DE19841628C1 - Vorrichtung zur Zertrümmerung von Körperkonkrementen - Google Patents
Vorrichtung zur Zertrümmerung von KörperkonkrementenInfo
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Abstract
Eine Vorrichtung zur mechanischen Zertrümmerung von Körperkonkrementen in Kontakt mit der distalen Endfläche eines mit seinem distalen Bereich in den Körper zum Konkrement einführbaren Stoßdrahtes, dessen proximales Ende von einem mit Stromimpulsen erregbaren elektromagnetischen Stoßgenerator zur Erzeugung von im Stoßdraht laufenden Stoßimpulsen beaufschlagbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßgenerator eine mit den Stoßimpulsen beaufschlagbare Spule aufweist, die mit dem Stoßdraht spielfrei mechanisch gekoppelt ist und, in Achsrichtung des Stoßdrahtes bewegbar, im Einflußbereich eines stationär angeordneten Magneten angeordnet ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1
genannten Art.
Konkremente in Patientenkörpern, wie z. B. Gallensteine und insbesondere Nie
rensteine werden heute nur noch selten chirurgisch entfernt, sondern überwie
gend vor Ort zertrümmert, so daß die Trümmerreste auf natürlichem Wege abge
hen können. Es sind dazu verschiedene Zertrümmerungsmethoden bekannt. Die
heute kaum noch verwendete klassische Methode besteht in der mechanischen
Zerquetschung mit Zangen. Mit sehr aufwendigen Großapparaturen kann der
Stein durch Beschallung mit extrakorporal erzeugten, konzentrierten hydrauli
schen Stoßwellen, die das Körpergewebe durchlaufen, zerstört werden. Eine
heute gern verwendete Methode besteht darin, elektrohydraulische Stoßwellen
unmittelbar vor Ort in der Nähe des Steines zu erzeugen. Steine werden auch mit
Laserimpulsen zertrümmert oder durch Kontakt mit Ultraschallschwingern.
In den letzten Jahren durchgesetzt hat sich auch die mechanische Zertrümmerung
mit Hilfe eines mit Stoßimpulsen beaufschlagten Stoßdrahtes. Dieser wird an sei
nem proximalen Ende von einem Stoßgenerator mit einem sehr steilflankigen
Impuls beaufschlagt, welcher eine Kompression des proximalen Endes des Stoß
drahtes bewirkt, die sich als Stoßimpuls durch den Draht fortpflanzt und die di
stale Endfläche des Stoßdrahtes zu einem Ausschlag in Achsrichtung anregt, mit
der sich in Reichweite des Ausschlages befindliche Körperkonkremente sehr gut
zertrümmern lassen. Der erforderliche Draht mit einem Durchmesser von z. B. 1-2 mm
und einer Länge von z. B. 50 cm läßt sich sehr gut in den Körper einführen,
beispielsweise durch den Ureter eines Patienten bis zu einem typischerweise im
oberen Endbereich des Ureters liegenden Ureterstein.
Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art wird der Stoßimpuls am proximalen En
de des Stoßdrahtes durch Aufschlag eines in Längsrichtung des Stoßdrahtes hin-
und hergehend angetriebenen Massekörpers in Form eines Projektils erzeugt.
Dieses kann gemäß EP 0317507 B1 pneumatisch angetrieben sein.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 43 13 768 A1 bekannt. Bei ihr ist
der Stoßgenerator elektromagnetisch ausgebildet. Eine stationär angeordnete, mit
den Stromimpulsen beaufschlagte Spule treibt einen als Magnetkern ausgebilde
ten Massekörper in Achsrichtung des Stoßdrahtes zum Aufschlag auf diesen an.
Die beiden letztgenannten, bekannten Konstruktionen haben im wesentlichen die
selben Vor- und Nachteile. Sie können in Stoßdrähten von z. B. 1-2 mm Durch
messer aus entsprechend federelastischem Stahl durch Aufschlag des Massekör
pers Stoßimpulse erzeugen, die die distale Endfläche des Stoßdrahtes zu Aus
schlägen um etwa 1 mm mit Geschwindigkeiten bis etwa 20 m/s anregen, wie sie
zur Zertrümmerung von Körperkonkrementen geeignet sind. Nachteilig ist bei
diesen Konstruktionen jedoch das Schlagprinzip, das zu starker mechanischer
Beanspruchung der Aufschlagflächen führt und zu entsprechenden Wartungsein
griffen zwingt. Ferner ist die Stoßdauer und die Stoßhärte bei diesen bekannten
Vorrichtungen konstruktiv bedingt nicht beeinflußbar. Lediglich die Aufprallge
schwindigkeit des Massekörpers und somit die Stoßstärke kann beeinflußt wer
den. Die Möglichkeiten der Anpassung des Stoßimpulses an die Erfordernisse
sind also sehr begrenzt.
Aus der DE 27 24 324 B1 ist eine nicht gattungsgemäße Vorrichtung zum Zer
trümmern von Blasensteinen mit einem Bündel von Stoßdrähten bekannt, die ein
zeln über elektromagnetische Antriebe bewegt werden. Jeder Stoßdraht ist dazu
an seinem proximalen Ende mit einem Eisenanker verbunden, der vom Magnet
feld einer stationären Spule bei deren Erregung angetrieben wird. Die Stoßdrähte
werden angesichts des hohen Gewichts des Eisenankers gesamttranslatorisch be
wegt, ohne das es in ihnen zu durchlaufenden Stoßimpulsen kommt.
Aus der DE 37 07 567 A1 ist ein Gerät zur Zertrümmerung von Blasensteinen
mittels eines Ultraschall-Vibrators bekannt, der über ein konisches Horn als Im
pedanzwandler die Schallwellen auf die zum Stein übertragende Sonde überträgt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Vor
richtung hinsichtlich Steuerbarkeit des Impulses, Störanfälligkeit, Abnutzung und
Wartungsaufwand zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 ge
löst.
Nach übereinstimmender bisheriger Auffassung sämtlicher Fachleute auf diesem
Gebiet ließ sich mit einer Vorrichtung der zuvor beschriebenen Art ein Stoßim
puls in einem Stoßdraht praktikabel nur nach Art eines Hammerschlages, also
durch Aufprall eines Massekörpers erzeugen. Überraschenderweise hat sich her
ausgestellt, daß ein einen Stoßimpuls ausreichender Härte erzeugender Stoß auch
in direktem Kontakt, also ohne Aufprall, mit einem Spulenantrieb erzeugbar ist,
z. B. in der Art, wie er als Lautsprecherantrieb bekannt ist. Erfindungsgemäß wird
daher eine von Stromimpulsen beaufschlagte Spule in Kopplung mit dem Stoß
draht verwendet, die im Feld eines Magneten bei Stromimpulsbeaufschlagung
stoßartig beschleunigt wird. In Versuchen unter Verwendung einfacher Antriebe
handelsüblicher Lautsprecher wurden bei direkter Ankopplung der Spule an das
proximale Ende des Stoßdrahtes in diesem Stoßimpulse erzeugt, die Ausschläge
der distalen Endfläche in Größenordnung und im Geschwindigkeitsbereich der
eingangs genannten, bekannten Konstruktionen bewirkten. Bei der erfindungs
gemäßen Konstruktion findet kein Aufprall mehr statt, wie bei den bekannten
Konstruktionen. Vielmehr ist bei der bekannten Konstruktion die Spule mit dem
Stoßdraht entweder direkt oder über einen Kopplungsmechanismus, z. B. einen
Kopplungszwischenkörper, gekoppelt, der starr oder mit gewisser Elastizität aus
gebildet sein kann. Der durch Aufprall bewirkte Verschleiß wird also völlig aus
geschaltet und somit eine wartungsfreie Konstruktion geschaffen. Da der Stoß
draht nicht mehr gewechselt werden muß, läßt sich die Konstruktion der Vor
richtung auch hinsichtlich zu Wartungszwecken erforderlicher Demontierbarkeit
vereinfachen und hinsichtlich der aus Sterilitätsgründen erforderlichen Vollver
kapselung verbessern. Da die erforderliche elektrische Impulsenergie im wesent
lichen dieselbe ist, wie bei dem bekannten gattungsgemäßen Gerät, kam in einfa
cher Weise der bei diesem verwendete elektrische Impulsgenerator auch für das
erfindungsgemäße Gerät ohne wesentliche Änderungen verwendet werden. Wie
von Lautsprecherantrieben bekannt, kann bei der erfindungsgemäßen Konstrukti
on durch geeignete Steuerung, z. B. Formgebung, Höhe und Breite des Stromim
pulses, die Stoßstärke, Stoßdauer und Stoßhärte des im Stoßdraht erzeugten
Stoßimpulses in gewünschter Weise weitestgehend den Erfordernissen angepaßt
werden, und zwar auf einfachem elektrischem Wege, ohne in die mechanische
Konstruktion der Vorrichtung verstellend eingreifen zu müssen. Die Spule kann
entweder, wie bei Lautsprecherantrieben, direkt über Zuleitungen mit den Stro
mimpulsen beaufschlagt und in einem Magnetfeld, z. B. einem konstanten Ma
gnetfeld, angeordnet sein oder z. B. auch indirekt als Transformator-Kurzschluß-
Wicklung mit den Stromimpulsen beaufschlagt werden, unter Erzeugung einer
Abstoßungskraft gegenüber dem Feld des von den Stromimpulsen durchflossenen
Elektromagneten. Auch im letzteren Falle ergeben sich vergleichbare Resultate
mit nochmals vereinfachter Konstruktion und ohne die Notwendigkeit der Erzeu
gung eines Dauermagnetfeldes.
Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Hierbei wird das
von Lautsprecherantrieben her bekannte elektrodynamische Prinzip einer strom
durchflossenen, in einem Magnetfeld angeordneten Spule verwendet. Der Magnet
kann als Elektromagnet oder vorzugsweise in üblicher Bauweise als Permanent
magnet ausgebildet sein.
Die erforderliche Spule kann auf unterschiedliche Weise ausgebildet werden. Sie
kann beispielsweise auch rechteckig gewickelt sein. Vorzugsweise sind jedoch
die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen, die der z. B. bei Lautsprecherantrie
ben üblichen Form entspricht und aus Symmetriegründen Vorteile hinsichtlich
der Kopplung an den Stoßdraht aufweist.
Die Kopplung der Spule mit dem Stoßdraht erfolgt vorzugsweise zentrisch zur
Spulenachse. Der Draht kann z. B. zentrisch auf einer runden Platte befestigt sein,
die das distale Ende der Spule verschließt. Hierbei würde sich jedoch uner
wünschte, den Stoß schwächende Elastizität in der Platte stören. Auch wäre der
Impedanzübergang zwischen Platte und Stoß ungünstig. Vorteilhaft sind daher
die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen. Ein Kegel führt zu einer gewünscht
steifen Kopplung und ist auch aus Impedanzgründen bei der Stoßimpulsübertra
gung günstiger, insbesondere in der vorteilhaften Ausbildung gemäß Anspruch 5,
bei der der Kegel hohl, als Trichter ausgebildet ist. Hierdurch kann eine günstige
Impedanzkopplung erreicht werden durch entsprechende Wahl des Materiales
und Formung der Wandstärke des Trichters.
Wie aus Lautsprecherantrieben bekannt, muß eine Spule mit Zentriereinrichtun
gen geführt werden, um schädliche Berührungen des Magneten zu vermeiden.
Vorteilhaft sind die Zentriereinrichtungen gemäß Anspruch 6 ausgebildet. Bei der
erfindungsgemäßen Konstruktion macht die Spule nur einen äußerst kurzen Hub.
Es reicht daher, wenn der zur Kopplung dienende Trichter an den beiden End
punkten seiner Bewegung in Endanschlägen zentriert aufgenommen wird. Eine
gesonderte Zentrierung, z. B. in Form der üblichen Zentrierspinne für die Spule,
kann dann entfallen.
Die Spule kann gemäß Anspruch 7 vorteilhaft, wie aus dem Lautsprecherbau be
kannt, auf einem Träger befestigt sein, der z. B. zur Anordnung im Magnetspalt
des Permanentmagneten als dünnes Rohr auszubilden ist. An diesem kann die
Kopplung, also z. B. ein Trichter, befestigt sein, um von diesem die Stoßenergie
der Spule aufzunehmen.
In der zuvor beschriebenen Ausführungsform wird die Spule direkt über geeig
nete flexible Anschlußleitungen, wie aus dem Lautsprecherbau bekannt, mit den
Stromimpulsen beaufschlagt. Sie ist in dem statischen Magnetfeld eines Perma
nentmagneten oder eines mit Gleichstrom beaufschlagten Elektromagneten ange
ordnet. In einer Alternative dazu kann vorteilhaft gemäß Anspruch 8 die Spule als
Kurzschlußwindung ausgeführt sein, die im Feld eines Elektromagneten angeord
net ist, der mit den Stromimpulsen beaufschlagt wird. Dabei erzeugt das vom
Elektromagneten plötzlich aufgebaute Magnetfeld durch Induktion in der Kurz
schlußwindung einen Strom, der zum Vortrieb der Spule, ähnlich wie bei der
vorgenannten Ausführungsform führt. Die erreichbaren Stöße sind von derselben
Größenordnung wie bei der vorgenannten Konstruktion. Es ergibt sich als Vorteil
der wesentlich einfachere Aufbau der bewegten Spule, die beispielsweise nur als
einfacher Ring oder als Hülse aus ausreichend elektrisch leitfähigem Material,
wie z. B. Kupfer, ausgebildet sein kann. Die zur Erzeugung des Magnetfeldes am
Elektromagneten vorgesehene Wicklung ist stationär auf diesem angeordnet, und
zwar auf einem magnetisierbaren Kern, der sowohl die Wicklung, also auch die
Kurzschlußspule durchläuft. Dabei dient die Wicklung als Primärspule eines
Transformators, der in der Kurzschlußspule als Sekundärwicklung einen Strom
entgegengesetzter Richtung erzeugt. Bei Aufbringen eines Stromimpulses auf die
Wicklung wird die Kurzschlußspule mit großer Gewalt über den Kern hinweg
von der Wicklung abgestoßen. Es ergibt sich eine wesentlich einfachere Bauwei
se, in der insbesondere nach außen greifende Magnetfelder nur während der Im
pulsbeaufschlagung erzeugt werden. Magnetische Dauerbeeinflussungen der
Umgebung, wie sie bei Verwendung eines Permanentmagneten bestehen, werden
vermieden.
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Achsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit
einem Antrieb in erster Ausführungsform und
Fig. 2 im Ausschnitt aus Fig. 1 einen Antrieb in zweiter Ausführungs
form.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung, bei der in einem zweitei
ligen Gehäuse 1 ein Permanentmagnet 2 vorgesehen ist, an dessen Stelle auch ein
entsprechender Elektromagnet mit Gleichstrombeaufschlagung vorgesehen sein
kann. Der Permanentmagnet 2 weist einen zylindrischen Innenpol 3 und einen
diesen konzentrisch, topfförmig umgebenden Außenpol 4 auf. Zwischen Innenpol
3 und Außenpol 4 ist ein Zylinderspalt 5 ausgebildet. Innenpol und Außenpol 4
sind beispielsweise, wie in der Figur dargestellt, als Nord- und Südpol eines Per
manentmagneten ausgebildet, so daß sich im Zylinderspalt 5 radial zur Achse des
Innenpoles 3 ein starkes Magnetfeld von z. B. bis zu 1 Tesla ausbildet.
Im Zylinderspalt 5 ist eine im Ausführungsbeispiel zweilagig gewickelte Spule 6
angeordnet, die in üblicher Bauweise auf einem Träger 7 in Form eines dünnen
Rohres, beispielsweise aus Aluminium, befestigt ist, beispielsweise in üblicher
Ausführung durch Verklebung.
Ein Stoßdraht 8 von z. B. wenigen Millimetern Durchmesser, in einer Länge von
z. B. 50 cm in üblicher Bauart für die Verwendung bei der Zertrümmerung von
Nierensteinen, besteht aus federhartem Stahl. Mit seinem proximalen Endbereich
ragt er durch eine Öffnung 9 des Gehäuses 1, koaxial zum Innenpol 3, in den In
nenraum des Gehäuses hinein. In der Öffnung 9 ist ein vom Stoßdraht 8 durch
setzter elastischer Block 10 angeordnet und nach außen durch den dargestellten
Vorsprung in der Öffnung 9 gehalten. Ein auf dem Stoßdraht 8 befestigter Kragen
11 liegt von innen gegen den Block 10. Der Block 10 dient einerseits zur Ab
dichtung des Gehäuses gegenüber dem Stoßdraht 8 und andererseits zur elasti
schen Rückstellung des Stoßdrahtes nach jeder Stoßbeaufschlagung.
Am proximalen Ende des Stoßdrahtes 8 kontaktiert dieser die Spitze eines als
Kopplung zwischen dem Stoßdraht und der Spule dienenden Trichters 12. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel ist er in die Spitze des Trichters zur Zentrie
rung etwas eingelassen.
Der Trichter 12 weitet sich zur Spule 6 hin auf und ist mit seinem Rand an dem
aus dem Zylinderspalt 5 herausragenden Ende des Trägers 7 befestigt. Im Aus
führungsbeispiel ist der Träger 7 mit seinem Vorderende in eine Nut im Rand des
Trichters zur Zentrierung eingelassen.
Der Trichter 12 dient der Stoßübertragung zwischen dem Träger 7 und dem Stoß
draht 8. Dazu müssen diese Teile in Stoßrichtung in sehr gut stoßübertragender,
spielfreier Anlage gehalten werden. Dazu können diese Teile miteinander ver
schraubt, verlötet, geklemmt oder sonstig in Anlage aneinander befestigt sein. Es
genügt jedoch auch eine bloße Anlage ohne Befestigung. Dann muß jedoch die
Spule 6 durch geeignete Mittel ständig in Anlage in Richtung gegen den Stoß
draht 8 gehalten werden. Dies kam beispielsweise durch eine Feder zwischen
dem proximalen Ende der Spule und dem Ende des Zylinderspaltes 5 erreicht
werden (nicht dargestellt). Eine solche dauernde Anlage der Spule kann aber bei
spielsweise auch elektrisch mit einer Gleichstromvorspannung erreicht werden.
Für diese Anlage kann auch der elastische Block 10 verwendet werden, der den
Stoßdraht elastisch in Richtung gegen die Spule 6 drückt.
Die Spule 6 ist über die dargestellten Anschlußleitungen 13 durch eine Durchfüh
rung 14 im Gehäuse 1 nach außen an einen elektrischen Impulsgenerator 15 an
geschlossen, der zur mechanischen Stoßerzeugung elektrische Stromimpulse
durch die Spule 6 schickt.
In einem Ausführungsbeispiel kann der Permanentmagnet 2 und die Spule 6 nach
Art eines handelsüblichen Lautsprecherantriebes ausgebildet sein. Die Spule 6
hat dabei einen elektrischen Widerstand von etwa 8 Ohm bei etwa 100 Windun
gen. Der Impulsgenerator 15 erzeugt Spannungsimpulse von etwa 2000 Volt über
eine Länge von etwa 20 µs. Zu wiederholter Stoßerzeugung können Stromimpul
se auch kurzfristig wiederholt oder in Serie erzeugt werden. Die Stoßparameter,
wie z. B. Länge, Höhe, Impulsform und dergleichen, können elektrisch in ge
wünschter Weise vorgegeben werden.
Fließt ein elektrischer Impuls in geeigneter Polung durch die Spule 6, so wird
diese in Richtung auf den Stoßdraht 8 stoßförmig beschleunigt. Der Stoßimpuls
wird durch den Träger 7 auf den Rand des Trichters 12 übertragen und von des
sen Spitze auf den Stoßdraht. Die Beschleunigung durch die Spule 6 und den steif
ausgebildeten Trichter 12 ist am proximalen Ende des Stoßdrahtes 8 derart hoch,
daß dieser in seinem proximalen Endbereich komprimiert wird. Es wird dadurch
ein Stoßimpuls im Stoßdraht ausgelöst, die durch den Stoßdraht bis zu seiner di
stalen Endfläche 16 läuft und dort einen Ausschlag der Endfläche erzeugt. Ein
anliegendes Körperkonkrement, beispielsweise der dargestellte Nierenstein 17
wird durch diese Stoßbeaufschlagung zertrümmert.
Die Formgebung und Materialwahl des Trichters 12 ist wichtig für die Impedanz
anpassung zwischen der Spule 6 bzw. deren Träger 7 und dem Stoßdraht 8, um
Stoßreflexionen oder Stoßverlangsamungen zu verringern. Die hohle Trichteraus
bildung 12 der kegelförmigen Konstruktion des Kopplungskörpers ist hierfür
günstig. Der Trichter 12 kann aus Metall oder beispielsweise auch aus geeignet
hartem Kunststoff bestehen.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wild ein weitgehend her
kömmlicher Lautsprecherantrieb als Stoßgenerator verwendet, bei dem die Spule
6 den von ihr erzeugten Stoß auf den Träger 7 überträgt, der seinerseits den
Trichter 12 stoßbeaufschlagt. Um etwaige Elastizitäten oder sonstige ungünstige
Beeinflussungen des Stoßes durch den Träger 7 auszuschalten könnte auch eine
Konstruktion gewählt werden, bei der die Spule 6 unmittelbar mit ihrer distalen
Stirnseite am Rand des Trichters 12 anliegt, so daß der Stoß von der Spule 6 un
mittelbar übertragen wird.
Um die Spule 6 zentriert im Ringspalt 5 zu halten und schädliche Seitenbewe
gungen unter Berührung des Permanentmagneten 2 zu vermeiden, kann eine bei
Lautsprecherantrieben übliche Zentrierspinne vorgesehen sein, die beispielsweise
außerhalb des Endes des Außenpoles 4 vorgesehen ist und diesen bzw. das Ge
häuse 1 elastisch zentrierend mit dem Träger 7 verbindet.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die Spule 6 jedoch auf andere
Weise zentriert. Am inneren Ende der Öffnung 9 ist diese mit einer ringförmigen
Fläche als Zentrieranschlag 18 ausgebildet. Auf dem Innenpol 3 ist ein Anschlag
körper befestigt, der einen ringförmigen Zentrieranschlag 19 ausbildet. Der
Trichter 12 kann zwischen den Zentrieranschlägen 18 und 19 in Achsrichtung der
Konstruktion einen geringen, für die Stoßbeaufschlagung des Stoßdrahtes 8 aus
reichenden Hub von einigen Zehntel Millimetern machen und kommt dann mit
seiner Außenfläche in Zentrieranlage gegen den Zentrieranschlag 18 bzw. mit
seiner Innenfläche in Anlage gegen den Zentrieranschlag 19. Er ist also an beiden
Endpunkten seiner Bewegung zentriert geführt. Außerdem ergibt sich hierdurch
eine gewünschte axiale Bewegungsbegrenzung, auch für die Bewegung des Stoß
drahtes 8, so daß dieser nicht unter Einwirkung der hohen Stoßenergie wegge
schleudert wird.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform des elektrodynamischen Antriebes für
den Stoßdraht. Die Figur zeigt die rechte Hälfte der Abbildung der Fig. 1 in ge
änderter Ausführungsform unter soweit wie möglicher Beibehaltung der in Fig.
1 verwendeten Bezugszeichen. Die in Fig. 2 links anschließenden Teile der Vor
richtung, die in der Zeichnung weggelassen sind, können vollständig der Ausfüh
rungsform der Fig. 1 entsprechen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist in dem Gehäuse 1 auf der Antriebsseite, also am
proximalen Ende des Gehäuses, koaxial zur Achsrichtung des Stoßdrahtes 8, ein
magnetisierbarer Kern 23 befestigt, auf dessen proximalen Endbereich eine
Wicklung 24 befestigt ist, die über Anschlußleiter 25 nach außen an den elektri
schen Impulsgenerator 15 (in Fig. 2 nicht dargestellt) angeschlossen ist. Konzen
trisch zum Kern 23 und in Achsrichtung frei bewegbar ist eine Kurzschlußspule
in Form eines geschlossenen Ringes 26 angeordnet, die mit dem Trichter 12,
welcher wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 an den Stoßdraht 8 angeschlos
sen ist, über eine zylindrische Verlängerung 27 des Trichters gekoppelt ist, z. B.
durch Verklebung oder sonstige spielfreie Kopplung.
Wird ein Stromimpuls durch die Wicklung 24 geschickt, so wird mit Hilfe des
magnetisierbaren Kerns 23 nach Art eines Transformators in dem Ring 26 ein
Kurzschlußstrom induziert, und zwar mit umgekehrter Laufrichtung wie der
Strom in der Wicklung 24. Dadurch wird der Ring 26, der auch mehrere ge
trennte Kurzschlußwindungen aufweisen kann, und mit ihm über die Kopplung
der Stoßdraht 8 mit großer Gewalt von der Wicklung 24 weg in axialer Richtung
beschleunigt.
Der dahinterstehende physikalische Effekt ist unter dem Begriff "Versuch von
Elihu Thomson" bekannt und in dem Lehrbuch "Physik" von Christian Gerthsen,
Springer Verlag, 1963, S. 265, Abb. 341 beschrieben.
Der Ring 26 wird aufgrund des in ihm induzierten Kurzschlußstromes in dem
Magnetfeld, das von dem Elektromagneten 23, 24 impulsartig erzeugt wird, be
schleunigt. Dabei kann die in Fig. 2 dargestellte Konstruktion noch verbessert
werden, wenn die von dem Elektromagneten 23, 24 erzeugten Feldlinien am Ort
des Ringes 26 in Richtung radial zur Achse konzentriert werden. Das kann er
reicht werden durch Ausbildung des Kernes 23 in einer geometrischen Form
ähnlich der des Permanentmagneten 2 der Ausführungsform der Abb. 1,
also mit einem Außenpol 4, der am Ort des Ringes 26 einen starken radialen Ma
gnetfluß zwischen seinem Ende und dem des Innenpoles erzeugt.
Claims (8)
1. Vorrichtung zur mechanischen Zertrümmerung von Körperkonkrementen
(17) in Kontakt mit der distalen Endfläche (16) eines mit seinem distalen
Bereich in den Körper zum Konkrement (17) einführbaren Stoßdrahtes (8),
dessen proximales Ende von einem mit Stromimpulsen erregbaren elek
tromagnetischen Stoßgenerator (2, 6; 26, 24) zur Erzeugung von im Stoß
draht (8) laufenden Stoßimpulsen beaufschlagbar ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Stoßgenerator eine mit den Stoßimpulsen beaufschlagba
re Spule (6, 26) aufweist, die mit dem Stoßdraht (8) spielfrei mechanisch
gekoppelt (12) ist und, in Achsrichtung des Stoßdrahtes bewegbar, im Ein
flußbereich eines stationär angeordneten Magneten (2; 23, 24) angeordnet
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule
(6) unmittelbar über flexible Anschlußleiter (13) mit den Stromimpulsen
beaufschlagbar ist und mit ihrer Stromführungsrichtung senkrecht zur
Achsrichtung des Stoßdrahtes (8) und senkrecht zu den Feldlinien des Ma
gneten (2) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (6,
26) konzentrisch zur Achse des Stoßdrahtes (8) ausgebildet und angeord
net ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die proxi
male Endfläche des Stoßdrahtes mit der Spule (6, 26) über einen Kegel
(12) gekoppelt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegel
als Trichter (12) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 mit Zentriereinrichtungen für die Spule, da
durch gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtungen in Form von zen
trierend am Kegel (12) angreifenden Endanschlägen (18, 19) ausgebildet
sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (6,
26) an einem mitbewegten Träger (7, 27) befestigt ist, an dem die Kopp
lung (12) angreift.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule als
induktiv beaufschlagte Kurzschlußwindung (26) koaxial zu einer über An
schlußleitungen (25) direkt mit den Stromimpulsen beaufschlagbaren, sta
tionär angeordneten Wicklung (24) eines Elektromagneten (23, 24) ange
ordnet ist.
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