DE19929112A1 - Medizinisches Instrument zur Behandlung von biologischem Gewebe sowie Verfahren zum Übertragen von Druckwellen - Google Patents
Medizinisches Instrument zur Behandlung von biologischem Gewebe sowie Verfahren zum Übertragen von DruckwellenInfo
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Abstract
Ein medizinisches Instrument zur Behandlung von biologischem Gewebe besteht aus einem Gehäuse (2), mit einer Druckwellenerzeugungseinrichtung (4) und mit einer Übertragungseinrichtung (8) zum Einkoppeln der unfokussierten Druckwellen in den Körper von Lebewesen. Die Übertragungseinrichtung (8) weist eine Druckkammer (12) mit einem eingangsseitigen und einem ausgangsseitigen Ende auf, die eine Flüssigkeit (14) enthält, in die Druckwellen aus der Druckwellenerzeugungseinrichtung (4) einkoppelbar und auf eine an dem ausgangsseitigen Ende der Druckkammer (12) angeordnete Membran (16) übertragbar sind, die die von der Flüssigkeit übertragenen Druckwellen unfokussiert in das biologische Gewebe einkoppelt.
Description
Die Erfindung betrifft ein medizinisches Instrument zur Behand
lung von biologischem Gewebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 bzw. 23.
Derartige Instrumente dienen dazu, mittels Druck- oder Stoßwel
len den Heilungsprozeß bei Knochenbrüchen und Knochendefekten
aber auch bei der Parodontose zu beschleunigen oder überhaupt
erst in Gang zu bringen. Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Be
handlung von Schmerzen bei Sehnenansatzerkrankungen.
Bei bislang für solche Behandlung verwendeten bekannten, extra
korporalen Druckwellengeräte wird im Brennpunkt eines akusti
schen Reflektors, z. B. mittels einer Funkenentladung, wie in
der Deutsche Offenlegungsschrift DE 23 51 247 A angegeben, eine
impulsförmige Druck- oder Stoßwelle erzeugt, die dann durch den
Reflektor auf das zu beschallende Objekt fokussiert wird. Es
wird vermutet, daß mit Hilfe der Druckwellen Mikroschädigungen
im biologischen Gewebe erzeugt werden, die den Körper zu Rege
nerationsmaßnahmen veranlassen.
Solche bekannten Druckwellengeräte besitzen einen eng lokali
sierten Fokusbereich, in dem allein eine therapeutische Wirkung
beobachtet wird. Dies ist darin begründet, daß diese Druckwel
lengeräte - sogenannte extrakorporale Lithotriptoren - für die
Zertrümmerung von Körpersteinen entwickelt wurden. Bei dieser
Anwendung wird die gesamte Energie in einem kleinen Areal; in
diesem Fall auf den zu zerstörende Körperstein, gebündelt. Für
ein befriedigendes Behandlungsergebnis bei Knochenbrüchen und
in der Schmerztherapie hingegen, muß meist ein größeres. Areal
gleichmäßig beschallt werden. Dies verlangt einen aufwendigen
Bewegungsmechanismus und ist zudem durch das wiederholte Aufsu
chen der Behandlungsposition sehr zeitintensiv.
Ein weiterer Nachteil der extrakorporalen Druckwellenquellen
ist die Unsichtbarkeit des Fokusbereiches für den Anwender. Der
Brennpunkt liegt außerhalb des eigentlichen Gerätes. Für eine
Behandlung benötigt der Arzt daher ein Ortungssystem
(Ultraschall oder/und Röntgen) um Fokus und Behandlungsort zur
Deckung zu bringen.
In der Deutschen Offenlegungsschrift DE 197 25 477 A1 ist ein
Gerät beschrieben, bei dem mit einem Übertragungselement unfo
kussierte, mechanische erzeugte Druckwellen in biologisches Ge
webe eingekoppelt werden. Dabei muß der Anwender das stumpfe
Übertragungselement auf den Behandlungsort richten. Dieses sehr
einfach aufgebaute Instrument hat allerdings zur Folge, daß die
Bewegung des Übertragungselementes - auch wenn sie sich nur auf
eine Längenänderung durch den Einfluß einer Druckwelle be
schränkt - nicht vermeidbar ist. Für Anwendungen, bei denen ein
solches Gerät auf die Hautoberfläche angesetzt wird, mag die
Belastung durch die Auslenkung des Übertragungselementes, wie
Rötungen und leichte Schwellungen, vertretbar sein. Bei der Be
handlung einer Parodontose hingegen, müßte ein solches Instru
ment auf das Zahnfleisch aufgesetzt werden, welches dieser Be
lastung nicht standhält.
Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, ein medi
zinisches Instrument sowie ein Verfähren zur Übertragung von
Druckwellen so auszubilden, daß es auf eine einfache und ko
stengünstige Weise eine gleichmäßige Energieverteilung der
Druckwelle auf einen großflächigen Wirkungsbereich ermöglicht,
ohne bei der Übertragung der Druckwelle von dem Instrument auf
das biologische Gewebe dasselbe zu schädigen.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruchs 1
bzw. 23.
Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, daß die Über
tragungseinrichtung eine flüssigkeitsgefüllte Druckkammer auf
weist, deren Flüssigkeit eingekoppelte Druckwellen auf eine an
dem ausgangsseitigen Ende der Druckkammer angeordnete Membran
überträgt, die die von der Flüssigkeit übertragenen Druckwellen
unfokussiert in das biologische Gewebe einkoppelt.
Da die Impedanz der Flüssigkeit weitgehend der Impedanz des
biologischen Gewebes entspricht, in die die Druckwelle einge
koppelt werden soll, entstehen bei der Übertragung der Druck
welle von der Flüssigkeit über die Membran auf das biologische
Gewebe keine Übertragungsverluste. Insbesondere kann eine
gleichmäßige Energieverteilung der Druckwelle auf einen groß
flächigen Wirkungsbereich ermöglicht werden, ohne das biologi
sche Gewebe bei der Übertragung der Druckwelle zu schädigen.
Als Einkoppeleinrichtung wird eine dünne Membran verwendet.
Diese verschließt einerseits die Druckkammer an ihrem ausgangs
seitigen Ende und ist andererseits bei der Einkopplung der
Druckwellen aus der Flüssigkeit in das biologische Gewebe nicht
hinderlich. Auch wird die Eintrittsfläche des biologischen Ge
webes bei der Weiterleitung der Druckwelle durch die Membran
mechanisch nicht belastet, so daß der Einsatz des Instrumentes
für alle Arten von biologischem Gewebe möglich ist. Als Membran
können impedanzangepaßte Kunststoffolien verwendet werden.
Die Druckkammer besteht vorzugsweise aus einem langgestreckten
Kanal. Die Kanalform hat den Vorteil, daß die von der Druckwel
lenerzeugungseinrichtung eingekoppelte Druckwelle nicht seit
lich auswandern kann und auf diese Weise über eine längere Di
stanz als ebene Welle ohne größere Verluste transportiert wer
den kann. Darüber hinaus kommt es in diesem vorzugsweise rohr
förmigen Kanal infolge der Lauflänge und den nicht linearen
Fortpflanzungseigenschaften zu einem Aufsteilen der Druckwelle,
so daß der langgestreckte Kanal in der Art eines Stoßwellenroh
res arbeitet. Durch das Aufsteilen der Druckwelle ändern sich
die physikalischen Zustandsgrößen der Druckwelle innerhalb ei
ner kürzeren Zeitspanne und die zerstörenden Eigenschaften der
Druckwelle nehmen zu, ein Effekt, der für das Setzen der Mikro
schäden von Vorteil ist.
Das Verhältnis der Länge der Druckkammer zu ihrem Durchmesser
liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 2 und 10.
Die Druckwellenerzeugungseinrichtung kann innerhalb der Druck
kammer angeordnet sein. Die Druckwellenerzeugungseinrichtung
generiert eine nicht gerichtete Druckwelle, die sich kugelför
mig ausbreitet und deren Energie demzufolge mit der Entfernung
von ihrem Ursprungsort rasch abnimmt. Liegen Entstehungs- und
Anwendungsort nicht nahe beieinander, so erreicht nur ein ge
ringer Teil der eingesetzten Energie seinen Bestimmungsort. Um
diese Verluste zu beschränken, kann die mit Flüssigkeit gefüll
te Druckkammer so ausgebildet sein, daß die Druckwellenerzeu
gungseinrichtung innerhalb des rohrförmigen Kanals in der Nähe
seines eingangsseitigen Endes angeordnet ist.
Alternativ kann vorgesehen sein, daß die Druckwellenerzeugungs
einrichtung an die Druckkammer angrenzt. In diesem Fall ist die
Austrittsgrenzfläche der Druckwellenerzeugungseinrichtung iden
tisch mit der Eintrittsgrenzfläche der Druckkammer.
Die Druckwellenerzeugungseinrichtung kann die Druckwellen auf
piezoelektrische, magnetostriktive, elektrostriktive, magneti
sche, elektrische oder mechanische Weise erzeugen.
Die Druckwellenerzeugungseinrichtung kann beispielsweise aus
einer in der Druckkammer angeordneten elektrohydraulischen Son
de bestehen, die eine Druckwelle durch Funkenüberschlag er
zeugt.
Alternativ kann die Druckwellenerzeugungseinrichtung ein Piezo
element aufweisen, das in dem Kanal der Druckkammer eingangs
seitig angeordnet ist und direkt an die Flüssigkeit angrenzt.
Weiterhin kann die Druckwellenerzeugungseinrichtung eine elek
tromagnetisch erregte Membran aufweisen, die in der Druckkammer
eingangsseitig angeordnet ist und direkt an die Flüssigkeit an
grenzt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß
die Druckwellenerzeugungseinrichtung die Druckwellen mechanisch
in die Druckkammer einkoppelt und daß ein linear geführtes, in
Axialrichtung elastisch gelagertes Übertragungselement mit ei
ner Austrittsgrenzfläche an die Flüssigkeit der Druckkammer an
gekoppelt ist und mechanisch induzierte Druckwellen auf die
Flüssigkeit überträgt.
Alternativ kann an dem eingangsseitigen Ende der Druckkammer
eine in Axialrichtung elastisch gelagerte innere Membran ange
ordnet sein, die eingekoppelte Druckwellen mechanisch auf die
Flüssigkeit überträgt.
Das Übertragungselement bzw. die innere Membran wird von einem
linear hin- und herbewegbaren Schlagteil beaufschlagt, das in
folge des Kraftstoßes mechanisch eine Druckwelle induziert, die
sich bis zur Austrittsgrenzfläche der Membran bzw. des Übertra
gungselementes fortpflanzt.
Dabei ist das Schlagteil koaxial zu dem Übertragungselement ge
führt.
Die Druckwellenerzeugungseinrichtung erzeugt die eingekoppelten
Druckwellen periodisch. Eine größere Anzahl von hintereinander
folgenden einzelnen impulsförmigen Druckwellen mit schwächerer
Energie zeigt einen besseren Heilungserfolg in dem biologischen
Gewebe als ein einzelner starker Druckimpuls: Die Druckwel
lenerzeugungseinrichtung kann daher mit einer Wiederholfrequenz
einzelner Druckimpulse zwischen 1 und 20 Hz arbeiten, wobei zur
Behandlung des biologischen Gewebes etwa 1000 bis 2000 Druckim
pulse erforderlich sind.
Bei einem mechanischen Betrieb der Druckwellenerzeugungsein
richtung sind die Antriebsmittel für einen kontinuierlichen Be
trieb vorzugsweise so ausgestaltet, daß eine periodische Bewe
gung des Antriebs möglich ist. Wird beispielsweise ein pneuma
tisches Schlagteil verwendet, das durch seinen Aufschlag auf
ein Übertragungselement in diesem eine Druckwelle erzeugt, so
können die Luftströme so ausgelegt sein, daß das Schlagteil ei
ne kontinuierliche Hin- und Herbewegung ausführt und periodisch
das Übertragungselement trifft.
Elektrisch betriebene Druckwellenerzeugungseinrichtungen werden
in der Regel von einer Kondensatorbatterie versorgt. Hier muß
bei einem periodischen Betrieb die Stromzuführung für das Laden
der Batterien ausreichend hoch sein, damit die vorgegebene An
zahl von Druckimpulsen mit der nötigen Wiederholfrequenz abge
geben werden kann.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung ist vorgese
hen, daß der Querschnitt des Kanals in Richtung auf die äußere
Membran konisch erweitert oder verjüngt ist. Eine sich in Rich
tung der Membran verjüngende Druckkammer verstärkt die Druck
welle durch die Verkleinerung ihres Querschnitts. Eine Erweite
rung der Druckkammer schwächt demgegenüber die Druckwelle ab,
beschallt aber eine größere Behandlungsfläche.
Zwischen der äußeren Membran und dem biologischen Gewebe kann
ein impedanzanpassendes Medium angeordnet sein, das das Einkop
peln der Druckwellen in das biologische Gewebe verbessert.
Liegt die Membran licht absolut eben und ohne Lufteinschlüsse
auf dem biologischen Gewebe auf, so wird ein Teil des Druckim
pulses an dieser akustischen Unstetigkeit reflektiert und der
Anteil der einkoppelbaren Druckwellen gemindert. Ein geeignetes
pastenförmiges Impedanzanpassungsmedium ist beispielsweise ein
Ultraschallgel oder andere pastenförmige Massen mit einer ähn
lichen Impedanz wie das biologische Gewebe, wie beispielsweise
Vaseline.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Aus
führungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einer mechanischen
Druckwellenerzeugungseinrichtung,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer elektrohy
draulischen Sonde als Druckwellenerzeugungseinrichtung,
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel mit einer piezoelektri
schen Druckwellenerzeugungseinrichtung,
Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel mit einer elektromagne
tischen Druckwellenerzeugungseinrichtung,
Fig. 5 eine Übertragungseinrichtung mit einer konisch sich
verjüngenden Druckkammer, und
Fig. 6 eine Übertragungseinrichtung mit einer sich konisch er
weiternden Druckkammer.
Das in Fig. 1 gezeigte Handstück 1 besteht aus einem Gehäuse 2
einer mechanischen Druckwellenerzeugungseinrichtung 4 mit einem
Innenzylinder 7, in dem ein Schlagteil 40 mit Hilfe pneumati
scher Antriebsmittel 44 in Verbindung mit einer Staudruckkammer.
48, die den Innenzylinder 7 koaxial ringförmig umgibt, zwischen
zwei Endpositionen hin- und herbewegt wird. An dem distalen En
de des Gehäuses 2 ist eine Übertragungseinrichtung 8 für Druck
wellen aufgeschraubt.
Alternativ ist es auch möglich, das Schlagteil 40 hydraulisch,
mechanisch, elektromagnetisch oder durch andere Antriebsmittel
zu bewegen. Je nach Antriebsart kann die Länge des Beschleuni
gungsweges ausgewählt werden. Bei einem pneumatisch betriebenen
Schlagteil 40 und einem pneumatischen Druck von ca. 0,3 MPa (3
bar) beträgt dieser etwa 50 bis 200 mm. In der proximalen End
position des Schlagteils 40 am Ende des Innenzylinders 7 ist
ein Magnethalter 50 angeordnet, der das metallische Schlagteil
40 in seiner proximalen Endposition festhalten kann, bis erneut
ein über den Anschluß 52 aufgebrachter pneumatischer Druck das
Schlagteil 40 in Richtung auf das distale Ende des Innenzylin
ders 7 beschleunigt. Die sich in Bewegungsrichtung des Schlag
teils 40 befindliche Luft vor dem Schlagteil 40 wird über an
dem distalen Ende des Innenzylinders 7 befindliche Ringschlitze
54 in die Staudruckkammer 48 geleitet. Durch die Beschleunigung
des Schlagteils 40 trifft dieses mit hoher Endgeschwindigkeit
von beispielsweise 10-25 m/s auf eine distal von dem Innenzy
linder 7 angeordnete Eintrittsgrenzfläche 56 eines Übertragung
selementes 30. Das Übertragungselement 30 besteht aus einer im
wesentlichen zylindrischen metallischen Sonde mit einer plan
oder leicht nach innen oder außen gewölbten Austrittsgrenzflä
che 32. Das Übertragungselement 30 wird in einem hohlzylindri
schen Aufnahmeteil 34 gleitend geführt. Ein Ringbund 35 am
Übertragungselement 30 dient als Anschlagteil gegen das Aufnah
meteil 34, wobei zwischen Ringbund 35 und dem Aufnahmeteil 34
ein Feder-/Dämpfungselement 38 angeordnet ist, das das Übertra
gungselement 30 von dem Aufnahmeteil 34 entkoppelt und auch da
für sorgt, daß das Übertragungselement 30 nach dem Schlagvor
gang wieder in seine Ausgangsposition am distalen Ende des In
nenzylinders 7 zurückkehrt. Ein das Übertragungselement 30
gleitend aufnehmender O-Ring 37 dichtet die Druckwellenerzeu
gungseinrichtung 4 gegen die Übertragungseinrichtung 8 für die
Druckwellen ab.
Die Austrittsgrenzfläche 32 des Übertragungselementes 30 ist in
direktem Kontakt mit einer mit Flüssigkeit gefüllten Druckkam
mer 12 der Übertragungseinrichtung 8. Als Flüssigkeit dient be
vorzugt eine den akustischen Eigenschaften von biologischem Ge
webe ähnliche Substanz, wie z. B. Wasser. Die Druckkammer 12
kann eine längliche zylindrische Form aufweisen, um die Druck
welle aufzusteilen, kann aber auch sehr kurz gehalten sein,
wenn die Druckwellenerzeugungseinrichtung 4 Druckwellen ausrei
chender Intensität erzeugt. Die Druckkammer 12 wird an dem di
stalen Ende von einer Membran 16 verschlossen. Eine Spannvor
richtung 20 spannt die Membran 16 über das distale Ende der
Druckkammer 12 und schließt deren ausgangsseitiges. Ende dicht
gegen die Umgebung ab, so daß die Flüssigkeit 14 nicht aus der
Druckkammer 3 heraustreten kann.
Schlägt das Schlagteil 40 auf die Eingangsgrenzfläche 56 des
Übertragungselementes 30 auf, wird eine Druckwelle in dem Über
tragungselement 30 erzeugt, die sich bis zu der Austrittsgrenz
fläche 32 des Übertragungselementes 30 fortpflanzt und dann in
die Flüssigkeit 14 innerhalb der Druckkammer 12 eingekoppelt
wird. Die Druckwelle läuft innerhalb der Druckkammer 12 in
Richtung auf die distale Membran 16, steilt sich dabei durch
die nicht linearen Wellenausbreitungsbedingungen auf und tritt
durch die Membran 16 hindurch in das die Membran 16 kontaktie
rende biologische Gewebe ein.
Nach Beendigung des Schlagvorgangs bewegt das Feder-
/Dämpfungselement 38 das Übertragungselement 30 wieder in seine
Ausgangsposition zurück. Das Schlagteil 40 wird durch den in
der Staudruckkammer 48 aufgebauten Überdruck und das Zurück
strömen der Luft aus der Staudruckkammer 48 durch die Ring
schlitze 54 hindurch in seine Ruheposition am proximalen Ende
des Innenzylinders 7 zurückgeführt und von dem Magnethalter 50
gehalten. Das Instrument ist nun wieder zu einem erneuten
Schlagvorgang bereit.
Fig. 2 zeigt eine. Ausführungsform mit einer Funkenentladungs
strecke zur Erzeugung von Druckwellen. Eine elektrische Schal
tung 19 versorgt die beiden Elektroden 21 einer elektrohydrau
lischen Sonde 18 mit einem kurzen Spannungsimpuls. Ist die um
gebende Flüssigkeit 14 in der Druckkammer 12 elektrisch lei
tend, so kommt es zu einem Funkenüberschlag zwischen den Elek
troden 21. Durch die damit einhergehende plötzliche Plasmabil
dung entsteht eine Druckwelle, die sich in der Druckkammer 12
ausbreitet und über die Membran 16 in das mit der Membran 16 in
Kontakt stehende biologische Gewebe eingekoppelt wird.
Eine alternative Druckwellenerzeugungseinrichtung 3 ist in Fig.
3 dargestellt. Eine elektrische Schaltung 23 liefert einen
Spannungsimpuls an ein in der Druckkammer 12 angeordnetes pie
zoelektrisches Element 22. Infolge des Spannungsimpulses dehnt
sich das piezoelektrische Element 22 aus und generiert in der
umgebenden Flüssigkeit 14 eine Druckwelle.
Fig. 4 zeigt eine weitere alternative Druckwellenerzeugungsein
richtung 4 mit einer Spulenanordnung 24, die von einer elektri
schen Schaltung 25 mit Strom versorgt wird. Distal vor der Spu
lenanordnung 24 ist eine Erregermembran 26 angeordnet. Die Spu
lenanordnung 24 induziert in der Erregermembran 26 einen Wir
belstrom, der wiederum ein Magnetfeld aufbaut. Durch die absto
ßenden Kräfte zwischen der Spulenanordnung 24 und der Erre
germembran 26 wird letztere bei einem kurzen Stromimpuls aus
der elektrischen Schaltung 25 ruckartig von der elektrischen.
Spulenanordnung. 24 wegbewegt, wodurch eine Druckwelle in die
Druckkammer 12 eingekoppelt wird.
Die Übertragungseinrichtungen 8 der unterschiedlichen Ausfüh
rungsbeispiele unterscheiden sich durch die Länge und die Form
der Druckkammer 12. Fig. 5 zeigt eine Übertragungseinrichtung
8, bei der sich die Druckkammer 12 in distaler Richtung konisch
verjüngt. Eine von einer Druckwellenerzeugungseinrichtung 4 er
zeugte Druckwelle wird infolge der Verkleinerung des wirksamen
Querschnitts der Druckkammer 12 verstärkt. Erweitert sich die
Druckkammer 12 wie in Fig. 6 dargestellt, so wird die Druckwel
le abgeschwächt, beschallt aber eine größere Fläche. Ist ein
Aufsteilen der Druckwelle nicht erforderlich oder nicht er
wünscht, so kann die Druckkammer 12 kurz gehalten sein, wie bei
den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 bis 4.
Die Übertragungseinrichtung 8 ist als Schraubkopf gestaltet und
kann auf die Druckwellenerzeugungseinrichtung 4 aufgeschraubt
werden. Eine Dichtung 10 dichtet die Übertragungseinrichtung 8
gegen das Aufnahmeteil 34 der Druckwellenübertragungseinrich
tung 4 ab. Die Druckkammer 12 kann sich dabei bis in das Auf
nahmeteil 34 hinein erstrecken.
Claims (24)
1. Medizinisches Instrument zur Behandlung von biologischem
Gewebe, mit einem Gehäuse (2), mit einer Druckwellenerzeu
gungseinrichtung (4) und mit einer Übertragungseinrichtung
(8) zum Einkoppeln der unfokussierten Druckwellen in den
Körper von Lebewesen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übertragungseinrichtung (8) eine Druckkammer (12)
mit einem eingangsseitigen und einem ausgangsseitigen Ende
aufweist, die eine Flüssigkeit (14) enthält, in die Druck
Wellen aus der Druckwellenerzeugungseinrichtung (4) einkop
pelbar und auf eine an dem ausgangsseitigen Ende der Druck
kammer (12) angeordnete Membran (16) übertragbar sind, die
die von der Flüssigkeit übertragenen Druckwellen unfokus
siert in das biologische Gewebe einkoppelt.
2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckkammer (12) aus einem langgestreckten Kanal besteht.
3. Instrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das L/d-Verhältnis der Druckkammer (12) im Bereich zwi
schen 2 und 10 liegt.
4. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druckwellenerzeugungseinrichtung (4)
innerhalb der Druckkammer (12) angeordnet ist.
5. Instrument nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckwellenerzeugungseinrichtung (4) an die Druck
kammer (12) angrenzt.
6. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druckwellenerzeugungseinrichtung (4)
die Druckwellen auf piezoelektrische, magnetostriktive,
elektrostriktive, magnetische oder elektrische Weise er
zeugt.
7. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druckwellenerzeugungseinrichtung (4)
aus einer in der Druckkammer (12) angeordneten elektrohy
draulischen Sonde (18) besteht, die eine Druckwelle durch
Funkenüberschlag in der Flüssigkeit (14) erzeugt.
8. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druckwellenerzeugungseinrichtung (4)
ein Piezoelement (22) aufweist, das in dem Kanal der Druck
kammer (12) eingangsseitig angeordnet ist und an die Flüs
sigkeit (14) angrenzt.
9. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druckwellenerzeugungseinrichtung (4)
eine elektromagnetisch erregte Membran (26) aufweist, die
in der Druckkammer (12) eingangsseitig angeordnet ist und
an die Flüssigkeit (14) angrenzt.
10. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druckwellenerzeugungseinrichtung (4)
die Druckwellen mechanisch in die Druckkammer (12) einkop
pelt.
11. Instrument nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
ein lineargeführtes, in Axialrichtung elastisch gelagertes
Übertragungselement (30) mit einer Austrittsgrenzfläche
(32) an die Flüssigkeit (14) der Druckkammer (12) angekop
pelt ist und mechanisch induzierte Druckwellen auf die
Flüssigkeit überträgt.
12. Instrument nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an
dem eingangsseitigen Ende (11) der Druckkammer (12), eine
in Axialrichtung elastisch gelagerte innere Membran ange
ordnet ist, die die eingekoppelte Druckwellen auf die Flüs
sigkeit (14) überträgt.
13. Instrument nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeich
net, daß das Übertragungselement (30) bzw. die innere Mem
bran (36) von einem linear hin- und herbewegbaren Schlag
teil (40) beaufschlagt wird, das infolge des Kraftstoßes
mechanisch eine Druckwelle induziert, die sich bis zur Aus
trittsgrenzfläche der Membran (36) bzw. des Übertragungse
lementes (30) fortpflanzt.
14. Instrument nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schlagteil (40) koaxial zu dem Übertragungselement (30)
geführt ist.
15. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druckwellenerzeugungseinrichtung (4)
die Druckwellen periodisch erzeugt.
16. Instrument nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Querschnitt der Druckkammer (12) in
distaler Richtung auf die äußere Membran (16) konisch er
weitert ist.
17. Instrument nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Querschnitt der Druckkammer (12) in
distaler Richtung auf die äußere Membran (16) konisch ver
engt ist.
18. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß die äußere Membran (16) auswechselbar an
der Übertragungseinrichtung (8) befestigt ist.
19. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Spanneinrichtung (20) die äußere
Membran (16) unter Vorspannung hält.
20. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch ge
kennzeichnet, daß die äußere Membran (16) aus einer fluid
dichten impedanzangepaßten Kunststoffolie besteht.
21. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch ge
kennzeichnet, daß die in der Druckkammer (12) enthaltene
Flüssigkeit (14) salzhaltig ist.
22. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen der äußeren Membran (16) und dem
biologischen Gewebe ein impedanzanpassendes Medium angeord
net ist, das das Einkoppeln der Druckwellen in das biologi
sche Gewebe verbessert.
23. Verfahren zum Übertragen von unfokussierten Druckwellen,
gekennzeichnet durch
- - das unmittelbare Einkoppeln der unfokussierten Druck wellen in eine mit Flüssigkeit (14) gefüllte Druckkammer (12) durch Anordnen einer Druckwellenerzeugungseinrichtung an einem eingangsseitigen Ende der Druckkammer (12) oder innerhalb der Druckkammer (12) und
- - das Übertragen der in die Flüssigkeit eingekoppelten Druckwellen auf eine äußere fluiddichte, die Druckkammer (12) abdichtende Membran (16) an einem ausgangsseitigen En de der Druckkammer (12).
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckwellen mit einer Wiederholfrequenz zwischen 1 und 20 Hz
erzeugt werden.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R016 | Response to examination communication | ||
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Effective date: 20131221 |