CN105534569A - 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，其中，用于被放置在患者身体表面上的施加器具有基本上倾斜的前部面部分，所述倾斜的前部面部分相对于冲击方向呈30°到60°之间的角度。

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典型聚焦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，其对患者的身体表面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，所述施加器具有占施加器的前部面至少30％的倾斜的前部面部分，所述倾斜的前部面部分相对于冲击方向设置在前部，所述前部面部分相对于所述冲击方向倾斜地指向外部，其中，相对于所述冲击方向具有在30°到60°之间的角度。

因此，倾斜面是施加器的前部面的重要部分。其中，“倾斜”意味着相对于冲击方向成30°到60°之间的角度，其中，所述冲击方向相当于在很多情况下实际上相关的设备的纵长方向(例如，在具有所引用文献的设计的设备的情况下)。

施加器的“前部面”应当包括外部面的那些指向前方的并且能被放置在患者的身体表面的部分，其中，“指向前方”意思是局部表面法线具有在冲击方向上的分量(并且不处于与冲击方向对立或者垂直)。因此，平行于冲击方向的面不属于前部面，并且指向后方的面也不属于前部面。

最后，倾斜面应当是前部面的重要部分，占据前部面的面积的至少30％，其中(以接下来的顺序渐增地优选)35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％是越来越优选的。其中，所述面在它们实际的三维延伸范围方面考虑，而不是指，例如，从前方的观察方向的投影面。

发明人发现，将施加器在患者身体表面相对于冲击方向倾斜地放置会是方便的。特别地，这符合设备在身体表面移动的治疗。那么，设备可被更好地握持，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。

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。

所提到的倾斜面(在权利要求中的倾斜的前部面部分)优选是不凹状的，也就是说，是平的或者凸状的(也可以包括组合的平-凸形状)，以允许和皮肤或身体表面有好的接触，并允许在设备放置到位时集中地施加力。

根据另一实施方式，倾斜的前部面部分以及优选地前部面作为一个整体不具有棱边。这意味着其曲率半径至少为2mm，优选为至少3mm、至少4mm甚至至少5mm。从临床医师以一定的力和/或推压运动来应用所述设备的角度来看这也是有利的；这里，临床医师无需非常注意设备的方向和/或棱边(例如那些在实际应用的施加器面的边缘上的棱边)可能带给患者的刺激或伤害。

此外，倾斜的前部面部分作为整体优选地具有至少1.5cm²的面积，其中，下列最低限制以下列顺序渐增地优选：1.75cm²以及最终2.0cm²。通过增加的面积，能够覆盖更大的组织区域，冲击的力和/或临床医师施加的力能被更广泛地分布。这里，上文提到的数值涉及整个倾斜的前部面，其中，取决于应用，倾斜的前部面只有一部分被使用，例如，在前部面主要布设在两侧的情况下仅有当前朝向患者的那一半被使用。

此外，优选地。倾斜的前部面部分的大部分是相对平坦的。这与没有棱边无关，但其程度为包含曲率的面。面部分的至少80％应当具有至少5mm的曲率半径，优选至少6或者甚至7mm。在倾斜的前部面部分基本上是平坦的确定实施方式中，甚至10mm、20mm、30mm、40mm或者甚至50mm的最低限制也可为优选的。

本发明的另一方面涉及前部面部分相对于冲击方向(通常也是设备的长度方向)的对称性。在现有技术中，到目前为止，施加器被描述为具有基本上旋转对称的几何结构。但是，在本发明中，几何结构优选为并非完全地旋转对称。理论上，一定的对称，也就是说具有限定数量的对称运用是可行的，并且甚至是有利的，如所示的示例性实施方式那样，优选地最多为四重对称，而三重对称或者甚至二重对称是更优选的。为了说明，这意思是说，在具有一定数量的对称运用的对称情况下，存在相应数量的倾斜前部面部分，它们相应地彼此对称，也就是说通过旋转能彼此转换。因此，在二重对称情况下，存在两个倾斜面，它们能够以相同方式被使用，而在三重对称情况下存在三个倾斜面。一个实施方式示出了并非旋转对称而是镜像对称的版本。

在可比较的上下文中，更优选的是，倾斜的前部面部分以某种方式集中在围绕冲击方向的旋转角度的一部分上。为了说明，这意思是说，倾斜的前部面部分应当，沿与冲击方向相对的方向(也就是说从前面)看向施加器时，并非均匀地围绕施加器分布，而是集中在4、3、2或者甚至仅仅一个倾斜面上。

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。由于钛还具有良好的生理相容性的特点，其即使不考虑载荷率也将是有利的施加器材料。

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。同样的情况也适用于木材。

下文将通过两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°的视角观察的剖面图，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。

图3示出与图1类似但具有图4示出的另一施加器的第二实施方式。

图4示出图3的设备的施加器的前部，在a部分视图中表示如和图3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°的视角观察的剖面图，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。它被用于处置软组织，特别是肌肉和筋膜。

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。

在图1中，施加器9的部分16相对于该设备的纵轴线在径向上较窄，其被划阴影线，而其余的部分11则未被划阴影线。若被划阴影线的部分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朝向患者身体被扩大，也即被未划阴影线的部分11扩大。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。作为一实施例，图1中其具有30mm的竖直范围和25mm的长度(在纵长方向上)，其中在根据图1的投影中的两个边界面的过渡中靠近患者身体一侧的曲率半径达5mm。然而，在图2b中，在同样的25mm的长度(在纵长方向上)下，与其垂直方向的范围较小，值为15mm，其中，在图2b的投影中围绕靠近患者身体一侧的半圆具有7.5mm的半径。

在图2的第三部分视图c中，观察方向是沿着纵长方向看向施加器9的前部部分11，其中可见为长方形的基本形状(具有前述的30mm和50mm的边缘长度)，而拐角被倒圆并且分别具有5mm的曲率半径。第四部分视图d显示了施加器在立体视图中的形状。

在图2b的立体图中，施加器9的前部部分11的前部面具有半圆柱形状，然而拐角在两个投影平面内是圆的，具有5mm的曲率半径，参见各附图。忽略其他倒圆，该半圆柱形状具有三分之一的部分，其具有相应的局部面部分的(或者其法线)的角度相对于纵长方向在30°到60°之间；考虑到进一步的倒圆，这一部分略微更高。相应的角度部分和面部分通过半径和阴影线指示。图2b已经示出倾斜的前部面部分位于30°到60°之间的限定的角度范围内，在这一截面中占半圆的前部面的三分之一。由于存在倒圆，在图2c的前视图中，在侧面(在图2c中是指左侧和右侧)也存在相应的倾斜的前部面部分，由此使得相关部分作为整体大约为三分之一并且大于30％。

相对于纵长方向，存在二重对称并且可分别将具有30mm宽度的和相应的四分之一圆柱的两个前部面部分放置在患者身体表面上。在所使用的接触角度大约为45°的情况下，相对于纵长方向具有30°到60°之间的角度的面部分具有特别的意义。由于其前部面部分的相关部分，结合相比于现有技术特别宽的形状(30mm)，并且由于显著的倒圆，施加器的前部面显得特别适于在身体表面之上扫掠或推压。基于同样的原因，具有大于1mm的相比而言大的行程值的冲击能被相比而言轻柔地以宽泛的延伸方式耦合进入身体。

作为整体并且特别是在其前部部分11中，施加器9相对于纵长方向具有二重对称性(并且附加地是二重镜像对称，其对称平面在纵长方向相交)，其中，施加器的整个前部面是凸状的。所有存在的曲率半径数值为至少5mm并且倾斜的前部面具有总共为大约2.5cm²的面积。由于在一典型的应用中，仅仅是施加器的一侧被施加到身体，例如仅仅是前部面朝向图2b中的左上方的部分，仅仅施加器的一部分与皮肤接触。考虑到侧向的倒圆区域(图2c中位于右侧和左侧)并不与皮肤接触，因此接触面积应当在1.0至1.2cm²的范围内。

在纵长方向的观察方向上，倾斜的前部面部分位于倒圆长方形的两个长边上。

施加器9能够由例如铝、钛、合成材料、陶瓷或者木材制成。

考虑到其可移除性，部分11和16优选能够被牢固地连接，例如通过插接连接或者螺纹连接。部分11和16可以由不同的材料制成。

替代地，在前述US2011/0054367A1的图4中描述的类似的施加器上也可设置该施加器的前部部分11，在该情况下，其最宽的范围相应于该设备的直径。那么，在施加器帽被拆下并且其他部分被移除之后，其能够通过施加器帽中的开口朝前拉出。

图3和4a至4d示出第二替代性实施方式，后诸附图仅仅示出图3中示出的前部施加器部分11’，其用在如图1所示的设备中或者也能被用在所引用的美国文献中的设备上。除了施加器形状不同，图4中每个部分视图对应于图2中相应的部分视图，其中，根据图4b的施加器11’的宽度取值为20mm(而在图2b中为15mm)。

在图4a中，可见相比而言大的倾斜的前部面部分具有相对于纵长方向呈45°的角度，其中这些部分延伸到位于倾斜面它们自身之间的和位于倾斜面和平行于该设备的纵长方向延伸的面之间的过渡部，所述过渡部具有半径为10mm的倒圆。在图4b中，未采用图2b的半圆柱形状；替代地，这里提供了在顶部拐角具有5mm的曲率半径的长方形。因此，在图4中，倾斜的前部面部分主要包括平的面和相对于纵长方向呈45°的面，如所划阴影线的那样具有邻接的倒圆的小的部分。这导致大约2cm²的面积，其中，倾斜的前部面部分约略地位于大约140°的角度范围(相对于在纵长方向上的透视)。除此之外，参考上文参照第一实施方式进行的说明。在这两种情况下，优选的材料是合成材料POM(一种目前被称之为乙缩醛的高分子热塑性塑料)。

Claims (12)

1.一种用于处置人或动物身体的设备，具有：

-施加器(9，11，11’，16)，用于从外部放置在所述身体上，

-壳体(1-3)，所述施加器(9，11，11’，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(1-3)在冲击方向上产生所述施加器(9，11，11’，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(9，11，11’，16)具有倾斜的前部面部分，

所述前部面部分占所述施加器(9，11，11’，16)的相对于所述冲击方向而言位于前部的前部面的至少30％，

所述前部面部分相对于所述冲击方向而言倾斜地向外指向，

其中，所述前部面部分相对于所述冲击方向具有30°到60°之间的角度。

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(4，6，13)包括推进体(13)和用于加速所述推进体的装置(4，13)，其方式为使得所述推进体撞击所述施加器(9，11，11’，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.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述倾斜的前部面部分是平的或者凸状的，但不是凹状的。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述倾斜的前部面部分、优选地所述前部面整体地，不具有棱边，其程度为所有曲率半径最小要为2mm。

5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述倾斜的前部面部分具有的总面积最小为1.5cm²。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述倾斜的前部面部分中至少80％的部分中的曲率半径至少为5mm。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述倾斜的前部面部分相对于所述冲击方向具有旋转对称性，所述旋转对称性最多为四重，优选为最多三重或者甚至为最多二重。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述倾斜的前部面部分最多形成在四个侧面上，优选最多形成在三个侧面上或者甚至最多形成在两个侧面上。

9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述施加器适于被放置在所述身体上的那部分由金属、合成材料、陶瓷或者木材制成，所述金属特别是铝或钛。

10.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。

11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，

所述施加器(9，11，16)的所述前部面包括半圆柱形状，

所述施加器(9，11，16)沿与所述冲击方向相对的方向观察具有基本上为长方形的基本形状，

在与所述冲击方向垂直的第一观察方向上具有与所述半圆柱形状相对应的半圆形状，以及

在与所述冲击方向垂直的第二观察方向上具有基本上长方形的形状。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的设备，其中，

所述施加器(9，11’，16)的所述前部面包括：两个倾斜的前部面部分，所述倾斜的前部面部分与所述冲击方向呈30°到60°的角度，在这两个倾斜的前部面部分之间具有倒圆的过渡部，

在所述倾斜的前部面部分之间设置有两个平行于所述冲击方向的面，

所述施加器(9，11’，16)在与所述冲击方向相对的观察方向上具有基本上长方形的基本形状，

在与所述冲击方向垂直的第一观察方向上具有与所述倾斜的前部面部分连同所述倒圆的过渡部相对应的倒圆-尖形状，以及

在与所述冲击方向垂直的第二观察方向上具有基本上长方形的基本形状。