WO2008077502A1 - Medizinisches gerät zur behandlung des menschlichen oder tierischen körpers mit mechanischen druck- oder stosswellen - Google Patents

Medizinisches gerät zur behandlung des menschlichen oder tierischen körpers mit mechanischen druck- oder stosswellen Download PDF

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WO2008077502A1
WO2008077502A1 PCT/EP2007/010964 EP2007010964W WO2008077502A1 WO 2008077502 A1 WO2008077502 A1 WO 2008077502A1 EP 2007010964 W EP2007010964 W EP 2007010964W WO 2008077502 A1 WO2008077502 A1 WO 2008077502A1
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pressure
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shock waves
applicator
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Gerold Heine
Juergen Mayer
Josef Katona
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Storz Medical Ag
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Definitions

  • the invention relates to 'a medical device for the treatment of the human or animal body by mechanical pressure or shock waves, having a device for generating the pressure or shock waves, the at least one back and forth movable percussion part, a pneumatic drive for the at least one percussion member for Actuation of the at least one impact member with pressure and at least one impact body, against which the at least one impact member for generating the pressure or shock waves beats in the impact body, and with a control for the pneumatic drive.
  • Such a medical device is known from the document DE 197 25 477 C2.
  • treatment of the human or animal body is, for example, the treatment of soft tissue, in particular for pain therapy, the treatment of bone tissue, the destruction of body stones, the removal of plaque in vessels, the treatment of teeth, but also to understand the removal of bone cement or the driving of bone nails or wire.
  • the known device has as a device for generating the pressure or shock waves a periodically movable impact member, a pneumatic drive for the at least one impact member, at least one baffle body and a controller for the pneumatic drive.
  • the impact part of the known medical device is a projectile which can be moved back and forth along a straight acceleration path and which is moved by means of a pneumatic drive between a proximal starting position and a distal end position in which the striking part strikes against the impact body.
  • the impact member is periodically acted upon by pressure of a pressure source, wherein between each stroke of the impact member against the impact body, the pressurization of the impact member is interrupted, so that the impact member can return to its proximal starting position.
  • the periodic pressurization of the impact part takes place via the activation of a valve between the compressed air source and the compressed air connection at the proximal end of the handpiece, in which the impact part is arranged. Since after each reopening of the valve after an interruption of the pressurization of the pressure source provided by the compressed air source must rebuild through the compressed air line, the device for generating the pressure or shock waves of the known device has a certain inertia, in addition to the finite switching times of the Contribute valve. The result is that the beat frequency of the percussion part of the known device does not exceed 30 Hz. However, in some uses of such a medical device is production of mechanical pressure or shock waves at a higher rate of production is desirable.
  • the acceleration distance of the percussion part could be made shorter, but this disadvantageously causes the impact part does not have a sufficient final velocity when impacting the impact body, which in the known device between 5 m / s and 20 m / s should be.
  • the invention has for its object to provide a medical device of the type mentioned, can be generated with the pressure or shock waves with a higher frequency beat.
  • this object is achieved with respect to the medical device mentioned above in that the control controls the pneumatic drive during operation so that the pressure is at least two consecutive blows of at least one percussion part against the impact body continuously at the at least one impact part, so that the at least a blow part this performs at least two consecutive beats at a time interval in a range of 2 ms to 30 ms.
  • the pressurization of the at least one impact member is not interrupted as in the known device after each stroke of the at least one impact member against the impact body, but the pressure is on a sequence of at least two successive strokes of the at least one impact member against the impact body ,
  • the impact member is first accelerated from its proximal starting position to the baffle body and then bounces against the baffle on which the impact member rebounds and is moved back towards its initial position back, and it runs in this backward movement against the more pending pressure and it is decelerated to zero speed.
  • the impact member is accelerated distally again and rebounds against the baffle a second time, with the interval between the two aforementioned beats being in the range of 2 ms to 30 ms (milliseconds), preferably 2 ms to 20 ms .
  • the interval between the two aforementioned beats being in the range of 2 ms to 30 ms (milliseconds), preferably 2 ms to 20 ms .
  • the controller can be designed so that it pauses the pressure on the impact part until it has carried out a series of several, for example. Five or more beats in a row.
  • the rearward movement of the at least one impact member after the impact against the impactor during the continuous pressure can be effected solely by the recoil, or by a support of the return action. downward movement by means of a back pressure, which is generated, for example, in a storage chamber as in the known device.
  • pressure waves or shock waves with a medium beat frequency can be generated, which significantly exceeds the beat frequencies of the known device, whereby the effectiveness of the device according to the invention with respect to the treatment of, for example, biological tissue, in particular in pain therapy, can be improved ,
  • the at least one impact member executes at least five consecutive blows against the impact body with continuously applied pressure.
  • the possible number of consecutive strokes of the at least one impact member at continuously applied pressure will depend on how high the pressure applied to the at least one impact member is and how long the acceleration distance of the impact member is, which decreases after each impact.
  • a mean impact frequency of the at least one impact part with continuously applied pressure is preferably in the range of 30 Hz to 200 Hz (Hertz).
  • an impact velocity of the at least one impact part, at least during the first impact against the impact body, is applied after the at least one impact part has been subjected to pressure in the range from 20 m / s to 60 m / s (meters / second).
  • Such a high impact speed of the impact member in the first impact against the baffle body has the advantage that in the at least one uninterrupted pending pressure further blow of the striker against the baffle still a sufficiently high impact velocity is achieved. It should be noted that at continuously pending pressure, the acceleration distance of the percussion part after each stroke may be lower, so that in this embodiment, even after a series of, for example, five consecutive strokes with continuously pending pressure a sufficiently high impact velocity of the percussion part to produce mechanical Pressure or shock waves in the baffle body is present.
  • the application of pressure to the at least one impact member is interrupted after the at least two impacts of the at least one striking member and resumed after an interruption time.
  • the impact member can return by the interruption of the pressurization back to its original starting position, after which the pressurization takes place anew, and then as above described at continuous pending pressure a series of at least two shocks is achieved against the baffle body.
  • the device according to the invention can thus advantageously operate in continuous operation.
  • a repetition frequency of the application of the at least one impact part with pressure is less than 1 / T, where T is the time duration of an uninterrupted pressurization of the at least one impact part.
  • the repetition frequency of the pressurization of the at least one impact part is thus adapted to the duration of the uninterrupted pressurization, and in particular can be set so that the generation of the mechanical pressure or shock waves with continuous high frequency is possible.
  • the device according to the invention has an applicator for coupling the pressure or shock waves generated in the impact body in the human or animal body, wherein the applicator is formed by the impact body itself.
  • a pressure or shock wave generation at least also means a limited translational movement of the impact body or applicator, or such a translational movement is also a source of pressure or shock wave generation.
  • a maximum stroke of the applicator is preferably less than or equal to 2 mm, preferably less than or equal to 0.5 mm.
  • a speed of the applicator after the impact of the at least one impact part is less than or equal to 5 m / s.
  • this can be made of the impact part, especially at a very high frequency of impact of the percussion part, at continuously pending pressure before the applicator has returned to its rest position.
  • the applicator experiences, for example, two successive strokes before the applicator has returned to its rest position.
  • the applicator has a blunt distal end, so that the applicator can be placed on the skin surface of a patient without injuring the skin.
  • the impact body is constructed from one or more metals, a metal alloy and / or from a plastic, and more preferably, the at least one impact member made of one or more metals, a metal alloy and / or a plastic constructed.
  • the at least one impact member is harder than the impact body.
  • a maximum stroke of the reciprocating movement of the at least one impact member is preferably greater than or equal to 5 cm.
  • the pressure provided by the pneumatic drive is preferably less than or equal to 6 bar.
  • the provision of several impact parts advantageously makes it possible to further increase the impact frequency by, for example, the impact parts independently with Pressure can be acted upon, as provided in a further preferred embodiment.
  • the impact parts can thus beat one after the other in short time intervals against the impact body, if it is preferred to increase the beat frequency.
  • the impact parts preferably together against the impact body.
  • the pneumatic drive of the device according to the invention has several impact parts, they preferably run in concentrically arranged tubes, which are preferably each separately pressurized.
  • the pneumatic drive of the device according to the invention preferably has at least one controllable by the control valve, via which the at least one impact member is pressurized.
  • the pneumatic drive may have at least two controllable by the control valves, which are separated, preferably alternately controlled.
  • the dead times caused by the finite switching times of the valves can be further reduced by alternately opening and closing the at least two valves.
  • appropriate control of the valves can also be generated advantageously a certain profile of the pressure or shock wave.
  • a stagnation chamber is preferably assigned to a side of the at least one percussion part facing away from the pressurization.
  • This stowage chamber is subjected to increasing pressure during the forward movement of the at least one impact member, which assists the rearward movement of the impact member after the impact of the at least one impact member against the impact body, in particular in the time in which the pressurization of the at least one impact member is temporarily interrupted, so that the impact member can return to its proximal starting position.
  • Fig. 1 shows a medical device for the treatment of the human or animal body with mechanical pressure or shock waves in longitudinal section, wherein a pneumatic drive of the medical device together with the controller is partially shown as a block diagram;
  • Fig. 2 is a velocity-time diagram showing the impact velocity of the impact member at five successive impacts of the impact member with continuous pressure applied to the impact member;
  • Fig. 3 is a comparison with Fig. 1 modified embodiment of a medical device for the treatment of the human or animal body with mechanical pressure or shock waves in a schematic longitudinal section.
  • Fig. 1 is provided with the general reference numeral 10 medical device for the treatment of the human or animal body with mechanical Pressure or shock waves shown.
  • the device 10 is used in particular for soft tissue treatment as part of a pain therapy.
  • the device 10 is substantially formed as a handpiece 12, which is held in the manner of a rod in the hand by the operator of the device 10.
  • the handpiece 12 has a housing 14 which carries at the proximal end a proximal end cap 16 and at the distal end a distal end cap 18, both of which are preferably removable.
  • the device 10 generally comprises a device for generating mechanical pressure or shock waves, which has at least one, in the present embodiment, a reciprocating striker 20 and at least one, in the illustrated embodiment, a baffle 22.
  • the impact member 20 is disposed in a guide tube 24 disposed in the housing 14 and movable therein in the direction of a double arrow 26 back and forth.
  • the maximum movement distance or the maximum movement stroke of the impact part 20 is limited proximally by a stop 28 and distally by a proximal end 30 of the impact body 22.
  • the proximal stop 28 can also be designed as a magnet holder.
  • the total length of the guide tube 24 between the stop 28 and the baffle 22 is at least 5 cm, and thus the maximum stroke of the reciprocating movement of the impact member 20 is at least 5 cm.
  • a pneumatic drive 32 which acts on the impact member 20 during operation of the device 10 with pressure.
  • the pressure is provided by a pressure source 34, which is designed, for example, in the form of a compressor or in the form of a container filled with pressurized gas, in particular compressed air.
  • the pressure source 34 communicates via a pressure line 36 and a valve 38 and a pressure port 40 with the interior of the guide tube 24 in connection, wherein at the proximal end in the guide tube 24, a corresponding opening 42 is present.
  • the valve 38 is a controllable valve, in particular a solenoid valve.
  • a control 44 is further provided, which controls the valve 38 via a control line 46 shown with a broken line.
  • the controller 44 and / or the valve 38 may also be integrated into the handpiece 12.
  • the controller 44 controls the pneumatic drive 32 in the operation of the device 10 so that the pressure provided by the pressure source 34 during at least two successive strokes of the percussion part 20 against the baffle body 22 continuously abuts the impact member 20, so that the impact member 20 these at least two successive beats at a time interval in a range of 2 ms to 30 ms, preferably from 2 ms to 20 ms.
  • valve 38 is opened by the controller 44.
  • "Valve closed” means in the case that the valve 38 is a 3/2-way valve, that no pressure is present on the impact member 20, but the guide tube 24 is vented to the environment ..
  • the impact member 20 is in 1, indicated by reference numeral 48.
  • the percussion part 20 is accelerated in the direction of the impact body 22 and bounces against it the proximal end 30 of the baffle 22, whereby in the baffle 22, a mechanical pressure or shock wave is generated.
  • the impact member 20 rebounds from the baffle body 22 and moves back in the proximal direction in the guide tube 24 back. During this backward movement, the valve 38 is still open, so that pressure is still present in the guide tube 26 on the proximal side of the impact member 20.
  • the impact member 20 is decelerated by this pending pressure in its backward movement and reaches no longer its original starting position 48, but in dependence on the pressure and the pulse of the striking member 20, a position 50 in which the impact member 20 is braked to zero speed.
  • the still pending pressure accelerates the impact member 20 now from the position 50 again distally, so that the impact member 20 again strikes against the proximal end 30 of the impact body 22 to produce a further pressure or shock wave in the baffle 22.
  • the time interval between the first impact and the second impact of the impact member 20 against the impact body 22 is in the range of 2 ms to 30 ms.
  • valve 38 can remain open, so that the impact member 20 executes at least one further blow at continuously pending pressure against the baffle 22, but the acceleration distance of the impact member 20 is getting shorter, since the impact member 20 against the further pressure after each Impact against the baffle 22 less far to the proximal returns, because the energy of the impact part loses energy through friction losses and energy delivery to the baffle 22.
  • the return of the percussion part 20 after the impact against the baffle 22 can be assisted by a stagnation chamber 52, in which the medium located on the distal side of the percussion part 20 in the guide tube 24, usually air, is displaced towards the impact body 22 during the forward movement of the percussion part 20, thereby in the storage chamber 52, a back pressure is built up, after the blow of the percussion part 20 supported against the baffle 22, the backward movement of the striker 20 to the proximal.
  • the impact member 20 will not move far enough proximally back after a certain number of blows against the baffle 22 with continuously open valve 38.
  • the controller 44 therefore closes the valve 38 after at least two, for example after 5 strokes of the percussion part 20 against the baffle 22, which then proximal side of the impact member 20 no pressure is present, so that the impact member 20 return to its original position 48 can. Subsequently, the valve 38 is opened again, and the process described above takes place anew.
  • the impact member 20 carries out at least five consecutive blows against the baffle 22 at continuously pending pressure.
  • the mass of the impact member 20 and the cross section of the proximal end 20a of the impact member 20 are selected so that the impact member 20 after each opening of the valve 38th ie at its first impact against the baffle 22 against this impacting at an impact speed in the range of 20 m / s to 60 m / s.
  • FIG. 2 shows an exemplary speed-time diagram for the impact part 20.
  • the first impact takes place at an impact velocity of 28 m / s
  • the second impact which follows the first impact at a time interval of 8 m / s, takes place with an impact speed of about 22 m / s, etc.
  • the last stroke before the interruption of the pressurization of the impact member 20 is carried out at an impact velocity which is greater than 3 m / s, as shown in FIG. 2 about 7 m / s.
  • the valve 38 is opened and closed at a repetition rate that is less than 1 / T, where T is the duration of continuous pressurization of the impact member 20 with pressure.
  • the average frequency of impact of the percussion part 20 with continuously applied pressure is in the range of 30 Hz to 200 Hz.
  • a second valve 54 may be provided which is also connected to the pressure source 34 and the controller 44.
  • the valve 54 may be opened and closed alternately with the valve 38.
  • the valve 54 can be opened to keep the interruption time of the pressurization of the percussion part 20 as low as possible.
  • the interruption of the pressurization must in fact just be so long that the impact member 20 can return to an adequate starting position, for example. In the starting position 48, from which a sufficient acceleration distance for the impact member 20 is available.
  • the build-up of pressure is faster overall than with just one valve.
  • the provision of at least two valves can also be used to generate certain pressure profiles.
  • the baffle 22 is used not only to generate the pressure or shock waves, but also for coupling the same in the human or animal body, ie the impact body 22 also serves as an applicator for the pressure or shock waves.
  • the impact body 22 performs the stroke of the impact member 20 a small stroke of ⁇ 2 mm, preferably a stroke of ⁇ 0.5 mm. However, depending on the application of the device 10, the stroke may also be greater than 2 mm.
  • the baffle 22 is supported in the distal end cap 18 via two damping elements 56 on the proximal and distal sides.
  • the speed of the impact body or applicator 22 after the impact of the impact part 20 is preferably ⁇ 5 m / s.
  • a distal end 58 of the impact body or applicator 22 is formed blunt, in the embodiment shown convexly curved.
  • the baffle 22 is constructed of one or more metals, a metal alloy and / or a plastic.
  • the impact member 20 is constructed of one or more metals, a metal alloy and / or a plastic. It is preferred if the impact part 20 is harder than the impact body 22.
  • the pressure provided by the pneumatic drive 32, with which the impact member 20 is acted upon, is ⁇ 6 bar.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a medical device 10 'modified from FIG. 1, wherein features of the device 10' which are comparable to features of the device 10 are provided with the same reference numerals supplemented by a "'". While the device 10 has only one impact part 20, the device 10 'has a plurality of impact parts, here two impact parts 20', which corresponds to the impact part 20, and a further impact part 21.
  • the guide tube 24 ' for the impact member 20' is another guide tube 25 'is provided which surrounds the guide tube 24' concentrically, and in which the formed as a ring impact member 21 is movable back and forth.
  • Both guide tubes 24 'and 25' can be pressurized independently of one another, wherein a pressure line 36 'is provided for the guide tube 24' and a pressure line 35 'is provided for the guide tube 25'.
  • the pressure lines 36 'and 35' are independently controllable valves 38 'and 39' assigned.
  • an arrangement of several guide tubes next to each other in question in which case the individual impact parts such as the impact member 20 may not be annular, but cylindrical.
  • the control of the valves 38 'and 39' may, for example, be such that the impact parts 20 'and 21' alternately strike against the baffle 22 ', or the impact effect and thus the pressure or shock wave energy generated in the baffle 22' is to increase, the two impact parts 20 'and 21' can beat together against the impact part 22 '.

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Abstract

Ein medizinisches Gerät zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers mit mechanischen Druck- oder Stosswellen weist eine Vorrichtung zur Erzeugung der Druck- oder Stosswellen auf, die zumindest ein hin und her bewegliches Schlagteil (20; 20' 21'), einen pneumatischen Antrieb (32) für das zumindest eine Schlagteil (20; 20' 21') zum Beaufschlagen des zumindest einen Schlagteils (20; 20' 21') mit Druck und zumindest einen Prallkörper (22; 22') aufweist, gegen den das zumindest eine Schlagteil (20; 20' 21') zur Erzeugung der Druck- oder Stosswellen im Prallkörper (22; 22') schlägt, sowie eine Steuerung (44) für den pneumatischen Antrieb (32). Die Steuerung (44) steuert den pneumatischen Antrieb (32) im Betrieb so, dass der Druck während zumindest zwei aufeinanderfolgenden Schlägen des zumindest einen Schlagteils (20; 20' 21') gegen den Prallkörper (22; 22') ununterbrochen an dem zumindest einen Schlagteil (20; 20' 21') ansteht, so dass das zumindest eine Schlagteil (20; 20' 21') diese zumindest zwei aufeinanderfolgenden Schläge in einem Zeitabstand in einem Bereich von 2 ms bis 30 ms ausführt.

Description

Medizinisches Gerät zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers mit mechanischen Druck- oder Stoßwellen
Die Erfindung betrifft' ein medizinisches Gerät zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers mit mechanischen Druck- oder Stoßwellen, mit einer Vorrichtung zur Erzeugung der Druck- oder Stoßwellen, die zumindest ein hin und her bewegliches Schlagteil, einen pneumatischen Antrieb für das zumindest einen Schlagteil zum Beaufschlagen des zumindest einen Schlagteils mit Druck und zumindest einen Prallkörper aufweist, gegen das das zumindest eine Schlagteil zur Erzeugung der Druck- oder Stoßwellen im Prallkörper schlägt, sowie mit einer Steuerung für den pneumatischen Antrieb.
Ein derartiges medizinisches Gerät ist aus dem Dokument DE 197 25 477 C2 bekannt.
Unter „Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers" ist im Sinne der vorliegenden Erfindung bspw. die Behandlung von Weichgewebe, insbesondere zur Schmerztherapie, die Behandlung von Knochengewebe, die Zertrümmerung von Körpersteinen, die Entfernung von Plaque in Gefäßen, die Behandlung der Zähne, aber auch das Entfernen von Knochenzement oder das Eintreiben von Knochennägeln oder -drahten zu verstehen.
Das aus dem o.g. Dokument DE 197 25 477 C2 bekannte medizinische Gerät dient zur Behandlung bei Knochenbrüchen, Enthesiopathien, Tendopathien oder auch bei Parodontose. Ein weiteres Einsatzgebiet dieses bekannten Geräts ist die Schmerztherapie im knochennahen Weichteilbereich des Haltungs- und Bewegungsapparates. Alle diese Anwendungen des bekannten medizinischen Geräts sind auch mit dem medizinischen Gerät der vorliegenden Erfindung durchführbar.
Das bekannte Gerät weist als Vorrichtung zur Erzeugung der Druck- oder Stoßwellen ein periodisch bewegliches Schlagteil, einen pneumatischen Antrieb für das zumindest eine Schlagteil, zumindest einen Prallkörper und eine Steuerung für den pneumatischen Antrieb auf. Das Schlagteil des bekannten medizinischen Geräts ist ein entlang einer geraden Beschleunigungsstrecke hin und her bewegliches Projektil, das über einen Druckluftantrieb zwischen einer proximalen Ausgangsstellung und einer distalen Endstellung, in der das Schlagteil gegen den Prallkörper schlägt, bewegt wird.
Bei dem bekannten Gerät wird das Schlagteil periodisch mit Druck einer Druckquelle beaufschlagt, wobei zwischen jedem Schlag des Schlagteils gegen den Prallkörper die Druckbeaufschlagung des Schlagteils unterbrochen wird, damit das Schlagteil in seine proximale Ausgangsposition zurückkehren kann. Die periodische Druckbeaufschlagung des Schlagteils erfolgt über die Ansteuerung eines Ventils zwischen der Druckluftquelle und dem Druckluftanschluss am proximalen Ende des Handstücks, in dem das Schlagteil angeordnet ist. Da sich nach jedem erneuten Öffnen des Ventils nach einer Unterbrechung der Druckbeaufschlagung der von der Druckluftquelle bereitgestellte Druck durch die Druckluftleitung erneut aufbauen muss, besitzt die Vorrichtung zur Erzeugung der Druck- oder Stoßwellen des bekannten Geräts eine gewisse Trägheit, zu der zusätzlich die endlichen Schaltzeiten des Ventils beitragen. Die Folge ist, dass die Schlagfrequenz des Schlagteils des bekannten Geräts 30 Hz nicht übersteigt. Bei manchen Verwendungen eines solchen medizinischen Gerätes ist jedoch eine Erzeugung von mechanischen Druck- oder Stoßwellen mit einer höheren Erzeugungsrate wünschenswert.
Um bei dem bekannten Gerät eine höhere Schlagfrequenz des Schlagteils zu erreichen, könnte die Beschleunigungsstrecke des Schlagteils kürzer ausgestaltet werden, was jedoch nachteilhafterweise bewirkt, dass das Schlagteil keine ausreichende Endgeschwindigkeit beim Aufprallen auf den Prallkörper besitzt, die bei dem bekannten Gerät zwischen 5 m/s und 20 m/s liegen soll.
Weitere medizinische Geräte zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers mit mechanischen Druck- oder Stoßwellen, die auf dem gleichen Druck- oder Stoßwellenerzeugungskonzept beruhen wie das zuvor genannte bekannte Gerät, sind aus den Dokumenten DE 198 59 135 Al, DE 196 18 972 Al und DE 196 24 446 Cl bekannt. Das aus dem zuerst genannten Dokument bekannte Instrument dient zum Eintreiben von Drahtstiften in Knochenmaterial, was vorliegend ebenfalls als Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers verstanden wird. Das an zweiter Stelle genannte Dokument offenbart ein medizinisches Gerät zur Zertrümmerung von Körpersteinen, und das an dritter Stelle genannte Dokument betrifft ein medizinisches Gerät zur Entfernung von Knochenzement. Das medizinische Gerät der vorliegenden Erfindung ist für diese Anwendungsfälle ebenfalls geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein medizinisches Gerät der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem Druck- oder Stoßwellen mit einer höheren Schlagfrequenz erzeugt werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich des eingangs genannten medizinischen Geräts dadurch gelöst, dass die Steuerung den pneumatischen Antrieb im Betrieb so steuert, dass der Druck während zumindest zwei aufeinanderfolgenden Schlägen des zumindest einen Schlagteils gegen den Prallkörper ununterbrochen an dem zumindest einen Schlagteil ansteht, so dass das zumindest eine Schlagteil diese zumindest zwei aufeinanderfolgenden Schläge in einem Zeitabstand in einem Bereich von 2 ms bis 30 ms ausführt.
Bei dem erfindungsgemäßen medizinischen Gerät wird die Druckbeaufschlagung des zumindest einen Schlagteils nicht wie bei dem bekannten Gerät nach jedem Schlag des zumindest einen Schlagteils gegen den Prallkörper unterbrochen, sondern der Druck steht über eine Abfolge von zumindest zwei aufeinanderfolgenden Schlägen des zumindest einen Schlagteils gegen den Prallkörper an. Zu Beginn einer Druckbeaufschlagungsperiode wird das Schlagteil zunächst aus seiner proximalen Ausgangsstellung zum Prallkörper hin beschleunigt und prallt dann gegen den Prallkörper, an dem das Schlagteil zurückprallt und wieder in Richtung seiner Ausgangsstellung hin zurückbewegt wird, wobei es bei dieser Rückwärtsbewegung gegen den weiter anstehenden Druck läuft und dabei bis zur Geschwindigkeit Null abgebremst wird. Bei weiter anstehendem Druck wird das Schlagteil wieder nach distal beschleunigt und prallt ein zweites Mal gegen den Prallkörper, wobei der Zeitabstand zwischen den beiden zuvor genannten Schlägen in einem Bereich von 2 ms bis 30 ms (Millisekunden), vorzugsweise 2 ms bis 20 ms, liegt. Dieser im Vergleich zu dem bekannten Gerät kürzere Zeitabstand zwischen den zwei aufeinanderfolgenden Schlägen wird zum einen dadurch ermöglicht, dass der Druck nach einem Unterbrechen der Druckbeaufschlagung wie bei dem bekannten Gerät nicht von neuem mit den entsprechenden Verzögerungszeiten aufgebaut werden muss, sondern weiterhin an dem Schlagteil ansteht, und außerdem endliche Ventilschaltzeiten den erneuten Druckaufbau ebenfalls nicht verzögern.
Prinzipiell kann die Steuerung so ausgelegt sein, dass sie den Druck an dem Schlagteil so lange anstehen lässt, bis dieses eine Folge von mehreren, bspw. fünf oder mehr Schlägen hintereinander ausgeführt hat.
Die während des ununterbrochen anstehenden Druckes erfolgende Rückwärtsbewegung des zumindest einen Schlagteils nach dem Aufprall gegen den Prallkörper kann alleine durch den Rückstoß bewirkt sein, oder durch eine Unterstützung der Rück- wärtsbewegung mittels eines Gegendrucks, der bspw. in einer Staukammer wie bei dem bekannten Gerät erzeugt wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Gerät können Druck- oder Stoßwellen mit einer mittleren Schlagfrequenz erzeugt werden, die die Schlagfrequenzen des bekannten Geräts deutlich übersteigt, wodurch die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Geräts in Bezug auf die Behandlung von bspw. biologischem Gewebe, insbesondere in der Schmerztherapie, verbessert werden kann.
Vorzugsweise führt das zumindest eine Schlagteil bei ununterbrochen anstehendem Druck zumindest fünf aufeinanderfolgende Schläge gegen den Prallkörper aus.
Die mögliche Anzahl an aufeinanderfolgenden Schlägen des zumindest einen Schlagteils bei ununterbrochen anstehendem Druck wird davon abhängen, wie hoch der an dem zumindest einen Schlagteil anstehende Druck ist, und wie lang die Beschleunigungsstrecke des Schlagteils ist, die nach jedem Schlag geringer wird.
Eine mittlere Schlagfrequenz des zumindest einen Schlagteils bei ununterbrochen anstehendem Druck liegt vorzugsweise im Bereich von 30 Hz bis 200 Hz (Hertz).
In diesem Frequenzbereich, der den Frequenzbereich des bekannten Geräts deutlich übersteigt, können für bestimmte Anwendungen, insbesondere in der Schmerztherapie, besonders gute Therapiewirkungen erzielt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung liegt eine Aufprallgeschwindigkeit des zumindest einen Schlagteils zumindest beim ersten Schlag gegen den Prallkörper nach Beaufschlagung des zumindest einen Schlagteils mit Druck im Bereich von 20 m/s bis 60 m/s (Meter/Sekunde).
Eine solche hohe Aufprallgeschwindigkeit des Schlagteils beim ersten Schlag gegen den Prallkörper hat den Vorteil, dass bei dem zumindest einen bei ununterbrochen anstehendem Druck weiteren Schlag des Schlagteils gegen den Prallkörper noch eine ausreichend hohe Aufprallgeschwindigkeit erzielt wird. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass bei ununterbrochen anstehendem Druck die Beschleunigungsstrecke des Schlagteils nach jedem Schlag geringer werden kann, so dass bei dieser Ausgestaltung auch noch nach einer Folge von bspw. fünf aufeinanderfolgenden Schlägen bei ununterbrochen anstehendem Druck eine ausreichend hohe Aufprallgeschwindigkeit des Schlagteils zur Erzeugung mechanischer Druck- oder Stoßwellen im Prallkörper vorhanden ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird die Beaufschlagung des zumindest einen Schlagteils mit Druck nach den zumindest zwei Schlägen des zumindest einen Schlagteils unterbrochen und nach einer Unterbrechungszeit erneut aufgenommen.
Hierbei ist es von Vorteil, dass nach einer bestimmten Anzahl von aufeinanderfolgenden Schlägen des zumindest einen Schlagteils gegen den Prallkörper bei ununterbrochenem Druck das Schlagteil durch die Unterbrechung der Druckbeaufschlagung wieder in seine ursprüngliche Ausgangsstellung zurückkehren kann, wonach die Druckbeaufschlagung von neuem erfolgt, und dann wie oben beschrieben bei ununterbrochen anstehendem Druck eine Folge von zumindest zwei Schlägen gegen den Prallkörper erreicht wird. Mit der vorliegenden Ausgestaltung kann das erfindungsgemäße Gerät somit vorteilhafterweise im Dauerbetrieb arbeiten.
Vorzugsweise ist eine Aufprallgeschwindigkeit des zumindest einen Schlagteils beim letzten Schlag gegen den Prallkörper vor Unterbrechung der Beaufschlagung des zumindest einen Schlagteils mit Druck größer als 3 m/s.
Hierbei ist es von Vorteil, dass auch der letzte Schlag des zumindest einen Schlagteils gegen den Prallkörper vor Unterbrechung der Druckbeaufschlagung eine Druck- oder Stoßwelle ausreichender Energie erzeugen kann. Im Zusammenhang mit den beiden zuvor genannten Ausgestaltungen ist eine Wiederholfrequenz der Beaufschlagung des zumindest einen Schlagteils mit Druck kleiner als l/T, wobei T die Zeitdauer einer ununterbrochenen Beaufschlagung des zumindest einen Schlagteils mit Druck ist.
Die Repetitionsfrequenz der Druckbeaufschlagung des zumindest einen Schlagteils ist somit an die Zeitdauer der ununterbrochenen Druckbeaufschlagung angepasst, und kann insbesondere so eingestellt sein, dass die Erzeugung der mechanischen Druckoder Stoßwellen mit durchgehend hoher Frequenz möglich ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße Gerät einen Applikator zum Einkoppeln der im Prallkörper erzeugten Druck- oder Stoßwellen in dem menschlichen oder tierischen Körper auf, wobei der Applikator durch den Prallkörper selbst gebildet wird.
Diese Maßnahme führt zu einer konstruktiv einfachen Ausgestaltung des Gerätes, in dem die Druck- oder Stoßwellen im Applikator selbst erzeugt werden, von dem sie dann in den Körper eines Patienten eingekoppelt werden können.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einer Druck- oder Stoßwellenerzeugung zumindest auch eine begrenzte translatorische Bewegung des Prallkörpers bzw. Applikators zu verstehen, bzw. ist eine solche translatorische Bewegung auch eine Quelle der Druck- oder Stoßwellenerzeugung.
Für eine wirksame Erzeugung von Druck- oder Stoßwellen ist ein maximaler Hub des Applikators vorzugsweise kleiner oder gleich 2 mm, vorzugsweise kleiner oder gleich 0,5 mm.
Weiter vorzugsweise ist eine Geschwindigkeit des Applikators nach dem Schlag des zumindest einen Schlagteils kleiner oder gleich 5 m/s. In Verbindung mit der zuvor genannten bevorzugten Bemessung des maximalen Hubs des Applikators kann dieser von dem Schlagteil, insbesondere bei einer sehr hohen Schlagfrequenz des Schlagteils, bei ununterbrochen anstehendem Druck getroffen werden, bevor der Applikator wieder in seine Ruhestellung zurückgekehrt ist. Mit anderen Worten erfährt der Applikator bspw. zwei aufeinanderfolgende Schläge, bevor der Applikator in seine Ruhelage zurückgekehrt ist.
Für die Verwendung des erfindungsgemäßen medizinischen Geräts für die Schmerztherapie weist der Applikator ein stumpfes distales Ende auf, so dass der Applikator auf die Hautoberfläche eines Patienten aufgesetzt werden kann, ohne die Haut zu verletzen.
In weiteren bevorzugten Ausgestaltungen ist der Prallkörper aus einem oder mehreren Metallen, einer Metalllegierung und/oder aus einem Kunststoff aufgebaut, und weiter vorzugsweise ist das zumindest eine Schlagteil aus einem oder mehreren Metallen, einer Metalllegierung und/oder aus einem Kunststoff aufgebaut.
Dabei ist es weiterhin bevorzugt, wenn das zumindest eine Schlagteil härter ist als der Prallkörper.
Ein maximaler Hub der hin- und hergehenden Bewegung des zumindest einen Schlagteils ist vorzugsweise größer oder gleich 5 cm.
Der von dem pneumatischen Antrieb bereitgestellte Druck ist vorzugsweise kleiner oder gleich 6 bar.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn eine Mehrzahl von Schlagteilen vorhanden ist, die gegen den Prallkörper schlagen.
Das Vorsehen mehrerer Schlagteile ermöglicht es vorteilhafterweise, die Schlagfrequenz weiter zu erhöhen, indem bspw. die Schlagteile unabhängig voneinander mit Druck beaufschlagbar sind, wie in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen ist. Die Schlagteile können somit nacheinander in kurzen Zeitabständen gegen den Prallkörper schlagen, wenn es bevorzugt ist, die Schlagfrequenz zu erhöhen.
Zur Erhöhung der Schlagenergie schlagen die Schlagteile vorzugsweise gemeinsam gegen den Prallkörper.
Wenn der pneumatische Antrieb des erfindungsgemäßen Gerätes mehrere Schlagteile aufweist, laufen diese vorzugsweise in konzentrisch zueinander angeordneten Rohren, die vorzugsweise jeweils separat mit Druck beaufschlagbar sind.
Des Weiteren weist der pneumatische Antrieb des erfindungsgemäßen Geräts vorzugsweise zumindest ein von der Steuerung steuerbares Ventil auf, über das das zumindest eine Schlagteil mit Druck beaufschlagt wird.
Weiter vorzugsweise kann der pneumatische Antrieb zumindest zwei von der Steuerung steuerbare Ventile aufweisen, die getrennt, vorzugsweise wechselweise ansteuerbar sind.
Hierbei ist von Vorteil, dass durch eine wechselweise Öffnung und Schließung der zumindest zwei Ventile die durch die endlichen Schaltzeiten der Ventile bedingten Totzeiten weiter verringert werden können. Durch eine entsprechende Steuerung der Ventile kann auch vorteilhafterweise ein bestimmtes Profil der Druck- oder Stoßwelle erzeugt werden.
Wie bereits oben erwähnt, ist auf einer der Druckbeaufschlagung abgewandten Seite des zumindest einen Schlagteils vorzugsweise eine Staukammer zugeordnet.
Diese Staukammer wird bei der Vorwärtsbewegung des zumindest einen Schlagteils zunehmend mit Druck beaufschlagt, der nach dem Aufprall des zumindest einen Schlagteils gegen den Prallkörper die Rückwärtsbewegung des Schlagteils unterstützt, insbesondere in dem Zeitpunkt, in dem die Druckbeaufschlagung des zumindest einen Schlagteils zeitweise unterbrochen ist, damit das Schlagteil wieder in seine proximale Ausgangsstellung zurückkehren kann.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden mit Bezug auf diese hiernach näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein medizinisches Gerät zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers mit mechanischen Druck- oder Stoßwellen im Längsschnitt, wobei ein pneumatischer Antrieb des medizinischen Geräts nebst Steuerung teilweise als Blockschaltbild dargestellt ist;
Fig. 2 ein Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm, das die Aufprallgeschwindigkeit des Schlagteils bei fünf aufeinanderfolgenden Schlägen des Schlagteils bei ununterbrochen an dem Schlagteil anstehendem Druck zeigt; und
Fig. 3 ein gegenüber Fig. 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines medizinischen Geräts zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers mit mechanischen Druck- oder Stoßwellen in einer schematischen Längsschnittdarstellung.
In Fig. 1 ist ein mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 versehenes medizinisches Gerät zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers mit mechanischen Druck- oder Stoßwellen dargestellt. Das Gerät 10 dient insbesondere für die Weichgewebebehandlung im Rahmen einer Schmerztherapie.
Das Gerät 10 ist im Wesentlichen als Handstück 12 ausgebildet, das vom Bediener des Gerätes 10 in der Art eines Stabs in der Hand gehalten wird.
Das Handstück 12 weist ein Gehäuse 14 auf, das am proximalen Ende eine proximale Endkappe 16 und am distalen Ende eine distale Endkappe 18 trägt, die beide vorzugsweise abnehmbar sind.
Das Gerät 10 weist allgemein eine Vorrichtung zur Erzeugung von mechanischen Druck- oder Stoßwellen auf, die zumindest ein, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein hin und her bewegliches Schlagteil 20 sowie zumindest einen, im gezeigten Ausführungsbeispiel einen Prallkörper 22 aufweist.
Das Schlagteil 20 ist in einem in dem Gehäuse 14 angeordneten Führungsrohr 24 angeordnet und darin in Richtung eines Doppelpfeiles 26 hin und her beweglich. Die maximale Bewegungsstrecke bzw. der maximale Bewegungshub des Schlagteils 20 ist proximal durch einen Anschlag 28 und distal durch ein proximales Ende 30 des Prallkörpers 22 begrenzt. Der proximale Anschlag 28 kann auch als Magnethalter ausgebildet sein.
Die Gesamtlänge des Führungsrohrs 24 zwischen dem Anschlag 28 und dem Prallkörper 22 beträgt zumindest 5 cm, und somit ist auch der maximale Hub der hin- und hergehenden Bewegung des Schlagteils 20 zumindest 5 cm.
Um das Schlagteil 20 in Bewegung zu versetzen, ist ein pneumatischer Antrieb 32 vorgesehen, der das Schlagteil 20 im Betrieb des Gerätes 10 mit Druck beaufschlagt. Der Druck wird durch eine Druckquelle 34 bereitgestellt, die bspw. in Form eines Kompressors oder in Form eines mit unter Druck stehendem Gas, insbesondere mit Druckluft gefüllten Behälters ausgebildet ist.
Die Druckquelle 34 steht über eine Druckleitung 36 und ein Ventil 38 und einen Druckanschluss 40 mit dem Inneren des Führungsrohrs 24 in Verbindung, wobei am proximalen Ende in dem Führungsrohr 24 eine entsprechende Öffnung 42 vorhanden ist. Das Ventil 38 ist ein steuerbares Ventil, insbesondere ein Magnetventil.
Für den pneumatischen Antrieb 32 ist weiterhin eine Steuerung 44 vorgesehen, die das Ventil 38 über eine mit unterbrochener Linie dargestellten Steuerleitung 46 steuert.
Die Steuerung 44 und/oder das Ventil 38 können auch in das Handstück 12 integriert sein.
Die Steuerung 44 steuert den pneumatischen Antrieb 32 im Betrieb des Geräts 10 so, dass der von der Druckquelle 34 bereitgestellte Druck während zumindest zwei aufeinanderfolgenden Schlägen des Schlagteils 20 gegen den Prallkörper 22 ununterbrochen an dem Schlagteil 20 ansteht, so dass das Schlagteil 20 diese zumindest zwei aufeinanderfolgenden Schläge in einem Zeitabstand in einem Bereich von 2 ms bis 30 ms vorzugsweise von 2 ms bis 20 ms ausführt.
Ausgehend von einem Ruhezustand des Geräts 10, bei dem das Ventil 38 geschlossen ist, wird das Ventil 38 durch die Steuerung 44 geöffnet. „Ventil geschlossen" bedeutet im Fall, dass das Ventil 38 ein 3/2- Wegeventil ist, dass an dem Schlagteil 20 kein Druck ansteht, sondern das Führungsrohr 24 zur Umgebung entlüftet wird. Vor dem Öffnen des Ventils 38 befindet sich das Schlagteil 20 in seiner Ausgangsstellung, die in Fig. 1 mit dem Bezugzeichen 48 angedeutet ist. Durch den sich bei offenem Ventil 38 gegen das proximale Ende 20a des Schlagteils 20 aufbauenden Druck wird das Schlagteil 20 in Richtung zu dem Prallkörper 22 hin beschleunigt und prallt gegen das proximale Ende 30 des Prallkörpers 22, wodurch in dem Prallkörper 22 eine mechanische Druck- oder Stoßwelle erzeugt wird. Das Schlagteil 20 prallt von dem Prallkörper 22 ab und bewegt sich wieder in proximale Richtung in dem Führungsrohr 24 zurück. Während dieser Rückwärtsbewegung ist das Ventil 38 weiterhin geöffnet, so dass in dem Führungsrohr 26 proximalseitig des Schlagteils 20 weiterhin Druck ansteht. Das Schlagteil 20 wird durch diesen anstehenden Druck in seiner Rückwärtsbewegung abgebremst und erreicht nicht mehr seine ursprüngliche Ausgangsstellung 48, sondern in Abhängigkeit des Drucks und des Impulses des Schlagteils 20 eine Stellung 50, in der das Schlagteil 20 auf die Geschwindigkeit Null abgebremst ist. Der weiterhin anstehende Druck beschleunigt das Schlagteil 20 nun aus der Stellung 50 wieder nach distal, so dass das Schlagteil 20 erneut gegen das proximale Ende 30 des Prallkörpers 22 schlägt, um eine weitere Druck- oder Stoßwelle in dem Prallkörper 22 zu erzeugen.
Der Zeitabstand zwischen dem ersten Schlag und dem zweiten Schlag des Schlagteils 20 gegen den Prallkörper 22 liegt im Bereich von 2 ms bis 30 ms.
Dieser Vorgang kann sich nun weiter fortsetzen, d.h. das Ventil 38 kann weiter geöffnet bleiben, so dass das Schlagteil 20 zumindest einen weiteren Schlag bei ununterbrochen anstehenden Druck gegen den Prallkörper 22 ausführt, wobei jedoch die Beschleunigungsstrecke des Schlagteils 20 dabei immer kürzer wird, da das Schlagteil 20 gegen den weiter anstehenden Druck nach jedem Schlag gegen den Prallkörper 22 weniger weit nach proximal zurückkehrt, weil die Energie des Schlagteils durch Reibungsverluste und Energieabgabe an den Prallkörper 22 Energie verliert.
Die Rückkehr des Schlagteils 20 nach dem Schlag gegen den Prallkörper 22 kann durch eine Staukammer 52 unterstützt werden, in die das distalseitig des Schlagteils 20 im Führungsrohr 24 befindliche Medium, üblicherweise Luft, bei der Vorwärtsbewegung des Schlagteils 20 zum Prallkörper 22 hin verdrängt wird, wodurch in der Staukammer 52 ein Gegendruck aufgebaut wird, der nach dem Schlag des Schlagteils 20 gegen den Prallkörper 22 die Rückwärtsbewegung des Schlagteils 20 nach proximal unterstützt.
Es kann auch vorgesehen werden, dass die Rückwärtsbewegung des Schlagteils 20 nach jedem Schlag gegen den Prallkörper 22 aktiv durch ein von außen in die Staukammer 52 zugeführtes Druckmedium unterstützt wird.
Wenn nicht mit einem solchen aktiven Gegendruck gearbeitet wird, wird das Schlagteil 20 nach einer gewissen Anzahl von Schlägen gegen den Prallkörper 22 bei ununterbrochen geöffnetem Ventil 38 sich nicht mehr weit genug nach proximal zurückbewegen. Die Steuerung 44 schließt daher das Ventil 38 nach zumindest zwei, bspw. nach 5 Schlägen des Schlagteils 20 gegen den Prallkörper 22, wodurch dann proxi- malseitig an dem Schlagteil 20 kein Druck mehr ansteht, so dass das Schlagteil 20 wieder in seine Ausgangsstellung 48 zurückkehren kann. Anschließend wird das Ventil 38 erneut geöffnet, und der zuvor beschriebene Vorgang findet von neuem statt.
Vorzugsweise führt das Schlagteil 20 bei ununterbrochen anstehendem Druck zumindest fünf aufeinanderfolgende Schläge gegen den Prallkörper 22 aus.
Der gegen das Schlagteil 20 proximalseitig anstehende Druck und die Beschleunigungsstrecke zwischen der Ausgangsstellung 48 und dem Prallkörper 22 sind in Abhängigkeit der Masse des Schlagteils 20 und des Querschnitts des proximalen Endes 20a des Schlagteils 20 so gewählt, dass das Schlagteil 20 nach jedem Öffnen des Ventils 38, d.h. bei seinem ersten Schlag gegen den Prallkörper 22 gegen diesen mit einer Aufprallgeschwindigkeit im Bereich von 20 m/s bis 60 m/s aufprallt.
Die dem ersten Schlag folgenden Schläge bei ununterbrochen anstehendem Druck erfolgen wegen der sich stetig verkürzenden Beschleunigungsstrecke mit geringeren Aufprallgeschwindigkeiten, wie dies in Fig. 2 beispielhaft dargestellt ist. Fig. 2 zeigt ein beispielhaftes Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm für das Schlagteil 20. Der erste Schlag erfolgt dabei mit einer Aufprallgeschwindigkeit von 28 m/s, der zweite Schlag, der dem ersten Schlag in einem Zeitabstand von 8 m/s folgt, erfolgt mit einer Aufprallgeschwindigkeit von etwa 22 m/s, usw. Der letzte Schlag vor dem Unterbrechen der Druckbeaufschlagung des Schlagteils 20 erfolgt mit einer Aufprallgeschwindigkeit, die größer ist 3 m/s, gemäß Fig. 2 etwa 7 m/s.
Das Ventil 38 wird mit einer Wiederholungsrate bzw. Wiederholfrequenz geöffnet bzw. geschlossen, die kleiner ist als l/T, wobei T die Zeitdauer der ununterbrochenen Beaufschlagung des Schlagteils 20 mit Druck ist.
Die mittlere Schlagfrequenz des Schlagteils 20 bei ununterbrochen anstehendem Druck liegt im Bereich von 30 Hz bis 200 Hz.
Da das Ventil 38 zum Öffnen und Schließen eine endliche Schaltzeit benötigt, kann, wie in Fig. 1 dargestellt ist, ein zweites Ventil 54 vorgesehen sein, das ebenfalls mit der Druckquelle 34 und der Steuerung 44 verbunden ist. Das Ventil 54 kann abwechselnd mit dem Ventil 38 geöffnet und geschlossen werden. Beispielsweise wenn gerade das Ventil 38 geschlossen wird, kann das Ventil 54 geöffnet werden, um die Unterbrechungszeit der Druckbeaufschlagung des Schlagteils 20 möglichst gering zu halten. Die Unterbrechung der Druckbeaufschlagung muss nämlich gerade nur so lange sein, dass das Schlagteil 20 in eine adäquate Ausgangsstellung, bspw. in die Ausgangsstellung 48 zurückkehren kann, aus der heraus eine ausreichende Beschleunigungsstrecke für das Schlagteil 20 zur Verfügung steht. Mit zumindest zwei Ventilen ist der Druckaufbau insgesamt schneller zu bewekstelligen als mit nur einem Ventil. Das Vorsehen zumindest zweier Ventile kann auch zur Erzeugung bestimmter Druckprofile genutzt werden.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel dient der Prallkörper 22 nicht nur zur Erzeugung der Druck- oder Stoßwellen, sondern auch zum Einkoppeln derselben in den menschlichen oder tierischen Körper, d.h. der Prallkörper 22 dient gleichzeitig als Applikator für die Druck- oder Stoßwellen.
Der Prallkörper 22 führt beim Schlag des Schlagteils 20 einen geringen Hub von ≤ 2 mm aus, vorzugsweise einen Hub von ≤ 0,5 mm. Der Hub kann aber je nach Anwendung des Geräts 10 auch größer als 2 mm sein.
Der Prallkörper 22 ist in der distalen Endkappe 18 über zwei Dämpfungselemente 56 proximalseitig und distalseitig abgestützt.
Die Geschwindigkeit des Prallkörpers bzw. Applikators 22 nach dem Schlag des Schlagteils 20 ist vorzugsweise ≤ 5 m/s.
Für die Verwendung des medizinischen Geräts 10 zur Weichgewebebehandlung insbesondere in der Schmerztherapie ist ein distales Ende 58 des Prallkörpers bzw. Applikators 22 stumpf ausgebildet, im gezeigten Ausführungsbeispiel konvex gekrümmt.
Der Prallkörper 22 ist aus einem oder mehreren Metallen, einer Metalllegierung und/oder aus einem Kunststoff aufgebaut. Ebenso ist das Schlagteil 20 aus einem oder mehreren Metallen, einer Metalllegierung und/oder aus einem Kunststoff aufgebaut. Dabei ist es bevorzugt, wenn das Schlagteil 20 härter ist als der Prallkörper 22.
Der von dem pneumatischen Antrieb 32 bereitgestellte Druck, mit dem das Schlagteil 20 beaufschlagt wird, ist ≤ 6 bar.
Fig. 3 zeigt ein gegenüber Fig. 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines medizinischen Geräts 10', wobei Merkmale des Geräts 10', die mit Merkmalen des Geräts 10 vergleichbar sind, mit den gleichen Bezugszeichen, ergänzt um einen „'" versehen sind. Während das Gerät 10 nur ein Schlagteil 20 aufweist, weist das Gerät 10' eine Mehrzahl von Schlagteilen, hier zwei Schlagteile 20', das dem Schlagteil 20 entspricht, und ein weiteres Schlagteil 21 auf. Neben dem Führungsrohr 24' für das Schlagteil 20' ist ein weiteres Führungsrohr 25' vorgesehen, das das Führungsrohr 24' konzentrisch umgibt, und in dem das als Ring ausgebildete Schlagteil 21 hin und her beweglich ist.
Beide Führungsrohre 24' und 25' sind unabhängig voneinander mit Druck beaufschlagbar, wobei für das Führungsrohr 24' eine Druckleitung 36' und für das Führungsrohr 25' eine Druckleitung 35' vorgesehen ist. Den Druckleitungen 36' und 35' sind unabhängig voneinander steuerbare Ventile 38' und 39' zugeordnet.
Anstatt einer konzentrischen Anordnung kommt auch eine Anordnung mehrerer Führungsrohre nebeneinander in Frage, wobei dann die einzelnen Schlagteile wie das Schlagteil 20 nicht ringförmig, sondern zylindrisch sein können.
Die Steuerung der Ventile 38' und 39' kann bspw. so erfolgen, dass die Schlagteile 20' und 21' abwechselnd gegen den Prallkörper 22' schlagen, oder um die Schlagwirkung und damit die Druck- oder Stoßwellenenergie, die in dem Prallkörper 22' erzeugt wird, zu erhöhen, können die beiden Schlagteile 20' und 21' gemeinsam gegen das Schlagteil 22' schlagen.

Claims

Patentansprüche
1. Medizinisches Gerät zur Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers mit mechanischen Druck- oder Stosswellen, mit einer Vorrichtung zur Erzeugung der Druck- oder Stosswellen, die zumindest ein hin und her bewegliches Schlagteil (20; 20' 21'), einen pneumatischen Antrieb (32) für das zumindest eine Schlagteil (20; 20' 21') zum Beaufschlagen des zumindest einen Schlagteils (20; 20' 21') mit Druck und zumindest einen Prallkörper (22; 22') aufweist, gegen den das zumindest eine Schlagteil (20; 20' 21') zur Erzeugung der Druck- oder Stosswellen im Prallkörper (22; 22') schlägt, sowie mit einer Steuerung (44) für den pneumatischen Antrieb (32), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (44) den pneumatischen Antrieb (32) im Betrieb so steuert, dass der Druck während zumindest zwei aufeinanderfolgenden Schlägen des zumindest einen Schlagteils (20; 20' 21') gegen den Prallkörper (22; 22') ununterbrochen an dem zumindest einen Schlagteil (20; 20' 21') ansteht, so dass das zumindest eine Schlagteil (20; 20' 21') diese zumindest zwei aufeinanderfolgenden Schläge in einem Zeitabstand in einem Bereich von 2 ms bis 30 ms ausführt.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Schlagteil (20; 20' 21') bei ununterbrochen anstehendem Druck zumindest fünf aufeinanderfolgende Schläge gegen den Prallkörper (22; 22') ausfuhrt.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine mittlere Schlagfrequenz des zumindest einen Schlagteils (20; 20' 21') bei ununterbrochen anstehendem Druck im Bereich von 30 Hz bis 200 Hz liegt.
4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufprallgeschwindigkeit (v) des zumindest einen Schlagteils (20; 20' 21') zumindest beim ersten Schlag gegen den Prallkörper (22; 22') nach Beaufschla- gung des zumindest einen Schlagteils (20; 20' 21') mit Druck im Bereich von 20 m/s bis 60 m/s liegt.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagung des zumindest einen Schlagteils (20; 20' 21') mit Druck nach den zumindest zwei Schlägen des zumindest einen Schlagteils (20; 20' 21') unterbrochen wird und nach einer Unterbrechungszeit erneut aufgenommen wird.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufprallgeschwindigkeit (v) des zumindest einen Schlagteils (20; 20' 21') beim letzten Schlag gegen den Prallkörper (22; 22') vor Unterbrechung der Beaufschlagung des zumindest einen Schlagteils (20; 20' 21') mit Druck größer ist als 3 m/s.
7. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wiederholfrequenz der Beaufschlagung des zumindest einen Schlagteils mit Druck kleiner ist als l/T, wobei T die Zeitdauer einer ununterbrochenen Beaufschlagung des zumindest einen Schlagteils (20; 20' 21') mit Druck ist.
8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Applikator zum Einkoppeln der im Prallkörper (22; 22') erzeugten Druck- oder Stosswellen in den menschlichen oder tierischen Körper, wobei der Applikator durch den Prallkörper (22; 22') selbst gebildet wird.
9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein maximaler Hub des Applikators kleiner oder gleich 2 mm ist, vorzugsweise kleiner oder gleich 0,5 mm.
10. Gerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Geschwindigkeit des Applikators nach dem Schlag des zumindest einen Schlagteils (20; 20' 21') kleiner oder gleich 5 m/s ist.
11. Gerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikator ein stumpfes distales Ende (58) aufweist.
12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Prallkörper (22; 22') aus einem oder mehreren Metallen, einer Metalllegierung und/oder aus einem Kunststoff aufgebaut ist.
13. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Schlagteil (20; 20' 21') aus einem oder mehreren Metallen, einer Metalllegierung und/oder aus einem Kunststoff aufgebaut ist.
14. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Schlagteil (20; 20' 21') härter ist als der Prallkörper (22; 22').
15. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein maximaler Hub der hin und her gehenden Bewegung des zumindest einen Schlagteils (20; 20' 21') größer oder gleich 5 cm ist.
16. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem pneumatischen Antrieb (32) bereitgestellte Druck kleiner oder gleich 6 bar ist.
17. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Schlagteilen (20', 21'), die gegen den Prallkörper (22') schlagen.
18. Gerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagteile (20', 21') unabhängig voneinander mit Druck beaufschlagbar sind.
19. Gerät nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagteile (20', 21') gemeinsam oder nacheinander gegen den Prallkörper (22') schlagen.
20. Gerät nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagteile in konzentrisch zueinander angeordneten Führungsrohren (24', 25') laufen, die jeweils mit Druck beaufschlagbar sind.
21. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der pneumatische Antrieb (32) zumindest ein von der Steuerung (44) steuerbares Ventil (38; 54; 38', 39') aufweist, über das das zumindest eine Schlagteil (20; 20' 21') mit Druck beaufschlagt wird.
22. Gerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der pneumatische Antrieb (32) zumindest zwei von der Steuerung steuerbare Ventile (38; 54; 38', 39') aufweist, die vorzugsweise wechselweise ansteuerbar sind.
23. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Druckbeaufschlagung abgewandten Seite des zumindest einen Schlagteils eine Staukammer (52) zugeordnet ist.
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