DE4038651C2 - Druckimpulsgenerator - Google Patents
DruckimpulsgeneratorInfo
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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 eben
falls nichtinvasiv zu behandeln, wobei im ersten Fall posi
tive (Überdruck) und im zweiten Fall vorzugsweise negative
(Unterdruck) Druckimpulse verwendet werden. Außerdem können
derartige Druckimpulsgeneratoren in der Werkstoffprüfung ein
gesetzt werden, um Materialproben mit Druckimpulsen zu beauf
schlagen. Der Druckimpulsgenerator wird stets in geeigneter
Weise mit dem jeweils zu beschallenden Objekt akustisch ge
koppelt, so daß die erzeugten Druckimpulse in das Objekt ein
geleitet werden können. Der Druckimpulsgenerator und das zu
beschallende Objekt müssen dabei relativ zueinander so ausge
richtet sein, daß der zu beschallende Bereich des Objektes
sich im Ausbreitungsweg der Druckimpulse befindet. Falls der
Druckimpulsgenerator fokussierte Stoßwellen abgibt, muß
außerdem sichergestellt sein, daß sich der zu beschallende
Bereich des Objektes in dem Fokusbereich der Druckimpulse be
findet.
Druckimpulsgeneratoren der eingangs genannten Art, die bei
spielsweise nach dem elektromagnetischen (EP-A-0 188 750),
dem elektrohydraulischen (DE-OS 23 51 247) oder dem piezo
elektrischen (DE-OS 34 25 992) Prinzip arbeitende Druckim
pulsquellen enthalten können, wird zur Erzeugung eines Druck
impulses ein mittels des Hochspannungs-Impulsgenerators er
zeugter Hochspannungsimpuls hoher Stromstärke zugeführt, wo
bei die Spannung des Hochspannungsimpulses im kV-Bereich und
die Stromstärke des Hochspannungsimpulses im kA-Bereich lie
gen. Da bei bekannten Druckimpulsgeneratoren die Verbindung
des räumlich getrennt von der Druckimpulsquelle angeordneten
Hochspannungs-Impulsgenerators über den jeweils auftretenden
Spannungen und Strömen entsprechend dimensionierte Hochspan
nungsleitungen erfolgt, tritt eine Reihe von Problemen auf.
Zum einen treten in den Hochspannungsleitungen, deren Länge
durchaus in der Größenordnung von mehreren Metern liegen
kann, infolge der hohen Ströme unerwünscht hohe elektrische
Verluste auf. Außerdem tritt infolge der Induktivität der
Hochspannungsleitungen eine Verformung der Hochspannungsim
pulse im Sinne einer Impulsverflachung und -verlängerung auf,
was eine Reihe von Nachteilen nach sich zieht, nämlich
- - erhöhte elektrische und thermische Belastung der Druckim pulsquelle zur Erzielung eines bestimmten Spitzendruckes und damit im Falle von medizinischer Anwendung des Druck impulsgenerators erhöhte Belastung des Körpers des Patien ten mit akustischer Energie,
- - Verlängerung der erforderlichen Laufstrecke des Druckim pulses bis zur Ausbildung einer hinreichend steilen Stoß front im Falle der Erzeugung von Stoßwellen, und
- - Vergrößerung der Fokuszone und geringerer Spitzendruck in der Fokuszone im Falle der Erzeugung fokussierter Druckim pulse.
Weiter weisen zur Verbindung des Hochspannungs-Impulsgenera
tors mit der Druckimpulsquelle geeignete Hochspannungsleitun
gen große Querschnitte auf und sind somit hinderlich, wenn
die Druckimpulsquelle relativ zu einem zu beschallenden Ob
jekt verstellt werden muß.
Aus der DE 35 04 189 A1 ist ein Druckimpulsgenerator der ein
gangs genannten Art bekannt, bei dem die Druckimpulsquelle
und eine Ausgangsstufe des Hochspannungs-Impulsgenerators in
einem einzigen, mehrteiligen Gehäuse aufgenommen sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Druck
impulsgenerator der eingangs genannten Art so auszubilden,
daß bei der Übertragung der Hochspannungsimpulse von dem
Hochspannungs-Impulsgenerator zu der Druckimpulsquelle ge
ringe Verluste und insbesondere geringe Impulsverformungen
auftreten und eine gute Verstellbarkeit des Druckimpulsgene
rators gewährleistet ist.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen
Druckimpulsgenerator, aufweisend eine Druckimpulsquelle, ei
nen Hochspannungs-Impulsgenerator und ein Gehäuse, in welchem
die Druckimpulsquelle und wenigstens die Ausgangsstufe des
Hochspannungs-Impulsgenerators zur Bildung einer Baueinheit
aufgenommen sind. Infolge dieser Ausbildung des erfin
dungsgemäßen Druckimpulsgenerators können die zur Verbindung
der Ausgangsstufe des Hochspannungs-Impulsgenerators mit der
Druckimpulsquelle vorgesehenen Hochspannungs-Leitungen sehr
kurz ausgeführt sein, so daß die infolge der Hochspannungs-
Leitungen auftretenden elektrischen Verluste und Impulsver
formungen minimal sind. Außerdem treten Beeinträchtigungen
der Verstellbarkeit der einen Teil der Baueinheit darstellen
den Druckimpulsquelle nicht auf, da die zu der Ausgangsstufe
des Hochspannungs-Impulsgenerators führenden Leitungen in
folge der vergleichsweise niedrigen in ihnen fließenden
Ströme nur einen geringen Querschnitt aufweisen müssen bzw.
im Falle der Einbeziehung des gesamten Hochspannungs-Impuls
generators in die Baueinheit nur eine zum Netzanschluß des
Hochspannungs-Impulsgenerators dienende Leitung zu dem Druck
impulsgenerator führt. Es versteht sich, daß zur Verstellung
der Druckimpulsquelle zumindest bei größeren Verstellwegen
die gesamte Baueinheit verstellt wird. Als weiterer wesentli
cher Vorteil des erfindungsgemäßen Druckimpulsgenerators
kommt hinzu, daß dieser in komplexe Geräte, z. B. medizinische
Therapieeinrichtungen, infolge seines kompakten Aufbaus
leicht integriert werden kann. Da das Gehäuse ein Innenge
häuse enthält, welches einen eine elektrisch isolierende
Flüssigkeit enthaltenden Raum aufweist, in dem der Hochspan
nungs-Impulsgenerator, wenigstens jedoch die Ausgangsstufe
und/oder der Hochspannungs-Schalter aufgenommen ist/sind, ist
es möglich, die Druckimpulsquelle sowie wenigstens die Aus
gangsstufe des Hochspannungs-Impulsgenerators und einen even
tuell vorhandenen Hochspannungs-Schalter direkt oder unter
Zwischenschaltung kurzer Drahtstücke miteinander zu verbin
den, ohne daß es der Einhaltung besonderer Isolationsmaßnah
men bedarf, da die elektrisch leitende Flüssigkeit Spannungs
überschläge zwischen den genannten Bauteilen unterbindet.
Außerdem erfolgt mittels der elektrisch isolierenden Flüssig
keit ein wirksamer Wärmetransport der innerhalb des Gehäuses
anfallenden Verlustwärme zu den Wänden des Gehäuses, von wo
die Verlustwärme durch geeignete Maßnahmen abgeführt werden
kann. Da das Innengehäuse als elektrischer Leiter, beispiels
weise als Rückleiter, die Druckimpulsquelle mit dem Hochspan
nungs-Impulsgenerator verbindet, 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 Ausgangs
stufe erreicht.
Eine Variante der Erfindung sieht vor, daß die Ausgangsstufe
des Hochspannungs-Impulsgenerators einen Hochspannungs-Kon
densator enthält, der als Bestandteil der Baueinheit in dem
Gehäuse aufgenommen ist. In diesem Zusammenhang ist es im
Falle von Druckimpulsgeneratoren, deren Hochspannungs-Impuls
generator einen Hochspannungs-Schalter aufweist, zweckmäßig,
wenn auch dieser als Bestandteil der Baueinheit in dem Ge
häuse aufgenommen ist, da auf diese Weise die Längen der den
Hochspannungs-Impulsgenerator mit der Druckimpulsquelle ver
bindenden, die genannten hohen Ströme führenden Leitungen mi
nimiert werden.
Es ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
vorgesehen, daß das Gehäuse ein akustisches Ausbreitungsme
dium für mittels der Druckimpulsquelle erzeugte Druckimpulse
enthält, wobei das akustische Ausbreitungsmedium außer seiner
eigentlichen Funktion die Funktion er füllt, die von der
elektrisch isolierenden Flüssigkeit zu den Wandungen des Ge
häuses transportierte Verlustwärme abzuleiten, was besonders
wirkungsvoll möglich ist, wenn das akustische Ausbreitungsme
dium gemäß einer Variante der Erfindung in einem Kühlkreis
lauf zirkuliert.
In besonders starkem Maße kommen die Vorteile der Erfindung
zum Tragen, wenn als Druckimpulsquelle eine eine Spulenanord
nung und eine dieser gegenüberliegende, mit ihrer von der
Spulenanordnung abgewandten Seite an ein akustische Ausbrei
tungsmedium angrenzende elektrisch leitfähige Membran aufwei
sende elektromagnetische Druckimpulsquelle vorgesehen ist. Da
die Spulenanordnung derartiger Druckimpulsquellen für Fre
quenzen in der Größenordnung von 100 kHz im Bereich von
300 mOhm liegt, macht sich nämlich eine verlust- und indukti
vitätsarme Verbindung zu der Ausgangsstufe des Hochspannungs-
Impulsgenerators in besonders 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 sei
nem 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 ins
gesamt mit 4 bezeichnete 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, 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 geeignet geformte Vertiefung des Bodens des Innenge
häuses 10 eingepreßt ist, in dem Innengehäuse 10 gehaltert. Bei
den Wellringen 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 enthaltende 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 (7)
1. Druckimpulsgenerator, aufweisend eine Druckimpulsquelle
(4), einen Hochspannungs-Impulsgenerator (8) und ein Gehäuse
(1), in welchem die Druckimpulsquelle (4) und wenigstens die
Ausgangsstufe (5) des Hochspannungs-Impulsgenerators (8) zur
Bildung einer Baueinheit aufgenommen sind, wobei 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, und
wobei das Innengehäuse (10) als elektrischer Leiter die
Druckimpulsquelle (4) mit dem Hochspannungs-Impulsgenerator
(8) verbindet.
2. Druckimpulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausgangsstufe des
Hochspannungs-Impulsgenerators (8) einen Hochspannungs-Kon
densator (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 Hoch
spannungs-Impulsgenerator (8) einen Hochspannungs-Schalter
(6) auf weist, der als Bestandteil der Baueinheit in dem Ge
häuse (1) aufgenommen ist.
4. Druckimpulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse (1) ein akustisches Ausbreitungsmedium für mittels
der Druckimpulsquelle (4) erzeugte Druckimpulse enthält.
5. Druckimpulsgenerator nach einem der Ansprüche 4, da
durch gekennzeichnet, daß das aku
stische Ausbreitungsmedium in einem Kühlkreislauf zirkuliert.
6. Druckimpulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse (1) auf einem Abschirmpotential liegt.
7. Druckimpulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß als
Druckimpulsquelle (4) eine eine Spulenanordnung (20) und eine
dieser gegenüberliegende, mit ihrer von der Spulenanordnung
(20) abgewandten Seite an ein akustisches Ausbreitungsmedium
angrenzende elektrisch leitfähige Membran (25) aufweisende
elektromagnetische Druckimpulsquelle vorgesehen ist.
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-
1990
- 1990-12-04 DE DE19904038651 patent/DE4038651C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
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