DE3826709C2 - Ultraschall-Therapiegerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ultraschall-Therapiegerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches Ultraschall-Therapiegerät, bei welchem jedoch eine Positionssteuereinrichtung zum Bewegen des Abbildungs- Ultraschallübertragers entlang einer Linie, welche einen zentralen Punkt des Behandlungs-Ultraschallübertragers und dem Brennpunkt der Behandlungs-Ultraschallwellen verbindet, nicht vorgesehen ist, ist in Fig. 1 dargestellt und in der US-PS 4 658 828 offenbart.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Anordnung eines her­ kömmlichen Ultraschall-Behandlungsgerätes. Das Ultra­ schall-Behandlungsgerät weist ein Wasserbeutelgehäuse 22 auf. In dem Wasserbeutelgehäuse 22 sind ein Behandlungsübertrager 23 und ein Abbildungsübertrager 24 angeordnet. Das Wasserbeutelgehäuse 22 ist durch eine Membran 25 abgedichtet, und Ultraschallmediumsflüssigkeit (beispielsweise Wasser) 26 mit einer geeigneten akustischen Impedanz ist in das Gehäuse 22 eingefüllt. Das Gehäuse 22 wird in engen Kontakt mit der Körperoberfläche eines Patienten 21 gebracht, so daß Ultraschallenergie wirksam in den Patienten 21 eingestrahlt werden kann.

Der Behandlungsübertrager 23 wird durch einen mit ihm über ein Kabel verbundenen Treiberkreis 27 angetrieben bzw. angesteuert. Wenn der Treiberkreis 27 gestartet wird, erzeugt der Übertrager 23 eine starke Ultraschallwelle. Die Ultraschallwelle wird auf das Behandlungsziel 28 fokussiert, und dieser Abschnitt wird behandelt.

Ein Abbildungsübertrager 24 arbeitet mit einem B-Antriebs­ art-Steuerprozessorsystem 29 zusammen, um eine elektronische Sektorabtastung durchzuführen und dadurch ein tomo­ graphisches Bild in dem Patienten 21 zu erhalten. Da der Abbildungsübertrager 24 und der Behandlungsübertrager 23 so angeordnet sind, daß sie eine vorbestimmte Positions­ beziehung aufweisen, entspricht der Brennpunkt des Be­ handlungsübertragers 23 ständig einer Bildposition des durch den Abbildungsübertrager 24 erhaltenen tomographischen Bildes, und er wird als geeignete Markierung, beispielsweise als "x" auf dem Anzeigegerät 30, welches eine Kathodenstrahlröhrenanzeige aufweist, angezeigt. Das Bild des Behandlungszieles 28 wird zu der Position der Markierung (x) ausgerichtet, und der Behandlungsübertrager 23 wird angetrieben, um so eine Behandlung des Behandlungszieles 28 unter Verwendung einer starken Ultraschallenergie zu ermöglichen.

Da bei dem in Fig. 1 gezeigten Gerät der Abbildungsüber­ trager 24 so angeordnet ist, daß er von der Körperober­ fläche des Patienten 21 getrennt ist, wird die Behandlungs­ energie während der Behandlung nicht gestört. Es kann je­ doch ein zufriedenstellendes Ergebnis nicht erzielt wer­ den, wenn der Behandlungszustand beobachtet werden soll. Das heißt, ein durch den Abbildungsübertrager 24 erhaltenes Ultraschall- Tomographiebild wird unklar, da die Abbildung aufgrund der Multiplexreflexion durch die Membran 25 verzerrt wird. Aus diesem Grund kann eine Bestätigung des Behandlungsstatus oder eine Beurteilung der Behandlungswirkung oft nicht zufriedenstellend erfolgen, wenn lediglich das durch den Abbildungsübertrager erhaltene Tomographiebild verwendet wird. Bei diesem Gerät wird eine Röntgenfotografie nach der Behandlung aufgenommen, und die Behandlungswirkung wird unter Verwendung dieses Röntgenbildes beurteilt.

Wie oben beschrieben, kann bei dem herkömmlichen Ultra­ schall-Therapiegerät, obwohl die Behandlungs-Ultraschall­ energie durch den Abbildungsübertrager nicht gestört wird, durch den Abbildungsübertrager ein ausreichend klares tomographisches Bild nicht erhalten werden. Deshalb erlaubt dieses Gerät keine zufriedenstellende Überprüfung des Behandlungszustandes während oder nach einer Behandlung.

Es ist auch ein Ultraschall-Therapiegerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt (DE 35 43 867 A1). Dieses bekannte Gerät weist die gleichen Nachteile auf wie das oben beschriebene Gerät. Allerdings kann der Abbildungs- Ultraschallübertrager entlang der Linie verstellbar sein, welche den zentralen Punkt des Behandlungs-Ultraschallübertragers und den Brennpunkt der Behandlungs-Ultraschallwellen verbindet. Diese mögliche axiale Bewegung dient jedoch lediglich zur Anpassung der Position des Abbildung- Ultraschallübertragers an den jeweiligen Patientenkörper. Dabei bleibt der Abbildungs-Ultraschallübertrager immer in einer Position, in welcher er die vom Behandlungs- Ultraschallübertrager gelieferte Behandlungsenergie nicht stört.

Es ist schließlich auch ein Ultraschall-Therapiegerät bekannt (DE 35 36 144 A1), bei welchem der Behandlungs-Ultraschallübertrager in Form eines an einem Ende offenen Rotationsellypsoids vorhanden ist und er zwischen diesem Rotationsellypsoid und dem zu untersuchenden Körper angeordnete Abbildungs-Ultraschallübertrager seitlich bewegt werden kann, um die von dem Behandlungs-Ultraschallübertrager gelieferte Behandlungsenergie nicht zu stören. Der Abbildungs- Ultraschallübertrager ist in axialer Richtung nicht bewegbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ultraschall-Therapiegerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart auszuführen, daß bei Aufrechterhaltung einer wirksamen Behandlung ohne Störung der Behandlungsenergie durch den Abbildungs- Ultraschallübertrager ein klares Tomographiebild gewonnen werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Ultraschall-Therapiegerät durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Durch die Erfindung wird die genannte Aufgabe vollständig gelöst, wobei ein klares Tomographiebild erhalten wird, welches leichte Überprüfung der Behandlungswirkung und leichte Beurteilung des Abschlusses einer Behandlung ermöglicht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild mit der schematischen An­ ordnung eines herkömmlichen Ultraschall-Therapiegerätes,

Fig. 2 ein Blockschaltbild mit der schematischen Anordnung eines Ultraschall-Therapiegerätes nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 3 bis 5 jeweils Darstellungen von Zuständen auf den Anzeigeschirmen zur Erläuterung der Arbeitsweise des in Fig. 2 gezeigten Gerätes,

Fig. 6 die Darstellung einer Positionsmarkierung für eine Abtastebene, welche an einem Applikator in dem Gerät nach Fig. 2 angebracht ist,

Fig. 7 eine Darstellung zur Erläuterung einer Funktion in dem Gerät nach Fig. 2,

Fig. 8 bis 10 Darstellungen anderer Ausführungsbeispiele einer an dem Applikator in dem erfindungsgemäßen Ultraschall-Therapiegerät angebrachten Markierung, und

Fig. 11 eine Darstellung einer Anordnung eines weiteren Ausführungsbeispieles eines Applikators in dem erfindungsgemäßen Ultraschall-Therapiegerät.

Fig. 2 zeigt die Anordnung eines Lithotriptors aus einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ultraschall- Therapiegerätes.

Der Lithotriptor umfaßt ein Wasserbeutelgehäuse 2, einen Behandlungs-Ultraschallübertrager 3, einen Abbildungs- Ultraschallübertrager 4, eine Membran 5, eine Ultra­ schallmediumsflüssigkeit 6, einen Balg 7, ein Applikator- Haltesystem 8, einen Behandlungsübertrager-Treiberkreis 9, ein B-Betriebsart-Steuerprozessorsystem 11, eine Welle 13, einen Wellenantrieb 14, einen Abbildungsüber­ trager-Positionsdetektor 15, einen Markierungspositions- Berechnungskreis 16, einen Abbildungsprozessor 17, eine Anzeigeeinrichtung 18, eine Konsole 20 und eine System­ steuerung 21.

Der Behandlungs-Ultraschallübertrager 3 und der Abbildungs- Ultraschallübertrager 4 für die Lithotripsie sind in dem Wasserbeutelgehäuse 2 angeordnet. Der untere Abschnitt des Gehäuses 2 ist ein Abschnitt, welcher in Kontakt mit dem zu untersuchenden Objekt (einem lebenden Körper, bei­ spielsweise einem Patienten) 1 gebracht wird. Der Balgen 7 ist an diesem Abschnitt angeformt, und die Abschlußseite dieses Abschnittes ist durch die Membran 5 abgedichtet. Die Ultraschallmediumsflüssigkeit 6 (beispielsweise Wasser) mit einer geeigneten akustischen Impedanz wird in eine abgedichtete Kammer eingefüllt, welche durch das Gehäuse 2 mit der Membran 5 und dem Balgen 7 gebildet wird. Eine Abtastoberflächenmarkierung 22 ist an einer oberen Außenfläche des Gehäuses 2 angebracht, wie in Fig. 6 gezeigt. Die Abtastebenenmarkierung 22 besteht beispielsweise aus einer geraden Linie, welche die Stel­ lung der Abtastebene eines durch den Abbildungsübertrager 4 aufgenommenen tomographischen Bildes anzeigt, wobei die Buchstaben "L" und "R" jeweils die linke und die rechte Position auf einem Anzeigeschirm anzeigen. Ein Abschnitt mit dem Gehäuse 2 und ein Abschnitt mit dem Behandlungs­ übertrager 3, dem Abbildungsübertrager 4, der Medium­ flüssigkeit 6, der Welle 13, dem Wellenantrieb 14 und dem Positionsdetektor 15, welche in dem Gehäuse 2 unterge­ bracht sind, bilden einen Ultraschall-Applikator. Der Applikator wird durch das Applikator-Haltesystem 8 ge­ halten. Im Gebrauch wird der Applikator so gehalten, daß das distale Ende des Balgens 7 an dem unteren Abschnitt des Gehäuses 2, beispielsweise die Membran 5, in Kontakt mit der Körperoberfläche eines Patienten 1 gebracht wird.

Der Behandlungsübertrager 3 ist ein Lithotripsie-Ultra­ schallübertrager mit einem Übertragerelement, welches in eine zurückgesetzte, gekrümmte Oberfläche eingeformt ist, die aus einer halbkugelförmigen Oberfläche mit einem Durchmesser von 100 mm und einer Krümmung von 160 mm be­ steht. Der Behandlungsübertrager 3 wird von einem Be­ handlungsübertrager-Treiberkreis 9 angesteuert und er­ zeugt Ultraschall-Wellenimpulse in einer vorgegebenen Frequenz und fokussiert eine starke Ultraschallenergie auf einen Stein 10 als zu zertrümmerndes Ziel, welcher in dem Brennpunkt angeordnet ist.

Der Abbildungsübertrager 4 arbeitet mit dem B-Betriebs­ art-Steuerprozessorsystem 11 zusammen, um eine elektronische Sektorabtastung unter Verwendung eines Ultraschallstrahl­ impulses durchzuführen und dabei tomographische Bilddaten in dem Patienten 1 zu gewinnen. Wenn beispielsweise der Abbildungsübertrager 4 einen Matrixübertrager umfaßt, in welchem eine Vielzahl von Übertragerelementen im Raster angeordnet sind, besitzt das B-Betriebsart-System 11 einen Abtastkreis und einen Signalprozessor. Der Abtastkreis steuert die Übertragerelemente durch korrespondierende Verzögerungsschaltungen unter Verwendung eines gemein­ samen Impulssignals an, wodurch er einen Ultraschallstrahl entsprechend den Verzögerungszeiten der Verzögerungsschal­ tungen bündelt und ihre Ablenkung abtastet. Der Signal­ prozessor holt die Signale von den Übertragerelementen des Abbildungsübertragers 4 durch die Verzögerungsschal­ tungen und führt eine Verarbeitung einschließlich Ver­ stärkung und Wellendetektion durch, wodurch ein Bild­ signal 12 eines B-Betriebsart-Bildes erhalten wird.

Das durch den Abbildungsübertrager 4 erhaltene Bildsignal 12 wird ein optimales Signal, wenn der Abbildungsüber­ trager 4 in engen Kontakt mit der Oberfläche des Pa­ tienten 1 gebracht wird, da aufgrund des Gehäuses 2 und der Membran 5 keine Mehrfachreflexionen auftreten. Der Abstand (die Tiefe) des Steines 10 von der Oberfläche des Patienten 1 ist nicht konstant, und er wechselt in Abhängigkeit von der Gestalt und der Körperbeschaffen­ heit eines jeden Patienten 1 sowie des jeweiligen Ab­ schnittes, wo der Stein sich befindet. Die Positionsbe­ ziehung zwischen dem Behandlungsübertrager 3 und dem Brennpunkt der Behandlungs-Ultraschallwelle ist jedoch konstant. Um zu erreichen, daß der Stein 10 mit der Po­ sition des Brennpunktes des Behandlungsübertragers 3 über­ einstimmt, kann die Tiefe des Gehäuses 2 durch Ausdehnung oder Zusammenziehen des Balgens 7 verändert werden. Da das innere Volumen des Gehäuses 2 ebenfalls bei der Aus­ dehnung bzw. dem Zusammenziehen des Balgens 7 verändert wird, sind eine mit dem Gehäuse 2 gekoppelte Flüssigkeits­ leitung und eine -pumpe (nicht dargestellt) vorgesehen, und die Ultraschallmediumsflüssigkeit innerhalb des Ge­ häuses kann über die Flüssigkeitsleitung und die Pumpe vermehrt bzw. vermindert werden. Der Abbildungsübertrager 4 muß bewegt werden, um in Kontakt mit der Oberfläche des Patienten 1 gebracht zu werden oder um so beiseite ge­ bracht zu werden, daß die Zertrümmerungs-Ultraschallener­ gie nicht gestört wird. Zu diesem Zweck ist der Abbil­ dungsübertrager 4 mit dem Wellenantrieb 14, der einen Schrittmotor aufweist, über die Welle 13 gekoppelt, so daß er durch diese beweglich gehalten wird. Die Welle 13 ist entlang der Mittelachse des Behandlungsübertragers 3 angeordnet, und sie wird durch den Wellenantrieb 14 hin und her bewegt. Bei Betätigung des Wellenantriebs 14 wird der Behandlungsübertrager 3 in Vertikalrichtung innerhalb eines vorgegebenen Bereiches auf einer Linie bewegt, wel­ che den Mittelpunkt des Übertragers 3 und dessen Brenn­ punkt verbindet, wie mit dem Pfeil A angegeben.

Ein Positionsdetektor 15 mit einem Potentiometer ist an der Welle 13 vorgesehen, und die Bewegungsstrecke der Welle 13, d.h. die Bewegungsstrecke des Abbildungsüber­ tragers 4, wird durch diesen Positionsdetektor 15 festge­ stellt. Das Detektionssignal wird der Markierungspositions- Berechnungsschaltung 16 zugeführt. Die Markierungspositions- Berechnungsschaltung 16 berechnet die Position des Brenn­ punktes der Ultraschallwelle von dem Behandlungsübertrager 3 in einer Abbildung des Bildsignals 12, welches durch den Abbildungsübertrager 4 erhalten wird, auf der Grundlage der Krümmung des Übertragers 3 und der Positionsbeziehung zwischen den Übertragern 3 und 4. Die Übertrager 3 und 4 sind so angeordnet, daß sie eine Positionsbeziehung auf­ weisen, welche durch die geometrischen Bedingungen in einem Anfangszustand bestimmt wird. Ein Markierungspo­ sitionssignal zur Bestimmung einer Markierungsposition wird eingestellt als Anfangswert entsprechend der vorge­ gebenen Positionsbeziehung in dem Anfangszustand. So kann eine von dem Positionsdetektor 15 festgestellte Bewegungs­ strecke, d.h., eine durch die Antriebseinrichtung 14 durch­ geführte Bewegungsstrecke, zu dem Anfangswert in dem An­ fangszustand addiert bzw. von ihm subtrahiert werden, und ein resultierender Wert kann dem Bildprozessor 17 einge­ geben werden. Die Markierungspositions-Berechnungsschal­ tung 16 gibt solch ein Markierungspositionssignal aus. Der Bildprozessor 17 besitzt einen digitalen Abtastwandler, und er wandelt ein Markierungssignal zur Anzeige einer richtigen Markierung in ein Videosignal im Fernsehformat auf der Grundlage eines B-Betriebsart-Bildsignals 12 und des Markierungspositionssignals um und überlagert es. Da­ nach sendet der Prozessor 17 das erhaltene Signal zu der Anzeigeeinrichtung 18, welche beispielsweise eine Kathoden­ strahlröhrenanzeige enthält, wodurch ein B-Betriebsart- Tomographiebild des Patienten 1 und eine Brennpunktmar­ kierung angezeigt werden.

Die Systemsteuerung 21 wird entsprechend dem Betrieb der Konsole 20 durch eine Bedienperson betrieben, und sie steuert die Behandlungsübertrager-Treiberschaltung 9, den Wellenantrieb 14 und den Bildprozessor 17.

Nachfolgend wird nun ein Lithotripsievorgang bei diesem Gerät beschrieben.

Obwohl die Position (die Tiefe) des Steines 10 in Ab­ hängigkeit von dem Patienten 1 wechselt, wie oben be­ reits beschrieben, wird der Abbildungsübertrager 4 auf eine Position für mittlere Tiefe in dem Gehäuse 2 einge­ stellt, und dann wird das Gehäuse 2 in Kontakt mit der Körperoberfläche des Patienten 11 gebracht. Da in diesem Fall die Bedienperson die Position und Richtung der Ab­ tastebene, wo ein Tomographiebild von außerhalb des Ge­ häuses 2 aufgenommen wird, nicht beobachten kann, setzt er das Gehäuse 2 auf eine geeignete Position des Pa­ tienten 1 bezüglich der Abtastebenenmarkierung 22, welche auf dem Gehäuse 2 angezeigt ist. Dann läßt man die An­ zeigeeinrichtung 18 ein mit dem Abbildungsübertrager 4 erhaltenes Tomographiebild anzeigen, wie in Fig. 3 ge­ zeigt ist, wobei der Stein 10 angezeigt wird. Wenn kein Stein 10 in dem Tomographiebild angezeigt wird, wird die Positionsbeziehung zwischen dem Gehäuse 2 und dem Pa­ tienten 1 mit bezug auf die Abtastebenenmarkierung 22 nachgestellt, während das angezeigte Tomographiebild be­ obachtet wird. Dann wird das Gehäuse 2 durch Ausdehnung bzw. Zusammenziehung des Balgens 7 bewegt, so daß die Brennpunktmarkierung M auf dem Anzeigegerät 18 mit einem Bild des Steines 10 übereinstimmt (s. Fig. 4). Ein Tomo­ graphiebild zu diesem Zeitpunkt ist ziemlich unklar auf­ grund der Mehrfachreflexionen des Wasserbeutelgehäuses 2, doch wird in diesem Zustand eine Positionierung vorge­ nommen. Der Abbildungsübertrager 4 wird in Fig. 2 nach unten bewegt, so daß er in eine Kontaktposition C einge­ stellt wird, in welcher der Übertrager 4 in Kontakt mit der Körperoberfläche des Patienten 1, lediglich durch die Membran 5 hindurch, steht. In diesem Zustand wird gemäß Darstellung in Fig. 5 der Bildaufnahmebereich des Tomo­ graphiebildes verändert. Da jedoch ein klares Tomographie­ bild erhalten werden kann, wird die Positionierung zwischen der Brennpunktmarkierung M und einem Bild des Steines 10 genau durchgeführt. Dann wird die Behandlungsübertrager- Treiberschaltung 9 gestartet.

Der Stein 10 wird zertrümmert, während der Zertrümmerungs­ zustand auf dem Anzeigegerät 18 überprüft wird. Wenn be­ stätigt wird, daß die Zertrümmerung des Steines 10 voll­ endet ist, wird die Behandlung beendet.

Der Lithotripsievorgang wird so durchgeführt, daß die Zer­ trümmerungsenergie entsprechend der Instruktionsgabe einer Bedienperson abgestrahlt wird, oder es wird die Zertrümmerungsenergie kontinuierlich mit einer vorge­ gebenen Frequenz abgestrahlt. Während die Zertrümmerungs- Ultraschallwelle erzeugt wird, wird der Abbildungsüber­ trager 4 außerhalb des Übertragungspfades für die Zer­ trümmerungsenergie von dem Behandlungsübertrager 3 bewegt, um eine wirksamere Lithotripsie zu erreichen.

Genauer gesagt, die Bedienperson betätigt die Konsole 20, um den Lithotripsievorgang zu starten. Wenn der Litho­ tripsievorgang gestartet wird, wird der Abbildungsüber­ trager 4 in die abseitige Position D außerhalb des Zer­ trümmerungsenergie-Übertragungspfades bewegt, beispiels­ weise in eine Position, welche mit der Oberfläche des Be­ handlungsübertragers 3 gemäß Darstellung in Fig. 7 über­ einstimmt, und seine Bewegungsstrecke wird durch den Po­ sitionsdetektor 15 festgestellt. In diesem Fall wird die Position des Abbildungsübertragers 4 vor seiner Bewegung in der Systemsteuerung 21 gespeichert. Wenn der Schreib­ zugang zu dem digitalen Abtastwandler des Bildprozessors 17 angehalten wird, wird das vor der Bewegung angezeigte Tomographiebild auf dem Anzeigegerät 18 als Standbild weiter angezeigt.

Nachdem der Abbildungsübertrager 4 aus dem Bereich des Zertrümmerungsenergie-Übertragungspfades bewegt wurde, wird die Behandlungsübertrager-Treiberschaltung 9 ange­ steuert, und ein Zertrümmerungsenergieimpuls wird von dem Übertrager 3 zu dem Stein 10 ausgestrahlt. Da in diesem Fall der Abbildungsübertrager 4 gemäß Darstellung in Fig. 7 in einer Abschattungs­ position D angeordnet ist, kann die gesamte Zertrümmerungs­ energie von dem Übertrager 3 zu dem Patienten 1 abgestrahlt werden. Wenn der Übertrager 4 nicht bewegt wird und wenn er in einer Kontaktposition C wie bei dem herkömmlichen Gerät angeordnet ist, werden die Zertrümmerungsenergie­ strahlen von den Bereichen E1 und E2 des Mittelabschnittes des Übertragers 3 durch den Abbildungsübertrager 4 gestört, und sie gehen so verloren.

Um den Verlust an Zertrümmerungsenergie wettzumachen, ist es notwendig, einen größeren Behandlungsübertrager zu ver­ wenden, was unausweichlich eine Vergrößerung der Baugröße des Applikators insgesamt zur Folge hat.

Wenn der Abbildungsübertrager 4 in einer Kontaktposition C angeordnet wird, kann außerdem in manchen Fällen die Zertrümmerungsenergie umgekehrt den Abbildungsvorgang des Abbildungsübertragers 4 nachteilig beeinflussen.

Nunmehr wird der Abbildungsübertrager 4 in seine Position vor seiner Bewegung zurückgebracht, und es wird ein Tomo­ graphiebild in Echtzeitaufnahme angezeigt.

Wenn die Bestrahlung von Zertrümmerungsenergie wiederum angeordnet wird, wird, nachdem der Abbildungsübertrager in eine Position außerhalb des Zertrümmerungsenergie-Über­ tragungspfades verbracht wurde, die Zertrümmerungsenergie in gleicher Weise wie vorher beschrieben, abgestrahlt.

Wenn eine kontinuierliche Lithotripsie unter Verwendung ständiger Impulse durchgeführt wird, dann kann dieser Vorgang in folgender Weise ausgeführt werden.

Wenn die zur Bewegung des Abbildungsübertragers 4 benötigte Zeit kürzer ist als das Zeitintervall zwischen den Im­ pulsen für kontinuierliche Zertrümmerung, d.h., daß der Übertrager 4 innerhalb einer Impulspause bewegt werden kann, dann kann die oben erwähnte Operation synchron mit den Impulsen für kontinuierliche Zertrümmerung durchge­ führt werden. Genauer gesagt, wenn die Annäherung des Übertragers 4 an den Patienten 1 und die Bildanzeige eines Ultraschall-Tomographiebildes, die Stehbildanzeige des Ultraschall-Tomographiebildes sowie die Beiseitebe­ wegung des Übertragers 4 und die Bestrahlung mit Zer­ trümmerungsenergie abwechselnd durchgeführt werden, kann ein Stein wirksam zertrümmert werden, während der Zer­ trümmerungszustand unter Verwendung eines Tomographie­ bildes eines erkrankten Abschnittes eines Patienten 1 im wesentlichen in Echtzeitmanier beobachtet werden, ohne daß die Zertrümmerungsenergie gestört wird.

Wenn die für die Bewegung des Übertragers 4 erforderliche Zeit länger ist als das Zeitintervall der Impulse für kontinuierliches Zertrümmern, wird eine Ruheperiode von geeigneter Dauer nach jeweils einigen Zertrümmerungsim­ pulsen gebildet, und der Bildübertrager 4 wird während dieser Periode bewegt, um ein tomographisches Bild zu er­ halten. Auf diese Weise kann die Lithotripsieoperation in einer Quasi-Echtzeitmanier durchgeführt werden.

Wenn keine Lithotripsie, sondern eine Behandlung mit Hyper­ thermie durchgeführt wird, wird häufig eine kontinuierliche Ultraschallwelle anstelle von Ultraschallimpulsen ausge­ strahlt. In diesem Fall wird eine Ruheperiode mit ge­ eigneter Dauer nach jeweils einer vorbestimmten Zeit­ periode gebildet, wie in dem Fall, wo die zur Bewegung des Übertragers 4 erforderliche Zeit länger war als das Zeitintervall der Impulse für kontinuierliches Zertrümmern bei der oben erwähnten Lithotripsie, und der Übertrager 4 wird während dieses Intervalls bewegt, um ein Tomographie­ bild zu erhalten.

Auf diese Weise kann eine Lithotripsieoperation bzw. eine Hypothermieoperation in einer Quasi-Echtzeitmanier durch­ geführt werden.

Nach der obigen Beschreibung wird der Abbildungsübertrager 4 zwischen einer Position, bei welcher der Übertrager 4 durch die Membran 5 in Kontakt mit dem Patienten 1 ge­ bracht wird, und einer Position, in welcher der Über­ trager 4 im wesentlichen mit der Oberfläche des Be­ handlungsübertragers 3 übereinstimmt, bewegt. Der Be­ wegungsbereich des Abbildungsübertragers 4 ist jedoch nicht im einzelnen beschränkt. Der Übertrager 4 muß le­ diglich an den Patienten 1 herangebracht werden, wenn ein Tomographiebild aufgenommen wird, und er braucht le­ diglich in eine Abseitsposition, bei der er die Behandlungs­ energie nicht stört, gebracht zu werden, wenn eine Be­ handlungs-Ultraschallwelle erzeugt wird.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wird ein Übertrager als Behandlungs-Ultraschallübertrager verwendet, welcher durch ein einzelnes Übertragerelement gebildet wird, um eine vorbestimmte Krümmung zu erhalten. Der Behandlungs-Ultra­ schallübertrager kann jedoch einen Übertrager verwenden, bei welchem eine Vielzahl von ebenen Übertragerelementen so kombiniert ist, daß eine zurückgesetzte Oberfläche mit einer vorgegebenen Krümmung gebildet wird (beispielsweise wird eine Vielzahl von Übertragerelementen auf eine ein­ gebuchtete Oberfläche mit einer vorgegebenen Krümmung eines Substrats aufgeklebt), und es kann ein Übertrager mit ringförmiger Rasteranordnung durch eine Vielzahl von konzentrischen Übertragerelementen gebildet werden, oder es kann auch ein Übertrager mit einer zweidimensionalen Matrixanordnung gebildet werden, bei welchem die Über­ tragerelemente in einer Matrix auf einer zweidimensionalen Ebene angeordnet sind.

Der Abbildungs-Ultraschallübertrager ist nicht auf einen Übertrager mit (linearer) Rasteranordnung beschränkt, vielmehr kann er auch ein mechanischer Übertrager für mechanische Abtastung eines einzelnen Übertragerelementes sein, oder er kann ein mechanischer Abtastübertrager mit ringförmiger Rasteranordnung zur mechanischen Abtastung eines Übertragers mit ringförmiger Rasteranordnung oder ein Übertrager mit zweidimensionaler Rasteranordnung sein.

Beschrieben wurde der Fall, bei dem der Abbildungsüber­ trager-Positionsdetektor und der Wellenantrieb jeweils getrennt angeordnet sind. Es kann jedoch auch die Puls­ anzahl eines Impulsmotors zum Wellenantrieb gezählt wer­ den, um eine Bewegungsstrecke zu ermitteln.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wurde ein Balgen ver­ wendet, um einen Stein und den Ultraschall-Brennpunkt auf­ einander zu positionieren. Anstelle dessen können auch der Behandlungs- und der Abbildungs-Ultraschallübertrager in dem Wasserbeutelgehäuse beweglich angeordnet sein.

Als Abtastebenenmarkierung, welche die Position einer Ab­ tastebene durch den Abbildungsübertrager anzeigt, kann die Abtastebenenmarkierung 31 auch so angebracht werden, daß sie sich von der Oberseite der Außenumfangsfläche des Gehäuses 30 gemäß Darstellung in Fig. 8 erstreckt, an­ stelle der an der Oberseite des Gehäuses 2 des Applikators angebrachten Abtastebenenmarkierung 22 gemäß Darstellung in Fig. 6. Alternativ dazu kann auch eine Abtastebenen­ markierung 33 gemäß Darstellung in Fig. 9 so ausgebildet sein, daß sie sich von der Oberseite des Gehäuses 32 er­ streckt (obwohl in diesem Fall die Buchstaben "L" und "R", welche die linke und die rechte Position des Tomographie­ bildes auf dem Anzeigeschirm anzeigen, vorzugsweise ange­ bracht sind, können die linke bzw. die rechte Position auf dem Anzeigeschirm auch ohne Anbringung dieser Buch­ staben "L" und "R" bestimmt werden, wenn die Abtastebenen­ markierung 34 gemäß Darstellung in Fig. 9 lediglich an einer Seitenfläche des Vorsprungs angebracht ist).

Der Abbildungsübertrager wird häufig schwenkbar auf dem Gehäuse angeordnet. In diesem Fall ragt gemäß Darstellung in Fig. 10 eine Welle 35 zum Halten des Abbildungsüber­ tragers von der Oberseite des Gehäuses 36 nach außen (während natürlich innerhalb des Gehäuses ein Abdichtungs­ zustand aufrechterhalten wird), und an diesem Abschnitt ist eine Abtastebenenmarkierung 37 vorgesehen, welche zusammen mit der Welle 35 verschwenkbar ist.

Wie in Fig. 11 gezeigt ist, kann ein Handgriff 39 zur Be­ wegung des Applikators an der Oberseite des Gehäuses 38 befestigt sein, wo er leicht zugänglich ist. Einige an der Konsole 20 vorgesehene Schalter, beispielsweise ein Halte­ schalter 40 zum Halten der Position des Applikators, ein Behandlungsstartschalter 41 zur Bestimmung des Beginns einer Behandlung auf Bestrahlung einer Ultraschallenergie und ein Behandlungsendschalter 42 zur Bestimmung der Be­ endigung einer Behandlung können an der Außenoberfläche des Gehäuses 38 vorgesehen sein, wo eine leichte Be­ dienung möglich ist. Ein Schalter zur Steuerung der Menge an Ultraschallmediumsflüssigkeit innerhalb des Gehäuses kann auf der Außenfläche des Gehäuses auch noch vorgesehen sein, wo eine leichte Bedienung ermöglicht ist. Natürlich können einige dieser Teile, nämlich Handgriff und Schalter, wahlweise angeordnet werden.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde ein Gerät für Ultraschall-Lithotripsie oder Ultraschall-Hypo­ thermie beschrieben. Die Erfindung kann jedoch auch auf andere Therapiegeräte für Bestrahlung mit Ultraschall­ energie angewendet werden.

Claims (8)

1. Ultraschall-Therapiegerät, umfassend:

• - einen Behandlungs-Ultraschallübertrager (3) zum Erzeugen von Behandlungs-Ultraschallwellen, welche auf einen vorgegebenen Brennpunkt in dem Körper eines zu untersuchenden Patienten gebündelt sind,
• - eine Treibereinrichtung (9, 21) für den Behandlungs- Ultraschallübertrager (3),
• - einen beweglich angeordneten Abbildungs-Ultraschallübertrager (4) zum derartigen Senden und Empfangen einer Abbildungs- Ultraschallwelle, daß ein tomographisches Bild des zu untersuchenden Patienten erhalten wird,
• - eine Tomographiebild-Erzeugungseinrichtung (11, 17) zum Ansteuern des Abbildungs-Ultraschallübertragers (4) zum Senden der Abbildungs-Ultraschallwelle und zum Erzeugen eines tomographischen Bildes des zu untersuchenden Patienten auf der Grundlage eines durch den Abbildungs-Ultraschallübertrager (4) empfangenen Ultraschall-Echosignals,
• - eine Anzeigeeinrichtung (18) zur Anzeige des durch die Tomographie- Erzeugungseinrichtung (11, 17) erzeugten Tomographiebildes, und
• - eine Positionssteuereinrichtung (14, 21) zum Bewegen des Abbildungs-Ultraschallübertragers (4) entlang einer Linie, welche einen zentralen Punkt des Behandlungs-Ultraschallübertragers (3) und den Brennpunkt der Behandlungs-Ultraschallwellen verbindet,
  dadurch gekennzeichnet, daß
  die Positionssteuereinrichtung (14, 21) den Abbildungs- Ultraschallübertrager (4) koordiniert mit der Treibereinrichtung (9, 21) zyklisch zwischen einer ersten Position in im wesentlichen engen Kontakt mit dem Körper des zu untersuchenden Patienten und einer zweiten Position, die von dem Körper entfernt liegt, bewegt, und daß die Behandlungs- Ultraschallwelllen erzeugt werden, wenn der Abbildungs- Ultraschallübertrager (4) sich in der zweiten Position befindet, und daß ein Positionsdetektor (15) zum Feststellen der Position des durch die Positionssteuereinrichtung bewegten Abbildungs-Ultraschallübertragers, und Markierungs-Anzeigeeinrichtung (16, 17) vorgesehen sind, um auf der Anzeigeeinrichtung (18) eine Überlagerung und Anzeige einer Markierung zu erzeugen, welche den Brennpunkt des Behandlungs-Ultraschallübertragers in Abstimmung mit der durch den Positionsdetektor (15) erhaltenen Position zeigt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behandlungs-Ultraschallübertrager (3) Ultraschallwellen für eine Lithotripsie erzeugt.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behandlungs-Ultraschallübertrager (3) Ultraschallwellen für eine Hyperthermie erzeugt.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionssteuereinrichtung Einrichtungen (21) zum Steuern der Wegbewegung des Abbildungs-Ultraschallübertragers (4) bei jedem Lithiotripsievorgang aufweist.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionssteuereinrichtung Einrichtungen zum Steuern der Wegbewegung des Abbildungs-Ultraschallübertragers (4) bei jeweils einer vorgegebenen Anzahl von Lithotripsievorgängen aufweist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung Einrichtungen (21) zur Vorgabe einer bestimmten Ruheperiode bei jeweils einer vorgegebenen Anzahl von Lithotripsievorgängen aufweist, und daß die Positionssteuereinrichtung Einrichtungen (21) zum Steuern der Bewegung des Abbildungs-Ultraschallübertragers (4) bei jeder Ruheperiode aufweist.

7. Gerät nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionssteuereinrichtung (14, 21) einen Wellenantrieb (14) umfaßt.

8. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behandlungs-Ultraschallübertrager (3) und der Abbildungs-Ultraschallübertrager (4) in einem Gehäuse (2) untergebracht sind, welches mit einem Ultraschallmedium (6) gefüllt ist.