DE4232683C1 - Therapieeinrichtung zur Behandlung mit fokussierten akustischen Wellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Therapieeinrichtung zur Be­ handlung mit fokussierten akustischen Wellen, aufweisend einen Quellenträger, an dem eine Quelle fokussierter aku­ stischer Wellen angebracht ist, einen Röntgenträger, an dem eine Röntgenortungseinrichtung angebracht ist, und einen Lagerungstisch für ein zu behandelndes Objekt.

Derartige Therapieeinrichtungen dienen beispielsweise zur Behandlung von Steinleiden (Lithotripsie), zur Behandlung von Tumorleiden oder zur Behandlung von Knochenleiden (Osteorestauration). Im ersten Falle ist als Quelle fokus­ sierter akustischer Wellen in der Regel eine Stoßwellen­ quelle vorgesehen. Im Falle der Tumorbehandlung kann bei­ spielsweise eine Druckimpulsquelle, die negative Druck­ impulse (Unterdruck) erzeugt, und/oder eine Ultraschall­ quelle vorgesehen sein, die kontinuierlichen Ultraschall aussendet (Hyperthermie), als Quelle fokussierter aku­ stischer Wellen vorgesehen sein. Zur Behandlung von Kno­ chenleiden ist normalerweise ebenfalls eine Stoßwellen­ quelle als Quelle fokussierter akustischer Wellen vor­ gesehen.

Unabhängig vom jeweiligen Behandlungszweck wird bei der­ artigen Therapieeinrichtungen durch Verstellung des Quel­ lenträgers und des Lagerungstisches relativ zueinander das zu behandelnde Objekt mit Hilfe der Röntgenortungseinrich­ tung relativ zu der Quelle fokussierter akustischer Wellen derart ausgerichtet, daß sich ein zu behandelnder Bereich des Objektes im Fokus der akustischen Wellen befindet. Da­ bei ist meist der Röntgenträger derart mit dem Quellen­ träger verbunden, daß er dessen Bewegung folgt, so daß nach erfolgter Positionierung des zu behandelnden Berei­ ches im Fokus der akustischen Wellen jederzeit effektiv kontrolliert werden kann, ob die einmal gefundene Ausrich­ tung des zu behandelnden Objektes relativ zu dem Fokus noch vorliegt.

Bei bekannten Therapieeinrichtungen muß zur Realisierung dieser Erfordernisse ein ganz erheblicher konstruktiver Aufwand getrieben werden. So sind beispielsweise im Falle einer aus der US-PS 5 044 354 (= EP 0 405 282 A1) bekann­ ten Therapieeinrichtung der Quellenträger, der Röntgen­ träger und der Lagerungstisch wahlweise unabhängig oder gemeinsam um eine Achse schwenkbar an einer Standsäule angebracht. Der Patientenlagerungstisch ist dabei an einem um die genannte Achse schwenkbaren Ausleger befestigt und relativ zu dem Ausleger in Richtung der Achsen eines räum­ lichen Koordinatensystems verstellbar. Um den Ausleger, der demzufolge nicht nur durch das Gewicht des zu behan­ delnden Objektes und des Patientenlagerungstisches, son­ dern außerdem das Gewicht der zu deren Verstellung er­ forderlichen Antriebe belastet ist, hinreichend stabil ausbilden zu können, muß ein ganz erheblicher konstruk­ tiver Aufwand getrieben werden, der erhebliche Kosten nach sich zieht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Therapie­ einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie konstruktiv einfach und demzufolge kostengünstig auf­ gebaut ist.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Therapieeinrichtung gemäß Patentanspruch 1.

Infolge des Umstandes, daß einerseits der Röntgenträger - vorzugsweise um eine durch den Fokus verlaufende Achse - schwenkbar an dem Quellenträger angebracht ist und ande­ rerseits der Quellenträger zur Positionierung eines zu behandelnden Bereiches in den Fokus relativ zum Lagerungs­ tisch in einer Ebene verstellbar ist, ergibt sich im Ver­ gleich zum Stand der Technik ein vereinfachter und somit kostengünstigerer Aufbau.

Um einen zu behandelnden Bereich in den Fokus der akusti­ schen Wellen bringen zu können, ist zusätzlich zu der Ver­ stellbarkeit des Quellenträgers relativ zu dem Lagerungs­ tisch eine Verstellbarkeit des Lagerungstisches und des Quellenträgers in einer die Ebene schneidenden Richtung erforderlich, die gemäß einer Variante der Erfindung die Ebene rechtwinklig schneidet. Diese verläuft vorzugsweise wenigstens im wesentlichen parallel zur Auflagefläche des Lagerungstisches.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Er­ findung ist vorgesehen, daß der Lagerungstisch relativ zu dem Quellenträger verstellbar ist. Dies bietet bei einer Verstellrichtung rechtwinklig zur Ebene der Auflagefläche den Vorteil, daß die Verstellbarkeit des Lagerungstisches, die in dieser Richtung ohnehin erforderlich ist, um dem Patienten ein leichtes Besteigen des Patientenlagerungs­ tisches zu ermöglichen bzw. die Bettung eines bewegungsun­ fähigen Patienten auf den Lagerungstisch zu erleichtern, zugleich der Positionierung des zu behandelnden Bereiches im Fokus der akustischen Wellen dient.

Gemäß einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß der Quellenträger in der Ebene zum einen in einer wenigstens im wesentlichen quer und zum anderen in einer wenigstens im wesentlichen parallel zur Längsachse des Lagerungs­ tisches verlaufenden Richtung geradlinig verstellbar ist. Auf diese Weise läßt sich die Verstellbarkeit des Quellen­ trägers in der genannten Ebene auf einfache und kosten­ günstige Weise realisieren.

Eine bevorzugte Variante der Erfindung sieht vor, daß der Quellenträger ein kastenförmiges Grundteil aufweist, wel­ ches mit einem Ausschnitt versehen ist, in den der Strah­ lenempfänger der Röntgenortungseinrichtung einschwenkbar ist. Hierdurch ergibt sich ein kompakter Aufbau der Thera­ pieeinrichtung, der weiter gefördert wird, wenn die Quelle auf der einen Seite des Ausschnittes in dem kastenförmigen Grundteil des Quellenträgers aufgenommen ist. Zweckmäßi­ gerweise ist die Quelle aus einer Parkposition, in der sie sich wenigstens im wesentlichen innerhalb des Grundteiles befindet, in eine Arbeitsposition verfahrbar ist, in der der Fokus der akustischen Wellen auf dem Zentralstrahl der Röntgenortungseinrichtung liegt. Da sich die Quelle in ihrer Parkposition wenigstens im wesentlichen innerhalb des kastenförmigen Grundteiles des Quellenträgers befin­ det, ist sichergestellt, daß sie keine Behinderung dar­ stellt, wenn ein Patient den Lagerungstisch besteigt bzw. auf diesen gebettet wird.

Gemäß einer Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das kastenförmige Grundteil des Quellenträgers auf der anderen Seite des Ausschnittes einen Trägerabschnitt auf­ weist, an dem der Röntgenträger schwenkbar gelagert ist. Auch diese Maßnahme begünstigt einen kompakten Aufbau der Therapieeinrichtung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beige­ fügten Zeichnung in Form einer perspektivischen Ansicht schematisch dargestellt.

Die Therapieeinrichtung weist einen insgesamt mit 1 be­ zeichneten Lagerungstisch auf, dessen Lagerungsplatte 2 mittels zweier Teleskopsäulen 3, 4 in bezug auf einen Sockel 5 höhenverstellbar ist. Die Lagerungsplatte 2, deren vorzugsweise waagerechte Oberseite die Auflagefläche 6 für einen zu behandelnden Patienten darstellt, ist in an sich bekannter, nicht dargestellter Weise motorisch höhenverstellbar.

Auf dem Sockel 5 ist ein Schlitten 7 in Richtung der Längsachse der Lagerungsplatte 2, die parallel zur x-Achse des in der Figur eingetragenen räumlichen Koordinaten­ systems verläuft, geradlinig verstellbar gelagert, was durch den mit x bezeichneten Doppelpfeil angedeutet ist.

Auf dem Schlitten 7 ist ein insgesamt mit 8 bezeichneter Quellenträger in einer quer zur Längsachse der Lagerungs­ platte und damit parallel zur z-Achse des räumlichen Koordinatensystems verlaufenden Richtung längsverschieb­ lich gelagert, was durch den Doppelpfeil z angedeutet ist.

Die Lagerung des Schlittens 7 auf dem Sockel 5 bzw. des Quellenträgers 8 auf dem Schlitten 7 erfolgt in nicht dar­ gestellter Weise mittels an sich bekannter Längsführungen, die als Wälz- oder Gleitlager ausgeführt sein können. Der Quellenträger 8 ist also in einer parallel zu der Auf­ lagefläche 6 verlaufenden Ebene verstellbar. Da die Höhenverstellung der Lagerungsplatte 2 in Richtung des Doppelpfeiles y parallel zur y-Achse des Koordinaten­ systems erfolgt, ist die Lagerungsplatte 2 in einer rechtwinklig zu der genannten Ebene verlaufenden Richtung relativ zu dem Quellenträger 8 verstellbar. Die Verstel­ lung des Schlittens 7, der Lagerungsplatte 2 bzw. des Quellenträgers 8 in Richtung des Doppelpfeiles x, y bzw. z erfolgt motorisch in nicht dargestellter Weise mittels geeigneter Motore, insbesondere Elektromotore, und er­ forderlichenfalls geeigneter, insbesondere mechanischer Getriebe.

Der Quellenträger 8 weist einen seiner Gestalt nach im wesentlichen kastenförmigen Grundkörper 9 auf, der sich zwischen den Teleskopsäulen 3 und 4 quer unter der Lage­ rungsplatte 2 des Lagerungstisches 1 hindurch erstreckt. Der Grundkörper 9 ist durch einen Ausschnitt 10 in zwei Abschnitte 11, 12 unterteilt, von denen der Abschnitt 11 bezogen auf die Darstellung der Figur nach vorn unter der Lagerungsplatte 2 hervorragt. Der Abschnitt 12 ragt unter der Lagerungsplatte 2 nach hinten heraus.

An dem Abschnitt 11 des Grundkörpers 9 des Quellenträgers 8 ist eine Quelle 13 fokussierter akustischer Wellen ange­ bracht, und zwar derart, daß sie in ihrer in der Figur ge­ zeigten Arbeitsposition mit ihrem Applikationsende aus dem Abschnitt 11 hervorragt. Dabei nimmt der Fokus F der aku­ stischen Wellen die in der Figur mit F bezeichnete Posi­ tion ein. Die Quelle 13 ragt in ihrer Arbeitsposition durch einen im Bedarfsfalle mittels eines nicht darge­ stellten Plattenteiles verschließbaren Ausschnitt 14 der Lagerungsplatte 2, der dazu vorgesehen ist, die Applika­ tion des Applikationsendes der Quelle 13 an die Körper­ oberfläche eines auf der Lagerungsplatte 2 liegenden Patienten zu ermöglichen.

Der Abschnitt 12 des Grundkörpers 9 des Quellenträgers 8 ist mit einem vertikal gerichteten Ansatz 15 versehen, an dem ein U-förmiger Röntgenträger 16 um eine wenigstens im wesentlichen parallel zur Auflagefläche 6 und rechtwinklig zur Längsachse der Lagerungsplatte 2 sowie durch den Fokus F verlaufende Achse A in Richtung des gekrümmten Doppel­ pfeiles "alpha" motorisch schwenkbar ist. Die entsprechen­ de Antriebseinrichtung, die an sich bekannte Motore und eventuell Getriebe enthält, ist in der Figur nicht darge­ stellt.

An dem Röntgenträger 16 sind der Röntgenstrahler 17 und der Strahlenempfänger, nämlich ein Röntgenbildverstärker 18, eine Röntgenortungseinrichtung angebracht. Der Zen­ tralstrahl Z des von dem am oberen Ende des Röntgenträgers 16 angebrachten Röntgenstrahlers 17 ausgehenden Röntgen­ strahlenbündels verläuft durch den Fokus F und schneidet somit die Achse A, um die der Röntgenträger 16 schwenkbar ist. Damit ist gewährleistet, daß der Zentralstrahl Z für beliebige Schwenkstellungen des Röntgenträgers 16 durch den Fokus F verläuft. Der Röntgenbildverstärker 18 be­ findet sich übrigens bei vertikal ausgerichtetem Röntgen­ träger 16 innerhalb des Ausschnittes 10 und wird bei Ver­ schwenken des Röntgenträgers 16 aus dem Ausschnitt 10 in der einen oder der anderen Richtung herausgeschwenkt.

Zur Durchführung einer Behandlung wird so vorgegangen, daß zunächst die Quelle 13 in eine Parkstellung zurückgezogen wird, in der sie sich in der Figur strichliert angedeute­ ten Weise vollständig innerhalb des Abschnittes 11 des Grundkörpers 9 des Quellenträgers 8 befindet. Anschließend wird der Quellenträger in Richtung der z-Achse so weit wie möglich unter die Lagerungsplatte 2 geschoben, die in Richtung der y-Achse in ihre unterste Position verfahren wird. Die Lagerungsplatte 2 kann dann leicht von einem Patienten bestiegen werden bzw. kann der Patient leicht vom Bedienungspersonal auf die Lagerungsplatte 2 gebettet werden. Die Quelle 13 wird nun in ihre Arbeitsposition gebracht, in der sie mit ihrem Applikationsende unter Druck an der Körperoberfläche des Patienten anliegt.

Anschließend wird der Röntgenträger 16 in seine vertikale Stellung gebracht, in der der Zentralstrahl Z des Röntgen­ strahlenbündels parallel zur y-Achse verläuft. Die Rönt­ genortungseinrichtung wird dann aktiviert und der Quellen­ träger 8 in Richtung der x- und der z-Achse derart ver­ stellt, daß sich das Abbild des zu behandelnden Bereiches in dem auf einem Monitor dargestellten Röntgenbild mit einer Marke deckt, die in an sich bekannter Weise die Pro­ jektion des Fokus F in die Bildebene des Röntgenbildes entspricht. Ist der Quellenträger 8 in der beschriebenen Weise ausgerichtet, liegt der zu behandelnde Bereich auf dem Zentralstrahl Z des Röntgenstrahlenbündels. Der Rönt­ genträger 16 wird nun in der einen oder anderen Richtung in Richtung des Doppelpfeiles "alpha" geschwenkt, wobei die jeweils zu wählende Schwenkrichtung davon abhängt, für welche der beiden Schwenkrichtungen im jeweiligen Behand­ lungsfall eine bessere Röntgendarstellung des zu behan­ delnden Bereiches zu erwarten ist. Die Röntgenortungsein­ richtung wird erneut aktiviert und die Lagerungsplatte 2 in Richtung der y-Achse in der einen oder anderen Richtung in ihrer Höhe derart verstellt, daß sich das Abbild des zu behandelnden Bereiches in dem auf dem Monitor dargestell­ ten Röntgenbild wieder mit der genannten Marke deckt. Der zu behandelnde Bereich befindet sich nun im Fokus F der akustischen Wellen. Sicherheitshalber besteht die Möglich­ keit, die Ausrichtung des Patienten und des Quellenträgers 8 relativ zueinander bei vertikal gerichtetem Zentral­ strahl der Röntgenortungseinrichtung nochmals zu überprü­ fen, um eventuelle Verschiebungen korrigieren zu können.

Nachdem die Ausrichtung von Patient und Quellenträger 8 relativ zueinander in der beschriebenen Weise erfolgt ist, kann die Beaufschlagung des zu behandelnden Bereiches mit den akustischen Wellen erfolgen.

Bei der Quelle 13 kann es sich beispielsweise um eine fokussierte Stoßwellenquelle handeln, wie sie in der US-PS 4 674 505 und der EP-A-0 188 750 beschrieben ist. Bei Ver­ wendung einer solchen Stoßwellenquelle besteht die Mög­ lichkeit der Behandlung von Stein- und Knochenleiden. Als Quelle 13 kann aber auch eine Druckimpulsquelle vorgesehen sein, wie sie beispielsweise in dem DE-GM 91 09 025 be­ schrieben ist. Eine solche Quelle sendet negative Druck­ impulse aus und ist insbesondere zur Behandlung von Tumor­ leiden geeignet. Weiter kann als Quelle 13 eine therapeu­ tische Ultraschallquelle vorgesehen sein, die therapeuti­ schen Ultraschall als Dauerschall zur Behandlung von Tumorleiden aussendet. Außerdem können z. B. zur Tumor­ behandlung als Quelle 13 Quellen vorgesehen sein, wie sie in der US-PS 4 926 857 und der US-PS 4 976 255 beschrieben sind, die eine Druckimpuls- und eine therapeutische Ultraschallquelle in sich vereinen.

Unabhängig von der jeweils verwendeten Quelle 13 besteht die Möglichkeit, in an sich bekannter Weise in diese eine Ultraschall-Ortungseinrichtung zu integrieren, die in an sich bekannter Weise entweder durch einen Ultraschall- B-Scanner oder eine Ultraschall-Echoortungseinrichtung gebildet sein kann.

Unabhängig von der jeweiligen Art der Quelle 13 ist diese an ihrem Applikationsende mit einem Ankoppelbalg 19 ver­ sehen, der einen mit einem geeigneten akustischen Ausbrei­ tungsmedium gefüllten Raum innerhalb der Quelle 13 ab­ schließt und dazu dient, die Quelle 13 zur akustischen Ankoppelung an die Körperoberfläche des jeweiligen Pati­ enten anzupressen. Dies geschieht, wenn die Quelle 13 nach erfolgter Lagerung des Patienten auf der Lagerungsplatte 2 die Quelle 13 in ihre Arbeitsposition gebracht wird.

Die erfindungsgemäße Therapieeinrichtung weist den Vorteil des konstruktiv einfachen und damit kostengünstigen Auf­ baus auf. Als weiterer Vorteil ist der kompakte Aufbau zu nennen, der insbesondere durch die Gestaltung des Quellen­ trägers 8 mit dem Ausschnitt 10 erreicht wird. An der pult­ artigen Abschrägung 20 können die für den Betrieb der Therapieeinrichtung erforderlichen Bedienungselemente in nicht dargestellter Weise angebracht werden. Der Grund­ körper 9 kann in nicht dargestellter Weise übrigens alle erforderlichen Versorgungseinheiten für die Quelle 13 und eventuell die zum Betrieb der Röntgenortungseinrichtung erforderlichen Aggregate aufnehmen. Als zusätzliches Ele­ ment ist dann nur noch ein Monitor zur Darstellung der Röntgenbilder erforderlich, der in nicht dargestellter Weise an einem z. B. an dem Quellenträger 8 angebrachten verstell­ baren Tragarm befestigt sein kann.

Claims (8)

1. Therapieeinrichtung zur Behandlung mit fokussierten akustischen Wellen, aufweisend einen Quellenträger (8), an dem eine Quelle (13) fokussierter akustischer Wellen an­ gebracht ist, einen Röntgenträger (16), an dem eine Rönt­ genortungseinrichtung (17, 18) angebracht ist, und einen Lagerungstisch (1) für ein zu behandelndes Objekt, wobei der Röntgenträger (16) derart schwenkbar an dem Quellen­ träger (8) angebracht ist, daß der Zentralstrahl (Z) der Röntgenortungseinrichtung (17, 18) stets durch den Fokus (F) der akustischen Wellen verläuft, und wobei der Quel­ lenträger (8) zur Positionierung des zu behandelnden Be­ reiches in den Fokus in einer Ebene verstellbar ist und der Lagerungstisch (1) in einer Richtung verstellbar ist, die die Ebene schneidet.

2. Therapieeinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Richtung, in der der Lagerungstisch (1) verstellbar ist, die Ebene rechtwinklig schneidet.

3. Therapieeinrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Ebene wenigstens im wesentlichen parallel zur Auflage­ fläche (6) des Lagerungstisches (1) verläuft.

4. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, deren Quellenträger (8) in der Ebene zum einen in einer wenigstens im wesentlichen quer und zum anderen in einer wenigstens im wesentlichen parallel zur Längsachse des Lagerungstisches (1) verlaufenden Richtung geradlinig verstellbar ist.

5. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, deren Röntgenortungseinrichtung (17, 18) einen Strahlen­ empfänger (18) und deren Quellenträger (8) ein kastenför­ miges Grundteil (9) aufweist, das mit einem Ausschnitt (10) versehen ist, in den der Strahlenempfänger (18) der Röntgenortungseinrichtung (17, 18) einschwenkbar ist.

6. Therapieeinrichtung nach Anspruch 5, deren Quelle (13) fokussierter akustischer Wellen auf der einen Seite des Ausschnittes (10) in dem Grundteil (9) des Quellenträgers (8) aufgenommen ist.

7. Therapieeinrichtung nach Anspruch 6, deren Quelle (13) fokussierter akustischer Wellen aus einer Parkposition, in der sie sich wenigstens im wesentlichen vollständig inner­ halb des Grundteiles (9) des Quellenträgers (8) befindet, In eine Arbeitsposition verfahrbar ist, in der der Fokus (F) der akustischen Wellen auf dem Zentralstrahl (Z) der Röntgenortungseinrichtung (17, 18) liegt.

8. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der das Grundteil (9) des Quellenträgers (8) einen Trägerabschnitt (15) aufweist, an dem der Röntgenträger (16) schwenkbar gelagert ist.