DE4135177C2 - Theraphieeinrichtung zur Behandlung eines Lebewesens mit fokussierten akustischen Wellen - Google Patents
Theraphieeinrichtung zur Behandlung eines Lebewesens mit fokussierten akustischen WellenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Therapieeinrichtung zur Behand
lung eines Patienten mit fokussierten akustischen Wellen ge
mäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Therapieeinrichtungen zur Behandlung mit fokussierten akusti
schen Wellen werden beispielsweise zur Behandlung von Stein
leiden (Lithotripsie) von Tumorleiden und von Knochenleiden
(Osteorestauration) benutzt. In der Regel handelt es sich bei
diesen Therapieeinrichtungen um vollständig ausgestattete Ar
beitsplätze, die außer einer Quelle fokussierter akustischer
Wellen mit Koppelmitteln zum Einleiten der erzeugten akusti
schen Wellen in ein zu behandelndes Lebewesen eine Ortungs
einrichtung und eine Patientenlagerungsvorrichtung aufweisen,
wobei die Quelle und die Patientenlagerungsvorrichtung
relativ zueinander verstellbar sind. Bei der Behandlung wird
so vorgegangen, daß zunächst mittels der Ortungseinrichtung
der zu behandelnde Bereich des jeweiligen Lebewesens lokali
siert wird, dann durch Verstellen der Patientenlagerungsvor
richtung mit dem Lebewesen einerseits und der Quelle anderer
seits relativ zueinander der zu behandelnde Bereich derart
positioniert wird, daß er sich im Fokus der akustischen Wel
len befindet, und schließlich der zu behandelnde Bereich in
der erforderlichen Weise mit akustischen Wellen beaufschlagt
wird. Obwohl Therapieeinrichtungen, die lediglich über eine
auf Ultraschallbasis arbeitende Ortungsvorrichtung verfügen,
durchaus brauchbar sind, werden normalerweise Therapie
einrichtungen bevorzugt, die über eine Röntgen-Ortungsein
richtung verfügen, da es in fast allen Anwendungsfällen wün
schenswert und in vielen Anwendungsfällen unerläßlich ist,
einen zu behandelnden Bereich mittels Röntgenstrahlung orten
zu können. Teilweise enthalten Therapieeinrichtungen der ein
gangs genannten Art, die über eine Röntgen-Ortungseinrichtung
verfügen, zusätzlich auch eine Ultraschall-Ortungseinrich
tung, da diese zusätzliche Informationen zu liefern vermag.
Therapieeinrichtungen, die sowohl über eine Röntgen- als auch
eine Ultraschall-Ortungseinrichtung verfügen sind in der
EP 0 372 119 A1, der DE 38 35 318 C1 und der DE 34 26 398 C1 be
schrieben.
In der DE 38 40 077 A1 ist eine Therapieeinrichtung der ein
gangs genannten Art beschrieben, bei der die Ortung durch
kombinierte Verwendung der Röntgen- und der Ultraschall-Or
tungseinrichtung erfolgen kann. Dabei dient die Ultraschall-Or
tungseinrichtung zum Bestimmen des Abstandes eines mit fo
kussierten akustischen Wellen zu behandelnden Bereiches von
der Quelle.
Es versteht sich, daß Therapieeinrichtungen, die wie die be
kannten Therapieeinrichtungen über eine Röntgen-Ortungsein
richtung verfügen, sehr kostspielig sind. Dies stellt dann
keinen Nachteil dar, wenn die Klinik, in der die Therapieein
richtung betrieben wird, über eine ausreichend große Patien
tenanzahl verfügt, um einen wirtschaftlichen Betrieb der The
rapieeinrichtung zu ermöglichen. Im Interesse der Patienten
wäre es aber wünschenswert, auch in kleineren Kliniken oder
in Arztpraxen über leistungsfähige Therapieeinrichtungen der
eingangs genannten Art verfügen zu können. Dies scheitert je
doch jedenfalls im Falle von mit einer Röntgen-Ortungsein
richtung ausgestatteten Therapiegeräten an deren vergleichs
weise hohem Preis, der unter den genannten Bedingungen einen
wirtschaftlichen Einsatz der Therapieeinrichtung nicht zu
läßt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und
kostengünstiges Therapiegerät der eingangs genannten Art be
reitzustellen, das es erlaubt, auch in kleinen Kliniken und
eventuell sogar Arztpraxen einen vollwertigen Arbeitsplatz
mit Röntgen-Ortung einzurichten.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Patent
anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß auch in allen
kleineren Kliniken und häufig sogar in Arztpraxen ein Rönt
gengerät mit einem zumindest in einer den Zentralstrahl der
Röntgenstrahlung rechtwinklig schneidenden Ebene, vorzugs
weise aber räumlich verstellbaren Patientenlagerungstisch
vorhanden ist, zumindest jedoch ein einfaches Röntgengerät,
z. B. ein C-Bogengerät, und ein räumlich verstellbarer Patien
tenlagerungstisch, z. B. ein Operationstisch oder urologischer
Tisch, vorhanden sind. Werden das Therapiegerät und das
Röntgengerät relativ zueinander so ausgerichtet, daß der Zen
tralstrahl des Röntgengerätes mit der akustischen Achse der
Quelle übereinstimmt, ist die Voraussetzung dafür geschaffen,
das zu behandelnde Lebewesen mittels des Patientenlage
rungstisches unter Röntgenkontrolle derart verstellen zu kön
nen, daß die akustische Achse der Quelle durch einen zu be
handelnden Bereich verläuft. Das Lebewesen muß dazu lediglich
mittels des Patientenlagerungstisches derart relativ zu der
Quelle verschoben werden, daß sich das Abbild der rönt
genundurchlässigen Marke in dem Röntgenbild mit dem Abbild
des zu behandelnden Bereiches deckt. Im Anschluß hieran müs
sen nur noch unter Zuhilfenahme der Mittel zum Bestimmen des
Abstandes des zu behandelnden Bereiches von der Quelle das
Lebewesen und der Fokus der akustischen Wellen in Richtung
der akustischen Achse der Quelle derart relativ zueinander
verschoben werden, daß der Abstand des zu behandelnden Berei
ches von der Quelle akustischer Wellen gleich dem Abstand des
Fokus der akustischen Wellen von der Quelle akustischer
Wellen ist. Der zu behandelnde Bereich befindet sich dann im
Fokus der akustischen Wellen, worauf die Behandlung mit aku
stischen Wellen in der erforderlichen Weise erfolgen kann.
Die Mittel weisen zum Bestimmen des Abstandes eines zu behan
delnden Bereiches von der Quelle einen Drucksensor, Mittel
zum impulsartigen Betreiben der Quelle und Mittel zum Messen
einer dem Abstand des jeweils zu behandelnden Bereiches von
der Quelle entsprechenden Zeitspanne auf, welche mit dem Auf
treten desjenigen Ausgangssignales des Drucksensors endet,
das dem durch Reflexion der durch die impulsartige Betätigung
der Quelle entstandenen akustischen Welle an dem zu behan
delnden Bereich entstandenen Echo entspricht. Zu diesem Zweck
kann bei Anordnung des Drucksensors im Ausbreitungsweg der
akustischen Wellen beispielsweise diejenige Zeitspanne
gemessen werden, die zwischen zwei im Anschluß an die impuls
artige Betätigung der Quelle auftretenden impulsartigen Aus
gangssignalen des Drucksensors verstreicht. Bei den beiden
impulsartigen Ausgangssignalen des Drucksensors handelt es
sich zum einen um das beim Durchgang der erzeugten akusti
schen Welle durch den Drucksensor entstehendes Signal und zum
anderen um das schwächere Signal, das entsteht, wenn die an
dem zu behandelnden Bereich reflektierten Anteile der er
zeugten akustischen Welle den Drucksensor durchlaufen. Damit
stellt die zwischen den impulsartigen Ausgangssignalen des
Drucksensors verstreichende Zeit ein Maß für den Abstand des
zu behandelnden Bereiches von dem Drucksensor dar. Da der je
weils vorliegende Abstand des Drucksensors von der Quelle
bzw. dem Fokus der akustischen Wellen bekannt ist, ist es
durch Verschieben des zu behandelnden Lebewesens und des Fo
kus der akustischen Wellen relativ zueinander in Richtung der
akustischen Achse der Quelle leicht möglich, sicherzustellen,
daß die Zeit zwischen den beiden impulsartigen Ausgangssigna
len des Drucksensors gleich der Laufzeit ist, die ein Druck
impuls zum Durchlaufen des Abstandes oder genauer gesagt des
doppelten Abstandes des Drucksensors vom Fokus der akusti
schen Wellen benötigt, was bedeutet, daß der zu behandelnde
Bereich wie gewünscht im Fokus der akustischen Wellen liegt.
Da es dieser Verstellvorgang erforderlich machen kann, die
Quelle mehrfach impulsartig zu betätigen, kann es im Inter
esse der Schonung des zu behandelnden Lebewesens zweckmäßig
sein, wenn die Quelle mittels der Mittel zum impulsartigen
Betätigen derart betätigbar ist, daß sie akustische Wellen
verminderter Intensität erzeugt. Da nicht nur der Abstand des
Drucksensors von dem Fokus der akustischen Wellen, sondern
auch der Abstand des Fokus von der Quelle bekannt ist,
besteht auch die Möglichkeit, die zwischen der impulsartigen
Betätigung der Quelle und dem beim Durchlauf der an dem zu
behandelnden Bereich reflektierten Anteile der erzeugten
akustischen Welle durch den Drucksensor auftretenden impuls
artigen Ausgangssignal des Drucksensors zu messen. In diesem
Falle genügt es, wenn der Drucksensor im Ausbreitungsweg der
reflektierten Anteile der akustischen Wellen angeordnet ist.
Durch Verschieben des zu behandelnden Lebewesens und des Fo
kus der akustischen Wellen relativ zueinander in Richtung der
akustischen Achse der Quelle ist dann sicherzustellen, daß
die Zeit zwischen der impulsartigen Betätigung der Quelle und
dem zu berücksichtigenden Ausgangssignal des Drucksensors
gleich der Laufzeit ist, die ein Druckimpuls zum Durchlaufen
der Summe des Abstandes der Quelle von dem Fokus der akusti
schen Wellen und des Abstandes des Fokus der akustischen Wel
len von dem Drucksensor benötigt.
Aus der DE 31 19 295 A1 ist übrigens bereits bekannt, die
Quelle akustischer Wellen einer Therapieeinrichtung als Teil
eines Ortungssystems zu verwenden. Außerdem ist es aus der
DE 33 871 C2 bereits bekannt, die Quelle zu Ortungszwecken
mit Impulsen niederer und zu Behandlungszwecken mit Impulsen
hoher Intensität zu speisen.
Es wird also deutlich, daß sich mittels der erfindungsgemäßen
Therapieeinrichtung und bereits vorhandenen Gerätschaften ein
vollwertiger Arbeitsplatz zur Behandlung eines Lebewesens mit
fokussierten akustischen Wellen realisieren läßt, der über
Röntgenortung verfügt. Es versteht sich, daß sich die genann
ten Gerätschaften, also das Röntgengerät mit verstellbarem
Patientenlagerungstisch bzw. das C-Bogen-Gerät und dem Pati
entenlagerungstisch nach wie vor bei Bedarf ohne weiteres für
ihre herkömmlichen Zwecke verwenden lassen, da keinerlei fe
ste Verbindung mit der erfindungsgemäßen Therapieeinrichtung
hergestellt wird. Übrigens kann vorgesehen sein, daß in den
röntgentransparenten Bereich der Quelle ein Ultraschall-Ap
plikator einführbar ist, so daß die Möglichkeit besteht, zu
sätzliche Informationen über einen zu behandelnden Bereich zu
erhalten.
Aus der DE 90 17 441 U1 ist eine Zielvorrichtung für einen
Lithotripter bekannt, bei dem die Ortung eines zu zertrüm
mernden Konkrementes ausschließlich mit Hilfe einer Röntgen-Or
tungseinrichtung erfolgt, die das zu behandelnde Lebewesen
unter unterschiedlichen Winkeln durchstrahlt. Die Zielein
richtung umfaßt eine Anzahl von-röntgenundurchlässigen Mar
ken, die es einerseits gestatten, die Röntgen-Ortungseinrich
tung, bei der es sich um ein herkömmliches, von dem Litho
tripter getrenntes C-Bogen-Röntgengerät handelt, und den Li
thotripter in der erforderlichen Weise relativ zueinander
auszurichten. Andererseits ermöglichen es die röntgenundurch
lässigen Marken, den Patienten relativ zu dem Lithotripter so
zu verstellen, daß sich das zu behandelnde Konkrement im Fo
kus des Lithotripters befindet. Akustische Mittel zum Be
stimmen des Abstandes des zu zertrümmernden Konkrementes sind
nicht vorgesehen. Vielmehr erfolgt die Ortung ausschließlich
auf Röntgenbasis. Die Verwendung einer röntgenundurchlässigen
Marke ist übrigens auch aus der bereits genannten
DE 38 35 318 C1 bekannt.
Wie bereits erwähnt wurde, besteht die Möglichkeit, den je
weils zu behandelnden Bereich in den Fokus der akustischen
Wellen zu bringen, indem das zu behandelnde Lebewesen und der
Fokus der akustischen Wellen in Richtung der akustischen
Achse der Quelle relativ zueinander verschoben werden. Dies
kann beispielsweise dadurch geschehen, daß der Patientenlage
rungstisch in der genannten Richtung verstellt wird. Gemäß
einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist jedoch
vorgesehen, daß die Quelle mit Mitteln zum Verlagern des Fo
kus der akustischen Wellen längs der akustischen Achse der
Quelle versehen ist. Diese Mittel können beispielsweise der
art ausgebildet sein, daß die Quelle in aus der EP-A-0 328 943
bekannten Weise relativ zu den Koppelmitteln ver
stellbar ist, und zwar in Richtung ihrer akustischen Achse.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn gemäß einer Varian
te der Erfindung die Mittel
zum Verlagern des Fokus der akustischen Welle eine akustische
Linse variabler Brennweite enthalten. Auf diese Weise ist es
nämlich möglich, auf- bauraumsparende Weise eine relativ große
Verlagerbarkeit des Fokus längs der akustischen Achse der
Quelle zu realisieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine
Steuereinrichtung vorgesehen, die die Mittel zum Verlagern des
Fokus der akustischen Wellen anhand der Ausgangssignale der
Mittel zum Bestimmen des Abstandes eines zu behandelnden Be
reiches von der Quelle selbsttätig derart einstellt, daß der
Abstand des zu behandelnden Bereiches von der Quelle gleich
dem Abstand des Fokus der akustischen Wellen von der Quelle
ist. Wenn also der Patient relativ zu der Therapieeinrichtung
derart ausgerichtet wurde, daß das Abbild des zu behandelnden
Bereiches sich mit dem Abbild der röntgenundurchlässigen Marke
deckt, wird anhand der Ausgangssignale des Drucksensors der
Fokus der akustischen Wellen selbsttätig derart verlagert, daß
er sich in dem zu behandelnden Bereich befindet, worauf die
Behandlung mit akustischen Wellen erfolgen kann.
Um die Ausrichtung des Röntgengerätes und der Therapieeinrich
tung relativ zueinander zu erleichtern, ist gemäß einer Vari
ante der Erfindung eine zweite röntgenundurchlässige Marke im
Abstand von der röntgenundurchlässigen Marke auf der akusti
schen Achse angeordnet. Die korrekte Ausrichtung der Therapie
einrichtung und des Röntgengerätes relativ zueinander läßt
sich dann einfach daran erkennen, daß sich die beiden Marken
decken.
Um störende Einflüsse des akustischen Ausbreitungsmediums auf
die Bildqualität der zur Röntgen-Ortung dienenden Röntgenbil
der auszuschließen, kann gemäß einer Ausführungsform der Er
findung ein röntgentransparenter Tubus vorgesehen sein, der
wenigstens während des Durchtritts von Röntgenstrahlung durch
den röntgentransparenten Bereich der Quelle das akustische
Ausbreitungsmedium aus dem röntgentransparenten Bereich ver
drängt. Dabei kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, daß
wenigstens eine röntgenundurchlässige Marke an dem röntgen
transparenten Tubus angebracht ist. Gemäß einer besonders vor
teilhaften Ausführungsform der Erfindung sind wenigstens die
Quelle und die Koppelmittel zu einem Therapiekopf zusammenge
faßt, der an einem auf dem Boden verfahrbaren Wagen angebracht
ist. Es wird so ein kompakter Aufbau des Therapiegerätes er
zielt, der weiter gefördert werden kann, wenn der Wagen gemäß
einer Variante der Erfindung die zum Betrieb der Therapieein
richtung erforderlichen Aggregate enthält.
Um sowohl Ober- als auch Untertischanwendungen der Therapie
einrichtung zu ermöglichen, ist gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung vorgesehen, daß der Therapiekopf an dem Wagen um
eine wenigstens im wesentlichen horizontale Achse um 180°
schwenkbar angebracht ist. Es versteht sich, daß im Falle der
Untertischanwendung der Patientenlagerungstisch eine ausrei
chend große Öffnung oder Unterbrechung zur Applikation der
Koppelmittel an den Körper des zu behandelnden Lebewesens auf
weisen muß.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht des mit einem Röntgenuntersuchungsgerät
zusammenwirkenden Therapiegerätes in grob schematischer
Darstellung,
Fig. 2 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch
den Therapiekopf der Therapieeinrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Therapieeinrichtung gemäß den
Fig. 1 und 2,
Fig. 4 in schematischer Darstellung einen teilweisen Längs
schnitt des Therapiekopfes gemäß Fig. 2 in einem ande
ren Betriebszustand,
Fig. 5 und 6 jeweils einen Teil des Therapiekopfes gemäß
Fig. 2 im Schnitt gemäß den Linien V-V und VI-VI in
Fig. 2, und
Fig. 7 ein erfindungsgemäßes Therapiegerät im Zusammenwirken
mit einem C-Bogen-Röntgengerät und einem Operations
tisch.
In Fig. 1 ist das insgesamt mit 1 bezeichnete erfindungsgemäße
Therapiegerät im Zusammenwirken mit einem insgesamt mit 2 be
zeichneten Röntgenuntersuchungsgerät dargestellt. Dieses weist
einen Patientenlagerungstisch 3, einen oberhalb desselben an
geordneten Röntgenstrahler 4 und einen unterhalb des Patien
tenlagerungstisches 3 angeordneten Röntgenbildverstärker 3
auf. Das Bild des Ausgangsleuchtschirmes des Röntgenbildver
stärkers 5 wird in an sich bekannter Weise mit einer Fernseh
kamera aufgenommen und auf einem an der Decke des Untersu
chungsraumes mittels eines Tragarmes 6 verstellbar gehaltenen
Monitor 7 dargestellt. Der Röntgenstrahler 4 und der Röntgen
bildverstärker 5 sind einander gegenüberliegend an einem Trä
ger 8 befestigt, der derart ausgerichtet ist, daß der Zentral
strahl Z des von dem Röntgenstrahler 4 ausgehenden Röntgen
strahlenbündels vertikal verläuft. Der Träger 8 und der Pati
entenlagerungstisch 3 sind an einem Ständer 9 angebracht. Der
Patientenlagerungstisch 3 ist in Richtung der drei Raumachsen
x, y, z vorzugsweise motorisch verstellbar. Dabei erfolgen zu
mindest die Bewegungen in x- und z-Richtung, also in Richtung
der Längsachse des Patientenlagerungstisches 3 und quer dazu,
unabhängig von dem Träger 8 und damit dem Röntgenstrahler 4
und dem Röntgenbildverstärker 5. Durch Verstellen des Patien
tenlagerungstisches 3 in den beiden genannten Richtungen kann
also erreicht werden, daß der Zentralstrahl Z des Röntgen
strahlenbündels durch unterschiedliche Körperregionen eines auf
dem Patientenlagerungstisch 3 liegenden Patienten verläuft.
Ein Röntgengerät der beschriebenen Art wird beispielsweise von
der Fa. Siemens unter der Bezeichnung "UROSKOP B2" ver
trieben.
Das Therapiegerät 1 weist einen insgesamt mit 10 bezeichneten
Therapiekopf auf, der über einen Halter 11 an einem auf dem
Boden des Behandlungsraumes verfahrbaren Wagen 12 befestigt
ist. Der Wagen 12 enthält alle zum Betrieb des Therapiekopfes
10 benötigen Aggregate. Auf den Wagen 12 ist eine Bedienkon
sole 13 aufgesetzt, die eine Tastatur und einen Monitor (siehe
Fig. 3) aufweist, die zur Bedienung des Therapiegerätes erfor
derlich sind, und die Steuerelektronik für das Therapiegerät 1
enthält. Der Therapiekopf 10 enthält einen in Fig. 1 strich
liert angedeuteten zentralen röntgentransparenten Bereich und
ist in noch näher zu beschreibender Weise derart relativ zu
dem Röntgenuntersuchungsgerät 1 ausgerichtet, daß dessen Zen
tralstrahl Z durch den röntgentransparenten Bereich verläuft.
Der Therapiekopf 10 liegt mit Koppelmitteln in Form eines röntgentrans
parenten Koppelkissens 14 an der Körperoberfläche des Patienten P an, um
die mittels des Therapiegerätes erzeugten fokussierten aku
stischen Wellen in den Körper des Patienten P einleiten zu
können.
Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, enthält der Therapiekopf
als Quelle fokussierter akustischer Wellen einen insgesamt mit
15 bezeichneten Druckimpulsgenerator, der eine nicht näher
dargestellte elektromagnetische Druckimpulsquelle 16 und eine
insgesamt mit 17 bezeichnete akustische Sammellinse aufweist.
Die Sammellinse 35 fokussiert die von der Druckimpulsquelle 16
ausgehenden Druckimpulse auf einen Fokus F, bei dem es sich in
der Praxis um eine räumliche Fokuszone handelt. Der Fokus F
liegt auf der akustischen Achse A des Druckimpulsgenerators
15, die der Mittelachse M (Fig. 2) des Druckimpulsgenerators
15 entspricht, zu der dieser etwa rotationssymmetrisch ausge
bildet ist. Beide sind in einem Gehäuse 18 aufgenommen, das an
seinem von der Druckimpulsquelle 16 entfernten Ende mittels
des elastischen, flexiblen Koppelkissens 14 flüssigkeitsdicht
verschlossen ist. Bei der Druckimpulsquelle 16 handelt es sich
beispielsweise um eine elektromagnetische Druckimpulsquelle,
wie sie hinsichtlich Aufbau und Funktion in der EP-A-0 188 750
und der EP-A-0 301 360 beschrieben ist. An seinem anderen, der
Druckimpulsquelle 16 benachbarten Ende weist das Gehäuse 18
einen Montageflansch 19 auf, der dazu dient, den Therapiekopf
10 an einem Montagering 20 des Trägers 11 mit Hilfe von
Schrauben zu befestigen, wobei in Fig. 2 nur die Mittellinien
zweier Schrauben strichliert angedeutet sind. In die Bohrung
der Innenwand 21 ist ein becherförmiger Tubus 22 eingesetzt,
der aus röntgentransparentem Material, beispielsweise Plexi
glas, gebildet ist. Der Tubus 22 ist in der Bohrung der Innen
wand 21 axial verschieblich und flüssigkeitsdicht aufgenommen,
wobei eventuell in Fig. 2 nicht dargestellte Dichtungsmittel
vorgesehen sein können. Der zwischen der Druckimpulsquelle 16
und der Sammellinse 17 befindliche Raum sowie der zwischen der
Sammellinse 17 und dem Koppelkissen 14 befindliche Raum sind
jeweils mit Wasser 23 bzw. 24 als akustisches Ausbreitungs
medium gefüllt.
Der innerhalb der Innenwand 21 befindliche Bereich des Thera
piekopfes 10 stellt einen röntgentransparenten Bereich dar,
aus dem zur Vermeidung von negativen Einflüssen auf die Bild
qualität das Wasser 24 mittels des Tubus 22 verdrängt werden
kann. Dabei wird bei an die in Fig. 2 angedeutete Körperober
fläche des Patienten P appliziertem Therapiekopf 10 der Tubus
22 so weit in die Bohrung der Innenwand 21 eingeführt, daß
sein Boden 25 unter Zwischenfügung des Koppelkissens 14 an der
Körperoberfläche des Patienten P anliegt.
Die Sammellinse 17 setzt sich aus einer Feststofflinse 26 und
einer insgesamt mit 27 bezeichneten Flüssigkeitslinse zusam
men. Die Feststofflinse 26 ist bikonkav geformt und aus einem
Werkstoff, beispielsweise Polystyrol, gebildet, in dem die
Schallausbreitungsgeschwindigkeit größer als in dem als aku
stisches Ausbreitungsmedium vorgesehenen Wasser 24 ist. Die
Feststofflinse 26 wirkt demzufolge als Sammellinse. Der innere
Rand der ringförmigen Feststofflinse 26 ist in eine in der
äußeren Mantelfläche der Innenwand 21 angebrachte Nut flüssig
keitsdicht eingesetzt. Mit ihrem äußeren Umfang ist die Fest
stofflinse 26 flüssigkeitsdicht in das Gehäuse 18 eingesetzt.
Die Flüssigkeitslinse 27 weist eine zwischen einer Eintritts
wand 28 und der der Druckimpulsquelle 16 zugewandten Seite der
Feststofflinse 26 eingeschlossene Linsenflüssigkeit 29 auf.
Der äußere Rand der beispielsweise aus Polymethylpentene (TPX)
oder Polytetrafluoräthylen (PTFE) gebildeten Eintrittswand 28
ist in einer Umfangsnut eines Halteringes 30 flüssigkeitsdicht
aufgenommen. Der Haltering 30 ist zwischen der Druckimpuls
quelle 16 und der Feststofflinse 26 axial unverschieblich auf
genommen, wobei die Feststofflinse 26 mittels eines Spreng
ringes 31 axial unverschieblich gehalten ist. Die äußere Man
telfläche des Halteringes 30 liegt flüssigkeitsdicht an dem
Gehäuse 18 an. Der innere Umfangsrand der Eintrittswand 28 ist
in einer Umfangsnut einer flüssigkeitsdicht auf die Innenwand
21 aufgesetzten Hülse 32 aufgenommen. Die Hülse 32 ist mittels
eines schematisch angedeuteten Verstellmechanismus 33, es kann
sich hierbei um einen Elektromotor mit geeignetem Getriebe
handeln, auf der Innenwand 21 längsverschieblich. Der Ver
stellmechanismus 33 steht über eine insgesamt mit 34 bezeich
nete Leitung mit einer Ansteuereinheit 35 (siehe Fig. 3) in
Verbindung. Durch Verschieben der Hülse 32 zwischen der in
Fig. 2 ausgezogen dargestellten einen und der strichliert
angedeuteten anderen Endposition kann die Brennweite der
Flüssigkeitslinse 27 und damit die Gesamtbrennweite der
Sammellinse 17 verändert werden.
Handelt es sich bei der Linsenflüssigkeit 29 wie im Falle des
dargestellten Ausführungsbeispieles um eine Flüssigkeit, in der
die Schallausbreitungsgeschwindigkeit geringer als in dem als
akustisches Ausbreitungsmedium vorgesehenen Wasser 23 ist
(z. B. Flutec PP 3 oder Fluorinert FC 75 (eingetragene Waren
zeichen)), wirkt die Flüssigkeitslinse 27 für die in Fig. 2
ausgezogen dargestellte Endposition als Sammellinse. Wird die
Hülse 32 allmählich in Richtung auf ihre andere Endposition
verstellt, verringert sich die fokussierte Wirkung der Flüs
sigkeitslinse 27 und geht allmählich in eine leicht defokus
sierende Wirkung über. Die Flüssigkeitslinse 27 wirkt also in
der strichliert angedeuteten Endstellung als Zerstreuungs
linse. Für die Lage des Fokus der mittels der Druckimpuls
quelle 16 erzeugten und mittels der Sammellinse 17 fokussier
ten Druckimpulse bedeutet dies, daß sich für die in Fig. 2
ausgezogen dargestellte Endposition der näher bei der Druck
impulsquelle 16 befindliche Fokus F1 und für die strichliert
angedeutete Endposition der weiter entfernte Fokus F2 ergibt.
Zwischen diesen beiden Endpositionen kann der Fokus F der
Druckimpulse in Abhängigkeit von der Position der Hülse 32
längs der akustischen Achse A des Druckimpulsgenerators 15
stufenlos verschoben werden, wobei die akustische Achse A der
Mittelachse M der Anordnung entspricht, zu der diese etwa
rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Der Verstellmechanismus
33 enthält in nicht dargestellten Weise einen beispielsweise
induktiv wirkenden Positionsgeber, der über eine insgesamt mit
36 bezeichnete Leitung ein der Position der Hülse 32 und damit
der eingestellten Lage des Fokus F entsprechendes Signal ab
gibt.
Da sich beim Verstellen der Hülse 32 die zwischen der Druckim
pulsquelle 16 und der Eintrittswand 28 bzw. zwischen der Ein
trittswand 28 und der Feststofflinse 26 befindlichen Volumina
ändern, sind schematisch angedeutete Anschlußstutzen 37 bzw.
38 vorgesehen, über die die genannten Volumina mit schematisch
angedeuteten Ausgleichsbehältern 39 bzw. 40 verbunden sind,
die Wasser bzw. Linsenflüssigkeit enthalten, so daß sowohl be
züglich des Wassers 23 als auch der Linsenflüssigkeit 29 ein
Volumenausgleich in der erforderlichen Weise erfolgen kann.
Ein solcher Volumenausgleich kann auch bezüglich des Wassers
24 erfolgen, wenn sich beim Einführen des Tubus 22 bzw. beim
Anpressen des Koppelkissens 14 an den Patienten P das zwischen
der Feststofflinse 26 und dem Koppelkissen 14 befindliche
Volumen ändert, da ein weiterer Anschlußstutzen 41 mit zuge
hörigem Ausgleichsbehälter 42 vorgesehen ist.
Auf der von der Druckimpulsquelle 16 abgewandten Seite der
Feststofflinse 26 ist ein Drucksensor 43 angebracht, bei dem
es sich beispielsweise um einen unter Verwendung einer piezo
elektrisch aktivierten Polymer-Folie gebildeten Sensor han
delt, der von der Fa. Pennwalt, Großbritannien, unter der Be
zeichnung "Kynar-Piezo-Film SDT 1-028k" vertrieben wird. Der
Drucksensor 43 steht über eine insgesamt mit 44 bezeichnete
Leitung mit einer Auswerteschaltung 45 (Fig. 3) in Verbindung.
Wird die Druckimpulsquelle 16, die über ein schematisch ange
deutetes, insgesamt mit 46 bezeichnetes Hochspannungskabel mit
einem in dem Wagen 12 befindlichen Hochspannungsimpulsgenera
tor 47 (Fig. 3) in Verbindung steht, zur Abgabe eines Druck
impulses mit einem Hochspannungsimpuls beaufschlagt, liefert
der Drucksensor 43 zwei aufeinander folgende impulsartige
Signale, von denen das erste dadurch zustande kommt, daß der
von der Druckimpulsquelle 16 ausgehende Druckimpuls auf seinem
Weg zu dem Fokus den Drucksensor 43 durchläuft, und das zwei
te, schwächere dadurch zustande kommt, daß die an dem zu be
handelnden Bereich, z. B. einem Konkrement, einem Knochen oder
einem Tumor, innerhalb des Körpers des Patienten P reflek
tierten Anteile des Druckimpulses den Drucksensor 43 durch
laufen.
Das Blockschaltbild des Therapiegerätes 1 ist in Fig. 3 darge
stellt. Zur Steuerung der Funktionen des Therapiegerätes 1 ist
eine elektronische Steuereinheit 48 vorgesehen, an die eine
Tastatur 49 angeschlossen ist, die der Bedienung des Therapie
gerätes 1 dient. An die Steuereinheit 48 ist zunächst die An
steuereinheit 35 angeschlossen, die dazu dient, über die Lei
tung 34 die Brennweite der Flüssigkeitslinse 27 zu verstellen.
Außerdem ist an die Steuereinheit 48 die Leitung 36 ange
schlossen, über die der Steuereinheit 48 das der Brennweite
der Sammellinse 17 entsprechende Signal zugeführt ist. Weiter
ist an die Steuereinheit 48 der Hochspannungsimpulsgenerator
47 angeschlossen, der über das Hochspannungskabel 46 die
Druckimpulsquelle 16 mit einem Hochspannungsimpuls beauf
schlagt, wenn er von der Steuereinheit 48 entsprechend ange
steuert wird. Zusätzlich ist an die Steuereinheit 48 die Aus
werteschaltung 45 angeschlossen, von der die Steuereinheit 48
ein Signal enthält, das dem Abstand des jeweils zu behandeln
den Bereiches von dem Drucksensor 43 entspricht. Schließlich
ist an die Steuereinheit 48 ein Monitor 50 angeschlossen, in
den eine vertikale Linie L eingeblendet ist, deren horizontale
Position auf dem Bildschirm dem Abstand des Fokus F von der
Druckimpulsquelle 16 entspricht. Die Lage der Linie L ändert
die Steuereinheit 48 anhand des ihr über die Leitung 36 zuge
führten Signales des Positionsgebers in Abhängigkeit von dem
jeweils eingestellten Abstand des Fokus F von der Druckimpuls
quelle 16. Außerdem sind in das Bild des Monitors 50 die mit
tels des Drucksensors 43 empfangenen Echos E der Druckimpulse
jeweils in Form eines Nadelimpulses eingeblendet, wobei sich
der zu behandelnde Bereich um so näher bei der Druckimpuls
quelle 16 befindet, je weiter links von der Linie L das Echo E
dargestellt wird. Der zu behandelnde Bereich befindet sich um
so weiter von der Druckimpulsquelle 16 entfernt, je weiter
rechts von der Linie L das Echo E dargestellt wird. Verläuft
die Linie L mittig durch das Echo E, befindet sich der zu be
handelnde Bereich im Fokus F der Druckimpulsquelle 16.
Um das Therapiegerät 1 und das Röntgenuntersuchungsgerät 2 in
der zur Durchführung einer Behandlung erforderlichen Weise
relativ zueinander derart ausrichten zu können, daß der Zen
tralstrahl Z des Röntgenuntersuchungsgerätes 2 mit der akusti
schen Achse A des Therapiegerätes 1 übereinstimmt, ist auf dem
Boden 25 des Tubus 22 eine röntgenundurchlässige Marke ange
bracht, die auf der akustischen Achse A liegt. Im Falle des
beschriebenen Ausführungsbeispieles handelt es sich hierbei um
ein Bleikreuz 51 (siehe auch Fig. 6), dessen beide Schenkel
sich in einem auf der akustischen Achse A liegenden Punkt
schneiden. Außerdem ist eine zweite röntgenundurchlässige
Marke vorgesehen, die ebenfalls auf der akustischen Achse A
liegt und im Abstand von der anderen Marke, d. h. dem Bleikreuz
51, angeordnet ist. Im Falle des beschriebenen Ausführungsbei
spieles handelt es sich bei der zweiten Marke um ein zweites
Bleikreuz 52 (siehe auch Fig. 5), das am Boden eines in den
Tubus 22 einführbaren Hilfstubus 53 angebracht ist. Auch die
Schenkel des Bleikreuzes 52 schneiden sich in einem Punkt, der
auf der akustischen Achse A liegt.
Um das Therapiegerät 1 und das Röntgenuntersuchungsgerät 2 in
der gewünschten Weise relativ zueinander auszurichten, brau
chen diese unter Röntgenkontrolle nur in eine solche Position
relativ zueinander gebracht zu werden, daß sich die Schnitt
punkte der Schenkel der beiden Bleikreuze 51, 52 in dem auf
dem Monitor 7 dargestellten Röntgenbild decken. Dabei liegt
der Tubus 22 mit seinem Boden 23 an der Innenseite des Koppel
kissens 14 an. Ist dies der Fall, fallen der Zentralstrahl Z
und die akustische Achse A zusammen, die im Falle des Ausfüh
rungsbeispieles gemäß den Fig. 1 bis 7 vertikal, d. h. in Rich
tung der y-Achse verlaufen. Ist dies der Fall, werden das
Therapiegerät 1 und das Röntgenuntersuchungsgerät 2 zweck
mäßigerweise derart blockiert, das Verlagerungen der akusti
schen Achse A und des Zentralstrahles Z relativ zueinander
ausgeschlossen sind. Der Hilfstubus 53 kann nun entfernt
werden.
Zur Behandlung eines Patienten, beispielsweise eines an einem
Nierenstein N leidenden Patienten P, wird zunächst der Patien
tenlagerungstisch 3 in seine tiefste Stellung verfahren. Der
Patient P wird dann in Bauchlage auf den Patientenlagerungs
tisch 3 gebettet, und zwar in einer solchen Position, das sich
die von dem Nierenstein N befallene Niere im Bereich des Zen
tralstrahles Z bzw. der akustischen Achse A befindet. Dann
wird das Röntgenuntersuchungsgerät 2 aktiviert. Der Patient
wird nun durch Verstellen des Patientenlagerungstisches 3 in
Richtung der x- und z-Achse derart positioniert, daß auf dem
Monitor 7 sich das Bild 51′ des Bleikreuzes 51 mit dem Bild
des Nierensteines N (nicht dargestellt) deckt. Um den Patien
ten P nicht unnötigerweise Röntgenstrahlung auszusetzen, wird
nun das Röntgenuntersuchungsgerät 2 zunächst deaktiviert. Der
Patientenlagerungstisch 3 wird dann in Richtung der akusti
schen Achse A und des Zentralstrahles Z, d. h. in Richtung der
x-Achse, aufwärts so weit verstellt, bis der Therapiekopf 10
mit seinem Koppelkissen 14 satt an der Körperoberfläche des
Patienten P anliegt. Durch dosierte Druckausübung auf den
Tubus 22 wird sichergestellt, daß dieser unter Zwischenfügung
des Koppelkissens 14 an der Körperoberfläche des Patienten P
anliegt. Ist dies der Fall, wird das Röntgenuntersuchungsgerät
2 erneut aktiviert und anhand des auf dem Monitor 7 sichtbaren
Röntgenbildes erneut kontrolliert, ob sich das Bild 51′ des
Bleikreuzes 51 noch mit dem Nierenstein N deckt. Sollten durch
den beschriebenen Ankoppelvorgang Verschiebungen aufgetreten
sein, werden diese durch Verstellung des Patientenlagerungs
tisches 3 in Richtung der x- und z-Achse korrigiert. Das Rönt
genuntersuchungsgerät 2 wird dann wieder deaktiviert. Der
Hochspannungsimpulsgenerator 47, der durch entsprechendes
Betätigen der Tastatur 49 von der Steuereinheit 48 über eine
Steuerleitung 54 von Therapie- auf Ortungsbetrieb umgeschaltet
werden kann, wobei er im Ortungsbetrieb Druckimpulse stark
verringerter Intensität aussendet, wird nun durch entspre
chendes Betätigen der Tastatur 49 auf Ortungsbetrieb umge
schaltet. Anhand der auf dem Monitor 50 dargestellten an dem
Nierenstein N reflektierten Echos E der Druckimpulse vermin
derter Energie und der Linie L wird nun durch entsprechendes
Betätigen der Tastatur 49 die Brennweite der Flüssigkeitslinse
27 so eingestellt, daß in dem Bild des Monitors 50 die Linie L
mittig durch das Echo E verläuft. Da sich nunmehr der Nieren
stein N nicht nur auf der akustischen Achse A, sondern außer
dem auch im Fokus F der Druckimpulse befindet, kann mit der
Behandlung begonnen werden. Zu diesem Zweck wird der Hoch
spannungsimpulsgenerator 47 durch entsprechendes Betätigen der
Tastatur 49 auf Therapiebetrieb umgeschaltet. Zuvor wird der
Tubus 22 erforderlichen falls aus dem Ausbreitungsweg der
Druckimpulse zurückgezogen.
Während des Therapiebetriebes wird der Nierenstein N mit einer
mittels der Tastatur 49 vorwählbaren Anzahl von Druckimpulsen
beaufschlagt. Diese steilen sich auf ihrem Ausbreitungsweg
durch das Wasser 23, die Linsenflüssigkeit 29, das Wasser 24
und das Körpergewebe des Patienten P zu Stoßwellen auf, bei
denen es sich um Druckimpulse mit extrem steiler Anstiegsfront
handelt. Unter der Wirkung der Druckimpulse bzw. Stoßwellen
zerfällt der Nierenstein N in kleine Fragmente, die auf natür
lichem Wege abgehen können. Jederzeit während und am Ende des
Therapiebetriebes besteht die Möglichkeit, durch Einschieben
des Tubus 22 und Aktivierung des Röntgenuntersuchungsgerätes 2
zu kontrollieren, ob sich der Nierenstein N noch auf der aku
stischen Achse A bzw. dem Zentralstrahl Z befindet. Außerdem
besteht jederzeit die Möglichkeit, von Therapie- auf Ortungs
betrieb umzuschalten, um zu überprüfen, ob sich der Nieren
stein N noch im Fokus F befindet.
Nach Abschluß der Therapie wird der Patientenlagerungstisch 3
wieder in seine tiefste Stellung abgesenkt und der Patient P
abgenommen.
Wichtige zusätzliche Informationen können gewonnen werden,
wenn der Tubus 22 aus dem Therapiekopf 10 herausgezogen und
statt dessen ein Tubus 55 in die Bohrung der Innenwand 21 ein
geschoben wird, der den Ultraschall-Applikator 56 eines herkömm
lichen diagnostischen Ultraschall-Gerätes 57 enthält. Das
Ultraschall-Gerät 57 ist auf einem Wagen 60 in der Nähe des
Therapiegerätes 1 plaziert. Bei dem Ultraschall-Applikator 56 han
delt es sich vorzugsweise um einen B-Scan-Applicator, der in
dem Tubus 55 derart aufgenommen ist, daß er eine Schicht ab
tastet, die die akustische Achse A der Druckimpulsquelle 16
und damit den Fokus F der Druckimpulse enthält. Die Begren
zungen der abtastbaren Schicht sind in Fig. 4 strichliert ein
getragen und mit S bezeichnet. Die Bohrung des Tubus 55 ist
mit einem Absatz 57 versehen, an dem das Gehäuse des Ultra
schall-Applikators 56 anliegt, so daß eine definierte Position des
Ultraschall-Applikators 56 in dem Tubus 55 gewährleistet ist. Der
Ultraschall-Applikator 56 ist in der Bohrung des Tubus 55 durch
nicht dargestellte, im Können des Durchschnittsfachmannes lie
gende Maßnahmen flüssigkeitsdicht und axial unverschieblich
aufgenommen. Der Tubus 55 kann manuell um die akustische Achse
A verdreht werden, so daß beliebige die akustische Achse A
enthaltende Schichten mittels des Ultraschall-Applikators 56 ab
tastbar sind. Um sicherzustellen, daß der Ultraschall-Applikator 56
mit seinem Applikationsende unter Zwischenfügung des Koppel
kissens 14 in der für eine gute Bildqualität erforderlichen
Weise satt an der Körperoberfläche des Patienten P anliegt,
ist der Tubus 55 mit einem Flansch 58 versehen, der bei rich
tig appliziertem Ultraschall-Applikator 56 am Gehäuse 18 anliegt.
Der Ultraschall-Applikator 56 und das Ultraschall-Gerät 57 sind ins
besondere in solchen Fällen von Nutzen, in denen über einen zu
behandelnden Bereich mittels des Röntgenuntersuchungsgerätes 2
keine ausreichenden Informationen erhalten werden. Der Ultra
schall-Applikator 56 und das Ultraschall-Gerät 57 können aber auch
verwendet werden, um einen zu behandelnden Bereich, der be
reits so ausgerichtet ist, daß er auf der akustischen Achse A
liegt, so zu positionieren, daß er im Fokus F der Druckimpulse
liegt. Hierzu wird auf dem Bildschirm des Ultraschall-Gerätes
57 eine Marke F′ angebracht, beispielsweise aufgeklebt, die
für eine definierte Position der Eintrittswand 28, beispiels
weise deren Endposition, für die sich der weiter entfernte
Fokus F2 ergibt, die Lage des Fokus der Druckimpulse in dem
Ultraschallbild angibt. Es versteht sich, daß die Position der
Markierung F′ für die in Fig. 4 gezeigte definierte Position
des Ultraschall-Applikators 56 gilt. Der jeweils zu behandelnde
Bereich kann dann leicht so positioniert werden, daß er sich
in dem Fokus der Druckimpulse befindet, in dem der Patienten
lagerungstisch 3 in y-Richtung derart verstellt wird, daß sich
das in Fig. 1 nicht dargestellte Abbild des zu behandelnden
Bereiches N im Ultraschallbild mit der Markierung F′ deckt.
Der Arbeitsplatz gemäß Fig. 7 unterscheidet sich von dem zuvor
beschriebenen dadurch, daß anstelle des Röntgenuntersuchungs
gerätes 2 ein an sich bekanntes C-Bogen-Röntgengerät 61, wie
es beispielsweise von der Fa. Siemens unter der Bezeichnung
"SIREMOBIL 3" vertrieben wird, und ein Operationstisch 62 vor
gesehen sind. Das fahrbare C-Bogen-Röntgengerät 61 weist einen
Röntgenstrahler 63 und einen Röntgenbildverstärker 64 auf, die
einander gegenüberliegend an den Enden des C-Bogens 65 ange
bracht sind. Der C-Bogen 65 ist in an sich bekannter Weise
über einen Halter 66 mit dem Wagen 67 verstellbar verbunden.
An dem Wagen 67, der die zum Betrieb des Röntgenstrahlers 63
und des Röntgenbildverstärkers 64 erforderlichen Aggregate
enthält, ist eine Bedienkonsole 68 für das C-Bogen-Röntgen
gerät 61 vorgesehen. Der zu diesem gehörige Monitor 69 ist auf
einem Wagen 70 verfahrbar in der Nähe des Therapiegerätes 1
plaziert.
Der Operationstisch 62 weist eine vorzugsweise motorisch in
Richtung der drei Raumachsen x, y, z verstellbare Patienten
lagerungsplatte 71 auf, die mit einem Ausschnitt 72 versehen
ist. Dieser dient dazu, den Therapiekopf 10, der sich in einer
Untertischlage befindet, an den in Rückenlage auf den Opera
tionstisch 62 gebetteten Patienten P ankoppeln zu können. Um
den Therapiekopf 10 auch in Untertischposition verwenden zu
können, ist der Halter 11 über ein Gelenk 73 mit dem Wagen 12
verbunden, das es gestattet, den Therapiekopf 10 gegenüber der
in Fig. 1 gezeichneten Position um 180° zu schwenken, so daß
auch im Falle der Fig. 7 die akustische Achse A vertikal ver
läuft. Die erforderliche Ausrichtung des C-Bogen-Röntgenge
rätes 61 und des Therapiegerätes 1 relativ zueinander, derart,
daß der Zentralstrahl Z des C-Bogen-Röntgengerätes 61 mit der
akustischen Achse A des Therapiekopfes 10 zusammenfällt, er
folgt wieder anhand der Bleikreuze 51 und 52. Durch die viel
fältigen Einstellmöglichkeiten des C-Bogen-Röntgengerätes 61
wird die erforderliche Ausrichtung erleichtert. Ist die kor
rekte Ausrichtung gefunden, werden sowohl das Therapiegerät 1
als auch das C-Bogen-Röntgengerät 61 in ihrer jeweiligen Ein
stellung blockiert.
Der Behandlungsvorgang erfolgt wie zuvor beschrieben.
Als wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Therapieein
richtung ist zu nennen, daß diese im Zusammenspiel mit bereits
vorhandenen Komponenten, z. B. dem Röntgenuntersuchungsgerät 2
und eventuell dem Ultraschall-Gerät 57 bzw. dem C-Bogen-Rönt
gengerät 61 und dem Operationstisch 62 einen vollwertigen
Arbeitsplatz mit Röntgenortung bildet, wobei die zusätzlich zu
dem Therapiegerät 1 benötigten Komponenten jederzeit wieder
ihrer eigentlichen Verwendung zugeführt werden können. Eine
erneute Zusammenstellung der genannten Komponenten mit dem
Therapiegerät 1 bereitet keine besonderen Probleme. Die er
findungsgemäße Therapieeinrichtung ermöglicht es somit auch
kleineren Kliniken und sogar Arztpraxen auf kostengünstige
Weise über eine vollwertige Therapieeinrichtung zur Behandlung
von Lebewesen mit fokussierten akustischen Wellen zu verfügen.
Im Falle beider Ausführungsbeispiele verfügt der Therapiekopf
10 über eine akustische Linse variabler Brennweite. Die Ver
lagerung des Patienten und des Fokus F der Druckimpulse rela
tiv zueinander längs der akustischen Achse A erfolgt daher
vorzugsweise durch Verändern der Brennweite der Sammellinse
17. Nur dann, wenn diese Verstellmöglichkeit nicht ausreicht,
wird der Patient mittels des Patientenlagerungstisches 3 bzw.
des Operationstisches 62 in Richtung der akustischen Achse A
relativ zu dem Therapiekopf 10 verstellt, um den jeweils zu
behandelnden Bereich in den Fokus F der Druckimpulse zu brin
gen. Es ist im Rahmen der Erfindung jedoch auch möglich, einen
Therapiekopf zu realisieren, der eine akustische Sammellinse
fester Brennweite besitzt. In diesem Falle erfolgt die Posi
tionierung des zu behandelnden Bereiches und des Fokus F der
Druckimpulse relativ zueinander in Richtung der akustischen
Achse ausschließlich durch Verstellen des Patientenlagerungs
tisches 3 bzw. des Operationstisches 62 in Richtung der aku
stischen Achse bzw. der y-Achse. Im Falle eines Therapiekopfes
mit einer Sammellinse fester Brennweite kann auch das Ultra
schall-Gerät 57 mit dem Ultraschall-Applikator 56 zu Ortungszwecken
verwendet werden, wenn auf dem Bildschirm des Ultraschall-Ge
rätes 57 eine Marke aufgeklebt wird, deren Position der Posi
tion des Fokus der akustischen Wellen entspricht.
Die Steuereinheit 48 kann derart ausgebildet sein, daß sie
während des Therapiebetriebes vor jedem Druckimpuls hoher
Intensität oder jeweils nach einer bestimmten Anzahl von
Druckimpulsen hoher Intensität die Aussendung eines Druckim
pulses geringer Intensität veranlaßt. Auf diese Weise können
auf dem Monitor 50 während des Therapiebetriebes Verlagerungen
des Patienten P relativ zu dem Therapiekopf 10 erkannt werden,
ohne daß es einer manuellen Umschaltung von Therapie- auf
Ortungsbetrieb und umgekehrt bedarf.
Wenn beispielsweise durch Raststellungen oder dergleichen am
Röntgenuntersuchungsgerät 2 bzw. am C-Bogen-Röntgengerät 61
einerseits und am Therapiegerät 1 andererseits sichergestellt
ist, daß sowohl der Zentralstrahl Z als auch die akustische
Achse A in der gleichen definierten Richtung, beispielsweise
vertikal, verlaufen, sind zur Ausrichtung der Geräte relativ
zueinander nicht notwendigerweise beide Bleikreuze 51 und 52
erforderlich. Es genügt dann vielmehr eines von beiden.
Es besteht auch die Möglichkeit, nach erfolgter Ausrichtung
des Therapiegerätes 1 und des Röntgenuntersuchungsgerätes 2
bzw. des C-Bogen-Röntgengerätes 61 den Tubus 22 mit dem Blei
kreuz 51 durch einen Tubus ohne röntgenundurchlässige Markie
rung zu ersetzen, wenn zuvor auf dem Bildschirm des Monitors 7
bzw. 69 die Stelle, an der das Bleikreuz 51 abgebildet wurde,
mit einer geeigneten Markierung, z. B. durch Aufkleben, ver
sehen wird.
Im Falle der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ist
ein Druckimpulsgenerator mit einer elektromagnetischen Druck
impulsquelle vorgesehen. Das erfindungsgemäße Therapiegerät
kann jedoch auch einen anderen Druckimpulsgenerator enthalten,
der beispielsweise eine piezoelektrisch wirkende Druckimpuls
quelle aufweist. Außerdem besteht die Möglichkeit, anstelle
eines Druckimpulsgenerators andere Generatoren akustischer
Wellen, beispielsweise einen Ultraschallgenerator, vorzusehen.
Insbesondere in diesem Fall besteht die Möglichkeit, das
Therapiegerät für hyperthermische Behandlungsverfahren ein
zusetzen. Zugleich wird deutlich, daß erfindungsgemäß ausge
bildete Therapiegeräte nicht nur für die Lithotripsie, wie im
Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben, son
dern auch für andere medizinische Zwecke einsetzbar sind.
Claims (11)
1. Therapieeinrichtung zur Behandlung eines Patienten (P) mit
fokussierten akustischen Wellen, aufweisend eine Quelle (15)
fokussierter akustischer Wellen, mittels derer fokussierte
akustische Wellen in ein akustisches Ausbreitungsmedium ein
leitbar sind, welche in einem auf der akustischen Achse (A)
der Quelle (15) liegenden Fokus (F) zusammenlaufen, wobei die
Quelle (15) einen röntgentransparenten Bereich aufweist,
durch den die akustische Achse (A) verläuft, akustische Mit
tel (43, 45, 48, 50; 56, 57) zum Bestimmen des Abstandes ei
nes mit fokussierten akustischen Wellen zu behandelnden Be
reiches (N) von der Quelle (15) und Koppelmittel (14) zum
Einleiten der mittels der Quelle (15) erzeugten fokussierten
akustischen Wellen in einen zu behandelnden Patienten (P),
dadurch gekennzeichnet, daß die
Quelle (15) eine elektromagnetische Druckimpulsquelle (16)
enthält, daß eine auf der akustischen Achse (A) angeordnete
röntgenundurchlässige Marke (51) vorgesehen ist, und daß die
Mittel zum Bestimmen des Abstandes eines zu behandelnden Be
reiches (N) von der Quelle (15) einen Drucksensor (43), Mit
tel (47, 48) zum impulsartigen Betreiben der Quelle (15) und
Mittel (45, 48) zum Messen einer dem Abstand des jeweils zu
behandelnden Bereiches (N) von der Quelle (15) entsprechenden
Zeitspanne aufweisen, welche mit dem Auftreten desjenigen
Ausgangssignales des Drucksensors (43) endet, das dem durch
Reflexion der durch die impulsartige Betätigung der Quelle
(15) entstandenen akustischen Welle an dem zu behandelnden
Bereich (N) entstandenen Echo (E) entspricht.
2. Therapieeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Quelle (15) mittels
der Mittel (45, 48) zum impulsartigen Betätigen derart
betätigbar ist, daß sie akustische Wellen verminderter Inten
sität erzeugt.
3. Therapieeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle
(15) mit Mitteln (27, 33, 35, 48) zum Verlagern des Fokus (F)
der akustischen Wellen längs der akustischen Achse (A)
versehen ist.
4. Therapieeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mittel (27, 33, 35,
48) zum Verlagern des Fokus (F) der akustischen Wellen eine
akustische Linse (17, 26, 27) variabler Brennweite enthalten.
5. Therapieeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel
(27, 33, 35, 48) zum Verlagern des Fokus (F) der akustischen
Wellen eine Steuereinrichtung (48) enthalten, die die Mittel
(27, 33, 35, 48) zum Verlagern des Fokus (F) der akustischen
Wellen anhand der Ausgangssignale der Mittel (43, 45, 48, 50)
zum Bestimmen des Abstandes eines zu behandelnden Bereiches
(N) von der Quelle (15) selbsttätig derart einstellt, daß der
Abstand des zu behandelnden Bereiches (N) von der Quelle (15)
gleich dem Abstand des Fokus (F) der akustischen Wellen von
der Quelle (15) ist.
6. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
zweite röntgenundurchlässige Marke (52) im Abstand von der
röntgenundurchlässigen Marke (51) auf der akustischen Achse A
angeordnet ist.
7. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
röntgentransparenter Tubus (22) vorgesehen ist, der we
nigstens während des Durchtrittes von Röntgenstrahlung durch
den röntgentransparenten Bereich der Quelle (15) das akusti
sche Ausbreitungsmedium aus dem röntgentransparenten Bereich
verdrängt.
8. Therapieeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens eine rönt
genundurchlässige Marke (51) an dem röntgentransparenten Tu
bus (22) angeordnet ist.
9. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Quelle (15) und die Koppelmittel (14) zu einem Therapiekopf
(10) zusammengefaßt sind, der an einem auf dem Boden
verfahrbaren Wagen (12) angebracht ist.
10. Therapieeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wagen (12) die zum
Betrieb der Therapieeinrichtung erforderlichen Einrichtungen
(35, 45, 47, 48, 49, 50) enthält.
11. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Therapiekopf um eine wenigstens im wesentlichen horizontale
Achse um 180° schwenkbar ist.
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