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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein intraluminales
Bestrahlungssystem zur Abgabe von Behandlungselementen mittels eines Katheters
an eine ausgewählte
Stelle innerhalb der intraluminalen Kanäle eines Patienten. Im Spezielleren
bezieht sich die vorliegende Erfindung in erster Linie auf eine
verbesserte Übertragungsvorrichtung zur
Handhabung der Behandlungselemente und deren Einbringung in den
Katheter, und auf ein verbessertes Kathetersystem.
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Seit
den späten
70ern des 20. Jahrhunderts wurden Ballonangioplastieverfahren weitverbreitet eingesetzt,
um Verschlüsse
in Koronararterien zu öffnen.
Kurz ausgedrückt
wird die Aufweitung der Arterie dadurch erzielt, dass ein Ballonkatheter
in einen verengten Abschnitt der Arterie vorgeschoben und der Ballon
aufgeblasen wird, um den Durchmesser der Arterie aufzuweiten, wodurch
die Arterie wieder für
einen größeren Blutstrom
geöffnet
wird. Zum selben Zweck wurden auch Atherektomieverfahren eingesetzt,
bei denen Verschlüsse
beseitigt oder reduziert werden.
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Obwohl
sich Ballonangioplastie als wirksamer Weg zum Öffnen von Koronararterien erwiesen hat,
verengen sich die Arterien in einer erheblichen Anzahl von Fällen wieder
an der Stelle, wo der Ballon aufgeweitet wurde, wobei eine solche
Verengung als Restenose bezeichnet wird. Man glaubt, dass Restenose
durch die Bildung von Narbengewebe an der Stelle der Angioplastie
hervorgerufen wird, das sich aus der durch das Aufblasen des Ballons
verursachten Verletzung der Arterie ergibt. Vor Kürzerem wurde
noch intraluminale Bestrahlung nach Angioplastie oder Atherektomie
verwendet, um den betroffenen Bereich der Arterie zu behandeln und
das Zellwachstum und die Wundheilungsreaktion zu hemmen und in der
Folge zur Verhinderung von Restenose beizutragen. Verfahren und
Vorrichtungen für
eine solche intraluminale Bestrahlungsbehandlung sind im
US-Patent Nr. 5,899,882 ,
im
US-Patent Nr. 6,013,020 und
im
US-Patent Nr. 6,261,219 offenbart, die
alle nach dem Prioritätstag
dieser Anmeldung veröffentlicht
wurden. Die Anmeldung
WO 98/11936 offenbart
ein ähnliches
intraluminales Bestrahlungsbehandlungssystem. Diese Anmeldung wurde
vor dem Prioritätstag
der vorliegenden Erfindung veröffentlicht
und wird als nahekommendster Stand der Technik erachtet. Die vorgenannten
Patente offenbaren generell eine Vorrichtung mit einem Katheter,
der intraluminal in den Patienten eingesetzt und zu der Stelle des
zu behandelnden Bereichs vorgeschoben wird, und eine Übertragungsvorrichtung,
um entweder das hydraulische oder pneumatischen Vorschieben und
Zurückholen
von einzelnen radioaktiven Behandlungselementen oder "Seeds", also Radioisotopen-Präparaten,
entlang des Katheters zu bzw. von der Behandlungsstelle zu erleichtern.
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Wie
bei jeder in das Gefäßsystem
eingesetzten Vorrichtung muss auch diese einen ausreichend festen
Zusammenhalt bilden, um sicherzustellen, dass sich keine Teile oder
Elemente von der Vorrichtung lösen
oder daraus in das Gefäßsystem
austreten. Dies trifft besonders für die Behandlungselemente zu,
die zum distalen Ende des Katheters hin und davon wieder weg bewegt
werden. Da die Vorrichtung dazu gedacht ist, radioaktive Behandlungselemente
zu verwenden, besteht zudem noch eine erhöhte Notwendigkeit, für Sicherheit
zu sorgen, dass weder der Patient noch der Benutzer unbeabsichtigt Radioaktivität ausgesetzt
wird.
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Die
eigentliche Verwendung der in den vorstehend ausgewiesenen Patenten
beschriebenen Vorrichtung legte mehrere Bereiche nahe, in denen die
Vorrichtung verbessert werden konnte, um die Möglichkeit zu senken, dass Behandlungselemente aus
dem System ausgewaschen werden, wodurch die Sicherheit von Patient
und Benutzer erhöht
wurde.
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Folglich
besteht die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Übertragungsvorrichtungs-
und Kathetersystem bereitzustellen, das über zusätzliche Schutzeinrichtungen
verfügt,
um den Patienten und Benutzer davor zu schützen, unbeabsichtigt Strahlung
ausgesetzt zu werden.
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Im
Spezielleren besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin,
ein Übertragungsvorrichtungs-/Kathetersystem
bereitzustellen, bei dem die Behandlungselemente nicht versehentlich
aus der Übertragungsvorrichtung
freigesetzt werden können.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Übertragungsvorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch
1 bereit. Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
wiedergegeben.
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Die
beanspruchte Erfindung lässt
sich angesichts der nachstehend beschriebenen Ausführungsformen
besser verstehen. Die beschriebenen Ausführungsformen beschreiben im
Allgemeinen bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung. Der aufmerksame Leser wird jedoch feststellen, dass
sich manche Aspekte der beschriebenen Ausführungsformen über den
Rahmen der Ansprüche
hinaus erstrecken. In der Hinsicht, dass sich die beschriebenen Ausführungsformen
tatsächlich über den
Rahmen der Ansprüche
hinaus erstrecken, sind die beschriebenen Ausführungsformen als zusätzliche
Hintergrundinformation anzusehen und stellen keine Definitionen
der Erfindung an sich dar. Dies gilt auch für die anschließenden Abschnitte "Zeichnungen" sowie "Ausführliche
Beschreibung" der
Beschreibung.
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Die
vorstehenden sowie auch andere Aufgaben, die bei Bezug auf die folgenden
Zeichnungen und die ausführliche
Beschreibung offensichtlich werden, werden durch eine Übertragungsvorrichtung
erfüllt,
die sich in einem System zur intraluminalen Behandlung einer ausgewählten Stelle
in einem Körper eines
Patienten verwenden lässt,
wobei die Übertragungsvorrichtung
eine integrale Pumpe umfasst, um Flüssigkeit mit Druck zu beaufschlagen
und sie durch einen Flüssigkeitsweg
zirkulieren zu lassen, der durch die Übertragungsvorrichtung und
einen dazugehörigen
Katheter gebildet ist.
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Es
ist eine entnehmbare Flüssigkeitskartusche
vorgesehen, die einen Vorratsbehälter
enthält, aus
dem Flüssigkeit
durch die Pumpe abgezogen wird, und in den Flüssigkeit zurückgeleitet
wird, nachdem sie durch den Flüssigkeitsweg
zirkuliert ist. Bei der Pumpe kann es sich um eine peristaltische
Pumpe handeln, und die Flüssigkeitskartusche
kann eine langgestreckte Flüssigkeitsaufnahme
mit einem Einlass umfassen, durch welchen Flüssigkeit in die Übertragungsvorrichtung
eingeführt
wird. Die Flüssigkeitsaufnahme
ist längenmäßig so bemessen, dass
der Einlass ungeachtet der Ausrichtung der Übertragungsvorrichtung immer
in die Flüssigkeit eingetaucht
ist. Es kann auch eine entnehmbare Behandlungskartusche mit einem
Lumen, das einen Teil des Flüssigkeitswegs
bildet, vorgesehen sein, und eine Lagerhülse für die Behandlungskartusche
kann aus einem strahlungsblockierenden Material wie etwa Quarz bestehen.
Darüber
hinaus kann die Behandlungskartusche einen Speicher umfassen, um ausgewählte Information über das
Behandlungselement zu speichern und anzuzeigen.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
kann die Übertragungsvorrichtung
ein System umfassen, um einen Betrieb der Übertragungsvorrichtung zu verhindern,
bis nicht der Katheter, die Flüssigkeitskartusche
und die Behandlungs- oder Quellenkartusche an der Übertragungsvorrichtung angebracht
sind. In einer bevorzugten Ausführungsform
kann ein solches System eine Beleuchtungsquelle und einen optischen
Sensor umfassen, die sich in der Übertragungsvorrichtung in unmittelbarer Nähe der Stelle
befinden, wo der Katheter, die Flüssigkeitskartusche und die
Quellenkartusche von der Übertragungsvorrichtung
aufgenommen ist. Jede Beleuchtungsquelle ist im Hinblick auf ihren
optischen Sensor so angeordnet, dass dieser nur Licht von seiner
Beleuchtungsquelle empfangen kann, wenn der Katheter, die Flüssigkeitskartusche
oder die Quellenkartusche nicht von der Übertragungsvorrichtung aufgenommen
sind. Dem optischen Sensor wird der Empfang von Licht aus der Beleuchtungsquelle
versperrt, wenn der Katheter, die Flüssigkeitskartusche oder die
Quellenkartusche von der Übertragungsvorrichtung
aufgenommen sind. Ein Mikroprozessor, der die Bewegung des Behandlungselements
von der Übertragungsvorrichtung
zum Katheter kontrolliert, verhindert den Betrieb der Übertragungsvorrichtung beim
Empfang eines Signals von irgendeinem der optischen Sensoren, das
anzeigt, dass der Katheter, die Flüssigkeitskartusche und/oder
die Quellenkartusche nicht an der Übertragungsvorrichtung angebracht
ist/sind.
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In
noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist ein Katheter
zur Verwendung in einem intraluminalen Behandlungssystem vorgesehen,
das über
vier Lumen verfügt,
die sich im Wesentlichen der Länge
des Katheters nach erstrecken, wobei ein Lumen größenmäßig dazu
ausgelegt ist, ein Behandlungselement gleitend aufzunehmen, und
mit zwei Lumen an seinem distalen Ende zur Rückleitung von Flüssigkeit
in Flüssigkeitsverbindung
steht. Das vierte Lumen ist am distalen Ende offen, um einen Führungsdraht
aufzunehmen. Der Katheter kann ein distales Ende mit einer kleineren
Querschnittsfläche
als das proximale Endes des Katheters haben, wobei die Querschnittsform
nicht kreisförmig
ist, um Perfusion zu ermöglichen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Übertragungsvorrichtung
einen Schieber, der zwischen einer ersten und zweiten Position beweglich
ist, um das Behandlungselement selektiv sich von der Behandlungselementhülse zum Katheter
bewegen zu lassen oder es daran zu hindern, wobei ein Stellglied
den Schieber steuert, der auch die Freisetzung des Katheters und
der Behandlungselementhülse
aus der Übertragungsvorrichtung nur
dann zulässt,
wenn sich der Schieber in der Position befindet, das Behandlungselement
daran zu hindern, sich von der Behandlungselementhülse zum Katheter
zu bewegen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Übertragungsvorrichtung
ein System zur Erfassung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins
des Behandlungselements in der Lagerhülse, einschließlich einer
Lichtquelle, die auf einer Seite der Lagerhülse angeordnet ist, und einer linearen
Anordnung von Fotosensoren, die auf der anderen Seite der Lagerhülse angeordnet
sind. Ein Mikroprozessor ist vorgesehen, um die von den Fotosensoren
ermittelte Lichtmenge mit einer Referenzmenge zu vergleichen, die
der Lichtmenge entspricht, die von den Fotosensoren ermittelt wird, wenn
sich das Behandlungselement nicht im Lumen der Lagerhülse befindet.
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ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer automatisierten Übertragungsvorrichtung
nach einer bevorzugten Ausführungsform.
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2 ist
eine Seitenansicht der automatisierten Übertragungsvorrichtung von 1
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3 ist
eine Unteransicht der automatisierten Übertragungsvorrichtung von 1
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4 ist
eine in ihre Einzelteile zerlegte Ansicht der automatisierten Übertragungsvorrichtung von 1 einschließlich einer
Flüssigkeitskartusche, einer
Quellenkartusche und eines Schieberbetätigungssystems.
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4A ist
eine in ihre Einzelteile zerlegte Ansicht der Flüssigkeitskartusche von 4.
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4B ist
eine in ihre Einzelteile zerlegte Ansicht der Quellenkartusche von 4.
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4C ist
eine vergrößerte Ansicht
des Schieberbetätigungssystems
von 4.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht der automatisierten Übertragungsvorrichtung
von 1, wobei die obere Hälfte des Gehäuses abgenommen ist
und ausgewählte
innenliegende Bauteile in einer in ihre Einzelteile zerlegten Ansicht
gezeigt sind.
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6A und 6B sind
perspektivische Ansichten ausgewählter
innenliegender Bauteile der automatisierten Übertragungsvorrichtung von 4.
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7 ist
eine Schemadarstellung, welche den Flüssigkeitsströmungsweg
innerhalb der automatisierten Übertragungsvorrichtung
von 4 zeigt.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht einer zu der in 4B gezeigten
alternativen Quellenkartusche.
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9 ist
eine weitere perspektivische Ansicht ausgewählter innenliegender Bauteile
der automatisierten Übertragungsvorrichtung
von 4.
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10 ist
eine Schemadarstellung der Systemelektronik für die automatisierte Übertragungsvorrichtung
von 1.
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Die 11–22 sind
grafische Darstellungen einer Reihe von Bildschirmanzeigen, die
von der automatischen Übertragungsvorrichtung
von 1 angezeigt werden.
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23A ist eine Querschnittsansicht des proximalen
Endes eines Zubringerkatheters nach einer bevorzugten Ausführungsform.
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23B ist eine Querschnittsansicht des distalen
Endes des Katheters von 23A.
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24 ist
eine Querschnittsansicht eines Zubringerkatheters nach einer bevorzugten
Ausführungsform.
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Die 25A–PP
sind grafische Darstellungen einer alternativen Reihe von Bildschirmanzeigen,
die von der automatisierten Übertragungsvorrichtung
von 1 angezeigt werden.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
umfasst ein automatisiertes Strahlungsabgabesystem auf Katheterbasis
zur Behandlung eines gewünschten
Bereichs im Körper
eines Patienten. Das System umfasst einen Abgabe- oder Zubringerkatheter,
Behandlungselemente und eine Übertragungsvorrichtung,
welche die Quellenkette (Source Train) elektromechanisch durch den
Katheter an der ausgewählten
Stelle im Körper
eines Patienten abliefert. Die Übertragungsvorrichtung
fordert den Benutzer auf, angemessen durch die Prozedur voranzuschreiten, indem über eine
LCD (Flüssigkristallanzeige)
Grafiken und Text angezeigt werden, wobei eine Reihe von einzelnen
Anzeigeaufforderungen, die mit Bedienungseingabesteuertasten kombiniert
sind, für
eine intuitive oder Anschauungs-Benutzeroberfläche sorgt.
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Die
zusammengebaute Übertragungsvorrichtung
ist in den 1–3 zu sehen.
Das Äußere der Übertragungsvorrichtung 10 ist
ergonomisch konstruiert, um sich entweder mit einer Hand oder beiden
Händen
leicht halten zu lassen, was sie gleichermaßen für rechts- und linkshändige Ärzte geeignet
macht. Wie in den 1 und 2 zu sehen
ist, befinden sich gekrümmte
Handgriffe 12 mit Fingerauflagen 14 und Daumenauflagen 16 sowohl
auf der linken als auch rechten Seite der Übertragungsvorrichtung 10.
Alternativ kann die Vorrichtung 10 auf der Handinnenfläche der
Hand des Benutzers oder einer ebenen Fläche aufliegen. Die Steuertasten
sind mit den Daumen leicht erreichbar, wenn die Vorrichtung mit
beiden Händen
gehalten wird.
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Ein
oberer Gehäuseabschnitt 18 und
ein unterer Gehäuseabschnitt 20 passen
zusammen, um die Schale zu schaffen, welche die innenliegenden Bauteile
enthält. Öffnungen
im oberen Gehäuseabschnitt 18 ermöglichen
es einem Benutzer, auf eine Anzeige 22, Steuertasten 24, 26, 28, 30,
Anzeige-LEDs (lichtemittierende Dioden) 32, 34, 36 und ein
Einrastteil 38 zuzugreifen. Der obere Gehäuseabschnitt 18 umfasst
auch ein Fenster 40, um eine Hülse 42 sichtbar zu
machen, in der eine Quellenkette 43 (mit Behandlungselementen
und Marker-Seeds) und ein Stiftschieber 44 untergebracht
ist. Die Hülse 42 besteht
vorzugsweise aus einem strahlungsblockierenden Material wie Quarz,
synthetischem Quarzglas, Polycarbonatkunststoff, usw.
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Der
untere Gehäuseabschnitt 20 verfügt über eine
zentrale Öffnung
zur Anbringung der Stromversorgung der Vorrichtung, höchstwahrscheinlich
eines austauschbaren oder wiederaufladbaren Batteriesatzes 48.
Eine wie in 2 gezeigte Festabdeckung 46 ist
sicher über
der Stromversorgung angeordnet und deckt die Öffnung vollständig ab.
Der Batteriesatz 48 kann ein eine Einheit bildendes Kunststoffgehäuse mit
Außenkontakten
besitzen, die einen elektrischen Anschluss mit den Kontakten der Übertragungsvorrichtung 10 herstellen, um
sein bequemes Austauschen oder Wiederaufladen sicherzustellen. Dieser
Batteriesatz würde
entlang dem Äußeren der Übertragungsvorrichtung 10 liegen
und für
den Benutzer sofort zugänglich
sein.
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Der
obere und untere Gehäuseabschnitt 18, 20 schaffen
zusammen auch eine Öffnung
zum Einsetzen eines Flüssigkeitskartuschensystems 50.
Die Flüssigkeitskartusche 50 enthält physiologische Kochsalzlösung, sterilisiertes
oder destilliertes Wasser oder irgendeine andere Flüssigkeitsquelle
für die hydraulische
Zustellung der Quellenkette 43.
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Das
Flüssigkeitskartuschensystem 50 umfasst
einen zylindrischen Flüssigkeitsbehälter 52, eine
Endkappe 54, welche die Flüssigkeit in den und aus dem
Flüssigkeitsbehälter 52 leitet,
und einen Handgriff 56 zum Einsetzen und Entnehmen des Flüssigkeitsbehälters 52 im
Hinblick auf die Übertragungsvorrichtung 10,
was in 4A und 5 am besten
zu sehen ist. Die Endkappe 54 wirkt als Flüssigkeitsverteiler
und umfasst eine Flüssigkeitsaufnahme
in Form eines länglichen
Fortsatzes 58 mit einem Flüssigkeitskanal oder -einlass,
durch welchen Flüssigkeit
in die Übertragungsvorrichtung
eingelassen wird. Die Endkappe 54 kann ein integrales Teil der Übertragungsvorrichtung
und dazu ausgelegt sein, sich bei ihrem Einsetzen in die Übertragungsvorrichtung
mit dem Flüssigkeitsbehälter zu
verbinden. Der distale Mittelabschnitt des Flüssigkeitsbehälters 52 hat
eine vertiefte Öffnung 60 zur
Aufnahme der Flüssigkeitsaufnahme 58.
Angrenzend an die Öffnung 60 befindet
sich eine Flüssigkeitsrücklauföffnung 62,
die Flüssigkeit
zum Behälter 52 zurücklaufen
lässt,
nachdem sie durch die Übertragungsvorrichtung
und ihren dazugehörigen
Katheter zirkuliert ist.
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Die
Abmessungen des Behälters 52 und
das Volumen der Flüssigkeit
sind dergestalt, dass der Flüssigkeitspegel
beim Handhaben der Übertragungsvorrichtung 10 nie
unter die Vertiefung 60 abfällt. Der Winkel, mit dem man
die Übertragungsvorrichtung 10 hält, kann
etwas Flüssigkeit
von einer Seite der Vertiefung 60 zur anderen wechseln
lassen, aber das freie Ende des Fortsatzes 58 wird immer
in Flüssigkeit
eingetaucht bleiben. Somit kann nur Flüssigkeit in die Flüssigkeitskanäle des Fortsatzes 58 eintreten.
Dies ist wegen der Notwendigkeit, die Wahrscheinlichkeit zu senken,
dass Luftblasen in den Flüssigkeitsweg
gelangen, von Bedeutung.
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Der
Flüssigkeitsbehälter 52 kann
zur Reinigung und zum Ersetzen verbrauchter Flüssigkeit durch frische Flüssigkeit
entnommen werden. Er wird einfach von der festgemachten Endkappe 54 abgeschraubt.
Alternativ kann die Flüssigkeitskartusche 50 für Einmalgebrauch
bestimmt sein. Am Ende jeder Behandlung kann die gebrauchte Flüssigkeitskartusche 50 entsorgt
und durch ein neue, vorab befüllte Kartusche
ersetzt werden.
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Wie
im Flüssigkeitsströmungsschema
von 7 gezeigt ist, beginnt der Flüssigkeitsströmungsweg
im Flüssigkeitsbehälter 52 und
verläuft
weiter durch das gesamte Abgabesystem. Die Flüssigkeitskartuschenaustrittsöffnung 64 (4A)
befindet sich in Flüssigkeitsverbindung
mit einer peristaltischen Pumpe 66, welche die Flüssigkeit
ansaugt und sie zwangsläufig
durch Flüssigkeitskanäle leitet,
um die Behandlungselemente effektiv abzuliefern, zu halten und wieder
zurückzuholen.
Die peristaltische Pumpe 66 kann so programmiert werden,
dass sie in einer einzigen Richtung arbeitet, um die Behandlungselemente
sowohl zu übertragen
als auch wieder zurückzuholen,
oder kann so programmiert werden, dass sie die Richtungen zwischen
den Zustell- und Abholbetriebsarten wechselt.
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Wenn
Flüssigkeit
in einer einzigen Richtung gepumpt wird, beruht das System auf einem
Flüssigkeitsregelventil,
vorzugsweise einem Magnetventil 68, das mit dem Mikroprozessor
arbeitet, um den Flüssigkeitsstrom
richtig zu leiten. Alternativ könnte ein
Handventil zur Regelung des Flüssigkeitsstroms verwendet
werden. Das Flüssigkeitsregelventil 68 steht
in Flüssigkeitsverbindung
mit allen Flüssigkeitskanälen in sowohl
der Quellenkartusche 70 als auch dem angebrachten Zubringkatheter 140 oder 142.
In der Zustellbetriebsart leitet das Flüssigkeitsregelventil 68 den
Flüssigkeitsstrom
automatisch durch die Quellenkartusche 70, durch den Quellenabgabehohlraum
in den Katheter, und durch den Flüssigkeitsrücklaufkanal aus dem Katheter
heraus. In der Abholbetriebsart kehrt das Flüssigkeitsregelventil 68 die Strömungsrichtung
automatisch um.
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Im
Gebrauch ist eine größere Kraft
vonnöten, um
die Behandlungselemente zum Katheter zu schicken und von dort zurückzuholen,
als sie zur Behandlung an einer gewünschten Stelle im Katheter
zu halten. Deshalb arbeitet die Pumpe 66, um Energie zu sparen,
mit einer gesenkten Geschwindigkeit, wenn sie die Position der Behandlungselemente
hält. Wenn
die Behandlung abgeschlossen ist, übernimmt die Pumpe 66 wieder
die volle Geschwindigkeit, um die Behandlungselemente wieder zwangsläufig in
die Quellenkartusche 70 in der Übertragungsvorrichtung zurückzubringen.
Die Pumpe 66 befindet sich im Leerlauf, wenn keine Behandlungselemente
zugestellt, gehalten oder zurückgeholt
werden.
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Im
Falle, dass die Pumpe 66 zu einem Zeitpunkt betriebsunfähig wird,
zu dem die Behandlungselemente nicht in der Quellenkartusche 70 untergebracht
sind, kann der Benutzer das automatische Flüssigkeitsverwaltungssystem
manuell außer
Kraft setzen, um die Behandlungselemente zurückzuholen. Beispielsweise kann
ein (nicht gezeigter) Luer-Anschluss,
auf den der Benutzer zugreifen kann, in Flüssigkeitsverbindung mit dem
Flüssigkeitsströmungsweg
stehen, und eine flüssigkeitsbefüllte Spritze
kann am Anschluss befestigt und als Druckflüssigkeitsquelle verwendet werden,
um alle Behandlungselemente zwangsläufig zur Quellenkartusche 70 zurückzuleiten.
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Entsprechend
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Übertragungsvorrichtung 10 ein
auswechselbares Quellenkartuschensystem 70 (ist am besten
in 4 zu sehen). Um variable Quellenkettenlängen zustellen
zu können,
ist im Quellenkartuschensystem 70 die Quarzhülse 42 untergebracht,
in der wiederum die Quellenkette 43 und der Stiftschieber 44 untergebracht
sind. Auswechselbare Kartuschen 70 mit variablen Quellenketten
ermöglichen
es dem Benutzer, eine Kartusche auszuwählen, die eine Quellenkette 43 mit
der zur Behandlung des Patienten geeigneten Länge besitzt. Jede Kartusche 70 hat
die Fähigkeit,
die Quellenkette 43 mit der größten Länge vorzuhalten, was bis zu
60 mm für
Herzgefäße und bis
zu 150 mm für
periphere Gefäße bedeuten
kann. Eine Quellenkette 43, die kürzer ist als die größte Länge, geht
mit einer (nicht gezeigten) Haltevorrichtung einher, welche die
Kette unmittelbar angrenzend an den Stiftschieber 44 am
distalen Ende des Quarzlumens 72 hält. Beim Einsatz in die Übertragungsvorrichtung
schließt
die Quellenkartusche 70 den Flüssigkeitsweg, indem sie eine
Flüssigkeitsverbindung
zwischen dem Magnetventil 68 und den Kanälen in der Übertragungsvorrichtung 10 und
dem Zubringkatheter herstellt.
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Mit
Bezug auf 4B hat der obere Mittelabschnitt
der Quellenkartusche eine langgestreckte Öffnung 74, die es
dem Benutzer ermöglicht,
die transparente Quarzhülse 42 zu
sehen. Ein durchsichtiges Fensterteil 40 ist zur visuellen
Erfassung der Behandlungselemente und des Stiftschiebers 44,
die in der Quarzhülse 42 untergebracht
sind, in die Öffnung 74 eingepasst.
Zur Vergrößerung der
Behandlungselemente und Marker Seeds könnte eine Vergrößerungslinse
das gesamte Fenster 40 ersetzen. Das distale Ende des Fensters 40 oder
der Vergrößerungslinse
kann mit einer kreisförmigen
Linse 76 verbunden sein, die zumindest den Stiftschieber 44 und den
distalen Marker Seed-Bereich der Quellenkette 43 noch mehr
vergrößert.
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In
der Quellenkartusche
70 ist die Quellenkette
43 in
einem zentralen Lumen oder Hohlraum
72 untergebracht, das
bzw. der über
die gesamte Länge der
Quarzhülse
42 verläuft. Ein
Stiftschieber
44, der ähnlich
dem ist, der in den
39A und
39B des
US-Patents
Nr. 6,013,020 offenbart ist, liegt in einem Kanal, der
senkrecht zum zentralen Hohlraum
72 ist und diesen mit
dem Äußeren der
Quarzhülse
42 verbindet.
Der Stiftschieber
44 wird zwischen einer geschlossen Stellung,
in der er sich mit dem Quarzhohlraum
72 kreuzt, um die
Quellenkette
43 daran zu hindern, aus der Quarzhülse
42 auszutreten,
und einer offenen Stellung bewegt, in der er zurückgezogen ist, um die Abgabe
der Quellenkette
43 in den Katheter zuzulassen. In einer Öffnung der
Quellenkette
70 und außerhalb
der Quarzhülse
42 liegen
die übrigen
Bestandteile des Stiftschiebermechanismus
44: ein Stift
80,
eine (nicht gezeigte) Dichtung, ein zylindrischer Stab
82 und
eine (auch nicht gezeigte) Druckfeder. Ein Ende der Feder ist an
einem freiliegenden Abschnitt entlang der Quellenkartusche
70 befestigt.
Mit Bezug auf die
6A und
6B hat
der zylindrische Stab
82 jeweils auf entgegengesetzten
Seiten zwei zentral angeordnete kreisförmige Vertiefungsbereiche
84.
Das freie Ende der Feder passt sich in eine Vertiefung
84 ein,
und der Kopf des Stiftschiebers
44 passt sich in die andere
Vertiefung
84 ein. Die Dichtung sitzt im Quarzkanal und
schließt
um den Stiftschieber
44 herum ab, um eine flüssigkeitsdichte Abdichtung
zu schaffen, wenn der Stiftschieber
44 zwischen der geöffneten
und geschlossen Stellung zurück
und nach vorn bewegt wird.
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Das
Quellenkartuschensystem 70 umfasst auch einen großen knaufartigen
Handgriff 86, um ein einfaches Einsetzen in die und eine
einfache Entnahme aus der Übertragungsvorrichtung 10 zu
erleichtern (ist am besten in den 4–6B zu
sehen). Der Handgriff 86 kann eine Angabe der Quellenkettenlänge umfassen
und/oder kann farbcodiert sein, um sie von anderen Kartuschen 70 zu
unterscheiden, die Quellenketten mit anderen Längen enthalten. Das Innere
des Handgriffs 86 ist hohl und nimmt einen federbelasteten
Knopf 88 mit einem (nicht gezeigten) Stift auf. Der zylindrische
Abschnitt 90 des Knopfs 88 erstreckt sich durch
eine Öffnung 92 in
der Oberseite des Handgriffs 86, und der Stift erstreckt sich
durch eine Öffnung 94 in
der Seite des Handgriffs 86. Wenn die Kartusche 70 in
die Übertragungsvorrichtung 10 eingesetzt
ist, wird der Stift (und damit der Knopf) durch einen nach unten
abfallenden Überhang 96 am
oberen Gehäuseabschnitt 18 der Übertragungsvorrichtung
nach unten gedrückt.
Weil der Stift mit dem Knopf 88 eine Einheit bildet, wird
der Knopf 88 nach unten gedrückt, wobei die Feder zusammengedrückt wird.
Sobald die Kartusche 70 in vollem Eingriff ist, wird der
Stift nicht länger
durch den Überhang 96 gehemmt,
und die Vorladung der Federkräfte
drückt
den Stift nach oben in eine (nicht gezeigte) Kerbe. Die Feder entspannt
sich und der Knopf 88 fährt
voll aus. Die Kartusche 70 kann nur durch Niederdrücken des
Knopfs 88, wodurch der Stift unter die Kerbe abgesenkt
wird, aus der Übertragungsvorrichtung 10 entnommen
werden. Andernfalls ist die Bewegung des Stifts durch die Wand der Kerbe
eingeschränkt.
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Die
Quellenkartusche kann auch einen nichtflüchtigen Speicher enthalten,
der spezifische Information bezüglich
der Quellenkette 43 speichert, wie etwa ihre Länge, ihre
Strahlungsaktivität
und wie viele Male sie für
eine Strahlentherapie verwendet wurde. Bei den gespeicherten Daten
handelt es sich um eine Kompilierung alphanumerischer Zeichen. Mit Bezug
auf 8 kommuniziert diese "intelligente" Kartusche 71 mit der Übertragungsvorrichtung 10 über elektronische
Verbinder 98, wovon sich jeweils einer in der Kartusche 71 und
der Übertragungsvorrichtung 10 befindet.
Wenn die Quellenkartusche 10 in die Übertragungsvorrichtung 10 eingesetzt
ist, kommen die beiden elektrischen Verbinder miteinander in Kontakt,
die Übertragungsvorrichtung 10 liest die
im Speicher hinterlegten Daten aus und zeigt sie dem Benutzer an.
Auf Grundlage der angezeigten Information kann der Benutzer bestimmen,
ob die gewünschte
Kartusche 71 eingesetzt wurde. Die Übertragungsvorrichtung 10 kann
auch eine Überprüfung der
Daten vornehmen, um sicherzugehen, dass sie innerhalb der festgelegten
Grenzen liegen. Liegen sie außerhalb
der festgelegten Grenzen, zeigt die Übertragungsvorrichtung 10 einen
Fehler an und lässt
die Behandlung nicht beginnen.
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Der
Zubringkatheter ist über
einen patentrechtlich geschützten
Steckverbinder 99, der entlang des proximalen Katheterendes
angeordnet ist, an die Übertragungsvorrichtung 10 angeschlossen.
Die Öffnung
in der Übertragungsvorrichtung 10 zum
Einstecken des Steckverbinders 99 ist mit einer Flüssigkeitsdichtung 100 ausgekleidet,
die einen Flüssigkeitsanschluss 102 enthält, der
mit dem Magnetventil 68 in Flüssigkeitsverbindung steht.
Wenn der Steckverbinder 99 mit Bezug auf 5 und 6A in
die Übertragungsvorrichtung 10 eingesteckt
wird, passiert er die Flüssigkeitsdichtung 100,
die Steckerraste 38 und verbindet sich schließlich mit
dem massiven Konusteil 104 (am besten in 9 zu
sehen) am distalen Ende der Quellenkartusche 70. Die federbelastete
Raste 38 muss zur Aufnahme des Steckverbinders 99 nach
unten gedrückt
werden. Andernfalls fluchtet die richtig bemessene Öffnung nicht
mit dem Steckverbinder 99. Nachdem der Steckverbinder 99 eingesteckt
wurde, kann die Raste 38 losgelassen werden.
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Sie
springt nach oben, wobei sie den unterschnittenen Abschnitt des
Steckverbinders 99 in Eingriff nimmt. Die Raste 38 muss
unten gehalten werden, um den Steckverbinder 99 aus der Übertragungsvorrichtung 10 freizusetzen.
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Vor
dem Herausziehen des Katheters oder der Quellenkartusche 70 muss
der Benutzer sicher sein, dass sich alle Behandlungselemente im
Inneren des Quarzgehäuses 42 und
hinter dem geschlossenen Stiftschieber 44 befinden. Entsprechend
ist zusätzlich
zur visuellen Erfassung der Quellenkette 43 ein elektronisches
Erfassungssystem in der Übertragungsvorrichtung 10 enthalten.
Nunmehr nutzt das elektronische Erfassungssystem mit Bezug auf 9 die
Kombination aus einer Lichtquelle 106 (die entweder sichtbar,
wie ein Laser, oder Infrarotlicht sein kann) und einer linearen
CCD-Anordnung 108 (CCD – Charge
Coupled Device – ladungsgekoppeltes
Element). Die Lichtquelle 106 und die lineare CCD-Anordnung 108 sind
auf entgegengesetzten Seiten der Kartusche 70 angeordnet.
Das Licht aus der Lichtquelle 106 durchläuft ein
ummanteltes Faseroptikbündel 110,
um einen linearen Strahl oder eine lineare Lichtebene herzustellen.
Der lineare Lichtstrahl scheint durch einen Längsschlitz 112 entlang
der Seite der Kartusche 70 und beleuchtet den Stiftschieber 44 und
einen Teil des Quarzhohlraums 72. Die Quellenkartusche 70 besitzt
Schlitze 112 angrenzend an sowohl das Beleuchtungsmittel 106 als auch
die CCD-Anordnung 108, um Licht durch diese hindurchtreten
zu lassen (s. 4, 6B, 8).
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Die
lineare CCD-Anordnung 108 umfasst eine Reihe von Fotosensoren,
die Licht messen, das auf sie gerichtet ist. Wenn sich die gesamte
Quellenkette 43 im Inneren des Gehäuses 18, 20 befindet,
ist das auf die Fotosensoren fallende Licht geringer als wenn ein
Element oder mehrere Elemente fehlen würden. Auf diese Weise kann
das elektronische System bestimmen, ob alle Behandlungselemente und
Marker Seeds vorhanden sind oder nicht, indem die Ausgangsspannung
abgetastet wird, die direkt proportional zur Lichtmenge ist, die
von der CCD-Anordnung 108 erfasst wird.
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Wegen
der Fähigkeit,
variable Quellenkettenlängen
zu verwenden, erfasst das optische Abtastsystem das Vorhandensein
nur eines distalen Abschnitts einer Quellenkette 43. Vorzugsweise
werden mindestens die am weitesten distal befindlichen fünf Elemente
einer Kette 43 an einer bestimmten Stelle eine bestimmte
Zeit lang erfasst. Wenn die letzten fünf Elemente (distaler Marker
Seed und vier Behandlungselemente) einer bestimmten Quellenkette 43 vorhanden
sind, kann der Benutzer vernunftmäßig davon ausgehen, dass die übrigen Quellenkettenelemente,
die sich proximal des erfassten Bereichs befinden, auch vorhanden
sind.
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Drei
Anzeige-LEDs 32, 34, 36 (1)
sind für
den Benutzer entlang der Vorderseite der Übertragungsvorrichtung 10 sichtbar.
Wenn das elektronische Erfassungssystem erfasst, dass die Quellenkette 43 vorhanden
und der Schieber 44 geschlossen ist, leuchtet eine zugeteilte
LED 32 (vorzugsweise eine grüne LED) auf, um dieses dem
Benutzer zu signalisieren. Wenn das elektronische Erfassungssystem
erfasst, dass die Quellenkette 43 fehlt und/oder der Schieber 44 offen
ist, erlischt die grüne
LED 32 und eine zugeteilte LED 34 (vorzugsweise
eine bernsteinfarbene LED) leuchtet auf, um den Benutzer zu warnen.
Es wird entweder nur die grüne
oder die bernsteinfarbene LED aufleuchten, niemals aber beide. Die
dritte (vorzugsweise rote) LED 36 zeigt, wenn sie aufleuchtet,
eine schwache Batterie an. Die eine schwache Batterie anzeigende
LED 36 kann gleichzeitig mit jeder der anderen beiden Anzeige-LEDs 32, 34 aufleuchten.
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Zusätzlich zum
elektronischen Erfassungssystem zum Erfassen des Vorhandenseins
der Quellenkette können
auch andere Sensoren in der Übertragungsvorrichtung 10 enthalten
sein, um das Vorhandensein der Flüssigkeitskartusche 50,
der Quellenkartusche 70 und des patentrechtlich geschützten Steckverbinders 99 zu
erfassen. Bei solchen Sensoren kann es sich um eine Anzahl hinlänglich bekannter
Arten handeln, wie mechanische, elektromechanische (z.B. eine Blattfeder
mit einem Mikroprozessor, der ihre Bewegung ermittelt oder ihre
Stellung erfasst), elektrische (z.B. einen Auslöse- oder Grenzschalter), magnetische
(z.B. einen Reed-Schalter mit einem Permanentmagnet), elektromechanische
(z.B. Hall-Effekt-Sensoren) oder optische Sensoren. Andere Arten
von Sensoren umfassen Verschiebungs- und Lagesensoren, Näherungssensoren,
Bewegungsmelder, Drucksensoren und Kraft- und Spannungssensoren.
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In
der dargestellten Ausführungsform
kann für
jede der drei Verbindungen ein optischer Sensor mit einer Beleuchtungsquelle
wie eine Infrarot-LED gekoppelt werden. Die Beleuchtungsquellen
wären dann
so angeordnet, dass die Flüssigkeitskartusche 50,
die Quellenkartusche 70 und der patentierte Steckverbinder 99 jeweils
den Lichtstrahl ihrer Beleuchtungsquelle brechen, wenn sie vollständig in
die Übertragungsvorrichtung 10 eingesetzt
sind. Der Sensor erfasst die Veränderung
in der Menge projizierten Lichts und teilt dies den elektronischen
Steuerungen des Systems mit. Wenn die Flüssigkeitskartusche 50,
die Quellenkartusche 70 und/oder der Zubringkatheter nicht
ordnungsgemäß in die Übertragungsvorrichtung 10 eingesetzt
ist/sind, zeigt die grafische Benutzeroberfläche die fehlende(n) Verbindung(en)
an und Esst den Benutzer nicht fortfahren, solange dies nicht korrigiert
wurde.
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Das
Schieberbetätigungssystem 114,
das in 4C und 6 am
besten zu sehen ist, steuert das Öffnen und Schließen des
Stiftschiebers 44. Es umfasst einen Antriebsmotor 116,
ein Schneckengetriebe 118, ein Befestigungs- oder Halterungsteil 120, das
am Schneckengetriebe 118 befestigt ist und sich bei dessen
Drehung linear bewegt, und eine U-förmige Platte 122.
Das Halterungsteil 120 hat einen mittleren Abschnitt mit
einem durch dieses hindurchgehenden diagonalen Schlitz 124,
einen Hals 126, der sich distal ausgehend vom mittleren
Abschnitt mit einer erhöhten
Stütze 128 an
seinem am weitesten distal befindlichen Ende erstreckt, und einen
Langstab 130, der sich proximal ausgehend vom mittleren
Abschnitt erstreckt. Die U-förmige
Platte 122 (siehe 5) ist beweglich
mit dem Schlitz 124 verbunden.
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Wenn
im Betrieb der Benutzer die Zustellbetriebsart aktiviert, dreht
der Motor 116 das Schneckengetriebe, und das Befestigungsteil 120 bewegt sich
linear auf das proximale Ende der Quellenkartusche 70 zu.
Damit drückt
das Halterungsteil 120 die U-förmige Platte 122 in
eine vordere Position senkrecht zu der des Schneckengetriebes 118.
Die U-förmige Platte 122 sitzt
auf dem Stiftschieber 44 auf, wenn sie die Oberseite der
zylindrischen Stange 82 kreuzt, wodurch der Stift 80 nach
unten in eine offene Schieberstellung gedrückt wird.
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Das
Schieberbetätigungssystem 114 stellt gleichzeitig,
während
der Schieber 44 offen ist, einen zusätzlichen Schutz vor einem Entfernen
des Katheters und/oder der Quellenkartusche 70 bereit.
Die Stange 130 bewegt sich unter den sich von der Seite des
Quellenkartuschenhandgriffs 86 erstreckenden Stift, so
dass der federbelastete Knopf 88 nicht nach unten gedrückt werden
kann, um die Kartusche 70 aus der Übertragungsvorrichtung 10 zu
lösen.
Der erhöhte
Abschnitt 128 am distalen Ende des Halterungsteils 120 bewegt
sich direkt unter die Schulter 39 der Raste 38,
so dass die Raste 38 nicht nach unten gedrückt werden
kann, um den patentierten Steckverbinder 99 freizusetzen.
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Ein
Blockschema der Systemelektronik ist in 10 gezeigt.
Die Elektronikbauteile sind auf zwei gedruckten Leiterplatten ausgebildet,
einer Schnittstellenplatine 134 und einer Steuerplatine 136.
Zusätzlich
dazu, die Quellenerfassungsalgorithmen ablaufen zu lassen, steuert
die Schnittstellenplatine 134 den Pumpenmotor 66,
den Schiebersystemmotor 116, das Magnetventil 68 und
die Anzeige-LEDs 32, 34, 36 an. Die Steuerplatine 136 zeigt
eine Reihe von Bildschirmdarstellungen auf einer LCD, also Flüssigkristallanzeige 22 (siehe 1 und 5)
und steuert die Schnittstellenplatine 134 auf Grundlage
von Benutzereingaben 138, die über Benutzeroberflächentasten 24, 26, 28 und 30 eingegeben
werden. Die Bildschirme können
auf viele verschiedene Weisen je nachdem, wie viel Information der
Benutzer erhalten möchte,
und je nach der Eingabeebene, die dem Benutzer zugeteilt werden
soll, ausgelegt werden.
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Die 11–22 zeigen
ein Beispiel einer Reihe von Bildschirmanzeigen, die bei der Unterstützung des
Benutzers nützlich
sind, ein Strahlentherapieverfahren ablaufen zu lassen. In diesem
Beispiel und wie in 1 und 5 gezeigt
ist, hat die Übertragungsvorrichtung
drei spezifische Funktionstasten 26, 28, 30 und
mindestens zwei allgemeingültige Funktionstasten 24.
Bei den spezifischen Funktionstasten handelt es sich um die Taste "EINSCHALTEN" ("POWER") 26, die
Taste "ABBRECHEN" ("ABORT") 28 und die Taste "AUSGANGSSTELLUNG" ("HOME") 30. Diese
Tasten 26, 28 und 30 sind dazu vorgesehen,
Software-Unterbrechungen zu umgehen und könnten jedoch nach Bedarf auch
für andere Funktionen
programmiert werden. Die allgemeingültigen Funktionstasten 24 entsprechen
Anzeigebereitmeldungen und sind hinterleuchtet, wenn sie einem Eingang
eines einzelnen Bildschirms zugeordnet sind. Wenn eine einzelne
Bildschirmanzeige keinen einer allgemeingültigen Taste 24 zugeordneten
Eingang hat, dann wird diese Taste inaktiviert. Eine LED befindet
sich unter jeder Taste 24, 26, 28 und 30;
allerdings werden nur die aktiven Tasten für jede einzelne Bildschirmanzeige
hinterleuchtet.
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Ein
Drücken
der Taste "EINSCHALTEN" ("POWER") 26 schaltet
die Elektronik ein. Wenn das System hochfährt, leuchtet die elektrolumineszente oder
LED-Hinterleuchtung auf und alle LEDs blinken eine Zeit lang, um
anzuzeigen, dass das System betriebsbereit ist. Die grüne LED 32 bleibt
beleuchtet, wenn das Quellenerfassungssystem bestimmt, dass der
Stiftschieber 44 geschlossen und die Behandlungselemente
im Quarzgehäuse 42 gelagert
sind. Andernfalls leuchtet die bernsteinfarbene LED 34, um
fehlende Behandlungselemente oder einen offenen Stiftschieber 44 anzuzeigen.
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Die
erste Bildschirmanzeige (11) weist eine
kurze Zeit lang den Hersteller der Vorrichtung aus, und dann blendet
das System automatisch die zweite Bildschirmanzeige ein, die den
Benutzer auffordert, zwischen zwei oder mehr Quellenketten zu wählen. Nachdem
der Benutzer eine Quellenkette ausgewählt hat, geht das System zu
einer neuen Bildschirmanzeige über
(12 oder 13, je nachdem,
ob eine 50 mm- oder 20 mm-Kartusche
gewählt
wurde), die um eine Bestätigung
der Wahl des Benutzers bittet.
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Der
Benutzer kann den Vorgang jederzeit anhalten, indem er die Taste "ABBRECHEN" ("ABORT") 28 auf
der Vorderseite der Übertragungsvorrichtung 10 drückt. Um
fortzufahren, wird die Taste "JA" ("YES") gedrückt, und
die Vorbereitungsbildschirmanzeige (14) fordert
den Benutzer auf, zu entscheiden, ob die Vorrichtung 10 vor
der Zustellung der Behandlungselemente mit Flüssigkeit befüllt werden
soll. Wird "NEIN" ("NO") gewählt, geht
das System unmittelbar zur Strahlendosisbildschirmanzeige (15) über, die
den Benutzer auffordert, entweder eine Dosis von 14 Gy oder 18 Gy
zu wählen.
Andernfalls treten die Pumpe 66 und das Magnetventil 68 in Aktion
und pumpen Flüssigkeit
durch die Flüssigkeitskanäle der Vorrichtung,
während
die Behandlungselemente in der Quellenkartusche 70 verbleiben.
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Die
nächste
Bildschirmanzeige (16) zeigt die Behandlungszeit
an, die auf der vorgeschriebenen Dosis und der in der intelligenten
Kartusche gespeicherten Information basiert, und fordert den Benutzer
auf, mit der Behandlung zu beginnen. Wenn die Zustellbetriebsart
ausgelöst
wird, arbeiten die Pumpe 66, das Magnetventil 68 und
das Schieberbetätigungssystem 114 zusammen,
um die Behandlungselemente zum distalen Ende des Katheters zu befördern. Die
bernsteinfarbene LED 34 leuchtet anstelle der grünen LED 32 auf,
wenn der Stiftschieber 44 aufgeht und die Quellenkette 43 die Quarzhülse 42 verlässt. An
diesem Punkt erscheint eine neue Bildschirmanzeige (17),
die feststellt, dass darauf gewartet wird, dass die Behandlungselemente
das Ende des Katheters erreichen.
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Sobald
sich die Behandlungselemente an Ort und Stelle befinden, wird die
Geschwindigkeit der Pumpe um 50% gesenkt, um die Behandlungselemente
an der gewünschten
Stelle zu halten, und die anschließende Bildschirmanzeige (18)
beginnt mit der Rückwärtszählung der
Behandlungszeit. Wenn sich die Behandlungszeit der Null nähert, nimmt
die Pumpe 66 wieder ihre volle Geschwindigkeit auf, um
die Behandlungselemente zurückzuholen.
Sobald die Behandlungszeit vorüber
ist, kehrt das Magnetventil 68 die Richtung des Flüssigkeitsstroms
um, und die Behandlungselemente werden zwangsläufig in die Quarzhülse 42 zurück gebracht.
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Sobald
die Behandlungselemente zurückgeholt
wurden, erfasst das optische Erfassungssystem das Vorhandensein
der Quellenkette 43, der Schieber 44 bewegt sich
in seine geschlossene Stellung, und die Pumpe 66 und das
Magnetventil 68 werden abgeschaltet. Die grüne LED 32 leuchtet
anstelle der bernsteinfarbenen LED 34 auf, um dem Benutzer
das Vorhandensein der Behandlungselemente anzuzeigen. Die nächste Bildschirmanzeige
(20) bestätigt,
dass der Schieber 44 geschlossen ist. Die nächste bis
zur vorletzten Bildschirmanzeige (21) zeigt die
endgültige
Behandlungszeit an (die ursprünglich eingestellte
Zeit minus der Rückholzeit),
und die letzte Bildschirmanzeige (22) fordert
den Benutzer auf, den Strom des Systems abzuschalten.
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Falls
der Benutzer aus irgendeinem Grund die einmal im Fortschritt befindliche
Behandlung abbrechen möchte,
kann er das durch Drücken
der Taste "ABBRECHEN" ("ABORT") tun. Dadurch wird
der Zeitgeber "eingefroren" und die in 19 gezeigte Bildschirmanzeige
aktiviert. Dem Benutzer wird nun die Option geboten, die Behandlungselemente
sofort zur Übertragungsvorrichtung 10 zurückzuschicken oder
sie weiterhin zur Behandlung zuzustellen. Falls die Wahl auf die
Rückkehr
der Quellenkette 43 zur Übertragungsvorrichtung 10 fällt, erfolgt
ein Ablauf der in den 20–22 dargestellten
Bildschirmanzeigen wie vorstehend beschrieben. Falls die Wahl auf
eine Wiederaufnahme der Zustellung der Quellenkette 43 zur
Behandlung fällt,
erfolgt ein Ablauf der in den 18, 19, 20, 21 und 22 dargestellten
Bildschirmanzeigen wie vorstehend beschrieben.
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Auch
hat der Benutzer jederzeit nach der Freisetzung der Quellenkette 43 in
den Zubringkatheter die Option, die Quellenkette 43 automatisch zur Übertragungsvorrichtung 10 zurückkehren
zu lassen, indem er die Taste "AUSGANGSSTELLUNG" ("HOME") 30 drückt. Eine
zusätzliche
Serie von Bildschirmanzeigen ist zusammen in 25A–PP gezeigt,
die aus zweiundvierzig einzelnen Bildschirmanzeigen besteht, die
in Abfolge dargeboten werden.
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Die Übertragungsvorrichtung
kann an jeden der Katheter angeschlossen werden, die in den zuvor angeführten Patenten
offenbart sind. Zusätzlich
können
Katheter 140, 142 mit den in den 23–24 dargestellten
Querschnitten verwendet werden, um die Behandlungselemente an eine
ausgewählte
Stelle in einem Patienten zu bringen. Die Katheter 140 und 142 können aus
einem beliebigen Material oder einer Kombination von Materialien
aufgebaut sein, wie etwa Nylon, PEBAX, Polyethylen und Polyurethan.
Ein proximales Segment 144 (23A)
und ein distales Segment 146 (23B),
wovon jedes unterschiedliche Härteprüf- und Steifigkeitseigenschaften hat,
werden koextrudiert und miteinander verschmolzen, oder variabel
extrudiert, um einen langgestreckten Katheter 140 mit vier
Hohlräumen
zu schaffen: einen Quellenkettenabgabehohlraum 148, zwei
Flüssigkeitsrückleitungshohlräume 150 und
einen Führungsdrahthohlraum 152.
Alle vier Hohlräume
erstrecken sich über
die gesamte Länge
des Katheters 140, und der Quellenkettenhohlraum 148 steht
an seinem distalen Ende mit beiden Flüssigkeitsrückleitungshohlräumen 150 in
Verbindung.
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Wie
in 23B zu sehen ist, hat das distale Segment 146 des
Katheters 140 über
seine Länge eine
nicht kreisförmige
Querschnittsform mit einem reduzierten Profil, um Wege 154 für die Perfusion
von Blut bereitzustellen. Als Ergebnis des reduzierten Profils besitzt
das distale Segment 146 des Katheters 140 erhöhte Weichheit
und Flexibilität,
was für
ein einfacheres und weiteres Vorschieben des distalen Segments insbesondere
in distalere und verwundenere Bereich im menschlichen Körper sorgt.
Zusätzlich
verbessert das weichere distale Segment 146 die Spurführungsfähigkeit über einen
Führungsdraht
und bildet eine verletzungsverhindernde Spitze, um eine intraluminale
Schädigung
zu verringern, wenn der Katheter durch den Patienten zur Läsionsstelle
vordringt. Das proximale Segment 144 des Katheters 140 ist
im Gegensatz zum distalen Segment 146 kreisförmig und
nutzt seine höhere
Masse und Steifigkeit, um den Katheter 140 durch das gewundene Gefäßsystem
voranzuschieben.
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Der
Katheter 142 (24) ist einzelextrudiert und
hat über
seine gesamte Länge
dasselbe Querschnittsprofil. Dieser Katheter 142 besitzt
auch einen Quellenkettenhohlraum 156, zwei Flüssigkeitsrückleitungshohlräume 158 und
einen Führungsdrahthohlraum 160.
Der Führungsdrahthohlraum 160 kann
eine zum Beispiel aus Polyimid bestehende Schutzauskleidung 162 haben
und mit Teflon (Polytetrafluorethylen) beschichtet sein.
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Bei
den Behandlungselementen und Marker Seeds der Quellenkette 43 (siehe 4)
kann es sich auch um irgendwelche handeln, die in den zuvor durch
Bezugnahme hier mit aufgenommenen Patenten und Anmeldungen beschrieben
sind. Eine Quellenkette 43 besteht aus einer Reihe von
Behandlungselementen und zwei Marker Seeds, einem an jedem Ende
der Quellenkette 43. Vorzugsweise handelt es sich bei den
Behandlungselementen um radioaktive Zylinder. Die Marker Seeds werden
dazu verwendet, die Behandlungselemente an der Behandlungsstelle
richtig zu positionieren und sind vorzugsweise aus Gold oder vergoldet,
weil Gold unter Fluoroskopie, die zur Überwachung der Strahlentherapie eingesetzt
wird, sichtbar ist.
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Dementsprechend
wurde ein intraluminales Bestrahlungsbehandlungssystem offenbart,
das alle Aufgaben der Erfindung erfüllt. Obwohl das System in Bezug
auf eine bevorzugte Ausführungsform
beschrieben wurde, soll die Erfindung nicht auf diese beschränkt werden.
Vielmehr ist die Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert.