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WO2007137671A2 - System zur stimulation von organen, wie z. b. dem herzen - Google Patents

System zur stimulation von organen, wie z. b. dem herzen Download PDF

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WO2007137671A2
WO2007137671A2 PCT/EP2007/003871 EP2007003871W WO2007137671A2 WO 2007137671 A2 WO2007137671 A2 WO 2007137671A2 EP 2007003871 W EP2007003871 W EP 2007003871W WO 2007137671 A2 WO2007137671 A2 WO 2007137671A2
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shock
output
target area
shock wave
stimulation
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Bernd Forssmann
Franz-Christoph Himmler
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Individual
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Definitions

  • the present invention relates to a system for the stimulation of organs, such.
  • a patient in emergency situations, such as. As the stoppage of the heart or too slowly beating heart chamber, or even for diagnosis and therapy.
  • the present invention particularly relates to an externally applicable system for stimulating organs.
  • the stimulation of a healthy heart starts from the so-called sinus node in the anterior chamber.
  • electrical signals generated by the sinus node are transmitted, which propagate at a rate of a few ms across the ventricle walls and cause the contraction of the heart muscle tissue.
  • the arousal and excitation in the heart is based on the fact that the resting potential of a cell is reduced to a so-called threshold potential. The further depolarization of the cell, which ultimately produces the contraction, as well as the propagation of the excitation wave to other cells then proceeds independently.
  • shock wave sources that generate shock waves or pressure waves (ie shock and / or pressure waves) and are suitable for outputting these shock or pressure waves from the outside to a human heart are described, for example, in EP 0 929 347 A1 or EP 0 369 177 Bl described.
  • the present invention now has the object to provide an improved system for stimulating organs, such.
  • shock waves i.e., shock and / or pressure waves.
  • the above object is achieved by a system for stimulating organs, such.
  • the inventive system comprises a shock wave source for outputting a shock wave, stimulation means for outputting an electrical stimulation pulse, and control means for controlling the output of the shock wave through the shock wave source and the Output of the electrical stimulation pulse by the stimulation device.
  • this system according to the invention is not exclusively advantageous for use in emergency situations, since the mechanical energy of the shock wave or pressure wave changes the permeability or permeability of the cell membrane, which reduces the stimulation energy required for electrical stimulation and avoids negative reactions to the human organism become.
  • the system according to the invention comprises a triggered by the control device triggering device for triggering the output of the shock or pressure wave by the shock wave source and the output of the electrical stimulation pulse by the stimulation device.
  • the inventive system comprises a Zeiteinstell adopted for adjusting the timing of the output of Stoßvention. Pressure wave through the shock wave source and the output of the electrical stimulation pulse by the stimulation device.
  • the time setting means is advantageously a delay means for delaying the output of the electrical stimulation pulse through the Stimulation device. Since the mechanical waves of the shock or pressure wave propagate at a lower speed (speed of sound) in the tissue than the electrical stimulation pulses (speed of light), this time shift must be compensated for, corresponding to the output of the shock wave and the electrical stimulation pulse to control and adjust the desired application.
  • the system according to the invention comprises an ECG device (electrocardiogram device) with at least two electrodes for acquiring ECG data of a patient before, during and / or after the output of the shock wave and the electrical stimulation pulse.
  • the control device advantageously provides the energy of the shock or pressure wave and / or the electrical stimulation pulse and / or the timing of the output of the shock or pressure wave and the output of the electrical stimulation pulse on the basis of the ECG detected by the ECG device Data.
  • the system according to the invention further comprises a locating device for locating and / or locating a target area with respect to the organ to be stimulated.
  • this locating device can detect, for example, the application window with respect to the ribs and the lung and thus locate the target area.
  • the locating device is an ultrasound device.
  • the locating device and a Doppler ultrasound device for detecting the target area with Doppler ultrasound, z.
  • a color Doppler the controller controlling the output of the shock wave and the output of the electrical stimulation pulse based on the detection of the target area by the Doppler ultrasound device.
  • the advantage here is that the application of Doppler ultrasound, the target area, the distance between the shock wave source and the target area, etc., both in time and place is precisely adjustable and regulated.
  • the above object is further achieved by a system for stimulation of organs, such.
  • the heart of a patient according to claim 11 System according to the invention comprises a shock wave source for outputting a Stoßvention. Pressure wave, a locating device for detecting a target area by means of Doppler ultrasound and a control device for controlling the output of Stoßriv. Pressure wave through the shock wave source based on the detection of the target area by the locating device.
  • the advantage of this system is that by using the Doppler ultrasound the target area including treatment window and the distance between the target area and the shockwave source can be determined exactly, whereby the necessary application energy of the shock or pressure wave can be precisely adjusted via the energy loss through the tissue. Furthermore, by the time resolution of the Doppler ultrasound control and regulation of the energy of the shock or pressure wave very soon possible.
  • the control device of this system advantageously determines the distance between the shockwave source and the target area on the basis of the detection of the target area by the locating device and, on the basis of this calculation, adjusts the intensity of the shock or pressure wave to be output by the shockwave source.
  • a feedback circuit for automatically adjusting the intensity of the output from the shock wave source shock or pressure wave can be provided.
  • an adjusting device for spatially adjusting the shock wave source is further provided, wherein the control device controls the adjusting device on the basis of a detection of the target area.
  • a feedback circuit for automatically controlling the adjusting device may be provided on the basis of the detection of the target area.
  • the adjusting device is, for example, a mechanical device for two- or three-dimensional adjustment of the emission direction of the shockwave source, but may also be an electrical or otherwise configured suitable device.
  • the detection of the target area for controlling the adjusting device can be carried out by a device for detecting reflected shock waves.
  • the reflections of the transmitted from the shock wave source shock or pressure waves are received and evaluated.
  • the shockwave source has a focusing system for focusing the output shock waves onto the target area, wherein an adjustment means is provided for adjusting the focusing system depending on the detection of the target area.
  • a feedback circuit for automatically adjusting the focusing system is provided depending on the detection of the target area.
  • the focusing system is a suitable system for varying the focal length of a lens through which the shock wave passes.
  • an ECG device with at least two electrodes for acquiring ECG data of a patient before, during and / or after the output of the shock or pressure wave by the shock wave source is further provided.
  • the control device can set the energy of the shock or pressure wave and / or the time of the output of the shock or pressure wave by the shock wave source on the basis of the ECG data detected by the ECG device.
  • the shock wave source can advantageously comprise at least two elements for outputting a shock or pressure wave, wherein the elements are selectively controllable by the locating device depending on the location or localization of the target area.
  • the shock wave source in this case consist of a number of juxtaposed segments for outputting shock or pressure waves, which can be switched on or off independently of each other.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a system according to the invention for the stimulation of organs
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a modified embodiment of the system according to the invention of FIG. 1
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the part of the system according to the invention to be placed on the body of a patient
  • Fig. 4 shows a schematic representation of another exemplary embodiment of a system according to the invention for the stimulation of organs
  • Fig. 5 is a schematic representation of a shock wave source used in the system according to the invention with a focusing device and an adjusting device.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a system according to the invention for stimulating organs, such. B. the heart of a patient.
  • organs such. B. the heart of a patient.
  • the system 1 shown in FIG. 1 is designed for the mechanical and electrical stimulation of a heart.
  • the system 1 comprises a
  • Shock wave source 2 for generating and outputting a shock wave, which may or may not be focused, and an electrical stimulation device 3 for generating and outputting an electrical stimulation pulse to the heart of a patient.
  • the shock wave source 2 and the stimulation device 3 are realized, for example, as a shock wave applicator 2 'or stimulation electrodes 3', which can be combined in a common device that can be placed on the thorax of a patient.
  • the shock wave source 2 and the stimulation device 3 are controlled by a common control device 5, which controls the triggering of the shock or pressure wave by the shock wave source 2 and the electrical stimulation pulse through the stimulation device 3 via a trigger device 7.
  • a Timing device 8 may be provided, for example, in the form of a delay device to control the timing of the output of the electrical stimulation pulse in relation to the output of the shock or pressure wave depending on the desired application. If the electrical stimulation pulse and the shock or pressure wave are to act simultaneously or substantially simultaneously on the heart, then the output of the electrical stimulation pulse in comparison to the Stoßvention. Pressure source are delayed because electrical signals propagate faster than mechanical waves.
  • the drive Since the mechanical energy of the shock or pressure wave changes the permeability of the cell membrane, it may be advantageous to design the drive so that the electrical stimulation pulse strikes the heart immediately after the shock wave has passed through the heart electrical energy can only be fully effective if it hits the cells of the cardiac muscle at the optimum of the tension or expansion of the cell membranes.
  • the inventive system 1 further comprises an ECG device 4 with at least two electrodes 4 'for acquiring ECG data of a patient.
  • the acquisition of the data may occur before, during and / or after the output of the shock wave and the output of the electrical stimulation pulse.
  • the control device 5 can be configured simultaneously as an evaluation device that receives the ECG data acquired by the patient and for calculating and adjusting the energy or intensity of Stoßcel. Pressure wave and / or the electrical stimulation pulse and / or the timing of the output of the shock or pressure wave and the output of the electrical stimulation pulse used.
  • the ECG electrodes 4 ' may be formed with the shock wave applicator 2' and the electrical stimulation electrodes 3 'in a common device or a common device as a unit or as separate elements.
  • the stimulation system 1 further comprises a locating device 9, which is for example an ultrasound device (eg ultrasound B-scan).
  • the ultrasound device may, for example, be designed as an ultrasound scanner 9 ', which is implemented as a unit with the shockwave applicator 2' and the stimulation electrodes 3 'in a device.
  • the locating device 9 is designed to be the region of interest of the treating organ by means of an application window analyzer 11 and to locate the distance to the organ to be treated by means of a distance analysis device 10. Particularly in the case of the heart, it is important that a suitable application window is detected and fixed between the ribs, the triggering of a shock wave being permitted only when a sufficient minimum area is available to initiate the shock or pressure wave.
  • the intensity or energy of the shock or pressure wave and / or the electrical stimulation pulse can be calculated and adjusted via the control device 5 via the size of the application window and the distance to the organ to be treated.
  • the advantage is that the radiated electrical and mechanical energy can be reduced to a necessary minimum and possible side effects can be largely eliminated.
  • the shock wave applicator 2 ' may, for example, consist of a number of segments 2 ", which can be controlled individually, around the surface
  • the shockwave source 2 can be preceded by an energy setting device 6, which is controlled correspondingly by the control device 5.
  • the shockwave applicator 2 ' is shown in FIG.
  • any other suitable shapes may be used for the shock wave applicator 2 ' Shock Wave Applicator 2 'electrical stimulation electrodes 3' shown, with which the shock wave applicator 2 'is connected to a combined device. There may be additional electrodes for electrical stimulation.
  • an ultrasound scanner 9 ' is embedded in the middle of the shockwave applicator 2'. The ultrasound scanner 9 'can also be arranged at other suitable locations.
  • FIG. 3 shows three ECG electrodes 4 ', which are either part of the device with the shock wave applicator 2' and the electrical stimulation electrodes 3 'and the ultrasound scanner 9', or alternatively are formed as separate elements.
  • the embodiment of the stimulation system 1 according to the exemplary embodiment shown in FIG. 1 is particularly suitable for emergency situations where a resting or slowly beating heart can be stimulated by means of a simple and easy-to-use yet effective device.
  • the application analysis device 11 and the distance analysis device 10 may be omitted, so that immediate action can be taken without time-wasting adjustment devices.
  • the pacing system 1 of FIG. 1 may become a pacing system that may be used for therapy and diagnosis, with minor changes.
  • FIG. 1 A corresponding modified embodiment of the stimulation system according to the invention is shown in FIG.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a system 1 'for stimulating organs, such.
  • the stimulation system shown in Fig. 2 corresponds in basic structure to that shown in FIG. 1 and described stimulation system 1 and contains the identical elements as the system 1 shown in FIG. 1, such as a shock wave source 2 with a shock wave applicator 2 ', a stimulation device. 3 with electrodes 3 'for outputting an electrical stimulation pulse, a control and analysis device 5, an ECG device 4 with at least two electrodes 4', a triggering device 7, a time setting 8 whose structure and function are identical and their description therefore not again is repeated.
  • individual elements may be configured somewhat differently due to the application in therapy and diagnosis, without changing their fundamental function.
  • the stimulation system 1 'shown in FIG. 2 differs from the stimulation system 1 shown in FIG. 1 in that, instead of the energy or intensity adjustment device 6, an energy feedback circuit 14 for the automatic adjustment and regulation of the energy or intensity of the shock wave source 2 created and issued shock or pressure wave is provided.
  • This feedback circuit 14 allows a timely adjustment of the energy or intensity of the shock or pressure wave during the therapy or diagnosis depending on data generated by a Doppler ultrasound device 19 be recorded.
  • distance analysis means 10 and application window analysis means 11 accurate data about size, location, distance, etc. of a target object with respect to the shock wave source calculated and passed on to the control device 5, which the triggering device 7 and the energy feedback circuit 14th controls.
  • the data acquired by the Doppler ultrasound device can also be transmitted via the control device 5 by means of the
  • Timing means 8 are used for accurately timing the output of the electrical stimulation pulse by the stimulation means 3 with respect to the output of the shock wave through the shock wave source 2.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of another embodiment of a system 20 according to the invention for stimulating organs, such.
  • the stimulation system 20 shown in FIG. 4 is designed in particular for diagnosis and therapy and comprises a shock wave source 21 for outputting a shock or pressure wave.
  • the shockwave source 21 includes or is configured as a shockwave applicator 21 'that may be placed on the chest of a human patient, for example, to radiate a shockwave onto the heart.
  • the structure and function of the shock wave source 21 corresponds to the structure and the function of the shock wave source 2 shown in FIG. 1 and explained.
  • the 4 further comprises a locating device 22 and a target analysis device 33 for detecting a target area by means of Doppler ultrasound, which comprises an ultrasound scanner 22 '.
  • the Doppler ultrasound device 22 corresponds in construction and function to the Doppler ultrasound device 19 of the system 1 'of FIG. 2.
  • the Doppler ultrasound device 22 can detect the size and the position in the target area by means of the target analysis device 33 and via a Doppler motion detector device 23 movements in the target area, a distance analysis device 28, the distance between the shock wave source 21 and the target area and an application window analysis device 29, the size of the available Pass application window for the shock or pressure wave to a control and evaluation 24, which adjusts the energy and intensity and the timing of the shock or pressure wave through the shock wave source 21 and controls accordingly.
  • a triggering device 27 is provided, which is controlled accordingly by the control device 24 and causes the triggering of the shock or pressure wave.
  • an energy feedback circuit 26 for automatically adjusting the energy or intensity of the shockwave outputted by the shockwave source 21 which timely records the intensity or energy of the output shockwave can regulate and control.
  • a positioning feedback means 25 for automatically controlling the spatial position of the shock wave source 21 with respect to the target area.
  • the shock wave applicator 21 ' is equipped with an adjusting device 32, which allows a spatial adjustment of the shock wave source.
  • Fig. 5 shows a schematic example of such an adjusting device 32 in the form of mechanically adjustable adjusting screws, which engage three positions of the shock wave applicator 21 ', so that a spatial tilting, pivoting, etc. of the Einstrahlachse the shock or pressure wave is enabled.
  • the adjusting device 32 can also have any other suitable shape and design. By means of the positioning feedback device 25, therefore, the shock wave applicator 21 'can be adjusted and adjusted automatically and promptly in terms of space.
  • the shock wave applicator 21 may further include a focusing system 31 for focusing the output shock wave on the target area by means of a diaphragm 34 including a medium 35 for transmitting the shock wave and on the body 36 is applied, wherein the focusing system is adjustable or adjustable by a suitable adjustment.
  • the focusing system 31 may consist of a movable lens or a movable lens system.
  • a jelly-like lens which in Ring segments is taken, wherein by radial displacement of the ring segments, the diameter of the lens is increased or reduced by their internal stress.
  • dome-shaped, elliptical or parabolic shock wave generation segments 2 ' can be used.
  • a further feedback circuit for automatically adjusting the focusing system depending on the detection of the target area may be provided.
  • this task can be taken over by the positioning feedback system 25.
  • the stimulation system 20 may further comprise an ECG device 30 with at least two electrodes 30 'for acquiring ECG data of a patient before, during and / or after the output of a shock or pressure wave.
  • the task and function as well as the design of the ECG device 30 correspond to the ECG device 4 of the system 1 of FIG. 1.
  • the control device 24 can provide the data provided by the ECG device 30 for controlling the intensity or energy as well as the position and Focus on the width control of the shockwave source 21.
  • the shock wave applicator 21 of the system 20 of FIG. 4 may be provided with a number of different elements or segments which are individually and separately energized to control the energy and / or the irradiation area for the set emitted shock or pressure wave depending on the application.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System (1) zur Stimulation von Organen, wie z.B. dem Herzen, mit einer Stoßwellenquelle (2; 2') zur Ausgabe einer Stoß- bzw. Druckwelle, einer Stimulationseinrichtung (3; 3') zur Ausgabe eines elektrischen Stimulationsimpulses, und einer Steuerereinrichtung (5) zur Steuerung der Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle durch die Stoßwellenquelle (2; 2') und der Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses durch die Stimulationseinrichtung (3; 3'). Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin System (20) zur Stimulation von Organen, wie z.B. dem Herzen, mit einer Stoßwellenquelle (21; 21') zur Ausgabe einer Stoß- bzw. Druckwelle, einer Ortungseinrichtung (22; 22', 23) zum Erfassen eines Zielgebietes mittels Doppler-Ultraschall, und einer Steuereinrichtung (24) zur Steuerung der Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle durch die Stoßwellenquelle auf der Basis der Erfassung des Zielgebietes durch die Ortungseinrichtung.

Description

System zur Stimulation von Organen, wie z. B. dem Herzen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Stimulation von Organen, wie z. B. dem Herzen, eines Patienten in Notfallsituationen, wie z. B. dem Stillstand des Herzens oder einer zu langsam schlagenden Herzkammer, oder auch zur Diagnose und Therapie.
Die vorliegende Erfindung betrifft aber insbesondere ein von außen anwendbares System zur Stimulation von Organen.
Die Stimulation eines gesunden Herzens geht vom so genannten Sinusknoten in der Vorkammer aus. Hierdurch werden vom Sinusknoten erzeugte elektrische Signale ausgesendet, die sich mit einer Geschwindigkeit von einigen ms über die Herzkammerwände ausbreiten und die Kontraktion des Herzmuskelgewebes veranlassen. Die Erregungsbildung und Erregungsfortleitung im Herzen beruht dabei darauf, dass das Ruhepotenzial einer Zelle auf ein so genanntes Schwellenpotenzial reduziert wird. Die weitere Depolarisation der Zelle, die letztlich dann die Kontraktion erzeugt, sowie die Ausbreitung der Erregungswelle auf andere Zellen läuft dann selbständig weiter.
Es ist bekannt, beispielsweise aus der DE 24 18 631 Al, ein stillstehendes oder zu langsam schlagendes Herz mittels eines von außen anwendbaren Gerätes, welches Druckwellen erzeugt, zu stimulieren. Die Druckwellen üben mechanische Reize auf die Kammerwand des Herzens aus, die zu einer Herzstimulation führen. Mittels des Druckwellengenerators können Impulse ohne Gefahr für den Patienten periodisch erzeugt werden, bis entweder die Herztätigkeit spontan aufrecht erhalten wird oder Maßnahmen zur Herzstimulation mittels eines künstlichen Schrittmachers eingeleitet werden können. Weitere Stoßwellenquellen, die Stoßwellen bzw. Druckwellen (d.h. Stoß- und/oder Druckwellen) erzeugen und zur Ausgabe dieser Stoß- bzw. Druckwellen von außen auf ein menschliches Herz geeignet sind, sind beispielsweise in der EP 0 929 347 Al oder der EP 0 369 177 Bl beschrieben. Der Artikel „Hit/Miss Monitoring Of ESWL By Spectral Doppler Ultrasound", Boris et al, ultrasound in Med. & Biol., Vol. 29, No. 5, Seiten 705 bis 712, 2003, beschreibt ein Gerät zur Zertrümmerung von Nierensteinen mittels Stoß- bzw. Druckwellen, wobei mittels eines spektralen Doppler-Ultraschallgerätes der Erfolg der Zertrümmerung überprüft wird.
Die vorliegende Erfindung stellt sich nunmehr die Aufgabe, ein verbessertes System zur Stimulation von Organen, wie z. B. dem Herzen mittels Stoß- bzw. Druckwellen (d.h. Stoß- und/oder Druckwellen) bereitzustellen.
Die obige Aufgabe wird gelöst durch ein System zur Stimulation von Organen, wie z. B. dem Herzen, gemäß Anspruch 1. Dieses erfindungsgemäße System umfasst eine Stoßwellenquelle zur Ausgabe einer Stoß- bzw. Druckwelle, eine Stimulationseinrichtung zur Ausgabe eines elektrischen Stimulationsimpulses, und eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle durch die Stoßwellenquelle und der Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses durch die Stimulationseinrichtung. Dieses erfindungsgemäße System ist insbesondere jedoch nicht ausschließlich vorteilhaft in Notfallsituationen einzusetzen, da die mechanische Energie der Stoßwelle bzw. Druckwelle die Durchlässigkeit bzw. Permeabilität der Zellmembran verändert wird, wodurch die für die elektrische Stimulation notwendige Stimulationsenergie verringert wird und negative Reaktionen auf den menschlichen Organismus vermieden werden.
Vorteilhafterweise umfasst das erfindungsgemäße System eine durch die Steuereinrichtung angesteuerte Auslöseeinrichtung zum Auslösen der Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle durch die Stoßwellenquelle und der Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses durch die Stimulationseinrichtung.
Weiterhin vorteilhaft umfasst das erfindungsgemäße System eine Zeiteinstelleinrichtung zum Einstellen der zeitlichen Auslösung der Ausgabe der Stoßbzw. Druckwelle durch die Stoßwellenquelle und der Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses durch die Stimulationseinrichtung. Hierbei ist die Zeiteinstelleinrichtung vorteilhafterweise eine Verzögerungseinrichtung zum Verzögern der Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses durch die Stimulationseinrichtung. Da die mechanischen Wellen der Stoß- bzw. Druckwelle sich mit einer niedrigeren Geschwindigkeit (Schallgeschwindigkeit) im Gewebe ausbreiten, als die elektrischen Stimulationsimpulse (Lichtgeschwindigkeit), muss diese Zeitverschiebung ausgeglichen werden, um die Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle und des elektrischen Stimulationsimpulses entsprechend der gewünschten Anwendung steuern und einstellen zu können.
Vorteilhafterweise umfasst das erfindungsgemäße System eine EKG-Einrichtung (Elektrokardiogramm-Einrichtung) mit zumindest zwei Elektroden zum Erfassen von EKG-Daten eines Patienten vor, während und/oder nach der Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle und des elektrischen Stimulationsimpulses. Hierbei stellt die Steuereinrichtung vorteilhafterweise die Energie der Stoß- bzw. Druckwelle und/oder des elektrischen Stimulationsimpulses und/oder den zeitlichen Ablauf der Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle und der Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses auf der Basis der von der EKG-Einrichtung erfassten EKG-Daten ein.
Vorteilhafterweise umfasst das erfindungsgemäße System weiterhin eine Ortungseinrichtung zum Orten und/oder Lokalisieren eines Zielgebietes in Bezug auf das zu stimulierende Organ. Falls das Organ ein menschliches Herz ist, lässt sich durch diese Ortungseinrichtung beispielsweise das Applikationsfenster in Bezug auf die Rippen und die Lunge feststellen und somit das Zielgebiet lokalisieren. Vorteilhafterweise ist die Ortungseinrichtung eine Ultraschalleinrichtung.
Vorteilhafterweise kann die Ortungseinrichtung auch eine Doppler- Ultraschalleinrichtung zum Erfassen des Zielgebietes mit Doppler-Ultraschall, z. B. ein Farb-Doppler, sein, wobei die Steuereinrichtung die Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle und die Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses auf der Basis der Erfassung des Zielgebietes durch die Doppler-Ultraschalleinrichtung steuert. Der Vorteil hierbei ist, dass durch die Anwendung von Doppler-Ultraschall das Zielgebiet, der Abstand zwischen Stoßwellenquelle und dem Zielgebiet usw. sowohl zeitlich als auch örtlich genau einstell- und regelbar ist.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein System zur Stimulation von Organen, wie z. B. dem Herzen, eines Patienten gemäß Anspruch 11. Dieses erfindungsgemäße System umfasst eine Stoßwellenquelle zur Ausgabe einer Stoßbzw. Druckwelle, eine Ortungseinrichtung zum Erfassen eines Zielgebietes mittels Doppler-Ultraschall und eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Ausgabe der Stoßbzw. Druckwelle durch die Stoßwellenquelle auf der Basis der Erfassung des Zielgebietes durch die Ortungseinrichtung. Der Vorteil dieses Systems ist, dass durch die Verwendung des Doppler-Ultraschalls das Zielgebiet einschließlich Behandlungsfenster und der Abstand zwischen Zielgebiet und Stoßwellenquelle exakt bestimmt werden kann, wodurch über den Energieverlust durch das Gewebe die notwendige Applikationsenergie der Stoß- bzw. Druckwelle genau einstellbar ist. Weiterhin ist durch die Zeitauflösung des Doppler-Ultraschalls eine Steuerung und Regulierung der Energie der Stoß- bzw. Druckwelle sehr zeitnah möglich.
Vorteilhafterweise stellt die Steuereinrichtung dieses erfindungsgemäßen Systems auf der Basis der Erfassung des Zielgebietes durch die Ortungseinrichtung den Abstand zwischen der Stoßwellenquelle und dem Zielgebiet fest und stellt auf der Basis dieser Berechnung die Intensität der von der Stoßwellenquelle abzugebenden Stoß- bzw. Druckwelle ein. Hierbei kann vorteilhafterweise eine Rückkopplungs-Schaltung zur automatischen Einstellung der Intensität der von der Stoßwellenquelle abzugebenden Stoß- bzw. Druckwelle vorgesehen sein.
Vorteilhafterweise ist weiterhin eine Justiereinrichtung zum räumlichen Justieren der Stoßwellenquelle vorgesehen, wobei die Steuerungseinrichtung die Justiereinrichtung auf der Basis einer Erfassung des Zielgebietes steuert. Hierbei kann vorteilhafterweise eine Rückkopplungsschaltung zum automatischen Steuern der Justiereinrichtung auf der Basis der Erfassung des Zielgebietes vorgesehen sein. Die Justiereinrichtung ist beispielsweise eine mechanische Einrichtung zum zwei- oder dreidimensionalen Einstellen der Abstrahlrichtung der Stoßwellenquelle, kann jedoch auch eine elektrische oder sonstig ausgestaltete geeignete Vorrichtung sein.
Alternativ kann die Erfassung des Zielgebietes zur Steuerung der Justiereinrichtung durch eine Einrichtung zum Detektieren von reflektierten Stoßwellen erfolgen. Hierbei werden die Reflektionen der von der Stoß wellenquelle ausgestrahlten Stoß- bzw. Druckwellen empfangen und ausgewertet. Vorteilhafterweise weist die Stoßwellenquelle ein Fokussierungssystera zum Fokussieren der ausgegebenen Stoß- bzw. Druckwellen auf das Zielgebiet auf, wobei eine Einstelleinrichtung zum Einstellen des Fokussierungsystems abhängig von der Erfassung des Zielgebietes vorgesehen ist. Hierbei ist vorteilhafterweise eine Rückkopplungsschaltung zum automatischen Einstellen des Fokussierungssystems abhängig von der Erfassung des Zielgebietes vorgesehen. Das Fokussierungssystem ist beispielsweise ein geeignetes System zur Veränderung der Brennweite einer linse, durch die die Stoß- bzw. Druckwelle hindurch tritt.
Vorteilhafterweise ist weiterhin eine EKG-Einrichtung mit zumindest zwei Elektroden zum Erfassen von EKG-Daten eines Patienten vor, während und/oder nach der Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle durch die Stoßwellenquelle vorgesehen. Hierbei kann die Steuereinrichtung die Energie der Stoß- bzw. Druckwelle und/oder den Zeitpunkt der Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle durch die Stoßwellenquelle auf der Basis der von der EKG-Einrichtung erfassten EKG-Daten einstellen.
Die Stoßwellenquelle kann vorteilhafterweise zumindest zwei Elemente zum Ausgeben einer Stoß- bzw. Druckwelle umfassen, wobei die Elemente abhängig von der Ortung bzw. Lokalisierung des Zielgebietes durch die Ortungseinrichtung selektiv ansteuerbar sind. Beispielsweise kann die Stoßwellenquelle hierbei aus einer Anzahl von nebeneinander angeordneten Segmenten zum Ausgeben von Stoß- bzw. Druckwellen bestehen, die jeweils unabhängig voneinander ein- bzw. ausgeschaltet werden können.
Die vorliegende Erfindung wird in der folgenden ausführlichen Beschreibung anhand von Ausführungsbeispielen in Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert, in denen
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Systems zur Stimulation von Organen zeigt,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines abgewandelten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Systems von Fig. 1 zeigt, Fig. 3 eine schematische Darstellung des auf den Körper eines Patienten aufzulegenden Teils des erfindungsgemäßen Systems zeigt,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausfuhrungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Systems zur Stimulation von Organen zeigt, und
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer im erfindungsgemäßen System verwendeten Stoßwellenquelle mit einer Fokussierungseinrichtung und einer Justiereinrichtung.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Systems zur Stimulierung von Organen, wie z. B. dem Herzen eines Patienten. In der folgenden Beschreibung werden die verschiedenen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen hiervon in Bezug auf die Behandlung und Stimulierung eines menschlichen Herzens erläutert, was jedoch keine Einschränkung der Anwendung des erfindungsgemäßen Systems auf andere geeignete Organe darstellen soll.
Das in der Fig. 1 dargestellte System 1 ist ausgelegt zur mechanischen und elektrischen Stimulierung eines Herzens. Hierzu umfasst das System 1 eine
Stoßwellenquelle 2 zur Erzeugung und Ausgabe einer Stoß- bzw. Druckwelle, die fokussiert sein kann aber nicht sein muss, sowie eine elektrische Stimulationseinrichtung 3 zur Erzeugung und Ausgabe eines elektrischen Stimulationsimpulses auf das Herz eines Patienten. Die Stoßwellenquelle 2 und die Stimulationseinrichtung 3 sind beispielsweise als Stoßwellenapplikator 2' bzw. Stimulationselektroden 3' realisiert, die in einem gemeinsamen Gerät zusammengefasst sein können, das auf dem Brustkorb eines Patienten aufgelegt werden kann.
Die Stoßwellenquelle 2 und die Stimulationseinrichtung 3 werden durch eine gemeinsame Steuereinrichtung 5 angesteuert, die über eine Auslöseeinrichtung 7 die Auslösung der Stoß- bzw. Druckwelle durch die Stoß wellenquelle 2 und des elektrischen Stimulationsimpulses durch die Stimulationseinrichtung 3 steuert. Zwischen der Auslöseeinrichtung 7 und der Stimulationseinrichtung 3 kann eine Zeitstelleinrichtung 8 beispielsweise in Form einer Verzögerungseinrichtung vorgesehen sein, um den Zeitpunkt der Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses im Verhältnis zur Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle abhängig von der gewünschten Anwendung zu steuern. Falls der elektrische Stimulationsimpuls und die Stoß- bzw. Druckwelle gleichzeitig oder im Wesentlichen gleichzeitig auf das Herz wirken sollen, so muss die Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses im Vergleich zur Stoßbzw. Druckquelle verzögert werden, da elektrische Signale sich schneller ausbreiten als mechanische Wellen. Da die mechanische Energie der Stoß- bzw. Druckwelle die Durchlässigkeit der Zellmembran ändert, kann es vorteilhaft sein, die Ansteuerung so auszugestalten, dass der elektrische Stimulationspuls auf das Herz trifft, unmittelbar nachdem die Stoß- bzw. Druckwelle das Herz passiert hat, da die elektrische Energie nur dann voll wirken kann, wenn sie im Optimum der Spannung bzw. Dehnung der Zellmembranen auf die Zellen des Herzmuskels trifft.
Das erfindungsgemäße System 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel umfasst weiterhin eine EKG-Einrichtung 4 mit mindestens zwei Elektroden 4' zum Erfassen von EKG-Daten eines Patienten. Die Erfassung der Daten kann vor, während und/oder nach der Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle und der Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses erfolgen. Die Steuereinrichtung 5 kann gleichzeitig als Auswerteeinrichtung ausgestaltet sein, die die vom Patienten erfassten EKG-Daten aufnimmt und zur Berechnung und Einstellung der Energie bzw. Intensität der Stoßbzw. Druckwelle und/oder des elektrischen Stimulationsimpulses und/oder den zeitlichen Ablauf der Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle und die Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses verwendet. Die EKG-Elektroden 4' können mit dem Stoßwellenapplikator 2' und den elektrischen Stimulationselektroden 3' in einem gemeinsamen Gerät bzw. einer gemeinsamen Vorrichtung als Einheit ausgebildet sein oder als separate Elemente.
Das erfindungsgemäße Stimulationssystem 1 umfasst weiterhin eine Ortungseinrichtung 9, die beispielsweise eine Ultraschalleinrichtung ist (z. B. Ultraschall B-Scan). Die Ultraschalleinrichtung kann beispielsweise als Ultraschallscanner 9' ausgebildet sein, der mit dem Stoßwellenapplikator 2' und den Stimulationselektroden 3' in einem Gerät als Einheit implementiert ist. Die Ortungseinrichtung 9 ist ausgebildet, das Zielgebiet (region of interest) des zu behandelnden Organs mittels einer Applikationsfenster-Analyseeinrichtung 11 und den Abstand zum zu behandelnden Organ mittels einer Entfernungs- Analyseeinrichtung 10 zu lokalisieren. Insbesondere beim Herzen ist wichtig, dass ein geeignetes Applikationsfenster zwischen den Rippen erkannt und festgelegt wird, wobei die Auslösung einer Stoßwelle erst dann erlaubt ist, wenn eine ausreichende minimale Fläche zur Einleitung der Stoß- bzw. Druckwelle zur Verfügung steht. Weiterhin kann über die Größe des Applikationsfensters sowie über die Entfernung zum zu behandelnden Organ die Intensität bzw. Energie der Stoß- bzw. Druckwelle und/oder des elektrischen Stimulationsimpulses berechnet und über die Steuereinrichtung 5 eingestellt werden. Der Vorteil ist, dass die eingestrahlte elektrische und mechanische Energie auf ein notwendiges Minimum reduziert und mögliche Nebenwirkungen weitgehend ausgeschaltet werden können. Um die Intensität bzw. Energie der eingestrahlten Stoß- bzw. Druckwelle optimal einstellen zu können, kann, wie in Fig. 3 dargestellt, der Stoßwellenapplikator 2' beispielsweise aus einer Anzahl von Segmenten 2" bestehen, die individuell angesteuert werden können, um die Fläche und Intensität der eingestrahlten Stoß- bzw. Druckwelle abhängig von den jeweiligen Umständen gezielt einstellen zu können. Hierzu kann der Stoßwellenquelle 2 eine Energie-Einstellvorrichtung 6 vorgeschaltet sein, die von der Steuereinrichtung 5 entsprechend angesteuert wird. In Fig. 3 ist der Stoßwellenapplikator 2' mit einer ovalen bzw. elliptischen Form dargestellt, wodurch die Fläche an die Größe des jeweils zu verfügenden Rippenfensters angepasst ist. Es können jegliche andere geeignete Formen für den Stoßwellenapplikator 2' verwendet werden. In dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel sind an beiden Seiten des Stoßwellenapplikators 2' elektrische Stimulationselektroden 3' dargestellt, mit denen der Stoßwellenapplikator 2' zu einem kombinierten Gerät verbunden ist. Es können weitere Elektroden für die elektrische Stimulation vorgesehen sein. Weiterhin ist im in der Fig. 3 dargestellten Beispiel ein Ultraschallscanner 9' in die Mitte des Stoßwellenapplikators 2' eingebettet. Der Ultraschallscanner 9' kann auch an anderen geeigneten Orten angeordnet sein. Weiterhin zeigt Fig. 3 drei EKG-Elektroden 4', die entweder Teil des Gerätes mit dem Stoßwellenapplikator 2' und den elektrischen Stimulationselektroden 3' sowie dem Ultraschallscanner 9' sind, oder alternativ als separate Elemente ausgebildet sind.
Es ist hervorzuheben, dass die Ausgestaltung des Stimulationssystems 1 gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel besonders für Notfallsituationen geeignet ist, in denen ein stillstehendes oder langsam schlagendes Herz mittels eines einfach aufgebauten und einfach zu bedienenden aber trotzdem effektiv funktionierenden Gerätes stimuliert werden kann. Zur speziellen Anwendung in extremen Notfallsituationen können im Stimulationssystem 1 von Fig. 1 die Applikations- Analyseeinrichtung 11 und die Entfernungs- Analyseeinrichtung 10 weggelassen sein, so dass ohne zeitvergeudende Einstelleinrichtungen sofort gehandelt werden kann. Ohne Änderung des grundsätzlichen Aufbaus kann das Stimulationssystem 1 von Fig. 1 jedoch unter geringfügigen Änderungen zu einem Stimulationssystem werden, das zur Therapie und Diagnose verwendet werden kann. Ein entsprechendes abgewandeltes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Stimulationssystems ist in Fig. 2 dargestellt.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems 1 ' zur Stimulation von Organen, wie z. B. dem Herzen, eines Patienten, welches insbesondere zur Therapie und Diagnose geeignet ist. Das in Fig. 2 gezeigte Stimulationssystem entspricht im grundlegenden Aufbau dem in Fig. 1 gezeigten und beschriebenen Stimulationssystem 1 und enthält die identischen Elemente wie das in Fig. 1 gezeigte System 1, wie eine Stoß wellenquelle 2 mit einem Stoßwellenapplikator 2', eine Stimulationseinrichtung 3 mit Elektroden 3' zur Ausgabe eines elektrischen Stimulationsimpulses, eine Steuer- und Analyseeinrichtung 5, eine EKG-Einrichtung 4 mit mindestens zwei Elektroden 4', eine Auslöseeinrichtung 7, eine Zeiteinstelleinrichtung 8, deren Aufbau und Funktion identisch sind und deren Beschreibung daher nicht noch einmal wiederholt wird. Gegebenenfalls können einzelne Elemente bedingt durch die Anwendung in Therapie und Diagnose etwas anders ausgestaltet sein, ohne dass sich ihre grundsätzliche Funktion ändert.
Das in Fig. 2 gezeigte Stimulationssystem 1' unterscheidet sich zum in Fig. 1 gezeigten Stimulationssystem 1 dadurch, dass anstelle der Energie- bzw. Intensitätseinstellvorrichtung 6 eine Energie-Rückkopplungsschaltung 14 zur automatischen Einstellung und Regelung der Energie bzw. Intensität der von der Stoßwellenquelle 2 erzeugten und ausgegebenen Stoß- bzw. Druckwelle vorgesehen ist. Diese Rückkopplungsschaltung 14 ermöglicht eine zeitnahe Anpassung der Energie bzw. Intensität der Stoß- bzw. Druckwelle während der Therapie bzw. Diagnose abhängig von Daten, die durch eine Doppler-Ultraschalleinrichtung 19 erfasst werden. Dies ist ein weiterer Unterschied zum Stimulationssystem 1 von Fig. 1, nämlich dass eine Doppler-Ultraschalleinrichtung 19 mit einem Doppler- Ultraschallscanner 19' vorgesehen ist, welche in der Lage ist, Bewegungen und Durchflussmengen usw. zu detektieren und mittels einer Zielanalyseeinrichtung 12 und der bereits aus dem System 1 von Fig. 1 bekannten Entfernungsanalyseeinrichtung 10 und Anwendungsfensteranalyseeinrichtung 11 genaue Daten über Größe, Lage, Abstand usw. eines Zielobjektes in Bezug auf die Stoßwellenquelle berechnet und an die Steuereinrichtung 5 weitergibt, welche die Auslöseeinrichtung 7 und die Energie- Rückkopplungsschaltung 14 ansteuert. Die von der Doppler-Ultraschalleinrichtung erfassten Daten können auch über die Steuereinrichtung 5 mittels der
Zeiteinstelleinrichtung 8 zur genauen zeitlichen Synchronisierung der Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses durch die Stimulationseinrichtung 3 in Bezug auf die Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle durch die Stoßwellenquelle 2 verwendet werden.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Systems 20 zur Stimulierung von Organen, wie z. B. dem Herzen, eines Patienten. Das in Fig. 4 gezeigte Stimulationssystem 20 ist insbesondere zur Diagnose und Therapie ausgelegt und umfasst eine Stoß wellenquelle 21 zur Ausgabe einer Stoß- bzw. Druckwelle. Die Stoßwellenquelle 21 umfasst oder ist ausgelegt als ein Stoßwellenapplikator 21', der beispielsweise auf dem Brustkorb eines menschlichen Patienten aufgelegt werden kann, um eine Stoß- bzw. Druckwelle auf das Herz einzustrahlen. Der Aufbau und die Funktion der Stoß wellenquelle 21 entspricht dem Aufbau bzw. der Funktion der in Fig. 1 gezeigten und erläuterten Stoßwellenquelle 2. Das in Fig. 4 gezeigte System 20 umfasst weiterhin eine Ortungseinrichtung 22 und eine Zielanalyse-Einrichtung 33 zum Erfassen eines Zielgebietes mittels Doppler-Ultraschall, welche einen Ultraschallscanner 22' umfasst. Die Doppler-Ultraschalleinrichtung 22 entspricht in Aufbau und Funktion der Doppler-Ultraschalleinrichtung 19 des Systems 1' von Fig. 2. Die Doppler- Ultraschalleinrichtung 22 kann mittels der Zielanalyse-Einrichtung 33 die Größe und die Lage im Zielgebiet erfassen und über eine Dopplerbewegungs-Detektoreinrichtung 23 Bewegungen im Zielgebiet, eine Abstandsanalyseeinrichtung 28, den Abstand zwischen der Stoßwellenquelle 21 und dem Zielgebiet sowie eine Anwendungsfensteranalyseeinrichtung 29, die Größe des zur Verfügung stehenden Anwendungsfensters für die Stoß- bzw. Druckwelle zu einer Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 weiterleiten, die die Energie bzw. Intensität sowie die zeitliche Auslösung der Stoß- bzw. Druckwelle durch die Stoß wellenquelle 21 entsprechend einstellt und steuert. Hierzu ist eine Auslösevorrichtung 27 vorgesehen, die von der Steuereinrichtung 24 entsprechend angesteuert wird und die Auslösung der Stoß- bzw. Druckwelle veranlasst. Zwischen der Auslöseeinrichtung 27 und der Stoßwellenquelle 21 kann eine Energie-Rückkopplungsschaltung 26 zur automatischen Einstellung der Energie bzw. Intensität der von der Stoßwellenquelle 21 ausgegebenen Stoß- bzw. Druckwelle vorgesehen sein, die die Intensität bzw. Energie der ausgegebenen Stoß- bzw. Druckwelle zeitnah regeln und steuern kann. Zwischen der Steuereinrichtung 24 und der Doppler-Bewegungsdetektoreinrichtung 23 und der Stoßwellenquelle 21 kann weiterhin eine Positionierungs-Rückkopplungseinrichtung 25 zur automatischen Steuerung der räumlichen Position der Stoß wellenquelle 21 in Bezug auf das Zielgebiet vorgesehen sein. Hierzu ist der Stoßwellenapplikator 21' mit einer Justiereinrichtung 32 ausgestattet, die ein räumliches Justieren der Stoßwellenquelle ermöglicht.
Fig. 5 zeigt ein schematisches Beispiel für eine derartige Justiereinrichtung 32 in Form von mechanisch verstellbaren Einstellschrauben, die an drei Positionen des Stoßwellenapplikators 21' angreifen, so dass ein räumliches Verkippen, Schwenken usw. der Einstrahlachse der Stoß- bzw. Druckwelle ermöglicht ist. Die Justiereinrichtung 32 kann aber auch jede andere geeignete Form und Ausgestaltung haben. Über die Positionierungs-Rückkopplungseinrichtung 25 kann daher der Stoßwellenapplikator 21' automatisch und zeitnah in räumlicher Hinsicht justiert und eingestellt werden.
Wie in Fig. 5 dargestellt, kann der Stoßwellenapplikator 21' weiterhin ein Fokussierungssystem 31 zum Fokussieren der ausgegebenen Stoß- bzw. Druckwelle auf das Zielgebiet mittels einer Membran 34, die ein Medium 35 zur Übertragung der Stoß- bzw. Druckwelle einschließt und am Körper 36 anliegt, aufweisen, wobei das Fokussierungssystem durch eine geeignete Einstelleinrichtung verstellbar bzw. einstellbar ist. Beispielsweise, wie in Fig. 5 angedeutet, kann das Fokussierungssystem 31 aus einer beweglichen Linse oder einem beweglichen Linsensystem bestehen. Ebenfalls vorstellbar ist die Verwendung einer geleeartigen Linse, die in Ringsegmenten gefasst ist, wobei durch radiales Verschieben der Ringsegmente der Durchmesser der Linse durch ihre Eigenspannung vergrößert oder verringert wird. Durch die Veränderung der Krümmung der Linsenkalotte wird eine Änderung der Brennweite der Linse bewirkt (so genannte Gummilinse). Ebenso können kalottenförmige, elliptische oder parabolische Stoßwellenerzeugungssegmente 2' Verwendung finden. Zur zeitnahen Verstellung bzw. Einstellung des Fokussierungssystems 31 kann eine weitere Rückkopplungsschaltung zum automatischen Einstellen des Fokussierungssystems abhängig von der Erfassung des Zielgebietes vorgesehen sein. Gegebenenfalls kann diese Aufgabe durch das Positionierungs-Rückkopplungssystem 25 übernommen werden.
Das Stimulationssystem 20 kann weiterhin eine EKG-Einrichtung 30 mit zumindest zwei Elektroden 30' zur Erfassung von EKG-Daten eines Patienten vor, während und/oder nach der Ausgabe einer Stoß- bzw. Druckwelle umfassen. Aufgabe und Funktion sowie Ausgestaltung der EKG-Einrichtung 30 entsprechen der EKG- Einrichtung 4 des Systems 1 von Fig. 1. Die Steuereinrichtung 24 kann die von der EKG-Einrichtung 30 bereit gestellten Daten zur Steuerung der Intensität bzw. Energie sowie der Positions- und Brenn Weitensteuerung der Stoßwellenquelle 21 heranziehen.
Der Stoßwellenapplikator 21 des Systems 20 von Fig. 4 kann ähnlich wie der in Fig. 3 gezeigte Stoßwellenapplikator 2' mit einer Anzahl verschiedener Elemente bzw. Segmente versehen sein, die individuell und separat ansteuerbar sind, um die Energie und/oder die Einstrahlfläche für die ausgestrahlte Stoß- bzw. Druckwelle abhängig von der jeweiligen Anwendung einzustellen.

Claims

Ansprüche
1. System (1) zur Stimulation von Organen, wie z.B. dem Herzen, mit einer Stoßwellenquelle (2; 2') zur Ausgabe einer Stoß- bzw. Druckwelle, einer Stimulationseinrichtung (3; 3') zur Ausgabe eines elektrischen Stimulationsimpulses, und einer Steuerereinrichtung (5) zur Steuerung der Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle durch die Stoßwellenquelle (2; 2') und der Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses durch die Stimulationseinrichtung (3; 3').
2. System (1) zur Stimulation von Organen gemäß Anspruch 1, mit einer durch die Steuereinrichtung (5) angesteuerten Auslöseeinrichtung (7) zum Auslösen der Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle durch die Stoß wellenquelle
(2; 2')und der Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses durch die Stimulationseinrichtung (3; 3').
3. System (1) zur Stimulation von Organen gemäß Anspruch 1 oder 2, mit einer Zeiteinstelleinrichtung (8) zum Einstellen der zeitlichen Auslösung der
Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle durch die Stoßwellenquelle (2; 2') und der Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses durch die Stimulationseinrichtung (3; 3').
4. System (1) zur Stimulation von Organen gemäß Anspruch 3, wobei die Zeiteinstelleinrichtung (8) eine Verzögerungseinrichtung zum Verzögern der Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses durch die Stimulationseinrichtung (3; 3') ist.
5. System (1) zur Stimulation von Organen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer EKG-Einrichtung (4) mit zumindest zwei Elektroden (4') zum Erfassen von EKG-Daten eines Patienten vor, während und/oder nach der Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle durch die Stoßwellenquelle (2; 2') und der Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses durch die Stimulationseinrichtung (3; 3').
6. System (1) zur Stimulation von Organen gemäß Anspruch 5, wobei die Steuereinrichtung (5) die Energie der Stoß- bzw. Druckwelle und/oder des elektrischen Stimulationsimpulses und/oder den zeitlichen Ablauf der Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle durch die Stoßwellenquelle (2; 2') und der Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses (3; 3') durch die Stimulationseinrichtung auf der Basis der von der EKG-Einrichtung (4) erfassten EKG-Daten einstellt.
7. System (1) zur Stimulation von Organen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer Ortungseinrichtung (9; 9') zum Orten und/oder Lokalisieren eines Zielgebietes in Bezug auf das zu stimulierende Organ.
8. System (1) zur Stimulation von Organen gemäß Anspruch 7, wobei die Ortungseinrichtung (9) eine Ultraschalleinrichtung ist.
9. System (1) zur Stimulation von Organen gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Stoßwellenquelle (2; 2') zumindest zwei Elemente (2") zum Ausgeben einer Stoß- bzw. Druckwelle umfasst, wobei die Elemente (2") abhängig von der Ortung bzw. Lokalisierung des Zielgebietes durch die Ortungseinrichtung (9; 9') selektiv ansteuerbar sind.
10. System (1) zur Stimulation von Organen gemäß Anspruch 7, wobei die Ortungseinrichtung eine Doppler-Ultraschalleinrichtung (9') zum Erfassen des Zielgebietes mit Doppler-Ultraschall ist und die Steuereinrichtung (5) die Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle durch die Stoß wellenquelle (2; 2') und die Ausgabe des elektrischen Stimulationsimpulses durch die Stimulationseinrichtung (3; 3') auf der Basis der Erfassung des Zielgebietes durch die Doppler-Ultraschalleinrichtung (9') steuert.
11. System (20) zur Stimulation von Organen, wie z.B. dem Herzen, mit einer Stoßwellenquelle (21; 21') zur Ausgabe einer Stoß- bzw. Druckwelle, einer Ortungseinrichtung (22; 22', 23) zum Erfassen eines Zielgebietes mittels Doppler-Ultraschall, und einer Steuereinrichtung (24) zur Steuerung der Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle durch die Stoßwellenquelle auf der Basis der Erfassung des Zielgebietes durch die Ortungseinrichtung.
12. System (20) zur Stimulation von Organen gemäß Ansprach 11, wobei die Steuereinrichtung (24) auf der Basis der Erfassung des Zielgebietes durch die Ortungseinrichtung den Abstand zwischen der Stoßwellenquelle (21; 21') und dem Zielgebiet berechnet und auf der Basis dieser Berechnung die Intensität der von der Stoßwellenquelle abzugebenden Stoß- bzw. Druckwelle einstellt.
13. System (20) zur Stimulation von Organen gemäß Anspruch 12, mit einer Rückkopplungsschaltung (26) zur automatischen Einstellung der Intensität der von der Stoßwellenquelle abzugebenden Stoß- bzw. Druckwelle
14. System (20) zur Stimulation von Organen gemäß Anspruch 11, 12 oder 13, mit einer Justiereinrichtung (32) zum räumlichen Justieren der Stoßwellenquelle, wobei die Steuerungseinrichtung die Justiereinrichtung auf der Basis einer Erfassung des Zielgebietes steuert.
15. System (20) zur Stimulation von Organen gemäß Anspruch 14, wobei eine Rückkopplungsschaltung (25) zum automatischen Steuern der Justiereinrichtung auf der Basis der Erfassung des Zielgebietes vorgesehen ist.
16. System (20) zur Stimulation von Organen gemäß Anspruch 14 oder 15, wobei die Erfassung des Zielgebietes zur Steuerung der Justiereinrichtung (32) durch die Ortungseinrichtung (22; 22') erfolgt.
17. System (20) zur Stimulation von Organen gemäß Anspruch 14 oder 15, wobei die Erfassung des Zielgebietes zur Steuerung der Justiereinrichtung (32) durch eine Einrichtung zum Detektieren von reflektierten Stoßwellen erfolgt.
18. System (20) zur Stimulation von Organen gemäß einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei die Stoßwellenquelle (21; 21') ein Fokussierungssystem (31) zum Fokussieren der ausgegebenen Stoß- bzw. Druckwellen auf das Zielgebiet aufweist, wobei eine Einstelleinrichtung zum Einstellen der Fokussierungssystems abhängig von der Erfassung des Zielgebietes vorgesehen ist.
19. System (20) zur Stimulation von Organen gemäß Anspruch 18, wobei eine Rückkopplungsschaltung zum automatischen Einstellen des Fokussierungssystems abhängig von der Erfassung des Zielgebietes vorgesehen ist.
20. System (20) zur Stimulation von Organen gemäß einem der Ansprüche 11 bis 19, mit einer EKG-Einrichtung (30) mit zumindest zwei Elektroden (30') zum Erfassen von EKG-Daten eines Patienten vor, während und/oder nach der Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle durch die Stoßwellenquelle.
21. System (20) zur Stimulation von Organen gemäß Anspruch 20, wobei die Steuereinrichtung (24) die Energie der Stoß- bzw. Druckwelle und/oder den
Zeitpunkt der Ausgabe der Stoß- bzw. Druckwelle durch die Stoßwellenquelle auf der Basis der von der EKG-Einrichtung erfassten EKG-Daten einstellt.
22. System (20) zur Stimulation von Organen gemäß einem der Ansprüche 11 bis 21, wobei die Stoßwellenquelle zumindest zwei Elemente zum Ausgeben einer Stoßbzw. Druckwelle umfasst, wobei die Elemente abhängig von der Ortung bzw. Lokalisierung des Zielgebietes durch die Ortungseinrichtung selektiv ansteuerbar sind.
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