DE3544628A1 - Einrichtung zur mechanisch akustischen ankopplung von druckwellen, insbesondere von fokussierten stosswellen an den koerper von lebewesen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur mechanisch akusti­ schen Ankopplung von Druckwellen, insbesondere eine Einrichtung zur Zertrümmerung von Konkrementen im Körper von Lebewesen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine Einrichtung dieser Art ist bekannt (DE-OS 32 20 751). Bei dieser Bauart ist die zur Ankopplung der Stoßwellen verwendete Flüssigkeit in einem an den Stoßwellengenerator angrenzenden Faltenbalg aufgenommen, der auf der dem Körper zugewandten Sei­ te entweder durch eine flexible Membran abgeschlossen ist oder als offener Balg ausgebildet und mit einer Art Dichtlippe ver­ sehen ist, die durch das Anlege von Unterdruck an die im Fal­ tenbalg befindliche Übertragungsflüssigkeit dicht am Körper an­ liegt. Die zuerst erwähnte Möglichkeit des Abschlusses des Fal­ tenbalges durch eine Membran bringt die Schwierigkeit mit sich, eine geeignete Membran zu finden, die die Übertragung der Stoß­ wellen in den Körper und auch deren Fokussierung nicht beein­ flußt. Die zweite Möglichkeit weist den Nachteil auf, daß beim Anlegen von Unterdruck in dem Ausbreitungsmedium eine für die Positionierung nachteilige Kraft zwischen Generator und Patient entsteht. Ferner ist zu erwarten, daß beim Erzeugen der Stoß­ wellen Kavitation in der Flüssigkeit auftreten kann, so daß die dadurch unter Umständen entstehenden Gasblasenschleier die Stoßwelle behindern. Nachteilig wäre auch, daß sich bei Ver­ wendung eines Stoßwellengenerators, der mit Strom beauf­ schlagten Spulen arbeitet, (DE-OS 33 12 014), der angelegte Un­ terdruck dazu führen könnte, daß die für die Erzeugung der Stoßwellen vorgesehene Membran nicht mehr eng genug an den Spu­ len anliegt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Einkoppelung von Stoßwellen über eine in einem Faltenbalg oder einem anderen flexiblen Schlauch oder rohrförmigen Körper aufgenommene Flüssigkeit so erfolgen kann, daß die für die Stoßwellenübertragung vorgesehene Flüssigkeit in einem für die­ se Stoßwellenübertragung geeigneten Zustand bleiben kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 vorgesehen. Durch diese Ausgestaltung wird das dichte Anliegen des flexiblen Flüssigkeitsraumes ausschließlich durch das dichte Anpressen eines Saugringes erzielt, der die Möglichkeit gibt, den Druck in der Übertragungsflüssigkeit selbst vollkommen unabhängig von der Frage der Abdichtung des Faltenbalges zum Körper hin zu wählen. Vorteilhaft ist es, die abdichtende Ringkammer als einen flexiblen Schlauch auszubil­ den, der beispielsweise auch einteilig mit dem Faltenbalg her­ gestellt sein kann. Ein solcher einseitig offener Schlauch kann durch das Anlegen von Unterdruck genügend fest gegen den Körper gedrückt werden, so daß die gewünschte Abdichtung erreicht wird. Es ist auch möglich, um das Hereinziehen von Haut und Ge­ webe des Patienten in den Ringschlauch so weit als möglich zu unterbinden, den offenen Ringschlauch beispielsweise mit Schaumstoff zu füllen, oder den Ring durch eine poröse durch­ lässige Membran auf der dem Körper zugewandten Seite abzu­ schließen. Ebenso ist eine Abstützung durch eine in die Ring­ kammer eingelegte, längs verlaufende Wendelfeder oder andere unterstützende Strukturen möglich. Zusätzlich kann die Ring­ kammer auch zur Aufnahme von piezoelektrischen Wandlern dienen. Vorzugsweise können drei oder mehrere solcher Wandler gleich­ mäßig auf den Umfang verteilt in dem von dem Ringschlauch ge­ bildeten Hohlraum, oder auch in entsprechenden Ausbauchungen des Ringraumes angeordnet werden. Mit Hilfe dieser Wandler ist eine akustische Ortung der Konkremente über das rückgestreute Stoßwellensignal möglich.

Um schließlich zu vermeiden, daß der über Zu- und Abführöff­ nungen von der Übertragungsflüssigkeit durchspülte Innenraum des Faltenbalges o.dgl. unerwünschte Luftblasen enthält, können von außen in den Bereich des Stoßwellengenerators und des Dichtrandes Entlüftungsschläuche eingeführt werden, die etwa angesammelte Luft aus dem Flüssigkeitsraum entfernen können.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert:

In der einzigen Zeichnung ist an einen Stoßwellengenerator 1, wie er beispielsweise in der DE-OS 33 12 014 beschrieben ist, ein flexibler, beispielsweise aus Gummi oder einem ähnlichen Werkstoff hergestellter Faltenbalg 2, dicht angeschlossen, des­ sen Innenraum über eine Zuführleitung, beispielsweise einen Zu­ führschlauch 8 mit einer für die Stoßwellenübertragung geeigne­ ten Flüssigkeit versorgt wird, die über den Austrittsschlauch 9 den Innenraum wieder verlassen kann. Diese Durchspülung des In­ nenraumes dient zum einen der Wärmeabfuhr, zum anderen wird da­ durch aber auch ein Volumenausgleich ermöglicht, der notwendig ist, wenn der offene Rand 2 a des Faltenbalges 2 an die Haut 3 a des Körpers 3 so angepaßt werden soll, daß beispielsweise ein Konkrement 10, beispielsweise der Stein einer Niere 11, im menschlichen Körper 3 im Fokus des bekannten Stoßwellengenera­ tors 1 liegen soll. An dem offenen Rand 2 a des Faltenbalges 2 ist eine Ringkammer 4 in Form eines einseitig offenen flexiblen Schlauches angeordnet, der beispielsweise einstückig an den Faltenblag 2 anvulkanisiert oder in anderer Weise dicht ange­ bracht sein kann. Der Schlauch 4 ist jeweils mit einer zum In­ neren des Faltenbalges 2 gerichteten Dichtlippe 5 b und mit ei­ ner nach außen gerichteten Dichtlippe 5 a versehen, die beide dicht an die Haut 3 a des Körpers 3 angedrückt werden, wenn der Innenraum 12 des Schlauches 4 über eine Anschlußleitung 13 an eine nicht gezeigte Unterdruckquelle angelegt wird.

Der ringförmige Schlauch 4 wird dadurch fest am Körper gehalten und es wird möglich, sowohl die Übertragungsflüssigkeit in den Faltenbalg 2 einzufüllen, ohne daß sie an einer unerwünschten Stelle auslaufen kann, es wird aber auch möglich, den Stoßwel­ lengenerator 1 in die für die Behandlung notwendige Position zu bringen. Der Faltenbalg 2 kann sich dabei in seiner Länge oder Lage entsprechend verformen, ohne daß sein fest am Körper 3 sitzendes Ende mit dem Rand 2 a beeinflußt wird.

Bei der gezeigten Ausführungsform wird sich die Haut 3 a des Körpers 3 unter dem im Ringraum 12 anliegenden Unterdruck in den Raum 12 hereinziehen, was unter Umständen zu einer uner­ wünschten Beeinflussung der Haut des Patienten führen kann. Um dies zu vermeiden, kann - in nicht näher dargestellter Weise - der dem Körper 3 zugewandte offene Teil des Schlauches 4 auch durch eine poröse durchlässige Membran o.dgl. abgeschlossen sein, die ein zu starkes Hereinsaugen der Haut 3 a verhindern kann. Möglich ist es aber auch, bei der dargestellten Ausfüh­ rungsform des Schlauches 4, der zum Körper 3 hin offen ist, den ringförmigen Innenraum 12 mit einem porösen Material beispiels­ weise mit Schaumstoff zu füllen, der das Anlegen von Unterdruck nicht, ein zu starkes Hereinsaugen der Haut 3 a jedoch, verhin­ dert.

An die Anschlußleitung 13 kann beispielsweise eine Vakuumpumpe angeschlossen werden, die beispielsweise bei dem verwendeten elektromagnetischen Stoßwellengenerator 1 ohnehin zum Anlegen der Stoßwellenmembran an die Spulenanordnung vorgesehen ist. Wird die Breite des Ringraumes 12 innerhalb des Schlauches 4 beispielsweise mit einem Zentimeter gewählt und als Durchmesser für diesen Schlauch 4 ein solcher von etwa 12 cm vorgesehen, so kann eine effektive Andrückkraft im Bereich der Ringdichtung von etwa 36 kp erreicht werden. Diese Kraft könnte nicht durch mechanische Belastung eines Patienten aufgebracht werden. Sie reicht aus, um eine ausreichende Abdichtung zu erreichen.

Claims (10)

1. Einrichtung zur mechanisch akustischen Ankopplung von Druckwellen, insbesondere von fokussierten Stoßwellen zur berührungsfreien Zertrümmerung von Konkrementen im Körper von Lebewesen, mit einem Stoßwellengenerator und einer an diesem angrenzenden Flüssigkeit, die von einem flexiblen Faltenbalg o.dgl. eingeschlossen ist und dicht an den Körper angrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Stoßwellengenerator (1) abgewandte offene Rand (2 a) des Faltenbalges (2) mit einer umlaufenden, unterdruckbeaufschlagten Ringkammer (4) versehen ist, die Dichtlippen (5 a, 5 b) zum Anlegen am Körper sowohl auf der zum Inneren des Faltenbalges (2) hin, als auch nach außen weisenden Seite aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer als flexibler Schlauch (4) ausgebildet ist.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schlauch (4) einseitig offen ist.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schlauch (4) mit abstützenden Strukturen gefüllt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als abstützende Struktur Schaumgummi vorgesehen ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als abstützende Struktur eine längs der Ringkammer ver­ laufende Wendelfeder vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schlauch (4) auf der vom Stoßwellengenerator (1) abgewandten Seite von einer porösen oder durchlässigen Mem­ bran abgeschlossen ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Innere des Faltenbalges (2) jeweils auf der dem Stoßwel­ lengenerator (1) zugewandten Seite und/oder auf der Seite der Ringkammer (4) Entlüftungsschläuche (6, 7) hereingeführt sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ringkammer (4) piezoelektrische Wandler angebracht sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß drei oder mehr piezoelektrische Wandler gleichmäßig auf dem Umfang verteilt angebracht sind.