DE19609019A1 - Vorrichtung zum Einwirken auf ein Objekt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einwirken auf ein Objekt, insbesondere ei­ nen Lithotripter zum Zertrümmern von Körperkonkrementen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 43 13 768 ist eine Vorrichtung zur Steinzertrümmerung im medizini­ schen Bereich bekanntgeworden. Dieses Prinzip der Steinzertrümmerung basiert auf dem Stoßprinzip, wobei ein durch eine Impulserzeugungseinrichtung beschleunigter Massekörper in Richtung auf ein Ende einer Stoßsonde bzw. eines Stoßrohres be­ schleunigt wird. Das freie Ende des Stoßrohres wird zur Bearbeitung von Objekten, ins­ besondere beim Einwirken auf ein Körperkonkrement, an das Objekt herangeführt. Durch den Stoß des Massekörpers an dem in einem Gehäuse angeordneten zweiten Ende der Stoßsonde wird die mitgeführte Energie auf die Stoßsonde übertragen. Diese Energie wandelt sich in eine Längsbewegung in Richtung auf das Körperkonkrement und in Schwingungsenergie um. Die Sondenspitze wirkt auf das Objekt ein und führt zur Zertrümmerung bzw. zur Abtragung von Material. Gleichzeitig treten die beim Stoß erzeugten Wellen, die die Sonde in Richtung auf das Objekt durchlaufen, an dem freien Ende der Sonde aus und wirken ebenfalls auf das Objekt ein.

Des weiteren ist zum Einwirken auf ein Objekt, insbesondere zur Zertrümmerung von Körperkonkrementen, eine Vorrichtung bekannt, die mit elektrohydraulischen Druck­ wellen arbeitet. Derartige Vorrichtungen weisen eine Sonde auf, die aus zwei Elektro­ den besteht. Das freie Ende der Sonde wird zum Einwirken auf ein Objekt an dieses herangeführt. Durch die Erzeugung von elektrohydraulischen Druckwellen durch eine Funkenzündung bzw. Funkenentladung zwischen den Elektronen wird eine Druck- bzw. Stoßwelle erzeugt, um auf das Objekt einzuwirken.

Die nach dem Stoßprinzip arbeitende Vorrichtung mit einer Impulserzeugungseinrich­ tung weist den Vorteil auf, daß eine Bearbeitung von Körperkonkrementen ohne Beschädigung benachbarten Gewebes gegeben ist, jedoch kann in Abhängigkeit der Härte des Steines eine etwas längere Einwirkdauer bzw. Bearbeitungsdauer gegeben sein. Die Vorrichtung zum Einwirken auf ein Objekt, die nach dem elektrohydraulischen Prinzip arbeitet, weist den Vorteil auf, daß eine aufgesteilte Druckwelle erzeugt wird, die innerhalb kürzester Zeit zur Zertrümmerung der Konkremente führt, jedoch nach längerer Betriebsdauer weist das Sondenende eine Abnützung auf, wodurch der Wir­ kungsgrad verringert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Einwirken auf ein Ob­ jekt, insbesondere zur Zertrümmerung von Körperkonkrementen, zu schaffen, mit der eine schnelle und hochwirksame Bearbeitung mit einer einfachen und praktikablen Aus­ bildung der Impulserzeugungseinrichtung und der Sonde erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die wahlweise Kombination des Bearbeitungsverfahrens zum Einwirken auf ein Objekt kann eine optimale Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten erfolgen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Vorrichtung vorzugsweise eines Lithotrip­ ters zum Zertrümmern von Körperkonkrementen kann die Bearbeitung eines Objektes durch elektrohydraulische Druckwellen oder durch die Stoßeinwirkung auf ein Objekt, bei der gleichzeitig stoßwellenförmige Schwingungen übertragen werden oder die Kom­ bination der beiden Bearbeitungsprinzipien erfolgen. Dadurch kann eine Anpassung an zu zertrümmernde Konkremente erfolgen, die in Größe, Härte, Lage und Position un­ terschiedlich sein können. Bei beispielsweise eher lose in der Blase, Galle, Niere, dem Ureter oder dergleichen sitzenden Konkrementen kann bevorzugt auf das Bearbei­ tungsprinzip mittels elektrohydraulischer Stoßwellen zurückgegriffen werden. Sofern das Körperkonkrement fester in den Harnwegen sitzen sollte, kann bevorzugt nur das Stoßprinzip durch die Impulserzeugungseinrichtung, die eine Längsbewegung der Stoßsonde und eine stoßwellenförmige Bewegung erzeugt, eingesetzt werden. Die Bearbeitung kann auch durch eine teilweise Beaufschlagung mit elektrohydraulischen Druckwellen erfolgen. In einer Vielzahl von Einsatzfällen kann sich also auch eine zeit­ lich begrenzte Kombination der beiden Arbeitsprinzipien als vorteilhaft erweisen.

Durch die Kombination der beiden Bearbeitungsprinzipien kann eine Erhöhung der Wir­ kung zur Einwirkung auf ein Objekt geschaffen sein, wodurch geringere Bearbeitungs­ zeiten erzielt werden können. Darüber hinaus kann insbesondere bei der Bearbeitung von Körperkonkrementen eine Zertrümmerung in abgangsfähige bzw. absaugbare kleine Stücke erfolgen.

Eine derartige Vorrichtung ist nicht nur auf die Ausbildung eines Lithotripters zur Zertrümmerung von Körperkonkrementen beschränkt. Vielmehr kann diese Vorrichtung auch zum Einwirken auf Gewebe im medizinischen Bereich eingesetzt werden. Eben­ falls können mit einer derartigen Vorrichtung auch anderweitige Materialien bearbeitet werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 2 gegeben. Durch die Zündung der Elektroden zur Funkenentladung während der Längsbewegung in Richtung auf das Objekt kann eine Verstärkung der Druckwelle und somit eine wesentliche Erhöhung der Wirkung erzielt werden. Unmittelbar nach der Zündung wird durch Funkenentladung eine Druckwelle erzeugt, wobei hinter der Druck­ welle ein sogenannter counter-jet beziehungsweise ein jet-stream erzeugt wird, der ebenfalls auf das Objekt zugerichtet ist. Durch die Sondenbewegungsrichtung auf das Objekt hinzu, kann eine Verstärkung der elektrohydraulischen Wirkung erzielt werden. Dabei ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Sonde nur an das Objekt herangeführt wird, jedoch am Scheitelpunkt der Vorwärtsbewegung der Sonde das Objekt durch die gleichzeitige Wirkung der elektrohydraulischen Zündung nicht treffen kann. Bei lose sitzenden Steinen erweist sich als vorteilhaft, wenn das freie Ende der Sonde nicht auf das Objekt einwirkt. Somit bewirkt also die Bewegung der Sonde in Längsrichtung, die durch den Stoß erzeugt wird, vornehmlich eine Verstärkung der elektrohydraulischen Druckwelle und des counter-jets, so daß durch diese Kombination eine Erhöhung der Wirkung erzielt werden kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist durch die Merkmale des An­ spruchs 3 gegeben. Hierbei ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß am Scheitelpunkt der Längsbewegung des freien Endes der Sonde die elektrohydraulische Druckwelle durch Zündung erzeugt wird. Diese Arbeitstechnik kann sich bei sehr harten und fest­ sitzenden Steinen als vorteilhaft erweisen. Das freie Ende der Sonde wird dabei an das Objekt herangeführt, so daß nach dem Stoß die Spitze der Sonde in das Objekt ein­ dringt. Dadurch kann die elektrohydraulisch erzeugte Druckwelle unmittelbar unter der Oberfläche in das Objekt einfallen, wodurch eine sehr gute Zertrümmerung erzielt wer­ den kann. Auch wenn das freie Ende der Sonde nicht in das Objekt eindringt, wird zunächst erreicht, daß die elektrohydraulisch erzeugte Druckwelle unmittelbar vor oder auf dem Objekt erzeugt wird. Die Druckwelle fällt in das Objekt ein. Durch eine Refle­ xion der durchgehenden Welle vor Austritt aus dem Konkrement kann eine Zugwelle rücklaufend erzeugt werden, so daß wiederum eine Zertrümmerungswirkung gegeben ist. Durch die beschädigte Oberfläche wird das Eindringen von Druckwellen in das Objekt erleichtert bzw. führt zu einer schnelleren Zertrümmerung des Objekts.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist durch die Merkmale des An­ spruchs 4 gegeben. Bei dieser Arbeitsfolge von der Erzeugung der Längsbewegung und Einwirkung auf das Objekt durch das freie Sondenende und der Erzeugung einer elektrohydraulischen Druckwelle laufen im wesentlichen dieselben Prozesse wie bei der vorteilhaften Ausführungsform gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 ab. Bei dieser Ausführungsform ist des weiteren der Vorteil gegeben, daß hier ein besonderes Ein­ satzgebiet für festsitzende Steine gegeben ist, die beispielsweise aufgrund ihrer Größe oder ihres Anwachsens in der Niere, Galle, Blase oder dergleichen in gewissem Maße ortsfest gehalten werden. Dadurch kann durch die Zeitverzögerung nach dem Einwir­ ken des freien Sondenendes auf das Objekt eine elektrohydraulische Druckwelle in das Objekt einfallen und einwirken, ohne daß es zur Schädigung des umliegenden Ge­ webes kommen kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist durch die Merkmale des An­ spruchs 5 gegeben. Bei dieser Ausführungsform führt die Stoßsonde, die durch ein Stoßrohr und einer darin angeordneten Elektrode ausgebildet ist, gemeinsam eine Längsbewegung aus. Dadurch können einerseits sowohl das Stoßrohr als auch die Elektrode auf das Objekt einwirken und andererseits eine optimale Zündung zwischen Elektrode und Stoßrohr, das ebenfalls als zweite Elektrode ausgebildet ist, erfolgen.

Eine alternative Ausführungsform einer Stoßsonde ist durch die Merkmale der Ansprüche 6 und 7 gegeben. Wahlweise kann in Abhängigkeit von bestimmten Anwen­ dungsfällen sowohl nur das Stoßrohr als auch nur die Elektrode eine Längsbewegung ausführen, wobei die jeweils komplementären Teile zu dem Gehäuse fest angeordnet bzw. verbunden sein können.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist durch die Merkmale des An­ spruchs 8 gegeben. Dadurch kann ermöglicht sein, daß das Stoßrohr zur Elektrode re­ lativ bewegbar ist, was bedeutet, daß beispielsweise zunächst eine Längsbewegung des Stoßrohres mit einer zeitverzögerten Längsbewegung der Elektrode erzeugt wird. Dies kann ebenso umgekehrt und in beliebigen Zeitabständen bzw. Intervallen zuei­ nander erfolgen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ist durch die Merkmale des Anspruchs 9 gegeben. Durch den Einsatz von mehreren Elektroden kann eine Erhöhung der elektrohydrauli­ schen Druckwellen erzeugt werden. Darüber hinaus können die Elektroden wahlweise untereinander zur Zündung mit Spannung beaufschlagt werden, so daß die Standzeit erhöht werden kann.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 10 gegeben. Dadurch kann eine einfache und kostengünstige Ausgestaltung der Stoßsonde erzielt werden.

Durch die Merkmale des Anspruchs 11 kann vorteilhafterweise erreicht werden, daß die zertrümmerten Teile abgesaugt werden können, so daß diese nicht an dem Bearbei­ tungsort zurückbleiben. Dies ist insbesondere bei Körperkonkrementen von Bedeutung, da dies anwachsende Steine sind. Sofern diese nicht vollständig aus dem Nieren- und Blasenbereich entfernt werden, würde das zertrümmerte Körperkonkrement wieder an­ wachsen können.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 12 ist eine Längsbewegung der Stoßsonde im Bereich zwischen 0,5 und 3 mm gegeben. Da­ durch kann bei der bewußten Einwirkung des freien Endes der Stoßsonde auf das Ob­ jekt mit hinreichender Sicherheit gewährleistet sein, daß ein Auftreffen auf dem Objekt gegeben ist. Andererseits kann eine sehr geringe Längsbewegung bewirkt werden, so daß beispielsweise bei der Verwendung als Lithotripter nur eine elektrohydraulische Druckwelle auf das Körperkonkrement einwirkt, wobei die Längsbewegung des freien Sondenendes eine Verstärkung der elektrohydraulischen Wirkung ermöglicht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist durch die Merkmale des An­ spruchs 13 gegeben. Dadurch kann eine relativ exakte Zündung zur Erzeugung der elektrohydraulischen Druckwelle ermöglicht sein, so daß in Abhängigkeit der aufgezeig­ ten Alternativen gemäß den Ansprüchen 2, 3 und 4 die erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend eingestellt werden kann.

Durch die Merkmale des Anspruchs 14 kann erzielt werden, daß eine einfache und ko­ stengünstige Impulsübertragungseinrichtung vorgesehen ist, die nicht unter Zwischen­ schaltung eines weiteren Übertragungsmediums mit ihrem Massekörper unmittelbar auf das in dem Gehäuse angeordnete Sondenende trifft, um die Impulse bzw. die Energie auf die Stoßsonde zu übertragen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem Merkmal des Anspruchs 15 ist eine einfache Anschlußtechnik und Ausbildung der Stoßsonde ermöglicht. Die Kontaktmittel sind vorteilhafterweise als Schnellverbindungselemente ausgebildet, so daß die elektrischen Versorgungsleitungen einfach anschließbar und lösbar an der Stoßsonde anbringbar sind. Dies ist insbesondere bei der Reinigung und Sterilisation als auch beim Austausch der Stoßsonden von Vorteil.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 16 ist vorgesehen, daß der Massekörper während seiner Beschleunigungsphase die Stoßsonde in Richtung auf das einzuwirkende Objekt schiebt. Nachdem der beschleu­ nigte Massekörper an einer Anschlagfläche des Gehäuses abgebremst wird, kann das Stoßrohr von dem Massekörper abheben und zumindest teilweise in Richtung auf das einzuwirkende Objekt bewegt werden. Dadurch kann auf das Objekt mit einer reinen Stoßbewegung und einer dieser Stoßbewegung vorauseilenden, überlagernden oder nacheilenden Druckwelle eingewirkt werden.

Durch die Merkmale des Anspruchs 17 wird erreicht, daß die Aufprallfläche der Stoßsonde in eine Ausgangsposition nach jeder Längsbewegung zurückgeführt wird, bei der der Massekörper in einer hinteren Hubendstellung in der Massekörperführung liegt. Dadurch kann sichergestellt sein, daß bei der Beschleunigung des Massekörpers bereits ein Anliegen desselben an der Aufprallfläche der Stoßsonde gegeben ist, so daß die Stoßsonde ohne einen Impuls oder Aufprall des Massekörpers auf die Auf­ prallfläche in Richtung auf das einzuwirkende Objekt bewegt beziehungsweise geführt werden kann.

Bei dieser alternativen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß den Merkmalen 16 oder 17 kann die Erzeugung der elektrohydraulischen Druckwelle ebenso gemäß den unterschiedlichen Zeitpunkten gemäß den Merkmalen der Ansprüche 2, 3 und 4 erfol­ gen. Darüber hinaus kann ebenso vorgesehen sein, daß die Elektrode und das Stoßrohr relativ beliebig zueinander bewegbar oder fest angeordnet sein können.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Massekörper und die Stoßsonde einstückig ausgebildet sind dadurch kann die Stoßsonde entsprechend der Beschleunigung des Massekörpers in Richtung auf das einzuwirkende Objekt bewegt werden. Diese Bewegung in Längsrichtung kann gemäß den Merkmalen der Ansprüche 2, 3 und 4 eine Überlagerung einer elektrohydrauli­ schen Druckwelle gegeben sein. Bei dieser Ausführungsform kann ebenso vorgesehen sein, daß das Stoßrohr oder die zumindest eine Elektrode mit dem Massekörper fest verbunden ist, wobei die Elektrode beziehungsweise das Stoßrohr zu den fest angeord­ neten Teilen beweglich ausgebildet sein kann.

In der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungs­ beispiel der Erfindung angegeben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Die Vorrichtung umfaßt als Hauptbestandteile ein Steuergerät 11 und ein Handstück 10, in dem eine Impulserzeugungseinrichtung 12 und eine Stoßsonde 13 angeordnet sind. Der Aufbau und die Funktion der Vorrichtung gemäß Fig. 1 entspricht der in der Figurenbeschreibung beschriebenen Vorrichtung gemäß der Patentanmeldung P 195 10 920. Von dieser Ausführungsform abweichend ist vorliegend eine Stoßsonde 13 gemäß der Erfindung zur Einwirkung auf ein Objekt mittels einer elektrohydrauli­ schen Druckwelle und/oder einer Längsbewegung als auch der Übermittlung von durch den Stoßimpuls erzeugten impulsförmigen Bewegungen vorgesehen.

Die Stoßsonde 13 weist am linken Ende eine Aufprallfläche 14 auf, an der sich ein zy­ lindrischer Abschnitt 40 anschließt, der in einer Führung 29 des Gehäuses 28 läuft. Die Stoßsonde 13 weist einen Sondenfuß 31 auf, der einen Ringabschnitt 32 aufweist, der gegenüber einem hülsenförmigen Abschnitt 51 einen vergrößerten Durchmesser auf­ weist. Zwischen dem Ringabschnitt 32 und einer mit dem Gehäuse 28 verbundenen Überwurfmutter 30 ist ein elastisches Dämpfungselement 39 angeordnet, das vorzugs­ weise aus Silikon ausgebildet ist. In Abhängigkeit der Härte dieses Dämpfungsele­ mentes 39 kann die Längsbewegung der Stoßsonde 13 bestimmbar sein. Dieses Dämpfungselement 39 kann auch in Abhängigkeit der Anwendung ausgetauscht und angepaßt werden. Dies bedeutet beispielsweise, daß bei einem sehr harten Gummi eine geringe Längsbewegung erzielbar ist, wodurch der Anteil der stoßwellenförmigen Schwingung größer ist als bei einem sehr nachgiebigen Dämpfungselement 39, bei dem ein Großteil der durch den Stoß übertragenen Energie in die Längsbewegung um­ gesetzt wird.

In dem hülsenförmigen Abschnitt 51 der Stoßsonde 13 ist ein Stoßrohr 52 eingebracht. Dieses Stoßrohr 52 ist als Hohlzylinder ausgebildet, in dem eine Elektrode 53 ange­ ordnet ist. Sowohl das Stoßrohr 52 als auch die Elektrode 53 weisen den aufeinander zugerichteten Flächen eine Isolierung bzw. eine dicke Isolierungsschicht auf. Die Elek­ trode 53 endet an dem freien Ende 54 der Stoßsonde 13 vorteilhafterweise bündig mit dem Stoßrohr 52. Alternativ kann vorgesehen sein, daß die Elektrode 53 gegenüber dem Stoßrohr 52 nach vorne herausragt oder innerhalb des Stoßrohres 52 angeordnet ist.

Das Stoßrohr 52 ist mit dem hülsenförmigen Abschnitt 51 leitend verbunden. In dem Hülsenabschnitt 51 ist eine Durchgangsbohrung vorgesehen, durch die eine An­ schlußleitung 56 führt, die mit der Elektrode 53 verbunden ist. Des weiteren ist an dem Außenumfang des hülsenförmigen Abschnitts 51 eine weitere Verbindungsleitung 57 anbringbar. Hier können vorteilhafterweise - wie auch für die Verbindungsleitung 56 - Schnellverbindungselemente 58, 59 vorgesehen sein, die durch einfache Rast- und Schnappelemente ausgebildet sind und eine Durchkontaktierung ermöglichen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß die Kontaktelemente 58, 59 für die Verbindungs- bzw. Versorgungsleitung 51, 52 in dem Gehäuse vorgesehen sind, so daß beispielsweise das linke Ende des Sondenfußes 31 mit derartigen Kontaktierungs­ mitteln ausgebildet ist, um unabhängig von einer Längsbewegung der Stoßsonde 13 eine elektrisch leitende Verbindung zu schaffen. Des weiteren ist denkbar, daß die elektrisch leitende Verbindung über den Massekörper 16 erfolgt. Die Verbindungsleitun­ gen 56, 57 weisen an ihrem gegenüberliegenden Ende ein Anschlußstück auf, das an der Steuereinheit 11 anschließbar ist. Parallel dazu kann auf die Verbindungsleitung 20 zur Impulserzeugungseinrichtung 12 anschließbar sein.

Das in Fig. 1 dargestellte Stoßrohr 52 kann einen Durchmesser zwischen 0,5 und 3 mm aufweisen. Dabei kann sowohl die beispielhaft dargestellte Ausführungsform mit einer fest in dem Stoßrohr 52 angeordneten Elektrode 53 vorgesehen sein. Ebenso können auch zwei oder mehrere Elektroden 53 in dem Stoßrohr 52 angeordnet sein, wobei das Stoßrohr 52 wiederum alternativ als Gegenpol der Elektroden 53 oder als nicht lei­ tendes Element ausgebildet sein kann, so daß die zwischen den zwei oder mehreren angeordneten Elektroden 53 eine Zündung erfolgen kann, durch die eine elektrohy­ draulische Druckwelle erzeugt wird.

Nach einer weiteren alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß die Elek­ trode 53 gegenüber dem Stoßrohr 52 und dem Sondenfuß 31 fest zum Gehäuse 28 an­ geordnet ist. Ebenso ist auch die kinematische Umkehrung möglich. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, daß die Elektrode 53 und das Stoßrohr 52 beide bewegbar und auch relativ zueinander bewegbar ausgebildet sind, so daß diese Elektrode 53 bei­ spielsweise ebenfalls einen Teil der Aufprallfläche 14 bilden kann. Dabei kann vorgese­ hen sein, daß beispielsweise zunächst der Massekörper 16 auf eine Aufprallfläche des Stoßrohres 52 trifft und in einem kurzen Zeitabstand dazu auf eine Aufprallfläche der Elektrode 53 auftrifft. Dadurch kann eine stufenförmige Vorwärtsbewegung gegeben sein, wobei beim Auftreffen des Massekörpers 16 auf der Aufprallfläche der Elektrode 53 gleichzeitig eine elektrische Durchkontaktierung stattfinden kann, so daß eine Fun­ kenentladung bewirkt wird. Durch den Abstand des zeitlichen Aufeinandertreffens kann bestimmt werden, zu welchem Zeitpunkt während der Längsbewegung der Stoßsonde 13 in Richtung auf das Objekt eine Erzeugung einer elektrohydraulischen Druckwelle bzw. Stoßwelle erfolgen soll. Ebenso kann die Relativbewegung auch umgekehrt erfolgen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in Abhängigkeit der Ausbildung der Stoßsonde 13 in vielfältiger Art und Weise eingesetzt und verwendet werden. Als be­ sonders vorteilhaft wird der Einsatz der Vorrichtung angesehen, bei der das Stoßrohr 52 fest zum Sondenfuß 31 angeordnet ist und die Elektrode 53 ihrerseits im Stoßrohr 52 vorgesehen ist. Dabei ist folgende vorteilhafte Arbeitsweise zum Zertrümmern von Körperkonkrementen vorgesehen:
Das freie Ende 54 der Stoßsonde 13 wird an das zu zertrümmernde Körperkonkrement herangeführt und mit Abstand zum Körperkonkrement positioniert. Anschließend wird beispielsweise über einen Fußschalter die Impulserzeugungseinrichtung 12 über die Steuereinrichtung 11 betätigt, wodurch zunächst der Massekörper 16 beschleunigt wird, um auf der Aufprallfläche 14 der Stoßsonde 13 aufzutreffen. Die durch den Stoß erzeugte Impulsänderung bewirkt, daß die Stoßsonde 13 eine Längsbewegung in Richtung auf das Körperkonkrement ausführt. Des weiteren wird ein Teil der von dem Massekörper 16 übertragenen Energie in Wellenteile umgesetzt, wodurch impuls­ förmige Verläufe der Wellen erzeugt werden. Während dieser Längsbewegung der Stoßsonde 13 in Richtung auf das Körperkonkrement wird durch Funkenüberschlag zwischen der Elektrode 53 und dem Stoßrohr 52 eine Druckwelle erzeugt. Diese Druck­ welle läuft in Richtung auf das Körperkonkrement. Durch die durch Funkenentladung erzeugte Druckwelle wird gleichzeitig ein sogenannter counter-jet erzeugt, der ebenfalls in Richtung auf das Körperkonkrement zu läuft.

Ein sogenannter counter-jet kann unter bestimmten Umständen entstehen. Nachdem durch Funkenentladung eine Druckwelle beziehungsweise Schockwelle erzeugt wurde, bildet sich hinter dieser ein Unterdruck, so daß in der zwischen dem freien Ende des Stoßrohrs und dem Konkrement sich befindenden Flüssigkeit ein quasi Hohlraum ent­ steht. Diese Kavität wächst soweit an, bis ein Außen- und Innendruck gleich groß sind. Danach kollabiert diese Kavität, wodurch sich eine neuerliche Schockwelle ausbildet. Unter bestimmten Umständen entsteht darüber hinaus bei diesem Hohlraumkollaps der sogenannte counter-jet. Wenn sich also der kollabierende Hohlraum in der Mitte einschnürt, kann sich ein Flüssigkeitsstrahl bilden, der mit großer Geschwindigkeit das Objekt beziehungsweise den Stein mit noch größerer Wucht trifft und zerstört.

Dieser counter-jet kann durch die Vorwärtsbewegung des freien Endes 54 der Stoßsonde 13 verstärkt werden, was zu einer höheren Effizienz der Zertrümmerung führt. Somit kann hier eine Arbeitsweise vorgesehen sein, bei der das freie Ende 54 der Stoßsonde 13 nur mittelbar auf das Konkrement einwirkt.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß die Stoßsonde 13 direkt an dem Stein an­ liegt, wobei diese Arbeitsweise - wie zuvor beschrieben - bevorzugt eingesetzt wird.

Bei gleicher Ausbildung der Stoßsonde 13 kann der Zeitpunkt der Erzeugung einer Druckwelle variiert werden, wobei beispielsweise am Scheitelpunkt der Längsbewe­ gung der Stoßsonde 13 als auch bei der Rückwärtsbewegung der Stoßsonde 13 eine elektrohydraulische Druckwelle erzeugt werden kann.

Der Zeitpunkt der Erzeugung einer elektrohydraulischen Druckwelle kann ebenso an die Stoßsonde 13 angepaßt werden. Beispielsweise kann das Stoßrohr 52 gehäusefest angeordnet sein und die Elektrode 53 relativ bewegbar hierzu. Dabei sind ebenso sämtliche zuvor beschriebene Zeitpunkte zur Erzeugung einer Druckwelle möglich. Ebenso kann das Verhältnis umgekehrt sein, daß die Elektrode 53 gehäusefest an­ geordnet ist und das Stoßrohr 52 relativ dazu bewegbar über den Massekörper 16 an­ treibbar ist. Des weiteren können sowohl das Stoßrohr 52 als auch die Elektrode 53 bewegbar ausgebildet sein, wobei diese beiden Komponenten relativ zueinander eben­ so bewegbar sind. Dadurch kann eine aufeinanderfolgende Längsbewegung von Stoßrohr 52 und Elektrode 53 erfolgen, wobei die Zeitpunkte für die Erzeugung einer Druckwelle wieder frei wählbar sind.

Die elektrohydraulische Druckwelle kann in Einzelimpulsen als auch in beliebigen Fol­ geimpulsen aufeinander erzeugt werden, die intervallartig oder stetig zunehmend bzw. stetig abnehmend aufeinanderfolgend erzeugt werden können. Für die Erzeugung der Druckwelle werden vorzugsweise Spannungen zwischen 1,4 und 2,5 kV angelegt. Des weiteren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenso als reiner elektrohydrauli­ scher Lithotripter und als Lithotripter eingesetzt werden, der aufgrund einer auf das Körperkonkrement einwirkenden Stoßsonde das Körperkonkrement zertrümmert. Be­ vorzugt wird jedoch eine Kombination der beiden Bearbeitungsprinzipien gewählt, die permanent oder auch nur zeitlich begrenzt mit unterschiedlicher Zu- und Abschaltung der beiden Arbeitsprinzipien erfolgen kann.

Die Stoßsonde 13 weist bevorzugt einen Durchmesser zwischen 0,5 und 3 mm auf. Insbesondere bei Stoßsonden 13 mit größerem Durchmesser kann vorgesehen sein, daß das Stoßrohr 52 gleichzeitig einen Absaugkanal bildet, um die zertrümmerten Teile des Körperkonkrementes absaugen und entfernen zu können.

Die Längsbewegung der Stoßsonde 13 aus der Ruhelage bis in die vordere ausge­ lenkte Lage kann in Abhängigkeit der Dämpfung in einem Zeitraum von 0,1 bis 2 Milli­ sekunden erfolgen. Dies bedeutet für die Erzeugung einer elektrohydraulischen Druckwelle während der Längsbewegung der Stoßsonde 13, daß innerhalb dieses Zeitraumes 12 der Funkenüberschlag zu erfolgen hat. Der Massekörper 16 der Impulserzeugereinrichtung 12 wird über eine Steuereinheit 11 beschleunigt, bei der durch die Höhe und Weite eines Impulses die Intensität der Beschleunigung bestimmt wird. Sobald der Massekörper 16 an der Aufprallfläche 14 aufgetroffen ist kann mit ein­ er gewissen Verzögerung der Funkenüberschlag erzeugt werden. Somit kann in Abhängigkeit der Verzögerung ein genauer Zeitpunkt für die Bildung der Druckwelle er­ zielt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Auf­ prallfläche 14 der Stoßsonde 13 in einer Ausgangspostition anordenbar ist, in der die Aufprallfläche 14 wenige Millimeter insbesondere 0,5 bis 1 mm gegenüber einer An­ schlagfläche 27 des Gehäuses 28 in den Bewegungsraum des Massekörpers 16 hineinragt. Der Massekörper 16 wiederum liegt an der Aufprallfläche 14 in der Aus­ gangsposition an. Zum Zertrümmern von Körperkonkrementen wird der Massekörper 16 beschleunigt, so daß die Stoßsonde 13 durch eine Schiebebewegung in Längsrich­ tung auf das Konkrement ausgelenkt wird. Gleichzeitig kann dann wiederum - wie be­ reits beschrieben - zu jeder Bewegungsphase die elektrohydraulische Druckwelle er­ zeugt werden. Durch diese alternative Ausführungsform wird die erzeugte Druckwelle und der counter-jet durch die Längsbewegung der Stoßsonde 13 wiederum verstärkt, wobei die Ausbildung von Schwingungen oder stoßwellenförmigen Verläufen von Wel­ len nahezu unterbunden ist.

Des weiteren kann bei einer alternativen Ausführungsform vorgesehen sein, daß der Massekörper 16 und die Stoßsonde 13 fest miteinander verbunden sind, so daß ein Stoßimpuls durch Auftreffen des Massekörpers 16 auf der Aufprallfläche nicht erfolgen kann. Der Massekörper 16 kann durch die Impulserzeugungseinrichtung 12 beschleu­ nigt werden, wobei dieser der Anschlagfläche 27 des Gehäuses 28 abgebremst wird. Bei dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß an der Anschlagfläche 27 oder der gegenüberliegenden Fläche des Massekörpers 16 ein Dämpfungselement 39 aus­ weist. Somit kann hier wiederum eine Ausführungsform vorgegeben sein, die ohne Stoß eine Längsbewegung der Stoßsonde 13 erzeugt, um die elektrohydraulische Druckwelle zu verstärken, die wie bereits ausgeführt, in unterschiedlichen Bewegungs­ phasen der Stoßsonde 13 erzeugt werden können.

Claims (21)

1. Vorrichtung zum Einwirken auf ein Objekt, insbesondere zur Zertrümmerung von Körperkonkrementen, mit einer Stoßsonde (13), deren ersten Ende (54) in Rich­ tung auf ein einzuwirkendes Objekt weist und deren zweites Ende in einem Gehäuse (28) in einer Führung (29) anordenbar ist,

• - mit einer in dem Gehäuse (28) angeordneten Impulserzeugungseinrichtung (12), die einen Massekörper (16) in Richtung des zweiten Endes der Stoßsonde (13) in einer Massekörperführung (21) beschleunigt, wobei durch das Auftreffen des Massekörpers (16) auf einer am zweiten Sondenende angeordneten Aufprall­ fläche (14) Energie und/oder Impulse in die Stoßsonde (13) eingeleitet und übertragen werden und über die Stoßsonde (13) in Richtung des einzuwirkenden Objekts geleitet werden,

dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßsonde (13) als Stoßrohr (52) mit zumin­ dest einer in dem Stoßrohr (52) geführten Elektrode (53) ausgebildet ist, daß das Stoßrohr (52) und/oder die wenigstens eine Elektrode (53) mit zumin­ dest einer geringen Längsbewegung in Richtung auf das Objekt beaufschlagbar ist, und/oder daß an dem freien Ende (49) der Stoßsonde (13) während der Aus­ lenkung der Stoßsonde (13) eine elektrohydraulische Druckwelle erzeugt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Vorwärtsbewegung der Stoßsonde (13) in Richtung auf das Objekt eine elektrohy­ draulische Druckwelle erzeugt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Scheitelpunkt der Längsbewegung der Stoßsonde (13) eine elektrohydraulische Druckwelle erzeugt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Rückwärtsbewegung der Stoßsonde (13) nach der Auslenkung eine elektrohy­ draulische Druckwelle erzeugt wird.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stoßsonde (13) eine zum Stoßrohr (52) fest angeordnete Elektrode (53) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßsonde (13) ein fest mit dem Gehäuse (28) verbundenes Stoßrohr (52) auf­ weist, innerhalb dem eine in Längsrichtung bewegbare, beaufschlagbare Elek­ trode (53) anordenbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßsonde (13) zumindest eine fest mit dem Gehäuse (28) verbundene Elektrode (53) aufweist, die von einem längsbeweglichen Stoßrohr (52) umgeben ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stoßrohr (52) und die zumindest eine Elektrode (53) relativ zueinander bewegbar und beide längsbeweglich antreibbar angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stoßsonde (13) in dem Stoßrohr (52) zwei oder mehrere Elektroden (53) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß das Stoßrohr (52) als zweite Elektrode ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen dem Stoßrohr (52) und der zumindest einen Elektrode (53) ein Absaugkanal gebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Längsbewegung der Stoßsonde (13) zwischen 0,5 und 3 mm umfaßt.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zündung des Funkens zur Erzeugung einer elektrohydraulischen Druckwelle in Abhängigkeit der Weite und Höhe des Impulses für die Ansteuerung des Massekörpers (16) der Impulserzeugungseinrichtung (12) nach dem Einwir­ ken auf eine Aufprallfläche (14) der Stoßsonde (13) erfolgt.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Impulserzeugungseinrichtung (12) einen Wandler (17) zur Umwand­ lung eines elektrischen Energieimpulses in eine unmittelbare Bewegungsenergie eines Massekörpers (16) aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß am Sondenfuß (31) der Stoßsonde (13) Kontaktmittel (58, 59) vorgese­ hen sind, die vorzugsweise als Rast- oder Schnappelemente ausgebildet sind und an die elektrische Versorgungsleitung (56, 57) anschließbar sind.

16. Vorrichtung zum Einwirken auf ein Objekt, insbesondere zur Zertrümmerung von Körperkonkrementen, mit einer Stoßsonde (13), deren ersten Ende (54) in Rich­ tung auf ein einzuwirkendes Objekt weist und deren zweites Ende in einem Gehäuse (28) in einer Führung (29) anordenbar ist,

• - mit einer in dem Gehäuse (28) angeordneten Impulserzeugungseinrichtung (12), die einen Massekörper (16) in Richtung des zweiten Endes der Stoßsonde (13) in einer Massekörperführung (21) beschleunigt, um die Stoßsonde (13) in Rich­ tung auf das einzuwirkende Objekt zu bewegen,

dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (16) vor und während der Be­ schleunigung an der Aufprallfläche (14) anliegt und die Stoßsonde (13) als Stoßrohr (52) mit zumindest einer in dem Stoßrohr (52) geführten Elektrode (53) ausgebildet ist, daß das Stoßrohr (52) und/oder die wenigstens eine Elektrode (53) mit zumindest einer geringen Längsbewegung in Richtung auf das Objekt beaufschlagbar ist, und/oder daß an dem freien Ende (49) der Stoßsonde (13) während der Auslenkung der Stoßsonde (13) eine elektrohydraulische Druck welle erzeugt wird.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprallfläche (14) der Stoßsonde (13) in einer Ausgangsposition in die Massekörperführung (21) hineinragt.

18. Vorrichtung zum Einwirken auf ein Objekt, insbesondere zur Zertrümmerung von Körperkonkrementen, mit einer Stoßsonde (13), deren ersten Ende (54) in Rich­ tung auf ein einzuwirkendes Objekt weist und deren zweites Ende in einem Gehäuse (28) in einer Führung (29) anordenbar ist,

• - mit einer in dem Gehäuse (28) angeordneten Impulserzeugungseinrichtung (12), die einen Massekörper (16) auf das Objekt in einer Massekörperführung (21) beschleunigt, um die Stoßsonde (13) in Richtung auf das einzuwirkende Objekt zu bewegen,

dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (16) und die Stoßsonde (13) einstückig ausgebildet ist und daß die Stoßsonde (13) als Stoßrohr (52) mit zu­ mindest einer in dem Stoßrohr (52) geführten Elektrode (53) ausgebildet ist, daß das Stoßrohr (52) und/oder die wenigstens eine Elektrode (53) mit zumin­ dest einer geringen Längsbewegung in Richtung auf das Objekt beaufschlagbar ist, und/oder daß an dem freien Ende (49) der Stoßsonde (13) während der Aus­ lenkung der Stoßsonde (13) eine elektrohydraulische Druckwelle erzeugt wird.