DE8322427U1 - Einrichtung zum berührungslosen Zertrümmern von Konkrementen - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 83 P 3 2 4 6 OE

Einrichtung 2uin ber_ühP_unofllos.efl_Zttrtg.üti>m.ern_V-0.n_K.e.njg krementen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum berührungs« losen Zertrümmern eines im Körper eines Lebewesens befindlichen Konkremente mit einem Stoßwellengenerator, der auf ein Zielgebiet im Körper ausrichtbar ist.

ν ' Einrichtungen dieser Art werden in der Medizin eingesetzt, z.B* zum Zerstören von Steinen in der Niere des Menschen. Sie aind besondere vorteilhaft/ da sie jegliehen Eingriff in den Körper vermeiden. Es ist nicht notwendig, operativ vorzugehen. Auch das Heranführen von Senden und Qertiten an dta Konkrenient entfällt. Ein» Gefährdung dureh Infektionen oder Verletzungen/ z.B. beim fiinführen der Sonde oder Operationen, tonn beim be rührungsloaen Zertrümmern nicht auftreten.

Um Einrichtung der eingangs erirlttnten Art ist in der ΰΊ-AS 23 $1 24? besehrieben. Hier wird in einer PofeufteA*- / i>oitf*fe«nwr, die »le halfrföridger Rotationeellipeoid

t5 Auegebdltfot itt, in elnm ersten Brennpunkt eine Punkeni*fttla4ung swieelwn swei Elektroden herbeigeführt. Diese verure«eht eine Stoßvelle, deren »eilenfront eich nach Allen Seiten, d.U. kugelförmig auebreitet. An der Vend des Rcitationeellipeoidß werden die Hellen reflektiert.

Sie tttaaieln sieh ia zweiten Brennpunkt dee Rotations· ellifjsoids. In diese* zweiten Brennpunkt in de« das Konkreneitt plaziert ist, treffen die reflektierten Hellen gleichzeitig ein. Unter des gebündelten Anprall der Stoßwellen wird das Konkreaent zerstört. Die Ankopp lung zwischen der einen Ellipsoidenhälfte und dem Körper,

( HiI 2 Rl / 26.07.1983

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in welchem sich das Konkrement befindet/ geschieht über eine dünne Folie, die luftspaltlos am Körper anliegt. Die Fokussierungskammer ist mit Wasser gefüllt.

Diese Einrichtung bringt den Nachteil mit sieh/ daß Änderungen der Schoekwellenertergie nur in geringen Grenzen und nur mit eine»« erheblichen apparativen Aufwand durch Änderung des Abstände der Unterwasserelektroden möglich sind« Weiterhin ist nachteilig/ daß tier gegenseitige Abstand der Elektroden zur Erzeugung von intensitätsstarken Schockwellen in der Regel einige Millimeter betragen muß/ wodurch die Schockwellenquelle keine punktförmig© Geometrie besitzt und Abbildungsfehler bei der Fokussierung entstehen können. Außerdem nutzen sich die Unterwasserelektroden bei jeder Entladung stark ab/ so daß ihre Lebensdauer begrenzt ist, was eine regelmäßige Wartung der Einrichtungen erforderlich nacht.

2Θ Obengenannte Ötstttnde sind bereits in der DE-OS 25 38 £60 erkannt. Cetiß dieser Druckschrift können die silierten Machteil* dadurch behoben werden, daß anstelle der Funkenstrecke ein außerhalb der Fettuasie« reer befindlicher RieseniapulBlaser eingesetzt wird. Deesen Strahl wird durch einen Strahlteiler aufgeweitet und dann durch ein in der Wand der Fokuseiertfftfsfeaaaer befindliches Linsensystem in eine· Brenn punkt der rotational Up ti sehen Pofcu&eierungskamfier vereinigt* Hier wird eine Schockwelle ausgelöst, z.B.

durch Konzentration des Energiebündels auf einen ! absorbierenden Stift oder eine stark absorbierende

Flüssigkeit. Auch bei dieser Einrichtung wird ein % schwierig herzustellender rotationselliptischer Reflexionskörper verwendet. Außerdem ist der Wirkungs- { 55 grad einer solchen Einrichtung mit Laser als gering an-

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zusehen. Weiterhin muß angeführt werden, daß die Abstrahlgeometrie ein für allemal festgelegt ist und das Umgehen von z.B. Rippen oder anderen Knochen nicht möglich macht, so daß eine Anpassung an die Körperanatomie nur beschränkt möglich ist.

In der DE-OS 29 02 351 ist ein Gerät zur transkutanen, ;

unblutigen Verödung von kleinen retikulären und Besenreiser-Varicen beschrieben. Als Wellengenerator sind gleichzeitig ansteuerbare Ultraschallelemente verwendet,

die parabolisch angeordnet sind, damit sich ihre Schall- ψ energien in einem Brennpunkt treffen, in dem die zu zer- S-störende Varice plaziert ist. Die -gesamte Anordnung der % Ultraschallelemente ist mittels eines Schneckentriebes U

und einer Stellschraube längsverschiebbar. Hierdurch U

können verschiedene Abstände des Brennpunkts vom Appli- ';i, katorende eingestellt werden. Bei diesem Gerät ist die %

Leistung der Ultraschallkristalle zum Zertrümmern von || Konkrementen im tiefen Innern eines menschlichen Körpers fj

nicht ausreichend. Die genaue Einstellung der einzelnen '

Ultraschallschwinger sowohl hinsichtlich des Ortes als auch der Energie ist daher unkritisch. Ein Abschalten einzelner Ultraschallkristalle zwecks Einstellung der Ultraschallenergie im Brennpunkt ist nicht vorgesehen.

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In der DE-OS 31 19 295 ist eine Einrichtung zum Zer- |

stören von Konkrementen in Körperhöhlen unter Zuhilfe- ?

nähme eines großflächigen Ultraschallwandlers als t

Schwingungserzeuger beschrieben. Es kommt ein fokussie-

render Ultraschallwandler mit einer Pulsspitzenleistung von wenigstens 100 kW zur Anwendung. Hier besteht die Möglichkeit, verschiedene Zonen des Körpers, die auf dem Schall weg zum Konkrement liegen und dabei stören/ .,

durch Verändern der Abstrahlfläche auszublenden. Es wird ^::

auch eine AusfUhrungsform dargestellt, bei der einzelne

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ringförmige Ultraschallelemente, die den Wandler bilden, auf einer Kugeloberfläche angeordnet sind. Ober eine Veränderung der Leistung entsprechend der Art und Tiefenlage des Konkremente ist nichts ausgesagt. Außerdem dürfte der Aufwand für eine solche Einrichtung, ins besondere im Hinblick auf die Ausbildung der ringförmigen* Ultraschallelemente, beträchtlich sein.

Außerdem ist anzumerken, daß bei solchen Ultraschallgeraten nur begrenzte Spitzenleistungen der abgestrahl ten Schallenergie möglich sind. Darüber hinaus ist bei ( einem solchen Gerät eine große Anzahl von Ultraschallwandlern erforderlich, was hohen Montage- und Steueraufwand erfordert. Außerdem ist bei Ultraschallwandlern ein unerwünschtes pulsförmiges Unterschwingen zu beobachten, das nur mit erheblichem Aufwand zu reduzieren ist.

In der DE-AS 27 22 252 ist eine Einrichtung zur räuai-

liehen Ortung von Konkrementen beschrieben, wobei die Einrichtung integriert ist in einen Zertrümmerer von Konkrementen. Dieser sogenannte Lithotripter umfaßt ein Koppelgerät in Form eines Ellipsoiden mit einer Stoßwellenquelle im Brennpunkt. An der Wand des Koppelgeräts sind sowohl Ultraschallsender als auch Ultraschallempfänger angeordnet. Die Ultraschallgeräte sind so ausgerichtet, daß sich der gemeinsame, Schnittpunkt ihrer abstrahlenden Wellen im körperseitigen, zweiten Brennpunkt des Ellipsoiden überschneiden.

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In der DE-OS 29 13 251 ist eine Vorrichtung zur Zertrümmerung von Nierensteinen oder dergleichen beschrieben. Der Stoßwellengenerator ist in einem geschlossenen, mit Wasser gefüllten Gehäuse untergebracht.

Ein die Stoßwelle reflektierender Reflektor ist dem

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Stoßwellengenerator zugeordnet. Die Ankopplung der Stoßwelle an den Körper des Patienten erfolgt über einen verformbaren/ nachgiebigen Sack oder Beutel. Der Sack ist mit einem, die Stoßwelle gut leitenden Medium, z.B. Wasser gefüllt, die beschriebene Vorrichtung umfaßt einen Reflektor, bei welchem Abbildungsfehler nicht unwahrscheinlich sind.

In der Zeitschrift akustische Beihefte, 1962, Heft 1, Seiten 185 - 202, ist der Aufbau eines sogenannten

"Stoßwellenrohres", wie es im Prinzip in der vorliegen-( ^: den Erfindung verwendet wird, beschrieben. Vor einer Flachspule, durch eine Isolierfolie getrennt, befindet sich eine Kupfermembran. An diese Kupfermembran schließt ein mit Wasser gefülltes Rohr an. Durch Anlegen einer Spannung im Bereich 2 - 20 kV an die Flachspule wird in der Kupferm&mbrfc.i ein Magnetfeld induziert, welches Abstoßkräfte bewirft, die die Membran von der Spule schlagartig wegdrücken. Hierdurch entsteht eine Schockwelle, die im wassergefüllten Rohr zu einer steilen Stoßwelle wird und am Rohrende für Experimente zur Verfugung steht. Eingesetzt wird ein solches Stoßwellenrohr z. B. zu Stoffunterrsuchungen in der Chemie.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art die Einstellung der Schockwellenenergie variabler zu gestalten. Außerdem sollen Abbildungsfehler bei der Fokussierung möglichst klein gehalten und Wartungsarbeiten an der Einrichtung reduziert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Stoßwellengenerator mehrere an sich bekannte, im wesentlichen ebene Stoßwellen erzeugende Stoßwellenrohre vorgesehen sind, die so ausgerichtet sind, daß sich die

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Mittelachsen der von ihnen ausgehenden Stoßwellen im Zielgebiet des Lebewesens überschneiden.

Da mehrere Stoßwellenrohre vorgesehen sind, erlaubt diese Einrichtung durch Zu- oder Abschalten einzelner Stoßwellenrohre nach Bedarf eine stufenweise Einstellung der im Zielgebiet wirkenden Stoßwellenenergie. Diese wählbare Einstellung ist besondes wünschenswert/ da sich die einzustrahlende Energiemenge nach Art, Größe, Gestaltung, chemischer Zusammensetzung, etc. des

zu zertrümmernden Objekts richtet. Außerdem besitzen die • ) Stoßwellenrohre selbst keine Funkenstrecke; vielmehr verursachen sie den Stoßimpuls dureh magnetische Kräfte. Dadurch werden Wartungsarbeiten, die bei einer Ausführungsform nach dem Stande der Technik durch Elektrodanabbrand hervorgerufen werden, vermieden. Außerdem ist die zeitliche und räumliche Reproduzierbarkeit der Stoßwelle durch Vermeidung einer Funkenstrecke zu deren Erzeugung sehr hoch. Darüber hinaus bietet eine Stoßwellenrohr-Anordnung ein hohes Maß an elektrischer Sicherheit für Patient und Bedienungspersonal.

Da die Stoßwellen nicht über den Umweg der Reflexion \ in das Zielgebiet gelangen, können daraus resultierende ÜYiwägbarkeiten auch nicht auftreten.

Ein weiterer Vorteil ist, daß, für den Fall, daß nicht alle vorhandenen Stoßwellenrohre gleichzeitig eingesetzt werden, eine Auswahl der nicht teilnehmenden Stoßwellenrohre so vorgenommen werden kann, daß diejenigen, in deren Durchschallungsweg Hindernisse wie z.B. Knochen liegen, abgeschaltet werden.

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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen in Verbindung mit den Unteransprüchen.

5 Es zeigen:

Pig« 1 einen Aufriß einer ZertrUnnerungseinriehtung naeh

der Erfindung mit acht Stößwellenrohren und ^fflit einen Ultrasehalleitungssystem,

Pig« 2 einen Schnitt längs der Linie Ιϊ-II dureh die Einrichtung naeh Figur 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie IXX-XIl dureh die Einrichtung naeh Figur 1,

Fig. 4 ein Stoßwellenrohr naeh den Stand der Technik,

2ß Fig* 5 einen Längsschnitt dureh ein Stößwellenrohr, dem eine Linse beigeordnet

V 25 ^^st' ^un(i

Fig. 6 einen Längsschnitt dureh mehrere Stoßwellen-

röhre/ denen eine gemeinsame Linse beigeordnet 25

Fig. ? einen Schnitt entsprechend Figur 3 alt einem Stehenden Patienten und mit einer Stößwellen Auskoppel einrichtung .

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Figuren 1 bis 3 zeigen den Ausschnitt einer Einrichtung zum berührungslosen Zertrümmern eines im Körper eines Lebewesens befindlichen Konkremente 1. Die Einrichtung umfaßt zwei bogenförmige Zeilen 2a und 2b zu je vier an sich bekannten Stoßwellenrohren 3. Die zwei Zeilen 2a, 2b liegen auf einer Kugeloberfläche/ und die Stoßwellenrohre 3 sind nebeneinander plaziert/ wozu ein Halterahmen 4 dienen kann. Sie liegen jedoch nicht zu dicht/ so daß noch eine mechanische Peinregulierungs-

«IQ einrichtung 5/ z.B. mehrere Führungen mit feingängiger Spindel/ bequem untergebracht und bedient werden können. Bei der Anordnung mehrerer identischer/ zylindrischer Stoßwellenrohre 3 sollte darauf geachtet werden/ daß die Verlängerungen ihrer Zentrumsaehsen 7 sich in einem

^ gemeinsamen Schnittpunkt 11 treffen und daß die Stoßwellenrohre 3 gleichen Abstand von diesem Schnittpunkt 11 besitzen. Die Austrittsöffnungen 12 der Stoßwellenrohre 3 liegen damit auf einem Kreis um den Schnittpunkt 11« Die Mittelachsen der von den Stoß-

2Q wellenrohren 3 ausgehenden Stoßwellen verlaufen entlang den Zentrumsachsen 7. Je nach Ausführungsform treffen die Stoßwellen im Schnittpunkt 11 zeitgleich, was für manche Anwendungsfälle bevorzugt ist/ oder aber zeitlieh gestaffelt oder versetzt ein. Letztere Ausführungsfon kann von Vorteil sein/ wenn das Konkrement 1 insgesamt gesehen einer längeren Einwirkungsdauer ausgesetzt werden soll.

Die Feinregulierungseinrichtung 5 umfaßt die Möglich-_5Okeit, jedes Stoßwellenföhf 3 einzeln in Richtung der Zentrums- oder Längsachse 7 zu verschieben. Dadurch verändert sich der Abstand zwischen der Stoßwellenrohröffnung 12 und dem gemeinsamen Schnittpunkt 11 der einzelnen Längsachsen 7. Dies ist durch einen Pfeil 5a angedeutet.

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Zur Einstellung der Tiefe des Schnittpunkts 11 im Körper des Patienten 19 ermöglicht die Feinregulierung 5 außerdem ein Verschieben des Halterahmens 4 mit allen auf ihm montierten Stofiwellenrohren 3. Ein Doppelpfeil 5c deutet dies an.

In den genannten Schnittpunkt 11 ist das Konkrement 1 angeordnet. Zn gezeigten Fall handelt es sieh u« einen Stein in einer Niere 15. Eine ausgezogene Linie 17 1Q symbolisiert die Körperoberfläche des Patienten 19/ der vor der ZertrUnnerungseinriehtung plaziert ist.

Jedes Stoßwellenrohr 3 umfaßt eine Flachspule 21, die nit einen Anschluß an gemeinsane Hasse 23 gelegt ist« Der andere Anschluß der Flachspule 21 ist, zusammengefaßt mit den entsprechenden Anschlüssen anderer Flachspule» 21 desselben Bogens 2a oder 2b, an eine tritt Elektrode 2Sa btv. 2Jb einer geeigneten Schaltvorrichtung, Nie s.B. tilter FttitfctnttPtofet 27a fesv. 27b oder

2Q ttiftm Valtuut- oder 8Pf>-ftehalttr tnftitohlotten. lint »weite Elefctroe* 89· btt. 29b tft>r PtsnKtnttrtefce 27a b*v. ZT* liegt sm eintt Rondtnaator Mt» Jib tu. Parallel su« (Londentator 31a, 51b liest tin erster «idtrattnd 99« 53b. An Mttir Paralltleohtltuiig lieft öbtr tintn

in Rtint gtsehaltettn KiOerrtand 35t, 99b Ltdtapannung 0_a b<». ü_fe an. Zvisofrtn tttn trtioan JtItktrotten 2H, 29b sowie 29», 29b d»r Puitütn»trtelte 27a b«w. 27b liegt tin· Stevertltfctro*· 37a bwr. 57b, tit deren Hilfe die betreffende Funkenstrecke 27a, 27b yezündet wird.

den beiden parallelen Zeilen 2a, 2b von Stoßwellenrohren 3 befindet sich eine Ortungseinrichtung 39, welche ZUB Eepfang und zu« Senden von ultraschall-κ Signalen geeignet ist. Diese dient zu« berührungslosen

V^ -10. VPA β

|l Auffinden der Position des Konkremente 1. Sie ist im

vorliegenden Beispiel eine Ultraschall-Lokalisierungs-3: einrichtung. Die Ortungseinrichtung 39 umfaßt eine Parallelanordnung 41 von Ultraschallelenenten (vgl. Figuren 1 und 3), die über eine Signalleitung 42 mit einer Sende- und/oder Empfangseinrichtung 43 verbunden ist. Die Anordnung 41 ist schwenkbar an einen Stativ mit einer Haltestange 43a gelagert, durch welche gleichseitig die Signalleitungen 42 von und zu den _1Q tJttraschallwandlerelementen geführt sein können.

Dadurch ist die Anordnung 41 um ihre Längsachse drehbar/ ( ") was durch einen Doppelpfeil 44 gezeigt ist. Eine

alternativ« Aueführungsfora zu dieser Anordnung 41 der Ultraschallalenente besteht darin/ daß die ^ Ultreschalleieaente direkt jeden einzelnen

Stoßwellenrohr 3 zugeordnet sind* Eine weitere _t HMglichkeit besteht darin/ die Ultraschallwandlerele- - Mtnte alt PlMchenarray auszubilden.

Mit Hilf· der Ortungeeinrichtung 39 wird der Patient 19 to plaziert, daß sieb um» zu zerstörend» KoMreaent 1 la BelmittpiiRlkt 11 d*r Zentral achsen 7 der Stoßwellenrohre 3 b»fin*et. Die Ankopplung zwischen StoßwellenrohrSff-. nvnq 12 und Patient 19 wird über einen alt ein·· Koppel- \ ^{ ■ 2| a«4iuB z.B. Hasser 47 gefüllten, flexiblen Sacke 49 ] (vgl. FIfor 3) hergestellt. Dieser kann insbesondere aus eis·· elastischen Material alt einer akustischen

lap·*·»*, die der des Wassere ähnlich ist, bestehen. Bevorzugt konmt EPDM-Guani in Frage. Der Sack 49 ist _₀ v0f2ugs*eise am Umfang des Stoßwellenrohrs 3 befestigt. Es ist darauf zu achten, daß der Sack 49 ohne Luftspalt am Körper des Patienten 19 anliegt. Das Anliegen kann durch akustische Kontrollen mit Hilfe der Ultraschal1- einrichtung auf Richtigkeit kontrolliert werden. Um den ,_c Justieraufwand an den Stoßwellenrohren 3 möglicht gering zu halten, ist es zweckmäßig, die Vand des Sacks 49 so

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auszubilden, da an den Seiten Falten 51 vorhanden sind. Diese Falten 51 haben eine balgähnliche Funktion und ermöglichen, die Stoßwellenrohre 3 näher oder weiter entfernt vom Patienten 19 zu plazieren sowie Kippbewegungen ein sämtliche Richtungen aufzufangen. Damit ändert sich entsprechend die Lage des Schnittpunkts 11 im Patienten |

19. Eine individuelle Justierungsänderung der Stoßwellenrohre 3 selbst ist nicht nötig. Dieser Vorteil ^ wird als besonders bedeutsam angesehen. .,,

§

Die Ankopplung kann auch über ein Wasserbad 52 in einer § Wanne erfolgen, in welchem sich der Patient 19 befindet. t Die Stoßwellenrohranordnung ist dabei in einer Aus- $

sparung in der Wand 52a der Wanne eingesetzt (Figur 2). %

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Befindet sich das Konkrement 1 im besagten Schnittpunkt

11, können die Stoßwellen gleichzeitig ausgelöst werden. Die Anzahl der zugeschalteten Stoßwellenrohre 3 hängt von der Größe und Konsistenz des Konkrementes 1 sowie pnder durch die Anatomie des Patienten vorgegebenen Geometrie ab und ist entsprechend eingestellt. Die einzelnen Stoßwellen durchlaufen auf getrennten Wegen den Wassersack 49 und den Körper bis zum Schnittpunkt 11. Dort treffen sie gleichzeitig zusammen und geben einen V --Teil ihrer Energie an das Konkrement 1 durch Druck- und Zugeffekt ab. Damit wird dieses zerstört oder zumindest beschädigt. Über die Empfangsmoglichkeit der Ortungs- . einrichtung 39 für das Konkrement 1 kann aufgrund der reflektierten Schockwelle ein Erfolg des Zertrümmerungsvorgangs kontrolliert werden.

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Es sind Anwendungsfälle denkbar, bei denen man die Stoßwellen den vorgegebenen Volumenbereich in dem das Κόη- ■ kretnent 1 liegt, in einer einstellbaren zeitlichen Folge ΐ:. durchlaufen läßt. Die Einstellung der zeitlichen Ver-

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Schiebung ist über die Feinregulierungseinrichtung 5 durch Verändern des Abstands entlang dem Doppelpfeil 5a möglich. Eine andere Variante hierzu ist eine zeitlich verzögerte Auslösung der einzelnen Stoßwellen. Figur 3 zeigt hierzu ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Steuerelektroden 37a, 37b voneinander getrennt mit einer Steuereinheit 53 verbunden sind. Die Steuereinheit 53 gibt in der gewünschten Reihenfolge Spannungsimpulse auf die Steuerelektroden 37a und 37b

-jQder einzelnen Stoßwellenrohre 3 der Reihen 2a bzw. 2b und bewirkt dadurch die Zündvorgänge. Die Einstellung des Abstands zwischen dem Konkrement 1 und der Stoßwellenrohröffnuung 12 erfolgt hier also nicht über die mechanische Feinreguliereinrichtung 5, sondern durch

.^zeitlich versetztes Auslösen der einzelnen Stoßwellen. Hierdurch kann die Anordnung der Stoßwellenrohre 3 auf einem Kreisbogen entfallen. Das Ausrichten der Stoßwellenrohre 3 auf das Konkrement 1 muß allerdings nach wie vor gegeben sein.

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Die zeitliche Versetzung kann z.B. dadurch realisiert

sein, daß jedem Stoßwellenrohr 3 ein eigener Schaltkreis mit einer eigenen Schalteinrichtung 54 und Steuerbauelementen zugeordnet ist, die über die gemeinsame Steuer-Feinheit 53 betrieben werden. Die Steuereinheit 53 ermöglicht außerdem die Einstellung von Amplitude und Impulsform der einzelnen Stoßwellen. Dadurch wird weiterhin ermöglicht, die Ortung des Konkremente 1 direkt mit Hilfe des Stoßwellenrohrs 3 vorzunehmen, in-_5C)dem die Amplitude der Stoßwelle entsprechend klein eingestellt wird. In Figur 3 sind hierfür zwei Schalteinrichtungen 54a, 54b eingezeichnet.

Besonders vorteilhaft bei der vorliegenden Erfindung ₅₅ist, daß' in der Regel nicht immer alle Stoßwellenrohre zugeschaltet sein müssen. Dies ermöglicht eine Auswahl

der teilnehmenden Stoßwellenrohre 3 so, daß nur diejenigen mit optimalen Strahlungsweg bevorzugt werden, Stoßwellenrohre 3, bei denen Hindernisse, wie z.B. Knochen, in der Stoßwellenlaufstrecke zu beobachten jsind, werden bei der Stoßwellenabgabe nicht zugeschaltet.

Figur 4 zeigt einen Längsschnitt durch ein typisches Ausfuhrungsbeispiel eines Stoßwellenrohrs 3. Der Kon-

/fQÖensaior 31 liegt mit einem Anschluß an Masse 23, sein anderer Anschluß ist an die zweite Elektrode 29 der Funkenstrecke 27 angeschlossen. Die erste Elektrode 25 der Funkenstrecke 27 ist mit dem Anfang der Flachspule 21 verbunden. Das Ende dieser Flachspule 21 ist auf

-jcMasse 23 gelegt. Vor der Flachspule 21 ist eine Isolierfolie 55 angeordnet, welche eine Kupfermembran von der Flachspule 21 elektrisch isoliert. Die Kupfermembran 57 ist randseitig mit einem mit Flüssigkeit, z.B. Wasser gefüllten zylindrischen Rohr-

PgStück 59 verbunden. Das Ende des Rohrstücks 59 ist als Stoßwellenrohröffnung 12 bezeichnet. Hier kann direkt der Wassersack 49 anschließen.

Zwischen der ersten und zweiten Elektrode 25 bzw. 29 der ^Funkenstrecke 27 befindet sich die Steuerelektrode 37. Wird auf diese Steuerelektrode 37 ein Spannungsimpuls gegeben, so wird die Funkenstrecke 27 gezündet und somit leitend. Die im Kondensator 31 gespeicherte Energie entlädt sich in die Flachspule 21, welche damit sehr -.schnell ein magnetisches Feld aufbaut. In der Kupfermembran 57 wird ein Gegenfeld induziert, welches bewirkt, daß die Kupfermembran 57 von der Flachspule 21 abgestoßen wird. Dieses Ausschlagen der Kupfermembran 57 erzeugt eine Druckwelle im Wasser. Die Druckwelle ,-setzt sich fort bis zur Stoßwellenrohröffnung 12, wobei im Verlauf durch das RohrstUck 59 und danach die Wellenfront an Steilheit gewinnt.

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Bei geeigneter Dimensionierung der Komponenten der Stoßwellenrohre 3 ist die Druckamplitude der Stoßwellen im Zielgebiet 1 groß genug, um den gewünschten Effekt der Konkrementzertrümmerung zu erzielen.

!: Figur 5 zeigt einen Schnitt längs durch ein Stoßwellenrohr 3 gemäß Figur 4, an dessen Öffnung 12 eine akustische Sammellinse 61 montiert ist. Die Sammellinse 61 kann in Richtung des Doppelpfeils 63 also entlang der ; ₁₀ Zentrums- oder Längsachse 7 des Stoßwellenrohrs 3 rer- *' schiebbar sein. Bei dieser verschiebbaren Anordnung der ; ι ) Sammellinse 61 kann dann auf eine Feinregulierung des ; gesamten Stoßwellenrohrs 3 gemäß Doppelpfeil 5a in Figur Γ 1 verzichtet werden. Durch das Verschieben der Sammellinse 61 werden auch entsprechend ihre Brennpunkte 65 ;; verschoben, deren Abstand von der Stoßwellenrohröffnung ;. 12 sich somit variieren laut. In dem körperseitig liegenden Brennpunkt 65 der Sammellinse 61 befindet sich das zu zertrümmernde Konkrement 1. Diese Anordnung der Sammellinse 61 wird zweckmäßigerweise bei allen Stoßwellenrohren 3 vorgenommen. Alternativ hierzu besteht die Möglichkeit, daß sich mehrere oder alle Stoßwellenrohre 3 vor einer gemeinsamen Sammellinse 66 befinden. Eine Anordnung hierzu zeigt Figur 6. Zwischen vier parallel verlaufenden Stoßwellenrohren 3 und dem Körper des Patienten 19 befindet sich eine einzige Sammellinse 66. Deren Durchmesser ist ausreichend groß, um alle ausgesendeten ebenen Wellen zu erfassen. Bezüglich der Lage des Brennpunktes 65 der Linse 66 und dessen Verschiebbarkeit gilt das gleiche wie für die Anordnung gemäß Figur 5. Vorteil dieser Lösung ist, daß nicht jedes Stoßwellenrohr 3 individuell ausgerichtet zu werden braucht, sondern lediglich eine Parallelstellung aller Stoßwellenrohre 3 nötig ist. Die Gesamtanordnung hat nur ,₅ einen Brennpunkt 65, welcher deckungsgleich zum Kon-

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krement 1 justiert wird.

Figur 7 zeigt eine Gesamtdarstellung der Zertrümmerungseinrichtung mit einer Auskoppelvorrichtung für die Stoßg wellen. Der für den Bin- und Austritt der Stoßwellen in Präge kommende Bereich des Patienten 19 ist mit einer Bauchbinde 67 abgedeckt. Die Bauchbinde 67 liegt luft« spaltenlos am Körper des Patienten 19 an und ist mit einer Füllung, 2.B. mit Wasser versehen, die die Stoß wellen gut leitet. An der dem Körper abgewandten Seite werden die Stoßwellen von einen flächenhaften Ultraschal !empfänger 69 für Transmission aufgefangen. Die Stoßwellenrohre 3 sind an einen gewinkelten Haltearmgestell 71 befestigt, der allseitige Schwenkungen ge- stattet. Dieses ist vorteilhaft um bei der Zerstörung ausgedehnter Konkremente oder bei Patientenbewegungen während der Behandlung den gemeinsamen Schnittpunkt 11 nachzufahren. Das Haitearmgesteil 71 kann dabei fest mit einer Wand des Behandlungsraums verbunden sein. Zu

2Q diesen Haltearm 71 können beispielsweise auch die Teile der Feinregulierung 5 gehören, welche die Verschiebung entlang dem Doppelpfeil 5e gestattet.

f Ansprüche <- 25 '

S X

Claims (16)

»Ο OO OO O AOO • 0 00 O Ί 111 ο ·οοο · · · · » ο - 16 - — WH 8? P**3246"DE#t Neue Schutzanspröche 1 bis 17 (ersetzen die bisherigen Ansprüche 1 bis 23)

1. Einrichtung zum berührungslosen Zertrümmern eines im Korper eines Lebewesens befindlichen Konkrements mit eimern Stoßwellengenerator, der auf ein Zielgebiet im Korper ausrichtbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß als Stoßwellengenerator mehrere an sieh bekannte, im wesentlichen ebene Stoßwellen erzeugende Stoßwellenrohre (3) vorgesehen sind, die so ausgerichtet sind, daß sich die Mittelachsen (7) der von innen ausgehenden Stoßwellen im Zielgebiet (1) des Lebewesens (19) überschneiden.

2. Zertrümmerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausrichten der Stoßwellen auf das Zielgebiet (1) eine mechanische Einrichtung (5, 71) vorgesehen ist.

3. Zertrümmerungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Einrichtung Feintriebe (5) umfaßt, die einzelnen Stoßwellenrohren (3) zugeordnet sind und die jeweils zum Einstellen des Aostandes zwischen dem be- treffenden Stoßwellenrohr (3) und dem Zielgerät (1) vorgesehen sind (Figuren 1 bis 3).

4. Zertrümmerungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Einrichtung einen Feintrieb (71) umfaßt, der zum Einstellen der Lage des Schnittpunktes (11) der Gesamtheit aller Stoßwellenrohre (3) im Körper des Patienten (19) dient (Figur 7).

5. Zertrümmerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßwellenrohre (3) so angeordnet sind, daß sich

ihre Zentrumsachsen (7) in einem gemeinsamen Schnittpunkt (11) schneiden und daß sie alle denselben Abstand zu diesem Schnittpunkt (11) besitzen.

6. Zertrummerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßwellen der einzelnen Stoßwellenrohre (3) jeweils mittels einer auf dem Linsenprinzip beruhenden akustischen Fokussierungseinrichtung (61) auf das Zielgebiet (1) fokussiert sind (Figuren 2 und 3).

7. Zertrümmerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßwellen der einzelnen Stoßwellengeneratoren

(3) mittels einer gemeinsamen, auf dem Linsenprinzip beruhenden akustischen Fokussierungseinrichtung (62) auf das Zielgebiet (1) fokussiert sind (Figur 6).

8. Zertrümmerungseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7,

dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierungseinrichtung eine akustische Sammellinse (61; 62) umfaßt.

9. Zertrümmerungseinrichtung nach einem der Ansprüche

ι bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßwellenrohre (3) mittels eines Kopplungskörpers (47) an das Lebewesen (19) ankoppelbar sind.

10. Zertrümmerungseinrichtung nach einem der Ansprüche bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßwellenrohre (3) über einen mit dem Kopplungsmedium (47) gefüllten ersten flexiblen Kunststoffsack (49) an das Lebewesen (19) ankoppelbar sind, wobei das Kopplungsmedium (47) in seinen akustischen Eigenschaften denen des Wassers ähnlich ist.

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11. Zertriimmerungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffsack (49) mit Falten (51) versehen ist, die eine balgthnliehe Bewegung der Sackwand ermöglichen.

12. Zertrümmerungseinriohtung nach einem dec Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßwellen nach Durchlaufen des Zielgebietes (1) Über einen mit einem Ankoppelmedium gefüllten zweiten

Kunststoffsack aus dem Korper auskoppelbar sind.

13. Zertrümmerungseinrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Kunststoffsaex (49) in einem um das Zielgebiet (1) herumiegbaren dritten Kunststoffsack (67) vereinigt sind.

14. Zertrümmerungseinrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Sender für die im Ultraschallbereich liegenden Druekimpulse zumindest eins der StoQwellenrohre (3) vor« gesehen 1st.

15. Zertrummefungseinridhtung nach einem def Ansprüche

1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Empfangseinrichtung (41) zwischen den auf das Zielgebiet (1) ausgerichteten Stoßweüenrohren (3) angeordnet ist.

16. Zertrümmerungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (41) ein Flachen-Array fur Transmission umfaßt.

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17* Zertrümmerungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Emp fangseinrichtung (41) ein Flächen-Array für Reflexion umfaßt«