Beschreibung

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein chirurgisches Assistenzsystem zur Verwendung bei einem chirurgischen Eingriff mit zumindest einer medizinischen, insbesondere chirurgischen, bildgebenden Vorrichtung mit einem bildgebenden Aufnahmekopf und einem, insbesondere beabstandeten, Betätigungsabschnitt. Der Betätigungsabschnitt kann insbesondere ein Handhabungsabschnitt / Handstück / Greifabschnitt für eine manuelle Handhabung als auch ein von einem Roboter geführter Abschnitt sein. Die bildgebende Vorrichtung ist dafür vorgesehen und angepasst, bei einem Patienten mit Hilfe des Aufnahmekopfs in einer Aufnahmerichtung eine intrakorporale Aufnahme zu erzeugen und digital (datentechnisch) bereitzustellen. Ferner weist das chirurgische Assistenzsystem eine Erfassungsvorrichtung auf, vorzugsweise mit oder bestehend aus zumindest einer Kamera, welche dafür vorgesehen und angepasst ist, einen definierten Bereich, hier einen chirurgischen Eingriffs-ZBehandlungsbereich des Patienten zusammen mit dem Betätigungsabschnitt der medizinischen bildgebenden Vorrichtung zumindest optisch zu erfassen und eine extrakorporale Aufnahme zu erstellen und ebenfalls digital bereitzustellen. Das chirurgische Assistenzsystem hat zur Darstellung eines visuellen Inhalts eine Darstellungsvorrichtung / Anzeigevorrichtung, insbesondere einen OP-Monitor / ein OP- Display. Daneben betrifft die Erfindung ein Aufnahmedarstellungsverfahren, ein elektronisches Speichermedium sowie einen medizinischen Sterilraum gemäß den Oberbegriffen der nebengeordneten Ansprüche.

Stand der Technik

Aus dem Stand der Technik sind chirurgische Assistenzsysteme bekannt, die eine Darstellung einer intrakorporalen Aufnahme, also einer Aufnahme im Körperinneren, wie etwa einer Videoendoskop-Aufnahme, auf einem Monitor in einem Operationssaal erlauben. Ein Operationsbeteiligter (OP-Beteiligter), insbesondere ein Chirurg, muss bei seiner Arbeit einerseits den Monitor mit dem für ihn nicht sichtbaren Innengewebe im Blick halten und andererseits den Patienten und das Endoskop überwachen und justieren, um insbesondere eine Position und Ausrichtung des intrakorporal angeordneten Endoskopkopfes im Patienten nachzuverfolgen. Hierbei wird dem Chirurgen eine hohe Leistung einer gedanklichen Verbindung der beiden Modalitäten abverlangt, was ermüdend wirkt und eine Fehleranfälligkeit erhöht. Zwar existiert aktuell die technische Möglichkeit auf einem separaten, zweiten Monitor eine extrakorporale Aufnahme des Operationsumfeldes bzw. des chirurgischen Eingriffsbereichs und der Anatomie des Patienten anzeigen zu lassen, und so zumindest eine ermüdende Kopfbewegung des Chirurgen zu mindern, nichtsdestotrotz verbleibt die geistige Herausforderung und zu leistende Anstrengung einer Kombination der beiden Aufnahmen unter gedanklichen Verschmelzens der Informationen, insbesondere die der Position und Orientierung der intrakorporalen Aufnahme im Körper des Patienten relativ zu diesem. Aktuelle Visualisierungssysteme und -methoden in einem Operationssaal trennen also zwischen einer Visualisierung innerhalb des Patienten (intrakorporal) durch etwa ein Endoskop oder einem chirurgischen Mikroskop, und einer Visualisierung außerhalb des Patienten (extrakorporal). Dies stellt insbesondere für OP-Beteiligte mit für diese Zwecke unzureichend gut ausgebildeten räumlichen Vorstellungsvermögen eine hohe Herausforderung dar und erschwert eine Verbindung von Informationen.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mindern und insbesondere ein chirurgisches Assistenzsystem sowie ein (Aufnahme-)Darstellungsverfahren und einen Sterilraum zur Verfügung zu stellen, das OP-Beteiligten, insbesondere dem (leitenden) Chirurgen, mit einem Blick eine intuitive und unterstützende Verschmelzung von Informationen einer extrakorporalen Aufnahme und intrakorporaler Aufnahme bietet, welches eine Hand- Augen-Koordination verbessert sowie einen sicheren Zugang zum Operationsumfeld gewährleistet, um insbesondere Gewebeschäden durch unachtsame und unbeabsichtigte Handlungen als auch eine Verlängerung eines chirurgischen Eingriffs zu vermeiden. Insbesondere soll möglichst allen OP-Beteiligten eine bislang nicht erreichte chirurgische Assistenzfunktion bereitgestellt werden.

Diese Aufgabe und die Ziele der Erfindung werden bei einem gattungsgemäßen chirurgischen Assistenzsystem erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 bei einem gattungsgemäßen Darstellungsverfahren erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 1 , bei einem gattungsgemäßen Speichermedium erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 12 und bei einem medizinischen Sterilraum erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 13 erzielt.

Grundsätzlich sieht die Erfindung bei einem chirurgischen Assistenzsystem also eine Aufnahme eines (von außen nicht sichtbaren) intrakorporalen Bereichs sowie eine Aufnahme eines (von außen sichtbaren) extrakorporalen Bereichs vor. Die Aufnahme des intrakorporalen Bereichs wird dann, bedingt durch die spezielle Konfiguration der Steuereinheit, welche über die Lage des Aufnahmekopfs relativ zur Aufnahme des extrakorporalen Bereichs die intrakorporale Aufnahme in die extrakorporale Aufnahme einbindet, lagerichtig in der Aufnahme des extrakorporalen Bereichs angezeigt. Hierfür wird ein (von außen) sichtbarer Betätigungsabschnitt der bildgebenden Vorrichtung (im Raum) lageerfasst und über eine bestimmbare oder bekannte Relation von Betätigungsabschnitt zu Aufnahmekopf die zugehörige Lage (also Position und Orientierung) des (insbesondere von außen nicht sichtbaren) Aufnahmekopfs bestimmt. Anhand dieser Informationen wird die intrakorporale Aufnahme lagerichtig in der extrakorporalen Aufnahme dargestellt, wie sie durch die Erfassungsvorrichtung bzw. etwa die Kamera der Erfassungsvorrichtung gesehen würde. Mit anderen Worten wird die intrakorporale Aufnahme, insbesondere ein intrakorporales Bild, in der extrakorporalen Aufnahme an seiner tatsächlichen, aktuellen Position im 3- dimensionalen Raum angezeigt, wie sie die Erfassungsvorrichtung, insbesondere die Kamera, sieht.

Erfindungsgemäß ist also eine Steuereinheit (ECU) / Berechnungseinheit / Computereinheit speziell dafür angepasst bzw. konfiguriert die extrakorporale Aufnahme der Erfassungsvorrichtung und die intrakorporale Aufnahme der bildgebenden Vorrichtung digital zu erfassen und zu verarbeiten. Die intrakorporale und/oder extrakorporale Aufnahme kann etwa als zeitaktuelle (Live-)Videoaufnahme digital bereitgestellt, erfasst und verarbeitet werden. Die Steuereinheit ist ferner dafür angepasst, durch den lageerfassten Betätigungsabschnitt in Kombination mit einer definierten Relation zu dem Aufnahmekopf eine Lage des Aufnahmekopfs und damit seines Sichtfeldes zu bestimmen und über diesen letztlich die Lage der intrakorporalen Aufnahme. Die Steuereinheit erzeugt auf Basis der durch die Steuereinheit bestimmten Lage des Aufnahmekopfs sowie der beiden extrakorporalen und intrakorporalen Aufnahmen eine Überlagerungsdarstellung der intrakorporalen Aufnahme auf oder in der extrakorporalen Aufnahme, bei der die intrakorporale Aufnahme positionskorrekt / positionsrichtig und/oder orientierungskorrekt / orientierungsrichtig und damit lagekorrekt / lagerichtig in der extrakorporalen Aufnahme dargestellt ist. Diese erzeugte Überlagerungsdarstellung wird schließlich durch die Darstellungsvorrichtung, etwa dem OP-Monitor, visuell auszugeben.

Dadurch also, dass die Erfassungsvorrichtung den sichtbaren Part der bildgebenden Vorrichtung, nämlich den Betätigungsabschnitt, der unweigerlich außerhalb des Körpers des Patienten liegt, lageerfasst, ist die Steuereinheit dafür angepasst, eine Lage des Betätigungsabschnitts relativ zu der Erfassungsvorrichtung bzw. einem Referenzkoordinatensystem der Erfassungsvorrichtung bestimmen. Über eine bekannte oder bestimmbare Relation des Betätigungsabschnitts zu dem Aufnahmekopf berechnet bzw. bestimmt die Steuereinheit aus der erfassten Lage des Betätigungsabschnitts die Lage des insbesondere nicht sichtbaren, im körperinneren angeordneten Aufnahmekopfs. Somit ist auch eine Lage des Aufnahmekopfs relativ zu dem Referenzkoordinatensystem (Referenz-KOS) bestimmt. Auf Basis dieser Lage mit einer Position im 3D-Raum und einer (intrakorporalen) Aufnahmerichtung (was ein Sichtfeld angibt) zusammen mit der extrakorporalen Aufnahme erzeugt die Steuereinheit dann die Überlagerungsdarstellung.

Mittels des Assistenzsystems kann beispielsweise der Chirurg ein Betätigungsabschnitt und über diesen den Aufnahmekopf um eine Längsachse drehen, wobei in der Überlagerungsdarstellung weiterhin die korrekte Orientierung angezeigt wird. Dadurch also, dass etwa der Aufnahmekopf mit beispielsweise einer Kamera gedreht wurde, und damit notwendigerweise auch das durch die Kamera aufgenommene intrakorporale Bild, jedoch die Steuereinheit durch die Erkennung des Betätigungsabschnitts und einhergehend der Bestimmung der Lage des Aufnahmekopfs das Bild wieder „zurückdreht“, wird die intrakorporale Aufnahme stets lagekorrekt in der extrakorporalen Aufnahme angezeigt. Dies verhilft dem Chirurgen sich nur auf die Darstellungsvorrichtung zu konzentrieren und die Informationen dort direkt ohne Weiteres zu entnehmen ohne selbst eine gedankliche Verdrehung und Positionierung vornehmen zu müssen.

Es wurde erkannt, dass das erfindungsgemäße chirurgische Assistenzsystem die Möglichkeit bietet, lagerichtig die Informationen darzustellen und zwar auf einer einzigen Darstellungsvorrichtung, wie etwa einen OP-Monitor, wodurch jeder (OP- )Beteiligte unabhängig von seinem räumlichen Vorstellungsvermögen eine bislang nicht erreichte Übersicht über das Operationsgeschehen erlangt. In der zentralen Überlagerungsdarstellung sind also die relevanten Informationen der intrakorporalen als auch der extrakorporalen Aufnahme sinnergebend miteinander kombiniert, so dass auf einen Blick die Aufnahmen in korrekter Relation zueinander visuell erfassbar sind.

Mit anderen Worten werden also grundsätzlich die beiden Aufnahmen, die extra- und intrakorporale Aufnahme, mit Bezug zueinander erfasst, insbesondere durch Erfassung der 3D-Geometrie des Betätigungsabschnitts und einer bekannten Transformation von dem Betätigungsabschnitt zu dem optischen Sichtfeld der medizinischen bildgebenden Vorrichtung. Die Steuereinrichtung ist dafür angepasst diese beiden in Bezug zueinander erfassten Aufnahmen zu überlagern und die intrakorporale lagekorrekt in der extrakorporalen Aufnahme darzustellen.

Hierdurch wird den OP-Beteiligten ein chirurgisches Assistenzsystem zur Verfügung gestellt, dass eine intuitive, unterstützende Verschmelzung von Informationen einer sichtbaren (Patienten-)Körperaufnahme und einer für das Auge so nicht sichtbaren, intrakorporalen Aufnahme bietet. Dieses Assistenzsystem verbessert eine Hand-Augen-Koordination eines Chirurgen und gewährleistet einen sicheren Zugang zum Operationsumfeld. Durch die schnelle Informationsbereitstellung kann eine Eingriffszeit weiter reduziert und eine Behandlungsfehlerquote weiter verringert werden. Auch kann durch das chirurgische Assistenzsystem ferner eine Lernkurve für chirurgische Eingriffe deutlich verbessert und zudem eine Akzeptanz für etwa minimalinvasive chirurgische Eingriffe erhöht werden.

Der Begriff positionskorrekt definiert, dass die intrakorporale Aufnahme an der tatsächlichen, korrekten Position in der extrakorporalen Aufnahme in der Überlagerungsdarstellung wiedergegeben wird. In einem einfachsten Beispiel wäre dies, wenn etwa eine Kamera der Erfassungsvorrichtung senkrecht von oben auf einen liegenden Patienten gerichtet ist und die Körperanatomie als extrakorporale Aufnahme bereitstellt und ein (Video-)Aufnahmekopf eines videofähigen Endoskops ebenfalls an einer Stelle des Körpers des Patienten senkrecht von oben in den Patienten hinein gerichtet ist, dass exakt an der Position des Aufnahmekopfs das durch den Aufnahmekopf aufgenommene Videobild als intrakorporale Aufnahme eingeblendet und so überlagert ist. Wird nun unter Beibehaltung der Aufnahmerichtung der Aufnahmekopf gegenüber der Körperoberfläche bewegt, so bewegt sich positionskorrekt die intrakorporale Aufnahme zusammen mit dieser mit. Wird der Aufnahmekopf um die Achse der Aufnahmerichtung gedreht, so dreht sich bei nur positionskorrekter Darstellung das Bild (intrakorporale Aufnahme) entsprechend mit.

Der Begriff orientierungskorrekt definiert, dass die intrakorporale Aufnahme in der tatsächlichen, korrekten Orientierung in der extrakorporalen Aufnahme in der Überlagerungsdarstellung wiedergegeben wird. In dem vorstehenden angeführten Beispiel mit parallelen Aufnahmerichtungen kann bei einer orientierungskorrekten Darstellung die Ultraschallsonde zwar physisch um ihre Aufnahmeachse gedreht werden und damit auch das aufgenommene Bild, die Orientierung des Aufnahmekopfs ändert sich jedoch, so dass für eine orientierungskorrekte Darstellung das aufgenommene Bild entgegen der Drehung zurückgedreht wird. So verbleibt die intrakorporale Aufnahme stets in der richtigen Orientierung relativ zu der extrakorporalen Aufnahme.

Der Begriff lagekorrekt definiert die Kombination aus positionskorrekt und orientierungskorrekt, bei der die intrakorporale Aufnahme sowohl an der richtigen Position als auch in der richtigen Orientierung in der extrakorporalen Aufnahme angezeigt wird. Bei einer parallelen Ausrichtung der Aufnahmerichtungen der extrakorporalen Aufnahme und der intrakorporalen Aufnahme, wird die überlagerte intrakorporale Aufnahme mit gleichbleibenden Seitenverhältnissen wie in der tatsächlichen intrakorporalen Aufnahme dargestellt. Wird in diesem Beispiel nun die Aufnahmerichtung der intrakorporalen Aufnahme gegenüber der Aufnahmerichtung der extrakorporalen Aufnahme angewinkelt, so wird eine Erstreckung bzw. eine Dimension der Aufnahme der zugehörigen Richtung entsprechend dem Winkel gestaucht, bis bei einem 90° Winkel zwischen den beiden Aufnahmerichtungen nur noch eine eindimensionale Linie in der Überlagerungsdarstellung erzeugt wird.

Diese lagekorrekte Darstellung kann mit etwa einer Art digitalen, den Körper durchdringenden bzw. in diesen hineinschauenden Lupenfunktion verglichen werden, bei der jedoch das intrakorporale Ausgabebild durch die bildgebende medizinische Vorrichtung (live) bereitgestellt wird. Je nach Ausrichtung der Lupe wird dann die entsprechende Überlagerungsdarstellung angezeigt, wobei vorliegend die Lupe durch den Betätigungsabschnitt gesteuert bzw. bewegt würde. Dies hat den Vorteil, dass der OP-Beteiligte direkt die Aufnahmen des Köperinneren in der Aufnahme des Körperäußeren sieht aus der unmittelbar hervorgeht, wo sich die aufgenommenen Organe oder Gewebe (in der gezeigten Lage) im Körper befinden.

Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend erläutert.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit dafür angepasst sein, die lagekorrekte Darstellung der intrakorporalen Aufnahme in der extrakorporalen Aufnahme durch Methoden der erweiterten Realität (augmented reality, AR) zu erzeugen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit dafür angepasst sein, die lagerichtige Darstellung der intrakorporalen Aufnahme in der extrakorporalen Aufnahme zu erzeugen, indem: die Erfassungsvorrichtung angepasst ist, die Position und Orientierung des Betätigungsabschnitts und damit eines lokales Koordinatensystems des Betätigungsabschnitts relativ zu einem Referenzkoordinatensystem der Erfassungsvorrichtung zu erfassen und der Steuereinheit in Form einer Koordinatentransformation bereitzustellen; eine bestimmbare oder vorbestimmte/bekannte Koordinatentransformation von dem Koordinatensystem des Betätigungsabschnitts zu dem Koordinatensystem des Aufnahmekopfs der Steuereinheit bereitzustellen oder in einer Speichereinheit der Steuereinheit zu hinterlegen; und die Steuereinheit angepasst ist, ausgehend von einem Referenzkoordinatensystem der Erfassungsvorrichtung über die erfasste Koordinatentransformation zu dem Betätigungsabschnitt und über die bestimmbare oder hinterlegte Koordinatentransformation zu dem Aufnahmekopf eine Position und eine Orientierung, des Aufnahmekopfs relativ zu dem Referenzkoordinatensystem zu bestimmen; die Erfassungsvorrichtung ferner dafür angepasst ist, die Position und Orientierung des Patienten und damit der extrakorporalen Aufnahme relativ zu dem Referenzkoordinatensystem zu erfassen und so eine relative Lage des Aufnahmekopfs und damit der intrakorporalen Aufnahme zu der extrakorporalen Aufnahme bestimmt; und die Steuereinheit angepasst ist, auf Basis der ermittelten relativen Lage des Aufnahmekopfs und damit der intrakorporalen Aufnahme zu der Lage der extrakorporalen Aufnahme eine Überlagerungsdarstellung zu erzeugen, in der die intrakorporale Aufnahme lagekorrekt in der extrakorporalen Aufnahme dargestellt ist.

Insbesondere kann an der bestimmten Position des Aufnahmekopfs die intrakorporale Aufnahme orientierungskorrekt, senkrecht nach oben auf die Körperoberfläche projiziert und in der extrakorporalen Aufnahme überlagert werden.

Insbesondere kann die zumindest eine bildgebende medizinische Vorrichtung ein aufnahmefähiges Endoskop sein, insbesondere ein starres Videoendoskop. Ein starres Videoendoskop hat den Vorteil, dass eine geometrische Beziehung zwischen dem Handstück als Betätigungsabschnitt und dem frontseitigen Aufnahmekopf stets gleichbleibt und bekannt ist. Bei einer vorbekannten Geometrie des Handstücks, welches insbesondere nicht achsensymmetrisch ist, um auch eine Drehung um eine Aufnahmerichtung zu erfassen, kann somit mittels einer hinterlegten (statischen) Koordinatentransformation stets von dem lokalen Koordinatensystem des Betätigungsabschnitts auf das Koordinatensystem des Aufnahmekopfs und damit dessen Lage geschlossen bzw. bestimmt werden. Ausgehend von der Lage des Aufnahmekopfs mit zugehörigem Sichtfeld kann dann auf die Lage der intrakorporalen Aufnahme geschlossen werden. Insbesondere kann bei einem starren Videoendoskop ein Abstand von Aufnahmekopf zu der Aufnahme als gering angesehen werden, so dass dieser vernachlässigbar ist. Alternativ kann auch ein Abstand zu der intrakorporalen Aufnahme über den Aufnahmekopf bestimmt und entsprechend bei einer Transformation von Aufnahmekopf zu Aufnahme berücksichtiget werden. Wichtig ist insbesondere, dass die Orientierung des Aufnahmekopfs der Orientierung der Aufnahme entspricht, das heißt mit Drehung des Aufnahmekopfs dreht sich auch die intrakorporale Aufnahme. In einer Ausführungsform kann das Videoendoskop ein Stereokamerasystem aufweisen, um eine intrakorporale 3D-Aufnahme zu erstellen. Insbesondere liefert das Videoendoskop eine runde intrakorporale Aufnahme, welche entsprechend lagekorrekt in der Überlagerungsdarstellung angezeigt wird, etwa als Kreis oder als Ellipse. Alternativ oder zusätzlich kann die bildgebende Vorrichtung ein Mikroskop und/oder ein Ultraschallgerät sein. Alle medizinischen Geräte haben gemeinsam, dass sie (zumindest zweidimensionale) Aufnahmen aus dem Körperinneren erzeugen können, die für das Auge eines Operateurs so nicht sichtbar sind. Insbesondere liefern diese medizinischen bildgebenden Vorrichtungen reale digitale Aufnahmen, die computergestützt einfach manipulierbar und aufbereitbar sind.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Erfassungsvorrichtung eine OP-Leuchte mit zentral eingebauter Kamera aufweisen und/oder eine separat an einem Ständer oder Ausleger angebrachte Kamera aufweisen, wobei die Kamera das Referenzkoordinatensystem der Erfassungsvorrichtung bildet. Eine OP-Leuchte ist in Sterilräumen, insbesondere in Operationsräumen / Operationssälen vorhanden und wird stets auf den chirurgischen Eingriffsbereich gerichtet, um diesen auszuleuchten. Wird nun zentral eine Kamera, wie eine 2D Kamera oder eine 3D-Stereokamera eingesetzt so ist die Aufnahmerichtung ebenfalls auf den chirurgischen Eingriffsbereich mit gutem Sichtfeld gerichtet. Zudem kann die OP-Leuchte zusammen mit der Kamera einfach verschoben und neu angeordnet werden, um ein neues Sichtfeld bzw. eine weitere, neue extrakorporale Aufnahme aus unterschiedlicher Perspektive bereitzustellen. Eine Integration in bestehende OP-Systeme ist besonders einfach und günstig. Alternativ oder zusätzlich kann eine Kamera an einem Ausleger oder an einem Ständer angebracht und insbesondere eine Aufnahmerichtung verstellbar sein. Vorteilhafterweise kann in der Speichereinheit der Steuereinheit eine Geometrie des Betätigungsabschnitts hinterlegt sein, so dass mittels einer üblichen (2D-)Kamera der Erfassungsvorrichtung mit etwa einem CMOS Sensor und einem Auswerteverfahren eines maschinellen Sehens (machine vision), über den mit der Kamera erfassten Betätigungsabschnitt zusammen mit der hinterlegten Geometrie des Betätigungsabschnitts die Lage des Betätigungsabschnitts durch die Erfassungsvorrichtung erfassbar ist. Auf diese Weise kann eine Rekonstruktion des Betätigungsabschnitts von 2D auf 3D vorgenommen werden um letztlich dessen Lage im Raum relativ zu dem Referenzkoordinatensystem zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich kann die Erfassungsvorrichtung auch eine 3D-Kamera etwa, eine Stereokamera, für die räumliche Erfassung des Betätigungsabschnitts aufweisen, die durch die Steuereinheit verarbeitet und interpretiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Erfassungsvorrichtung eine Infrarotkamera (mit Infrarotsender und Infrarotempfänger) aufweisen, um eine dreidimensionale Erfassung des Betätigungsabschnitts durchzuführen oder zumindest zu unterstützen.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinheit ferner dazu angepasst sein, in der Überlagerungsdarstellung vordefinierte, insbesondere in der Speichereinheit hinterlegte, für einen gegebenen chirurgischen Eingriff (standardisierte) Schnittpunkte oder Schnittlinien zu erzeugen und darzustellen. Somit wird zusätzlich zu den zwei unterschiedlichen realen Aufnahmen dem Chirurgen eine virtuelle Hilfestellung gegeben, um etwa Eintrittspunkte für Endoskope zu definieren oder Schnitte durchzuführen.

Besonders bevorzugt kann das chirurgische Assistenzsystem kombiniert in einem einzigen, vorzugsweise portablen, Assistenzmodul ausgebildet sein, so dass es je nach Bedarfsfall an unterschiedlichen Orten und in der Nähe von unterschiedlichen OP- Tischen positioniert werden kann. Vorzugsweise weist das Assistenzsystem eine eigene Energiequelle auf um autark zu agieren.

Insbesondere kann das chirurgische Assistenzsystem eine Schnittstelle aufweisen, um mit zumindest einem weiteren medizintechnischen Gerät zu kommunizieren. Vorzugsweise können in der Speichereinheit anatomische Daten des Patienten hinterlegt sein oder über die Schnittstelle anatomische Daten, etwa einer vorangegangenen Röntgenaufnahme, bereitgestellt und in der Überlagerungsdarstellung mit eingebunden werden. So können die beiden Aufnahmen zusätzlich noch mit anatomischen Daten des Patienten verbunden werden.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Steuereinheit dafür angepasst sein, einen für den Chirurgen oder OP-Beteiligten nicht sichtbaren, intrakorporalen Teil / Abschnitt der bildgebenden Vorrichtung, insbesondere einen innenliegenden, starren Endoskopschaft des Videoendoskops, in der Überlagerungsdarstellung mit anzuzeigen, um dem Operateur die Spitze des Endoskops in der Darstellungsvorrichtung anzugeben. Bei dem starren Videoendoskop beispielsweise ist die Geometrie des Betätigungsabschnitts bis hin zum Aufnahmekopf bekannt. Diese Geometrie kann in der Speichereinheit hinterlegt sein, so dass ausgehend von dem sichtbaren Betätigungsabschnitt der nicht sichtbare, aber bekannte Endoskopschaft mit Aufnahmekopf digital überlagert wird.

Vorzugsweise kann die Erfassungsvorrichtung eine Vielzahl an Kameras aufweisen, um Ansichten aus unterschiedlichen Positionen und Perspektiven bereitzustellen. Ein Chirurg kann dann entsprechend seinen Anforderungen die jeweils beste Ansicht auswählen, die dann als Überlagerungsdarstellung mit der durch die Steuereinheit berechneten lagekorrekten intrakorporalen Aufnahme(n) durch die die Darstellungsvorrichtung ausgegeben wird.

Vorteilhafterweise kann das chirurgische Assistenzsystem zumindest zwei (eine Vielzahl an) bildgebenden Vorrichtungen aufweisen, insbesondere zumindest zwei Endoskope, um in der Überlagerungsdarstellung zumindest zwei intrakorporale Aufnahmen zu erzeugen und entsprechend darzustellen. Insbesondere können sich die intrakorporalen Aufnahmen sogar überschneiden und/oder überlagern, so dass ein zusammenhängender intrakorporaler Abschnitt dargestellt werden kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann der Betätigungsabschnitt optische Marker / Landmarken aufweisen, um eine Erfassung bzw. Detektion seiner Lage im Raum weiter zu verbessern und in das Assistenzsystem mit einzubinden. Optional können an dem Patienten ebenfalls anatomische Landmarken angeordnet werden, um eine Position und Lage des Patienten noch besser zu erfassen. Zusätzlich kann auch ein Instrument mit Landmarken versehen sein, um eine Berechnung der Überlagerungsdarstellung weiter zu verbessern.

Gemäß einer Ausführungsform kann das chirurgische Assistenzsystem dafür angepasst sein, eine Ausrichtung des Betätigungsabschnitts zu erfassen, um hierüber indirekt eine Ausrichtung einer Perspektive des Chirurgen zu erfassen.

Insbesondere kann mittels der Erfassungsvorrichtung der Patient im Raum dreidimensional erfasst werden, und für lagerichtige Darstellung vorzugsweise die intrakorporale Aufnahme senkrecht auf die Körperoberfläche mathematisch projiziert werden.

Insbesondere ist die medizinische bildgebende Vorrichtung dafür angepasst eine 3-Dimensionale intrakorporale Aufnahme zu erstellen, so dass sowohl die intrakorporale Aufnahme als auch die extrakorporale Aufnahme als 3-Dimensionale Aufnahme vorliegen. Die Steuereinheit ist dafür angepasst, auf Basis dieser 3-Dimensionalen Aufnahmen zusammen mit der bestimmten Lage des Aufnahmekopfes die lagekorrekte Darstellung der intrakorporalen Aufnahme in der extrakorporalen Aufnahme erzeugen. So wird eine Überlagerungsdarstellung noch genauer.

Mit anderen Worten kann also insbesondere ein OP-Monitor, der an einer Wand des Operationsraums oder an einem Ständer montiert ist, dazu verwendet werden, die extrakorporale Aufnahme mit der Anatomie des Patienten anzuzeigen. Auf bzw. über diese extrakorporale Aufnahme wird dann die intrakorporale Aufnahme, wie etwa ein (Live-)Bild, aus dem körperinneren gelegt oder überlagert, insbesondere durch Methoden der erweiterten Realität (augmented reality). Die intrakorporale Aufnahme wird also gegenüber der extrakorporalen Aufnahme in ihrer 3D-Position angezeigt, wie durch die Erfassungsvorrichtung erfasst. Hinsichtlich eines gattungsgemäßen Aufnahmedarstellungsverfahren zur zentralen Darstellung von zwei unterschiedlichen Aufnahmen werden die Aufgaben und Ziele der Erfindung durch die Schritte gelöst: Erstellen einer intrakorporalen Aufnahme durch zumindest eine medizinische bildgebende Vorrichtung, Erfassen eines chirurgischen Eingriffsbereichs und eines Betätigungsabschnitts der bildgebenden Vorrichtung und Erstellen einer extrakorporalen Aufnahme durch eine Erfassungsvorrichtung, bestimmen der Lage des Aufnahmekopfs mit Hilfe des erfassten Betätigungsabschnitts in Kombination mit einer definierten (geometrischen) Relation zu dem Aufnahmekopf, Erzeugen einer Überlagerungsdarstellung der intrakorporalen Aufnahme auf der extrakorporalen Aufnahme, wobei auf Basis der Lage des Aufnahmekopfs die intrakorporale Aufnahme lagerichtig in der extrakorporalen Aufnahme dargestellt ist, und Ausgeben der Überlagerungsdarstellung durch die Darstellungsvorrichtung. Durch dieses Darstellungsverfahren kann aus zwei Aufnahmen eine verschmolzene zentrale Aufnahme erstellt und ausgegeben werden, welche OP-Beteiligten eine nicht dagewesene Übersicht bieten.

An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sich sowohl auf das erfindungsgemäße chirurgische Assistenzsystem als auch umgekehrt übertragen lassen.

Hinsichtlich eines gattungsgemäßen elektronischen Speichermediums wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass auf dem Speichermedium die Schritte des erfindungsgemäßen Darstellungsverfahrens abgespeichert sind.

Hinsichtlich eines gattungsgemäßen Sterilraums wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass der medizinische Sterilraum ein erfindungsgemäßes chirurgisches Assistenzsystem aufweist.

Kurzbeschreibung der Figuren

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Hilfe der begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen chirurgischen Assistenzsystems einer ersten bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 2 in einer schematischen perspektivischen Ansicht das Videoendoskop aus Fig. 1 ,

Fig. 3 eine detaillierte Ansicht der Ausgabe über einen OP-Monitor der Fig. 1 ,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen chirurgischen Assistenzsystems einer weiteren, zweiten bevorzugten Ausführungsform, und

Fig. 5 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Darstellungsverfahrens einer bevorzugten Ausführungsform.

Die Figuren sind schematischer Natur und sollen nur dem Verständnis der Erfindung dienen. Gleiche Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können untereinander ausgetauscht werden.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines chirurgischen Assistenzsystems 1 (nachstehend nur Assistenzsystem genannt) einer ersten bevorzugten ausführungsform. Das Assistenzsystem 1 kommt in einem medizinischen Sterilraum in Form eines Operationssaals 100 einer bevorzugten Ausführungsform zum Einsatz um OP-Beteiligte durch geeignete Visualisierungen zu unterstützen. In einem mittigen, sterilen, chirurgischen Eingriffsbereich wird an einem Patienten P (hier nur schematisch dargestellt) ein chirurgischer Eingriff, vorliegend ein minimalinvasiver Eingriff, vorgenommen. Ein starres Videoendoskop 2 (nachstehend nur Endoskop genannt) mit einem Handstück / Handgriff s und einem beabstandeten, frontseitigen Aufnahmekopf / Videokopf 4 steht dafür endoskopschaftseitig in das Körperinnere des Patienten P hinein. Der Aufnahmekopf 4 weist für eine Visualisierung eine Endoskop-Videokamera (hier nicht dargestellt) auf, welche in Richtung einer Längsachse des Endoskops 2 stirnseitig mittels eines CMOS-Sensors eine zweidimensionale intrakorporale Aufnahme IA des Körperinneren des Patienten P als zeitaktuelle (Live-Video-)Aufnahme erstellt und digital bereitstellt. Das Handstück 3 zum manuellen Ergreifen und Handhaben durch einen Chirurgen (in Fig. 1 ist nur die Hand des Chirurgen dargestellt) hingegen steht außerhalb des Körpers des Patienten P hervor und ist von außen, auch für die OP-Beteiligten, sichtbar.

Für eine datentechnische und visuelle Erfassung des Operationsgeschehens außerhalb des Körpers des Patienten P weist das Assistenzsystem 1 ferner eine Erfassungsvorrichtung 5 auf, die in dieser Ausführungsform eine mittig in einer OP- Leuchte 10 und parallel zur Strahlrichtung angeordnete Kamera 6 hat, die sowohl den chirurgischen Eingriffsbereich des Patienten P als auch das Handstück 3 des Endoskops 2 optisch mittels eines CMOS-Sensors erfasst und ebenfalls als zweidimensionale extrakorporale Aufnahme EA in Form einer zeitaktuellen (Live- Video)-Aufnahme (als optisches digitales Bild) erstellt und digital bereitstellt. Neben der extrakorporalen Aufnahme EA wird durch die Kamera 6 mithilfe einer Auswertungsmethode eines maschinellen Sehens auch die geometrische Lage des Handstücks 3 relativ zu der Kamera 6 erfasst.

Zur Erfassung, Verarbeitung, Berechnung auf Basis dieser erstellten Aufnahmen sowie des erfassten Handstücks 3 und zur Steuerung weist das Assistenzsystem 1 eine spezielle elektronische Steuereinheit 8 (ECU) auf, die gegenüber dem Stand der Technik besonders konfiguriert ist. Konkret ist die Steuereinheit 8 dafür angepasst, die bereitgestellten (digitalen) Daten der intrakorporalen Aufnahme IA und der extrakorporalen Aufnahme EA zu empfangen, also die beiden „Video-Live- Übertragungen“ als auch die durch die Erfassungsvorrichtung 5 erfasste Lage des Betätigungsabschnitts 3 digital, datentechnisch einzubeziehen. In einer Speichereinheit 9 der Steuereinheit 8 ist zudem eine definierte geometrische Relation von dem Handgriff 3 zu dem Aufnahmekopf 4 in Form einer (fixen) Koordinatentransformation hinterlegt, da sich die geometrische Anordnung der beiden Abschnitte relativ zueinander nicht ändert. Anhand dieser Daten ist die Steuereinheit 8 in der Lage, wie nachstehend erläutert, eine intelligente Verschmelzung der intrakorporalen Aufnahme und der extrakorporalen Aufnahme durchzuführen und eine Überlagerungsdarstellung U zu erzeugen, in welcher die intrakorporale Aufnahme IA des Endoskops lagekorrekt in der extrakorporalen Aufnahme EA dargestellt ist.

Dafür wird durch die Steuereinheit 8 zunächst die (geometrische) Lage der intrakorporalen Aufnahme IA bestimmt. Das Handstück 3 des Endoskops 2 hat ein (zuvor) definiertes lokales Handstück-Koordinatensystem 11 (nachfolgend H- Koordinatensystem genannt), wobei über die in der Speichereinheit 9 hinterlegte Koordinatentransformation ausgehend von dem Handgriff 3 ein lokales Aufnahmekopf- Koordinatensystem 12 (nachfolgend AK-Koordinatensystem genannt) bestimmbar ist. Anders ausgedrückt weist das Endoskop 2 ein lokales H-Koordinatensystem 11 am Handstück 3 und ein AK-Koordinatensystem 12 an der Spitze des Endoskops 2 am Aufnahmekopf auf, wobei eine Relation zueinander über eine Koordinatentransformation eineindeutig vorgegeben ist. Die Steuereinheit 8 kann über die erfasste Lage des Handstücks 3 zusammen mit der Koordinatentransformation die Lage des Aufnahmekopfs 4 bestimmen. Da die intrakorporale Aufnahme IA im Bereich der Spitze und frontal des Endoskops 2 in Längsachsenrichtung des Endoskops 2 erstellt wird und ein Abstand zwischen dem Aufnahmekopf 4 und der intrakorporalen Aufnahme IA vernachlässigbar ist, kann angenommen bzw. angenähert werden, dass die Lage des AK-Koordinatensystems 12 der Lage der intrakorporalen Aufnahme IA entspricht. Über diese Transformationskette kann die Steuereinheit 8 die Lage, also die Position und die Orientierung der intrakorporalen Aufnahme IA relativ zu einem Referenzkoordinatensystem 13 der Erfassungsvorrichtung 5, hier in der Kamera 6 liegend, bestimmen.

Auf Basis der (Information der) Lage des Aufnahmekopfs 4 und damit der intrakorporalen Aufnahme IA erzeugt die Steuereinheit 8 dann die Überlagerungsdarstellung U, in welcher die intrakorporale Aufnahme IA des Endoskops lagekorrekt in der extrakorporalen Aufnahme EA dargestellt ist. Diese Überlagerungsdarstellung wird schließlich durch einen OP-Monitor 7, welchen der Chirurg gut überblicken kann, angezeigt.

Durch das vorliegende chirurgische Assistenzsystem 1 wird dem Chirurgen also zentral in einem einzigen Bild bzw. einer einzigen Aufnahme, die Aufnahme aus dem Inneren des Patienten lagekorrekt in der Aufnahme der äußeren Anatomie des Patienten angezeigt, so dass der Chirurg einfach und intuitiv erfassen kann, an welcher Stelle mit welcher Orientierung das angezeigte innere Gewebe im Köper ist. Durch das Assistenzsystem 1 wird eine Art Durchblickfunktion oder digitale Lupenfunktion durch eine Oberfläche des Körpers hindurch bereitgestellt, wobei als Bild der Lupe die tatsächliche intrakorporale Aufnahme IA verwendet wird. Hierdurch wird allen OP- Beteiligten eine bislang nicht erreichte Übersicht über das Operationsgeschehen bereitgestellt. Insbesondere wird eine Navigation des Endoskops 2 vereinfacht und Anforderungen an zusätzliche gedankliche Leistungen des Chirurgen minimiert, da der Chirurg intuitiv bildgebende Vorrichtungen navigieren kann.

Die Bestimmung der lagekorrekten Darstellung der Intrakorporalen Aufnahme IA in bzw. auf der extrakorporalen Aufnahme EA wird nachstehend unter Bezugnahme der Fign. 2 und 3 erläutert. Fig. 2 zeigt in einer detaillierten Ansicht das starre Videoendoskop 2 aus Fig. 1. Das Videoendoskop 2 nimmt die intrakorporale Aufnahme IA auf, welches in Fig. 2 lediglich schematisch als rechteckige Aufnahmeebene dargestellt ist. Diese Aufnahme IA weist ein intrakorporales Aufnahme- Koordinatensystem 14 (IA-Koordinatensystem) auf. Ebenfalls ist an der Spitze des Endoskops 2, also am Aufnahmekopf 4, das lokale AK-Koordinatensystem 12 gezeigt. Über eine Koordinatentransformation kann von dem intrakorporalen Aufnahme- Koordinatensystem 14 auf das AK-Koordinatensystem 12 und umgekehrt geschlossen werden. Insbesondere wird die Näherung angenommen, dass ein Abstand der beiden Koordinatensysteme beim Endoskop 2 so gering ist, dass angenommen werden kann, dass das intrakorporalen Aufnahme-Koordinatensystem 14 auf dem AK- Koordinatensystem 12 liegt. Ausgehend von dem AK-Koordinatensystem 12 kann mittels einer Koordinatentransformation von der Spitze, welche sich bei einem Einsatz des Endoskops 2 im Körper des Patienten befindet und somit von außen nicht sichtbar ist, das Koordinatensystem des Handstücks 11 , welches sichtbar ist bestimmt werden und umgekehrt. Auf diese Weise wird eine Lage der intrakorporalen Aufnahme IA über drei Koordinatentransformationen ausgehend von dem Referenzkoordinatensystem 13 bestimmt:

Referenzkoordinatensystem 13 - Handstück-Koordinatensystem 11 - Aufnahmekopf-Koordinatensystem 12 - Intrakorporales Aufnahme-Koordinatensystem 14, wobei in der vorliegenden Ausführungsform das IA-Koordinatensystem 14 mit dem AK-Koordinatensystem 12 gleichgesetzt wird. Alternativ kann natürlich auch ein Abstand zu einem Gewebe erfasst und entsprechend in die Berechnung mit eingebunden werden. Weiter alternativ kann auch ein fixer Abstandswert festgesetzt und als Koordinatentransformation berücksichtigt werden. Insbesondere kann auch die 3D-Struktur der intrakorporalen Aufnahme erfasst und bei einer Erzeugung der Überlagerungsdarstellung verarbeitet und berücksichtigt werden.

Da die Erfassungsvorrichtung 5 die Lage des Handstücks 3 von außen her erfasst, kann hierdurch eindeutig die Lage der intrakorporalen Aufnahme IA bestimmt werden. Auf diese Weise kann eine relative Lage der intrakorporalen Aufnahme IA zu der extrakorporalen Aufnahme EA im Raum bestimmt werden. Über geeignete Bild- Transformationen von 3D in 2D (mit einhergehendem Verlust einer Raumdimension) mittels der Informationen der relativen Lage der intrakorporalen Aufnahme IA zu der extrakorporalen Aufnahme EA dann die lagekorrekte Darstellung der intrakorporalen Aufnahme in der Überlagerungsdarstellung U erzeugt werden. Hierfür können etwa geeignete mathematische (algebraische) oder informationstechnische Projektionsmethoden zur Erzeugung der Überlagerungsdarstellung U verwendet werden. Insbesondere wird auch der Körper des Patienten 3-Dimensional durch die Erfassungsvorrichtung 5 erfasst und bei einer Verarbeitung durch die Steuereinheit bei der Erzeugung der Überlagerungsdarstellung U entsprechend berücksichtigt. Insbesondere können sowohl die intrakorporale Aufnahme IA als auch die extrakorporale Aufnahme EA als 3-Dimensionale Aufnahme vorliegen und die Steuereinheit 8 auf Basis dieser Aufnahmen die lagekorrekte Darstellung der intrakorporalen Aufnahme IA in der extrakorporalen Aufnahme erzeugen. So wird eine Überlagerungsdarstellung U noch genauer. Fig. 3 zeigt in vergrößerter Darstellung die durch den OP-Monitor ausgegebene Überlagerungsdarstellung U aus Fig. 1 , welche sich der zu Fig. 1 und 2 erläuterten erfassten Lage des Handstücks 3 und damit der Lage der intrakorporalen Aufnahme IA bedient. Die durch das Endoskop 2 erzeugte intrakorporalen Aufnahme IA ist bei Bereitstellung der Steuereinheit 8 zunächst kreisrund (schwarze Ränder bei einer rechteckigen Aufnahme werden nicht verarbeitet). Das starre Endoskop 2 ist nicht senkrecht oder horizontal, sondern mit einem Winkel von ca. 45° gegenüber der Horizontalen und damit der Bauch-Oberfläche des Körpers des Patienten P durch eine Eintrittsstelle in diesen eingeführt ist. Folglich ist auch eine Aufnahmerichtung des Endoskops 2 ebenfalls in einem Winkel von 45° geneigt. Da die extrakorporale Aufnahme im Wesentlichen von senkrecht dargestellt auf den Patienten dargestellt ist, muss die Neigung entsprechend berücksichtigt werden, um eine lagekorrekte Darstellung zu erhalten. Entscheidend ist nämlich die Ausrichtung der Aufnahmerichtung der intrakorporalen Aufnahme IA zu der Aufnahmerichtung der extrakorporalen Aufnahme EA und deren Winkel zueinander.

Für die Berücksichtigung der Neigung ist die Steuereinheit 8 angepasst, einen internen Algorithmus ablaufen zu lassen. Die Steuereinheit 8 positioniert zunächst die intrakorporale Aufnahme IA positionskorrekt an der Spitze des Endoskops 2 in der extrakorporalen Aufnahme EA. Auch wird durch die Steuereinheit 8 aufgrund der bestimmten Lage des Aufnahmekopfs 4 eine korrekte „Drehung“ der intrakorporalen Aufnahme IA durchgeführt und in der Überlagerungsdarstellung U wiedergegeben. Um jedoch eine „Verzerrung“ der intrakorporalen Aufnahme IA gegenüber der extrakorporalen Aufnahme EA auszugleichen, welche bei einer kreisförmigen Darstellung gleich der tatsächlichen Aufnahme entstehen würde, muss zudem eine Dimension gestaucht werden, in der Überlagerungsdarstellung die Dimension in die Aufnahmerichtung des Endoskops 2. In Fig. 3 sind eine erste Abmessung des intrakorporalen Bildes und eine senkrecht dazu stehende zweite Abmessung gezeigt. Sind also die Aufnahmerichtungen der intrakorporalen Aufnahme IA und der extrakorporalen Aufnahme EA parallel, so verbleiben die Dimensionen der intrakorporalen Aufnahme IA unverändert. Weisen die beiden Aufnahmerichtungen einen Winkel von 90° zueinander auf, so wird eine Dimension komplett auf 0 gestaucht (als mathematische Projektion) und es ist keine intrakorporale Aufnahme IA in der Überlagerungsdarstellung U gezeigt. An dieser Stelle sei angemerkt, dass es Bildmethoden gibt, um auch eine Bildebene zu verzerren und zu ändern, so dass auch eine „angezeigte Bildrichtung“ anstelle einer Aufnahmerichtung Berücksichtigung finden kann.

Durch die Drehung und Stauchung ist die intrakorporale Aufnahme IA orientierungskorrekt dargestellt. Folglich ist die intrakorporale Aufnahme IA positionskorrekt und orientierungskorrekt und damit lagekorrekt in der extrakorporalen Aufnahme EA dargestellt. Zudem wird der nicht sichtbarer Endoskopschaft virtuell in der Überlagerungsdarstellung U mit eingeblendet, so dass dem Chirurgen eine noch bessere Übersicht bereitgestellt wird.

Fig. 4 zeigt eine weitere, zweite bevorzugte Ausführungsform eines chirurgischen Assistenzsystems 1 bei dem neben einem starren Endoskop 2 noch ein Ultraschallgerät 16 als auch ein chirurgisches Mikroskop 17 als medizinische bildgebende Vorrichtungen eingesetzt sind. Die einzige Erfassungsvorrichtung 5 weist zur räumlichen Erfassung der jeweiligen Betätigungsabschnitte in Form des Handstücks 3 des starren Endoskops 2, eines Greifstücks 18 des Ultraschallgeräts 16 und eines Griffs 19 des chirurgischen Mikroskops 17, ein 3D-Stereokamerasystem mit zwei Kameras 6 auf. Zudem kann die Erfassungsvorrichtung 5 über das Stereokamerasystem eine extrakorporale Aufnahme EA vom chirurgischen Eingriffsbereich erstellen.

Das Prinzip des chirurgischen Assistenzsystems 1 ist das Gleiche wie vorstehend zu Fign. 1 bis 3 erläutert. In der zweiten Ausführungsform in Fig. 4 werden jedoch anstelle nur eines Endoskops 2 nun drei bildgebenden Vorrichtung 2, 16, 17 eingesetzt. Alle drei bildgebenden Vorrichtungen 2, 16, 17 erzeugen auf ihre vorgesehene spezielle Funktionsweise jeweils eine intrakorporale Aufnahme IA stellen diese der Steuereinheit 8 bereit. Da die Steuereinheit 8 dafür angepasst ist, analog zu vorstehender Erläuterung, eine Lage des Aufnahmekopfs 4 und damit der intrakorporalen Aufnahme IA mittels der Erfassungsvorrichtung 5 zu bestimmen, kann sie dies vorliegend für alle drei bildgebenden Vorrichtungen 2, 16, 17 jeweils (separat) durchführen. Auf diese Weise werden in einer einzigen extrakorporalen Aufnahme drei intrakorporale Aufnahmen IA angepasst integriert. Hier werden also alle drei intrakorporalen Aufnahmen IA jeweils lagekorrekt in der Überlagerungsdarstellung U angezeigt, um dem Chirurgen eine noch bessere und umfassendere Übersicht zu dem Operationsgeschehen zu geben. Da die drei intrakorporalen Aufnahmen IA gewissermaßen eigene Überlagerungsdarstellungen bilden, kann man diese wie Ebenen übereinanderstapeln. Somit sind dem Assistenzsystem 1 hinsichtlich einer Anzahl an bildgebenden Vorrichtungen 2 keine Limits gesetzt. Insbesondere kann die Steuereinheit 8 dafür angepasst sein, die drei intrakorporalen Aufnahmen IA auch miteinander in Verbindung zu setzen und Informationen zu überlagern. Auch kann etwa eine Deckkraft verringert bzw. eine Transparenz der intrakorporalen Aufnahme erhöht werden, um keine Informationen zu verlieren.

In der zweiten Ausführungsform ist das Assistenzsystem als mobiles Assistenzsystem 1 ausgeführt, so dass es je nach Bedarfsfall an unterschiedlichen Orten und in der Nähe von unterschiedlichen OP-Tischen positioniert werden kann.

Fig. 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Darstellungsverfahren einer bevorzugten Ausführungsform. In Schritt S1 wird durch zumindest eine medizinische bildgebende Vorrichtung 2 eine intrakorporale Aufnahme IA erstellt. Hiernach folgt der Schritt S2, in welchem durch eine Erfassungsvorrichtung 5 ein chirurgischer Eingriffsbereich und ein Betätigungsabschnitt 3 der bildgebenden Vorrichtung 2 lageerfasst und eine extrakorporalen Aufnahme EA erstellt wird. In dem Verfahrensschritt S3 wird mit Hilfe des erfassten Betätigungsabschnitts 3 und damit der Lage des Betätigungsabschnitts 3 in Kombination mit einer definierten Relation zu dem Aufnahmekopf 4 die Lage des Aufnahmekopfs 4 der medizinischen bildgebenden Vorrichtung 2bestimmt. Hiernach folgt der Schritt S4 eines Erzeugens einer Überlagerungsdarstellung U der intrakorporalen Aufnahme IA auf der extrakorporalen Aufnahme EA, wobei auf Basis der ermittelten bzw. bestimmten Lage des Aufnahmekopfs 4 die intrakorporale Aufnahme IA lagerichtig in der extrakorporalen Aufnahme EA dargestellt wird. Schließlich wird in Schritt S5 die Überlagerungsdarstellung U durch die Darstellungsvorrichtung 7 ausgegeben. Bezuqszeichenliste

1 chirurgisches Assistenzsystem

2 starres Videoendoskop

3 Handstück

4 Aufnahmekopf

5 Erfassungsvorrichtung

6 Kamera

7 OP-Monitor

8 Steuereinheit

9 Speichereinheit

10 OP-Leuchte

11 Handstück-Koordinatensystem

12 Aufnahmekopf-Koordinatensystem

13 Referenzkoordinatensystem

14 Intrakorporale Aufnahme-Koordinatensystem

15 Extrakorporale Aufnahme-Koordinatensystem

16 Ultraschallgerät

17 Chirurgisches Mikroskop

18 Greifstück Ultraschallsonde

19 (Mikroskop-)Griff

100 Operationssaal

51 Schritt Erstellen intrakorporale Aufnahme

52 Schritt Erfassen und Erstellen extrakorporale Aufnahme

53 Schritt Bestimmen der Lage des Aufnahmekopfs

54 Schritt Erzeugen Überlagerungsdarstellung

55 Schritt Ausgabe Überlagerungsdarstellung

P Patient

IA Intrakorporale Aufnahme

EA Extrakorporale Aufnahme

U Überlagerungsdarstellung