем сектор поиска заканчивается на заданном расстоянии от локализационного элемента и таким образом определяет ограниченное со всех сторон пространство поиска. 8. Способ по любому из пп.1-7, причем локализационный элемент содержит измерительную катушку для использования в системах определения положения с переменным электромагнитным полем, создаваемым генератором поля. 9. Способ по любому из пп.1-8, причем локализационный элемент соединен с блоком управления системы контроля положения посредством кабеля для передачи сигналов от локализационного элемента на этот блок управления системы контроля положения. 10. Способ по любому из пп.1-8, причем локализационный элемент расположен на устройстве, которое содержит фиксирующее средство для разъемного крепления на медицинском инструменте. 11. Способ по п.10, причем локализационный элемент расположен на фиксирующем средстве неразъемно. 12. Способ по п.10 или 11, причем фиксирующее средство содержит держатель для инструментов и по меньшей мере один участок медицинского инструмента выполнен с возможностью приведения в зацепление с держателем для инструментов и закрепления на держателе для инструментов посредством по меньшей мере одного фиксатора. 13. Способ по любому из пп.10-12, причем фиксирующее средство снабжено проходящим в продольном направлении каналом, который открыт с обеих торцевых сторон фиксирующего средства для проведения через канал, по меньшей мере, кончика медицинского инструмента. 14. Способ по любому из пп.1-13, причем на локализационном элементе расположена точка отсчета, посредством которой обеспечивается автоматическое определение координат кончика еще одного медицинского инструмента в системе контроля положения путем приведения в контакт кончика еще одного медицинского инструмента и расположенной на локализационном элементе точки отсчета. 15. Способ по п.14, причем точка отсчета выполнена в виде впадины или возвышения.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула: 1. Способ калибровки расположенного на медицинском инструменте локализационного элемента по рабочей точке этого медицинского инструмента, при котором положение и ориентацию локализационного элемента определяют системой контроля положения, включающий следующие этапы: задание сектора поиска по отношению к локализационному элементу, в котором внутри системы координат системы контроля положения охватывается пространство данных о положении, отнесенное к локализационному элементу, подведение точки отсчета, данные о положении которой известны внутри системы координат системы контроля положения, к рабочей точке кончика медицинского инструмента, определение положения и ориентации локализационного элемента системой контроля положения, проводимое одновременно с подведением, и калибровка локализационного элемента по рабочей точке медицинского инструмента, когда рабочая точка кончика инструмента достигает точки отсчета, причем в качестве стартового условия для калибровки локализационного элемента по кончику инструмента проверяют, находятся ли данные о положении точки отсчета внутри заданного сектора поиска. 2. Способ по п.1, причем в момент, в котором рабочая точка кончика инструмента достигает точки отсчета, рабочая точка калибруется автоматически или затем осуществляется автоматическая калибровка, когда рабочая точка в течение предварительно заданного времени находится в точке отсчета. 3. Способ по п.1 или 2, при котором автоматическая калибровка осуществляется далее с помощью датчика давления на точке отсчета или с помощью цепи электрического тока, замыкаемой путем контакта рабочей точки кончика инструмента и точки отсчета. 4. Способ по любому из пп.1-3, причем сектор поиска задан конусообразным и вершина конуса конусообразного сектора поиска обращена к локализационному элементу и/или лежит в центре локализационного элемента. 5. Способ по п.4, причем ось конуса расположена коаксиально продольной оси кончика инструмента. 6. Способ по любому из пп.1-5, причем кончик инструмента находится внутри сектора поиска. 7. Способ по любому из пп.1-6, причем сектор поиска заканчивается на заданном расстоянии от локализационного элемента и таким образом определяет ограниченное со всех сторон пространство поиска. 8. Способ по любому из пп.1-7, причем локализационный элемент содержит измерительную катушку для использования в системах определения положения с переменным электромагнитным полем, создаваемым генератором поля. 9. Способ по любому из пп.1-8, причем локализационный элемент соединен с блоком управления системы контроля положения посредством кабеля для передачи сигналов от локализационного элемента на этот блок управления системы контроля положения. 10. Способ по любому из пп.1-8, причем локализационный элемент расположен на устройстве, которое содержит фиксирующее средство для разъемного крепления на медицинском инструменте. 11. Способ по п.10, причем локализационный элемент расположен на фиксирующем средстве неразъемно. 12. Способ по п.10 или 11, причем фиксирующее средство содержит держатель для инструментов и по меньшей мере один участок медицинского инструмента выполнен с возможностью приведения в зацепление с держателем для инструментов и закрепления на держателе для инструментов посредством по меньшей мере одного фиксатора. 13. Способ по любому из пп.10-12, причем фиксирующее средство снабжено проходящим в продольном направлении каналом, который открыт с обеих торцевых сторон фиксирующего средства для проведения через канал, по меньшей мере, кончика медицинского инструмента. 14. Способ по любому из пп.1-13, причем на локализационном элементе расположена точка отсчета, посредством которой обеспечивается автоматическое определение координат кончика еще одного медицинского инструмента в системе контроля положения путем приведения в контакт кончика еще одного медицинского инструмента и расположенной на локализационном элементе точки отсчета. 15. Способ по п.14, причем точка отсчета выполнена в виде впадины или возвышения. Евразийское 032664 (13) B1 патентное ведомство (12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ (45) Дата публикации и выдачи патента 2019.06.28 (21) Номер заявки 201690235 (22) Дата подачи заявки 2014.07.14 (51) Int. Cl. A61B19/00 (2006.01) (54) СПОСОБ ДЛЯ ПРИВЯЗКИ МЕДИЦИНСКОГО ИНСТРУМЕНТА К СИСТЕМЕ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ (32) 2013.07.17 (33) DE (31) 102013214067.3 (56) US-A1-2010234724 US-A1-2011054449 US-A1-2004054489 US-A1-2006161059 (43) 2016.06.30 US-A1-2006271056 (86) PCT/EP2014/065030 US-A1-2010210939 (87) WO 2015/007681 2015.01.22 US-A1-2008228195 (71) (73) Заявитель и патентовладелец: ФИАГОН ГМБХ (DE) (72) Изобретатель: Крюгер Тимо, Муха Дирк (DE) (74) Представитель: Медведев В.Н. (RU) (57) Данное изобретение касается способа калибровки расположенного на медицинском инструменте локализационного элемента по рабочей точке этого медицинского инструмента. Для этого задают сектор поиска по отношению к локализационному элементу, подводят точку отсчета к рабочей точке кончика медицинского инструмента, одновременно с подведением определяют положение и ориентацию локализационного элемента системой контроля положения и калибруют локализационный элемент по рабочей точке медицинского инструмента, когда рабочая точка кончика инструмента достигает точки отсчета. В качестве стартового условия для калибровки локализационного элемента по кончику инструмента проверяют, находятся ли данные о положении точки отсчета внутри заданного сектора поиска. Данное изобретение касается устройства для привязки медицинского инструмента, в частности медицинского инструмента для внутренних хирургических вмешательств, к системе контроля положения, причем этот медицинский инструмент имеет стержень инструмента, кончик инструмента, а также рабочую точку. Под системой контроля положения здесь понимается система, предоставляющая данные о положении для медицинского инструмента. Данные о положении нужны для того, чтобы использовать инструмент во взаимодействии с визуализационными диагностическими устройствами, такими как топографы, или с визуальными данными, полученными с томографическими методами. Под данными о положении здесь понимается позиция и ориентация медицинского инструмента по отношению к системе отсчета. Система отсчета - это система координат устройства для контроля положения, соответственно системы контроля положения. Такие данные о положении могут быть получены посредством устройства для контроля положения с соответствующей измерительной системой. При проведении внутренних хирургических вмешательств в качестве данных планирования часто используются полученные перед операцией визуальные данные пациента, например снимки, полученные с помощью компьютерного томографа. Кроме того, обычно снимки пациента, полученные во время операции, например, с помощью эндоскопа, выводятся на монитор вместе с полученными перед операцией визуальными данными в виде отдельных изображений или в наложении друг на друга. Таким путем можно, например, обеспечить хирургу лучший обзор подлежащих удалению тканей или лежащих в операционном поле и потенциально подверженных повреждению из-за хирургического вмешательства нервных путей или сосудов. Тем самым, такое представление визуальных данных может помочь хирургу в максимально эффективном использовании применяемых при операции медицинских приборов при минимальном повреждении окружающих тканей пациента. При этом сначала хирург должен максимально точно ориентировать медицинский инструмент вдоль определенного пути в устанавливаемой большей частью перед операцией области вмешательства в теле пациента и как можно точнее выполнять операционные приемы в области вмешательства, например удаление части тканей. Сразу за этим операционным приемом медицинский инструмент снова должен быть под контролем выведен из тела пациента. В соответствии с этим для проведения внутренних хирургических вмешательств зачастую требуется высокая точность получаемых данных о положении медицинских инструментов. Кроме того, мысленное связывание имеющихся визуальных данных с управлением медицинскими инструментами легко может вызвать у хирурга проблемы с ориентацией и, тем самым, привести к операционным ошибкам и/или увеличению длительности операции. По этой причине в качестве помощи хирургу в ориентировании во время операции, как правило, используются системы определения положения, соответственно системы контроля положения, чтобы, например, способствовать направлению медицинских инструментов, в частности хирургических инструментов. Системы такого рода во время операции определяют преобразование координат между пациентом и по меньшей мере одним медицинским инструментом. Во многих системах контроля положения могут определяться данные о положении множества различных медицинских инструментов. Полученные данные о положении, как правило, вместе с данными предоперационного планирования и/или получаемыми во время операции визуальными данными выводятся на монитор. Для этого на определенных участках тела пациента, а также на указанных медицинских инструментах устанавливают локализационные элементы, данные о положении которых считывается измерительной системой как устройством для контроля положения. Таким образом могут определяться прежде всего данные о положении этих элементов локализации в системе контроля положения. Системы контроля положения такого рода могут содержать, например, оптические, работающие с ультразвуком или электромагнитные локализационные элементы. Известны, например, электромагнитные системы контроля положения, содержащие генератор сигналов частоты полей изображения. Такой генератор сигналов частоты полей изображения создает в операционном поле, как правило, переменное электрическое поле. На медицинском инструменте, который должен направляться в этом операционном поле, установлены локализационные элементы, снабженные катушками. Переменное электромагнитное поле наводит в этих катушках в зависимости от ориентации каждой катушки относительно переменного электромагнитного поля характеристические токи, по которым можно установить положение этих катушек. Кроме того, известно снабжение различных медицинских инструментов, как, например, инструмента указывания, отсасывающего устройства, зажима, игл, скальпеля, электротома, каутера и др., элементами локализации для получения данных о положении для такой системы контроля положения и фиксация соответствующего медицинского инструмента в этой системе контроля положения. При такой фиксации медицинского инструмента определяется положение точки отсчета - обычно рабочей точки кончика инструмента - относительно установленного на этом медицинском инструменте локализационного элемента и передается в систему контроля положения. Тем самым, положение точки отсчета и ориентация медицинского инструмента в системе координат системы контроля положения становятся известными и могут быть представлены на мониторе вместе с имеющимися визуальными данными. Предпосылкой для фиксации медицинского инструмента в системе контроля положения является то, что этот медицинский инструмент имеет по меньшей мере один локализационный элемент. Однако имеется множество медицинских инструментов, которые не располагают элементами локализации такого рода и, тем самым, не могут использоваться с системой контроля положения. В связи с этим задача данного изобретения заключается в том, чтобы предоставить устройство для привязки медицинского инструмента к системе контроля положения, чтобы медицинские инструменты, не располагающие собственным элементом локализации, могли быть зафиксированы в системе контроля положения, данные о положении каждого такого медицинского инструмента могли определяться системой контроля положения и, например, быть представлены на мониторе. Согласно изобретению эта задача решается посредством устройства, содержащего локализацион-ный элемент для привязки медицинского инструмента к системе контроля положения, причем медицинский инструмент содержит стержень инструмента, кончик инструмента, а также рабочую точку. На этом устройстве может быть расположен по меньшей мере один локализационный элемент для получения данных о положении, например, об ориентации и позиционировании этого устройства относительной точки отсчета. Кроме того, это устройство содержит фиксирующее средство для закрепления на медицинском инструменте. Предпочтительно это фиксирующее средство содержит держатель для инструментов, причем по меньшей мере один участок медицинского инструмента может вводиться в зацепление с указанным держателем для инструментов и посредством по меньшей мере одного фиксатора прикрепляться к держателю для инструментов. Держатель для инструментов может иметь, например, чашеобразную или цилиндрическую форму. Предпочтительно держатель для инструментов выполнен с возможностью охватывания частичной области медицинского инструмента. Кроме того, предпочтительно держатель для инструментов насаживается на медицинский инструмент со стороны кончика инструмента, т.е. на дистальный конец медицинского инструмента с возможностью перемещения вдоль продольной оси инструмента. Предпочтительно держатель для инструментов может быть закреплен на стержне инструмента посредством фиксатора. Предпочтительно фиксатор содержит винт. Винт может, например, быть ввинчен в устройство таким образом, что в результате его предпочтительно уплощенный кончик прижимается к охваченному держателем для инструментов участку стержня инструмента, чтобы тем самым зафиксировать медицинский инструмент в держателе для инструментов. В одном предпочтительном варианте выполнения изобретения фиксатор снабжен зажимным устройством для закрепления медицинского инструмента в держателе для инструментов. Зажимное устройство может иметь, например, зажимные колодки, которые посредством резьбового механизма стягиваются с медицинским инструментом. Предпочтительно указанное устройство снабжено гнездом для датчика, в котором может размещаться локализационный элемент. При этом предусмотрены как варианты выполнения, при которых этот локализационный элемент может устанавливаться в гнездо для датчика реверсивно, так и варианты выполнения, при которых этот локализационный элемент устанавливается в гнездо нереверсивным образом. В одном предпочтительном варианте выполнения изобретения гнездо для датчика и локализацион-ный элемент имеют направляющие средства, посредством которых гнездо для датчика и локализацион-ный элемент соединены друг с другом или входят в зацепление друг с другом таким образом, что гнездо для датчика и локализационный элемент могут смещаться относительно друг друга по направляющей траектории. При этом, например, гнездо для датчика может иметь часть в виде шины, а локализационный элемент - соответствующую часть в виде салазок. В порядке альтернативы гнездо для датчика может иметь часть в виде салазок, а локализационный элемент - часть в виде шины. Предпочтительно направляющие средства гнезда для датчика и/или локализационного элемента выполнены таким образом, что относительное перемещение гнезда для датчика и локализационного элемента возможно только до определенной точки на указанной направляющей траектории. Для этого по меньшей мере часть этой направляющей траектории может иметь, например, зуб или уступ. Предпочтительно направляющие средства гнезда для датчика и/или локализационного элемента имеют задерживающее средство с упругим элементом, причем локализационный элемент может посредством задерживающего средства фиксироваться в предварительно заданном положении на этой направляющей траектории. Задерживающее средство предпочтительно выполнено с возможностью создания фиксации посредством перемещения локализационного элемента по направляющей траектории. Для этого шинообразная часть направляющего средства может иметь, например, паз, а имеющая форму салазок часть направляющего средства может содержать упругоудерживаемый клин, который под действием упругой силы может быть повернут в паз шинообразной части и таким образом обеспечить фиксацию. В одном предпочтительном варианте выполнения изобретения локализационный элемент установлен неподвижно на фиксирующем средстве. Демонтаж локализационного элемента с фиксирующего средства в таком варианте выполнения не предусмотрен. Предпочтительно указанное устройство имеет наружную поверхность, по существу, цилиндрической формы. Но наружная поверхность может быть также, по существу, прямоугольной или соответст венно многоугольной. В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения указанное устройство выполнено с возможностью соединения с блоком управления системы контроля положения посредством кабеля, чтобы обеспечить передачу сигналов от локализационного элемента в этот блок управления системы контроля положения. Для этого устройство может иметь кабель или разъем для кабеля, как, например, контактное гнездо. В порядке альтернативы устройство может передавать сигналы локализационного элемента на блок управления системы контроля положения через радиоустройство. При таком бескабельном выполнении указанное устройство предпочтительно содержит средства для обеспечения электропитания, как, например, аккумулятор или батарею. Предпочтительно фиксирующее средство снабжено каналом, проходящим в продольном направлении фиксирующего средства. Этот канал открыт с обеих торцевых сторон фиксирующего средства, так что, по меньшей мере, кончик медицинского инструмента может быть проведен через этот канал. Кроме того, канал предпочтительно имеет, по существу, овальное поперечное сечение. Преимущество этого овального поперечного сечения состоит, в частности, в том, что фиксирующее средство можно перемещать вдоль криволинейной области продольной оси инструмента прочного на изгиб и изогнутого кончика инструмента. Согласно изобретению локализационный элемент, фиксируемый с помощью указанного устройства на медицинском инструменте, может калиброваться по рабочей точке медицинского инструмента. Это может происходить, например, посредством способа, при котором рабочая точка кончика инструмента подводится к точке отсчета и одновременно определяются положение, а также ориентация закрепленного на инструменте локализационного элемента. Таким образом, при достижении точки отсчета этот ло-кализационный элемент калибруется по острию инструмента. Предпочтительно в тот момент, когда рабочая точка кончика инструмента достигает точки отсчета, эта рабочая точка калибруется автоматически. Это возможно, например, с помощью датчика давления на точке отсчета или цепи электрического тока, которая замыкается посредством контакта рабочей точки кончика инструмента и точки отсчета. В порядке альтернативы или дополнительно можно предусмотреть способ, при котором в качестве стартового условия для калибровки локализационного элемента по острию инструмента производится проверка, находится ли приближающаяся точка отсчета внутри сектора поиска, относящегося к локализацион-ному элементу, закрепленному или закрепляемому на медицинском инструменте. Этот сектор поиска в зависимости от инструмента может задаваться различным образом. Предпочтительно сектор поиска образован конусообразным. Ось конуса лежит, в частности, коаксиально продольной оси кончика инструмента и/или коаксиально предназначенному для проведения этого инструмента каналу фиксирующего средства. Вершина конуса предпочтительно обращена к центру локализационного элемента и/или лежит предпочтительно в его центре. Предпочтительно сектор поиска задан таким образом, чтобы кончик инструмента находился внутри сектора поиска, когда локализационный элемент закреплен на медицинском инструменте. В порядке альтернативы (или дополнительно) указанное устройство может быть также выполнено таким образом, что автоматическая калибровка происходит тогда, когда рабочая точка (т.е., например, кончик инструмента) в течение заданного времени располагается на точке отсчета. После выполненной калибровки данные о положении рабочей точки кончика инструмента могут быть определены системой контроля положения по соответствующим данным о положении каждого локализационного элемента. Особенно предпочтительно, если точка отсчета находится на локализационном элементе, привязанном к системе контроля положения, а также зарегистрированном в ней. Таким локализационным элементом может быть также локализационный элемент инструмента, так что два медицинских инструмента могут быть легко зафиксированы друг относительно друга в системе контроля положения. Тем самым может быть легко определено точное положение точки отсчета внутри системы контроля положения. Расположенная на локализационном элементе точка отсчета пригодна для определения координат нового инструмента, снабженного еще одним локализационным элементом, по рабочей точке инструмента. Такой процесс калибровки может сообразно с этим проводиться и во время операции. Другой или альтернативной точкой отсчета может быть локализационный элемент, расположенный на пациенте и выполненный с возможностью распознавания данных о положении пациента внутри системы контроля положения. Особенно предпочтительно, если точка отсчета выполнена в виде впадины или возвышения (например, на втором инструменте) , чтобы обеспечивать самоцентирование соответствующего медицинского инструмента на этой точке отсчета. Точка отсчета в форме впадины особенно пригодна для само-центирования инструмента с заостренной формой кончика с этой точкой отсчета, так как этот кончик инструмента может вводиться в такую впадину и, тем самым, направляться по внутренней поверхности впадины к ее средней точке. Кроме того, предпочтительно указанная средняя точка впадины имеет еще одно локальное углубление с меньшим радиусом впадины, в которое может вводиться кончик инструмента. Тем самым дополнительно облегчается совмещение средней точки впадины с кончиком инструмента. Точка отсчета, выполненная как возвышение, особенно пригодна для калибровки инструментов, имеющих кончик инструмента в форме трубки, а также снабженных внутренним каналом, как, например, отсасыватель. Предпочтительно локализационный элемент содержит измерительную катушку. Измерительные катушки пригодны для использования в системах контроля положения с переменным электромагнитным полем, создаваемым генератором сигналов частоты полей изображения. Особенно предпочтительно, если система контроля положения выполнена с возможностью регистрации и одновременного управления несколькими локализационными элементами. Тем самым, могут быть одновременно получены данные о положении нескольких медицинских инструментов, снабженных локализационными элементами, а также представлены графически и/или в цифровом виде. Управление несколькими локализационными элементами может осуществляться, например, в режиме мультиплексирования. При мультиплексировании зарегистрированные локализационные элементы управляются в заданном ритме, так что в каждый момент времени система контроля положения управляет только одним определенным локализационным элементом. При этом предпочтительно, если система контроля положения может различать активные и неактивные инструменты. Неактивные инструменты могут, тем самым, быть скрыты от системы контроля положения, например, посредством соответствующего фильтра, или соответствующие локализационные элементы могут быть деактивированы, чтобы повысить стабильность сигналов локализационных элементов активных инструментов. Для этого мультиплексное устройство может быть конфигурировано, например, таким образом, что сначала все локализационные элементы активированы и управляются в заданном ритме. Как только детектируется локализационный элемент расположенного в операционном поле инструмента, остальные локализационные элементы деактивируются или соответствующие инструменты скрываются до тех пор, пока активный инструмент снова не покинет операционное поле. На время пребывания активного инструмента в операционном поле соответствующий локализационный элемент предпочтительно непрерывно фиксируется системой контроля положения. Система контроля положения предпочтительно может конфигурироваться вручную, чтобы одновременно регистрировать в операционном поле более одного инструмента, например два, посредством мультиплексирования, а остальные локализационные элементы деактивировать, или скрывать соответствующие инструменты только тогда, когда достигнуто заданное количество расположенных в операционном поле активированных инструментов. В одном альтернативном варианте осуществления изобретения может быть предусмотрено устройство для введения определенного инструмента и/или активации соответствующего локализационного элемента вручную. Это может осуществляться, например, посредством расположенного на ручке инструмента датчика давления, который автоматически распознает, если этот инструмент берется в руку. Система регулирование может быть конфигурирована таким образом, что соответствующий инструмент остается активным и видимым до тех пор, пока не будет активирован, соответственно не станет видимым другой инструмент. Такая система может быть выполнена с возможностью одновременного управления несколькими активными инструментами. Кроме того, такая система может быть выполнена с возможностью не деактивировать или не скрывать автоматически находящийся в операционном поле активированный инструмент. Тем самым гарантируется, что инструмент остается активным, например, по меньшей мере, до тех пор, пока он находится внутри операционного поля. В порядке альтернативы держатель для инструментов может быть выполнен, например, с возможностью распознавания неактивных инструментов, разложенных на держателе для инструментов, и передачи этих данных в систему контроля положения, чтобы система контроля положения деактивировала или скрыла эти неактивные инструменты. Далее изобретение поясняется более подробно на примере осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах показано следующее: фиг. 1 - схематичный вид сбоку медицинского инструмента с размещенным на нем локализацион-ным элементом; фиг. 2 - вид спереди медицинского инструмента по фиг. 1, причем на кончике инструмента расположен еще один локализационный элемент; и фиг. 3 - вид спереди блока управления со связанными с ним локализационными элементами, причем один локализационный элемент расположен на одном медицинском инструменте. Представленный на фиг. 1 медицинский инструмент 10 имеет стержень 12 инструмента и кончик 14 инструмента. Стержень 12 инструмента имеет дистальную область 12a стержня и область ручки 12b, причем проксимальная область 14b кончика 14 инструмента расположена у дистальной области 12a стержня. Стержень 12 инструмента может быть выполнен как единое целое с кончиком 14 инструмента или состоящим из нескольких частей, отделяемых друг от друга. Кончик 14 инструмента имеет дистальную область 14a кончика, на конце которой, обращенном от проксимальной области 14b кончика, расположена рабочая точка 16. Кроме того, кончик 14 инструмента имеет изогнутую область 15, соседнюю с дистальной областью 14a кончика. В альтернативных вариантах выполнения кончик 14 инструмента может также быть выполнен с большей кривизной, чем показано, или соответственно иметь дополнительные криволинейные участки. Стержень 12 инструмента и кончик 14 инструмента имеют, по существу, круглое поперечное сечение. У проксимальной области 14b кончика 14 инструмента расположен локализационный элемент 20 рядом с дистальной областью 12а стержня. Согласно показанному варианту выполнения дистальная область 12а стержня имеет проходящее в направлении кончика 14 инструмента коническое сужение, которое может, по меньшей мере, частично вводиться в зацепление с локализационным элементом 20. Лока-лизационный элемент 20 посредством стопорного винта 22 в проксимальной области кончика инструмента защищен от смещения вдоль продольной оси кончика 14 инструмента. Кроме того, локализацион-ный элемент 20 снабжен кабелем 18 для соединения с представленным на фиг. 3 блоком 26 управления. Посредством точки 24 отсчета возможно определение координат локализационного элемента 20 по рабочей точке 16 медицинского инструмента 10 для калибровки. Процесс определения координат может происходить, по существу, автоматически, причем оператор приводит рабочую точку 16 медицинского инструмента 10 в контакт с точкой 24 отсчета и, например, удерживает в этом состоянии заданное время, например 1-2 с. В порядке альтернативы точка 24 отсчета может иметь, например, не представленный здесь сенсор, который фиксирует момент контактирования рабочей точки 16 с точкой 24 отсчета и направляет соответствующий сигнал на блок 26 управления, чтобы этот блок 26 управления зафиксировал данные о положении локализационного элемента 20 в момент контактирования рабочей точки 16 с точкой 24 отсчета и, тем самым, мог завершить процесс определения координат. После произошедшего определения координат данные о положении рабочей точки 16 медицинского инструмента в операционном поле могут быть определены по сигналам сенсора о локализационном элементе 20, переданным в систему контроля положения. Как явствует из фиг. 2, на одном медицинском инструменте 10 согласно изобретению можно расположить несколько локализационных элементов 20. Один локализационный элемент 20 на этом изображении, как и на фиг. 1, расположен на проксимальной области 14b кончика 14 инструмента, тогда как другой локализационный элемент 20 еще закреплен на дистальной области 14а кончика и может перемещаться к проксимальной области 14b кончика вдоль продольной оси кончика инструмента. Преимущество использования нескольких локализационных элементов 20 на одном медицинском инструменте 10 состоит в том, что эти локализационные элементы 20 предоставляют дополняющие и отчасти избыточные данные о положении и, тем самым, колебания измерений, соответственно ошибки измерений могут быть обнаружены посредством блока 26 управления системы контроля положения. На фиг. 2 показан выполненный конусообразным сектор поиска 27. Сектор поиска 27 соотнесен с локализационным элементом 20, закрепленным на медицинском инструменте 10 в проксимальной области 14b кончика. Ось z конуса расположена коаксиально продольно оси кончика 14 инструмента. Вершина конуса этого конусообразного сектора поиска 27 направлена к центру локализационного элемента 20 и находится в центре локализационного элемента 20, закрепленного в проксимальной области 14b кончика. Конусообразный сектор поиска 27 исходит, таким образом, из локализационного элемента 20 и, расширяясь, проходит в дистальном направлении. Предпочтительно он заканчивается на заданном расстоянии от локализационного элемента 20 и таким образом определяет ограниченное со всех сторон пространство поиска. Сектор поиска 27 в данном случае задан таким образом, что кончик 14 инструмента находится внутри этого сектора поиска 27, когда локализационный элемент 20 закреплен на медицинском инструменте 10. Сектор поиска 27 может иметь и другую форму и не обязательно должен быть конусообразным. Цель сектора поиска 27 заключается в том, чтобы запустить автоматическую калибровку только тогда, когда выясняется, что установленные системой контроля положения данные о положении точки 24 отсчета находятся внутри охватываемого сектором поиска 27 пространства данных о положении (множества попадающих в этот сектор поиска данных о положении). При вариантах выполнения медицинского инструмента 10 с отделяемыми друг от друга стержнем 12 инструмента и кончиком 14 инструмента локализационный элемент 20 может быть выполнен с возможностью насаживания непосредственно на проксимальную область 14b кончика, когда стержень 12 инструмента и кончик 14 инструмента отделены друг от друга. После насаживания локализационного элемента 20 стержень 12 инструмента и кончик 14 инструмента могут быть снова соединены друг с другом. В порядке альтернативы предусматриваются варианты выполнения, при которых локализационный элемент 20 может насаживаться на стержень 12 инструмента. В принципе для этого пригодны те же фиксирующие средства, что и для закрепления на кончике 14 инструмента, причем следует учитывать размеры стержня инструмента 12. Согласно изобретению блок 26 управления (как показано на фиг. 3) может быть соединен с несколькими локализационными элементами 20 предпочтительно через соответствующие кабели 18. При этом на каждом медицинском инструменте 10 может быть расположен один или несколько локализаци-онных элементов 20. Кроме того, локализационные элементы 20 могут размещаться на различных медицинских инструментах 10, причем на фиг. 3 изображен лишь один медицинский инструмент 10. Блок 26 управления может содержать фильтр для скрытия неактивных инструментов 10, которые, например, находятся на не представленном держателе для инструментов. Благодаря этому повышается стабильность сигналов от активных инструментов 10. Перечень ссылочных обозначений. 10 - медицинский инструмент, 12 - стержень инструмента, 12a - дистальная область стержня, 12b - область ручки, 14 - кончик инструмента, 14a - дистальная область кончика, 14b - проксимальная область кончика, 15 - криволинейная область, 16 - рабочая точка, 18 - кабель, 20 - локализационный элемент, 22 - стопорный винт, 24 - точка отсчета, 26 - блок управления, 27 - сектор поиска, z - ось конуса. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ калибровки расположенного на медицинском инструменте локализационного элемента по рабочей точке этого медицинского инструмента, при котором положение и ориентацию локализаци-онного элемента определяют системой контроля положения, включающий следующие этапы: задание сектора поиска по отношению к локализационному элементу, в котором внутри системы координат системы контроля положения охватывается пространство данных о положении, отнесенное к локализационному элементу, подведение точки отсчета, данные о положении которой известны внутри системы координат системы контроля положения, к рабочей точке кончика медицинского инструмента, определение положения и ориентации локализационного элемента системой контроля положения, проводимое одновременно с подведением, и калибровка локализационного элемента по рабочей точке медицинского инструмента, когда рабочая точка кончика инструмента достигает точки отсчета, причем в качестве стартового условия для калибровки локализационного элемента по кончику инструмента проверяют, находятся ли данные о положении точки отсчета внутри заданного сектора поиска. 2. Способ по п.1, причем в момент, в котором рабочая точка кончика инструмента достигает точки отсчета, рабочая точка калибруется автоматически или затем осуществляется автоматическая калибровка, когда рабочая точка в течение предварительно заданного времени находится в точке отсчета. 3. Способ по п.1 или 2, при котором автоматическая калибровка осуществляется далее с помощью датчика давления на точке отсчета или с помощью цепи электрического тока, замыкаемой путем контакта рабочей точки кончика инструмента и точки отсчета. 4. Способ по любому из пп.1-3, причем сектор поиска задан конусообразным и вершина конуса конусообразного сектора поиска обращена к локализационному элементу и/или лежит в центре локализа-ционного элемента. 5. Способ по п.4, причем ось конуса расположена коаксиально продольной оси кончика инструмента. 6. Способ по любому из пп.1-5, причем кончик инструмента находится внутри сектора поиска. 7. Способ по любому из пп.1-6, причем сектор поиска заканчивается на заданном расстоянии от ло-кализационного элемента и таким образом определяет ограниченное со всех сторон пространство поиска. 8. Способ по любому из пп.1-7, причем локализационный элемент содержит измерительную катушку для использования в системах определения положения с переменным электромагнитным полем, создаваемым генератором поля. 9. Способ по любому из пп.1-8, причем локализационный элемент соединен с блоком управления системы контроля положения посредством кабеля для передачи сигналов от локализационного элемента на этот блок управления системы контроля положения. 10. Способ по любому из пп.1-8, причем локализационный элемент расположен на устройстве, которое содержит фиксирующее средство для разъемного крепления на медицинском инструменте. 11. Способ по п.10, причем локализационный элемент расположен на фиксирующем средстве неразъемно. 12. Способ по п.10 или 11, причем фиксирующее средство содержит держатель для инструментов и по меньшей мере один участок медицинского инструмента выполнен с возможностью приведения в зацепление с держателем для инструментов и закрепления на держателе для инструментов посредством по меньшей мере одного фиксатора. 13. Способ по любому из пп.10-12, причем фиксирующее средство снабжено проходящим в продольном направлении каналом, который открыт с обеих торцевых сторон фиксирующего средства для проведения через канал, по меньшей мере, кончика медицинского инструмента. 10. 14. Способ по любому из пп.1-13, причем на локализационном элементе расположена точка отсчета, посредством которой обеспечивается автоматическое определение координат кончика еще одного медицинского инструмента в системе контроля положения путем приведения в контакт кончика еще одного медицинского инструмента и расположенной на локализационном элементе точки отсчета. 15. Способ по п.14, причем точка отсчета выполнена в виде впадины или возвышения. Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2 032664 - 1 - (19) 032664 - 1 - (19) 032664 - 1 - (19) 032664 - 8 -
|