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DE10135313A1 - Shock wave treatment of pathological tissue regions in the human body, whereby a sectional imaging technique is used prior to treatment to precisely locate tissue to be treated and so increase the efficacy of the treatment - Google Patents

Shock wave treatment of pathological tissue regions in the human body, whereby a sectional imaging technique is used prior to treatment to precisely locate tissue to be treated and so increase the efficacy of the treatment

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DE10135313A1
DE10135313A1 DE10135313A DE10135313A DE10135313A1 DE 10135313 A1 DE10135313 A1 DE 10135313A1 DE 10135313 A DE10135313 A DE 10135313A DE 10135313 A DE10135313 A DE 10135313A DE 10135313 A1 DE10135313 A1 DE 10135313A1
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DE
Germany
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human body
treatment
shock wave
pathological
sectional image
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DE10135313A
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Inventor
Gerd Kievernagel
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Abstract

Device for treatment of pathological regions of the human body with shock waves whereby a section imaging instrument, such as a computer tomography or magnetic resonance tomography instrument is used to generate a sectional image of the pathological region of interest. A locating arrangement is then used to mark the skin surface, based on the section images and a shock wave generator is positioned in the corresponding location and focussed on the area of interest. An Independent claim is made for a method for treating a patient using shock wave therapy, whereby the location of tissue to be treated is first precisely located using a sectional imaging technique, such as CT or NMR.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Behandlung des menschlichen Körpers mit Stoßwellen. The invention relates to an apparatus and a method for the treatment of the human body with shock waves.

Eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren dieser Art ist bekannt in Form eines Stoßwellengenerators, welcher über einen Balg auf die Oberfläche des menschlichen Körpers aufgesetzt wird und welcher mit Ultraschall zum Orten der pathologischen Region ausgestattet ist. Hierdurch läßt sich aber in vielen Fällen, insbesondere bei kleinen Abmessungen der pathologischen Region, diese nur schwer und ungenau orten. Eine andere Art der Ortung kann mittels Röntgenaufnahmen erfolgen. Diese hat jedoch den Nachteil, daß die Röntgenortung von zweidimensionalen Aufnahmen ausgeht. Darüber hinaus ist die Strahlenbelastung für Patient und Operateur gravierend. A device or a method of this type is known in the form of a shock wave generator, which over a bellows on the surface of the human body is placed and which with ultrasound to locate the pathological region. This leaves but in many cases, especially small ones Dimensions of the pathological region, this is difficult and locate inaccurately. Another type of location can be by means of x-rays. However, this has the Disadvantage that the X-ray location of two-dimensional Recordings runs out. In addition, the Serious radiation exposure for patient and surgeon.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren dahingehend weiterzuentwickeln, daß die Ortungsgenauigkeit und damit die Behandlungssicherheit erhöht wird. The invention has for its object a Apparatus and a method therefor to further develop the location accuracy and thus the safety of treatment is increased.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine Schnittbilderzeugungseinrichtung, insbesondere Computertomograph oder Kernspintomograph, mittels der ein Schnittbild durch die pathologische Region erzeugt wird, einer Ortungseinrichtung, mittels welcher - ausgehend von den durch das Schnittbild vorgegebenen Raumkoordinaten - mindestens eine auf der Oberfläche des menschlichen Körpers den Raumkoordinaten der pathologischen Region zugeordnete Position markierbar ist und einer Stoßwellenerzeugungseinrichtung, welche auf die mindestens eine von der Ortungseinrichtung auf der Oberfläche des menschlichen Körpers markierte Position fokussierbar ist. This object is achieved in a device of the type mentioned in that a sectional image generation device, in particular Computer tomography or magnetic resonance imaging, by means of a Slice image is generated through the pathological region a locating device, by means of which - starting from the spatial coordinates given by the cross section - at least one on the surface of the human Body the spatial coordinates of the pathological region assigned position is selectable and one Shock wave generating device, which on the at least one from the location device on the Surface of the human body marked position is focusable.

Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch:

  • - Erstellen eines Schnittbildes in einer Ebene des menschlichen Körpers, in der sich eine pathologische Region befindet,
  • - Festlegung der Raumkoordinaten der pathologischen Region,
  • - Ortung mindestens einer den Raumkoordinaten der pathologischen Region zugeordneten Position auf der Oberfläche des menschlichen Körpers,
  • - Markierung der mindestens einen Oberflächenposition
  • - Beaufschlagung der mindestens einen markierten Position mit Stoßwellen.
According to the method according to the invention, this object is achieved by:
  • - creating a sectional image in a plane of the human body in which a pathological region is located,
  • - determination of the spatial coordinates of the pathological region,
  • - locating at least one position on the surface of the human body assigned to the spatial coordinates of the pathological region,
  • - Marking the at least one surface position
  • - Impact waves are applied to the at least one marked position.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß durch die Kombination aus der Schnittbilderzeugungseinrichtung und der Ortungseinrichtung eine sehr viel effektivere Beaufschlagung der pathologischen Region mit Stoßwellenenergie erfolgen kann, da eine sehr viel genauere Projektion der im Inneren des Körpers liegenden pathologischen Region, z. B. einer Kalkablagerung, auf die Oberflächenposition am Körper erfolgen kann, an der die Stoßwellenerzeugungseinrichtung angesetzt wird. The invention is characterized in that Combination of the sectional image generation device and the locator a much more effective Impact of the pathological region with Shock wave energy can be done as a lot more accurate projection of the inside of the body pathological region, e.g. B. a limescale on the Surface position on the body can take place at which the Shock wave generating device is applied.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen The invention is based on a Exemplary embodiment drawing closer explained. Show

Fig. 1 eine Ansicht einer Schnittbilderzeugungs- und Ortungseinrichtung für ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 1 is a view of a Schnittbilderzeugungs- and locating means for one embodiment of the inventive device,

Fig. 2 eine Ansicht einer Stoßwellenerzeugungseinrichtung für ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 is a view of a shock wave generating device for an embodiment of the device according to the invention,

Fig. 3 ein Detail der Stoßwellenerzeugungseinrichtung nach Fig. 2, Fig. 3 shows a detail of the shock wave generating device according to Fig. 2,

Fig. 4 eine skizzierte Darstellung eines Schnittes durch eine pathologische Region in einem menschlichen Körper zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 4 is a sketched representation of a section through a pathological region in a human body to explain the method according to the invention.

Fig. 1 zeigt die Ansicht einer Schnittbilderzeugungs- und Ortungseinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 is a view of a Schnittbilderzeugungs- and locating device is in accordance with the embodiment of the present invention.

Die Einrichtung besteht zum einen aus einem beweglichen Patiententisch 1, auf dem der Patient horizontal gelagert wird und einer Schnittbilderzeugungs- und Ortungseinrichtung 2 in Form eines herkömmlichen Computertomographen. The device consists, on the one hand, of a movable patient table 1 on which the patient is placed horizontally and a sectional image generation and location device 2 in the form of a conventional computer tomograph.

Die pathologische Region, beispielsweise im Schulterbereich des Patienten (nicht dargestellt) befindet sich im Betriebszustand im Inneren des Computertomographen 2. The pathological region, for example in the shoulder area of the patient (not shown) is in the operating state inside the computer tomograph 2 .

Fig. 2 zeigt die Ansicht einer Stoßwellenerzeugungseinrichtung, welche ebenfalls Bestandteil des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist. Diese besteht aus einem verfahrbaren Stoßwellengenerator 3 und einem Therapiekopf 4, welcher auf die Oberfläche des zu behandelnden menschlichen Körpers aufsetzbar ist. Die Stoßwellenenergie wird aus dem Stoßwellengenerator 3 beispielsweise über eine Leitung zum Therapiekopf übertragen. Ein Detail des Therapiekopfes 4 zeigt Fig. 3. Auf der dem menschlichen Körper im Betriebszustand zugewandten Seite des Therapiekopfes 4 ist eine Koppelmembran 5 vorgesehen, um die Ultraschallenergie des Stoßwellengenerators unter Zwischenschaltung von Kontaktgel möglichst verlustfrei in den menschlichen Körper einzukuppeln. Fig. 2 shows the view of a shock wave generating device, which is also part of the embodiment of the present invention. This consists of a movable shock wave generator 3 and a therapy head 4 , which can be placed on the surface of the human body to be treated. The shock wave energy is transmitted from the shock wave generator 3, for example, via a line to the therapy head. A detail of the therapy head 4 is shown in FIG. 3. On the side of the therapy head 4 facing the human body in the operating state, a coupling membrane 5 is provided in order to couple the ultrasound energy of the shock wave generator into the human body with as little loss as possible with the interposition of contact gel.

Darüber hinaus besitzt der Therapiekopf 4 ein Visier 5 (beispielsweise als Laservisier ausgeführt), so daß der Therapiekopf über ein Fadenkreuz in der gewünschten Position ausrichtbar ist. Darüber hinaus ist ein Tiefenabstandsmesser vorgesehen, um den Therapiekopf einerseits in vertikaler Position über der Behandlungsstelle zu positionieren und zum anderen die Eindringtiefe der Ultraschallwellen des Stoßwellengenerators einzustellen. In addition, the therapy head 4 has a visor 5 (for example in the form of a laser sight), so that the therapy head can be aligned in the desired position using a crosshair. In addition, a depth distance meter is provided, on the one hand to position the therapy head in a vertical position above the treatment site and on the other hand to set the penetration depth of the ultrasonic waves of the shock wave generator.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Zunächst wird der Patient auf dem Patiententisch 1 im Computertomographen 2 so positioniert, daß die pathologische Region, beispielsweise ein Schultergelenk mit Kalkablagerungen, im Arbeitsbereich des Computertomographen 2 angeordnet ist. Im Computertomographen 2 wird in herkömmlicher Art und Weise ein Schnittbild durch die pathologische Region erzeugt, wie es in Fig. 4a bzw. 4b skizziert ist. In den in Fig. 4 dargestellten Schnittbildern finden sich die Raumkoordinaten der pathologischen Regionen, beispielsweise DEG 90, LEN 11 im Bild 4a oder DEG 90, LEN 14 in Fig. 4b wieder. The device according to the invention works as follows:
First, the patient is positioned on the patient table 1 in the computer tomograph 2 such that the pathological region, for example a shoulder joint with limescale deposits, is arranged in the work area of the computer tomograph 2 . In the computed tomograph 2 , a sectional image through the pathological region is produced in a conventional manner, as is sketched in FIGS. 4a and 4b. In the illustrated in Fig. 4-sectional images of the spatial coordinates of the pathological regions can be found, for example, 90 DEG, LEN 11 in Figure 4a, or 90 DEG, LEN 14 in Fig. 4b again.

Innerhalb des Computertomographen 2 ist eine Laserortungseinrichtung installiert, mittels welcher entsprechend den durch das Schnittbild (Fig. 4) vorgegebenen Raumkoordinaten die auf der Oberfläche des menschlichen Körpers der pathologischen Region zugeordneten Stellen markierbar sind. Somit wird die im Inneren des Körpers befindliche pathologische Region auf den in der Regel nächstliegenden Punkt auf der Oberfläche des Körpers projiziert. A laser locating device is installed within the computer tomograph 2 , by means of which the locations assigned to the pathological region on the surface of the human body can be marked in accordance with the spatial coordinates specified by the sectional image ( FIG. 4). The pathological region located inside the body is thus projected onto the usually closest point on the surface of the body.

An der projizierten Stelle kann dann die in Fig. 3 dargestellte Stoßwellenerzeugungseinrichtung mit dem Therapiekopf 4 angreifen, so daß die markierte Oberflächenregion mit Stoßwellen und damit der Zielbereich der Stoßwellen in der pathologischen Region im Inneren des menschlichen Körpers erreicht wird. The shock wave generating device shown in FIG. 3 can then engage with the therapy head 4 at the projected location, so that the marked surface region with shock waves and thus the target area of the shock waves in the pathological region inside the human body is reached.

Durch die Beaufschlagung mit den Stoßwellen wird die Kalkablagerung, die üblicherweise an der pathologischen Region auftritt, quasi aufgebröselt, so daß sie im Laufe der Zeit abgetragen wird. By applying the shock waves, the Lime scale, usually due to the pathological Region occurs, quasi-crumbled, so that in the course the time is worn off.

Die Bedienung des Therapiekopfes 4 des Stoßwellengenerators 3 erfolgt dabei in einfacher Weise mittels des Visiers, welcher ebenfalls durch einen Laserstrahl unterstützt wird. The therapy head 4 of the shock wave generator 3 is operated in a simple manner by means of the visor, which is also supported by a laser beam.

Wesentlich gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des Verfahrens ist es, daß zunächst über die Erfassung der Schnittbilder im Computertomographen der Therapiepunkt räumlich lokalisiert wird und davon ausgehend die optimale Eindringtiefe der Stoßwellenenergie mittels der Ortungseinrichtung, insbesondere der Laserortungseinrichtung, festgelegt wird. Essential according to the device or The procedure is that first of all about the registration of the sectional images in the computer tomograph of the Therapy point is spatially localized and of it starting from the optimal penetration depth of the Shock wave energy by means of the locating device, in particular the laser locating device becomes.

Anstelle des Computertomographen kann auch ein herkömmlicher Kernspintomograph zur Erfassung des Schnittbildes oder der Schnittbilder eingesetzt werden. Instead of a computed tomograph, you can also use a conventional magnetic resonance tomograph for recording the Cross section or the cross section are used.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Behandlung pathologischer Regionen des menschlichen Körpers mit Stoßwellen gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - eine Schnittbilderzeugungseinrichtung, insbesondere Computertomograph oder Kernspintomograph, mittels der ein Schnittbild durch die pathologische Region erzeugt wird, - eine Ortungseinrichtung, mittels welcher - ausgehend von den durch das Schnittbild vorgegebenen Raumkoordinaten - mindestens eine auf der Oberfläche des menschlichen Körpers den Raumkoordinaten der pathologischen Region zugeordnete Position markierbar ist und - eine Stoßwellenerzeugungseinrichtung, welche auf die mindestens eine von der Ortungseinrichtung auf der Oberfläche des menschlichen Körpers markierte Position fokussierbar ist. 1. Device for treating pathological regions of the human body with shock waves characterized by the following features: a sectional image generation device, in particular a computer tomograph or magnetic resonance tomograph, by means of which a sectional image is generated through the pathological region, a locating device by means of which - starting from the spatial coordinates specified by the sectional image - at least one position on the surface of the human body which is assigned to the spatial coordinates of the pathological region can be marked and a shock wave generating device which can be focused on the at least one position marked by the locating device on the surface of the human body. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortungseinrichtung eine Laserortungseinrichtung ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the locating device a Laser locator is. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßwellenerzeugungsseinrichtung einen Therapiekopf aufweist, welcher mit der Oberfläche des menschlichen Körpers koppelbar ist. 3. Device according to claim 2, characterized in that the Shock wave generating device a therapy head which matches the surface of the human Body can be coupled. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Therapiekopf ein Laservisier, insbesondere unter Einschluß eines Fadenkreuzes, aufweist. 4. The device according to claim 3, characterized in that the therapy head Laser sight, especially including a Crosshair. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßwellenerzeugungseinrichtung eine Abstandsmeßeinrichtung zur Bestimmung der Eindringtiefe der Stoßwellenenergie aufweist. 5. The device according to claim 3 or 4, characterized in that the Shock wave generating device Distance measuring device for determining the penetration depth which has shock wave energy. 6. Verfahren zur Behandlung des menschlichen Körpers mit Stoßwellen gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: - Erstellen eines Schnittbildes in einer Ebene des menschlichen Körpers, in der sich eine pathologische Region befindet, - Festlegung der Raumkoordinaten der pathologischen Region, - Ortung mindestens einer den Raumkoordinaten der pathologischen Region zugeordneten Position auf der Oberfläche des menschlichen Körpers, - Markierung der mindestens einen Oberflächenposition - Beaufschlagung der mindestens einen markierten Position mit Stoßwellen. 6. Method for treating the human body with shock waves characterized by the following method steps: - creating a sectional image in a plane of the human body in which a pathological region is located, - determination of the spatial coordinates of the pathological region, - locating at least one position on the surface of the human body assigned to the spatial coordinates of the pathological region, - Marking the at least one surface position - Impact waves are applied to the at least one marked position.
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