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AT502919B1 - MEDICAL NAVIGATION SYSTEM - Google Patents

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AT502919B1
AT502919B1 AT0199305A AT19932005A AT502919B1 AT 502919 B1 AT502919 B1 AT 502919B1 AT 0199305 A AT0199305 A AT 0199305A AT 19932005 A AT19932005 A AT 19932005A AT 502919 B1 AT502919 B1 AT 502919B1
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medical
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AT0199305A
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Wolfgang Mag Dr Freysinger
Florian Dr Kral
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Univ Innsbruck
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Abstract

Medizinisches Navigationssystem mit einer Erfassungseinrichtung zur vorzugsweise berührungslosen Erfassung der Lage eines mit mindestens einer Referenzmarke versehenen, zu behandelnden Körperteils eines Patienten sowie zur vorzugsweise berührungslosen Erfassung der Lage eines medizinischen Instrumentes, insbesondere Endoskops, dem mindestens eine Referenzmarke zugeordnet ist. Es ist eine optische Abstandsmesseinrichtung (27) zur vorzugsweise berührungslosen Erfassung des Abstandes (Di) eines Objektes (Ai), insbesondere einer Körperstelle des zu behandelnden Patienten von einer ausgezeichneten Stelle (9a) des medizinischen Instrumentes (9) vorgesehen, wobei die Abstandsmesseinrichtung (27) eine Einrichtung (21-25) zur Erzeugung eines optischen Messstrahls (17) aufweist, der unter einem Winkel (a) zur optischen Achse (16) des medizinischen Instrumentes (9) auf das Objekt gerichtet ist, und wobei die Abstandsmesseinrichtung (27) weiters eine Auswerteinrichtung (3) aufweist, die aus der Lage des Auftreffpunktes dieses Messstrahles (17) auf dem Objekt den Abstand (Di) rechnerisch ermittelt.Medical navigation system with a detection device for preferably non-contact detection of the position of a provided with at least one reference mark, to be treated body part of a patient and for preferably non-contact detection of the position of a medical instrument, in particular endoscope, which is associated with at least one reference mark. There is provided an optical distance measuring device (27) for preferably non-contact detection of the distance (Di) of an object (Ai), in particular a body site of the patient to be treated from an excellent location (9a) of the medical instrument (9), wherein the distance measuring device (27 ) comprises means (21-25) for generating an optical measuring beam (17) directed at an angle (a) to the optical axis (16) of the medical instrument (9) on the object, and wherein the distance measuring means (27) further comprises an evaluation device (3) which calculates the distance (Di) from the position of the point of impingement of this measuring beam (17) on the object.

Description

österreichisches Patentamt AT502 919 B1 2010-11-15Austrian Patent Office AT502 919 B1 2010-11-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein medizinisches Navigationssystem mit einer Erfassungseinrichtung zur berührungslosen Erfassung der Lage eines mit mindestens einer Referenzmarke versehenen, zu behandelnden Körperteils eines Patienten sowie zur berührungslosen Erfassung der Lage eines medizinischen Instrumentes, insbesondere Endoskops, dem mindestens eine Referenzmarke zugeordnet ist.Description: The invention relates to a medical navigation system having a detection device for contactless detection of the position of a body part of a patient to be treated provided with at least one reference mark and for the contactless detection of the position of a medical instrument, in particular an endoscope, to which at least one reference mark is assigned.

[0002] Derartige medizinische Navigationssysteme sind bereits bekannt. Üblicherweise wird mit einer Sonde bzw. dessen Spitze eine bestimmte Stelle des zu behandelnden Patienten beispielsweise durch die Nase desselben angefahren. Die Lage der Spitze wird dann auf vorher angefertigten radiologischen Bildern des Patienten eingezeichnet. Anschließend kann der Operateur dann dieselbe Stelle mit einem chirurgischen Instrument anfahren. Dabei ist es unter Umständen schwierig, dieselbe Stelle wieder zu finden.Such medical navigation systems are already known. Usually, with a probe or its tip a certain point of the patient to be treated approached, for example, through the nose of the same. The location of the tip is then plotted on previously prepared radiographic images of the patient. Subsequently, the surgeon can then approach the same place with a surgical instrument. It may be difficult to find the same job again.

[0003] Es ist bereits auch bekannt, ein Endoskop in ein medizinisches Navigationssystem einzufügen. Damit ist es möglich, die Spitze des Endoskops beispielsweise auf Schnittbildern oder dreidimensionalen Bildern in den radiologischen Daten des Patienten auf einer Bildschirmeinrichtung des medizinischen Navigationssystems darzustellen.It is already known to insert an endoscope in a medical navigation system. This makes it possible to represent the tip of the endoscope, for example, on sectional images or three-dimensional images in the radiological data of the patient on a screen device of the medical navigation system.

[0004] Die WO 01/35849 A1 beschreibt eine starre videoskopische Vorrichtung mit einem lasergestützten Profilmesser für die computergestützte Chirurgie. Dabei wird die Deformation einer von einem Laserstrahl erzeugten Linie mit einer Videokamera aufgenommen, um die Distanz derjenigen Punkte, die von dem Laser beleuchtet werden, relativ zur Videokamera zu bestimmen.WO 01/35849 A1 describes a rigid videoscopic device with a laser-based profile knife for computer-aided surgery. In this case, the deformation of a line generated by a laser beam is recorded with a video camera to determine the distance of those points which are illuminated by the laser relative to the video camera.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes medizinisches Navigationssystem der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit dem es möglich ist, die Lage bestimmter Stellen im Patienten während eines Eingriffs genau und berührungslos festzustellen.The object of the invention is to provide an improved medical navigation system of the type mentioned, with which it is possible to determine the location of certain places in the patient during an intervention accurately and without contact.

[0006] Das erfindungsgemäße medizinische Navigationssystem ist gekennzeichnet durch eine optische Abstandsmesseinrichtung zur berührungslosen Erfassung des Abstandes eines Objektes, insbesondere einer Körperstelle des zu behandelnden Patienten von einer ausgezeichneten Stelle des medizinischen Instrumentes, wobei die Abstandsmesseinrichtung (27) eine Einrichtung (21-25) zur Erzeugung eines optischen Messstrahls (17) aufweist, der unter einem Winkel (a) zur optischen Achse (16) des medizinischen Instrumentes (9) auf das Objekt gerichtet ist, und wobei die Abstandsmesseinrichtung (27) weiters eine Auswerteinrichtung (3) aufweist, die aus der Lage des Auftreffpunktes dieses Messstrahles (17) auf dem Objekt den Abstand (Dj) rechnerisch ermittelt.The medical navigation system according to the invention is characterized by an optical distance measuring device for non-contact detection of the distance of an object, in particular a body site of the patient to be treated from an excellent position of the medical instrument, wherein the distance measuring device (27) means (21-25) for Generating an optical measuring beam (17) which is directed at an angle (a) to the optical axis (16) of the medical instrument (9) on the object, and wherein the distance measuring device (27) further comprises an evaluation device (3) from the position of the point of impact of this measuring beam (17) on the object, the distance (Dj) determined by calculation.

[0007] Die Grundidee der Erfindung besteht darin, ausgehend von der dem medizinischen Navigationssystem über Referenzmarken bekannten Lage eines ausgezeichneten Punktes des medizinischen Instrumentes (beispielsweise der Spitze eines Endoskops) die exakte Lage einer Körperstelle dadurch festzustellen, dass zusätzlich der Abstand von dieser ausgezeichneten Stelle (beispielsweise Spitze des Endoskops) gemessen wird. Man kennt dann die Lage dieser Stelle, beispielsweise eines zu entfernenden menschlichen Gewebes, genau. Der Operateur kann dieses unter Sicht entfernen, wobei die Lage jener Stelle, die mit dem von der Abstandsmesseinrichtung erfassten Abstand von der tatsächlichen Spitze des Endoskops entfernt liegt, als „virtuelle Sondenspitze“ in den vorher aufgenommenen radiologischen Daten (Schnittbildern oder 3D-Darstellungen) des Patienten eingezeichnet werden kann.The basic idea of the invention is, starting from the medical navigation system via reference marks known position of an excellent point of the medical instrument (for example, the tip of an endoscope) determine the exact location of a body site characterized in that in addition the distance from this excellent point ( for example tip of the endoscope) is measured. One then knows the location of this site, such as a human tissue to be removed, exactly. The surgeon can remove this under view, wherein the location of that point, which is located at the distance detected by the distance measuring device from the actual tip of the endoscope, as a "virtual probe tip" in the previously recorded radiological data (sectional images or 3D views) of Patients can be drawn.

[0008] Für die optische Abstandsbestimmung eignet sich insbesondere eine Methode, bei der ein zur optischen Achse schräger, farbiger Lichtstrahl auf das Objekt im Patienten gerichtet wird. Die laterale Lage des durch den auftreffenden farbigen Lichtstrahl erzeugten Lichtpunktes ist ein direktes Maß für den Abstand desselben von der tatsächlichen ausgezeichneten Stelle des medizinischen Instrumentes, beispielsweise von der Spitze eines Endoskops. Über einfache trigonometrische Beziehungen lässt sich der Abstand entlang der optischen Achse leicht errechnen, wie dies anhand der folgenden Figurenbeschreibung noch näher erläutert wird. 1/11 österreichisches Patentamt AT502 919B1 2010-11-15 [0009] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung naher erläutert.For the optical distance determination is particularly suitable for a method in which an oblique to the optical axis, colored light beam is directed to the object in the patient. The lateral position of the point of light produced by the incident colored light beam is a direct measure of the distance of the same from the actual excelent point of the medical instrument, for example from the tip of an endoscope. Using simple trigonometric relationships, the distance along the optical axis can be easily calculated, as will be explained in more detail with reference to the following description of the figures. Further advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the following description of the figures.

[0010] Die Fig. 1 [0011] Die Fig. 2 [0012] Die Fig. 3 [0013] Die Fig. 4a [0014] Die Fig. 4b [0015] Die Fig. 4c [0016] Die Fig. 5a [0017] Die Fig. 5b [0018] Die Fig. 6 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines medizinischen Navigationssystems gemäß der Erfindung. zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Handgriffs und eines Endoskops, wobei das Endoskop noch nicht in den Handgriff eingesetzt ist. zeigt dieselbe Darstellung mit in den Handgriff eingesetztem Endoskop. zeigt eine schematische Seitenansicht auf ein Endoskop, das mit einer erfindungsgemäßen Abstandsmesseinrichtung ausgestattet ist. zeigt Bilder bei verschiedenen Abständen des Objektes von der Spitze des Endoskops. zeigt die trigonometrischen Verhältnisse der Abstandsbestimmung in einer einfachen Skizze. zeigt einen Längsschnitt durch den vorderen Bereich eines erfindungsgemäß ausgerüsteten Endoskops. zeigt eine Ansicht in Richtung des Pfeiles X der Fig. 5a. zeigt den vorderen Abschnitt eines medizinischen Endoskops mit einer unter dem Winkel ß geneigten optischen Achse.[0010] FIG. 1 [0011] FIG. 2 [0012] FIG. 4 [0014] FIG. 4b [0015] FIG. 4c [0016] FIG. 5a [FIG. 0017] FIG. 5b FIG. 6 shows a schematic illustration of an exemplary embodiment of a medical navigation system according to the invention. shows an embodiment of a handle according to the invention and an endoscope, wherein the endoscope is not yet inserted into the handle. shows the same representation with inserted into the handle endoscope. shows a schematic side view of an endoscope, which is equipped with a distance measuring device according to the invention. shows images at different distances of the object from the tip of the endoscope. shows the trigonometric ratios of the distance determination in a simple sketch. shows a longitudinal section through the front portion of an inventively equipped endoscope. shows a view in the direction of arrow X of Fig. 5a. shows the front portion of a medical endoscope with an inclined at the angle ß optical axis.

[0019] Das in Fig. 1 dargestellte medizinische Navigationssystem weist eine Erfassungseinrichtung 2 mit drei beabstandeten optischen Detektoren auf. Diese Erfassungseinrichtung 2 ist mit einer Anzeige- und Auswerteinrichtung 3 verbunden, die eine Bildschirmeinrichtung 4 aufweist. Über die Erfassungseinrichtung 2 ist es möglich, einerseits die Lage von optischen Referenzmarken 5 an einem Körperteil des Patienten 6 zu erfassen. Andererseits können auch optische Referenzmarken 7 eines Handgriffs 8, der unten noch im Detail beschrieben werden wird, erfassen.The medical navigation system shown in Fig. 1 comprises a detection device 2 with three spaced optical detectors. This detection device 2 is connected to a display and evaluation device 3, which has a screen device 4. About the detection device 2, it is possible, on the one hand to detect the position of optical reference marks 5 on a body part of the patient 6. On the other hand, optical reference marks 7 of a handle 8, which will be described in detail below, can also be detected.

[0020] Auf der Bildschirmeinrichtung 4 sind vorher beispielsweise mittels eines Computertomographen angefertigte Schnittbilder und/oder dreidimensionale Bilder des Patienten dargestellt. Die Lage eines ausgezeichneten Punktes des Handgriffs (hier beispielsweise der Spitze 8a) kann in diesen Schnittbildern, beispielsweise mit einem Kreuz, dargestellt werden. Damit weiß der behandelnde Arzt, wo sich die Spitze 7a des Handgriffs und damit auch des chirurgischen Instrumentes, beispielsweise eines Endoskops 9, im Operationsfeld des Patienten genau befindet.On the screen device 4 previously prepared for example by means of a computed tomography sectional images and / or three-dimensional images of the patient are shown. The location of an excellent point of the handle (here, for example, the tip 8a) can be represented in these sectional images, for example with a cross. Thus, the attending physician knows where the tip 7a of the handle and thus also of the surgical instrument, for example an endoscope 9, is located exactly in the surgical field of the patient.

[0021] Wenn das chirurgische Instrument ein Endoskop 9 ist, das mit einer Kamera 10 ausgestattet ist, kann die Bildschirmeinrichtung 4 zusätzlich auch noch das Bild des Endoskops darstellen.If the surgical instrument is an endoscope 9, which is equipped with a camera 10, the screen device 4 can additionally also represent the image of the endoscope.

[0022] Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, sind erfindungsgemäß die Referenzmarken 7 (beispielsweise Licht, insbesondere Infrarotlicht, aussendende Leuchtdioden) am Handgriff 8 selbst direkt angebracht und damit integraler Bestandteil desselben. Wenn man mittels optischer Referenzmarken bei der Erfassung der Lage des Handgriffs bzw. des darin eingesetzten chirurgischen Instrumentes auch dessen Ausrichtung kennen will, ist es notwendig, mindestens eine Referenzmarke zu verwenden. Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, werden vorzugsweise zwei beabstan-dete Referenzmarken verwendet. Das von diesen Referenzmarken 7 ausgesandte Licht wird von den drei Detektoren der Erfassungseinrichtung 2 erfasst. Die beiden Referenzmarken 7 können dabei so ausgebildet sein, dass sie vom Navigationssystem unterschieden werden können. Bei Leuchtdioden ist dies beispielsweise durch eine unterschiedliche Farbgebung oder eine unterschiedliche Modulation möglich.As shown in FIGS. 2 and 3, according to the invention, the reference marks 7 (for example, light, in particular infrared light emitting LEDs) on the handle 8 itself mounted directly and thus the same integral part. If one wants to know by means of optical reference marks in the detection of the position of the handle or the surgical instrument used therein also its orientation, it is necessary to use at least one reference mark. As shown in Figs. 2 and 3, two spaced reference marks are preferably used. The light emitted by these reference marks 7 light is detected by the three detectors of the detection device 2. The two reference marks 7 can be designed so that they can be distinguished from the navigation system. In the case of light-emitting diodes, this is possible, for example, by a different coloration or a different modulation.

[0023] Ansonsten kann der Handgriff in an sich bekannter Weise zwei Fingerdurchtrittsöffnun- 2/11 österreichisches Patentamt AT502 919B1 2010-11-15 gen 11 aufweisen, die an einem Grundkörper 8b das Handgriffs 8 ausgebildet sind. Mit diesem Grundkörper 8b ist eine rohrartige Aufnahme 8c fest verbunden, in die das medizinische Instrument einschiebbar und lagesicher lösbar fixierbar ist. Im vorliegenden Fall (Fig. 2) wird ein medizinisches Instrument, nämlich ein Endoskop 9, in Pfeilrichtung 12 in die rohrartige Aufnahme 8c eingeschoben und anschließend mit der Befestigungsvorrichtung 13 fixiert. Formschlüssige Rast- und Haltenasen, die im Einzelnen nicht dargestellt sind, können auf einfache mechanische Weise eine exakte relative Ausrichtung des Handgriffs 8 zum eingeschobenen medizinischen Instrument 9 festlegen.Otherwise, the handle in a conventional manner two Fingerdurchtrittsöffnun- 1111, which are formed on a base body 8b of the handle 8 1111th Patent Office AT502 919B1 2010-11-15 gene. With this main body 8b, a tubular receptacle 8c is firmly connected, in which the medical instrument can be inserted and fixed releasably fixable. In the present case (FIG. 2), a medical instrument, namely an endoscope 9, is inserted into the tube-like receptacle 8c in the direction of arrow 12 and then fixed with the fastening device 13. Positive locking and retaining lugs, which are not shown in detail, can set a simple mechanical way an exact relative orientation of the handle 8 to the inserted medical instrument 9.

[0024] Vor allem bei optischen Navigationssystemen ist es günstig, wenn die Referenzmarken 7 an der Oberseite des Grundkörpers 8b angebracht sind, weil sie dann während der Operation nicht verdeckt werden und damit immer von der Erfassungseinrichtung 2 in ihrer Lage erfasst werden können.Especially in optical navigation systems, it is advantageous if the reference marks 7 are attached to the top of the body 8b, because they are then not obscured during the operation and thus can always be detected by the detection device 2 in their position.

[0025] Der Handgriff 8 kann auch mit einer integrierten Saug- und/oder Spüleinrichtung versehen sein, die über einen Taster 14 am Handgriff aktivierbar ist. Der Anschluss der Saug-/Spülleitung ist mit 15 bezeichnet. Die Saug- /Spülleitung führt durch das Innere des Grundkörpers 8b und die rohrartige Aufnahme 8c bis zur Spitze 8a des Handgriffs - also direkt in das Operationsfeld. Die Flüssigkeit kann dabei in einem Ringspalt zwischen dem eingesetzten medizinischen Instrument 9 und der Innenwand der rohrartigen Aufnahme 8c fließen.The handle 8 may also be provided with an integrated suction and / or flushing device which can be activated via a button 14 on the handle. The connection of the suction / purge line is designated 15. The suction / purge line leads through the interior of the main body 8b and the tubular receptacle 8c to the tip 8a of the handle - ie directly into the surgical field. The liquid can flow in an annular gap between the inserted medical instrument 9 and the inner wall of the tubular receptacle 8 c.

[0026] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht einen Satz von mindestens zwei verschiedenen medizinischen Instrumenten vor, die wahlweise im bzw. am Handgriff 8 fixierbar sind. Diese sind dann auch während der Operation austauschbar, ohne das System neu kalibrieren zu müssen, da ja der Handgriff selbst derselbe bleibt. Insbesondere können dabei zwei verschiedene Endoskope zum Einsatz kommen, die unterschiedliche Beobachtungsoptiken aufweisen. Es ist trotzdem günstig, nach dem Wechsel die Kalibration zu verifizieren.A preferred embodiment of the invention provides a set of at least two different medical instruments, which are selectively fixable in or on the handle 8. These are then also interchangeable during surgery, without having to recalibrate the system, since the handle itself remains the same. In particular, two different endoscopes can be used, which have different observation optics. It is nevertheless favorable to verify the calibration after the change.

[0027] In Fig. 4a ist nun ein Endoskop 9 schematisch dargestellt, mit dem erfindungsgemäß eine berührungslose Abstandsmessung von der Spitze 9a des Endoskops aus bis zu einem Objekt vorgenommen werden kann. Die optische Abstandsmesseinrichtung ist allgemein mit 27 bezeichnet.In Fig. 4a, an endoscope 9 is now shown schematically, with the invention, a non-contact distance measurement from the tip 9a of the endoscope can be made up to an object. The optical distance measuring device is indicated generally at 27.

[0028] Bei diesem Ausführungsbeispiel wird unter einem Winkel α zur optischen Achse 16 des Endoskops 9 ein schräger, farbiger Lichtstrahl 17 auf das Objekt gerichtet. Nachdem die Operationsumgebung aufgrund des vorhandenen Blutes meist rot ist, ist es günstig, diesen Lichtstrahl als grünen Lichtstrahl auszusenden.In this embodiment, an oblique, colored light beam 17 is directed to the object at an angle α to the optical axis 16 of the endoscope 9. After the operating environment is mostly red due to the existing blood, it is favorable to emit this light beam as a green light beam.

[0029] In Fig. 4a sind verschiedene zur optischen Achse 16 senkrechte Ebenen A1, A2, A3 eingezeichnet, die unterschiedlich beabstandete Objektlagen darstellen. Der Auftreffpunkt des Lichtstrahles auf das Objekt markiert die „virtuelle Sondenspitze“ 28, die sich im abstand D, von der Spitze 9a des Endoskops befindet.In Fig. 4a are different to the optical axis 16 vertical planes A1, A2, A3 located, representing the differently spaced object positions. The point of impact of the light beam on the object marks the "virtual probe tip" 28 located at the distance D from the tip 9a of the endoscope.

[0030] Wie die Fig. 4b zeigt, spiegelt sich der unterschiedliche Abstand D, in einem unterschiedlichen lateralen Abstand vom Zentrum der optischen Achse in den Endoskopbildern wider. Diese Endoskopbilder können entweder direkt betrachtet werden oder mit einer Kamera 10 aufgenommen und auf einem Bildschirm dargestellt sein.As FIG. 4b shows, the different distance D is reflected at a different lateral distance from the center of the optical axis in the endoscope images. These endoscopic images can either be viewed directly or taken with a camera 10 and displayed on a screen.

[0031] Die Fig. 4c zeigt wie man mittels einfacher trigonometrischer Beziehungen aus dem gemessenen seitlichen Versatz (hier h3) den Abstand D, (hier D3) errechnen kann. Der Winkel a, unter dem der Lichtstrahl zur optischen Achse ausgesandt wird, ist eine bekannte Größe, ebenso der anfängliche Versatz e nach unten. Man braucht also nur die Größe h3 zu messen (beispielsweise durch digitale Bildauswertung) und kann dann anhand der in Fig. 4c gezeigten Formel sofort den Abstand D3 ausrechnen. Die Auswertung kann in einer Anzeige- und Auswerteinrichtung 3 erfolgen.FIG. 4c shows how the distance D, (here D3) can be calculated from the measured lateral offset (here h3) by means of simple trigonometric relationships. The angle a at which the light beam is emitted to the optical axis is a known quantity, as is the initial offset e down. So you only need to measure the size h3 (for example, by digital image analysis) and then can immediately calculate the distance D3 based on the formula shown in Fig. 4c. The evaluation can be done in a display and evaluation device 3.

[0032] Die „virtuelle Sondenspitze“ 28, also die Lage der tatsächlichen Spitze 9a des Endoskops 9 plus dem ermittelten vektoriellen Abstand Di kann in den radiologischen Bildern der Anzeige- und Auswerteinrichtung beispielsweise mit einem Kreuz eingezeichnet werden. Es ist 3/11The "virtual probe tip" 28, so the position of the actual tip 9a of the endoscope 9 plus the determined vectorial distance Di can be drawn in the radiological images of the display and evaluation, for example, with a cross. It is 3/11

Claims (20)

österreichisches Patentamt AT502 919 B1 2010-11-15 aber auch möglich, zusätzlich oder alternativ über eine gesonderte Anzeige 29 der Anzeige-und Auswerteinrichtung 3 einen numerischen Wert für den Abstand (beispielsweise in Millimetern oder eine graphische Darstellung) anzugeben. [0033] Die Fig. 5 zeigt eine mögliche konstruktive Lösung für die Bereitstellung eines schrägen, farbigen Lichtstrahls. [0034] Der vordere Teils des Endoskops 9 weist eine rohrförmige, beispielsweise metallische Hülse 18 auf. Im Ringspalt 19 ist eine nicht näher dargestellte Beleuchtungsoptik geführt, beispielsweise radial verteilte Lichtleitfasern. Die eigentliche Beobachtungsoptik des Endoskops ist mit 20 bezeichnet. Sie ist nicht Gegenstand der Erfindung und braucht hier nicht naher erläutert zu werden. [0035] Der schräge, farbige Lichtstrahl 17 wird von einer Leuchtdiode oder von einer Laserdiode 21 erzeugt und über eine Einkopplungsoptik 22 in ein Bündel von flexiblen Lichtleitfasern 23 eingekoppelt. Dieses Bündel von Lichtleitfasern verläuft, wie auch die Fig. 5b zeigt, im radialen Ringspalt 19 an einer ausgezeichneten Stelle (in Fig. 5b unten in der Mitte im Ringspalt). Die Lichtleitfasern 23 sind im Endbereich nach oben abgeknickt (Stelle 24). Eine Auskopplungsoptik (Kollimationsoptik) 25 erzeugt dann den gewünschten Parallellichtstrahl, der mit dem Winkel α zur optischen Achse 16 des Endoskops verläuft. [0036] Die Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Endoskops 9, bei dem die optische Achse 16 unter einem Winkel ß zur Längsrichtung 26 des Endoskoprohres verläuft. Der Messlichtstrahl 17 schließt einen Winkel α mit der optischen Achse ein. Man kann auch bei einer solchen Anordnung den Abstand eines Objektes entlang der optischen Achse messen. [0037] Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise eignen sich auch andere optische Referenzmarken, insbesondere passive wie retroreflektierende Marker. [0038] Ebenso muss das medizinische Instrument kein Endoskop sein. Es sind beispielsweise auch chirurgische Instrumente und andere medizinische optische Instrumente geeignet. Die Marker können auch direkt am medizinischen Instrument (also nicht nur am Griff desselben) angebracht sein. [0039] Wenngleich eine berührungslose Erfassung der Referenzmarken einerseits und eine berührungslose Messung des Abstandes des Objektes von der Spitze des medizinischen Instrumentes bevorzugt ist, ist grundsätzlich auch eine nicht berührungslose Messung denkbar und möglich. Beim medizinischen Navigationssystem kann dies beispielsweise über einen Arm mit mehreren Gelenken erfolgen, wobei der Gelenkwinkel, beispielsweise über Potentiometer erfasst wird. Die Abstandsmessung kann beispielsweise durch Verschieben einer Messsonde bei Messung des Verschiebeweges erfolgen. Patentansprüche 1. Medizinisches Navigationssystem mit einer Erfassungseinrichtung zur vorzugsweise berührungslosen Erfassung der Lage eines mit mindestens einer Referenzmarke versehenen, zu behandelnden Körperteils eines Patienten sowie zur vorzugsweise berührungslosen Erfassung der Lage eines medizinischen Instrumentes, insbesondere Endoskops, dem mindestens eine Referenzmarke zugeordnet ist, gekennzeichnet durch eine zusätzliche optische Abstandsmesseinrichtung (27) zur vorzugsweise berührungslosen Messung des Abstandes (D|) eines Objektes (A), insbesondere einer Körperstelle des zu behandelnden Patienten, von einer ausgezeichneten Stelle (9a) des medizinischen Instrumentes (9); wobei die Abstandsmesseinrichtung (27) eine Einrichtung (21-25) zur Erzeugung eines optischen Messstrahls (17) aufweist, der unter einem Winkel (α) zur optischen Achse (16) des medizinischen Instrumentes (9) auf das Objekt gerichtet ist, und wobei die Abstandsmesseinrichtung (27) weiters eine Auswerteinrichtung (3) aufweist, die aus der Lage des Auftreffpunktes dieses Messstrahles (17) auf dem Objekt den Abstand (Di) rechnerisch ermittelt. 4/11 österreichisches Patentamt AT502 919B1 2010-11-15Austrian Patent Office AT502 919 B1 2010-11-15 but also possible, additionally or alternatively via a separate display 29 of the display and evaluation device 3, a numerical value for the distance (for example, in millimeters or a graphical representation) indicate. Fig. 5 shows a possible constructive solution for the provision of an oblique, colored light beam. The front part of the endoscope 9 has a tubular, for example metallic sleeve 18. In the annular gap 19, a non-illustrated illumination optics is performed, such as radially distributed optical fibers. The actual observation optics of the endoscope is denoted by 20. It is not the subject of the invention and need not be explained in more detail here. The oblique, colored light beam 17 is generated by a light emitting diode or by a laser diode 21 and coupled via a coupling optics 22 in a bundle of flexible optical fibers 23. This bundle of optical fibers runs, as also shown in FIG. 5b, in the radial annular gap 19 at an excellent location (in FIG. 5b at the bottom center in the annular gap). The optical fibers 23 are bent upwards in the end region (point 24). An outcoupling optics (collimation optics) 25 then generates the desired parallel light beam, which runs at the angle α to the optical axis 16 of the endoscope. Fig. 6 shows an embodiment of an endoscope 9, wherein the optical axis 16 at an angle ß to the longitudinal direction 26 of the endoscope tube. The measuring light beam 17 includes an angle α with the optical axis. With such an arrangement, it is also possible to measure the distance of an object along the optical axis. The invention is of course not limited to the illustrated embodiments. For example, other optical reference marks, in particular passive as retroreflective markers are suitable. Likewise, the medical instrument need not be an endoscope. For example, surgical instruments and other medical optical instruments are also suitable. The markers can also be attached directly to the medical instrument (not just the handle of the same). Although a non-contact detection of the reference marks on the one hand and a contactless measurement of the distance of the object from the tip of the medical instrument is preferred, a non-contact measurement is also conceivable and possible. In the medical navigation system, this can be done for example via an arm with multiple joints, the joint angle, for example, via potentiometer is detected. The distance measurement can be done for example by moving a probe when measuring the displacement. 1. Medical navigation system with a detection device for preferably non-contact detection of the position of a provided with at least one reference mark, to be treated body part of a patient and for preferably non-contact detection of the position of a medical instrument, in particular endoscope, which is associated with at least one reference mark, characterized by a additional optical distance measuring device (27) for preferably non-contact measurement of the distance (D |) of an object (A), in particular a body site of the patient to be treated, from an excelent point (9a) of the medical instrument (9); wherein the distance measuring device (27) comprises means (21-25) for generating an optical measuring beam (17) which is directed at an angle (α) to the optical axis (16) of the medical instrument (9) on the object, and wherein the distance measuring device (27) further comprises an evaluation device (3) which calculates the distance (Di) from the position of the point of impingement of this measuring beam (17) on the object. 4/11 Austrian Patent Office AT502 919B1 2010-11-15 2. Medizinisches Navigationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Bildschirmeinrichtung (4) eine ausgezeichnete Stelle (9a), vorzugsweise Spitze, des medizinischen Instrumentes und/oder eine in einem von der Abstandsmesseinrichtung (27) erfassten Abstand (D,) davon angeordnete Stelle (28) in vorher angefertigten und gespeicherten Schnittbildern und/oder dreidimensionalen Bildern des Patienten darstellbar sind (ist).2. Medical navigation system according to claim 1, characterized in that on a screen device (4) an excellent point (9a), preferably tip, of the medical instrument and / or in one of the distance measuring device (27) detected distance (D,) thereof arranged point (28) can be displayed in previously prepared and stored sectional images and / or three-dimensional images of the patient (is). 3. Medizinisches Navigationssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das medizinische Instrument ein Endoskop (9) mit einer durch eine optische Achse (16) definierten Beobachtungsrichtung ist, und dass die Abstandsmesseinrichtung (27) den Abstand (D,) in Beobachtungsrichtung bestimmt.3. Medical navigation system according to claim 1 or 2, characterized in that the medical instrument is an endoscope (9) with an optical axis (16) defined observation direction, and that the distance measuring device (27) the distance (D,) in the observation direction certainly. 4. Medizinisches Navigationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erfasste Abstandswert (D,) zusätzlich zur Darstellung in den Patienten-Bildern oder alternativ dazu als Zahlenwert (29) oder symbolhaft graphisch anzeigbar ist.4. Medical navigation system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the detected distance value (D,) in addition to the representation in the patient images or alternatively as a numerical value (29) or symbolically graphically displayed. 5. Medizinisches Navigationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Messstrahl (17) sichtbar farbig, vorzugsweise grün, ist.5. Medical navigation system according to claim 1, characterized in that the optical measuring beam (17) is visibly colored, preferably green. 6. Medizinisches Navigationssystem nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Messstrahl (17) ein von einer Laserlichtquelle (21) erzeugter Laserlichtstrahl ist.6. Medical navigation system according to claim 1 or 5, characterized in that the optical measuring beam (17) is a laser light source generated by a laser light source (21). 7. Medizinisches Navigationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht des optischen Messstrahles (17) zunächst in mindestens einem Lichtwellenleiter (23), vorzugsweise einer flexiblen Lichtleitfaser, geführt ist und über eine Kollimationsoptik (25) im Wesentlichen als Parallellichtstrahl (17) aus der bzw. den Lichtwellenleiterin) ausgekoppelt und auf das Objekt gerichtet wird.7. Medical navigation system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the light of the optical measuring beam (17) is initially in at least one optical waveguide (23), preferably a flexible optical fiber, guided and a collimating optics (25) substantially as Parallel light beam (17) from the or the optical waveguide) is coupled out and directed to the object. 8. Medizinisches Navigationssystem nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Lichtwellenleiter in einem radial äußeren Randbereich (19) eines rohrförmigen Abschnitts (18) des medizinischen Instrumentes (9) bis in den Bereich von dessen Spitze geführt ist (sind).8. Medical navigation system according to claim 7, characterized in that the optical waveguide or in a radially outer edge region (19) of a tubular portion (18) of the medical instrument (9) is guided into the region of the tip (are). 9. Medizinisches Navigationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Handgriff (8) zur lösbaren Aufnahme des medizinischen Instrumentes (9), vorzugsweise Endoskops, wobei der Handgriff (8) mit mindestens einer Referenzmarke (7) versehen ist, deren Lage im Raum von einem medizinischen Navigationssystem (1) berührungslos erfassbar ist.9. Medical navigation system according to one of claims 1 to 8, characterized by a handle (8) for releasably receiving the medical instrument (9), preferably endoscopes, wherein the handle (8) is provided with at least one reference mark (7) whose position in the room by a medical navigation system (1) can be detected without contact. 10. Medizinisches Navigationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen integral am medizinischen Instrument ausgebildeten Handgriff.10. Medical navigation system according to one of claims 1 to 9, characterized by an integrally formed on the medical instrument handle. 11. Medizinisches Navigationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff (8) bzw. das medizinische Instrument mindestens zwei, voneinander beabstandet angeordnete Referenzmarken (7) aufweist.11. Medical navigation system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the handle (8) or the medical instrument at least two spaced-apart reference marks (7). 12. Medizinisches Navigationssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Referenzmarke (5, 7) Licht aussendet, das von Detektoren (2) des medizinischen Navigationssystems (1) erfasst wird.12. Medical navigation system according to one of claims 9 to 11, characterized in that at least one reference mark (5, 7) emits light, which is detected by detectors (2) of the medical navigation system (1). 13. Medizinisches Navigationssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Referenzmarke (5, 7) eine Leuchtdiode (LED) umfasst.13. Medical navigation system according to claim 12, characterized in that at least one reference mark (5, 7) comprises a light emitting diode (LED). 14. Medizinisches Navigationssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff einen vorzugsweise mit mindestens einer Fingerdurchtrittsöffnung (11) versehenen Grundkörper (8b) und eine vorzugsweise rohrartige Aufnahme (8c) aufweist, in die das medizinische Instrument (9) einschiebbar und lagesicher lösbar fixierbar ist. 5/11 österreichisches Patentamt AT502 919B1 2010-11-1514. Medical navigation system according to one of claims 9 to 13, characterized in that the handle has a preferably provided with at least one finger opening (11) base body (8b) and a preferably tubular receptacle (8c) into which the medical instrument (9) insertable and positionally releasably fixable. 5/11 Austrian Patent Office AT502 919B1 2010-11-15 15. Medizinisches Navigationssystem nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Referenzmarke am Grundkörper (8b), vorzugsweise an dessen Oberseite, angebracht ist.15. Medical navigation system according to claim 14, characterized in that the at least one reference mark is attached to the main body (8b), preferably on its upper side. 16. Medizinisches Navigationssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Handgriff eine Saug- und/oder Spüleinrichtung integriert ist, die über mindestens einen Taster am Handgriff aktivierbar ist.16. Medical navigation system according to one of claims 9 to 15, characterized in that in the handle a suction and / or flushing device is integrated, which is activated via at least one button on the handle. 17. Medizinisches Navigationssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 16, gekennzeichnet durch einen Satz von mindestens zwei verschiedenen medizinischen Instrumenten (9), die wahlweise lösbar im oder am Handgriff (8) fixierbar sind.17. Medical navigation system according to one of claims 9 to 16, characterized by a set of at least two different medical instruments (9), which are selectively detachable in or on the handle (8) can be fixed. 18. Medizinisches Navigationssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Satz von medizinischen Instrumenten (9) mindestens zwei verschiedene Endoskope, vorzugsweise solche mit unterschiedlichen Beobachtungsoptiken mit unterschiedlich ausgerichteten optischen Achsen aufweist.18. Medical navigation system according to claim 17, characterized in that the set of medical instruments (9) has at least two different endoscopes, preferably those with different observation optics with differently oriented optical axes. 19. Medizinisches Navigationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Endoskop mit einer Kamera (10) versehen ist, und deren Bilder auf einer Bildschirmeinrichtung (4) des medizinischen Navigationssystems (1) darstellbar sind.19. Medical navigation system according to one of claims 1 to 18, characterized in that the endoscope with a camera (10) is provided, and their images on a screen device (4) of the medical navigation system (1) can be displayed. 20. Medizinisches Navigationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Abstandsmesseinrichtung (27) am medizinischen Instrument (9), vorzugsweise an dessen in Betriebsstellung zum Objekt (A) gewandter Spitze, angeordnet ist. Hierzu 5 Blatt Zeichnungen 6/1120. Medical navigation system according to one of claims 1 to 19, characterized in that the additional distance measuring device (27) on the medical instrument (9), preferably at its operating position to the object (A) facing tip, is arranged. For this 5 sheets drawings 6/11
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