DE10112303A1 - Cordless radio recorder, for movements of medical instrument inside patient, transmits scan signal to medical instrument with transponder to pick up scan signal and send out response signal - Google Patents

Cordless radio recorder, for movements of medical instrument inside patient, transmits scan signal to medical instrument with transponder to pick up scan signal and send out response signal

Info

Publication number
DE10112303A1
DE10112303A1 DE10112303A DE10112303A DE10112303A1 DE 10112303 A1 DE10112303 A1 DE 10112303A1 DE 10112303 A DE10112303 A DE 10112303A DE 10112303 A DE10112303 A DE 10112303A DE 10112303 A1 DE10112303 A1 DE 10112303A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transponder
medical instrument
signal
interrogation
patient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10112303A
Other languages
German (de)
Inventor
Rainer Kuth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE10112303A priority Critical patent/DE10112303A1/en
Publication of DE10112303A1 publication Critical patent/DE10112303A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/75—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors
    • G01S13/751—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors wherein the responder or reflector radiates a coded signal
    • G01S13/755—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors wherein the responder or reflector radiates a coded signal using delay lines, e.g. acoustic delay lines
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/90—Identification means for patients or instruments, e.g. tags
    • A61B90/98—Identification means for patients or instruments, e.g. tags using electromagnetic means, e.g. transponders
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/02—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0284—Relative positioning
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046—Tracking techniques
    • A61B2034/2051—Electromagnetic tracking systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2072—Reference field transducer attached to an instrument or patient

Abstract

An electromagnetic scan signal transmits to a medical instrument with a suitable transponder, which picks up the scan signal and sends out a corresponding response signal. Determining movement of the transponder also determines movement of the medical instrument by using two or more response signals sent out by the transponder. An Independent claim is also included for a device for cordless over-the-air radio recording of movements made by a medical instrument inside a patient.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur drahtlosen Erfassung von Bewegungen eines medizinischen Instruments im Körperinneren eines Patienten.The present invention relates to a method and a Device for the wireless detection of movements of a medical instrument inside a patient's body.

Mittels der modernen Medizin ist es möglich, verschiedenste medizinische Instrumente im Körperinneren eines Patienten anzuordnen. Es kann sich dabei beispielsweise um ortho­ pädische Befestigungselemente wie z. B. Platten und Schrauben, aber auch um komplexere medizinische Instrumente wie z. B. Sonden, Herzschrittmacher, Hörgeräte oder auch Kunstherze handeln.By means of modern medicine it is possible to do a wide variety medical instruments inside a patient's body to arrange. For example, it can be ortho pedic fasteners such. B. plates and screws, but also for more complex medical instruments such as B. Probes, pacemakers, hearing aids or artificial hearts act.

Die räumliche Lage dieser medizinischen Instrumente im Körperinneren eines Patienten muß in regelmäßigen Abständen auf ihre Richtigkeit überprüft werden.The spatial location of these medical instruments in the A patient's body must be at regular intervals be checked for accuracy.

Diese Überprüfung erfolgt in der Regel mittels einer medi­ zinischen Vorrichtung zur Bildgebung, beispielsweise eines digitalen Röntgenapparates oder eines Magnetresonanz­ tomographen. Dazu muß das verwendete medizinische Instrument eine geeignete Röntgenabsorption beziehungsweise ein hohes MR-Signal aufweisen.This check is usually carried out using a medi zinischen device for imaging, for example one digital X-ray apparatus or a magnetic resonance tomography. This requires the medical instrument used a suitable x-ray absorption or a high one Show MR signal.

Zudem erfreut sich wegen der im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren weitaus geringeren Belastung für einen Patienten aufgrund allgemein verkleinerter Zugangswege die minimal­ invasive Chirurgie in weiten Bereichen der Medizin, bei­ spielsweise der Herzchirurgie, zunehmender Verbreitung.Also enjoys because of the compared to conventional Procedure far less stressful for a patient due to generally reduced access routes, the minimum invasive surgery in wide areas of medicine, at for example, cardiac surgery, increasing use.

Bei der minimalinvasiven Chirurgie wird ein minimalinvasives medizinisches Instrument über einen möglichst kleinen Zugangsweg in den Körper eines Patienten eingeführt und dort ähnlich der Sonde eines Endoskops bewegt und gegebenenfalls betätigt.Minimally invasive surgery is a minimally invasive medical instrument over the smallest possible  Access path inserted into a patient's body and there similar to the probe of an endoscope and moved if necessary actuated.

Ein Beispiel für ein minimalinvasives medizinisches Instrument ist ein Herzkatheter.An example of a minimally invasive medical Instrument is a cardiac catheter.

Herzkatheter werden in der Regel für spezielle Röntgen­ untersuchungen eingesetzt. Dabei wird zunächst ein dünnes Kunststoffschläuchen (= Katheter) von meist 100 cm Länge und etwa 1.7 mm Außendurchmesser über eine geeignete Beinvene eines Patienten durch die Bauchaorta bin in die Herzkranz­ gefäße des Patienten geführt und dort durch den Katheter ein Kontrastmittel eingespritzt. Auf anschließend angefertigten Röntgenaufnahmen sind die Herzkranzgefäße und eventuelle Verengungen oder Verschlüsse aufgrund des Kontrastmittels gut sichtbar.Cardiac catheters are usually used for special x-rays investigations used. First, a thin one Plastic tubes (= catheters), usually 100 cm in length and about 1.7 mm outside diameter via a suitable leg vein a patient through the abdominal aorta into the coronary heart vessels of the patient and inserted through the catheter Contrast medium injected. On subsequently made X-rays are the coronary arteries and any Constrictions or occlusions due to the contrast medium are good visible.

Alternativ können Herzkatheteruntersuchungen beispielsweise auch zur Messung von Druckwerten im Herzen und den Lungen­ schlagadern sowie der Pumpleistung des Herzens dienen.Alternatively, cardiac catheterization can be done, for example also for measuring pressure values in the heart and lungs arteries and the pumping power of the heart.

Da für eine Herzkatheteruntersuchung nur mehr ein kleiner Einschnitt in die Beinvene nötig ist, werden Herzkatheter­ untersuchungen häufig auch ambulant durchgeführt.Since only a small one for a cardiac catheter examination Incision in the leg vein is necessary, cardiac catheterization examinations are often carried out on an outpatient basis.

Ein minimalinvasives medizinisches Instrument weist somit in der Regel eine Verbindungseinrichtung (beim Herzkatheter der Kunststoffschlauch) und eine zumeist am proximalen, d. h. dem Körperinneren des Patienten zugewandten Ende des Kunststoff­ schläuchens befestigte Funktionseinheit (beim Herzkatheter eine Öffnung des Kunststoffschläuchens) auf. Die Funktions­ einheit kann beispielsweise auch durch eine Videokamera, eine Zange oder einen Bohrer realisiert sein.A minimally invasive medical instrument thus shows in usually a connection device (with the cardiac catheter of the Plastic tube) and one mostly on the proximal, d. H. the Body end of the plastic facing the patient tube-attached functional unit (for cardiac catheter an opening of the plastic hose). The functional Unit can also, for example, by a video camera, a Pliers or a drill can be realized.

Allgemein ist es auch bei der minimalinvasiven Chirurgie von entscheidender Bedeutung, die genaue Lage des verwendeten minimalinvasiven medizinischen Instruments im Körperinneren eines Patienten jederzeit exakt relativ zum umliegenden Gewebe feststellen zu können.It is also common in minimally invasive surgery from crucial, the exact location of the used  minimally invasive medical instrument inside the body of a patient at any time exactly relative to the surrounding To be able to determine tissue.

Dazu ist es heute bekannt, während minimalinvasiven medi­ zinischen Eingriffen die Lage eines verwendeten minimal­ invasiven medizinischen Instrumentes mittels einer medi­ zinischen Vorrichtung zur Bildgebung, beispielsweise eines digitalen Röntgenapparates oder eines Magnetresonanz­ tomographen, in sehr kurzen regelmäßigen Zeitabständen bzw. kontinuierlich messen zu lassen.It is known for this today, during minimally invasive medi interventions, the location of a minimally used invasive medical instrument using a medi zinischen device for imaging, for example one digital X-ray apparatus or a magnetic resonance tomographs, in very short regular intervals or to have it measured continuously.

Dazu muß das verwendete minimalinvasive medizinische Instrument eine geeignete Röntgenabsorption beziehungsweise ein hohes MR-Signal aufweisen.For this, the minimally invasive medical used Instrument a suitable x-ray absorption respectively have a high MR signal.

Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist eine hohe Strahlen­ belastung für den Patienten und den behandelnden Arzt, da die von den medizinischen Vorrichtungen zur Bildgebung emittierten Strahlen sehr energiereich sind.A disadvantage of the known method is high radiation burden for the patient and the attending doctor, because the from medical imaging devices emitted rays are very high in energy.

Zudem müssen die medizinischen Vorrichtungen zur Bildgebung bei der minimalinvasiven Chirurgie wegen der aus Sicherheits­ gründen erforderlichen kontinuierlichen Überwachung des minimalinvasiven medizinischen Instruments über die ganze Dauer des Eingriffs arbeiten.In addition, the medical imaging devices in minimally invasive surgery because of safety establish the necessary continuous monitoring of the minimally invasive medical instrument all over Work the duration of the procedure.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur drahtlosen Erfassung von Bewegungen eines medizinischen Instrument im Körperinneren eines Patienten zur Verfügung zu stellen, bei dem die Strahlen­ belastung sowohl für den Patienten als auch für einen behandelnden Arzt deutlich reduziert werden kann. The object of the present invention is a device and a method for wireless motion detection of a medical instrument inside one To provide patients with the rays burden both for the patient and for one treating doctor can be significantly reduced.  

Die Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen der Erfindung gelöst. Die Erfindung wird in ihren Unteransprüchen weitergebildet.The task is carried out according to the independent claims of Invention solved. The invention is set out in its subclaims further training.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur drahtlosen Erfassung von Bewegungen eines medizinischen Instruments im Körperinneren eines Patienten vorgeschlagen, das die folgenden Schritte aufweist:
Aussenden eines elektromagnetischen Abfragesignals zu dem einen geeigneten Transponder aufweisenden medizinischen Instrument;
Empfangen des Abfragesignals in dem Transponder;
Aussenden eines entsprechenden Antwortsignals durch den Transponder;
Bestimmung einer Bewegung des Transponders und damit des medizinischen Instruments auf der Basis wenigstens zweier von dem Transponder ausgesendeter Antwortsignale.According to a preferred embodiment of the present invention, a method for wireless detection of movements of a medical instrument inside a patient's body is proposed, which comprises the following steps:
Sending an electromagnetic interrogation signal to the medical instrument having a suitable transponder;
Receiving the interrogation signal in the transponder;
Sending a corresponding response signal through the transponder;
Determination of a movement of the transponder and thus of the medical instrument on the basis of at least two response signals emitted by the transponder.

Da es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich ist, eine Bewegung (und somit auch Lageänderung) eines medizinischen Instruments im Körperinneren eines Patienten durch konti­ nuierliche Überwachung des medizinischen Instruments mittels elektromagnetischer Abfragesignale jederzeit detektieren zu können, ist das Zuschalten von medizinischen Vorrichtungen zur Bildgebung, die hochenergetische Strahlen emittieren, wie z. B. Röntgenapparaten oder Magenetresonanztomographen, nur mehr dann nötig, wenn eine Bewegung/Lageänderung des minimalinvasiven medizinischen Instruments detektiert wird.Since it is possible with the method according to the invention, a Movement (and thus change of position) of a medical Instruments inside a patient's body by continuous Nuclear monitoring of the medical instrument by means of Detect electromagnetic interrogation signals at any time is the connection of medical devices for imaging, which emit high-energy rays, such as z. B. X-ray machines or gastric resonance tomographs, only more necessary if a movement / change of position of the minimally invasive medical instrument is detected.

Während eines minimalinvasiven Eingriffs können die medi­ zinischen Vorrichtungen zur Bildgebung somit auch dis­ kontinuierlich arbeiten und müssen nur bei Bedarf zugeschaltet werden.During a minimally invasive procedure, the medi zinischen devices for imaging thus also dis work continuously and only need when needed be switched on.

Somit kann die Belastung des Patienten und des betreuenden Personals mit hochenergetischen Strahlen deutlich reduziert werden. Weiter ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wegen der Verwendung eines Transponders auch möglich, Bewegungen und somit Lageänderungen von medizinischen Instrumenten zu detektieren, die keine oder keine genügende Röntgenabsorption bzw. kein genügend hohes Magentresonanz­ signal aufweisen.Thus, the burden on the patient and the caregiver Personnel with high-energy rays significantly reduced  become. It is further with the method according to the invention because of the use of a transponder also possible Movements and thus changes in position of medical Detect instruments that have no or insufficient X-ray absorption or insufficiently high magnetic resonance have signal.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Verfahren in der minimalinvasiven Chirurgie angewandt, so daß es sich bei dem medizinischen Instrument um ein minimalinvasives medizinisches Instrument handelt.In a preferred embodiment, the method used in minimally invasive surgery so that it can minimally invasive in the medical instrument medical instrument.

Vorzugsweise wird auf der Basis mehrerer aufeinanderfolgender von dem Transponder ausgesendeter Antwortsignale eine Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Transponders und damit des medizinischen Instruments bestimmt.Preferably, on the basis of several successive ones response signals emitted by the transponder Speed or acceleration of the transponder and thus determined the medical instrument.

Dadurch ist es einem behandelnden Arzt beispielsweise bei einem minimalinvasiven Eingriff möglich, gewünschte langsame kontinuierliche Bewegungen eines minimalinvasiven medi­ zinischen Instrumentes von in der Regel unerwünschten plötz­ lichen schnellen Bewegungen des minimalinvasiven medi­ zinischen Instrumentes zu unterscheiden.This makes it easier for a treating doctor, for example a minimally invasive intervention possible, desired slow continuous movements of a minimally invasive medi cinical instrument of usually undesirable sudden fast movements of the minimally invasive medi to distinguish cinical instrument.

Vorzugsweise kann auf der Basis der von dem Transponder aus­ gesendeten Antwortsignale eine Entfernungsänderung des Transponders und damit des medizinischen Instrumentes bestimmt werden, so dass es beispielsweise in der minimal­ invasiven Chirurgie möglich ist festzustellen, wie weit ein minimalinvasives medizinisches Instrument in den Körper des Patienten eingedrungen ist.Preferably, based on that from the transponder response signals sent a change in distance of the Transponders and thus the medical instrument be determined so that it is, for example, in the minimal Invasive surgery is possible to determine how far minimally invasive medical instrument in the body of the Patient has entered.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Antwort­ signal des Transponders durch individuelle Modulierung des empfangenen Abfragesignals gebildet. In a preferred embodiment, the answer signal of the transponder by individual modulation of the received query signal formed.  

Durch eine solche individuelle Modulierung des empfangenen Abfragesignals zur Bildung eines Antwortsignals in dem Transponder ist es besonders einfach möglich, ein von dem Abfragesignal und/oder dem Echo des Abfragesignals unter­ scheidbares Antwortsignal zur Verfügung zu stellen.By such an individual modulation of the received Interrogation signal to form a response signal in the It is particularly easy to use one of those transponders Interrogation signal and / or the echo of the interrogation signal below to provide a separable response signal.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein zweiter am Patienten ortsfest angeordneter Transponder vorgesehen ist, und die Transponder das empfangene Abfragesignal jeweils unter­ schiedliche modulieren und somit unterschiedlich modulierte Antwortsignale zurücksenden.It is particularly advantageous if a second patient is on the patient stationary transponder is provided, and the Transponder the received query signal under modulate different and thus modulated differently Send response signals back.

Durch das Vorsehen eines zweiten ortsfest am Patienten angeordneten Transponders ist es möglich, zusätzlich zu dem Antwortsignal des am medizinischen Instrumentes befestigten Transponder immer auch ein Referenz-Antwortsignal des orts­ festen Transponders zur Verfügung zu stellen.By providing a second stationary on the patient arranged transponders, it is possible in addition to the Response signal of the attached to the medical instrument Transponders always provide a reference response signal from the location to provide fixed transponders.

Vorzugsweise wird auf der Basis der von den Transpondern ausgesendeten Antwortsignale eine Relativbewegung der Transponder und somit des medizinischen Instruments zu dem ortsfesten Transponder bestimmt.Preferably, based on that of the transponders response signals emitted a relative movement of the Transponder and thus the medical instrument to the fixed transponder determined.

Dadurch ist es beispielsweise möglich, eine Bewegung des mit dem medizinischen Instruments verbundenen Transponders, die auf eine Lageänderung des Patienten zurückzuführen ist, von einer Bewegung des mit dem medizinischen Instrument ver­ bundenen Transponders im Inneren des Patienten relativ zu dem Patienten zu unterscheiden.This makes it possible, for example, to move the the transponder associated with the medical instrument, the is due to a change in position of the patient from a movement of the ver with the medical instrument bound transponder inside the patient relative to the Distinguish patients.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird aus den gewonnenen Antwortsignalen eine absolute Position des mit einem Transponder verbundenen medizinischen Instruments bestimmt.In a particularly preferred embodiment, the obtained response signals an absolute position of the with medical instrument connected to a transponder certainly.

Dadurch kann bei implantierten medizinischen Instrumenten festgestellt werden, ob es zu einer Lageänderung des medizinischen Instruments gekommen ist und eine Untersuchung mittels einer geeigneten medizinischen Vorrichtungen zur Bildgebung überhaupt erforderlich ist.This can result in implanted medical instruments to determine whether there is a change in the medical situation  Instruments has come and an investigation by means of suitable medical devices for Imaging is required at all.

In der minimalinvasiven Chirurgie ist es besonders vorteil­ haft, wenn mit Hilfe einer geeigneten medizinischen Vorrichtungen zur Bildgebung an der vorher bestimmten absoluten Position eines minimalinvasiven medizinischen Instruments eine Bildinformation des Patienten gewonnen wird.It is particularly advantageous in minimally invasive surgery detained if with the help of a suitable medical Imaging devices at the predetermined absolute position of a minimally invasive medical Instruments image information of the patient is obtained.

Da somit die absolute Position des minimalinvasiven medi­ zinischen Instruments jederzeit festgestellt werden kann, ist es möglich, den Einsatz von medizinischen Vorrichtungen zur Bildgebung auf ein Gebiet des Patienten zu reduzieren, indem sich das minimalinvasive medizinische Instrument zu dem jeweiligen Zeitpunkt befindet. Hierdurch ist es möglich, die mit der medizinischen Vorrichtungen zur Bildgebung bestrahlte Fläche gering zu halten und somit die Strahlenbelastung für den Patienten und das betreuende Personal weiter zu reduzieren. Bei genügend genauer Bestimmung der absoluten Position des minimalinvasiven medizinischen Instruments kann auch in der minimalinvasiven Medizin auf die Verwendung von medizinischen Vorrichtungen zur Bildgebung gegebenenfalls völlig verzichtet werden, und aus mehreren bestimmten absoluten Positionen des medizinischen Instruments ein räum­ liches Bild eines betrachteten Teils des Körpers des Patienten erstellt werden.Since the absolute position of the minimally invasive medi cinical instrument can be determined at any time it is possible to use medical devices for Reduce imaging to an area of the patient by the minimally invasive medical instrument current time. This makes it possible to irradiated with medical imaging devices To keep the area small and thus the radiation exposure for the patients and the caring staff to reduce. With a sufficiently precise determination of the absolute Position of the minimally invasive medical instrument can also in the use of minimally invasive medicine medical imaging devices where appropriate to be completely dispensed with, and from several specific ones absolute positions of the medical instrument image of a part of the body of the Patients are created.

Weiter ist es besonders vorteilhaft, wenn das von dem Transponder empfangene Abfragesignal in dem Transponder eine gewisse Zeit gespeichert wird.Furthermore, it is particularly advantageous if that of the Transponder received interrogation signal in the transponder certain time is saved.

Dadurch ist es zum einen möglich, das Antwortsignal unter zeitlicher Verzögerung zum Abfragesignal auszusenden und es somit von dem Abfragesignal oder einen desselben unter­ scheidbar zu machen. This makes it possible, on the one hand, to drop the response signal time delay to send out the interrogation signal and it thus from the interrogation signal or one of the same below to make divisible.  

Bevorzugt lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren durch­ führen, wenn die Bestimmung der Bewegung des Transponders und damit des medizinischen Instruments unter Zuhilfenahme von Unterschieden in den Phasenlagen und/oder den Laufzeiten der wenigstens zwei von dem Transponder ausgesendeten Antwort­ signalen erfolgt.The method according to the invention can preferably be carried out lead when determining the movement of the transponder and thus the medical instrument with the help of Differences in the phase positions and / or the running times of the at least two responses sent by the transponder signals.

Besonders einfach lässt sich eine Modulation des von dem Transponder empfangenen elektromagnetischen Abfragesignals in dem Transponder durchführen, wenn das von dem Transponder empfangene elektromagnetische Abfragesignal in dem Transponder in ein akustisches Signal umgewandelt wird, wobei das akustische Signal moduliert wird, und das modulierte akustische Signal dann in ein elektromagnetisches Antwort­ signal umgewandelt wird.Modulation of that is particularly easy Transponder received electromagnetic interrogation signal in perform the transponder if that is from the transponder received electromagnetic interrogation signal in the Transponder is converted into an acoustic signal, whereby the acoustic signal is modulated, and the modulated acoustic signal then into an electromagnetic response signal is converted.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch eine Vorrichtung zur drahtlosen Erfassung von Bewegungen eines medizinischen Instruments im Inneren eines Patienten offenbart, die eine einen Sender und einen Empfänger für elektromagnetische Wellen aufweisende Transponder-Abfrageeinrichtung, einen mit dem medizinischen Instrument verbundenen Transponder zum Empfangen eines von der Transponder-Abfrageeinrichtung gesendeten Abfragesignals, eine im Transponder vorgesehene Modulationseinrichtung, welche das Abfragesignal individuell zur Bildung eines Antwortsignals moduliert, wobei das Antwortsignal zum Empfänger der Transponder-Abfrage­ einrichtung zurückgesendet wird, und eine an den Empfänger der Transponder-Abfrageeinrichtung angeschlossene Auswert­ einrichtung, welche auf der Basis wenigstens zweier von einem Transponder ausgesendeter Antwortsignale eine Bewegung des Transponders und damit des medizinischen Instruments bestimmt, aufweist.According to the present invention, there is also an apparatus for the wireless detection of movements of a medical Instruments revealed inside a patient, the one a transmitter and a receiver for electromagnetic Transponder interrogation device with waves, one with the transponder connected to the medical instrument Receive one from the transponder interrogator transmitted interrogation signal, one provided in the transponder Modulation device, which the query signal individually modulated to form a response signal, the Response signal to the transponder query receiver device is sent back, and one to the recipient evaluation connected to the transponder interrogator device which is based on at least two of one Transponder sent response signals a movement of the Transponders and thus the medical instrument determined, has.

Somit ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren zu realisieren und die oben genannte Aufgabe zu lösen. It is thus possible to apply the method according to the invention realize and solve the above task.  

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung einen zusätzlichen zweiten zur ortsfesten Anordnung am Patienten vorgesehenen Transponder auf, der auf ein von der Transponder-Abfrageeinrichtung gesendetes Abfragesignal ein Referenz-Antwortsignal zurücksendet.In a preferred embodiment, the Device an additional second for stationary Arrangement on the patient provided transponder on the one sent by the transponder interrogator Query signal sends back a reference response signal.

Somit kann zusätzlich zu dem von dem mit dem medizinischen Instrument verbundenen Transponder gelieferten Antwortsignal immer ein Referenz-Antwortsignal zur Verfügung gestellt werden, anhand dessen es möglich ist zu unterscheiden, ob eine bestimmte Bewegung des mit dem medizinischen Instruments verbundenen Transponders auf eine Lageänderung des Patienten oder auf eine Bewegung/Lageänderung des medizinischen Instruments in dem Patienten zurückzuführen ist.Thus, in addition to that of the medical one Instrument connected transponder delivered response signal always provide a reference response signal on the basis of which it is possible to distinguish whether a certain movement of the with the medical instrument connected transponders to a change in position of the patient or on a movement / change of position of the medical Instruments in the patient.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere medi­ zinische Instrumente mit jeweils einem Transponder vor­ gesehen, wobei sich die Antwortsignale der Transponder von­ einander unterscheiden.In a preferred embodiment, several medi interest instruments with one transponder each seen, the response signals of the transponders from distinguish each other.

Dadurch ist es möglich, die Bewegung einer Vielzahl von medi­ zinischen Instrumenten im Inneren eines Patienten bestimmen zu können.This makes it possible to move a variety of medi determine clinical instruments inside a patient to be able to.

Vorzugsweise ist die Modulationseinrichtung des Transponders geeignet, das zu modulierende Abfragesignal hinsichtlich einer zeitlichen Verzögerung oder seiner Frequenz zu modu­ lieren.The modulation device of the transponder is preferably suitable for the interrogation signal to be modulated a time delay or its frequency lose.

Dadurch ist es besonders einfach möglich, auf ein Abfrage­ signal der Transponder-Abfrageeinrichtung hin ein einem Transponder zugehöriges individuell codiertes Antwortsignal zur Verfügung zu stellen.This makes it particularly easy to respond to a query signal from the transponder interrogator towards one Transponder-associated, individually coded response signal to provide.

Bevorzugt ist die Modulationseinrichtung des Transponders geeignet, akustische Oberflächenwellen in dem Transponder zu modulieren, da sich eine solche Modulationseinrichtung technisch besonders einfach realisieren lässt.The modulation device of the transponder is preferred suitable to surface acoustic waves in the transponder  modulate, since such a modulation device technically particularly easy to implement.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem medizinischen Instrument um ein minimalinvasives medizinisches Instrument.It is preferably the medical instrument a minimally invasive medical instrument.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Aus­ führungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigenIn the following, the present invention is based on Aus management examples explained in more detail. Show

Fig. 1 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 1 is a flow diagram of the method according to the invention;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Anwendung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Patienten; Figure 2 shows an embodiment of the application of the inventive method and the inventive device on a patient.

Fig. 3 ein minimalinvasives medizinisches Instrument gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 3 is a minimally invasive medical instrument according to the present invention;

Fig. 4 einen Transponder und eine Transponder-Abfrage­ einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 4 shows a transponder and a transponder interrogation device according to the present invention.

Anhand der Fig. 1 und 2 wird ein erstes bevorzugtes Aus­ führungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrie­ ben.Referring to Figs. 1 and 2, a first preferred is from implementation of the method according to the invention beschrie ben.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird in einem ersten Schritt S1 von einer Transponder-Abfrageeinrichtung 7 ein elektro­ magnetisches Abfragesignal zu einem mit einem medizinischen Instruments 2 verbundenen Transponder 3 ausgesendet.As shown in FIG. 1, a transponder interrogation device 7 transmits an electromagnetic interrogation signal to a transponder 3 connected to a medical instrument 2 in a first step S1.

Das medizinische Instrument 2 ist im Körperinneren eines Patienten P angeordnet.The medical instrument 2 is arranged inside a patient P's body.

In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem medizinischen Instrument 2 um ein minimal­ invasives medizinisches Instrument, genauer gesagt um einen Herzkatheter, der über eine Verbindungseinrichtung 1 gesteuert wird.In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the medical instrument 2 is a minimally invasive medical instrument, more precisely a cardiac catheter, which is controlled via a connecting device 1 .

Das von der Transponder-Abfrageeinrichtung 7 ausgesendete elektromagnetische Abfragesignal wird in Schritt S2 von dem Transponder 3 empfangen.The electromagnetic interrogation signal emitted by the transponder interrogation device 7 is received by the transponder 3 in step S2.

Der Transponder 3 sendet in Schritt S3 ein entsprechendes Antwortsignal an die Transponder-Abfrageeinrichtung 7 aus.The transponder 3 sends a corresponding response signal to the transponder interrogator 7 in step S3.

In Schritt S4 entscheidet die Transponder-Abfrageeinrichtung 7, ob genügend Antwortsignale des Transponders 3 empfangen worden sind. Beispielsweise sind für die Bestimmung einer Bewegung des Transponders 3 und somit des medizinischen Instruments zumindest zwei Antwortsignale erforderlich.In step S4, the transponder interrogator 7 decides whether enough response signals from the transponder 3 have been received. For example, at least two response signals are required to determine a movement of the transponder 3 and thus the medical instrument.

Ist das Ergebnis von Schritt S4 negativ, so kehrt das Ver­ fahren zu Schritt S1 zurück, in dem ein weiteres Abfrage­ signal von der Transponder-Abfrageeinrichtung 7 an den Transponder 3 des medizinischen Instruments 2 ausgesendet wird.If the result of step S4 is negative, the method returns to step S1 in which a further interrogation signal is sent from the transponder interrogation device 7 to the transponder 3 of the medical instrument 2 .

Wird in Schritt S4 hingegen festgestellt, daß die Transponder-Abfrageeinrichtung 7 genügend Antwortsignale des Transponders 3 empfangen hat, fährt das Verfahren mit Schritt S5 fort.If, on the other hand, it is determined in step S4 that the transponder interrogator 7 has received enough response signals from the transponder 3 , the method continues with step S5.

In Schritt S5 wird mittels einer mit der Transponder-Abfrage­ einrichtung 7 verbundenen Auswerteinrichtung 11 auf der Basis von wenigstens zwei von dem Transponder 3 ausgesendeten und der Transponder-Abfrageeinrichtung 7 empfangenen Antwort­ signalen eine Bewegung/Lageänderung des Transponders 3 und damit des medizinischen Instruments 2 bestimmt.In step S5 device by means of a with the transponder interrogation 7 associated evaluation device 11 on the basis of at least two emitted from the transponder 3 and the transponder interrogator 7 received response signals a movement / change of attitude of the transponder 3, and thus the medical instrument 2 determines ,

Da es mit dem beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren möglich ist, eine Bewegung/Lageänderung eines medizinischen Instruments 2 im Körperinneren eines Patienten P je nach bedarf durch kontinuierliche oder diskrete Überwachung des medizinischen Instruments 2 mittels elektromagnetischer Abfragesignale jederzeit detektieren zu können, ist das Zuschalten von medizinischen Vorrichtungen zur Bildgebung (z. B. während eines minimalinvasiven Eingriffs) nur mehr dann nötig, wenn eine Bewegung des minimalinvasiven medizinischen Instruments 2 detektiert wird.Since it is possible with the described method according to the invention to be able to detect a movement / change in position of a medical instrument 2 inside the body of a patient P at any time by continuous or discrete monitoring of the medical instrument 2 by means of electromagnetic interrogation signals, the switching on of medical devices is necessary for Imaging (e.g. during a minimally invasive intervention) is only necessary if a movement of the minimally invasive medical instrument 2 is detected.

Somit kann die Belastung des Patienten P und des betreuenden Personals mit hochenergetischen Strahlen deutlich reduziert werden. Weiter ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgrund des mit dem medizinischen Instrument verbundenen Transponders auch möglich, Bewegungen und somit Lage­ änderungen von medizinischen Instrumenten zu detektieren, die keine oder keine genügende Röntgenabsorption bzw. kein genügend hohes Magentresonanzsignal aufweisen.Thus, the burden on the patient P and the caregiver Personnel with high-energy rays significantly reduced become. It is further with the method according to the invention due to the associated with the medical instrument Transponders also possible, movements and thus location to detect changes in medical instruments that no or no sufficient x-ray absorption or none have a sufficiently high magnetic resonance signal.

Auf Basis der von dem Transponder 3 empfangenen wenigstens zwei Antwortsignale ist es der Auswerteinrichtung 11 in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel aufgrund von Unter­ schieden in den Phasenlagen und/oder den Laufzeiten der empfangenen Antwortsignale möglich, eine Beschleunigung und/oder Geschwindigkeit des Transponders 3 und damit des medizinischen Instruments 2 zu bestimmen. Auch Entfernungs­ änderungen des Transponders 3 relativ zur Transponder- Abfrageeinrichtung 7 und eine absolute Position des mit dem Transponder 3 verbundenen medizinischen Instruments 2 können auf diese Weise bestimmt werden.On the basis of the at least two response signals received by the transponder 3 , the evaluation device 11 in this preferred exemplary embodiment is able to accelerate and / or speed the transponder 3 and thus the medical device due to differences in the phase positions and / or the transit times of the received response signals Instruments 2 to determine. Changes in the distance of the transponder 3 relative to the transponder interrogation device 7 and an absolute position of the medical instrument 2 connected to the transponder 3 can also be determined in this way.

Bestimmt die mit der Transponder-Abfrageeinrichtung 7 ver­ bundene Auswerteinrichtung 11 aus den Antwortsignalen des Transponders 3 eine absolute Position des Transponders 3, so ist es erfindungsgemäß möglich, den Einsatz von medizinischen Vorrichtungen zur Bildgebung auf einen Bereich des Patienten P zu beschränken, an dem die absolute Position des medi­ zinischen Instruments 2 bestimmt worden ist. Somit läßt sich die Belastung des Patienten P und des betreuenden Personals weiter reduzieren.Determined with the transponder interrogator 7 ver Thematic evaluation device 11 from the response signals of the transponder 3 is an absolute position of the transponder 3, it is possible in the invention to limit the use of medical devices for imaging a region of the patient P, at which the absolute position of the medical instrument 2 has been determined. The burden on patient P and the caring staff can thus be further reduced.

In dem beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Antwortsignal des Transponders 3 in Schritt S3 durch individuelle Modulierung des in dem Transponder 3 empfangenen Abfragesignals gebildet. Durch die individuelle Modulierung wird dabei gewährleistet, daß das Antwortsignal des Transponders von den Antwortsignalen evtl. vorhandener anderer Transponder aufgrund seines individuellen Charakters unterschieden werden kann.In the preferred exemplary embodiment described, the response signal of the transponder 3 is formed in step S3 by individually modulating the interrogation signal received in the transponder 3 . The individual modulation ensures that the response signal of the transponder can be distinguished from the response signals of any other transponders that may be present on the basis of its individual character.

Dazu wird in einer bevorzugten Ausführungsform das von der Transponder-Abfrageeinrichtung 7 ausgesendete und von dem Transponder 3 empfangene elektromagnetische Abfragesignal in dem Transponder 3 zunächst in ein akustisches Signal umgewandelt. Dieses akustische Signal wird in einem ober­ flächenwellenleitenden elektrischen Element beispielsweise durch das Vorsehen von Reflektorstrukturen und/oder Resonatorstrukturen moduliert und schließlich in ein elektro­ magnetisches Antwortsignal umgewandelt. Dieses elektro­ magnetische Antwortsignal kann dann von dem Transponder 3 beispielsweise über eine im Transponder 3 vorgesehene Sende- /Empfangseinrichtung 10 ausgesendet werden.For this purpose, in a preferred embodiment of the transponder interrogator is converted 7 emitted and received by the transponder 3 electromagnetic interrogation signal to the transponder 3 at first into an acoustic signal. This acoustic signal is modulated in a surface-wave-conducting electrical element, for example by the provision of reflector structures and / or resonator structures, and finally converted into an electromagnetic response signal. This electromagnetic response signal can then be emitted by the transponder 3, for example, via a transceiver 10 provided in the transponder 3 .

In dem in den Fig. 2 gezeigten bevorzugten Ausführungs­ beispiel ist zusätzlich zu dem mit dem medizinischen Instrument 2 verbundenen Transponder 3 ein zweiter am Patienten P ortsfest angeordneter Transponder 4 vorgesehen, wobei die Transponder 3 und 4 ein empfangenes Abfragesignal jeweils unterschiedlich modulieren und somit unterschiedlich modulierte Antwortsignale zu der Transponder-Abfrage­ einrichtung 7 zurücksenden.In the preferred embodiment shown in FIG. 2, in addition to the transponder 3 connected to the medical instrument 2 , a second transponder 4 arranged fixedly on the patient P is provided, the transponders 3 and 4 each modulating a received interrogation signal differently and thus modulating them differently Return response signals to the transponder interrogation device 7 .

Auf Basis der von dem mit dem medizinischen Instrument 2 verbundenen Transponder 3 und dem zweiten am Patienten orts­ fest angeordneten Transponder 4 ausgesendeten Antwortsignale ist es der mit der Transponder-Abfrageeinrichtung 7 verbundenen Auswerteinrichtung 11 möglich, eine Relativ­ bewegung der Transponder 3, 4 zueinander zu bestimmen und somit zu unterscheiden, ob eine detektierte Lageänderung des mit dem medizinischen Instrument 2 verbundenen Transponders 3 relativ zur Transponder-Abfrageeinrichtung 7 auf eine Lage­ änderung des Patienten P oder auf eine Bewegung des medi­ zinischen Instruments 2 in dem Patienten P zurückzuführen ist.On the basis of the response signals emitted by the transponder 3 connected to the medical instrument 2 and the second transponder 4 fixedly arranged at the patient, it is possible for the evaluation device 11 connected to the transponder interrogation device 7 to determine a relative movement of the transponders 3 , 4 to one another and thus to distinguish whether a detected change in position of the transponder 3 connected to the medical instrument 2 relative to the transponder interrogation device 7 is due to a change in the position of the patient P or to a movement of the medical instrument 2 in the patient P.

In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der zweite Transponder 4 durch Aufkleben ortsfest am Patienten P angeordnet. Es ist alternativ jedoch beispielsweise auch möglich, den zweiten Transponder 4 fest in den Patienten P zu implantieren oder auf einer ggf. verschiebbaren Bahre (nicht abgebildet) für den Patienten P anzuordnen.In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the second transponder 4 is arranged in a stationary manner on the patient P by gluing. Alternatively, however, it is also possible, for example, to implant the second transponder 4 firmly in the patient P or to arrange it on a possibly movable stretcher (not shown) for the patient P.

Ferner ist in dem oben beschriebenen bevorzugten Ausführungs­ beispiel vorgesehen, daß das von dem Transponder 3 empfangene Abfragesignal in dem Transponder 3 eine gewisse Zeit gespeichert wird, so daß ein Aussenden des Antwortsignals zeitverzögert erfolgen kann und es der Transponder-Abfrage­ einrichtung 7 damit besonders einfach möglich ist, zwischen dem Antwortsignal des Transponders 3 einerseits und dem von der Transponder-Abfrageeinrichtung 7 ausgesendeten Abfrage­ signal andererseits zu unterscheiden.Furthermore, it is provided in the preferred embodiment described above, for example, that the interrogation signal received by the transponder 3 is stored in the transponder 3 for a certain time, so that the response signal can be transmitted with a time delay and the transponder interrogation device 7 can thus be particularly easily possible is to differentiate between the response signal of the transponder 3 on the one hand and the query signal emitted by the transponder interrogation device 7 on the other hand.

Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen ein bevorzugtes Ausführungs­ beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahren geeignet ist. Figs. 2, 3 and 4 show a preferred execution example of a device according to the invention, which is suitable for carrying out the methods described above.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine einen Sender 8 und einen Empfänger 9 für elektromagnetische Wellen aufweisende Transponder-Abfrageeinrichtung 7, einen mit einem medizinischen Instrument 2 verbundenen Transponder 3 zum Empfangen eines von der Transponder-Abfrageeinrichtung 7 gesendeten Abfragesignals, eine in dem Transponder 3 vorgesehene Modulationseinrichtung 5, welche das Abfragesignal zur Bildung eines Antwortsignals moduliert, wobei das Abfragesignal zum Empfänger 9 der Transponder-Abfrage­ einrichtung 7 zurückgesendet wird, und eine an den Empfänger 9 der Transponder-Abfrageeinrichtung 7 angeschlossene Auswerteinrichtung 11 auf, wobei die Auswerteinrichtung 11 auf der Basis wenigstens zweier von dem Transponder 3 aus­ gesendeter und von der Transponder-Abfrageeinrichtung 7 empfangener Antwortsignale eine Bewegung des Transponders 3 und damit des medizinischen Instruments 2 bestimmt.The device according to the invention has a transponder interrogation device 7 having a transmitter 8 and a receiver 9 for electromagnetic waves, a transponder 3 connected to a medical instrument 2 for receiving an interrogation signal sent by the transponder interrogation device 7 , and a modulation device 5 provided in the transponder 3 which modulates the interrogation signal to form a response signal, wherein the interrogation signal to the receiver 9, the transponder interrogator is sent back 7, and a device connected to the receiver 9, the transponder interrogator 7 evaluation device 11, wherein the evaluation unit 11 on the basis of at least two Response signals sent by the transponder 3 and received by the transponder interrogation device 7 determine a movement of the transponder 3 and thus of the medical instrument 2 .

In dem in den Fig. 2 und 4 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Transponder-Abfrageeinrichtung 7 weiter eine mit dem Sender 8 und dem Empfänger 9 der Transponder-Abfrageeinrichtung 7 verbundene Antenne 10 auf.In the preferred exemplary embodiment shown in FIGS. 2 and 4, the transponder interrogation device 7 further has an antenna 10 connected to the transmitter 8 and the receiver 9 of the transponder interrogation device 7 .

Auch in dem Transponder 3 ist vorzugsweise eine mit der Modulationseinrichtung 5 verbundene Sende- /Empfangseinrichtung 6 zum Empfangen des Abfragesignals und zum Senden des Antwortsignals vorgesehen.A transceiver 6 , preferably connected to the modulation device 5 , is also provided in the transponder 3 for receiving the query signal and for transmitting the response signal.

Bei dem in den Figs. 2, 3, 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das medizinische Instrument 2 als ein minimalinvasives medizinisches Instrument ausgeführt.When in the Figs. 2, 3, 4, the medical instrument 2 is designed as a minimally invasive medical instrument.

Wie in Fig. 3 gezeigt, kann der Transponder 3 dabei bei­ spielsweise zwischen einer Verbindungseinrichtung 1, die bei­ spielsweise zur Steuerung des minimalinvasiven medizinischen Instruments 2 dient, und dem minimalinvasiven medizinischen Instrument 2 angeordnet sein.As shown in FIG. 3, the transponder 3 can be arranged, for example, between a connection device 1 , which, for example, is used to control the minimally invasive medical instrument 2 , and the minimally invasive medical instrument 2 .

Vorzugsweise ist der Transponder 3 dabei möglichst nahe an dem minimalinvasiven medizinischen Instrument 2 angeordnet. Wesentlich ist jedoch lediglich, daß der Transponder 3 relativ zum minimalinvasiven medizinischen Instrument 2 orts­ fest befestigt ist.The transponder 3 is preferably arranged as close as possible to the minimally invasive medical instrument 2 . It is only essential, however, that the transponder 3 is fixedly attached to the minimally invasive medical instrument 2 .

Bei dem minimalinvasiven medizinischen Instrument kann es sich zum Beispiel um eine Sonde handeln, die über die Verbindungseinrichtung 1 gesteuert wird. Bei der Verbindungs­ einrichtung 1 kann es sich beispielsweise um einen Bowdenzug, einen Schlauch oder eine elektrische Leitung handeln.The minimally invasive medical instrument can be, for example, a probe that is controlled via the connection device 1 . The connecting device 1 can be, for example, a Bowden cable, a hose or an electrical line.

Claims (20)

1. Verfahren zur drahtlosen Erfassung von Bewegungen eines medizinischen Instruments (2) im Körperinneren eines Patienten (P), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
  • - (S1) Aussenden eines elektromagnetischen Abfragesignals zu dem einen geeigneten Transponder (3) aufweisenden medi­ zinischen Instrument (2);
  • - (S2) Empfangen des Abfragesignals in dem Transponder (3);
  • - (S3) Aussenden eines entsprechenden Antwortsignales durch den Transponder (3);
  • - (S5) Bestimmung einer Bewegung des Transponders (3) und damit des medizinischen Instruments (2) auf der Basis wenigstens zweier von dem Transponder (3) ausgesendeter Antwortsignale.
1. A method for the wireless detection of movements of a medical instrument ( 2 ) inside a patient's body (P), the method comprising the following steps:
  • - (S1) emitting an electromagnetic interrogation signal to the medical instrument ( 2 ) having a suitable transponder ( 3 );
  • - (S2) receiving the interrogation signal in the transponder ( 3 );
  • - (S3) sending a corresponding response signal through the transponder ( 3 );
  • - (S5) Determining a movement of the transponder ( 3 ) and thus of the medical instrument ( 2 ) on the basis of at least two response signals transmitted by the transponder ( 3 ).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren in der minimalinvasiven Chirurgie angewandt wird, und es sich bei dem medizinischen Instrument (2) um ein minimalinvasives medizinisches Instrument handelt.2. The method according to claim 1, characterized in that the method is used in minimally invasive surgery, and it is in the medical instrument ( 2 ) is a minimally invasive medical instrument. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Basis mehrerer aufeinanderfolgender von dem Transponder (3) ausgesendeter Antwortsignale eine Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Transponders (3) und damit des medizinischen Instruments (2) bestimmt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a speed and / or acceleration of the transponder ( 3 ) and thus the medical instrument ( 2 ) is determined on the basis of several successive response signals transmitted by the transponder ( 3 ). 4. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Basis der von dem Transponder (3) ausgesendeten Antwortsignale eine Entfernungsänderung des Transponders (3) und damit des medizinischen Instruments (2) bestimmt wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a change in the distance of the transponder ( 3 ) and thus the medical instrument ( 2 ) is determined on the basis of the response signals transmitted by the transponder ( 3 ). 5. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antwortsignal des Transponders (3) durch individuelle Modulierung des empfangenen Abfragesignals gebildet wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the response signal of the transponder ( 3 ) is formed by individual modulation of the received query signal. 6. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter am Patienten ortsfest angeordneter Transponder vorgesehen ist, wobei die Transponder das empfangene Abfragesignal jeweils unterschiedlich modulieren und somit unterschiedlich modulierte Antwortsignale zurück­ senden.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that a second stationary on the patient Transponder is provided, the transponder the modulate received query signal differently and thus differently modulated response signals back send. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf Basis der von den Transpondern (3, 4) ausgesendeten Antwortsignale eine Relativbewegung der Transponder und somit des medizinischen Instruments zu dem ortsfesten Transponder bestimmt wird.7. The method according to claim 6, characterized in that a relative movement of the transponder and thus the medical instrument to the fixed transponder is determined on the basis of the response signals transmitted by the transponders ( 3 , 4 ). 8. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus den gewonnenen Antwortsignalen eine absolute Position des mit einem Transponder (3) verbundenen medizinischen Instruments (2) bestimmt wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that an absolute position of the medical instrument ( 2 ) connected to a transponder ( 3 ) is determined from the response signals obtained. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer geeigneten medizinischen Vorrichtung an der absoluten Position des medizinischen Instruments (2) eine Bildinformation des Patienten (P) gewonnen wird.9. The method according to claim 8, characterized in that with the aid of a suitable medical device at the absolute position of the medical instrument ( 2 ) image information of the patient (P) is obtained. 10. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Transponder (3) empfangene Abfragesignal in dem Transponder (3) eine gewisse Zeit gespeichert wird.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the query signal received by the transponder ( 3 ) is stored in the transponder ( 3 ) for a certain time. 11. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Bewegung des Transponders (3) und damit des medizinischen Instruments (2) unter Zuhilfenahme von Unterschieden in den Phasenlagen der wenigstens zwei von dem Transponder (3) ausgesendeten Antwortsignale erfolgt.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the determination of the movement of the transponder ( 3 ) and thus the medical instrument ( 2 ) takes place with the aid of differences in the phase positions of the at least two response signals transmitted by the transponder ( 3 ). 12. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Bewegung des Transponders (3) und damit des medizinischen Instruments (2) unter Zuhilfenahme von Unterschieden in der Laufzeiten der wenigstens zwei von dem Transponder (3) ausgesendeten Antwortsignale erfolgt.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the determination of the movement of the transponder ( 3 ) and thus the medical instrument ( 2 ) is carried out with the aid of differences in the transit times of the at least two response signals transmitted by the transponder ( 3 ). 13. Verfahren nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das von dem Transponder (3) empfangene elektromagnetische Abfragesignal in dem Transponder (3) in ein akustisches Signal umgewandelt wird, wobei das akustische Signal modu­ liert wird, und
daß das modulierte akustische Signal in ein elektro­ magnetisches Antwortsignal umgewandelt wird.13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that
that the received by the transponder ( 3 ) electromagnetic query signal in the transponder ( 3 ) is converted into an acoustic signal, the acoustic signal being modulated, and
that the modulated acoustic signal is converted into an electromagnetic response signal. 14. Vorrichtung zur drahtlosen Erfassung von Bewegungen eines medizinischen Instruments (2) im Inneren eines Patienten (P), mit
einer einen Sender (8) und einen Empfänger (9) für elektro­ magnetische Wellen aufweisenden Transponder-Abfrage­ einrichtung (7);
einem mit dem medizinischen Instrument (2) verbundenen Transponder (3) zum Empfangen eines von der Transponder- Abfrageeinrichtung (7) gesendeten Abfragesignales;
einer im Transponder (3) vorgesehenen Modulations­ einrichtung (5), welche das Abfragesignal zur Bildung eines Antwortsignals moduliert, wobei das Antwortsignal zum Empfänger (9) der Transponder-Abfrageeinrichtung (7) zurück­ gesendet wird; und
einer an den Empfänger (9) der Transponder-Abfrage­ einrichtung (7) angeschlossenen Auswerteinrichtung (11), welche auf der Basis wenigstens zweier von dem Transponder (3) ausgesendeter Antwortsignale eine Bewegung des Transponders (3) und damit des medizinischen Instruments (2) bestimmt.14. Device for wireless detection of movements of a medical instrument ( 2 ) inside a patient (P), with
a transmitter ( 8 ) and a receiver ( 9 ) for electromagnetic wave transponder interrogation device ( 7 );
a transponder ( 3 ) connected to the medical instrument ( 2 ) for receiving an interrogation signal sent by the transponder interrogation device ( 7 );
a modulation device ( 5 ) provided in the transponder ( 3 ), which modulates the interrogation signal to form a response signal, the response signal being sent back to the receiver ( 9 ) of the transponder interrogation device ( 7 ); and
a to the receiver (9) of the transponder interrogator (7) connected to the evaluation device (11) which on the basis of at least two emitted from the transponder (3) response signals a movement of the transponder (3) and thus of the medical instrument (2) certainly. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein zweiter ortsfester Transponder (4) zur Anordnung am Patienten (P) vorgesehen ist, der auf ein von der Transponder-Abfrageeinrichtung (7) gesendetes Abfrage­ signal ein Referenz-Antwortsignal zurücksendet.15. The apparatus according to claim 14, characterized in that in addition a second fixed transponder ( 4 ) for arrangement on the patient (P) is provided, which sends a reference response signal back to a query signal sent by the transponder interrogation device ( 7 ). 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere medizinische Geräte (2) mit jeweils einem Transponder (3) vorgesehen sind, wobei sich die Antwort­ signale der Transponder (3) voneinander unterscheiden.16. Device according to one of claims 14 and 15, characterized in that a plurality of medical devices ( 2 ) are provided, each with a transponder ( 3 ), the response signals of the transponders ( 3 ) differing from one another. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationseinrichtung (5) das zu modulierende Abfragesignal hinsichtlich einer zeitlichen Verzögerung modu­ liert.17. Device according to one of claims 14 to 16, characterized in that the modulation device ( 5 ) modulates the interrogation signal to be modulated with respect to a time delay. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationseinrichtung (5) das zu modulierende Abfragesignal hinsichtlich seiner Frequenz moduliert.18. Device according to one of claims 14 to 17, characterized in that the modulation device ( 5 ) modulates the interrogation signal to be modulated with respect to its frequency. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationseinrichtung (5) akustische Oberflächen­ wellen in dem Transponder (3) moduliert.19. Device according to one of claims 14 to 18, characterized in that the modulation device ( 5 ) modulates acoustic surface waves in the transponder ( 3 ). 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem medizinischen Instrument (2) um ein minimalinvasives medizinisches Instrument handelt.20. Device according to one of claims 14 to 19, characterized in that the medical instrument ( 2 ) is a minimally invasive medical instrument.
DE10112303A 2001-03-14 2001-03-14 Cordless radio recorder, for movements of medical instrument inside patient, transmits scan signal to medical instrument with transponder to pick up scan signal and send out response signal Withdrawn DE10112303A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10112303A DE10112303A1 (en) 2001-03-14 2001-03-14 Cordless radio recorder, for movements of medical instrument inside patient, transmits scan signal to medical instrument with transponder to pick up scan signal and send out response signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10112303A DE10112303A1 (en) 2001-03-14 2001-03-14 Cordless radio recorder, for movements of medical instrument inside patient, transmits scan signal to medical instrument with transponder to pick up scan signal and send out response signal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10112303A1 true DE10112303A1 (en) 2002-10-02

Family

ID=7677462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10112303A Withdrawn DE10112303A1 (en) 2001-03-14 2001-03-14 Cordless radio recorder, for movements of medical instrument inside patient, transmits scan signal to medical instrument with transponder to pick up scan signal and send out response signal

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10112303A1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004008387A1 (en) * 2002-07-15 2004-01-22 Battelle Memorial Institute System for tracking medical devices
DE102004060930A1 (en) * 2004-12-17 2006-07-06 Siemens Ag Method for securing a medical device
DE102006019415B4 (en) * 2006-04-26 2013-03-14 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus and method for displaying the position of a medical device in the body of a living being
EP3355782A4 (en) * 2015-10-02 2019-06-12 Elucent Medical, Inc. Signal tag detection components, devices, and systems
US10751145B2 (en) 2015-10-02 2020-08-25 Elucent Medical, Inc. Signal tag detection components, devices, and systems
US11135034B2 (en) 2015-10-02 2021-10-05 Elucent Medical, Inc. Signal tag detection components, devices, and systems
US11185375B2 (en) 2018-06-05 2021-11-30 Elucent Medical, Inc. Exciter assemblies
US11298044B2 (en) 2016-08-12 2022-04-12 Elucent Medical, Inc. Surgical device guidance and monitoring devices, systems, and methods
US11344382B2 (en) 2014-01-24 2022-05-31 Elucent Medical, Inc. Systems and methods comprising localization agents

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19860058C1 (en) * 1998-12-23 2000-03-30 Siemens Ag Radio pollable surface wave component with optimal code range, e.g. for level measurement
US6122538A (en) * 1997-01-16 2000-09-19 Acuson Corporation Motion--Monitoring method and system for medical devices

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6122538A (en) * 1997-01-16 2000-09-19 Acuson Corporation Motion--Monitoring method and system for medical devices
DE19860058C1 (en) * 1998-12-23 2000-03-30 Siemens Ag Radio pollable surface wave component with optimal code range, e.g. for level measurement

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004008387A1 (en) * 2002-07-15 2004-01-22 Battelle Memorial Institute System for tracking medical devices
DE102004060930A1 (en) * 2004-12-17 2006-07-06 Siemens Ag Method for securing a medical device
US7432807B2 (en) 2004-12-17 2008-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Method for protecting a medical device
DE102004060930B4 (en) * 2004-12-17 2014-09-18 Siemens Aktiengesellschaft Securing a medical device
DE102006019415B4 (en) * 2006-04-26 2013-03-14 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus and method for displaying the position of a medical device in the body of a living being
US11344382B2 (en) 2014-01-24 2022-05-31 Elucent Medical, Inc. Systems and methods comprising localization agents
US10751145B2 (en) 2015-10-02 2020-08-25 Elucent Medical, Inc. Signal tag detection components, devices, and systems
US11135034B2 (en) 2015-10-02 2021-10-05 Elucent Medical, Inc. Signal tag detection components, devices, and systems
EP3355782A4 (en) * 2015-10-02 2019-06-12 Elucent Medical, Inc. Signal tag detection components, devices, and systems
US11786333B2 (en) 2015-10-02 2023-10-17 Elucent Medical, Inc. Signal tag detection components, devices, and systems
US11298044B2 (en) 2016-08-12 2022-04-12 Elucent Medical, Inc. Surgical device guidance and monitoring devices, systems, and methods
US11185375B2 (en) 2018-06-05 2021-11-30 Elucent Medical, Inc. Exciter assemblies
US11540885B2 (en) 2018-06-05 2023-01-03 Elucent Medical, Inc. Orthogonally isolated exciter with field steering
US11666391B2 (en) 2018-06-05 2023-06-06 Elucent Medical, Inc. Exciter assemblies

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60221781T2 (en) Wireless position sensor
DE69835422T2 (en) MEASUREMENT IN THE BODY'S INSIDE
DE69724781T2 (en) STENT FOR MEASURING PRESSURE
DE69532139T2 (en) Medical diagnosis, treatment and imaging system
DE102004058008B4 (en) Guidewire for vascular catheter with improved tracking and navigation
DE69434296T2 (en) DEVICE AND METHOD FOR THE TREATMENT OF ARRYTHMIAS OF THE HEART
DE102005034167B4 (en) Device and method for determining a position of an implant in a body
DE102005048892B4 (en) Device for carrying out rotablation and medical treatment device
DE69726576T2 (en) Placemark sample
DE69826421T2 (en) Image-controlled intervention procedure
DE60222870T2 (en) DEVICE FOR TRANSLUMINAL INTERVENTIONS WITH GUIDED CATHETERS OR OTHER EQUIPMENT THROUGH THE WALLS
DE19732784C1 (en) Positioning system and method for exact position determination of a manually operated manipulator in an MR tomograph
DE60219905T2 (en) SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING THE DISSOLUTION OF AN IMPLANTABLE MEDICAL DEVICE
DE69738274T2 (en) Mobile receiving and transmitting coils for a location system
DE19964016B4 (en) Method and device for positioning a body with a position sensor for irradiation
DE69731322T2 (en) A catheter tracking system
DE102009021232B4 (en) Patient couch, method for a patient couch and imaging medical device
DE102008019862B4 (en) Magnetic resonance apparatus and method for operating a magnetic resonance apparatus
EP1245191A2 (en) Method and imaging ultrasonic system for determination of the position of a catheter
DE19946948A1 (en) Method and arrangement for determining the position of a medical instrument
DE19751761A1 (en) System for continuous display of target location in medical treatments
DE102008002864A1 (en) Dynamic reference method and system for use with surgical procedures
DE102005010010A1 (en) System, apparatus and method for determining a position of an object
DE102009025077A1 (en) System for orientation support and representation of an instrument in the interior of an examination object, in particular in the human body
DE102005050344A1 (en) Cryocatheter for medical investigation and treatment equipment for e.g. diagnosis and treatment of heart infarcts, has image capture device that maps region of vessel around balloon arranged near catheter tip

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee