DE4011108A1 - Stosswellenfokussierungslinse - Google Patents
StosswellenfokussierungslinseInfo
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- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
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- G10K11/30—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using refraction, e.g. acoustic lenses
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einleiten von Stoßwellen in den
Körpern vom Patienten, insbesondere einen Lithotripter, nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Unter Stoßwellen sind hier auch Druckwellen verstanden,
deren Intensität für eine therapeutische Wirkung im Körper ausreicht.
Zur extrakorporalen Steinzerkleinerung ist es bekannt (DE-OS 37 39 392), ein
ebenes Stoßwellenfeld durch eine Linse auf den Stein zu fokussieren. Die
Brechkraft der dabei verwendeten Linse ist rotationssymmetrisch, so daß eine
ebene akustische Wellenfront durch die Linse auf einen Punkt fokussiert wird.
Die geringe laterale Ausdehnung des Brennpunkts erfordert eine relativ
genaue Ortung und Justierung des Steines in diesem Brennpunkt. Die Atem
beweglichkeit des Steines und Justagefehler können dazu führen, daß der
Stein nicht getroffen wird, so daß mehrere Stoßwellenapplikationen oder
neue Justierungen notwendig werden.
Aufgabe der Eerfindung ist es, eine solche Vorrichtung dahingehend zu verbes
sern, daß die Trefferwahrscheinlichkeit auch bei ungenauer Justierung erhöht
wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einer Vorrichtung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1. Ausführungen der Erfindung sind Gegenstände
von Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Linse auf, die ein nahezu ebenes
akustisches Wellenfeld in einen Linienfokus oder in einen Fokus abbildet,
dessen Lateraldimensionen unterschiedlich sind. Das heißt, die Ausdehnung
des Fokus ist in einer Lateraldimension (z. B. in der Höhe) größer als in der
dazu senkrechten Richtung (z. B. in der Breite). Durch die strichförmige Fokus
sierung ist die Ausdehnung des Fokus, also in einer bestimmten Richtung ver
größert, wodurch die Justierung des Fokus auf einen Stein in dieser Richtung
wesentlich unkritischer wird. Ein Grund für eine verminderte Treffsicherheit
kann die Atemmitbewegung der Humankonkremente sein. Mit der Erfindung
ist es möglich, die lange Achse des Fokusfeldes in Richtung der Atemver
schiebungsachse, das heißt in der Regel in die Längsachse des Patienten, zu
positionieren.
Das Prinzip der Erfindung besteht in der Fokussierung eines ebenen akusti
schen Wellenfelds durch eine nichtrotationssymmetrische Linse, im Grenzfall
durch das eindimensionale Analogen zu einer Kugellinse, einer sogenannten
Zylinderlinse. Diese Linse ist nur in einer Dimension gekrümmt.
Im Regelfall, wenn die brechenden Flächen sphärisch ausgeführt sind, ergibt
sich die Brennweite der Linse näherungsweise zu
mit
f = Brennweite,
n = akustischer Brechungsindex des Linsenmaterials,
R₁, R₂ = Krümmungsradien der vorderen und der hinteren Linsenseite.
f = Brennweite,
n = akustischer Brechungsindex des Linsenmaterials,
R₁, R₂ = Krümmungsradien der vorderen und der hinteren Linsenseite.
Dabei sind alle Kombinationen von Krümmungsradien erlaubt, also von einer
bikonvexen über eine plankonvexe, eine konkavkonvexe, eine plankonkave
bis zu einer bikonkaven Linse.
Die Brechkraft ergibt sich dann im betrachteten Spezialfall nach obiger Formel
in Abhängigkeit davon, ob das Medium eine höhere Schallgeschwindigkeit
(z. B. Polystyrol) oder eine geringere Schallgeschwindigkeit (z. B. Silikonkau
tschuk) als das Umgebungsmedium, in der Regel Wasser, hat.
Die Erfindung wird an Hand von vier Figuren näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig. 2, 3 und 4 erfindungsgemäß verwendete Linsen.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Stoßwellenquelle S, die ein nahezu ebenes
akustisches Wellenfeld aussendet. Dieses gelangt auf die Linse L und wird
von dieser auf den Brennpunkt F fokussiert. Da erfindungsgemäß die Linse L
in den beiden Lateraldimensionen unterschiedliche Brechkräfte hat, ist der
Brennpunkt nicht kreisförmig, sondern hat die Form eines Ovals. In dieser
Ausführung ist seine Ausdehnung in der Höhe größer als die in der Breite.
Fig. 2 zeigt unterschiedliche Linsen, die für die erfindungsgemäße Vorrichtung
verwendet werden können. Möglich ist die Verwendung von
- a) bikonvexen Linsen,
- b) plankonvexen Linsen,
- c) konkavkonvexen Sammellinsen,
- d) bikonkaven Linsen,
- e) plankonkaven Linsen und
- f) konkavkonvexen Zerstreuungslinsen.
Ob eine Linse als Sammel- oder als Zerstreulinse wirkt, hängt von den Brech
zahlen des Linsenmaterials und des umgebenden Materials ab.
Fig. 3 zeigt die Linse L und die Zylinderlinse Z in jeweils drei zueinander senk
recht stehenden Blickrichtungen. Zu erkennen ist, daß die Linse L in einer
Richtung eine stärkere Krümmung aufweist, als in der dazu senkrechten Rich
tung. Die Zylinderlinse Z weist nur in einer Richtung eine Krümmung auf, in
der anderen Richtung ist sie eben (Krümmungsradius = ∞). Während die
Linse L einen ovalen Brennfleck erzeugt, erzeugt die Zylinderlinse Z aus
einem ebenen akustischen Wellenfeld eine Linie.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen eignen sich neben der Zerkleinerung
von Konkrementen, wie Gallen- oder Nierensteinen, auch für andere Human
applikationen, wie z. B. die Implantatlockerung mit Stoßwellen oder die Be
handlung von Knochen. Gerade bei diesen Anwendungen kann ein nicht
rotationssymmetrischer Fokus günstiger sein als ein kreisförmiger. Zur Be
handlung langgestreckter Objekte, wie Knochen, eignen sich eine Zylinder
linse Z besonders.
Fig. 4 zeigt eine Kombination aus einer sphärischen Linse L und einer Zylin
derlinse Z, deren ebene Grenzflächen jeweils aneinanderliegen.
Claims (4)
1. Vorrichtung zur Einleitung von Stoßwellen in den Körper von Patienten,
insbesondere Lithotripter, wobei im wesentlichen ebene Stoßwellen
erzeugt und durch eine Linse (L) fokussiert werden, gekennzeichnet
durch die Verwendung einer akustischen Linse (L), deren Brechkraft
nicht rotationssymmetrisch ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Linse eine Zylinderlinse (Z) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Brechkraft in einer Lateraldimension doppelt so groß ist wie in der dazu
senkrechten Lateraldimension.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Kombination aus einer Zylinderlinse (Z) und einer sphärischen Linse (L)
vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904011108 DE4011108A1 (de) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | Stosswellenfokussierungslinse |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904011108 DE4011108A1 (de) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | Stosswellenfokussierungslinse |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4011108A1 true DE4011108A1 (de) | 1991-10-10 |
DE4011108C2 DE4011108C2 (de) | 1993-07-22 |
Family
ID=6403873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904011108 Granted DE4011108A1 (de) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | Stosswellenfokussierungslinse |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4011108A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2237974A1 (es) * | 2000-07-14 | 2005-08-01 | Universidad Politecnica De Valencia | Lentes acusticas basadas en cristales de sonido bi y tridimensionales. |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004062851A1 (de) * | 2004-12-27 | 2006-08-17 | Siemens Ag | Vorrichtung bzw. Medizinisches Gerät bzw. Verfahren zur Ultraschall-Stoßwellenbehandlung eines Patienten |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3417985A1 (de) * | 1984-05-15 | 1985-11-21 | Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Vorrichtung zur beruehrungsfreien zerkleinerung von konkrementen mit koaxialer ortung |
DE3739392A1 (de) * | 1987-11-20 | 1989-06-01 | Siemens Ag | Lithrotripter mit veraenderbarem fokus |
EP0355176A1 (de) * | 1988-08-17 | 1990-02-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum berührungslosen Zertrümmern eines Konkrementes |
EP0367117A2 (de) * | 1988-10-31 | 1990-05-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Stosswellenerzeuger, der mit fokussierten Stosswellen in einem grossen Feld Konkremente zertrümmert |
-
1990
- 1990-04-06 DE DE19904011108 patent/DE4011108A1/de active Granted
Patent Citations (4)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4011108C2 (de) | 1993-07-22 |
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