WO2006136582A1 - Verfahren zum betreiben einer lithotripsie-einrichtung und mit diesem verfahren betriebene lithotripsie-einrichtung - Google Patents

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lithotripsy
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Matthias Mahler
Herbert Tauber
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Siemens AG
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Definitions

  • the invention relates to a method for operating a lithotripsy device and to a lithotripsy device operated by this method.
  • Lithotripsy is a therapeutic method in which a concrement in the body of a patient is destroyed without surgery by means of a focused shockwave.
  • a shock wave source is mechanically coupled to the patient by placing them on the body surface with a so-called fluid-filled coupling bellows.
  • the coupling bellow that free hugs of voids at the compassionoberflä ⁇ che.
  • a shock wave source 2 via a support structure 3, in the example, a support arm 4 which is pivotally mounted on a C-arm 6, mounted on a console 8 indicated only schematically.
  • the shock wave source 2 has a coupling bellows 10 with which it is placed on the body surface of a patient 12 and is acoustically coupled.
  • the coupling force F leads to a deflection of the free En ⁇ of the support arm 4 and thus also to an emigration of the focus S from its desired position C in the actual position C, as indicated by dashed lines in the figure. Since the coupling force F does not necessarily act parallel to the center axis 14 of the shock wave source, in addition to a deflection in the plane spanned by the support arm 4 and the center axis 14, torsions can also occur.
  • the invention is based on the object of specifying a method for operating a lithotripsy device, with which the above-mentioned problems can be avoided.
  • the invention has the object to admit a operable with this method lithotripsy device.
  • a shock wave source is coupled to a patient to be treated, which generates a focused in a focus shock wave and it a deformation caused during coupling to a ⁇ is detected, the shock wave source bearing support structure and evaluated.
  • the user is allowed to judge, during the treatment, whether there has been a migration of focus that requires interruption or termination of further treatment and repositioning of the focus.
  • the deformation of the support structure can thereby by measuring a change in path or angle between a reference location or a reference axis which is mechanically coupled to the support structure o- the shock wave source, and a fixed reference location or a stationary reference axis outside the support structure or by measuring a Path or angle change between two located on the support structure reference locations or reference axes are detected.
  • Verfor ⁇ mung by measuring a position or angle change in a To capture axis or plane.
  • the detected deformation is used to determine an actual position of the focus and to correctly position the shockwave source. Namely, if the deformation of the support structure of the shockwave source, i. the bearing bearing parts known, it can from this on the basis of plant-specific sizes, such as experimentally verified
  • the detected deformation can be particularly easily and accurately to determine the actual position of the focus of the shock wave source out ⁇ evaluates, since add up in this place all part deformations of the supporting structure.
  • the X-ray device can be set either by mechanical positioning or by electronic image correction so that the center of the image of the X-ray image again coincides with the focus of the shock wave source.
  • the measured deformation is compared with an upper limit ver ⁇ and displayed an exceeding this upper limit.
  • the invention is solved with the features of claim 9. Further prior ⁇ part embodiments of the lithotripsy device are disclosed in the this patent claim assigned to sub-claims. The advantages of the claims related to the lithotripsy device arise mutatis mutandis from the Vor ⁇ Share of these respective associated method claims.
  • FIG. 1 shows a lithotripsy device according to the invention in a schematic schematic diagram
  • FIG. 2 shows a schematic X-ray image in which the actual position of the focus of the shockwave is indicated
  • FIG. 1 shows a lithotripsy device according to the invention in a schematic schematic diagram
  • FIG. 2 shows a schematic X-ray image in which the actual position of the focus of the shockwave is indicated
  • FIG. 1 shows a lithotripsy device according to the invention in a schematic schematic diagram
  • FIG. 2 shows a schematic X-ray image in which the actual position of the focus of the shockwave is indicated
  • FIG. 3 shows a support arm of a lithotripsy device, in which according to the invention a sensor is arranged,
  • FIGS. 4 to 6 each schematically show the deformations resulting from the coupling of a shockwave source to a patient to be treated, in each case on the basis of respectively schematically illustrated lithotripsy devices.
  • the shock wave source 2 is, as well as already explained with reference to FIGS 4 and 5, carried in a supporting structure 3 which includes a support arm 4 provided at a C-arm 6 to pivot about the target position C of the focus of Stoßwellenquel ⁇ le 2, in the example the isocenter of the C-arm 6, is mounted.
  • the desired position C of the focus of the shock wave source 2 lies in the middle of the image of an imaging X-ray device 18, in FIG.
  • a C-arm X-ray system in which an X-ray receiver 20 and an X-ray tube 22 are attached to an X-ray C Arc 16 are arranged, the isocenter coincides with the Sollla ⁇ ge C of the focus.
  • X-ray receiver 20 and Rönt ⁇ genrschreibe 22 can be pivoted together about this target position C.
  • the patient to be treated 12 is mounted on a patient support ⁇ table 24 and the shock wave source 2 is coupled with its coupling bellows 10 to the body surface of the patient 12 ⁇ .
  • a concretion K to be destroyed is also indicated, which is ideally positioned in the isocenter of the X-ray C-arm 16.
  • a central control and evaluation device 26 is used to control the X-ray device 18 and the Stoßwellenquel- Ie 2, as is symbolically illustrated in the figure by double arrows.
  • control and display devices are connected, which are also symbolically illustrated by a keyboard 28 and a monitor 30 in the figure.
  • the concretion K positioned in the isocentre of the X-ray C-arm 16 appears in the middle of the image in the case of an X-ray image B of the patient 12 reproduced in the monitor 30.
  • At least one sensor 31 is arranged, with whose or their deformation is detected, which is caused by a coupling force when coupling the shock wave source 2 to the patient 12 on the support structure coupling force.
  • a geeig ⁇ designated choice and arrangement of multiple sensors 31 may in principle also multi-axial deformation and torsion are detected. In principle, it is also possible to detect a local distribution of the deformations on the support arm 4.
  • the measurement signals M of the sensor 31 are passed to the control and evaluation device 26 and thence to Ermit ⁇ the actual position stuffs of the focus of the shock wave source 2 oftenwer ⁇ tet.
  • This can be achieved, for example, by evaluation software.
  • experimentally verified look-up table contains, in which the deviation of the focus from the desired position C as a function of the position of the Stoßwel ⁇ lenttle 2 and the and measured by the sensors 31 measuring signals M are stored.
  • the thus determined actual position is represented by a symbol geeig ⁇ scribed in Example 34 a crosshair in the generated from the X-ray image device 18 B.
  • the measurement signals M are also checked to see whether an upper limit ⁇ value for the deformation is below or exceeded. Such undershooting or exceeding is indicated by display elements 36 and 38, which can also be integrated into the image surface of the monitor 30.
  • the control and evaluation device 26 is also connected to a not shown in the figure drive for the casela- gertisch 24 and triggers an automatic driving away - illustrated by an arrow 40 - of the talkla ⁇ gerticians 24 when the temperature measured by the sensors 31 deformation exceeds the upper limit.
  • the control and evaluation device 26 also contains a memory device 42 for storing the respectively measured during the treatment deformation and other associated patient and treatment-specific data D.
  • the concretion K is positioned in the middle of the image of the X-ray image B generated by the X-ray device.
  • the center of the image coincides with the desired position C of the focus of the shockwave source when no external force is exerted on it.
  • the focus of the shockwave ⁇ source moves from the desired position C in an actual position C, which is displayed for the user using the icon 34.
  • the user recognizes that the actual position C 'of the focus is no longer within the calculus K, so that a shock wave may not be triggered.
  • the user can then achieve either by reducing the force applied during coupling or by a coupling made again after the patient has moved, that the actual position C 'displayed in the X-ray image B positi ⁇ on the concretion K or the concretion K in the Actual situation C is relocated.
  • the center of the image of the X-ray image can also be aligned with the focus. This can be done either by repositioning the X-ray device or by electronic image correction. In this case, the concretion K moves out of the center of the picture.
  • an optical device is provided as sensor 31 in which the deformation of the support arm 4 takes place by measuring a change in the relative position of two reference locations P 1, P 2 mechanically coupled to the support arm 4.
  • the reference point Pl in the supporting arm 4 in the area of the bearing end of a light source 50 for example arranged in a laser diode
  • the advantage a light beam LS emit ⁇ extending along one of the associated light source first reference axis Al propagates. This is angeord by a deflection mirror 4 arranged in the support arm 52 to a sort on clutch- p2 in the area of the free end of the supporting arm 4 ⁇ Neten light receiver 54 is deflected.
  • An aperture 56 arranged in the beam path serves for beam limitation.
  • a caused by the coupling force F deformation of the support arm 4 now leads to a change in position of the light receiver 54 and thus to an emigration of the light beam LS from the receiving surface of the light receiver 54 so that it no longer receives a light beam LS from the exceeding of an upper limit of the deformation. This indicates that the deformation has reached a level requiring interruption or discontinuation of the therapy.
  • Ausblei ⁇ a forwarded by the light receiver 54 measurement signal ben can automatically adjust the shock wave triggering be interrupted.
  • the deformation, ie the deflection of the free end, and the corresponding displacement of the focus from its desired position can also be detected quantitatively.
  • distance sensor 31a and its associated reflection surface can also be arranged within the support arm 4 and mechanically connected thereto, so that detects a relative path change between structural elements of the support arm 4.
  • distance sensor 31a With such within or outside half of the supporting arm 4 arranged distance sensor 31a can not be detected only if the deformation of a pre give ⁇ has exceeded NEN upper limit, but it can also be the amount of deformation and hence the deviation of the actual position of the focus on the target position detected and displayed accordingly.
  • the measurement of a deformation of the supporting structure can also be effected by measuring the change in angle between a reference axis A1 on the supporting structure and a stationary reference axis A2.
  • a sensor suitable for this purpose is, for example, a so-called compass module 31b, with which the angle between the reference axis A1 on the supporting structure and the direction of the geomagnetic field (reference axis A2) is measured.
  • the compass module is arranged on the shockwave source 2.
  • Such absolute Winkelän ⁇ tion can also be measured with inclination sensors relative to the gravitational field.
  • angle change sensors are particularly suitable whose measurement principle based on the fact that an angle change causes a change in resistance, and detect the angular changes relative to one, two or three spatial axes.
  • capacitive or inductive sensors can be used which provide an absolute or relative path change, ie. H. detect a change in travel between a stationary reference location and a reference location on the supporting structure or between two reference locations on the supporting structure.
  • position sensors that work according to the measuring rope principle.
  • Inductive sensors can also detect relative rotation angles.
  • the measurement signals can be particularly easily correlated with the deviation of the actual position of the focus from the target position.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Lithotripsie- Einrichtung, bei dem an einen zu behandelnden Patienten (12) eine Stoßwellenquelle (2) angekoppelt wird, die eine in einem Fokus (S) fokussierte Stoßwelle erzeugt, wird eine beim Ankoppeln verursachte Verformung einer die Stoßwellenquelle (2) tragenden Tragkonstruktion (3) erfasst und ausgewertet.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben einer Lithotripsie-Einrichtung und mit diesem Verfahren betriebene Lithotripsie-Einrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Lithotripsie-Einrichtung und auf eine mit diesem Verfahren betriebene Lithotripsie-Einrichtung.
Bei der Lithotripsie handelt es sich um eine therapeutische Methode, bei der ein im Körper eines Patienten befindliches Konkrement ohne operativen Eingriff mit Hilfe einer fokus- sierten Stoßwelle zerstört wird. Hierzu wird an den Patienten mechanisch eine Stoßwellenquelle angekoppelt, indem diese mit einem so genannten fluidgefüllten Koppelbalg auf die Körperoberfläche aufgesetzt wird. Um die Stoßwelle möglichst ver¬ lustarm in den Patienten einzukoppeln, ist es notwendig, dass sich der Koppelbalg frei von Hohlräumen an die Körperoberflä¬ che anschmiegt.
Um eine solche verlustarme akustische Kopplung sicherzustel¬ len, ist es bekannt, die Kraft, mit der die Stoßwellenquelle auf die Körperoberfläche des Patienten aufgesetzt oder ange¬ koppelt wird, mit Hilfe des im Koppelbalg herrschenden FIu- iddruckes zu regeln. Je nach Anatomie des Patienten und der zur Behandlung notwendigen Eindringtiefe der Stoßwellen kann es aber vorkommen, dass Ankoppelkräfte wirken, die durch eine Druckregelung, wie sie beispielsweise aus der DE 197 48 071 Al bekannt ist, nicht mehr ausgeglichen werden können. Dar- über hinaus wirkt auch in den Fällen, in denen der Fluiddruck auf einen vorgegebenen Sollwert geregelt ist, nicht immer dieselbe Kraft zwischen Stoßwellenquelle und Körperoberflä¬ che, da diese von der Auflagefläche und der Auflagegeometrie abhängig ist.
Die auf die Stoßwellenquelle beim Ankoppeln ausgeübte Kraft bewirkt nun eine Verformung der die Stoßwellenquelle tragen- den Teile, die zur Folge hat, dass der Fokus der Stoßwelle aus seiner Sollposition auswandern kann. Diese Sollposition fällt in der Regel mit dem Bildzentrum einer zur Ortung des Konkrements verwendeten Röntgeneinrichtung zusammen. Diese Situation ist in Fig. 4 näher dargestellt. Gemäß dieser Figur ist eine Stoßwellenquelle 2 über eine Tragkonstruktion 3, im Beispiel ein Tragarm 4, der schwenkbar auf einem C-Bogen 6 angeordnet ist, an einer nur schematisch angedeuteten Konsole 8 gelagert. Die Stoßwellenquelle 2 weist einen Koppelbalg 10 auf, mit dem sie auf die Körperoberfläche eines Patienten 12 aufgesetzt und akustisch angekoppelt wird. Im Idealfall, d.h. bei kleinen auf die Stoßwellenquelle 2 wirkenden Kräften F fällt der Fokus S der Stoßwelle mit seiner Solllage C, im Beispiel das Isozentrum des C-Bogens 6, zusammen. Diese SoIl- läge C ist zugleich auch das Bildzentrum einer in der Figur nicht dargestellten und zur Ortung des Konkrements verwende¬ ten Röntgeneinrichtung. In der Figur ist nun gestrichelt eine Situation eingezeichnet, die sich ergibt, wenn auf die Sto߬ wellenquelle 2 in Richtung ihrer Mittenachse 14 durch das An- koppeln an den Patienten 12 eine Kraft F ausgeübt wird. In diesem Fall stellt sich in der Regel eine elastische, rever¬ sible Verformung der aus Tragarm 4 und C-Bogen 6 bestehenden Tragmechanik ein, die bewirkt, dass der Fokus S der Stoßwelle aus seiner Solllage C in eine Ist-Lage C auswandert.
Eine solche Auswanderung des Fokus S führt, falls sie nicht erkannt und berücksichtigt wird, zu einem verschlechterten Therapieerfolg und zu einer unnötigen Belastung des Patienten .
Um dies zu vermeiden, ist es im Stand der Technik bekannt, die entstehenden Verformungen dadurch auszugleichen, dass der Fokus S der Stoßwelle in Abwesenheit von auf die Stoßwellen¬ quelle 2 wirkenden Kräften sich außerhalb der Solllage C be- findet. Wird dann die Stoßwellenquelle 2 an die Körperober¬ fläche des Patienten 12 angekoppelt, bewirkt dann im Ideal¬ fall die damit einhergehende Verformung, dass der Fokus S mit Solllage C übereinstimmt. Diese Situation ist in Fig. 5 ge¬ strichelt dargestellt. Da jedoch die Kraft, mit der die Sto߬ wellenquelle 2 an den Patienten 12 angekoppelt wird, von An¬ wendung zu Anwendung verschieden ist, ist auch durch diese Maßnahme nicht immer sichergestellt, dass der Fokus S mit der Solllage C übereinstimmt.
Die anhand einer an einem C-Bogen angeordneten Stoßwellenquelle erläuterten Probleme treten in gleicher Weise auch bei Lithotripsie-Einrichtungen mit anderen Tragkonstruktionen auf. Eine solche andere Lithotripsieeinrichtung ist exempla¬ risch in Fig. 6 dargestellt. Dort ist der die Stoßwellenquel¬ le 2 an seinem freien Ende aufnehmende Tragarm 4 schwenkbar um eine horizontale Achse 4a am freien Ende eines Auslegers 15 angeordnet, der schwenkbar um eine vertikale Achse 4b in einer in der Figur nicht dargestellten Konsole gelagert ist. Durch die Einwirkung der Ankoppelkraft F entstehen in erster Linie Verformungen im Tragarm 4, die an seinem freien Ende aufgrund der Hebelwirkung der Ankoppelkraft F maximal sind. Die Ankoppelkraft F führt zu einer Auslenkung des freien En¬ des des Tragarmes 4 und damit ebenfalls zu einem Auswandern des Fokus S aus seiner Solllage C in die Ist-Lage C , wie es gestrichelt in der Figur angedeutet ist. Da die Ankoppelkraft F nicht zwangsläufig parallel zur Mittenachse 14 der Stoßwel- lenquelle wirkt, können zusätzlich zu einer Durchbiegung in der von der dem Tragarm 4 und der Mittenachse 14 aufgespannten Ebene auch Torsionen auftreten.
Neben der anhand Figuren 4 bis 6 erläuterten reversiblen Ver- Schiebung der Lage des Fokus S können außerdem bei gewollt oder ungewollt wirkenden großen Kräften auch irreversible Verformungen auftreten, die zur dauerhaften Auswanderung des Fokus S aus der Solllage C führen und ein erhebliches Risiko für den Patienten darstellen. Dabei nehmen die vorstehend erläuterten Probleme zwangsläufig mit der Anzahl der mechanischen Freiheitsgrade, mit der die Stoßwellenquelle positioniert werden kann, zu.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Lithotripsie-Einrichtung anzugeben, mit dem die vorstehend genannten Probleme vermieden werden können. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine mit diesem Verfahren betreibbare Lithotripsie-Einrichtung an- zugeben.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die genannte Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Bei dem Verfahren zum Betreiben einer Lithotripsie-Einrichtung wird an einen zu behandelnden Patienten eine Stoßwellenquelle angekoppelt, die eine in einem Fokus fokussierte Stoßwelle erzeugt und es wird eine beim An¬ koppeln verursachte Verformung einer die Stoßwellenquelle tragenden Tragkonstruktion erfasst und ausgewertet.
Durch diese Maßnahme wird dem Anwender ermöglicht, während der Behandlung zu beurteilen, ob ein Auswandern des Fokus stattgefunden hat, das eine Unterbrechung oder einen Abbruch der weiteren Behandlung und eine Neupositionierung des Fokus erforderlich macht.
Die Verformung der Tragkonstruktion kann dabei durch Messung einer Weg- oder Winkeländerung zwischen einem Bezugsort bzw. einer Bezugsachse, die mechanisch an die Tragkonstruktion o- der die Stoßwellenquelle gekoppelt ist, und einem ortsfesten Bezugsort bzw. einer ortsfesten Bezugsachse außerhalb der Tragkonstruktion oder durch Messung einer Weg- oder Winkeländerung zwischen zwei an der Tragkonstruktion befindlichen Bezugsorten bzw. Bezugsachsen erfasst werden.
Je nach Gerätetyp kann es dabei ausreichend sein, die Verfor¬ mung durch Messung einer Weg- oder Winkeländerung in einer Achse bzw. Ebene zu erfassen. Bei komplexen Krafteinleitungen kann es jedoch zweckmäßig sein, die Weg- oder Winkeländerungen in mehreren Achsen bzw. Ebenen zu erfassen.
Insbesondere wird die erfasste Verformung zum Ermitteln einer Ist-Lage des Fokus und zum korrekten Positionieren der Stoßwellenquelle herangezogen. Ist nämlich die Verformung der Tragkonstruktion der Stoßwellenquelle, d.h. der sie tragenden Lagerteile bekannt, kann aus dieser anhand anlagenspezifi- scher Größen, beispielsweise experimentell verifizierter
Look-up-Tabellen die Ist-Lage, d.h. die tatsächliche Lage des Fokus ermittelt werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung befindet sich der mechanisch an die Tragkonstruktion gekoppelte Bezugsort an der Stoßwellenquelle. Durch diese Maßnahme kann die erfasste Verformung besonders einfach und genau zur Bestimmung der Ist-Lage des Fokus der Stoßwellenquelle ausge¬ wertet werden, da sich an diesem Ort alle Teilverformungen der Tragkonstruktion summieren.
Wenn die Ist-Lage des Fokus in einem Röntgenbild des Patien¬ ten angezeigt wird, ist ein korrektes Positionieren des Fokus der Stoßwelle vereinfacht. Hierzu kann insbesondere die Rönt- geneinrichtung entweder durch mechanische Positionierung oder durch elektronische Bildkorrektur so eingestellt werden, dass die Bildmitte des Röntgenbildes wieder mit dem Fokus der Stoßwellenquelle übereinstimmt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die gemessene Verformung mit einem oberen Grenzwert ver¬ glichen und ein Überschreiten dieses oberen Grenzwertes angezeigt. Durch diese Maßnahme wird eine unbeabsichtigte dauer¬ hafte Schädigung der Lithotripsie-Einrichtung aufgrund einer von einer zu hohen Kraft verursachten irreversiblen Verformung vermieden. Wenn außerdem ein Überschreiten des oberen Grenzwertes eine die Verformung verringernde automatische Ausgleichsbewegung auslöst, ist sichergestellt, dass auch im Falle einer Unacht¬ samkeit des Anwenders eine irreversible Beschädigung vermie- den wird.
Hinsichtlich der Lithotripsie-Einrichtung wird die Erfindung gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 9. Weitere vor¬ teilhafte Ausgestaltungen der Lithotripsie-Einrichtung sind in den diesem Patentanspruch zugeordneten Unteransprüchen angegeben. Die Vorteile der auf die Lithotripsie-Einrichtung bezogenen Patentansprüche ergeben sich sinngemäß aus den Vor¬ teilen der diesen jeweils zugeordneten Verfahrensansprüche.
Zur weitere Erläuterung der Erfindung wird auf das Ausführungsbeispiel der Zeichnung verwiesen. Es zeigen:
Fig. 1 eine Lithotripsie-Einrichtung gemäß der Erfindung in einer schematischen Prinzipdarstellung, Fig. 2 ein schematisches Röntgenbild, in dem die Ist-Lage des Fokus der Stoßwelle angezeigt ist,
Fig. 3 einen Tragarm einer Lithotripsie-Einrichtung, in dem gemäß der Erfindung ein Messaufnehmer angeordnet ist,
Fig. 4 bis 6 jeweils schematisch die sich beim Ankoppeln ei- ner Stoßwellenquelle an einen zu behandelnden Patienten ergebenden Verformungen jeweils anhand jeweils schematisch dargestellter Lithotripsie-Einrichtungen.
Gemäß Fig. 1 ist, wie auch bereits anhand der Figuren 4 und 5 erläutert, die Stoßwellenquelle 2 in einer Tragkonstruktion 3 getragen, die einen Tragarm 4 umfasst, der an einem C-Bogen 6 schwenkbar um die Solllage C des Fokus der Stoßwellenquel¬ le 2, im Beispiel das Isozentrum des C-Bogens 6, gelagert ist. Die Solllage C des Fokus der Stoßwellenquelle 2 liegt in der Bildmitte einer bildgebenden Röntgeneinrichtung 18, im
Beispiel eine C-Bogen-Röntgenanlage, bei der ein Röntgenemp- fänger 20 und eine Röntgenröhre 22 an einem Röntgen-C- Bogen 16 angeordnet sind, dessen Isozentrum mit der Sollla¬ ge C des Fokus zusammenfällt. Röntgenempfänger 20 und Rönt¬ genröhre 22 können gemeinsam um diese Solllage C geschwenkt werden .
Der zu behandelnde Patient 12 ist auf einem Patientenlager¬ tisch 24 gelagert und die Stoßwellenquelle 2 ist mit ihrem Koppelbalg 10 an die Körperoberfläche des Patienten 12 ange¬ koppelt. In der Figur ist außerdem ein zu zerstörendes Kon- krement K angedeutet, das im Idealfall im Isozentrum des Röntgen-C-Bogens 16 positioniert ist.
Eine zentrale Steuer- und Auswerteeinrichtung 26 dient zur Steuerung der Röntgeneinrichtung 18 sowie der Stoßwellenquel- Ie 2, wie dies in der Figur durch Doppelpfeile symbolisch veranschaulicht ist. An die Steuer- und Auswerteeinrich¬ tung 26 sind Bedien- und Anzeigegeräte angeschlossen, die in der Figur ebenfalls symbolisch durch eine Tastatur 28 bzw. einen Monitor 30 veranschaulicht sind. Das im Isozentrum des Röntgen-C-Bogens 16 positionierte Konkrement K erscheint bei einem im Monitor 30 wiedergegebenen Röntgenbild B des Patienten 12 in der Bildmitte.
An der Tragkonstruktion 3, im Beispiel am Tragarm 4, ist zu- mindest ein Messaufnehmer 31 angeordnet, mit dem deren bzw. dessen Verformung erfasst wird, die durch eine beim Ankoppeln der Stoßwellenquelle 2 an den Patienten 12 auf die Tragkonstruktion ausgeübte Ankoppelkraft entsteht. Durch eine geeig¬ nete Auswahl und Anordnung mehrerer Messaufnehmer 31 können grundsätzlich auch mehrachsige Verformungen sowie Torsionen erfasst werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, eine lokale Verteilung der Verformungen auf dem Tragarm 4 zu erfassen.
Die Messsignale M der Messaufnehmer 31 werden an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 26 weitergeleitet und dort zum Ermit¬ teln der Ist-Lage des Fokus der Stoßwellenquelle 2 ausgewer¬ tet. Dies kann beispielsweise durch eine Auswertesoftware er- folgen, die beispielsweise experimentell verifizierte Look- up-Tabellen enthält, in der die Abweichungen des Fokus von der Solllage C in Abhängigkeit von der Position der Stoßwel¬ lenquelle 2 und der und von den Messaufnehmern 31 gemessenen Messsignale M gespeichert sind.
Die auf diese Weise ermittelte Ist-Lage wird durch ein geeig¬ netes Symbol 34, im Beispiel ein Fadenkreuz im von der Röntgeneinrichtung 18 erzeugten Röntgenbild B wiedergegeben.
In der Steuer- und Auswerteeinrichtung 26 werden die Messsignale M außerdem dahingehend überprüft, ob ein oberer Grenz¬ wert für die Verformung unter- bzw. überschritten ist. Ein solches Unter- oder Überschreiten wird durch Anzeigeelemen- te 36 bzw. 38 angezeigt, die auch in die Bildoberfläche des Monitors 30 integriert werden können.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 26 ist außerdem an einen in der Figur nicht dargestellten Antrieb für den Patientenla- gertisch 24 angeschlossen und löst ein automatisches Wegfahren - veranschaulicht durch einen Pfeil 40 - des Patientenla¬ gertisches 24 aus, wenn die von den Messaufnehmern 31 gemessene Verformung den oberen Grenzwert überschreitet.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 26 enthält außerdem eine Speichereinrichtung 42 zum Speichern der während der Behandlung jeweils gemessenen Verformung und weiterer zugehöriger patienten- und behandlungsspezifischer Daten D.
Gemäß Fig. 3 ist das Konkrement K in der Bildmitte des von der Röntgeneinrichtung erzeugten Röntgenbildes B positioniert. Im Idealfall fällt die Bildmitte mit der Solllage C des Fokus der Stoßwellenquelle zusammen, wenn auf diese keine äußere Kraft ausgeübt wird. Beim Ausüben einer äußeren Kraft auf die Stoßwellenquelle wandert der Fokus der Stoßwellen¬ quelle aus der Solllage C in eine Ist-Lage C, die für den Anwender anhand des Symbols 34 angezeigt wird. Im dargestell- ten Beispiel erkennt der Anwender, dass sich die Ist-Lage C' des Fokus nicht mehr innerhalb des Konkrements K befindet, so dass eine Stoßwelle nicht ausgelöst werden darf. Der Anwender kann dann entweder durch Verringern der beim Ankoppeln ausge- übten Kraft oder durch eine nach Verlagerung des Patienten erneut vorgenommenen Ankopplung erreichen, dass die im Röntgenbild B angezeigte Ist-Lage C' auf dem Konkrement K positi¬ oniert oder das Konkrement K in die Ist-Lage C verlagert wird. Ergänzend hierzu kann auch die Bildmitte des Röntgen- bildes auf den Fokus ausgerichtet werden. Dies kann entweder durch Neupositionierung der Röntgeneinrichtung oder durch e- lektronische Bildkorrektur erfolgen. In diesem Fall wandert das Konkrement K aus der Bildmitte aus .
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist als Messaufnehmer 31 eine optische Einrichtung vorgesehen, bei der die Verformung des Tragarms 4 durch Messung einer Änderung der Relativposition zweier an den Tragarm 4 mechanisch gekoppelter Bezugsorte Pl, P2 erfolgt. Hierzu ist am Bezugsort Pl im Tragarm 4 im Bereich des Lagerendes eine Lichtquelle 50, beispielsweise eine Laserdiode angeordnet, die einen Lichtstrahl LS emit¬ tiert der sich entlang einer der Lichtquelle zugeordneten ersten Bezugsachse Al ausbreitet. Dieser wird von einem im Tragarm 4 angeordneten Umlenkspiegel 52 zu einem am Bezug- sort p2 im Bereich des freien Endes des Tragarmes 4 angeord¬ neten Lichtempfänger 54 umgelenkt. Eine im Strahlengang angeordnete Blende 56 dient zur Strahlbegrenzung. Eine durch die Ankoppelkraft F verursachte Verformung des Tragarmes 4 führt nun zu einer Lageänderung des Lichtempfängers 54 und damit zu einer Auswanderung des Lichtstrahls LS aus der Empfangsfläche des Lichtempfängers 54, so dass dieser ab dem Überschreiten eines oberen Grenzwertes der Verformung keinen Lichtstrahl LS mehr empfängt. Dies indiziert, dass die Verformung ein Ausmaß angenommen hat, das eine Unterbrechung oder einen Abbruch der Therapie erforderlich macht. Mit anderen Worten: Bei Ausblei¬ ben eines vom Lichtempfänger 54 weitergeleiteten Messsignals kann automatisch die Stoßwellenauslösung unterbrochen werden. Wird als Lichtempfänger 54 ein aus mehreren Einzelmpfängern bestehendes lineares Array, beispielsweise ein CCD-Sensor, verwendet, können die Verformung, d. h. die Auslenkung des freien Endes, und die damit korrespondierende Verlagerung des Fokus von seiner Solllage auch quantitativ erfasst werden.
Alternativ zu der in der Figur dargestellten Ausführungsform ist es auch möglich, am Ort des Lichtempfängers 54 einen Spiegel zu positionieren und Lichtquelle 50 und Lichtempfän¬ ger 54 in einer Baueinheit zu integrieren. In dieser Anordnung führt bereits eine Änderung der Winkellage des Spiegels, d.h. der durch seine Normale festgelegten und mechanisch an die Tragkonstruktion, im Beispiel der Tragarm 4, gekoppelten zweiten Bezugsachse A2 zu einem veränderten Messsignal am Lichtempfänger 54 da dann die optische Achse des Licht¬ strahls LS und die Normale nicht mehr parallel zueinander sind.
Grundsätzlich ist es auch möglich, die Verformung des Tragarmes 4 durch eine unmittelbare Messung der Verformung relativ zu einem Bezugsort Pl zu erfassen, der bezogen auf den Rönt- gen-C-Bogen ortsfest ist, indem beispielsweise Lichtsender und Lichtempfänger außerhalb des Tragarmes 4 angeordnet sind. Dies kann beispielsweise durch einen auf Triangulationsbasis arbeitenden optischen Abstandssensor 31a erfolgen, der wie in der Figur gestrichelt angedeutet, an einem ortsfesten Bezug¬ sort Pl außerhalb des Tragarmes 4 angeordnet und nicht mit diesem mechanisch verbunden ist und den Abstand zu einer Re- flexionsflache an einem mechanisch mit dem Tragarm 4 gekoppelten Bezugsort P2 erfasst. Abstandssensor 31a und Reflexi¬ onsfläche können auch vertauscht zueinander angeordnet sein. Außerdem kann ein solcher Abstandssensor 31a sowie die ihm zugeordneten Reflexionsfläche auch innerhalb des Tragarms 4 angeordnet und mit diesem mechanisch verbunden sein, so dass eine relative Wegänderung zwischen Strukturelementen des Tragarms 4 erfasst. Mit einem solchen innerhalb oder außer- halb des Tragarmes 4 angeordneten Abstandssensor 31a kann nicht nur erfasst werden, ob die Verformung einen vorgegebe¬ nen oberen Grenzwert überschritten hat, sondern es kann auch das Ausmaß der Verformung und damit auch die Abweichung der Ist-Lage des Fokus von der Soll-Lage erfasst und entsprechend angezeigt werden.
Die Messung einer Verformung der Tragkonstruktion kann auch durch Messung der Winkeländerung zwischen einer Bezugsach- se Al an der Tragkonstruktion und einer ortsfesten Bezugsachse A2 erfolgen. Ein hierzu geeigneter Messaufnehmer ist beispielsweise ein so genanntes Kompassmodul 31b, mit dem der Winkel zwischen der Bezugsachse Al an der Tragkonstruktion und der Richtung des Erdmagnetfeldes (Bezugsachse A2) gemes- sen wird. Im Ausführungsbeispiel ist das Kompassmodul an der Stoßwellenquelle 2 angeordnet. Eine solche absolute Winkelän¬ derung kann auch mit Neigungssensoren relativ zum Schwerefeld gemessen werden.
Zur Messung einer Winkeländerung sind insbesondere Winkelsensoren geeignet, deren Messprinzip darauf beruht, dass eine Winkeländerung eine Widerstandsänderung hervorruft, und die Winkeländerungen relativ zu ein, zwei oder drei Raumachsen erfassen .
Alternativ oder ergänzend zu den genannten Messaufnehmern können kapazitive oder induktive Messaufnehmer eingesetzt werden, die eine absolute oder relative Wegänderung, d. h. eine Wegänderung zwischen einem ortsfesten Bezugsort und ei- nem Bezugsort an der Tragkonstruktion bzw. zwischen zwei Bezugsorten an der Tragkonstruktion erfassen. Zur Messung einer Wegänderung können auch Positionssensoren, die nach dem Messseilprinzip arbeiten, eingesetzt werden.
Ebenso ist es möglich die mechanische Verformung der Tragkonstruktion mit unmittelbar mit einem oder mehreren an ihr angeordneten Dehnungssensoren 31c zu erfassen, mit denen eben- falls eine relative Wegänderung innerhalb der Tragkonstrukti¬ on gemessen wird. Mit induktiven Messaufnehmern können auch relative Drehwinkel erfasst werden.
Grundsätzlich ist es auch möglich, die Verformung der Tragkonstruktion durch Messung einer Weg- oder Winkeländerung zu erfassen, bei der sich ein oder mehrere ausgewählte Bezugsorte oder Bezugsachsen auf der Stoßwellenquelle selbst befin¬ den, wie dies in der Figur am Beispiel des Kompassmoduls 31b dargestellt ist. Bei einer solchen Vorgehensweise können die Messsignale besonders einfach mit der Abweichung der Ist-Lage des Fokus von der Solllage korreliert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Lithotripsie-Einrichtung, bei dem an einen zu behandelnden Patienten (12) eine Stoßwel- lenquelle (2) angekoppelt wird, die eine in einem Fokus (S) fokussierte Stoßwelle erzeugt, und bei dem eine beim Ankop¬ peln verursachte Verformung einer die Stoßwellenquelle (2) tragenden Tragkonstruktion (3) erfasst und ausgewertet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Verformung durch
Messung einer Weg- oder Winkeländerung zwischen einem Bezugsort (pl, p2) bzw. einer Bezugsachse (Al, A2), die mechanisch an die Tragkonstruktion oder die Stoßwellenquelle (2) gekop¬ pelt ist, und einem ortsfesten Bezugsort (Pl, P2) bzw. einer ortsfesten Bezugsachse (Al, A2) außerhalb der Tragkonstrukti¬ on (3) erfasst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Verformung durch Messung einer Weg- oder Winkeländerung zwischen zwei an der Tragkonstruktion (3) befindlichen Bezugsorten (Pl, P2) bzw. Bezugsachsen (Al, A2) erfasst wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem sich der mechanisch an die Tragkonstruktion (3) gekoppelte Bezugsort (Pl, P2) bzw. die mechanisch an die Tragkonstruktion (3) gekoppelte Bezugsachse (Al, A2) an der Stoßwellenquelle (2) befindet.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erfasste Verformung zum Ermitteln einer Ist-Lage (C ) des Fokus (S) und zur korrekten Positionierung der Stoßwellenquelle (2) herangezogen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Ist-Lage (C) des Fokus (S) in einem Röntgenbild (B) des Patienten (12) ange- zeigt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die gemessene Verformung mit einem oberen Grenzwert verglichen und ein Überschreiten dieses oberen Grenzwertes angezeigt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem ein Überschreiten des oberen Grenzwertes eine die Verformung verringernde Aus¬ gleichsbewegung auslöst.
9. Lithotripsie-Einrichtung mit einer Stoßwellenquelle (2) zum Erzeugen einer in einem Fokus (S) fokussierten Stoßwelle, sowie mit zumindest einem Messaufnehmer (31, 31a-c) zum Mes¬ sen einer beim Ankoppeln verursachten Verformung einer die Stoßwellenquelle (2) tragenden Tragkonstruktion (3).
10. Lithotripsie-Einrichtung nach Anspruch 9, bei der der Messaufnehmer (31,31a-c) zum Messen einer Weg- oder Winkeländerung zwischen einem Bezugsort (Pl, P2) bzw. einer Be¬ zugsachse (Al, A2 ) , die mechanisch an die Tragkonstruktion (3) oder die Stoßwellenquelle (2) gekoppelt ist, und einem ortsfesten Bezugsort (Pl, P2) bzw. einer ortsfesten Be¬ zugsachse (Al, A2) außerhalb der Tragkonstruktion (3) vorge¬ sehen ist.
11. Lithotripsie-Einrichtung nach Anspruch 9, bei der der
Messaufnehmer (31,31a-c) zum Messen einer Weg- oder Winkeländerung zwischen zwei an der Tragkonstruktion befindlichen Bezugsorten (Pl, P2) bzw. Bezugsachsen (Al, A2) vorgesehen ist.
12. Lithotripsie-Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der sich der mechanisch an die Tragkonstruktion (3) gekoppelte Bezugsort (Pl, P2) bzw. die mechanisch an die Tragkon¬ struktion (3) gekoppelte Bezugsachse (Al, A2) an der Stoßwel¬ lenquelle (3) befindet.
13. Lithotripsie-Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, mit einer Steuer- und Auswerteeinrichtung (26) zum Ermitteln einer Ist-Lage (C ) des Fokus (S) aus der gemesse¬ nen Verformung.
14. Lithotripsie-Einrichtung nach Anspruch 13, mit einer Röntgeneinrichtung (18) zum Erzeugen und Wiedergeben eines Röntgenbildes (B) vom Patienten (12) und zum Anzeigen der Ist-Lage (C) des Fokus (S) im Röntgenbild (B).
15. Lithotripsie-Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei der die Steuer- und Auswerteeinrichtung (26) automatisch Ausgleichsbewegung einleitet, wenn die gemessene Verformung einen vorgegebenen oberen Grenzwert überschreitet.
16. Lithotripsie-Einrichtung nach Anspruch 15, bei der die Ausgleichsbewegung durch ein von der Steuer- und Auswerteeinrichtung ausgelöstes Wegfahren eines Patientenlagerti¬ sches (24) ist, auf dem der zu behandelnde Patient (12) gela¬ gert ist.
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