DE3525641A1 - Verfahren und einrichtung zur beruehrungsfreien zertruemmerung von konkrementen im koerper von lebewesen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur berührungsfreien Zertrümmerung von Konkrementen im Körper von Lebewesen unter Zuhilfenahme von Stoßwellen, die auf das Konkrement fokussiert sind.

Derartige Verfahren und Einrichtungen sind aus der deutschen Offenlegungsschrift 33 12 014 und der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 34 43 295 bekannt. Dort ist eine Leiteranordnung vorgesehen, die induktive Eigenschaften auf­ weist und als spiralförmige Spule oder als aus einem Flachband gewickelte Spule ausgebildet ist und die Form einer Kugel­ kalotte hat. Bei Beaufschlagung dieser Spule mit einem Strom­ stoß, beispielsweise durch eine Kondensatorentladung über eine Funkenstrecke, werden in einer Metallmembran, die von der Spule durch eine dünne Isolierschicht getrennt ist, entgegengerich­ tete Ströme induziert, die zur Abstoßung dieser Membran führen. Da die Membran in Kontakt mit einem Übertragungsmedium steht, werden hierdurch Stoßwellen abgegeben, die aufgrund der kugel­ kalottenförmigen Ausbildung dieser Membran fokussiert werden. Zur Vermeidung von Beugungen und Reflexionen, wie sie an dem sich an die Metallmembran anschließenden Gehäuseteil ergeben können, kann die Abstrahlseite der Metallmembran als kegel­ stumpfförmiger Hohlraum ausgebildet sein, in dem sich das Über­ tragungsmedium befindet.

Andere bekannte Einrichtungen arbeiten mit Unterwasserfunken­ strecken zur Druckwellenerzeugung und mit elliptischen Spiegeln zur Fokussierung der Stoßwellen auf das Konkrement. Ebenfalls ist bekannt, zur Stoßwellenerzeugung piezoelektrische Elemente oder magnetostriktive Elemente zu verwenden.

Bei der Fokussierung von Druckstößen, die bei sämtlichen be­ kannten Vorgehensweisen notwendig ist, ist jedoch aus physi­ kalischen Gründen das Auftreten von Unterdruckpulsen nicht völlig zu vermeiden. Überschreiten dabei diese Unterdruckpulse eine gewisse Stärke, so führt dies im Körper des behandelten Lebewesens, insbesondere in dem von den Stoßwellen durch­ drungenen Gewebe zu Kavitation, d. h. zu mikroskopischen Aufreißungen und damit zu Gewebeverletzungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, das eingangs genannte Verfahren und die eingangs genannte Einrichtung so weiterzubilden, daß Gewebeschädigungen nicht mehr auftreten. Dazu ist es notwendig, die auf den Einfluß von Randbeugungswellen des fokussierenden Systems zurückzuführenden Unterdruckpulse zu vermeiden.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art das Profil der Druck­ amplituden der Stoßwellen örtlich nach außen hin abgesenkt wird. Durch eine derartige Reduktion der Randschärfe der Stoß­ wellen wird eine wesentliche Abschwächung der Randbeugungs­ wellen und damit der die Gewebeschädigungen hervorrufenden Unterdruckpulse erreicht. Gleichzeitig wird durch eine der­ artige Absenkung des Profils der Druckamplituden der Stoßwellen die Entstehung und Ausbildung der Stoßwellen wesentlich verbessert.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die Druckamplituden der Stoßwellen zeitlich zuerst schnell erhöht und dann wieder verringert. Mit Hilfe einer derartigen dreiecksförmigen Impulsform der Druckamplitude wird erreicht, daß die Möglichkeit des Auftretens von Unterdruck­ pulsen noch weiter verringert wird. Das zeitlich dreiecks­ förmige Verhalten der Druckamplituden verstärkt also die Wir­ kung der örtlich nach außen hin stattfindenden Absenkung der Druckamplituden.

Besonders vorteilhaft ist es, die Druckamplituden dadurch zu beeinflussen, daß auf die Anregungsdichte oder Anregungsstärke der Stoßwellen oder auf beide Parameter gleichzeitig eingewirkt wird. Dabei ist es unerheblich, wie die Stoßwellen erzeugt werden, ob es sich also bei dem System.zur Stoßwellenerzeugung um ein spulenförmiges, ein piezoelektrisches oder magnetostrik­ tives System handelt, da bei sämtlichen Systemen deren Anre­ gungsdichte und Anregungsstärke auf irgend eine Art und Weise beeinflußbar ist.

Bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Mittel vorgesehen, um eine örtlich nach außen hin verlaufende Absenkung sowie ggf. eine zeitlich zuerst schnelle Erhöhung und darauffolgende Ver­ ringerung der Druckamplituden der Stoßwellen zu bewerkstelligen. Dabei kann es sich bei den Mitteln wieder um spulenförmige, piezoelektrische oder magnetostriktive Elemente oder um die Stoßwelle fokussierende Elemente handeln sowie um Flüssig­ keitsfunkenentladungen oder Impulsgeneratoren.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung umfaßt eine Metallmembran, die auf ihrer einen Seite durch eine dünne Isolierschicht von einer flachen Leiter­ anordnung getrennt ist und auf ihrer anderen Seite gegen ein Übertragungsmedium gedrückt wird, wobei die Leiteranordnung als Kugelkalottenfläche ausgestaltet ist und mit einem elektrischen Impuls bestimmter Stärke und Zeitdauer beaufschlagt werden kann. Damit bei einer derartigen Einrichtung bei deren Betrieb keine Unterdruckpulse entstehen, also eine Gewebeschädigung vermieden wird, kann entweder die Windungsdichte der Leiter­ anordnung nach außen hin verringert werden, die Leiterstärke der Leiteranordnung nach außen hin vergrößert werden oder die Leiteranordnung aus Einzelwindungen- bzw. spulen bestehen. Eine Kombination dieser Möglichkeiten ergibt eine Verstärkung des Randunschärfeeffektes, so daß damit die Möglichkeit von Gewebeverletzungen noch weiter verringert wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. Die Zeichnung umfaßt dabei vier Figuren, die folgendes zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei­ spieles einer Einrichtung zur berührungsfreien Zer­ trümmerung von Konkrementen im Körper von Lebewesen,

Fig. 2 ein Diagramm, in dem das Profil der Druckamplitude p über dem Weg r aufgetragen ist,

Fig. 3 ein weiteres Diagramm, in dem die Druckamplitude p über der Zeit t aufgetragen ist und schließlich

Fig. 4 einen Ausschnitt aus der Einrichtung gemäß Fig. 1 zur Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung.

In der Fig. 1 ist schematisch ein Gehäuse 1 gezeigt, das aus den beiden Gehäuseteilen 1 a und 1 b besteht, von denen der Ge­ häuseteil 1 b hohl ist und mit einer Flüssigkeit, beispielsweise mit Wasser gefüllt ist. Der Hohlraum 2 des Gehäuseteiles 1 b ist durch eine elastische Abdeckung 3 abgeschlossen, die über einen Befestigungsring 4 mit Schrauben 5 dicht an den Gehäuseteil an­ gesetzt ist. Die Abdeckung 3 weist einen pufferartigen Ansatz 3 a auf, der dicht und u. U. unter Zwischenfügung einer Schicht einer Kopplungsflüssigkeit an dem zu behandelnden Körperteil anliegt, dessen Begrenzung 6 nur durch eine Grenzlinie angezeigt ist. Die Abdeckung 3 besteht beispielsweise aus einem gummi­ elastischen Material. Der Hohlraum 2 innerhalb des Gehäuseteiles 1 b steht über den Anschlußstutzen 7 mit einer nicht gezeigten Druckquelle in Verbindung, die dafür sorgt, daß in dem Hohlraum stets ein gewisser statischer Überdruck in der Flüssigkeit er­ halten bleibt. Der Gehäuseteil 1 b und der Gehäuseteil 1 a sind über Schrauben 8 zusammengefügt. Dabei werden zwischen beiden Gehäuseteilen eine Metallmembran 9 und eine aus elektrisch isolierendem Material bestehende Isolierfolie 10 eingespannt. Dabei werden die beiden zuletzt genannten Bauteile 9 und 10 unter dem Druck der Flüssigkeit in dem Hohlraum 2 eng an die kugelkalottenförmige Außenseite 11 des Gehäuseteiles 1 a angedrückt, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel von der äußeren Begrenzung einer Leiteranordnung 12 gebildet wird, die ihrerseits im wesentlichen aus einer aus elektrisch leitfähigem Draht, beispielsweise aus Kupferdraht aufgebauten Spule besteht. Dabei ist es auch möglich, anstatt oder zusätzlich zum Überdruck im Hohlraum 2, mittels entsprechender Anordnungen einen Unter­ druck auf der dem Hohlraum 2 gegenüberliegenden Seite der Membran 9 bereitzustellen und damit die Membran 9 gegen das Gehäuseteil 1 a zu drücken. Die Spule kann dadurch gewonnen werden, daß aus­ gehend von einem in der Achse der Kugelkalotte 11 liegenden zentralen Anfangsstück 12 a spiralförmig die einzelnen Windungen bis zur äußersten Windung 12 b auf die innere kugelkalottenförmige Fläche 13 des Gehäuseteiles 1 a aufgewickelt wird. Diese so ge­ bildete Leiteranordnung 12 stellt eine spiralförmige Flachspule dar, deren Anfangsstück 12 a und Endwicklung 12 b jeweils über die Anschlüsse 14 und 15 an eine Energiequelle angeschlossen werden, von der aus ein kurzzeitiger Stromstoß durch die Spule geschickt wird. Beim Ausführungsbeispiel geschieht dies dadurch, daß ein Kondensator 16 nach der Aufladung über eine Funkenstrecke ent­ laden wird. Bei der Entladung des Kondensators 16 über die Funkenstrecke 17 fließt durch die Leiteranordnung 12 ein kurz­ zeitiger hoher Stromstoß. Dieser induziert in der Metallmembran 9 entgegengesetzte Ströme, die zur Abstoßung der Membran 9 und zur Abstrahlung einer intensiven Stoßwelle in die Flüssigkeit im Hohlraum 2 führen. Diese Stoßwelle breitet sich aufgrund der kugelkalottenförmigen Ausbildung der Leiteranordnung 12, der eng daran anliegenden Isolierschicht 10 und der ebenfalls kugelkalottenförmigen Metallmembran 9 in der Flüssigkeit im Raum 2 und durch die Abdeckung und den Ansatzpuffer 3 a durch die Körperoberfläche 6 aus und gelangt auf das zu behandelnde Konkrement 18 hin, das beim Ausführungsbeispiel ein Stein in einer Niere 19 sein kann. Die Stoßwelle trifft daher im Fokus 20 der kugelkalottenförmigen Flächen 13 und 11 auf das Kon­ krement 18 auf und führt dort in bekannter Weise durch wieder­ holte Einwirkung zu einem Zerbrechen des Konkrementes. Anstelle des Kondensators 16 und der Funkenstrecke 17 können auch andere geeignete Anordnungen zur Erzeugung eines Stromstoßes verwendet werden, so zum Beispiel ein gesteuerter Impulsgenerator, der Stromstöße hoher Folgefrequenz abgeben kann.

Schließlich ist in der Fig. 1 noch eine Achse 25 gekenn­ zeichnet, die durch den Mittelpunkt der kugelkalottenförmigen Fläche 11 bzw. 13 und den Fokus 20 verläuft sowie ein Außen­ bereich 26 angedeutet, der sich etwa im Bereich um die Mantel­ fläche des von der kugelkalottenförmigen Fläche 11 bzw. 13 und dem Fokus 20 gebildeten Kegelstumpf befindet. Ebenfalls ist der Fig. 1 noch zu entnehmen, daß bei der dargestellten Einrichtung die Leiteranordnung 12 nicht aus dicht aneinanderliegenden Win­ dungen besteht, sondern der Abstand der einzelnen Windungen sich nach außen hin, also zum Rand der kugelkalottenförmigen Fläche 11 bzw. 13 hin vergrößert. Durch diese Anordnung wird eine Abschwächung des Profils der Druckamplitude der erzeugten Stoßwelle von der Achse 25 hin zum Außenbereich 26 erreicht. Eine derartige Absenkung des Profils der Druckamplitude der Stoßwelle ist beispielhaft in der Fig. 2 dargestellt.

In der Fig. 2 ist ein Diagramm dargestellt, auf dessen Abszisse der Abstand r von der Achse 25 einer zum Beispiel mittels der Anordnung gemäß Fig. 1 erzeugten Stoßwelle aufgetragen ist, während die Ordinate des Diagramms die Druckamplitude p der Stoßwelle darstellt. Da im Zusammenhang mit der Fig. 2 nur der Außenbereich der Stoßwelle von Interesse ist, ist in dem Dia­ gramm der Fig. 2 auch nur dieser Außenbereich 30 gezeigt, was durch die Unterbrechung der Abszisse angedeutet sein soll. Dieser Außenbereich 30 entspricht dabei etwa dem Randbereich 26 der Fig. 1, während die Achse 25 dieser Fig. 1 dem Nullpunkt des Diagramms der Fig. 2 gleichgesetzt werden kann. Prinzipiell können jedoch die Ausführungen zur Fig. 2 auch auf den gesamten Bereich der Stoßwelle angewandt werden. Die in der Fig. 2 ein­ gezeichnete Kurve 31 zeigt eine Absenkung des Profils der Druckamplitude, wie sie im Zusammenhang mit der Beschreibung der Fig. 1 schon erwähnt wurde. Die Kurve 31 kann dabei nicht nur den dargestellten kontinuierlichen Verlauf haben, sondern auch zum Beispiel einen stufenförmigen Verlauf. Der für den entsprechenden Anwendungsfall optimale Verlauf des örtlichen Druckverlaufs kann mit Hilfe von Versuchen und/oder Berechnungen herausgefunden werden. Durch eine derartige Druckamplitudenprofilabsenkung 31 im Randbereich 30 einer Stoßwelle wird einerseits erreicht, daß sich in diesem Rand­ bereich keine Randbeugungswellen, und damit auch keine Unter­ druckpulse bilden, sowie andererseits, daß die Ausgestaltung der gesamten Stoßwelle, insbesondere bezüglich ihres zeitlichen Verlaufs verbessert wird. Die Vermeidung von Unterdruckpulsen bewirkt dabei die Vermeidung von Gewebeschädigungen zum Bei­ spiel im Bereich der behandelten Niere während die bessere Ausgestaltung der Stoßwelle gleichzeitig eine größere Wirk­ samkeit bei der Zerstörung des Konkrementes, zum Beispiel des Nierensteins verursacht.

Der Effekt, der durch eine Druckamplitudenprofilabsenkung gemäß der Fig. 2 erreicht wird, nämlich eine wesentliche Verringerung von Unterdruckpulsen und damit Gewebeverletzungen, kann dadurch noch wesentlich erhöht werden, daß der der Spulenanordnung 12 zugeführte Stromstroß so beeinflußt wird, daß er einen ganz be­ stimmten zeitlichen Druckverlauf hervorruft. Einen besonders vorteilhaften derartigen Druckverlauf zeigt die Fig. 3.

In der Fig. 3 ist ein Diagramm dargestellt, auf dessen Abszisse die Zeit t abgetragen ist, dessen Ordinate hingegen die Druck­ amplitude p einer Stoßwelle darstellt. Die in das Diagramm ein­ gezeichnete Kurve umfaßt einen Druckamplitudenanstieg 35 und eine nachfolgende Druckamplitudenverringerung 36. Dabei ist der Druckamplitudenanstieg 35 wesentlich steiler ausgestaltet als die Druckamplitudenverringerung 36. Bei dem dargestellten Ver­ lauf der Druckamplitude p über der Zeit t muß es sich nicht in jedem Fall um den optimalen Verlauf für eine Verringerung der Unterdruckpulse handeln. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß eine zeitlich zuerst sehr schnelle Erhöhung und eine nachfol­ gende langsame Verringerung der Druckamplituden von Stoßwellen immer von Vorteil ist. Die optimale Form des zeitlichen Druck­ verlaufs kann bei dem entsprechenden Anwendungsfall mit Hilfe von Versuchen und/oder Berechnungen herausgefunden werden. Dabei kann die im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschriebene Anordnung, die aus dem Kondensator 16 und der Funkenstrecke 17 besteht, durch einen Impulsgenerator ersetzt werden, mit dessen Hilfe nahezu beliebige elektrische Impulse zur Ansteuerung der Leiteranordnung 12 erzeugt werden können.

Bei der Einrichtung gemäß der Fig. 1 wird eine Druckamplituden­ profilabsenkung gemäß der Fig. 2 durch eine Verringerung der Wicklungsdichte der Leiteranordnung 12 erreicht. Eine derartige Absenkung des Profils der Druckamplitude kann jedoch auch auf andere Arten erreicht weden, so zum Beispiel mit Hilfe einer Ausgestaltung der Einrichtung der Fig. 1 gemäß der Fig. 4.

In der Fig. 4 liegt die Metallmembran 9 an der Isolierfolie 10 an, die ihrerseits über eine Leiteranordnung 12 mit dem Gehäuseteil 1 a gekoppelt ist. Die Innenseite des Gehäuseteils 1 a weist dabei eine kugelkalottenförmige Fläche 13 auf. Im Ge­ gensatz zur Fig. 1, wo der zur Leiteranordnung 12 gewickelte Draht immer denselben Drahtdurchmesser besitzt, ändert sich bei der Fig. 4 diese Drahtstärke. So weist der der Achse 25 näher­ liegende Draht einen kleineren Durchmesser auf als ein weiter entfernt von der Achse 25 liegender Draht. Die Drahtstärke nimmt also von der Achse 25 aus nach außen hin zum Außenbe­ reich 26 zu. Der Effekt einer derartigen nach außen hin zu­ nehmenden Drahtstärke ist derselbe wie der schon erläuterte Effekt bei einer nach außen abnehmenden Wicklungsdichte. Be­ sonders vorteilhaft ist es, als Leiteranordnung 12 statt einem Draht ein einen rechteckigen Querschnitt aufweisendes Leiterband zu verwenden, dessen Dicke in einfacher Weise bei seiner Her­ stellung, also zum Beispiel beim Auswalzen des Leiterbandes, beeinflußt werden kann. Dabei ist es auch möglich, das Merkmal der Fig. 1, nämlich die nach außen hin zunehmende Vergrößerung des Abstands der einzelnen Drähte der Leiteranordnung 12, mit dem Merkmal der Fig. 4, nämlich der nach außen hin zunehmenden Stärke der einzelnen Drähte der Leiteranordnung 12 zu kombinieren, wobei dabei statt der Leiterdrähte wieder auch Leiterbahnen verwendet werden können. Die Zwischenräume, die aufgrund der abnehmenden Windungsdichte entstehen, können dabei in vorteilhafter Weise durch Isoliermaterial, bei Leiterbahnen zum Beispiel durch entsprechende Isolierbahnen oder mittels breiterer Leiterdrähte bzw. Leiterbahnen der einzelnen Windungen ausgefüllt werden.

Eine weitere Möglichkeit, eine Druckamplitudenprofilabsenkung gemäß der Fig. 2 zu erhalten, besteht darin, die Leiteranord­ nung 12 aus Einzelwindungen oder Einzelspulen herzustellen, die mit elektrischen Impulsen bestimmter Stärke und Zeitdauer be­ aufschlagbar sind. Dabei können die Einzelwindungen konzentrisch oder auch in anderer Art und Weise auf der kugelkalottenförmigen Fläche 13 angeordnet sind. Dabei hat es sich als besonders vor­ teilhaft erwiesen, bei konzentrisch angeordneten Einzelwindungen die der Achse 25 näherliegenden Spulen mit einem hohen Entlade­ strom zu beaufschlagen, wohingegen die weiter außenliegenden Spulen mit einem niedrigeren Entladestrom. Dies kann zum Bei­ spiel dadurch erreicht werden, daß die einzelnen Spulen durch geeignete Serien- und/oder Paralellschaltungen von der den Stromstoß erzeugenden Einrichtung angesteuert werden und/oder verschiedene Drahtstärken aufweisen. Ebenfalls ist es möglich, die Abstände der Einzelwindungen variabel zu gestalten. Bei nicht konzentrisch angeordneten Einzelspulen hat es sich als günstig erwiesen, im Innenbereich der kugelkalottenförmigen Fläche 13 mehr Windungen anzubringen als im Außenbereich. Die Außenform aller Einzelwindungen kann dabei auf verschiedene Arten gestaltet werden, so zum Beispiel sternförmig, drei- oder mehreckig usw. Diese Anordnung kann ebenfalls noch durch variable Drahtdicken und/oder verschiedene Ansteuerimpulse der einzelnen Windungen erweitert werden. Ebenfalls ist es nicht zwingend notwendig, daß bei konzentrischen, wie auch bei nicht konzentrischen Anordnungen die Form der einzelnen Windungen in jedem Fall kreisförmig ist.

Ist bei einer Einrichtung gemäß der Fig. 1 zur besseren Aus­ bildung einer Stoßwelle der Hohlraum 2 kegelstumpfförmig ausge­ bildet, so hat es sich als besonders vorteilhaft herausge­ stellt, die Druckamplitudenprofilabsenkung gemäß der Fig. 2 dadurch zu erreichen, daß Änderungen am Kegelstumpf vorgenommen werden. Bei derartigen Änderungen kann es sich beispielsweise um eine in Richtung der Abdeckung 3 weisenden Aufweitung des Kegelstumpfes handeln, oder um Abweichungen von der kreis­ förmigen Gestalt des Kegelstumpfes. Auch ist es möglich, die Wanddämpfung des Kegelstumpfes zu verändern, indem zum Beispiel Dämmaterial auf die Mantelfläche des Kegelstumpfes aufgebracht wird. Schließlich kann die Druckamplitude der Stoßwelle bei Verwendung eines Kegelstumpfes auch noch dadurch abgesenkt werden, daß ausgehend von der Mantelfläche des Kegelstumpfes stiftähnliche Gebilde in den Hohlraum hineinragen, die dadurch eine Streuung der Stoßwelle verursachen. Auch bei der Verwen­ dung eines kegelförmigen Hohlraums ist es möglich, die eben be­ schriebenen Maßnahmen mit den die Leiteranordnung 12 betreffen­ den Maßnahmen zu kombinieren.

Es wurde schon erwähnt, daß es möglich ist, eine Druckampli­ tudenprofilabsenkung gemäß der Fig. 2 dadurch zu erreichen, daß die Leiteranordnung 12 beispielsweise eine sternförmige Gestalt hat. Analog dazu ist es ebenfalls möglich, statt der Außenform der Leiteranordnung andere Bauteile der Einrichtung der Fig. 1 entsprechend zu verändern. So kann zum Beispiel die Abdeckung 3 oder der Hohlkörper 2, insbesondere bei Verwendung eines Kegel­ stumpfes als Hohlkörper, mit einer sternförmigen oder anderen, nicht kreisförmigen Gestalt versehen werden. Dabei ist es eben­ falls wieder möglich, auch drei-, vier- oder mehreckige Gebilde zu verwenden und diese mit den bisher beschriebenen Möglich­ keiten zur Druckampitudenabsenkung zu kombinieren.

Bisher wurde die Erfindung im Zusammenhang mit der in der Fig. 1 dargestellten Einrichtung erläutert. Es ist jedoch auch mög­ lich, die Erfindung im Zusammenhang mit Einrichtungen zu ver­ wenden, die statt der kugelkalottenförmigen Anordnung der Metallmembran 9 eine ebene Metallmembran besitzen. Bei derar­ tigen Einrichtungen muß dann die von der Metallmembran er­ zeugte Stoßwelle mit Hilfe von Reflektoren und Linsen auf das Konkrement fokussiert werden. Es können jedoch auch bei einer derartigen Einrichtung sämtliche bisher erläuterten Möglich­ keiten zu einer Druckamplitutenprofilabsenkung gemäß der Fig. 2 entsprechend angewandt werden, so daß auch hier mit Hilfe der Erfindung die Bildung von Unterdruckpulsen und damit Gewebever­ letzungen verhindert werden können.

Schließlich ist es auch möglich, statt der aus spulenförmigen Elementen bestehenden Leiteranordnung andere, die Stoßwelle erzeugende Quellen zu verwenden, so zum Beispiel punktförmige, linienförmige, gekrümmt linienförmige, flächenhafte, insbe­ sondere kreisförmige oder gekrümmt flächenhafte Quellen. Die von diesen Quellen erzeugten Stoßwellen werden dann mit Hilfe von Reflektor- und/oder Linsenanordnungen auf das Konkrement fokussiert, wobei hierbei die Wellenführung auch noch mit Hilfe der Streuung, der Absorbtion oder anderer Arten der Wellenbe­ einflussung verändert wird. Dabei können in besonders vorteil­ hafter Weise die zur Wellenführung, insbesondere zur Fokussie­ rung verwendeten Anordnungen gleichzeitig auch zur Druckampli­ tudenprofilabsenkung benutzt werden. Als Quellen können zum Beispiel piezoelektrische oder magnetostriktive Elemente oder Flüssigkeitsfunkenentladungen Anwendung finden, mit denen die entsprechenden Quellenformen dann hergestellt werden. Die Be­ einflussung der Stoßwelle, insbesondere deren Druckamplituden­ veränderung im Randbereich der Stoßwelle, wird bei der Ver­ wendung der zuletzt genannten Elemente dadurch erreicht, daß zum Beispiel die Ansteuerspannungen der einzelnen Elemente variiert werden, die Anordnungsdichte der einzelnen Elemente verändert wird sowie die Baugröße oder Bauform der einzelnen Elemente verschieden gestaltet wird.

Bei Systemen mit fokussierenden Anordnungen, also zum Beispiel mit Reflektoren und/oder Spiegeln, ist es zusätzlich oder alternativ möglich, die Stoßwelle im Hinblick auf eine Druck­ amplitudenveränderung dadurch zu beeinflussen, daß die Bau­ form und/oder die Baugröße der fokussierenden Anordnung ver­ ändert wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei, die Anord­ nung, also zum Beispiel die Linse oder den Reflektor, stern­ förmig, drei- oder mehreckig, oder in einer ausgefransten Form auszugestalten.

Allgemein kann also im Grunde genommen bei allen Systemen zur Erzeugung und Fokussierung von Stoßwellen deren Druckampitude bezüglich der örtlichen und zeitlichen Ausbreitung dadurch beeinflußt werden, daß die lokale Anregungsdichte und/oder die lokale Anregungsstärke und/oder die Bauform und/oder die Bau­ größe der die Stoßwelle erzeugenden Quelle oder die Bauform und/oder die Baugröße der fokussierenden Anordnung verändert wird.

Claims (17)

1. Verfahren zur berührungsfreien Zertrümmerung von Kon­ krementen im Körper von Lebewesen unter Zuhilfenahme von Stoßwellen, die auf das Konkrement fokussiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der Druckamplituden (p) der Stoßwellen örtlich (r) nach außen hin abgesenkt (31) wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckamplituden (p) der Stoßwellen zeitlich (t) zuerst schnell erhöht (35) und dann wieder langsamer verringert (36) werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beeinflussung des Profiles der Druckamplituden (p) auf die Anregungsdichte der Stoßwellen eingewirkt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beeinflussung der Druckamplituden (p) auf die Anregungsstärke der Stoßwellen eingewirkt wird.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß erste Mittel (12) vorgesehen sind für eine örtlich (r) nach außen hin verlaufende Absenkung (31) des Druckamplituden­ profiles (p) der Stoßwellen.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zweite Mittel (17) vorgesehen sind für eine zeitlich (t) zuerst schnelle Erhöhung (35) und darauffolgende Ver­ ringerung (36) der Druckamplituden (p) der Stoßwellen.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ersten Mittel (12) wenigstens ein von elektrischen Impulsen beaufschlagbares Spulenelement zur Erzeugung der Stoßwellen umfassen.

8. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die ersten Mittel (12) wenigstens ein von elek­ trischen Impulsen beaufschlagbares piezoelektrisches Ele­ ment zur Erzeugung der Stoßwellen umfassen.

9. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ersten Mittel (12) wenigstens ein von elektrischen Impulsen beaufschlagbares magnetostriktives Element zur Erzeugung der Stoßwellen umfassen.

10. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die ersten Mittel (12) wenigstens ein die Stoß­ welle fokussierendes Element umfassen.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauform der ersten Mittel (12) mehreckig, insbesondere sternförmig ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel (17) wenigstens eine an eine Spannung anlegbare Funkenstrecke zur Erzeugung von elektrischen Impulsen umfassen.

13. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel (17) wenigstens einen an eine Versor­ gungsspannung angeschlossenen Impulsgenerator zur Erzeu­ gung von elektrischen Impulsen umfassen.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10 und Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die von den zwei­ ten Mitteln (17) erzeugten elektrischen Impulse die ersten Mittel (12) beaufschlagen.

15. Einrichtung nach Anspruch 5, bei der zur Erzeugung der Stoßwellen eine an ein eine Gegenkraft ausübendes Übertragungsmedium angrenzende Metallmembran vorgesehen ist, die durch eine dünne Isolierschicht von einer auf der Stirnseite eines Trägers aufgebrachten flachen und spiral­ förmigen Leiteranordnung getrennt ist, die mit einem elektrischen Impuls bestimmter Stärke und Zeitdauer beauf­ schlagbar ist, bei der ferner die Leiteranordnung auf ihrer an die Metallmembran angrenzenden Seite zu einer Kugelkalottenfläche ausgestaltet ist und bei der an diese Kugelkalottenfläche die Metallmembran unter dem Druck des Übertragungsmediums angedrückt ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Leiteranordnung (12) eine nach außen hin abnehmende Windungsdichte besitzt.

16. Einrichtung nach Anspruch 5, bei der zur Erzeugung der Stoßwellen eine an ein eine Gegenkraft ausübendes Über­ tragungsmedium angrenzende Metallmembran vorgesehen ist, die durch eine dünne Isolierschicht von einer auf der Stirnseite eines Trägers aufgebrachten flachen und spiralförmigen Leiteranordnung getrennt ist, die mit einem elektrischen Impuls bestimmter Stärke und Zeitdauer beauf­ schlagbar ist, bei der ferner die Leiteranordnung auf ihrer an die Metallmembran angrenzenden Seite zu einer Kugelkalottenfläche ausgestaltet ist und bei der an diese Kugelkalottenfläche die Metallmembran unter dem Druck des Übertragungsmediums angedrückt ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Leiteranordnung (12) eine nach außen hin zunehmende Leiterstärke besitzt.

17. Einrichtung nach Anspruch 5, bei der zur Erzeugung der Stoßwellen eine an ein eine Gegenkraft ausübendes Über­ tragungsmedium angrenzende Metallmembran vorgesehen ist, die durch eine dünne Isolierschicht von einer auf der Stirnseite eines Trägers angebrachten flachen Leiteranord­ nung getrennt ist, bei der ferner die Leiteranordnung auf ihrer an die Metallmembran angrenzenden Seite zu einer Kugelkalottenfläche ausgestaltet ist und bei der an diese Kugelkalottenfläche die Metallmembran unter dem Druck des Übertragungsmediums angedrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteranordnung (12) aus Einzelwindungen oder Einzelspulen besteht, die mit elektrischen Impulsen be­ stimmter Stärke und Zeitdauer beaufschlagbar sind.