DE3517934A1

DE3517934A1 - Verfahren zur zertruemmerung von nierensteinen und anlage zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3517934A1
Application number: DE19853517934
Authority: DE
Inventors: Eberhard Prof. Dr.rer.nat. 6600 Saarbrücken Häusler
Original assignee: Maerkisches Werk Doyce 5884 Halver GmbH; MAERKISCHES WERK DOYCE GmbH
Current assignee: Hoffmann Medizinische Technik 5884 Halver D GmbH
Priority date: 1985-05-18
Filing date: 1985-05-18
Publication date: 1986-11-20

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionierung
fokussierender Stoßwellengeneratoren zur Zertrümmerung von kristallinen NiederschJägen im Körper, insbesondere von Nierensteinen mit Hilfe mechanischer Energien in Form von fokussierten Stoßwellen, die über den fokussierenden Stoßwellengenerator erzeugt werden. Außerdem betrifft die Erfindung eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens mit einem fokussierenden Stoßwellengenerator und einem bildgebenden Durchleuchtungs gerät mit zugeordneter Kamera.
Zur Zertrümmerung insbesondere von Nierensteinen ist es bekannt, fokussierende Stoßwellengeneratoren einzusetzen, wobei die fokussierte Stoßwelle auf den Ort des Nierensteins abgebildet werdenmuß, um die zur Zertrümmerung notwendige mechanische Energie an der benötigten Stelle verfügbar zu haben. Hierzu muß der fokussierende Stoßwellengenerator entsprechend positioniert werden, wozu zwei Röntgenkameras eingesetzt werden. Der zu zertrümmernde Stein wird in den Schnittpunkt der sich kreuzenden Röntgenstrahlen gebracht, woraufhin dann der Stoßwellengenerator so positioniert wird, daß ein Fokus mit dem zu zertrümmernden Stei#n zur Deckung gebracht wird, d.h. also mit dem Schnittpunkt der beiden Röntgenstrahlen zusammen-fällt. Dieses Verfahren und die entsprechende Anlage haben den Nachteil, daß der Patient in einer Wanne fest angeschnallt sein muß. Die gesamte Anordnung hat einen sehr großen Platzbedarf, so daß eine entsprechende Anlage nur in großen Kliniken aufgestellt werden kann. Außerdem sind die Investitionskosten - für eine derartige Anlage entsprechend hoch, ebenfalls die Betriebskosten. Wesentlich ist weiter, daß die zur Positionierung benutzte Röntgenstrahlung sich geradlinig ausbreitet, während die Stoßwellen in Folge der akustischen Inhomogenität des Körpergewebes nicht geradlinige Wege zurücklegen. Dadurch wird der tatsächliche Fokus an einer anderen Stelle liegen, als es dem Schnittpunkt der Röntgenstrahlen entspricht. Nierensteine, die sich in akustisch besonders inhomogenen Bereichen der Niere befinden, können daher mit diesem Verfahren und der Anlage überhaupt nicht zertrümmert werden. Ähnliches gilt für vorgeschlagene Ultraschallpositionierungsverfahren, bei denen die zur Positionierung des Stoßwellenfokus verwendeten Ultraschallwellen andere Wege zurücklegen als die Stoßwellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wenig aufwendiges Positionierungsverfahren für zur Zertrümmerung von Nierensteinen vorgesehene Stoßwellengeneratoren zu schaffen, das den Patienten wenig belastet und sicher und übersichtlich zu behandeln ist. Außerdem soll eine geeignete Anlage zur Durchführung des Verfahrens geschaffen werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Fokus der Stoßwelle über die dort entstehende Kavitationsbläschenwolke mit einem bildgebenden Verfahren mit hoher Zeitauflösung z.B. durch Röntgenblitz abschnittsweise sichtbar gemacht und mit dem zu zertrümmernden Einschluß zur Deckung gebracht wird.
Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, daß bei fokussierten Flüssigkeitsstoßwellen im Bereich des Fokus Kavitationsbläschenfelder entstehen. Der Aufbau dieser Kavitationsbläschenfelder dauert etwa loo,us.
Nach etwa einer ms sind sie wieder abgebaut. Während sie mit konventionellen Röntgengeräten nicht sichtbar gemacht werden können, ist dies mit Röntgenblitzgeräten möglich.
Ober das erfindungsgemäße Verfahren kann man somit dadurch, daß die Kavitationsbläschenwolke durch den Röntgenblitz sichtbar gemacht wird, den Fokus der Stoßwelle genau mit dem zu zertrümmernden Nierenstein zur Deckung bringen.
Da die gleiche Stoßwelle, mit der der Nierenstein anschließend zertrümmert wird, auch für das Positionieren zum Einsatz kommt, ist eine ioo%ige Deckung gesichert.
Eine sichere und auch für den Patienten wenig belastende Therapie stellt die wesentlichen Vorteile des vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Dabei wird die Lage des Fokus zweckmäßigerweise solange geändert, bis das durch die Stoßwelle jeweils erzeugte Kavitationsblasenfeld die unmittelbare Umgebung des Einschlusses räumlich bedeckt.
Dadurch wird zusätzlich sichergestellt, daß geringe Fehler durch nur eine Projektion des Kavitationsblasenfeldes bzw. der Bläschenwolke nicht wirksam werden können.
Während der Positionierung wird zweckmäßigerweise mit einer geringeren Stoßwellenenergie und einer Stoßwellenfolgefrequenz von ca. lo Hz, während der Therapie dann mit höherenergetischen Stoßwellen, deren Fokus an der gleichen Stelle liegt, gearbeitet. Dadurch erhält man ein nahezu flimmerfreies Röntgenbild auf den Videomonitoren, was die genaue Positionierung erleichtert, wobei die Stoßwellendruckamplitude zur Positionierung soweit vermindert wird, daß im normalen Gewebe keine Kavitationsbläschenwolke auf dem Monitor sichtbar und die Positionierung solange fortgesetzt wird, bis nach Auftreten der Kavitationsbläschenwolke am Obergang Gewebe/ Stein die Kavitationsbläschenwolke ihren maximalen Wert erreicht hat.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient eine Anlage mit einem fokussierenden Stoßwellengenerator sowie einem bildgebenden Durchleuchtungsgerät mit zugeordneter Kamera. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Durchleuchtungsgerät als Röntgenblitzgerät ausgebildet und mit der mit einem Videomonitor verbundenen Kamera in eine Linie gebracht, etwa rechtwinklig zum Stoßwellengenerator angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, die Kavitationsbläschenwolke klar sichtbar zu machen, um durch entsprechendes Positionieren bzw. Nachpositionieren des Stoßwellengenerators ein Abdecken des zu zertrümmernden Einschlusses zu erreichen. Das jeweilige Verstellen bzw. Angleichen des Stoßwellengenerators wird an Hand des Röntgenblitzgerätes bzw. des Videomonitores abschnittsweise überwacht, so daß der Fokus exakt mit dem zu zertrümmernden Nierenstein nach und nach zur Deckung gebracht werden kann.
Eine einwandfreie Weiterleitung der Flüssikeitsstoßweisen ist erfindungsgemäß dadurch sichergestellt, daß der geschlossen ausgebildete Stoßwellengenerator mit einer flexiblen Ankopplungsmembran ausgerüstet und über ein akustisch durchlässiges Medium, vorzugsweise ein Gel an den Körper angekoppelt ist.
Um zu vermeiden, daß nur eine Projektion der Kavitationsbläschenwolke bzw. des Fokus mit dem Stein zur Dekkung gebracht wird, sind zwei Röntgenblitzgeräte und zwei Kameras vorgesehen, die um 900 versetzt verschiebbar ausgebildet sind. Die beiden Geräte bzw. Geräteeinheiten werden jeweils gleichmäßig oder falls notwendig auch verschieden so verschoben, bis die Kavitationsbläschenwolke in der richtigen Form sichtbar und den Nierenstein abdeckend in den Kameras bzw. den Videomonitoren sichtbar wird.
Eine weitere Möglichkeit, eine räumlich überprüfbare Positionierung vorzunehmen, ist erfindungsgemäß die, das Kamerasystem aus Kamera und Röntgenblitzgerät schwenkbar, vorzugsweise um 900 schwenkbar auszubilden. Durch Anfertigung von Röntgenblitzbildern in beiden Positionen nacheinander kann ebenfalls die räumliche Ausbildung des Kavitationsbläschenfeldes ermittelt werden, wobei die Bläschenfelder aufgrund ihrer relativ langen Beständig -keit ohne weiteres in beiden Positionen sichtbar gemacht werden können, indem dem Kamerasystem eine geeignete Zeitsteuerung und Blitzdauer zugeordnet wird.
Um die Stoßwellenenergie verändern zu können, d.h.
während des Positionierens zu senken und während der Therapie zu steigern, ist nach einer zweckmäßigen Ausbildung vorgesehen, daß dem Stoßwellengenerator Kondensatoren unterschiedlicher Leistung zuschaltbar zugeordnet sind, wobei zwei oder auch mehr Schaltbereiche vorgesehen und ausgebildet werden können.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein vom Raumbedarf günstiges, von den Investitionskosten niedriges und von der Wirksamkeit vorteilhaftes Verfahren und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens geschaffen sind. Vorteilhaft ist weiter, daß auch der Patient selbst durch die notwendigen Positionierungsarbeiten wenig belastet wird, so daß das Verfahren zur extrakorporalen Nierensteinzertrümmerung dadurch wesentlich verbessert ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt sind. Es zeigen: Fig, 1 eine perspektivische Wiedergabe der Anlage und Fig 2 einen Querschnitt der Anlage Die Fig. 1 zeigt einen auf dem Operationstisch 1 liegenden Patienten 2, dessen im Körper 4 liegender Nierenstein 3 dargestellt ist. Ober dem Körper 4 ist der Stoßwellengenerator 5 angeordnet, über den die notwendigen Stoßwellen erzeugt werden. Der Fokus der Stoßwellen ist mit dem Nierenstein 3 in Deckung zu bringen.
Der Fokus wird dabei indirekt dadurch sichtbar gemacht, daß mit Hilfe der Kamera 6 und des Röntgenblitzgerätes 7 Röntgenblitzbilder erzeugt und sichtbar-gemacht werden, die die Lage der Kavitationsbläschenwolke und damit des Fokus anzeigt. Kamera 6 und Röntgenblitzgerät 7 sind dazu in Linie gebracht und winklig zum Stoßwellengenerator 5 angeordnet. Die Weiterleitung der Stoßwellen des Stoßwellengenerators 5 wird sichergestellt durch das Medium 8, vorzugsweise ein Gel, das zwischen der flexiblen Ankopplungsmembran 11 des geschlossenen Stoßwellengenerators 5 und dem Körper 4 aufgetragen oder sonst wie angeordnet wird. Dieses Medium 8 ist akustisch durchlässig, so daß eine einwandfreie Obertragung der Stoßwellen gesichert ist.
Bei der in Fig. 1 wiedergegebenen Anordnung von Kamera 6, Röntgenblitzgerät 7 und Stoßwellengenerator 5 ist eine nicht ganz rechtwinklige Zuordnung gewählt, um einer zweiten Kamera 9 und einem zweiten Röntgenblitzgerät lo Platz zu geben. Durch diese zweite Kameraanordnung ist eine räumliche Fixierung der Kavitationsbläschenwolke möglich. Da die räumliche Wiedergabe auch durch eine entsprechende verschwenkbare Anordnung der Kamera 6 und des Röntgenblitzgerätes 7 erreichbar ist, sind die Kamera 9 und das Röntgenblitzgerät lo in Figur 1 nur gestrichelt wiedergegeben.
Die Lage des Fokus, an den Kavitationsbläschen zu erkennen, wird solange geändert und zwar mit Hilfe des Stoßwellengenerators 5, bis in beiden Kamerasystemen bzw.
in dem verschwenkbaren Kamerasystem Kavitationsbläschenwolke und Nierenstein 3 zur Deckung gebracht sind. Während der Positionierung wird man zweckmäßig mit einer Stoßwellenfolgefrequenz von ca. lo Hz bzw. einer niedrigeren Stoßwellendruckamplitude arbeiten. Die dafür notwendige Herabsetzung der Stoßwellenenergie wird durch Verwendung bzw. Zuschaltung kleinerer Kondensatoren realisiert, auf deren Darstellung hier verzichtet ist. Ein nahezu flimmerfreies Röntgenbild auf den Videomonitoren bzw. Kameras 6, 9 ist so gesichert. Zur Therapie werden dann die eine höherenergetische Stoßwelle ermöglichenden Kondensatoren zugeschaltet, wobei die dann erzeugten Stoßwellen einen Fokus aufweisen, der an der gleichen Stelle liegt, wie der der niedriger energetischen Stoßwellen aus der Positionierung.
- Leerseite -

Claims

Verfahren zur Positionierung fokussierender Stoßwellengenerohren zur Zertrümmerung von Nierensteinen und Anlage zur Durchführung des Verfahrens Patentansprüche 1. Verfahren zur Positionierung fokussierender Stoßwellengeneratoren zur Zertrümmerung von kristal;i-inen Niederschlägen im Körper, insbesondere- von Nierensteinen mit Hilfe mechanischer Energie in Form von fokussierten--Sto#wellen, die über den fokussierenden Stoßwellengenerator erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Fokus der Stoßwelle über die dort entstehende Kavitationsbläschenwolke mit einem bildgebenden Verfahren mit hoher Zeitauflösung, z.B. Röntgenblitz abschnittsweise sichtbar gemacht und mit dem zu zertrümmernden Einschluß zur Deckung gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Fokus solange geändert wird, bis das durch die Stoßwelle jeweils erzeugte Kavitationsblasenfeld die unmittelbare Umgebung des Einschlusses räumlich bedeckt,
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Positionierung mit einer geringen Stoßwellenenergie und Stoßwellenfolgefrequenz von ca. lo Hz, während der Therapie dann mit höherenergetischen Stoßwellen, deren Fokus an der gleichen Stelle liegt, gearbeitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßwellendruckamplitude zur Positionierung soweit vermindert wird, daß im normalen Gewebe keine Kavitationsbläschenwolke auf dem Monitor sichtbar und die Positionierung solange fortgesetzt wird, bis nach Auftreten der Kavitationsbläschenwolke am Obergang Gewebe/ Stein die Kavitationsbläschenwolke ihren maximalen Wert erreicht hat.
5. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2 und den nachfolgenden Ansprüchen mit einem fokussierenden Stoßwellengenerator und einem bildgebenden Durchleuchtungsgerät mit zugeordneter Kamera dadurch gekennzeichnet, daß das Durchleuchtungsgerät als Röntgenblitzgerät (7) ausgebildet undmit der mit einem Videomonitor verbundenen Kamera (6) in eine Linie gebracht, etwa rechtwinklig zum Stoßwellengenerator (5) angeordnet ist.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossen ausgebildete Stoßwellengenerator (5) mit einer flexiblen Ankopplungsmembran ausgerüstet und über ein akustisch durchlässiges Medium (8), vorzugsweise ein Gel an den Körper (4) angekoppelt ist.
7. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Röntgenblitzgeräte (7, 10) und zwei Kameras (6, 9) vorgesehen und um 900 versetzt verschiebbar angeordnet sind.
8. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stoßwellengenerator (5) Kondensatoren unterschiedlicher Leistung zuschaltbar zugeordnet sind.
9. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kamerasystem aus Kamera (6) und Röntgenblitzgerät (7) schwenkbar, vorzugsweise um 900 schwenkbar ausgebildet ist.