DE3503702C2

DE3503702C2 - Ankoppeleinrichtung für akustische Wellen

Info

Publication number: DE3503702C2
Application number: DE19853503702
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Rer Na Reichenberger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-02-04
Filing date: 1985-02-04
Publication date: 1993-10-28
Anticipated expiration: 2005-02-05
Also published as: DE3503702A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Ankoppeleinrichtung für akustische Wellen, insbesondere für Stoßwellen, die zur Zertrümmerung eines Konkrementes in einen Patienten eingekoppelt werden.

Die medizinische Technik hat besonders in jüngerer Zeit der Zertrümmerung von Konkrementen in einem Patienten erhöhte Aufmerksamkeit zugewandt. Auf diese Weise lassen sich z. B. Nierensteine ohne operativen Eingriff entfernen. In der DE 31 19 295 A1 ist eine Einrichtung zum Zerstören von Konkrementen in Körperhöhlen beschrieben. Diese weist einen Ultraschallwandler auf, der die Form eines Gürtels oder Reifens hat. Dieser ist in einem Wasserbad angeordnet, wobei seine nach innen gerichtete ringförmige Abstrahlfläche um den Körper eines Patienten liegt. In der DE 33 12 014 A1 ist ein Stoßwellenrohr beschrieben, bei dem eine Ankoppeleinrichtung der obengenannten Art Verwendung findet. Dort werden die Stoßwellen über eine elastische Abdeckung und unter Zwischenfügung einer Schicht aus einer Kopplungsflüssigkeit an dem zu behandelnden Körperteil angelegt. Eine Ankopplung mit starren Materialien birgt die Gefahr in sich, daß die Oberfläche des Patienten nicht überall gleich gut an der Ankoppeleinrichtung anliegt. Aus diesem Grund ist es bereits bekannt, die Ankopplung der Stoßwellen über einen mit Wasser gefüllten Sack herzustellen. Zur Auskopplung der in den Patienten eingeleiteten Stoßwelle wird ebenfalls ein mit Wasser gefüllter Plastiksack verwendet. Ein ähnliche Anordnung ist auch in der DE 31 46 626 A1 beschrieben. Dabei ist der der Ankopplung der Stoßwellen dienende Sack an der ringförmigen starren Stirnfläche eines Rotationsellipsoids angebracht. In der DE 33 28 066 A1 ist bereits vorgeschlagen, diese beiden Säcke zu einem gemeinsamen Sack zusammenzufassen, der den Patienten umgibt. Es wird dort nicht näher darauf eingegangen, wie der mit dem Kopplungsmedium gefüllte Sack praktikabel an den Patienten anlegbar ist, insbesondere unter Berücksichtigung verschiedener Körperumfänge und der Notwendigkeit, an den Ankoppelsack gleichzeitig den Stoßwellengenerator und eventuell zusätzliche Beobachtungsgeräte, wie ein Röntgengerat, anzuordnen.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine Ankoppeleinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie an Patienten mit unterschiedlicher Konstitution leicht und wirksam anlegbar ist sowie ein problemloses Anordnen des Stoßwellengenerators und peripherer Geräte erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ankoppeleinrichtung einen starren Ring umfaßt, an dessen innerer Mantelfläche ein flexibler, mit einem Koppelmedium gefüllter, ringförmiger Sack befestigt ist, der dazu vorgesehen ist, beim Gebrauch der Ankoppeleinrichtung den innerhalb der Ankoppelvorrichtung befindlichen Bereich des Körpers des Patienten ringartig zu umschließen.

Durch Anordnung des flexiblen Sackes an einen starren Ring wird die Gefahr des Verrutschens des Sackes während der Positionierung des Patienten und der Behandlung weitgehend vermieden. Daneben wird eine gleichbleibend gute Ankopplung der Stoßwellen in den Patienten erzielt. Die Bildung von Luftblasen zwischen der Ankoppelschicht und der Patientenoberfläche wird vermieden.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Koppelmedium durch einen Stutzen in den Sack einfüllbar oder aus diesem entnehmbar ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß sich die Ankoppeleinrichtung an Patienten von unterschiedlichem Umfang leicht anbringen läßt. Durch Zufüllen des Koppelmediums, z. B. über eine Pumpe elektrischer oder hydraulischer Bauart, vergrößert der flexible Sack sein Volumen in Richtung zum zentral angeordneten Patienten hin. Ist der Sack kreisringförmig ausgebildet, so wird das Zufüllen von Wasser eine Verkleinerung des Innendurchmessers bewirken. Liegt der Innenmantel des Sackes satt am Patienten an, so ist eine wesentliche Voraussetzung zum effektiven Ein- und Auskoppeln der Stoßwellen gegeben.

Weitere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung anhand der Figuren näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ankoppeleinrichtung mit starrem Ring und umlaufendem Sack, und

Fig. 2 ein schematisches Schnittbild einer Einrichtung gemäß Fig. 1, wobei das Stoßwellenrohr an anderer Stelle angeordnet ist.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein starrer Ring oder Haltering befestigt, der peripher an einem Gestänge 3 befestigt ist. Der Haltering 1 kann beispielsweise aus einem Leichtmetall oder aus Kunststoff bestehen und am Gestänge 3 mit mechanischen Mitteln befestigt sein. Das Gestänge 3 ist entlang des Doppelpfeiles 5a in einer horizontalen Ebene schwenkbar und entlang des Doppelpfeiles 5b vertikal verschiebbar. Mechanische Ausgestaltungen, mit denen diese Schwenk- und Verschiebebewegungen durchgeführt werden können, sind in der Medizintechnik, z. B. der Röntgentechnik, hinreichend bekannt.

Ein kreisringförmiger Sack 7, z. B. ein Kunststoff- oder Weichgummisack, ist entlang der Innenwand oder der inneren Mantelfläche des Halteringes 1 befestigt. Der Sack 7 ist mit der unteren Kante 9 und der oberen Kante 11 des Halteringes 1 dicht verbunden, z. B. verklebt. Es wird so ein Torus gebildet, dessen äußere Mantelfläche von dem starren Haltering 1 gebildet wird. Alternativ hierzu kann der Sack auch durchgehend sein und dann an der inneren Mantelfläche des Halteringes 1 verbunden werden. Im Inneren des Sackes 7 befindet sich ein Koppelmedium, speziell eine Koppelflüssigkeit 13, wie Wasser. Der Sack 7 umfaßt einen Stutzen 15, an welchem ein Schlauch 17 angeschlossen ist. Der Schlauch 17 endet an einer Pumpe 19, die an einen Speicher 21 angeschlossen ist. Mit Hilfe der Pumpe 19 kann die Koppelflüssigkeit 13 in den Sack 7 hineingepumpt und aus diesem herausgepumpt werden. Auf diese Weise ist das Volumen des Sackes 7 entsprechend seiner Flexibilität veränderlich. Die Flexibilität des Sackes 7 ist dabei so ausgelegt, daß er an Patienten 22 mit kleinem und großem Körperumfang gleich gut anlegbar ist. Vorzugsweise ist der Sack 7 im entspannten Zustand an dünne Patienten angepaßt. Dadurch wird das Werfen von Falten am Innendurchmesser vermieden, wenn beleibtere Patienten behandelt werden. Der Haltering 1 ist an seiner unteren Kante 9 mit einer Stützkante 23 versehen, die ein Durchhängen des Sackes 7 verhindert.

Im mäßig gefüllten Zustand nimmt der Sack 7 die gestrichelt eingezeichnete Position ein. Er ist dabei bereits leicht gespannt. In dieser Position stellt sich der zu behandelnde Patient 22 in die Mitte des Halteringes 1. Die Haut des Patienten 22 ist mit einem Gel versehen, damit der Sack 7 satt anliegen kann. Durch Einschalten der Pumpe 19 wird aus dem Speicher 21 die Koppelflüssigkeit 13 in den Sack 7 geleitet. Dieser dehnt sich so weit aus, bis er an die Konturen des Patienten 22 angepaßt ist. Da innerhalb des Sackes 7 derselbe Druck herrscht, ist die Ankoppeleinrichtung ring um den Patienten 22 herum gleich gut angelegt. Auf diese Weise ist der Patient 22 für die eigentliche Behandlung mit Stoßwellen vorbereitet. Der Patient 22 kann sowohl stehend oder sitzend als auch auf dem Rücken oder Bauch liegend, behandelt werden.

Die Behandlung geschieht mittels eines Stoßwellengenerators, z. B. eines Stoßwellenrohres 25, welches durch eine Öffnung oder Ausnehmung 27 in den Sack 7 hineinragt. Zur Abdichtung der Ausnehmung 27 mit dem Stoßwellenrohr 25 kann beispielsweise an der Begrenzung der Ausnehmung 27 eine Durchführungsmuffe (nicht gezeigt) vorhanden sein, die eng am Stoßwellenrohr anliegt. Statt dessen kann auch, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, an der Begrenzung der Ausnehmung 27 ein Balg 29 befestigt sein, der an der außerhalb der Einrichtung liegenden Stirnfläche des Stoßwellenrohres 25 befestigt ist. Das Stoßwellenrohr 25 ist so gelagert, daß es in den drei zueinander orthogonalen und mit 31 bezeichneten Richtungen justierbar ist.

An dem Haltering 1 befinden sich zwei weitere Ausnehmungen 33, 35, durch welche eine Ortungseinrichtung, z. B. ein Röntgengenerator 37, hindurchgeführt werden kann. Der Sack 7 hat an diesen Stellen eine Ausbuchtung 39, so daß er um den Röntgengenerator 37 herumgeführt ist.

Mit Hilfe der Röntgengeneratoren 37 und mit zugeordneten Röntgenbildverstärkern 40 wird ein Konkrement 41, z. B. der Nierenstein des Patienten 22, lokalisiert. Das Stoßwellenrohr 25 wird aufgrund der Ortungsergebnisse so ausgerichtet, daß sein Fokus F innerhalb des zu zerstörenden Konkrementes 41 liegt.

Vorteil der Einrichtung ist es, daß der ringförmige Sack 7 gleichmäßig an der Oberfläche des Patienten 22 anliegt. Die Ankoppeleinrichtung ist in ihrer Betriebslage weitgehend unabhängig. So kann der Patient sowohl stehend, sitzend als auch liegend behandelt werden. Es bereitet keine Schwierigkeiten, den Stoßwellengenerator 25 und die Röntgengeneratoren 37 auf den Patienten 22 auszurichten. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Haltering 1 einen Innendurchmesser von ca. 80 cm und eine Höhe von ca. 40 cm auf.

Die Ankoppeleinrichtung ist nicht auf den Anwendungsfall von akustischen Stoßwellen zur Konkrementzertrümmerung beschränkt. Sie läßt sich auch vorteilhaft einsetzen, um körperinterne Strukturen mit Verfahren der Ultraschalldiagnostik im Bilde darzustellen. Dann wird als Quelle der akustischen Wellen, z. B. ein mechanisch bewegter Schwinger aus piezoelektrischem Material oder ein Array aus piezokeramischen Schwingern eingesetzt.

Bezugszeichenliste

1 Haltering
3 Gestänge
5a, 5b Doppelpfeile
7 Sack
9 untere Kante Haltering
11 obere Kante Haltering
13 Koppelmedium
15 Stutzen
17 Schlauch
19 Pumpe
21 Speicher
22 Patient
23 Stützkante
25 Stoßwellenrohr
27 Aussparung
29 Balg
31 Richtungen
33, 35 weitere Öffnungen
37 Röntgengenerator
39 Ausbuchtung
40 Röntgenbildverstärker
41 Konkrement
F Fokus

Claims

1. Ankoppeleinrichtung für akustische Wellen, insbesondere für Stoßwellen, die zur Zertrümmerung eines Konkrementes in einen Patienten eingekoppelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen starren Ring (1) umfaßt, an dessen innerer Mantelfläche ein flexibler, mit einem Koppelmedium (13) gefüllter, ringförmiger Sack (7) befestigt ist, der dazu vorgesehen ist, beim Gebrauch der Ankoppeleinrichtung den innerhalb der Ankoppeleinrichtung befindlichen Bereich des Körpers des Patienten ringartig zu umschließen.

2. Ankoppeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (1) an einer Kante mit einer nach innen weisenden Stützkante (23) versehen ist, auf welcher der Sack (7) aufliegt.

3. Ankoppeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelmedium (13) durch einen Stutzen (15) in den Sack (7) einfüllbar oder aus diesem entnehmbar ist.

4. Ankoppeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (1) mit einer Ausnehmung (27, 33, 35) versehen ist.

5. Ankoppeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (33, 35) zur Durchführung einer Ortungseinrichtung (37) für das Konkrement (41) ausgebildet ist.

6. Ankoppeleinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (27) zur Durchführung eines Stoßwellenrohres (25) ausgebildet ist.

7. Ankoppeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (1) mit einer Durchführungsmuffe für ein Stoßwellenrohr (25) versehen ist.

8. Ankoppeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (1) einen Innendurchmesser von ca. 80 cm aufweist.

9. Ankoppeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (1) eine Höhe von ca. 40 cm aufweist.

10. Ankoppeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (1) an einem Stativ (3) befestigt ist.

11. Ankoppeleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Stativ (3) Mittel zur Lageänderung des Ringes vorgesehen sind.

12. Ankoppeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sack (7) an dem unteren und dem oberen Rande des Ringes (1) befestigt ist.

13. Ankoppeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sack (7) an der gesamten Höhe der inneren Mantelfläche des Ringes (1) befestigt ist.

14. Ankoppeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sack (7) als Torus ausgebildet ist.

15. Ankoppeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (1) aus Metall besteht.