EP0253825A1 - Einrichtung zur mechanisch akustischen ankopplung von druckwellen, insbesondere von fokussierten stosswellen an den körper von lebewesen - Google Patents

Einrichtung zur mechanisch akustischen ankopplung von druckwellen, insbesondere von fokussierten stosswellen an den körper von lebewesen

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Publication number
EP0253825A1
EP0253825A1 EP19870900056 EP87900056A EP0253825A1 EP 0253825 A1 EP0253825 A1 EP 0253825A1 EP 19870900056 EP19870900056 EP 19870900056 EP 87900056 A EP87900056 A EP 87900056A EP 0253825 A1 EP0253825 A1 EP 0253825A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
generator
hose
bellows
annular space
shock wave
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19870900056
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Prof. Dr. Eisenmenger
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0253825A1 publication Critical patent/EP0253825A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/22—Implements for squeezing-off ulcers or the like on inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; for invasive removal or destruction of calculus using mechanical vibrations; for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for
    • A61B17/225—Implements for squeezing-off ulcers or the like on inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; for invasive removal or destruction of calculus using mechanical vibrations; for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for for extracorporeal shock wave lithotripsy [ESWL], e.g. by using ultrasonic waves
    • A61B17/2251—Implements for squeezing-off ulcers or the like on inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; for invasive removal or destruction of calculus using mechanical vibrations; for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for for extracorporeal shock wave lithotripsy [ESWL], e.g. by using ultrasonic waves characterised by coupling elements between the apparatus, e.g. shock wave apparatus or locating means, and the patient, e.g. details of bags, pressure control of bag on patient
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/30—Surgical pincettes, i.e. surgical tweezers without pivotal connections
    • A61B2017/306—Surgical pincettes, i.e. surgical tweezers without pivotal connections holding by means of suction

Definitions

  • the invention relates to a device for mechanically acoustically coupling pressure waves, in particular a device for crushing concrements in the body of living beings, according to the preamble of patent claim 1.
  • a device of this type is known (DE-OS 32 20 751).
  • the liquid used for coupling the shock waves is received in a bellows adjoining the shock wave generator, which is either closed by a flexible membrane on the side facing the body or is designed as an open bellows and is provided with a kind of sealing lip which, due to the application of pressure to the transmission fluid located in the bellows, lies close to the body.
  • the first-mentioned possibility of closing the bellows by means of a membrane brings with it the difficulty of finding a suitable membrane which does not influence the transmission of the shock waves into the body and also their focusing.
  • the second possibility has the disadvantage that when negative pressure is applied in the spreading medium, a force that is disadvantageous for the positioning arises between the generator and the patient.
  • the present invention is therefore based on the object to design a device of the type mentioned in such a way that the coupling of shock waves via a liquid accommodated in a bellows or other flexible hose or tubular body can take place in such a way that the liquid provided for the shock wave transmission in can remain a suitable for those 's shock wave transmission state.
  • the characterizing features of claim 1 are provided.
  • the tight contact of the flexible liquid space is achieved exclusively by tightly pressing a suction ring, which enables the pressure in the transmission liquid itself to be selected completely independently of the question of the sealing of the bellows to the body.
  • the sealing annular chamber is designed as a flexible hose which, for example, can also be made in one piece with the bellows. Such a hose which is open on one side can be pressed sufficiently firmly against the body by the application of pressure so that the desired seal is achieved.
  • the open ring tube for example with foam, or the ring through a porous permeable membrane on the body to close facing side.
  • Support is also possible by means of a longitudinally extending helical spring inserted in the annular chamber or other supporting structures.
  • ventilation hoses can be introduced from the outside into the area of the shock wave generator and the sealing edge, which can remove any air that has accumulated from the liquid space.
  • the invention also has the advantage that piezoelectric transducers can be arranged uniformly distributed over the circumference in the annular cavity within the sealing edge. The echo pulses received by these transducers and thrown back by the calculus lead to pressure pulses on the piezo transducers. These impulses can be evaluated in a device and, in their entirety, allow the concrement to be located.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a device according to the invention for the mechanical acoustic coupling of a shock wave generator for crushing concrements in the human body
  • FIG. 2 is a perspective sectional view through the open ring hose acting as a sealing ring in a first embodiment
  • FIG. 3 is a partial section similar to FIG. 2, but in a second embodiment
  • FIG. 4 shows a partial section similar to FIG. 2 but in a further embodiment
  • FIG. 5 shows a schematic representation of the arrangement and mode of operation of piezoelectric transducers in the lip profile of the ring tube
  • FIG. 6 shows a diagrammatic representation of the echo pulses picked up by the transducers of FIG. 5 depending on the position of the concrement
  • 7 is a schematic representation of the circuit of the converter of FIG. 5
  • FIG. 8 shows the schematic representation of a display of the echo pulses evaluated according to FIG. 7 on a screen
  • FIG. 9 shows the schematic representation of the evaluated pulse displays on two screens, which show a stereographic view with a spatial image of the position of the concrement and the focus to be aligned thereon.
  • a flexible bellows 2 for example made of rubber or a similar material, is tightly connected to a shock wave generator 1, as described, for example, in DE-OS 33 12 014, the 'inside' of which space is supplied via a feed line, for example a feed hose 8, with a liquid which is suitable for shock wave transmission and which can leave the interior again via the outlet hose 9.
  • This flushing of the interior serves on the one hand to dissipate heat, but on the other hand it also enables a volume compensation which is necessary if the open edge 2a of the bellows.2 is to be adapted to the skin 3a of the body 3 in such a way that that, for example, a concretion 10, for example the stone of a kidney 11, should be in the focus of the known shock wave generator 1 in the human body 3.
  • a concretion 10 for example the stone of a kidney 11
  • the hose 4 is each provided with a sealing lip 5b directed towards the interior of the bellows 2 and with an outwardly directed sealing lip 5a, both of which are pressed tightly against the skin 3a of the body 3 when the Interior 12 of the hose 4 is connected via a connecting line 13 to a vacuum source, not shown.
  • the skin 3a of the body 3 will pull into the space 12 under the pressure present in the annular space 12, which in some circumstances can lead to an undesirable influence on the patient's skin.
  • the open part of the hose 4 facing the body 3 can also be closed off according to FIG. 4 by a "porous permeable membrane 17 or the like, which can prevent the skin 3a from being sucked in excessively.
  • a porous permeable membrane 17 or the like which can prevent the skin 3a from being sucked in excessively.
  • FIG. 3 in the embodiment of the hose 4 shown, which is open to the body 3, it also fills the annular interior 12 with a porous material, for example with foam 16, which supports the application from negative pressure, but prevents the skin 3a from being sucked in excessively, as shown in Fig. 2, it is also possible to insert an annular helical spring 15 into the annular space 12 of the hose, which can likewise prevent the skin from being sucked into the annular space 12.
  • a vacuum pump can be connected to the connecting line 13, which is already provided, for example, in the electromagnetic shock wave generator 1 used to apply the shock wave membrane to the coil arrangement.
  • the width of the annular space 12 within the hose 4 is chosen, for example, with a centimeter and as the diameter Provided for this hose 4 of about 12 cm, an effective pressing force in the area of the ring seal of about 36 kp can be achieved. This force could not be applied by mechanical stress on a patient. It is sufficient to achieve an adequate seal.
  • FIG. 5 schematically shows that a plurality of piezoelectric transducers 20 to 35 are arranged in the annular space 12 of the hose 4 and are distributed uniformly over the circumference of the circle formed by the hose 4.
  • the transducers can, for example, be partially or fully vulcanized into the hose 4. Due to the chosen arrangement ', therefore, the converter together with the hose 4 to the patient's skin and can echo pulses as are indicated by the arrows 37, which are reflected from the calculus 11, to record. These echo pressure pulses lead to the generation of current pulses in each of the transducers 20 to 35, as are indicated schematically in FIG. 6.
  • shockwave pulse emitted to locate the concrement 11 or another concretion 11 'can take place from the generator 1 with somewhat weakened energy. However, it would also be possible, for example, to apply only one of several coils assigned to the generator 1 to generate a pressure surge. The resulting echo pulses 37 can be evaluated accordingly and used to locate the calculus 11.
  • the deviation of the position of the calculus 11 from this axis of symmetry can also be determined from the inequality of the echo signals.
  • the concrement 11 lies on the axis of symmetry 60 of the annular space 12.
  • the axis of symmetry 60 coincides with the axis of symmetry 60 'of the generator 1.
  • the direct primary pulses directly incident on the converters 20 to 35 from the generator 1 are also detected in the evaluation device 41 and used as reference signals for determining the position of the generator 1. This is indicated schematically in FIG. 6 at time t-, where the axes of symmetry 60 and 60 'coincide, or at time t Q , where there is a change in position of the generator 1 relative to the annular space 12.
  • FIG. 7 shows that all transducers 20 to 35 are each connected to an evaluation device 41 via connecting lines 39 and 40, which result from the different echo signals explained with reference to FIG. 6, their position in time and their course - After taking into account a possible change in position of the generator 1 to the annular space 12 - the position of the concrement 11 relative to the focus 10 is determined.
  • this evaluation device 41 can send signals to a display device
  • This display device 43 which can be a two-dimensional screen, for example, is provided with a crosshair 44, the center of which corresponds to the focus 10. If the evaluation device 41 determines that the concrement 11 is in focus, the display 45 in the form of a luminous dot or the like. given that the operator shows the correct location of the calculus. The smashing can begin.
  • the evaluation device 41 determines that the concrement 11 is at the same distance from the generator 1 as the focus 10 •, but is not arranged on the axis of symmetry, then a display similar to the display 45 can take place, which, however, is 'indicated as 45' is on a radius around the crosshair
  • the display 46 which can take the form of a circle, for example with certain symbols, which are indicated here in the form of a cross, shows that the concretion in front of the focus 10 lies on the axis of symmetry.
  • the circular display 47 which can be provided with symbols, for example in the form of small circles, indicates that the concretion is behind the focus on the axis of symmetry, while the two displays 48 and 49 show that the concretion (display 48) before Focus and laterally offset to the axis of symmetry, while the display 49 indicates that the concrement has been located behind the focus and laterally offset to the axis of symmetry.
  • the position of the circular displays 48, 49 to the crosshair 44 is such that the angle of the deviating position is also detected.
  • a continuously illuminated display and a flashing display instead of the display using symbols such as crosses or small circles, both display types being assigned to the position of the concretion in front of or behind the focus.
  • a differently colored or different distance identifier is also possible.

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Description

Einrichtung zur mechanisch akustischen Ankopplung von Druckwellen, insbesondere von fokussierten Stoßwellen an den Körper von Lebewesen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur mechanisch akusti¬ schen Ankopplung von Druckwellen, insbesondere eine Einrichtung zur Zertrümmerung von Konkrementen im Körper von Lebewesen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine Einrichtung dieser Art ist bekannt (DE-OS 32 20 751) . Bei dieser Bauart ist die zur Ankopplung der Stoßwellen verwendete Flüssigkeit in einem an den Stoßwellengenerator angrenzenden Faltenbalg aufgenommen, der auf der dem Körper zugewandten Sei¬ te entweder durch eine flexible Membran abgeschlossen ist oder als offener Balg ausgebildet und mit einer Art Dichtlippe ver¬ sehen ist, die durch das Anlegen von Unterdr ck an die im Fal¬ tenbalg befindliche Ubertragungsflüssigkeit dicht am Körper an¬ liegt. Die zuerst erwähnte Möglichkeit des Abschlusses des Fal¬ tenbalges durch eine Membran bringt die Schwierigkeit mit sich, eine geeignete Membran zu finden, die die Übertragung der Sto߬ wellen in den Körper und auch deren Fokussierung nicht beein¬ flußt. Die zweite Möglichkeit weist den Nachteil auf, daß beim Anlegen von Unterdruck in dem Ausbreitungsmedium eine für die Positionierung nachteilige Kraft zwischen Generator und Patient entsteht. Ferner ist zu erwarten, daß beim Erzeugen der Sto߬ wellen Kavitation in der Flüssigkeit auftreten kann, so daß die dadurch unter Umständen entstehenden Gasblasenschleier die Stoßwelle behindern. Nachteilig wäre auch, daß sich bei Ver¬ wendung eines Stoßwellengenerators, der mit Strom beauf¬ schlagten Spulen arbeitet, (DE-OS 33 12 014) , der angelegte Un¬ terdr ck dazu führen könnte, daß die für die Erzeugung der Stoßwellen vorgesehene Membran nicht mehr eng genug an den Spu¬ len anliegt. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Einkoppelung von Stoßwellen über eine in einem Faltenbalg oder einem anderen flexiblen Schlauch oder rohrförmigen Körper aufgenommene Flüssigkeit so erfolgen kann, daß die für die Stoßwellenübertragung vorgesehene Flüssigkeit in einem für die- ' se Stoßwellenübertragung geeigneten Zustand bleiben kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 vorgesehen. Durch diese Ausgestaltung wird das dichte Anliegen des flexiblen Flüssigkeitsraumes ausschließlich durch das dichte Anpressen eines Saugringes erzielt, der die Möglichkeit gibt, den Druck in der Übertragungsflüssigkeit selbst vollkommen unabhängig von der Frage der Abdichtung des Faltenbalges zum Körper hin zu wählen. Vorteilhaft ist es, die abdichtende Ringkammer als einen flexiblen Schlauch auszubil¬ den, der beispielsweise auch einteilig mit dem Faltenbalg her¬ gestellt sein kann. Ein solcher einseitig offener Schlauch kann durch das Anlegen von Unterdr ck genügend fest gegen den Körper gedrückt werden, so daß die gewünschte Abdichtung erreicht wird. Es ist auch möglich, um das Hereinziehen von Haut und Ge¬ webe des Patienten in den Ringschlauch so weit als möglich zu unterbinden, den offenen Ringschlauch , beispielsweise mit Schaumstoff zu füllen, oder den Ring durch eine poröse durch¬ lässige Membran auf der dem Körper zugewandten Seite abzu¬ schließen. Ebenso ist eine Abstützung durch eine in die Ring¬ kammer eingelegte, längs verlaufende Wendelfeder oder andere unterstützende Strukturen möglich.
Um zu vermeiden, daß der über Zu- und Abführöffnungen von der Übertragungsflüssigkeit durchspülte Innenraum des Faltenbalges o.dgl. unerwünschte Luftblasen enthält, können von außen in den Bereich des Stoßwellengenerators und des Dichtrandes Entlüf¬ tungsschläuche' eingeführt werden, die etwa angesammelte Luft aus dem Flüssigkeitsraum entfernen können. Die Erfindung weist auch den Vorteil auf, daß in dem ring¬ förmigen Hohlraum innerhalb des Dichtrandes piezoelektrische Wandler gleichmäßig auf dem Umfang verteilt angeordnet werden können. Die von diesen Wandlern empfangenen, von dem Konkrement zurückgeworfenen Echoimpulse führen zu Druckimpulsen an den Piezowandlern. Diese Impulse können in einer Einrichtung aus¬ gewertet werden und erlauben in ihrer Gesamtheit eine Ortung des Konkrementes.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfin¬ dungsgemäße Einrichtung zur mechanisch akustischen Ankopplung eines Stoßwellengenerators zur Zer¬ trümmerung von Konkrementen im menschlichen Körper,
Fig. 2 eine perspektivische Schnittdarstellung durch den als Dichtring wirkenden offenen Ringschlauch in einer ersten Ausführungsform,
Fig. 3 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 2, jedoch bei einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 4 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 2 jedoch in einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Anordnung und Wir¬ kungsweise von piezoelektrischen Wandlern im Lippen¬ profil des Ringschlauches,
Fig. 6 eine diagrammartige Darstellung der von den Wandlern der Fig. 5 je nach Lage des Konkrementes aufgenommenen Echoimpulse, Fig. 7 eine schematische Darstellung der Schaltung der Wand¬ ler der Fig. 5,
Fig. 8 die schematische Darstellung einer Anzeige der gemäß Fig. 7 ausgewerteten Echoimpulse auf einem Bildschirm und
Fig. 9 die schematische Darstellung der ausgewerteten Impuls¬ anzeigen auf zwei Bildschirmen, die eine stereographi¬ sche Betrachtung mit einem räumlichen Bild der Lage des Konkrementes und des darauf auszurichtenden Fokus zeigen.
In der Fig. 1 ist an einen Stoßwellengenerator 1, wie er bei¬ spielsweise in der DE-OS 33 12 014 beschrieben ist, ein flexib¬ ler, beispielsweise aus Gummi oder einem ähnlichen Werkstoff hergestellter Faltenbalg 2, dicht angeschlossen, dessen 'Innen¬ raum über eine Zuführleitung, beispielsweise einen Zuführ¬ schlauch 8 mit einer für die Stoß-wellenübertragung geeigneten Flüssigkeit versorgt wird, die über den Austrittsschlauch 9 den Innenraum wieder verlassen kann. Diese Durchspülung des Innen¬ raumes dient zum einen der Wärmeabfuhr, zum anderen wird da¬ durch aber auch ein Volumenausgleich ermöglicht, der notwendig ist, wenn der offene Rand 2a des Faltenbalges..2 an die Haut 3a des Körpers 3 so angepaßt werden soll, daß beispielsweise ein Konkrement 10, beispielsweise der Stein einer Niere 11, im menschlichen Körper 3 im Fokus des bekannten Stoßwellengenera¬ tors 1 liegen soll. An dem offenen Rand 2a des Faltenbalges 2 ist eine Ringkammer in Form eines einseitig offenen flexiblen Schlauches 4 angeordnet, der beispielsweise einstückig an den Faltenblag 2 anvulkanisiert oder in anderer Weise dicht ange¬ bracht sein kann. Der Schlauch 4 ist jeweils mit einer zum In¬ neren des Faltenbalges 2 gerichteten Dichtlippe 5b und mit einer nach außen gerichteten Dichtlippe 5a versehen, die beide dicht an die Haut 3a des Körpers 3 angedrückt werden, wenn der Innenraum 12 des Schlauches 4 über eine Anschlußleitung 13 an eine nicht gezeigte Unterdruckquelle angelegt wird.
Der ringförmige Schlauch 4 wird dadurch fest am Körper gehalten und es wird möglich, sowohl die Übertragungsflüssigkeit in den Faltenbalg 2 einzufüllen, ohne daß sie an einer unerwünschten Stelle auslaufen kann, es wird aber auch möglich, den Stoßwel¬ lengenerator 1 in die für die Behandlung notwendige Position zu bringen. Der Faltenbalg 2 kann sich dabei in seiner Länge oder Lage entsprechend verformen, ohne daß sein fest am Körper 3 sitzendes Ende mit dem Rand 2a beeinflußt wird.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird sich die Haut 3a des Körpers 3 unter dem im Ringraum 12 anliegenden Unter¬ dr ck in den Raum 12 hereinziehen, was unter Umständen zu einer unerwünschten Beeinflussung der Haut des Patienten führen kann. Um dies zu vermeiden, kann - gemäß Fig. 4 - der dem Körper 3 zugewandte offene Teil des Schlauches 4 auch durch eine "poröse durchlässige Membran 17 o.dgl. abgeschlossen sein, die ein zu starkes Hereinsaugen der Haut 3a verhindern kann. Möglich ist es aber auch, wie in Fig. 3 gezeigt, bei der dargestellten Aus¬ führungsform des Schlauches 4, der zum Körper 3 hin offen ist, den ringförmigen Innenraum 12 mit einem porösen Material, bei¬ spielsweise mit Schaumstoff 16 zu füllen, der das Anlegen von Unterdruck nicht, ein zu starkes Hereinsaugen der Haut 3a jedoch verhindert. Wie Fig. 2 zeigt, ist es auch möglich, eine ringförmige Wendelfeder 15 in den Ringraum 12 des Schlauches hereinzulegen, die ebenfalls ein Hereinsaugen der Haut in den Ringraum 12 verhindern kann.
An die Anschlußleitung 13 kann beispielsweise eine Vakuumpumpe angeschlossen werden, die beispielsweise bei dem verwendeten elektromagnetischen Stoßwellengenerator 1 ohnehin zum Anlegen der Stoßwellenmembran an die Spulenanordnung vorgesehen ist. Wird die Breite des Ringraumes 12 innerhalb des Schlauches 4 beispielsweise mit einem Zentimeter gewählt und als Durchmesser für diesen Schlauch 4 ein solcher von etwa 12 cm vorgesehen, so kann eine effektive Andrückkraft im Bereich der Ringdichtung von etwa 36 kp erreicht werden. Diese Kraft könnte nicht durch mechanische Belastung eines Patienten aufgebracht werden. Sie reicht aus, um eine ausreichende Abdichtung zu erreichen.
In der Fig. 5 ist schematisch dargestellt, daß in den Ringraum 12 des Schlauches 4 mehrere piezoelektrische Wandler 20 bis 35 angeordnet sind, die gleichmäßig auf dem Umfang des vom Schlauch 4 gebildeten Kreises verteilt sind. Die Wandler können beispielsweise mit in den Schlauch 4 teilweise oder ganz ein¬ vulkanisiert sein. Durch die gewählte Anordnung' liegen die Wandler daher zusammen mit dem Schlauch 4 an der Haut des Patienten an und können Echoimpulse, wie sie mit den Pfeilen 37 angedeutet sind, die vom Konkrement 11 zurückgeworfen werden, aufnehmen. Diese Echodruckimpulse führen in jedem der Wandler 20 bis 35 zur Erzeugung von Stromimpulsen, wie sie schematisch in der Fig. 6 angedeutet sind. Dabei kann der zur Ortung des Konkrementes 11 oder eines anderen Konkrementes 11' abgegebene Stoßwellenimpuls vom Generator 1 aus mit etwas abgeschwächter Energie erfolgen. Es wäre aber auch möglich, beispielsweise nur eine von mehreren, dem Generator 1 zugeordneten Spulen zur Erzeugung eines Druckstoßes zu beaufschlagen. Die als Reaktion entstehenden Echoimpulse 37 können entsprechend ausgewertet und zur Ortung des Konkrementes 11 benutzt werden.
Aus der Fig. 6, in der in einem Koordinatensystem nach oben der Umfang U mit den gleichmäßig auf ihm verteilten Wandlern 20 bis 35 und auf der horizontalen Achse die Zeit t sowie die zu jedem Wandler gehörende Impulsstärke abgetragen ist, wird das Ver¬ halten der zurückgeworfenen Echoimpulse 37 und die von diesen ausgelöste Reaktion der Wandler deutlich. Es sei zunächst ange¬ nommen, daß bei korrekter Ausrichtung des Fokus des Generators 1 auf das Konkrement 11 dieses Konkrement 11 auf der Symmetrie¬ achse aller Wandler 20 bis 35 liegt, welche auch der Achse des Generators 1 und des Schlauches 4 entspricht. In diesem Fall erhalten alle einzelnen Wandler 20 bis 35 durch die Echoimpulse 37 Druckstöße gleicher Größenordnung. Diese Echoimpulse errei¬ chen die Wandler nach der Zeit t_, die bei einer vorgegebenen Konkremententfernung von den Wandlern bei vorgegebenen Abmes¬ sungen des Schlauches 4 festliegt. Ist dies daher der Fall, so kann durch eine Auswerteinrichtung, die schematisch noch be¬ schrieben werden wird, die korrekte Lage des Konkrementes 11 im Fokus festgestellt werden. Erreichen die Impulse die Wandler 20 bis 35 zu einer Zeit t-, die kleiner ist als tR/ dann liegt das Konkrement 11 vor dem Fokus 10, d.h. noch im Bereich der strichpunktierten Hüllkurven 38 der Stoßwelle, die im Fokus 10 zentriert wird. Erreichen die Echosignale die Wandler zum Zeit¬ punkt t2, dann liegt das Konkrement hinter dem Fokus 10. In allen Fällen jedoch (t , t- , t ) ist das Konkrement auf der Symmetrieachse der Wandler angeordnet, wenn die Einzelimpulse, so wie bei t angedeutet, aller Wandler 20 bis 35 gleich groß sind
Ist dies nicht der Fall, beispielsweise wie zum Zeitpunkt t. oder zum Zeitpunkt t_ angedeutet, so läßt sich aus der Ungleichheit der Echosignale auch die Abweichung der Lage des Konkrementes 11 von dieser Symmetrieachse festlegen. Bei den Zeiten t. und t-, wird gleichzeitig auch noch festgestellt, daß das Konkrement zu nahe am Generator bzw. zu weit weg davon liegt. Eine entsprechende Korrektur wird daher notwendig, um das Konkrement zertrümmern zu können. Beim dargestellten Aus¬ führungsbeispiel liegt das Konkrement 11 auf der Symmetrieachse 60 des Ringraumes 12. Die Symmetrieachse 60 fällt in diesem Fall mit der Symmetrieachse 60' des Generators 1 zusammen. Liegt das Konkrement aber, wie mit 11' angedeutet, außerhalb der Symmetrieachse 60 des Ringraumes, so muß die Generator- Symmetrieachse 60' um den räumlichen Winkel ß geschwenkt werden. Die dadurch entstehende Lageänderung zwischen Ringraum 12 und Generator 1 muß bei der Auswertung ebenso .wie eine Änderung des Abstandes zwischen dem Mittelpunkt 63 des (Ring¬ raumes 12 und dem Mittelpunkt 64 des Generators 1 berücksich¬ tigt werden. Das kann dadurch geschehen, daß ein Positionsgeber 61 zwischen Ringraum 12 und Generator geschaltet wird. Solche Positionsgeber, die mechanisch angekoppelt werden, sind be¬ kannt. Es können induktive, ohmsche oder kapazitive Positions¬ geber bekannter Art eingesetzt werden. Eleganter allerdings ist es, wenn außer den Echoimpulsen auch die direkt vom Generator 1 auf die Wandler 20 bis 35 auftreffenden direkten Primärimpulse in der Auswerteinrichtung 41 erfaßt und als Referenzsignale zur Positionsbestimmung des. Generators 1 benutzt werden. Dies ist schematisch in Fig. 6 zum Zeitpunkt t- angedeutet, wo die Symmetrieachsen 60 und 60' zusammenfallen, bzw. zum Zeitpunkt tQ, , wo eine Lageänderung des Generators 1 zum Ringraum 12 vorliegt.
Die Fig. 7 zeigt, daß alle Wandler 20 bis 35 jeweils über Ver¬ bindungsleitungen 39 bzw. 40 an eine Auswerteinrichtung 41 an¬ geschlossen sind, die aus den anhand von Fig. 6 erläuterten un¬ terschiedlichen Echosignalen, deren zeitlichen Lage und deren Verlauf - nach Berücksichtigung einer eventuellen Lageänderung des Generators 1 zum Ringraum 12 - die Lage des Konkrementes 11 relativ zum Fokus 10 feststellt. Diese Auswerteinrichtung 41 kann im Sinne des Pfeiles 42 Signale an eine Anzeigeeinrichtung
43 abgeben, die in Fig..8 schematisch angedeutet ist. Diese Anzeigeeinrichtung 43, die beispielsweise ein zweidimensionaler Bildschirm sein kann, ist mit einem Fadenkreuz 44 versehen, dessen Mittelpunkt dem Fokus 10 entspricht. Stellt die Auswert¬ einrichtung 41 fest, daß das Konkrement 11 im Fokus sitzt, so wird die Anzeige 45 in Form eines Leuchtpunktes o.dgl. gegeben, die der Bedienungsperson die richtige Lage des Konkrementes anzeigt. Mit der Zertrümmerung kann begonnen werden.
Stellt die Auswerteinrichtung 41 fest, daß das Konkrement 11 zwar im gleichen Abstand zum Generator 1 wie der Fokus 10 •liegt, jedoch nicht auf der Symmetrieachse angeordnet ist, so kann eine Anzeige ähnlich der Anzeige 45 erfolgen, die 'jedoch wie mit 45' angedeutet ist, auf einem Radius um das Fadenkreuz
44 liegt, der auch der seitlichen Entfernung des Konkrementes vom Fokus entspricht. Die Anzeige 46, die beispielsweise mit bestimmten Symbolen, die hier kreuzförmig angedeutet sind, und in Form eines Kreises erfolgen kann, zeigt, daß das Konkrement vor dem Fokus 10 auf der Symmetrieachse liegt. Die kreisförmige Anzeige 47, die mit Symbolen z.B. in der Form kleiner Kreise versehen sein kann, gibt an, daß das Konkrement hinter dem Fokus auf der Symmetrieachse liegt, während die beiden Anzeigen 48 und 49 anzeigen, daß das Konkrement (Anzeige 48) vor dem Fokus und seitlich versetzt zu der Symmetrieachse liegt, während die Anzeige 49 anzeigt, daß das Konkrement hinter dem Fokus und seitlich versetzt zur Symmetrieachse geortet wurde. Dabei ist die Lage der kreisförmigen Anzeigen 48, 49 zum Faden¬ kreuz 44 jeweils so, daß auch der Winkel der abweichenden Lage erfaßt wird. Natürlich wäre es möglich, anstelle der Anzeige durch Symbole, wie Kreuze oder kleine Kreise, auch eine durch¬ gehend leuchtende Anzeige und eine Blinkanzeige vorzusehen, wobei beide Anzeigearten jeweils der Lage des Konkrementes vor oder hinter dem Fokus zugeordnet sind. Ebenso ist eine ver¬ schieden farbige oder andere Entfernungskennung möglich. Die Bedienungsperson hat daher durch Betrachten der Anzeigeeinrich¬ tung 43 die Möglichkeit, den Fokus 10 durch eine andere Anord¬ nung des Generators 1 zu verschieben, bis die Anzeige 45 auf¬ tritt, wobei die Position des Generators gegenüber den Wandlern 20 bis 35 in der Auswerteinrichtung 41 zusätzlich berücksich¬ tigt werden muß. Durch diese Maßnahme wird der Ringraum 12 mit den Wandlern scheinbar, d.h. rechnerisch, dem Generator so nachgeführt, daß die Symmetrieachsen 60 und 60' wieder zusam¬ menfallen.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, wie in Fig. 9 schema¬ tisch angedeutet, daß die Auswerteinrichtung 41 zwei Auswert¬ signale 50 und 51 abgibt, die auf getrennten Bildschirmen 52 und 53 zur Anzeige gebracht werden. Beide Bildschirme, die jeweils mit einem Fadenkreuz versehen sind, zeichnen zusammen ein räumliches Bild der Lage des Konkrementes 11, die durch Verwendung einer bekannten Polarisationsbrille 54, mit der beide Bildschirme mit jeweils davor befindlicher Polarisations¬ folie gemeinsam betrachtet werden, zur Deckung gebracht werden können. Es entsteht dann eine räumlich stereoskopische Dar¬ stellung der Konkremente zusammen mit dem Fokus des Stoßwellen¬ generators, der als räumliches Fadenkreuz angedeutet ist. Die Bedienungsperson hat dann direkt die Möglichkeit, den Fokus 10 der Anordnung räumlich mit dem Konkrement 11 zur Deckung zu bringen. Im Gegensatz zu der vorher beschriebenen Korrekturart wird bei dieser Anzeigeart der Generator, obwohl er bewegt wird, scheinbar, d.h. rechnerisch in seiner Ausgangsposition festgehalten.

Claims

Ansprüche
1. Einrichtung zur mechanisch akustischen Ankopplung von Druckwellen, insbesondere von fokussierten Stoßwellen zur berührungsfreien Zertrümmerung von Konkrementen im Körper von Lebewesen, mit einem Stoßwellengenerator und einer an diesem angrenzenden Flüssigkeit, die von einem flexiblen Faltenbalg o.dgl. eingeschlossen ist und dicht an den Körper angrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Stoßwellengenerator (1) abgewandte offene Rand (2a) des Faltenbalges (2) mit einer umlaufenden, unterdruckbeaufschlagten Ringkammer (4) versehen ist, die Dichtlippen (5a, 5b) zum Anlegen am Körper sowohl auf der zum Inneren des Faltenbalges (2) hin, als auch nach außen weisenden Seite aufweist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer als flexibler Schlauch (4) ausgebildet ist.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Schlauch (4) einseitig offen ist.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Schlauch (4) mit abstützenden Strukturen (15, 16) gefüllt ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als abstützende Struktur Schaumgummi (16) vorgesehen ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als abstützende Struktur eine im hohlen Ringraum (12) des Schlauches (4) verlaufende Wendelfeder (15) vorgesehen ist.
7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Schlauch (4) auf der vom Stoßwellengenerator (1) abgewandten Seite von einer porösen oder durchlässigen Mem¬ bran (17) abgeschlossen ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Innere des Faltenbalges (2) jeweils auf der dem Stoßwel¬ lengenerator (1) zugewandten Seite und/oder auf der Seite der Ringkammer (4) Entlüftungsschläuche (6, 7) hereingeführt sind.
9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ringkammer (4) piezoelektrische Wandler (20 bis 35) an¬ gebracht sind.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß drei oder mehr piezoelektrische Wandler (20 bis 35) gleich¬ mäßig auf dem Umfang des Ringraumes (12) verteilt angebracht sind.
11. Einrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die piezoelektrischen Wandler (20 bis 35) an eine Auswerteeinrichtung (41) angeschlossen sind, die zeitliches Eintreffen und Größe der Echosignale vom Konkrement (11) bezüg¬ lich der Lage des Fokus (10) vergleicht und diese Lage des Kon¬ krementes (11) auf einer Anzeigeeinrichtung (43) sichtbar macht.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigeeinrichtung zwei Bildschirme (52, 53) vorgesehen sind, die zusammen betrachtet ein räumlich steroskopisches Bild der Konkrementanordnung und der Lage des Fokus (10) geben.
13. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerteinrichtung (41) ein Positionsgeber (61) vorge¬ schaltet ist, der den Abstand zwischen Mittelpunkt (63) des Ringraumes (12) und Mittelpunkt (64) des Generators (1) sowie den räumlichen Winkel (j-> ) zwischen der Symmetrieachse (60 des Ringraumes (12) und der Symmetrieachse (60', 60) des Generators (1) bestimmt.
14. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteinrichtung (41) die Funktion eines Positions¬ gebers übernimmt und die Relativlage zwischen Ringraum (12) und Generator (1) dadurch ermittelt, daß außer den Echosignalen auch die direkt von den Wandlern empfangenen Generatorsignale erfaßt werden und als Referenzsignale zur Bestimmung der Rela¬ tivlage dienen.
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