DE112015000829T5

DE112015000829T5 - Direktkontakt-Stoßwellenwandler

Info

Publication number: DE112015000829T5
Application number: DE112015000829.2T
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2015-02-17
Publication date: 2016-11-03
Also published as: JP2017505672A; US9555267B2; CN106170348B; CN106170348A; WO2015121845A1; JP6480946B2; US20150231414A1

Abstract

Ein System (10) kann an einer Oberfläche eines Gewebes (18) eines Patienten angebracht werden, um Druckimpulse an das Gewebe (18) anzulegen. Das System (10) enthält einen Stoßwellenwandler (12), der einen Stoßwellenerzeugungsabschnitt (14) und eine massive Wandlerschnittstelle (16) aufweist, die dafür ausgelegt ist, um ein Gewebe (18) eines Patienten direkt zu berühren. Der Stoßwellenerzeugungsabschnitt (14) enthält einen Elektroenergie-zu-Stoßwellenenergie-Konverter, der dafür geeignet ist, Stoßwellen zu generieren. Die Wandlerschnittstelle (16) enthält ein elektrisch unbedenkliches und bioverträgliches Material, das dafür ausgelegt ist, die Stoßwellen von dem Stoßwellenerzeugungsabschnitt (14) zu dem Gewebe (18) zu übertragen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Erzeugung von Stoßwellen und zur Behandlung mit Stoßwellen, wobei der Stoßwellengenerator (Wandler) ohne Verwendung einer Ausbreitungsflüssigkeit in direktem Kontakt mit einem Teil des Körpers des Patienten steht.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Systeme, die für medizinische Zwecke, wie zum Beispiel Lithotripsie, Behandlung von Gewebserkrankungen und viele andere, mit elektromagnetischen Stoßwellen arbeiten, sind allgemein bekannt. Zum Beispiel beschreibt US-Patent 5233972 an Rattner ein elektromagnetisches oder elektrodynamisches Stoßwellensystem, wobei die Stoßwellen durch ein bewegliches Element erzeugt werden, das durch elektromagnetische Wechselwirkung mit einem stationären Element angetrieben wird. Die Stoßwellenquelle hat eine Spulenanordnung, die als das stationäre Element dient und die an einem Isolatorelement in der Stoßwellenquelle angebracht ist. Eine Membran aus elektrisch leitfähigem Material dient als das bewegliche Element und ist gegenüber der stationären Spulenanordnung angeordnet. Wenn die Spulenanordnung mit einem Hochspannungsimpuls geladen wird, so werden Ströme in der Membran in einer Richtung induziert, die der Richtung des Stroms entgegengesetzt ist, der in der Spulenanordnung fließt. Infolge der entgegengesetzten Magnetfelder, die aufgrund der jeweiligen Stromflüsse in der Spulenanordnung und in der Membran entstehen, wirken auf die Membran abstoßende Kräfte ein, die die Membran schlagartig und schnell von der Spule weg bewegen.
Rattner beschreibt die Umwandlung einer Druckwelle in eine Stoßwelle: „Dadurch wird ein Druckimpuls in ein Schallausbreitungsmedium hineingeleitet, das neben der Membran angeordnet ist. Dieser Druckimpuls verstärkt sich auf seinem Weg durch das Ausbreitungsmedium zu einer Stoßwelle als eine Folge der nicht-linearen Kompressionseigenschaften des Ausbreitungsmediums.”
Der nicht-lineare Effekt nimmt mit steigendem Spitzendruck zu. Die Entstehung einer Stoßwelle vollzieht sich darum über eine Entstehungsdistanz, die sich zum Spitzendruck der Welle umgekehrt proportional verhält. Die Entstehungsdistanz wird durch Fokussieren der Welle und Erhöhen des Spitzendrucks verkürzt. Das Zertrümmern von Nierensteinen wird zum Beispiel üblicherweise durch fokussierte Wellen ausgeführt, wobei die Stoßwellenentstehung in Wasser beginnt und in (wassergleichem) Gewebe vollendet wird. Eine typische Stoßwellenentstehungsdistanz (von der abstoßenden Membran zur Fokalzone) liegt im Bereich von 10–30 cm.
In Bezug auf den Begriff „Stoßwelle” merkt Rattner an: „Der Einfachheit halber werden im vorliegenden Text die Wellen in dem Ausbreitungsmedium immer als Stoßwellen bezeichnet, und dieser Begriff umfasst auch einsetzende Stoßwellen in der Form von Druckimpulsen.”
Ein anderes Beispiel eines zum Stand der Technik gehörenden elektromagnetischen Stoßwellenwandlers (-generators) findet sich in US-Patent 5230328 an Buchholtz et al. Druckimpulse werden erzeugt durch: „Antreiben einer Membran mit einer spiralförmigen Spulenanordnung, die Anschlüsse aufweist, die mit einem Hochspannungsimpulsgenerator verbunden sind, der die Spule mit Hochspannungsimpulsen lädt, die eine Amplitude im Kilovoltbereich aufweisen, zum Beispiel 20 kV. Solche Hochspannungen können zum Beispiel durch Kondensatorentladungen generiert werden. Wenn die spiralförmige Spulenanordnung mit einem solchen Hochspannungsimpuls geladen wird, so entsteht extrem rasch ein Magnetfeld. Gleichzeitig wird ein Strom in der Membran, oder wenigstens in ihrer elektrisch leitfähigen Region, induziert, der dem Strom, der in der Spule fließt, entgegengesetzt ist. Der Membranstrom erzeugt folglich ein entgegengesetztes Magnetfeld, das bewirkt, dass die Membran rasch von der spiralförmigen Spulenanordnung fortbewegt wird. Der Druckimpuls, der in dem Schallausbreitungsmedium initiiert wird, das bevorzugt eine Flüssigkeit, wie zum Beispiel Wasser, ist, wird in einer geeigneten Weise in den Probanden hineingeleitet, der mit den Druckimpulsen beschickt werden soll. Nach Bedarf kann das Fokussieren der Druckimpulse – zum Beispiel mittels einer Schallinse – vorgenommen werden, bevor die Druckimpulse den Probanden erreichen.”
US-Patent 5374236 an Hassler beschreibt ebenfalls ein elektromagnetisches Spulensystem zum Erzeugen von Druckimpulsen, die mittels eines flexiblen Kopplungskissens, das mit einem flüssigen Medium zur Schallkopplung gefüllt ist, an die Körperoberfläche des Patienten angelegt werden. „Infolge der Flexibilität des Kopplungskissens kann der Abstand der Druckimpulsquelle von der Körperoberfläche eingestellt werden, während der Kontakt zwischen dem Kopplungskissen und der Körperoberfläche so beibehalten wird, dass der Fokus der Druckimpulse in der zu behandelnden Zone liegt.”
Stoßwellen werden ebenfalls erzeugt und fokussiert durch eine selbstfokussierende Gruppierung von piezoelektrischen Elementen. Zu Beispielen gehören das US-Patent 4721106 an Kurtze et al. und das US-Patent 5111805 an Jaggy et al. Auch hier breiten sich die Wellen durch ein flüssiges Schallausbreitungsmedium aus, bevor sie den Patienten erreichen.
Das Fokussieren von Stoßwellen durch eine phasengesteuerte Gruppierung von elektromagnetischen Wandlern ist im US-Patent 5131392 an Jolesz et al. und in der US-Patentanmeldung 20090275832 an Gelbart et al. beschrieben. Auch hier breiten sich die Wellen durch ein flüssiges Schallausbreitungsmedium aus, bevor sie den Patienten erreichen.
Das heißt, zum Stand der Technik gehörende elektromagnetische und piezoelektrische Stoßwellenwandler sind dafür konfiguriert, Druckwellen in einem Ausbreitungsmedium, in der Regel Wasser, zu erzeugen. Eine ausreichende Ausbreitungsdistanz erlaubt das Fokussieren und die Stoßwellenentstehung. Die Wandler und die Fokussiermittel sind allgemein kreissymmetrisch und sind dafür konfiguriert, allgemein sphärische konvergierende Wellen zu erzeugen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines neuartigen Druckwellenbehandlungssystems und -verfahrens, wie weiter unten noch ausführlicher beschrieben wird, das sich in vielen medizinischen Anwendungen einsetzen lässt, wie zum Beispiel Lithotripsie, Orthopädie, Behandlung von Gewebserkrankungen und vieles andere, und insbesondere für weiche Gewebe. Es wird Rattners Nomenklatur in Bezug auf den Begriff „Stoßwellen” verwendet, und der Begriff „Stoßwellen” kann hier austauschbar für Impulse von Druckwellen verwendet werden, einschließlich Wellen mit langer Anstiegszeit.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform der Erfindung werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen, Formen und Koppeln von Impulsen von Druckwellen in einen Patienten durch direkten Kontakt mindestens eines Wandlers mit einem Teil des Körpers des Patienten bereitgestellt, wodurch die Verwendung von Ausbreitungsflüssigkeit vermieden wird. Stattdessen enthält der Wandler eine massive Schnittstelle als das Ausbreitungsmedium. Das Koppeln des Wandlers mit dem Patienten in einer solchen unmittelbaren Nähe wird mit einem elektrisch unbedenklichen und biokompatiblen Kontakt sowie mit einem mechanisch effizienten Abgleich jeweiliger Schallimpedanzen des Patienten und des Wandlers implementiert. Wellen, die aus einem einzelnen Wandler austreten, werden nicht unbedingt fokussiert. Das Fokussieren kann durch verschiedene Verfahren bewerkstelligt werden, wie zum Beispiel durch kuppelartiges Formen der Membran, durch Formen der massiven Schnittstelle als eine Linse, oder durch Konfigurieren mehrerer Wandler als eine phasengesteuerte Gruppierung, wobei die Wandler jeweils gemäß einer zeitgesteuerten Abfolge mit Energie beaufschlagt werden, so dass ein gleichzeitiges Eintreffen der Wellen von den jeweiligen Wandlern an einer gewünschten Fokalregion sichergestellt ist.
In einer Ausführungsform ist der Wandler ein elektromagnetischer Wandler. Die Wandlermembran ist dafür konfiguriert, konform an einem Teil des Körpers des Patienten angebracht zu werden. Die Wechselwirkung des Magnetfeldes und der Impulse von elektrischem Strom in der Membran veranlassen die Membran, abgestoßen zu werden und Druckwellen in den Patienten zu leiten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Membran anwendungsspezifisch geformt und so gekrümmt, dass divergierende, parallele oder konvergierende Wellen bereitgestellt werden.
Eine weitere Ausführungsform beschreibt eine Vielzahl von elektromagnetischen oder piezoelektrischen Wandlern, die am Körper des Patienten als eine phasengesteuerte Gruppierung angebracht werden. Elektromagnetische Wandler können Membranen enthalten, und piezoelektrische Wandler können piezoelektrische Kristalle enthalten. Jeder Wandler wird separat durch Strom- bzw. Spannungsimpulse mit Energie beaufschlagt.
Eine weitere Ausführungsform beschreibt die mehreren Wandler, die als konzentrische Ringe zu konfigurieren sind. Ein solcher Ring kann kontinuierlich sein oder kann aus diskreten Wandlern bestehen. Der Wandler kann zum Beispiel elektromagnetisch oder piezoelektrisch sein. Die Fläche der Ringe, die dem Patienten zugewandt sind, kann planar oder konisch sein. Das Fokussieren kann durch individuelle Energiebeaufschlagung (Auslösen) der Wandler gemäß jeweiligen Entfernungen der Wandler von der behandelten Region bewerkstelligt werden, so dass ein gleichzeitiges Eintreffen der Wellen an einer Fokalregion ermöglicht wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung kann anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen besser verstanden und gewürdigt werden, wobei in den Zeichnungen Folgendes zu sehen ist:
1 ist eine vereinfachte Schnittdarstellung eines Systems zur Erzeugung von, oder zur Behandlung mit, Druckwellen, das gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist und arbeitet.
2 ist eine vereinfachte Schnittdarstellung eines Systems zur Erzeugung von, oder zur Behandlung mit, Druckwellen, das gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist und arbeitet und eine phasengesteuerte Gruppierung von Wandlern verwendet.
3 ist eine vereinfachte Schnittdarstellung eines Systems zur Erzeugung von, oder zur Behandlung mit, Druckwellen, das gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist und arbeitet und eine Ringanordnung von Wandlern verwendet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wir wenden uns nun 1 zu, die ein System 10 zur Erzeugung von, oder zur Behandlung mit, Druckwellen veranschaulicht, das gemäß einer nicht-einschränkenden Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist und arbeitet.
Das System 10 enthält einen Stoßwellenwandler 12, das einen Stoßwellenerzeugungsabschnitt 14 und eine massive (nicht-fluide) Wandlerschnittstelle (Kopplungsschnittstelle) 16 enthält, die dafür ausgelegt ist, in Kontakt mit einem Gewebe 18 eines Patienten angeordnet zu werden. Der Stoßwellenerzeugungsabschnitt 14 des Stoßwellenwandlers 12 kann beispielsweise einen Elektroenergie-zu-Stoßwellenenergie-Konverter (zum Beispiel elektrohydraulisch, elektromagnetisch oder piezoelektrisch) enthalten, der Stoßwellen (Schalldruckimpulse) erzeugt. Die Wandlerschnittstelle 16 besteht bevorzugt aus einem elektrisch unbedenklichen und biokompatiblen Material, das einen mechanisch effizienten Abgleich von jeweiligen Schallimpedanzen des Patienten und des Wandlers erlaubt. Bevorzugt hat die Kopplungsschnittstelle 16 eine Schallimpedanz mindestens von der des Gewebes 18 und maximal von der des Stoßwellenerzeugungsabschnitts 14, ganz besonders bevorzugt nahe (innerhalb 20%) des geometrischen Mittels der zwei.
Die Schallimpedanz (Z) eines Materials ist als das Produkt seiner Dichte (p) und seiner Schallgeschwindigkeit (V) definiert, das heißt Z = p·V.

Die Schallimpedanz (Z) wird in Rayls (kg/(s·m²)] oder zweckmäßiger in MegaRayls (MRayls) gemessen. Die Z-Werte typischer biologischer Materialien sind folgende (Quelle: „Basics of Biomedical Ultrasound for Engineers”, im Internet veröffentlicht am 9. April 2010 und gefunden auf http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9780470561478.app1/pdf), gemessen in MRayls:

Wasser	1,48
Blut	1,66
Fett	1,38
Leber	1,69
Niere	1,65
Gehirn	1,60
Herz	1,64
Muskel (entlang der Fasern)	1,68
Muskel (quer zu den Fasern)	1,69
Haut	1,99
Auge (Linse)	1,72
Auge (Glaskörperflüssigkeit)	1,54
Knochen axial (Längswellen)	7,75
Knochen axial (Scherwellen)	5,32
Zähne (Dentin)	7,92
Zähne (Zahnschmelz)	15,95

Einige Aluminiumlegierungen haben einen Z-Wert von 17; Kupferlegierungen etwa 44 (diese Werte sind von http://www.ondacorp.com/images/Solids.pdf) entnommen. Zu möglichen Materialien für die Kopplungsschnittstelle 16 gehören beispielsweise Arten von Glas (Z-Wert im Bereich von 10–14 MRayls), Arten von ECCOSORB (bei der Firma Emerson & Cuming zu beziehen; Z-Wert im Bereich von 5–12 MRayls), Titan (Z-Wert etwa 27), Kunststoffe und Borcarbid (Z-Wert etwa 26).
Die Kopplungsschnittstelle kann mehrere kaskadierte Schichten enthalten, die jeweils eine solche Schallimpedanz aufweisen, dass eine adäquate Wellenausbreitung in der Kopplungsschnittstelle gewährleistet ist. Die Schicht, die den Patienten berührt, enthält eine Schallimpedanz nahe der des Patienten, um die Wellenreflexion an der Schnittstelle zum Patienten und die damit einhergehende Schädigung der Haut des Patienten zu minimieren.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform der Erfindung ist der Stoßwellenerzeugungsabschnitt 14 eine Membran, die aus einem elektrisch leitenden Material (zum Beispiel Kupfer- oder Aluminiumlegierung) besteht, oder eine Membran, die eine elektrisch leitende Spule enthält. Die Wandlerschnittstelle 16 ist eine dünne Schicht einer Kopplungsschnittstelle, die an der Außenfläche der Membran angebracht ist. Die Oberfläche des Wandlers 12 kann an der Oberfläche des Gewebes 18 dergestalt angebracht werden, dass die Entfernung der Membran 14 von der Oberfläche des Gewebes 18 einige wenige Millimeter (zum Beispiel 2–20 mm) nicht übersteigt.
Der Stoßwellenerzeugungsabschnitt (die Membran) 14 ist dafür konfiguriert, mit einem Magneten 20 zu kommunizieren, der ein Magnetfeld in der Membran 14, parallel zur Außenfläche der Membran 14, induziert. Der Stoßwellenerzeugungsabschnitt (Membran) 14 ist außerdem dafür konfiguriert, mit einem Impulsgeber (einem elektrischen Impulsgenerator) 22 zu kommunizieren. Der Impulsgeber 22 gibt Impulse von elektrischem Strom aus. Die Ausrichtung des Stroms verläuft parallel zur Außenfläche des Stoßwellenerzeugungsabschnitts (der Membran) 14 und allgemein nicht parallel zu dem Magnetfeld in der Membran 14. Der Stoßwellenerzeugungsabschnitt (die Membran) 14 ist dafür konfiguriert, in Reaktion auf die Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld und den Stromimpulsen in der Membran 14 die Kopplungsschnittstelle 16 abzustoßen und Druckimpulse an die Kopplungsschnittstelle 16 zu übertragen.
Die Membran 14 kann flach sein, aber die Erfindung ist nicht auf diese Form beschränkt, und im Allgemeinen kann die Membran 14 mindestens teilweise konkav, planar oder konvex sein.
Der Magnet 20 kann ein Elektromagnet sein, der mindestens eine Elektromagnetinduktionsspule 24 enthält. In einer Ausführungsform gibt der Impulsgeber 22 Stromimpulse an die Membran 14 durch Induktion von mindestens einer Impulsgeber-Induktionsspule 26. In einer weiteren Ausführungsform gibt es eine oder mehrere gemeinsame Induktionsspulen (24 oder 26), und der Impulsgeber 22 gibt die Stromimpulse an die Membran 14 durch Induktion von der oder den gemeinsamen Induktionsspulen aus. Die Induktionsspulen (24 oder 26 oder die gemeinsame Induktionsspule) können Spulen in einer oder mehreren Schichten einer oder mehrerer gedruckter Leiterplatten sein.
In einer nicht-einschränkenden Ausführungsform der Erfindung kombiniert das System 10 den Stoßwellenwandler 12 mit einem oder mehreren weiteren Wandlern 28 zum Zuführen von Energie, wie zum Beispiel einer optischen Energie, einer Ultraschallenergie, einer HF-Energie, einer magnetischen Energie, einem Mikrowellenenergiegenerator und/oder einem Generator für mechanische Energie (zum Beispiel eine Feder oder Oszillationsmasse). Die Zufuhr der zusätzlichen Energie wird mit den Stromimpulsen synchronisiert, die durch den Impulsgeber 22 oder die Steuereinheit (Sequenzierer) 23 (2) ausgegeben werden, die mit den Wandlern (der Steuereinheit im Fall eines piezoelektrischen Wandler) kommunizieren. Ein Bildgeber 30 kann zum Zweck der Bildgabe des Einleitens der Stoßwellen in das Gewebe bereitgestellt werden.
Wir wenden uns nun 2 zu. In der Ausführungsform von 1 sind die von dem einzelnen Wandler 12 ausgehenden Stoßwellen nicht unbedingt fokussiert. In der Ausführungsform von 2 kann das Fokussieren durch mehrere Wandler 12 bewerkstelligt werden, die als eine phasengesteuerte Gruppierung konfiguriert sind. Die Wandler 12 werden jeweils gemäß einer zeitgesteuerten Abfolge so mit Energie beaufschlagt, dass ein gleichzeitiges Eintreffen der Wellen von den jeweiligen Wandlern an einer gewünschten Fokalregion gewährleistet ist. Oder anders ausgedrückt: Der Impulsgeber 12 gibt die elektrischen Stromimpulse an die Stoßwellenwandler 12 zu kontrollierten Auslöserzeiten aus.
Wir wenden uns nun 3 zu. In dieser Ausführungsform sind mehrere Wandler 12 als konzentrische Ringe angeordnet, entweder als kontinuierlicher Ring oder aus diskreten Wandlern. Die Wandler können zum Beispiel elektromagnetisch oder piezoelektrisch sein. Die Fläche der Ringe, die dem Patienten zugewandt ist, kann planar oder konisch sein.
Das Fokussieren für die phasengesteuerte Gruppierung der 2 oder 3 kann durch individuelle Energiebeaufschlagung (Auslösung) der Wandler gemäß jeweiligen Entfernungen der Wandler von der behandelten Region so bewerkstelligt werden, dass ein gleichzeitiges Eintreffen der Wellen an einer Fokalregion sichergestellt ist.
Die folgenden Parameter werden definiert:

T_z: = die Zeit des gleichzeitigen Eintreffens der jeweiligen Wellen an der Fokalregion
T_i: = die Zeit des Energiebeaufschlagungsimpulses, der dem i-ten Wandler zugeordnet ist
D_i: = die Entfernung zwischen dem i-ten Wandler und der Fokalregion, und
C_i: = die durchschnittliche Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle, die dem i-ten Wandler zugeordnet ist.

T_i ist dann gegeben durch: T_i = T_z – D_i/C_i.
Die augenblickliche Ausbreitungsgeschwindigkeit kann während der Ausbreitung gemäß dem Gewebe, durch das sich eine Welle ausbreitet, variieren. Die Entfernung D_i und das zugehörige Gewebe (zum Berechnen der durchschnittlichen Ausbreitungsgeschwindigkeit C_i) lassen sich zum Beispiel anhand einer 3D-Bildgabe des Patienten oder durch akustische Messung der Entfernung zwischen einem Wandler und der behandelten Region bestimmen.
3 veranschaulicht außerdem, dass das Fokussieren bewerkstelligt werden kann, indem man die massive Kopplungsschnittstelle in eine Kuppelform bringt oder krümmt oder zu einer Linse formt (zum Beispiel konkav oder konvex).

Claims

System (10), das an einer Oberfläche eines Gewebes (18) eines Patienten angebracht werden kann, um Druckimpulse an das Gewebe (18) anzulegen, wobei das System (10) gekennzeichnet ist durch: einen Stoßwellenwandler (12), der einen Stoßwellenerzeugungsabschnitt (14) und eine massive Wandlerschnittstelle (16) umfasst, die dafür ausgelegt ist, ein Gewebe (18) eines Patienten direkt zu berühren, wobei der Stoßwellenerzeugungsabschnitt (14) einen Elektroenergie-zu-Stoßwellenenergie-Konverter umfasst, der dafür geeignet ist, Impulse von Druckwellen zu generieren, und wobei die Wandlerschnittstelle (16) ein elektrisch unbedenkliches und biokompatibles Material umfasst, das dafür ausgelegt ist, die Stoßwellen von dem Stoßwellenerzeugungsabschnitt (14) zu dem Gewebe (18) zu übertragen; einen Magneten (30), der dafür geeignet ist, ein Magnetfeld in dem Stoßwellenerzeugungsabschnitt (14) zu induzieren; und einen Impulsgeber (22), der dafür geeignet ist, elektrische Stromimpulse an den Stoßwellenerzeugungsabschnitt (14) auszugeben, wobei der Stoßwellenerzeugungsabschnitt (14) Stoßwellen in Reaktion auf das Magnetfeld und die elektrischen Stromimpulse erzeugt.
System (10) nach Anspruch 1, wobei die Wandlerschnittstelle (16) eine Schallimpedanz aufweist, die nicht niedriger als die des Gewebes (18) und nicht höher als die des Stoßwellenerzeugungsabschnitts (14) ist.
System (10) nach Anspruch 1, wobei die Schallimpedanz der Wandlerschnittstelle (16) innerhalb von 20% eines geometrischen Mittels der Schallimpedanzen des Gewebes (18) und des Stoßwellenerzeugungsabschnitts (14) liegt.
System (10) nach Anspruch 1, wobei der Stoßwellenerzeugungsabschnitt (14) eine Membran (14) umfasst, die aus einem elektrisch leitenden Material besteht.
System (10) nach Anspruch 1, wobei der Stoßwellenerzeugungsabschnitt (14) eine Membran (14) umfasst, die eine elektrisch leitende Spule umfasst.
System (10) nach Anspruch 1, wobei eine Dicke der Wandlerschnittstelle (16) 10 mm nicht übersteigt.
System (10) nach Anspruch 1, wobei der Magnet (30) dafür geeignet ist, das Magnetfeld parallel zu einer Außenfläche des Stoßwellenerzeugungsabschnitts (14) zu induzieren.
System (10) nach Anspruch 1, wobei die elektrischen Stromimpulse parallel zu einer Außenfläche des Stoßwellenerzeugungsabschnitts (14) und nicht parallel zu dem Magnetfeld ausgerichtet sind.
System (10) nach Anspruch 1, wobei der Stoßwellenerzeugungsabschnitt (14) mindestens teilweise konkav, planar oder konvex ist.
System (10) nach Anspruch 1, wobei der Impulsgeber (22) dafür geeignet ist, die elektrischen Stromimpulse durch Induktion auszugeben.
System (10) nach Anspruch 1, der des Weiteren mindestens einen zusätzlichen Energiewandler (28) umfasst, der dafür geeignet ist, zusätzliche Energie auszugeben, die mindestens eines von optischer, Ultraschall-, HF-, magnetischer, Mikrowellen- und mechanischer Energie ist, und wobei die Zufuhr der zusätzlichen Energie mit den durch den Impulsgeber (22) ausgegebenen elektrischen Stromimpulsen synchronisiert wird.
System (10) nach Anspruch 1, das eine Gruppierung von Stoßwellenwandlern (12) nach Anspruch 1 umfasst, wobei der Impulsgeber (22) dafür geeignet ist, die elektrischen Stromimpulse an die Stoßwellenwandler (12) zu kontrollierten Auslöserzeiten so auszugeben, dass die Druckwellen gleichzeitig an einer gemeinsamen Fokalregion eintreffen, wobei: T_z = die Zeit des gleichzeitigen Eintreffens der jeweiligen Wellen an der Fokalregion T_i = die Zeit des Energiebeaufschlagungsimpulses, der dem i-ten Wandler zugeordnet ist D_i = die Entfernung zwischen dem i-ten Wandler und der Fokalregion, und C_i = die durchschnittliche Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle, die dem i-ten Wandler zugeordnet ist, und T_i gegeben ist durch: T_i = T_z – D_i/C_i.
System (10), das an einer Oberfläche eines Gewebes (18) eines Patienten angebracht werden kann, um Druckimpulse an das Gewebe (18) anzulegen, wobei das System (10) Folgendes umfasst: eine Gruppierung von Stoßwellenwandlern (12), wobei jeder Wandler einen Stoßwellenerzeugungsabschnitt (14) und eine massive Wandlerschnittstelle (16) umfasst, die dafür ausgelegt ist, ein Gewebe (18) eines Patienten direkt zu berühren, wobei der Stoßwellenerzeugungsabschnitt (14) einen Elektroenergie-zu-Stoßwellenenergie-Konverter umfasst, der dafür geeignet ist, Impulse von Druckwellen zu generieren, und wobei die Wandlerschnittstelle (16) ein elektrisch unbedenkliches und biokompatibles Material umfasst, das dafür ausgelegt ist, die Stoßwellen von dem Stoßwellenerzeugungsabschnitt (14) zu dem Gewebe (18) zu übertragen wobei der Stoßwellenerzeugungsabschnitt (14) einen piezoelektrischen Stoßwellenwandler (12) umfasst, und wobei die Wandler so gesteuert werden, dass jeweilige Stoßwellen gleichzeitig an einer gemeinsamen Fokalregion eintreffen, wobei: T_z = die Zeit des gleichzeitigen Eintreffens der jeweiligen Wellen an der Fokalregion T_i = die Zeit des Energiebeaufschlagungsimpulses, der dem i-ten Wandler zugeordnet ist D_i = die Entfernung zwischen dem i-ten Wandler und der Fokalregion, und C_i = die durchschnittliche Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle, die dem i-ten Wandler zugeordnet ist, und T_i gegeben ist durch: T_i = T_z – D_i/C_i.
System (10) nach Anspruch 12, wobei die Gruppierung als ein Ring angeordnet ist.
System (10) nach Anspruch 13, wobei die Gruppierung als ein Ring angeordnet ist.
Verfahren zum Anlegen von Druckimpulsen an das Gewebe (18), wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Anbringen eines Stoßwellenwandlers (12) nach Anspruch 1 an dem Gewebe (18) eines Patienten; und Verwenden des Stoßwellenerzeugungsabschnitts (14) zum Erzeugen von Stoßwellen durch die Wandlerschnittstelle (16) zu dem Gewebe (18).
Verfahren nach Anspruch 16, das das Verwenden einer Gruppierung von Stoßwellenwandlern (12) nach Anspruch 12 und das Steuern der Wandler in einer solchen Weise umfasst, dass die jeweiligen Stoßwellen gleichzeitig an einer gemeinsamen Fokalregion eintreffen, wobei: T_z = die Zeit des gleichzeitigen Eintreffens der jeweiligen Wellen an der Fokalregion T_i = die Zeit des Energiebeaufschlagungsimpulses, der dem i-ten Wandler zugeordnet ist D_i = die Entfernung zwischen dem i-ten Wandler und der Fokalregion, und C_i = die durchschnittliche Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle, die dem i-ten Wandler zugeordnet ist, und T_i gegeben ist durch: T_i = T_z – D_i/C_i.