專利名稱：用于破壞患者體內(nèi)結(jié)石的方法以及碎石設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于破壞患者體內(nèi)結(jié)石的一種方法以及一種碎石設(shè)備。在此，患者通常是有生命的人或者動(dòng)物。待破壞的結(jié)石例如是腎結(jié)石、膀胱結(jié)石、尿道結(jié)石或者膽結(jié)石。對(duì)患者體內(nèi)結(jié)石的破壞是在沖擊波碎石術(shù)的框架內(nèi)通過(guò)由碎石設(shè)備的沖擊波頭發(fā)出的超聲沖擊波來(lái)進(jìn)行的，該超聲沖擊波通常是錐形入射的并在一個(gè)焦點(diǎn)聚焦。
背景技術(shù)：
在碎石術(shù)中的主要任務(wù)是，將超聲沖擊波的焦點(diǎn)盡可能精確地置于待破壞的結(jié)石或其碎片的中心。只有這樣進(jìn)入到結(jié)石中的能量成分才是最大的，這點(diǎn)可以帶來(lái)結(jié)石的最大程度的破壞。此外，要盡可能地保護(hù)患者免受不希望的副作用，因?yàn)楹苌俪暃_擊波到達(dá)患者的其余部位。這種錯(cuò)過(guò)結(jié)石的沖擊波可能導(dǎo)致對(duì)患者的損害，例如在腎結(jié)石碎石術(shù)中的腎出血。
通常，帶有結(jié)石的患者由于疼痛難受而找醫(yī)生確定原因。醫(yī)生利用X射線方法、特別是目前已經(jīng)經(jīng)常利用斷層造影的三維X射線方法來(lái)對(duì)結(jié)石進(jìn)行診斷。為此，醫(yī)生安排一個(gè)要在隨后的時(shí)刻(例如該診斷之后的幾天內(nèi))對(duì)患者進(jìn)行的沖擊波碎石術(shù)。
在碎石的時(shí)刻，再次對(duì)患者進(jìn)行X射線透視，其中，通常需要在兩個(gè)不同的層面內(nèi)的至少兩幅X射線照片，以便定位結(jié)石并且設(shè)置沖擊波焦點(diǎn)的位置。
這種過(guò)程具有不同的缺點(diǎn)醫(yī)生診所以及醫(yī)院的工作流程本身是分開(kāi)的過(guò)程，即，對(duì)診斷檢查和碎石進(jìn)行管理。為此，要分別預(yù)定或者保留空間、設(shè)備和人員，必須約見(jiàn)患者兩次，必須臨時(shí)存儲(chǔ)并分配患者數(shù)據(jù)和治療數(shù)據(jù)。即使診斷和碎石術(shù)的進(jìn)行在時(shí)間和地點(diǎn)上靠近，例如在同一天同一所醫(yī)院內(nèi)，也必須將患者例如在用于診斷的斷層造影設(shè)備和用于沖擊波治療的碎石儀之間變換安置。由此，至少輕微地改變了患者體內(nèi)的內(nèi)部器官或結(jié)石的狀態(tài)。由于變換安置，至少在碎石期間需要利用X射線對(duì)患者體內(nèi)的結(jié)石進(jìn)行重新定位。患者在兩個(gè)不同的時(shí)刻分別受到X射線的照射。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供用于破壞患者體內(nèi)結(jié)石的改善了的方法以及改善了的碎石設(shè)備。
就方法而言，上述技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)一種用于通過(guò)沖擊波碎石術(shù)破壞患者體內(nèi)結(jié)石的方法來(lái)解決的，其中，在第一步驟中建立患者的三維圖像數(shù)據(jù)組，在第二步驟中執(zhí)行沖擊波碎石術(shù)，以及將第一和第二步驟在患者的安置不變的條件下進(jìn)行。
患者在第一和第二步驟之間不被變換安置，由此實(shí)現(xiàn)了若干優(yōu)點(diǎn)患者體內(nèi)的內(nèi)部器官或結(jié)石的狀態(tài)不改變。為了診斷結(jié)石所產(chǎn)生的患者的三維圖像數(shù)據(jù)組，額外地給出了關(guān)于結(jié)石的精確位置的信息。因此，在第二步驟的實(shí)際的結(jié)石破壞中不需要對(duì)患者進(jìn)行任何其它的X射線透視了。結(jié)石定位可以根據(jù)三維圖像數(shù)據(jù)組直接進(jìn)行。診斷和破壞在一個(gè)步驟中完成。
因此，對(duì)于該沖擊波碎石術(shù)來(lái)說(shuō)不需要對(duì)結(jié)石進(jìn)行新的X射線定位。患者僅僅被X射線輻射照射一次，即在第一步驟中。對(duì)于在醫(yī)院以及醫(yī)生診所中的工作流程來(lái)說(shuō)，帶來(lái)了這樣的優(yōu)點(diǎn)僅僅需要為其中進(jìn)行兩個(gè)步驟的、唯一的一個(gè)治療日期預(yù)定空間、設(shè)備和人員。患者只需落實(shí)一個(gè)日期。
對(duì)于三維圖像數(shù)據(jù)組的產(chǎn)生以及碎石設(shè)備有效的設(shè)備坐標(biāo)系可以容易地通過(guò)公知的措施相互協(xié)調(diào)或者互相記錄。這樣，例如可以將適合于產(chǎn)生三維圖像數(shù)據(jù)組的X射線設(shè)備機(jī)械固定地耦合在沖擊波系統(tǒng)上，并且將它們相互對(duì)準(zhǔn)。作為替換或者額外地，可以采用市場(chǎng)上得到的三維定位系統(tǒng)，以確定三維X射線設(shè)備以及沖擊波系統(tǒng)相互間的位置，并且使得其設(shè)備坐標(biāo)系相互相關(guān)。在這種情況下，也可以使用移動(dòng)的X射線設(shè)備，其在建立了患者或者患者的治療區(qū)域的三維圖像數(shù)據(jù)組之后可以去掉，以便在碎石期間對(duì)患者足夠的接近。
通過(guò)本發(fā)明的方法碎石術(shù)本身進(jìn)一步得到了改善由于在沖擊波碎石期間三維圖像數(shù)據(jù)組的有效性，只要患者不被變換安置，則在沖擊波碎石之前、期間以及之后給出解剖情況的精確認(rèn)知和控制。從而，可以將入射方向以及沖擊波碎石術(shù)的其它參數(shù)與患者或其解剖情況最佳地匹配，因?yàn)檫@些在三維圖像數(shù)據(jù)組中可以比在常規(guī)由于結(jié)石定位的X射線照片中更好地被識(shí)別。
在此，將沖擊波焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)結(jié)石可以通過(guò)醫(yī)生或者自動(dòng)地通過(guò)碎石設(shè)備來(lái)進(jìn)行。
為了進(jìn)行運(yùn)行檢查以及再定位，可以在沖擊波碎石的進(jìn)行期間隨時(shí)拍攝其它三維圖像數(shù)據(jù)組。作為替換或者額外地，自然也可以利用該X射線輻射僅僅將各2D圖像用于該目的、即用于運(yùn)行檢查以及再定位。
另外，從三維圖像數(shù)據(jù)組中還可以確定結(jié)石的位置和/或特征，并且根據(jù)該結(jié)石的位置和/或特征為沖擊波碎石選擇至少一個(gè)沖擊波參數(shù)。由例如B.J.Heismann等人，J.Appl.Phy 94(3)，2003，2073-2079和P.Joseph等人，J.Urol.167(5)，2002，1968-1971公開(kāi)了，從斷層造影方法的三維圖像數(shù)據(jù)組中確定結(jié)石的化學(xué)組成。然后，可以根據(jù)待破壞的結(jié)石對(duì)應(yīng)地最佳設(shè)置沖擊波參數(shù)，以盡可能迅速和有效地進(jìn)行破壞。這樣，使得沖擊波碎石術(shù)取決于結(jié)石類型并且由此得到改善。
可以在沖擊波碎石之后建立患者的三維圖像數(shù)據(jù)組。由此，在第二步驟(即實(shí)際的碎石)期間和/或之后進(jìn)行一個(gè)與第一步驟差不多的步驟。這點(diǎn)也因此是在患者的安置不變的條件下進(jìn)行的。這樣，三維圖像數(shù)據(jù)組提供了直接的檢查或比較可能性，以便可以在碎石之后對(duì)例如治療效果以及可能性的并發(fā)癥(如腎出血)進(jìn)行檢查。由此，如果需要的話，可以立刻采取應(yīng)對(duì)措施，例如，通過(guò)繼續(xù)進(jìn)行碎石或者對(duì)并發(fā)癥的相應(yīng)治療來(lái)進(jìn)行再治療。由此可以省略隨后時(shí)刻的再治療。上面提到的對(duì)于患者和工作流程的優(yōu)點(diǎn)同樣適用于這里。
就碎石設(shè)備而言，本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)一種用于破壞患者體內(nèi)結(jié)石的碎石設(shè)備解決的，該設(shè)備包括用于破壞結(jié)石的沖擊波系統(tǒng)，以及用于產(chǎn)生患者的三維圖像數(shù)據(jù)組的三維成像系統(tǒng)。
該碎石設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)在上面結(jié)合方法詳細(xì)地解釋過(guò)。上面也解釋了將沖擊波系統(tǒng)和三維成像系統(tǒng)針對(duì)各自的坐標(biāo)系集成在碎石設(shè)備內(nèi)的可能性。
碎石設(shè)備可以包括用于針對(duì)結(jié)石的特征對(duì)三維圖像數(shù)據(jù)組進(jìn)行分析的分析單元，以及用于根據(jù)該特征設(shè)置沖擊波系統(tǒng)的沖擊波參數(shù)的控制單元。
由此，如上面所描述的那樣，該碎石設(shè)備可以進(jìn)行有效的碎石，即與結(jié)石的當(dāng)前特性或者特性相匹配地進(jìn)行碎石。


本發(fā)明的進(jìn)一步描述參見(jiàn)附圖所示的實(shí)施方式。圖中按照示意性的原理圖示出了圖1為一個(gè)帶有三維成像系統(tǒng)和一個(gè)在對(duì)患者的沖擊波碎石中的沖擊波系統(tǒng)的碎石設(shè)備。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了帶有患者4的碎石設(shè)備2。該碎石設(shè)備2包括三維X射線設(shè)備6、沖擊波系統(tǒng)8和患者臺(tái)12，它們通過(guò)其各自的固定支架14至18固定地連接在沒(méi)有示出的治療室的地面20上，并且因此相互間具有固定的空間關(guān)系。三維X射線設(shè)備6與沖擊波系統(tǒng)8通過(guò)設(shè)備控制器10連接。由于設(shè)備相互間的空間安排已知，對(duì)于設(shè)備控制器10來(lái)說(shuō)，任何時(shí)刻碎石設(shè)備2的所有組成部分在其設(shè)備參考系中的空間位置是已知的。作為替換，也可以采用其組成部分相互處于已知的空間關(guān)系的可移動(dòng)系統(tǒng)。
圖1中示出的治療情況具有下列的在前經(jīng)歷患者4兩周以來(lái)腹部一直疼痛。十天前其看了其沒(méi)有示出的家庭醫(yī)生，后者對(duì)其進(jìn)行了檢查，不過(guò)沒(méi)有透視。因?yàn)榧彝メt(yī)生根據(jù)癥狀懷疑患者4有腎結(jié)石，所以將其轉(zhuǎn)診到了在圖1中示出的組合式三維X射線檢查，該檢查帶有這樣的選項(xiàng)如果確認(rèn)了家庭醫(yī)生根據(jù)癥狀的懷疑則立刻進(jìn)行碎石。
在圖1中為患者4服用了鎮(zhèn)靜劑，因此他可以在整個(gè)時(shí)間內(nèi)幾乎不改變其身體位置。在整個(gè)下面描述的碎石中，體內(nèi)具有腎結(jié)石22的患者4睡眠，因此仰臥在患者臺(tái)12的臺(tái)面24上。
三維X射線設(shè)備6在C型的末端上帶有X射線源30，用于朝向平面檢測(cè)器32發(fā)射通過(guò)中心射線28示出的X射線輻射。X射線源30和平面檢測(cè)器32按照沒(méi)有示出的、公知的方式圍繞患者4轉(zhuǎn)動(dòng)，以便記錄患者4的三維圖像數(shù)據(jù)組26，該三維圖像數(shù)據(jù)組被存儲(chǔ)在設(shè)備控制器10中或者其中包含的、沒(méi)有示出的圖像系統(tǒng)中。
沒(méi)有示出的、進(jìn)行檢查的醫(yī)生借助于設(shè)備控制器10分析三維圖像數(shù)據(jù)組26，并且確實(shí)診斷出在患者體內(nèi)的腎結(jié)石22。此外，醫(yī)生借助于設(shè)備控制器10通過(guò)適當(dāng)?shù)膱D像處理和其它方法，確定腎結(jié)石22在患者4體內(nèi)的位置、大小以及化學(xué)特性。此外，設(shè)備控制器10確定腎結(jié)石22在設(shè)備參考系中的幾何狀態(tài)以及位置。
因此，此時(shí)明確地診斷出了腎結(jié)石22并確定了其特征，立刻、即如上所述沒(méi)有在患者臺(tái)12上變換患者狀態(tài)的條件下，對(duì)患者進(jìn)行碎石。為此，沖擊波系統(tǒng)8在支撐臂36上具有一個(gè)沖擊波頭34，其產(chǎn)生被聚焦在焦點(diǎn)38中的超聲沖擊波的沖擊波錐體40。因?yàn)槿缟纤鲈谠O(shè)備控制器10中碎石設(shè)備2的在圖1中示出的設(shè)備部件的相互間的相對(duì)位置是已知的，所以將沖擊波頭34這樣取向，使得焦點(diǎn)38位于腎結(jié)石22的中心。
利用由沖擊波頭34發(fā)射的超聲沖擊波一直照射腎結(jié)石22，直到其充分地變?yōu)樗閴K，以便隨后從患者4體內(nèi)按照自然的方式排出。
通過(guò)設(shè)備控制器10，將沖擊波參數(shù)42，例如超聲沖擊波的能量級(jí)別、發(fā)射頻率和總的發(fā)射次數(shù)，在此由箭頭44示出的那樣，與如上所述獲得的腎結(jié)石22的特性進(jìn)行匹配。
在按照沖擊波參數(shù)42的沖擊波治療結(jié)束之后，重新借助于X射線設(shè)備6產(chǎn)生患者4的另一個(gè)三維圖像數(shù)據(jù)組46，同樣是沒(méi)有對(duì)患者變換安置。醫(yī)生根據(jù)三維圖像數(shù)據(jù)組46對(duì)所執(zhí)行的沖擊波碎石的成果進(jìn)行檢查。為此，提供了直接與在治療開(kāi)始之前所拍攝的三維圖像數(shù)據(jù)組26進(jìn)行比較的可能性，因?yàn)閮蓚€(gè)三維圖像數(shù)據(jù)組26和46是在患者精確一致的身體狀態(tài)下拍攝的。
據(jù)此，醫(yī)生診斷腎結(jié)石22是否被充分地破壞、即不需要對(duì)患者4進(jìn)行再治療，以及患者4的沒(méi)有示出的腎是否沒(méi)有被沖擊波碎石術(shù)的副作用損害。
直到此時(shí)，才將患者4在患者臺(tái)12上變換安置并被帶出碎石設(shè)備2。
權(quán)利要求
1.一種用于在沖擊波碎石期間破壞患者(4)體內(nèi)結(jié)石(22)的方法，其中，-在第一步驟中建立患者(4)的三維圖像數(shù)據(jù)組(26)，-在第二步驟中執(zhí)行沖擊波碎石，以及-將第一和第二步驟在患者(4)的安置不變的條件下進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，-從所述三維圖像數(shù)據(jù)組(26)中確定結(jié)石(22)的位置和/或特征，以及-根據(jù)該結(jié)石(22)的特征為沖擊波碎石選擇至少一個(gè)沖擊波參數(shù)(42)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，在所述沖擊波碎石之后建立患者(4)的三維圖像數(shù)據(jù)組(46)。
4.一種用于破壞患者(4)體內(nèi)結(jié)石(22)的碎石設(shè)備，包括用于破壞結(jié)石(22)的沖擊波系統(tǒng)(8，10)，以及用于產(chǎn)生患者(4)的三維圖像數(shù)據(jù)組(26，46)的三維成像系統(tǒng)(6，10)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求4所述的碎石設(shè)備，包括用于針對(duì)結(jié)石(22)的位置和/或特征對(duì)三維成像系統(tǒng)(6，10)進(jìn)行分析的分析單元(10)，以及用于根據(jù)所述特征設(shè)置沖擊波系統(tǒng)(8)的至少一個(gè)沖擊波參數(shù)(42)的控制單元(10)。
全文摘要
在一種用于在沖擊波碎石期間破壞患者(4)體內(nèi)結(jié)石(22)的方法中，在第一步驟中建立患者(4)的三維圖像數(shù)據(jù)組(26)，在第二步驟中執(zhí)行沖擊波碎石，以及將第一和第二步驟在患者(4)的安置不變的條件下進(jìn)行。一種用于破壞患者(4)體內(nèi)結(jié)石(22)的碎石設(shè)備，包括用于破壞結(jié)石(22)的沖擊波系統(tǒng)(8，10)，以及用于產(chǎn)生患者(4)的三維圖像數(shù)據(jù)組(26，46)的三維成像系統(tǒng)(6，10)。
文檔編號(hào)A61B17/225GK1891171SQ20061010111
公開(kāi)日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月4日
發(fā)明者格哈特·巴克霍爾茨, 詹斯·費(fèi)爾, 伯恩特·格蘭斯, 馬丁·霍黑塞爾, 沃納·克魯夫特, 馬庫(kù)斯·蘭斯基, 馬塞厄斯·馬勒, 克里斯琴·邁納特, 托馬斯·默特爾梅爾, 拉爾夫·南科, 曼弗雷德·拉特納 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司