DE10058900A1 - Vorrichtung zur Durchführung medizinischer Therapiemaßnahmen mit Ultraschall - Google Patents
Vorrichtung zur Durchführung medizinischer Therapiemaßnahmen mit UltraschallInfo
- Publication number
- DE10058900A1 DE10058900A1 DE2000158900 DE10058900A DE10058900A1 DE 10058900 A1 DE10058900 A1 DE 10058900A1 DE 2000158900 DE2000158900 DE 2000158900 DE 10058900 A DE10058900 A DE 10058900A DE 10058900 A1 DE10058900 A1 DE 10058900A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- ultrasound
- truncated cone
- generator
- medical
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N7/00—Ultrasound therapy
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Abstract
Es wird eine Vorrichtung zum Zweck der medizinischen Behandlung von muskuloskelettalen Erkrankungen, Weichteilverletzungen, Verletzungen von Sehnen und Bändern, Neuralgien u. a., durch Einbringen von niederfrequentem Ultraschall in das Hautgewebe und die tiefer liegenden Gewebeschichten sowie Knochen vorgeschlagen, mittels eines vollständig kunststoffummantelten Ultraschallwandlers in Kegelstumpfform, mit homogenem Schallfeld und divergenter Abstrahlcharakteristik und niederfrequent modulierter Hochfrequenzenergieversorgung im Bereich von 0,5 bis 500 Hz.
Description
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung für die medizinische Anwendung von
Ultraschall zum Zweck der Behandlung von muskuloskelettalen Krankheitsbildern,
Weichteilverletzungen, Verletzungen von Sehnen und Bändern, Neuralgien u. a.
durch Einbringen von Ultraschall in das Hautgewebe und die tiefer liegenden Gewe
beschichten sowie Knochen gemäß der vorliegenden konstruktiven Ausführung und
aufgeführten Schutzansprüche.
Ultraschall ist schon seit vielen Jahrzehnten als Mittel der Physikalischen Therapie
in der medizinischen Praxis fest verankert. Die therapeutische Wirkung beruht auf
einer mechanischen und einer thermischen Komponente, deren Wirkungsanteile von
der verwendeten Ultraschallfrequenz und der Ultraschallintensität bestimmt werden.
Als wesentlich für die therapeutische Wirkung wird die thermische Komponente
angesehen. Vorzugsweise kommen aus diesem Grund Ultraschallfrequenzen im
Bereich von 0,8 bis 4 MHz zur Anwendung, da in diesem Frequenzbereich eine
definierte Tiefenerwärmung bei ausreichender Eindringtiefe von 30 bis 50 mm
erreicht wird.
Ultraschall-Therapievorrichtungen für diesen Frequenzbereich weisen aus
physikalischen Gründen ein mehr oder weniger stark inhomogenes Schallfeld mit
einer konvergenten Abstrahlungscharakteristik auf, die bei höheren Frequenzen
nahezu zylinderförmig wird. Dadurch und bedingt durch die Möglichkeit der
Ausbildung stehender Wellen auf Grund von Reflexionen durch die kurze
Wellenlänge im mm-Bereich können lokale Überhitzungen ("hot spots") auftreten,
die ein Gefährdungspotential darstellen. Um dieses Gefährdungspotential zu
minimieren und um eine flächenhafte Durchdringung des zu beschallenden
Behandlungsgebietes zu erreichen, muss eine dynamische Führung der Ultraschall-
Therapievorrichtung durchgeführt werden.
Für die genannten Anwendungsgebiete sind diese Eigenschaften nachteilig. Es ist
hier wünschenswert, eine Bevorzugung der mechanischen Wirkungskomponente
und ein homogenes Schallfeld mit divergenter Abstrahlungscharakteristik zu
erreichen, um spezielle physiologische Wirkungen auszulösen und eine flächenhafte
Durchdringung des Behandlungsgebietes zu gewährleisten sowie mögliche
Gefährdungspotentiale weitgehend zu reduzieren.
Bekannt ist, dass niederfrequenter Ultraschall im Frequenzbereich unterhalb von
etwa 150 kHz eine nur noch vernachlässigbare Absorption im Gewebe aufweist. Die
thermische Belastung des Gewebes ist deutlich geringer und die mechano
akustischen Wirkeffekte sind stärker. Die vom Ultraschallerzeuger abgegebene
Schallwelle hat ein divergentes Ausbreitungsfeld und der Öffnungswinkel steigt mit
sinkender Frequenz. Aus der Literatur sind medizinische Anwendungen bekannt, die
den Therapieerfolg von niederfrequentem Ultraschall bestätigen, z. B. bei
Verstauchungen des Fußgelenkes und im Lumbalbereich.
Vorrichtungen für die medizinische Anwendung von Ultraschall bestehen in der
Regel aus einem Generatorteil zur Erzeugung hochfrequenter Spannungen und
Ströme und einem elektroakustischen Wandler. Die Generatorfrequenz ist an den
elektroakustischen Wandler angepasst. Für die elektroakustische Wandlung werden
vorzugsweise Systeme auf Basis des reziproken piezoelektrischen Effekts
eingesetzt. Ein solcher Wandler für die Applikation des Ultraschalls in das Gewebe
besteht in der Regel aus einem mehrteiligen, in sich geschlossenem Gehäuse,
wobei in einem Gehäuseteil der Ultraschallerzeuger untergebracht ist.
Dieses Gehäuseteil bildet die Kontaktfläche zum Hautgewebe und besteht bei den
bekannten Ausführungsformen für die MHz-Ultraschall-Therapie vorzugsweise aus
Metall. Die großen Unterschiede in den Schallgeschwindigkeiten zwischen dem
Metall und dem Hautgewebe führen zu einer Grenzschichterwärmung.
Die Verwendung eines Ankoppelmediums ist aus diesem Grund zwingend
erforderlich, um eine möglichst verlustfreie Energieübertragung vom
Ultraschallwandler in das Hautgewebe zu erreichen und mögliche Hitzeerytheme
durch Aufheizung der Grenzschicht Metall/Haut zu vermeiden. Als Ankoppelmedium
werden in der Regel wasserbasierende Gele verwendet.
Vorteilhafter ist es, Materialen mit gleicher oder ähnlicher Schallgeschwindigkeit wie
das Hautgewebe und die tiefer liegenden Gewebeschichten zu verwenden. Ein ge
eignetes Material für diese Anwendungen ist z. B. der physiologisch neutrale Kunst
stoff Delrin (POM) (Handelsbezeichnung: Hostaform). Der Einfluss des
Ankoppelmediums auf die Übertragung der Ultraschallenergie in das Gewebe wird
reduziert. In der Patentschrift WO 93/16652 ist eine solche Ausführungsform
beschrieben.
Aufgrund der größeren Absorption im Kunststoffmaterial ist die Ausführung bei höhe
ren Ultraschallfrequenzen nicht möglich, da es zu einer Aufheizung des Materials
kommt.
Für die technische Realisierung des Generatorteils sind verschiedene Lösungen
bekannt und werden hier nicht weiter beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung
medizinischer Therapiemaßnahmen mit niederfrequentem Ultraschall zu schaffen,
welche die bekannten Nachteile vermeidet und einen verbesserten Therapieerfolg
bei den genannten Anwendungsgebieten ermöglicht. Dabei muss die
Vorrichtung für eine manuelle Führung und direkte Anwendung auf der
Hautoberfläche ausgelegt sein und die medizinische Behandlung von
muskuloskelettalen Krankheitsbildern, Weichteilverletzungen, Verletzungen von
Sehnen und Bändern, Neuralgien u. a. ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des
Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche und dem
Ausführungsbeispiel.
Durch die Ausführung der äußeren Ummantelung des Ultraschallwandler aus einem
physiologisch neutralem Werkstoff, mit ähnlichen akustischen Eigenschaften wie
biologisches Gewebe und dadurch gekennzeichnet, dass die schallabstrahlende
Seite eine Kegelstumpfform besitzt, in dessen Inneren ein adhäsiv angekoppelter
Ultraschallerzeuger angebracht ist, der mit niederfrequent modulierter
Hochfrequenzenergie angetrieben wird, wird ein homogenes und divergent
gerichtetes Schallfeld erzeugt. Der Kegelstumpf ist mit einer konkaven Wölbung
geringen Neigungswinkels versehen.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht die schonende und nahezu verlustfreie
Einbringung niederfrequenter Ultraschallenergie im Bereich von 30 kHz bis 150 kHz
über die Hautoberfläche in biologisches Gewebe. Durch die Kunststoffausführung
wird nur eine geringe Menge zusätzlichen Ankoppelmediums, z. B. von Ultraschall-
Gel benötigt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt und
wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 Gesamtansicht der Ultraschall-Therapievorrichtung,
Fig. 2 Schnittdarstellung der Ultraschall Therapievorrichtung.
Die Ultraschall-Therapievorrichtung besteht aus einem geschlossenem, zweiteiligen
Kunststoffgehäuse (1), welches vorzugsweise aus Delrin (POM) gefertigt ist. Für das
sichere und angenehme Halten der Ultraschall-Therapievorrichtung in der Hand und
einer zusätzlichen akustischen Abkopplung, sind weich-elastische, in Einkerbungen
(4) liegende Gummiringe (3) angebracht. Die elektrische Zuleitung (2) befindet sich
axial arn Ende des Gehäuseoberteils (5) und wird durch eine Zugentlastung (10)
gesichert. Der Generator zur Erzeugung und Speisung des Ultraschallerzeugers (B)
mit der nötigen Hochfrequenzenergie über die Zuleitung (2) ist nicht dargestellt.
Als Ultraschallerzeuger (8) wird im Ausführungsbeispiel ein λ/2-Sandwich-
Schwingsystem verwendet. Der Ultraschallerzeuger ist gegenüber der Abstrahlseite
im Kegelstumpf (6), z. B. durch eine Schraubverbindung (9), befestigt. Die Ab
strahlfläche (11) des Kegelstumpfes (6) hat eine konkave Ausformung.
Das Griffstück (5) und der Kegelstumpf (6) sind durch Verkleben der Verbin
dungsfuge (7) dauerhaft miteinander verbunden und flüssigkeitsdicht, wodurch auch
eine subaquale Anwendung möglich ist. Die Verbindungsfuge ist in der dem
Kegelstumpf (6) zugeordneten Einkerbung (4) angeordnet und wird durch den
weich-elastischen Gummiring (3) verdeckt.
Die Größe der Abstrahlfläche, die Ultraschallfrequenz und die Abmessungen des
Ultraschallerzeugers (8) sind veränderbar, unterliegen aber physikalisch bedingten
Einschränkungen. Anstelle von λ/2-Sandwich-Schwingsystemen ist für den
Ultraschallerzeuger (8) z. B. auch die Verwendung von Flachschwingsystemen
denkbar. Die Abstrahlcharakteristik ist dann aber ungünstiger.
Der Ultraschallerzeuger (8) wird entweder mit einem konstanten HF-Strom oder
einem gepulsten HF-Strom versorgt. Die Impulslänge beträgt bei gepulstem HF-
Strom in der Regel 10 ms und die Pausenzeit ein Vielfaches davon. Üblich ist ein
Verhältnis von 1 : 4. Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet für die elektrische
Speisung des Ultraschallerzeugern (8) modulierten HF-Strom. Der Modulationsgrad
beträgt maximal 50% und die Modulationsfrequenz liegt im Bereich von 0,5 bis 500
Hz. Durch die Modulation werden zusätzliche Stimulationseffekte erreicht und eine
schnellere Wärmeabführung von der Hautoberfläche bewirkt, welche durch
Grenzschichtabsorption entsteht.
1
Kunststoffgehäuse
2
elektrische Zuleitung
3
Weichgummiringe
4
Einkerbungen
5
Griffstück
6
Kegelstumpf
7
Verbindungsfuge
8
Ultraschallerzeuger
9
Schraubverbindung
10
Zugentlastung
11
konkave Schallabstrahlungsfläche
Claims (11)
1. Vorrichtung zum Zweck der medizinischen Behandlung von musku
loskelettalen Erkrankungen, Weichteilverletzungen, Verletzungen von Sehnen
und Bändern, Neuralgien u. a. mit Ultraschall dadurch gekennzeichnet, dass
mittels eines vollständig kunststoffummantelten Ultraschallwandlers in
Kegelstumpfform mit konkav gewölbter Abstrahlfläche und divergenter
Abstrahlcharakteristik, mit einem im Inneren angebrachten, adhäsiv
angekoppelten Ultraschallerzeuger, niederfrequenter Ultraschall durch die
Haut in tieferliegendes biologisches Gewebe eingebracht wird und die für die
Erzeugung des Ultraschalls notwendige Hochfrequenzenergie niederfrequent
im Frequenzbereich von 0,5 bis 500 Hz moduliert wird.
2. Vorrichtung für die medizinische Anwendung von Ultraschall nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, dass der kegelstumpfförmige Ultraschallwandler
ein homogenes und divergentes Schallfeld mit einem Öffnungswinkel von 45°
oder größer besitzt.
3. Vorrichtung für die medizinische Anwendung von Ultraschall nach vorherge
henden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallerzeuger in
dem Kegelstumpf über eine Schraubverbindung befestigt und adhäsiv
angekoppelt ist.
4. Vorrichtung für die medizinische Anwendung von Ultraschall nach vorherge
henden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallabstrahl
fläche an dem Kegelstumpf eine konkave Ausformung mit einem
Öffnungswinkel Bereich von 3° bis 10° hat.
5. Vorrichtung für die medizinische Anwendung von Ultraschall nach vorherge
henden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Griffstück ringförmige
Einkerbungen in welche weich-elastische O-Ringe eingelassen sind.
6. Vorrichtung für die medizinische Anwendung von Ultraschall nach vorherge
henden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsfuge von
dem Griffstück und dem Kegelstumpf in einer der Einkerbungen angeordnet
ist.
7. Vorrichtung für die medizinische Anwendung von Ultraschall nach vorherge
henden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der in dem Kegelstumpf
angeordnete Ultraschallerzeuger mit modulierter Hochfrequenzenergie
betrieben wird und die Modulationsfrequenz vorzugsweise im Bereich von 15
bis 25 Hz ist.
8. Vorrichtung für die medizinische Anwendung von Ultraschall nach vorherge
henden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der in dem Kegelstumpf
angeordnete Ultraschallerzeuger mit in der Amplitude modulierter
Hochfrequenzenergie betrieben wird und der Modulationsgrad der zugeführten
elektrischen Hochfrequenzenergie sich vorzugsweise im Bereich von 10% bis
40% befindet.
9. Vorrichtung für die medizinische Anwendung von Ultraschall nach vorherge
henden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der in dem Kegelstumpf
angeordnete Ultraschallerzeuger mit in der Amplitude modulierter
Hochfrequenzenergie betrieben wird und die Trägerfrequenz sich im Bereich
von 60 bis 100 kHz befindet.
10. Vorrichtung für die medizinische Anwendung von Ultraschall nach vorherge
henden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass für den in dem
Kegelstumpf angeordneten Ultraschallerzeuger ein piezoelektrisches λ/2-
Sandwich-Schwingsystem oder ein piezoelektrisches Flachschwingsystem ver
wendet wird.
11. Vorrichtung für die medizinische Anwendung von Ultraschall nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass das Griffstück und der Kegelstumpf des
Ultraschallwandlers aus den Kunststoffen Polyoxymethylen (POM) oder/und
Polycarbonat (PC) hergestellt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000158900 DE10058900A1 (de) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | Vorrichtung zur Durchführung medizinischer Therapiemaßnahmen mit Ultraschall |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000158900 DE10058900A1 (de) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | Vorrichtung zur Durchführung medizinischer Therapiemaßnahmen mit Ultraschall |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10058900A1 true DE10058900A1 (de) | 2002-05-23 |
Family
ID=7664874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2000158900 Withdrawn DE10058900A1 (de) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | Vorrichtung zur Durchführung medizinischer Therapiemaßnahmen mit Ultraschall |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10058900A1 (de) |
-
2000
- 2000-11-22 DE DE2000158900 patent/DE10058900A1/de not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60206773T2 (de) | Mittel zur kontrolle von akustischen moden in gewebeheilungsanwendungen | |
US6273864B1 (en) | Ultrasonic treatment for wounds | |
AU724855B2 (en) | Improved apparatus for ultrasonic therapeutic treatment | |
DE69519686T2 (de) | Akustisches system für knochenbruchtherapie | |
DE69933555T2 (de) | Ultraschallbandagen | |
KR102400055B1 (ko) | 급속 펄스 전기유체식 쇼크웨이브 발생기 | |
DE69522352T2 (de) | Verfahren und Therapiegerät zur Erzeugung von Ultraschall mit reduzierter Kavitationsbildung | |
US8226582B2 (en) | Controlling acoustic modes in tissue healing applications | |
WO2002060525A3 (en) | Ultrasound wound treatment method and device | |
AT6199U2 (de) | Handgerät zur schmerzreduktion | |
RU94035256A (ru) | Устройство для ультразвукового терапевтического лечения | |
WO1999034870A1 (de) | Vorrichtung zur behandlung von körpergewebe, insbesondere von oberflächennahem weichgewebe, mittels ultraschall | |
CA2361150A1 (en) | Methods and apparatus for uniform transcutaneous therapeutic ultrasound | |
Nussbaum | Ultrasound: to heat or not to heat—that is the question | |
DE10058900A1 (de) | Vorrichtung zur Durchführung medizinischer Therapiemaßnahmen mit Ultraschall | |
DE3789257T2 (de) | Tragbares Elektrotherapiesystem. | |
WO2002060530A1 (de) | Beeinflussungsvorrichtung zur therapeutischen beeinflussung wenigstens von teilbereichen eines lebewesens | |
US20220184424A1 (en) | Ultrasound stimulation of musculo-skeletal tissue structures | |
KR20230038982A (ko) | 고밀도 집속초음파 기능을 갖는 이중 초음파 핸드피스 | |
DE112008003538T5 (de) | Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe mit Unterdruck-Eigenschaft | |
KR101721441B1 (ko) | 초음파 발생기 | |
WO2019186305A1 (en) | Transducer assembly | |
EP1785163B1 (de) | Ultraschallbehandlungseinheit | |
Jaafar et al. | Ultrasonic wireless powering link of visual cortical prosthesis implant | |
JPS63139123A (ja) | 貼着具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |