DE4233632C2

DE4233632C2 - Vorrichtung zum Zertrümmern von Körper-Konkrementen

Info

Publication number: DE4233632C2
Application number: DE19924233632
Authority: DE
Inventors: Klaus Helmut Dipl Ing Froese; Ulrich Dr Hagelauer
Original assignee: Storz Medical AG
Current assignee: Storz Medical AG
Priority date: 1992-10-06
Filing date: 1992-10-06
Publication date: 1999-07-08
Anticipated expiration: 2012-10-07
Also published as: DE4233632A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zertrümmern von Körper-Konkrementen, wie Nieren-, Gal len-, Harnweg- oder Speichel-Steinen sowie anderen Konkrementen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der EP 0 355 176 A1 bekannt. Diese bekannte Vorrichtung weist einen Therapieschallsender, der therapeutisch wirksame akustische Wellen erzeugt, die auf das zu zerstörende Konkrement fokussierbar sind, sowie eine Ortungseinrichtung auf. Die Ortungseinrichtung besteht aus einer Röntgen- und/oder Ultraschalleinrichtung, die die Lage des zu zerstörenden Konkrements erfasst, und dient zur Ausrichtung des Fokusbereichs der therapeu tisch wirksamen akustischen Wellen auf das Konkrement vor Beginn des Behandlungsvorgangs. Zusätzlich ist eine Nachführeinrichtung vorgesehen, die bei einer Verlage rung des Konkrements den Fokusbereich der therapeutisch wirksamen akustischen Wellen durch eine Relativbewegung Fokusbereich/Konkrement nachführt.

Bei der bekannten Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird die Nachführung des Fokusbe reichs im wesentlichen auf der Grundlage des von der Ortungseinrichtung gelieferten Signals durchgeführt.

Diese Vorgehensweise hat eine Reihe von Nachteilen:

Bei verschiedenen Vorrichtungen zum Zertrümmern von Konkrementen ist zumindest die Röntgen-Ortungseinrich tung beabstandet von dem Therapieschallsender angeord net. Zum "Umschalten zwischen Orten des Konkrements und Behandeln bzw. Zertrümmern des Konkrements" wird die Behandlungsliege, auf der der Patient liegt, definiert bewegt. Bei derartigen Vorrichtungen ist somit während des eigentlichen Behandlungs- bzw. Zertrümmerungsvor gangs keine kontinuierliche Überprüfung der Lage des Konkrements in Bezug auf den Fokusort möglich.

Aber auch dann, wenn die Anordnung der Ortungseinrich tung eine laufende Überwachung der Konkremente erlaubt, ist zumindest bei Röntgen-Ortungseinrichtungen die Strahlenbelastung durch den kontinuierlichen Betrieb der Ortungseinrichtung problematisch. Andererseits ist bei Ultraschall-Ortungseinrichtungen die Bildauswertung mit automatisierten Verfahren problematisch.

Aus der DE 88 00 985 U1 ist ein Mehrzwecklithotripter mit einem Therapiekopf und einer Ultraschall-Ortungs vorrichtung bekannt, welche zwei Ultraschallköpfe aufweist. Einer befindet sich im Therapiekopf und der andere an einem mehrgliedrigen Ultraschall-Ortungsarm. Eine zugehörige Patientenliege wird auf Grund von Raumkoordinaten, die durch die Ultraschallköpfe gewonnen werden, automatisch so positioniert, daß ein zu zer störender Stein im therapeutischen Fokus zu liegen kommt. Aus der DE 34 27 001 C1 ist eine Ortungs- und Positioniervorrichtung bekannt, die ebenfalls zwei Ultraschall-Ortungsschwinger aufweist.

Aus der DE 41 20 074 A1 ist eine Vorrichtung zum Kontrollieren oder Steuern der Position des Körpers eines Patienten bei einem Lithotripter bekannt, wobei die Vorrichtung Mittel zum Projizieren eines Lichtbilds auf eine Zone des Körpers aufweist. Wenn dieses Licht bild auf dem Körper markiert wird, kann ein be handelnder Arzt eine durch Bewegungen des Körpers hervorgerufene Abweichung feststellen und veranlassen, daß die Übereinstimmung wieder hergestellt wird.

Aus der US-PS 4,896,673 ist eine Vorrichtung zum Orten von Stei nen mit Hilfe einer Kappe versehen ist, auf der sich Signalquellen befinden, welche von im Behandlungsraum angeordneten Kameras geortet werden, so daß die exakte Position des Ultraschallwandlers im Raum ermittelt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung zur Zertrümmerung von Konkrementen gemäß dem Oberbe griff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß eine laufende Überwachung der Konkrement-Lage und damit eine Nachführung des Fokusbereichs unabhängig von der Ausbildung und der Anordnung der Ortungseinrichtung möglich ist.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfin dung sind Gegenstand der Ansprüche 2 folgende.

Erfindungsgemäß weist die Ortungseinrichtung wenigstens eine weitere Sensoreinheit auf, die eine extrakorporal meßbare Größe des Körpers erfasst, und deren Ausgangs signal zur Nachführung des Fokusbereichs an der Nach führeinrichtung anliegt. Da die weitere Sensoreinheit lediglich eine extrakorporale Größe erfasst, ist sie vergleichsweise wenig aufwendig und damit kostengün stig. Darüberhinaus kann sie ohne weiteres in einer festen räumlichen Zuordnung und insbesondere in unmit telbarer Nähe zu dem Therapieschallsender angeordnet werden, so daß eine kontinuierliche Messung während des Behandlungsvorgangs möglich ist. Die extrakorporal meßbare Größe(n) ist die Disloziierung eines Bereichs der Körper oberfläche nach Ausrichtung des Fokusbereichs der therapeutisch wirksamen akustischen Wellen gegenüber dem Ort vor Beginn des Behandlungsvorgangs. Die Sensoreinheit weist wenigstens einen Aufnehmer auf, der auf dem Körper aufliegt. Der Aufnehmer kann beispielsweise ein Dehnungsmeßstreifen sein.

Insbesondere kann die Sensoreinheit mehrere Sensoren aufweisen, von denen jeder eine - andere - extrakor porale meßbare Größe des Körpers erfasst (Anspruch 2).

In den Ansprüchen 3 folgende sind mögliche Strategien und Realisierungen der Steuereinheit angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungs beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exempla risch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten er findungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungs gemäß verwendeten Sensors, und

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäß ver wendeten Steuereinheit.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß vorgesehenen zusätzlichen Sensors der Ortungseinrichtung, der eine extrakorporal meßbare Größe des Körpers erfasst. Hierzu weist der Sensor eine Auflage-Kugel 10 auf, die an einem Arm 11 um eine Achse 12 schwenkbar gelagert ist. Die Kugel 10 wird auf einen Bereich 9 des Körpers, in dem ein Konkrement zertrüm mert werden soll, aufgelegt. Dieser Bereich ist bevor zugt dem Konkrement benachbart. Die Drehung des Arms 11 um die Achse 12 erfaßt ein nur in Fig. 2 (schematisch) dargestellter Aufnehmer 5, dessen Ausgangssignal an der in Fig. 2 dargestellten Schaltung anliegt.

Das Ausgangssignal des Aufnehmers ist ein Maß für die Disloziierung des Bereichs 9 der Körperoberfläche, auf dem die Kugel 11 aufliegt. Insbesondere kann aus dem Ausgangssignal des Aufnehmers die Disloziierung dieses Bereichs 9 der Körperoberfläche ermittelt werden, die nach der Ausrichtung des Fokusbereichs der therapeu tisch wirksamen akustischen Wellen auf das zu zer trümmernde Konkrement erfolgt.

Erfindungsgemäß ist festgestellt worden, daß zwischen der Disloziierung des Bereichs 9 der Körperoberfläche nach der Ausrichtung des Fokusbereichs und der gleich zeitig erfolgenden Disloziierung dieses Konkrements eine Korrelation besteht, die zur Ermittlung der Dis loziierung des Konkrements herangezogen werden kann.

Hierzu ist die in Fig. 2 näher dargestellte Steuerein heit vorgesehen, die vor Beginn der Behandlung eine Korrelation zwischen dem Ausgangssignal des Aufnehmers und der mit einer intrakorporalen Ortungseinrichtung 2, also beispielsweise einer Röntgen- oder Ultraschall- Ortungseinrichtung gemessenen Verlagerung des Konkre ments durchführt.

Das Ausgangssignal des erfindungsgemäß vorgesehenen extrakorporalen Sensors, also des Aufnehmers 5 liegt an einem Wegkorrelator 6 an, der eine wenigstens ein achsige Stellgröße ableitet, und der die Einstellung des "Offsets" und des "Hubs" der Stellgröße erlaubt.

Weiterhin weist die Steuereinheit einen Overlay-Gene rator 7 auf, der die Simulation der Fokuslage an einem Monitor 3 in Abhängigkeit von dem Stellsignal für eine Nachführeinrichtung 4 für einen Therapie-Schallsender 1 erlaubt.

Auch die (intrakorporale) Ortungseinrichtung 2, also die Ultraschall- und/oder Röntgenortungseinrichtung liefert Signale an den Overlay-Generator 7, so daß eine Korrelation von Fokusverschiebung und beliebigen Or tungsgeometrien möglich ist. Diese Korrelation kann auf dem Videomonitor 3 überprüft werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Zertrümmern von Körper-Konkremen ten, wie Steinen etc. mit

1. einem Therapieschallsender, der therapeutisch wirk same akustische Wellen erzeugt, die auf das zu zerstö rende Konkrement fokussierbar sind,
2. einer Ortungseinrichtung, die eine Röntgen- und/oder Ultraschalleinrichtung aufweist, die die Lage des zu zerstörenden Konkrements erfasst, und die zur Ausrich tung des Fokusbereichs der therapeutisch wirksamen akustischen Wellen auf das Konkrement vor Beginn des Behandlungsvorgangs dient,
3. einer Nachführeinrichtung, die bei einer Verlagerung des Konkrements den Fokusbereich der therapeutisch wirksamen akustischen Wellen durch eine Relativbewegung Fokusbereich/Konkrement nachführt,

dadurch gekennzeichnet, daß die Ortungseinrichtung wenigstens eine weitere Sensoreinheit mit wenigsten einem Aufnehmer aufweist, der auf dem Körper aufliegt, und die als extrakorporal meßbare Größe die Disloziierung eines Bereichs der Körperoberfläche nach Ausrichtung des Fokusbereichs der therapeutisch wirksamen akustischen Wellen vor Beginn des Behandlungsvorgangs erfaßt, und

1. daß ein dieser Größe entsprechendes Ausgangssignal zur Nachführung des Fokusbereichs an der Nach führeinrichtung anliegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit mehrere Sensoren aufweist, von denen jeder eine extrakorporale meßbare Größe des Körpers erfasst.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit vorgese hen ist, die vor Beginn der Behandlung eine Korrelation zwischen dem Ausgangssignal der Sensoreinheit und der mit der Ortungseinrichtung gemessenen Verlagerung des Konkrements durchführt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrelationssignal zur Ableitung einer wenigstens einachsigen Stellgröße für die Nachführeinrichtung dient.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit die Ein stellung des "Offsets" der Stellgröße erlaubt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit die Einstellung des "Hubs" der Stellgröße erlaubt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit einen Overlay-Generator aufweist, der die Darstellung der Fokuslage an einem Monitor in Abhängigkeit von dem Stellsignal für die Nachführeinrichtung erlaubt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortungseinrichtung Signale an den Overlay-Generator liefert, so daß eine Korrelation von Fokusverschiebung und beliebigen Or tungsgeometrien möglich ist.