DE3727692C2 - Stoßwellenquelle mit kurzer Fokussierung - Google Patents
Stoßwellenquelle mit kurzer FokussierungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum berührungslosen
Zertrümmern eines im Körper eines Lebewesens befindlichen
Konkrements mit einer insbesondere elektromagnetischen Stoß
wellenquelle, die im wesentlichen ebene Stoßwellen erzeugt,
die über ein Koppelmedium auf das Konkrement ausrichtbar
sind, und mit einer akustischen Fokussierungsvorrichtung zur
Fokussierung der Stoßwellen auf das Konkrement.
Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS
33 28 068 bekannt. Die ebenen Stoßwellen werden in mehreren
sogenannten "Stoßwellenrohren" erzeugt und gemeinsam in einem
Schnittpunkt fokussiert. Die Fokussierung erfolgt mit Hilfe
einer oder mehrerer akustischer Linsen. Die Linsen sind bi
konkav ausgebildet, d. h. sie bestehen aus einem Material, in
dem die Schallgeschwindigkeit größer ist als die im Koppelme
dium.
Soll nun eine solche Stoßwellenquelle mit kurzer Fokussierung
versehen werden, d. h. soll der Fokusabstand kleiner sein als
der Durchmesser der Stoßwellenquelle, ergeben sich einige
Nachteile. Die bekannten Linsen besitzen nämlich vor allem im
Randbereich erhebliche Dicken, was zu einer merklichen Dämp
fung des akustischen Pulses führt. Die Folge davon ist ein
Leistungsverlust in der Stoßwelle. Bei sphärischen Linsen
treten auch nennenswerte Linsenfehler auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die eingangs ge
nannte Einrichtung so auszugestalten, daß die Fokussierungs
vorrichtung einen großen Öffnungswinkel und damit eine kurze
Fokussierung, aber dennoch eine vergleichsweise geringe Dämp
fung besitzt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach einem ersten Lösungs
prinzip durch den Gegenstand des Patentanspruches 1 gelöst.
Als Vorteil ergibt sich eine geringe Dicke der Flüssigkeits
linse, woraus ein relativ gedrungener Aufbau der Zertrümme
rungseinrichtung resultiert. Die erfindungsgemäße Zertrümme
rungseinrichtung zeichnet sich infolge der des Umstandes, daß
ihre Eintrittswandung gleich der Austrittsfläche der elektro
magnetischen Stoßwellenquelle, also gleich deren Membran ist,
durch eine besonders kurze Bauform der Zertrümmerungseinrich
tung aus.
Nach einem zweiten Lösungsprinzip wird die Aufgabe erfin
dungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruches 3
gelöst.
Dabei wird infolge der Ausbildung der Eintritts- und Aus
trittswandung der Flüssigkeitslinse als konkave akustische
Linsen die Dicke der Fokussierungsvorrichtung weiter verrin
gert, und zwar wegen der zusätzlichen Linsenwirkung der Ein
tritts- und Austrittswandung.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich da
durch aus, daß die Flüssigkeitslinse eine zentrale Öffnung
zur Einführung eines Ultraschall-Abtastkopfes besitzt. Die
zentrale Anordnung des Ultraschall-Abtastkopfes in der Flüs
sigkeitslinse ermöglicht eine exakte Ortung und Beobachtung
des Konkrements.
Akustische Flüssigkeitslinsen sind übrigens aus der
DE 31 20 611 A1 und der DE 31 42 639 A1 im Zusammenhang mit
Vorrichtungen zur Abstrahlung und zum Empfang von Ultra
schallwellen an sich bekannt.
Weiterhin ist in diesem Zusammenhang aus der DE 85 23 024 U1
ein Ultraschallwandler für die Beschallung von Gewebe mit ei
nem piezoelektrischen, ebenen Wandler bekannt, der im wesent
lichen ebene Wellen erzeugt. Eine akustische Linse, welche
einen festen, ersten Teil mit festem Fokus und einen zweiten
Teil aufweist, bei welchem es sich um eine Flüssigkeitslinse
handelt, ist mit ihrem ersten Teil direkt an den Wandler
gekoppelt. Die Flüssigkeitslinse ist im übrigen in den er
sten, festen Teil der akustischen Linse integriert. Die Ein
trittswandung der Flüssigkeitslinse wird dabei aber nicht
von dem Wandler, sondern von dem ersten, festen Teil der
akustischen Linse gebildet.
Weitere Ausbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und
anhand von drei Figuren näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Einrichtung zur Konkrement
zertrümmerung mit zentraler Öffnung;
Fig. 2 einen Längsschnitt einer modifizierten Einrichtung,
in der die Eintrittswandung der Flüssigkeitslinse die
Metallmembran der Stoßwellenquelle ist und in der die
Austrittswandung die Form einer plan-konkaven Linse
besitzt; und
Fig. 3 einen Längsschnitt einer weiteren Einrichtung, in der
die Flüssigkeitslinse in einem Abstand zur Stoßwellen
austrittsfläche angeordnet ist und in der die Ein
tritts- und Austrittswandung konkav ausgebildet sind.
In Fig. 1 ist mit 2 ein Spulenträger bezeichnet, der die äußere
Form eines Zylinders besitzt. Im Spulenträger 2 ist zentral in
Richtung der Längsachse eine zylinderförmige Öffnung 4 einge
bracht. Der Spulenträger 2 besteht bevorzugt aus einem kerami
schen Material. An einer planen Seite des Spulenträgers 2 ist
eine ebene Flachspule 6 befestigt. Die spiralförmigen, in einem
Kunststoff-Guß untergebrachten Windungen 6a der Flachspule 6
nehmen die gesamte ebene Seite des Spulenträgers 2 ein. Die
beiden elektrischen Anschlüsse der Flachspule 6 sind mit 8a und
8b bezeichnet. Die Flachspule 6 weist ebenso wie der Spulenträ
ger 2 eine zentrale Öffnung 4 auf.
An der Flachspule 6 ist auf der dem Spulenträger 2 gegenüber
liegenden Seite eine Isolierfolie 10 befestigt. Die Isolierfo
lie 10 weist ebenfalls eine zentrale Öffnung 4 auf. Sie ist be
vorzugt auf die Flachspule 6 geklebt. Ohne jeden Abstand zur
Isolierfolie 10 ist eine kreisringförmige metallische Membran
12 angeordnet; diese hat also ebenfalls eine zentrale Öffnung
4. Der enge Kontakt zwischen der Isolierfolie 10 und der Mem
bran 12 wird in bekannter Weise durch einen Unterdruck sicher
gestellt. Die zentrale Öffnung 4 der Membran 12 ist genauso
groß wie die zentrale Öffnung 4 des Spulenträgers 2, der Flach
spule 6 und der Isolierfolie 10.
Der Spulenträger 2, die Flachspule 6 mit der aufgeklebten Iso
lierfolie 10 und die metallische Membran 12 sind an ihrem äuße
ren Rand mit einer ersten ringförmigen Einspannung 14 fest ver
runden. In ähnlicher Weise sind diese Teile 2, 6, 10 und 12 an
den zentralen Öffnungen 4 mit einer zweiten ringförmigen oder
rohrförmigen Einspannung 16 fest verbunden. Die Einspannungen
14 und 16 stellen sicher, daß die metallische Membran 12 rand
seitig festgehalten ist.
Der Spulenträger 2, die Flachspule 6 mit der Isolierfolie 10,
die metallische Membran 12 und die Einspannungen 14 und 16 sind
das Kernstück einer elektromagnetischen Stoßwellenquelle 18.
Die Zentralachse 19 der Stoßwellenquelle 18 fällt zusammen mit
den Mittelpunkten der Öffnungen 4. Fließt ein sich schnell än
dernder Strom (steiler Stromimpuls) über die Anschlüsse 8a und
8b durch die Flachspule 6, dann wird dadurch in der metalli
schen Membran 12 ein Strom induziert. Der Strom in der Flach
spule 6 und der Strom in der Membran 12 erzeugen jeweils ein
Magnetfeld derart, daß die metallische Membran 12 von der
Flachspule 6 abgestoßen wird. Die metallische Membran 12 wird
zwischen den Einspannungen 14 und 16 nach außen ausgelenkt und
erzeugt damit einen akustischen Impuls, der sich anschließend
zu einer Stoßwelle p formt.
Durch geeignete Gestaltung der elektrischen Seite der Stoßwel
lenquelle 18 ist erreicht, daß der akustische Impuls bereits zu
Beginn sehr steil ist. So ist auf eine Vorlaufstrecke bis zu
einer Fokussierungsvorrichtung 20 verzichtet. Die Fokussie
rungsvorrichtung 20 ist direkt an der Stoßwellenquelle 18 an
geordnet.
Diese Fokussierungsvorrichtung ist hier eine plan-konvex ge
formte akustische Flüssigkeitslinse, die die im wesentlichen
ebenen akustischen Impulse auf ein Konkrement 22 im Patienten
23 fokussiert, z. B. auf einen Nieren- oder Gallenstein. Die
akustische Linse 20 besitzt ebenfalls eine zentrale Öffnung 4.
Die plane rückseitige Fläche der akustischen Linse 20 wird von
der metallischen Membran 12 gebildet. Die konvexe Fläche ist
durch eine kalottenförmige Kappe 24 gebildet. Diese besteht aus
einem formstabilen Kunststoff, bevorzugt aus Polystyrol. Es
kommt auch Polymethylmetacrylat (PMMA) oder Polyäthylen in Be
tracht. Die Kappe 24 besitzt also ebenfalls eine zentrale Öff
nung 4, die mit den anderen Öffnungen 4 fluchtet.
Die Kappe 24 geht randseitig in einen Anschlußflansch 26 über.
Mit ihrem Anschlußflansch 26 ist die Kappe 24 an der ersten
Einspannung 14 befestigt. Die Befestigung geschieht z. B. mit
Hilfe von Schrauben (nicht gezeigt); die Kappe 24 kann jedoch
auch mit dem Anschlußflansch 26 an die erste Einspannung 14 ge
klebt sein. Zweckmäßigerweise wird zur Abdichtung ein O-Ring
27 verwendet. Zwischen der zentralen Öffnung 4 der Kappe 24 und
der zweiten Einspannung 16 befindet sich ein Rohr 28. Das Rohr
28 ist z. B. mit einem Ende mit der Kappe 24 und mit seinem an
deren Ende mit der zweiten Einspannung 16 verklebt. Innerhalb
der akustischen Linse 20 ist somit ein Innenraum 30 ausgebil
det, der begrenzt ist von der Membran 12, der Kappe 24, dem
Rohr 28 und den Einspannungen 14 und 16. Der Innenraum 30 ist
über eine Leitung 32 mit einer Stoßwellen gut leitenden Flüs
sigkeit 31 füllbar. Es kann eine weitere Öffnung (hier nicht
gezeigt) vorhanden sein, die einen Kreislauf der Flüssigkeit 31
erlaubt.
Die Abdichtung des Innenraums 30 ist hier, wie erwähnt, durch
den O-Ring 27 gewährleistet, der sich in einer Nut im Anschluß
flansch 26 befindet und zentral zur Achse 19 liegt.
Am Rand des Anschlußflansches 26 ist ein Ankoppelsack 34 befe
stigt. Der Ankoppelsack 34 ist mit einem Koppelmedium 35, z. B.
mit einer Flüssigkeit wie entgastem Wasser, gefüllt. Er erlaubt
eine gute akustische Ankopplung der Stoßwellenquelle 18 an das
zu behandelnde Lebewesen 23.
Die Flüssigkeit 31 im Innenraum 30 der akustischen Linse 20 hat
die Eigenschaft, daß ihre Schallgeschwindigkeit deutlich gerin
ger ist als die Schallgeschwindigkeit von Wasser. Die Flüssig
keit ist bevorzugt eine halogenierte Kohlenwasserstoffverbin
dung, wie z. B. Tetrachlorkohlenstoff, oder ein komplett fluo
rierter Kohlenwasserstoff. Ebenso sind Silikone verwendbar. We
gen seiner neutralen Eigenschaften eignet sich besonders ein
perfluorierter Kohlenwasserstoff.
Innerhalb der zweiten Einspannung 16 befindet sich eine rohr
förmige Halterung (zylindrisches Rohrstück). Die Halterung 36 ist um ihre Längsachse
38 drehbar gelagert. Die Längsachse 38 fällt mit der Zentral
achse 19 der Stoßwellenquelle 18 zusammen. Sie ist Teil einer
flüssigkeitsdichten Drehdurchführung 40. Zur Drehdurchführung
40 gehören neben der Halterung 36 hauptsächlich noch eine Ab
dichtung 42 und ein Drehantrieb 44. Die Abdichtung 42 besteht
aus einem O-Ring, der sich in einer Nut außen auf der zweiten
Einspannung 16 befindet. Die Abdichtung 42 verhindert, daß Was
ser aus dem Ankoppelsack 34 über die Drehdurchführung 40 aus
treten kann. Der Drehantrieb 44 setzt sich zusammen aus einer
Antriebswelle 46, an deren Ende ein Zahnrad 48 befestigt ist,
und aus einem Zahnkranz 50, der auf der Halterung 36 in glei
cher Höhe wie das Zahnrad 48 befestigt ist. Der Zahnkranz 50
kann sich über eine volle Umfangslinie oder aber nur über einen
Teil derselben erstrecken.
Die Drehdurchführung 36 ist gegen axiales Verschieben gesi
chert, was hier jedoch nicht weiter gezeigt ist.
In der Halterung 36 ist der Ultraschall-Abtast-Kopf 52 einer konventio
nellen Ultraschallsende- und -empfangseinrichtung flüssigkeits
dicht angeordnet. Der Ultraschallkopf 52 ist bevorzugt ein
Sektorscan-Applikator. Der Winkel des Abtastsektors ist durch
einen gekrümmten Doppelpfeil 54 angedeutet. Die Längsachse des
Ultraschallkopfs 52 und die Zentralachse 19 der Stoßwellenquel
le 18 fallen zusammen.
Der Ultraschallkopf 52 ist über eine elektrische Leitung 56 mit
der Ultraschallsende- und -empfangseinrichtung verbunden. End
seitig steht der Ultraschallkopf 52 mit dem Koppelmedium 35 in
Berührung. Der Ultraschallkopf 52 ist innerhalb der Halterung
36 in Richtung der Zentralachse 19 der Stoßwellenquelle 18 ver
schiebbar; dies ist durch einen geraden Doppelpfeil 58 angedeu
tet. Dazu kann der Ultraschallkopf 52 z. B. in einer (hier nicht
gezeigten) weiteren Halterung befestigt sein, die ihrerseits in
der Halterung 36 verschiebbar angeordnet ist.
Die in der Fig. 1 gezeigte Einrichtung ist in bekannter Weise
an einem Haltearm oder Stativ befestigt, was hier jedoch nicht
weiter dargestellt ist. Der Haltearm ermöglicht eine genaue Po
sitionierung und Fixierung der Stoßwellenquelle 18 am Körper
des Lebewesens 23.
Die dargestellte Ausbildung eignet sich vor allem für die
Lithotripsie von Gallensteinen. Das ist bedingt durch den
großen Öffnungswinkel alpha der Stoßwellen und die zentrale
Ortung.
Die durch die Öffnungen 4 bewirkte Einbuße an akustischer Lei
stung der Stoßwellenquelle 18 kann toleriert werden, da einer
seits die zentrale Region der elektromagnetischen Quelle 18 re
lativ wenig zur gesamten abgegebenen Leistung beiträgt und da
andererseits der zentrale Teil der Flüssigkeitslinse 20 am mei
sten dämpfend wirkt. Durch Verwendung eines Sektorscan-Applika
tors 52 ist eine genaue, hochaufgelöste Betrachtung des gesam
ten vor der Stoßwellenquelle 18 liegenden Gebietes sowie eine
genaue Ausrichtung der Quelle 18 auf das Konkrement 22 möglich.
Die weiteren Vorteile dieser Ausbildung sind eine kompakte Bau
form und eine exakte Ultraschall-Betrachtung des mit den Stoß
wellen p behandelten Gebietes 22 direkt aus der Richtung dieser
Stoßwellen p.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer elektromagneti
schen Stoßwellenquelle 18 mit Fokussierungsvorrichtung 20. Der
Aufbau der Stoßwellenquelle 18 ist schon bei Fig. 1 beschrie
ben. Jedoch fehlt hier gegenüber Fig. 1 die zentrale Öffnung 4
im Spulenträger 2, in der Flachspule 6, in der Isolierfolie 10
und in der metallischen Membran 12. Hier sind die Teile der
Stoßwellenquelle 18 nur mit der äußeren ringförmigen Einspan
nung 14 fest verbunden. An die elektromagnetische Stoßwellen
quelle 18 ist auch hier, wie in Fig. 1, direkt die Fokussie
rungsvorrichtung 20 angekoppelt. Dabei ist die Eintrittswandung
der Fokussierungsvorrichtung 20 gleichzeitig die Austrittsflä
che der Stoßwellenquelle 18, nämlich die metallische Membran
12. Die Austrittswandung 62 der Fokussierungsvorrichtung 20 hat
eine plan-konkave Form. Die konkave Fläche der Austrittswandung
62 bildet gleichzeitig die konvexe Fläche der Flüssigkeitslin
se, die durch den Innenraum 30 repräsentiert wird. Auch hier
führt eine Leitung 32 in den Innenraum 30. Ebenso ist der An
koppelsack 34 auch hier an der Austrittswandung 62 befestigt.
Als Material für die Austrittswandung 62 kommen bevorzugt
Kunststoffe wie z. B. Polystyrol, Polymethylmetacrylat (PMMA)
oder Polyäthylen in Frage. Die Schallgeschwindigkeit in diesen
Materialien ist höher als die in Wasser, so daß die konkave
Formgebung der Austrittswandung 62 diese zu einer fokussieren
den Linse macht.
Es ergibt sich z. B. für die Fokussierungsvorrichtung 20 eine
geringe Dicke d von nur 2,6 cm, wenn die Flüssigkeit im Innen
raum 30 Tetrachlorkohlenstoff ist und die Austrittswandung 62,
also die plan-konkave Linse, aus Polymethylmetacrylat besteht.
Dabei ist bei einer Fokussierungsweite f von z. B. 12,5 cm der
Durchmesser 15 cm, wobei der Krümmungsradius der Linsen 62
12,5 cm ist.
Wenn in der Flüssigkeitslinse 20 ein perfluorierter Kohlenwas
serstoff, z. B. vom Typ FC 70, eingefüllt ist, erreicht man in
Verbindung mit PMMA bei einem Krümmungsradius von 18 cm und ei
ner Brennweite f von ungefähr 11,5 cm eine Höhe d von nur
1,65 cm.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Zertrümme
rungseinrichtung mit großem Öffnungswinkel alpha gezeigt. Die
Stoßwellenquelle 18 entspricht der Ausführung, wie sie in Fig.
2 beschrieben ist. Jedoch ist hier die Fokussierungsvorrichtung
20 in einem gewissen Abstand a zur Austrittsfläche der Stoßwel
len, nämlich der Membran 12, angeordnet. Zu dem Zweck ist die
Stoßwellenquelle 18 mit ihrer ersten Einspannung 14 an einem
Ende eines Rohres 64 innen befestigt. Am zweiten Ende des Roh
res 64 ist innen die Fokussierungsvorrichtung 20 angeordnet.
Das Rohr 64 kann axial verschiebbar sein, was durch einen Dop
pelpfeil 65 angedeutet ist. Dadurch ist der Abstand a der Fo
kussierungsvorrichtung 20 zur Austrittsfläche 12 einstellbar.
Der infolge des Abstands a gebildete Innenraum 66 ist flüssig
keitsdicht. Er wird begrenzt von der Membran 12, einer Ein
trittswandung 68 und der Innenwand des Rohres 64. Er ist mit
der Koppelflüssigkeit, bevorzugt entgastem Wasser, gefüllt. Die
Fokussierungsvorrichtung 20 besteht hier aus drei Linsen mit
jeweils fokussierender Eigenschaft. Die Eintritts- und Aus
trittswandung 68 bzw. 62 haben jeweils die Form einer plan
konkaven Linse. Ihre konkaven Flächen bilden den bi-konvexen
Innenraum 30 der Flüssigkeitslinse. Der Innenraum 30 der Flüs
sigkeitslinse ist mit einem O-Ring 70 abgedichtet, der sich in
einer zentralen Nut in der Berührungsfläche der beiden Wandun
gen 62 und 68 befindet. Die Wandungen 62 und 68 sind miteinan
der verschraubt, was hier durch eine Schraube 72 angedeutet
ist. Es ist jedoch ebenso möglich, beide Wandungen 62 und 68
miteinander zu verkleben.
Zusätzlich zur Leitung 32 führt eine weitere Leitung 74 in den
Innenraum 30 der Flüssigkeitslinse. Über diese Leitungen 32 und
74 wird die Flüssigkeit 31 kontrolliert. D.h. der Innenraum 30
kann gefüllt oder entleert werden; die Flüssigkeit 31 kann ent
gast werden; oder eine Flüssigkeit 31 mit einer bestimmten, ge
regelten Temperatur wird über eine der Leitungen 32, 74 zuge
führt.
Die erwähnte Temperaturregelung erfolgt bevorzugt in einem ge
schlossenen Kreislauf, der über die Leitungen 32 und 74 und den
Innenraum 30 führt. In der Nähe des Innenraums 30 ist dann
(hier nicht gezeigt) ein Temperaturfühler im Kreislauf angeord
net. Außerdem sind noch (hier nicht gezeigte) Kühl- oder Heiz
einrichtungen vorhanden, so daß die Elemente einer Regelein
richtung vorhanden sind.
Die Temperaturregelung der Flüssigkeit 31 kann statt über den
erwähnten Kreislauf auch direkt durch Wärmeleitung erfolgen.
Dazu ist (hier nicht gezeigt) ein Heiz- oder Kühlelement in der
Nähe der Fokussierungsvorrichtung (Linse 20) angeordnet. Das Heiz- oder
Kühlelement steht in Wärmekontakt mit der Flüssigkeit 31 im In
nenraum 30.
Die Flüssigkeits-Regelung oder -Konstanthaltung ist deshalb er
wünscht, weil die Brechzahl und die Schallgeschwindigkeit der
Flüssigkeit 31 im Innenraum 30 temperaturabhängig sind. Durch
eine bestimmte Änderung des vorgegebenen Wertes der Temperatur
der Flüssigkeit 31 wird die Fokuslänge f um einen bestimmten
Betrag verändert. Z.B. ist es möglich, durch eine Temperaturän
derung von 20°C auf 30°C den Fokusabstand f um ca. 10% zu
verkürzen.
Die in Fig. 3 gezeigte Fokussierungsvorrichtung 20 hat in einer
bestimmten Ausbildung eine Höhe d von 1,1 cm. Bei dieser Aus
bildung ist die Flüssigkeitslinse 20 mit Tetrachlorkohlenstoff
gefüllt, und die Eintritts- und Austrittswandungen 68, 62 be
stehen aus PMMA. Die Flüssigkeitslinse 20 hat einen Durchmesser
von 15 cm und Krümmungsradien von 25 cm. Es ergibt sich dann
eine Fokussierungsweite f von etwa 12 cm.
Die Merkmale der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbei
spiele sind nicht auf die jeweiligen Beispiele beschränkt. So
ist es z. B. möglich, auch in den Ausführungsbeispielen in Fig.
2 und 3 eine zentrale Öffnung 4 vorzusehen, in die ein Ultra
schall-Abtastkopf 52 einführbar ist.
Die vorangehend beschriebene Zertrümmerungseinrichtung mit kur
zer Fokussierung und großem Öffnungswinkel alpha ermöglicht ei
ne schonende Zerstörung nahe an der Körperoberfläche liegender
Nieren- oder Gallensteine 22 mittels extrakorporaler Lithotrip
sie.
Claims (15)
1. Einrichtung zum berührungslosen Zertrümmern eines im Kör
per eines Lebewesens befindlichen Konkrements mit einer elek
tromagnetischen Stoßwellenquelle (18) mit einer Membran und
einer Flachspule (6), welche Stoßwellenquelle (18) im wesent
lichen ebene Stoßwellen erzeugt, die über ein Koppelmedium
auf das Konkrement ausrichtbar sind, und mit einer akusti
schen Fokussierungsvorrichtung zum Fokussieren der Stoßwellen
auf das Konkrement, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fokussierungsvorrichtung eine
konvexe fokussierende Flüssigkeitslinse (20) mit einer Ein
tritts- und einer Austrittswandung (12, 24) umfaßt, zwischen
denen sich eine Stoßwellen p gut leitende Flüssigkeit (31)
befindet, wobei die Eintrittswandung (12) durch die Membran
der elektromagnetischen Stoßwellenquelle (18) gebildet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Austrittswandung (24)
selbst als eine akustische Linse ausgebildet ist.
3. Einrichtung zum berührungslosen Zertrümmern eines im Kör
per eines Lebewesens befindlichen Konkrements mit einer Stoß
wellenquelle (18), die im wesentlichen ebene Stoßwellen er
zeugt, die über ein Koppelmedium auf das Konkrement ausricht
bar sind, und mit einer akustischen Fokussierungsvorrichtung
zum Fokussieren der Stoßwellen auf das Konkrement, da
durch gekennzeichnet, daß die
Fokussierungsvorrichtung eine konvexe fokussierende
Flüssigkeitslinse (20) mit einer Eintritts- und einer
Austrittswandung (68, 62) umfaßt, zwischen denen sich eine
Stoßwellen p gut leitende Flüssigkeit (31) befindet, wobei
die die Flüssigkeitslinse (20) im Koppelmedium (35) in einem
Abstand (a) von der Austrittsfläche der Stoßwellenquelle (18)
angeordnet und die Eintrittswandung (68) und die Austritts
wandung (62) derart selbst als konkave akustische Linsen
ausgebildet sind, daß die Flüssigkeitslinse (20) bikonvex
ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Abstand (a) der
Flüssigkeitslinse (20) zur Austrittsfläche der
Stoßwellenquelle (18) einstellbar ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die
Austrittswandung (24; 62) randseitig an der Stoßwellenquelle
(18) durch einen Ring (14) gehalten ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß in den
Innenraum (30) der Flüssigkeitslinse (20) eine Leitung (32,
74) führt, über die die Flüssigkeit (31) kontrollierbar ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die
Temperatur der Flüssigkeit (31) in der Flüssigkeitslinse (20)
kontrollierbar und auf einen vorgegebenen Wert einstellbar
ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß die
Flüssigkeitslinse (20) eine zentrale Öffnung (4) zur
Einführung eines Ultraschall-Abtastkopfes (52) besitzt.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Flüssigkeitslinse (20)
ein zentral angeordnetes, zylindrisches Rohrstück (36) be
sitzt, in das der Ultraschall-Abtastkopf (52) einführbar ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß die
Schallgeschwindigkeit der Flüssigkeit (31) geringer ist als
die Schallgeschwindigkeit des Koppelmediums (35).
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Koppelmedium (35)
entgastes Wasser und die Flüssigkeit (31) eine halogenierte
Kohlenwasserstoffverbindung ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die halogenierte
Kohlenwasserstoffverbindung ein perfluorierter
Kohlenwasserstoff ist.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß die
Schallgeschwindigkeit in der Eintritts- und Austrittswandung
(68, 62) gleich oder größer als die Schallgeschwindigkeit im
Koppelmedium (35) ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das Koppelmedium (35)
Wasser ist, und daß eine der Wandungen (68, 62), bevorzugt
die Austrittswandung (62), aus einem Kunststoff besteht.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kunststoff Polystyrol
ist.
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DE19873727692 DE3727692C2 (de) | 1987-08-19 | 1987-08-19 | Stoßwellenquelle mit kurzer Fokussierung |
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