DE2351247C3 - Einrichtung zum Zertrümmern von im Körper eines Lebewesens befindlichen Konkrementen - Google Patents
Einrichtung zum Zertrümmern von im Körper eines Lebewesens befindlichen KonkrementenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zertrümmern von im Körper eines Lebewesens befindlichen
Konkrementen mit einer Fokussierungskammer. die ein Teil eines Rotationsellipsoids ist und in deren
einem Brennpunkt Stoßwellen durch Funkenentladung erzeugbar sind.
Aus »Elektrotechnik und Maschinenbau«, 1973. Heft 4, S. 156 bis 164. ist es bekannt, für die Zerstörung
von Konkrementen (Harnsteinen, Nierensteinen, Gallensteinen od. dgl.) eine Funkenkammer zu verwenden,
in deren einem Brennpunkt eine Funkenstrecke und in deren anderem Brennpunkt sich die Mitte einer Stahlmembran
befindet. Mit der Mitte dieser Membran ist ein dünner Leiter (Lithotriptor) fest verbunden, der
durch Körperhöhlen und Kanäle bis zum Konkrement geführt wird. Der Leiter dient zur Übertragung der von
der Membran ausgehenden Schlagwirkung und sein Ende steht in Berührungskontakt mit dem Konkrement.
Dies bringt zwar gegenüber anderen bekannten Einrichtungen (DT-PS 12 18 112) den Vorteil, daß die
Arbeitsfunkenstrecke nicht in unmittelbarer Nähe des Steins liegen muß und daß keine hochspannungsführenden,
isolierten Leitungen in den Körper eingeführt wer den müssen, hat aber immer noch den entscheidenden
Nachteil, daß ein Körperhöhlen und Kanäle durchlaufender Leiter den mechanischen Kontakt zwischen dem
Ort der Energieerzeugung und dem Konkrement sicherstellen muß. Darüber hinaus führen Krümmungen
des Leiters zu erheblichen Energieverlusten.
Bekannt ist ferner ein Gerät zur Zerkleinerung von Nierensteinen (DTPS 12 59 503). Hierbei ist ein Fräskopf
vorgesehen, der in den Körper des Lebewesens eingeführt wird. Ein antreibbarer Fräsnadelkopf bewirkt
die mechanische Zerstörung des Mierensteins. Während der Zerkleinerung des Nierensteins oder seines
Herausführens müssen die bekannten Einrichtungen die Nierensteine berühren, so daß das Einführen
von Geräten in den menschlichen Körper unvermeidlich ist. Dies bedeutet eine langwierige und schwierige
Operation; darüber hinaus können auch die Kanäle Beschädigungen erleiden, so daß ein operativer Eingriff
notwendig ist.
Es ist weiter bekannt (US-PS 32 37 623). einzelne Zellen eines Zellverbandes im Auge oder Gehirn mittels
Ultraschall durch punktförmige Felder höherer Temperatur zu zerstören, wobei Fokussiereinriehtungen
verwendet werden, jedoch ist dieses Verfahren nicht auf die Zertrümmerung von Konkrementen anwendbar,
weil die Energiedichte zu gering ist und weil sich Steine hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften
wesentlich von dem sie umgebenden Gewebe unterscheiden. Zur Erzeugung von Ultraschallstößen
höchster Leistung wird gemäß DT-PS 9 14 950 eine Unterwasserfunkenstrecke verwendet, die zur Einwirkung
auf feste Körper mit einer Membran verschlossen ist. Anwendung finden solche Schallquellen bei der
Strukturbeeinflussung von Gemischen und auch in der Nachrichtentechnik, insbesondere Echomeßtechnik.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine außerhalb des Körpers von Lebewesen befindliche Einrichtung
zu schaffen, die es ermöglicht, im Inneren des Körpers vorhandene Konkremente zu zerstören.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fokussierungskammer zwischen beiden
Brennpunkten mittels einer elastischen Membran verschlossen ist, daß dk Membran luftspaltlos am Körper
anliegt, und daß sich das Konkrement im zweiten Brennpunkt befindet.
Durch die erfindungsgemäße Einrichtung ergeben sich erhebliche Vorteile. Die Zerstörung von Nierensteinen
ist ohne jeglichen operativen Eingriff oder die Einfühlung von Sonden möglich. Der Nierenstein wird
beispielsweise mittels eines Röntgenbildrs in seiner
Größe und seiner Lage im Körper des Patienten lokalisiert. Dann wird der Stein mittels dotierbarer und fokussiertor
Stoßwellen beaufschlagt, so daß er zu einem feinen Grieß zerfällt, der leicht auf natürliche Weise
aus dem Körper herausgeschwemmt wird. Der Erfin dung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Stoßwellen an
Material mit geringer Zugfestigkeit immer dann einen Abplatz- oder Zerstörungseffekt verursachen, wenn ein
Übergang von einem Medium mit hohem zu einem Medium mit niedrigem Schallwellenwiderstand vorliegt. Es
ist nun herausgefunden worden, daß der Schallwellenwiderstand des menschlichen oder tierischen Gewebes
ungefähr dem Schallwellenwiderstand des Wassers entspricht. Aus diesem Grund wird als Koppelglied zwischen
dem Kötper und dem Stoßwellenerreger ein mit einem flüssigen Medium (ζ. Β Wasser) gefülltes Koppelglied
in Form eines Wellenleiters verwendet. Sorgt man dafür, daß die Stoßwellen auf das Konkrement fokussiert
sind, so werden andere Körperteile nicht in Mitleidenschaft gezogen. Versuche haben ergeben, daß
die Knochen des menschlichen Körpers wegen ihrer hohen Zugfestigkeit und der Kürze des Impulses nicht
beschädigt werden.
Die Zerstörung von Konkrementen ist wesentlich abhängig von der Flanken-Steilheit des Druckanstieges.
Die Größe der abplatzenden Teile hingegen wird bestimmt von der Dauer des Stoßwellenimpulses. Um
ein großes Konkrement zu zerstören, kann es vorteilhaft sein, einen ersten Impuls längerer Dauer einzusetzen,
damit das Konkrement in größere Stücke zerbricht. Anschließend kann mit sehr kurzzeitigen Impulsen
die Zerkleinerung in Bruchstücke erfolgen, die auf natürlichem Weg durch die Harnleiter ausgespült werden
können. Um Bruchstücke von etwa Millimetergröße zu erhalten, sind Stoßwellendauern von etwa
10-6sec erforderlich. Zur vollständigen Zerstörung
eines Nierensteins von etwa 1 cm Durchmesser in abgangsfähige Bruchstücke sind etwa 5 bis 10 Stoßwellen
erforderlich.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus den Figuren, die nachfolgend
beschrieben sind. Es zeigt
F i g. 1 eine prinzipielle Darstellung einer Einrichtung zum berührungsfreien Zertrümmern von im Körper
von Lebewesen befindlichen Konkrementen in
Draufsicht, und
F i g. 2 eine prinzipielle Darstellung einer Fokussiereinrichtung
zur Bündelung der Stoßwellen im Bereich des Konkrements in Draufsicht.
F i g. 1 zeigt in Draufsicht einen menschlichen Körper 1, in dem sich ein Konkrement 2 befindet. Das Konkrement
2 kann ein Gallen-, Blasen- oder Nierenstein sein. Auf die Haut 3 des Körpers 1 ist eine Fokussierungskammer
4 aufgesetzt. Im innenraum 5 der Fokussierungskammer 4 befindet sich ein Medium, das in seiner
Dichte und damit auch in seinem Schallwellenwiderstand der Dichte des menschlichen Körpers entspricht.
Es ist herausgefunden worden, daß hierfür Wasser verwendet werden kann. Im Innenraum 5 ist
ferner ein Stoßwellenerreger 6 angeordnet, der in F i g. 2 vergrößert dargestellt ist. Vom Stoßwellenerreger
6 gehen Leitungen 7, 8 zu einem Kondensator 9 und zu einer Steuereinrichtung 10. Eine Stromquelle ist
bei 11 vorgesehen.
Aus F i g. 2 ist deutlich zu erkennen, daß der Stoßwellenerreger
6 eine Funkentladungsstrecke ist, die sich in einem Brennpunkt eines Teils eines Rotationsellipsoids
befindet, das die Fokussierungskammer 4 bildet. Am Ende der Fokussierungskammer befindet sich
eine Membran 15, die ohne Luftspalt auf die Haut 3 des Körpers 1 aufgesetzt ist. Durch Betätigung der Sleuereinrichtung
10 werden von der Funkentladungsstrecke 6 Stoßwellen durch den mit Wasser gefüllten Innenraum
5 geschickt und an den Wänden des Rotationsellipsoids reflektiert. Sie durchlaufen nun erneut den Innenraum
5 und gelangen durch die Membran 15 und den Körper 1 gebündelt zum Konkrement 2, das sich
im zweiten Brennpunkt befindet. Die Wandung des Rotationsellipsoids besteht beispielsweise aus Metall. Mittels
der Steuereinrichtung 10 kann die Impulsdauer und die Impulsstärke des Stoßwellenerregers variiert werden.
Durchgeführte Versuche mit einer Spannung von 10 kV bei 70 Hz haben zur Zerstörung von Nierensteinen
zu Grieß geführt
Dem behandelnden Arzt stehen mehrere Fokussierungskammern
unterschiedlicher Abmessungen zur Verfügung, so daß den anatomischen Gegebenheiten
der Patienten Rechnung getragen werden kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Einrichtung zum Zertrümmern von im Körper eines Lebewesens befindlichen Konkrementen mit einer Fokussierungskammer, die ein Teil eines Rotationsellipsoids ist und in deren einem Brennpunkt Stoßwellen durch Funkentladung erzeugbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierungskammer (4) zwischen beiden Brennpunkten mittels einer elastischen Membran (15) verschlossen ist, daß die Membran luftspaltlos am Körper (1) anliegt, und daß sich das Konkrement (2) im zweiten Brennpunkt befindet15
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732351247 DE2351247C3 (de) | 1973-10-12 | Einrichtung zum Zertrümmern von im Körper eines Lebewesens befindlichen Konkrementen | |
CH1083274A CH574734A5 (de) | 1973-10-12 | 1974-08-07 | |
IT52598/74A IT1021603B (it) | 1973-10-12 | 1974-08-13 | Congegno per la frantumazione esen te da contatto di concrezioni esi stenti nel corpo di esseri viventi |
US05/505,093 US3942531A (en) | 1973-10-12 | 1974-09-11 | Apparatus for breaking-up, without contact, concrements present in the body of a living being |
NL7412768A NL7412768A (nl) | 1973-10-12 | 1974-09-27 | Inrichting voor het zonder aanraking verbrijze- an zich in het lichaam van levende wezens dende concrementen. |
FR7435042A FR2247195B1 (de) | 1973-10-12 | 1974-10-11 | |
GB4412674A GB1449699A (en) | 1973-10-12 | 1974-10-11 | Apparatus for remote disintegration of a concretion in a living body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732351247 DE2351247C3 (de) | 1973-10-12 | Einrichtung zum Zertrümmern von im Körper eines Lebewesens befindlichen Konkrementen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2351247A1 DE2351247A1 (de) | 1975-04-24 |
DE2351247B2 DE2351247B2 (de) | 1975-10-23 |
DE2351247C3 true DE2351247C3 (de) | 1976-08-12 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE33590E (en) | 1983-12-14 | 1991-05-21 | Edap International, S.A. | Method for examining, localizing and treating with ultrasound |
US5080101A (en) | 1983-12-14 | 1992-01-14 | Edap International, S.A. | Method for examining and aiming treatment with untrasound |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE33590E (en) | 1983-12-14 | 1991-05-21 | Edap International, S.A. | Method for examining, localizing and treating with ultrasound |
US5080101A (en) | 1983-12-14 | 1992-01-14 | Edap International, S.A. | Method for examining and aiming treatment with untrasound |
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