DE102021104566A1

DE102021104566A1 - Gerät zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers mit mechanischen Stößen

Info

Publication number: DE102021104566A1
Application number: DE102021104566.5A
Authority: DE
Inventors: Pavel Novak; Corry Ullrich
Original assignee: Storz Medical AG
Current assignee: Storz Medical AG
Priority date: 2021-02-25
Filing date: 2021-02-25
Publication date: 2022-08-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers mit mechanischen Stößen, wobei ein Applikator zum Auflegen auf die Körperoberfläche eines Patienten eine Frontfläche aufweist, auf der mehrere Vorsprünge angeordnet sind, die von der Frontfläche bezogen auf die Stoßrichtung nach vorne vorstehen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers durch Ausüben von Stößen auf eine Körperoberfläche, insbesondere eine behaarte. Im Folgenden wird zur Vereinfachung von einem Patientenkörper gesprochen.
Im Stand der Technik sind verschiedene Geräte des beschriebenen Grundtyps bekannt. Die DE 197 25 477 C beschreibt bspw. ein solches Gerät, bei dem durch die Kollision eines pneumatisch beschleunigten Schlagteils oder Projektils mit einem zunächst ruhenden Prallkörper oder Applikator eine Druckwelle ausgelöst wird. Diese kann dadurch in den Patientenkörper eingekoppelt werden, dass eine Applikatorfrontfläche zum Zeitpunkt der Kollision auf den Patientenkörper aufgelegt ist. Dieser Gerätetyp leitet sich in seiner Entstehungsgeschichte von Lithotripsiegeräten ab, bei denen solche Druckwellen z. B. über eine lange stabförmige Sonde an der Frontfläche des Applikators auf einen Nierenstein oder Ähnliches übertragen werden können, um diesen zu desintegrieren.
Der Schwerpunkt der Darstellung liegt in jedem Fall auf der durch die Kollision erzeugten Druckwelle, die mehr oder weniger einer eigentlichen Stoßwelle ähneln soll, wie sie klassische, in der Regel fokussierende Lithotripsiegeräte z. B. mit piezoelektrischen oder induktiven Aktuatoren und Fokussierung auf einen Stein erzeugen. Solche Druckwellen können Anstiegsflanken mit einer Breite im Bereich weniger µs und einer Amplitude im niedrigen zweistelligen MPa-Bereich haben (z. B. 2 µs und 15 MPa gemessen 1 cm vor der Frontfläche). In dem zitierten Dokument wird hingegen betont, dass die physikalisch an sich unvermeidliche makroskopische Schwerpunktbewegung des Applikators möglichst klein gehalten werden soll, weil sie als störend angesehen wird.
Als zweites Beispiel wird auf die DE 20 2004 011 323 U und, mit sehr ähnlichem Inhalt, die US 2011/0054367 A1 verwiesen. Dort wird ein hinsichtlich des technischen Aufbaus ähnliches Gerät beschrieben, bei dem allerdings u. a. die elastische Aufhängung des Applikators im Gehäuse auf größere Schwerpunktsbewegungen des Applikators („Hübe“) ausgelegt ist. Dort wird betont, dass die therapeutische Wirkung durchaus auch, oder vorwiegend, in den eigentlichen makroskopischen Stößen (also infolge des Hubes) gesehen werden kann, was auch von der Indikation abhängt.
Ein weiteres Beispiel ist aus dem Dokument EP 2 157 921 B1 bekannt, das sich auf ein medizinisches Gerät zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers mit Druck- oder Stoßwellen bezieht. Dort wird ein Gerät beschrieben, bei dem der pneumatische Antrieb wiederholt Stöße erzeugt, wobei das unter Druck stehende Gas in Form von einzelnen Druckgasimpulsen unmittelbar auf den Applikator wirkt. Aufgrund eines solchen Stoßerzeugungsmechanismus entfällt das bei dem aus den ersten zwei Beispielen bekannten Gerät vorhandene Projektil.
Die vorliegende Erfindung richtet sich allgemein auf Geräte dieses Bautyps, und zwar sowohl hinsichtlich der Anwendung von Druckwellen als auch hinsichtlich der Anwendung „makroskopischer Stöße“ des Applikators auf die Körperoberfläche.
Dabei liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein solches Gerät hinsichtlich weitergehender Anwendungsmöglichkeiten auf der Patientenkörperoberfläche weiterzubilden.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Gerät nach Anspruch 1. Erfindungsgemäß ist dabei ein Applikator vorgesehen, der eine mit mehreren Vorsprüngen versehene Frontfläche aufweist, welche Vorsprünge von der Frontfläche bezogen auf die Stoßrichtung nach vorne vorstehen, wobei die Frontfläche zum Auflegen auf einen menschlichen oder tierischen Körper ausgelegt ist. „Mehrere“ Vorsprünge bedeutet eine Anzahl von mindestens 3, vorzugsweise mehr als 10, besonders bevorzugt mindestens 15, 20, 25, 30, 35, und weniger als 50, 45, 40. Die Stoßrichtung entspricht in vielen praktisch wichtigen Fällen (z.B. bei Geräten in einer Bauform entsprechend den zitierten Dokumenten) einer Längsrichtung des Geräts.
Die „Frontfläche“ des Applikators soll aus den nach vorne weisenden Teilen der Außenfläche bestehen, die sich auf der Stirnseite des Applikators befinden und auf die Patientenkörperoberfläche zeigen, wobei „nach vorne weisend“ bedeutet, dass eine lokale Flächennormale eine Komponente in Richtung der Stoßrichtung (und nicht etwa entgegengesetzt dazu oder nur senkrecht dazu) hat. Zur Stoßrichtung senkrecht liegende Flächen gehören also nicht zur Frontfläche und nach hinten weisende auch nicht.
Die Frontfläche kann vorzugsweise entweder eine ebene Fläche oder eine in Bezug auf die Stoßrichtung nach außen gewölbte Fläche, also konvex aus der Perspektive des aufzulegenden Patientenkörpers, oder eine Kombination daraus sein. Die Frontfläche ist dahingehend so ausgelegt, dass die daraus vorstehenden Vorsprünge mit dem Patientenkörper in Kontakt kommen können. Die Vorsprünge können vorzugsweise stiftförmig ausgebildet sein. Vorzugsweise können die Vorsprünge zylindrisch sein.
Die Erfinder haben nämlich festgestellt, dass es vorteilhaft sein kann, die Stoßübertragung von einer Austrittsfläche (im vorliegenden Fall entspricht die Austrittsfläche der Frontfläche) auf behaarte Oberflächen mittels z.B. stiftförmiger Vorsprünge zu realisieren. Die Vorsprünge können zwischen den Haaren/Fellhaaren durchdringen und stellen einen besseren und direkten Kontakt zur Haut her. Dadurch reduziert sich die Dämpfung der Stoßübertragung, welche Dämpfung bei konventionellen Geräten erheblich höher wäre. Die Behandlung mit einem mit Vorsprüngen versehenen Applikator steigert also die Behandlungseffektivität bei einer Anwendung auf (insbesondere stark) behaarten Patientenkörperoberflächen. Praktische Erprobung haben ergeben, dass eine Behandlung mit einem solchen mit Vorsprüngen versehenen Applikator sowohl im Bereich der Veterinärmedizin, als auch im Bereich der Humanmedizin sehr gute Resultate liefern. Ferner stellten die Erfinder fest, dass es auch wichtig sein kann, ob der Anpressdruck des Applikators auf der Patientenkörperoberfläche groß oder klein ist, also ob der Kontakt eher „punktuell“ oder „flächig“ erfolgt. Wichtig sein kann auch, ob der Kontakt zwischen Applikator und Patientenkörperoberfläche über mehrere Kontaktstellen (z.B. über zahlreiche Stifte) gleichzeitig erfolgt. Für die Stimulation spielt nicht nur der Durchmesser des einzelnen Vorsprungs eine Rolle, sondern auch der Abstand der Vorsprünge zueinander.
Eine bevorzugte Verwendung des Geräts liegt im Bereich der Veterinärmedizin, wobei der Applikator auf einen tierischen Körper, vorzugsweise auf einen behaarten tierischen Körperteil aufgelegt wird. Die Vorsprünge erlauben dabei eine gute Ankopplung an die eigentliche Körperoberfläche und damit je nach Anwendung eine gute Wellenübertragung und / oder Stimulation.
Die Vorsprünge sind in einer Ausführungsform auf der Frontfläche so angeordnet, dass die Vorsprünge in ihrer jeweiligen Erstreckung, also in der Richtung ihres Vorstehens, parallel zur Stoßrichtung ausgerichtet sind. Die Vorsprünge haben dann alle eine gleiche Ausrichtung bezüglich ihrer Längsrichtung wie die Stoßrichtung. Unabhängig davon, ob die Frontfläche eben oder konvex ist, sind in dieser Ausführungsform alle Vorsprünge parallel zur Stoßrichtung ausgerichtet. Diese Ausrichtung kann vereinfacht und ohne Einschränkung als die „axiale Ausrichtung“ bezeichnet werden, weil die Ausrichtung der Vorsprünge der Stoßrichtung und somit typischerweise auch einer Längsrichtung bei Geräten in einer Bauform entsprechend zitierten Dokumenten entspricht. Nur bei einer ebenen Frontfläche, die orthogonal zur Stoßrichtung liegt, stehen in dieser Ausführungsform alle Vorsprünge senkrecht zur Frontfläche.
In einer anderen Ausführungsform sind die Vorsprünge auf der Frontfläche so angeordnet, dass die Richtung des Vorstehens der Vorsprünge senkrecht zur Frontfläche (bei nicht planer Frontfläche einem jeweiligen lokalen Flächenteil) ausgerichtet sind. Die Längsachse (die Erstreckungsrichtung) der jeweiligen Vorsprünge bildet also einen Winkel von etwa 90° zur lokalen Oberfläche. Bei einer ebenen Frontfläche, die orthogonal zur Stoßrichtung liegt, entspricht diese Ausrichtung einer zuvor beschriebenen „axialen Ausrichtung“. Bei einer nach außen gewölbten, also bei einer konvexen Frontfläche oder einem konvexen Teil davon, würden die jeweiligen verlängerten Längsachsen der Vorsprünge in Richtung von der Frontfläche weg divergieren. Bei einer konvexen sphärischen Frontfläche kann diese Ausrichtung der Vorsprünge als eine „radiale Ausrichtung“ bezeichnet werden.
Das erfindungsgemäße Gerät arbeitet vorzugsweise mit einem Mechanismus, der dazu ausgelegt ist, die Stöße pneumatisch, also mit Druckgasimpulsen zu erzeugen. Wie eingangs erwähnt, ist ein solcher Mechanismus bereits aus den zitierten Dokumenten bekannt.
Die beschriebenen pneumatischen Stöße werden vorzugsweise dadurch erzeugt, dass Druckgasimpulse direkt, das heißt ohne jegliches bewegliches zwischengeschaltetes Bauteil, auf den Applikator einwirken. Dabei entfällt das bei einigen eingangs bekannten Geräten vorhandene Schlagteil oder Projektil. Eine solche Anwendung ohne Projektil ist einfacher und beschränkt sich auf den „makroskopischen“ Teil des therapeutischen Wirkmechanismus, was hier bevorzugt ist.
Der Begriff „Applikator“ bezeichnet nicht zwingend ein einstückiges Teil; er umfasst aber die Frontfläche und die Vorsprünge. Die Vorsprünge können aber einstückig mit einem Applikatorteil gestaltet sein, welches Applikatorteil die Frontfläche aufweist. Es ist ebenfalls bevorzugt, die Vorsprünge aus einem anderen Material als die Frontfläche zu gestalten. In diesem Fall sollen die Vorsprünge allerdings fest mit dem Applikatorteil, auf dessen Frontfläche die Vorsprünge vorstehen, verbunden sein.
Wie eingangs bereits erwähnt, kann ein relativ großer Hub des Applikators durchaus gewünscht sein, wobei im vorliegenden Zusammenhang das Gerät vorzugsweise so ausgelegt ist, dass Hübe über 1 mm erreichbar sind, wie schon in der US 2011/0054367 A1 ausgeführt. Bevorzugte Obergrenzen sind 10 mm, 5 mm und 3 mm.
Ferner ist der von den Vorsprüngen besetzte (quasi von einer einhüllenden Linie umschlossene) Teil der Frontfläche insgesamt mindestens 100 mm², vorzugsweise mindestens 500 mm², besonders bevorzugt mindestens 700 mm², 1250 mm², 1950 mm², 2800 mm², 3850 mm², maximal 8000 mm² groß. Zum Zwecke der Anschaulichkeit entspricht beispielsweise eine obengenannte Flächenangabe von 100 mm² einem Durchmesser von etwa 11 mm unter der Annahme eines kreisförmigen ebenen Teils der Frontfläche. Unter der gleichen Annahme eines kreisförmigen ebenen Teils der Frontfläche entsprechen die anderen obengenannten Flächenangaben von 500 mm², bzw. 700 mm², 1250 mm², 1950 mm², 2800 mm², 3850 mm², 8000 mm² einem Durchmesser von etwa 25 mm, bzw. 30 mm, 40 mm, 50 mm, 60 mm, 70 mm, 100 mm.
Die einhüllende Linie auf der Frontfläche beschreibt eine Linie, die (außen bezogen auf Richtungen senkrecht zur Stoßrichtung) um die Vorsprünge möglichst eng eingrenzend und dabei nie konkav verlaufend gezogen wird. Anschaulich gesprochen bedeutet das diejenige Linie, die von einem um alle Vorsprünge auf der Frontfläche straffgezogenen Faden gebildet wird, welcher Faden die Frontfläche und die Vorsprünge berührt. Dieser Teil der Frontfläche stellt den für den Kontakt auf dem Patientenkörper relevanten Teil dar, welcher mittels der Vorsprünge beim Auflegen des Applikators mit dem Patientenkörper in Berührung kommt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Gestaltung der Vorsprünge. Die Vorsprünge haben ein jeweils freistehendes Ende, das mit dem Patientenkörper in Kontakt kommt, wobei das jeweilige freistehende Ende der Vorsprünge in einer Ausführungsform gerundet ist und insbesondere einen Krümmungsradius von mindestens 1 mm und maximal 10 mm aufweisen kann. Die gerundeten Enden der Vorsprünge schützen die Oberfläche des Patientenkörpers beim Auflegen des Applikators vor Reizungen oder Verletzungen und fühlen sich bei der Behandlung angenehm an.
In einer anderen Ausführungsform weisen die Vorsprünge eine jeweilige Umhüllung an den freistehenden Enden auf, welche Umhüllungen beim Auflegen auf einen Patientenkörper mit der Oberfläche des Patientenkörpers in Kontakt kommen. Die Umhüllungen sind vorzugsweise gerundet und weisen insbesondere Krümmungsradien von mindestens 1 mm und maximal 10 mm auf. Die gerundeten Umhüllungen haben eine ähnliche Funktion wie die vorige Ausführungsform. In einem Ausführungsbeispiel bestehen die Umhüllungen aus Kunststoff, welche Umhüllungen das jeweilige Ende der stiftförmigen Vorsprünge aus Metall abdecken. Kunststoffe haben eine geringere Wärmeleitfähigkeit als Metalle, so dass der Patient den Applikator subjektiv als wärmer empfindet.
Ein weiterer Gestaltungsaspekt der Vorsprünge in der Erfindung betrifft den Durchmesser der stiftartig vorstehenden Vorsprünge. Der Durchschnittswert des kleinsten auftretenden und größten auftretenden Durchmessers einer zu (einem lokalen Teil) der Frontfläche parallelen Schnittfläche der Vorsprünge soll mindestens 1 mm und maximal 10 mm betragen. Konkret bedeutet das in einem anschaulichen Beispiel, in dem die Vorsprünge kreiszylinderförmig und senkrecht zur Frontfläche ausgerichtet sind, dass der jeweilige Durchmesser der Vorsprünge vorzugsweise mindestens 1 mm und maximal 10 mm beträgt, wobei der Durchmesser in einer Schnittfläche des Zylinders liegt, die senkrecht zur rotationssymmetrischen Achse des Zylinders steht.
Vorzugsweise beträgt die zur lokalen (bzw. einem lokalen Teil der) Frontfläche senkrechte Länge der Vorsprünge mindestens 2 mm, maximal 20 mm. Konkret bedeutet das in einem anschaulichen Beispiel, in dem die Vorsprünge kreiszylinderförmig ausgebildet und senkrecht von der Frontfläche bezogen auf die Stoßrichtung nach vorne ausgerichtet sind, dass die jeweilige Länge der Vorsprünge mindestens 2 mm und maximal 20 mm beträgt, wobei die Länge der Vorsprünge der rotationssymmetrischen Achse des Zylinders entspricht.
Ferner beträgt das Verhältnis der Länge zur Breite der Vorsprünge vorzugsweise mindestens 1, maximal 20, wobei die Breite der Vorsprünge dem Durchschnittswert des kleinsten auftretenden und des größten auftretenden Durchmessers einer zu (einem lokalen Teil) der Frontfläche parallelen Schnittfläche der Vorsprünge entspricht. In einem anschaulichen Beispiel kreiszylinderförmiger Vorsprünge bedeutet das, dass die Länge vorzugsweise mindestens so lang wie die Breite und maximal 20-mal länger als die Breite der Vorsprung ist, wobei die Breite, in anderen Wörtern der Durchmesser, sich in einer Schnittfläche des Zylinders befindet, die senkrecht zur rotationssymmetrischen Achse des Zylinders steht.
Ferner ist bevorzugt, dass die Vorsprünge mindestens 2 mm, bevorzugt mindestens 5 mm, bis maximal 20 mm voneinander beabstandet angeordnet sind. Der Abstand einer Vorsprung zur nächststehenden Vorsprung ist der kleinste auftretende Abstand in der Frontfläche, also in anderen Wörtern zwischen Fußpunkten der Vorsprünge in der Frontfläche. Anschaulich gesprochen bedeutet das den kleinsten zwischen zwei Vorsprünge auftretenden Abstand in der Vielzahl aller Vorsprünge, wobei zwischen anderen Vorsprünge in der Vielzahl grundsätzlich auch größere Abstände auftreten können, vorzugsweise sind aber die Abstände für alle Vorsprünge möglichst gleich. Dieser bevorzugte Mindestabstand zwischen den Vorsprünge gewährleistet die effektive Durchdringung der Haare/Fellhaare auf dem Patientenkörper durch die Vorsprünge beim Auflegen und ermöglicht dadurch einen direkten Kontakt zur Haut. Für eine optimale Stimulation ist es ferner bevorzugt, dass dieser bevorzugte Abstand mindestens einem Einfachen, vorzugsweise dem Zweifachen, Dreifachen, Vierfachen oder Fünffachen der Breite der Vorsprünge entspricht.
Da die Vorsprünge zusammen das Stoßübertragungselement zur Einkopplung der erzeugten Stöße in den Patientenkörper darstellen, sollen sie vorzugsweise eine Vielzahl von anwendungsbezogenen Materialanforderungen erfüllen. Einige solche Anforderungen beinhalten insbesondere eine gute physiologische Verträglichkeit bzw. „Biokompatibilität des Materials“ beim Kontakt mit dem Patientenkörper und eine hohe mechanische Belastbarkeit, insbesondere bezüglich der Biegesteifigkeit und der Knickfestigkeit. Im vorliegenden Fall kommen z.B. metallische Werkstoffe wie rostfreier Stahl in Betracht. Daneben sind insbesondere Aluminium und Titan zu nennen, wobei beide eine relativ geringe Massendichte haben und damit relativ leichte Applikatoren ermöglichen. Titan zeichnet sich zudem durch eine vergleichsweise hohe mechanische Belastbarkeit (und eine besonders gute physiologische Verträglichkeit) aus. Je nach Anwendungsfall können auch nichtmetallische Werkstoffe verwendet werden. In manchen Fällen kann es ebenfalls vorteilhaft sein, ein biegsameres Material wie Polyvinylchlorid, z.B. PVC-P zu verwenden. In jedem Fall, unabhängig von der Materialart, soll das Elastizitätsmodul des verwendeten Materials vorzugsweise mindestens 3 MPa, besonders bevorzugt mindestens 10 MPa, 30 MPa, 1 GPa, 40 GPa oder sogar 70 GPa, betragen, und zwar unter entsprechendem Normklima bei Raumtemperatur, wobei für Kunststoffe und Verbundwerkstoffe das Normklima gemäß DIN ISO 291: 2008-08 gilt. Für Metalle gilt das Normklima gemäß DIN ISO 6892-1: 2019.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Gerät ein Handstück mit dem Applikator auf. Das Handstück kann kompakt gehalten werden, was die Handhabung des Handstücks bei der Applikation der Druck- oder Stoßwellen ergonomischer gestaltet. Dabei beträgt die zur Stoßrichtung parallele Länge des Handstücks, die typischerweise bei Geräten in einer Bauform entsprechend den zitierten Dokumenten auch einer Längsrichtung entspricht, vorzugsweise maximal 250 mm, besonders bevorzugter Weise maximal 230 mm. Typischerweise wird die Länge des Handstücks in der Praxis mindestens 80 mm betragen. Die sonstigen Abmessungen des Handstücks in Richtungen senkrecht zur Stoßrichtung werden ebenfalls kompakt gehalten. Dabei beträgt die größte zur Stoßrichtung senkrechte Breite des Handstücks vorzugsweise maximal 250 mm, besonders bevorzugter Weise maximal 230 mm. Typischerweise beträgt die jeweilige zur Stoßrichtung senkrechte Breite mindestens 10 mm.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei die einzelnen Merkmale im Rahmen der Ansprüche auch in anderer Kombination erfindungswesentlich sein können.

1 zeigt ein Stoßübertragungsgerät als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Applikator.
2 zeigt den Vorderteil des Applikators des Geräts aus 1 in einer Vorderansicht.
3 zeigt zwei Varianten des Vorderteils des Applikators zum Ausführungsbeispiel nach 1 in gleicher Blickrichtung wie in 1 (aber aufrecht).
4 zeigt einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel, wobei Teile des Geräts durch ein Blockschaltbild dargestellt sind.
5 zeigt das Gerät aus 4 in einer Seitenansicht.
6 zeigt einen Längsschnitt durch einen vorderen Gehäuseteil eines Stoßübertragungsgeräts mit einer Applikatorkupplung als drittes Ausführungsbeispiel.
7 zeigt erfindungsgemäße Varianten des Applikators für eine Applikatorkupplung nach 6.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es handelt sich um ein Gerät zur Einkopplung von Stößen in den menschlichen oder tierischen Körper.
Ein Rohrstück 1 bildet gemeinsam mit einer in der Anwendung körperabgewandten und mit dem Rohrstück 1 integrierten Zuluftkappe 2 und einer in der Anwendung körperzugewandten Applikatorkappe 3 das Gehäuse 8. Die Zuluftkappe 2 enthält einen Druckluftanschluss 4 für eine pneumatische Versorgung. In an sich bekannter Weise ist an diesen Druckluftanschluss 4 über eine pneumatische Versorgungsleitung ein von einer Ansteuereinheit gesteuertes Ventil, insbesondere Magnetventil, angeschlossen, das in einem gleichbleibenden iterativen Takt zwischen etwa 1 Hz und 50 Hz Druckluftpulse über den Druckluftanschluss 4 einkoppelt. Das Ventil ist nicht gezeigt und kann auch in dem dargestellten Gerät selbst eingebaut sein.
Das Gerät ist im Übrigen als mit der Hand einer Bedienungsperson zu haltendes Gerät ausgebildet, das über die erwähnte Pneumatikleitung an eine nicht gezeigte Basisstation mit einer Ansteuereinheit und einem Kompressor angeschlossen ist und auf den Patienten manuell aufgesetzt werden kann. Es dient zur Behandlung auf Körperoberflächen, insbesondere (stark) behaarte Körperoberflächen, insbesondere in der Veterinärmedizin.
In dem Gehäuse 8 ist über einen Einsatz 5 ein Führungsrohr 6 gehalten, dessen bei der Anwendung körperfernes Ende in der Zuluftkappe 2 endet und dort mit dem Druckluftanschluss 4 kommuniziert. Das in der Anwendung körperseitige Ende des Führungsrohres 6 endet in einem Teil des Einsatzes 5, der in die Applikatorkappe 3 hineinragt, und zwar kurz vor dem dortigen Ende des Einsatzes 5 und einem Innenraum 7 in der Applikatorkappe 3.
In dem Innenraum 7, der in eine in der Anwendung körperseitige Applikatoröffnung in der Applikatorkappe 3 übergeht, ist ein erster Teil eines Applikators 9 aufgenommen. Dieser stützt sich über ein elastisches Schlauchelement 10 aus einem Elastomer an einer radialen Schulter ab. Ein zur körperfernen Seite gerichtetes und die Stelle der Stoßeinkopplung beinhaltendes Ende 15 des Applikators 9 stützt sich über einen O-Ring 12 an dem Einsatz 5 ab, und zwar an einer das bereits erwähnte Ende des Einsatzes 5 umgebenden Stirnfläche. Dabei liegt der O-Ring 12 zwischen dieser Stirnfläche und einer Schulter des Applikators 9. Die Applikatoröffnung dient dabei zu einer in der Längsrichtung verschiebbaren Führung des Applikators 9 und fixiert diesen quer zur Längsrichtung. Die Axialverschiebbarkeit ist durch die Nachgiebigkeit des Elastomerelements 10 begrenzt und kann bei einem in Luft betriebenen Gerät relativ zum Restgerät auch deutlich über 1 mm liegen.
In dem angrenzenden Bereich des Führungsrohres 6 könnte (bei einem abweichenden Ausführungsbeispiel) auch ein Projektil 13 (gestrichen dargestellt) zur Erzeugung einer Stoß- oder Druckwelle eingesetzt werden. Dieses passt dann (in Bezug auf das Führungsrohr und die im Wesentlichen zylindrische Geometrie eines Projektils) radial mit geringem Spiel hinein. Das Projektil kann aus einer Ausgangsposition (nicht gezeigt) in 1 links durch einen Druckluftstoß durch den Druckluftanschluss 4 beschleunigt werden und trifft mit seiner dem Applikator 9 zugewandten Frontfläche auf eine körperabgewandte Prallfläche 15 des Applikators 9 auf.
Die Rückbewegung erfolgt zusätzlich zu einem Zurückprallen nach der Kollision durch ein Rückströmen der Luft aus einer das Führungsrohr 6 innerhalb des Einsatzes 5 umgebenden Staukammer 14. In diese wird die Luft bei der Beschleunigung des Projektils in Richtung zu dem Prallkörper 9 verdrängt und damit dort komprimiert. Wenn das Magnetventil den Druck wegschaltet und gleichzeitig den Raum hinter dem Projektil entlüftet, wird das Projektil damit in die Ausgangsstellung zurückbewegt. Das in der Anwendung körperferne Ende des Führungsrohres 6 endet in einem Magnethalter für das Projektil.
Der Applikator 9 weist ein Element 11 auf, das den eigentlichen auf die Haut aufzusetzenden Applikatorteil bildet, und ist durch Abschrauben der Applikatorkappe 3 austauschbar. Der Applikator 9 kann mehrteilig sein, wobei seine Bestandteile 11 und 16 fest miteinander verbunden sind, zum Beispiel durch eine Steck- oder Schraubverbindung. Die Bestandteile 11 und 16 können aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Das Element 11 wird nachfolgend näher beschrieben.
Gemäß 1 weist der Applikator 9 nach rechts, also zum Patientenkörper hin, in der Stoßrichtung langgestreckte Vorsprünge 17 auf. Die Vorsprünge 17 sind auf einer Frontfläche 23 angeordnet. Dabei sind die Enden der Vorsprünge 17 hemisphärisch gerundet und zwar mit einem Krümmungsradius von 2,5 mm. Die zur Stoßrichtung parallele Länge des Handstücks 24 beträgt beispielhaft 200 mm. Die jeweils zur Stoßrichtung senkrechte Breite 25 des Handstücks beträgt 22 mm.
2 zeigt das Element 11 in einer Vorderansicht mit fünfundzwanzig Vorsprünge 17, die auf der Frontfläche 23 angeordnet sind. Ersichtlich ist ebenfalls der jeweilige Durchmesser der Vorsprünge 17, der 5 mm beispielhaft beträgt. Der von den Protrusionen 17 innerhalb einer einhüllenden Linie 22 (gestrichelt in 2 dargestellt) besetzte Teil der Frontfläche beträgt beispielhaft etwa 3400 mm².
Das in den Ausführungsbeispielen verwendete Material für die Vorsprünge kann z.B. ein rostfreier Stahl sein, der typischerweise ein Elastizitätsmodul von ca. 200 GPa aufweist. Vorzugsweise können auch Aluminium- oder Titanlegierungen zum Einsatz kommen, wobei die Elastizitätsmodule typischerweise von ca. 60 GPa bis 80 GPa für Aluminiumlegierungen bzw. ca. 112 GPa bis 130 GPa für Titanlegierungen betragen (Werte gemäß der Veröffentlichung „Tabellenbuch Metall“, 44. Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 2008). Die Vorsprünge und das übrige Element 11 können aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein, z.B. können Metallstifte als Vorsprünge in einem Kunststoffkörper eingeklebt oder durch Anspritzen in dem Kunststoff eingebettet sein. Gleichwohl kann das verwendete Material für die Vorsprünge ein weicher Kunststoff sein, z.B. PVC-P. PVC-P ist vergleichsweise elastisch und weist typischerweise ein Elastizitätsmodul von ca. 3 bis 30 MPa (je nach Anteil des Weichmachers) bei Raumtemperatur auf.
3(a) und 3(b) zeigen das Vorderteil des Applikators 11.1 und 11.2 des Geräts als zweite bzw. dritte Variante zum Ausführungsbeispiel nach 1 in gleicher Blickrichtung wie in 1 (aber aufrecht). Erkennbar in 3(a) ist eine jeweilige Umhüllung 18 an den freistehenden Enden der Vorsprünge 17.1, welche Umhüllung einen Krümmungsradius von 3 mm aufweist. Die Umhüllungen können im vorliegenden Beispiel aus Kunststoff bestehen. Die zur Stoßrichtung parallelen Längen 20 der Vorsprünge 17.1 betragen zwischen 10 mm und 15 mm.
Eine in 3(b) erkennbare Abweichung des Elements 11.2 ist die jeweilige Richtung des Vorstehens der Vorsprünge 17.1', nämlich senkrecht zu einem lokalen Teil der Frontfläche. Der Abstand 19 zwischen zwei Vorsprünge 17.1' beträgt beispielhaft 11 mm. Die zu einem Teil der lokalen Frontfläche dargestellte senkrechte Länge 21 der Vorsprünge 17.1' beträgt hier jeweils 11 mm. Das Verhältnis der Länge zur Breite der Vorsprünge 17.1' beträgt beispielhaft jeweils 2,2, bei der dargestellten Breite von jeweils 5 mm. Dieses Verhältnis der Länge zur Breite der Vorsprünge 17 in den 1 und 2, bzw. Vorsprünge 17.1 in 3(a), ist ähnlich wie in 3(b) dargestellt.
In den 4 und 5 ist ein mit dem Bezugszeichen 10a versehenes zweites Ausführungsbeispiel dargestellt.
Das Gerät weist zunächst einen Applikator 9' auf, der in einem Gehäuse 14a, genauer gesagt in einem Gehäusehauptteil 16a, vgl. 5, gelagert ist. Zur Fixierung des Applikators 9' an dem Gehäuse 14a ist ein Applikatorhaltekopf 26a vorgesehen, der mit einem Gewindefortsatz 28a des Gehäusehauptteils 16a verschraubt ist. Der Applikatorhaltekopf 26a ist außenseitig kreiszylindrisch ausgebildet.
Der Applikator 9' weist ein Element 11.3 auf, das den eigentlichen auf die Haut aufzusetzenden Applikatorteil bildet und im Wesentlichen dem Element 11 aus den 1 und 2 entspricht. Das Element 11.3 weist also analog eine Frontfläche 30a auf, auf der die Vorsprünge angeordnet sind, über die die Druck-, oder Stoßwellen in den Patientenkörper eingekoppelt werden können. Der Applikator 9' ist an dem Handstück 12a austauschbar angeordnet, wobei zum Austauschen lediglich der Applikatorhaltekopf 26a gelöst bzw. abgenommen werden muss.
Der Applikator 9' ist in dem Handstück 12a bzw. dem Gehäuse 14a und dem Applikatorhaltekopfs 26a mit einem begrenzten Hub in Richtung eines Pfeils 32a nach außen beweglich gehalten, wobei in 4 die proximale Ausgangsstellung dargestellt ist. Der Applikator 9' ist dabei elastisch über ein Rückstellelement 34a in die proximale Ausgangsstellung vorgespannt, das als balgartige Feder ausgebildet ist. Der Hub des Applikators 9' im Betrieb ist dabei größer als 1 mm, z.B. 2 mm oder 3 mm groß.
Auch dieses Ausführungsbeispiel weist einen pneumatischen Antrieb auf, der Stöße in Form von einzelnen Druckgasimpulsen auf den Applikator 9' ausübt. Die einzelnen Druckgasimpulse wirken dabei unmittelbar auf den Applikator 9', und zwar auf eine proximale Fläche der Stoßeinkopplung 36a. An dieser Fläche 36a mündet dazu ein Gaszufuhrkanal 38a.
Das Gas für den pneumatischen Antrieb wird in einer Gasdruckquelle 40a bereitgestellt, und zwar gesteuert von einem Steuergerät 62a. Die Gasdruckquelle 40a kann ein Kompressor zum Komprimieren von beispielsweise Luft oder eine Gasflasche sein.
Das in 5 gezeigte Gerät 10a weist ein Handstück 12a mit kompakter Bauweise auf, das im Wesentlichen L-förmig ausgestaltet ist. Ein Gehäuse 14a ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch ein Gehäusehauptteil 16a und einen Gehäusedeckel 18a gebildet. Gemäß 4 ist in dem Gehäusedeckel 18a eine Schraubenaufnahme 20a und in dem Gehäusehauptteil 16a eine Gewindebohrung 22a vorgesehen, so dass der Gehäusedeckel 18a mit dem Gehäusehauptteil 16a verschraubt werden kann.
Der dem zweiten Ausführungsbeispiel zugrunde liegende pneumatische Antrieb ist hinlänglich bekannt, weswegen für weitere Details auf das eingangs zitierte Dokument EP 2 157 921 B1 der gleichen Anmelderin verwiesen wird.
In den 6 und 7 ist ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt. Das Gerät weist eine Basisstation mit einer Pneumatikversorgung, eine davon ausgehende Versorgungsleitung und am Ende der Versorgungsleitung ein mobiles und mit der Hand handhabbares Handstück ähnlich dem aus 1 auf. Die Pneumatikversorgung ist über die Leitung und ein entsprechendes Schaltventil an ein Rohr angeschlossen, dessen in der Darstellung der Figur linkes Ende in der Figur eingezeichnet und mit 1b beziffert ist. Der Pneumatikanschluss findet sich am nicht dargestellten rechten Ende desselben Rohres 1b und in dem Rohr 1b könnte auch ein nicht dargestelltes und den Querschnitt des Rohres ausfüllendes Projektil bewegt werden, das am Ende seiner Bewegungsstrecke auf die rechte Stirnfläche eines proximalen Applikatorteils 2b aufprallen kann.
Der dem dritten Ausführungsbeispiel zugrunde liegende Typ eines pneumatisch betriebenen Druckwellengeräts ist hinlänglich bekannt, weswegen für weitere Details auf das eingangs zitierte Dokument EP 3 000 420 B1 der gleichen Anmelderin verwiesen wird. Das gilt auch für die im Folgenden beschriebene Kupplung.
In 6 sind ein proximales Applikatorteil 2b und ein distales Applikatorteil 9" in einem Gehäuse 8b gezeigt. Wenn das distale Applikatorteil 9" gewechselt werden soll, schiebt der Benutzer das verschiebbare Gehäuseteil 9b nach rechts und damit die Klemmhülse 4b ebenfalls, sodass die Kugeln 7b radial nach außen gelangen können. Beim Wiedereinsetzen eines anderen entsprechenden distalen Applikatorteils muss wieder das Gehäuseteil 9b nach rechts geschoben werden, um die Kugeln nach außen verdrängen zu können. Wenn das distale Applikatorteil 9" vollständig eingesetzt ist, kann man das Gehäuseteil 9b loslassen und verriegelt die Kupplung.
Die 7(a) und 7(b) zeigen die Ausgestaltung des Applikators bzw. konkret des distalen Applikatorteils 9" bzw. 9''' in weiteren Einzelheiten. Zunächst erkennt man in den Figuren nach unten weisend den jeweiligen, hier hexagonalen Stab zur Aufnahme in dem in 6 dargestellten Aufnahmestück 6b mit den außenseitigen Nuten für die Formschlusskugeln 7b.
Die Ausgestaltung der Elemente 11.4 und 11.5 in 7(a) bzw. 7(b) entspricht im Wesentlichen den dargestellten Elementen 11 bzw. 11.2 in 1 bzw. 3(b).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19725477 C [0002]
DE 202004011323 U [0004]
US 2011/0054367 A1 [0004, 0018]
EP 2157921 B1 [0005, 0050]
EP 3000420 B1 [0052]

Claims

Gerät zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers mit - einem Applikator (9, 9' bis 9''') zum Auflegen auf den Körper von außen, - einem Gehäuse (8, 14a, 8b), in dem der Applikator (9, 9' bis 9"') gehalten ist und - einem Mechanismus (4, 6, 40a, 62a, 42a, 38a, 1b) zum Erzeugen von Stößen des Applikators (9, 9' bis 9"') relativ zu dem Gehäuse (8, 14a, 8b) in einer Stoßrichtung, sodass die Stöße bei dem Auflegen in den Körper eingekoppelt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikator (9, 9' bis 9''') eine konvexe oder ebene Frontfläche (23) aufweist, - auf der mehrere Vorsprünge (17, 17.1 bis 17.5), mindestens drei, vorzugsweise mehr als zehn, besonders bevorzugt mindestens 15, und weniger als 50, angeordnet sind, die von der Frontfläche (23, 23.1 bis 23.5) bezogen auf die Stoßrichtung nach vorne vorstehen, - wobei die Vorsprünge (17, 17.1 bis 17.5) zum Auflegen auf einen menschlichen oder tierischen Körper ausgelegt ist.
Gerät nach Anspruch 1, bei dem die jeweilige Richtung des Vorstehens der Vorsprünge parallel zur Stoßrichtung ausgerichtet ist.
Gerät nach Anspruch 1, bei dem die jeweilige Richtung des Vorstehens der Vorsprünge senkrecht zu einem lokalen Teil der Frontfläche ausgerichtet ist.
Gerät nach Anspruch 1, bei dem der Mechanismus dazu ausgelegt ist, die Stöße pneumatisch zu erzeugen.
Gerät nach Anspruch 4, bei dem die Stöße pneumatisch dadurch erzeugt werden, dass Druckgasimpulse direkt, das heißt ohne jegliches bewegliches zwischengeschaltetes Bauteil, auf den Applikator (9, 9' bis 9"') einwirken.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, das ausgelegt ist für einen Hub des Stoßes in der Stoßrichtung relativ zu dem Gehäuse (8, 14a, 8b) von mindestens 1 mm.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der von den Vorsprüngen besetzte Teil der Frontfläche insgesamt 100 mm², vorzugsweise mindestens 500 mm², maximal 8.000 mm², beträgt.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das jeweilige freistehende Ende der Vorsprünge vorzugsweise gerundet ist und einen Krümmungsradius von mindestens 1 mm und maximal 10 mm aufweist.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Vorsprünge (17, 17.1 bis 17.5) eine jeweilige Umhüllung (18) an den freistehenden Enden aufweisen, welche Umhüllungen (18) vorzugsweise gerundet sind und Krümmungsradien von mindestens 1 mm und maximal 10 mm aufweisen.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Durchschnittswert des kleinsten auftretenden und des größten auftretenden Durchmessers einer zur Stoßrichtung senkrechten und/oder einer zu einem lokalen Teil der Frontfläche parallelen Schnittfläche der Vorsprünge einen Wert von mindestens 1 mm und maximal 10 mm hat.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die zur Stoßrichtung parallele und/oder die zu einem Teil der lokalen Frontfläche senkrechte Länge der Vorsprünge (20, 21) mindestens 2 mm, maximal 20 mm, aufweist.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Verhältnis der Länge zur Breite der Vorsprünge mindestens 1, maximal 20, beträgt, wobei die Breite der Vorsprünge dem Durchschnittswert des kleinsten auftretenden und des größten auftretenden Durchmessers einer zur Stoßrichtung senkrechten und/oder einer zu einem lokalen Teil der Frontfläche parallelen Schnittfläche der Vorsprünge entspricht.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Abstand eines Vorsprungs zum nächststehenden Vorsprung (19) mindestens 2 mm und maximal 20 mm beträgt.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Elastizitätsmodul des Materials der Vorsprünge (17, 17.1 bis 17.5) mindestens 3 MPa, bevorzugt mindestens 10 MPa beträgt.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, mindestens Anspruch 4, bei dem die zur Stoßrichtung parallele Länge des Handstücks (24, 1a) mindestens 80 mm und maximal 250 mm beträgt, wobei vorzugsweise die jeweilige zur Stoßrichtung senkrechte Breite (25, 2a) des Handstücks mindestens 10 mm und maximal 250 mm beträgt.
Verwendung eines Geräts nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Applikator auf einen tierischen Körper, vorzugsweise auf einen behaarten tierischen Körperteil aufgelegt wird.