KR20200047537A - 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템 및 방법 - Google Patents

수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

유형 및 위치와 관련하여 수술기구의 자동 탐지를 위해, 본 발명은 둘 이상의 수술기구를 포함하는 탐지 시스템을 제공하며, 두개의 수술기구 각각은기구의 종축을 따라 연장되는 하나 이상의 캐비티와 상기 캐비티로의 근위 입구 영역으로 이루어진다. 상기 캐비티의 종 방향 연장과 관련하여 근위 입구 영역의 각도가 센서 유닛을 포함하는 상기 두개의 기구들에서 다르고, 상기 센서 유닛은 두개의 전자기 센서들로 구성되며, 상기 캐비티에 삽입가능하다. 상기 센서들중 하나는 캐비티내에서 축상으로 연장되며, 다른 하나는 입구 영역에 배치된다. 상기 탐지 시스템은 전자기장을 발생시키는 필드 발생기를 포함할 수 있고, 상기 필드 발생기에서 그 위치에 따라 센서들에 의하여 분석 유닛으로 전송된 신호들을 분석하기 위한 분석유닛을 포함할 수 있다.

Description

수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템 및 방법
본 발명은 수술기구의 자동 탐지를 위한 자동 탐지 시스템, 그러한 시스템을 포함하는 체내수술 내비게이션 장치, 탐지 시스템에 사용하기 위한 센서 유닛, 및 수술기구의 자동 탐지 방법에 관한 것이다.
최소 침습적 조작은 이미 네비게이션 지원 수술 방법에 의해 수행되고 있다. 이를 위해 다양한 내비게이션 시스템이 사용된다. 능동 및 수동 시스템이 사용된다. 능동 시스템에서, 기구 또는 수술 도구와 같은 환자의 신체내에 도입된 파트에는 트랜스미터가 제공되며,그를 통해기구 또는 도구의 위치, 특히 수술 위치에 위치한 원위 단부(distal end)가 외부적으로 결정될 수 있다.
수동 시스템에서, 수술기구, 특히 그 원위 단부를 위치시키기 위한 광학 시스템에 더하여, 전자기 시스템이 또한 공지되어 있다. 전자기 내비게이션에서, 하나 이상의 센서를 통해 탐지되는 불균일 전자기장이 필드 생성기에 의해 생성되며, 그에 의해 기구 또는 수술 도구, 특히 그 원위 단부의 위치 및 정렬이 직접적으로 또는 간접적으로 탐지될 수 있다. 수술 도구 파트의 원위 단부의 직접 탐지는 파트 자체의 원위 단부에 센서의 배치를 필요로 한다. 간접 탐지는 수술 도구 파트상의 정해진 지점, 특히 축 방향 위치에 센서의 견고한 고정 부착을 필요로 한다. 원위 단부의 위치 및 가능하게는 방향에 대한 추정은 측정된 센서 신호에 기초하여 판별될 수 있다. 수동 내비게이션에서, 특히 전자기 내비게이션은 수술 영역 주위에서, 예를 들어 환자가 놓여 있는 쿠션에서 전자기장의 발생기에 의해 외부적으로 전자기장이 발생되는 것을 입증하였다. 수술기구에 설치된 코일형 센서는 기구의 위치결정을 가능하게 하고, 그 결정위치상에서 CT 또는 MRT 이미지로 표시가 수행된다. 이 방법은 방사선 노출을 포함하지 않으므로, 엑스레이의 사용 감소로 인해 방사선 노출을 전반적으로 감소시킨다. 광학 센서가 아니기 때문에 이미지 품질이 손상되거나 센서가 은폐되지 않는다. 광학 시스템의 경우처럼 수술자의 이동 자유도가 제한되지 않는다.
본 발명의 목적은 수술기구의 유형 및 환자에서의 위치의 자동 탐지 및 수술자를 위한 모니터상에 상응하는 디스플레이를 가능케 하는 탐지 시스템, 센서 유닛 및 내비게이션 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 것으로, 캐비티의 종 방향 연장과 관련하여 근위 입구 영역의 각도는 적어도 두개의 기구에서 다르고, 각각 기구의 종축을 따라 연장되는 하나 이상의 캐비티 및 캐비티로의 근위(proximal) 입구 영역으로 이루어지는 적어도 두개의 수술기구; 두개의 전자기 센서로 이루어지고 상기 캐비티에 삽입가능하며, 그중 하나는 상기 캐비티내에서 축상으로 연장되고, 다른 하나는 입구 영역에 배치되는 센서 유닛; 전자기장을 생성하는 필드 생성기; 및 상기 필드 생성기의 전자기장내에서의 그의 위치에 따라 센서들에 의하여 분석 유닛으로 전송된 신호들을 분석하기 위한 분석 유닛;으로 이루어지는 탐지 시스템을 제공한다.
본 발명에 있어서, 센서 유닛은 중공 니들, 가이드 로드, 잠쉬디(Jamshidi)에 따른 침투 니들, 및/또는 그 탐지 시스템의 내시경중 적어도 두개의 기구들로 이루어지는 것이 특징이다. 또한, 본 발명은 제어 및 프로세싱 전자 유닛을 구비하고, 그에 전자적으로 연결되는 상술한 타입의 적어도 하나의 센서르 가지며, 상기 제어 및 프로세싱 전자 유닛이 탐지 유닛, 내비게이션 유닛, 및 카메라 시스템으로 이루어지는 체내 수술 내비게이션 시스템을 제공한다. 마지막으로, 본 발명은 서로 고정된 축상 공간 이격을 가지고 배열되는 센서의 두개의 센서의 각(angle) 방향을 결정하는 수술 기구의 자동 탐지 방법을 제공한다.
전형적인 수술기구 또는 장치는, 회전 대칭 중공 니들, 가이드로드, 수술위치로 원위로 안내되는 특히 잠쉬디(Zamshidi)에 따른 침투 니들, 또는 플러슁 포트와 같은 각진 입구 삽입부를 갖는 내시경과 같은 것들이다. 본 발명에 따른 센서 유닛은 또한 첫번째로 언급된 긴 중공 니들에서의 배열시 연장되며, 그에 의해 두 개의 센서는 축 방향으로 연속적으로 배열 배향되며, 즉 이들 사이의 각도는 0이다. 대조적으로, 대응하는 센서 유닛이 내시경에 배치되는 경우, 원위(distal) 센서는 내시경의 축 방향 샤프트의 원위 단부에 위치되는 반면, 근위(proxlmal) 센서는 내시경의 입구 장착부에 배치되어, 내시경의 샤프트의 축과 관련하여 결국 윈위 단부에 구비되는 센서와 관련하여 특정 각도로 이격된다. 따라서 두 센서 사이에 상대 각도가 존재한다.
가이드로드, 침투 니들 등과 같은 다른기구는 내시경의 정해진 각으로 각진 입구와 서로 다른 타 각들을 가지는 대응하는 각진 입구 영역으로 이루어져서 그에 의해 그 위치된 센서들의 각도 배향이 가요성 센서 유닛에 의해 결정된다.
전술한 센서의 상대적인 배향의 차이는 전자 시스템의 분석 유닛에 의해 탐지될 수 있고, 따라서 센서 유닛이 배열되는 수술기구 또는 장치의 유형의 탐지를 위한 요구가 형성한다. 이 경우 기구의 위치가 센서를 통해 결정된다.
탐지된 정보의 검출 및 추가 프로세싱이, 상술한 분석 유닛에 의해 이 유닛이 2개의 센서의 상대적인 배향과 위치를 탐지하고 각각의 기구 또는 장치에 적합한 이미지 또는 이미지들이 디스플레이되는 식으로 수술자를 위해 체내 수술 시스템의 모니터상의 디스플레이 스크린 디스플레이를 제어함으로써, 수행된다
환자의 신체내 수술 영역으로의 접근은 회전 대칭 중공 니들에 의해 이루어지며, 결과적으로 다른 수술기구가 공지의 방법으로 도입될 수 있다. 그를 통해 적합한 수술기구들이 선택적으로 도입되는 니들이 탐지되면, 척추 영역 특히 더욱 상세하게는 수술 영역이 위치한 척추의 위치에 대한 각각의 시상, 관상 및 축상 CT, MRT, 또는 x- 선 이미지에 더하여, 중공 니들 및 사용될 수술기구의 안내 방향에 상응하는 이미지가 자동으로 디스플레이되는데, 이 이미지는 니들 혹은 니들 팁의 올바른 위치 및 방향에 있어서 중첩되게, 예를 들어 기구의 정확한 위치결정을 위한 배향 지원으로서 수술위치상 중공 니들 팁의 투시로서 상기 이미지의 다른 표시와는 다르게 매우 강조된 원으로써 디스플레이된다
대조적으로, 내시경을 수술기구 또는 장치로서 인식할 때, 정확하게 x- 선 영상에서의 위치 및 방향에 있어서 내시경 샤프트의 중첩을 가지는 상술한 시상, 관상 및 축상 x- 선 이미지들에 더하여, 내시경내 카메라에 의하여 기록된 수술 영역의 이미지가 수술자의 모니터상에 자동으로 부가적으로 디스플레이된다.
이는 가이드로드, 침투 니들 등과 같은 추가적인 수술기구에 대등하게 적용된다.
본 발명에 따른 탐지 시스템의 하나의 바람직한 실시예는 중공 니들, 가이드로드, 잠쉬디에 따른 침투 니들 및/또는 내시경 중 적어도 2개의기구를 구비하는 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 가이드로드는 이중 캐뉼라화된다. 탐지 시스템의 하나의 바람직한 설계는 적어도 4개의 상이한 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.
다른 바람직한 실시예에서, 2개의 기구의 캐비티의 종 방향 연장부와 입구 영역들의 각도는 서로 적어도 5 °만큼 다르며, 여기서 기구들의 입구 영역들은 상기 기구의 캐비티의 종 방향 연장과 관련하여 바람직하게는 0 °, 65 °, 또는 35 °의 각도를 갖는다.
다른 하나의 바람직한 실시예에서, 센서들은 서로에 대해 고정된 종 방향 공간 이격을 갖는다.
다른 하나의 바람직한 실시예에서, 센서들은 전기 전도성 와이어로 만들어진 코일이고, 특히 상기 코일들은 금속, 특히 구리 또는 은으로 구성된다.
다른 하나의 바람직한 실시예에서, 특히 센서 유닛이 센서를 피복하는 가요성 보호 튜브를 포함할 수 있으며, 특히 보호 튜브는 플라스틱, 특히 폴리 에테르와 같이 멸균될 수 있는 생체 적합성 플라스틱으로 구성된다.
수술기구 또는 장치 상에 센서 유닛의 정확한 고정을 위해, 어댑터, 특히 루어 어댑터(Luer adapter)가 제공되는데, 이는 알려진 바와 같이 일반적으로 암형 및 수형 어댑터부로 구성된다. 이에 따라, 어댑터부가 근위 센서의 근위에 배치되도록 센서 유닛이 형성되는 것이 바람직하다. 바람직하게는 센서 유닛은 멸균될 수 있는 생체 적합성 플라스틱과 같은 플라스틱, 특히 나일론으로 구성된다.
다른 바람직한 실시예에서는 특히 분석 유닛에 연결하기 위해 근위 단부에서 특히, 분석 유닛의 연결을 위해 센서의 전기 접속선이 구비되며, 특히 상기 전기 접속선은 살균될 수 있는 생체 적합성 플라스틱, 특히 실리콘으로 만들어진 보호 튜브에 의해 싸여진다. 상기 보호 튜브는 부클링(buckling) 보호 장치에 의해 센서 유닛의 어댑터부의 근위를 직접 삼싸고, 더욱 바람직한 실시예에서 상기 부클링 보호 장치는 살균될 수 있는 생체 적합성 플라스틱, 특히 실리콘으로 감싸진다.
원칙적으로,이 경우 분석 유닛은 제어 및 프로세싱 전자 유닛의 일부인 것이 바람직하며, 또한 모니터가 더 제공될 수 있다. 더욱 바람직한 실시예에서, 중공 니들, 특히 이중 캐뉼라로 된 가이드로드, 침투 니들, 및/또는 내시경과 같은 적어도 2개의기구들의 표시를 위한, 특히 원위 단부의, 환자의 척추 영역의 이미지로 중첩된 기구들의 표시를 위한 설계가 제공된다.
본 발명에 따른 체내수술 내비게이션 장치는 제어 및 프로세싱 전자 장치 및 탐지 시스템으로 이루어지고, 상기 제어 및 프로세싱 장치 자체는 내비게이션 장치로 이루어지고 상기 분석 유닛은 집적되어 있다.
본 발명에 따른 센서 유닛은 전술한 탐지 시스템의 센서 유닛의 적어도 하나 이상의 특징을 포함하는 것이다.
본 발명에 따른 방법의 하나의 바람직한 개선은 두 센서의 특정 상대 각도 배향을 탐지할 때, 각도 지향에 대응하는 기구가 인식되고 각각의 기구, 특히 원위 단부의 표시가 환자의 척추 영역의 이미지에 있어서 오버레이드되어 구현되고, 상기 이미지는 특히 CT, MRT 또는 x- 레이 이미지이다.
내시경은 카메라 시스템의 제어 유닛을 통해 제어되고 카메라 시스템의 프로세싱 유닛에 이미지를 제공한다. 상기 이미지는 내비게이션 시스템으로 전송된다.
다양한 기능적 소프트웨어 구성 요소, 프로세싱 유닛, 제어 유닛 및 필드 발생기로 구성된 내비게이션 시스템은 카메라 시스템 및 센서 유닛 및 디스플레이용 모니터에 연결된다. 센서 유닛은 회전 대칭 기구 또는 내시경의 내비게이션에 사용될 수 있는데, 이 센서유닛은 기구의 샤프트 또는 내시경의 플러싱 채널에 삽입된다.
필드 생성기는 불균일한 전자기장을 생성하며 내비게이션 시스템의 제어 장치를 통해 제어된다. 와이어 센서의 센서 코일의 신호는 프로세싱 유닛을 통해 디지털화되고 기능적 소프트웨어 구성 요소를 통해 분석된다. 기능 유닛 기구 인식은 2개의 센서 코일의 신호를 분석하고, 센서 유닛이 내시경에 위치하는지의 여부를 2개의 코일의 서로에 대한 상대적인 배향에 기초하여 인식한다. 기능 유닛 기구 인식은 결과를 기능 유닛 레이아웃 제어로 중계한다. 내비게이션 소프트웨어가 내시경을 인식하는지 여부에 따라 해당 레이아웃이 레이아웃 제어를 통해 모니터에 디스플레이된다. 내시경이 소프트웨어에 의해 인식되면, 비디오 신호는 기능 유닛을 통해 내비게이션 시스템으로 공급되고 레이아웃 출력을 위해 기능 유닛에 제공된다.
서로에 대해 2개의 센서 코일의 정확하게 정해진 배향에 기초하여 내시경이 대응하는 기능 유닛을 통해 인식되지 않으면, 회전 대칭 기구 및 대응하는 레이아웃 디스플레이가 출력된다.
본 발명에 따른 방법의 순서는 바람직하게는 다음과 같다 :
내비게이션 유닛을 동작시키면 센서 신호가 요청된다. 사용자가 센서 유닛을 필드 발생기의 작동 전자기장으로 이동시키자마자 신호가 인식되고 측정될 수 있다. 센서 신호가 값 0과 같지 않으면(작동 전자기장에서의 센서), 기구 인식이 수행된다. 이를 위해 센서 코일에 대한 두 센서의 방향이 분석된다. 이 경우, 두 개의 센서가 내시경의 플러싱 채널의 기하학적 구조에 따라, 즉 0과 같지 않은 상대 각도를 갖도록 서로에 대해(거리 및 각도) 배향이 설정되면, 이는 소프트웨어에 의해 인식되고, 이에 따라 내시경이 탐색된 기구로서 디스플레이된다. 또한, 레이아웃 적합화가 수행된다. 내시경이 탐색된 기구로 인식되었다면, 특히 근위 코일의 신호는 작동 전자기장에서의 내시경의 위치를 측정하여 환자의 이미지 데이터 세트와 관련하여 위치를 디스플레이하기 위하여 사용된다. 두 센서의 방향이 내시경의 플러싱 채널에 도입된 정확하게 정해진 센서 유닛과 동일하지 않으면, 회전 대칭기구(중공 니들)는 대응하는 레이아웃 디스플레이와 함께 내비게이션 유닛에 의해 출력된다. 원위 와이어 센서의 신호는 작동 전자기장에서 기구 위치를 결정하는데 사용되어, 환자의 이미지 데이터 세트에 디스플레이되어진다.
본 발명에 따른 센서의 사용은 내시경과 센서 유닛을 포함하는 내시경 장치에서 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서, 길이 방향으로 서로에 대해 고정된 일정 간격을 갖도록 배열된 적어도 2개의 센서 코일을 갖는 센서 유닛을 포함하고, 이들은 서로에 대해 내시경에서 일정한 각도로 배향된다.
두 개의 센서가 내시경 장치에서 서로에 대해 일정한 각도로 배열되기 때문에, 이 다른 배열로 인해, 제어 및 프로세싱 전자 유닛의 자기장에서 그리고 또한 공간에서 내시경 장치의 배향이 정확하게 결정될 수 있다.
하나의 바람직한 실시예에서,이 경우에 제 1센서는 중심 축 또는 캐비티의 주 연장 방향에 평행하게 배향되고 제 2센서는 중심 축에 대하여 일정각도를 가지도록 배향되며, 특히 제 1센서는 내시경의 샤프트에 배치되고 제 2센서는 삽입 헤드의 장착부에 배치된다. 따라서, 인가된 전자기장에서의 센서의 센서 신호에 의해, 그 위치가 또한 결정될 수 있고, 샤프트의 원위 단부에 대한 고정 이격으로 인해, 전자기장에서 및 공간상에서의 샤프트의 원위 단부의 위치가 결정될 수 있다.
다른 하나의 실시예에서, 2개의 센서를 보유하는 센서 유닛이 내시경 장치의 캐비티를 통해 연장되고, 특히 센서 유닛이 축 방향으로 고정되는 방식으로 삽입 헤드의 장착부에 부착되는 어댑터에 연결된다. 이러한 방식으로, 하나의 센서, 특히 샤프트의 원위 단부에서의 (제 1)원위 센서의 위치는 내시경 장치에서 정확하게 결정되고, 전자기장에서 제어 및 프로세싱 전자 유닛에 의해 제1 (원위) 센서 코일의 위치 결정에 기초하여 원위 수술 위치의 정확한 위치 결정이 가능하다.
센서 코일을 가지는 센서 유닛의, 내시경으로부터 분리 가능한 홀더에의 고정 연결로 인해, 더 나아가, 포지셔닝 후에, 센서를 구비한 센서 유닛이 제거되고, 포지셔닝을 위해 점유되었던 캐비티가 다른 사용 목적으로 제공될 수 있다. 또한, 센서 유닛은 실제 내시경으로부터 분리 가능하고 다른 목적으로 사용될 수 있다. 또한 간단한 멸균이 가능하다.
이것은 또한 전술한 바와 같이, 가이드로드, 침투 니들 등과 같은 다른 수술기구에 대해서도 동일하게 적용되며, 상기와 동일한 방식으로 적용 가능하다.
도 1은 연장된 상태의 본 발명에 따른 센서 유닛을 도시한 도면.
도 2는 풀린 상태의 도 1의 본 발명에 따른 센서 유닛을 도시한 도면.
도 3은 정렬된 센서를 갖는 연장된 센서 유닛을 구비한 중공 니들을 도시한 도면.
도 4는 내시경 장치를 형성하기 위한 내시경에서의 본 발명에 따른 센서 유닛의 배치를 도시한 도면.
도 5는 도 1, 2의 센서 유닛을 수용하기 위해 어댑터가 구비된 이중 캐뉼라형 가이드 로드의 종단면도.
도 5a 는 센서 유닛이 없는 종단면으로 도 5의 가이드 로드를 도시한 도면.
도 5b는 도 5, 5a의 가이드 로드의 원위 단부를 보여주는 도면.
도 5c는 어댑터가 구비된 도 5의 가이드 로드의 근위 단부를 보여주는 도면.
도 6은 잠쉬디에 따른 트레핀 니들을 도시한 도면.
그림 6a는 잠쉬디에 따른 트레핀 니들의 종단면을 보여주는 도면.
도 6b는 (어댑터부가 없는)센서 유닛의 센서들을 보여주는 전체 잠쉬디 니들의 부분 단면을 보여주는 도면.
도 7 은 본 발명에 따른 내비게이션 시스템의 블록도.
도 8은 본 발명에 따른 방법의 흐름도.
도 9는 센서 유닛의 배향에 기초하여 본 발명에 따른 내비게이션 시스템에 의해 자동으로 생성된, 중공 니들의 경우에 환자의 척추 영역의 디스플에이와 중첩되는 수술기구의 디스플레이를 보여주는 도면.
도 10은 센서 유닛의 배향에 기초하여 본 발명에 따른 내비게이션 시스템에 의해 자동으로 생성된, 내시경의 경우에 환자의 척추 영역의 디스플레이와 중첩되는 수술기구의 디스플레이를 보여주는 도면.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 청구 범위 및 다음의 설명에 나타나며, 본 발명의 예시적인 실시예가 도면을 참조하여 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 탐지 시스템의 일부로서 본 발명에 따른 센서 유닛(1)을 도시한다. 그것은 서로에 대해 고정된 종 방향 이격 간격으로 배열되고 코일로 형성되는 2개의 센서(1.1, 1.2)를 포함한다. 코일(1.1, 1.2)은 고정된 종 방향 간격을 갖는다. 그들은 튜브(1.3)에 수용되어 있다. 각각의 코일(1.1, 1.2)은 근접 부착된 접속선(1.1.1, 1.2.1)을 가진다. (각각 피드 및 리턴 컨덕터를 갖는) 코일(1.1, 1.2) 및 접속선(1.1.1, 1.2.1)은 전도성 금속, 바람직하게는 구리로 이루어진다.. 이들은 예를 들어 절연 랙커(lacquer)를 사용한 코팅에 의해 서로 전기적으로 절연된다. 수형 루어 어댑터부(1.4)는 근위 코일(1.2)의 근위에 제공된다. 이 어댑터부는 원위 방향으로 원통 모양의 링형 공간(1.8)을 포함하며, 이를 이용하여 상응하는 수술기구의 입구의 원통형 자켓 또는 관련 어댑터부에 소정 방식으로 부착될 수 있다. 그에 근접하여, 접속 케이블(1.5)이 연장되고, 코일(1.1, 1.2)의 접속선(1.1.1, 1.2.1)은 내비게이션 유닛(3)에 접속하기 위한 접속 플러그(도시되지 않음)로 안내된다. 상기 접속선들은 자켓(1.6)에 의해 감싸진다.
버클링 보호 장치(1.7)는 케이블(1.5)의 버클링을 방지하기 위해 루어 어댑터부(1.4)의 바로 근처에 제공된다.
보호 튜브(1.3), 루어 어댑터(1.4), 버클링 보호 장치(1.7)및 자켓(1.6)은 바람직하게는 멸균 플라스틱, 특히 생체 적합성 플라스틱, 특히 폴리 에테르의 튜브(1.3), 나일론의 루어 어댑터부, 실리콘의 버클링 보호장치(1.7) 및 자켓(1.6)으로 구성되는 것이 바람직하다 .
코일(1.1, 1.2)이 필드 생성기(2.1)을 통해 제어 및 프로세싱 전자 유닛(3)에 의해 생성된 것과 같이 불균일 전자기장으로 이동되면, 코일의 위치 및 그 축에 수직인 코일의 배향은 코일들에 의해 확실하게 결정되는 반면, 코일 축 자체 주위의 회전은 인식될 수 없다. 이러한 센서를 5-DOF 센서(DOF = 자유도)라고 한다.
그의 원위 단부가 수술 위치에 위치하는 중공 니들의 경우, 중공니들(및 수술기구, 그러나 축 주위에서의 중공 니들 및 수술기구의 회전은 아님)의 공간 및 배향에 있어서 중공 니들(및 또한 별개로 도입된 작업기구)의 원위 단부의 위치에 대한 지식이 중요하기 때문에, 이러한 5-DOF 센서는 중공 니들 및 수술기구의 원위 단부의 배향을 결정하기에 충분하고, 불균일 전자기장에서 중공니들의 원위 단부에까지 도입된 센서에 의해 결정될 수 있다.
도 2에 따르면, 서로 일정각도로 두 코일(1.1, 1.2)을 배향시킬 때 내시경과 같은 비회전 대칭 장치의 경우, 코일(1.1)로부터 종 방향으로 이격되도록 배열된 제 2대응 코일(1.2)에 의해, 내시경과 같은 기구의 배향도 도 2의 예시에서와 같이 역시 결정될 수 있다.
2개의 코일(1.1, 1.2) 및 센서 유닛(1)의 조합은 전체적으로 6-DOF 센서를 형성한다.
도 3은 본 발명에 따른 탐지 시스템의 일부로서 내부에 센서(1)가 위치된 중공 니들(2.2)을 도시한다. 중공 니들은 그 원위 단부(2.2.1)에서 경사지고 그 근위 단부(2.2.2)에 어댑터부(2.2.3)을 구비하고 있다. 센서 유닛(1)은 전술한 바와 같이 원위 센서(1.1) 및 근위 센서(1.2)를 포함한다. 또한, 근위 단부에 이미 설명된 어댑터부(1.4)을 포함한다. 2개의 센서(1.1, 1.2)는 동일하게 배향되고 서로 정렬되어 배치되어, 센서유닛(1)의 2개의 센서(1.1, 1.2)의 이러한 배향에 기초하여 중공 니들(2.2)에서의 어댑터부(1.4)의 배치가 인식되어질 수 있다. 이는 도 7 내지 도 9를 참조하여 이후에 더 상세히 설명되어질 것이다. 내시경에서 본 발명에 따른 센서 유닛의 사용이 도 4에 도시되어 있으며, 이 도면을 참조하여 이후에 보다 상세하게 설명된다.
내시경 장치(5)는 실시예에서 축방향으로 연장되는근위 삽입 헤드(5.1) 및 샤프트(5.2)를 구비하고, 샤프트(5.2)에 축상으로 연장되는 적어도 하나의 장방형(oblong) 원통형 캐비티(5.2.1)를 가진다. 삽입 헤드(5.1)는 3개의 가지 또는 장착부(5.1.1 내지 5.1.3), 즉 광 가이드 및 광학 유닛(카메라 시스템)을 접속하기 위한 장착부(5.1.1) 및 수술기구의 도입을 위한 작업 채널을 갖는다.
센서 유닛(1)은 장착부(5.1.3)의 입구(5.1.3.1)를 통해 샤프트(5.2)의 축 방향으로 연장된 캐비티(5.2.1)내로 연장된다. 센서 유닛은 2개의 센서(1.1, 1.2)를 그의 길이 방향 연장에서 이격 간격을 갖는 코일 형태로 표시한다. 접속 와이어(도시되지 않음)는 코일 (1.1, 1.2)로부터 근위 방향으로 각각의 와이어의 각각의 근위 연결 또는 접속 단부까지, 가능하게는 와이어를 내비게이션 시스템(2)(도시되지 않음)의 제어 및 프로세싱 전자 장치(3)에 접속하기 위한 플러그의 형태로 연장된다.
코일(1.1)은 센서 유닛(1)의 원위 단부에 위치되고 따라서 내시경(5)의 샤프트(5.2) 내부에 중심 축(X)에 축 방향으로 평행하게 연장되고 따라서 중심 축(X)에 평행하게 배향된다. 센서 유닛(1)상의 코일(1.1)에 대해 이격 간격을두고 배치된 코일(1.2)은 중심 축(X)에 대해 일정 각도로 연장되는 삽입 헤드(5.1)의 장착부(5.1.3)에 위치된다. 캐비티(5.1.3.1)의 루멘부는 중심 축(X)과 관련하여 일정 각도를 가지고 연장되고; 장착부(5.1.3)에서 코일(1.2)의 배향 또는 연장은 또한 중심 축(X)과 관련하여 일정 각도를 이룬다. 따라서 2개의 코일(1.1, 1.2)은 서로 평행하지 않고 오히려 서로에 대해 일정 각도로 배향된다.
코일(1.1, 1.2)이 위치한, (필드 발생기(2.1) 등에 의해) 외부에서 인가된 불균일 전자기장의 경우,이 코일들은 전자기장을 다르게 인식하고 다른 신호를 제어 및 프로세싱 전자 장치(3)에 전송한다. 코일(1.1, 1.2)의 이러한 상이한 배향으로 인해, 전자기장 및 따라서 공간에서 내시경 장치의 완전한 배치 및 배향이 정확하게 결정된다.
센서 유닛(1)은 전술한 바와 같이 고정 연결된 루어 어댑터부(1.4)을 포함한다. 이것은 내시경(5)의 장착부(5.1.3)에 있는 보완적인 루어 어댑터부(1.4, 5.1.3.2) (둘이 함께 루어 어댑터(1.4, 5.1.3.2)를 형성함)에 접속 가능하다(실시예에서는 접속됨). 장착부(5.1.3)과 센서 유닛(1)은 공지된 방식으로 루어 어댑터에 의해 총검(bayonet)과 같이 서로 고정되게 연결될 수 있다. 따라서, 장착부(5.1.3) 및 또한 내시경 장치(5)의 헤드(5.1) 및 샤프트(5.2)와 관련하여 어댑터부(1.4)의 위치는 체결 상태로 위치결정된다. 언급된 바와 같이, 센서 유닛(1)은 홀더와 축 방향으로 고정되게 구비되므로, 코일(1.1, 1.2)의 종방향 위치, 특히 샤프트(5.2) 및 내시경 장치(5)에서의 원위 코일(1.1)의 종방향 위치가 확립된다. 또한, 공간 이격, 특히 샤프트(5.2)의 원위 단부(5.1.2)에로의 코일(1.1)의 축 방향 공간 이격이 확립된다. 따라서,인가된 전자기장에서의 코일(1.1)의 센서 신호에 의해, 전자기장 및 공간상에서의 샤프트(5.2)의 원위 단부(5.2.1)의 위치가 샤프트(5.2)의 원위 단부(5.2.1)의 고정된 공간 이격으로 인해, 결정될 수 있다.
도 5는 전체 가이드로드를 통해 종 방향으로 연장되는 중앙의 장방형 원통형 제 1 캐비티(6.1) 및 가이드로드(6)의 길이의 가장 긴 부분에 걸쳐서 평행하게 연장되는 제 2원통형 캐비티(6.2)를 구비한, 종단면의 이중 캐뉼라형 가이드로드(6)를 도시한다. 이 캐비티는 측면 개구(6.2.1)내로 원위로 개방된다. 캐비티(6.2)은 가이드로드(6)의 근위 단부면(6.3)에 대해 간격을 두고 근위에서 개방되는 반면, 캐비티(6.1)는 근위 단부면(6.3)까지 연장된다. 근위 영역에서, 가이드로드(6)는 캐비티(6.1)에 인접하여 경사지고, 축상 평행 평탄면(6.4)을 갖는다.
어댑터(6.5)는 캐비티(6.2)를 직선으로 연장하는 캐비티(6.5.1)를 구비하고, 캐비티(6.5.1)는 어댑터(6.5)의 입구 영역(6.5.2)에서 종료되며, 어댑터(6.5)는 가이드로드(6)의 근위 단부에 장착된다. 입구 영역(6.5.2)은 캐비티(6.2)의 축 방향 연장과 관련하여 일정 각도, 바람직하게는 가이드로드의 종축 또는 캐비티(6.2)의 연장 방향에 대해 35 °의 각도를 갖는다.
플러그부(6.5.4)와 입구 영역(6.5.2) 사이의 각도에서 어댑터(6.5)를 안정화시키기 위해 연결 판(6.5.5)이 제공된다. 어댑터(6.5)는 일체로 형성되고 바람직하게는 플라스틱으로 이루어진다.
도 1, 2에 따른 센서 유닛은 입구 영역(6.5.2)을 통해 캐비티(6.2) 내로 삽입되고, 센서 유닛(1)의 원위 센서(1.1)는 캐비티(6.2)의 원위 영역에 위치된다. 어댑터(1.4)가 완전히 접속되어 있을 때, 센서(1.2)는 각진 입구 영역(6.5.2)의 영역에서 어댑터(6.5)의 원통형 자켓 벽(6.5.3) 상의 원통형 자켓의 형태로 된 그 원위 링형 공간(1.8)과 함께 위치된다.
가이드로드(6)에 삽입된 센서 유닛(1)의 두 센서(1.1, 1.2)의 서로 다른 배향, 특히 서로에 대한 센서(1.1, 1.2)의 정확한 각도는 분석 유닛에 의해 탐지될 수 있고, 제어 유닛의 디스플레이 스크린상 디스플레이가 그에 따라 선택되거나 채용될 수 있다. 상세한 것은 중공 니들 및 내시경 모두에 대해 본 명세서에서 이후에 상세히 설명될 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 잠쉬디에 따른 트레핀(trephine) 니들(7)은 본 발명의 주제 및 특히 상기 탐지 시스템의 범위내에서 탐지 가능한 추가 수술기구로서 제공된다. 이러한 트레핀 니들(7)은 두 부분으로 형성된다. 한편으로는 캐뉼라(7.1) 및 다른 한편으로 스타일렛(stylet)(7.2)를 포함하며, 손잡이부(7.1.1, 7.2.1)를 구비하고 있다. 스타일렛(7.2)은 캐뉼라(7.1)를 넘어 돌출하고 뾰족한 원위 단부(7.2.2)를 포함하며, 원뿔형 또는 트로카(trocar)로 형성된다. 스타일렛은 이러한 유형의 전형적인 트레핀 니들(7)에서 고체로 형성된다.
본 발명에 따른 스타일렛(7.2)은 도 6a의 스타일렛(7.2)의 종단면에서 인식될 수 있는 바와 같이 축 방향 장방형 원통형 캐비티(7.2.3)로 이루어진다. 그것은 스타일렛(7.2)을 통해 스타일렛(7.2)의 근위 어댑터부(7.2.1)로부터 연장되고, 원위 팁(7.2.2)까지 이격간격을 가지고 끝난다. 어댑터부(7.2.1)는 스타일렛(7.2) 또는 그 축(A7)의 연장 방향에 대하여 일정 각도로 배향되는, 필수적으로 원통형 자켓 벽(7.2.5)을 갖는 입구 영역(7.2.4)을 포함한다. 스타일렛의 축(A7)과 관련하여 입구 영역(7.2.4)의 상대 각도(α)는 본 발명에 따른 탐지기 시스템의 범위에서 사용 가능한 다른 수술기구의 상대 각도로부터, 특히 5 ° 이상 벗어난다. 도시된 예시적인 실시예에서는 65 °이다.
도 1, 2의 센서 유닛(1)은 또한 트레핀 니들(7)의 스타일렛(7.2)의 입구 영역(7.2.4)을 통해 축 캐비티(7.2.3) 내로 삽입되고 센서 유닛(1)의 어댑터부(1.4)는 센서(1)가 스타일렛(7.2)의 축 캐비티(7.2.3)의 원위 단부 영역에 놓이는 방식으로 입구 영역(7.2.4)의 자켓(7.2.5)상에 그 원통형 링형 공간(1.8)을 구비하여 위치된다. 그러나, 센서(1.2)는 상술한 일정한 각도로 지향되는 입구 영역(7.2.4)내에 놓인다.
이러한 방식으로, 전자기장에서의 센서(1.1, 1.2)의 상대적인 위치, 특히 정확한 각도 배향은 분석 유닛에 의해 다시 결정될 수 있고, 따라서 잠쉬디에 따른 트레핀 니들(7)은 수술기구로서 식별될 수 있고 프로세싱 전자 장치의 모니터상의 디스플레이는 후술하는 바와 같이, (연장된) 중공 니들 및 내시경에 대해 디스플레이될 수 있다. 그에 대한 이 명세서에서의 설명은 설명은 전술한 가이드 로드와 같이 잠쉬디에 따라 여기에 설명된 트레핀니들에도 관련된다.
본 발명에 따른 탐지 시스템은 특히 센서 유닛(1), 적어도 2개의 기구(2.2, 5, 6, 7) 및 분석 유닛(3.1.3)에 의해 형성되며, 이는 이후에 포함되는 제어 및 프로세싱 전자 장치(3)와 관련하여 설명될 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 체내 수술 내비게이션 시스템(2) 및 그 필수 구성 요소에 대한 개략 블록도이다. 내비게이션 시스템(2)의 구성요소들이 센서 유닛(1), 제어 및 프로세싱 전자 유닛(3), 필드 발생기(2.1), 중공 니들(2.2)과 같은 적어도 하나의 회전 대칭 기구(2.2) 및 적어도 하나의 내시경(2.3)이다.
제어 및 프로세싱 전자 유닛(3)은 도 7에 도시된 바와 같이 내비게이션 유닛(3.1)과 내시경(2.3)을 위한 카메라 시스템(3.2)을 포함한다.
내비게이션 유닛(3.1)은 먼저 필드 발생기(2.1)를 제어하기 위한 제어 유닛(3.1.1)을 포함한다. 또한, 센서 유닛의 신호(S1, S2)를 수신하고 프로세싱을 위해 센서 유닛(1)에 연결된 수신 유닛(3.1.2)을 포함한다. 이렇게 수신되고 채용된 센서 신호는 소프트웨어 모듈에 의해 구현될 수 있는 분석 유닛(3.1.3)에 의해 추가로 프로세싱된다. 분석 유닛(3.1.3)은 먼저 기구 인식을 위한 기능 모듈(3.1.3.3.1), 즉 중공 니들과 같은 회전 대칭 기구(2.2) 또는 내시경(2.3)과 같은 비 회전 대칭 기구가 부착되었는지의 기구 인식을 위한 기능 모듈(3.1.3.3.1)을 포함한다.
기능 모듈(3.1.3.3.1)은 이어서 레이아웃 제어기(3.1.3.3)에 연결되고,이를 통해 모니터상의 디스플레이의 레이아웃이 특히 도9에 따른 회전 대칭 기구(2.2)의 경우에 기능 모듈(3.1.3.3.1)을 통해, 그리고, 내시경 이미지를 사용하는 도 10에 따른 내시경(2.3)의 경우 기능 모듈( 3.1.3.3.1)을 통해 제어된다.
분석 유닛(3.1.3)은 기능 모듈(3.1.3.1)에 의해 활성화되는 도 10의 모니터 이미지의 디스플레이로 내시경(2.3)의 비디오 신호를 송신하기 위한 송신 모듈(3.1.3.2)를 더 포함한다.
내시경(2.3)의 비디오 신호는 내시경(2.3)의 카메라 시스템(3.2)을 통해 내비게이션 유닛(3.1)에 공급되고, 내비게이션 유닛(3.1)은 한편으로 내시경(2.3)의 이미지를 프로세싱하기 위한 분석 유닛(3.1.3) 및 다른 한편으로 내시경 카메라를 제어하기 위한 제어 유닛(3.1.1)을 포함한다.
본 발명에 따른 내비게이션 시스템의 동작 순서는 도 8에 따라 다음과 같다.
네비게이션 유닛(3.1)이 동작되면, 센서의 신호들이 요청된다. 사용자가 센서 유닛(1)을 필드 발생기(2.1)의 작동 전자기장으로 이동시키자마자, 신호가 인식되고 측정될 수 있다. 시퀀스 B에 따라, 센서 신호가 제로 값과 같지 않고 센서 유닛(1)에 상응하면, 기구질문(C)이 발생한다. 이를 위해 두 센서 코일의 방향(단계 D)이 분석된다. 두 코일(1.1, 1.2)이 이 경우 플러싱 채널의 기하구조(거리 및 각도)에 따라 서로에 대해 0과 같지 않은 일정 상대 각도에 있는 경우, 이는 소프트웨어에 의해 인식되고 내시경(2.3)은 그에 따라서 탐색된 기구로서 디스플레이된다. 또한, 레이아웃 설정이 도10에 따라 이행된다. 내시경(2.3)이 내비게이션 기구로 인식된 경우, 근위 센서 코일(1.2)의 신호는 작동 전자기장에서 내시경의 위치를 측정하고(단계 E), 측정(F)에 기초하여 3D 이미지 데이터 세트와 관련된 위치를 표시하는데(단계 G) 사용된다. 또한, 이미 설명된 바와 같이, 내시경 이미지가 모니터에 도입된다. 특히, 내시경내 코일(1.2)의 알려진 위치에 기초하여, 공간에서 내시경의 원위 단부의 위치가 결정될 수 있으며, 이는 도 10에 도시된 바와 같이 척추 영역의 이미지로 디스플레이될 수 있다.
단계(D)에서, 2개의 센서 코일(1.1, 1.2)의 방향이 일반적으로 25 °의 주축과 관련하여 내시경의 하나의 플러싱 채널에 따라 정확하게 정해진 위치와 동일하지 않은 것으로 결정되면, 회전 대칭 기구(니들)가 인식되고, 내비게이션 시스템에 의해 상응하는 레이아웃 디스플레이와 함께 출력된다.(단계 H). 센서 코일(1.1)은 작동 전자기장에서에서의 기구 위치를 결정하는데 사용되고(단계 J), 3D 이미지 데이터 세트에서 측정된 위치(단계 K)에 따라 디스플레이된다(단계L).
중공 니들(2.2)이 회전 대칭 기구로 사용되는 내비게이션 시스템이 인식하면, 불균일장에서 2개의 코일(1.1, 1.2)의 축상 배향, 즉 메인 축과 관련하여 내시경의 어긋나는 접속의 배열과 일치하지 않는, 상대 각도, 일반적으로 25 °, 특히 이 각도보다 작은상대 각도로의 배향, 상대각도를 갖는 배향때문에 모니터(2.4)상에 자동으로 사용자에게 디스플레이된다. 환자의 몸, 보다 정확하게는, 척추 영역 또는 영역의 일부(여기서 척추 4)들이 수술 기구 또는 중공 니들(2.2)의 표시와 중첩되게 각각 4 영상으로 표시된다. 이러한 표시는 컴퓨터 단층 촬영(CT) 또는 자기 공명 단층 촬영(MRT)에 의해 얻어진 환자의 이미지 데이터 세트를 기초로한다(특허 출원 요건때문에, 도 9 및 도 10은 모니터(2.4)에 실제로 표시되는 컬러 또는 그레이 스케일 이미지의 단순화된 개략 예시 디스플레이를 단지 보여주고, 블랙으로 수술기구 또는 샤프트를, 그리고 모니터(2.4)상에 컬러로 오프셋으로 사실대로 디스플레이되는 내시경의 원위 단부를 각각 보여준다).
모니터 이미지(2.4.1)에서,기구의 목표 디스플레이에 대응하는 척추(4) 영역은 좌측 상부(A)에, 즉, 기구 또는 중공 니들(2.2)의 축(X)상 방향으로 각각 도시되어 있다(이 목적을 위한 도 9의 추가적인예시들). 그에 인접한 우측(B)에서, 시상 디스플레이, 즉, 그 수직이 시상 방향으로(sagittally) 지향되는, 즉 환자의 등으로부터 리브 케이지를 향한 평면의 표현이 수행된다. 왼쪽 하단(C)의 그림은 축 방향 디스플레이, 즉 척추의 연장 방향에 해당하는축방향 디스플레이이다. 우측 하단(D)의 마지막 그림은 관상(coronal) 디스플레이, 즉 측면으로부터의 도면이다.
내비게이션 시스템(2)이 도 10에 대응되는 모니터 좌측의 큰 이미지 부분에 있어서, 일정한 각도, 내시경의 주축과 근위 가지 사이의 각도, 일반적으로 25°의 각도를 가지는 2개의 코일(1.1, 1.2)의 배향에 의해 내시경을 인식한다면, 내시경의 카메라의 실제 이미지가 이와 같이 디스플레이된다. 위에서 아래까지 우측에 있는 이미지(B-D)는 도9를 참조하여 도시된 디스플레이를 보여주는 것으로서, 도9와의 대조로, B 시상, C 관상 및 D 축상을 디스플레이한다.
본 발명에 따른 내비게이션 시스템은 서로에 대한 센서 유닛의 2개의 코일의 배향에 기초하여, 그 원위단부가 수술위치에 위치하는 수술기구의 유형을 직접 인식하고, 그에 관련된 상응하는 디스플레이가 모니터(2.4)상에 수술자에게 자동으로 디스플레이된다.
따라서, 수술자는 센서 신호의 분석 및 분석 유닛의 디스플레이 스크린상의 이미지 디스플레이에 기초하여 샤프트(5.2)의 원위 단부(5.2.1)의 위치 및 따라서 내시경 장치(5)의 위치를 인식하여, 가능하게는 내시경 장치의 다른 루멘으로 및 그를 통해 도입되는 그 기구들과 정확하게 어디에서 작업이 이루어지는지를 식별한다. 따라서, 이는 중공 니들(2.2)에서 센서 유닛(1)의 배향의 경우에 적용된다.

Claims (23)

  1. 기구의 종방향 축(2.2, 5, 6, 7)을 따라 연장되는 적어도 하나의 캐비티(5.2.1, 6.2, 7.2.3) 및 상기 캐비티로의 근위 입구 영역(5.1, 3.1, 6.5.2, 7.2.4)으로 이루어지고, 캐비티의 종축 연장선에 대하여 근위 입구 영역의 각도가 적어도 2개의 수술기구에 있어서 다른 적어도 2개 이상의 수술기구;
    2개의 전자기 센서(1.1, 1.2)를 포함하고, 상기 캐비티(5.2.1, 6.2, 7.2.3)내로 삽입가능하며, 그중 하나의 센서는 상기캐비티(5.2.1, 6.2, 7.2.3)내로 축상으로 연장 배치되고, 다른 하나의 센서는 상기 입구 영역(5.1, 3.1, 6.5.2, 7.2.4)에 배치되는 센서 유닛(1);
    전자기장을 발생시키기 위한 필드 발생기(2.1); 및
    상기 필드 발생기(2.1)의 전자기장에서 그 위치에 따라 상기 센서(1.1, 1.2)에 의해 전송된 신호를 분석하기 위한 분석 유닛(3.1.3);으로 이루어지는 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    중공 니들(2.2), 가이드로드(6), 잠쉬디에 따른 침투 니들(6) 및/또는 내시경(5) 중 적어도 2개의 기구로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 가이드 로드(6)는 이중 캐뉼라형인 것을 특징으로 하는 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    적어도 4개 이상의 상이한 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 두개의 기구중 상기 캐비티(5.2.1, 6.2, 7.2.3)의 종 방향 연장선에 대하여 상기 입구 영역(5.1, 3.1, 6.5.2, 7.2.4)의 각도가 적어도 5 ° 이상 다른 것을 특징으로 하는 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 입구 영역(5.1, 제 3.1, 6.5.2, 7.2.4)은 상기 캐비티(5.2.1, 6.2, 7.2.3)의 종 방향 연장선에 대하여 0 °, 15 °, 25 °, 35 °, 45 °, 55 °, 65 ° 또는 75 °의 각도를 가지는 것을 특징으로 하는 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 센서(1.1, 1.2)는 서로에 대해 고정된 종 방향 이격간격을 갖는 것을 특징으로 하는 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 센서(1.1, 1.2)는 전기 전도성 와이어로 만들어진 코일인 것을 특징으로하는 수술기구의 자동탐지를 위한 탐지 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 코일은 금속, 특히 구리 또는 은으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템 .
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 센서 유닛(1)은 상기 센서(1.1, 1.2)를 피복하는 가요성 보호 튜브(1.3)를 포함하는 것을 것을 특징으로 하는 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 보호 튜브는 플라스틱, 특히 폴리 에테르와 같이 멸균될 수 있는 생체 적합성 플라스틱으로 이루어지는 것을 것을 특징으로 하는 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    루어 어댑터의 상기 근위 입구 영역(5.1, 3.1, 6.5.2, 7.2.4)은 어댑터부, 바람직하게는 상기 기구(2.2, 5, 6)의 어댑터부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템.
  13. 제 1항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 근위 단부에서 특히 상기 분석 유닛(3.1.3)과의 접속을 위한, 상기 센서(1.1,1.2)의 전기 접속선(1.5)을 구비한 것을 특징으로 하는 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 전기 접속선(1.5)은 살균될 수 있는 생체 적합성 플라스틱, 특히 실리콘으로 제조된 보호 튜브(1.3)에 의해 감싸져 있는 것을 특징으로 하는 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템.
  15. 제 13항 또는 제 14항에있어서,
    상기 보호 튜브(1.3)는 버클링 보호 장치(1.7)에 의해 상기 센서 유닛(1)의 상기 어댑터부(1.4)의근위를 직접 감싸는 것을 특징으로 하는 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 버클링 보호 장치(1.7)는 살균될 수 있는 생체 적합성 플라스틱, 특히 실리콘으로 감싸져 있는 것을 특징으로 하는 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템.
  17. 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분석 유닛(3.1.3)은 제어 및 프로세싱 전자 유닛(3.1)의 일부인 것을 특징으로 하는 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템.
  18. 제1항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 있어서, 모니터(2.4)를 구비한 것을 특징으로 하는 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템.
  19. 제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,
    중공 니들(2.2), 특히 이중 캐뉼라로 된 가이드 로드(6), 침투 니들(7), 및/또는 내시경(5)과 같은, 특히 원위 단부(5.1.2, 5.2.1)의 적어도 두개의 기구들을 환자의 척추 영역의 이미지에 중첩되게 나타내는 것을 특징으로 하는 수술기구의 자동 탐지를 위한 탐지 시스템.
  20. 제어 및 프로세싱 전자 장치(3)가 그 안에 상기 분석 유닛(3.1.3)이 수용된 내비게이션유닛(3.1)을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 제어 및 프로세싱 전자장치 및 제1항 내지 제 19항중 어느 한항에 따른 탐지 시스템으로 이루어지는 체내수술 내비게이션 장치(2).
  21. 제 1항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 따른 탐지 시스템의 상기 센서 유닛(1)의 적어도 하나 이상의 특징을 가지는 것을 특징으로 하는 센서 유닛(1).
  22. 서로에 대하여 고정된 종방향 이격 간격을 가지도록 배치된 센서 유닛(1)의 2개의 센서(1.1, 1.2)의 각도 배향이 결정되는 것을 특징으로 하는, 중공 니들, 가이드로드(6), 침투 니들(7), 및/또는 내시경(5)과 같은 수술기구를 자동으로 인식하는 방법.
  23. 제 22항에있어서,
    상기 2개의 센서(1.1, 1.2)의 특정 상대 각도 배향을 탐지할 때, 각도 배향에 대응하는기구(2.2, 5, 6, 7)가 인식되고, 상기 각각의 기구(2.2, 5, 6, 7)의, 특히 그 원위 단부의 디스플레이가 환자의 척추 영역의 이미지에서 중첩되게 실행되고, 상기 이미지는 특히 CT, MRT 또는 x- 레이 이미지인 것을 특징으로 하는 수술기구를 자동으로 인식하는 방법.
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