DE3925322C2 - Vorrichtung zur therapeutischen Behandlung mit fokussierten akustischen Wellenfeldern - Google Patents
Vorrichtung zur therapeutischen Behandlung mit fokussierten akustischen WellenfeldernInfo
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/22—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for
- A61B17/225—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for for extracorporeal shock wave lithotripsy [ESWL], e.g. by using ultrasonic waves
- A61B17/2255—Means for positioning patient, shock wave apparatus or locating means, e.g. mechanical aspects, patient beds, support arms, aiming means
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- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
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- G10K11/35—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using mechanical steering of transducers or their beams
- G10K11/352—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using mechanical steering of transducers or their beams by moving the transducer
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur thera
peutischen Behandlung mit fokussierten akustischen Wellen
feldern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine nicht alle Merkmale des Oberbegriffs erfüllende Vorrichtung ist aus der DE 37 11 404 A1
bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist die Schallerzeugungs
einheit, die in einem Koppelmedium das fokussierte Wellen
feld erzeugt, isozentrisch um den Fokuspunkt des Wellen
feldes um eine erste Achse "um die Patientenliege herum"
schwenkbar. Die erste Achse schließt mit der Normalen auf
die Ebene der Patientenliege einen Winkel Γ mit 0° < Γ <
90° und mit der Achse des fokussierten Wellenfeldes einen
Winkel α mit 0° < α < 90° ein. Ferner weist die aus der
DE 37 11 404 A1 bekannte Vorrichtung eine Ortungseinheit
für zu zerstörende Konkremente etc. auf, die als um eine
horizontale Achse schwenkbare Röntgeneinrichtung ausgebil
det ist, wobei die Schwenkachse der Röntgeneinrichtung mit
der Schwenkachse der Schallerzeugungseinheit einen Winkel
einschließt.
Vorrichtungen anderer Gattung sind aus den deutschen Ge
brauchsmustern 86 28 296 und 87 09 363 bekannt.
Sämtlichen vorstehend genannten Vorrichtungen zur thera
peutischen Behandlung mit fokussierten akustischen Wellen
feldern, bei denen die Schallerzeugungseinheit sowie die
Ortungseinheit schwenkbar sind, ist gemeinsam, daß sich
bei einem Schwenken der Ortungseinheit die Orientierung
des von der Ortungseinheit erzeugten Bildes ändert, so daß
das Behandlungspersonal Mühe hat, sich auf dem Bild "zu
rechtzufinden".
Als gattungsbildendes Dokument wird das deutsche Ge
brauchsmuster 88 00 985 angesehen. Aus diesem Ge
brauchsmuster ist ein Lithotripter mit einer Patienten
positionierung, einer Patientenliege, mindestens einer
Ortungseinheit und einem Therapiekopf bekannt. Der
Therapiekopf ist im wesentlichen um eine horizontal
verlaufende Achse verschwenkbar. Das Isozentrum des
Fahrbogens fällt dabei mit dem Fokuspunkt des Therapie
kopfes zusammen. Die Ortungseinheit ist, wenn sie zu
sammen mit der Schallerzeugungseinheit im Therapiekopf
enthalten ist, zusammen mit der Schallerzeugungseinheit
verschwenkbar.
In dieser Ausführung befindet sich die Ortungseinheit
innerhalb des Wasserkissens und ist in Richtung der Stoß
wellen ausgerichtet. Dieses System dient zur Feinjustierung
der Konkremente in den Fokuspunkt und zur Zertrümmerungs
kontrolle während der Therapie. Zur Erzeugung eines optimalen
Schnittbildes ist in einer bevorzugten Ausführungsform vor
gesehen, daß die Ortungseinheit um seine Längsachse gedreht
werden kann.
Alle Bewegungsachsen der Patientenpositionierung und des
Therapiekopfes, sowie die Drehung der Ortungseinheit inner
halb des Wasserkissens, können über Weg- oder Winkelmeß
systeme erfaßt und in einem Rechner verarbeitet werden.
Hierdurch ist es möglich, eine überlagerte Bewegung der
Patientenliege 53 so durchzuführen, daß die resultierende
Bewegung in der Ebene des Ultraschall-Schnittbilds oder
senkrecht dazu erfolgt.
Aus der EP 00 06 193 A1 ist ferner ein Gerät zur
Ultraschallabtastung von Objekten bekannt, mit dem es
durch eine Zwangsführung möglich ist, parallele
Schnittbilder zu erhalten. Durch dieses Gerät wird die
Abtastung eines Objektes in parallelen, gut repro
duzierbaren Schnitten ermöglicht. Es ist allerdings
keine Ultraschalleinrichtung vorgesehen, mit der z. B.
Konkremente entfernt werden könnten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur therapeutischen Behandlung mit fokussierten akusti
schen Wellenfeldern mit einer schwenkbaren Schallerzeu
gungseinheit und wenigstens einer schwenkbaren Ortungsein
heit anzugeben, bei der sich bei einfachem Aufbau die Orientierung des von der
Ortungseinheit erzeugten Bildes bei einem Schwenkvorgang
nicht ändert.
Die erfindungsgemäße Lösung ist im Patentanspruch 1 ange
geben.
Wie allgemein bekannt ist, breiten sich therapeutische
Druckwellen mit relativ geringer Dämpfung in Wasser und
Weichteilgeweben aus. Verluste entstehen dagegen, wenn die
Druckwelle auf Phasengrenzflächen trifft, da hierbei eine
Teilreflexion auftritt. Solche Phasengrenzflächen können
beispielsweise bei gasgefüllten Hohlräumen, wie Lunge,
Darm etc. sowie an Knochenstrukturen auftreten. Im Inter
esse einer verlustfreien Einkoppelung der Druckwelle müs
sen solche Phasengrenzflächen im Druckwellenpfad vermieden
werden. Dies bedeutet, daß die Schallerzeugungseinheit
bezüglich des Patienten beispielsweise in der im Oberbe
griff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art bewegbar sein
muß.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Zwangsführung stellt sicher,
daß durch eine Drehung der Ortungseinheit während des
gemeinsamen Schwenkvorgangs ein einmal gefundener Stein
nicht nur stets sichtbar bleibt, sondern daß sich die
Orientierung des Schnittbildes durch den menschlichen
Körper beispielsweise auf einem Bildschirm, auf dem das
Bild der Ortungseinheit angezeigt wird, nicht ändert.
Insbesondere bleibt die Zuordnung der Bildschirmachsen
zu den Achsen der Patientenliege stets erhalten, so daß
der Arzt während des Behandlungsvorgangs, bei dem in
der Regel eine mehrfache Schwenkung zum Auffinden des
optimalen akustischen Fensters erfolgt, sich nicht
laufend neu orientieren muß.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran
sprüchen angegeben:
Gemäß Anspruch 2 fällt die Achse der Ortungseinheit mit der zweiten Achse zusammen. Diese Ausbildung hat insbeson dere dann, wenn die Ortungseinheit gemäß Anspruch 3 eine Ultraschall-Ortungseinheit ist, den Vorteil, daß die dia gnostischen und therapeutischen Schallwellen weitgehend die gleichen Körpergewebsschichten durchlaufen, so daß Ortungsfehler durch Brechung minimiert werden.
Gemäß Anspruch 2 fällt die Achse der Ortungseinheit mit der zweiten Achse zusammen. Diese Ausbildung hat insbeson dere dann, wenn die Ortungseinheit gemäß Anspruch 3 eine Ultraschall-Ortungseinheit ist, den Vorteil, daß die dia gnostischen und therapeutischen Schallwellen weitgehend die gleichen Körpergewebsschichten durchlaufen, so daß Ortungsfehler durch Brechung minimiert werden.
In jedem Falle ist es jedoch von Vorteil, wenn als
Ortungseinheit eine Ultraschall-Ortungseinheit des Typs
B-Scanner verwendet wird, die ein Schnittbild des
Körperinneren mit einer Ebene durch die Symmetrieachse
des Schallkopfes liefern. Derartige Ultraschall-
Ortungseinheiten werden dann gemäß Anspruch 3 derart um
ihre Achse gedreht, daß die Scan-Ebene stets parallel
zu einer Geraden in der Ebene der Patientenliege bleibt.
Die Antriebselemente können dabei gemäß Anspruch 4 eine
Zahnriemeneinheit oder gemäß Anspruch 5 eine Ketteneinheit
sein.
Die Erfindung wird nachstehend
anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch
beschrieben.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen schematischen
Querschnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Vor
richtung.
Das gezeigte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung weist einen Flansch F auf, der in Lagern 1 in
einem Grundgestell 2 um eine Achse A1 drehbar gelagert
ist. Die Achse A1 schließt mit der Normalen auf die Ebene
der nicht näher dargestellten Patientenliege einen Winkel
Γ mit 0° < Γ < 90° ein.
In dem Flansch F ist in Lagern 3 eine Schallerzeugungsein
heit S, die in einem Koppelmedium das fokussierte Wellen
feld erzeugt, um eine Achse A2, die mit der Achse des
fokussierten Wellenfeldes zusammenfällt, drehbar gelagert.
Die Achse A2 schließt mit der Achse A1 einen Winkel α mit
0° < α1 < 90° ein. Bevorzugt beträgt der Winkel α zwischen
20° und 35°. Der Fokuspunkt der fokussierten akustischen
Wellen fällt mit dem Schnittpunkt der beiden Achsen A1 und
A2 zusammen. Die Schallerzeugungseinheit S, die in an sich
beliebiger Weise aufgebaut sein kann, kann damit isozen
trisch um den Fokuspunkt des Wellenfeldes um die erste
Achse (A1) gedreht werden. Ferner schließt die Achse A1
einen Winkel β, der bevorzugt ca. 25° bis 35° beträgt, mit
der Längsachse der nicht dargestellten Patientenliege ein.
Fest in die Schallerzeugungseinheit S ist eine (nicht dar
gestellte) Ortungseinheit, beispielsweise eine Ultra
schallortungseinheit integriert, deren Achse bevorzugt mit
der zweiten Achse (A2) zusammenfällt.
An dem Flansch F befinden sich ferner ein Hebel H, mit dem
der Flansch von Hand gedreht werden kann, sowie ein dreh
bar gelagertes Zahnrad Z1, das mit einer Innenzahnung Z2
am Grundgestell 2 kämmt. Mit dem Zahnrad Z1 ist über eine
Welle mit einer Gelenkkupplung K eine Zahnriemenscheibe
ZR2 verbunden, die wiederum über einen Zahnriemen ZR mit
einer zur Achse A2 koaxialen Zahnriemenscheibe ZR1 an der
Schallerzeugungseinheit S verbunden ist. Die Drehachse A3
der Zahnriemenscheibe ZR2 ist parallel zur Drehachse A1.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Eine Drehung des Flansches F um die Achse A1 erzeugt eine Drehung des in der Innenzahnung Z2 kämmenden Zahnrades Z1. Diese Drehung treibt über die Gelenkkupplung K die Zahn riemenscheibe ZR2 zu einer Drehung um die Achse A3 an. Die Zahnriemenscheibe ZR2 treibt über den Zahnriemen ZR die Zahnriemenscheibe und damit die fest mit der Zahn riemenscheibe ZR1 verbundene Schallerzeugungseinheit S sowie die Ortungseinheit zu einer Drehung um die Achse A2. Die Drehrichtung dieser Drehung um die Achse A2 ist gegen sinnig zur Drehrichtung des Flansches um die Achse A1, so daß durch die Drehung der Ortungseinheit um die Achse A2 während des Schwenkvorgangs um die Achse A1 ein einmal gefundener Stein nicht nur stets sichtbar bleibt, sondern sich auch die Orientierung des Schnittbildes durch den menschlichen Körper beispielsweise auf einem Bildschirm, auf dem das Bild der Ortungseinheit angezeigt wird, nicht ändert. Insbesondere bleibt die Zuordnung der Bildschirm achsen zu den Achsen der Patientenliege stets erhalten, so daß der Arzt während des Behandlungsvorgangs, bei dem in der Regel eine mehrfache Schwenkung zum Auffinden des optimalen akustischen Fensters erfolgt, sich nicht laufend neu orientieren muß.
Eine Drehung des Flansches F um die Achse A1 erzeugt eine Drehung des in der Innenzahnung Z2 kämmenden Zahnrades Z1. Diese Drehung treibt über die Gelenkkupplung K die Zahn riemenscheibe ZR2 zu einer Drehung um die Achse A3 an. Die Zahnriemenscheibe ZR2 treibt über den Zahnriemen ZR die Zahnriemenscheibe und damit die fest mit der Zahn riemenscheibe ZR1 verbundene Schallerzeugungseinheit S sowie die Ortungseinheit zu einer Drehung um die Achse A2. Die Drehrichtung dieser Drehung um die Achse A2 ist gegen sinnig zur Drehrichtung des Flansches um die Achse A1, so daß durch die Drehung der Ortungseinheit um die Achse A2 während des Schwenkvorgangs um die Achse A1 ein einmal gefundener Stein nicht nur stets sichtbar bleibt, sondern sich auch die Orientierung des Schnittbildes durch den menschlichen Körper beispielsweise auf einem Bildschirm, auf dem das Bild der Ortungseinheit angezeigt wird, nicht ändert. Insbesondere bleibt die Zuordnung der Bildschirm achsen zu den Achsen der Patientenliege stets erhalten, so daß der Arzt während des Behandlungsvorgangs, bei dem in der Regel eine mehrfache Schwenkung zum Auffinden des optimalen akustischen Fensters erfolgt, sich nicht laufend neu orientieren muß.
Claims (5)
1. Vorrichtung zur therapeutischen Behandlung mit fokus
sierten akustischen Wellenfeldern,
mit einer Patientenliege, einer Schallerzeugungseinheit,
die in einem Koppelmedium das fokussierte Wellenfeld er
zeugt, und die isozentrisch um den Fokuspunkt des Wellen
feldes um eine erste Achse (AI), die mit der Normalen auf
die Ebene der Patientenliege einen Winkel Γ mit 0° < Γ
< 90° und mit der Achse des fokussierten Wellenfeldes
(zweite Achse A2) einen Winkel α mit 0° < α < 90° ein
schließt, schwenkbar ist, und einer schwenkbaren Ortungs
einheit für zu zerstörende Konkremente etc., wobei die
Ortungseinheit zusammen mit der Schallerzeugungseinheit
(S) um die erste Achse schwenkbar und um ihre Achse drehbar ist,
gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
- - bei der gemeinsamen Schwenkbewegung der Schallerzeu gungseinheit und der Ortungseinheit ist die Ortungs einheit mittels einer Zwangsführung derart um ihre Achse drehbar, daß sich die Projektion der Orien tierung der Ortungseinheit in Richtung der zweiten Achse auf die Patientenliege während der Schwenkbe wegung nicht ändert,
- - die Schallerzeugungseinheit und die Ortungseinheit sind auf einem um die erste Achse (A1) drehbaren Trägerelement (F) angeordnet,
- - auf dem Trägerelement (F) ist ein erstes Zahnrad (Z1) gelagert, dessen Drehachse parallel zu der ersten Achse (A1) ist, und das mit einem das Trägerelement umgebenden Innenzahnrad (Z2) kämmt, und daß die Achse des ersten Zahnrads (Z1) über eine Gelenkkupplung mit einem Antriebselement verbunden ist, dessen Achse parallel zur zweiten Achse (A2) ist, und das die Ortungseinheit dreht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Ortungseinheit
mit der zweiten Achse (A2) zusammenfällt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ortungseinheit eine Ultra
schall-Ortungseinheit ist, die derart um ihre Achse dreh
bar ist, daß die Scanebene stets parallel zu einer Geraden
in der Ebene der Patientenliege bleibt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement ein Zahn
riemenrad (ZR2) und einen Zahnriemen (ZR) aufweist, der
mit einem weiteren Zahnriemenrad (ZR1) in Eingriff steht,
das koaxial an der Achse (A2) der Ortungseinheit ange
ordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement ein Ket
tenrad und eine Kette aufweist, welche mit einem weiteren
Kettenrad im Eingriff steht, das koaxial an der Achse der
Ortungseinheit angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893925322 DE3925322C2 (de) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | Vorrichtung zur therapeutischen Behandlung mit fokussierten akustischen Wellenfeldern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893925322 DE3925322C2 (de) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | Vorrichtung zur therapeutischen Behandlung mit fokussierten akustischen Wellenfeldern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3925322A1 DE3925322A1 (de) | 1991-02-14 |
DE3925322C2 true DE3925322C2 (de) | 1995-07-13 |
Family
ID=6386222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893925322 Expired - Fee Related DE3925322C2 (de) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | Vorrichtung zur therapeutischen Behandlung mit fokussierten akustischen Wellenfeldern |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3925322C2 (de) |
Family Cites Families (5)
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DE2826277C2 (de) * | 1978-06-15 | 1980-07-17 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Gerät zur Ultraschallabtastung von Objekten |
DE8628296U1 (de) * | 1986-10-23 | 1988-05-05 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De | |
DE3711404A1 (de) * | 1987-04-04 | 1988-10-20 | Philips Patentverwaltung | Lithotripsie-arbeitsplatz |
DE8709363U1 (de) * | 1987-07-07 | 1988-11-03 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De | |
DE8800985U1 (de) * | 1988-01-28 | 1988-08-25 | Dornier Medizintechnik Gmbh, 8034 Germering, De |
-
1989
- 1989-07-31 DE DE19893925322 patent/DE3925322C2/de not_active Expired - Fee Related
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