CN105534568A - 利用机械冲击处置人或动物身体的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于通过机械冲击处置人或动物身体的设备，并且为此目的提供一种施加器11，所述施加器具有扁平弯曲形状，所述扁平弯曲形状具有凹状的和凸状的侧向表面。

Description

利用机械冲击处置人或动物身体的设备

技术领域

本发明涉及一种用于通过向身体表面施加冲击而处置人或动物身体的设备。下文中，为了简化，以优选为人类的患者的身体作为参考。

背景技术

在现有技术中，已知有描述的基础类型的不同设备。例如，DE19725477C涉及这样的设备，其中，冲击波由气动加速的打击元件或推进体与初始静止的碰撞体或者施加器相撞击被启动，其中，当所述施加器的前部面被放置于患者身体上时，在撞击之时所述冲击波能被耦合进入患者的身体。考虑到其发展的历史，这一类型的设备由碎石设备发展而来，所述碎石设备能被用于将这种冲击波，例如通过在施加器前部面的长杆状探头，传送到肾结石或者类似物上用于碎解。

在这里，重点放在由碰撞产生的冲击波上，其能够或多或少地与由传统的碎石设备产生的实际冲击波有可比性，所述传统的典型聚焦的碎石设备具有：例如压电或电感致动器和在结石上的聚焦设备。这种冲击波可具有如下前缘，所述前缘具有：在数个μs的范围内的宽度和在较低的双位数MPa范围内的幅值(例如在前部面的前方1cm处测量为2μs和15MPa)。然而，在所引用的文献中强调，施加器中心的宏观运动由于其本身物理特性而无法避免，该宏观运动应当被保持非常小，因为这被认为是不利的。

作为第二个例子，以DE202004011323U和US2011/0054367A1作为参考，其具有可比性的内容。其中，描述了一种在其技术设计方面具有可比性的设备，然而，壳体中的施加器的弹性支座适于施加器中心的较大运动(“行程”)。其中强调，实际的宏观冲击(即所述行程的结果)也可以或者能主要地产生治疗效果，这也取决于适应症。

发明内容

大体上，本发明涉及此类设备，也就是说，既涉及冲击波的应用也涉及施加器朝向身体表面的“宏观冲击”的应用。

其中，本发明所要解决的问题是提供这样一种设备，其具有进一步应用范围。

上述问题通过根据权利要求1的设备来解决。其中，根据本发明，所述施加器是弯曲扁平的并且相应于该曲率具有凹状的侧向表面和与其相对的凸状的侧向表面。所述侧向表面具有相应的形状，以使得所述施加器具有在这两个侧向表面之间的受限的厚度，也就是说，是“扁平”的，“扁平”涉及最大为施加器沿着所述凹状的和凸状的侧向表面的延伸范围的1/3的限值。

这一比较涉及施加器由所述的弯曲形状的开始直到末端的长度(以笔直的方式，而不随着所述曲率以弯曲的方式)。当其例如为大约30mm时，如在示例性实施方式中，在凸状的侧向表面和凹状的侧向表面之间的厚度应最大为10mm，优选最大为1/4或者甚至最大为1/5，也即在该实施例中最大为7.5mm或者最大为6mm。基本上，这并不排除施加器具有更厚的区域，例如在用于连接到剩余设备的安装截面中。然而，它们并不被认为属于根据本发明的形状，并且优选地仅仅发生在后者的近端而不是远端(术语近端和远端参照冲击方向)。

已证实，这种扁平弯曲形状能够便于临床医师操纵所述设备。特别地，弯曲形状允许“到达”特定身体结构后方，而无需临床医师不得不以不实用的倾斜方式握持一传统装置或者不得不以特别高的压力将其按压到身体表面上用于将患者的皮肤充分而广泛地按压。一个实施例是肋骨的下端。利用根据本发明的施加器，临床医师能够以某种方式触及肋骨底端周围，其中凹状的侧向表面抵住肋骨放置并且在此保持一种人机工程学的和实用的工作位置。其中，由于施加器的受限的厚度，仅仅皮肤的受限部分被推入和推开。

相比较而言，本发明在处置位于肩胛内的肌肉时具有优势；再者，临床医师能够使用所述施加器触及肩胛周围。

此外，凸状的侧面能被用作倾斜面，用于在装置被相对于身体表面倾斜保特时在身体表面上运动。那么，该设备可被更好地握持，并且该设备对于临床医师来说能以更可控且更舒适的方式在身体表面上移动。这里，特别地，皮肤下面的组织部分在被冲击和(视情况的发生在不同程度上)冲击波治疗的同时能被沿着设备的前部按摩和/或推压。这里，传统上已知的具有带或多或少平坦的前部面的施加器的设备是有些不充分的，因为它们只能在所述设备相对于身体表面或多或少垂直的方向上被放置在皮肤表面上。

用于产生施加器的冲击的设备可具有多种设计，特别是也可通过电磁机构或者压力脉冲直接加载施加器。然而，优选地，如由所引用的文献所知的加速推进体被用于与施加器碰撞，这引发相当强烈和(在施加器的速度方面)快速的冲击，并允许在同时或者甚至是主要地使用冲击波。再者，推进体也能以不同方式被加速，尤其是也可以被电磁地加速，其中在所引用的文献中描述的推进体的气动加载在这里也是优选的。

术语“施加器”并不必然涉及一个一件式部件。例如，其也有可而且也根据应用优选地：例如推进体撞击第一部分，该第一部分将冲击和/或冲击波传递到接触患者皮肤的施加器第二部分。有时候，在施加器和推进体之间的中间部件是现有技术中提到过的；在这种情况下，提到了多件式的施加器，其中，两个施加器部分可被牢固地附接，然而，这并非是必要的。

如上所述，施加器的相对大的行程可为必需的，其中，在该情况下，该设备优选被设置为可实现具有大于1mm的行程的冲击，如已经在US2011/0054367A1中所描述的。

优选地，根据本发明的施加器具有恰好所描述的曲率梯度，也就是说，不存在具有不同弯曲方向的其他梯度，例如，与所述曲率相反或者是在显著不同的平面中。这种形状简单的施加器不仅从制造角度来看具有优势，而且在使用时也实用和简单。

另外，所述凹状的和凸状的侧向表面优选地这样设置使得相应的曲率特别明显的截面平面包含冲击方向，其中，所述曲率中心相对于冲击方向侧向地存在于施加器旁侧。换句话说，施加器的形状是弯曲的，使得凸状的侧向表面相对于冲击方向指向一侧(并且不指向相对于冲击方向的前面或者后面)，而凹状的侧向表面指向相反侧。为了简单起见，作为一个用于说明的实施例，施加器形状在截面平面中具有香蕉的形状(参见示例性实施方式)，香蕉的一端位于该设备的近端而另一端位于远端，所述香蕉例如其中心不设置在该设备的近端，其两端均从中心指离。

另外，所述曲率优选地在施加器的近端区域中比在远端区域中更加明显，相应的曲率半径随着与该设备的距离的增加而增大，这也在示例性实施方式中示出。

另一个优选实施方式涉及到目前为止未曾讨论的尺寸，也即垂直于冲击方向和垂直于示出所述曲率的平面的宽度。在此，施加器至少如上文所提到的尺寸那样宽(由术语“扁平的”所指出的尺寸)，优选地它至少为所述尺寸的1又1/2倍那么宽，或者甚至至少为所述尺寸的2倍、2又1/2倍或者甚至3倍那么宽。从而，“扁平-宽”几何结构是优选的，并且，例如杆状几何结构不是优选的(因此，上文比照香蕉的说明只涉及截面)。

最后，所述施加器优选“不具有棱边”，在至少一个优选地能观察到所述曲率的截面平面内以及也特别优选地在与该截面平面垂直的第二截面平面内具有至少1.5mm的曲率半径，参见示例性实施方式，施加器主要在前部区域没有棱边，特别是在远端的半部(相对于冲击方向的纵长延伸范围)。

整体来看，对于施加器的不受该设备剩余部限制的部分(尤其是从剩余部伸出的部分)而言，给出如下优选尺寸：

长度优选为大于10mm、20mm、30mm或者甚至35mm，并且优选小于100mm、90mm、80mm、70mm、65mm或者甚至60mm。在该示例性实施方式中，长度为大约50mm。这里，在该示例性实施方式的情况下，实际的扁平弯曲的截面的长度是大约32mm(在冲击方向上)，通常地，其优选大于5mm、10mm、15mm、或者甚至20mm并且优选小于60mm、50mm或者甚至40mm。

宽度优选大于5mm、10mm、或者甚至15mm，并且，另一方面，优选小于80mm、60mm、40mm或者甚至30mm，在该示例性实施方式的情况下为20mm。

厚度优选为至少2mm、3mm或者甚至3.5mm，并且优选小于10mm、9mm、8mm或者甚至7mm，在该示例性实施方式的情况下为5mm。

另外，前部(远端部分)相对于移动方向应当具有的角度为至少20°或者甚至25°并且不超过80°、70°或者甚至60°。在该示例性实施方式的情况下在最末区段为大约40°。

优选地，这一角度通过曲率来实现，所述曲率优选从近端区段到远端区段变平坦(从而曲率半径增大)。在远端区域中，优选的曲率半径可典型地大于15mm、20mm或者甚至25mm并且低于80mm、75mm、70mm、65mm、60mm或者甚至55mm；在该示例性实施方式中，那里的曲率半径为40mm。另一方面，在该示例性实施方式的情况下，曲率半径在近端区段中仅为5mm并且由此出发增大。

此外，施加器的远端优选地或多或少地相对于冲击方向居中地设置，也即优选在该设备的中心纵长轴线周围在15mm之内或者甚至仅仅在5mm之内。

已知的施加器通常由不锈钢制成。在本发明中，总体可使用金属，尤其是不锈钢。其他的金属材料可以是例如铝或钛，它们都具有相对较低的质量密度，从而获得相当轻质的施加器。这可为有利的，因为对于给定几何结构的施加器来说这可获得更强的加速和更大的行程，这在本发明中可为期望的。此外，钛的特点是具有高的机械载荷率，这对于相对高的推进体速度和/或相对高的推进体质量的应用来说是适当的，但不仅因此。通常低密度和/或良好的生理相容性是决定性的。此外，也可使用陶瓷材料(参见08003840.9/EP2095843号申请)和合成材料。相比于不锈钢，这些材料从其具有更小的质量密度的角度来说也是有利的。此外，热传导比使用金属的情况要更小，从而患者主观地感知施加器更加温暖。这尤其适用于合成材料。当冲击波的耦合不那么重要时，合成材料被特别地关注，因为比起上述材料而言其在波导率上可有一定损失，至少假设使用较厚的合成材料时是这样。

下文将通过一个示例性实施方式对本发明进行更加详细地说明，其中，在权利要求1的范围内，单个特征可也彼此独立以及以其他组合地对于本申请是重要的。

附图说明

图1示出按照本发明的第一示例性实施方式的冲击波设备，其具有图2中更详细地示出的施加器。

图2示出图1的设备的施加器的前部，在a部分视图中表示如和图1相同的视角(但是竖直放置)，在b部分视图中表示绕纵轴线转90°的视角观察的俯视图，在另一c部分视图中表示沿该设备的长度方向观察，以及最后在d部分视图中表示立体图。

具体实施方式

图1示出本发明的第一实施方式。这是一种用于将冲击和不聚焦的(所谓放射状的)机械冲击波耦合到人类或动物的身体的设备。

管状件1，即连同在应用中背离身体指向并且与管状件1集成为一个整体的空气入口帽2以及在应用中朝向身体指向的施加器帽3一起，形成壳体。空气入口帽2包括压缩空气供应部4用于气动供应。以像那样已知的方式，由控制单元控制的阀，尤其是电磁阀，经由气动供应线路连接到这一压缩空气供应部4，所述阀通过所述压缩空气供应部耦合压缩空气脉冲，所述压缩空气脉冲具有在例如1Hz到50Hz之间的恒定重复循环。所述阀未示出并且也能被集成到示出的该设备自身之中。

并且，所述设备是一种由操作人员手持的设备，通过前述的气动线路被连接到具有控制单元和压缩器的基站，并且可被手动地放置在患者上。它可被用于处置如肋骨或肩胛骨等朝前突出的身体结构后方的身体部位。

在壳体内，导管6被插入件5保持，该插入件的在应用中远离身体的端部被空气入口帽2终止，并在那里与压缩空气供应部4连通。导管6的在应用中靠近身体的端部终止于插入件5的一部分内，该部分突出进入施加器帽3中，也即稍微在插入件5的局部端部之前和施加器帽3的内部空间7之前终止。

内部空间7合并进入在应用中靠近身体的施加器开口，施加器9的第一部分被接收在该内部空间中，该第一部分在图1中被划上阴影线。通过由弹性体制成的弹性管部件10，该第一部分靠置在径向颈圈上。施加器9的朝向远离身体一侧定向的并且包含碰撞面的端部15通过O形环12靠置在插入件5上，也即在围绕上文提到的插入件5的端部的前表面上。这里，O形环12位于这一前表面和施加器9的颈圈之间。这里，施加器开口8引导施加器9在长度方向上的可动性并且倾斜于长度方向地固定施加器。轴向移位性仅由弹性体部件10的变形性所限定并且在该设备被空气驱动的情况下，相对于剩余设备可显著地大于1mm。

作为另外的部分，施加器9包括未被划阴影线的部件11，其构成施加到皮肤的实际施加器。施加器9能够通过旋松施加器帽3进行更换。

推进体13被插入在导管6的邻接区域中，在图1中借助该推进体与施加器9相接触。推进体以小的径向间隙配合在其中(相对于导管和推进体13的基本柱形几何结构)。推进体13能够通过导管体6内位于推进体前方和后方(也就是附图1中推进体13的左侧和右侧)的空气柱的压力梯度而在导管6内来回移动，特别是其被加速到施加器9上。因此，其被压力脉冲通过压缩气体供应部4由位于图1中左侧的初始位置(未示出)加速，并用朝向施加器9的前部面撞击施加器9，也即撞击施加器的背离身体指向的碰撞面15。

除了碰撞之后的回弹，推进体13的返回运动还由从插入件5中围绕导管6的累积腔室14流回的空气支持。空气在推进体13向碰撞体9加速的过程中被转移到累积腔室内并在其中被压缩。当由电磁阀释放压力时，位于推进体后方的空间内的气体排出，推进体13运动返回到初始位置中。附加地或者替代地，这也可通过对积累腔室14加压或者是对位于推进体13的靠近身体的那一侧的另一空气容积加压来实现。导管6的在应用中远离身体的端部终止于推进体13的磁性保持器。

如果在图2中的施加器9被划阴影线的部分16将由例如稍微凸状的边界线终止，则这将是施加器的常规形状。借助这一形状，施加器9将主要地适于被竖直地放置在患者的身体表面上。根据本发明，施加器9朝向患者身体被补充，也即被未划阴影线的部分11补充。沿垂直于纵长方向的方向来看，未划阴影线的部分具有图1所示的形状，而沿垂直于该第一方向的第二方向来看其具有图2b示出的形状。这里，施加器9在图1中被示出相对于剩余设备具有大致上适当的比值，但在图2中被放大。

在图2a中，可见通过该施加器的前部11的纵截面。其中，在朝向设备的(近端)侧画出一中空的接收空间，该中空的接收空间能被用于连接到剩余的施加器部分但是在这里不进一步的相关。总之，相对于插座初始地侧向移置的扁平弯曲形状13顺接在插座12上，该插座在垂直于冲击方向的截面中是长方形的(具有倒圆拐角)。

扁平弯曲形状13以5mm的内部曲率半径由插座起始，至扁平弯曲形状13的尖端曲率半径逐渐增加至40mm，其中，尖端自身是具有2.5mm半径的倒圆。相对于冲击方向，所述尖端倾斜40°。在扁平弯曲形状13的外侧，曲率半径的数值为大约45mm，在图2a的截面中可见的材料厚度为5mm。然而，在图2b中的遍及扁平弯曲形状13的整个区域的可见宽度为20mm，其中，仅在拐角处被倒圆。竖直地看向图2b的施加器11的上部，也即与图2b的观察方向相比旋转40°，位于两个上部拐角的倒圆的半径为5mm。图2c示出俯视图，也即在冲击方向观察，而图2d是立体图，其中凹侧向后指向左侧，而凸侧向前指向右侧。可以看到尖端是一个关于纵轴线(沿冲击方向)向两侧大约5mm的区域。

图1、2a和2d示出施加器的前部11在凹状的侧向表面(在图2a中朝左)和凸状的侧向表面(朝右)具有确切的一个曲率梯度，其中，图2a进一步示出凹面和凸面的曲率中心在所示截面中位于施加器9或11的旁侧，也即在其左侧。进一步地，能看到曲率由近端到远端区域减小。

利用这种施加器的前部11，处置人员能触及像例如肋骨和肩胛骨等特定的身体结构周围，因此尤其适用于特定的用途。

Claims (12)

1.一种用于处置人或动物身体的设备，具有：

-施加器(9，11，16)，用于从外部放置在所述身体上，

-壳体(1，2，3)，所述施加器(9，11，16)被保持在所述壳体中，以及

-用于产生冲击的机构(4，6，13)，用于相对于所述壳体(1，2，3)在冲击方向上产生所述施加器(9，11，16)的冲击，使得当所述施加器被放置在所述身体上时，所述冲击能够被耦合进入所述身体，

其特征在于，所述施加器(9，11，16)具有弯曲扁平形状，其具有：

-朝向一侧的凹状的侧向表面，

-朝向相反侧的凸状的侧向表面，

-以及在所述侧向表面之间的厚度，所述厚度最大为所述施加器沿着所述凹状的和凸状的侧向表面的延伸范围的三分之一。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述用于产生冲击的机构(6，13)包括推进体(13)和用于加速所述推进体(13)的装置(6)，其方式为使得所述推进体(13)撞击所述施加器(9，11，16)并且产生所述冲击，从而，所述装置优选地是用于加速所述推进体(13)的气动装置。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述设备具有由所述凹状的和凸状的侧向表面决定的确切的一个曲率梯度。

4.根据权利要求中任一项所述的设备，其中，所述侧向表面的凹面和凸面示出在包含所述冲击方向的截面平面中，其中，所述凹面和所述凸面的曲率中心分别相对于所述冲击方向侧向地位于所述施加器的旁边。

5.根据权利要求中任一项所述的设备，其中，所述凹面和凸面在相对于所述冲击方向位于近端的区域中比相对于所述冲击方向位于远端的区域中具有更小的曲率半径。

6.根据权利要求中任一项所述的设备，其中，所述施加器(9，11，16)垂直于所述冲击方向并垂直于示出曲率梯度的截面平面的宽度至少与所述施加器(9，11，16)在所述侧向表面之间的所述厚度一样大，所述曲率梯度由所述凹状的和凸状的侧向表面决定。

7.根据权利要求中任一项所述的设备，其中，在至少一个截面平面中、优选在两个截面平面中，所述施加器在其远端的半部中的曲率半径最少为1.5mm。

8.根据权利要求中任一项所述的设备，其中，所述施加器(9，11，16)的不包含该设备其他部分的区域(11)在所述冲击方向上具有的总长度在10mm和100mm之间。

9.根据权利要求中任一项所述的设备，其中，所述施加器(9，11，16)的不包含该设备其他部分的区域(11)，在所述凹状的和凸状的侧向表面之间的厚度在2mm和10mm之间。

10.根据权利要求中任一项所述的设备，其中，所述施加器(9，11，16)的不包含该设备其他部分的区域(11)垂直于所述冲击方向并且垂直于示出曲率梯度的截面平面具有的总宽度在5mm和80mm之间，所述曲率梯度由所述凹状的和凸状的侧向表面决定。

11.根据权利要求中任一项所述的设备，其中，所述施加器(9，11，16)的适于被放置在所述身体上的那部分(11)由金属、合成材料、或者陶瓷制成，所述金属特别是铝或钛。

12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，所述设备适于相对于所述壳体在所述冲击方向上产生至少1mm的冲击行程。