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Die Erfindung betrifft eine Maske zur reproduzierbaren Positionierung eines Körperteiles eines Patienten, insbesondere bei der Strahlentherapie nach dem Oberbegriff des ersten Schutzanspruchs.
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Um einen Patienten bei der Strahlentherapie reproduzierbar zu lagern, werden entsprechende Masken verwendet, die das zu behandelnde Körperteil (z. B. den Kopf) reproduzierbar fixieren und immobilisieren.
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Aus der Druckschrift
DE 198 24 691 C1 ist eine Verbindung zwischen einer Maske zur Immobilisation des Kopfes eines Patienten mit einer Oberfläche einer Haltevorrichtung, insbesondere zur Strahlentherapie, bekannt, welche mehrfach verwendbar, einfach betätigbar und zuverlässig und reproduzierbar zu fixieren sein soll. Dazu weist die Maskenhalterung mindestens zwei Winkelelemente aus einem Werkstoff auf, welcher therapeutische Strahlen in ihrem Gang und ihrer Intensität nicht wesentlich beeinflußt. Ein erster Schenkel der Winkelelemente weist erste Verbindungsmittel auf, die lösbar mit einem Randbereich einer Maske verbindbar sind, welche ein zu therapierendes Körperteil eines Patienten zur Immobilisation umhüllt. Die Maske aus thermoplastischem Flachmaterial ist vorzugsweise mindestens im Randbereich perforiert. Als erstes Verbindungsmittel können Kunststoffschrauben dienen, welche anders als Metallschrauben ebenfalls die Strahlen nicht wesentlich beeinflussen. Der zweite Schenkel der Winkelelemente weist zweite Verbindungsmittel auf, welche lösbar mit einer Oberfläche einer Haltevorrichtung, insbesondere der Fixationsplatte eines Strahlentherapiegeräts, verbindbar sind. Als zweites Verbindungsmittel können Klemmvorrichtungen oder aber Stifte dienen, welche durch Bohrungen im zweiten Schenkel des Winkelelements in die Bohrungen in der Oberfläche einsteckbar sind. Die Stifte können dort kraftschlüssig gehalten sein, indem sie an ihren Enden federnde Spreizschenkel aufweisen, welche unmontiert radial aufgespreizt sind und in der Bohrung zusammengedrückt den Stift dort klemmend sichern. Es ist dabei auch möglich, dass die Schenkel zur Verbindung mit der Maske durch Öffnungen in der Fixationsplatte hindurch reichen und in den Öffnungen durch Federklemmechanismen festgeklemmt werden. Eine derartige federnde Lagerung gewährleistet jedoch nicht die gewünschte Fixierung des Patienten.
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Aus
EP2476375 A1 ist es bekannt, eine Maske mit einem U-förmigen Rahmen mit zwei Schenkeln sowie einer Verbindungsstrebe auszubilden, wobei die Verbindungsstrebe sich im rechten Winkel zu beiden Schenkeln erstreckt. In der Mitte der Verbindungsstrebe befindet sich ein Drehgelenk, wodurch die Schenkel voneinander abgespreizt werden können. Eine Abspreizung der Schenkel soll dem Anwender insbesondere die Möglichkeit geben, beim Überziehen der Maske über den Kopf eines Patienten einen größeren Handlungsspielraum zu haben. Das Drehgelenk stellt dabei einen erhöhten fertigungstechnischen Aufwand und Montageaufwand dar.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maske zur reproduzierbaren Positionierung eines Körperteiles eines Patienten, insbesondere bei der Strahlentherapie zu entwickeln, die einen im Wesentlichen U-förmigen Rahmen mit zwei Schenkeln, die über eine Verbindungsstrebe miteinender verbunden sind, aufweist an welchem sich thermoplastisch verformbares Material anschließt, wobei der Rahmen in seiner Dimensionierung den Maßen des Körperteiles anpassbar ist und die Maske einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Maske zur reproduzierbaren Positionierung eines Körperteiles eines Patienten, insbesondere bei der Strahlentherapie weist einen im Wesentlichen U-förmigen Rahmen mit zwei Schenkeln, die über eine Verbindungsstrebe miteinender verbunden sind, auf, wobei sich an den Rahmen thermoplastisch verformbares Maskenmaterial anschließt und der Rahmen erfindungsgemäß in seiner Länge und/oder Breite verstellbar ist. Dadurch ist es möglich, den Rahmen und das Maskenmaterial optimal an die Form des zu fixierenden Körperteils (z. B. des Kopf-Halsbereiches) anzupassen. Vorzugsweise werden derartige Masken zur Fixierung des Kopfes eines Patienten eingesetzt. Die Veränderung der Abmessungen des Rahmens erfolgt bevorzugt durch ein oder mehrere verstellbare Bereiche
- – zwischen der Verbindungsstrebe und den Schenkeln des Rahmens und/oder
- – in der Verbindungsstrebe und/oder
- – den Schenkeln,
wobei der/die verstellbaren Bereiche insbesondere in Form von Faltscharnieren ausgebildet sind. Durch die vorgenannte Anordnung der Faltscharniere ist es auf sehr einfache und kostengünstige Weise möglich, die die Länge und/oder Breite des Rahmens zu verändern.
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Ein Faltscharnier wird jeweils durch biegbare Bereiche des Rahmens, insbesondere durch mindestens drei biegbare Bereiche (Gelenkbereiche) des Rahmens gebildet, wobei das jeweilige Faltscharnier einen mittleren ersten biegbaren Bereich (Gelenkbereich), und zwei dazu seitlich angeordnete zweite biegbare Bereiche (Gelenkbereiche) aufweist. Zwischen dem mittleren ersten biegsamen Bereich und den dazu seitlichen zweiten biegsamen Bereichen wird jeweils ein erster schwenkbarer Gelenkschenkel und ein zweiter schwenkbarer Gelenkschenkel des Faltscharniers ausgebildet. Die Gelenkbereiche werden bevorzugt durch Querschnittsverringerungen des Rahmens gebildet. Die Höhe des Rahmens wird dazu im Gelenkbereich reduziert, so dass eine gute Biegbarkeit/Gelenkigkeit gewährleistet ist. Alternativ können auch im Wesentlichen starre Bereiche/nicht faltbare einzelne Bereiche des Rahmens über ein Faltscharnier, welches beispielsweise durch Spritzgießen, vulkanisieren oder anderweitig hergestellt ist, miteinander gelenkig verbunden werden. Es besteht auch die Möglichkeit, dass ein Scharnier/Faltscharnier durch eine Clipsverbindung mit einem Rahmenbereich verbunden wird. Der erste und der zweite Gelenkschenkel eines Faltscharnieres sind vorzugsweise nach oben oder auch zur Seite auslenkbar, bis diese aneinander anliegen. Der Rahmen wird dann nach dessen Verstellung in seiner Länge und/oder Breite in dieser Endposition fixiert, weshalb die Scharniere nach deren Auslenkung/Verstellung der Endposition ebenfalls fixierbar sind. Dies kann beispielsweise mittels Klemmelementen realisiert werden, welche die Gelenkschenkel umgreifen und die bevorzugt klammerartig ausgebildet sind und die beiden Gelenkschenkel eines Scharmiers zueinander in der Endposition fixieren. Alternativ können die Fixierelemente in Form von bolzenartigen Elementen/Quickfastenern ausgebildet sein, die durch Durchbrüche in den Gelenkschenkeln der Faltscharniere greifen und diese dadurch zueinander fixieren.
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Verfahrensgemäß erfolgt die Herstellung einer Maske nach Anspruch 1 zur reproduzierbaren Positionierung eines Körperteiles eines Patienten, insbesondere bei der Strahlentherapie, die einen im Wesentlichen U-förmigen Rahmen mit zwei Schenkeln, die über eine Verbindungsstrebe miteinender verbunden sind, aufweist, wobei sich an den Rahmen thermoplastisch verformbares Maskenmaterial anschließt, erfindungsgemäß dadurch, dass eine Endform des Rahmens durch Falten wenigstens eines gelenkartig ausgebildeten Bereiches des Rahmens erzeugbar ist.
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Dabei wird der Rahmen beispielsweise aus einem im Wesentlichen streifenförmig ausgebildeten Halbzeug hergestellt, dadurch dass durch Falten im Bereich von zwei zueinander beabstandeten Faltgelenken/Eckgelenken die zwei Schenkel des Rahmens jeweils in einem Winkel zu der Verbindungsstrebe abgewinkelt werden.
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Weiterhin kann die Verbindungsstrebe erstmalig durch Falten wenigstens eines in der Verbindungsstrebe ausgebildeten Faltgelenkes in ihrer Länge verringert werden.
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Ebenfalls ist es erstmalig möglich, dass ein oder beide Schenkel des Rahmens durch Falten wenigstens eines in dem jeweiligen Schenkel ausgebildeten Faltgelenkes in ihrer Länge verringert werden können.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Rückansicht des Rahmens im Ausgangszustand aus Richtung der Verbindungsstrebe,
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2 eine Draufsicht des Rahmens im Ausgangszustand,
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3 eine Rückansicht des Rahmen in gefalteten Zustand der Verbindungsstrebe
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4 eine Seitenansicht im gefalteten Zustand der Verbindungsstrebe,
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5 eine Draufsicht gemäß 3 und 4,
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6 eine Darstellung einer Maske, bei welcher Maskenmaterial an einem Rahmen nach 1 und 2 befestigt wurde,
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7 einen Patienten, dessen Kopfbereich mit der Maske fixiert wurde,
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8 eine vergrößerte Darstellung der Maske nach 14 im Bereich des gefalteten Scharniers in der Verbindungsstrebe.
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9 ein Halbzeug in Form eines Streifens mit Gelenken zur Herstellung des Rahmens durch falten in zwei Gelenkbereichen
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10 den Faltvorgang,
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11 ein Halbzeug in Form eines Streifens mit zwei durch Ausschneiden von Material gebildeten Gelenkbereichen,
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12 den Faltvorgang,
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13 den aus dem streifenförmigen Halbzeug nach 10 durch Schwenken der Schenkel hergestellten U-förmigen Rahmen, dessen Verbindungsstrebe und Schenkel durch darin angeordnete Faltgelenke in ihrer Länge reduziert werden können.
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In den 1 bis 5 ist ein Rahmen R für eine Maske zur reproduzierbaren Positionierung des Kopfes eines Patienten, insbesondere bei der Strahlentherapie dargestellt. Der Rahmen R ist im Wesentlichen U-förmig ausgebildet und weist einen ersten Schenkel 1, einen dazu im Wesentlichen parallelen zweiten Schenkel 2 und eine sich dazwischen erstreckende Verbindungsstrebe 3 auf, die in Richtung zu den Schenkeln abgewinkelt ist bzw. wobei zwischen den in Richtung zur Verbindungsstrebe weisenden Enden der Schenkel 1, 2 und der Verbindungsstrebe 3 ein abgewinkelter Bereich 4 vorgesehen ist. In den Schenkeln 1, 2 und in der Verbindungsstrebe 3 sind Fixierelemente ausgebildet, die zum Befestigen des Rahmens auf einer nicht dargestellten Halterungsplatte dienen. Die Fixierelemente sind in hier in Form von Bohrungen/Durchbrüchen 5 ausgebildet, durch welche Befestigungsmittel führbar und an der Halterungsplatte befestigbar sind. Es sind auch andere Befestigungsmöglichkeiten möglich, auf die hier nicht näher eingegangen wird. Der Rahmen R weist einen Randbereich 6 auf, an dem das hier nicht dargestellte Maskenmaterial befestigt wird.
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Der Rahmen R weist in seinem Ausgangszustand, der aus 1 und 2 ersichtlich ist, eine sich flach zwischen den Schenkeln 1, 2 erstreckenden Verbindungsstrebe 3 auf und zwischen den Innenseiten der Schenkel 1.2 ist ein Abstand b1 vorhanden. In der Verbindungsstrebe 3 sind drei in einem gleichen Abstand x zueinander angeordnete und in Richtung zur Längserstreckung der Schenkel 1, 2 ausgerichtete Faltgelenke, hier von links nach rechts 7, 8, 9 ausgebildet. Der Rahmen R weist im Wesentlichen eine Hohe h1 auf. Im Bereich der Faltgelenke 7, 8, 9 sind nutartige Vertiefungen vorhanden, so dass sich die Höhe h1 auf eine Höhe h2 reduziert. Die Vertiefungen im Bereich der Faltgelenke 7, 8, 9 sind V-förmig ausgebildet und weisen am Nutgrund eine Breite a1 und oben eine größere Breite a2 auf, wodurch ein Öffnungswinkel α von ca. 90° gebildet wird. Durch diese Querschnittsreduzierung im Bereich der Faltgelenke 7, 8, 9 ist elastische Verformung in den Gelenkbereichen möglich. Zwischen den Gelenken 7, 8, wird ein erster Gelenkschenkel 10 und den Gelenken 8, 9 ein zweiter Gelenkschenkel 11 ausgebildet. In dem ersten Gelenkschenkel 10 ist ein Durchbruch 12 und in dem zweiten Gelenkschenkel 11 ein Durchbruch 13 vorhanden. In den 1 und 2 sind die Gelenke gestreckt ausgebildet. Zur Reduzierung der Breite b1 (lichte Weite zwischen den Schenkeln 1, 2) und damit der Gesamtbreite B1, wird das mittlere Gelenk 8 der Verbindungsstrebe 3 nach oben bewegt, bis die Gelenkschenkel 10, 11 gemäß der 3 bis 5 aneinander anliegen. Dadurch wird der Abstand zwischen den Schenkeln 1, 2 gemäß 5 auf eine Breite b2 und somit die Gesamtbreite auf eine Breite B2 reduziert (s. 5). Im Bereich des Faltgelenkes weist der Rahmen eine Höhe h3 (s. 3) auf.
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6 zeigt eine Darstellung einer Maske M, bei welcher Maskenmaterial 15 an einem Rahmen R nach 1 und 2 befestigt wurde und sich somit zwischen den Schenkeln 1, 2 und der Verbindungsstrebe 3 erstreckt. Dazu wurde ein Zuschnitt des thermoplastischen Maskenmaterials 15 ausgestanzt und auf dem Rahmen, der beispielsweise in Form eines Spritzgussteiles ausgebildet ist und aus Polycarbonat besteht, befestigt (aufgeklebt oder verschweißt). Hinzu kommen noch 5 Befestigungselemente/Kunststoffverschlüsse in Form von Quickfastenern 16 die in Durchbrüche des „Faltrahmens” eingedrückt werden.
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Der Kopf des Patienten wird auf einer Lagerungsplatte mit einer Kopfschale fachgerecht positioniert. Gleichzeitig wird die Maske in einem Wasserbad mit ca. 65/75°C (Temperatur ist abhängig vom Typ des thermoplastischen Maskenmaterials) erhitzt, bis das Maskenmaterial plastisch verformbar ist. Dann wird die Maske M, über den Kopf des Patienten gezogen bis der Rahmen R auf einer Halterungsplatte 17 aufliegt (siehe 7), wobei sich das Maskenmaterial 15 der Kontur des Kopfes anpasst. Nun wird der Rahmen mit den Quickfastenern 16 auf der Lagerungsplatte befestigt. Und das Faltscharnier nach oben gefaltet, so dass die Gelenkschenkel 10, 11 aneinander anliegen, wodurch eine konstruktionsbedingte Falte 17 (s. 8) im Maskenmaterial ausgebildet wird. Die vergrößerte Darstellung im Bereich des Faltgelenkes ist in 8 dargestellt. Es sind die Gelenke 7, 8, 9 in der Verbindungsstrebe 3 ersichtlich, durch welche der mittlere Bereich der Verbindungsstrebe 3 nach oben gefaltet wurde, bis die Gelenkschenkel 10, 11 aneinander anliegen. Nun werden diese mittels eines Verbindungselementes 14 in Form eines Quickfasteners zueinander fixiert. Durch das bereichsweise Zusammenfalten der Verbindungsstrebe 3 wird im Maskenmaterial 15 eine Falte 17 gebildet
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Durch den Faltmechanismus des Maskenrahmens wird das Material gleichmäßig um den Kopf herum gezogen und dadurch einheitlich gespannt. Dies bewirkt, dass die Maske stabiler wird und damit eine reproduzierbare Positionierung erreicht wird. Die Vorteile sind:
- – Die Falte am Kopfende bewirkt die höhere Stabilität der Maske.
- – Der Kopf des Patienten wird von der Maske vollständig umschlossen.
- – Der gefaltete Steg/Gelenkbereich am Rahmen sorgt für eine hohe Steifigkeit im Grundgerüst des Rahmens.
- – Die Faltrahmen-Maskenhalterung ist auf den Lagerungssystemen der UNGER Medizintechnik GmbH & Co. KG und anderer Firmen einsetzbar.
- – Mittels Spritzgussverfahren kann der Faltrahmen kostengünstig hergestellt werden, da er in einem Stück produziert wird und daher keiner weiteren Bearbeitung unterzogen werden muss.
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Neben den vorgenannten Ausführungsbeispielen ist es möglich, auch weitere Faltgelenke in den Rahmen zu integrieren.
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Gemäß 9 wurde zuerst ein durch streifenförmiges Halbzeug, beispielsweise durch Spritzgießen hergestellt. Dieses weist einen mittleren Bereich auf, der die Verbindungsstrebe 3 bildet und drei Gelenke 7, 8, 9 nachfolgend als Gelenkbereich G1 bezeichnet, aufweist. Beidseitig schließen sich ein zweiter Gelenkbereich G2 und ein dritter Gelenkbereich G3 an, an denen sich wiederum Bereiche anschließen, die im gefalteten Zustand die Schenkel 1, 2 bilden. In dem Schenkel 1 ist ein vierter Gelenkbereich G4 und in dem Schenkel 2 ein fünfter Gelenkbereich G5 ausgebildet. Durch den zweiten und dritten Gelenkbereich sind der erste und zweite Schenkel rechtwinklig zur Verbindungsstrebe 3 schwenkbar, der Schwenkvorgang ist in 10 angedeutet. Dadurch wird ein U-förmiger Rahmen gebildet.
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In den 10 bis 13 wird eine Variante dargestellt, bei welcher die Gelenke G2 und G3 zum Schwenken der Schenkel 1, 2 (14), so dass ein U-förmiger Rahmen gemäß 15 gebildet wird durch Aussparungen zwischen den Schenkeln 1, 4 und der Verbindungsstrebe gebildet wird, so dass zwischen diesen der Gelenkbereich lediglich einen dünnen Steg aufweist, der die Schwenkbewegung gewährleistet.
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Der Gelenkbereiche G1 in der Verbindungsstrebe ist analog zu den 1 bis 5 ausgebildet und die Gelenkbereiche G4, G5 sind im Wesentlichen baugleich zum Gelenkbereich G1 ausgebildet.
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Die Aussparungen zwischen den Schenkeln 1, 2 und der Verbindungsstrebe 3 weisen einen Winkel von 90° auf, wodurch nach dem Schwenken der Schenkel 1, 1 zwischen diesen und der Verbindungsstrebe ein 90° Winkel gebildet wird. Um diese U-Form des Rahmens zu fixieren kommen die Schenkel mit der Verbindungsstrebe an den aneinanderliegenden Kantenbereichen verklebt oder anderweitig miteinander verbunden werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19824691 C1 [0003]
- EP 2476375 A1 [0004]