WO2009132799A2 - Ballonkatheter und röntgenapplikator mit einem ballonkatheter - Google Patents

Ballonkatheter und röntgenapplikator mit einem ballonkatheter Download PDF

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WO2009132799A2
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Carl Zeiss Surgical Gmbh
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Definitions

  • Balloon catheter and X-ray applicator with a balloon catheter Balloon catheter and X-ray applicator with a balloon catheter
  • the present invention relates to a balloon catheter and an X-ray applicator with a balloon catheter.
  • IORT interoperative radiotherapy
  • the IORT knows different methods to irradiate a tumor or a tumor bed from within.
  • An advantageous method is to provide access to the tumor center or, if the tumor has been removed, to the remaining tumor bed.
  • This access can be effected by means of applicators, which also have the function of a placeholder, in particular during the irradiation of a tumor bed:
  • the applicator serves to bring the shapely tumor bed into a defined shape, preferably into a spherical shape. In this way, a uniform irradiation of the tissue is ensured, surrounding the applicator.
  • Point-shaped radiation sources are particularly suitable for this method of radiotherapy.
  • the radiation therapy system INTRABEAM ® from Carl Zeiss has such a punctiform radiation source in the form of a source for X-radiation.
  • This radiation therapy system includes a probe about 10 cm long and only 3.2 mm thin, an X-ray probe in which electrons are accelerated and decelerated on a target material.
  • X-radiation having a spherical and isotropic emission characteristic is produced.
  • the radiation therapy system INTRABEAM ® comprises different applicators into which the probe can be inserted and at the distal end of which X-ray radiation is produced.
  • Fixed applicators have the advantage of high dimensional accuracy and high dimensional stability. In these applicators can be easily formed a very accurate position stop for a corresponding X-ray probe.
  • a disadvantage of these solid applicators is that, for reasons of wound healing and handling, they can not remain in the patient for a long time. The use of such applicators is therefore limited to irradiation that occurs immediately after lumpectomy. In this case, the surgical access which was originally laid for the tumor extraction is used for irradiation by means of a corresponding applicator.
  • catheters are known as flexible applicators. Such a catheter is described, for example, in WO 2006/041733 A2.
  • a biopsy channel is placed to the tumor bed.
  • medical instruments can be introduced once or several times into the patient in order to irradiate the tissue surrounding a tumor bed directly after a surgical operation or later.
  • irradiation is performed once or more often over a period of several days.
  • Suitable catheters for this purpose are in particular so-called balloon catheters.
  • Balloon catheters are tubular structures that include one or more inflatable balloons formed at the distal end of the assembly.
  • the catheter known from WO 2006/041733 A2 is, for example, such a balloon catheter. It is guided through the biopsy channel to the tumor bed. In order to fill up the tumor bed, it is brought into shape there by the introduction of a suitable filling medium.
  • a suitable filling medium In order to fill up the tumor bed, it is brought into shape there by the introduction of a suitable filling medium.
  • the isocenter of a punk-shaped X-ray source in a balloon catheter should be located exactly in the center of the balloon catheter and at the same time in the center of the tumor bed. Since the site is in the patient being irradiated by the balloon catheter, it is largely invisible to an operator. Simple positioning under direct view is therefore not possible.
  • Radiotherapy often uses X-ray probes that have a beryllium tip.
  • Beryllium is an almost transparent material for X-rays. Such X-ray probes are therefore difficult to see in a CT image.
  • the x-ray probe from the Carl Zeiss INTRAB EAM ® Radiation Therapy System makes it possible to minimize access to a tumor bed in a patient due to the large lengths of 10 cm and the small outer diameter of just 3.2 mm. With this geometry of the X-ray probe must be taken into account that the X-ray probe can be bent elastically or plastically by lateral force.
  • the X-ray probe of the INTRABEAM ® radiation therapy system is designed as an evacuated cathode ray tube.
  • a beam of accelerated electrons is generated.
  • the electron beam is directed to a target of gold. There, the electrons are abruptly decelerated and there is X-ray braking radiation.
  • the cathode ray tube of the INTRABEAM ® radiation therapy system with a diameter of only 3.2 mm is very thin, there is a high sensitivity of the X-ray probe with regard to mechanical loads: If the X-ray probe is bent, the electron beam in the CRT no longer hits the target after a certain deflection. The consequence is that then X-rays are no longer or only generated undefined.
  • the electron beam tube in the radiation therapy system INTRAB EAM ® associated magnetic deflection coils. By appropriately driving these deflection coils with a system controller, it is possible to move the electron beam on the gold target in the order of +/- 0.5mm.
  • the INTRABEAM ® Radiation Therapy System incorporates a safety mechanism that ensures that, when the X-ray probe bends, the intensity of the X-ray generated falls below a threshold, and the X-ray source is shut off. It is envisaged that the system will then be re-calibrated or verified for the continuation of the therapy in order to plan and apply a residual dose to a patient. For a patient undergoing therapeutic treatment, this may require an increase in anesthetic time. But this carries corresponding risks.
  • the X-ray probe is inserted in a designated channel in a catheter. Since the course of a biopsy channel within a patient usually can not be configured in a straightforward manner, the danger of the X-ray probe being exposed to mechanical forces which easily bend it when importing the corresponding X-ray probe into the catheter. However, such forces can not only occur when inserting a corresponding X-ray probe into a catheter. Even during radiation therapy, which is subjected to a patient, the corresponding X-ray probe can be mechanically stressed, for example due to the respiratory movement of the patient.
  • the irradiation field of an X-ray probe is determined by its spatial radiation characteristic.
  • isotropic point sources are desirable as sources of X-ray radiation.
  • Isotropic point sources are sources characterized by the fact that the distance of the isodose lines to the center of the corresponding sources is the same everywhere. Such radiation sources are therefore ideal for tumor irradiation, because the target area for irradiation in IORT is usually spherical.
  • an X-ray probe which is arranged in a balloon catheter, an equal distance of the tissue surrounding the balloon of the catheter can be ensured to the radiation source. If a source is used as the source of therapeutic radiation, which is not an ideal point source, then it is necessary to set a desired local radiation dose for the target area by means of radiation planning.
  • a balloon catheter By providing lead or tungsten in the wall of the balloon of a balloon catheter, or by filling the balloon of the catheter with medium that absorbs therapeutic radiation, radiation from a point source of radiation can be uniformly and evenly attenuated.
  • a balloon catheter may be provided with segments or chambers containing material that absorbs radiation.
  • Such balloon catheters are known in the art. However, they can only be produced with a high manufacturing outlay, which is the higher the finer the irradiation dose for certain tissue structures is to be spatially adjusted.
  • covers made of shielding material on the outer surface of a balloon catheter or a rigid applicator. These covers may be, for example, pre-embossed films. Such films enable simple or complex shielding on corresponding applicators. For a specific therapeutic use, such films can also be cut manually. However, this measure entails the risk that in IORT the screens of slides in a patient's body slip or even remain after extraction of the applicator from a patient in the patient.
  • covers of shielding material is also not indicated from the viewpoint that it has advantages to apply therapeutic radiation by means of a balloon catheter through a biopsy channel. However, when introducing a corresponding balloon catheter into the biopsy channel, there is no fluid medium in the balloon. Rather, the balloon is present in the smallest package size. Then it is not possible to use material that shields therapeutic radiation in the form of films.
  • applicators are used for tumor irradiation, which act as a kind of placeholder, as the tumor bed would otherwise collapse.
  • the tumor bed is widened by means of an applicator in order to ensure the most uniform possible irradiation of the remaining wound cavity.
  • the applicator allows access to the radiation site in the patient.
  • Suitable applicators can be designed, for example, as flexible balloon catheters. Since appropriate applicators are in place during the irradiation, they affect the radiation dose applied to a patient when they absorb or scatter X-rays. This influence must be considered in the treatment planning.
  • the relevant applicator data, in particular the depth-dose curves, are therefore usually stored on a computer for irradiation planning.
  • the number, type and size of the applicator must be supplied to the radiation therapy system. This can be done manually by entering via a Keyboard done. Less error prone, however, is the automatic registration of this information by means of an external scanner.
  • the identification takes place here, for example, by means of a bar code which is located on the sterile packaging or on the applicator itself. However, a barcode on the applicator package or the applicator itself does not always ensure that the actual applicator being used is the registered applicator.
  • the applicator can be exchanged in principle after the registration. This can have fatal consequences, since a satisfactory irradiation with respect to the application of the desired dose is then not possible in a controlled manner.
  • Object of the present invention is to meet the aforementioned problems. This object is achieved with a balloon catheter having the features of claim 1 and with an X-ray applicator having the features of claims 8, 13 and 14.
  • the balloon catheter has a volume-fillable balloon expandable balloon and a catheter shaft for insertion of the X-ray applicator.
  • the balloon or the catheter shaft have a rigid inner end piece in the extension of the catheter shaft.
  • the rigid tail may be made of a plastic or other material that is substantially transparent to X-rays, such as a material that is equivalent to water for X-ray transparency.
  • the balloon itself is advantageously made of an elastic material such as silicone or of an otherwise inflatable, air- and liquid-tight material such as e.g. Urethane or PET.
  • the shape of the balloon inflated or filled with liquid state is dimensionally stable and can be round, so that the plump balloon has a spherical shape.
  • the catheter stock suitably comprises a flexible, soft tube, e.g. Made of silicone. This ensures a good wearing comfort for a patient in which the catheter is inserted into the body: The catheter can then be applied tightly against the patient's body, thereby minimizing the risk that a catheter inserted into the patient's body may be mechanically impacted by impacting and catching objects burdened and relocated.
  • the tail of the catheter shaft is conveniently cylindrical and has a substantially coaxial with the axis of the catheter shaft extending cylinder axis. Perpendicular to the cylinder axis ⁇ , the tail advantageously has a round cross-section.
  • the cross section may also be star-shaped.
  • the cross section of the end piece is perforated like a cage.
  • a mechanical stop is advantageously formed in the interior of the end piece.
  • a mechanical stop for the X-ray probe can also be provided without an end piece in the interior of the balloon.
  • a filter is advantageously arranged, which absorbs X-ray radiation. This is particularly useful if the material of the tail has a lower absorption for X-ray steels than the material with which the balloon is filled.
  • the end piece can also be formed perforated and provided with openings, so that the medium to be filled into the balloon to expand it can penetrate into the interior of the end piece or a part forming the mechanical stop.
  • the balloon catheter advantageously has two partial cylindrical shells made of an X-ray absorbing material in the region of the end piece or in the interior of the balloon, which are arranged coaxially and rotatable relative to one another. By rotating the partial cylindrical shells relative to one another, the solid angle into which the x-ray radiation can escape from the balloon catheter into surrounding tissue can then be varied.
  • the invention further relates to an X-ray applicator for use with a balloon catheter having one or more of the characteristics previously described.
  • the X-ray applicator may additionally include an X-ray probe having an evacuated tube and a target disposed therein and an electron source and an electron accelerator.
  • the X-ray applicator may further include a probe protector which includes a sturdy tube for insertion of the X-ray probe and which is connectable to the flexible part of the catheter shaft by means of an interface.
  • the probe protection device can be separable from and connectable to the X-ray applicator. In this way, it is possible to stiffen the balloon catheter by the connection of balloon catheter and applicator for the period of irradiation.
  • the probe protection device may have a coding in the region of the interface which cooperates with sensors on another part of the X-ray applicator.
  • the coding may include, for example, a bar code.
  • the invention also relates to a modular arrangement with X-ray applicator with
  • a balloon catheter having a proximal flexible tube, a distal rigid endpiece and a balloon expandable in volume.
  • the invention also relates to a modular arrangement comprising X-ray applicator
  • 1 shows a section of a first embodiment of a balloon catheter with X-ray applicator.
  • 2 shows a partial section of a second exemplary embodiment of a balloon catheter with an X-ray probe inserted into it;
  • Fig. 3. a third embodiment of a balloon catheter with a
  • X-ray applicator which is associated with a first embodiment for a probe protection
  • FIG. 5 shows an X-ray applicator with a second alternative embodiment for a probe protection device
  • Fig. 6 is a section in the plane VI. from Fig. 5;
  • FIG. 7 shows a section of the X-ray probe of an X-ray applicator and a section of a third alternative embodiment for a probe protection device
  • Fig. 9 shows a second embodiment for a combination of X-ray applicator and probe protection.
  • the balloon catheter comprises a balloon 104 which is filled with fluid medium 105.
  • the catheter shaft 101 is made of flexible plastic material.
  • a lumen 106 is formed in the catheter shaft 101.
  • a mechanical stop 107 is provided on an inner end piece 120 located in the balloon 104. The stop 107 allows a simple and quick positioning of the X-ray probe 102 in the balloon catheter.
  • the X-ray probe 102 may be inserted into the balloon 104 through the catheter shaft 101.
  • the balloon 104 is made of a hard plastic, eg made of PET.
  • the catheter shaft 101 consists of a soft and elastic plastic, for example of silicone.
  • a port 108 is formed on the balloon catheter 100.
  • the port 108 is connected to the balloon 104 of the balloon catheter 100 via a fluid line 109.
  • the balloon 104 may be filled via the port 108 with the fluid medium 105.
  • a fluid medium 105 is particularly suitable sterile isotonic saline. Sterile isotonic saline ensures high patient safety. In principle, however, gases could also be used to infiltrate the balloon 104 in the balloon catheter.
  • the X-ray probe is located in the inner lumen 106 of the catheter shaft 101. It is in direct contact with the stop 107. Thereby, the isocenter of the X-ray probe 102, i. the center of the area from which the X-radiation emanates are placed in the center 110 of the balloon 104 of the balloon catheter 100. In addition, such unnecessary radiation exposure of healthy tissue to a patient can be avoided by imaging techniques such as CT to determine if the X-ray probe is properly positioned in the balloon catheter.
  • the material making up the stop 107 has similar physical properties as isotonic saline, which is suitable as a filling medium 105 for the balloon 104. This has the effect that an isotropic radiation field generated by the X-ray probe is not permanently influenced by the balloon catheter, as would be the case with different scattering properties for X-radiation of filling medium and impact material in the balloon catheter.
  • the position of the stop 107 in the balloon 104 of the balloon catheter 100 is tuned to the geometry of the X-ray probe 102 as follows: In operation of the assembly, the isocenter of the X-ray probe 102, i. In addition, this measure ensures that for visualizing the position of the X-ray probe 102 of the X-ray applicator 103, when inserted in the balloon catheter 100 into a patient's body, that the patient is not exposed to excessive radiation exposure.
  • the stop 107 in the balloon catheter 100 a material whose scattering characteristic for X-rays differs from the scattering characteristic of the fluid medium 105 used for filling the balloon 104 of the balloon catheter 100. If the stopper 107 is made of material that strongly absorbs or diffuses X-ray radiation, a suitable geometry of the stopper 107 can be made to little affect the radiation characteristic of the X-ray probe 102. If z. B. the stop with formed a star-shaped, hollow cylindrical or cage-like geometry, exist at the stopper openings through which X-ray radiation can pass unhindered.
  • the balloon catheter 100 can be doped at suitable locations with material which scatters X-ray radiation. Alternatively or additionally, it is possible to provide shields and filters in the balloon catheter 100.
  • FIG. 2 shows a partial section of a balloon catheter 200 with an X-ray probe 202 modified in comparison to the balloon catheter 100 of FIG.
  • the assemblies in the section 200 of the balloon catheter correspond to assemblies comprising the balloon catheter 100 from FIG. 1, these are identified in FIG. 2 by reference numbers in the form of numbers, which are increased by the number 100 in comparison with FIG.
  • a stop 221 for the X-ray probe 202 is formed in the catheter shaft 201 which receives the X-ray probe 202 in an end section 220 in the balloon 204.
  • This stopper 221 is made of a material that attenuates or scatters X-rays less than the filling medium 205 provided for the balloon 204.
  • This filter 223 is made of aluminum. Aluminum absorbs X-rays comparatively strong.
  • the filter 223 has a crescent-shaped cross section in the sectional plane of the partial section shown in FIG. This geometry of the filter 223 causes X-ray radiation emerging from the X-ray probe 202 in the direction of the axis 2204 to be attenuated more than X-ray radiation emitted by the X-ray probe 202 at an angle 225 to the axis 224.
  • FIG. 3 shows in section another balloon catheter 300 with X-ray applicator 303.
  • the balloon catheter 300 is compared to the balloon catheter 100 of FIG. 1 and the balloon catheter 200 of FIG. 2 modified.
  • the balloon catheter 300 and the X-ray applicator 303 have assemblies that are also provided in the balloon catheter 100 and the X-ray applicator 103 of FIG. 1, these have in Fig. 3 reference numerals in the form of numbers, compared to Fig. 1 by the number 200 are increased.
  • the balloon catheter 300 has a catheter shaft 301 with a lumen 306 for receiving the X-ray probe 302 of the X-ray applicator 303.
  • the balloon catheter 300 comprises a balloon 304, which is arranged on a front section 331 of the catheter shaft 301.
  • a fluid line 309 is formed to a port 308.
  • the balloon 304 can be filled with fluid medium 305.
  • an end piece in the form of a tubular stabilizing element 332 is arranged in the front portion 331 of the balloon catheter 300.
  • the tubular stabilizing element 332 is made of plastic. On the one hand, it stiffens the balloon catheter 300 in the front portion in the direction of the axis 333. On the other hand, it serves as a stop for the sleeve-shaped attachment 334 of a
  • the sleeve-shaped adapter 339 is made of rigid plastic. However, it is also possible to carry out the sleeve-shaped attachment 339 made of stainless steel.
  • the sleeve-shaped attachment 339 is tubular. It stabilizes the X-ray probe 302.
  • the probe protection device 335 is connected to the X-ray applicator 303 by a first interface 336 fixed to the housing 337 of the X-ray applicator 303.
  • the probe protection device 335 has a front portion 340.
  • This end portion 340 is adapted to engage in a Aufhahmeabêt 341, the tubular stabilizing element 332 has.
  • the end portion 340 of the sleeve-shaped attachment 339 of the probe protection device 335 and the receiving portion 341 of the tubular stabilizing element 332 thus form a second interface 342, which acts as a frictional connection.
  • the balloon catheter 300 is designed to receive the X-ray probe 302 with the sleeve-shaped attachment 339 of the probe protection device 335.
  • the geometry of the probe protection device 335 with the interfaces 336 and 342 is matched to the geometry of the X-ray applicator 303 around the balloon catheter 300 in such a way that the X-ray emission center 343 from the X-ray probe 302 stands alone taken in the center of the balloon 304 when it is filled with fluid medium 305 bulging.
  • a target 344 made of gold is arranged in the X-ray probe 302.
  • electrons 345 are accelerated from an electron source 346 by means of high voltage applied to an acceleration stage 347.
  • the X-ray applicator 303 includes magnetic deflection coils 348.
  • a magnetic field can be adjusted to deflect the accelerated to the target 344 345 electrons. This makes it possible to set the location 349 where the accelerating electrons 345 strike the target.
  • the spatial radiation profile of the X-ray radiation 343 released by the X-ray probe 302 can be adjusted, and it is possible to compensate for changes in the spatial radiation profile due to bending of the X-ray probe 302 within certain limits.
  • the sleeve-shaped attachment 339 of the probe protector 335 acts as a mechanical stabilizer for the X-ray probe 302. It secures the X-ray probe 302 against bending relative to the axis 333. This measure allows, through the balloon 304 of the balloon catheter 300 and the sleeve-shaped attachment 339 of the probe protection device 335 in FIG To initiate mechanical forces to the X-ray applicator 303 without resulting in excessive mechanical loading of the X-ray probe 302, which in a manner affects the radiation profile from the X-ray radiation released by the X-ray probe, which can no longer be compensated by suitably driving the magnetic deflection coils 348 ,
  • X-ray applicator 303 balloon catheter 300 and probe protection device 335 is particularly suitable for use in an adjustable Statiworraum which is automatically adjusted and tracked due to the forces introduced into the arrangement, so as to compensate for respiratory movements of a patient in IORT ,
  • Such an adjustable status device can be designed, for example, as a server device in which the tripod axes are adjusted by means of suitable actuators on the basis of a force introduced into the arrangement of X-ray applicator 303, balloon catheter 300 and probe protection device 335.
  • a Statiworcardi a Statiworcardi with balanced tripod axis, in which of the arrangement of X-ray applicator 303, balloon catheter 300 and probe guard 335 absorbs frictional and inertial forces that occur on the corresponding tripod.
  • FIG. 4 shows a section of the balloon catheter 300 with probe protection device 335 and X-ray applicator 303 from FIG. 3 along the line IV-IV.
  • FIG. 4 shows assemblies which can also be seen in FIG. 3, these are the same Reference numerals as I Fig. 3 indicated.
  • the wall 401 of the tubular stabilizing element 332 of the probe protection device has openings 402 through which X-ray radiation can penetrate through the balloon 304 into the patient tissue without attenuation.
  • balloon catheters and X-ray applicators may also be provided to form the balloon catheter without corresponding abutment for the X-ray probe or to provide a probe guard which permits free positioning allows the X-ray probe in the balloon catheter. It is advantageous to provide a mechanical or an electric drive for moving the X-ray applicator in the balloon catheter.
  • FIG. 5 shows an X-ray applicator 503 with a probe protection device 535 suitable for IORT with a balloon catheter, as described with reference to FIGS. 1, 2, 3 and 4.
  • the X-ray applicator 503 has assemblies that correspond to assemblies of the X-ray applicator 303 of FIG. 3, these are compared with FIG. 3 increased by the number 100 numbers identified as reference numerals.
  • the X-ray applicator 503 includes an X-ray probe 502.
  • the X-ray probe 502 is located in a probe protector 535.
  • the probe protector 535 includes a first sleeve-shaped attachment 551 and a second sleeve-shaped attachment 552.
  • a first hemispherical termination 553 is formed at the distal end of the first sleeve-shaped attachment 551.
  • the second sleeve-shaped attachment 552 has a hemispherical termination 554.
  • the hemispherical seals 553, 554 are in the form of partial cylinder shells.
  • the first hemispherical termination 553 and the second hemispherical termination 554 are stainless steel.
  • Stainless steel is a material that strongly absorbs X-rays.
  • the second sleeve-shaped attachment 552 can be rotated in the first sleeve-shaped attachment 551 about the axis 555.
  • the probe protection device 535 For rotating the first sleeve-shaped attachment 551, the probe protection device 535 has an electric drive 556.
  • the second sleeve-shaped attachment 552 can be moved about the axis 555 by means of an electric drive 557.
  • the hemispherical terminations 553, 554 can be rotated coaxially with each other.
  • FIG. 6 shows a section of the X-ray applicator 503 with the probe protection device 535 in the sectional plane indicated by VI in FIG. 5 and the viewing direction indicated there. Identical assemblies are indicated in FIG. 5 and FIG. 6 with identical reference numerals.
  • an opening angle 556 can be set in which X-rays 557 for IORT can be delivered from the X-ray probe 502 into the corresponding balloon catheter to patient tissue.
  • the movable hemispherical terminations 553, 554 thus enable the defined configuration of the arrangement for a radiation therapy application. It should be noted that instead of two electric drives 556, 557 for the adjustment of the hemispherical terminations 553, 554, mechanical drives can also be provided. In addition, it is possible to provide only one drive and to couple the two sleeve-shaped attachments by means of gear with each other in order to be able to move these coordinated with each other.
  • FIG. 7 shows a portion of another modified embodiment of an X-ray applicator with a probe protector suitable for use with a balloon catheter.
  • the X-ray applicator 703 has an X-ray probe 702 which provides x-ray beams 772 having an isocentric radiation characteristic in a front section 771.
  • the probe protection device is designed with an adjustable sleeve-shaped section 773, which consists of stainless steel and thus strongly absorbs X-rays.
  • the solid angle range " ⁇ " in which X-ray radiation is delivered to patient tissue in a balloon catheter can be varied
  • FIG. 8 shows a section of a further X-ray applicator 803 to which a probe protection device 835 is assigned.
  • the arrangement of X-ray applicator 803 and probe protection device 835 shown in FIG. 8 comprises an interlock system 880.
  • the interlock system 880 has a connection section 810, by means of which it can be fastened to a tripod device, not shown.
  • the interlock system 880 is fixed to the probe protector 835.
  • the interlock system 880 comprises a first unit 881 for interlock and a corresponding second unit 882.
  • the first unit 881 has a transmitter 883 which generates a first optical signal which is supplied via mirror surfaces 884, 885 at the interlock system 880 to a receiver unit 887.
  • the second unit 882 has a transmitter 888 which generates a corresponding pulsed optical signal which can reach a receiver unit 891 via mirror surfaces 889, 890.
  • the pulse frequencies for the optical signal of the first unit 881 and the second unit 882 are different.
  • the interlock system 880 is connected to a control unit (not shown) of the X-ray applicator. It causes the X-ray applicator 803 to release only X-ray radiation when the probe guard 835 is connected to the X-ray applicator 803.
  • FIG. 9 shows a further X-ray applicator 903 with a probe protection device 935.
  • This arrangement comprises an interlock system 980 which has a connection section 990.
  • the X-ray applicator 903 and the probe protection device 935 can in turn be accommodated on a tripod device which is not shown further.
  • the interlock system 980 contains as the first unit 991 a bar code reader 993 which is designed for the triggering of encrypted data. By means of the barcode reader 993, a barcode 994 can be read out as coding in the connection section 990.
  • a unit is provided in the interlock system, as it corresponds to the first unit in the interlock system 880 of FIG. 8.
  • the assemblies of this second unit 992 are marked with numbers increased by 100 compared to FIG. 8 as reference numerals.
  • the system can thus prevent the irradiation if certain conditions, e.g. Size, type, expiry date are not met. In this case, it is 100% sure that the exposed applicator will be used for the irradiation.
  • certain conditions e.g. Size, type, expiry date are not met.
  • the bar code contains only a factor or function, whereby a standard file for this type of applicator on the system is adapted to the really adapted applicator.
  • the barcode reader can be integrated in the optical interlock or mounted as an extra barcode reader.
  • the barcode can be applied directly to the reflective surface or on the shaft of the applicator and / or on the X-ray probe protection.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ballonkatheder (300) für einen Röntgenapplikator sowie einen Röntgenapplikator (303) zum Einsatz mit einem entsprechenden Ballonkatheder (300). Der Ballonkatheder (300) ist mit Medium (305) befüllbar und weist einen hinsichtlich seines Volumens erweiterbaren Ballon (304) und einen Kathederschaft (301) zum Einfuhren des Röntgenapplikators (303) auf. Der Ballon (304) oder der Kathederschaft (301) umfasst in der Verlängerung des Kathederschafts (301) ein steifes inneres Endstück (332).

Description

Ballonkatheter und Röntgenapplikator mit einem Ballonkatheter
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ballonkatheter und einen Röntgenapplikator mit einem Ballonkatheter.
Ein Röntgenapplikator mit einem Ballonkatheter für Strahlentherapie ist in der US 5,621,780 A beschrieben.
Für die Strahlentherapie von Tumoren finden im Wesentlichen zwei Verfahren Anwendung:
Das Bestrahlen des Tumors mit therapeutischer Strahlung aus einer Strahlungsquelle, die sich außerhalb des Patients befindet, und das Bestrahlen mittels einer Strahlungsquelle, die in den Patient eingebracht ist.
Strahlungsquellen, die in einen Patient eingebracht werden können, ermöglichen es, Patienten intraoperativ mittels Röntgenstrahlung zu therapieren. Diese Behandlungsmethode wird als interaoperative Radiotherapie (IORT) bezeichnet.
Die IORT kennt verschiedene Methoden, um einen Tumor oder ein Tumorbett von innen zu Bestrahlen. Eine vorteilhafte Methode besteht darin, einen Zugang in das Tumorzentrum oder, wenn der Tumor entfernt wurde, in das verbliebene Tumorbett herzustellen. Dieser Zugang kann mittels Applikatoren bewirkt werden, die insbesondere bei der Bestrahlung eines Tumorbetts auch die Funktion eines Platzhalters haben: Hier dient der Applikator dazu, das forminstabile Tumorbett in eine definierte Form zu bringen, vorzugsweise in eine Kugelform. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Bestrahlung des Gewebes gewährleistet, das den Applikator umgibt. Für diese Methode der Strahlentherapie eignen sich insbesondere punktförmige Strahlungsquellen. Das Strahlentherapiesystem INTRABEAM® aus dem Hause Carl Zeiss hat eine solche punktförmige Strahlungsquelle in Form einer Quelle für Röntgenstrahlung. Dieses Strahlentherapiesystem umfasst eine ca. 10 cm lange und nur 3,2 mm dünne Sonde, eine Röntgensonde, in der Elektronen beschleunigt und auf einem Targetmaterial abgebremst werden. Hierdurch entsteht an einem distalen Ende der Röntgensonde Röntgenstrahlung mit sphärischer und isotroper Abstrahlcharakteristik. Das Strahlentherapiesystem INTRABEAM® umfasst unterschiedliche Applikatoren, in welche die Sonde eingeführt werden kann und an deren distalem Ende Röntgenstrahlung entsteht.
In der Fachwelt sind Strahlentherapiesysteme mit unterschiedlichen Ausführungen für Applikatoren bekannt. Es wird zwischen festen und flexiblen Applikatoren unterschieden: Feste Applikatoren haben den Vorteil einer hohen Formgenauigkeit und einer hohen Formstabilität. In diesen Applikatoren kann auf einfache Weise ein sehr genauer Positionsanschlag für eine entsprechende Röntgensonde ausgebildet werden. Ein Nachteil dieser festen Applikatoren ist, dass sie aus Gründen der Wundheilung und Handhabung nicht für lange Zeit im Patienten verbleiben können. Der Einsatz solcher Applikatoren ist deshalb auf eine Bestrahlung beschränkt, die direkt im Anschluss an die Lumpektomie erfolgt. Dabei wird für eine Bestrahlung mittels eines entsprechenden Applikators der chirurgische Zugang genutzt, der ursprünglich für die Tumorextraktion gelegt wurde.
Als flexible Applikatoren sind insbesondere Katheter bekannt. Ein solches Katheter ist bspw. in der WO 2006/041733 A2 beschrieben. Zum Zwecke der Strahlentherapie mit diesen Applikatoren wird ein Biopsiekanal zu dem Tumorbett gelegt. In bestimmten medizinischen Fällen besteht die Möglichkeit, den Tumor direkt über den Biopsiekanal durch das Katheter zu entfernen. Über den mittels des Katheters geschaffenen Zugang zum Tumorgewebe können medizinische Instrumente einmalig oder auch mehrfach in den Patienten eingeführt werden, um so direkt im Anschluss an eine chirurgische Operation oder auch später das ein Tumorbett umgebendes Gewebe von innen heraus zu bestrahlen. Im Rahmen einer Therapie wird eine solche Bestrahlung einmal oder auch öfter über einen Zeitraum von mehreren Tagen durchgeführt. Als Katheter eignen sich hierfür insbesondere sogenannte Ballonkatheter. Ballonkatheter sind schlauchartige Gebilde, die einen oder mehrere aufblasbare Ballons umfassen, welche am distalen Ende der Anordnung ausgebildet sind.
Das aus der WO 2006/041733 A2 bekannte Katheter ist z.B. ein solches Ballonkatheter. Es wird durch den Biopsiekanal zum Tumorbett geführt. Um das Tumorbett aufzufüllen, wird es dort durch das Einbringen eines geeigneten Füllmediums in Form gebracht. Es ist jedoch schwierig, die Form und die Position eines solchen Ballonkatheters in einem Tumorbett genau einzustellen: Mit zunehmendem Abstand von einer Quelle für Röntgenstrahlung nimmt die Dosis der Strahlung stark ab. Daher sollte für eine gleichmäßige Bestrahlung des Tumorbetts das Isozentrum einer punkförmigen Quelle für Röntgenstrahlung in einem Ballonkatheter genau in der Mitte des Ballonkatheters und gleichzeitig im Zentrum des Tumorbetts liegen. Da sich der Ort im Patient befindet, an dem durch das Ballonkatheter bestrahlt wird, ist dieser für einen Operateur weitgehend unsichtbar. Eine einfache Positionierung unter direkter Sicht ist daher nicht möglich.
Um die Position eines Ballonkatheters mit Röntgenstrahlungsquelle zu erfassen, sind verschiedene Verfahren bekannt: Die Position von Katheter und Röntgenquelle kann durch bildgebene Verfahren sowie Computertomographie (CT) oder Ultraschall auf einer Anzeige visualisiert werden. Dies ist jedoch technisch sehr aufwendig. Das Aufnehmen entsprechender CT- oder Ultraschalldaten erfordert auch vergleichsweise viel Zeit. Um einen Applikator mittels CT visualisieren zu können, müssen Materialien verwendet werden, die Röntgenstrahlen absorbieren. Abgesehen von der prinzipbedingten Strahlenbelastung von gesundem Gewebe, die eine CT-Aufnahme verursacht, bewirkt ein Applikator aus Material, das Röntgenstrahlung absorbiert, den folgenden unerwünschten Nebeneffekt: Dieses Material absorbiert auch die therapeutische Röntgenstrahlung während einer Therapie. Um diesen Effekt zu kompensieren, muss dann entweder die Leistung der Röntgenquelle gesteigert oder die Bestrahlungszeit verlängert werden.
Für die Strahlentherapie werden häufig Röntgensonden eingesetzt, die eine Spitze aus Beryllium haben. Beryllium ist ein für Röntgenstrahlen fast transparentes Material. Solche Röntgensonden sind deshalb in einem CT-BiId nur schwer zu sehen.
Die Röntgensonde des Strahlentherapiesystems INTRAB EAM® aus dem Hause Carl Zeiss ermöglicht es aufgrund der großen Längen von 10 cm und des geringen Außendurchmessers von nur 3.2 mm, den Zugang zu einem Tumorbett in einem Patient minimalinvasiv zu gestalten. Bei dieser Geometrie der Röntgensonde muss in Kauf genommen werden, dass sich die Röntgensonde durch seitliche Krafteinwirkung elastisch bzw. auch plastisch verbiegen lässt.
Die Röntgensonde des Strahlentherapiesystems INTRABEAM® ist als evakuierte Elektronenstrahlröhre ausgebildet. In dieser Elektronenstrahlröhre wird ein Strahl aus beschleunigten Elektronen erzeugt. Der Eletronenstrahl wird auf ein Target aus Gold gerichtet. Dort werden die Elektronen abrupt abgebremst und es entsteht Röntgenbremsstrahlung.
Da die Elektronenstrahlröhre des Strahlentherapiesystems INTRABEAM® mit einem Durchmesser von nur 3.2 mm sehr dünn ist, besteht eine große Empfindlichkeit der Röntgensonde im Hinblick auf mechanische Belastungen: Wird nämlich die Röntgensonde verbogen, trifft ab einer bestimmten Verbiegung der Elektronenstrahl in der Elektronenstrahlröhre nicht mehr auf das Target. Die Folge ist, dass dann Röntgenstrahlen nicht mehr bzw. nur Undefiniert erzeugt werden. Um ein Verbiegen der Röntgensonde in bestimmten Grenzen auszugleichen, sind der Elektronenstrahlröhre beim Strahlentherapiesystem INTRAB EAM® magnetische Ablenkspulen zugeordnet. Durch geeignetes Ansteuern dieser Ablenkspulen mit einem Systemkontroller ist es möglich, den Elektronenstrahl auf dem Gold- Target in der Größenordnung von +/- 0,5mm zu bewegen.
In das Strahlentherapiesystem INTRABEAM® ist ein Sicherheitsmechanismus integriert, der gewährleistet, wenn aufgrund eines Verbiegens der Röntgensonde die Intensität der erzeugten Röntgenstrahlung unter einen Schwellwert sinkt, die Quelle für Röntgenstrahlung abgeschaltet wird. Es ist vorgesehen, dass das System dann für die Fortsetzung der Therapie neu geeicht bzw. verifiziert wird, um einem Patienten die Restdosis aufplanen und applizieren zu können. Für einen Patienten, der einer therapeutischen Behandlung unterzogen wird, kann dies eine Verlängerung der Narkosezeit erforderlich machen. Dies birgt aber entsprechende Risiken.
Daher ist es erforderlich, vor einem jeden therapeutischen Einsatz des Strahlentherapiesystems INTRABEAM® zu überprüfen, ob die Röntgensonde des Systems nicht verbogen ist.
Für einen Einsatz am Patient wird dann die Röntgensonde in einem dafür vorgesehenen Kanal in einem Katheter eingeführt. Da der Verlauf eines Biopsiekanals innerhalb eines Patienten im Regelfall nicht ohne weiteres exakt geradlinig ausgestaltet werden kann, besteht beim Einfuhren der entsprechenden Röntgensonde in das Katheter die Gefahr, dass die Röntgensonde mechanischen Kräften ausgesetzt ist, welche sie leicht verbiegen. Derartige Kräfte können jedoch nicht nur beim Einführen einer entsprechenden Röntgensonde in ein Katheter auftreten. Auch während einer Strahlentherapie, der ein Patient unterzogen wird, kann etwa aufgrund der Atembewegung des Patients die entsprechenden Röntgensonde mechanisch belastet werden.
Das Bestrahlungsfeld einer Röntgensonde wird durch deren räumliche Abstrahlcharakteristik bestimmt. Für die IORT sind als Quellen für Röntgenstrahlung isotrope Punktquellen wünschenswert. Isotrope Punktquellen sind Quellen, die dadurch charakterisiert sind, dass der Abstand der Isodosen-Linien zum Zentrum der entsprechenden Quellen überall gleich ist. Solche Strahlungsquellen eignen sich deshalb hervorragend für Tumorbestrahlung, weil das Zielgebiet für Bestrahlung bei IORT meist kugelförmig ist. Durch eine Bestrahlung von Körpergewebe mittels einer Röntgensonde, die in einem Ballonkatheter angeordnet ist, kann ein gleicher Abstand des dem Ballon des Katheters umgebenden Gewebes zur Strahlenquelle gewährleistet werden. Wird als Quelle für therapeutische Strahlung eine Quelle eingesetzt, die keine ideale Punktquelle ist, so ist es erforderlich, mittels Bestrahlungsplanung eine gewünschte lokale Strahlendosis für das Zielgebiet einzustellen.
Bei bestimmen Anwendungen oder Tumorpositionen im Körper ist es nötig, Gewebe und Strukturen, wie z.B. Haut oder Nerven vor der Bestrahlung zu schützen. Durch Strahlungsplanung kann diesem Gesichtspunkt nur zum Teil Rechnung getragen werden. Um bestimmte Gewebestrukturen des menschlichen Körpers vor Strahlenschäden zu schützen, werden daher Quellen für therapeutische Strahlung zusammen mit entsprechenden Abschirmeinrichtungen für therapeutische Strahlung betrieben: Bei Ballonkathetern für Strahlungsquellen ist es bekannt, Materialien, die Strahlung stark absorbieren, z.B. Blei oder Wolfram für die Ballonwandung bzw. eine Ballonschicht an dem Ballonkatheter vorzusehen. Weiter ist es bekannt, den Ballon des Ballonkatheters mit fluiden Medien zu befüllen, die therapeutische Strahlung absorbieren, etwa BaSO4-Lösung.
Indem Blei oder Wolfram in der Wandung des Ballons eines Ballonkatheters vorgesehen wird oder indem der Ballon des Katheters mit Medium befüllt wird, das therapeutische Strahlung absorbiert, kann Strahlung aus einer punktförmigen Strahlungsquelle gleichmäßig und gleichverteilt abgeschwächt werden. Soll jedoch für eine punktförmige Strahlungsquelle ein Strahlungsprofϊl eingestellt werden, das nicht punksymmetrisch ist, kann ein Ballonkatheter mit Segmenten oder Füllkammern vorgesehen werden, die Material enthalten, das Strahlung absorbiert. Derartige Ballonkatheter sind der Fachwelt bekannt. Sie können jedoch nur mit einem hohen Fertigungsaufwand hergestellt werden, der umso höher ist, je feiner die Bestrahlungsdosis für bestimmte Gewebestrukturen räumlich eingestellt werden soll.
Weiter ist es bekannt, Abdeckungen aus Abschirmmaterial auf die Außenfläche eines Ballonkatheters oder auch eines starren Applikators aufzulegen. Bei diesen Abdeckungen kann es sich z.B. um vorgeprägte Folien handeln. Solche Folien ermöglichen auf entsprechenden Applikatoren einfache oder auch komplexe Abschirmungen. Für einen bestimmten konkreten therapeutischen Einsatz können solche Folien auch manuell zugeschnitten werden. Diese Maßnahme birgt allerdings das Risiko, dass bei IORT die Abschirmungen aus Folien in einem Patientenkörper verrutschen oder sogar nach Extraktion des Applikators aus einem Patienten im Patient verbleiben. Das Verwenden von Abdeckungen aus Abschirmmaterial ist auch unter dem Gesichtspunkt nicht angezeigt, dass es Vorteile hat, mittels eines Ballonkatheters durch einen Biopsiekanal therapeutische Strahlung zu applizieren. Beim Einführen eines entsprechenden Ballonkatheters in den Biopsiekanal befindet sich dann aber kein fluides Medium im Ballon. Vielmehr liegt der Ballon dabei in der kleinsten Packungsgröße vor. Dann ist es nicht möglich, Material, das therapeutische Strahlung abschirmt, in Form von Folien einzusetzen.
Bei IORT werden zur Tumorbestrahlung Applikatoren eingesetzt, die als eine Art Platzhalter fungieren, da das Tumorbett sonst in sich zusammenfallen würde. Das Tumorbett wird mittels eines Applikators aufgeweitet, um eine möglichst gleichmäßige Bestrahlung der verbliebenen Wundhöhle zu gewährleisten. Der Applikator ermöglicht den Zugang zum Bestrahlungsort im Patienten. Geeignete Applikatoren können beispielsweise als flexible Ballonkatheter ausgebildet sein. Da entsprechende Applikatoren während der Bestrahlung vor Ort sind, beeinflussen sie die einem Patienten applizierte Bestrahlungsdosis, wenn sie Röntgenstrahlen absorbieren bzw. streuen. Dieser Einfluss muss in der Bestrahlungsplanung berücksichtigt werden. Die relevanten Applikatordaten, insbesondere die Tiefen-Dosis-Kurven, werden für die Bestrahlungsplanung daher üblicherweise auf einem Rechner gespeichert.
Wenn der Applikator zur Bestrahlung an ein entsprechendes System angeschlossen bzw. adaptiert wurde, wird bei Systemen, die dem Stand der Technik entsprechen, zwar die Anwesenheit eines Applikators erkannt. Informationen über den Applikator aber, wie z.B. dessen radio logische Daten, sowie Typ, Größe und Chargen- bzw. Seriennummer werden jedoch nicht erfasst. In der Praxis besteht damit das Risiko, dass der ausgewählte Applikator und der Bestrahlungsplan nicht übereinstimmen. Hin und wieder kommen auch Applikatoren mit bereits abgelaufenem Sterilitätsdatum zum Einsatz. Dadurch kann es zu einer Unter- oder Überbestrahlung des Gewebes oder sogar zu einer Infektion kommen.
Wenn ein neuer Applikator ausgeliefert wird, werden dessen Daten vorteilhafterweise gesondert auf geeigneten Speichermedien hinterlegt, die mitgeliefert werden oder die auf Servern in Form von Dateien für den Download auf einen Kundenrechner bereitstehen. Dies ermöglicht, diese Daten unter Einsatz eines Rechners automatisiert für eine Bestrahlungsplanung heranzuziehen.
Für einen zur Bestrahlung ausgesuchten Applikator muss dem Strahlentherapiesystem Nummer, Typ und Größe des Applikators zugeführt werden. Dies kann manuell durch Eingabe über eine Tastatur erfolgen. Weniger fehleranfällig ist allerdings das automatische Registrieren dieser Informationen mittels eines externen Scanners. Die Identifikation erfolgt hier z.B. mittels eines Barcodes, der sich auf der sterilen Verpackung oder auf dem Applikator selbst befindet. Ein Barcode auf der Verpackung des Applikators oder dem Applikator selbst stellt allerdings nicht in jedem Fall sicher, dass es sich bei dem tatsächlich zum Einsatz kommende Applikator um den registrierten Applikator handelt. Der Applikator kann nämlich im Grundsatz nach der Registrierung ausgetauscht werden. Das kann fatale Folgen haben, da eine zufriedenstellende Bestrahlung im Hinblick auf das Applizieren der gewünschten Dosis dann nicht kontrolliert möglich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den vorgenannten Problemen zu begegnen. Diese Aufgabe wird mit einem Ballonkatheder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einem Röntgenapplikator mit den Merkmalen der Ansprüche 8, 13 und 14 gelöst.
Der Ballonkatheder hat einen mit einem Medium befüllbaren, hinsichtlich seines Volumens erweiterbaren Ballon und einen Kathederschaft zum Einführen des Röntgenapplikators. Der Ballon oder der Kathederschaft weisen in der Verlängerung des Kathederschafts ein steifes inneres Endstück auf. Das steife Endstück kann aus einem Kunststoff oder einem anderen für Röntgenstrahlung weitgehend transparenten Material bestehen, etwa einem Material, das hinsichtlich der Transparenz für Röntgenstrahlen Wasser äquivalent ist.
Der Ballon selbst besteht vorteilhafterweise aus einem elastischen Material wie Silikon oder aus einem anderweitig aufblasbaren, luft- und flüssigkeitsdichtem Material wie z.B. Urethan oder PET. Die Form des Ballons im aufgeblasenen oder im mit Flüssigkeit prall gefüllten Zustand ist formstabil und kann rund sein, so dass der pralle Ballon eine Kugelform aufweist.
Der Kathederschafit umfasst günstigerweise ein biegsames, weiches Rohr, das z.B. aus Silikon besteht. Dies gewährleistet einen guten Tragekomfort für einen Patienten, bei dem das Katheter in den Körper eingesetzt ist: Das Katheter kann dann eng an den Patientenkörper angelegt werden, wodurch das Risiko minimiert wird, dass durch Stoßen und Verhaken an Gegenständen ein in den Patientenkörper eingesetztes Katheter mechanisch belastet und verlagert wird.
Das Endstück des Kathederschafts ist günstigerweise zylindrisch und hat eine im wesentlichen koaxial zur Achse des Kathederschafts verlaufende Zylinderachse. Senkrecht zur Zylinderachse δ hat das Endstück vorteilhafterweise einen runden Querschnitt. Der Querschnitt kann aber auch sternförmig sein. Vorzugsweise ist der Querschnitt des Endstücks käfigartig durchbrochen.
Im Inneren des Endstücks ist vorteilhafterweise ein mechanischer Anschlag ausgebildet. Alternativ kann auch ohne ein Endstück im Inneren des Ballons ein mechanischer Anschlag für die Röntgensonde vorgesehen sein.
Im Inneren des Endstücks ist vorteilhafterweise ein Filter angeordnet, das Röntgenstahlung absorbiert. Das ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das Material des Endstücks eine geringere Absorption für Röntgenstahlung hat als das Material, mit dem der Ballon aufgefüllt wird. Alternativ kann das Endstück auch perforiert ausgebildet und mit Öffnungen versehen sein, so dass das in den Ballon zu dessen Erweiterung einzufüllende Medium in das Innere des Endstücks oder ein den mechanischen Anschlage bildendes Teil eindringen kann.
Der Ballonkatheder weist vorteilhafterweise im Bereich des Endstücks oder im Inneren des Ballons zwei Teil-Zylinderschalen aus einem für Röntgenstrahlung absorbierenden Material auf, die koaxial und drehbar zu einander angeordnet sind. Durch Verdrehen der Teilzylinderschalen relativ zueinander kann dann der Raumwinkel, in den die Röntgenstahlung aus dem Ballonkatheder in umliegendes Gewebe austreten kann, variiert werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Röntgenapplikator zur Verwendung mit einem Ballonkatheder, das eine oder mehrere der zuvor beschriebenen Eigenschaften aufweist.
Der Röntgenapplikator kann zusätzlich eine Röntgensonde mit einem evakuierten Rohr und mit einem darin angeordneten Target und einer Elektronenquelle und einem Elektronenbeschleuniger umfassen.
Der Röntgenapplikator kann außerdem eine Sondenschutzeinrichtung aufweisen, die ein stabiles Rohr zum Einführen der Röntgensonde enthält und der mittels einer Schnittstelle mit dem biegsamen Teil des Kathederschafts verbindbar ist. Die Sondenschutzeinrichtung kann vom Röntgenapplikator trennbar und mit diesem verbindbar sein. Auf diese Weise ist es möglich, durch die Verbindung von Ballonkatheter und Applikator für den Zeitraum der Bestrahlung den Ballonkatheter zu versteifen. Die Sondenschutzeinrichtung kann im Bereich der Schnittstelle eine Kodierung aufweisen, die mit Sensoren an einem anderen Teil des Röntgenapplikators zusammenwirkt. Die Kodierung kann z.B. einen Strichcode umfassen.
Die Erfindung betrifft auch eine modular aufgebaute Anordnung mit Röntgenapplikator mit
a) einem Basisgerät mit einer Elektronenquelle, einem Elektronenbeschleuniger, einem evakuierten Rohr und einem an einem distalen Ende im evakuierten Rohr angeordneten Target zur Erzeugung von Röntgenstrahlung durch auf das Taget auftreffende Elektronen,
b) einer am Basisgerät aufnehmbaren und von diesem trennbaren Sondenschutzeinrichtung, der ein Rohr aufweist, in das das evakuierte Rohr des Basisgeräts einführbar ist, und
c) einem Ballonkatheder, der einen proximalen flexiblen Schlauch, ein distales steifes Endstück und einen hinsichtlich seines Volumens erweiterbaren Ballon aufweist.
Die Erfindung betrifft auch eine modular aufgebaute Anordnung mit Röntgenapplikator umfassend
a) ein Basisgerät mit einer Elektronenquelle, einem Elektronenbeschleuniger, einem evakuierten Rohr und einem an einem distalen Ende im evakuierten Rohr angeordneten Target zur Erzeugung von Röntgenstrahlung durch auf das Taget auftreffende Elektronen, und
b) einer am Basisgerät aufnehmbaren und von diesem trennbaren Sondenschutzeinrichtung, die ein Rohr aufweist, in das das evakuierte Rohr des Basisgeräts einführbar ist, wobei die Sondenschutzeinrichtung im Bereich der Schnittstelle zum Basisgerät eine Kodierung aufweist.
Nachfolgend werden Einzelheiten der Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt eines ersten Ausführungsbeispiels für einen Ballonkatheter mit Röntgenapplikator; Fig. 2 einen Teilschnitt eines zweiten Ausfuhrungsbeispiels für einen Ballonkatheter mit einer in diesen eingeführten Röntgensonde;
Fig. 3. ein drittes Ausfuhrungsbeispiel für einen Ballonkatheter mit einem
Röntgenapplikator, dem eine erste Ausführungsform für einen Sondenschutz zugeordnet ist;
Fig. 4 einen Schnitt des Röntgenapplikators mit Ballonkatheter;
Fig. 5 einen Röntgenapplikator mit einer zweiten alternativen Ausführung für eine Sondenschutzvorrichtung;
Fig. 6 einen Schnitt in der Ebene VI. aus Fig. 5;
Fig. 7 einen Abschnitt der Röntgensonde eines Röntgenapplikators und einen Abschnitt einer dritten alternativen Ausführung für eine Sondenschutzvorrichtung;
Fig. 8 eine erste Ausführungsform für eine Verbindung von Röntgenapplikator und Sondenschutz; und
Fig. 9 eine zweite Ausführungsform für eine Verbindung von Röntgenapplikator und Sondenschutz.
Die Fig. 1 zeigt einen Ballonkatheter 100 mit einem Katheterschaft 101, in den eine Röntgensonde 102 eines Röntgenapplikators 103 eingeführt ist. Der Ballonkatheter umfasst einen Ballon 104, der mit fluidem Medium 105 befüllt ist. Der Katheterschaft 101 besteht aus flexiblem Kunststoffmaterial. In dem Katheterschaft 101 ist ein Lumen 106 ausgebildet. In dem Ballon 104 ist ein mechanischer Anschlag 107 an einem inneren Endstück 120 vorgesehen, das sich im Ballon 104 befindet. Der Anschlag 107 ermöglicht ein einfaches und schnelles Positionieren der Röntgensonde 102 im Ballonkatheter. Die Röntgensonde 102 kann durch den Katheterschaft 101 in den Ballon 104 eingeführt werden. Der Ballon 104 ist aus einem harten Kunststoff, z.B. aus PET gefertigt. Der Katheterschaft 101 besteht demgegenüber aus einem weichen und elastischen Kunststoff, z.B. aus Silikon. An dem Ballonkatheter 100 ist ein Anschluss 108 ausgebildet. Der Anschluss 108 ist über eine Fluidleitung 109 mit dem Ballon 104 des Ballonkatheters 100 verbunden. Der Ballon 104 kann über den Anschluss 108 mit dem fluiden Medium 105 befüllt werden. Als fluides Medium 105 eignet sich insbesondere sterile isotonische Kochsalzlösung. Sterile isotonische Kochsalzlösung gewährleistet eine hohe Patientensicherheit. Für das Befallen des Ballons 104 im Ballonkatheter könnten allerdings grundsätzlich auch Gase eingesetzt werden.
Für den Betrieb im Ballonkatheter 100 befindet sich die Röntgensonde im inneren Lumen 106 des Katheterschafts 101. Sie steht dort in direktem Kontakt mit dem Anschlag 107. Dadurch kann das Isozentrum der Röntgensonde 102, d.h. das Zentrum des Bereichs, von dem aus die Röntgenstrahlung ausgeht, im Zentrum 110 des Ballons 104 des Ballonkatheters 100 angeordnet werden. Zusätzlich kann so eine unnötige Strahlenexposition von gesundem Gewebe bei einem Patient aufgrund bildgebender Verfahren wie etwa CT vermieden werden, um auszuloten, ob die Röntgensonde im Ballonkatheter korrekt angeordnet ist.
Das Material, aus dem Anschlag 107 besteht, hat ähnliche strahlenphysikalische Eigenschaften wie isotonische Kochsalzlösung, die sich als Füllmedium 105 für den Ballon 104 eignet. Dies bewirkt, dass ein mittels der Röntgensonde erzeugtes isotropes Strahlungsfeld nicht durch das Ballonkatheter nachhaltig beeinflusst wird, wie das bei unterschiedlichen Streueigenschaften für Röntgenstrahlung von Füllmedium und Anschlagmaterial bei dem Ballonkatheter der Fall wäre. Die Position des Anschlags 107 im Ballon 104 des Ballonkatheters 100 ist wie folgt auf die Geometrie der Röntgensonde 102 abgestimmt: Bei Betrieb der Anordnung befindet sich das Isozentrum der Röntgensonde 102, d.h. das Zentrum des Bereichs, von dem aus die Röntgenstrahlung ausgeht, im Zentrum 110 des Ballonkatheters 100. Darüber hinaus gewährleistet diese Maßnahme, dass für das Visualisieren der Position der Röntgensonde 102 des Röntgenapplikators 103, wenn diese in dem Ballonkatheter 100 in einen Patientenkörper eingeführt ist, dass der Patient keiner übermäßigen Strahlenbelastung ausgesetzt ist.
Es ist auch möglich, für den Anschlag 107 im Ballonkatheter 100 ein Material vorzusehen, dessen Streucharakteristik für Röntgenstrahlen von der Streucharakteristik des zum Befüllen des Ballons 104 des Ballonkatheters 100 eingesetzten Fluidmediums 105 verschieden ist. Wenn der Anschlag 107 aus Material besteht, das Röntgenstrahlung stark absorbiert bzw. streut, kann mittels einer geeigneten Geometrie des Anschlags 107 bewirkt werden, dass er die Abstrahlcharakteristik der Röntgensonde 102 wenig beeinträchtigt. Wird z. B. der Anschlag mit einer sternförmigen, hohlzylindrischen oder käfigartigen Geometrie ausgebildet, bestehen am Anschlag Öffnungen, durch die Röntgenstrahlung ungehindert hindurchtreten kann.
Für das Einstellen eines isotropen Strahlungsfeldes der Röntgenstrahlung, welche die Röntgensonde 102 erzeugt, kann der Ballonkatheter 100 an geeigneten Stellen mit Material dotiert werden, das Röntgenstrahlung streut. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, in dem Ballonkatheter 100 Abschirmungen und Filter vorzusehen.
Die Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt eines Ballonkatheters 200 mit einer Röntgensonde 202, der im Vergleich zum Ballonkatheter 100 aus Fig. 1 modifiziert ist. Soweit die Baugruppen im Abschnitt 200 des Ballonkatheters Baugruppen entsprechen, die das Ballonkatheter 100 aus Fig. 1 aufweist, sind diese in Fig. 2 mit Bezugszeichen in Form von Zahlen kenntlich gemacht, die im Vergleich zur Fig. 1 um die Zahl 100 erhöht sind.
Bei dem Ballonkatheter in Fig. 2 ist im Katheterschaft 201, der die Röntgensonde 202 aufnimmt, in einem als Endstück wirkenden Abschnitt 220 im Ballon 204 ein Anschlag 221 für die Röntgensonde 202 ausgebildet. Dieser Anschlag 221 besteht aus einem Material, das Röntgenstrahlen weniger stark dämpft bzw. streut, als das für den Ballon 204 vorgesehene Füllmedium 205.
An der zur Röntgensonde 202 weisenden Stirnseite 222 des Anschlags 221 gibt es einen Filter 223. Dieses Filter 223 besteht aus Aluminium. Aluminium absorbiert Röntgenstrahlen vergleichsweise stark. Das Filter 223 hat in der Schnittebene des in Fig. 2 gezeigten Teilschnitts einen halbmondförmigen Querschnitt. Diese Geometrie des Filters 223 bewirkt, dass Röntgentrahlung, die in Richtung der Achse 2204 aus der Röntgensonde 202 austritt, stärker abgeschwächt wird als Röntgenstrahlung, die von der Röntgensonde 202 unter einem Winkel 225 zur Achse 224 abgestrahlt wird.
Es sei bemerkt, dass anstelle von Aluminium für das Material von Filter 223 auch eine andere Substanz eingesetzt werden kann, etwa Wolfram oder Barium. Auch ist es möglich, den Anschlag 221 selbst mit Material auszuführen, das Röntgenstrahlen absorbiert, etwa aus Kunststoff, der mit Substanzen dotiert sind, die Röntgenstrahlen stark absorbieren bzw. streuen.
Die Fig. 3 zeigt im Schnitt ein weiteres Ballonkatheter 300 mit Röntgenapplikator 303. Das Ballonkatheter 300 ist im Vergleich zum Ballonkatheter 100 aus Fig. 1 und zum Ballonkatheter 200 aus Fig. 2 modifiziert. Soweit das Ballonkatheter 300 und der Röntgenapplikator 303 Baugruppen aufweist, die auch beim Ballonkatheter 100 und dem Röntgenapplikator 103 aus Fig. 1 vorgesehen sind, haben diese in Fig. 3 Bezugszeichen in Form von Zahlen, die im Vergleich zu Fig. 1 um die Zahl 200 erhöht sind.
Das Ballonkatheter 300 hat einen Katheterschaft 301 mit einem Lumen 306 zur Aufnahme der Röntgensonde 302 des Röntgenapplikators 303. Das Ballonkatheter 300 umfasst einen Ballon 304, der an einem Frontabschnitt 331 des Katheterschafts 301 angeordnet ist. In dem Ballonkatheter 300 ist eine Fluidleitung 309 zu einem Anschluss 308 ausgebildet. Über den Anschluss 308 kann der Ballon 304 mit fluidem Medium 305 befüllt werden. In dem Frontabschnitt 331 des Ballonkatheters 300 ist ein Endstück in Form eines röhrenförmigen Stabilisierungselements 332 angeordnet. Das röhrenförmige Stabilisierungselement 332 besteht aus Kunststoff. Dieses röhrenförmige Stabilisierungselement 332 hat eine Doppelfunktion: Zum einen versteift es das Ballonkatheter 300 im Frontabschnitt in Richtung der Achse 333. Zum anderen dient es als Anschlag für den hülsenförmigen Vorsatz 334 einer
Sondenschutzeinrichtung 335. Der hülsenförmige Vorsatz 339 besteht aus steifem Kunststoff. Es ist jedoch auch möglich, den hülsenförmigen Vorsatz 339 aus Edelstahl auszuführen. Der hülsenförmige Vorsatz 339 ist röhrenförmig ausgebildet. Es stabilisiert die Röntgensonde 302. Die Sondenschutzvorrichtung 335 ist mit dem Röntgenapplikator 303 durch eine erste Schnittstelle 336 fest mit dem Gehäuse 337 des Röntgenapplikators 303 verbunden.
In den hülsenförmigen Vorsatz 339 hat die Sondenschutzeinrichtung 335 einen Stirnabschnitt 340. Dieser Stirnabschnitt 340 ist für den Eingriff in einen Aufhahmeabschnitt 341 ausgebildet, den das röhrenförmige Stabilisierungselement 332 aufweist. Der Stirnabschnitt 340 des hülsenförmigen Vorsatzes 339 der Sondenschutzeinrichtung 335 und der Aufhahmeabschnitt 341 des röhrenförmigen Stabilisierungselements 332 bilden so eine zweite Schnittstelle 342, die als kraftschlüssige Verbindung wirkt.
Das Ballonkatheter 300 ist für die Aufnahme der Röntgensonde 302 mit dem hülsenförmigen Vorsatz 339 der Sondenschutzeinrichtung 335 ausgelegt.
Die Geometrie der Sondenschutzeinrichtung 335 mit den Schnittstellen 336 und 342 ist dabei derart auf die Geometrie des Röntgenapplikators 303 um des Ballonkatheters 300 abgestimmt, dass das Emissionszentrum für Röntgenstrahlen 343 aus der Röntgensonde 302 für sich genommen im Zentrum des Ballons 304 befindet, wenn dieser mit fluidem Medium 305 prall angefüllt ist.
Zum Erzeugen von Röntgenstrahlen 343 ist in der Röntgensonde 302 ein Target 344 angeordnet, das aus Gold besteht. Zu diesem Target 344 werden Elektronen 345 aus einer Elektronenquelle 346 mittels Hochspannung, die an eine Beschleunigungsstufe 347 angelegt ist, beschleunigt. Der Röntgenapplikator 303 enthält magnetische Ablenkspulen 348. Mittels der magnetischen Ablenkspulen 348 kann ein Magnetfeld eingestellt werden, um die zu dem Target 344 beschleunigten Elektronen 345 abzulenken. Dies ermöglicht, den Ort 349, an dem die beschleunigen Elektronen 345 auf das Target treffen, einzustellen. Damit kann das räumliche Strahlungsprofil der von der Röntgensonde 302 freigesetzten Röntgenstrahlung 343 eingestellt werden und es ist möglich, in gewissen Grenzen Veränderungen des räumlichen Strahlungsprofils aufgrund von Verbiegen der Röntgensonde 302 auszugleichen.
Der hülsenförmige Vorsatz 339 der Sondenschutzeinrichtung 335 wirkt als mechanischer Stabilisator für die Röntgensonde 302. Er sichert die Röntgensonde 302 gegen Verbiegen im Bezug auf die Achse 333. Diese Maßnahme ermöglicht, durch den Ballon 304 des Ballonkatheters 300 und den hülsenförmigen Vorsatz 339 der Sondenschutzeinrichtung 335 in dem Röntgenapplikator 303 mechanische Kräfte einzuleiten, ohne dass es dabei zu übermäßigem mechanischem Belastungen der Röntgensonde 302 kommt, die sich in einer Weise auf das Strahlungsprofϊl aus der von der Röntgensonde Freigesetzten Röntgenstrahlung auswirkt, die nicht mehr durch geeignetes Ansteuern der magnetischen Ablenkspulen 348 ausgeglichen werden kann.
Damit eignet sich die in Fig. 3 gezeigte Anordnung aus Röntgenapplikator 303, Ballonkatheter 300 und Sondenschutzeinrichtung 335 insbesondere zum Einsatz in einer verstellbaren Statiworrichtung, die automatisch aufgrund der in die Anordnung eingeleiteten Kräfte verstellt und nachgeführt wird, um so etwa bei IORT Atembewegungen eines Patienten auszugleichen.
Eine solche verstellbare Statiworrichtung kann beispielsweise als Servereinrichtung ausgebildet sein, bei der mittels geeigneter Stellantriebe die Stativachsen aufgrund einer in die Anordnung aus Röntgenapplikator 303, Ballonkatheter 300 und Sondenschutzeinrichtung 335 eingeleitete Kraft verstellt wird. Es ist jedoch auch möglich, als Statiworrichtung eine Statiworrichtung mit ausbalancierten Stativachse vorzusehen, bei der die von der Anordnung aus Röntgenapplikator 303, Ballonkatheter 300 und Sondenschutzeinrichtung 335 aufgenommene Kraft Reibungs- und Trägheitskräfte überwindet, die an dem entsprechenden Stativ auftreten.
Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt des Ballonkatheters 300 mit Sondenschutzeinrichtung 335 und Röntgenapplikator 303 aus Fig. 3 entlang der Linie IV - IV. Soweit die Fig. 4 Baugruppen zeigt, die auch in Fig. 3 zu sehen sind, sind diese durch die gleichen Bezugszeichen wie ich Fig. 3 kenntlich gemacht.
Im Bereich der vorgesehenen Betriebsposition der Röntgensonde 302 im Ballon 304 des Ballonkatheters hat die Wandung 401 des röhrenförmigen Stabilisierungselements 332 der Sondenschutzeinrichtung Durchbrechungen 402, durch die Röntgenstrahlung ungedämpft über den Ballon 304 in das Patientengewebe eindringen kann.
Es sei bemerkt, dass als Alternative zu den in Fig. 1, 2, 3 und 4 erläuterten Anordnungen von Ballonkatheter und Röntgenapplikatoren auch vorgesehen sein kann, das Ballonkatheter ohne entsprechenden Anschlag für die Röntgensonde auszubilden, bzw. eine Sondenschutzeinrichtung vorzusehen, die ein freies Positionieren der Röntgensonde im Ballonkatheter ermöglicht. Dabei ist es günstig, für das Bewegen des Röntgenapplikators im Ballonkatheter einen mechanischen oder auch einen elektrischen Antrieb vorzusehen.
Die Fig. 5 zeigt einen Röntgenapplikator 503 mit einer Sondenschutzeinrichtung 535, der sich für IORT mit einem Ballonkatheter eignet, wie es anhand der Fig. 1 , 2, 3 und 4 beschrieben wurde. Soweit der Röntgenapplikator 503 Baugruppen hat, die Baugruppen des Röntgenapplikators 303 aus Fig. 3 entsprechen, sind diese mit dem Vergleich zu Fig. 3 um die Zahl 100 erhöhte Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht.
Der Röntgenapplikator 503 umfasst eine Röntgensonde 502. Die Röntgensonde 502 befindet sich in einer Sondenschutzeinrichtung 535. Die Sondenschutzeinrichtung 535 umfasst einen ersten hülsenförmigen Vorsatz 551 und einen zweiten hülsenförmigen Vorsatz 552. Am distalen Ende des ersten hülsenförmigen Vorsatzes 551 ist ein erster halbkugelförmiger Abschluss 553 ausgebildet. Der zweite hülsenformige Vorsatz 552 hat einen halbkugelförmigen Abschluss 554. Die halbkugelförmigen Abschlüsse 553, 554 haben die Form von Teil-Zylinderschalen.
Der erste halbkugelförmige Abschluss 553 und der zweite halbkugelförmige Abschluss 554 besteht aus Edelstahl. Edelstahl ist ein Material, das Röntgenstrahlen stark absorbiert. Der zweite hülsenförmige Vorsatz 552 kann in dem ersten hülsenförmigen Vorsatz 551 um die Achse 555 gedreht werden.
Für das Drehen des ersten hülsenförmigen Vorsatzes 551 hat die Sondenschutzeinrichtung 535 einen elektrischen Antrieb 556. Der zweite hülsenförmige Vorsatz 552 kann mittels eines elektrischen Antriebs 557 um die Achse 555 bewegt werden. Durch Verstellen des ersten hülsenförmigen Vorsatzes 551 und zweiten hülsenförmigen Vorsatzes 552 können die halbkugelförmigen Abschlüssen 553, 554 zueinander koaxial verdreht werden.
Fig. 6 zeigt einen Schnitt des Röntgenapplikators 503 mit der Sondenschutzeinrichtung 535 in der in Fig. 5 mit VI kenntlich gemachten Schnittebene und der dort angedeuteten Blickrichtung. Gleiche Baugruppen sind in Fig. 5 und Fig. 6 mit identischen Bezugszeichen kenntlich.
Durch Verstellen der halbkugelförmigen Abschlüsse 553, 554 um die Achse 555 relativ zueinander kann ein Öffnungswinkel 556 eingestellt werden, in dem Röntgenstrahlen 557 für IORT aus der Röntgensonde 502 in den entsprechenden Ballonkatheter an Patientengewebe abgegeben werden kann.
Die beweglichen halbkugelförmigen Abschlüsse 553, 554 ermöglichen also das definierte Konfigurieren der Anordnung für eine Strahlentherapieanwendung. Es sei bemerkt, dass anstelle von zwei elektrischen Antrieben 556, 557 für das Verstellen der halbkugelförmigen Abschlüsse 553, 554 auch mechanische Antriebe vorgesehen werden können. Darüber hinaus ist es möglich, lediglich einen Antrieb vorzusehen und die beiden hülsenförmigen Vorsätze mittels Getriebe miteinander zu koppeln, um diese abgestimmt aufeinander bewegen zu können.
Die Fig. 7 zeigt einen Abschnitt einer weiteren modifizierten Ausführungsform eines Röntgenapplikators mit einer Sondenschutzeinrichtung, die sich zum Einsatz mit einem Ballonkatheter eignet. Der Röntgenapplikator 703 hat eine Röntgensonde 702, die in einem Frontabschnitt 771 Röntgenstrahlen 772 mit isozentrischer Abstrahlcharakteristik bereitstellt. Die Sondenschutzeinrichtung ist mit einem verstellbaren hülsenförmigen Abschnitt 773 ausgeführt, der aus Edelstahl besteht und somit Röntgenstrahlen stark absorbiert. Durch Bewegen des hülsenförmigen Abschnitts 773 im Bereich des Frontabschnitts entsprechend dem Doppelpfeil 774 kann der Raumwinkelbereich „ß", in den Röntgenstrahlung in einem Ballonkatheter an Patientengewebe abgegeben wird, variiert werden. Im Rahmen einer weiteren modifizierten Ausführungsform ist es möglich, das Prinzip der Einstellung für die Sondenschutzeinrichtung bei dem anhand von Fig. 5 und Fig. 6 erläuterten Röntgenapplikator mit dem Prinzip der Einstellung für die Sondenschutzeinrichtung bei dem anhand von Fig. 7 erläuterten Röntgenapplikator zu kombinieren: Indem die beweglichen halbkugelförmigen Abschlüsse bei dem Röntgenapplikator nach Fig. 5 und Fig. 6 und die linearbewegliche Hülse entsprechend dem Röntgenapplikator nach Fig. 7 vorgesehen wird, kann ein mittels einer entsprechenden Röntgensonde generiertes Strahlungsfeld noch genauer eingestellt werden.
Es sei bemerkt, dass bei einem entsprechenden Röntgenapplikator nicht nur halbkugelförmige Abschlüsse vorgesehen werden können. Vielmehr ist es möglich, entsprechende Abschlüsse auch grade, schräg oder oval auszufuhren. Dies ermöglicht es, ein Öffhungsfenster für Röntgenstrahlung in zwei Richtungen unabhängig voneinander einzustellen. Insbesondere kann so das Raumwinkelsegment, in das Röntgenstrahlung aus der Röntgensonde abgestrahlt wird, definiert eingestellt werden.
Die Fig. 8 zeigt einen Abschnitt eines weiteren Röntgenapplikators 803, dem eine Sondenschutzeinrichtung 835 zugeordnet ist.
Systeme, die therapeutische Röntgenstrahlung freisetzen, können Umwelt, Bedienpersonal und Patienten bei falschem Betrieb schädigen. Um eine hohe Betriebssicherheit zu gewährleisten, umfasst die in Fig. 8 gezeigte Anordnung von Röntgenapplikator 803 und Sondenschutzeinrichtung 835 ein Interlocksystem 880. Das Interlocksystem 880 hat einen Anschlussabschnitt 810, mittels dessen es an einer nicht weiter dargestellten Stativeinrichtung befestigt werden kann. Das Interlocksystem 880 ist fest mit der Sondenschutzeinrichtung 835 verbunden. Das Interlocksystem 880 umfasst eine erste Einheit 881 für Interlock und eine entsprechende zweite Einheit 882. Die erste Einheit 881 hat einen Sender 883, der ein erstes optisches Signal generiert, das über Spiegelflächen 884, 885 am Interlocksystem 880 einer Empfängereinheit 887 zugeführt wird.
Die zweite Einheit 882 hat einen Sender 888, der ein entsprechendes gepulstes optisches Signal generiert, das über Spiegelflächen 889, 890 zu einer Empfangereinheit 891 gelangen kann. Die Pulsfrequenzen für das optische Signal der ersten Einheit 881 und der zweiten Einheit 882 sind verschieden. Das Interlocksystem 880 ist mit einer nicht weiter dargestellten Steuereinheit des Röntgenapplikators verbunden. Es bewirkt, dass der Röntgenapplikator 803 nur Röntgenstrahlung frei setzt, wenn die Sondenschutzeinrichtung 835 an den Röntgenapplikator 803 angeschlossen ist.
Die Fig. 9 zeigt einen weiteren Röntgenapplikator 903 mit einer Sondenschutzeinrichtung 935. Diese Anordnung umfasst ein Interlocksystem 980, das einen Anschlussabschnitt 990 hat. Mittels dieses Anschlussabschnitts 990 kann der Röntgenapplikator 903 und die Sondenschutzeinrichtung 935 wiederum an einer nicht weiter dargestellten Stativeinrichtung aufgenommen werden.
Das Interlocksystem 980 enthält als erste Einheit 991 einen Barcodeleser 993, der für das Auslösen von verschlüsselten Daten ausgelegt ist. Mittels des Barcodelesers 993 kann ein Barcode 994 als Kodierung im Anschlussabschnitt 990 ausgelesen werden. Als zweite Einheit 992 ist bei dem Interlocksystem eine Einheit vorgesehen, wie sie der ersten Einheit im Interlocksystem 880 aus Fig. 8 entspricht. Die Baugruppen dieser zweiten Einheit 992 sind mit im Vergleich zu Fig. 8 um die Zahl 100 erhöhten Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht.
Diese Daten überfuhrt er ins System und ermöglicht so eine entsprechende Bestrahlungsplanung. Das System kann so die Bestrahlung verhindern, falls gewisse Rahmenbedingungen, z.B. Größe, Typ, Verfallsdatum nicht erfüllt sind. In diesem Fall ist zu 100% sichergestellt, dass auch wirklich der aufgeplante Applikator für die Bestrahlung verwendet wird. Es besteht ebenfalls die Möglichkeit, dass der Barcode nur einen Faktor oder eine Funktion enthält, wodurch ein für diesen Applikatortyp auf dem System befindliches Standardfile auf den wirklich adaptierten Applikator angepasst wird.
Der Barcodeleser kann im optischen Interlock integriert oder als extra Barcodeleser angebracht sein.
Der Barcode kann direkt auf der reflektiven Fläche oder auf dem Schaft des Applikators und/oder auf der des Röntgensondenschutzes aufgebracht sein.

Claims

Patentansprüche:
1. Ballonkatheder (100; 200, 300), insbesondere für einen Röntgenapplikator (103, 303, 503, 803, 903), der einen mit einem Medium (105, 205, 305) befüllbaren, hinsichtlich seines Volumens erweiterbaren Ballon (104, 204, 304) und einen Kathederschaft (101, 201, 301) zum Einfuhren des Röntgenapplikators (103, 303, 503, 803, 903) aufweist, und wobei der Ballon (104, 204, 304) oder der Kathederschaft (101, 201, 301) in der Verlängerung des Kathederschafts (101, 201, 301) ein steifes inneres Endstück (120, 220, 332) aufweist.
2. Ballonkatheder nach Anspruch 1, wobei der Kathederschaft (101, 201, 301) ein biegsamen weiches Rohr aufweist.
3. Ballonkatheder nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Endstück (220, 332) zylindrisch ist und eine Zylinderachse (224, 333) hat, die im wesentlichen koaxial zur Achse des Kathederschafts (201, 301) verläuft.
4. Ballonkatheder nach Anspruch 3, wobei das Endstück (220) senkrecht zur Zylinderachse (224) einen runden oder sternförmigen Querschnitt aufweist, der vorzugsweise käfigartig durchbrochen ist.
5. Ballonkatheder, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei im Inneren des Endstücks (120, 220) ein mechanischer Anschlag (107, 221) vorhanden ist.
6. Ballonkatheder nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei im Inneren des Endstücks (220) ein Filter (223) angeordnet ist.
7. Ballonkatheder, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei zwei Teil- Zylinderschalen aus einem Röntgenstrahlung absorbierenden Material koaxial und drehbar zu einander vorgesehen sind.
8. Röntgenapplikator (103, 303, 503, 803, 903), zu Verwendung mit einem Ballonkatheder (100, 200, 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Röntgenapplikator (103, 303, 503, 803, 903) mit einem Ballonkatheter (100, 200, 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
10. Röntgenapplikator nach Anspruch 8 oder 9, wobei zusätzlich eine Röntgensonde (102, 202, 302, 502, 702) mit einem evakuierten Rohr mit einem darin angeordneten Target (334) und einer Elektronenquelle (346) und einem Elektronenbeschleuniger (347) vorgesehen ist.
11. Röntgenapplikator nach Anspruch 10, wobei zusätzlich eine Sondenschutzeinrichtung (335, 535, 735, 835, 935) vorgesehen ist, die ein stabiles Rohr (339) zum Einfuhren der Röntgensonde aufweist und die mittels einer Schnittstelle (341) mit einem starren Teil (340) des Ballonkatheters (100, 200, 300) verbindbar ist.
12. Röntgenapplikator nach Anspruch , bei der die Sondenschutzeinrichtung (335, 535, 735, 835, 935) vom Röntgenapplikator (103, 303, 503, 803, 903) trennbar und mit diesem verbindbar ist.
13. Röntgenapplikator nach Anspruch 11 oder 12, bei der die Sondenschutzeinrichtung (535) zwei Teilzylinderschalen (553, 554) umfasst, die aus Röntgenstrahlung absorbierendem Material bestehen und die zueinander koaxial drehbar angeordnet sind.
14. Röntgenapplikator nach Anspruch 11, wobei die Sondenschutzeinrichtung (935) im Bereich der Schnittstelle eine Kodierung (994) aufweist.
15. Modular aufgebaute Anordnung mit Röntgenapplikator umfassend:
ein Basisgerät mit einer Elektronenquelle (346), einem Elektronenbeschleuniger (347), einem evakuierten Rohr und einem an einem distalen Ende im evakuierten Rohr angeordneten Target (334) zur Erzeugung von Röntgenstrahlung (343) durch auf das Taget (334) auftreffende Elektronen (345);
einer am Basisgerät aufnehmbaren und von diesem trennbaren Sondenschutzeinrichtung (339), die ein Rohr (339) aufweist, in welches das evakuierte Rohr des Basisgeräts einführbar ist; und einen Ballonkatheder (300), der einen proximalen flexiblen Schlauch, ein distales steifes Endstück und einen hinsichtlich seines Volumens erweiterbaren Ballon (304) aufweist.
16. Modular aufgebaute Anordnung mit Röntgenapplikator umfassend:
ein Basisgerät mit einer Elektronenquelle (346), einem Elektronenbeschleuniger (347), einem evakuierten Rohr und einem an einem distalen Ende im evakuierten Rohr angeordneten Target (334) zur Erzeugung von Röntgenstrahlung (343) durch auf das Taget (334) auftreffende Elektronen (345);
einer am Basisgerät aufnehmbaren und von diesem trennbaren Sondenschutzeinrichtung (335), die ein Rohr (339) aufweist, in das das evakuierte Rohr des Basisgeräts einführbar ist; wobei
die Sondenschutzeinrichtung (335) im Bereich der Schnittstelle (336) zum Basisgerät eine Kodierung (994) aufweist.
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