DE4120259A1 - Acoustic wave generator for medical disintegration of calculi in body organs - uses vented air-free pressurised liquid as energy transmission medium - Google Patents

Acoustic wave generator for medical disintegration of calculi in body organs - uses vented air-free pressurised liquid as energy transmission medium

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DE4120259A1 DE19914120259 DE4120259A DE4120259A1 DE 4120259 A1 DE4120259 A1 DE 4120259A1 DE 19914120259 DE19914120259 DE 19914120259 DE 4120259 A DE4120259 A DE 4120259A DE 4120259 A1 DE4120259 A1 DE 4120259A1
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Abstract

Generator for prodn. of acoustic waves, possessing a source (2) of acoustic waves, at least one contained volume of a liq. acoustic transmitting medium holding the source, which is able to be pressurised relative to its surroundings and is provided with at least one air-vent opening (24,31) closed by a microporous membrane (25) with pore size selected so that at the operating pressure it is impermeable to liq. but allows the discharge of gas (G) from the contained volume. USE/ADVANTAGE - Acoustic wave transmitter for medical disintegration (lithotroty) of calculi in body organs.

Description

Die Erfindung betrifft einen Generator zur Erzeugung akusti­ scher Wellen, aufweisend eine Quelle akustischer Wellen und ein entlüftbares Volumen einer als akustisches Ausbreitungs­ medium für die Wellen vorgesehenen Flüssigkeit.The invention relates to a generator for generating acousti shear waves, having a source of acoustic waves and a ventable volume of an acoustic propagation medium liquid intended for the waves.

Bei derartigen Generatoren kann es sich um Druckimpulsgenera­ toren für medizinische Zwecke, z. B. die Behandlung von Stein- und Knochenleiden mittels positiver Druckimpulse (z. B. Stoß­ wellen) oder die Behandlung pathologischer Gewebeveränderungen mittels negativer (Unterdruck) Druckimpulse handeln. Außerdem kann es sich bei derartigen Generatoren um in der Werkstoff­ prüfung eingesetzte Druckimpulsgeneratoren handeln, mittels derer Materialproben mit Druckimpulsen beaufschlagt werden. Weiter kann es sich bei derartigen Generatoren um diagnosti­ sche (z. B. Ultraschall-Bildgebung) oder therapeutische (z. B. Hyperthermie) Ultraschallgeneratoren, zu Zwecken der Werk­ stoffprüfung oder sonstigen Zwecken dienende Ultraschallgene­ ratoren handeln. In jedem Fall dient das akustische Ausbrei­ tungsmedium dazu, die erzeugten akustischen Wellen in das je­ weils zu beschallende Objekt einzuleiten. Der Generator und das zu beschallende Objekt müssen dabei relativ zueinander so ausgerichtet sein, daß sich der zu beschallende Bereich des Objektes im Ausbreitungsweg der akustischen Wellen befindet. Falls fokussierte akustische Wellen erzeugt werden, muß außer­ dem sichergestellt sein, daß sich der zu beschallende Bereich des Objektes in dem Fokusbereich der akustischen Wellen be­ findet.Such generators can be pressure pulse genera gates for medical purposes, e.g. B. the treatment of stone and Bone problems with positive pressure impulses (e.g. shock waves) or the treatment of pathological tissue changes act using negative (negative pressure) pressure pulses. Furthermore Such generators can be in the material act used pressure pulse generators, by means of whose material samples are subjected to pressure pulses. Such generators can also be diagnostic cal (e.g. ultrasound imaging) or therapeutic (e.g. Hyperthermia) ultrasonic generators, for the purposes of the factory substance testing or other ultrasound genes act rators. The acoustic spread serves in any case medium to the generated acoustic waves in each initiate object to be sounded. The generator and the object to be sonicated must be so relative to each other be aligned that the area to be sonicated Object is in the path of propagation of the acoustic waves. If focused acoustic waves are generated, then must be sure that the area to be sonicated of the object in the focus area of the acoustic waves finds.

Ein als Druckimpulsgenerator ausgebildeter Generator der ein­ gangs genannten Art ist in der US-PS 46 74 505 beschrieben. Dieser weist zwei durch eine akustische Sammellinse vonein­ ander getrennte Volumina auf, die Wasser als akustisches Aus­ breitungsmedium enthalten. Dabei befindet sich das eine Volu­ men zwischen der akustischen Sammellinse und einer elektro­ magnetischen Druckimpulsquelle. Das andere Volumen befindet sich zwischen der akustischen Sammellinse und einem elasti­ schen Koppelkissen, das dazu dient, den Druckimpulsgenerator, der medizinischen Zwecken dient, bei der Behandlung an die Körperoberfläche des Patienten anzupressen. In der Praxis hat sich gezeigt, daß es selbst dann, wenn die beiden Volumina miteinander verbunden sind, äußerst schwierig ist, den Gene­ rator mit Wasser zu befüllen, ohne daß Luftblasen in einem oder beiden Volumen zurückbleiben. Ebenso ist es äußerst schwierig, Luftblasen zu entfernen, die sich während des Be­ triebes des Generators beispielsweise deshalb bilden, weil in dem Wasser gelöste Gase freiwerden. Die Anwesenheit von Gas­ blasen in dem akustischen Ausbreitungsmedium ist äußerst uner­ wünscht, da diese die Ausbreitung der Druckimpulse beeinträch­ tigen und somit den Therapieerfolg in Frage stellen. Wie das DE-GM 87 16 493 für Generatoren mit elektromagnetischen Stoß­ wellenquellen und die DE-OS 32 10 919 für Generatoren mit elektrohydraulischen Stoßwellenquellen zeigen, muß ein ganz erheblicher Aufwand getrieben werden, um Gasblasen aus der als akustisches Ausbreitungsmedium vorgesehenen Flüssigkeit zu entfernen. Im Falle beider Dokumente sind übrigens außerdem Maßnahmen getroffen, um der Entstehung von Gasblasen entgegen­ zuwirken.A generator designed as a pressure pulse generator gangs mentioned type is described in US-PS 46 74 505. This has two of them through an acoustic converging lens other separate volumes, the water as an acoustic off  spreading medium included. There is one volu between the acoustic converging lens and an electro magnetic pressure pulse source. The other volume is there between the acoustic converging lens and an elastic coupling pad, which serves the pressure pulse generator, which serves medical purposes in the treatment to the To press the body surface of the patient. In practice it has it has been shown that even if the two volumes linked together, the genes is extremely difficult fill with water without air bubbles in one or both volumes remain. It is also extreme difficult to remove air bubbles that build up during loading Form the drive of the generator, for example, because in gases released in the water. The presence of gas blowing in the acoustic propagation medium is extremely imperative wishes, since this affects the spreading of the pressure impulses and thus question the success of the therapy. As the DE-GM 87 16 493 for generators with electromagnetic shock wave sources and DE-OS 32 10 919 for generators with Electro-hydraulic shock wave sources must show a whole Considerable effort must be made to get gas bubbles out of the acoustic propagation medium provided liquid remove. Incidentally, in the case of both documents are also Measures taken to counter the formation of gas bubbles to act.

Ähnliche Probleme, wie im Falle der US-PS 46 74 505 treten auch im Falle von Ultraschallquellen auf. So ist es beispiels­ weise im Falle eines in der US-PS 46 58 828 beschriebenen medizinischen Ultraschallgenerators für die Hypertermie mit Schwierigkeiten verbunden, Gasblasen aus einem durch ein elastisches Koppelkissen und eine kugelkalottenförmige Ultra­ schallquelle begrenzten Volumen eines flüssigen Ausbreitungs­ mediums zu entfernen.Similar problems occur as in the case of US Pat. No. 4,674,505 also in the case of ultrasound sources. For example as described in the case of one in US Pat. No. 4,658,828 medical ultrasound generator for hypertermia with Difficulties associated with gas bubbles from one through one elastic coupling pad and a spherical cap-shaped ultra Sound source limited volume of a liquid spread to remove mediums.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Generator zur Erzeugung von akustischen Wellen der eingangs genannten Art bei geringem technischem Aufwand so auszubilden, daß Gasblasen aus einem Volumen einer als akustisches Ausbreitungsmedium für die akustischen Wellen vorgesehenen Flüssigkeit leicht ent­ fernt werden können.The invention has for its object to provide a generator Generation of acoustic waves of the type mentioned  with little technical effort so that gas bubbles from a volume as an acoustic propagation medium for the liquid provided for acoustic waves easily can be removed.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen Gene­ rator zur Erzeugung akustischer Wellen, aufweisend eine Quelle akustischer Wellen, wenigstens ein Volumen einer als akusti­ sches Ausbreitungsmedium für die Wellen vorgesehenen Flüssig­ keit, welches wenigstens zur Entlüftung des Volumens mit einem gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhten Druck beaufschlagbar ist, wobei wenigstens ein Volumen mit einer in das Volumen mündende Entlüftungsöffnung versehen ist, welche durch eine mikroporöse Membran verschlossen ist, deren Porengröße derart gewählt ist, daß bei dem erhöhten Druck die Membran für die Flüssigkeit undurchlässig ist, während in dem Volumen enthal­ tenes Gas durch die Poren entweicht. Da häufig aus anderen Gründen ohnehin Maßnahmen getroffen sind, die es erlauben, das Volumen mit einem erhöhten Druck zu beaufschlagen, muß in vie­ len Fällen lediglich die mit der mikroporösen Membran ver­ schlossene Entlüftungsöffnung vorgesehen werden, um Gasblasen aus dem Volumen entfernen zu können. Der Entlüftungsvorgang gestaltet sich sehr einfach, da es genügt, das Volumen mit dem erhöhten Druck zu beaufschlagen und den Generator so auszu­ richten, daß sich in dem Volumen etwa vorhandene Gasblasen vor der Entlüftungsöffnung sammeln. Das Gas entweicht dann ohne daß es weiterer Maßnahmen bedürfte. Lediglich die Beaufschla­ gung des Volumens mit dem erhöhten Druck muß beendet werden, falls der erhöhte Druck nicht ohnehin ständig vorhanden ist. Der Begriff Gas soll übrigens im vorliegenden Fall in dem Sinn umfassend verstanden werden, daß er auch Gasgemische, wie bei­ spielsweise Luft, umfaßt. Es versteht sich, daß die erfin­ dungsgemäße Maßnahme eine evtl. erforderliche Entgasung der Flüssigkeit nicht überflüssig machen. Sie unterstützt aller­ dings die Entgasung der Flüssigkeit, da zunächst in der Flüs­ sigkeit gelöste Gase, die freiwerden, leicht entweichen bzw. entfernt werden können. Die Zeit die verstreicht, bis ein bestimmtes Gasvolumen durch die mikroporöse Membran entweicht, wird mit zunehmender Porengröße, Membranfläche (größere Anzahl von Poren) und zunehmend gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhten Druck kürzer. Falls der Generator mehrere mit Flüssigkeit ge­ füllte Volumina aufweist ist es selbstverständlich möglich, und unter Umständen sogar zweckmäßig, mehrere oder sogar sämt­ liche Volumina mit einer mittels einer mikroporösen Membran verschlossenen Entlüftungsöffnung zu versehen. Wenn mehrere Volumina durch Kanäle oder dergleichen miteinander verbunden sind, kann es unter Umständen ausreichen, nur eines der Volu­ mina mit einer mikroporösen Membran verschlossenen Ent­ lüftungsöffnung zu versehen.According to the invention, this object is achieved by a gene rator for generating acoustic waves, having a source acoustic waves, at least a volume of one as acousti propagation medium for the liquid intended for the waves speed, which at least for venting the volume with a pressure can be increased compared to the ambient pressure is, at least one volume with one in the volume opening vent is provided, which by a microporous membrane is closed, the pore size of such is chosen that at the increased pressure, the membrane for the Liquid is impermeable while contained in the volume tenes gas escapes through the pores. Because often from others Anyway, measures have been taken to allow that To pressurize the volume with increased pressure must in vie len cases, only those with the microporous membrane closed vent to be provided to gas bubbles to be able to remove from the volume. The venting process is very simple because it is enough to match the volume with the to apply increased pressure and so the generator off align that any gas bubbles present in the volume the vent hole. The gas then escapes without that further measures are needed. Only the Beaufschla the volume with the increased pressure must be stopped, if the increased pressure is not always present anyway. Incidentally, the term gas is intended in this case in the sense be comprehensively understood that he also gas mixtures, as in for example air. It is understood that the inventor measure according to the invention a possibly necessary degassing of the Do not make liquid unnecessary. It supports everyone dings the degassing of the liquid, since first in the rivers dissolved gases that are released, easily escape or can be removed. The time that passes until one  certain gas volume escapes through the microporous membrane, increases with increasing pore size, membrane area (larger number of pores) and increasingly increased compared to the ambient pressure Pressure shorter. If the generator ge several with liquid filled volumes, it is of course possible and possibly even expediently, several or even all volumes with a microporous membrane closed ventilation opening. If several Volumes connected by channels or the like , it may be sufficient, just one of the volu Ent closed with a microporous membrane ventilation opening.

Gemäß einer wegen des Umstandes, daß die akustische Impedanz von Wasser in etwa der von menschlichem Körpergewebe ent­ spricht, insbesondere für medizinische Generatoren besonders bevorzugten Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß als Flüssigkeit Wasser in dem Volumen vorgesehen ist, welches mit einem gegenüber dem Umgebungsdruck um 25 bis 100 mbar, vor­ zugsweise 40 bis 65 mbar, erhöhten Druck beaufschlagbar ist, und daß die Porengröße der Membran 6 µm, vorzugsweise 3 µm, im wesentlichen nicht übersteigt. Praktische Versuche haben ge­ zeigt, daß das Gas dann hinreichend schnell entweicht und der sogenannte Durchbruchspunkt, dies ist für eine bestimmte Mem­ bran und eine bestimmte Flüssigkeit derjenige Druck, ab dem Flüssigkeit durch die Poren tritt, mit Sicherheit noch nicht erreicht ist. Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß die Porengröße wenigstens 0,2 µm, vorzugsweise wenigstens 1 µm, beträgt. In diesem Falle ist gewährleistet, daß bei einem um nicht wesentlich mehr als 100 mbar gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhten Druck in dem Volumen das Gas noch ausreichend schnell entweicht. Gemäß praktischen Versuchen ergibt sich ein besonders günstiges Betriebsverhalten, wenn die Porengröße 3 µm nicht übersteigt und wenigstens 0,2 µm be­ trägt.According to one because of the fact that the acoustic impedance of water roughly that of human body tissue speaks, especially for medical generators preferred variant of the invention provides that as Liquid water is provided in the volume with one compared to the ambient pressure by 25 to 100 mbar preferably 40 to 65 mbar, increased pressure can be applied, and that the pore size of the membrane 6 microns, preferably 3 microns in essentially does not exceed. Practical tests have been carried out shows that the gas then escapes sufficiently quickly and the so-called breakthrough point, this is for a certain mem bran and a certain liquid the pressure from which Liquid is certainly not flowing through the pores is reached. According to a further variant of the invention provided that the pore size is at least 0.2 µm, preferably is at least 1 µm. In this case it is guaranteed that compared to a not much more than 100 mbar the ambient pressure increased pressure in the volume the gas still escapes sufficiently quickly. According to practical tests there is a particularly favorable operating behavior if the pore size does not exceed 3 µm and be at least 0.2 µm wearing.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Membran aus einem flüssigkeitsabstoßenden Mate­ rial, insbesondere Polytetrafluoräthylen (PTFE) gebildet ist. Dies bietet den Vorteil, daß die Anwesenheit der Membran die Oberflächenspannung der Flüssigkeit nicht nennenswert redu­ ziert, so daß für eine gegebene Flüssigkeit und eine gegebene Porengröße der Durchbruchspunkt im Vergleich zu einer ent­ sprechenden Membran aus einem nicht flüssigkeitsabstoßenden Material vorteilhafterweise erst bei höheren Drücken erreicht wird. Die Membran kann auf einem zerreißfesten Träger ange­ bracht sein, der eine höhere Gasdurchlässigkeit als die Membran aufweist. Ein solcher "Sandwich-Aufbau" verhindert, daß die Membran bei mechanischer Beanspruchung verletzt wird und ihre Funktion verliert.A particularly advantageous embodiment of the invention provides  before that the membrane from a liquid-repellent mate rial, in particular polytetrafluoroethylene (PTFE) is formed. This has the advantage that the presence of the membrane Surface tension of the liquid not significantly reduced graces so that for a given liquid and a given Pore size the breakthrough point compared to an ent speaking membrane made of a non-liquid repellent Material advantageously only reached at higher pressures becomes. The membrane can be attached to a tear-resistant support brought, which has a higher gas permeability than the membrane having. Such a "sandwich structure" prevents the Membrane is injured in mechanical stress and their Function loses.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß ein mit einer als akustisches Ausbreitungs­ medium vorgesehenen Flüssigkeit gefülltes Volumen durch eine elastische Abdeckung begrenzt ist, mittels derer der Generator an die Körperoberfläche eines zu beschallenden Objektes zur akustischen Ankoppelung anpreßbar ist, und daß die Abdeckung mit der zu dem an sie angrenzenden Volumen gehörigen, mit einer mikroporösen Membran verschlossenen Entlüftungsöffnung versehen ist. Es wird dann in vielen Fällen der sich bei der Anpressung der flexiblen Abdeckung an die Körperoberfläche des zu beschallenden Objektes in dem Volumen aufbauende Druck aus­ reichen, um das in dem Volumen befindliche Gas durch die Mem­ bran entweichen zu lassen. Im Falle einer mit einer Entlüf­ tungsöffnung versehenen flexiblen Abdeckung besteht die Mög­ lichkeit, die Membran, gegebenenfalls zusammen mit dem Träger, als Aufkleber auszubilden. Es ist dann leicht möglich, die Membran über eine Entlüftungsöffnung zu kleben. Diese Möglich­ keit ist insbesondere in der medizinischen Technik von Vor­ teil, da hier in flexiblen Ankoppelkissen zur Einleitung von Stoßwellen oder Ultraschall in Körpergewebe vorgesehene Ent­ lüftungsöffnungen mittels eines solchen Aufklebers leicht in der erforderlichen Weise mit der mikroporösen Membran ver­ schlossen werden können. Eine aufgeklebte Membran kann nämlich den Verformungen des Koppelkissens folgen und beeinträchtigt nicht den innigen Kontakt zwischen Körperoberfläche des Pati­ enten und Koppelkissen. Gemäß einer Variante der Erfindung kann jedoch auch ein die Quelle akustischer Wellen und wenig­ stens ein Volumen einer als akustisches Ausbreitungsmedium vorgesehenen Flüssigkeit aufnehmendes Gehäuse vorgesehen sein, dessen Wandung mit wenigstens einer in eines der Volumen mün­ denden, mit einer mikroporösen Membran verschlossenen Ent­ lüftungsöffnung versehen ist.A particularly advantageous embodiment of the invention provides that one with an acoustic propagation volume provided by a medium elastic cover is limited, by means of which the generator to the body surface of an object to be sonicated acoustic coupling can be pressed, and that the cover with the volume belonging to it, with a microporous membrane sealed vent is provided. In many cases it will then be the case with the Pressing the flexible cover against the body surface of the object to be sonicated in the volume building pressure range to the gas in the volume through the mem to let bran escape. In the case of one with a vent opening provided flexible cover is possible the membrane, possibly together with the support, to be trained as a sticker. It is then easily possible that Glue the membrane over a vent. This possible speed is particularly important in medical technology partly because here in flexible coupling cushions for the introduction of Ent waves provided shock waves or ultrasound in body tissue ventilation openings easily by means of such a sticker ver required with the microporous membrane can be closed. A glued membrane can namely  follow the deformations of the coupling pad and impaired not the intimate contact between the Pati's body surface ducks and pad pillow. According to a variant of the invention can also be a source of acoustic waves and little at least a volume of one as an acoustic propagation medium provided liquid-receiving housing can be provided, the wall of which with at least one mün in one of the volumes ends sealed with a microporous membrane ventilation opening is provided.

Ausführungsbeispiele der Erfindung, die akustische Stoßwellen­ generatoren zur berührungslosen Zertrümmerung von Konkrementen betreffen, sind in der beigefügten Zeichnung dargestellt. Es zeigen:Embodiments of the invention, the acoustic shock waves generators for contactless crushing of concrements concern, are shown in the accompanying drawing. It demonstrate:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen erfindungsgemäßen Stoßwellengenerator im Längsschnitt, Fig. 1, a schematic representation of a shock wave generator according to the invention in longitudinal section,

Fig. 2 die Einzelheit A gemäß Fig. 1 in vergrößerter Dar­ stellung, Fig. 2 shows the detail A of FIG. 1 in an enlarged position Dar,

Fig. 3 eine Variante der Einzelheit A gemäß Fig. 1 in ver­ größerter Darstellung, Fig. 3 shows a variant of the detail A of FIG. 1 in ver größerter representation,

Fig. 4 in schematischer Darstellung einen weiteren erfin­ dungsgemäßen Stoßwellengenerator im Längsschnitt, und Fig. 4 shows a schematic representation of another shock wave generator according to the invention in longitudinal section, and

Fig. 5 die Einzelheit B gemäß Fig. 3 in vergrößerter Dar­ stellung. Fig. 5 shows the detail B of FIG. 3 in an enlarged Dar position.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Generator zur Erzeugung akustischer Wellen handelt es sich um einen Stoßwellengenerator, der ein etwa rohrförmiges Gehäuse 1 auf­ weist, an dessen einem Ende als Quelle der akustischen Wellen eine Druckimpulsquelle, und zwar eine insgesamt mit 2 bezeich­ nete Stoßwellenquelle vorgesehen ist. An seinem anderen Ende ist das Gehäuse 1 mittels eines elastischen Koppelkissens 3 verschlossen, das dazu dient, den Stoßwellengenerator zur aku­ stischen Koppelung an dem im Querschnitt angedeuteten Körper 4 eines zu behandelnden Lebewesens anzupressen. Der Innenraum des Gehäuses 1 ist mit Wasser gefüllt, das als akustisches Ausbreitungsmedium vorgesehen ist.In the generator according to the invention for generating acoustic waves shown in Fig. 1 is a shock wave generator, which has an approximately tubular housing 1 , at one end as a source of acoustic waves, a pressure pulse source, namely a total with 2 designated shock wave source is provided. At its other end, the housing 1 is closed by means of an elastic coupling cushion 3 , which serves to press the shock wave generator for acoustic coupling to the cross-sectionally indicated body 4 of a living being to be treated. The interior of the housing 1 is filled with water, which is provided as an acoustic propagation medium.

Bei der Stoßwellenquelle 2 handelt es sich um eine elektro­ magnetische Stoßwellenquelle, wie sie in der US-PS 46 74 505 näher beschrieben ist. Die Stoßwellenquelle 2 weist eine ebene kreisringförmige Membran 5 auf, die mit ihrer einen Seite an das an dem Gehäuse befindliche Wasser grenzt. Der anderen Sei­ te der aus einem elektrisch leitenden Werkstoff gebildeten Membran 5 gegenüberliegend, ist eine Flächenspule 6 mit spi­ ralförmig angeordneten Windungen vorgesehen, die über An­ schlüsse 7, 8 mit einer schematisch angedeuteten Generatorein­ richtung 9 verbunden ist, mittels derer sie mit Hochspannungs­ impulsen beaufschlagbar ist. Wird die Flächenspule 6 mit einem Hochspannungsimpuls beaufschlagt, bewegt sich die Membran 5 von der Spule 6 schlagartig weg. Infolge dieser Bewegung wird in das Wasser ein im wesentlicher ebener Druckimpuls eingelei­ tet, der sich auf seinem Ausbreitungsweg zu einer Stoßwelle aufstellt. Im folgenden wird der Einfachheit halber stets der Begriff Stoßwelle verwendet. Die Ausbreitungsrichtung der Stoßwellen entspricht der Richtung der Mittelachse M des Stoß­ wellengenerators. Um sicherzustellen, daß die Membran 5 nach der Erzeugung einer Stoßwelle wieder in ihre Ausgangslage zu­ rückkehrt, wird sie in nicht dargestellter, in der EP-A-01 88 750 näher beschriebenen Weise an ihrer Rückseite mit Unterdruck beaufschlagt.The shock wave source 2 is an electro-magnetic shock wave source, as described in more detail in US Pat. No. 4,674,505. The shock wave source 2 has a flat circular membrane 5 , which borders on one side with the water located on the housing. The other Be te of the membrane 5 formed from an electrically conductive material opposite, a surface coil 6 is provided with spirally arranged turns, which is connected to connections 7 , 8 with a schematically indicated Generatorein device 9 , by means of which they can be acted upon with high voltage pulses is. If the surface coil acted 6 with a high voltage pulse, the membrane 5 moves from the coil 6 abruptly away. As a result of this movement, an essentially flat pressure pulse is introduced into the water, which sets up on its path of propagation to form a shock wave. In the following, the term shock wave is always used for the sake of simplicity. The direction of propagation of the shock waves corresponds to the direction of the central axis M of the shock wave generator. In order to ensure that the membrane 5 returns to its starting position after the generation of a shock wave, it is subjected to negative pressure on its rear side in a manner not shown which is described in more detail in EP-A-01 88 750.

Um die erzeugten ebenen Stoßwellen in der z. B. zur Zertrümme­ rung von Konkrementen erforderlichen Weise fokussieren zu kön­ nen, ist im Wasser innerhalb des Gehäuses 1 eine mit 10 be­ zeichnete akustische Sammellinse zwischen der Stoßwellenquelle 2 und dem Koppelkissen 3 angeordnet. Wenn wie im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels die Sammellinse 10 aus einem Material, beispielsweise Polystyrol, gebildet ist, in dem die Schallausbreitungsgeschwindigkeit größer als in Wasser ist, muß die Sammellinse 10 bikonkav oder wie dargestellt plankonkav ausgebildet sein.To generate the flat shock waves in the z. B. for Zertrüm tion tion of concrements required to be able to focus, is in the water within the housing 1 with 10 be designated acoustic lens between the shock wave source 2 and the coupling pad 3 is arranged. If, as in the case of the exemplary embodiment shown, the converging lens 10 is formed from a material, for example polystyrene, in which the speed of sound propagation is greater than in water, the converging lens 10 must be biconcave or plano-concave as shown.

Um den Stoßwellengenerator an den Körper 4 des zu behandelnden Lebewesens relativ zueinander so ausrichten zu können, daß ein im Körper 4 des zu behandelnden Lebewesens befindliches Kon­ krement K sich, wie in Fig. 1 dargestellt, im Bereich der Fokuszone der Stoßwellen befindet, ist in an sich bekannter Weise ein Ultraschall-Sektor-Applikator 11 vorgesehen, der es im Zusammenwirken mit einer an sich bekannten elektronischen Einrichtung 12 gestattet, Ultraschall-B-Bilder zu erzeugen, die auf einem Monitor 13 dargestellt werden. In den Ultra­ schall-B-Bildern wird eine durch mit S bezeichnete Linie ange­ deutete kreissektorförmige Schicht des Körpers 4 dargestellt, die die Mittelachse M des Stoßwellengenerators und damit das in dem Bild durch eine Marke T markierte Zentrum F der Fokus­ zone der Stoßwellen enthält. Der Ultraschall-Sektor-Applikator 11 ist in einer zentralen Bohrung 14 der Stoßwellenquelle 2 aufgenommen und erstreckt sich durch eine zentrale Bohrung 15 der Sammellinse 10.In order to be able to align the shock wave generator to the body 4 of the living being to be treated relative to one another such that a concrement K located in the body 4 of the living being to be treated, as shown in FIG. 1, is in the area of the focus zone of the shock waves is in In a manner known per se, an ultrasound sector applicator 11 is provided which, in cooperation with an electronic device 12 known per se, allows ultrasound B images to be generated which are displayed on a monitor 13 . In the ultrasound B images, a circle sector-shaped layer of the body 4 is indicated by the line labeled S, which contains the central axis M of the shock wave generator and thus the center F of the focus zone of the shock waves marked by a mark T in the image. The ultrasound sector applicator 11 is received in a central bore 14 of the shock wave source 2 and extends through a central bore 15 of the converging lens 10 .

Unter anderem um die beim Betrieb der Stoßwellenquelle 2 an­ fallende Verlustwärme abführen zu können, ist der Stoßwellen­ generator über eine Zulaufleitung 16 und eine Ablaufleitung 17 an einen Flüssigkeitskreislauf angeschlossen, der wie schema­ tisch dargestellt eine Umwälzpumpe 18, eine Entgasungsvorrich­ tung 19 und ein Kühlaggregat 20 aufweist. An die Zulaufleitung 16 ist ein Vorratsbehälter 21 angeschlossen. Der über dem Was­ serspiegel in dem Vorratsbehälter 21 befindliche Raum ist unter Zwischenschaltung eines geeigneten Regelventils 22 an einen Druckluftspeicher 23 angeschlossen, so daß die Möglich­ keit besteht, mittels des Regelventils 22 den im Inneren des Gehäuses 1 des Stoßwellengenerators herrschenden Druck auf gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhte Werte einzustellen.Among other things, in order to be able to dissipate the heat loss falling during operation of the shock wave source 2 , the shock wave generator is connected via an inlet line 16 and an outlet line 17 to a liquid circuit which, as shown schematically, a circulation pump 18 , a degassing device 19 and a cooling unit 20 having. A reservoir 21 is connected to the inlet line 16 . The space above the water level in the reservoir 21 is connected with the interposition of a suitable control valve 22 to a compressed air reservoir 23 , so that there is the possibility, by means of the control valve 22, of the pressure prevailing inside the housing 1 of the shock wave generator to increased compared to the ambient pressure Set values.

Um aus dem im Inneren des Gehäuses 1 befindlichen Wasser etwa vorhandene Gasblasen entfernen zu können, ist das Koppelkissen 3 im Bereich seines Randes mit einer Entlüftungsöffnung 24 versehen, die durch eine mikroporöse Membran 25 verschlossen ist. Wird der Stoßwellengenerator, der in nicht dargestellter, an sich bekannter Weise mittels einer geeigneten Tragvorrich­ tung räumlich verstellbar ist, in eine solche Position ge­ bracht, daß sich die Gasblasen in der in Fig. 2 angedeuteten Weise im Bereich der Entlüftungsöffnung sammeln, und wird dann der Innenraum des Gehäuses 1 durch entsprechendes Betätigen des Regelventils 22 mit einem gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhten Druck beaufschlagt, entweicht das Gas G, das sich vor der Entlüftungsöffnung 24 gesammelt hat, durch die Poren der Membran 25. Dies geschieht bei geeigneter Wahl der Porengröße der Membran 25 und des mittels des Regelventils 22 eingestell­ ten Druckes, ohne daß Wasser durch die Membran 25 entweicht.In order to be able to remove any gas bubbles from the water inside the housing 1 , the coupling pad 3 is provided in the region of its edge with a vent opening 24 which is closed by a microporous membrane 25 . If the shock wave generator, which is spatially adjustable by means of a suitable Tragvorrich device in a manner not known per se, brought into such a position that the gas bubbles collect in the manner indicated in Fig. 2 in the region of the vent, and then If the interior of the housing 1 is acted upon by a corresponding actuation of the control valve 22 with a pressure which is higher than the ambient pressure, the gas G, which has collected in front of the ventilation opening 24 , escapes through the pores of the membrane 25 . This is done with a suitable choice of the pore size of the membrane 25 and the pressure set by means of the control valve 22 without water escaping through the membrane 25 .

Die Membran 25 besteht vorzugsweise aus einem hydrophoben Material, insbesondere PTFE. Geeignete Membranen sind unter der Bezeichnung GORE-TEX (eingetragenes Warenzeichen) erhält­ lich. Bei einem um 25 bis 100 mbar, vorzugsweise 40 bis 65 mbar, gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhten Druck im Inne­ ren des Gehäuses 1 sollte die Porengröße der Membran 25 4 µm, vorzugsweise 3 µm, nicht wesentlich übersteigen und 0,2 µm, vorzugsweise 1 µm, nicht wesentlich unterschreiten. Zum Zwecke der mechanischen Verstärkung weist die Membran einen zerreiß­ festen Träger 42 auf, der eine höhere Gasdurchlässigkeit als die Membran 25 aufweist und vorzugsweise als Gewebe, bei­ spielsweise aus Polyamid-Fasern, ausgeführt ist. Die Membran 25 und der Träger 42 können bei geeigneter Befestigung lose aneinanderliegen. Die Membran 25 kann jedoch auch durch eine Klebung mit dem Träger 42 verbunden sein, wobei sich die Kle­ bung auf den Randbereich 25 der Membran beschränkt, um deren Gasdurchlässigkeit nicht zu beeinträchtigen. Der Träger 42 ist auf der der Flüssigkeit abgewandten Seite der Membran 25 ange­ ordnet und stützt somit die Membran 25 wirksam ab, die auf die Membran 25 ausgeübt wird, wenn das im Inneren des Gehäuses 1 befindliche Wasser unter einem gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhten Druck steht. The membrane 25 is preferably made of a hydrophobic material, in particular PTFE. Suitable membranes are available under the name GORE-TEX (registered trademark). At a pressure increased by 25 to 100 mbar, preferably 40 to 65 mbar, in relation to the ambient pressure in the interior of the housing 1 , the pore size of the membrane should not exceed 25 µm, preferably 3 µm, and 0.2 µm, preferably 1 µm , not significantly less. For the purpose of mechanical reinforcement, the membrane has a tear-resistant support 42 , which has a higher gas permeability than the membrane 25 and is preferably designed as a fabric, for example made of polyamide fibers. The membrane 25 and the carrier 42 can lie loosely against one another with suitable fastening. However, the membrane 25 can also be connected to the carrier 42 by an adhesive, the adhesive being limited to the edge region 25 of the membrane, in order not to impair its gas permeability. The carrier 42 is arranged on the side of the diaphragm 25 facing away from the liquid and thus effectively supports the diaphragm 25 which is exerted on the diaphragm 25 when the water inside the housing 1 is under a pressure which is higher than the ambient pressure.

Im Falle des erfindungsgemäßen Stoßwellengenerators ist es also jederzeit leicht möglich, in dem im Inneren des Gehäuses 1 befindlichen Wasser vorhandene Gasblasen zu entfernen. Be­ einträchtigungen der Wirksamkeit der Stoßwellentherapie und/oder der Bildqualität der mittels der Ultraschall-Sektor-Scan­ ners 11 erzeugten Ultraschall-B-Bilder durch Gasblasen sind somit ausgeschlossen.In the case of the shock wave generator according to the invention, it is therefore easily possible at any time to remove gas bubbles present in the water inside the housing 1 . Impairments of the effectiveness of shock wave therapy and / or the image quality of the ultrasound B-images generated by means of the ultrasound sector scanners 11 by gas bubbles are thus excluded.

Um zwischen der Stoßwellenquelle 2 und der Sammellinse 10 be­ findlichen Gasblasen den Weg zu der Entlüftungsöffnung 24 zu erleichtern, sind am Umfang der Sammellinse 10 mehrere Nuten 26 vorgesehen.To facilitate gas bubbles between the shock wave source 2 and the converging lens 10 be the way to the vent opening 24 , 10 grooves 26 are provided on the periphery of the collecting lens.

Die Befestigung der Membran 25 und des Trägers 42 in der Ent­ lüftungsöffnung 24 erfolgt gemäß Fig. 2 mittels eines Befesti­ gungsringes 27 aus einem geeigneten polymeren Werkstoff, der an seinem inneren Umfang mit einer Nut 28 versehen ist, in die die Membran 25 und der Träger 42 flüssigkeitsdicht eingesetzt ist. Dabei kann durch einen Preßvorgang unter Wärmeanwendung oder einen Ultraschall-Schweißvorgang eine zusätzliche Verbin­ dung der Membran 25 und/oder des Trägers 42 mit dem Befesti­ gungsring 27 bewirkt werden. An seinem äußeren Umfang ist der Befestigungsring 27 mit einem Absatz 29 versehen, mit dem er an dem Koppelkissen 3 anliegt, wobei auf geeignete Weise, z. B. durch Kleben, Pressen unter Temperaturanwendung oder Ultra­ schallschweißen, eine feste Verbindung zwischen dem Befesti­ gungsring 27 und dem Koppelkissen 3 hergestellt ist.The attachment of the membrane 25 and the carrier 42 in the vent 24 takes place according to FIG. 2 by means of a fastening supply ring 27 made of a suitable polymeric material, which is provided on its inner circumference with a groove 28 into which the membrane 25 and the carrier 42 is used liquid-tight. Here, an additional connec tion of the membrane 25 and / or the carrier 42 with the fastening supply ring 27 can be effected by a pressing process using heat or an ultrasonic welding process. On its outer circumference, the fastening ring 27 is provided with a shoulder 29 , with which it rests on the coupling pad 3 , whereby in a suitable manner, for. B. by gluing, pressing under temperature or ultra sound welding, a firm connection between the fastening supply ring 27 and the coupling pad 3 is made.

Alternativ zu der Befestigung der Membran 25 in der Entlüf­ tungsöffnung 24 mittels des Befestigungsringes 27 besteht auch die Möglichkeit, die Membran und den längs deren Rand mit die­ ser verklebten Träger 42 als Aufkleber 43 auszuführen, der in der in Fig. 3 dargestellten Weise über die Entlüftungsöffnung 24 des Koppelkissens 3 geklebt wird. Dabei ist es zweckmäßig, den Randbereich der Membran 25 mit einem solchen Klebstoff 44 zu präparieren, daß der Aufkleber 43 selbstklebende Eigen­ schaften besitzt. Falls der Randbereich des Trägers 42, anders als dies in der Fig. 3 dargestellt ist, den Rand der Membran 25 überragt, ist selbstverständlich auch der die Membran 25 überragende Randbereich des Trägers 42 mit Klebstoff versehen. Die Anordnung gemäß Fig. 3 bietet den Vorteil, daß die Flexi­ bilität des Koppelkissens 3 durch den Aufkleber 43 praktisch nicht beeinträchtigt wird. Die Gasdurchlässigkeit des Trägers 42 ist übrigens ebenso wie im Falle der Fig. 2 wesentlich, beispielsweise 10fach, größer als die Gasdurchlässigkeit der Membran 25, so daß das Vorhandensein des Trägers 42 ohne Aus­ wirkung auf die Gasdurchlässigkeit der Membran 25 bleibt. Der Träger 42 kann übrigens sowohl im Falle der Fig. 2 als auch der Fig. 3 entfallen, sofern die Membran 25 eine ausreichende Festigkeit aufweist.As an alternative to the fastening of the membrane 25 in the ventilation opening 24 by means of the fastening ring 27, there is also the possibility of carrying out the membrane and along its edge with the water-bonded carrier 42 as a sticker 43 , which in the manner shown in FIG Vent opening 24 of the coupling pad 3 is glued. It is useful to prepare the edge region of the membrane 25 with such an adhesive 44 that the sticker 43 has self-adhesive properties. If the edge portion of the support 42, unlike what is shown in Fig. 3, projects beyond the edge of the membrane 25 is, of course, also the membrane 25 provided the superior edge portion of the support 42 with adhesive. The arrangement according to FIG. 3 offers the advantage that the flexibility of the coupling cushion 3 is practically not impaired by the sticker 43 . The gas permeability of the carrier 42 is, as in the case of FIG. 2, substantially, for example 10 times, greater than the gas permeability of the membrane 25 , so that the presence of the carrier 42 remains without any effect on the gas permeability of the membrane 25 . The support 42 can, incidentally, both in the case of FIG. 2 and FIG. 3 are omitted, provided that the membrane 25 has a sufficient strength.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Es stimmt mit dem zuvor beschriebenen in bestimmten Punkten überein, weshalb gleiche oder ähnliche Teile die gleichen Bezugszeichen tragen.Another embodiment of the invention is shown in FIGS. 4 and 5. It agrees with the previously described in certain points why the same or similar parts have the same reference numerals.

Abgesehen davon, daß der Stoßwellengenerator nach den Fig. 4 und 5 keinen Ultraschall-Sektor-Scanner enthält, die Ortung eines zu zertrümmernden Konkrementes muß daher unter Zuhilfe­ nahme einer an sich bekannten Röntgen-Ortungseinrichtung er­ folgen, unterscheidet er sich von dem zuvor beschriebenen da­ durch, daß die Sammellinse 10 den Innenraum des Gehäuses 1 zwei mit Wasser gefüllte Volumina unterteilt. Um Gasblasen aus dem zwischen der Sammellinse 10 und der Stoßwellenquelle 2 be­ findlichen Volumen entfernen zu können, ist im Bereich eines an der Bohrung des Gehäuses 1 vorgesehenen ringförmigen Vor­ sprunges 45, an dem die mittels eines Halteringes 30 fixierte Sammellinse 10 anliegt, eine zusätzliche Entlüftungsöffnung 31 vorgesehen. Auch diese ist mittels einer mikroporösen Membran 32 verschlossen. Die Membran 32 ist in der als abgesetzte Boh­ rung ausgeführten Entlüftungsöffnung 31 mittels eines in diese eingepreßten Halteringes 33 fixiert (siehe Fig. 5). Dem zwi­ schen dem Koppelkissen 3 und der Sammellinse 10 befindlichen Volumen ist ein zweiter Wasserkreislauf zugeordnet, der eine Umwälzpumpe 34 eine Entgasungsvorrichtung 35 sowie ein Kühl­ aggregat 36 enthält. Außerdem sind ein Vorratsbehälter 37, ein Regelventil 38 und ein Druckluftspeicher 39 vorgesehen. Diese sind über eine Zulaufleitung 40 und eine Ablaufleitung 41 mit dem zwischen dem Koppelkissen 3 und der Sammellinse 10 befind­ lichen Volumen verbunden.Apart from the fact that the shock wave generator according to FIGS . 4 and 5 does not contain an ultrasound sector scanner, the location of a concrement to be broken must therefore be taken with the help of a known x-ray location device, it differs from the one described above since through that the converging lens 10 divides the interior of the housing 1 into two volumes filled with water. In order to be able to remove gas bubbles from the volume between the converging lens 10 and the shock wave source 2 , an additional ventilation opening is in the area of an annular jump 45 provided on the bore of the housing 1 , against which the collecting lens 10 is fixed by means of a retaining ring 30 31 provided. This is also closed by means of a microporous membrane 32 . The membrane 32 is fixed in the ventilation opening 31 designed as a bored hole by means of a pressed-in retaining ring 33 (see FIG. 5). The between the coupling pad 3 and the converging lens 10 volume is assigned a second water circuit, which contains a circulating pump 34, a degassing device 35 and a cooling unit 36 . In addition, a reservoir 37 , a control valve 38 and a compressed air reservoir 39 are provided. These are connected via an inlet line 40 and an outlet line 41 to the volume located between the coupling pad 3 and the converging lens 10 .

Um Gasblasen aus dem zwischen der Sammellinse 10 und der Stoß­ wellenquelle 2 befindlichen Raum zu entfernen, wird der Stoß­ wellengenerator, wie in Fig. 5 dargestellt, in eine solche Lage gebracht, daß sich die Gasblasen im Bereich der Entlüf­ tungsöffnung 31 sammeln. Sobald ein gegenüber dem Umgebungs­ druck ausreichend erhöhter Druck durch entsprechendes Betäti­ gen des Regelventils 22 in dem zwischen der Sammellinse 10 und der Stoßwellenquelle 2 befindlichen Raum eingestellt ist, ent­ weicht das an die Membran 32 angrenzende Gas G aus dem ge­ nannten Volumen.In order to remove gas bubbles from the space between the converging lens 10 and the shock wave source 2 , the shock wave generator, as shown in FIG. 5, is brought into such a position that the gas bubbles collect in the area of the vent opening 31 . As soon as a pressure which is sufficiently increased compared to the ambient pressure is set by appropriate actuation of the control valve 22 in the space between the converging lens 10 and the shock wave source 2 , the gas G adjacent to the membrane 32 escapes from the volume mentioned.

Sollen aus dem zwischen dem Koppelkissen 3 und der Sammellinse 10 befindlichen Volumen Gasblasen entfernt werden, wird der Stoßwellengenerator in eine Position gebracht, in der sich das Gas G in der Fig. 2 gezeigten Weise im Bereich der Entlüf­ tungsöffnung 24 sammelt. Anschließend wird mittels des Regel­ ventiles 38 ein derart gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhter Druck in dem zwischen dem Koppelkissen 3 und der Sammellinse 10 befindlichen Volumen eingestellt, daß das Gas G durch die Membran 25 entweicht.If gas bubbles are to be removed from the volume between the coupling pad 3 and the converging lens 10 , the shock wave generator is brought into a position in which the gas G collects in the area of the vent opening 24 shown in FIG. 2. Then, by means of the control valve 38, a pressure which is higher than the ambient pressure in the volume between the coupling pad 3 and the converging lens 10 is set such that the gas G escapes through the membrane 25 .

Wenn beide Volumina zur Entfernung von Gasblasen mit dem glei­ chen Druck beaufschlagt werden, ist unter der Voraussetzung, daß in beiden Volumina Wasser als akustisches Ausbreitungs­ medium vorhanden ist, vorgesehen, daß die Membran 25 und die Membran 32 hinsichtlich ihrer Porengröße übereinstimmen. Wer­ den in den beiden Volumina unterschiedliche Flüssigkeiten als akustisches Ausbreitungsmedium verwendet, kann es erforderlich sein, Membranen 25 bzw. 32 unterschiedlicher Porengröße zu ver­ wenden und/oder die beiden Volumina zur Entfernung von Gas­ blasen mit unterschiedlichen Drücken zu beaufschlagen. If both volumes are subjected to the removal of gas bubbles with the same pressure, it is provided that the membrane 25 and the membrane 32 match in terms of their pore size provided that water is present as the acoustic propagation medium in both volumes. Who uses the different liquids in the two volumes as acoustic propagation medium, it may be necessary to use membranes 25 or 32 of different pore sizes and / or to apply different pressures to the two volumes to remove gas bubbles.

Im Falle des Stoßwellengenerators nach den Fig. 4 und 5 kann übrigens die Beaufschlagung der Rückseite der Membran 5 mit Unterdruck entfallen, wenn in dem zwischen der Sammellinse 10 und der Stoßwellenquelle 2 befindlichen Volumen ständig ein gegenüber dem Umgebungsdruck soweit erhöhter Druck herrscht, daß die Membran 5 jeweils nach Erzeugung einer Stoßwelle in ihre Ausgangslage zurückgeführt wird. Je nach Dicke und Nach­ giebigkeit der Membran 5 reicht hierfür ein gegenüber dem Um­ gebungsdruck in der Größenordnung von 100 bis 1000 mbar er­ höhter Druck aus. Die Porengröße der Membran 32 ist entspre­ chend zu wählen.In case the shock wave generator according to FIGS. 4 and 5, the exposure of the backside of the membrane 5 by the way can be eliminated by negative pressure when a relative to the ambient pressure as far as increased pressure constantly prevails in the intermediate of the converging lens 10 and the shock wave source volume 2 located that the membrane 5 is returned to its starting position after generation of a shock wave. Depending on the thickness and flexibility of the membrane 5, a pressure which is higher than the ambient pressure of the order of 100 to 1000 mbar is sufficient for this. The pore size of the membrane 32 is to be chosen accordingly.

In der Regel ist es im Interesse einer guten akustischen Kop­ pelung wünschenswert, wenn das Koppelkissen mit einem gewissen Druck an der Oberfläche des Körpers 4 des zu behandelnden Lebewesens anliegt. Im Falle des Stoßwellengenerators nach den Fig. 1 und 2 bzw. 3 wird daher der im Inneren des Gehäuses 1 vorliegende Druck mittels des Regelventiles 22 und im Falle des Stoßwellengenerators gemäß den Fig. 4 und 5 der in dem Volumen zwischen dem Koppelkissen 3 und der Sammellinse 10 befindlichen Volumen vorliegende Druck mittels des Regelven­ tiles 38 derart eingestellt, daß das Koppelkissen 3 mit dem erforderlichen Druck an der Oberfläche des Körpers 4 anliegt. Bei diesem Druck, der je nach Anwendungsfall zwischen etwa 25 bis 200 mbar betragen kann, handelt es sich vorzugsweise auch um denjenigen Druck, bei dem die Entfernung von Gas erfolgt. Jedenfalls muß sichergestellt sein, daß dann, wenn der zur Anpressung des Koppelkissens 3 erforderliche Druck vorliegt, noch kein Wasser durch die Membran 25 austritt.In general, it is in the interest of good acoustic Kop pelung desirable if the coupling pad rests with a certain pressure on the surface of the body 4 of the living being to be treated. In the case of the shock wave generator according to FIGS. 1 and 2 or 3, the pressure present in the interior of the housing 1 is therefore by means of the control valve 22 and in the case of the shock wave generator according to FIGS . 4 and 5 that in the volume between the coupling cushion 3 and Collective lens 10 volume present pressure set by means of Regelven tiles 38 such that the coupling pad 3 rests with the required pressure on the surface of the body 4 . This pressure, which can be between approximately 25 and 200 mbar depending on the application, is preferably also the pressure at which gas is removed. In any case, it must be ensured that, when the pressure required for pressing the coupling pad 3 is present, no water emerges through the membrane 25 .

Im Falle der beschriebenen erfindungsgemäßen Stoßwellengene­ ratoren können unter Umständen die beschriebenen Maßnahmen zur Beaufschlagung des Innenraums des Gehäuses 1 bzw. des zwischen dem Koppelkissen 3 und der Sammellinse 10 befindlichen Volu­ mens mit einem gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhten Druck entfallen, wenn der Stoßwellengenerator bei der Behandlung mechanisch mit einem Druck an die Oberfläche des Körpers 4 angepreßt wird, der ausreicht, um eventuell vorhandenes Gas durch die Membran 25 entweichen zu lassen.In the case of the shock wave generators according to the invention described, the measures described for loading the interior of the housing 1 or the volume between the coupling pad 3 and the converging lens 10 with an increased pressure relative to the ambient pressure may be omitted if the shock wave generator is mechanically treated during the treatment is pressed with a pressure to the surface of the body 4 which is sufficient to allow any gas which may be present to escape through the membrane 25 .

Die Membran 32 kann übrigens analog zur Membran 25 in nicht dargestellter Weise mit einem Träger versehen sein, der dann zwischen der Membran 32 und dem Absatz der Entlüftungsöffnung 31 angeordnet ist.Incidentally, the membrane 32 can be provided with a support, similar to the membrane 25, in a manner not shown, which is then arranged between the membrane 32 and the shoulder of the vent opening 31 .

Es versteht sich, daß in den Figuren die Dicken der Membranen 25 und 32 sowie des Trägers 42 übertrieben dargestellt sind. Der Flächeninhalt der Membran 25 bzw. 32, der bei gegebener Porengröße und Porenanzahl pro Flächeneinheit für die Zeit­ dauer maßgebend ist, die erforderlich ist, um ein bestimmtes Gasvolumen entweichen zu lassen, sollte in der Größenordnung von wenigstens etwa einem halben bis zu einigen, beispiels­ weise vier, Quadratzentimetern liegen.It is understood that the thicknesses of the membranes 25 and 32 and of the carrier 42 are exaggerated in the figures. The surface area of the membrane 25 or 32 , which for a given pore size and number of pores per unit area is decisive for the time required to allow a certain gas volume to escape, should be of the order of at least about half to a few, for example wise four, square centimeters.

Die Erfindung wurde vorstehend ausschließlich am Beispiel von der Zertrümmerung von Konkrementen dienenden Stoßwellengene­ ratoren beschrieben. Sie kann jedoch bei beliebigen anderen, insbesondere medizinischen Zwecken dienenden Generatoren zur Erzeugung akustische Wellen eingesetzt werden.The invention was described above using the example of the shock wave genes used to crush concrements described. However, it can be used with any other generators used in particular for medical purposes Generation acoustic waves can be used.

Claims (12)

1. Generator zur Erzeugung akustischer Wellen, aufweisend eine Quelle (2) akustischer Wellen, wenigstens ein Volumen einer als akustisches Ausbreitungsmedium für die Quellen vorgesehe­ nen Flüssigkeit, welches wenigstens zur Entlüftung des Volu­ mens mit einem gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhten Druck be­ aufschlagbar ist, wobei wenigstens ein Volumen mit einer in das Volumen mündenden Entlüftungsöffnung (24, 31) versehen ist, welche durch eine mikroporöse Membran (25, 32) verschlossen ist, deren Porengröße derart gewählt ist, daß bei dem erhöhten Druck die Membran (25, 32) für die Flüssigkeit undurchlässig ist, während in dem Volumen enthaltenes Gas (G) durch die Poren entweicht.1. Generator for generating acoustic waves, comprising a source ( 2 ) acoustic waves, at least a volume of a provided as an acoustic propagation medium for the sources NEN liquid, which can at least be vented to the volume with an increased pressure compared to the ambient pressure, where at least one volume is provided with a vent opening ( 24 , 31 ) opening into the volume, which is closed by a microporous membrane ( 25 , 32 ), the pore size of which is selected such that the membrane ( 25 , 32 ) for at the increased pressure the liquid is impermeable, while gas (G) contained in the volume escapes through the pores. 2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Flüssigkeit Wasser in dem Volumen vorgesehen ist, welches mit einem gegenüber dem Umgebungsdruck um 25 bis 100 mbar, vorzugsweise 40 bis 65 mbar, erhöhten Druck beaufschlagbar ist, und daß die Porengröße der Membran (25, 32) 6 µm, im wesentlichen nicht übersteigt.2. Generator according to claim 1, characterized in that water is provided as the liquid in the volume which can be acted upon with an increased pressure compared to the ambient pressure by 25 to 100 mbar, preferably 40 to 65 mbar, and that the pore size of the membrane ( 25 , 32 ) 6 µm, essentially does not exceed. 3. Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Porengröße 3 µm nicht über­ steigt.3. Generator according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the pore size does not exceed 3 µm increases. 4. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Porengröße wenigstens 0,2 µm beträgt.4. Generator according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the pore size at least Is 0.2 µm. 5. Generator nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ kennzeichnet, daß die Porengröße wenigstens 1 µm beträgt.5. Generator according to claim 4, characterized indicates that the pore size is at least 1 µm is. 6. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (25, 32) aus einem Flüssigkeit abstoßenden Material gebildet ist. 6. Generator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the membrane ( 25 , 32 ) is formed from a liquid-repellent material. 7. Generator nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Membran (25, 32) aus Polytetra­ fluoräthylen (PTFE) gebildet ist.7. Generator according to claim 6, characterized in that the membrane ( 25 , 32 ) made of polytetra fluorethylene (PTFE) is formed. 8. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (25) einen zerreißfesten Träger (42) aufweist, der eine höhere Gasdurch­ lässigkeit als die Membran (25) aufweist.8. Generator according to one of claims 1 to 7, characterized in that the membrane ( 25 ) has a tear-resistant carrier ( 42 ) which has a higher gas permeability than the membrane ( 25 ). 9. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einer als akusti­ sches Ausbreitungsmedium vorgesehenen Flüssigkeit gefülltes Volumen durch eine elastische Abdeckung (3) begrenzt ist, mit­ tels derer der Generator an die Körperoberfläche eines zu be­ schallenden Objektes (4) zur akustischen Ankoppelung anpreßbar ist, und daß die Abdeckung (3) mit der zu dem an sie angren­ zenden Volumen gehörigen, mit der mikroporösen Membran (25) verschlossenen Entlüftungsöffnung (24) versehen ist.9. Generator according to one of claims 1 to 8, characterized in that a volume provided with an acoustic as a propagation medium liquid is limited by an elastic cover ( 3 ), by means of which the generator to the body surface of an object to be sounded ( 4 ) can be pressed for acoustic coupling, and that the cover ( 3 ) is provided with the vent belonging to the volume adjacent to it, with the microporous membrane ( 25 ) closed vent ( 24 ). 10. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Membran (25) als Aufkleber (43) ausgebildet ist.10. Generator according to one of claims 1 to 9, characterized in that the membrane ( 25 ) is designed as a sticker ( 43 ). 11. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Generator eine Ultraschall-Quelle (11) enthält.11. Generator according to one of claims 1 to 10, characterized in that the generator contains an ultrasonic source ( 11 ). 12. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der Generator eine Druckimpulsquelle (2) enthält.12. Generator according to one of claims 1 to 11, characterized in that the generator contains a pressure pulse source ( 2 ).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19532219A1 (en) * 1995-09-01 1997-04-03 Tzn Forschung & Entwicklung Energy converter for high-performance pulse generation
DE10196896B4 (en) * 2000-11-06 2012-06-21 Xixin Du Whirl-bladder removal and cooling system for electromagnetic shockwave generator for lithotripters
WO2019197072A1 (en) * 2018-04-12 2019-10-17 Zimmer Medizinsysteme Gmbh Shockwave generator, handpiece for a shock wave therapy device and shockwave therapy device
DE102022210443A1 (en) 2022-09-30 2024-04-04 Richard Wolf Gmbh Device for the application of sound waves

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1959679B2 (en) * 1968-12-26 1978-11-09 Baxter Travenol Laboratories, Inc., Deerfield, Ill. (V.St.A.) Filter arrangement, in particular for removing gas from a flow
DE2851838A1 (en) * 1977-11-30 1979-05-31 Baxter Travenol Lab GAS SEPARATION AND VENTILATION FILTER UNIT AND METHOD FOR ATTACHING A FILTER ELEMENT
EP0061328A1 (en) * 1981-03-19 1982-09-29 Brunswick Corporation Gas separating and venting filter
DE3210919A1 (en) * 1982-03-25 1983-10-20 Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen DEVICE FOR THE CRUSHING OF CONCRETE IN THE BODIES OF LIVING BEINGS
DE3503702A1 (en) * 1985-02-04 1986-08-07 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Coupling device for shockwaves
EP0154645B1 (en) * 1983-08-29 1987-11-25 Millipore Corporation I.v. filter apparatus
EP0280611A1 (en) * 1987-02-17 1988-08-31 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Filter element for a venting apparatus, and apparatus containing such an element
EP0298334A1 (en) * 1987-07-07 1989-01-11 Siemens Aktiengesellschaft Shock wave generator
EP0302722A2 (en) * 1987-08-03 1989-02-08 Gelman Sciences, Inc. Self-priming filter
DE8716493U1 (en) * 1987-12-14 1989-04-13 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De
DE8809252U1 (en) * 1988-07-19 1989-11-16 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De
DE3926380A1 (en) * 1989-08-10 1991-02-14 Dornier Medizintechnik Liq. circulation system for lithotriptor - has mechanism for automatically filling system and keeping it topped up

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1959679B2 (en) * 1968-12-26 1978-11-09 Baxter Travenol Laboratories, Inc., Deerfield, Ill. (V.St.A.) Filter arrangement, in particular for removing gas from a flow
DE2851838A1 (en) * 1977-11-30 1979-05-31 Baxter Travenol Lab GAS SEPARATION AND VENTILATION FILTER UNIT AND METHOD FOR ATTACHING A FILTER ELEMENT
EP0061328A1 (en) * 1981-03-19 1982-09-29 Brunswick Corporation Gas separating and venting filter
DE3210919A1 (en) * 1982-03-25 1983-10-20 Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen DEVICE FOR THE CRUSHING OF CONCRETE IN THE BODIES OF LIVING BEINGS
EP0154645B1 (en) * 1983-08-29 1987-11-25 Millipore Corporation I.v. filter apparatus
DE3503702A1 (en) * 1985-02-04 1986-08-07 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Coupling device for shockwaves
EP0280611A1 (en) * 1987-02-17 1988-08-31 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Filter element for a venting apparatus, and apparatus containing such an element
EP0298334A1 (en) * 1987-07-07 1989-01-11 Siemens Aktiengesellschaft Shock wave generator
EP0302722A2 (en) * 1987-08-03 1989-02-08 Gelman Sciences, Inc. Self-priming filter
DE8716493U1 (en) * 1987-12-14 1989-04-13 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De
DE8809252U1 (en) * 1988-07-19 1989-11-16 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De
DE3926380A1 (en) * 1989-08-10 1991-02-14 Dornier Medizintechnik Liq. circulation system for lithotriptor - has mechanism for automatically filling system and keeping it topped up

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19532219A1 (en) * 1995-09-01 1997-04-03 Tzn Forschung & Entwicklung Energy converter for high-performance pulse generation
DE10196896B4 (en) * 2000-11-06 2012-06-21 Xixin Du Whirl-bladder removal and cooling system for electromagnetic shockwave generator for lithotripters
WO2019197072A1 (en) * 2018-04-12 2019-10-17 Zimmer Medizinsysteme Gmbh Shockwave generator, handpiece for a shock wave therapy device and shockwave therapy device
DE102022210443A1 (en) 2022-09-30 2024-04-04 Richard Wolf Gmbh Device for the application of sound waves
WO2024067928A1 (en) * 2022-09-30 2024-04-04 Richard Wolf Gmbh Device for applying sound waves

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