!HU000003066T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 003 066
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA A61B 17/17
(21) Magyar ügyszám: E 03 254481 (22) A bejelentés napja: 2003. 07. 17. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20030254481 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1382308 A2 2004. 01. 21. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1382308 B1 2007. 12. 05.
(51) Int. Cl.:
(30) Elsõbbségi adatok: 20020198514 2002. 07. 18.
(73) Jogosult: Biosense Webster, Inc., Diamond Bar, California (US)
US
(72) Feltalálók: Govari, Assaf, Haifa (IL); Dayan, Avinoam, Zichron Yacob (IL); Davison, Dale G., Warsaw, Indiana (US); Ferro, Thomas G., Fort Wayne, Indiana (US) (54)
(2006.01)
(74) Képviselõ: Szuhai Elemér, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest
Célzóeszközrendszer és eljárás
(57) Kivonat
HU 003 066 T2
A találmány célzóeszközrendszer (144) egy eszköz (20) helyének és irányának meghatározására egy céltárgyhoz (10) képest, amely eszközrendszernek az
eszközt (20) cél felé vezetõ, mozgatható helyezõfeje (74) van a helyezõfejen (74) elrendezett elsõ térelemekkel (30), továbbá második térelemei (136) vannak
11. ábra A leírás terjedelme 18 oldal (ezen belül 8 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1
HU 003 066 T2
2
a céltárgyhoz képest és a cél tengelyvonalához (64) képest ismert elrendezésben, amely elsõ és második térelemek legalább egyike érzékelõ, amely eszközrendszernek továbbá ismert, megkülönböztethetõ teret meghajtó jellel vezérelten gerjesztõ térgenerátorai vannak, ahol a legalább egy érzékelõ a gerjesztett térre válaszjelet generál, továbbá a tér gerjesztését vezérlõ és válaszjeleket feldolgozó, ezek alapján a helyezõfej (74) egy pontja helyének három koordinátáját és egy tájolóeszköz tengelyvonalának (72) két iránykoordinátáját meghatározó vezérlõegysége (68), és a vezérlõegység meghatározott eredményét kijelzõ képernyõje van, amely eredmény tartalmazza a helyezõfej (74) pontjának céltárgyhoz képest mért helyzetét, valamint a céltárgy (10) tengelyvonala (64) és a helyezõfej (74) tengelyvonala (72) relatív helyzetét, amely célzóeszközrendszernek térérzékelõkkel ellátott bemérõelemei (146) vannak egy fix kerethez képest rögzítetten elrendezve, és a vezérlõegység (68) az említett pont helyzetének meghatározásában a pont relatív helyét helyesbítõ korrekciós jeleket képez a bemérõelemek (146) megkülönböztethetõ válaszjelei alapján.
A találmány továbbá eljárás egy eszköz (20) helyének és irányának meghatározására egy céltárgyhoz (10) képest, amely eljárásban vesznek egy, az eszközt (20) céltárgy szerinti cél felé vezetõ, mozgatható helyezõfejet (74) a helyezõfejen (74) elrendezett elsõ térelemekkel (30), elrendeznek második térelemeket (136) a céltárgyhoz (10) képest és a cél tengelyvonalához (64) képest ismert elrendezésben, amely elsõ és második térelemek legalább egyike érzékelõ, vesznek térérzékelõkkel ellátott bemérõelemeket (146), amelyek egy fix kerethez képest rögzítetten vannak elrendezve, meghajtó jelekre válaszul egy vagy több, egymástól megkülönböztethetõ térjelet gerjesztenek, amely térjelek erõsségét és irányát legalább egy érzékelõvel és a bemérõelemekkel (146) érzékelik, és a térre válaszként érzékelõ jeleket keltenek, a helyezõfej (74) egy pontjának a céltárgyon (10) lévõ célhoz viszonyított három helymeghatározó koordináta értékét kiszámítják, és a kiszámított értéket a bemérõelemek (146) megkülönböztethetõ válaszjelei alapján korrigálják, majd a korrigált értékek alapján egy képernyõn (36) kijelzik a helyezõfej (74) tengelyvonalának (72) és a céltárgy szerinti cél tengelyvonalának (64) relatív helyzetét.
A találmány tárgya intramedulláris szögek alkalmazása csonttörésekben, ezen belül a szögek rögzítését operáció közben elõkészítõ célzóeszközrendszer és eljárás.
látorok alkalmazása esetén, közvetlen láthatóság körülményei között alkalmazható elõnyösen. Késõbb mágneses térérzékelõket kezdtek alkalmazni az intramedulláris szögek furatainak és rögzítõeszközeiket csonton át bevezetõ csontfuratok helyének összeegyeztetésére. A WO 93/02626 közzétételi iratban két vagy több mágnesteret keltõ tekercset tartalmazó, a szögbe vagy más rögzítõeszközbe behelyezhetõ próbatest van ismertetve. A tekercsek által keltett mágneses tér az üreges csonton kívül mozgatott járomérzékelõ tekercseivel detektálható. A WO 97/13467 közzétételi irat szerinti megoldásban egy rúd két végén egy-egy mágneses teret keltõ tekercs van rögzítve, amely rúd betolható az intramedulláris szög hosszirányú csatornájába. A mágneses tér a csonton kívül mozgatott, négytekercses érzékelõvel érzékelhetõ, amelynek hosszirányú mozgatásával megállapítható a szög furatának hosszirányú helye, és egy másik érzékelõ kerület menti, 45°¹os elfordításával megállapítható a furat átlóiránya. Az US–A–5,411,503 szabadalmi leírásában foglalt megoldást a találmányunkhoz legközelebb álló megoldásként ismerjük, így fõ igénypontjaink tárgyi körébe a találmányunkkal összevethetõ jellemzõit befoglaltuk. Az ismert megoldásban olyan próbatestet alkalmaznak, amely a csontba már behelyezett intramedulláris szög hosszanti csatornájába utólag behelyezhetõ. Az operátor egy kézi tájolóeszközt mozgat, amellyel megállapítja a furat helyét és irányát. A tájolóeszköz alkalmas a helyezõ- és fúrószerszám megvezetésére, és az egyezõ helyzet megtartására. Egy, a próbatesttel és a kézi tájolóeszközzel kábeleken át összekötött kijelzõ-
A technika állása: Amióta intramedulláris szögeket alkalmaznak ortopédiai ellátásban törött csontok rögzítésére, a szögek csontban történõ rögzítésére a szögben és a csontban keresztirányú furatot készítenek, amely szög furatába és a csontfuratba rögzítõelemet helyeznek. A szögben elõre kialakított furatot az operátor nem láthatja, mielõtt a csontot átfúrná. Emiatt nehéz feladat megállapítani a szög furatának helyét, a csontban kialakítandó furat helyének betájolásához segédeszközökre van szükség. Az üreges csontba fúrandó lyuk helyének meghatározására korábban röntgensugaras, fluoroszkópiás vezetõeszközöket alkalmaztak, gyakran ezeket mechanikus helyezõeszközökkel, sztereosztatikus kerettel, C karral kombinálva. Ezek az eszközök nem voltak megfelelõk precíz illesztés megvalósítására, és az egyszer már megállapított illesztõhelyzet megtartásában, továbbá fölöslegesen nagy sugárzásnak tették ki az operátort, a pácienst és a segéderõket. A röntgensugárzás hatásának limitálására tett kísérletek nem hoztak megfelelõ eredményt. Ezek a módszerek gyakran elnyújtották az operáció idõtartamát, megnövelték a kockázatot és a mortalitást. Érzékelõket régóta alkalmaznak orvosi eszközök, manipulátorok pozicionálására. Az US–A–5,279,309 szabadalmi leírás szerint fényemittáló irányítópontokat helyeznek el a páciens testén, amelyekhez egy háromdimenziós referenciakeretet tájolnak be, ehhez képest állítják az érzékelõt. Ez az elrendezés, például robotmanipu-
30
35
40
45
50
55
60
2
1
HU 003 066 T2
képernyõn a relatív helyzetekrõl grafikus információ jelenik meg, amellyel követhetõk a keresés során bekövetkezõ helyzetváltozások, így vizuális információ alapján folytatható az egyezõ pozíció keresése. Két, egymásra merõleges, elektromágneses gerjesztõtekercs van beágyazva a szög egyik vége környezetében, a szög furatától meghatározott távolságban. A két tekercs gerjesztése idõben váltakozva, egymást nem átlapolva történik. A külsõ célzóeszköz számos érzékelõtekercset vagy Hall-átalakítót tartalmaz, amelyek nulla kimenõjellel jelzik, ha a cél és a célzóeszköz pozíciója egyezik. Az US–A–5,127,913 szabadalmi leírása szög csatornájába helyezendõ próbatestben neodymium állandó mágnesek alkalmazását javasolja. A próbatest számos nagy energiájú, a szög hosszirányára merõleges póluspárral rendelkezõ mágnest hordoz, amelyek az intramedulláris szög hossza mentén kialakított furatainak tengelyvonalában helyezkednek el. Ezt az elrendezést egy indikátor segítségével elõre beállítják. A furatok helyének detektálásához elegendõ egy mágnest használni, amely a csont külsõ felületén a belsõ mágnessel szemben áll meg. Ez a detektálás azonban nem kellõen érzékeny és pontos, és nem alkalmas a fúrószerszám irányítására. Az US–A–5,584,838 szabadalmi irat megoldást javasol mágneses tér generálására egy intramedulláris szögben, amely tér maximális térereje egy keresztirányú furat tengelyvonalában a legnagyobb, és innen sugárirányban csökkenõ. A fúró vezetõhüvelyén érzékelõelrendezés van rögzítve különbözõ szöghelyzetekben, sugárirányban különbözõ helyeken. Ez az elrendezés alkalmas a központosságtól való eltérés érzékelésére, és elfogadható pontossággal a fúrószerszám megvezetésére. Az US–A–6,074,394 szabadalmi iratban egy olyan célzóeszközrendszer van javasolva, amelynek legalább két, mágnesterû kommunikációs egysége van. Az eszközrendszernek vevõ- és adórésze van, amely adórész pulzáló egyenárammal, három egymásra merõleges tengelyirányú mágneses teret kelt. A kommunikációs egységek egyike a fúróvezetõ eszközön van telepítve, a második kommunikációs eszköz egy implantátumcsatlakozóhoz van rögzítve. A fúróvezetõ eszköz pozicionálása az implantátumcsatlakozóhoz képest történik, a pulzáló egyenáram által keltett vevõegység által vett mágneses jelek segítségével. A tájékozódást segíti egy virtuális keretrendszer, amelyben az implantátumcsatlakozó ismert helyet foglal el, és amelyben megjelenik a fix konzolon elrendezett kijelzõn a fúróvezetõ relatív helye. Ez a rendszer meglehetõsen kényelmetlen az operáló orvos számára, mert a kijelzõt állandóan figyelnie kell, vagy egy, a kijelzõt figyelõ segéderõ hangutasításai szerint kell cselekednie. A találmány rövid ismertetése Elsõdleges célunk a találmánnyal olyan, mágnestér-generátorokat alkalmazó, kompakt, kézben tartható tájolóeszközzel megvalósított célzóeszközrendszer ki-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
alakítása, amely alkalmas csontba ültetett intramedulláris szögek vagy más ortopédiai eszköz furatainak kívülrõl történõ megcélzására. További célunk a találmánnyal olyan, kézben tartható, célzóeszközrendszer kialakítása, amely nem érzékeny az operációs környezetben elõforduló eszközök anyagának mágneses tulajdonságaira. További célunk a találmánnyal olyan, kézben tartható tájolóeszközzel megvalósított célzóeszközrendszer kialakítása, amely az operáló orvos számára szemléletesen indikálja a fúró vagy más ortopédiai orvosi eszköz relatív helyzetét a célt képezõ, rejtett furathoz képest. További célunk a találmánnyal olyan, kézben tartható tájolóeszközzel megvalósított célzóeszközrendszer kialakítása, amely az operáló orvos számára szemléletesen indikálja a fúró vagy más ortopédiai orvosi eszköz relatív helyzetét és irányát az ortopédiai eszköz célt képezõ, rejtett furatához képest. A fenti és más célkitûzések a találmány szerint olyan célzóeszközrendszer megalkotásával teljesültek, amely eszközrendszer kézi tájolóeszköze egyesítve van egy fúró vagy más orvosi munkaeszköz vezetõhüvelyével. Az eszközrendszer mágneses térérzékelõket és térgenerátorokat (térelemeket) alkalmaz, amelyek között vezetékes vagy vezeték nélküli kapcsolat van megvalósítva. Az eszközrendszerben térérzékelõ vagy térgenerátor van behelyezve az intramedulláris szögbe vagy más ortopédiai eszközbe. Az alkalmazott térérzékelõk képesek a térerõ és térerõirány detektálására, megkülönböztetésére. A térérzékelõ jelét egy, elõnyösen a kézi helyezõfejben elrendezett vezérlõegység dolgozza fel, meghatározva az eltérést a céltól, és a relatív helyzet, valamint irány jellemzõit egy képernyõs megjelenítõn, grafikusan írja ki. A képernyõ és elõnyösen egy, az eltérésre jellemzõ hangjelet adó hangszóró is, a kézi tájolóeszközben foglal helyet. A feladat találmány szerinti megoldása az 1 igénypontban jellemzett célzóeszközrendszer. A találmány szerinti célzóeszközrendszer elõnyös kialakításai a 2–15. igénypontokban vannak jellemezve. A találmány szerinti megoldás másrészt a 16. igénypontban jellemzett eljárás egy eszköz helyének és irányának meghatározására egy céltárgyhoz képest. Az eljárás elõnyös megvalósítási formái a 17–30. igénypontokban vannak jellemezve. A találmány rövid ismertetése rajzok alapján. A rajzon az 1. ábra célzóeszközrendszer vázlatos ábrázolása, a 2. ábra az 1. ábra szerinti eszközrendszer térérzékelõ egységének részét képezõ érzékelõtranszponder vázlata, a 3. ábra jelfeldolgozó egység 2. ábra szerinti érzékelõtranszpondert meghajtó egységének tömbvázlata, a 4. ábra intramedulláris céltárgyba helyezett, három dimenziós térérzékelõ-elrendezés, az 5. ábra az 1. ábra szerinti eszközrendszer képernyõjén megjelenõ, példakénti kijelzés, a
1
HU 003 066 T2
6. ábra az 1. ábra szerinti eszközrendszer képernyõjén megjelenõ, másik példakénti kijelzés, a 7. ábra vezetékes térérzékelõkkel megvalósított célzóeszközrendszer vázlatos ábrázolása, a 8. ábra a 7. ábra szerinti célzóeszközrendszerben használatos, háromdimenziós térérzékelõ-elrendezés, a 9. ábra külön mágnestér-generátorokkal táplált térérzékelõkkel megvalósított célzóeszközrendszer vázlata, a 10. ábra a térérzékelõ helyén állandó mágnessel megvalósított célzóeszközrendszer vázlata, a 11. ábra a találmány szerinti, korrekciós bemérõelemekkel megvalósított célzóeszközrendszer vázlata. A találmány szerinti megoldás részletes ismertetése Az alábbi ismertetésben számos opcionális részletet ismertetünk a jobb megérthetõség érdekében, a szakterületen jártas szakember számára egyértelmû, hogy a találmány e részletmegoldásoktól eltérõ módon is megvalósítható. Másrészt eltekintettünk széles körben ismert áramkörök, vezérlõlogikák és számítógépprogram-utasítások ismertetésétõl annak érdekében, hogy ne bonyolítsuk szükségtelenül a leírást.
5
10
15
20
25
30 Elsõ példa Az 1. ábrán 14 csont 12 velõcsatornájába betûzött intramedulláris 10 szög (az igénypontokban céltárgy) van ábrázolva, amely 10 szöggel megerõsítik a 14 csontot annak 16 töréshelye környezetében. Az intramedulláris 10 szög testében keresztirányú 18 furatok vannak kialakítva 20 rögzítõelem számára. A 20 rögzítõelem lehet csavarorsó vagy huzal, amelyet az operáló orvos helyez be a 18 furatba anélkül, hogy láthatná, hol kell lyukat fúrni a 10 szöget takaró csontfalban. A célzóeszközrendszer fõ része egy kézzel mozgatható 74 helyezõfej, amelynek része többek között egy mágnestér érzékelésen alapuló 22 tájolóeszköz és egy eszközvezetõ 34 hüvely. A 34 eszközvezetõ hüvelybe az 1. ábrán egy a 18 furatba bevinni szánt 20 rögzítõelem van betûzve. Az intramedulláris 10 szög hosszanti hornyába egy miniatûr mágnestér 24 érzékelõegység van behelyezve a 18 furat 64 tengelyvonalához képest ismert eltérésû pozícióban. A találmány egy elõnyös megvalósításában ez a miniatûr érzékelõegység érzékeny a mágneses tér nagyságára és irányára, amelyeket meg tud különböztetni egymástól. Ilyen érzékelõegység ismert az US–A–5,913,820 és WO 096/05768 szabadalmi leírásokból. Elõnyösen a mágnestér 24 érzékelõegység becsúsztatható az intramedulláris 10 szög hosszirányú hornyába, és késõbb, az operáció végén kihúzható onnan. Egy alternatív megoldásban a 24 érzékelõegység az intramedulláris 10 szög állandó, integráns részét képezi.
35
40
45
50
55
60 4
2
Elõnyösen a 24 érzékelõegység egy független, vezeték nélküli része a célzóeszközrendszernek, amely 24 érzékelõegység kívülrõl, sugárzott energiából nyer táplálást. Ennek részleteit alább ismertetjük. A 74 helyezõfejjel célszerûen egy egységet alkot egy adó-vevõ 28 jelfeldolgozó egység, amelynek 66 antennája és adó-vevõ áramkörökkel rendelkezõ 68 vezérlõegysége van. Az adó-vevõ áramkörök a 24 érzékelõegységgel kommunikálnak, amely 24 érzékelõegység kívülrõl kapott elektromágneses energiával meghatározza az õt átjáró mágneses terek térerõsségét és irányát. A 74 helyezõfej (eszközvezetõ 34 hüvelyének) 72 tengelyvonalát X koordináta iránynak tekintjük egy X, Y, Z háromdimenziós koordináta-rendszerben. A mágneses erõtér lehetõ kis zavarása érdekében az intramedulláris 10 szöget titánból vagy más, mágneses térrel nem interferáló anyagból készítik. A késõbbiekben látni fogjuk, hogy a találmány szerinti megoldás esetében erre már nincs szükség. Elõnyösen az adó-vevõ 28 jelfeldolgozó egységnek számos mágnestér- 30 generátor-modulja van amelyek jellemzõen tekercsek, amely tekercsek mindegyike egymásétól különbözõ frekvencián vagy különbözõ idõintervallumban mûködik. A 28 jelfeldolgozó egység elõnyösen négy 30 generátormodullal rendelkezik. A 24 érzékelõegység táplálásáról a 28 jelfeldolgozó egység a 66 antennája útján gondoskodik. A 28 jelfeldolgozó egység 68 vezérlõegysége teszi lehetõvé, hogy a 24 érzékelõegység megkülönböztesse a 30 generátormodulok által keltett tereket. Ezekbõl kalkulálható a 74 helyezõfej és a 20 rögzítõelem relatív helyzete a 18 furathoz képest. A 24 érzékelõegység és a 28 jelfeldolgozó egység 30 generátormoduljainak relatív helyzete egy 36 képernyõn, grafikus kijelzésként jelenik meg. A kijelzésbõl következtetni lehet a helyzetkülönbség nagyságára és irányára, és ezt a jelet visszacsatolásként hasznosítva kézzel célozhatjuk meg a láthatatlan célt, az intramedulláris 10 szög 18 furatát. A 36 képernyõ a 28 jelfeldolgozó egység része, és elõnyösen a kézzel mozgatható 74 helyezõfejen van elrendezve. A 36 képernyõ és a 74 helyezõfej össze van építve a 28 jelfeldolgozó egységgel. A 36 képernyõn valós idõben jelenik meg a 74 helyezõfej mozgatásából eredõ új állapot. A 76 kijelzés elõnyösen egy hajszálkereszt és egy ehhez képest elmozduló kör, de más szemléletes kijelzés is alkalmazható. A 28 jelfeldolgozó egység kiadhat a célzási állapotnak megfelelõ hangjeleket is, amely hangjelek egy beépített 38 hangszórón szólalnak meg. Egy alternatív megoldásban egy, a 68 vezérlõegységre csatlakoztatott számítógép-monitor is alkalmazható kijelzõként. A 2. ábrán egy érzékelõ- 78 transzponder fõ egységei vannak feltüntetve, amely érzékelõ- 78 transzponder a 24 érzékelõegység egyik alkotója. Az érzékelõ78 transzponder tartalmaz egy 80 táptekercset, egy 82 érzékelõtekercset, és egy vezérlõ- 84 chipet. A vezérlõ- 84 chip elõnyösen tartalmaz egy 86 feszültségfrekvencia (V/F) konvertert, amely RF jelet generál, amely RF jel frekvenciája feszültségfüggõ, azzal az
1
HU 003 066 T2
árammal arányos, amely a mágneses tér hatására a 82 érzékelõtekercsben keletkezik. A 80 táptekercs 1 MHz fölötti frekvenciatartományban RF jelek adására és vételére alkalmas. A82 érzékelõtekercs ezzel szemben 1–3 kHz frekvenciatartományra van méretezve, a 30 generátormodulok ilyen frekvenciájú elektromágneses teret gerjesztenek. Alkalmazási körülményektõl függõen más frekvenciatartományok is választhatók. Az egész 78 transzponder hossza jellemzõen 2–5 mm, átmérõje 2–3 mm, így behelyezhetõ egy intramedulláris 10 szög (1. ábra) hosszirányú hornyába. A 2. ábra szerinti 78 transzpondert meghajtó elektronikus egység tömbvázlatát mutatja a 3. ábra. Ez az elektronikus egység a 28 jelfeldolgozó egység, ezen belül a 68 vezérlõegység (1. ábra) része. A 28 jelfeldolgozó egységnek 88 RF teljesítményadó fokozata van, amely 66 antennára dolgozik, 2–10 MHz frekvenciatartományban. A 66 antennán kisugárzott jelet veszi a 78 transzponderek 80 táptekercse, a vett jelet a 84 chip egyenirányítja, és ezzel táplálja saját áramköreit, miközben a 30 generátormodulok 90 tekercsei mágnesteret gerjesztenek, amit a 78 transzponderek 82 érzékelõtekercse érzékel. A mágnestér által a 82 érzékelõtekercsben keltett áram függ a mágneses tér iránya és a tekercs iránya közti összhangtól. A 82 érzékelõtekercsben a mágneses térnek az a komponense kelt áramot, amelynek iránya egybeesik a 82 érzékelõtekercs tengelyvonalával. A 82 érzékelõtekercsben keltett áram tehát irányfüggõ. A 82 érzékelõtekercsben keltett áram másrészt arányos a mágneses tér érzékelt komponensének térerejével, ami a relatív helyzetre jellemzõ. A keltett áramjel amplitúdója tehát egyrészt a pozícióról, másrészt az irányról ad információt a 82 érzékelõtekercs és a mágneses teret keltõ 90 tekercs viszonylatában. Elõnyösen egy 92 szinkronizálóóra szinkronizálja a 94 vezérlõegység és a 88 RF teljesítményadó fokozatok mûködését. A 88 RF teljesítményadó fokozatok be vannak építve a 28 jelfeldolgozó egységbe, de lehetnek attól különállóak is. Leginkább elõnyös, ha a 88 RF teljesítményadó fokozat által keltett jel frekvenciája egész számú többszöröse a 90 tekercsek által keltett mágneses tér frekvenciájának. Az idõbeni szinkronizálás lehetõvé teszi a 84 chip számára, hogy fázisérzékenyen detektáljon, így megnövelhetõ a 82 érzékelõtekercsben keltett áram jel/zaj viszonya. Az érzékelõ jelének fázisérzékelése lehetõvé teszi a 82 érzékelõtekercs 180°¹os megfordításából eredõ bizonytalanság kiküszöbölését is. A 2. ábra szerinti 84 chip a 82 érzékelõtekercsben különbözõ frekvenciájú mágnestér által keltett áramokat érzékelhet. Az áram jellemzõit nagyfrekvenciás jelre ülteti, és visszasugározza a 80 táptekercsen át a 66 antennára. Elõnyösen ez a nagyfrekvenciás vivõjel az 50–150 MHz tartományban van. Az így képzett frekvenciamodulált (FM) jel három különbözõ komponenssel van modulálva, amely modulálókomponensek idõben változnak attól függõen, hogy a generátormodulok 90 tekercsei az adott pillanatban milyen frekvenciájú mágneses teret létesítenek. A moduláció nagysága
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 5
2
arányos a három frekvencia áramkomponenseivel. A frekvenciamoduláció alkalmazása elõnyösebb, mint az amplitúdómodulációé, mert így a mért amplitúdók is átvihetõk a 78 transzponderrõl a 66 antennára úgy, hogy ezt nem befolyásolja az átvitel során keletkezõ jelgyengülés, amelyet a 78 transzponder által adott jel szenved, miközben áthalad a páciens testszövetén. A 84 chip egy alternatív kialakításban mintavevõ fokozatot és analóg/digitális (A/D) átalakítót tartalmaz, amely átalakító a 82 érzékelõtekercsben keltett áram amplitúdóját digitalizálja. Ez esetben a 84 chip digitálisan modulált rádiófrekvenciás (RF) jelet képez, és juttat a 80 táptekercsre. A célnak bármilyen ismert digitális kódolási és modulálási mód megfelel. A szakterületen jártas szakértõ más kódoló- és modulálómegoldásokat is tud alkalmazni. A frekvenciamodulált vagy digitálisan modulált RF jelet a 80 táptekercsrõl a 66 antennán át 96 jelvevõ és demodulátoregység veszi és alakítja egy 98 pozíció- és irányprocesszor által feldolgozható jelekké. A 96 jelvevõ és demodulátor a 78 transzponderrõl vezeték nélkül átvitt 70 jeleket (1. ábra) erõsíti, szûri és digitalizálja. A digitalizált jelekbõl a 98 pozíció- és irányprocesszor kiszámítja a 78 transzponder relatív pozícióját és irányát, továbbá ezekbõl az adatokból a 18 furat (1. ábra) helyét és irányát. A 78 transzponder pozícióját és irányát a mágnesteret keltõ 90 tekercsek helyéhez képest határozza meg a 98 pozíció- és irányprocesszor. Minthogy a 90 tekercsek helye és iránya a 18 furatok helyéhez viszonyítva ismert, egy következõ lépésben a 74 helyezõfej állása a 18 furathoz képest is meghatározható. A 98 pozíció- és irányprocesszor funkcióját elláthatja egy általános célú számítógép is, vagy elláthatja a 68 vezérlõegység megfelelõen programozott mikroprocesszora (1. ábra), amelynek bemeneti áramköre alkalmas a 96 jelvevõ és demodulátor kimenõjeleinek feldolgozására. A 98 pozíció- és irányprocesszor által kinyert adatok grafikus képként jelennek meg a 36 képernyõn, vagy más módon segítik az operáló orvos (operátor) tájékozódását. A 4. ábrán kinagyítva látható az 1. ábra szerinti 24 érzékelõegység 78 transzpondereinek elrendezése. Egy 24 érzékelõegységben három egyforma transzponder található, középvonalával az egymásra merõleges három különbözõ X, Y, Z koordináta irányban elrendezve. Három helyett hat koordinátairányt is használhatunk a 74 helyezõfej egy pontja helyének meghatározásában, az irányok egyértelmû meghatározása érdekében, a WO 094/04938 közzétételi iratban ismertetett algoritmus szerint. Ezek a lehetséges koordináták az X, Y és Z koordináta irányokon túlmenõen az XY, YZ és XZ síkok. Egy alternatív megoldásban a 24 érzékelõegységben csak egy 78 transzponder van, egynél több térgenerátor- 90 tekercs alkalmazása esetén ez is elegendõ az X, Y, Z koordináta értékek és a 64 és 72 tengelyvonalak iránya közötti szögek meghatározására az YZ és XZ síkokban. A 24 érzékelõegységek részletesebb leírása az EP–A–1,321,097 szabadalmi leírásban található.
1
HU 003 066 T2
A 98 pozíció- és irányprocesszor a WO 96/05768 és WO 94/04938 közzétételi iratok szerinti algoritmusokat és a 24 érzékelõegységbõl származó információt használja az eszközvezetõ 34 hüvelynek 18 furatra vagy más célra történõ tájolásában. Az 5. ábra szerinti 100 képernyõn megjelenõ kijelzésben 102 hajszálkereszt reprezentálja a 18 furat 64 tengelyvonalát, és 104 kör reprezentálja 74 helyezõfej 72 tengelyvonalát. Egy 106 vektor mutatja, az operátor orvos számára könnyen érthetõ módon, a 64, 72 tengelyvonalak szögeltérését. A 106 vektor nagysága a szögeltérés nagyságával arányos, iránya a szögeltérés irányára mutat. Az 5. ábrán a 106 vektor hossza nem nulla, tehát van szögeltérés (nincs párhuzamosság) a 18 furat 64 tengelyvonala és a 74 helyezõfej 72 tengelyvonala között. A különbségvektor komponensei leírhatók a két fõ tengelyiránnyal az XY, XZ és YZ síkokban. A 6. ábra azonos elemeinek jelölései megegyeznek az 5. ábra szerinti jelöléseivel, A 6. ábra szerinti 108 képernyõ hasonló az 5. ábra szerinti 100 képernyõhöz, de ezen az ábrán a 106 vektor 110 vektorpontként jelenik meg, ami azt jelenti, hogy nincs szögeltérés a 18 furat 64 tengelyvonala és a 74 helyezõfej 72 tengelyvonala között, azaz a két tengelyvonal párhuzamos egymással, a 74 helyezõfej tehát elfordult az elõzõ állapothoz (5. ábra) képest. Ezt a szögállást megtartva könnyen rámozgathatjuk a 74 helyezõfejet a 18 furatra. Operáció A mágnestér-érzékeléssel mûködõ 22 tájolóeszközt orvosi beavatkozás során használhatjuk a csontban létesítendõ furat helyének kijelölésére, a fúró megvezetésére, és a 20 rögzítõelem bevezetésére a 18 furattal koncentrikus csontfuratba. Ezt megelõzõen az orvos hagyományos invazív vagy minimálisan invazív mûvelettel készít a 14 csontban fészekfuratot az intramedulláris 10 szög számára a csont 12 velõcsatornájában. Az intramedulláris 10 szöget ebbe a fészekfuratba vezeti be, a csont 16 töréshelyének környezetében. Gondot fordítanak arra, hogy az operálóasztalon ne maradjanak mágnestérrel mágnesesen interferáló tárgyak, bár a találmány szerinti, késõbb ismertetendõ megoldásban erre nincs szükség. Az operátor betáplálja az offszetekre (ismert méretkülönbségekre) vonatkozó információkat a 28 jelfeldolgozó egységbe, a 74 helyezõfejet a 18 furat feltételezett helye elé mozgatja. Ezt követõen mûködteti a 30 generátormodulokat, és a 24 érzékelõegységbõl származó válaszjel megjeleníti a 36 képernyõn a relatív pozíció- és irányeltéréseket. Ezzel egy idõben a 38 hangszóróból hallható hangjelek is orientálják az operátor orvost. Ha a 28 jelfeldolgozó eszközt tartalmazó 74 helyezõfej mozgatásával az operátor egyezést ért el, a 74 helyezõfejet rögzíti, és az eszközvezetõ 34 hüvelyen átvezetve egy fúrót, a 10 szög 18 furatával koncentrikus lyukat fúr a 14 csontba. Ezt követõen a 20 rögzítõelemet fûzi be az eszközvezetõ 34 hüvelybe, és így megvezetve helyezi azt be a csontfuratba (lyukba). Ezt követõen a 74 helyezõfej rögzítése oldható, a tájolóeszköz eltávolítható a mûveleti területrõl. A 24 érzékelõegység ahelyett, hogy a
2
10 szög állandó részét képezné, lehet egy próbatestben rögzítve, ha a 18 furat helyéhez képest ismert a próbatestben rögzített 24 érzékelõegység pozíciója. 5
10
15
20
25
Második példa A 7. ábrán a célzóeszközrendszer egy alternatív kialakítása van szemléltetve. Az 1. ábrán is megtalálható elemek jelölése és megnevezése a 7. ábrán megegyezik az 1. ábra szerintivel. Ebben a példában a mágneses célzóeszközrendszer 112 tájolóeszköze vezetékes kapcsolatban van a mágnestér 114 érzékelõegységével, amelyet az 1. ábra szerinti, vezeték nélküli 24 érzékelõegység helyén alkalmaztunk. Az érzékelt jelek kiolvasása tehát 26 vezetékeken át történik a kézi 118 helyezõeszközben. A 118 helyezõeszköz abban különbözik az 1. ábra szerinti 28 helyezõeszköztõl, hogy nincs antennája, ehelyett a 26 vezetékek kötik össze a 114 érzékelõegységgel. A 8. ábrán a 7. ábra szerinti vezetékes 114 érzékelõegység érzékelõ- 120 tekercseinek térbeli elrendezése van szemléltetve. A három 120 tekercs három egymásra merõleges X, Y, Z koordináta irányban áll, így a tekercsek különbözõ irányú mágneses térerõsségre érzékenyek. A 120 tekercsek lehetnek lágyvas magosak vagy légmagosak. A 26 vezetékek célszerûen vezetékpárok, amelyek elõnyösen árnyékolva vannak szórt mezõ behatásának kizárása érdekében. A 114 érzékelõegységhez hasonló érzékelõ ismerhetõ meg a WO 96/05768 közzétételi iratból.
30
35
40
45
50
55
60 6
Harmadik példa A 9. ábrán a célzóeszközrendszer egy alternatív kialakítása van szemléltetve. Az 1. ábrán is megtalálható elemek jelölése és megnevezése a 9. ábrán megegyezik az 1. ábra szerintivel. Ebben a példában a 122 tájolóeszköz hasonló az 1. ábra szerinti 22 tájolóeszközhöz, attól eltekintve, hogy itt három külsõ mágnestér124 térgenerátor is alkalmazásra került. Ezeket a 124 térgenerátorokat egy 126 vezérlõegység hajtja meg. A 124 térgenerátorok elõnyösen egy mûtõasztal vagy más keret különbözõ pontjain vannak rögzítve, és a célzóeszközrendszer referenciapontjaiként szolgálnak. Ezen 124 térgenerátorok alkalmazásával egy 132 érzékelõegység helye a kerethez képest számadatokkal is meghatározható. Az alábbiakban kifejtjük, hogy ennek az elrendezésnek különbözõ variációi lehetségesek. Lehetséges megoldás az 1. ábra szerinti térelem elrendezés, de fel lehet cserélni, például a térelemek szerepét, azaz az intramedulláris 10 szög mentén, a szenzor helyén lehet térkeltõ elem, és a térgenerátorok helyén lehetnek térérzékelõ egységek. A 122 tájolóeszköz 130 jelfeldolgozó egységében számos vezeték nélküli 128 érzékelõ van elrendezve. Az intramedulláris 10 szögben egy miniatûr mágneses 132 térelem foglal helyet a 18 furat 64 tengelyvonalához képest ismert koordinátahelyen és ¹irányban. Egy lehetséges változatban a 132 térelem egy érzékelõegység, és a 128 térelemek mágnestérkeltõ egységek, egy másik változatban a 132 térelem mágnesteret keltõ egység, és a 128 térelemek érzékelõk.
1
HU 003 066 T2
Egy további változatban mind a 128 térelemek, mind a 132 térelem érzékelõegységekként mûködnek, és a 124 térgenerátorok keltik a tájoláshoz szükséges, komplex mágneses teret. További változatok is lehetségesek, így mind a 128 térelemek, mind a 132 térelem táplálása megoldható nagy teljesítményû, nagyfrekvenciás mágneses térrel, amely teret a 124 térgenerátorok keltik. Ez esetben is a 128 térelemek és a 132 térelem bármelyike vagy mindegyike lehet vezeték nélküli jelátvitelre kialakítva. Egy további elõnye ennek az elrendezésnek, a kézi tájolóeszköz méreteinek és tömegének minimumra csökkenthetõsége. Negyedik példa A 10. ábrán a célzóeszközrendszer egy alternatív kialakítása van szemléltetve. Az 1. ábrán is megtalálható elemek jelölése és megnevezése a 10. ábrán megegyezik az 1. ábra szerintivel. A célzóeszközrendszer 134 tájolóeszköze hasonló az 1. ábra szerinti 22 tájolóeszközhöz, de itt az intramedulláris 10 szögben 136 állandó mágnes van a 24 érzékelõegység helyén. A 136 állandó mágnes mintegy 5 mm hosszú és 1,5–2 mm átmérõjû test. Az NB5 mágnesek alkalmasak e célra. A 136 állandó mágnes lehet állandóra (integránsan) beépítve az intramedulláris 10 szögbe, de elõnyösen egy a szöget helyettesítõ, kalibráló próbatestbe van beledugva, amely próbatestnek a behelyezés mélységét meghatározó ütközõfelülete van. Amikor a próbatest van behelyezve a 10 szög helyére, alkalmas a szög 18 furatának tengelyvonalába esõ csontfurat helyének becélzására. Az 1. ábra szerinti 28 tájolóeszköznek megfelelõ 134 tájolóeszközben 140 térérzékelõk vannak beépítve, amelyek detektálják a 136 állandó mágnes helyét és irányát. A 140 térérzékelõk jelfeldolgozó egységre vannak csatlakoztatva, amely egység elõnyösen a 68 vezérlõegység része. A WO 94/04938 közzétételi irat szerinti technikát és algoritmust alkalmazva meghatározható és a 36 képernyõn kvalitatíve és kvantitatíve is kijelezhetõ a 134 tájolóeszköz helyzete a 18 furathoz képest és a 64, 72 tengelyvonalak szögeltérése. Ötödik példa Ha egy mágneses térre reagáló, idegen tárgy kerül a céltárgy (esetünkben az intramedulláris 10 szög) környezetébe, vagy ha maga a céltárgy mágneses térre reagáló anyagból készült, az eltorzítja a célzáshoz létrehozott mágneses teret, mert parazita mágnesterek keletkeznek, ami a célra találásban hibát okozhat. Az US–A–6,074,394 szabadalmi leírás egy megoldást ismertet a fent említett zavaró hatás kiküszöbölésére, amit pulzáló egyenáramú tér alkalmazásával ér el. A találmányunk szerinti megoldás a mágneses térre reagáló tárgy célzást zavaró hatását váltakozó áram alkalmazásával is képes kiküszöbölni. A 11. ábrán a célzóeszközrendszer egy alternatív, a találmányt megvalósító kialakítása van szemléltetve. Az 1. ábrán is megtalálható elemek jelölése és megnevezése a 11. ábrán megegyezik az 1. ábra szerintivel,
5
10
15
20
25
30
35
és a két ábrára egyszerre hivatkozunk a példában. A célzóeszközrendszer 144 tájolóeszköze az 1. ábra szerinti 22 tájolóeszköznek felel meg, de itt az eszközrendszer részét képezik 146 bemérõelemek is. Elõnyösen a 146 bemérõelemek abszolút helye egy fix referenciakereten adott. A referenciakeret például elhelyezhetõ az operálóasztalon, és a 146 bemérõelemek lehetnek a kereten rögzítve. A 146 bemérõelemek lehetnek vezeték nélküli érzékelõegységek, olyanok, mint a fent ismertetett 24 érzékelõegység, vagy lehetnek Hall-hatás-érzékelõk. A 146 bemérõelemek helyének meghatározása a fentebb már leírt technikával történhet. A 146 bemérõelemek helyének minden ezt követõen érzékelt változása mérési hibának a következménye, amely mérési hiba egy mágnesezhetõ tárgy mágnestérbe kerülésének lehet a következménye. Ebbõl következik, hogy a 146 bemérõelemek pozíciói mért adatának megváltozásait felhasználva térbeli interpolálással korrigálható a tájolásban a mágnesezhetõ tárgy által okozott hiba. A 11. ábrán négy ilyen 146 bemérõelem van ábrázolva. További bemérõelemekkel kiegészítve a célzóeszközrendszert (amely további bemérõelemek más síkban vannak elrendezve) növelhetõ a lineáris vagy nonlineáris interpoláció pontossága. Elõnyös elrendezésben a 146 bemérõelemek háromdimenziós térben körülveszik a 136 érzékelõegységet úgy, hogy valamelyik 146 bemérõelem mindig az idegen tárgy és a 136 érzékelõegység között legyen. Egy elõnyös elrendezésben a négy vagy több 146 bemérõelem pozíciója látszólagos megváltozásának mért értékét térbeli interpolálóalgoritmus input adataiként használjuk fel. Egy egyszerû, lineáris példát az alábbi táblázatban mutatunk be. A példában a 136 érzékelõegység eredetileg két 146 bemérõelem között van, és a 74 helyezõfejet egy kezdõhelyzetbõl egy véghelyzetbe mozgatjuk. Kezdeti mért érték (cm)
40
45
2
Végsõ mért érték (cm)
Korrekció
1. bemérõelem
0,cm
0,1 cm
0,cm
74 helyezõfej
0,1 cm
0,5 cm
0,4 cm
2. bemérõelem
10,cm
10,cm
10,cm
Ennek a technikának a találmány szerinti alkalmazása megmutatja, hogy a 74 helyezõfej és vele a kézzel mozgatható célzóeszköz egésze más távolságokra mozdult el a 136 (24) érzékelõegységtõl, ahhoz képest, 50 amit a 146 bemérõelemek alkalmazása nélkül tett volna meg. A célzóeszközrendszer 144 tájolóeszközének 28 jelfeldolgozó egysége tehát valós idõben kompenzálja azon pozícióhibákat a mért értékekben, amelyeket egy idegen tárgy jelenléte okozhat a mágneses tér55 ben. Minthogy az operációnál használt szerszámok és más eszközök helye gyakran változik az operációs asztalon, szükséges, és elõnyös a mért pozíciók ellenõrzése és korrigálása a 146 bemérõelemek segítségével minden olyan alkalommal, amikor a 74 helyezõfej 60 megmozdul a 136 (24) érzékelõegységhez képest, és 7
1
HU 003 066 T2
elõnyös, ha a mérés és korrekció automatikusan megtörténik, a 68 vezérlõegységben. Minthogy a 146 bemérõelemek pozíciója egy referenciakerethez képest ismert, lehetséges a 146 bemérõelemek pozícióját a 74 helyezõfejhez és a 18 furathoz képest meghatározni. Ez esetben kijelezhetõk a 74 helyezõfej és a 18 furat helyének és helyváltoztatásának abszolút koordinátaértékei, a referenciakeret által adott vagy más koordináta-rendszerben. A második, harmadik és negyedik példa szerinti célzóeszközrendszer is módosítható a találmánynak megfelelõen, így idegen test zavaró hatásának korrigálására alkalmassá tehetõ. A szakterületen jártas szakemberek számára nyilvánvaló, hogy a találmány oltalmi köre nemcsak a példákban leírtakra terjed ki, hanem bármely olyan megvalósításra kiterjed, amelyre az igénypontok valamelyike ráolvasható.
5
10
15
20 SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Célzóeszközrendszer (144) egy eszköz (20) helyének és irányának meghatározására egy céltárgyhoz (10) képest, amely eszközrendszernek az eszközt (20) cél felé vezetõ, mozgatható helyezõfeje (74) van a helyezõfejen (74) elrendezett elsõ térelemekkel (30, 128, 140), továbbá második térelemei (24, 114, 132, 136) vannak a céltárgyhoz képest és a cél tengelyvonalához (64) képest ismert elrendezésben, amely elsõ és második térelemek legalább egyike érzékelõ, amely eszközrendszernek továbbá ismert, megkülönböztethetõ teret meghajtó jellel vezérelten gerjesztõ térgenerátorai vannak, ahol a legalább egy érzékelõ a gerjesztett térre válaszjelet generál, továbbá a tér gerjesztését vezérlõ és válaszjeleket feldolgozó, ezek alapján a helyezõfej (74) egy pontja helyének három koordinátáját és egy tájolóeszköz tengelyvonalának (72) két iránykoordinátáját meghatározó vezérlõegysége (68), és a vezérlõegység meghatározott eredményét kijelzõ képernyõje van, amely eredmény tartalmazza a helyezõfej (74) pontjának céltárgyhoz képest mért helyzetét, valamint a céltárgy (10) tengelyvonala (64) és a helyezõfej (74) tengelyvonala (72) relatív helyzetét, azzal jellemezve, hogy térérzékelõkkel ellátott bemérõelemei (146) vannak egy fix kerethez képest rögzítetten elrendezve, és a vezérlõegység (68) az említett pont helyzetének meghatározásában a pont relatív helyét helyesbítõ korrekciós jeleket képez a bemérõelemek (146) megkülönböztethetõ válaszjelei alapján. 2. Az 1. igénypont szerinti célzóeszközrendszer, azzal jellemezve, hogy az elsõ térelemek (30, 128, 140) térgenerátorok, és a második térelemek (24, 114, 132, 136) érzékelõk, amely második térelemek az elsõ térelemek jeleinek megkülönböztetésére alkalmasan vannak kialakítva. 3. Az 1. igénypont szerinti célzóeszközrendszer, azzal jellemezve, hogy az elsõ térelemek (30, 128, 140) érzékelõk, és a második térelemek (24, 114, 132, 136) térgenerátorok, amely elsõ térelemek a második
25
30
35
40
45
50
55
60 8
2
térelemek jeleinek megkülönböztetésére alkalmasan vannak kialakítva. 4. Az 1., 2. vagy 3. igénypont szerinti célzóeszközrendszer, azzal jellemezve, hogy egy vagy több harmadik téreleme (124) és ezeknek egy vezérlõegysége (126) van, amely térelemek a vezérlõegységhez kapcsolt térgenerátorok. 5. A 4. igénypont szerinti célzóeszközrendszer, azzal jellemezve, hogy az elsõ térelemek (30, 128, 140) és a második térelemek (24, 114, 132, 136) érzékelõk. 6. Az 5. igénypont szerinti célzóeszközrendszer, azzal jellemezve, hogy az elsõ térelemek (30, 128, 140) és a második térelemek (24, 132) a harmadik térelemek által táplált vezeték nélküli térelemek. 7. Az 1–6. igénypontok bármelyike szerinti célzóeszközrendszer, azzal jellemezve, hogy a kijelzõképernyõ (36) a helyezõfejen (74) van elrendezve. 8. Az 1–7. igénypontok bármelyike szerinti célzóeszközrendszer, azzal jellemezve, hogy a kijelzõképernyõn (36) hajszálkereszt-kör (76) indikátor jeleníthetõ meg. 9. Az 1–8. igénypontok bármelyike szerinti célzóeszközrendszer, azzal jellemezve, hogy az érzékelõk vezeték nélküli érzékelõk. 10. Az 1–9. igénypontok bármelyike szerinti célzóeszközrendszer, azzal jellemezve, hogy öt pozíció- és iránymeghatározó koordinátaindikátora van. 11. Az 1–10. igénypontok bármelyike szerinti célzóeszközrendszer, azzal jellemezve, hogy üreges céltárgyba (10) behelyezhetõ második térelemei (24, 114, 132, 136) vannak. 12. Az 1–11. igénypontok bármelyike szerinti célzóeszközrendszer, azzal jellemezve, hogy a második térelemek (24, 114, 132, 136) a céltárgy (10) integráns részét képezik. 13. Az 1–12. igénypontok bármelyike szerinti célzóeszközrendszer, azzal jellemezve, hogy a céltárgy egy, jellemzõen rögzítõfurattal ellátott, intramedulláris szög (10). 14. Az 1–13. igénypontok bármelyike szerinti célzóeszközrendszer, azzal jellemezve, hogy a helyezõfej (74) egy kézben tartható eszköz. 15. Az 1–14. igénypontok bármelyike szerinti célzóeszközrendszer, azzal jellemezve, hogy a képernyõn (36) megjeleníthetõ a helyezõfej (74) tengelyvonala (72) és a céltárgyon (10) kijelölt cél tengelyvonala (64) közötti eltérés jellegét mutató indikátor. 16. Eljárás egy eszköz (20) helyének és irányának meghatározására egy céltárgyhoz (10) képest, amely eljárásban veszünk egy, az eszközt (20) céltárgy szerinti cél felé vezetõ, mozgatható helyezõfejet (74) a helyezõfejen (74) elrendezett elsõ térelemekkel (30, 128, 140), elrendezünk második térelemeket (24, 114, 132, 136) a céltárgyhoz (10) képest és a cél tengelyvonalához (64) képest ismert elrendezésben, amely elsõ és második térelemek legalább egyike érzékelõ, veszünk térérzékelõkkel ellátott bemérõelemeket (146), amelyek egy fix kerethez képest rögzítetten vannak elrendezve,
1
HU 003 066 T2
meghajtójelekre válaszul egy vagy több, egymástól megkülönböztethetõ térjelet gerjesztünk, amely térjelek erõsségét és irányát legalább egy érzékelõvel és a bemérõelemekkel (146) érzékeljük, és a térre válaszként érzékelõjeleket keltünk, a helyezõfej (74) egy pontjának a céltárgyon (10) lévõ célhoz viszonyított három helymeghatározó koordináta értékét kiszámítjuk, és a kiszámított értéket a bemérõelemek (146) megkülönböztethetõ válaszjelei alapján korrigáljuk, majd a korrigált értékek alapján egy képernyõn (36) kijelezzük a helyezõfej (74) tengelyvonalának (72) és a céltárgy (10) szerinti cél tengelyvonalának (64) relatív helyzetét. 17. A 16. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a teret a céltárgytól (10) távoli elsõ térelemekkel (30, 128, 140) generáljuk, és a céltárggyal (10) társított, második térelemekkel (24, 114, 132, 136) érzékeljük. 18. A 16. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a teret a céltárggyal (10) társított, második térelemekkel (24, 114, 132, 136) generáljuk, és a céltárgytól (10) távoli elsõ térelemekkel (30, 128, 140) érzékeljük. 19. A 16., 17. vagy 18. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egy vagy több harmadik térelemet (124) veszünk, amely térelemek a vezérlõegységhez (126) kapcsolt térgenerátorok, és ezekkel a térgenerátorokkal a vezérlõegységgel vezérelt teret keltünk. 20. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az elsõ térelemekkel (30, 128, 140) és a második térelemekkel (24, 114, 132, 136) érzékeljük a keltett teret. 21. A 20. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az elsõ térelemek (30, 128, 140) és a második
5
10
15
20
25
30
35
9
2
térelemek (24, 114, 132, 136) vezeték nélküli térelemek, amelyeket a harmadik térelemek (124) által generált tér teljesítményével táplálunk. 22. A 16–21. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a képernyõ (36) a helyezõfej (74) integráns része. 23. A helyezõfej (74) egy kézben tartható eszköz, a képernyõn (36) a relatívpozíció-kijelzés (76) hajszálkeresztet és kört tartalmaz. 24. A 16–23. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az érzékelõlépéseket vezeték nélküli kapcsolattal valósítjuk meg. 25. A 16–24. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a képernyõn (36) öt pozíciós és iránykoordináta-adatot jelenítünk meg. 26. A 16–25. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a céltárgy (10) második térelemek befogadására alkalmas üreggel rendelkezik, amely üregbe behelyezünk második térelemet. 27. A 16–26. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második térelemek (24, 114, 132, 136) a céltárgy integráns részét képezik. 28. A 16–27. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a céltárgy egy, jellemzõen rögzítõfurattal (18) ellátott, intramedulláris szög (10). 29. A 16–28. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a helyezõfej (74) egy kézben tartható eszköz. 30. A 16–29. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a képernyõn (36) megjelenítjük a helyezõfej (74) tengelyvonala (72) és a céltárgyon (10) kijelölt cél tengelyvonala (64) közötti eltérés jellegét mutató indikátort.
HU 003 066 T2 Int. Cl.: A61B 17/17
10
HU 003 066 T2 Int. Cl.: A61B 17/17
11
HU 003 066 T2 Int. Cl.: A61B 17/17
12
HU 003 066 T2 Int. Cl.: A61B 17/17
13
HU 003 066 T2 Int. Cl.: A61B 17/17
14
HU 003 066 T2 Int. Cl.: A61B 17/17
15
HU 003 066 T2 Int. Cl.: A61B 17/17
16
HU 003 066 T2 Int. Cl.: A61B 17/17
17
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest A kiadásért felel: Törõcsik Zsuzsanna fõosztályvezetõ-helyettes Windor Bt., Budapest
