DE4101469C1 - Lithotripsy equipment spatially locating and positioning calculi - has optical collimating lens between optical cross hair sights and X=ray absorbing cross hair, central point being in ultrasonic image plane - Google Patents
Lithotripsy equipment spatially locating and positioning calculi - has optical collimating lens between optical cross hair sights and X=ray absorbing cross hair, central point being in ultrasonic image planeInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum räumlichen Orten und Positionieren von Konkrementen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for spatial positioning and positioning of concrements according to the preamble of claim 1.
Die nicht invasive Steinzerkleinerung mit fokussierten Stoßwellen erfordert eine genaue Ortung des Steines und eine genaue Positionierung des Patienten gegenüber dem Stoßwellenfokus, in dem die Stoßwellen, die von der Stoßwellenquelle ausgehen, sich treffen.The non-invasive stone crushing with focused shock waves requires an exact location of the stone and an exact positioning of the patient versus the shock wave focus, where the shock waves from the Shock wave source go out, meet.
Angewandt werden bisher die Röntgen ortung und die Ortung mit Ultraschallortungssystemen. Auch die Kombination von Röntgen- und Ultraschallortung ist aus der DE-PS 34 26 398 C1 bekannt.So far, X-rays have been used location and location with ultrasound location systems. The combination too of X-ray and ultrasound location is from DE-PS 34 26 398 C1 known.
Auf Grund der üblichen Freiheitsgrade des Röntgenortungssystems bei urologischen Arbeitsplätzen (Uro-Tischen) bezüglich des Patienten ist eine vollständige Konkrementortung mit einem Röntgenortungssystem allein nicht möglich, da mit diesem dort nur eine ap- oder pa-Projektion vorgenommen werden kann. Due to the usual degrees of freedom of the X-ray location system in urological Workplaces (uro tables) regarding the patient is complete Concrement location not possible with an X-ray location system alone, because with this there is only an ap or pa projection can.
In der DE 39 19 083 C1 ist eine Zieleinrichtung zur Röntgenortung bei der extrakorporalen Behandlung mit fokussierten Stoßwellen beschrieben. Sie umfaßt mindestens vier Referenzpunkte, wobei jeweils zwei Referenzpunkte auf Geraden liegen, die durch den Stoßwellenfokus führen.DE 39 19 083 C1 has a target device for X-ray localization in the extracorporeal treatment with focused shock waves. they comprises at least four reference points, two reference points each lie on straight lines that lead through the shock wave focus.
In der DE-AS 12 38 323 ist eine Vorrichtung zum Einstellen eines bestimmten Brennfleck-Objekt-Abstandes bei Röntgenaufnahmen beschrieben. Dabei wird Licht einer externen Lichtquelle mit Hilfe eines Spiegels koaxial zum Röntgenstrahlenbündel eingelenkt.In DE-AS 12 38 323 is a device for setting a certain Focal-object distance described in X-rays. Here light from an external light source is coaxial with the help of a mirror X-ray beam deflected.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum räumlichen Orten und Po sitionieren von Konkrementen beim Einsatz von Uro-Tischen zu schaffen, mit der die Konkremente sicher erkannt werden und die Konkremente einfach, schnell und zuverlässig in dem Stoßwellenfokus einer Stoßwellenquelle posi tioniert werden können, wobei die Strahlenbelastung des Patienten möglichst gering gehalten wird.The object of the invention is a device for spatial locations and bottom to create concrements when using uro tables which the concretions are reliably recognized and the concrements simply, quickly and reliably in the shock wave focus of a shock wave source posi can be tioned, the radiation exposure of the patient if possible is kept low.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen. Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen stände von Unteransprüchen.This object is achieved according to the invention by a device with the in Claim 1 mentioned features. Embodiments of the invention are opposed levels of subclaims.
Die Ortung des Konkrements und die Positonierung im Stoßwellenfokus einer Stoßwellenquelle erfolgt durch das Zusammenwirken eines Ultraschall ortungssystems, das einen Ultrschallkopf und einen Ultraschallbildschirm umfaßt, mit einem Röntgenortungssystem.The location of the concrement and the positioning in the shock wave focus of one Shock wave source occurs through the interaction of an ultrasound location system that includes an ultrasound head and an ultrasound screen includes, with an X-ray location system.
An der Stoßwellenquelle ist eine Zieleinrichtung angebracht. Diese umfaßtA target device is attached to the shock wave source. This includes
- - zwei optische Fadenkreuze im Abstand von 5 bis 20 cm - Two optical crosshairs at a distance of 5 to 20 cm
- - eine optische Sammellinse zwischen den beiden optischen Fadenkreuzen für einen optischen Strahlengang, der vor der Sammellinse dem Strahlen gang des Röntgenortungssystems entspricht und- An optical converging lens between the two optical crosshairs for an optical beam path that is in front of the converging lens correspondence of the X-ray location system corresponds to and
- - ein Röntgenstrahlen absorbierendes Fadenkreuz, wobei- an X-ray absorbing crosshair, where
die Zentralpunkte der Fadenkreuze (im folgenden auch als Referenzpunkte bezeichnet) in der Ultraschallbildebene und außerdem auf einer Geraden, die durch den Stoßwellenfokus geht, liegen. Die Gerade wird in den Ultraschall bildschirm eingespielt.the central points of the crosshairs (in the following also as reference points designated) in the ultrasound image plane and also on a straight line that goes through the shock wave focus. The straight line is in the ultrasound screen played.
Der Begriff "optisch" wird hier in Zusammenhang mit sichtbarer elektro magnetischer Strahlung (Licht) zur Abgrenzung gegenüber dem Bereich der Röntgen strahlung verwendet.The term "optical" is used here in connection with visible electro magnetic radiation (light) to differentiate it from the area of X-rays radiation used.
Unter der Ultraschallbildebene, im folgenden auch als Scan-Ebene bezeichnet, versteht man die Aufnahmebene des Ultraschallortungssystems, die auf dem Ultraschallbildschirm dargestellt wird.Below the ultrasound image plane, hereinafter also referred to as the scan plane, one understands the recording plane of the ultrasound locating system which is based on is displayed on the ultrasound screen.
Der Abstand der beiden optischen Referenzpunkte liegt bevorzugt bei 10 cm.The distance between the two optical reference points is preferably 10 cm.
Als Röntgenstrahlen absorbierende Materialien kommen alle Metalle mit hoher Ordnungszahl in Betracht, wie zum Beispiel Stahl, Blei oder Lötzinn mit hohem Bleianteil.All metals come as high as X-ray absorbing materials Atomic number into consideration, such as steel, lead or solder with high lead content.
Der Ultraschallkopf kann fest mit der Stoßwellenquelle verbunden sein. Möglich ist aber auch, daß er gegenüber der Stoßwellenquelle mit der dort ange brachten Zieleinrichtung beweglich ist, wobei nur solche Freiheitsgrade seiner Bewegung zugelassen sind, daß in jeder Position die Referenzpunkte in der Ultraschallbildebene liegen.The ultrasound head can be firmly connected to the shock wave source. Possible is also that he is opposite to the shock wave source with that there brought target device is movable, only such degrees of freedom of his Movement are permitted that in each position the reference points in the Ultrasound image plane lie.
In der Ausführung, in der Ultraschallkopf fest mit der Stoßwellenquelle und der dort angebrachten Zieleinrichtung verbunden ist, kann die Lage der Geraden, auf der die Referenzpunkte liegen, ohne weiteren technischen Aufwand in den Ultraschallbildschirm eingespielt werden.In the design, in the ultrasound head firmly with the shock wave source and the the target device attached there, the position of the straight line, on which the reference points lie, without further technical effort in the Ultrasound screen can be imported.
Besitzt der Ultraschallkopf gegenüber der Stoßwellenquelle noch Freiheits grade der Bewegung, so wird als Voraussetzung für diese Einspielung die Relativposition von Stoßwellenquelle und Ultraschallkopf über Wegaufnehmer systeme registriert.The ultrasound head still has freedom from the shock wave source just the movement, so as a prerequisite for this recording Relative position of shock wave source and ultrasound head via displacement transducer systems registered.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf den Einsatz an Uro-Tischen beschränkt. Allgemein kann beim Einsatz einer Therapieeinheit für die berührungs lose Zerkleinerung von Konkrementen, die allein auf einem Ultraschall ortungssystem basiert, durch die zusätzliche Verwendung eines Röntgen ortungssystems die Konkrementauffindung wesentlich erleichtert werden. Dabei stellt die erfindungsgemäße Zielvorrichtung ein technisch einfaches, aber effizientes Mittel dar, um diesen kombinierten Einsatz von Ultraschall- und Röntgenortung zu ermöglichen.The device according to the invention is not for use on uro tables limited. Generally, when using a therapy unit for the touch loose crushing of concretions alone on an ultrasound location system based on the additional use of an x-ray location system, the concrement detection can be made considerably easier. The target device according to the invention provides a technically simple, but is an efficient means of using this combined use of ultrasound and enable X-ray localization.
Bei dem mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchzuführenden Ortungs- und Positionierverfahren wird im ersten Schritt die Stoßwellenquelle relativ zu Röntgenortungssystem mit Hilfe der Zielvorrichtung ausgerichtet. Zur Vermin derung der Strahlenbelastung für den Patienten erfolgt die Ausrichtung unter Einsatz von Licht, wobei der verwendete Lichtkegel dem Röntgenkegel des Röntgenortungssystems nach Form und Orientierung entsprechen muß.In the location to be carried out with the device according to the invention and positioning method, the shock wave source is relative to the first step X-ray locating system aligned with the aiming device. For min The radiation exposure for the patient is aligned under Use of light, the light cone used being the X-ray cone of the X-ray location system must conform to shape and orientation.
Die Erfindung wird an Hand zweier Figuren näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail with the aid of two figures. It shows
Fig. 1 die Gesamtansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steinortung an einem Uro-Tisch, Fig. 1 is a general view of an embodiment of the inventive device for stone localization at a Uro-table,
Fig. 2 die Zielvorrichtung mit dem optischen Strahlengang für die Ausrichtung des Stoßwellenkopfes relativ zum Röntgenortungssystem Fig. 2 shows the target device with the optical beam path for the alignment of the shock wave head relative to the X-ray location system
Fig. 1 zeigt den Körper PK eines Patienten mit dem zu zerkleinernden Kon krement K, auf den der Stoßwellenfokus F der Stoßwellenquelle SQ positio niert werden soll. Auf der Hauptachse SQM der Stoßwellenquelle SQ liegt der Stoßwellenfokus F. Nicht eingezeichnet ist die bewegliche Patientenliege, auf der sich der Patientenkörper PK befindet. Fig. 1 shows the body PK of a patient with the to be shredded concrement K, on which the shock wave focus F of the shock wave source SQ is to be positioned. The shock wave focus F lies on the main axis SQM of the shock wave source SQ. The movable patient couch on which the patient's body PK is located is not shown.
Das Ultraschallortungssystem umfaßt Ultraschallkopf U und Ultraschallbild schirm UB. Eingezeichnet ist auch die Scan-Ebene UR, UL mit dem Zentral strahl UM. In der gezeigten Ausführung ist der Ultraschallkopf U als soge nannter In-Line-Scanner realisiert, das heißt der Ultraschallkopf U ist in der Stoßwellenquelle SQ integriert, wobei der Zentralstrahl UM der Scan-Ebene zusammenfällt mit der Hauptachse SQM der Stoßwellenquelle SQ. Durch den dadurch gegebenen festen Bezug zwischen Stoßwellenquelle SQ und Ultraschallkopf U kann ohne zusätzlichen Aufwand die Lage des Stoßwellen fokus F innerhalb der Scan-Ebene in den Ultraschallbildschirm UB einge spielt werden. Das Röntgenortungssystem umfaßt eine Röntgenröhre RR, von dessen Fokuspunkt FRR die Röntgenstrahlung ausgeht, und einen kollinear zur Röntgenröhre RR angeordneten Röntgenbildschirm RB. Eingezeichnet ist auch der Zentralstrahl der Röntgenröhre RR.The ultrasound location system includes ultrasound head U and ultrasound image screen UB. The scan level UR, UL with the central is also shown beam UM. In the embodiment shown, the ultrasound head U is a so-called called in-line scanner realized, that is, the ultrasonic head U is in the Shock wave source SQ integrated, the central beam UM the scan plane coincides with the main axis SQM of the shock wave source SQ. By the fixed relationship between shock wave source SQ and Ultrasonic head U can position the shock waves without additional effort focus F within the scan plane in the ultrasound screen UB be played. The x-ray location system comprises an x-ray tube RR, from whose focal point FRR emits X-rays, and a collinear to the X-ray tube RR arranged X-ray screen RB. Is drawn also the central ray of the X-ray tube RR.
Das Röntgenortungssystem ist raumfest angeordnet, während die Stoßwellenquelle SQ mit integriertem Ultraschallkopf U beweglich ist.The x-ray location system is arranged fixed in space, while the shock wave source SQ with integrated ultrasonic head U is movable.
Mit der Stoßwellenquelle SQ fest verbunden ist die Zieleinrichtung Z. Sie um faßt zwei optische Fadenkreuze Z3, Z4, eine zwischen diesen angeordnete optische Sammellinse LS sowie ein Röntgenstrahlen absorbierendes Faden kreuz Z5. Die Zentralpunkte R (Referenzpunkte) der Fadenkreuze Z3, Z4, Z5 sind jeweils eingezeichnet. Sie liegen erfindungsgemäß auf der Geraden G1, die durch den Stoßwellenfokus F führt und außerdem in der Scan-Ebene UR, UL liegt.The target device Z is firmly connected to the shock wave source SQ. It comprises two optical crosshairs Z 3 , Z 4 , an optical converging lens LS arranged between them and an X-ray absorbing thread cross Z 5 . The central points R (reference points) of the crosshairs Z 3 , Z 4 , Z 5 are shown in each case. According to the invention, they lie on the straight line G 1 , which leads through the shock wave focus F and also lies in the scan plane UR, UL.
Eine Detailgetreue Abbildung der Zieleinrichtung Z sowie einen optischen Strahlengang, mit der die Ausrichtung der Stoßwellenquelle SQ relativ zum Röntgenortungssystem ohne Verwendung von Röntgenstrahlen möglich ist, zeigt Fig. 2.A detailed illustration of the target device Z and an optical beam path with which the alignment of the shock wave source SQ relative to the X-ray location system is possible without using X-rays is shown in FIG. 2.
Die Zieleinrichtung, die fest mit Stoßwellenquelle und Ultraschallkopf verbun den ist, umfaßt das erste optische Fadenkreuz Z3, das auf einem lichtdurch lässigen Schirm aufgetragen ist, eine Fresnellinse LS und einer Mattscheibe, auf der das zweite optische Fadenkreuz Z4 aufgebracht ist. Das erste optische Fadenkreuz Z3 kan in einer weiteren Ausführung auch direkt auf der Oberfläche der Fresnellinse LS angebracht sein. Desweiteren befindet sich auf der Zieleinrichtung eine Platte mit dem Röntgenstrahlen absorbierenden Fadenkreuz Z5. Die Zentralpunkte R der drei Fadenkreuze Z3, Z4, Z5 liegen auf der Geraden G1, die durch den Stoßwellenfokus F führt und in der Scan- Ebene des Ultraschallkopfs liegt.The target device, which is firmly connected to the shock wave source and ultrasound head, comprises the first optical crosshair Z 3 , which is applied to a translucent screen, a Fresnel lens LS and a focusing screen on which the second optical crosshair Z 4 is applied. In a further embodiment, the first optical crosshair Z 3 can also be attached directly to the surface of the Fresnel lens LS. Furthermore, there is a plate on the target device with the crosshair Z 5 absorbing X-rays. The central points R of the three crosshairs Z 3 , Z 4 , Z 5 lie on the straight line G 1 , which leads through the shock wave focus F and lies in the scan plane of the ultrasound head.
Eingezeichnet ist auch der Fokuspunkt FRR der Röntgenröhre RR, mit den beiden Randstrahlen R1, R2 des Röntgenkegels. Fest mit der Röntgenröhre RR verbunden ist ein Lichtvisier mit einer punktförmigen Lichtquelle LQ und einem ebenen Spiegel SP. Die Lichtquelle LQ ist spiegelbildlich zur Lage des Fokuspunktes FRR bei Spiegelung an der durch den Spiegel SP definierten Ebene angebracht. Die von der Lichtquelle LQ ausgehenden Strahlen (Randstrahlen L1, L2) werden deshalb am Spiegel SP so abgelenkt, daß sie nach der Ablenkung als vom Fokuspunkt FRR der Röntgenröhre RR auszugehen erscheinen. Der abgelenkte Strahlengang des von der Lichtquelle LQ aus gehenden Lichts simuliert gewissermaßen den Strahlengang der von der Röntgenröhre RR ausgehenden Röntgenstrahlung.The focus point FRR of the X-ray tube RR is also shown, with the two marginal rays R 1 , R 2 of the X-ray cone. A light sight with a point light source LQ and a flat mirror SP is fixedly connected to the X-ray tube RR. The light source LQ is mirror-inverted to the position of the focus point FRR when mirrored on the plane defined by the mirror SP. The rays emanating from the light source LQ (edge rays L 1 , L 2 ) are therefore deflected at the mirror SP in such a way that, after the deflection, they appear to originate from the focus point FRR of the X-ray tube RR. The deflected beam path of the light coming from the light source LQ effectively simulates the beam path of the X-ray radiation emanating from the X-ray tube RR.
Zur Ausrichtung und anschließenden Ortung und Positionierung wird nun wie
folgt vorgegangen:
Die punktförmige Lichtquelle LQ wird eingeschaltet und die von ihr ausge
henden Strahlen innerhalb der Lage der Randstrahlen L1, L2 wie beschrieben
am Spiegel SP abgelenkt. dIe Stoßwellenquelle mit der damit fest ver
bundenen Zieleinrichtung wird so lange bewegt, bis das Bild des ersten Faden
kreuzes Z3 mit dem auf der Mattscheibe befindlichen Fadenkreuz Z4 zur
Deckung gebracht ist. Die Ausrichtung mit sichtbarem Licht ist damit erreicht,
die Lichtquelle LQ wird abgeschaltet und es wird mit dem Röntgen begonnen.The procedure for alignment and subsequent location and positioning is now as follows:
The point light source LQ is switched on and the rays emanating from it are deflected within the position of the marginal rays L 1 , L 2 as described on the mirror SP. The shock wave source with the target device thus firmly connected is moved until the image of the first crosshair Z 3 is aligned with the cross hair Z 4 on the focusing screen. Alignment with visible light is thus achieved, the light source LQ is switched off and the X-ray is started.
Auf dem Röntgenbildschirm RB ist dann das Konkrement und das dritte, Röntgen strahlen absorbierende Fadenkreuz Z5 zu sehen.The concrement and the third crosshair Z 5, which absorbs X-rays, can then be seen on the X-ray screen RB.
Anschließend wird die Patientenliege mit dem Patientenkörper PK verschoben, so daß das Bild des Konkrements K auf dem Röntgenbildschirm RB in dem Zentralpunkt des Fadenkreuzes Z5 zu liegen kommt. Das Konkrement K liegt somit auf der Geraden G1, die entsprechend der vorgegebenen Orientie rung der Zieleinrichtung Z in der Scan-Ebene U1, U2 des Ultraschallkopfes U liegt. Das Bild des Konkrements K muß deshalb nun auch im Ultraschall bildschirm UB zu sehen sein, auf dem auch die Lage des Stoßwellenfokus F eingespielt ist.The patient couch with the patient's body PK is then moved so that the image of the calculus K on the X-ray screen RB comes to lie in the central point of the cross hair Z 5 . The concretion K thus lies on the straight line G 1 , which lies in accordance with the predetermined orientation of the target device Z in the scan plane U 1 , U 2 of the ultrasound head U. The image of the calculus K must therefore now also be seen in the ultrasound screen UB, on which the position of the shock wave focus F is also recorded.
Zur vollständigen Positionierung muß nun nur noch die Patientenliege, auf der sich der Patientenkörper PK mit dem Konkrement K befindet, entlang der Geraden G1 verschoben werden, bis auf dem Ultraschallbildschirm UB der Stoßwellenfokus F und das Bild des Konkrements K zur Deckung gebracht sind. For complete positioning, it is now only necessary to move the patient couch on which the patient's body PK with the calculus K is located along the straight line G 1 until the shock wave focus F and the image of the calculus K are aligned on the ultrasound screen UB.
In der Praxis hat es sich gezeigt, daß, obwohl das Konkrement K auf der Geraden G1 und damit in der Scan-Ebene U1, U2 liegt, es auf dem Ultraschall bildschirm UB manchmal nur schwer zu erkennen ist. Um die Auffindung des Konkrements K auf dem Ultraschallbildschirm UB zu erleichtern, wird die Ge rade G1 in den Ultraschallbildschirm UB eingespielt ( in der Fig. 1 jedoch nicht eingezeichnet).In practice it has been shown that although the concrement K lies on the straight line G 1 and thus in the scan plane U 1 , U 2 , it is sometimes difficult to see on the ultrasound screen UB. In order to make it easier to find the calculus K on the ultrasound screen UB, the line G 1 is imported into the ultrasound screen UB (however, this is not shown in FIG. 1).
Claims (5)
- - zwei optischen Fadenkreuzen (Z3, Z4) im Abstand von 5 bis 20 cm,
- - einer optischen Sammellinse (LS) zwischen den beiden optischen Fadenkreuzen (Z3, Z4) für einen optischen Strahlengang, der vor der Sammellinse (LS) dem Strahlengang des Röntgenortungs systems entspricht,
- - einem Röntgenstrahlen absorbierenden Fadenkreuz (Z5)
- - two optical crosshairs (Z 3 , Z 4 ) at a distance of 5 to 20 cm,
- an optical converging lens (LS) between the two optical crosshairs (Z 3 , Z 4 ) for an optical beam path which corresponds to the beam path of the X-ray locating system in front of the converging lens (LS),
- - an X-ray absorbing cross hair (Z 5 )
Priority Applications (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |