DE4038651A1 - Druckimpulsgenerator - Google Patents

Druckimpulsgenerator

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    • G10K9/00Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/12Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckimpulsgenerator, aufweisend eine Druckimpulsquelle, einen Hochspannungs-Impulsgenerator und ein Gehäuse.
Derartige Druckimpulsgeneratoren können für die unterschied­ lichsten Zwecke verwendet werden, z. B. in der Medizin, um im Körper eines Patienten befindliche Konkremente nichtinvasiv zu zertrümmern oder pathologische Gewebeveränderungen ebenfalls nichtinvasiv zu behandeln, wobei im ersten Fall positive (Über­ druck) und im zweiten Fall vorzugsweise negative (Unterdruck) Druckimpulse verwendet werden. Außerdem können derartige Druck­ impulsgeneratoren in der Werkstoffprüfung eingesetzt werden, um Materialproben mit Druckimpulsen zu beaufschlagen. Der Druck­ impulsgenerator wird stets in geeigneter Weise mit dem jeweils zu beschallenden Objekt akustisch gekoppelt, so daß die erzeug­ ten Druckimpulse in das Objekt eingeleitet werden können. Der Druckimpulsgenerator und das zu beschallende Objekt müssen da­ bei relativ zueinander so ausgerichtet sein, daß der zu be­ schallende Bereich des Objektes sich im Ausbreitungsweg der Druckimpulse befindet. Falls der Druckimpulsgenerator fokus­ sierte Stoßwellen abgibt, muß außerdem sichergestellt sein, daß sich der zu beschallende Bereich des Objektes in dem Fokusbe­ reich der Druckimpulse befindet.
Druckimpulsgeneratoren der eingangs genannten Art, die bei­ spielsweise nach dem elektromagnetischen (EP-A-01 88 750), dem elektrohydraulischen (DE-OS 23 51 247) oder dem piezoelektri­ schen (DE-OS 34 25 992) Prinzip arbeitende Druckimpulsquellen enthalten können, wird zur Erzeugung eines Druckimpulses ein mittels des Hochspannungs-Impulsgenerators erzeugter Hochspan­ nungsimpuls hoher Stromstärke zugeführt, wobei die Spannung des Hochspannungsimpulses im kV-Bereich und die Stromstärke des Hochspannungsimpulses im kA-Bereich liegen. Da bei bekannten Druckimpulsgeneratoren die Verbindung des räumlich getrennt von der Druckimpulsquelle angeordneten Hochspannungs-Impulsgenera­ tors über den jeweils auftretenden Spannungen und Strömen ent­ sprechend dimensionierte Hochspannungsleitungen erfolgt, tritt eine Reihe von Problemen auf. Zum einen treten in den Hochspan­ nungsleitungen, deren Länge durchaus in der Größenordnung von mehreren Metern liegen kann, infolge der hohen Ströme uner­ wünscht hohe elektrische Verluste auf. Außerdem tritt infolge der Induktivität der Hochspannungsleitungen eine Verformung der Hochspannungsimpulse im Sinne einer Impulsverflachung und -verlängerung auf, was eine Reihe von Nachteilen nach sich zieht, nämlich
  • - erhöhte elektrische und thermische Belastung der Druckimpuls­ quelle zur Erzielung eines bestimmten Spitzendruckes und da­ mit im Falle von medizinischer Anwendung des Druckimpuls­ generators erhöhte Belastung des Körpers des Patienten mit akustischer Energie,
  • - Verlängerung der erforderlichen Laufstrecke des Druckimpulses bis zur Ausbildung einer hinreichend steilen Stoßfront im Falle der Erzeugung von Stoßwellen, und
  • - Vergrößerung der Fokuszone und geringerer Spitzendruck in der Fokuszone im Falle der Erzeugung fokussierter Druckimpulse.
Weiter weisen zur Verbindung des Hochspannungs-Impulsgenerators mit der Druckimpulsquelle geeignete Hochspannungsleitungen große Querschnitte auf und sind somit hinderlich, wenn die Druckimpulsquelle relativ zu einem zu beschallenden Objekt ver­ stellt werden muß.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Druckim­ pulsgenerator der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei der Übertragung der Hochspannungsimpulse von dem Hochspan­ nungs-Impulsgenerator zu der Druckimpulsquelle geringe Verluste und insbesondere geringe Impulsverformungen auftreten und eine gute Verstellbarkeit des Druckimpulsgenerators gewährleistet ist.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen Druck­ impulsgenerator, aufweisend eine Druckimpulsquelle, einen Hoch­ spannungs-Impulsgenerator und ein Gehäuse, in welchem die Druckimpulsquelle und wenigstens die Ausgangsstufe des Hoch­ spannungs-Impulsgenerators zur Bildung einer Baueinheit aufge­ nommen sind. Infolge dieser Ausbildung des erfindungsgemäßen Druckimpulsgenerators können die zur Verbindung der Ausgangs­ stufe des Hochspannungs-Impulsgenerators mit der Druckimpuls­ quelle vorgesehenen Hochspannungs-Leitungen sehr kurz ausge­ führt sein, so daß die infolge der Hochspannungs-Leitungen auf­ tretenden elektrischen Verluste und Impulsverformungen minimal sind. Außerdem treten Beeinträchtigungen der Verstellbarkeit der einen Teil der Baueinheit darstellenden Druckimpulsquelle nicht auf, da die zu der Ausgangsstufe des Hochspannungs-Im­ pulsgenerators führenden Leitungen infolge der vergleichsweise niedrigen in ihnen fließenden Ströme nur einen geringen Quer­ schnitt aufweisen müssen bzw. im Falle der Einbeziehung des ge­ samten Hochspannungs-Impulsgenerators in die Baueinheit nur eine zum Netzanschluß des Hochspannungs-Impulsgenerators die­ nende Leitung zu dem Druckimpulsgenerator führt. Es versteht sich, daß zur Verstellung der Druckimpulsquelle zumindestens bei größeren Verstellwegen die gesamte Baueinheit verstellt wird. Als weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Druckimpulsgenerators kommt hinzu, daß dieser in komplexe Ge­ räte, z. B. medizinische Therapieeinrichtungen, infolge seines kompakten Aufbaus leicht integriert werden kann.
Eine Variante der Erfindung sieht vor, daß die Ausgangsstufe des Hochspannungs-Impulsgenerators einen Hochspannungs-Konden­ sator enthält, der als Bestandteil der Baueinheit in dem Ge­ häuse aufgenommen ist. In diesem Zusammenhang ist es im Falle von Druckimpulsgeneratoren, deren Hochspannungs-Impulsgenerator einen Hochspannungs-Schalter aufweist, zweckmäßig, wenn auch dieser als Bestandteil der Baueinheit in dem Gehäuse aufgenom­ men ist, da auf diese Weise die Längen der den Hochspannungs- Impulsgenerator mit der Druckimpulsquelle verbindenden, die genannten hohen Ströme führenden Leitungen minimiert werden.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Gehäuse ein Innengehäuse enthält, welches einen eine elektrisch isolierende Flüssigkeit enthaltenden Raum auf­ weist, in dem der Hochspannungs-Impulsgenerator, wenigstens jedoch die Ausgangsstufe und/oder der Hochspannungs-Schalter aufgenommen ist/sind. Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Druckimpulsquelle sowie wenigstens die Ausgangsstufe des Hoch­ spannungs-Impulsgenerators und einen eventuell vorhandenen Hochspannungs-Schalter direkt oder unter Zwischenschaltung kurzer Drahtstücke miteinander zu verbinden, ohne daß es der Einhaltung besonderer Isolationsmaßnahmen bedarf, da die elek­ trisch leitende Flüssigkeit Spannungsüberschläge zwischen den genannten Bauteilen unterbindet. Außerdem erfolgt mittels der elektrisch isolierenden Flüssigkeit ein wirksamer Wärmetrans­ port der innerhalb des Gehäuses anfallenden Verlustwärme zu den Wänden des Gehäuses, von wo die Verlustwärme durch geeignete Maßnahmen abgeführt werden kann. Es ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß das Gehäuse ein akustisches Ausbreitungsmedium für mittels der Druckimpulsquel­ le erzeugte Druckimpulse enthält, wobei das akustische Ausbrei­ tungsmedium außer seiner eigentlichen Funktion die Funktion er­ füllt, die von der elektrisch isolierenden Flüssigkeit zu den Wandungen des Gehäuses transportierte Verlustwärme abzuleiten, was besonders wirkungsvoll möglich ist, wenn das akustische Ausbreitungsmedium gemäß einer Variante der Erfindung in einem Kühlkreislauf zirkuliert. Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, daß das Innengehäuse als elektrischer Leiter, bei­ spielsweise als Rückleiter, die Druckimpulsquelle mit dem Hoch­ spannungs-Impulsgenerator verbindet. Auf diese Weise wird ins­ besondere dann, wenn der andere die Druckimpulsquelle mit dem Hochspannungs-Impulsgenerator verbindende elektrische Leiter wenigstens im wesentlichen koaxial innerhalb des Gehäuses verläuft, eine besonders induktivitätsarme Verbindung der Druckimpulsquelle mit dem Hochspannungs-Impulsgenerator bzw. dessen Ausgangsstufe erreicht.
In besonders starkem Maße kommen die Vorteile der Erfindung zum Tragen, wenn als Druckimpulsquelle eine eine Spulenanordnung und eine dieser gegenüberliegende, mit ihrer von der Spulenan­ ordnung abgewandten Seite an ein akustische Ausbreitungsmedium angrenzende elektrisch leitfähige Membran aufweisende elektro­ magnetische Druckimpulsquelle vorgesehen ist. Da die Spulen­ anordnung derartiger Druckimpulsquellen für Frequenzen in der Größenordnung von 100 kHz im Bereich von 300 mOhm liegt, macht sich nämlich eine verlust- und induktivitätsarme Verbindung zu der Ausgangsstufe des Hochspannungs-Impulsgenerators in beson­ ders starkem Maße positiv bemerkbar.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Druckimpulsgenerator, nämlich einen Stoßwellengenerator zur Erzeugung fokussierter Stoßwellen, im Längsschnitt in teilweise schematischer Darstellung, und
Fig. 2 ein Detail im Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1.
Der in der Fig. 1 dargestellte Stoßwellengenerator dient zur Zertrümmerung von Konkrementen im Körper eines Lebewesens. Der Stoßwellengenerator weist ein etwa topfförmiges Gehäuse 1 mit einem etwa rohrförmigen Wandabschnitt 1a auf, der an seinem einen Ende durch einen Boden 1b verschlossen ist, der mit Hilfe von Schrauben, es sind nur die Mittellinien zweier Schrauben angedeutet, an dem Wandabschnitt 1a befestigt ist. Das offene Ende des Gehäuses 1 ist mittels einer flexiblen Koppelmembran 3 verschlossen. In dem Gehäuse 1 sind eine insgesamt mit 4 be­ zeichnete Stoßwellenquelle, ein Hochspannungs-Kondensator 5 und eine Funkenstrecke 6, bei denen es sich um Bestandteile eines außerdem eine Ladestromquelle 7 aufweisenden, insgesamt mit 8 bezeichneten Hochspannungs-Impulsgenerators handelt, und eine bikonkave akustische Sammellinse 9 angeordnet. Die Stoßwellen­ quelle 4, der Hochspannungs-Kondensator 5 und der Hochspan­ nungs-Schalter 6 sind in einem ebenfalls innerhalb des Gehäuses 1 angeordneten topfförmigen Innengehäuse 10 aufgenommen. Das offene Ende des Innengehäuses 10, dessen Boden dem Boden 1b be­ nachbart angeordnet ist durch die Stoßwellenquelle 4 flüs­ sigkeitsdicht verschlossen. Der durch die Stoßwellenquelle 4 und das Innengehäuse 10 umgrenzte Raum enthält eine elektrisch isolierende Flüssigkeit, z. B. Isolieröl, in der der Hochspan­ nungs-Kondensator 5 und die Funkenstrecke 6 aufgenommen sind. Der innerhalb des Gehäuses 1 verbleibende Raum ist mit einem flüssigen akustischen Ausbreitungsmedium, beispielsweise Was­ ser, für die mittels der Stoßwellenquelle 4 erzeugten Stoßwel­ len ausgefüllt. Das Innengehäuse 10 ist in dem Gehäuse 1 mit Hilfe zweier an sich bekannter Wellringe 11, 12 fixiert, die zwischen die Bohrungswand des Wandabschnittes 1a des Gehäuses 1 und die äußere Mantelfläche des Innengehäuses 10 eingepreßt sind. In entsprechender Weise ist der Hochspannungs-Kondensator 5 innerhalb des Innengehäuses 10 mittels eines zwischen die äußere Mantelfläche des Hochspannungs-Kondensators 5 und die Bohrungswandung des Innengehäuses 10 eingepreßten Wellringes 13 fixiert. Die Funkenstrecke 6 ist mittels eines geeignet geform­ ten, aus Isolierstoff gebildeten napfförmigen Halters 14, der in eine geeignete geformte Vertiefung des Bodens des Innenge­ häuses 10 eingepreßt ist, in dem Innengehäuse 10 gehaltert. Bei den Wellenringen 11, 12, 13 handelt es sich um Blechteile, deren Gestalt in Fig. 2 anhand des Wellringes 11 beispielhaft ver­ deutlicht ist.
Die Sammellinse 9 ist in das den Ankoppelbalg 3 benachbarte Ende der Bohrung des Wandabschnittes 1a des Gehäuses 1 einge­ setzt. Die Sammellinse 9 weist an ihrem äußeren Umfang eine Anzahl von etwa axial verlaufenden Nuten auf, von denen in Fig. 1 eine sichtbar und mit 15 bezeichnet ist. Diese dienen dazu, das zwischen dem Ankoppelbalg 3 und der Sammellinse 9 befind­ liche Volumen des akustischen Ausbreitungsmediums mit dem übrigen akustischen Ausbreitungsmedium zu verbinden. Das aku­ stische Ausbreitungsmedium strömt in einem Kreislauf durch ein Kühlaggregat 16. Zu diesem Zweck sind eine Ablauf- und eine Zu­ laufleitung 17, 18 vorgesehen, über die das akustische Ausbrei­ tungsmedium dem Kühlaggregat 16 zugeführt bzw. wieder in das Gehäuse 1 zurückgeleitet wird. In die Ablaufleitung 18 ist eine schematisch angedeutete Pumpe 2 geschaltet, die dazu dient, das akustische Ausbreitungsmedium durch das Kühlaggregat 16 zu fördern.
Die Stoßwellenquelle 4 weist eine auf einer ebenen Auflage­ fläche eines Spulenträger 19 angeordnete Spule 20 mit spiral­ förmig angeordneten Windungen auf, von denen eine mit dem Be­ zugszeichen 21 versehen ist. Der Spulenträger 19 ist aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, beispielsweise Aluminium­ oxidkeramik, gebildet. Der Raum zwischen den Windungen 21 der Spule 20 ist in nicht dargestellter Weise mit einem elektrisch isolierenden Gießharz ausgefüllt. Die innerste und die äußerste Windung 22 bzw. 23 der Spule 20 sind in noch zu beschreibender Weise mit dem Hochspannungs-Impulsgenerator 8 verbunden.
Unter Zwischenfügung einer Isolierfolie 24 ist der von dem Spu­ lenträger 19 abgewandten Seite der Spule 20 gegenüberliegend eine kreisförmige, ebene Membran 25 angeordnet, die aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise Kupfer, besteht. Die von der Spule 20 abgewandte Seite der Membran 25 grenzt an das in dem Gehäuse 1 befindliche akustische Ausbreitungsmedium an. Die Membran 25, die Isolierfolie 24 und der Spulenträger 19 mit der Spule 20 sind mittels eines Befestigungsringes 26 und mehrerer Schrauben, es sind lediglich die Mittellinien zweier Schrauben strichpunktiert angedeutet, gegen einen in der Boh­ rung des Innengehäuses 10 vorgesehenen Absatz 27 gepreßt. Dabei liegt der Spulenträger 19, eventuell unter Zwischenfügung ge­ eigneter Dichtmittel, flüssigkeitsdicht an dem Absatz 27 an, so daß die im Inneren des Innengehäuses 10 befindliche elektrisch isolierende Flüssigkeit nicht entweichen kann. Die Dicken der Isolierfolie 24 und der Membran 25 sowie die Drahtdicke der Spule 20 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit übertrieben dargestellt.
Der Hochspannungs-Impulsgenerator 8 enthält als Ausgangsstufe den grob schematisch angedeuteten Hochspannungs-Kondensator 5, in den das entsprechende Schaltungssymbol strichliert einge­ tragen ist. Die beiden Anschlüsse 28 und 29 des Hochspannungs- Kondensators 5 sind mit der ebenfalls schematisch angedeuteten Ladestromquelle 7 verbunden, die dazu dient, den Hochspannungs- Kondensator 5 auf Hochspannung aufzuladen. Die genannte Verbin­ dung wird mittels zweier Leitungen 30, 31 hergestellt, die in nicht näher dargestellter Weise flüssigkeitsdicht durch den Boden des Innengehäuses 10 und den Boden 1a des Gehäuses 1 nach außen geführt sind. Der Anschluß 28 des Hochspannungs-Konden­ sators 5 ist außerdem direkt mit der innersten Windung 22 der Spule 20 verbunden. Zwischen den anderen Anschluß 29 des Hoch­ spannungs-Kondensators 5 und die äußerste Windung 23 der Spule 20 ist als Hochspannungs-Schalter die schematisiert dargestell­ te triggerbare Funkenstrecke 6 in noch zu beschreibender Weise geschaltet. Die Funkenstrecke 7 weist zwei Anschlüsse 32, 33 auf, von denen jeder mit einer Hauptelektrode 34 bzw. 35 ver­ bunden ist. Dabei ist der Anschluß 32 durch ein kurzes Leiter­ stück 36 mit dem Anschluß 29 des Hochspannungs-Kondensators 5 verbunden. Der Anschluß 33 ist über ein etwas längeres, in den Boden des aus einem elektrisch leitenden Werkstoff gebildeten Innengehäuses 10 eingesetztes Leiterstück mit dem Innengehäuse 10 elektrisch leitend verbunden. Das Innengehäuse 10 verbindet als Leiter das gemäß Fig. 2 in einer etwa radial verlaufenden Bohrung des Innengehäuses 10 aufgenommene, abgewinkelte Ende der äußersten Windung 23 der Spule 20 mit dem Leiterstück 37 bzw. dem Anschluß 33 der Funkenstrecke 6. Ein weiterer Anschluß 38 der Funkenstrecke 6 ist mit einer Hilfselektrode 39 verbun­ den. An den Anschluß 38 ist ein Auslösegerät 40 angeschlossen, das dazu dient, die Funkenstrecke 6 zu triggern. Sowohl das Gehäuse 1 als auch das Innengehäuse 10 liegen auf Erdpotential G mit dem Vorteil, daß das Gehäuse 1 eine potentialfreie Ab­ schirmung der Stoßwellenquelle 4 bildet.
Wird die Funkenstrecke 6 bei aufgeladenem Hochspannungs-Konden­ sator 5 getriggert, entlädt sich die in dem Hochspannungs-Kon­ densator 5 gespeicherte elektrische Energie schlagartig in die Spule 20. Infolge des hierbei durch die Spule 20 fließenden impulsartigen Stromes baut die Spule 20 rasch ein Magnetfeld auf, welches in die Membran 25 einen Strom induziert, der dem durch die Spule 20 fließenden Strom entgegengesetzt gerichtet ist. Zusammen mit diesem Strom tritt ein Magnetfeld auf, das dem zu dem durch die Spule 20 fließenden Strom gehörigen Ma­ gnetfeld entgegengesetzt gerichtet ist. Infolge der somit auf­ tretenden Abstoßungskräfte wird die Membran 25 schlagartig von der Spule 20 wegbewegt, wodurch in das als akustisches Aus­ breitungsmedium an die Membran 25 angrenzende Wasser zunächst ein ebener Druckimpuls eingeleitet wird. Dieser gelangt zu der Sammellinse 9, die ihn in der in Fig. 1 strichpunktiert ange­ deuteten Weise auf eine Fokuszone F fokussiert, die auf der Mittelachse M des Stoßwellengenerators liegt. Der fokussierte Druckimpuls breitet sich in dem zwischen der Sammellinse 9 und dem Ankoppelbalg 3 befindlichen Wasser aus und tritt durch den Ankoppelbalg 3 in den Körper eines zu behandelnden Lebewesens 41 ein. Wird der Stoßwellengenerator mittels des Ankoppelbalges 3 unter Zuhilfenahme einer geeigneten, an sich bekannten Or­ tungsvorrichtung, z. B. einer Röntgen-Ortungsvorrichtung, in einer solchen Position an den Körper des zu behandelnden Lebe­ wesens 41 angepreßt, daß sich ein zu zertrümmerndes Konkrement K, beispielsweise der Stein einer Niere N, in der Fokuszone F befindet, kann das Konkrement K durch eine Serie von Druckim­ pulsen in Fragmente zertrümmert werden, die so klein sind, daß sie auf natürlichem Wege ausgeschieden werden können. Übrigens steilen sich die von der Membran 25 ausgehenden Druckimpulse auf ihrem Weg durch das in dem Stoßwellengenerator befindliche Wasser und durch das Körpergewebe des Lebewesens 27 infolge der nichtlinearen Kompressionseigenschaften dieser Medien allmäh­ lich zu sogenannten Stoßwellen auf, bei denen es sich um Druck­ impulse mit sehr steiler Anstiegsfront handelt.
Als wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Stoßwellengene­ rators ist zu nennen, daß die zur Verbindung des die Ausgangs­ stufe des Hochspannungs-Impulsgenerators 8 bildenden Hochspan­ nungs-Kondensators 5 mit der Stoßwellenquelle 4 dienenden Lei­ tungen sehr kurz sein können, da die Stoßwellenquelle 4, der Hochspannungs-Kondensator 5 und die Funkenstrecke 6 zu einer in dem Gehäuse 1 aufgenommenen Baueinheit zusammengefaßt sind. Dies hat zur Folge, daß die in den genannten Leitungen auftre­ tenden elektrischen Verluste und Impulsverformungen minimal sind. Hinzu kommt, daß infolge des Umstandes, daß das wenig­ stens im wesentlichen in bezug auf die Mittelachse M des Stoß­ wellengenerators rotationssymmetrisch ausgebildete Innengehäuse 10 eine der die Spule 20 mit dem Hochspannungs-Impulsgenerator 8 verbindenden Leitungen darstellt, zu der die innerste Wick­ lung 22 der Spule 20, der Hochspannungs-Kondensator 5 und die Funkenstrecke 6 koaxial angeordnet sind. Durch diesen wenig­ stens im wesentlichen koaxialen Aufbau wird die Induktivität der Anordnung weiter gesenkt. Als weiterer wesentlicher Vorteil ist anzuführen, daß die die Stoßwellenquelle enthaltende Bau­ einheit in ihrer Verstellbarkeit relativ zu dem zu behandelnden Lebewesen 41 praktisch nicht beeinträchtigt ist, da die die Ladestromquelle 7 mit dem Hochspannungs-Kondensator 5 verbin­ denden Leitungen infolge der vergleichsweise niedrigen in ihnen fließenden Ströme nur geringe Querschnitte aufweisen. Vorteil­ haft ist außerdem, daß der erfindungsgemäße Stoßwellengenerator infolge seiner kompakten Bauform leicht in medizinische An­ lagen, z. B. Therapieeinrichtungen, integriert werden kann.
Ein besonders wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Stoß­ wellengenerators liegt darin, daß sich der Hochspannungs-Kon­ densator 5 und die Funkenstrecke 6 sowie die zugehörigen Lei­ tungen in einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit befinden, so daß besondere Isolationsmaßnahmen entfallen können. Außerdem leitet die in dem Innengehäuse 10 enthaltene elektrisch isolierende Flüssigkeit einen Teil der Verlustwärme der Stoß­ wellenquelle 4 sowie die Verlustwärme des Hochspannungs-Konden­ sators 5 und der Funkenstrecke 6 durch die Wandung des Innen­ gehäuses 10 in das akustische Ausbreitungsmedium ab, das auch die restliche Verlustwärme der Stoßwellenquelle 4 direkt auf­ nimmt. Die dem akustischen Ausbreitungsmedium während des Be­ triebes des Stoßwellengenerators zugeführte Verlustwärme wird ihm mittels des Kühlaggregats 16 wieder entzogen, so daß ther­ mische Probleme beim Betrieb des erfindungsgemäßen Stoßwellen­ generators nicht auftreten können.
Abweichend von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht die Möglichkeit, auch die Ladestromquelle 7 in die beschriebene Baueinheit zu integrieren, d. h. innerhalb des Gehäuses 1 oder des Innengehäuses 10 anzuordnen. Außerdem kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, daß anstelle eines einzigen Hoch­ spannungs-Kondensators eine aus mehreren Hochspannungs-Konden­ satoren zusammengesetzte Kondensatorbank vorgesehen ist, wobei dann sämtliche Hochspannungs-Kondensatoren der Kondensatorbank in die Baueinheit integriert sind.
Die Erfindung wird vorstehend ausschließlich am Beispiel eines zur Behandlung von Steinleiden vorgesehenen Stoßwellengenera­ tors beschrieben. Sie kann jedoch auch bei beliebigen anderen Druckimpulsgeneratoren, insbesondere auch solchen, die nicht­ medizinischen Zwecken dienen, vorgesehen sein.

Claims (9)

1. Druckimpulsgenerator, aufweisend eine Druckimpulsquelle (4), einen Hochspannungs-Impulsgenerator (8) und ein Gehäuse (1), in welchem die Druckimpulsquelle (4) und wenigstens die Ausgangs­ stufe (5) des Hochspannungs-Impulsgenerators (8) zur Bildung einer Baueinheit aufgenommen sind.
2. Druckimpulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstufe des Hoch­ spannungs-Impulsgenerators (8) einen Hochspannungs-Kondensator (5) enthält, der als Bestandteil der Baueinheit in dem Gehäuse (1) aufgenommen ist.
3. Druckimpulsgenerator nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hochspan­ nungs-Impulsgenerator (8) einen Hochspannungs-Schalter (6) auf­ weist, der als Bestandteil der Baueinheit in dem Gehäuse (1) aufgenommen ist.
4. Druckimpulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) ein Innengehäuse (10) enthält, welches einen eine elek­ trisch isolierende Flüssigkeit enthaltenden Raum aufweist, in dem der Hochspannungs-Impulsgenerator (8), wenigstens jedoch die Ausgangsstufe (5) und/oder der Hochspannungs-Schalter (6) des Hochspannungs-Impulsgenerators aufgenommen ist/sind.
5. Druckimpulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) ein akustisches Ausbreitungsmedium für mittels der Druck­ impulsquelle (4) erzeugte Druckimpulse enthält.
6. Druckimpulsgenerator nach einem der Ansprüche 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das akustische Ausbreitungsmedium in einem Kühlkreislauf zirkuliert.
7. Druckimpulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Innen­ gehäuse (10) als elektrischer Leiter die Druckimpulsquelle (4) mit dem Hochspannungs-Impulsgenerator (8) verbindet.
8. Druckimpulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) auf einem Abschirmpotential liegt.
9. Druckimpulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Druck­ impulsquelle (4) eine Spulenanordnung (20) und eine dieser gegenüberliegende, mit ihrer von der Spulenanordnung (20) abge­ wandten Seite an ein akustisches Ausbreitungsmedium angrenzende elektrisch leitfähige Membran (25) aufweisende elektromagneti­ sche Druckimpulsquelle vorgesehen ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180287465A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 Lite-Med Inc. Shock wave generating unit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0188750A1 (de) * 1984-12-27 1986-07-30 Siemens Aktiengesellschaft Stosswellenrohr für die Zertrümmerung von Konkrementen
DE3504189A1 (de) * 1985-02-07 1986-08-07 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Schutzentladevorrichtung fuer einen kondensator in einem stosswellengenerator
EP0298334A1 (de) * 1987-07-07 1989-01-11 Siemens Aktiengesellschaft Stosswellenquelle
DE3939246A1 (de) * 1988-12-06 1990-06-07 Technomed Int Sa Vorrichtung zur funkenentladung mit einer inneren auskleidung aus hitzebestaendigem, elektrisch isolierenden material sowie stosswellengenerator, insbesondere fuer die hydraulische lithotripsie

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3425992C2 (de) * 1984-07-14 1986-10-09 Richard Wolf Gmbh, 7134 Knittlingen Piezoelektrischer Wandler zur Zerstörung von Konkrementen im Körperinneren

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0188750A1 (de) * 1984-12-27 1986-07-30 Siemens Aktiengesellschaft Stosswellenrohr für die Zertrümmerung von Konkrementen
DE3504189A1 (de) * 1985-02-07 1986-08-07 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Schutzentladevorrichtung fuer einen kondensator in einem stosswellengenerator
EP0298334A1 (de) * 1987-07-07 1989-01-11 Siemens Aktiengesellschaft Stosswellenquelle
DE3939246A1 (de) * 1988-12-06 1990-06-07 Technomed Int Sa Vorrichtung zur funkenentladung mit einer inneren auskleidung aus hitzebestaendigem, elektrisch isolierenden material sowie stosswellengenerator, insbesondere fuer die hydraulische lithotripsie

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180287465A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 Lite-Med Inc. Shock wave generating unit
US10658912B2 (en) * 2017-03-31 2020-05-19 Lite-Med Inc. Shock wave generating unit

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