DE3544628A1

DE3544628A1 - DEVICE FOR MECHANICALLY ACOUSTIC CONNECTION OF PRESSURE SHAFTS, ESPECIALLY OF FOCUSED SHOCK WAVES TO THE BODY OF LIVING BEINGS

Info

Publication number: DE3544628A1
Application number: DE19853544628
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Prof Dr Eisenmenger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-12-17
Filing date: 1985-12-17
Publication date: 1987-06-19
Also published as: JPS62502518A; EP0253825A1; WO1987003797A1

Abstract

Installation for disintegrating, without touching them, concretions within the body of living beings including a shock wave generator (1) and a chamber filled with a liquid, adjacent to the shock wave generator and surrounded by a flexible bellows (2) or similar device. The open rim (2a) of the bellows (2) is provided with a circular open tube (4), of the suction ring type, with an outer and an inner sealing lip (5b) which can be laid on the body (3) of the patient. By applying a negative pressure within the circular tube (4) the desired sealing is obtained without affecting the liquid within the bellows (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur mechanisch akusti schen Ankopplung von Druckwellen, insbesondere eine Einrichtung zur Zertrümmerung von Konkrementen im Körper von Lebewesen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a device for mechanical acoustics coupling of pressure waves, in particular a device for crushing concrements in the body of living beings, according to the preamble of claim 1.

Eine Einrichtung dieser Art ist bekannt (DE-OS 32 20 751). Bei dieser Bauart ist die zur Ankopplung der Stoßwellen verwendete Flüssigkeit in einem an den Stoßwellengenerator angrenzenden Faltenbalg aufgenommen, der auf der dem Körper zugewandten Sei te entweder durch eine flexible Membran abgeschlossen ist oder als offener Balg ausgebildet und mit einer Art Dichtlippe ver sehen ist, die durch das Anlege von Unterdruck an die im Fal tenbalg befindliche Übertragungsflüssigkeit dicht am Körper an liegt. Die zuerst erwähnte Möglichkeit des Abschlusses des Fal tenbalges durch eine Membran bringt die Schwierigkeit mit sich, eine geeignete Membran zu finden, die die Übertragung der Stoß wellen in den Körper und auch deren Fokussierung nicht beein flußt. Die zweite Möglichkeit weist den Nachteil auf, daß beim Anlegen von Unterdruck in dem Ausbreitungsmedium eine für die Positionierung nachteilige Kraft zwischen Generator und Patient entsteht. Ferner ist zu erwarten, daß beim Erzeugen der Stoß wellen Kavitation in der Flüssigkeit auftreten kann, so daß die dadurch unter Umständen entstehenden Gasblasenschleier die Stoßwelle behindern. Nachteilig wäre auch, daß sich bei Ver wendung eines Stoßwellengenerators, der mit Strom beauf schlagten Spulen arbeitet, (DE-OS 33 12 014), der angelegte Un terdruck dazu führen könnte, daß die für die Erzeugung der Stoßwellen vorgesehene Membran nicht mehr eng genug an den Spu len anliegt. A device of this type is known (DE-OS 32 20 751). At this type is the one used to couple the shock waves Liquid in an adjacent to the shock wave generator Bellows recorded on the side facing the body te is either closed by a flexible membrane or formed as an open bellows and ver with a kind of sealing lip is seen by applying vacuum to those in the case transmission fluid located close to the body lies. The first mentioned possibility of completing the fall tenbalges through a membrane brings with it the difficulty Find a suitable membrane that will transfer the shock waves in the body and their focus does not affect flows. The second possibility has the disadvantage that when Applying negative pressure in the spreading medium one for the Positioning adverse force between the generator and patient arises. It is also expected that the shock will be generated Wavy cavitation can occur in the liquid, so that the This may result in the formation of gas bubbles Impact shock wave. It would also be disadvantageous that Ver application of a shock wave generator that supplies electricity struck coils works, (DE-OS 33 12 014), the applied Un terdruck could lead to that for the generation of the Shock waves provided membrane no longer close enough to the spu len is present.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Einkoppelung von Stoßwellen über eine in einem Faltenbalg oder einem anderen flexiblen Schlauch oder rohrförmigen Körper aufgenommene Flüssigkeit so erfolgen kann, daß die für die Stoßwellenübertragung vorgesehene Flüssigkeit in einem für die se Stoßwellenübertragung geeigneten Zustand bleiben kann.The present invention is therefore based on the object to train a device of the type mentioned that the coupling of shock waves via a bellows or other flexible hose or tubular body absorbed liquid can be made so that for the Shock wave transmission is provided in a liquid for the shock wave transmission can remain in a suitable state.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 vorgesehen. Durch diese Ausgestaltung wird das dichte Anliegen des flexiblen Flüssigkeitsraumes ausschließlich durch das dichte Anpressen eines Saugringes erzielt, der die Möglichkeit gibt, den Druck in der Übertragungsflüssigkeit selbst vollkommen unabhängig von der Frage der Abdichtung des Faltenbalges zum Körper hin zu wählen. Vorteilhaft ist es, die abdichtende Ringkammer als einen flexiblen Schlauch auszubil den, der beispielsweise auch einteilig mit dem Faltenbalg her gestellt sein kann. Ein solcher einseitig offener Schlauch kann durch das Anlegen von Unterdruck genügend fest gegen den Körper gedrückt werden, so daß die gewünschte Abdichtung erreicht wird. Es ist auch möglich, um das Hereinziehen von Haut und Ge webe des Patienten in den Ringschlauch so weit als möglich zu unterbinden, den offenen Ringschlauch beispielsweise mit Schaumstoff zu füllen, oder den Ring durch eine poröse durch lässige Membran auf der dem Körper zugewandten Seite abzu schließen. Ebenso ist eine Abstützung durch eine in die Ring kammer eingelegte, längs verlaufende Wendelfeder oder andere unterstützende Strukturen möglich. Zusätzlich kann die Ring kammer auch zur Aufnahme von piezoelektrischen Wandlern dienen. Vorzugsweise können drei oder mehrere solcher Wandler gleich mäßig auf den Umfang verteilt in dem von dem Ringschlauch ge bildeten Hohlraum, oder auch in entsprechenden Ausbauchungen des Ringraumes angeordnet werden. Mit Hilfe dieser Wandler ist eine akustische Ortung der Konkremente über das rückgestreute Stoßwellensignal möglich. To solve this problem, the characteristic features of claim 1 provided. This configuration will tight concerns of the flexible liquid space exclusively by tightly pressing a suction ring, which the Possibility gives the pressure in the transmission fluid itself completely independent of the question of sealing the To choose bellows towards the body. It is advantageous that sealing ring chamber to be trained as a flexible hose the one, for example, also in one piece with the bellows can be posed. Such a hose open on one side can by applying negative pressure sufficiently firmly against the body be pressed so that the desired sealing is achieved becomes. It is also possible to reduce the pulling in of skin and ge weave the patient into the ring tube as far as possible prevent the open ring hose, for example with Fill foam, or through a porous ring cool membrane on the side facing the body shut down. There is also a support in the ring chamber inserted, longitudinal helical spring or others supporting structures possible. In addition, the ring chamber also serve to accommodate piezoelectric transducers. Preferably three or more such converters can be the same moderately distributed over the circumference in the ge of the ring hose formed cavity, or also in corresponding bulges of the annulus can be arranged. With the help of this converter is an acoustic location of the concrements over the backscattered Shock wave signal possible.

Um schließlich zu vermeiden, daß der über Zu- und Abführöff nungen von der Übertragungsflüssigkeit durchspülte Innenraum des Faltenbalges o.dgl. unerwünschte Luftblasen enthält, können von außen in den Bereich des Stoßwellengenerators und des Dichtrandes Entlüftungsschläuche eingeführt werden, die etwa angesammelte Luft aus dem Flüssigkeitsraum entfernen können.In order to finally avoid that the via feed and discharge opening interior of the transmission fluid of the bellows or the like. contains unwanted air bubbles from the outside in the area of the shock wave generator and Sealing edge ventilation hoses are introduced, the approximately can remove accumulated air from the liquid space.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert:The invention is based on an embodiment in the Drawing shown and is explained in the following:

In der einzigen Zeichnung ist an einen Stoßwellengenerator 1, wie er beispielsweise in der DE-OS 33 12 014 beschrieben ist, ein flexibler, beispielsweise aus Gummi oder einem ähnlichen Werkstoff hergestellter Faltenbalg 2, dicht angeschlossen, des sen Innenraum über eine Zuführleitung, beispielsweise einen Zu führschlauch 8 mit einer für die Stoßwellenübertragung geeigne ten Flüssigkeit versorgt wird, die über den Austrittsschlauch 9 den Innenraum wieder verlassen kann. Diese Durchspülung des In nenraumes dient zum einen der Wärmeabfuhr, zum anderen wird da durch aber auch ein Volumenausgleich ermöglicht, der notwendig ist, wenn der offene Rand 2 a des Faltenbalges 2 an die Haut 3 a des Körpers 3 so angepaßt werden soll, daß beispielsweise ein Konkrement 10, beispielsweise der Stein einer Niere 11, im menschlichen Körper 3 im Fokus des bekannten Stoßwellengenera tors 1 liegen soll. An dem offenen Rand 2 a des Faltenbalges 2 ist eine Ringkammer 4 in Form eines einseitig offenen flexiblen Schlauches angeordnet, der beispielsweise einstückig an den Faltenblag 2 anvulkanisiert oder in anderer Weise dicht ange bracht sein kann. Der Schlauch 4 ist jeweils mit einer zum In neren des Faltenbalges 2 gerichteten Dichtlippe 5 b und mit ei ner nach außen gerichteten Dichtlippe 5 a versehen, die beide dicht an die Haut 3 a des Körpers 3 angedrückt werden, wenn der Innenraum 12 des Schlauches 4 über eine Anschlußleitung 13 an eine nicht gezeigte Unterdruckquelle angelegt wird. In the single drawing, a flexible bellows 2 , for example made of rubber or a similar material, is tightly connected to a shock wave generator 1 , as described, for example, in DE-OS 33 12 014, of whose interior via a feed line, for example a To supply hose 8 is supplied with a liquid suitable for shock wave transmission, which can leave the interior again via the outlet hose 9 . This flushing of the inner space serves on the one hand to dissipate heat, but on the other hand it also enables volume compensation, which is necessary if the open edge 2 a of the bellows 2 is to be adapted to the skin 3 a of the body 3 such that, for example a concretion 10 , for example the stone of a kidney 11 , in the human body 3 should be in the focus of the known shock wave generator 1 . At the open edge 2 a of the bellows 2 , an annular chamber 4 is arranged in the form of a flexible hose open on one side, which, for example, is vulcanized in one piece onto the fold sheet 2 or can be tightly sealed in some other way. The hose 4 is each provided with a sealing lip 5 b directed towards the inside of the bellows 2 and with an outwardly directed sealing lip 5 a , both of which are pressed tightly against the skin 3 a of the body 3 when the interior 12 of the hose 4 is applied via a connecting line 13 to a vacuum source, not shown.

Der ringförmige Schlauch 4 wird dadurch fest am Körper gehalten und es wird möglich, sowohl die Übertragungsflüssigkeit in den Faltenbalg 2 einzufüllen, ohne daß sie an einer unerwünschten Stelle auslaufen kann, es wird aber auch möglich, den Stoßwel lengenerator 1 in die für die Behandlung notwendige Position zu bringen. Der Faltenbalg 2 kann sich dabei in seiner Länge oder Lage entsprechend verformen, ohne daß sein fest am Körper 3 sitzendes Ende mit dem Rand 2 a beeinflußt wird.The annular tube 4 is thereby held firmly on the body and it is possible to fill both the transmission fluid into the bellows 2 without it being able to leak at an undesirable location, but it is also possible to use the len generator 1 for the treatment Position. The bellows 2 can deform in its length or position accordingly, without its end firmly seated on the body 3 being influenced by the edge 2 a .

Bei der gezeigten Ausführungsform wird sich die Haut 3 a des Körpers 3 unter dem im Ringraum 12 anliegenden Unterdruck in den Raum 12 hereinziehen, was unter Umständen zu einer uner wünschten Beeinflussung der Haut des Patienten führen kann. Um dies zu vermeiden, kann - in nicht näher dargestellter Weise - der dem Körper 3 zugewandte offene Teil des Schlauches 4 auch durch eine poröse durchlässige Membran o.dgl. abgeschlossen sein, die ein zu starkes Hereinsaugen der Haut 3 a verhindern kann. Möglich ist es aber auch, bei der dargestellten Ausfüh rungsform des Schlauches 4, der zum Körper 3 hin offen ist, den ringförmigen Innenraum 12 mit einem porösen Material beispiels weise mit Schaumstoff zu füllen, der das Anlegen von Unterdruck nicht, ein zu starkes Hereinsaugen der Haut 3 a jedoch, verhin dert.In the embodiment shown, the skin 3 will draw in a body 3 under the pressure present in the annulus 12 negative pressure in the space 12, which may possibly lead to an unwanted desired influencing of the patient's skin. In order to avoid this, the open part of the tube 4 facing the body 3 can also be covered by a porous permeable membrane or the like - in a manner not shown in detail. be completed, one can prevent excessive cross eyes of skin 3 a. It is also possible, however, in the illustrated embodiment of the hose 4 , which is open to the body 3 , to fill the annular interior 12 with a porous material, for example, with foam, which does not apply negative pressure, excessive suction Skin 3 a, however, prevented.

An die Anschlußleitung 13 kann beispielsweise eine Vakuumpumpe angeschlossen werden, die beispielsweise bei dem verwendeten elektromagnetischen Stoßwellengenerator 1 ohnehin zum Anlegen der Stoßwellenmembran an die Spulenanordnung vorgesehen ist. Wird die Breite des Ringraumes 12 innerhalb des Schlauches 4 beispielsweise mit einem Zentimeter gewählt und als Durchmesser für diesen Schlauch 4 ein solcher von etwa 12 cm vorgesehen, so kann eine effektive Andrückkraft im Bereich der Ringdichtung von etwa 36 kp erreicht werden. Diese Kraft könnte nicht durch mechanische Belastung eines Patienten aufgebracht werden. Sie reicht aus, um eine ausreichende Abdichtung zu erreichen.For example, a vacuum pump can be connected to the connecting line 13 , which is already provided, for example, in the electromagnetic shock wave generator 1 used to apply the shock wave membrane to the coil arrangement. If the width of the annular space 12 within the hose 4 is chosen to be, for example, one centimeter and the diameter of this hose 4 is approximately 12 cm, an effective pressing force in the area of the ring seal of approximately 36 kg can be achieved. This force could not be applied by mechanical stress on a patient. It is sufficient to achieve an adequate seal.

Claims

1. A device for the mechanical acoustic coupling of pressure waves, in particular of focused shock waves for the contact-free destruction of concretions in the body of living beings, with a shock wave generator and a liquid adjacent to it, which or the like from a flexible bellows. is enclosed and adjoins the body, characterized in that the open edge ( 2 a) of the bellows ( 2 ) facing away from the shock wave generator ( 1 ) is provided with a circumferential, pressurized annular chamber ( 4 ), the sealing lips ( 5 a , 5 b) for application to the body both on the inside of the bellows ( 2 ) and on the outside facing side.

2. Device according to claim 1, characterized in that the annular chamber is designed as a flexible hose ( 4 ).

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the hose ( 4 ) is open on one side.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the hose ( 4 ) is filled with supporting structures.

5. Device according to claim 4, characterized in that foam is provided as a supporting structure.

6. Device according to claim 4, characterized in that ver as a supporting structure along the annular chamber running coil spring is provided.

7. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the hose ( 4 ) on the side facing away from the shock wave generator ( 1 ) is completed by a porous or permeable membrane.

8. The device according to claim 1, characterized in that in the interior of the bellows ( 2 ) each on the shock wave lengenerator ( 1 ) facing side and / or on the side of the annular chamber ( 4 ) vent hoses ( 6 , 7 ) are introduced.

9. Device according to claim 1, characterized in that in the annular chamber ( 4 ) piezoelectric transducers are attached.

10. Device according to claim 9, characterized in that three or more piezoelectric transducers evenly on the Scope distributed attached.