Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wiedergeben eines Einstichpunktes für ein medizinisches Instrument. Ferner betrifft die Erfindung ein medizinisches System zum Wiedergeben eines Einstichpunktes für ein medizinisches Instrument.

In der Diagnostik oder auch therapeutisch werden regelmäßig Punktionen vorgenommen. Eine Punktion bezeichnet ein gezieltes Einstechen eines medizinischen Instruments, insbesondere einer Nadel, z.B. Hohlnadel oder einer Sonde, in den menschlichen Körper. Das medizinische Instrument wird dabei in den menschlichen Körper eingestochen und zu einem Zielort im Inneren des menschlichen Körpers geführt um dort z.B. Energie zu applizieren, Flüssigkeiten oder Gewebe zu entnehmen oder um Medikamente zu injizieren. Insbesondere, wenn der Zielort sensibles Körpergewebe, beispielsweise Nerven- oder Organgewebe, umfasst oder sich sensibles Körpergewebe in der Nähe des Zielorts befindet, wird eine Punktion regelmäßig unter Sichtkontrolle durchgeführt. Eine Punktion unter Sichtkontrolle umfasst typischerweise, dass Position und Orientierung des medizinischen Instruments im Inneren des menschlichen Körpers mit Hilfe von bildgebenden Verfahren wie Computertomographie (CT), Magnetresonanztomographie (MRT) oder Sonographie erfasst werden. Insbesondere eine Punktion unter Sichtkontrolle kann durch die Verwendung einer Positioniervorrichtung ergänzt werden, mit welcher Einstichpunkt und Stichwinkel für das medizinische Instrument wiedergegeben, insbesondre markiert, werden können.

In EP 1 887 960 B1 ist beispielsweise eine Positioniervorrichtung zum Positionieren von Instrumenten innerhalb eines Untersuchungsraumes beschrieben, mit der mittels gerichteter elektromagnetischer Strahlung ein Zugangsbereich und eine relative Ausrichtung eines Instrumentes zur Erreichung eines in der Trajektorie der gerichteten elektromagnetischen Strahlung liegenden Zielbereichs markiert werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein verbessertes Verfahren zum Wiedergeben eines Einstichpunktes für ein medizinisches Instrument bereitzustellen. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein verbessertes System zum Wiedergeben eines Einstichpunktes für ein medizinisches Instrument bereitzustellen.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Wiedergeben eines Einstichpunktes für ein medizinisches Instrument gelöst, welches die Schritte aufweist: - Bereitstellen wenigstens eines Markers auf einer Oberfläche eines Objekts, wobei der

Marker die Eigenschaft hat sowohl fluoroskopisch als auch optisch erfassbarzu sein,

- Erzeugen von Fluoroskopie- und/oder Tomographie-Bilddaten aus denen eine fluorosko- pische und/oder tomographische Aufnahme von dem wenigstens einen auf der Oberfläche des Objekts angeordneten Marker zusammen mit dem Objekt rekonstruiert werden kann, - Bestimmen des Einstichpunktes für das medizinische Instrument auf der Oberfläche des

Objekts relativ zu dem wenigstens einen Marker in dem Koordinatensystem der Fluoroskopie- und/oder Tomographie-Bilddaten,

- Erzeugen von Sichtbilddaten aus denen ein Sichtbild des wenigstens einen auf der Oberfläche des Objekts angeordneten Markers zusammen mit dem Objekt rekonstruiert werden kann,

- Transformieren der Koordinate des Einstichpunktes in dem Koordinatensystem der Fluoroskopie- und/oder Tomographie-Bilddaten in das Koordinatensystem der Sichtbilddaten unter Verwendung der Relativposition des Einstich punktes zu dem wenigstens einen Marker, und - Wiedergeben des Einstichpunktes für das medizinische Instrument in Echtzeit in einer Ansicht des Objekts.

Unter einer fluoroskopischen und/oder tomographischen Aufnahme und Fluoroskopie- und/oder Tomographie-Bilddaten sollen im Rahmen dieser Beschreibung solche Aufnah- men und die damit gewonnenen Bilddaten verstanden werden, die mit bildgegeben Modalitäten wie Röntgengeräten (z.B. C-Bogen), Röntgen-Tomographen (Computer-Tomographen), Magnet-Resonanz-Tomographen, Sonographie Geräten oder der gleichen erstellt werden. Mit einem Computer-Tomographen aufgenommene Bilder sind dabei sowohl flu- oroskopische als auch tomographische Aufnahmen, während für die Magnet-Resonanz- Tomographie typischerweise nicht der Begriff Fluoroskopie verwendet wird.

Für die Zwecke der hier beschriebenen Erfindung wird der Begriff "Tomographie-Bilddaten" auch fürFluoroskopie-Bilddaten verwendet, die im engeren Sinne keine Tomographie-Bild- daten sind, sondern zum Beispiel von einer bildgebenden Modalität wie einem C-Bogen stammen. Mit tomographischen Aufnahmen sind dementsprechend im Folgenden alle Auf- nahmen gemeint, die von einer bildgebenden Modalität stammen, also auch fluoroskopi- sche Aufnahmen z.B. eines C-Bogens.

„Widergeben“ bezeichnet ein Anzeigen wenigstens des Einstichpunktes und falls bekannt auch des Stichwinkels und/oder einer Punktionstiefe in einer Ansicht des zu punktierenden Objekts. In der Ansicht des Objekts wird die Position des Einstichpunktes durch dessen Wiedergabe auf der Oberfläche des Objekts markiert.

Die Ansicht des Objekts kann eine direkte, reale Ansicht des Objekts und die Wedergabe des Eistechpunktes z.B. ein auf die reale Oberfläche projizierter Marker sein. Alternativ kann die Ansicht des zu punktierenden Objekts aber auch eine Echtzeitbildwiedergabe des Objekts auf einem Monitor oder einer virtuellen Realität ( virtual reality, VR)-Brille sein, in der der Eistechpunkt in Echtzeit wiedergegeben ist. Die Ansicht des Objekts kann auch eine Echtzeitbildwiedergabe des Objekts auf einem transparenten optischen Display sein, auf dem der Einstichpunkt als erweiterte Realität (augmented reality, AR) perspektiv-richtig in Echtzeit wiedergeben ist.

Das medizinische Instrument ist insbesondere ein kanüliertes medizinisches Instrument, beispielsweise eine Hohlnadel. Alternativ kann das medizinische Instrument aber auch eine nadelförmige Sonde sein, wie sie z.B. für eine interstitielle Thermotherapie eingesetzt wird. Der Einstichpunkt befindet sich auf der realen Oberfläche des Objekts, das punktiert werden soll, und bezeichnet insbesondere diejenige Stelle, an der das medizinische Instrument für eine Punktion in das Objekt eingestochen wird. Zusätzlich können Stichwinkel und/oder Punktionstiefe in der Ansicht des Objekts in Echtzeit wiedergegeben werden. Der Stich- Winkel bezeichnet denjenigen Winkel in Bezug auf die Oberfläche, unter dem das medizinische Instrument für eine Punktion in das Objekt eingestochen wird. Die Punktionstiefe bezeichnet die Distanz, die das in den Einstichpunkt unter dem Stichwinkel eingestochene medizinische Instrumente zurücklegen muss, um einen Zielort im Inneren eines menschlichen Körpers zu erreichen. Zum Erzeugen von Tomographie-Bilddaten können Röntgenquelle und Röntgendetektor eines Röntgengeräts verwendet werden. Damit aus den Tomographie-Bilddaten eine tomographische Aufnahme von dem wenigstens einen auf der Oberfläche des Objekts angeordneten Marker zusammen mit dem Objekt rekonstruiert werden kann, wird das Objekt zwischen Röntgenquelle und Röntgendetektor positioniert, so dass von der Röntgenquelle emittierte Röntgenstrahlen das Objekt durchdringen und dabei abhängig von der inneren Struktur des Objekts unterschiedlich stark abgeschwächt werden bevor sie der Röntgendetektor detektiert. Die von den Tomographie-Bilddaten rekonstruierte tomographische Aufnahme kann eine zweidimensionale oder eine dreidimensionale tomographische Aufnahme sein. In der tomographischen Aufnahme kann der Einstichpunkt manuell oder maschinell, z.B. software-basiert, festgelegt werden. Der Einstichpunkt wird vorzugsweise derart festgelegt, dass der Weg, den das medizinische Instrument im Inneren des Objekts zurücklegen muss um den Zielort zu erreichen möglichst kurz ist. Der Einstichpunkt wird vorzugsweise derart festgelegt, dass sensibles Gewebe während einer Punktion nicht beschädigt wird.

Die Koordinate des festgelegten Einstichpunktes für das medizinische Instrument auf der Oberfläche des Objekts wird bevorzugt rechnerisch durch eine Recheneinheit in dem Koordinatensystem der Tomographie-Bilddaten bestimmt. Da die von den Tomographie- Bilddaten rekonstruierte tomographische Aufnahme das Objekt, und insbesondere den festgelegten Einstichpunkt, zusammen mit dem Marker zeigt, kann die Koordinate des festgelegten Einstichpunktes relativ zu dem wenigstens einen Marker bestimmt werden. Das heißt, die räumliche Beziehung, also die jeweiligen Relativpositionen, zwischen Einstichpunkt und Marker ist in dem Koordinatensystem der Tomographie-Bilddaten be- kannt. Typischerweise zeigt eine tomographische Aufnahme nicht das vollständige Objekt, sondern insbesondere denjenigen Teilbereich des Objekts, in dem sich der Zielort für das medizinische Instrument befindet. Der Marker wird insbesondere derart bereitgestellt, d.h. der Marker ist so angeordnet, dass dieser zusammen mit dem Zielort in einer rekonstruierten tomographischen Aufnahme sichtbar ist.

Die Sichtbilddaten können mit einer Kamera erzeugt werden. Aus den erzeugten Sichtbilddaten kann ein Steh-Sichtbild der Oberfläche zusammen mit dem angeordneten Marker oder, wie in dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, bewegte Sichtbilder der Oberfläche zusammen mit dem angeordneten Marker rekonstruiert werden. Da die räumliche Beziehung zwischen Einstichpunkt und Marker in dem Koordinatensystem der Tomographie-Bilddaten bestimmt werden kann und dann bekannt ist, und Position und Orientierung des Markers in dem Koordinatensystem der Sichtbilddaten bestimmt werden können, ist es insbesondere unter Verwendung der Relativposition des Einstichpunktes zu dem wenigstens einen Marker möglich, die Koordinate des Einstichpunktes in dem Koordinatensystem der Tomographie-Bilddaten in das Koordinatensystem der Sichtbilddaten zu transformieren. Die Koordinate des Einstichpunktes und auch die räumliche Beziehung zu dem Marker sind dann in dem Koordinatensystem der Sichtbilddaten bekannt.

Die Transformation der Koordinate des Einstichpunktes in dem Koordinatensystem derTo- mographie-Bilddaten in das Koordinatensystem der Sichtbilddaten ist insbesondere des- halb möglich, da die Position des Markers sowohl in dem Koordinatensystem der Tomo- graphie-Bilddaten als auch in dem Koordinatensystem der Sichtbilddaten bekannt ist und somit als Referenz für Transformationen von Koordinaten von dem einen Koordinatensystem und in das jeweils andere Koordinatensystem verwendet werden kann. Insbesondere die Position des Einstichpunktes in dem Koordinatensystem der Sichtbilddaten kann dazu verwendet werden, den Einstechpunkt in Echtzeit in der Ansicht des Objekts wiederzugeben.

Anhand der Wiedergabe des Einstichpunktes in Echtzeit in der Ansicht des Objekts kann ein Nutzer das Objekt zuverlässig und genau punktieren. Eine Wiedergabe in Echtzeit meint insbesondere, dass eine mögliche Verzögerung der Wiedergabe von dem mensch- liehen Auge nicht aufgelöst werden kann, also von einem Nutzer unbemerkt bleibt. Vorzugsweise wird die Wiedergabe des Einstichpunktes in Echtzeit an eine sich ändernde Ansicht des Objekts, d.h. perspektiv-richtig, angepasst. Die Ansicht des Objekts kann eine reale Ansicht oder eine rekonstruierte Ansicht sein. Eine reale Ansicht kann eine unmittelbare, direkte Ansicht der realen Oberfläche sein oder eine mittelbare durch ein transparentes Medium, z.B. ein transparentes optisches Display. Eine rekonstruierte Ansicht kann ein aus den Sichtbilddaten rekonstruiertes Steh-Sichtbild sein. Eine rekonstruierte Ansicht des Objekts kann auch eine aus den Sichtbilddaten rekonstruierte Echtzeitbildwiedergabe, d.h. bewegte Sichtbilder der Oberfläche umfassen. Sichtbilddaten aus denen bewegte Sichtbilder rekonstruiert werden können, können mittels Videotechnik erzeugt werden, beispielsweise mittels einer Videokamera. Eine Videokamera kann ausgebildet sein, dreidimensionale Sichtbilddaten zu erzeugen, aus denen dreidimensionale bewegte Sichtbilder rekon- struiert werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine genaue Wiedergabe des Einstechpunktes auf der Oberfläche in einer Ansicht des Objekts, so dass ein Nutzer ein Objekt das Objekt gezielt und kontrolliert punktieren kann. Das Verfahren hat den Vorteil, dass während einer Punktion des Objekts keine oder zumindest nur wenige Röntgenbilder von dem Objekt aufgenommen werden brauchen. Unter Umständen kann es ausreichen lediglich vor der Punktion ein Röntgenbild zur Planung aufzunehmen, um den Einstichpunkt festzulegen. Insbesondere wenn auch Stichwinkel und Punktionstiefe in der Ansicht des Objekts wiedergegeben werden, ist es in der Regel nicht notwendig nach der Punktion ein Röntgenbild zur Kontrolle aufzunehmen, um zu kontrollieren, ob das medizinische Instrument den Zielort tatsächlich erreicht hat. Insgesamt kann durch das erfindungsgemäße Verfahren die Strahlenbelastung für ein Objekt, insbesondere für einen Patienten, je nach Anwendungsfall deutlich reduziert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den weiteren Vorteil, dass außer einem ohnehin vorhandenen Röntgengerät keine weiteren sperrigen Geräte benötigt werden, die in einem Operationssaal zusätzlich Platz wegnehmen. Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden lediglich ein Marker, eine Kamera und eine Recheneinheit mit entsprechender Software benötigt. Ein Arzt, der durch das erfindungsgemäße Verfahren darin unterstützt wird ein Objekt zuverlässig und exakt zu punktieren, wird nicht durch weitere sperrige Geräte behindert oder in seiner Bewegung eingeschränkt. Ein Operationssaal muss auch nicht umgebaut oder verändert werden, z.B. müssen keine Geräte in einer Operationssaalwand oder -decke verschraubt werden, damit das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch ohne einen Laser realisiert werden, der dazu verwendet wird, mittels eines Laserstrahls den Einstichpunkt zu markieren. Ein Wiedergeben des Einstichpunktes in der Ansicht des Objekts ohne Laser hat den Vorteil, dass ein Arzt nicht darauf achten muss, dass er den Laserstrahl blockiert und dadurch die Markie- rung des Einstichpunkts durch den Laserstrahl nicht mehr sichtbar ist.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Wiedergeben eines Einstichpunktes für ein medizinisches Instrument beschrieben.

Vorzugsweise werden die Sichtbilddaten als dreidimensionale Sichtbilddaten erzeugt. Drei- dimensionale Sichtbilddaten können z.B. mit einer Lichtfeldkamera, einer Stereokamera, einem Triangulationssystem oder einer time-of-flight (TOF)-Kameras erzeugt werden. Aus den dreidimensionalen Sichtbilddaten können dreidimensionale Sichtbilder erzeugt werden, in denen zusätzlich zu dem Einstichpunkt insbesondere auch der Stichwinkel für das medizinische Instrument perspektiv-richtig wiedergegeben werden kann. In bevorzugten Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Verfahren die Schritte auf:

- Bestimmen eines Stichwinkels und/oder einer Punktionstiefe für das medizinische Instrument relativ zu dem wenigstens einen Marker in dem Koordinatensystem der Fluoroskopie und/oder Tomographie-Bilddaten, - Transformieren des in dem Koordinatensystem der Fluoroskopie und/oder Tomographie-

Bilddaten bestimmten Stichwinkels und/oder der Punktionstiefe in das Koordinatensystem der Sichtbilddaten unter Verwendung einer Relativorientierung des Stichwinkels und/oder unter Verwendung eines Relativabstands der Punktionstiefe zu dem wenigstens einen Marker, und - Wiedergeben des Stichwinkels und/oder der Punktionstiefe für das medizinische Instrument in Echtzeit in der Ansicht des Objekts.

Vorzugsweise werden Einstichpunkt, Stichwinkel und Punktionstiefe gemeinsam in der Ansicht des Objekts in Echtzeit und perspektiv-richtig wiedergegeben. Ein Arzt kann dann auf einen Blick erfassen, wo auf der Oberfläche, unter welchem Winkel und wie tief das Objekt punktiert werden soll. In dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es bevorzugt, dass die Sichtbilddaten laufend erzeugt werden und wenigstens der in dem Koordinatensystem der Fluoroskopie und/oder Tomographie-Bilddaten bestimmte Einstichpunkt in das Koordinatensystem der jeweils zuletzt erzeugten Sichtbilddaten transformiert wird. Die Wiedergabe wenigstens des Einstich- punktes wird vorzugsweise für das medizinische Instrument in der Ansicht des Objekts in Echtzeit dargestellt.

Von den laufend erzeugten Sichtbilddaten können bewegte Sichtbilder als Echtzeitbildwiedergabe rekonstruiert werden. Indem die Sichtbilddaten laufend erzeugt werden, kann eine Relativbewegung des Objekts erfasst und Einstichpunkt, Stichwinkel und/oder Punktions- tiefe in Echtzeit in der Ansicht des Objekts perspektiv-richtig wiedergegebene werden.

Insbesondere kann die Koordinate des Einstichpunktes in dem Koordinatensystem derTo- mographie-Bilddaten sowie der Stichwinkel und/oder die Punktionstiefe in das Koordinatensystem der zuletzt erzeugten Sichtbilddaten transformiert und dann in Echtzeit wiedergegeben werden. Aus den erzeugten Sichtbilddaten kann ein Sichtbild der Oberfläche rekonstruiert werden in dem der Einstichpunkt für das medizinische Instrument wiedergegeben ist. Ein Sichtbild kann ein zwei- oder dreidimensionales Steh-Sichtbild oder, wie bevorzugt, ein zwei- oder dreidimensionales Sichtbild bewegter Sichtbilder sein. Das Sichtbild kann auf einem Monitor angezeigt werden. Zusätzlich können in dem Sichtbild Stichwinkel und/oder Punktions- tiefe für das medizinische Instrument wiedergegeben werden.

Der Einstichpunkt für das medizinische Instrument kann auch in einer mittelbaren Ansicht des Objekts auf einem transparenten optischen Display wiedergegeben werden. Durch das transparente optische Display ist die Ansicht der realen Oberfläche sichtbar, wobei die Wiedergabe des Einstichpunktes auf dem transparenten Display perspektiv-richtig in Be- zug auf die Ansicht der realen Oberfläche erfolgt.

Das optische Display kann ähnlich wie Brillengläser an einem Gestell befestigt sein, welches von einem Nutzer aufgesetzt werden kann, so dass sich das optische Display vor den Augen des Nutzers befindet. Der Nutzer kann dann das reale Objekt durch das transparente optische Display betrachten, also mittelbar das reale Abbild der Oberfläche sehen. Auf dem transparenten optischen Display kann der Einstichpunkt für das medizinische Instrument perspektiv-richtig in Bezug auf die Ansicht der realen Oberfläche in Echtzeit wie- dergegeben werden, so dass ein Nutzer in der mittelbaren Ansicht des Objekts den Einstichpunkt auf der Oberfläche des Objekts sieht. Zusätzlich zu dem Einstichwinkel können auf dem transparenten optischen Display Stichwinkel und/oder Punktionstiefe für das medizinische Instrument wiedergegeben werden. An einem Gestell mit optischem Display ist vorzugsweise eine Kamera befestigt, mit der laufend Sichtbilddaten erzeugt werden. Der Einstichpunkt, der Stichwinkels und/oder die Punktionstiefe können dann in Echtzeit in der mittelbaren Ansicht des Objekts so wiedergegeben werden, dass der Einstichpunkt, der Stichwinkel und/oder die Punktionstiefe perspektiv-richtig in Bezug auf die Ansicht der realen Oberfläche dargestellt sind. Zusätzlich oder alternativ kann der Einstichpunkt für das medizinische Instrument auf der realen Oberfläche des Objekts als optische Markierung wiedergegeben werden. Beispielsweise kann der Einstichpunkt mittels eines Laserstrahls oder mittels eines von einem Videoprojektor erzeugten Fadenkreuzes als optische Markierung unmittelbar auf der realen Oberfläche des Objekts wiedergegeben insbesondere auf diese projiziert werden. Laser und/oder Videoprojektor sind dann vorzugsweise mit einer zum Erzeugen von Sichtbilddaten verwendeten Kamera autokalibriert. Zusätzlich kann auch der Stichwinkel und/oder die Punktionstiefe als optische Markierung wiedergegeben werden.

In manchen Ausführungsvarianten werden der Einstichpunkt und der Stichwinkel und/oder die Punktionstiefe in Form einer digitalen Repräsentation eines virtuellen Werkzeugs in Echtzeit in der Ansicht des Objekts wiedergegeben. Insbesondere kann das virtuelle Werkzeug in Echtzeit perspektiv-richtig auf einem transparenten optischen Display oder auf einem Monitor in einer Echtzeitbildwiedergabe des Objekts wiedergegeben werden.

Insbesondere in solchen Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens, in denen der Einstichpunkt und der Stichwinkel und/oder die Punktionstiefe in Form einer digi- talen Repräsentation eines virtuellen Werkzeugs wiedergegeben werden, kann das Verfahren die Schritte aufweisen:

- optisches Erfassen von Position und Orientierung des medizinischen Instruments relativ zu dem wenigstens einen Marker in dem Koordinatensystem der erzeugten Sichtbilddaten,

- Ermitteln ob die erfasste Position und Orientierung des medizinischen Instruments mit der Position und Orientierung des wiedergegebenen virtuellen Werkzeugs übereinstimmt, und falls dies der Fall ist: - Signalisieren, dass die erfasste Position und Orientierung des medizinischen Instruments mit der Position und Orientierung des wiedergegebenen virtuellen Werkzeugs übereinstimmt.

Ein Verfahren, in welchem signalisiert wird, dass die erfasste Position und Orientierung des medizinischen Instruments mit der Position und Orientierung des wiedergegebenen virtuellen Werkzeugs übereinstimmt, hat den Vorteil, dass ein Nutzer Rückmeldung bekommt, ob das medizinische Instrument so relativ zu er Oberfläche ausgerichtet ist, dass entlang des vorgegebenen Pfades in das Objekt eingestochen werden kann. Dass die erfasste Position und Orientierung des medizinischen Instruments mit der Position und Orientierung des wiedergegebenen virtuellen Werkzeugs übereinstimmt kann beispielsweise optisch z.B. in der Ansicht des Objekts oder akustisch signalisiert werden.

Falls die erfasste Position und Orientierung des medizinischen Instruments mit der Position und Orientierung des wiedergegebenen virtuellen Werkzeugs nicht übereinstimmt, kann das Verfahren umfassen, dass eine Trajektorie zwischen der erfassten Position und Orien- tierung des medizinischen Instruments und der Position und Orientierung des wiedergebenden virtuellen Werkzeugs berechnet wird.

Beispielsweise kann die berechnete Trajektorie dazu verwendet werden in Echtzeit in der Ansicht des Objekts eine virtuelle Richtungsanzeige wiederzugeben. Die Richtungsanzeige zeigt vorzugsweise diejenige Richtung an, in die das medizinische Instrument bewegt werden muss, um die Position und Orientierung des medizinischen Instruments in Übereinstimmung mit der Position und Orientierung des in der Ansicht des Objekts wiedergegebenen virtuellen Werkzeugs zu bringen.

Ein Nutzer kann durch die virtuelle Richtungsanzeige darin unterstützt werden, Position und Orientierung des medizinischen Instruments in Übereinstimmung mit der Position und Orientierung des wiedergegebenen virtuellen Werkzeugs zu bringen.

In Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens, in denen der Einstichpunkt und der Stichwinkel und/oder die Punktionstiefe in Form einer digitalen Repräsentation eines virtuellen Werkzeugs wiedergegeben werden können, weist das Verfahren bevorzugt den Schritt auf: - Ausrichten der digitalen Repräsentation des wiedergegebenen virtuellen Werkzeugs in Echtzeit relativ zu dem wenigstens einen Marker in Bezug auf eine Aufnahmeachse entlang welcher die Sichtbilddaten erzeugt werden.

Ein Ausrichten der digitalen Repräsentation des wiedergegebenen virtuellen Werkzeugs in Echtzeit relativ zu dem wenigstens einen Marker in Bezug auf eine Aufnahmeachse entlang welcher die Sichtbilddaten erzeugt werden ermöglichet es, dass virtuelle Werkzeug perspektiv-richtig in Echtzeit in der Ansicht des Objekts wiederzugeben.

Eine Relativbewegung des Objekts oder eine relative Änderung der Perspektive auf die Oberfläche in der Ansicht des Objekts kann durch ein Ausrichten der digitalen Repräsen- tation des wiedergegebenen virtuellen Werkzeugs in Echtzeit in Bezug auf die Aufnahmeachse berücksichtigt werden, so dass Einstichpunkt, Stichwinkel und/oder Punktionstiefe in der Ansicht stets perspektiv-richtig wiedergegeben werden. Ein Nutzer und das Objekt können sich dann relativ zueinander bewegen und der Nutzer darauf vertrauen, dass Einstichpunkt, Stichwinkel und/oder Punktionstiefe in der Ansicht zu jeder Zeit korrekt wieder- gegeben werden.

Hinsichtlich des medizinischen Systems wird die eingangs genannte Aufgabe durch ein medizinisches System zum Wiedergeben eines Einstichpunktes für ein medizinisches Instrument gelöst. Das medizinische System weist einen Marker, eine bildgebende Modalität, insbesondere ein Röntgengerät oder ein Computertomograph, eine Kamera, eine Rechen- einheit und eine Wiedergabeeinheit auf.

Der Marker ist der derart ausgebildet, dass er sowohl fluoroskopisch und/oder tomographisch als auch optisch erfasst werden kann. Die bildgebende Modalität, insbesondere das Röntgengerät ist zum Erzeugen von Fluoroskopie- oder/und Tomographie-Bilddaten ausgebildet und umfasst in der Regel eine Röntgenquelle und einen Röntgendetektor. Das Röntgengerät kann beispielsweise ein Computertomographie (CT)-Gerät oder ein C-Bo- gen-Gerät sein. Die bildgebende Modalität kann aber beispielsweise auch ein Sonographie-Gerät oderein Magnet-Resonanz-Tomograph sein. Die Kamera ist zum Erzeugen von Sichtbilddaten ausgebildet und kann beispielsweise eine Lichtfeldkamera, eine Stereokamera, ein Triangulationssystem, odereine TOF-Kamera sein. Die Kamera ist vorzugsweise so ausgebildet, dass mit dieser laufend Bilddaten und insbesondere dreidimensionale erzeugt werden können. Anstelle einer Kamera kann auch ein Scanner vorgesehen sein und die Sichtbilddaten können in einem Lichtschnittverfahren erzeugt werden. Die Recheneinheit ist ausgebildet zum

- Bestimmen des Einstichpunktes für das medizinische Instrument auf der Oberfläche des Objekts relativ zu dem wenigstens einen Marker in dem Koordinatensystem der Fluorosko- pie und/oder Tomographie-Bilddaten, und - Transformieren der Koordinate des Einstichpunktes in dem Koordinatensystem der Fluo- roskopie und/oder Tomographie-Bilddaten in das Koordinatensystem der Sichtbilddaten unter Verwendung der Relativposition des Einstichpunktes zu dem wenigstens einen Marker.

Die Wiedergabeeinheit ist ausgebildet zum Wiedergeben des Einstichpunktes für das me- dizinische Instrument in Echtzeit in einer realen oder rekonstruierten Ansicht des Objekts.

Das erfindungsgemäße medizinische System ist insbesondere so ausgebildet, dass mit diesem das erfindungsgemäße Verfahren zum Wiedergeben eines Einstichpunktes für ein medizinisches Instrument durchgeführt werden kann.

Kamera und Röntgengerät sind jeweils mit der Recheneinheit wirkverbunden, so dass die Recheneinheit aufvon der Kamera erzeugte Sichtbilddaten und auf von dem Röntgengerät erzeugte Tomographie-Bilddaten zugreifen und diese verarbeiten kann. Weiterhin ist insbesondere die Recheneinheit mit der Wiedergabeeinheit wirkverbunden zum Visualisieren des Einstichpunktes für das medizinische Instrument in Echtzeit in der Ansicht des Objekts des Objekts. Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen medizinischen Systems zum Wiedergeben eines Einstichpunktes für ein medizinisches Instrument beschrieben.

Die Recheneinheit kann als elektronische Datenverarbeitungsanlage oder als Bestandteil einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage ausgebildet sein und weist insbesondere eine CPU ( Central Processing Unit), einen Arbeitsspeicher und ein computerlesbares- Speichermedium mit dauerhaft gespeicherten Computerprogrammen auf.

Die Recheneinheit und/oder das Röntgengerät können zum Rekonstruieren einertomogra- phischen Aufnahme aus den Tomographie-Bilddaten ausgebildet sein. Die Recheneinheit und/oder eine separate Datenverarbeitungsanlage können zum Rekonstruieren eines Sichtbildes aus von der Kamera erzeugten Sichtbilddaten ausgebildet sein.

Die Wiedergabeeinheit kann ein mit der Recheneinheit wirkverbundenes optisches Display sein, auf dem der Einstichpunkt für das medizinische Instrument mittels der Recheneinheit visualisiert werden kann. Das optische Display kann insbesondere Teil eines erweiterte Realität (augmented reality, AR)-Systems sein. Beispielsweise kann das optische Display Bestandteil einer Brille sein, an der auch die Kamera befestigt ist. Das optische Display kann transparent sein, so dass die reale Oberfläche mittelbar durch das optische Display betrachtet und gleichzeitig der Einstichpunkt in der mittelbaren Ansicht wiedergegeben werden kann.

Die Wiedergabeeinheit kann ein mit der Recheneinheit wirkverbundener Monitor sein, beispielsweise ein Computermonitor oder ein Monitor eines virtuellen Realität (virtual reality, VR)-Systems sein, beispielsweise einer VR-Brille. Auf dem Monitor kann eine rekonstruierte Ansicht des Objekts zum Beispiel als Echtzeitbildwiedergabe des Objekts zusammen mit wenigstens dem Einstichpunkt perspektiv-richtig wiedergegeben werden.

Die Wiedergabeeinheit kann auch ein Videoprojektor sein, der mit der Kamera autokalibriert und ausgebildet ist, den Einstichpunkt für das medizinische Instrument auf der realen Oberfläche des Objekts als optische Markierung wiederzugeben. Der Videoprojektor ist vorzugsweise mit der Kamera autokalibriert und ausgebildet, ein Fadenkreuz auf die reale Oberfläche des Objekts zu projizieren des Zentrum die Position des Einstichpunktes repräsentiert. Ein Einstichpunkt kann auch gleichzeitig in einer mittelbaren Ansicht des Objekts und projiziert auf die reale Oberfläche als optische Markierung wiedergegeben werden. Durch die Redundanz kann der Einstichpunkt unter Umständen mit einer vergleichsweise höheren Verlässlichkeit wiedergegeben werden. Der wenigstens eine Marker kann biegeweich und flexibel und z.B. von Klebeband gebildet sein, welches haftend auf die reale Oberfläche des Objekts aufgebracht werden kann. Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann mit dem Klebeband ein regelmäßiges oder ein unregelmäßiges Muster auf die Oberfläche geklebt werden, um so den Marker zu bilden. Der Marker kann auch von einer doppelseitigen Klebefolie oder doppelseitig haftendem Papier mit vorgestanztem Muster gebildet sein. Die Klebefolie kann auf die reale Oberfläche aufgeklebt und dann die Trägerfolie entfernt werden, so dass nur noch das vorgestanzte Muster auf der Oberfläche verbleibt und den Marker bildet. Wenn der Marker auf einem Trägerpapier oder einer Trägerfolie bereitgestellt wird, kann der Marker selbst auch aus mehreren, nicht unmittelbar zusammenhängenden Bestandteilen bestehen, deren relative Lage zueinander gleichwohl durch die Trägerfolie oder das Trägerpapier vorgegeben ist. Wenn die Trägerfolie oder das Trägerpapier im Anwendungsfall von dem Marker abgezogen wird, nachdem der Marker auf eine Körperoberfläche ap- pliziert wurde, behalten die Bestandteile des Markers ihre relative Position entsprechend bei.

Der Marker kann aber auch starr sein und z.B: in Form eines festen Blocks vorliegen, der im Anwendungsfall auf die Körperoberfläche geklebt werden kann.

Vorzugsweise weist das Klebeband oder die Klebefolie ein Metall wie Titan oder Edelstahl oder alternativ einen Stoff wie BaSOx, und insbesondere Bariumsulfat (BaS04), auf, sodass das Klebeband oder die Klebefolie tomographisch, insbesondere fluoroskopisch erfasst werden können.

Der wenigstens eine Marker kann auch wenigstens ein tomographisch und insbesondere fluoroskopisch erfassbares Element und/oder wenigstens ein optisch erfassbares Element aufweisen. Das tomographisch erfassbare Element kann von einem Metall gebildet und so gestaltet ist, dass es in einer tomographischen oderfluoroskopischen Aufnahme als tomographisch oder fluoroskopisch erfassbares Element identifiziert werden kann. Beispielsweise können über die Fläche des Markers verteilt Metallkugeln angeordnet sein, die in einer fluoroskopischen und/oder tomographischen Aufnahme identifiziert werden können. Das optisch erfassbare Element kann eine Leuchtdiode sein, die ausgebildet ist, elektromagnetische Strahlung in einem definierten Wellenlängenbereich zu emittieren. Insbesondere können mehrere Leuchtdioden über die Fläche des Markers verteilt angeordnet sein. Der definierte Wellenlängenbereich umfasst bevorzugt Infrarot-Strahlung. Die Kamera weist dann vorzugsweise einen Infrarot-Sensor zum Detektieren von der Leuchtdiode emit- tierter Infrarot-Strahlung auf. Die tomographisch erfassbaren Elemente und optisch erfassbaren Elemente haben vorzugsweise eine bekannte räumliche Beziehung zueinander. Es können auch Elemente verwendet werden, die sowohl tomographisch als auch optisch erfassbar sind. Beispielsweise können Metall kugeln auch als optisch erfassbare Elemente verwendet werden.

Das medizinische System kann auch einen Roboterarm umfassen, welcher ausgebildet ist, das medizinische Instrument zu halten und mit diesem eine Punktion durchzuführen. Vorzugsweise ist der Roboterarm ausgebildet, Software-gesteuert eine Punktion gemäß dem bestimmten Einstichpunkt, Stichwinkel und Punktionstiefe durchzuführen. Mittels der Kamera können während einer Punktion Position und Orientierung des Roboterarms optisch erfasst und zur Kontrolle von der Recheneinheit ausgewertet werden. Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, welches ausgebildet ist, einen Einstichpunkt für ein medizinisches Instrument auf einer Oberfläche eines Objekts relativ zu einem Marker in dem Koordinatensystem von erzeugten Tomographie-Bilddaten zu bestimmen und die Koordinate des Einstichpunktes in dem Koordinatensystem derTomographie-Bild- daten in das Koordinatensystem von erzeugten Sichtbilddaten unter Verwendung einer Relativposition des Einstichpunktes zu dem Marker zu transformieren. Durch Ausführen des Computerprogramms können insbesondere die Schritte des „Bestimmens des Einstichpunktes für das medizinische Instrument“ und des „Transformierens der Koordinate des Einstichpunktes“ des erfindungsgemäßen Verfahrens implementiert werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Computerlesbares-Speichermedium auf dem das erfin- dungsgemäße Computerprogramm dauerhaft gespeichert ist. Das computerlesbare Speichermedium ist vorzugsweise ein Element der Recheneinheit und das gespeicherte Computerprogramm kann vorzugsweise in einen Arbeitsspeicher geladen und von Prozessoren verarbeitet und ausgeführt werden.

Die Erfindung soll nun anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen in Bezug auf die Figuren näher erläutert werden. Von den Figuren zeigt:

Fig. 1 :ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Wiedergeben eines Einstichpunktes für ein medizinisches Instrument;

Fig. 2:eine schematische Darstellung eines medizinischen Systems zum Wiedergeben eines Einstichpunktes für ein medizinisches Instrument. In Figur 1 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Wiedergeben eines Einstichpunktes für ein medizinisches Instrument gezeigt.

Das Verfahren läuft wie folgt ab:

Zunächst (Schritt S1) wird wenigstens ein Marker auf einer Oberfläche eines Objekts be- reitgestellt. Der Marker hat die Eigenschaft sowohl tomographisch, insbesondere fluoro- skopisch als auch optisch erfassbar zu sein. Der Marker kann beispielsweise von Klebeband gebildet sein, welches in einem regelmäßigen oder einem unregelmäßigen Muster haftend auf die Oberfläche aufgebracht ist, um so den Marker zu bilden. Damit der Marker tomographisch erfassbar ist, weist dieser vorzugsweise über die Fläche des Klebebandes verteilt oder in ausgewählten Bereichen Bariumsulfat auf, welches in einer fluoroskopi- schen Aufnahme des Markers sichtbar ist. Der Marker kann auch auf der Oberfläche des Objekts bereitgestellt werden, indem doppelseitig haftende Klebefolie mit vorgestanztem Muster haftend auf die Oberfläche aufgebracht wird. Die Trägerfolie der doppelseitigen Klebefolie kann so abgezogen werden, dass nur noch Klebefolie in dem vorgestanzten Muster auf der Oberfläche verbleibt, umso den Marker zu bilden. Der Marker ist dann von einem vordefinierten Klebfolien-Muster gebildet. Anhand einer detektierten Deformation des vordefinierten Musters kann beispielsweise eine Bewegung des Objekts festgestellt werden. Der Marker kann auch von einem Trägermaterial gebildet sein, an welchem fluo- roskopisch und optisch erfassbare Elemente angeordnet sind. Die fluoroskopisch erfass- baren Elemente können beispielsweise Metallkugeln sein und die optisch erfassbaren Elemente Leuchtdioden. Die fluoroskopisch und optisch erfassbaren Elemente sind vorzugsweise zueinander in einer bekannten räumlichen Beziehung angeordnet.

Anschließend (Schritt S2) werden Tomographie-Bilddaten erzeugt, aus denen eine fluoro- skopische Aufnahme von dem wenigstens einen auf der Oberfläche des Objekts angeord- neten Marker zusammen mit dem Objekt rekonstruiert werden kann. Die Tomographie- Bilddaten können beispielsweise mit einem Röntgengerät erzeugt werden, welches eine Röntgenquelle und einen Röntgendetektor aufweist. Zum Erzeugen derTomographie-Bild- daten befindet sich das Objekt so zwischen Röntgenquelle und Röntgendetektor, dass von der Röntgenquelle emittierte Röntgenstrahlen den Marker und wenigstens denjenigen Teil- bereich des Objekts, in welchem sich ein zu punktierender Zielort befindet, durchdringen und anschließend von dem Röntgendetektor detektiert werden.

Danach (Schritt S3) wird der Einstichpunkt für das medizinische Instrument auf der Oberfläche des Objekts relativ zu dem wenigstens einen auf der Oberfläche bereitgestellten Marker in dem Koordinatensystem der Tomographie-Bilddaten bestimmt. Beispielsweise kann der Einstichpunkt für das medizinische Instrument zunächst in einer aus den Tomo- graphie-Bilddaten rekonstruierten fluoroskopischen Aufnahme festgelegt werden, beispielsweise durch einen Arzt oder durch Software implementiert. Die Koordinate des fest- gelegten Einstichpunktes in dem Koordinatensystem der Tomographie-Bilddaten kann dann rechnerisch von einer Recheneinheit bestimmt werden. Da die Position des Markers in dem Koordinatensystem der Tomographie-Bilddaten bekannt ist, kann die räumliche Beziehung zwischen Marker und Einstichpunkt in dem Koordinatensystem der Tomographie- Bilddaten ermittelt werden. Insbesondere ist dann die Relativposition des Einstichpunktes zu dem Marker in dem Koordinatensystem der Tomographie-Bilddaten bekannt.

Zusätzlich zu dem Einstichpunkt können auch Stichwinkel und/oder Punktionstiefe für das medizinische Instrument relativ zu dem wenigstens einen Marker in dem Koordinatensystem der Tomographie-Bilddaten bestimmt werden. In dem Koordinatensystem der Tomo- graphie-Bilddaten ist dann bekannt wo, unter welchem Winkel und wie tief das medizini- sehe Instrument für eine Punktion in das Objekt eingestochen werden soll.

Daraufhin (Schritt S4) werden Sichtbilddaten erzeugt, aus denen ein Sichtbild des wenigstens einen auf der Oberfläche des Objekts angeordneten Marker zusammen mit dem Objekt rekonstruiert werden kann. Die Sichtbilddaten werden mit einer Kamera erzeugt, die vorzugsweise ausgebildet ist, die Sichtbilddaten laufend und als dreidimensionale Sicht- bilddaten zu erzeugen.

Anschließend (Schritt S5) wird die Koordinate des Einstichpunktes in dem Koordinatensystem der Tomographie-Bilddaten in das Koordinatensystem der Sichtbilddaten unter Verwendung der Relativposition der Relativposition zu dem wenigstens einen Marker transformiert. Falls Stichwinkel und/oder Punktionstiefe ebenfalls in dem Koordinatensystem der Tomographie-Bilddaten bestimmt wurden, werden auch der Stichwinkel unter Verwendung der Relativorientierung des Stichwinkels zu dem wenigstens einen Marker und/oder die Punktionstiefe unter Verwendung des Relativabstandes der Punktionstiefe zu dem wenigstens einen Marker in das Koordinatensystem der Sichtbilddaten transformiert.

Danach (Schritt S6) wird der Einstichpunkt für das medizinische Instrument und - falls be- stimmt - auch der Stichwinkel und/oder die Punktionstiefe in einer Ansicht des Objekts wiedergegeben. Falls vorhanden, werden Einstichpunkt, Stichwinkel und Punktionstiefe für das medizinische Instrument bevorzugt gemeinsam in der Ansicht des Objekts wiedergegeben. Die Ansicht des Objekts kann eine reale Ansicht oder eine rekonstruierte Ansicht sein. Eine reale Ansicht kann eine unmittelbare Ansicht der realen Oberfläche sein oder eine mittelbare Ansicht der realen Oberfläche, beispielsweise durch ein transparentes optisches Display. In einer unmittelbaren Ansicht des Objekts kann der Einstichpunkt für das medizini- sehe Instrument beispielsweise durch eine optische Markierung wiedergegeben werden. In einer mittelbaren Ansicht des Objekts durch ein transparentes optisches Display kann der Einstichpunkt für das medizinische Instrument derart wiedergegeben werden, dass dieser in Echtzeit perspektiv-richtig in Bezug auf die Oberfläche wiedergegeben wird. Weiterhin können in der mittelbaren Ansicht des Objekts auch Stichwinkel und Punktionstiefe in Echtzeit perspektiv-richtig in Bezug auf die Oberfläche wiedergegeben werden. Es ist denkbar, dass Einstichpunkt, Stichwinkel und Punktionstiefe in Form einer digitalen Repräsentation eines virtuellen Werkzeugs in Echtzeit in der mittelbaren Ansicht des Objekts wiedergegeben werden. Eine rekonstruierte Ansicht des Objekts kann ein von erzeugten Sichtbilddaten rekonstruiertes Lichtbild, insbesondere einer Echtzeitbildaufnahme des Objekts sein. Die rekonstruierte Ansicht des Objekts kann beispielsweise auf einem Monitor, z.B. einem Computer Monitor oder dem Monitor einer VR-Brille wiedergegeben werden. In der rekonstruierten Ansicht können Einstichpunkt, Stichwinkel und Punktionstiefe wiedergegeben werden, z.B. in Form einer digitalen Repräsentation eines virtuellen Werkzeugs.

Es ist möglich, dass in einer einzigen Ansicht lediglich der Einstichpunkt wiedergegeben wird. Es ist auch möglich, dass in einer Ansicht Einstichpunkt, Stichwinkel und Punktionstiefe gemeinsam wiedergegeben werden. Es ist auch möglich, dass in einer Ansicht sowohl Einstichpunkt, Stichwinkel als auch Punktionstiefe und in einer zusätzlichen Ansicht lediglich der Einstichpunkt wiedergegeben werden. In diesem Fall wird der Einstichpunkt in zwei unterschiedlichen Ansichten wiedergegeben, also redundant. Beispielsweise können Ein- stichpunkt, Stichwinkel und Punktionstiefe in Form einer digitalen Repräsentation eines virtuellen Werkzeugs in einer mittelbaren Ansicht des Objekts und zusätzlich der Einstichpunkt durch eine optische Markierung in einer unmittelbaren Ansicht wiedergegeben werden. Ein Nutzer kann dann beispielsweise zwischen den beiden Ansichten wählen. Eine optische Markierung kann auch in eine mittelbare Ansicht des Objekts integriert werden. Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines medizinischen Systems 200 zum Wiedergeben eines Einstichpunktes für ein medizinisches Instrument (nicht gezeigt). Das medizinische System 200 umfasst ein Röntgengerät 204 eine Kamera 206 eine Recheneinheit 208, einen Marker 210 und zwei Wiedergabeeinheiten 214a, 214b. Das medizinische System 200 ist insbesondere dazu geeignet, um mit diesem das in Bezug auf Figur 1 beschriebene Verfahren durchzuführen. Der Marker 210 kann auf einem zu punktierenden Objekt 216 (nicht Teil des medizinischen Systems 200), beispielsweise einem Patienten, angeordnet werden. Der Marker 210 ist dann vorzugsweise so auf dem Objekt 116 angeordnet, dass dieser einer Bewegung des Objekts folgt, so dass zwischen Objekt 216 und Marker 210 keine Relativbewegung stattfindet. Vorzugsweise ist der Marker 210 haftend auf dem Objekt 216 aufgebracht. Der Marker 210 kann beispielsweise von einem Klebeband gebildet sein, welches in einem regelmäßigen oder einem unregelmäßigen Muster auf die Oberfläche des Objekts 216 geklebt ist. Der Marker 210 ist so ausgebildet, dass dieser sowohl tomographisch, insbesondere fluoroskopisch als auch optisch erfasst werden kann. Damit der Marker 210 optisch erfasst werden kann, ist dieser vorzugsweise in einer Farbe und/oder Form gestaltet, die in einer Sichtbildaufnahme einen sichtbaren Kontrast zu der Oberfläche des Objekts 210 gewährleistet. Damit der Marker 210 auch in einer tomographischen Aufnahme sichtbar ist, kann dieser beispielsweise in definierten Bereichen Bariumsulfat als Kontrastmittel aufweisen.

Das Röntgengerät 204 kann beispielsweise ein Computertomographie (CT)-Gerät sein und umfasst eine Röntgenquelle und einen Röntgendetektor (nicht gezeigt). Zum Erzeugen der Tomographie-Bilddaten wird das Objekt 216 zwischen Röntgenquelle und Röntgendetektor des Röntgengeräts 204 angeordnet, so dass aus den erzeugten der Tomographie-Bildda- ten eine tomographische Aufnahme von dem Marker 210 zusammen mit dem Objekt 216 rekonstruiert werden kann. Eine rekonstruierte tomographische Aufnahme kann zunächst zur Planung einer Punktion des Objekts 216 verwendet werden, beispielsweise zum Fest- legen eines Einstichpunktes auf der Oberfläche des Objekts 210.

Durch die Recheneinheit 208 kann die Koordinate des Einstichpunktes in dem Koordinatensystem der Tomographie-Bilddaten 218 relativ zu der Position des Marker 210 bestimmt werden. Die Recheneinheit 208 ist auch ausgebildet, den Stichwinkel und die Punktionstiefe für das medizinische Instrument in dem Koordinatensystem der Tomographie-Bildda- ten 218 zu bestimmen.

Zum Bestimmen des Einstichpunktes, des Stichwinkels und der Punktionstiefe in dem Koordinatensystem der Tomographie-Bilddaten 218 greift die Recheneinheit auf die von dem Röntgengerät 204 erzeugten Tomographie-Bilddaten zu und verarbeitet diese. Die Recheneinheit 208 ist auch mit der Kamera 206 wirkverbunden, um auf von der Kamera erzeugte Sichtbilddaten zuzugreifen und diese weiterzuverarbeiten.

Damit der Einstichpunkt 202a, der Stichwinkel und die Punktionstiefe in einer Ansicht 220 der Oberfläche des Objekts 216 wiedergegeben werden können, ist die Recheneinheit 208 ausgebildet, die in dem Koordinatensystem der Tomographie-Bilddaten bestimmte Koordinate des Einstichpunktes, sowie den Stichwinkel und die Punktionstiefe in das Koordinatensystem 222 der von der Kamera 206 erzeugten Sichtbilddaten zu transformieren. Die Recheneinheit 208 ist ausgebildet, für die Transformation der Koordinate des Einstichpunk- tes die Relativposition des Einstichpunktes zu dem wenigstens einen Marker zu verwenden. Die Relativposition des Einstechpunktes zu dem wenigstens einen Marker 210 kann für die Transformation der Koordinate des Einstichpunktes verwendet werden, da die Position des Markers 210 sowohl in dem Koordinatensystem der Tomographie-Bilddaten 218 als auch in dem Koordinatensystem der Sichtbilddaten 222 bekannt ist. Die Position des Markers 210 kann somit als Referenz für die Transformation der Koordinate des Einstichpunktes von dem Koordinatensystem der der Tomographie-Bilddaten 218 in das Koordinatensystem der Sichtbilddaten 222 verwendet werden.

Die Recheneinheit 208 ist weiterhin mit der Wiedergabeeinheit 214a wirkverbunden und ausgebildet, den Einstichpunkt 202a für das medizinische Instrument in Echtzeit und per- spektiv-richtig in einer Ansicht 220 der Oberfläche wiederzugeben.

Das medizinische System 200 weist zwei Wiedergabeeinheiten 214a, 214b auf. Das medizinische System 200 kann auch nur eine der beiden Wiedergabeeinheiten 214a, 214b oder eine alternative Wiedergabeeinheit aufweisen. Die Wiedergabeeinheit 214b ist ein Videoprojektor, der mit der Kamera 206 autokalibriert und ausgebildet ist, den Einstich- punkt 202b als optische Markierung wiederzugeben.

Die Wiedergabeeinheit 214a ist ein transparentes optisches Display, welches zusammen mit der Kamera 206 an einem Gestell, z.B. einem Brillengestell, befestigt sein kann.

Die Ansicht 220 auf dem transparenten optischen Display 214a ist eine mittelbare Ansicht der realen Oberfläche des Objekts 216, in der der Einstichpunkt 202a wiedergegeben ist. In der Ansicht 220 kann der Einstichpunkt 202a in Echtzeit und perspektiv-richtig wieder- gegeben werde. Statt des optischen Displays 214a oder zusätzlich dazu kann das medizinische System 200 auch einen Monitor aufweisen, auf dem der Einstichpunkt in einer rekonstruierten Ansicht des Objekts wiedergegeben ist.