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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Lithotripsie-Einrichtung mit einer
Stoßwellenquelle
zum Erzeugen einer in einem Fokus fokussierten Stoßwelle und
mit einer Röntgenortungseinrichtung
zum Orten eines zu zerstörenden
Konkrements.
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Bei
der Lithotripsie handelt es sich um eine therapeutische Methode,
ein im Körper
eines Lebewesens befindliches Konkrement ohne operativen Eingriff
mit Hilfe einer fokussierten Stoßwelle zu zerstören. Um
Schäden
in dem das Konkrement umgebenden Gewebe weitgehend zu vermeiden,
ist es einerseits erforderlich, den Fokus exakt im Konkrement zu
positionieren. Andererseits ist es auch notwendig, den Fortschritt
bei der Zerstörung
des Konkrement zu visualisieren um die Anzahl der erforderlichen
Stoßwellen-Impulse
auf das therapeutisch notwenige Minimum zu begrenzen.
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Zur
Ortung und zur Visualisierung des Konkrements ist es beispielsweise
aus der
DE 197 46 956
A1 bekannt, den Lithotripter mit einer Röntgenortungseinrichtung
zu koppeln. Bei dieser Röntgenortungseinrichtung
handelt es sich um einen sogenannten C-Bogen, der an einem seiner
Enden mit einer Röntgenquelle
und am anderen Ende mit einem Röntgenempfänger versehen
ist. Eine Stoßwellenquelle
ist am Ende eines Tragarmes angeordnet, der passgenau und definiert
mit einem an der Röntgenortungseinrichtung
befindlichen Halteteil gekoppelt ist. Durch diese passgenaue Kopplung
kann erreicht werden, dass der Fokus der von der Stoßwellenquelle
erzeugten Stoßwelle
mit dem Isozentrum des C-Bogens zusammenfällt. Der C-Bogen kann um dieses Isozentrum geschwenkt
werden, so dass das Konkrement aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen
erfasst werden kann. Dies ermöglicht
dessen exakte Positionierung im Isozentrum und somit im Fokus der
Stoßwelle.
Dar über
hinaus kann auch das Fortschreiten der Zerstörung des Konkrements aus verschiedenen
Richtungen überwacht
werden.
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Durch
die statische Kopplung von Stoßwellenquelle
und Röntgenortungseinrichtung
ist jedoch die Richtung, mit der die Stoßwelle in den Körper des Patienten,
der in der Regel auf einer höhenverstellbaren
und waagrecht verschiebbaren Liege liegt, festgelegt. Abhängig von
Lage und Form des Konkrements kann es jedoch zweckmäßig sein,
wenn der behandelnde Arzt auch über
die Möglichkeit
verfügt, die
Einschallrichtung flexibel zu wählen,
um einen maximalen therapeutischen Erfolg bei minimaler Belastung
des Patienten zu erzielen.
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Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Lithotripsie-Einrichtung
mit einer Stoßwellenquelle
zum Erzeugen einer in einem Fokus fokussierten Stoßwelle und
mit einer Röntgenortungseinrichtung
zum Orten eines zu zerstörenden
Konkrements anzugeben, mit der eine größere Flexibilität hinsichtlich
der Einschallrichtung der fokussierten Stoßwelle möglich ist.
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Die
genannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung
gelöst
mit einer Lithotripsie-Einrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches
1. Da die Stoßwellenquelle
und die Röntgenortungseinrichtung
mechanisch entkoppelt sind und eine optische Justiereinrichtung
zum Überprüfen der
korrekten Positionierung des Fokus auf einen relativ zur Röntgenortungseinrichtung
ortsfesten Arbeitspunkt vorgesehen ist, ist es möglich, die Stoßwelle aus
unterschiedlichen Richtungen in den Körper des Patienten einzukoppeln
und zugleich sicherzustellen, dass der Fokus mit dem ortsfesten
Arbeitspunkt zusammenfällt.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Röntgenortungseinrichtung
eine Röntgenquelle
und einen Röntgenempfänger, die
gemeinsam um eine die Mittenachse der Röntgenstrahlung im Arbeitspunkt,
insbesondere das Isozentrum einer als C-Bogen gestalteten Röntgenortungseinrichtung,
senk recht schneidende Schwenkachse schwenkbar sind. Dies ermöglicht eine
genaue Positionierung des Konkrements im Arbeitspunkt.
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Die
Anforderungen an die optische Justiereinrichtung und der Justieraufwand
hängt wesentlich von
der Anzahl der Freiheitsgrade ab, mit denen eine Positionierung
(Ort und Ausrichtung) der Stoßwellenquelle
möglich
ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist deshalb die
Stoßwellenquelle
in der von der Röntgenquelle
und dem Röntgenempfänger festgelegten
Schwenkebene in Arbeitsstellung derart eingeschränkt positionierbar, dass ihre
Mittenachse stets in der Schwenkebene liegt, wobei die optische Justiereinrichtung
zumindest einen ersten Lichtstrahl und einen sich unter einem Winkel
dazu ausbreitenden zweiten Lichtstrahl umfasst. Durch diese Maßnahmen
sind zwar die Freiheitsgrade für
die Positionierung eingeschränkt,
der apparative und operative Aufwand für die Justierung ist jedoch
entsprechend verringert.
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Insbesondere
ist zum Erzeugen des ersten und zweiten Lichtstrahls zumindest eine
Lichtquelle vorgesehen ist, die um einen Kreisbogen um den Arbeitspunkt
verschiebbar an der Röntgenortungseinrichtung
angeordnet. Dies ermöglicht
eine besonders einfache variable Justierung der Stoßwellenquelle
in Positionen mit unterschiedlichen Einschallrichtungen.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Zur
weiteren Erfindung wird auf das Ausführungsbeispiel der Zeichnung
verwiesen. Es zeigen:
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1 und 2 eine Draufsicht von der Seite bzw.
von vorne auf eine erfindungsgemäßen Lithotripsie-Einrichtung,
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3 bis 5 alternative Ausgestaltungen der optischen
Justiereinrichtung jeweils in einer Detailansicht.
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Gemäß 1 umfasst die Lithotripsie-Einrichtung
eine fahrbare Röntgenortungseinrichtung 2 mit
einem auf einem Gerätewagen 4 höhenverstellbar
gelagerten C-Bogen 6. An einem Ende des C-Bogens 6 ist
eine Röntgenquelle 8 angeordnet.
Das andere Ende des C-Bogens 6 trägt einen Röntgenempfänger 10. Der C-Bogen 6 ist
am Gerätewagen 4 schwenkbar
um eine zur Zeichenebene senkrechte Achse 12 angeordnet,
die die Mittenachse 14 der von der Röntgenquelle 8 emittierten
Röntgenstrahlen
in einem relativ zur Röntgenortungseinrichtung 2 ortsfesten
Arbeitspunkt A schneidet, der im Ausführungsbeispiel mit dem sogenannten
Isozentrum zusammenfällt.
Die Röntgenquelle 8 kann
somit gemeinsam mit dem Röntgenempfänger 10 um
den Arbeitspunkt A geschwenkt werden, so dass durch Betrachtung
aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen festgestellt werden
kann, ob sich das Konkrement im Arbeitspunkt befindet.
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Im
C-Bogen 6 ist eine mechanisch von diesem entkoppelte Stoßwellenquelle 20 schwenkbar um
eine im Ausführungsbeispiel
der Zeichnung zur Zeichenebene senkrechte Schwenkachse 22 am Ende
eines Gelenkarmes 24 angeordnet, der ebenfalls schwenkbar
an einer ortsfesten Trageeinrichtung 26 gelagert ist. Die
Achsen des Gelenkarmes 24 und die Schwenkachse 22 sind
zueinander und bei korrekter Positionierung des C-Bogens 6 relativ
zur Stoßwellenquelle 20 zu
dessen Schwenkachse 12 parallel und die zur Schallachse
parallele Mittenachse 28 der Stoßwellenquelle 20 befindet
sich in der vom C-Bogen 6 aufgespannten Ebene.
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Mit
Hilfe des Gelenkarmes 24 kann der Ort der Stoßwellenquelle 20 in
der Schwenkebene eingestellt werden. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die
Stoßwellenquelle 20 außerhalb
dieser Ebene anzuordnen. Wesentlich ist jedoch, dass sie auf den
Arbeitspunkt A ausgerichtet werden kann.
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Die
Stoßwellenquelle 20 erzeugt
eine Stoßwelle,
die in einem Fokus F fokussiert ist, der bei korrekter Positionierung
der Stoßwellenquelle 20 mit dem
Arbeitspunkt A zusammenfällt.
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In
der Figur sind zwei unterschiedliche Positionen I und II der Stoßwellenquelle 20 veranschaulicht,
die eine Einschallung der Stoßwelle
in den Körper
P eines Patienten aus unterschiedlichen Richtungen bei identischer
Lage des Fokus F ermöglichen. Zur
korrekten Positionierung der Stoßwellenquelle 20 sind
zwei Bedingungen zu erfüllen:
Zum einen muss ihre Mittenachse 28 (die Mittenachse der
von ihr erzeugten Stoßwelle)
so ausgerichtet werden, dass diese die Mittenachse 14 der
Röntgenstrahlung
im Arbeitspunkt A schneidet. Zum anderen muss der Abstand der Stoßwellenquelle 20 vom
Arbeitspunkt A derart eingestellt sein, dass der Fokus F mit dem
Arbeitspunkt A zusammenfällt.
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Um
eine korrekte Positionierung zu ermöglichen, ist eine optische
Justiereinrichtung 30 vorgesehen, die eine Lichtquellenanordnung 32 umfasst,
die verschiebbar in einer am C-Bogen 6 angeordneten Führungsschiene 34 gelagert
ist. In dieser Führungsschiene 34 kann
die Lichtquellenanordnung 32 in einer Kreisbahn um die
Schwenkachse 12 gedreht werden und in frei wählbaren
Positionen arretiert werden. Alternativ hierzu ist es auch möglich, am
C-Bogen 6 eine Mehrzahl von Rastpositionen für die Lichtquellenanordnung 32 vorzusehen.
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Die
Lichtquellenanordnung 32 umfasst eine erste Lichtquelle 36a und
eine zweite Lichtquelle 36b, die einen ersten bzw. zweiten
Lichtstrahl LS1 bzw. LS2 erzeugen, die sich schiefwinklig unter
einem Winkel α zueinander
ausbreiten. Der erste Lichtstrahl LS1 breitet sich in der von der
Kreisbahn aufgespannten Ebene radial zum Kreismittelpunkt und senkrecht
zur Schwenkachse 12 aus, so dass er diese in einem Schnittpunkt
außerhalb
der Schwenkebene schneidet. Erste und zweite Lichtquelle 36a,b sind
vorzugsweise Laserstrahlquellen, die einen Laserstrahl erzeugen,
der am Auftreffpunkt einen scharf begrenzten, gut erkennbaren Lichtfleck
erzeugt. Erste und zweite Lichtquelle 36a,b sind ortsfest
zueinander in der Lichtquellenanordnung 32 angeordnet und können nur
gemeinsam in der Führungsschiene 34 verschoben
werden.
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Zur
korrekten Ausrichtung der Stoßwellenquelle 20 auf
den Arbeitspunkt A ist diese mit einer Visiereinrichtung 38 versehen,
die zwei einander gegenüberliegende
Justiermarken 38a,b umfasst. Im Ausführungsbeispiel ist die Visiereinrichtung 38 ein für den ersten
Lichtstrahl LS1 transparenter Körper der
an seinen gegenüberliegenden
Stirnseiten mit Markierungen versehen ist. Die Justiermarken 38a,b legen
eine Gerade fest, die parallel zur Mittenachse 28 der Stoßwellenquelle 20 verläuft. Der
Abstand dieser Geraden zur Mittenachse 28 entspricht dabei dem
Abstand der von der Führungsschiene 34 festgelegten
Ebene, in der sich die Lichtstrahlen LS1,LS2 ausbreiten, vom Arbeitspunkt
A.
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Anstelle
einer aus einem massiven transparenten Körper aufgebauten Visiereinrichtung 38 kann diese
auch aus gegenüberliegenden
Lochblenden oder aus einer Lochblende und einer gegenüberliegenden
Markierung aufgebaut sein.
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Trifft
der erste Lichtstrahl LS1 auf beide Justiermarken 38a,b,
so ist die Stoßwellenquelle 20 korrekt
auf den Arbeitspunkt A ausgerichtet.
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Der
korrekte Abstand der Stoßwellenquelle 20 vom
Arbeitspunkt A ist dann eingestellt, wenn der zweite Lichtstrahl
LS2 ebenfalls auf die erste Justiermarke 38a trifft.
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Anstelle
der in der Figur dargestellten Anordnung ist es auch möglich, die
dem zweiten Lichtstrahl zugeordnete Justiermarke an einer anderen
Stelle an der Stoßwellenquelle 20 zu
positionieren.
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Im
Ausführungsbeispiel
sind erster und zweiter Lichtstrahl LS1, LS2 sowie die zugehörigen Justiermarken 38a,b
derart angeordnet, dass die Mittenachse 28 der Stoßwellenquelle 20 bei
korrekter Positionierung in der Schwenkebene des C-Bogens 6 liegt.
Grundsätzlich
ist aber auch jede andere Ebene realisierbar.
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Im
Ausführungsbeispiel
stehen zur Positionierung der Stoßwellenquelle 4 Freiheitsgrade
zur Verfügung
(freie Positionierbarkeit in x-, y- und z- Richtung und freie Rotation
um die Schwenkachse 22), von der nach korrekter Einstellung
der Grundposition von Stoßwellenquelle 20 und
Röntgenortungseinrichtung 2 (Mittenachse
der Stoßwellenquelle 20 befindet
sich in der Schwenkebene) einer, nämlich der translatorische Freiheitsgrad
senkrecht zur Zeichenebene, festliegt. Es sind jedoch auch Anordnungen
vorstellbar, die eine größere Anzahl
von Freiheitsgraden für
die Positionierung der Stoßwellenquelle 20 ermöglichen,
beispielsweise durch deren kardanische Lagerung am Ende des Gelenkarmes 24.
Wesentlich ist jedoch, dass die Anzahl der Freiheitsgrade bei der
Positionierung der Stoßwellenquelle 20 und
die Anzahl und Anordnung der Justiermarken 38a,b sowie
die Ausbreitungsrichtungen und Anzahl der zur Justierung verwendeten
Lichtstrahlen LS1, LS2 derart aufeinander abgestimmt sind, dass bei
korrekter Positionierung aller Justiermarken sichergestellt ist,
dass der Fokus F der Stoßwellenquelle 20 mit
dem Arbeitspunkt A zusammenfällt.
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In
der Draufsicht gemäß 2 ist deutlich zu erkennen,
dass die Mittenachse 28 der Stoßwellenquelle 20 in
der senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Schwenkebene verläuft. Um
eine solche Positionierung problemlos zu ermöglichen, ist der die Stoßwellenquelle 20 tragende
Unterarm 24a des Gelenkarmes 24 seitlich versetzt
zum Oberarm 24b an diesem angelenkt.
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Im
Ausführungsbeispiel
gemäß 3 ist eine alternative Anordnung
der Visiereinrichtung 38 dargestellt, bei der diese oberhalb
der Stoßwellenquelle 20 angeordnet
ist, so dass der von ihr emittierte erste Lichtstrahl LS1 bei korrekter
Positionierung außerhalb
des Arbeitspunktes A nicht die Schwenkachse 12 des C-Bogens 6 sondern
die Mittenachse 14 der Röntgenstrahlen schneidet.
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In
der alternativen Ausgestaltung gem. 4 umfasst
die Lichtquellenanordnung 32 lediglich eine einzige Lichtquelle 36,
die einen ersten Laserstrahl LS1 emittiert. Die Visiereinrichtung 38 ist
in diesem Fall aus einem prismatischen Körper aufgebaut, dessen der
Lichtquellenanordnung 32 zugewandten Stirnfläche 39 schräg zur Ausbreitungsrichtung
des ersten Lichtstahls LS1 orientiert ist. Ein Teil des ersten Lichtstrahl
LS1 wird an der Lichtquellenanordnung 32 zugewandten Stirnfläche reflektiert
und gelangt im Ausführungsbeispiel
zur Lichtquellenanordnung 32 zurück. Diese ist mit einer Justiermarke 38c versehen.
Trifft der reflektierte Lichtstrahl, der dem zweiten Lichtstrahl
LS2 der vorherigen Ausführungsbeispiel
entspricht, auf diese Justiermarke 38c, so ist die korrekte
Abstandsposition ebenso wie in den vorstehenden Ausführungsbeispielen
erreicht.
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Anstelle
der in den Ausführungsbeispielen gemäß 1 bis 4 gezeigten Verwendung zweier ortsfest
zueinander angeordneter Lichtquellen, ist auch die Verwendung zweier
unabhängig
voneinander auf der Führungsschiene
verfahrbaren Lichtquellen 36c,d möglich. Hierzu ist es beispielsweise
lediglich erforderlich an der Stoßwellenquelle 20 eine zweite
baugleiche Visiereinrichtung 40 mit entsprechenden Justiermarken 40a,b
anzuordnen, die unter einem vorgegebenen Winkel zur Visiereinrichtung 38 angeordnet
ist, wie dies in 5 veranschaulicht
ist. Auch in dieser Anordnung kann ebenso wie in den Ausführungsbeispielen
der 1 bis 4 die Ausrichung der Stoßwellenquelle 20 auf
den Fokus unabhängig
von der Einstellung ihres Abstandes vom Fokus F vorgenommen werden.
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Grundsätzlich ist
es auch möglich,
Lichtquellenanordnungen 32 und Visiereinrichtung zu vertauschen.