DE4329167C2

DE4329167C2 - Medizinisches Gerät mit einem Geräteteil

Info

Publication number: DE4329167C2
Application number: DE4329167A
Authority: DE
Inventors: Guenther Kraus; Klaus Dipl Ing Herrmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1993-08-30
Filing date: 1993-08-30
Publication date: 1996-06-05
Anticipated expiration: 2013-08-31
Also published as: US5470302A; JPH0788110A; DE4329167A1; FR2709409B1; JP3559316B2; FR2709409A1

Description

Die Erfindung betrifft ein medizinisches Gerät mit einem zur Applikation an die Körperoberfläche eines Patienten vorgese henen Geräteteil, einer Patientenlagerungsvorrichtung und Mitteln zum Verstellen des Geräteteiles und der Patientenla gerungsvorrichtung relativ zueinander. Dabei kann die Ver stellung des Geräteteiles und der Patientenlagerungsvorrich tung relativ zueinander sowohl allein durch Verstellen des Geräteteiles, als auch allein durch Verstellen der Lagerungs vorrichtung als auch durch Verstellung der Lagerungsvorrich tung und des Geräteteiles erfolgen.

Bei derartigen Geräten (siehe z. B. DE 85 28 785 U1 und EP 0 269 801 A1) sind die Mittel zum Verstellen des Geräte teiles und der Patientenlagerungsvorrichtung relativ zu einander unter anderem vorgesehen, um das Geräteteil an die Körperoberfläche des Patienten zu therapeutischen oder diagnostischen Zwecken applizieren zu können. So wird z. B. bei als Therapiegeräten ausgebildeten Geräten der eingangs genannten Art, die als applizierbares Geräteteil eine Quelle akustischer Wellen aufweisen, durch Verstellen der Quelle und der Patientenlagerungsvorrichtung relativ zueinander die Quelle vor Durchführung einer Behandlung zur akustischen Kop pelung an die Körperoberfläche des Patienten appliziert und die Quelle nach Abschluß der Behandlung wieder von der Kör peroberfläche abgekoppelt. Da in der Regel die Quelle an die Körperoberfläche des Patienten appliziert wird, nachdem die ser mittels einer Ortungsvorrichtung derart ausgerichtet wurde, daß sich der zu behandelnde Bereich in einer Position befindet, die bei applizierter Quelle dem therapeutischen Wirkbereich der von der Quelle erzeugten akustischen Wellen entspricht, besteht die Gefahr, daß beim Applizieren der Quelle infolge der dann zwischen Quelle und Körper des Pati enten wirkenden Kräfte unerwünschte Verlagerungen des zu be handelnden Bereiches eintreten. Erfahrungsgemäß sind die Ver lagerungen dann um so größer, je stärker die Richtung, in der die Applikation der Quelle erfolgt, von der Richtung der Nor malen auf dem Bereich der Körperoberfläche, in dem die Appli kation der Quelle erfolgt, abweicht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Voraussetzun gen für eine Verringerung der bei der Applikation des Geräte teiles auftretenden Verschiebung des Körpers des Patienten gegeben sind.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein medi zinisches Gerät mit einem zur Applikation an die Körperober fläche eines Patienten vorgesehenen Geräteteil und einer Pa tientenlagerungsvorrichtung und Mitteln zum Verstellen des Geräteteiles und der Patientenlagerungsvorrichtung relativ zueinander in einer ersten und einer zweiten Richtung, wobei die Mittel derart synchron in der ersten und zweiten Richtung betätigbar sind, daß das Geräteteil und die Patien tenlagerungsvorrichtung relativ zueinander eine Bewegung in einer dritten Richtung ausführen. Es besteht also die Mög lichkeit, die Richtung der Relativbewegung so zu wählen, daß die bei der Applikation des Geräteteiles zu erwartenden Ver schiebungen des Körpers des Patienten minimal sind.

Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung ist vorgese hen, daß vor der Relativbewegung von Geräteteil und Patien tenlagerungsvorrichtung in der dritten Richtung das Geräte teil zumindest in der ersten oder zweiten Richtung um ein solches Maß verstellbar ist, daß bei Abschluß der Verstellung des Geräteteiles und der Patientenlagerungsvorrichtung rela tiv zueinander in der dritten Richtung das Geräteteil eine definierte Position einnimmt. Dies ist besonders dann wich tig, wenn es erforderlich ist, daß das Geräteteil bei Ab schluß der Relativbewegung in der dritten Richtung eine defi nierte Position relativ zu einer anderen Gerätekomponente einnimmt.

Eine Variante der Erfindung sieht vor, daß das Geräteteil mittels der Mittel zum Verstellen von einer Park- in eine Ar beitsposition und umgekehrt verstellbar ist. Dabei ist es nicht notwendig, die gesamte Verstellung durch eine Relativ bewegung in der dritten Richtung zu bewirken. Vielmehr kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, daß das Geräteteil von der Parkposition über eine Zwischen position in die Arbeitsposition und umgekehrt verstellbar ist und die Verstellung von der Zwischen- in die Arbeitsposition und umgekehrt durch die Relativbewegung in der dritten Rich tung erfolgt. Es muß also nur bei der Verstellung von der Zwischen- in die Arbeitsposition und umgekehrt die synchrone Betätigung der Mittel zum Verstellen erfolgen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeich nungen am Beispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Thera piegerätes zur Behandlung mit akustischen Wellen näher erläu tert. Es zeigen:

Fig. 1 in grob schematischer Darstellung das erfindungsge mäße Gerät in einem ersten Betriebszustand in einer Stirnansicht,

Fig. 2 das Gerät in dem Betriebszustand gemäß Fig. 1 in ei ner Seitenansicht, und

Fig. 3 und 4 in zu der Fig. 1 analoger, teilweise geschnit tener Darstellung das Gerät in einem zweiten und dritten Betriebszustand.

Das erfindungsgemäße Gerät weist einen Sockel 1 auf, auf dem ein Schlitten 2 in einer parallel zur Längsachse eines Pati entenlagerungstisches 3 verlaufenden Richtung y verstellbar ist. Auf dem Schlitten 2 ist ein Tragteil 4 in einer Richtung x längsverschieblich angebracht, die quer zur Richtung y und damit zur Längsachse des Patientenlagerungstisches 3 ver läuft. Die Lagerungsplatte 5 des eine Patientenlagerungsvor richtung bildenden Patientenlagerungstisches 3 ist in z-Rich tung höhenverstellbar. Zu diesem Zweck weist der Patienten lagerungstisch 3 zwei in Längsrichtung des Patientenlage rungstisches 3 im Abstand voneinander angeordnete Tele skopsäulen 6 auf.

An dem Tragteil 4 ist eine Röntgen-Ortungseinrichtung ange bracht. Diese weist einen Röntgenstrahler 7 und einen Rönt genbildverstärker 8 auf, die an den Enden eines C-Bogens 9 einander gegenüberliegend angebracht sind.

Der C-Bogen 9 ist mit dem Tragteil 4 in nicht näher darge stellter Weise derart verbunden, daß er längs seines Umfanges um seine Mittelachse M in Richtung des gekrümmten Doppelpfei les α verstellt werden kann. Es besteht somit die Möglich keit, einen auf dem Patientenlagerungstisch 3 gelagerten Pa tienten unter unterschiedlichen Richtungen zu durchstrahlen. In den Figuren befindet sich die Röntgen-Ortungseinrichtung in einer Mittelstellung, in der der Zentralstrahl Z der Rönt gen-Ortungseinrichtung vertikal verläuft. Die Richtungen des Zentralstrahles für zwei unterschiedliche Durchstrahlungs richtungen sind in Fig. 1 strichliert angedeutet. Sie schließen mit der Vertikalen den Winkel α₁ bzw. α₂ ein.

An dem Tragteil 4 ist außerdem mittels eines Trägers 10 ein an den Körper eines zu behandelnden Patienten applizierbares Geräteteil, nämlich eine Therapieeinheit in Form einer Quelle 11 fokussierter akustischer Wellen, angebracht. Diese kann durch Verstellen des Trägers 10 längs einer unter einer strichliert angedeuteten Abdeckung 13 befindlichen Führungs bahn 12 in einer ersten, mit w bezeichneten Richtung von ei ner in Fig. 1 dargestellten Parkposition relativ zu dem Trag teil 4 in eine in der Fig. 4 dargestellte Arbeitsposition verstellt werden, in der sie durch eine Ausnehmung 14 der La gerungsplatte 5 ragt. Die Fokuszone FZ der von der Quelle 11 abgestrahlten akustischen Wellen befindet sich dann in einem Isozentrum IZ, das dem Schnittpunkt der Mittelachse M des C- Bogens 9 mit dem Zentralstrahl Z der Röntgen-Ortungseinrich tung entspricht. Die Fokuszone FZ liegt auf der mit A be zeichneten akustischen Achse der Quelle 11. Die Quelle 11 weist einen flexiblen Ankoppelbalg 15 auf, mit dem sie bei der Behandlung zur akustischen Koppelung an der Körperober fläche des Patienten anliegt. Außerdem kann die Quelle 11 durch Verstellen des Tragteiles 4 in x-Richtung in einer zweiten Richtung verstellt werden. Es sind also Mittel zum Verstellen der Quelle 11 vorgesehen, die deren Verstellung relativ zu dem Patientenlagerungstisch 3 in einer ersten und einer zweiten Richtung erlauben.

Bei der Quelle 11 kann es sich beispielsweise um eine fokus sierte Stoßwellen abgebende elektromagnetische Druckimpuls quelle handeln, wie sie z. B. in der US-PS 4 674 505 näher be schrieben ist.

Verstellung des Schlittens 2 in y-Richtung, des Tragteiles 4 in x-Richtung, der Lagerungsplatte 5 in z-Richtung, des Trä gers 10 in w-Richtung und des C-Bogens 9 in u-Richtung er folgt jeweils motorisch, vorzugsweise elektromotorisch, wobei erforderlichenfalls geeignete Getriebe verwendet werden.

Neben der Möglichkeit, die den einzelnen Bewegungsrichtungen zugeordneten Motore jeweils in der einen oder anderen Rich tung anzusteuern, besteht aus noch zu erläuternden Gründen die Möglichkeit, die der x- und w-Richtung zugeordneten Mo tore synchron in der einen oder der anderen Richtung anzu steuern, so daß sich eine Bewegung der Quelle 11 und des Pa tientenlagerungstisches 3 bzw. von dessen Lagerungsplatte 5 relativ zueinander ergibt, die einer dritten Richtung, und zwar in Richtung der akustischen Achse A der Quelle 11, ver läuft und eine Applikation der Quelle 11 an die Körperober fläche des Patienten bzw. die Abkoppelung der Quelle 11 er möglicht. Da im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispieles die genannte Relativbewegung allein durch Verstellung der Quelle 11 realisiert wird, wird diese bei der synchronen An steuerung der für die x- und w-Richtung zuständigen Motore entlang ihrer akustischen Achse A verstellt.

Da im vorliegenden Falle die akustische Achse A der Quelle 11 rechtwinklig zur w-Richtung verläuft und die w-Richtung die x-Richtung unter einem Winkel von β schneidet (siehe Fig. 3), muß zur Erzielung der gewünschten Relativbewegung, deren Richtung im folgenden mit u bezeichnet ist, die Ansteuerung der für die x- und w-Richtung zuständigen Motore derart er folgen, daß für die Verstellgeschwindigkeiten in x- und w- Richtung, die in Fig. 3 mit x′ und w′ bezeichnet sind

Entsprechend gilt für die in x- und w-Richtung zurückgelegten Wegstrecken, die in Fig. 3 mit x bzw. w bezeichnet sind, für jeden gegebenen Zeitpunkt der Relativbewegung

Für die Verstellgeschwindigkeit u′ in u-Richtung bzw. die zu einem gegebenen Zeitpunkt der Relativbewegung in u-Richtung zurückgelegte Wegstrecke u gilt

bzw.

Zur Durchführung einer Behandlung wird so vorgegangen, daß der jeweils zu behandelnde Patient derart auf die Lagerungs platte 5 gebettet wird, daß sich der zu behandelnde Bereich des Patienten oberhalb der Ausnehmung 14 der Lagerungsplatte befindet. Unter Durchstrahlung mittels der Röntgen-Ortungs einrichtung unter den beiden Durchstrahlungsrichtungen α₁ und α₂ wird nun, während sich die Quelle 11 in ihrer Parkposition befindet, durch Verstellen in der x-, y- und z-Richtung der jeweils zu behandelnde Bereich in das Isozentrum IZ gebracht. Die Lage des Isozentrums IZ ist im Röntgenbild der Röntgen- Ortungseinrichtung, das auf einem Fernsehmonitor dargestellt wird, in an sich bekannter Weise durch eine Marke gekenn zeichnet.

Befindet sich der zu behandelnde Bereich im Isozentrum IZ, kann die Quelle 11 von ihrer Parkposition in ihre Arbeits position verstellt werden. Dies geschieht, indem sie zunächst in w-Richtung in eine in Fig. 3 dargestellte Zwischenposition verstellt wird, ausgehend von der sie durch eine schräg auf wärts gerichtete Bewegung in u-Richtung in ihre eigentliche in Fig. 4 dargestellte Arbeitsposition gebracht werden kann, in der sich die Fokuszone FZ im Isozentrum IZ befindet.

Da sich infolge des Umstandes, daß die Verstellung in u-Rich tung durch eine kombinierte Verstellung in x- und w-Richtung erzeugt wird, bei der Verstellung in u-Richtung auch das Iso zentrum IZ verlagert, wird zur Einstellung der in Fig. 3 ge zeigten Zwischenposition das Tragteil 4 in x-Richtung in Richtung auf den Patientenlagerungstisch 3 um dasjenige Maß verschoben, um das das Tragteil 4 bei der Bewegung der Quelle 11 in u-Richtung wieder von dem Patientenlagerungstisch 3 weg verstellt werden muß, um die Fokuszone FZ mit dem Isozentrum IZ zur Deckung zu bringen. Die Position des Isozentrums IZ, die dieses einnimmt, wenn die Quelle 11 ihre Arbeitsposition erreicht hat, ist in Fig. 3 mit IZ′ bezeichnet.

Die Quelle 11 wird ausgehend von der in Fig. 3 dargestellte Zwischenposition durch in der zuvor beschriebenen Weise er folgende synchrone Ansteuerung der für die x- und y-Richtung zuständigen Motore in u-Richtung schräg aufwärts in ihre in Fig. 4 dargestellte Arbeitsposition verstellt.

Es kann nun die Behandlung erfolgen. Erforderlichenfalls kann vor der Behandlung nochmals ein Feinortungsvorgang stattfin den, in der eventuell aufgetretene geringfügige Verschiebun gen des Patienten korrigiert werden.

Im Anschluß an die Behandlung wird die Quelle 11 von der Kör peroberfläche des Patienten abgekoppelt, indem sie zunächst in u-Richtung schräg abwärts in die Zwischenposition gemäß Fig. 3 verstellt wird. Ausgehend von dieser Zwischenposition wird die Quelle 11 in w-Richtung wieder in ihre in Fig 1 ge zeigte Parkposition zurückverstellt. Gleichzeitig wird das Tragteil 4, um dasjenige Maß, um das es bei der Verstellung der Quelle von der Arbeits- in die Zwischenposition in x- Richtung in Richtung auf den Patientenlagerungstisch 3 ver schoben wurde, wieder von dem Patientenlagerungstisch 3 in x- Richtung weg verstellt.

Die Erfindung wurde vorstehend am Beispiel eines insbesondere für die Lithotripsie geeigneten Therapiegerätes zur Behand lung mit akustischen Wellen beschrieben. Sie kann auch bei anderen Therapiegeräten, die ein an die Körperoberfläche des Patienten zu applizierendes Geräteteil aufweisen, Verwendung finden.

Außerdem können auch solche diagnostischen Zwecken dienende medizinische Geräte entsprechend der Erfindung ausgebildet werden, die ein an die Körperoberfläche des Patienten appli zierbares Geräteteil aufweisen.

Claims

1. Medizinisches Gerät mit einem zur Applikation an die Kör peroberfläche eines Patienten vorgesehenen Geräteteil (11) und einer Patientenlagerungsvorrichtung (3) und Mitteln zum Verstellen des Geräteteiles (11) und der Patientenlagerungs vorrichtung (3) relativ zueinander in einer ersten und einer zweiten Richtung (w bzw. x), wobei die Mittel synchron in der ersten und zweiten Richtung (x, w) betätigbar sind, so daß das Geräteteil (11) und die Patientenlagerungsvorrichtung (3) relativ zueinander eine Bewegung in einer dritten Richtung (u) ausführen.

2. Gerät nach Anspruch 1, bei dem vor der Relativbewegung von Geräteteil (11) und Patientenlagerungsvorrichtung (3) in der dritten Richtung das Geräteteil (11) zumindest in der ersten oder zweiten Richtung (x, w) um ein solches Maß verstellbar ist, daß bei Abschluß der Verstellung des Geräteteiles (11) und der Patientenlagerungsvorrichtung (3) relativ zueinander in der dritten Richtung (u) das Geräteteil (11) eine defi nierte Position einnimmt.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dessen Geräteteil (11) mit tels der Mittel zum Verstellen von einer Park- in eine Ar beitsposition und umgekehrt verstellbar ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dessen Geräteteil (11) von der Parkposition über eine Zwischenposition in die Arbeitspositi on und umgekehrt verstellbar ist.

5. Gerät nach Anspruch 4, bei dem die Verstellung des Geräte teiles (11) von der Zwischen- in die Arbeitsposition und um gekehrt durch die Relativbewegung in der dritten Richtung (u) erfolgt.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welches als Thera piegerät zur Behandlung mit akustischen Wellen ausgebildet ist und als Geräteteil (11) eine Quelle akustischer Wellen aufweist.

7. Gerät nach Anspruch 6, bei dem die dritte Richtung (u) der Richtung der akustischen Achse (A) der Quelle entspricht.