治療系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有如權(quán)利要求1前序部分所述特征的治療系統(tǒng)，其具有發(fā)出射線或波束的治療源，本發(fā)明還涉及一種相對于該治療系統(tǒng)的治療頭部定位病床的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在沖擊波和超聲波治療系統(tǒng)中，特別是在碎石機中，需要相對于患者對治療源的焦點進(jìn)行定義性的定位。為此，已知的是將患者置于可運動的病床上，病床可以依據(jù)三個空間坐標(biāo)相對于治療源運動。在此公知的是在倫琴射線和/或超聲波圖像的輔助下進(jìn)行定位。例如在專利文獻(xiàn)EP 2308398A1中提出了這樣的裝置。
[0003]由該專利文獻(xiàn)可知，在超聲波或倫琴射線圖像的圖像描述上設(shè)有定位鍵，該定位鍵能夠使患者移動，以使治療焦點在圖像中運動。但是這種設(shè)計的缺點在于，由于定位所需的沿著三個空間坐標(biāo)的位移(Verfahrbewegung)，會經(jīng)常發(fā)生醫(yī)生根據(jù)所收到的超聲波圖像找不到待處理的點，例如結(jié)石。這使得定位非常困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明的目的在于對這種類型的治療系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，從而能夠在超聲波圖像的幫助下簡單、可靠地實現(xiàn)治療源相對于患者的定位。本發(fā)明的目的通過具有如權(quán)利要求I所述特征的治療系統(tǒng)以及具有如權(quán)利要求14所述特征的方法來實現(xiàn)。優(yōu)選的實施方式由從屬權(quán)利要求、以下的說明書以及附圖給出。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的治療系統(tǒng)具有發(fā)出射線或波束的治療源。該治療源特別可以是發(fā)出超聲波或沖擊波的治療源，例如沖擊波轉(zhuǎn)換器。此外，根據(jù)本發(fā)明的治療系統(tǒng)還具有超聲波探針，借助該超聲波探針能夠在患者身體中找出待處理的點，例如結(jié)石(例如腎結(jié)石或膽結(jié)石)。此外還配有病床。該治療系統(tǒng)配置有具有多個驅(qū)動器的多軸定位系統(tǒng)，借助于該驅(qū)動器可以在所有三個空間方向上相對于治療源對病床進(jìn)行定位。為此，病床和/或治療源可以借助定位系統(tǒng)運動。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的治療系統(tǒng)具有控制裝置，該控制裝置與超聲波探針相聯(lián)接。在此，特別是將這種聯(lián)接設(shè)計為，使得控制裝置能夠檢測超聲波圖像的空間位置。此外，根據(jù)本發(fā)明將該控制裝置設(shè)計為，其在至少一個運行模式中同時、即共同地控制這些驅(qū)動器，以使病床相對于治療源沿著可選的運動路徑運動，該運動路徑位于當(dāng)前由超聲波探針?biāo)涗浀某暡▓D像的平面內(nèi)。這意味著，驅(qū)動器將運行，以產(chǎn)生所得到的病床相對于治療源的運動方向，該運動方向恰好位于超聲波圖像的圖像平面或截面平面中。也就是說，用于各個空間方向的驅(qū)動器在此不會如同根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的傳統(tǒng)系統(tǒng)那樣依次、獨立地分開運行，而是同時在所有方向上發(fā)生位移，從而生成所得到的運動路徑，該運動路徑在整個運動期間均位于超聲波圖像的平面中。為此，控制裝置需要考慮到超聲波圖像的角度和空間位置。因此，通過這種不是以笛卡爾坐標(biāo)，而是以向量實現(xiàn)位移的系統(tǒng)，可以確保在患者相對于治療源運動時不會使待處理的治療點(例如結(jié)石)從超聲波圖像的圖像平面中移動出去。
[0007]多軸定位系統(tǒng)可以完全集成在病床中或治療源中，即，或者僅病床運動，或者僅治療源運動。替代地，也可以將這兩個元件均設(shè)計為可運動的，在此可以這樣選擇治療源和病床的運動軸線或使它們彼此互補，從而能夠在所有三個空間方向上共同地實現(xiàn)病床相對于治療源的相對運動。
[0008]根據(jù)本發(fā)明將控制裝置設(shè)計為，其至少在一種運動模式下允許上述的運行。這意味著在控制裝置中還可以設(shè)有其他的運行模式，這些運行模式例如能夠使病床在三個空間坐標(biāo)上相對于治療源彼此獨立地運動。
[0009]優(yōu)選將控制裝置設(shè)計為，其在所提及的至少一個運行模式下控制驅(qū)動器，使得驅(qū)動器以由控制裝置分別定義的速度同時運行。這意味著在驅(qū)動器同時運行時，驅(qū)動器不必以相同的運行速度被驅(qū)動。相反是利用控制裝置將運行速度定義為，能夠在圖像平面中、即在超聲波圖像的當(dāng)前圖像平面中實現(xiàn)沿著期望運動路徑的位移。由此在超聲波圖像中實現(xiàn)沿著所定義的方向或路線的位移，在此，在超聲波圖像中的控制可以是實時的，并能夠確保在過去發(fā)現(xiàn)的治療點(例如結(jié)石)在運動中一直保留在超聲波圖像中。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選將控制裝置設(shè)計為，通過控制裝置確定驅(qū)動器運行的速度，以使運行速度的相互比例與為了沿著運動路徑行進(jìn)而由驅(qū)動器所走過路程的比例相符。也就是說，優(yōu)選在超聲波圖像中首先根據(jù)位移的方向確定運動路徑。由此在直線運動時在超聲波圖像中定義運動向量。由此可以針對所有的驅(qū)動器，即各個具有驅(qū)動器的坐標(biāo)軸，將所確定的走過的路程轉(zhuǎn)換為多軸定位系統(tǒng)的三個空間坐標(biāo)?；谠撟哌^的路程利用控制裝置定義各個驅(qū)動器的運行速度。即，相比于其他驅(qū)動器走過更遠(yuǎn)路程的驅(qū)動器將相應(yīng)地更快速地運動。所走過路程的相互比例則根據(jù)運動路徑相對于坐標(biāo)軸的各個斜率來得出。
[0011]適宜地將控制裝置設(shè)計為，可以如前所述地在超聲波圖像中選擇向量作為運動路徑。即，在超聲波圖像中選擇或根據(jù)超聲波圖像預(yù)先設(shè)定直的運動路徑。這可以例如通過位于超聲波圖像顯示裝置上的相應(yīng)的操作鍵來實現(xiàn)。
[0012]在根據(jù)本發(fā)明的治療系統(tǒng)中，進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)有三個用于多軸定位系統(tǒng)的驅(qū)動器，其使得能夠沿著三個彼此垂直的(normaler，正交的)軸線運動。因此，這些軸線相當(dāng)于三個笛卡爾空間坐標(biāo)。因此，病床可以高低地以及沿縱向方向前后地和沿橫向方向側(cè)向地行進(jìn)。本發(fā)明的實質(zhì)在于，這三個驅(qū)動器始終同時被控制裝置控制，從而使它們的速度和路程被選擇為，能夠沿著位于超聲波圖像的圖像平面中的運動路徑或向量進(jìn)行位移。當(dāng)超聲波圖像的圖像平面僅沿三個空間坐標(biāo)中的兩個延伸時，也只是需要兩個對應(yīng)的驅(qū)動器運行，而第三個驅(qū)動器不被驅(qū)動。
[0013]優(yōu)選將超聲波探針集成在治療源中，以使治療源的治療焦點位于由超聲波探針記錄的超聲波圖像中。在此，進(jìn)一步優(yōu)選將該治療焦點在超聲波圖像中例如通過十字線標(biāo)記出來。通過位于超聲波圖像顯示裝置上的相應(yīng)的運動按鍵，可以使患者與病床一起相對于治療源運動，從而能夠利用十字線覆蓋超聲波圖像中的待處理的點，例如結(jié)石。隨后，多軸定位系統(tǒng)的驅(qū)動器在此同步地運行，使得病床相對于治療源運動，以使病床在超聲波圖像的圖像平面中追隨超聲波圖像中的坐標(biāo)十字的運動路徑。即，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的待處理的點(例如結(jié)石)在整個運動期間保留在超聲波圖像中。由此使得所標(biāo)記的治療焦點能夠容易地相對于待處理的點運動。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選超聲波源可以圍繞延伸經(jīng)過治療焦點的軸線相對于治療源轉(zhuǎn)動，在此設(shè)有與控制裝置相連接的第一角度測量系統(tǒng)，用于檢測超聲波探針和治療源之間的轉(zhuǎn)動角度。通過轉(zhuǎn)動超聲波探針，截面圖像、即所記錄的超聲波圖像也將圍繞該軸線轉(zhuǎn)動。因此，通過圍繞該軸線的轉(zhuǎn)動可以在超聲波圖像中找到待處理的點。在此，通過第一角度測量系統(tǒng)檢測超聲波圖像圍繞該軸線的空間位置，即角度位置，從而當(dāng)在超聲波圖像中選擇運動路徑時，控制裝置能夠在考慮到該角度的情況下在空間中準(zhǔn)確地確定該運動路徑，并特別是能夠?qū)⑵鋵?yīng)于多軸定位系統(tǒng)的坐標(biāo)系，也就是說，超聲波圖像的位置并由此使得待實現(xiàn)的運動路徑的位置能夠被轉(zhuǎn)換到多軸定位系統(tǒng)的坐標(biāo)系中。
[0015]根據(jù)另一種優(yōu)選的實施方式，治療源可沿著拱形的軌跡相對于病床擺動，在此設(shè)有與控制裝置相連接的第二角度測量系統(tǒng)，用于檢測治療源和病床之間的擺動角度。優(yōu)選這種沿著拱形軌跡的擺動圍繞平行于病床的縱軸線，即平行于位于病床上的患者的縱向軸線延伸的擺動軸線進(jìn)行。由于超聲波探針優(yōu)選被集成在治療源中，因此其相應(yīng)地一起關(guān)于該拱形軌跡擺動。因此，控制裝置可以通過第二角度測量系統(tǒng)獲知超聲波圖像關(guān)于第二擺動軸線的角度位置，因此當(dāng)根據(jù)該角度在超聲波圖像中定義運動路徑時，可以進(jìn)一步將所定義的運動路徑，特別是運動向量轉(zhuǎn)換至多軸定位系統(tǒng)的坐標(biāo)系中，并相應(yīng)地能夠準(zhǔn)確地在超聲波圖像的圖像平面中實現(xiàn)運動，而與超聲波探針擺動的方向無關(guān)。即，根據(jù)本發(fā)明的控制裝置能夠不依賴于超聲波圖像的當(dāng)前空間位置地實現(xiàn)病床相對于治療源沿著位于超聲波圖像中的路徑的位移。
[0016]特別優(yōu)選將控制裝置設(shè)計為，其在至少一個運行模式下控制驅(qū)動器，以便能夠僅沿著位于超聲波圖像的平面內(nèi)部的運動路徑實現(xiàn)病床和治療源之間的相對運動。由此可以防止患者和治療源的定位發(fā)生變化，使得所期望的治療點(例如結(jié)石)從超聲波圖像中移動出來。由此可以防止錯誤操作。
[0017]進(jìn)一步優(yōu)選將控制裝置設(shè)計為，可以由使用者在當(dāng)前的超聲波圖像的平面內(nèi)為所期望的病床和治療源之間的相對運動選擇運動路徑。這可以例如通過代表治療焦點的十字線在超聲波圖像中的運動來實現(xiàn)。替代地，可以在用于超聲波圖像的顯示器或顯示裝置上設(shè)置相應(yīng)的按鍵來觸發(fā)運動。也可以考慮通過合適的輸入裝置在超聲波圖像中定義用于實現(xiàn)位移的方向或路線，例如計算機鼠標(biāo)、操縱桿(控制手柄)或筆(Stift)。
[0018]特別優(yōu)選在顯示超聲波圖像的屏幕上或在顯示超聲波圖像的屏幕的側(cè)面設(shè)置用于選擇定義運動路徑的運動方向的按鍵。特別是可以設(shè)置四個按鍵，其分別對應(yīng)超聲波圖像中的上、下、左、右的運動方向。利用這樣的鍵可以引起病床相對于治療源的運動，由此使得目標(biāo)點(例如結(jié)石)在圖像中移動，從而使其朝向治療焦點運動，即，使治療焦點沿著用于定義運動路徑的直的路線朝著所選擇的治療