WO2023094350A1 - LITHOTRIPSIEVORRICHTUNG, INSBESONDERE INTRAKORPORALE LITHOTRIPSIEVORRICHTUNG, ZUM ZERTRÜMMERN VON KÖRPERSTEINEN, STOßKÖRPER, NACHRÜSTSATZ ZUM NACHRÜSTEN EINER BESTEHENDEN LITHOTRIPSIEVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER LITHOTRIPSIEVORRICHTUNG - Google Patents

LITHOTRIPSIEVORRICHTUNG, INSBESONDERE INTRAKORPORALE LITHOTRIPSIEVORRICHTUNG, ZUM ZERTRÜMMERN VON KÖRPERSTEINEN, STOßKÖRPER, NACHRÜSTSATZ ZUM NACHRÜSTEN EINER BESTEHENDEN LITHOTRIPSIEVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER LITHOTRIPSIEVORRICHTUNG Download PDF

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WO2023094350A1
WO2023094350A1 PCT/EP2022/082721 EP2022082721W WO2023094350A1 WO 2023094350 A1 WO2023094350 A1 WO 2023094350A1 EP 2022082721 W EP2022082721 W EP 2022082721W WO 2023094350 A1 WO2023094350 A1 WO 2023094350A1
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sonotrode
excitation
impact
impact body
lithotripsy device
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PCT/EP2022/082721
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Florian Huber
Bernhard Glöggler
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Karl Storz Se & Co. Kg
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    • A61B2017/320098—Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic with transverse or torsional motion

Definitions

  • the invention relates to a lithotripsy device, in particular intracorporeal lithotripsy device, for
  • the lithotripsy device has a carrier unit, a sonotrode which can be connected to the carrier unit on the distal side and has a central longitudinal axis, and at least one impactor for mechanical shock stimulation of the sonotrode, the at least one impactor having a longitudinal direction, a proximal end and a distal end and with its proximal end or is connected to its distal end with a clamped elastic element, so that the at least one impact body has a free end, and the lithotripsy device
  • Vibration excitation can be pressed against the first excitation surface by means of the clamped elastic element, the excitation surface being directly or indirectly connected to the sonotrode.
  • body organs for example in the bladder or kidneys. If the body stones are too big for a natural one
  • a body stone that has a soft calculus on the outside and a hard one on the inside
  • shock waves emitted by the lithotripter shock waves emitted by the lithotripter.
  • an intermittent, ballistic shock wave energy is usually supplied in addition to the constant ultrasonic energy.
  • an intermittent, ballistic shock wave energy is usually supplied in addition to the constant ultrasonic energy.
  • US Pat. No. 9,421,023 B2 discloses a device for transmitting ultrasonic vibrations, in which the ultrasonic waveguide is accommodated in a waveguide fitting on the proximal side and a first impact-pulsating mass on the distal side of the waveguide fitting, followed by a compression spring and a second impact-pulsating mass coaxially around the
  • Ultrasonic waveguides are arranged.
  • the second impact pulsating mass is distal of a
  • the device cannot be subsequently integrated into ultrasonic transducers and sonotrodes that are already on the market. [06]The object of the invention is to improve the prior art.
  • the lithotripsy device having a carrier unit, a sonotrode which can be connected to the carrier unit on the distal side and has a longitudinal center axis, and at least one impactor for mechanical impact stimulation of the sonotrode, the at least one impactor having a longitudinal direction, a proximal end and a distal end and is connected at its proximal end or at its distal end to a constrained elastic element, so that the at least one impactor has a free end, and the lithotripsy device has a
  • Vibration excitation can be pressed against the first excitation surface by means of the clamped elastic element, the excitation surface being directly or indirectly connected to the sonotrode, and the at least one impactor with its longitudinal direction in a direction deviating from the
  • Transverse axis of the sonotrode is arranged so that a radial oscillation of the sonotrode can be excited by an oblique impact of the at least one impact body with its free end on the first excitation surface.
  • Impact unit consisting of at least one impactor as
  • Vibrational excitation of the sonotrode is thus also achieved a radial excitation of the sonotrode. This will create a
  • Impact excitation can be adjusted specifically by selecting the mass of the impact body and the elastic element as a spring.
  • vibration excitation device with a vibration, for example an ultrasonic vibration, can be excited and thus the at least one impact body can be struck on the vibrating excitation surface.
  • the vibration of the excitation surface repulses the impact mass of at least one impact body and thus tensions the with the
  • the spring stores the absorbed energy and returns it to the impact body, causing another impact to be exerted on the vibrating excitation surface.
  • the excitation surface should not be permanently installed coaxially to the longitudinal center axis of the sonotrode, but should be arranged spatially freely and/or at an angle.
  • shock waves Under a lithotripsy device in particular various components, construction and / or
  • a lithotripsy device can in particular be an intracorporeal or extracorporeal lithotripsy device. In the case of an intracorporeal lithotripsy device, this can additionally have a rinsing/suction pump.
  • the lithotripsy device can be designed as a hand-held device and/or have an endoscope or can be inserted into an endoscope.
  • the lithotripsy device is particularly autoclavable and has, for example
  • Lithotripsy device can have other components, such as a
  • body stones also called “calculus”
  • all stones in a human or animal body understood which is made up of salts
  • Stones in the body can be, for example, gallstones, urinary stones, kidney stones and/or salivary stones.
  • a “carrier unit” is in particular a hand and/or holding part of the lithotripsy device
  • Carrier unit can be in particular a handle for manual and / or automated operation and / or
  • Carrier unit can also at a distal end of a
  • the carrier unit has in particular a
  • a "sonotrode” is in particular a component which, through the action and/or initiation of mechanical
  • the sonotrode is excited to oscillate, in particular longitudinally, in particular by means of the oscillation excitation device, for example with an ultrasonic oscillation exciter.
  • the sonotrode is excited in particular in a radial oscillation by means of the impact body.
  • Sonotrode is used in particular as a waveguide for the
  • the sonotrode is in particular with the ultrasonic vibration exciter, the
  • Ultrasonic transducer and / or the horn connected.
  • the sonotrode is in the distal end of the horn screwed in.
  • the sonotrode has a sonotrode head, in particular at its proximal end
  • the sonotrode is in particular shaped in such a way that it optimally absorbs the vibration waves, shock waves and/or the
  • the sonotrode has in particular steel, titanium, aluminum and/or carbon.
  • a sonotrode is, in particular, a probe which is designed, for example, in the form of a rod, tube and/or hose.
  • the sonotrode can be designed in one piece or in several parts.
  • the sonotrode has in particular a diameter in a range of
  • the "longitudinal central axis" is the one in particular
  • a "transverse axis” is in particular the axis of the sonotrode, which is perpendicular to the
  • the longitudinal center axis of the sonotrode is stationary.
  • distal side and distal mean an arrangement close to the body and thus remote from the user and/or a corresponding end. Accordingly, under “Proximalness” or “proximal” understood a user-near and thus body-distant arrangement or a corresponding end.
  • a "vibration excitation device” is in particular any device which
  • the vibration excitation device excites a regular and/or constant vibration.
  • a regular and/or constant vibration for this purpose, for example, a laser or a pneumatic
  • “Vibration exciter” is in particular a component of an ultrasonic transducer and / or handpiece of a lithotripsy device, which a supplied
  • Alternating voltage with a certain frequency converts into a mechanical vibration frequency.
  • Ultrasonic vibration exciter is in particular an electromechanical transducer utilizing the piezoelectric effect.
  • Ultrasonic generator generated electrical AC voltage is generated in particular a mechanical vibration due to a deformation of the ultrasonic vibration exciter.
  • the ultrasonic vibration exciter has, in particular, a piezo element or a plurality of piezo elements.
  • the ultrasonic vibration exciter has at least two piezoelectric elements, with between the
  • Piezo elements an electrical conductor, such as a Copper disk, can be arranged.
  • the ultrasonic transducer can have a horn.
  • a "horn” is in particular a component which is arranged between the vibration exciter and/or a piezo element and the sonotrode.
  • the horn is used in particular to transmit the vibrations generated by the vibration exciter
  • the horn can taper in a transmission direction and directly or indirectly the ultrasonic waves on one
  • the horn can also transfer sonotrode head.
  • the horn can also transfer sonotrode head.
  • the horn in particular together with a counter bearing, serves to mechanically hold the piezo element or piezo elements on both sides.
  • impact body also called impact body
  • a body is in particular a body, a component and / or a
  • Excitation surface can be opened.
  • the shock body is in particular free of a coaxial arrangement for
  • the impactor has in particular a mass which oscillates during operation of the lithotripsy device, whereby the
  • Impact body have any shape and does not necessarily have to be rotationally symmetrical.
  • the first shape has any shape and does not necessarily have to be rotationally symmetrical.
  • Impactor in the direction of impact its largest longitudinal dimension.
  • the impact body can also be designed as a ball in an elongated cage, for example, so that only a limited point of contact when hitting the
  • the impact body can, for example, taper conically in the direction of impact, so that due to the smaller surface of the conical tip of the impact body, a higher one
  • Impact body freely selectable. These properties also depend on the placement of the impactor within the lithotripsy device. If the impact body is arranged on the horn, for example, it can be advantageous for the impact body to be smaller than the diameter of the
  • Horns is and in particular a mass of one tenth of that
  • the impact body has horn mass. If, on the other hand, the impact body is arranged both on the sonotrode and on the horn, for example in their transition region, the sonotrode and the horn represent a large effective mass and the impact mass of the impact body can optimally correspond to the mass of the horn. In general, it should be noted that the mass of the impact body should not be too large, since the interaction of the mass of the
  • the shock body and the elastic element as a spring
  • An "elastic element” is a component which becomes elastic during operation of the lithotripsy device can be deformed. The elastic deformation of the elastic
  • Element is in particular a bend, torsion, stretching and/or compression.
  • the elastic element is compressed and/or expanded in particular in the impact direction.
  • An elastic element can in particular be a spring.
  • An elastic element is, for example, a helical spring, which has an in
  • the elastic element can be any material.
  • the elastic element can be any material.
  • the element can also be an elastic one
  • the elastic element is a cylinder made of resilient plastic, for example a
  • the spring may be connected to an end and/or face of the impactor in any manner, and thus by a positive, non-positive and/or bonded connection.
  • the impact body has a depression in which the spring engages.
  • the indentation can be, for example, a helical groove in the impact body, into which the coil of the spring engages.
  • the "elastic stress” characterizes in particular a property of the elastic element to change its shape under the action of force and when
  • the elastic stress is is in particular a spring tension (also
  • spring stiffness which indicates the ratio of the force acting on the elastic element as a spring to the resulting deflection of the spring.
  • the elastic element is aligned at its end in the direction of impact with the impactor and at its opposite end in particular by a
  • the delimiting element can be, for example, a wall of a holder or of the horn.
  • a delimiting element can also be a receiving element.
  • the receiving element can be a hollow cylinder, for example, in which the end of a rod-shaped and/or screw-shaped elastic element is received and is thus both guided and clamped, with the end of the elastic element being pressed counter to the direction of impact against an end wall of the hollow cylinder or a wall of a
  • the impactor with the connected elastic element forms a mass-spring system in which the resiliently mounted impactor can perform mechanical vibrations stimulated by the vibration-exciting device.
  • the impact body and the elastic material are made of different materials, with both a relatively high strength and high elasticity of the spring being required for the impact body to impact the excitation surface in the right direction.
  • Amorphous metallic glass and in particular massive metallic glass are harder in particular than their crystalline metal compounds and have a high
  • a "mechanical shock excitation" means in particular that the sonotrode is
  • the mechanical shock excitation is in particular a discontinuous, intermittent and/or oscillating shock wave and/or shock wave.
  • Vibration stimulated by the mechanical shock excitation has in particular a greater intensity and / or
  • Vibration excitation device Through the oblique
  • Excitation surface and thus the mechanical impact excitation is particularly stimulated a radial vibration of the sonotrode.
  • a "radial vibration” means in particular a vibration in the direction of the radius of the
  • excitation surface is in particular a surface and thus a region or an area which extends over a length and a width.
  • the excitation surface is in particular the surface of an element, component and/or assembly of the lithotripsy device on which an impactor or hit several impactors
  • the excitation surface is not arranged coaxially to the sonotrode.
  • the excitation surface is not permanently installed, particularly in the direction of the longitudinal center axis of the sonotrode.
  • the excitation surface and/or is preferably located
  • Element or component with the excitation surface predominantly with a free surface and is, for example, only connected directly or indirectly to the sonotrode and/or the horn on one side.
  • the excitation surface itself can be excited to vibrate.
  • the excitation surface has a special shape
  • Element is arranged and the respective shock body obliquely can be opened with its free end on the first excitation surface.
  • a plurality of impactors can be freely arranged around the sonotrode in an inclined, radially encircling manner and/or evenly spaced apart.
  • the function of the impactor is the impactor defined above, but the impactor can each have the same or different properties. Thus, different sizes
  • Impact masses, different shapes and/or materials can be designed for the individual impactors, thereby specifically influencing the radial oscillation of the sonotrode. Consequently, the impactors can in particular have different impact directions, impact forces and/or impact frequencies.
  • the lithotripsy device has a second excitation surface, a third excitation surface and/or additional excitation surfaces on, so that the second impact body, the third impact body, the fourth impact body and/or the further impact bodies can be struck at an angle on the second excitation surface, the third excitation surface and/or the further excitation surfaces.
  • excitation surface acts.
  • both the number of impactors acting on each excitation surface and the number of excitation surfaces can be freely selected.
  • the several excitation surfaces can also be different.
  • the individual excitation surfaces can each be connected in one piece directly or indirectly to the sonotrode and/or the horn. Above all, the multiple excitation surfaces can be different
  • Excitation surface the respective excitation surface and / or
  • Excitation surface to the longitudinal center axis of the sonotrode and/or a curved design of the respective excitation surface increases the radial oscillation of the sonotrode when the respective impact body strikes.
  • Sonotrode can be specifically influenced and set in a defined manner.
  • excitation surface or the excitation surfaces preferably have a convex surface counter to the direction of impact.
  • Excitation surface or the excitation surfaces are curved inwards in particular in the direction of the distal end of the sonotrode.
  • Excitation surface the respective excitation surface and / or
  • Excitation surfaces have the same material thickness and/or a different material thickness in the longitudinal direction.
  • Impact body can change the vibration behavior of each
  • Excitation surface are specifically influenced and / or be designed differently. So everyone can
  • Excitation surface can be divided into several sections that have a different and / or inhomogeneous thickness.
  • the several excitation surfaces can also have different thicknesses and/or be inhomogeneous
  • excitation surface To achieve impactor is or are the excitation surface, the respective excitation surface and / or the excitation surfaces designed as a flexural vibrator.
  • the respective excitation surface can, for example, have corresponding material constrictions and/or
  • a "flexural oscillator” is in particular a spring-mass system capable of harmonic oscillation.
  • the respective excitation surface is in particular in the form of a
  • the sonotrode and/or the horn determine the values distributed along the radial direction of the excitation surface
  • Excitation surface as a flexural oscillator.
  • the respective excitation surface can thus be designed as a tuning fork.
  • Excitation surfaces designed as oscillating vibrators can vibrate in opposite directions and/or in different directions when the respective impact body strikes.
  • the multiple excitation surfaces are each shaped in such a way that they vibrate like a tuning fork and can thereby induce a specific frequency.
  • the excitation surface, the respective excitation surface and/or the excitation surfaces are arranged on the sonotrode or in one piece with the
  • Excitation surfaces individually or together, in particular detachably connected to the sonotrode and / or the horn.
  • Excitation surface and the sonotrode and / or the horn are formed in one piece and / or are made connected together.
  • the respective longitudinal direction of the first impact body, the respective impact body and/or the impact body has or have the same angle and/or a different angle
  • Scope of the sonotrode tip can be adjusted.
  • the clamped elastic element, the respective clamped elastic elements and/or the clamped elastic have or have to adjust the direction of impact and counter to the direction of impact
  • Excitation surfaces and/or the respective clamped elastic elements can influence the mechanical shock excitation and thus the radial oscillation of the sonotrode in a variety of ways. Since in the lithotripsy device several impact masses and
  • Excitation surfaces are varied. In this way, a defined, intensive radial oscillation of the sonotrode can be effected overall.
  • Ultrasonic vibration exciter and/or the lithotripsy device comprises a horn having a distal end and a proximal end, wherein the sonotrode is connectable to the distal end or the proximal end of the horn and the ultrasonic vibration exciter is electrically connectable to an associated ultrasonic generator so that the sonotrode by means of
  • Vibration can be excited.
  • Ultrasonic vibrating excitation surface is pressed, the impact body is directly repulsed by means of the ultrasonic vibration of the excitation surface and the spring is tensioned.
  • the lithotripsy device has at least one
  • Impact body the excitation area, the respective Excitation surface and / or having the excitation surfaces and can be connected to the sonotrode and / or the horn.
  • Position are arranged in the direction of the longitudinal center axis on the sonotrode and / or the horn.
  • Impact body also an existing sonotrode and / or
  • the impact body has in particular a connecting element for direct or indirect connection to the sonotrode and/or the horn.
  • a connecting element for direct or indirect connection to the sonotrode and/or the horn.
  • several impact bodies can also be arranged on the sonotrode and/or the horn.
  • An impact body can also at the transition between the
  • Hole can be arranged centrally to the cross section of the impact body, but also off-center through the
  • Impact body can be carried out.
  • the lithotripsy device In order to locally adjust and/or amplify the radial vibration of the sonotrode and/or to additionally arrange an impact body on the horn, the lithotripsy device has a second impact body and/or further impact bodies, each with an assigned impact body with a clamped elastic
  • an impact body on the sonotrode and an impact body on the horn can be designed differently.
  • the impact body can also be arranged on a rearwardly directed horn, which, contrary to the usual design, tapers in the proximal direction, with the vibrations transmitted by the horn occurring at a proximal
  • Stop surface reflected and on the proximal end of the
  • Sonotrode is forwarded to the distal tip of the sonotrode.
  • Impact excitation of a sonotrode wherein the impactor a Longitudinally, has a proximal end and a distal end and is connected to a clampable elastic element at its proximal end or at its distal end, so that the impact body has a free end, the impact body and the clampable elastic element being designed in such a way that the
  • Impact body can be excited to vibrate by means of a vibration excitation device by ultrasonic vibration, so that the free end of the impact body can be struck at an angle against a first excitation surface for mechanical shock excitation of the sonotrode.
  • the impact body can be designed as a mass in such a way that the ultrasonic vibration has a
  • the System has a natural vibration and / or natural frequency, which matches a natural frequency, in particular a low natural frequency, of the ultrasonic system.
  • a retrofit kit for retrofitting an existing lithotripsy device the existing lithotripsy device having a sonotrode and/or a horn, the retrofit kit having at least one
  • Retrofit kits that are already on the market sonotrodes and/or lithotripsy devices can be retrofitted in order to specifically stimulate a radial oscillation of the sonotrode.
  • the object is achieved by a method for operating a lithotripsy device, the lithotripsy device having a sonotrode, at least one impactor for mechanical shock excitation of the sonotrode, at least one excitation surface and one
  • the at least one impact body wherein one end of the at least one impact body is connected to a clamped elastic element and its free end is directed towards the first excitation surface, and the at least one impact body with its longitudinal direction deviating from a longitudinal central axis of the sonotrode and deviating from a transverse axis of
  • Sonotrode is arranged, with the following steps: - Exciting a first vibration, in particular a longitudinal vibration, the sonotrode by means of
  • vibration excitation device - excitation of a vibration of the at least one
  • Vibration excitation device and the radial vibration of the sonotrode by means of mechanical shock excitation are provided.
  • the method can also be used for trial operation.
  • a vibration of the excitation surface is stimulated at the same time or in addition. This after hitting the free end of the at least one impact body
  • shock body repulses more and the spring is tensioned better.
  • Figure 1 is a highly schematic three-dimensional
  • FIG. 2 shows a highly schematic representation of a retrofitted lithotripsy device according to the invention with an adapter piece and two impact masses on a sonotrode,
  • Figure 3 is a highly schematic representation of a lithotripsy device with an alternative of the adapter piece designed as
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the plan view of the adapter piece from FIG. 3 in a transmission direction
  • Figure 5 is a highly schematic representation of a
  • Figure 6 is a schematic representation of
  • a conventional lithotripsy system 100 has a
  • Lithotripsy device 101 an ultrasound generator 121 and a supply and control unit 129.
  • Lithotripsy device 101 has an ultrasonic transducer
  • Ultrasonic transducer 103 has a tapered horn 105 arranged in a transmission direction 165 .
  • a sonotrode 107 is screwed into the horn 105 at its proximal end 109 .
  • the lithotripsy device 101 is designed as an intracorporeal lithotripter, with a distal end 111 of the sonotrode 107 serving to act directly on and to shatter bodily stones.
  • Ultrasonic transducer 103 is used to excite the sonotrode 107 with a continuous ultrasonic vibration
  • Ultrasonic transducer 103 is connected by a connecting cable
  • Hoses 127 connected to media supply and / or for rinsing ( Figure 1).
  • the sonotrode 107 is designed as a long tube and a proximal portion of the sonotrode 107 is continuous along a longitudinal center axis 117 of the
  • Sonotrode 107 received inside the adapter piece 133, so that the proximal end 109 of the sonotrode
  • the adapter piece 133 has a rotationally symmetrical, inclined curved surface with a first impact surface 135 for the first impact mass
  • Impact mass 153 and the second impact mass 155 engage in coils of the first spring 157 and the second spring 159 on the proximal side and form a fixed one connection off.
  • the respective proximal ends of the first spring 157 and the second spring 159 are accommodated in corresponding receptacles, not shown in FIG.
  • horn 105 are attached. Distal side is the horn 105 of a
  • Bracket 131 includes, which also the adjacent
  • Adapter piece 133 surrounds, whereby the cleanability is improved.
  • An ultrasonic oscillation is induced by the ultrasonic transducer 103, as a result of which the excitation 303 of the first longitudinal oscillation of the sonotrode 107 takes place.
  • Ultrasonic vibration exciting 305 a vibration of the first impact mass 153 and the second impact mass 155 and moving the respective distal end of the first
  • Sonotrode tip a drilling effect in the radial direction can be used in addition to the penetration of the sonotrode tip in the axial direction.
  • Impact surface 137 with the bend are also these impact surfaces 135 and 137 by means of
  • an alternative adapter piece 133 is designed as a flexural oscillator and is arranged at the transition between a sonotrode 107 and a horn 105.
  • the adapter piece 133 has a hole 149 which is centered around the longitudinal central axis
  • the adapter piece 117 of the sonotrode 107 is arranged around the outside of the sonotrode 107 and adjacent to the horn 107.
  • first impact surface 135 has a first impact surface 135 with a first
  • Impact point 141 a second impact surface 137 with a second impact point 143 and a third
  • each impact surface 135, 137 and 139 has a narrowing 177 of lesser extent
  • Horn 105 held, clamped and strike obliquely in a first impact direction 161 and a second
  • Points of impact 141, 143 and 145 Due to the uneven arrangement of the impact points 141, 143 and 145. Due to the uneven arrangement of the impact points 141, 143 and 145.
  • Lithotripsy device 101 an ultrasonic transducer 103 with piezo elements 211, which between a
  • Ultrasonic transducer 103, the horn 205 and a stop surface 209 on the proximal side are of one handle
  • the lithotripsy device 101 has in contrast to that shown in FIG.
  • Ultrasonic transducer 103 is directed to the proximal end of the horn 205.
  • the sonotrode 107 is guided internally through the entire length of the backward-facing horn 205 and rests with its proximal end 109 on the stop surface 209, the sonotrode 107 being mounted in the horn 205 in its proximal section by means of a bearing 207.
  • Impact mass 153 connected to a first spring 157 and a second impact mass 155 connected to a second
  • Spring 159 formed.
  • the two spring-mass systems are thereby oblique in a first impact direction 161 and a second impact direction 163 on the two
  • Impact surfaces 135 and 137 directed. The ones from
  • Ultrasonic transducer 103 by means of the piezo elements 211 generated ultrasonic vibration due to the rearward directed horn 205 to the proximal end 109 of the sonotrode
  • body stones can be used.
  • Vibration of the sonotrode 107 can be generated by means of one or more oscillating impact masses 153, 155 striking at an angle.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lithotripsievorrichtung, insbesondere intrakorporale Lithotripsievorrichtung, zum Zertrümmern von Körpersteinen, wobei die Lithotripsievorrichtung eine Trägereinheit, eine distalseitig an der Trägereinheit verbindbare Sonotrode mit einer Längsmittelachse und mindestens einen Stoßkörper zur mechanischen Stoßanregung der Sonotrode aufweist, wobei der mindestens eine Stoßkörper eine Längsrichtung, ein proximales Ende und ein distales Ende aufweist und mit seinem proximalen Ende oder mit seinem distalen Ende mit einem eingespannten elastischen Element verbunden ist, sodass der mindestens eine Stoßkörper ein freies Ende aufweist, und die Lithotripsievorrichtung eine Schwingungsanregungseinrichtung zur Schwingungsanregung der Sonotrode und des mindestens einen Stoßkörpers aufweist, und das freie Ende des mindestens einen Stoßkörpers auf eine erste Anregungsfläche gerichtet und bei Schwingungsanregung gegen die erste Anregungsfläche mittels des eingespannten elastischen Elementes drückbar ist, wobei die Anregungsfläche direkt oder indirekt mit der Sonotrode verbunden ist.

Description

Lithotripsievorrichtung, insbesondere intrakorporale
Lithotripsievorrichtung, zum Zertrümmern von Körpersteinen,
Stoßkörper, Nachrüstsatz zum Nachrüsten einer bestehenden
Lithotripsievorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer
Lithotripsievorrichtung
[01]Die Erfindung betrifft eine Lithotripsievorrichtung, insbesondere intrakorporale Lithotripsievorrichtung, zum
Zertrümmern von Körpersteinen, wobei die Lithotripsievorrichtung eine Trägereinheit, eine distalseitig an der Trägereinheit verbindbare Sonotrode mit einer Längsmittelachse und mindestens einen Stoßkörper zur mechanischen Stoßanregung der Sonotrode aufweist, wobei der mindestens eine Stoßkörper eine Längsrichtung, ein proximales Ende und ein distales Ende aufweist und mit seinem proximalen Ende oder mit seinem distalen Ende mit einem eingespannten elastischen Element verbunden ist, sodass der mindestens eine Stoßkörper ein freies Ende aufweist, und die Lithotripsievorrichtung eine
Schwingungsanregungseinrichtung zur Schwingungsanregung der
Sonotrode und des mindestens einen Stoßkörpers aufweist, und das freie Ende des mindestens einen Stoßkörpers auf eine erste Anregungsfläche gerichtet und bei
Schwingungsanregung gegen die erste Anregungsfläche mittels des eingespannten elastischen Elementes drückbar ist, wobei die Anregungsfläche direkt oder indirekt mit der Sonotrode verbunden ist. [02]Die Lithotripsie ist ein bekanntes Verfahren zum
Zertrümmern von Körpersteinen, welche sich durch
Auskristallisation von Salzen als sogenanntes Konkrement in
Körperorganen, beispielsweise in der Blase oder Niere, bilden. Wenn die Körpersteine zu groß für einen natürlichen
Abgang sind und Beschwerden verursachen, müssen diese mittels Lithotripter zerkleinert werden, sodass die zerkleinerten Steine durch natürliche Ausscheidung und/oder mittels einer Saug-Spül-Pumpe entfernt werden können.
[03] Solche Körpersteine sind häufig nicht homogen aufgebaut, sondern weisen unterschiedliche Bestandteile,
Schichten und/oder Festigkeiten auf. Ein Körperstein, welcher außen ein weiches Konkrement und innen einen harten
Steinkern aufweist, erfordert somit mit zunehmender
Zertrümmerung eine höhere Zertrümmerungskraft der vom
Lithotripter abgegebenen Stoßwellen.
[04]Aus diesen Gründen wurden rein ultraschallbasierte
Lithotripter in den letzten Jahren weiterentwickelt, um die
Steinzertrümmerungsleistung zu verbessern. Dazu wird üblicherweise zusätzlich zur konstanten Ultraschallenergie eine intermittierende, ballistische Schockwellenenergie zugeführt. Beispielsweise kann mittels eines pneumatischen
Antriebs ein Projektil in einem Beschleunigungsrohr beschleunigt werden und auf ein Horn und/oder den
Sonotrodenkopf aufschlagen. Nachteilig hierbei ist, dass der Schlag nur aus axialer Richtung direkt oder indirekt auf den Sonotrodenkopf erfolgt und bei einem intrakorporalen Lithotripter das distale, dem Sonotrodenkopf gegenüberliegende Ende nur in diese eine
Richtung weiter in den Körperstein getrieben wird.
[05] In der US 9,421,023 B2 wird eine Vorrichtung zur Übertragung von Ultraschallschwingung offenbart, bei welcher der Ultraschallwellenleiter proximalseitig in einem Wellenleiterfitting aufgenommen ist und distalseitig von dem Wellenleiterfitting eine erste stoßpulsierende Masse, gefolgt von einer Druckfeder und einer zweiten stoßpulsierenden Masse koaxial um den
Ultraschallwellenleiter angeordnet sind. Die zweite stoßpulsierende Masse ist distalseitig von einer
Aufprallfläche begrenzt, auf welche die zweite stoßpulsierende Masse angeregt durch die
Ultraschallschwingung aufschlägt. Durch Formgebung der beiden stoßpulsierenden Massen kann ein ungleichförmiges
Aufschlagen erfolgen, in dem die zweite stoßpulsierende
Masse schräg auf eine Kante der Aufprallfläche aufschlägt.
Dieses stochastische, schräge Auftreffen der zweiten stoßpulsierenden Masse hat eine relativ geringe Wirkung auf die Schwingung der Sonotrode und ist nicht gezielt einstellbar. Des Weiteren ist die Schrägstellung der zweiten stoßpulsierenden Masse aufgrund der koaxialen
Anordnung um den Ultraschallwellenleiter konstruktiv limitiert und es kann nur eine einzige Schlagmasse auf die
Aufprallfläche einschlagen. Zudem kann aufgrund dieser
Einschränkung die Vorrichtung nicht nachträglich in bereits auf dem Markt befindliche Ultraschallwandler und Sonotroden integriert werden. [06]Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern.
[07]Gelöst wird die Aufgabe durch eine
Lithotripsievorrichtung, insbesondere intrakorporale
Lithotripsievorrichtung, zum Zertrümmern von Körpersteinen, wobei die Lithotripsievorrichtung eine Trägereinheit, eine distalseitig an der Trägereinheit verbindbare Sonotrode mit einer Längsmittelachse und mindestens einen Stoßkörper zur mechanischen Stoßanregung der Sonotrode aufweist, wobei der mindestens eine Stoßkörper eine Längsrichtung, ein proximales Ende und ein distales Ende aufweist und mit seinem proximalen Ende oder mit seinem distalen Ende mit einem eingespannten elastischen Element verbunden ist, sodass der mindestens eine Stoßkörper ein freies Ende aufweist, und die Lithotripsievorrichtung eine
Schwingungsanregungseinrichtung zur Schwingungsanregung der
Sonotrode und des mindestens einen Stoßkörpers aufweist, und das freie Ende des mindestens einen Stoßkörpers auf eine erste Anregungsfläche gerichtet und bei
Schwingungsanregung gegen die erste Anregungsfläche mittels des eingespannten elastischen Elementes drückbar ist, wobei die Anregungsfläche direkt oder indirekt mit der Sonotrode verbunden ist, und der mindestens eine Stoßkörper mit seiner Längsrichtung in einer Richtung abweichend von der
Längsmittelachse der Sonotrode und abweichend zu einer
Querachse der Sonotrode angeordnet ist, sodass durch ein schräges Aufschlagen des mindestens einen Stoßkörpers mit seinem freien Ende auf die erste Anregungsfläche eine radiale Schwingung der Sonotrode anregbar ist. [08] Somit wird eine Lithotripsievorrichtung mit einer nicht koaxial und nicht senkrecht zur Sonotrode wirkenden
Schlageinheit aus mindestens einem Stoßkörper als
Schlagmasse und dem verbundenen vorgespannten elastischen
Element bereitgestellt, wobei aufgrund der räumlichen
Anordnung des mindestens einen Stoßkörpers eine definierte schräg wirkende Schlaganregung aufgrund des im Betrieb oszillierenden Stoßkörpers realisiert ist.
[09]Durch das schräge Aufschlagen des mindestens einen
Stoßkörpers auf die erste Anregungsfläche wird eine reproduzierbare und intensive radiale Schwingung der
Sonotrode angeregt. Neben der üblicherweise longitudinalen
Schwingungsanregung der Sonotrode wird somit auch eine radiale Anregung der Sonotrode erzielt. Dadurch wird ein
Eingraben und/oder Festklemmen der distalen
Sonotrodenspitze bei intrakorporalen Lithotriptern in den
Körperstein in Richtung der Längsmittelachse der Sonotrode vermieden und durch die gezielt eingebrachte radiale
Schwingung tritt ein Bohreffekt beim Zertrümmern des
Körpersteins auf. Somit werden der Abtrag und die
Zertrümmerungsleistung erhöht.
[10] Zudem ist die Schlagfrequenz bei der mechanischen
Stoßanregung gezielt durch Wahl der Masse des Stoßkörpers und des elastischen Elementes als Feder einstellbar.
[11]Es ist besonders vorteilhaft, dass die Anregungsfläche nicht nur die Aufschlagsfläche für den oszillierenden
Stoßkörper darstellt, sondern selbst mittels der
Schwingungsanregungseinrichtung mit einer Schwingung, beispielsweise einer Ultraschallschwingung, anregbar ist und somit der mindestens eine Stoßkörper auf die schwingende Anregungsfläche auftreffbar ist. Die Schwingung der Anregungsfläche repulsiert die Schlagmasse des mindestens einen Stoßkörpers und spannt somit das mit dem
Stoßkörper verbundene elastische Element als Feder. Die
Feder speichert die aufgenommene Energie und gibt sie wieder an den Stoßkörper zurück, wodurch erneut ein Stoß auf die schwingende Anregungsfläche ausgeübt wird. Diese
Vorgänge wiederholen sich fortlaufend, solange eine
Schwingungsanregung vorliegt.
[12]Es ist besonders vorteilhaft, dass die räumliche
Ausrichtung des Stoßkörpers mit seiner Längsrichtung und somit seine Schrägstellung zwischen einer Richtung der
Querachse quer zur Längsmittelachse der Sonotrode und der
Längsmittelachse der Sonotrode frei wählbar und somit der
Grad der radialen Anregung der Sonotrode frei einstellbar ist.
[13]Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung beruht darauf, sowohl den mindestens einen Stoßkörper als auch die
Anregungsfläche gerade nicht koaxial zur Längsmittelachse der Sonotrode fest einzubauen, sondern gerade räumlich frei und/oder schräg anzuordnen. Dadurch, dass der mindestens eine Stoßkörper mit seiner Längsrichtung unabhängig von der
Richtung der Längsmittelachse der Sonotrode angeordnet ist und die Anregungsfläche in Richtung der Stoßanregung gerade nicht direkt oder indirekt im Bereich des Querschnittes der
Sonotrode anliegend und somit in Richtung der
Längsmittelachse der Sonotrode angeordnet ist, ist das schräge Aufschlagen des mindestens einen Stoßkörpers gezielt in seiner Stärke und Ausrichtung auf die erste
Anregungsfläche einstellbar und somit eine definierte radiale Schwingung der Sonotrode zum Verbessern der
Zertrümmerungsleistung nutzbar.
[14]Folgendes Begriffliche sei erläutert:
[15]Bei einer „Lithotripsievorrichtung" (auch
„Lithotripter" genannt) handelt es sich insbesondere um eine Vorrichtung zum Zertrümmern von Körpersteinen durch
Stoßwellen. Unter einer Lithotripsievorrichtung werden insbesondere verschiedene Bestandteile, Bau- und/oder
Funktionskomponenten eines Lithotripters verstanden. Die
Lithotripsievorrichtung kann einen Lithotripter vollständig oder teilweise ausbilden. Bei einer Lithotripsievorrichtung kann es sich insbesondere um eine intrakorporale oder extrakorporale Lithotripsievorrichtung handeln. Im Falle einer intrakorporalen Lithotripsievorrichtung kann diese zusätzlich eine Spül-/Saugpumpe aufweisen. Die
Lithotripsievorrichtung kann als Handgerät ausgebildet sein und/oder ein Endoskop aufweisen oder in ein Endoskop eingeschoben werden. Die Lithotripsievorrichtung ist insbesondere autoklavierbar und weist beispielsweise
Instrumentenstahl und/oder Kunststoff auf. Die
Lithotripsievorrichtung kann weitere Komponenten, wie ein
Steuer- und/oder Versorgungsgerät aufweisen oder diese sind der Lithotripsievorrichtung zugeordnet.
[16]Unter „Körpersteinen" (auch „Konkrement" genannt) werden insbesondere alle Steine in einem menschlichen oder tierischen Körper verstanden, welche sich aus Salzen durch
Kristallisation bilden. Bei Körpersteinen kann es sich beispielsweise um Gallensteine, Harnsteine, Nierensteine und/oder Speichelsteine handeln.
[17]Eine „Trägereinheit" ist insbesondere ein Hand- und/oder Halteteil der Lithotripsievorrichtung. Bei der
Trägereinheit kann es sich insbesondere um eine Handhabe zur manuellen und/oder automatisierten Bedienung und/oder
Verbindung der Lithotripsievorrichtung handeln. Die
Trägereinheit kann auch an einem distalen Ende eines
Roboterarms angeordnet, verbunden und/oder automatisiert geführt sein. Die Trägereinheit weist insbesondere ein
Gehäuse auf.
[18]Eine „Sonotrode" ist insbesondere ein Bauteil, welches durch das Einwirken und/oder Einleiten von mechanischen
Schwingungen selbst in Schwingung und/oder
Resonanzschwingung versetzt wird. Die Sonotrode wird insbesondere mittels der Schwingungsanregungseinrichtung, beispielsweise mit einem Ultraschallschwingungsanregers, in einer Schwingung, insbesondere longitudinalen Schwingung, angeregt. Zudem wird die Sonotrode insbesondere in einer radialen Schwingung mittels des Stoßkörpers angeregt. Die
Sonotrode ist insbesondere als Wellenleiter für die
Schwingungswellen erzeugt von der
Schwingungsanregungseinrichtung und für die Stoßwellen
(Impulse) des Stoßkörpers ausgebildet. Die Sonotrode ist insbesondere mit dem Ultraschallschwingungsanreger, dem
Ultraschallwandler und/oder dem Horn verbunden.
Beispielsweise ist die Sonotrode in das distalseitige Ende des Horns eingeschraubt. Die Sonotrode weist insbesondere an ihrem proximalen Ende einen Sonotrodenkopf zum
Aufnehmen, Weiterleiten und/oder Fokussieren von
Ultraschallwellen und an ihrem distalen Ende eine
Sonotrodenspitze zum unmittelbaren und/oder mittelbaren
Beaufschlagen und/oder Kontaktieren von Körpersteinen auf.
Die Sonotrode ist insbesondere derart geformt, dass diese optimal die Schwingungswellen, Stoßwellen und/oder die
Ultraschallschwingung an ihrem distalen Ende in den Körper, die zu behandelnde Körperregion und/oder direkt auf den zu zertrümmernden Körperstein einleitet. Im Falle der
Ultraschallanregung arbeitet die Sonotrode insbesondere im
Ultraschallbereich mit einem Frequenzbereich von 20 kHz bis
90 kHz, bevorzugt von 20 kHz bis 34 kHz. Die Sonotrode weist insbesondere Stahl, Titan, Aluminium und/oder Carbon auf. Bei einer Sonotrode handelt es sich insbesondere um eine Sonde, welche beispielsweise stab-, röhren- und/oder schlauchförmige ausgebildet ist. Die Sonotrode kann einstückig oder mehrteilig ausgebildet sein. Die Sonotrode weist insbesondere einen Durchmesser in einem Bereich von
0,5 mm bis 4,5 mm, insbesondere von 0,8 mm bis 3,8 mm, auf.
[19]Die „Längsmittelachse" ist insbesondere diejenige
Achse der Sonotrode, welche der Richtung ihrer größten
Ausdehnung entspricht. Eine „Querachse" ist insbesondere die Achse der Sonotrode, welche senkrecht auf der
Längsmittelachse der Sonotrode steht.
[20]Unter „distalseitig" und „distal" wird eine körpernahe und somit benutzerferne Anordnung und/oder ein entsprechendes Ende verstanden. Dementsprechend wird unter „proximalseitig" oder „proximal" eine benutzernahe und somit körperferne Anordnung oder ein entsprechendes Ende verstanden.
[21]Eine „Schwingungsanregungseinrichtung" ist insbesondere jegliche Einrichtung, welche eine
Schwingungsanregung der Sonotrode bewirkt. Die
Schwingungsanregungseinrichtung regt insbesondere eine regelmäßige und/oder konstante Schwingung an. Dazu können beispielsweise ein Laser oder eine pneumatische
Energiequelle verwendet werden. Bevorzugt weist die
Schwingungsanregungseinrichtung einen
Ultraschallschwingungsanreger auf.
[22]Ein „Ultraschallschwingungsanreger" (auch
„Schwingungsanreger" genannt) ist insbesondere ein Bauteil eines Ultraschallwandlers und/oder Handstückes einer Lithotripsievorrichtung, welcher eine zugeführte
Wechselspannung mit einer bestimmten Frequenz in eine mechanische Schwingungsfrequenz umsetzt. Der
Ultraschallschwingungsanreger ist insbesondere ein elektromechanischer Wandler unter Ausnutzung des piezoelektrischen Effekts. Durch Anlegen einer von einem
Ultraschallgenerator erzeugten elektrischen Wechselspannung wird insbesondere eine mechanische Schwingung aufgrund eines Verformens des Ultraschallschwingungsanregers erzeugt. Der Ultraschallschwingungsanreger weist insbesondere ein Piezoelement oder mehrere Piezoelemente auf. Bevorzugt weist der Ultraschallschwingungsanreger mindestens zwei Piezoelemente auf, wobei zwischen den
Piezoelementen ein elektrischer Leiter, beispielsweise eine Kupferscheibe, angeordnet sein kann. Der
Ultraschallschwingungsanreger und/oder der
Ultraschallwandler kann insbesondere ein Horn aufweisen.
[23]Ein „Horn" ist insbesondere ein Bauteil, welches zwischen Schwingungsanreger und/oder einem Piezoelement und der Sonotrode angeordnet ist. Das Horn dient insbesondere dazu, die vom Schwingungsanreger erzeugten
Ultraschallwellen zur Sonotrode zu übertragen, weiterzuleiten und/oder auszurichten. Dazu kann das Horn sich in einer Übertragungsrichtung verjüngen und direkt oder indirekt die Ultraschallwellen auf einen
Sonotrodenkopf übertragen. Das Horn kann auch zur
Befestigung der Sonotrode verwendet werden. Gleichzeitig dient das Horn insbesondere zusammen mit einem Gegenlager zur beidseitigen mechanischen Halterung des Piezoelementes oder der Piezoelemente.
[24]Unter einem „Stoßkörper" (auch Schlagkörper genannt) wird insbesondere ein Körper, ein Bauteil und/oder eine
Baugruppe verstanden, welche schräg auf eine
Anregungsfläche aufschlagbar ist. Der Stoßkörper ist insbesondere frei von einer koaxialen Anordnung zur
Längsmittelachse der Sonotrode. Der Stoßkörper weist insbesondere eine Masse auf, welche im Betrieb der Lithotripsievorrichtung oszilliert, wodurch sich der
Stoßkörper entlang seiner Längsrichtung und/oder einer
Aufschlagrichtung hin und herbewegt. Prinzipiell kann der
Stoßkörper jegliche Form aufweisen und muss nicht zwingend rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Bevorzugt weist der
Stoßkörper in der Aufschlagsrichtung seine größte Längsabmessung auf. Anstelle eines länglichen Körpers kann der Stoßkörper beispielsweise aber auch als Kugel in einem länglichen Käfig ausgebildet sein, sodass nur ein begrenzter Kontaktpunkt beim Aufschlagen auf die
Anregungsfläche wirksam ist. Ebenso kann der Stoßkörper beispielsweise in Aufschlagsrichtung konisch zulaufend sein, sodass aufgrund der geringeren Oberfläche der konischen Spitze des Stoßkörpers eine höhere
Flächenpressung beim Aufschlagen vorliegt.
[25]Neben der Form sind auch die Masse und die Größe des
Stoßkörpers frei wählbar. Diese Eigenschaften hängen auch von der Anordnung des Stoßkörpers innerhalb der Lithotripsievorrichtung ab. Ist der Stoßkörper beispielsweise am Horn angeordnet, so kann es vorteilhaft sein, dass der Stoßkörper kleiner als der Durchmesser des
Horns ist und insbesondere eine Masse von einem Zehntel der
Hornmasse aufweist. Ist dagegen der Stoßkörper sowohl an der Sonotrode und am Horn, beispielsweise an deren Übergangsbereich, angeordnet, so stellen die Sonotrode und das Horn eine große effektive Masse dar und die Schlagmasse des Stoßkörpers kann optimalerweise der Masse des Horns entsprechen. Allgemein ist hierbei zu berücksichtigen, dass die Masse des Stoßkörpers nicht zu groß gewählt werden sollte, da aufgrund des Zusammenwirkens der Masse des
Stoßkörpers und des elastischen Elementes als Feder die
Bewegung und somit das Aufschlagen des Stoßkörpers relativ träge wird.
[26]Ein „elastisches Element" ist ein Bauteil, welches sich bei Betrieb der Lithotripsievorrichtung elastisch verformen lässt. Die elastische Verformung des elastischen
Elementes ist insbesondere eine Biegung, Torsion, Dehnung und/oder Stauchung. Das elastische Element wird insbesondere in Aufschlagrichtung zusammengedrückt und/oder ausgedehnt. Bei einem elastischen Element kann sich insbesondere um eine Feder handeln. Ein elastisches Element ist beispielsweise eine Schraubenfeder, welche einen in
Schraubenform gewickelten Draht aus Metall und/oder
Kunststoff aufweist. Das elastische Element kann eine
Schraubenzug und -druckfeder sein. Bei einem elastischen
Element kann es sich jedoch auch um einen elastischen
Kunststoffkörper frei von einer Schraubenform handeln.
Beispielsweise ist das elastische Element als Zylinder aus federelastischem Kunststoff, beispielsweise einem
Elastomer, ausgebildet. Bevorzugt ist das elastische
Element derart stabil ausgebildet, dass dieses die Masse des Stoßkörpers führt. Die Feder kann mit einem Ende und/oder einer Fläche des Stoßkörpers in jeglicher Art verbunden sein, und somit durch eine formschlüssige, kraftschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung.
Beispielsweise weist der Stoßkörper eine Vertiefung auf, in welche die Feder eingreift. Bei der Vertiefung kann es sich beispielsweise um eine spiralförmige Nut in dem Stoßkörper handeln, in welche die Windung der Feder eingreift.
[27]Die „Elastizitätsspannung" charakterisiert insbesondere eine Eigenschaft des elastischen Elementes, unter Krafteinwirkung seine Form zu verändern und beim
Wegfall der einwirkenden Kraft in seine Ursprungsform zurückzukehren. Bei der Elastizitätsspannung handelt es sich insbesondere um eine Federspannung (auch
Federsteifigkeit genannt), welche das Verhältnis der auf das elastische Element als Feder wirkenden Kraft zur dadurch bewirkten Auslenkung der Feder angibt.
[28]Das elastische Element ist an seinem Ende ausgerichtet in Aufschlagsrichtung mit dem Stoßkörper verbunden und an seinem gegenüberliegenden Ende insbesondere durch ein
Begrenzungselement eingespannt. Bei dem Begrenzungselement kann es sich beispielsweise um eine Wand einer Halterung oder des Horns handeln. Bei einem Begrenzungselement kann es sich auch um ein Aufnahmeelement handeln. Ein
Aufnahmeelement kann beispielsweise ein Hohlzylinder sein, in welchem das Ende eines stab- und/oder schraubenförmigen elastischen Elementes aufgenommen und dadurch sowohl geführt als auch eingespannt wird, wobei das Ende des elastischen Elementes entgegen der Aufschlagsrichtung gegen eine Stirnwand des Hohlzylinders oder eine Wand einer
Halterung oder des Horns stößt.
[29] Somit bildet der Stoßkörper mit dem verbundenen elastischen Element ein Masse-Feder-System aus, bei dem der federnd gelagerte Stoßkörper mechanische Schwingungen angeregt durch die Schwingungsanregungseinrichtung ausführen kann. Je nach einzustellenden Eigenschaften dieses Masse-Feder-Systems weist der Stoßkörper und das elastische Material unterschiedliche Materialien auf, wobei für einen richtungsgenauen Aufschlag des Stoßkörpers auf die Anregungsfläche sowohl eine relativ hohe Festigkeit als auch hohe Elastizität der Feder gefordert ist.
Beispielsweise kann der Stoßkörper und/oder das elastische Element Edelstahl, Titan und/oder amorphes metallisches
Glas aufweisen. Amorphes metallisches Glas und insbesondere massives metallisches Glas sind insbesondere härter als ihre kristallinen Metallverbindungen und weisen eine hohe
Festigkeit auf. Zudem sind geringe Verformungen im einstelligen Prozentbereich rein elastisch, sodass die aufgenommene Energie nicht als Verformungsenergie verloren geht, sondern beim Zurückfedern des metallischen Glases wieder vollständig abgegeben wird.
[30]Unter einer „mechanischen Stoßanregung" wird insbesondere verstanden, dass die Sonotrode durch
Aufschlagen des Stoßkörpers zu einer Schwingung angeregt wird. Bei der mechanischen Stoßanregung handelt es sich insbesondere um eine diskontinuierliche, intermittierende und/oder oszillierende Stoßwelle und/oder Schockwelle. Die
Schwingung angeregt durch die mechanische Stoßanregung weist insbesondere eine größere Intensität und/oder
Amplitude und/oder eine sich zeitlich verändernde
Wellenlänge gegenüber der Schwingungsanregung mittels der
Schwingungsanregungseinrichtung auf. Durch das schräge
Aufschlagen des mindestens einen Stoßkörpers auf die
Anregungsfläche und somit die mechanische Stoßanregung wird insbesondere eine radiale Schwingung der Sonotrode angeregt. Unter einer „radialen Schwingung" wird insbesondere eine Schwingung in Richtung des Radius der
Sonotrode verstanden. Eine radiale Schwingung kann auch strahlenförmig vom Mittelpunkt und somit der
Längsmittelachse der Sonotrode nach außen gerichtet sein. [31]Eine „Anregungsfläche" ist insbesondere eine Fläche und somit ein Gebiet oder ein Bereich, welcher sich über eine Länge und eine Breite erstreckt. Die Anregungsfläche ist insbesondere die Fläche eines Elementes, Bauteils und/oder Baugruppe der Lithotripsievorrichtung, auf welche ein Stoßkörper oder mehrere Stoßkörper aufschlagen. Die
Anregungsfläche liegt in der Richtung der Längsmittelachse der Sonotrode insbesondere nicht innerhalb eines
Querschnittes der Sonotrode. Die Anregungsfläche ist insbesondere nicht koaxial zur Sonotrode angeordnet. Die
Anregungsfläche kann insbesondere eine größere Fläche aufweisen als die Aufschlagsfläche und somit der
Kontaktpunkt und/oder bereich eines Stoßkörpers oder mehrerer Stoßkörper. Die Anregungsfläche ist insbesondere in Richtung der Längsmittelachse der Sonotrode nicht fest eingebaut. Bevorzugt liegt die Anregungsfläche und/oder ein
Element oder Bauteil mit der Anregungsfläche überwiegend mit einer freien Oberfläche vor und ist beispielsweise nur an einer Seite direkt oder indirekt mit der Sonotrode und/oder dem Horn verbunden. Die Anregungsfläche ist insbesondere selbst schwingungsanregbar. Die
Anregungsfläche weist insbesondere eine spezielle Form,
Materialverengungen und/oder Ausschnitte auf.
[32] In einer weiteren Ausführungsform weist die
Lithotripsievorrichtung einen zweiten Stoßkörper, einen dritten Stoßkörper, einen vierten Stoßkörper und/oder weitere Stoßkörper auf, wobei an einem Ende jedes
Stoßkörpers ein jeweiliges eingespanntes elastisches
Element angeordnet ist und der jeweilige Stoßkörper schräg mit seinem freien Ende auf die erste Anregungsfläche aufschlagbar ist.
[33]Dadurch, dass ein Stoßkörper nicht koaxial zur
Längsmittelachse der Sonotrode angeordnet ist, sondern schräg auf die Anregungsfläche aufschlägt, können in einfacher Weise mehrere Stoßkörper so angeordnet werden, dass diese schräg auf die erste Anregungsfläche aufschlagen. Somit können beispielsweise mehrere Stoßkörper schräg radial umlaufend und/oder gleichmäßig beabstandet frei um die Sonotrode angeordnet sein.
[34]Bei einem zweiten, dritten, vierten und/oder weiteren
Stoßkörpern handelt es sich in seiner Funktion um den oben definierten Stoßkörper, jedoch können die Stoßkörper jeweils gleiche oder unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Somit können unterschiedliche große
Schlagmassen, unterschiedliche Formen und/oder Materialien bei den einzelnen Stoßkörpern ausgebildet sein und dadurch die radiale Schwingung der Sonotrode spezifisch beeinflusst werden. Folglich können die Stoßkörper insbesondere unterschiedliche Anschlagsrichtungen, Aufschlagskräfte und/oder Schlagfrequenzen aufweisen.
[35]Um eine unterschiedliche Oszillation des jeweiligen
Feder-Masse-Systems, unterschiedliche Aufschlagsrichtungen und/oder eine gleichmäßige oder ungleichmäßige Verteilung der Aufschlagsflächen um die Längsmittelachse der Sonotrode und/oder des Horns zu nutzen, weist die Lithotripsievorrichtung eine zweite Anregungsfläche, eine dritten Anregungsfläche und/oder weitere Anregungsflächen auf, sodass der zweite Stoßkörper, der dritte Stoßkörper, der vierte Stoßkörper und/oder die weiteren Stoßkörper auf die zweite Anregungsfläche, die dritte Anregungsfläche und/oder die weiteren Anregungsflächen schräg auftreffbar ist oder sind.
[36]Prinzipiell ist herauszustellen, dass jeweils nur ein einziger Stoßkörper auf eine Anregungsfläche auftreffen kann oder eine beliebige Anzahl von Stoßkörpern auf eine
Anregungsfläche einwirkt. Somit kann sowohl die Anzahl der einwirkenden Stoßkörper auf jede Anregungsfläche als auch die Anzahl der Anregungsflächen frei gewählt werden. Auch können die mehreren Anregungsflächen unterschiedliche
Segmente einer gesamten Schlagfläche und/oder eines
Bauteils, beispielsweise an einem Aufschlagkörper, ausbilden. Ebenso können die einzelnen Anregungsflächen jeweils einstückig direkt oder indirekt mit der Sonotrode und/oder dem Horn verbunden sein. Vor allem können die mehreren Anregungsflächen unterschiedlich bei
Schwingungsanregung, insbesondere bei einer
Ultraschallschwingungsanregung, schwingen und somit in unterschiedlicher Weise und Stärke das Masse-Feder-System des Stoßkörpers verbunden mit dem elastischen Element repulsieren.
[37] In einer weiteren Ausführungsform der Lithotripsievorrichtung ist oder sind die erste
Anregungsfläche, die jeweilige Anregungsfläche und/oder die
Anregungsflächen schräg zur Längsmittelachse der Sonotrode und zu der Querachse der Sonotrode angeordnet oder gebogen ausgebildet. [38]Durch diese Schrägstellung der jeweiligen
Anregungsfläche zur Längsmittelachse der Sonotrode und/oder eine gebogene Ausführung der jeweiligen Anregungsfläche wird die radiale Schwingung der Sonotrode beim Auftreffen des jeweiligen Stoßkörpers vergrößert. Durch diese
Schrägstellung der jeweiligen Anregungsfläche trifft der
Stoßkörper mit seinem freien Ende aus der schrägen
Aufprallrichtung flächig und nicht nur mit einer seiner
Kanten auf die Anregungsfläche auf. Somit kann sowohl durch die schräge Aufprallrichtung des jeweiligen Stoßkörpers als auch durch die Schrägstellung der jeweiligen
Anregungsfläche der Grad der radialen Anregung der
Sonotrode spezifisch beeinflusst und definiert eingestellt werden.
[39]Bei einer gebogenen Ausführung der Anregungsfläche oder Anregungsflächen kann ebenso eine unterschiedlich stark ausgeprägt Biegung oder eine gleiche Biegung ausgebildet sein. Bevorzugt weist die Anregungsfläche oder weisen die Anregungsflächen eine konvexe Oberfläche entgegen der Aufschlagsrichtung auf. Somit ist die
Anregungsfläche oder sind die Anregungsflächen insbesondere in Richtung zum distalen Ende der Sonotrode nach innen gewölbt.
[40]Um eine definierte Ausrichtung der jeweiligen
Anregungsfläche und/oder gleiche oder unterschiedliche
Schrägstellungen der Anregungsflächen zu realisieren, weisen die erste Anregungsfläche, die jeweilige
Anregungsfläche und/oder die Anregungsflächen einen gleichen Winkel oder einen unterschiedlichen Winkel zur
Längsmittelachse der Sonotrode auf.
[41] In einer weiteren Ausführungsform weisen die erste
Anregungsfläche, die jeweilige Anregungsfläche und/oder die
Anregungsflächen eine gleiche Materialdicke und/oder eine unterschiedliche Materialdicke in Längsrichtung auf.
[42]Durch die Wahl der jeweiligen Materialdicke in
Längsrichtung der Sonotrode und/oder des jeweiligen
Stoßkörpers kann das Schwingungsverhalten jeder
Anregungsfläche gezielt beeinflusst werden und/oder unterschiedlich ausgestaltet sein. Somit kann jede
Anregungsfläche in mehrere Abschnitte unterteilt sein, die eine unterschiedliche und/oder in sich inhomogene Dicke aufweisen. Ebenso können die mehreren Anregungsflächen zueinander unterschiedliche Dicken und/oder inhomogene
Dickenverläufe über die jeweilige Fläche in Richtung der
Längsrichtung der Sonotrode und/oder der Längsrichtung des jeweiligen Stoßkörpers aufweisen.
[43]Um ein Schwingen der jeweiligen Anregungsfläche in einer vorgegebenen Frequenz beim Aufschlag des jeweiligen
Stoßkörpers zu erzielen, ist oder sind die Anregungsfläche, die jeweilige Anregungsfläche und/oder die Anregungsflächen als Biegeschwinger ausgebildet.
[44] Somit fungiert die jeweilige Anregungsfläche als
Stimmgabel. Dazu kann die jeweilige Anregungsfläche beispielsweise entsprechende Materialverengungen und/oder
Ausschnitte aufweisen. [45]Ein „Biegeschwinger" ist insbesondere ein zu einer harmonischen Schwingung fähiges Feder-Masse-System. Die jeweilige Anregungsfläche ist insbesondere in Form eines
Biegeschwingers ausgebildet. Bei einseitiger direkter oder indirekter Verbindung der jeweiligen Anregungsfläche um die
Sonotrode und/oder das Horn bestimmen insbesondere die längs der radialen Richtung der Anregungsfläche verteilten
Biegemomente und Massen die Eigenfrequenz der
Anregungsfläche als Biegeschwinger. Damit kann die jeweilige Anregungsfläche als Stimmgabel ausgebildet sein.
Insbesondere bei einem Aufschlagkörper mit mehreren als
Biegeschwinger ausgebildeten Anregungsflächen können hierbei die Anregungsflächen beim Aufschlagen des jeweiligen Stoßkörpers gegensinnig und/oder in unterschiedliche Richtungen schwingen. Somit sind die mehreren Anregungsflächen insbesondere jeweils derart geformt, dass diese wie eine Stimmgabel schwingen und dadurch eine bestimmte Frequenz induzieren können.
[46] In einer weiteren Ausführungsform der Lithotripsievorrichtung ist oder sind die Anregungsfläche, die jeweilige Anregungsfläche und/oder die Anregungsflächen an der Sonotrode angeordnet oder einstückig mit der
Sonotrode verbunden.
[47]Bei der Anordnung der jeweiligen Anregungsfläche an der Sonotrode und/oder auch dem Horn sind die
Anregungsflächen einzeln oder gemeinsam insbesondere lösbar mit der Sonotrode und/oder dem Horn verbunden. Unter
„einstückig" wird verstanden, dass die jeweilige
Anregungsfläche fest und somit nicht lösbar mit der Sonotrode und/oder dem Horn verbindbar ist. Vorteilhaft wird darunter verstanden, dass die jeweilige
Anregungsfläche und die Sonotrode und/oder das Horn aus einem Stück geformt sind und/oder zusammen verbunden hergestellt sind.
[48]Um die radiale Schwingung der Sonotrode gezielt entlang ihres Umfanges zu beeinflussen, weist oder weisen die jeweilige Längsrichtung des ersten Stoßkörpers, des jeweiligen Stoßkörpers und/oder der Stoßkörper einen gleichen Winkel und/oder einen unterschiedlichen Winkel zur
Längsmittelachse der Sonotrode auf.
[49]Durch die unterschiedlichen oder gleichen Winkel und somit Schrägstellungen der jeweiligen Stoßkörper kann somit ein gleichmäßiger Bohreffekt um die Sonotrodenspitze und/oder gezielt ein ungleichmäßiger Bohreffekt um den
Umfang der Sonotrodenspitze eingestellt werden.
[50] In einer weiteren Ausführungsform der Lithotripsievorrichtung weist oder weisen der erste
Stoßkörper, der jeweilige Stoßkörper und/oder die
Stoßkörper eine gleiche Masse und/oder eine unterschiedliche Masse auf.
[51]Dadurch kann sowohl eine unterschiedliche Trägheit des
Masse-Feder-Systems des Stoßkörpers mit dem jeweils verbundenen elastischen Element als auch eine Stärke des
Aufschlags auf die jeweilige Anregungsfläche eingestellt werden. [52]Um die Anregung der oszillierenden Hin- und
Herbewegung des jeweiligen Stoßkörpers in
Aufschlagsrichtung und entgegen der Aufschlagsrichtung gezielt einzustellen, weist oder weisen das eingespannte elastische Element, die jeweiligen eingespannten elastischen Elemente und/oder die eingespannten elastischen
Elemente eine gleiche Elastizitätsspannung und/oder eine unterschiedliche Elastizitätsspannung auf.
[53]Durch Variation der vorgenannten Parameter und
Eigenschaften der jeweiligen Stoßkörper, der jeweiligen
Anregungsflächen und/oder der jeweiligen eingespannten elastischen Elemente kann in vielfältiger Weise die mechanische Stoßanregung und somit die radiale Schwingung der Sonotrode beeinflusst werden. Da in der Lithotripsievorrichtung mehrere Schlagmassen und
Federkombinationen realisierbar sind, können diese vielfältig variiert werden, um ein bevorzugtes Schlagbild zu erreichen. Somit können beispielsweise gezielt die
Massen der Schlagkörper, die Federeigenschaften der elastischen Elemente und/oder deren Vorspannung sowie die
Schrägstellung und/oder das Schwingungsverhalten der
Anregungsflächen variiert werden. Somit kann insgesamt eine definierte, intensive radiale Schwingung der Sonotrode bewirkt werden.
[54] In einer weiteren Ausführungsform der Lithotripsievorrichtung weisen die
Schwingungsanregungseinrichtung einen
Ultraschallschwingungsanreger und/oder die Lithotripsievorrichtung ein Horn mit einem distalen Ende und einem proximalen Ende auf, wobei die Sonotrode an dem distalen Ende oder dem proximalen Ende des Horns verbindbar ist und der Ultraschallschwingungsanreger elektrisch mit einem zugeordneten Ultraschallgenerator verbindbar ist, sodass die Sonotrode mittels des
Ultraschallschwingungsanregers zu einer longitudinalen
Schwingung anregbar ist.
[55]Neben der üblicherweise kontinuierlichen, longitudinalen Schwingungsanregung der Sonotrode mittels
Ultraschall wird zudem mittels des
Ultraschallschwingungsanregers das jeweilige Masse-Feder
System aus Stoßkörper und elastischem Element und die jeweilige Anregungsfläche zum Schwingen angeregt. Dadurch, dass der Stoßkörper durch die Feder schräg auf die mit
Ultraschall schwingende Anregungsfläche gedrückt wird, wird mittels der Ultraschallschwingung der Anregungsfläche direkt der Stoßkörper repulsiert und die Feder gespannt.
[56]Folglich erfolgt aufgrund der beiden Anregungen der
Anregungsfläche und des Stoßkörpers durch die erzeugte
Ultraschallschwingung eine oszillierende Hin und
Herbewegung des Feder-Masse-Systems und eine verbesserte
Repulsation ermöglicht.
[57]Um eine Anregungsfläche oder mehrere Anregungsflächen gezielt an einer Sonotrode und/oder dem Horn anzuordnen, weist die Lithotripsievorrichtung mindestens einen
Aufschlagkörper auf, wobei der mindestens eine
Aufschlagkörper die Anregungsfläche, die jeweilige Anregungsfläche und/oder die Anregungsflächen aufweist und mit der Sonotrode und/oder dem Horn verbindbar ist.
[58]Damit kann der Aufschlagkörper an einer definierten
Position in Richtung der Längsmittelachse an der Sonotrode und/oder dem Horn angeordnet werden. Zudem kann mit dem
Aufschlagkörper auch eine bestehende Sonotrode und/oder ein
Horn nachgerüstet werden.
[59]Unter einem „Aufschlagkörper" wird insbesondere ein
Körper, ein Bauteil und/oder eine Bauteilgruppe verstanden, welcher oder welche mindestens eine Anregungsfläche oder mehrere Anregungsflächen aufweist. Der Aufschlagkörper weist insbesondere ein Verbindungselement zum direkten oder indirekten Verbinden mit der Sonotrode und/oder dem Horn auf. Selbstverständlich können auch mehrere Aufschlagkörper an der Sonotrode und/oder dem Horn angeordnet sein. Ein Aufschlagkörper kann auch am Übergang zwischen dem
Sonotrodenkopf und dem distalen Ende des Horns angeordnet sein und somit mit beiden verbunden sein.
[60]Um den Aufschlagkörper um die Außenoberfläche und somit entlang des Außendurchmessers der Sonotrode und/oder des Horns anzuordnen, weist der mindestens eine
Aufschlagkörper in einer Richtung der Längsmittelachse der
Sonotrode ein durchgehendes Loch zum Aufschieben auf die
Sonotrode und/oder das Horn auf.
[61]Damit kann der Aufschlagkörper mit dem durchgehenden
Loch in einfacher Weise bei einer bestehenden Sonotrode und/oder einem bestehenden Horn nachgerüstet werden. [62]Prinzipiell ist herauszustellen, dass das durchgehende
Loch mittig zum Querschnitt des Aufschlagkörpers angeordnet sein kann, jedoch auch außermittig durch den
Aufschlagkörper durchgeführt sein kann.
[63]Um die radiale Schwingung der Sonotrode lokal einzustellen und/oder zu verstärken und/oder zusätzlich einen Aufschlagkörper am Horn anzuordnen, weist die Lithotripsievorrichtung einen zweiten Aufschlagkörper und/oder weitere Aufschlagkörper mit jeweils einem zugeordneten Stoßkörper mit einem eingespannten elastischen
Element und/oder mit mehreren zugeordneten Stoßkörpern mit jeweils einem eingespannten elastischen Element auf.
[64]Hierbei können ein Aufschlagkörper an der Sonotrode und ein Aufschlagkörper an dem Horn unterschiedlich ausgestaltet sein. Bevorzugt kann der Aufschlagkörper auch an einem rückwärts ausgerichteten Horn angeordnet sein, welches sich entgegen der üblichen Ausgestaltungsweise in proximaler Richtung verjüngt, wobei die vom Horn übertragenen Schwingungen an einer proximalen
Anschlagsfläche reflektiert und auf das proximale Ende der
Sonotrode übertragen werden. In diesem Fall wird eine radiale Schwingung des proximalen Endes der Sonotrode induziert, welche entlang der Längsmittelachse der
Sonotrode bis zur distalen Spitze der Sonotrode weitergeleitet wird.
[65] In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die
Aufgabe gelöst durch einen Stoßkörper zur mechanischen
Stoßanregung einer Sonotrode, wobei der Stoßkörper eine Längsrichtung, ein proximales Ende und ein distales Ende aufweist und mit seinem proximalen Ende oder mit seinem distalen Ende mit einem einspannbaren elastischen Element verbunden ist, sodass der Stoßkörper ein freies Ende aufweist, wobei der Stoßkörper und das einspannbare elastische Element derart ausgebildet sind, dass der
Stoßkörper mittels einer Schwingungsanregungseinrichtung durch eine Ultraschallschwingung zum Schwingen anregbar ist, sodass das freie Ende des Stoßkörpers schräg gegen eine erste Anregungsfläche zur mechanischen Stoßanregung der Sonotrode schlagbar ist.
[66]Vorteilhaft kann der Stoßkörper als Masse derart ausgebildet sein, dass die Ultraschallschwingung eine
Harmonische des Masse-Feder-Systems ist. Auch kann der
Wirkungsgrad dadurch erhöht werden, dass das Masse-Feder-
System eine Eigenschwingung und/oder Eigenfrequenz aufweist, welche mit einer Eigenfrequenz, insbesondere einer niedrigen Eigenfrequenz, des Ultraschall-Systems übereinstimmt .
[67] In einem zusätzlichen Aspekt der Erfindung wird die
Aufgabe gelöst durch einen Nachrüstsatz zum Nachrüsten einer bestehenden Lithotripsievorrichtung, wobei die bestehende Lithotripsievorrichtung eine Sonotrode und/oder ein Horn aufweist, wobei der Nachrüstsatz mindestens einen
Aufschlagkörper mit einer Anregungsfläche oder mehreren
Anregungsflächen und mindestens einen Stoßkörper verbunden mit einem einspannbaren elastischen Element an seinem einen
Ende oder mehrere Stoßkörper jeweils verbunden mit einem einspannbaren elastischen Element an einem Ende des jeweiligen Stoßkörpers aufweist, und der Aufschlagkörper mindestens einen Adapter zum mechanischen Verbinden mit der
Sonotrode und/oder dem Horn aufweist, sodass eine zuvor beschriebene Lithotripsievorrichtung ausbildbar ist.
[68]Es ist besonders vorteilhaft, dass mittels des
Nachrüstsatzes auch bereits im Markt befindliche Sonotroden und/oder Lithotripsievorrichtungen nachrüstbar sind, um gezielt eine radiale Schwingung der Sonotrode anzuregen.
Hierbei kann ebenso eine Aufnahme und/oder Halterung des elastischen Elementes am gegenüberliegenden Ende zum
Stoßkörper nachgerüstet werden. Bevorzugt weist der
Nachrüstsatz mehrere Adapter auf, damit der jeweilige
Aufschlagkörper mit unterschiedlichen Sonotroden und/oder
Hörnern, insbesondere mit deren unterschiedlichen
Außendurchmessern, verbunden werden kann.
[69] In einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Lithotripsievorrichtung, wobei die Lithotripsievorrichtung eine Sonotrode, mindestens einen Stoßkörper zur mechanischen Stoßanregung der Sonotrode, mindestens eine Anregungsfläche und eine
Schwingungsanregungseinrichtung zur Schwingungsanregung der
Sonotrode und des mindestens einen Stoßkörpers aufweist, wobei der mindestens eine Stoßkörper mit seinem einen Ende mit einem eingespannten elastischen Element verbunden und mit seinem freien Ende auf die erste Anregungsfläche gerichtet ist, und der mindestens eine Stoßkörper mit seiner Längsrichtung abweichend zu einer Längsmittelachse der Sonotrode und abweichend zu einer Querachse der
Sonotrode angeordnet ist, mit folgenden Schritten: - Anregen einer ersten Schwingung, insbesondere einer longitudinalen Schwingung, der Sonotrode mittels der
Schwingungsanregungseinrichtung, - Anregen einer Schwingung des mindestens einen
Stoßkörpers mittels der Schwingungsanregungseinrichtung und Bewegen des freien Endes des mindestens einen
Stoßkörpers gegen die erste Anregungsfläche mittels des elastischen Elementes, und - Anregen einer radialen Schwingung der Sonotrode durch
Aufschlagen des freien Endes des mindestens einen
Stoßkörpers auf die erste Anregungsfläche.
[70]Prinzipiell können diese Verfahrensschritte in beliebiger Reihenfolge gleichzeitig oder alternierend durchgeführt und/oder wiederholt werden. Bei gleichzeitiger
Durchführung der Verfahrensschritte liegt ein
Kombinationsbetrieb und eine duale Wirkung mittels der kontinuierlichen Schwingungsanregung mittels der
Schwingungsanregungseinrichtung und der radialen Schwingung der Sonotrode mittels der mechanischen Stoßanregung vor.
[71] Somit kann der Anwender mittels des Verfahrens sehr einfach und gezielt neben einer bevorzugt longitudinalen
Schwingung der Sonotrode eine radiale Schwingung induzieren und nutzen. Prinzipiell sei herausgestellt, dass die beanspruchten Verfahrensschritte das Betreiben und Erzeigen von zwei unterschiedlichen Schwingungsformen innerhalb einer Lithotripsievorrichtung betreffen und das Verfahren zum Betreiben der Lithotripsievorrichtung keinen
Behandlungsschritt aufweist und somit nicht ein Behandlungsverfahren darstellt. Das Verfahren kann insbesondere auch zum Probebetrieb verwendet werden.
[72]Optional findet als weiterer Verfahrensschritt gleichzeitig oder ergänzend ein Anregen einer Schwingung der Anregungsfläche statt. Dadurch wird nach Aufschlagen des freien Endes des mindestens einen Stoßkörpers der
Stoßkörper verstärkt repulsiert und die Feder besser gespannt.
[73] Im Weiteren wird die Erfindung anhand von
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine stark schematische dreidimensionale
Darstellung eines konventionellen
Lithotripsiesystems mit einer Lithotripsievorrichtung und einem
Ultraschallgenerator und einem Versorgungs und Steuergerät,
Figur 2 eine stark schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen, nachgerüsteten Lithotripsievorrichtung mit einem Adapterstück und zwei Schlagmassen an einer Sonotrode,
Figur 3 eine stark schematische Darstellung einer Lithotripsievorrichtung mit einer Alternative des Adapterstückes ausgebildet als
Biegeschwingen, Figur 4 eine schematische Darstellung der Draufsicht auf das Adapterstück aus Figur 3 in einer Übertragungsrichtung,
Figur 5 eine stark schematische Darstellung einer
Alternative der Lithotripsievorrichtung mit einem rückwärts gerichteten Horn und einer
Alternative des Adapterstückes angeordnet um das Horn, und
Figur 6 eine schematische Darstellung von
Verfahrensschritten eines Verfahrens zum
Betreiben einer Lithotripsievorrichtung.
[74]Ein konventionelles Lithotripsiesystem 100 weist eine
Lithotripsievorrichtung 101, einen Ultraschallgenerator 121 und ein Versorgungs und Steuergerät 129 auf. Die
Lithotripsievorrichtung 101 weist einen Ultraschallwandler
103 zum Erzeugen einer Ultraschallschwingung und eine
Handhabe 119 auf. Distalseitig ist an dem
Ultraschallwandler 103 ein sich verjüngendes Horn 105 in einer Übertragungsrichtung 165 angeordnet. In das Horn 105 ist eine Sonotrode 107 an ihrem proximalen Ende 109 eingeschraubt. Die Lithotripsievorrichtung 101 ist als intrakorporaler Lithotripter ausgebildet, wobei ein distales Ende 111 der Sonotrode 107 zum direkten Einwirken auf und Zertrümmern von Körpersteinen dient. Der
Ultraschallwandler 103 dient zur Anregung der Sonotrode 107 mit einer kontinuierlichen Ultraschallschwingung, wobei die
Ultraschallwellen vom Ultraschallwandler 103 mittels des
Horns 105 auf den Sonotrodenkopf am proximalen Ende 109 der Sonotrode 107 übertragen und von der Sonotrode 107 weiter zu ihrem distalen Ende 111 geleitet werden. Der
Ultraschallwandler 103 ist mittels eines Verbindungskabels
123 elektrisch mit dem Ultraschallgenerator 121 verbunden.
Des Weiteren ist die Lithotripsievorrichtung 101 mit zwei
Schläuchen 127 zur Medienversorgung und/oder zum Spülen verbunden (Figur 1).
[75]Die in Figur 1 gezeigte konventionelle Lithotripsievorrichtung ist mittels eines Adapterstückes
133 und zweier Feder-Masse-Systemen bestehend jeweils aus einer ersten Schlagmasse 153 und einer ersten Feder 157 und einer zweiten Schlagmasse 155 und einer zweiten Feder 159 nachgerüstet worden. Dazu ist das Adapterstück 133 proximalseitig in das Horn 105 eingeschoben und eingeschraubt worden. Die Sonotrode 107 ist als langes Rohr ausgebildet und ein proximaler Abschnitt der Sonotrode 107 ist durchgängig entlang einer Längsmittelachse 117 der
Sonotrode 107 in dem Adapterstück 133 innenliegend aufgenommen, sodass das proximale Ende 109 der Sonotrode
107 am Horn 105 anliegt.
[76]Das Adapterstück 133 weist proximalseitig eine rotationssymmetrische, schräggestellte gebogene Fläche mit einer ersten Aufschlagsfläche 135 für die erste Schlagmasse
153 in einer ersten Aufschlagsrichtung 161 und eine zweite
Aufschlagsfläche 137 für die zweite Schlagmasse 155 in einer zweiten Aufschlagrichtung 163 auf. Die erste
Schlagmasse 153 und die zweite Schlagmasse 155 greifen proximalseitig jeweils in Windungen der ersten Feder 157 und der zweiten Feder 159 ein und bilden eine feste Verbindung aus. Das jeweilige proximalseitige Ende der ersten Feder 157 und der zweiten Feder 159 sind in entsprechende in Figur 2 nicht gezeigte Aufnahmen aufgenommen und in ihrer Ausdehnung begrenzt, wobei die nicht gezeigten Aufnahmen an einem Aufsatz 151 auf dem Horn
105 befestigt sind. Distalseitig ist das Horn 105 von einer
Halterung 131 umfasst, welche auch das anliegende
Adapterstück 133 umgibt, wodurch die Reinigbarkeit verbessert wird.
[77]Mit der in Figur 2 gezeigten erfindungsgemäßen, nachgerüsteten Lithotripsievorrichtung 101 werden folgende
Arbeitsgänge durchgeführt:
[78] In einem Verfahren 301 (Figur 6) zum Betreiben der Lithotripsievorrichtung 101 erfolgt ein Anregen 303 einer ersten longitudinalen Schwingung der Sonotrode 107 mittels eines Ultraschallwandlers 103 (wie zu Figur 1 beschrieben), in dem der Ultraschallgenerator 121 den Ultraschallwandler
103 mit einer Spannung beaufschlagt. Aufgrund einer
Verformung von Piezoelementen innerhalb des
Ultraschallwandlers 103 wird eine Ultraschallschwingung induziert, wodurch das Anregen 303 der ersten longitudinalen Schwingung der Sonotrode 107 erfolgt.
Gleichzeitig erfolgt durch die erzeugte
Ultraschallschwingung ein Anregen 305 einer Schwingung der ersten Schlagmasse 153 und der zweiten Schlagmasse 155 und ein Bewegen des jeweiligen distalen Endes der ersten
Schlagmasse 153 und der zweiten Schlagmasse 155 in der ersten Aufschlagsrichtung 161 und der zweiten
Aufschlagsrichtung 163 gegen die erste Aufschlagsfläche 135 und die zweite Aufschlagsfläche 137 (Figur 2 zeigt den
Zustand beim Aufschlagen). Durch das schräge Aufschlagen der ersten Schlagmasse 153 und der zweiten Schlagmasse 155 auf die gebogenen ersten und zweiten Aufschlagsflächen 135,
137 erfolgt ein Anregen 307 einer radialen Schwingung der
Sonotrode 107, wodurch an dem distalen Ende 111 der
Sonotrodenspitze ein Bohreffekt in radialer Richtung zusätzlich zu dem Eindringen der Sonotrodenspitze in axialer Richtung nutzbar ist.
[79]Aufgrund der Form des Adapterstückes 133 mit der ersten Aufschlagsfläche 135 und der zweiten
Aufschlagsfläche 137 mit deren Biegung werden ebenfalls diese Aufschlagsflächen 135 und 137 mittels der
Ultraschallschwingung des Ultraschallwandlers 103 selbst zur Schwingung angeregt und repulsieren dadurch die erste
Schlagmasse 153 und die zweite Schlagmasse 155 entgegen der ersten Aufschlagsrichtung 161 und der zweiten
Aufschlagsrichtung 163, wodurch die erste Feder 157 und die zweite Feder 159 wieder gespannt werden und die Vorgänge sich wiederholen.
[80] In einer Alternative der Lithotripsievorrichtung 101 ist ein alternatives Adapterstück 133 als Biegeschwinger ausgebildet und am Übergang zwischen einer Sonotrode 107 und einem Horn 105 angeordnet. Das Adapterstück 133 weist ein Loch 149 auf, welches mittig um die Längsmittelachse
117 der Sonotrode 107 außen um die Sonotrode 107 und anliegend an das Horn 107 angeordnet ist. Das Adapterstück
133 weist eine erste Aufschlagsfläche 135 mit einem ersten
Aufschlagspunkt 141, eine zweite Aufschlagsfläche 137 mit einem zweiten Aufschlagspunkt 143 und eine dritte
Aufschlagsfläche 139 mit einem dritten Aufschlagspunkt 145 auf. Radial nach außen weist jede Aufschlagsfläche 135, 137 und 139 eine Verengung 177 mit einer geringeren
Materialdicke in einer Übertragungsrichtung 165 auf und erweitert anschließend seine jeweilige Form. Dadurch ist jede der Aufschlagsflächen 135, 137 und 139 als
Biegeschwinger und somit als Stimmgabel mit einer spezifischen Frequenz ausgelegt. Drei zugehörige nicht in
Figur 3 gezeigte Schlagmassen mit jeweiligen Federn sind, wie zur Figur 2 beschrieben, an entsprechenden Aufnahmen am
Horn 105 gehalten, eingespannt und schlagen jeweils schräg in einer ersten Aufschlagrichtung 161 und einer zweiten
Aufschlagrichtung 163 (die dritte Aufschlagrichtung ist in der Figur 3 nicht sichtbar) auf die jeweiligen
Aufschlagspunkte 141, 143 und 145 auf. Aufgrund der ungleichmäßigen Anordnung der Aufschlagspunkte 141, 143 und
145 an dem Adapterstück 133 und aufgrund der ungleichmäßigen Formgebung und Verengungen 177 der drei
Aufschlagsflächen 135, 137 und 139 ist die induzierte radiale Schwingung der Sonotrode 107 radial umlaufend unterschiedlich ausgestaltet.
[81] In einer Alternative weist eine
Lithotripsievorrichtung 101 einen Ultraschallwandler 103 mit Piezoelementen 211 auf, welche zwischen einem
Gegenlager 213 und einem Horn 205 eingespannt sind. Der
Ultraschallwandler 103, das Horn 205 und eine proximalseitige Anschlagsfläche 209 sind von einer Handhabe
119 als Gehäuse umgeben. Die Lithotripsievorrichtung 101 weist im Gegensatz zu der in Figur 1 gezeigten
Ausgestaltung das rückwärts gerichtetes Horn 205 auf, wodurch eine Übertragungsrichtung 165 vom dem
Ultraschallwandler 103 auf das proximale Ende des Horns 205 gerichtet ist. Die Sonotrode 107 ist bei dieser Ausführung innenliegend durch die komplette Länge des rückwärtsgerichteten Horns 205 geführt und liegt mit ihrem proximalen Ende 109 an der Anschlagsfläche 209 an, wobei die Sonotrode 107 mittels eines Lagers 207 in ihrem proximalen Abschnitt im Horn 205 gelagert ist.
[82]Distalseitig von dem Lager 207 ist ein Adapterstück
133 mit einer ersten gebogenen Aufschlagsfläche 135 und einer zweiten gebogenen Aufschlagsfläche 137 ausgerichtet, welche entgegen der Übertragungsrichtung 165 gewölbt sind.
An dem rückwärts gerichteten Horn 205 sind, wie oben beschrieben, an einer nichtgezeigten Halterung Aufnahmen für zwei Masse-Feder-Systeme bestehend aus einer ersten
Schlagmasse 153 mit einer verbundenen ersten Feder 157 und einer zweiten Schlagmasse 155 verbunden mit einer zweiten
Feder 159 ausgebildet. Die beiden Feder-Masse-Systeme sind dadurch schräg in einer ersten Aufschlagsrichtung 161 und einer zweiten Aufschlagsrichtung 163 auf die beiden
Aufschlagsflächen 135 und 137 gerichtet. Die vom
Ultraschallwandler 103 mittels der Piezoelemente 211 erzeugte Ultraschallschwingung wird aufgrund des rückwärts gerichteten Horns 205 zum proximalen Ende 109 der Sonotrode
107 geleitet und fokussiert, gleichzeitig werden die erste
Schlagmasse 153 und die zweite Schlagmasse 155 sowie die erste Aufschlagsfläche 135 und die zweite Aufschlagsfläche 137 mittels der Ultraschallschwingung zur Schwingung angeregt und dadurch die erste Schlagmasse 153 und die zweite Schlagmasse 155 oszillierend mittels der jeweiligen
Feder 157 und 159 gegen die erste Aufschlagsfläche 135 und die zweite Aufschlagsfläche 137 gedrückt und aufgrund der
Schwingung dieser beiden Aufschlagsflächen 135 und 137 repulsiert, wodurch oszillierend eine radiale
Schwingungsanregung auf das proximale Ende der Sonotrode
107 übertragen und an der Anschlagsfläche 109 reflektiert und über die Sonotrode 107 bis zu deren distalen Ende 111 weitergeleitet wird, wodurch ein radialer Bohreffekt an dem distalen Ende der Sonotrode zum Zertrümmern von
Körpersteinen nutzbar ist.
[83]Somit werden verschiedene Varianten einer Lithotripsievorrichtung 101 bereitgestellt, mit welcher eine definierte, zuverlässige und intensive radiale
Schwingung der Sonotrode 107 mittels einer oder mehreren oszillierenden, schräg auftreffenden Schlagmassen 153, 155 erzeugbar ist.
Bezugszeichenliste
100 Lithotripsiesystem
101 Lithotripsievorrichtung
103 Ultraschallwandler
105 Horn
107 Sonotrode
109 proximales Ende der Sonotrode
111 distales Ende der Sonotrode
117 Längsmittelachse der Sonotrode
119 Handhabe
121 Ultraschallgenerator
123 Verbindungskabel
127 Schlauch
129 Versorgngsu- und Steuergerät
131 Halterung
133 Adapterstück
135 Erste Aufschlagsfläche
137 Zweite Aufschlagsfläche
139 Dritte Aufschlagsfläche
141 Erster Aufschlagspunkt
143 Zweiter Aufschlagspunkt
145 Dritter Aufschlagspunkt
149 Loch
151 Aufsatz
153 erste Schlagmasse
155 zweite Schlagmasse
157 erste Feder
159 zweite Feder 161 erste Aufschlagsrichtung
163 zweite Aufschlagsrichtung
165 Übertragungsrichtung
171 erstes Schwingungssegment
173 zweites Schwingungssegment
175 drittes Schwingungssegment
177 Verengung
205 rückwärtsgerichtetes Horn
207 Lager
209 Anschlagsfläche
211 Piezoelemente
213 Gegenlager
301 Verfahren zum Betreiben einer Lithotripsievorrichtung
303 Anregen einer ersten Schwingung der Sonotrode
305 Anregen einer Schwingung eines Stoßkörpers und Bewegen des Stoßkörpers gegen eine Anregungsfläche
307 Anregen einer radialen Schwingung der Sonotrode

Claims

Patentansprüche:
1. Lithotripsievorrichtung (101), insbesondere intrakorporale Lithotripsievorrichtung, zum Zertrümmern von Körpersteinen, wobei die Lithotripsievorrichtung eine
Trägereinheit (119), eine distalseitig an der
Trägereinheit (119) verbindbare Sonotrode (107) mit einer
Längsmittelachse (117) und mindestens einen Stoßkörper
(153, 155) zur mechanischen Stoßanregung der Sonotrode
(107) aufweist, wobei der mindestens eine Stoßkörper
(153, 155) eine Längsrichtung, ein proximales Ende und ein distales Ende aufweist und mit seinem proximalen Ende oder mit seinem distalen Ende mit einem eingespannten elastischen Element (157, 159) verbunden ist, sodass der mindestens eine Stoßkörper (153, 155) ein freies Ende aufweist, und die Lithotripsievorrichtung (101) eine
Schwingungsanregungseinrichtung zur Schwingungsanregung der Sonotrode (107) und des mindestens einen Stoßkörpers
(153, 155) aufweist, und das freie Ende des mindestens einen Stoßkörpers (153, 155) auf eine erste
Anregungsfläche (135) gerichtet und bei
Schwingungsanregung gegen die erste Anregungsfläche (135) mittels des eingespannten elastischen Elementes (157,
159) drückbar ist, wobei die Anregungsfläche (135) direkt oder indirekt mit der Sonotrode (107) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine
Stoßkörper (153, 155) mit seiner Längsrichtung in einer
Richtung abweichend zu der Längsmittelachse (117) der
Sonotrode (107) und abweichend zu einer Querachse der
Sonotrode (107) angeordnet ist, sodass durch ein schräges
Aufschlagen des mindestens einen Stoßkörpers (153, 155) mit seinem freien Ende auf die erste Anregungsfläche
(135) eine radiale Schwingung der Sonotrode (107) anregbar ist.
2. Lithotripsievorrichtung (101) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lithotripsievorrichtung (101) einen zweiten Stoßkörper (155), einen dritten Stoßkörper, einen vierten Stoßkörper und/oder weitere Stoßkörper aufweist, wobei an einem Ende jedes Stoßkörpers ein jeweiliges eingespanntes elastisches Element (157, 159) angeordnet ist und der jeweilige Stoßkörper (153, 155) schräg mit seinem freien Ende auf die erste
Anregungsfläche (135) aufschlagbar ist.
3. Lithotripsievorrichtung (101) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lithotripsievorrichtung (101) eine zweite Anregungsfläche (137), eine dritte
Anregungsfläche (139) und/oder weitere Anregungsflächen aufweist, sodass der zweite Stoßkörper (155), der dritte
Stoßkörper, der vierte Stoßkörper und/oder die weiteren
Stoßkörper auf die zweite Anregungsfläche (137), die dritte Anregungsfläche (139) und/oder die weiteren
Anregungsflächen schräg auftreffbar ist oder sind.
4. Lithotripsievorrichtung (101) nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste
Anregungsfläche, die jeweilige Anregungsfläche und/oder die Anregungsflächen (135, 137, 139) schräg zur
Längsmittelachse (117) der Sonotrode (107) und zu der
Querachse der Sonotrode (107) angeordnet oder gebogen ausgebildet ist oder sind.
5. Lithotripsievorrichtung (101) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anregungsfläche, die jeweilige Anregungsfläche und/oder die
Anregungsflächen (135, 137, 139) einen gleichen Winkel und/oder einen unterschiedlichen Winkel zur
Längsmittelachse (117) der Sonotrode aufweisen.
6. Lithotripsievorrichtung (101) nach einem der Ansprüche 3 bi 5 dad rch gekenn eichnet dass die e te Anregungsfläche, die jeweilige Anregungsfläche und/oder die Anregungsflächen (135, 137, 139) eine gleiche
Materialdicke und/oder eine unterschiedliche
Materialdicke in der Längsrichtung aufweisen.
7. Lithotripsievorrichtung (101) nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Anregungsfläche, die jeweilige Anregungsfläche und/oder die Anregungsflächen (135, 137, 139) als Biegeschwinger ausgebildet ist oder sind.
8. Lithotripsievorrichtung (101) nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Anregungsfläche, die jeweilige Anregungsfläche und/oder die Anregungsflächen (135, 137, 139) an der Sonotrode
(107) angeordnet oder einstückig mit der Sonotrode (107) verbunden ist oder sind.
9. Lithotripsievorrichtung (101) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige
Längsrichtung des ersten Stoßkörpers, des jeweiligen
Stoßkörpers und/oder der Stoßkörper (153, 155) einen gleichen Winkel und/oder unterschiedliche Winkel zur
Längsmittelachse (117) der Sonotrode (107) aufweist oder aufweisen.
10. Lithotripsievorrichtung (101) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stoßkörper, der jeweilige Stoßkörper und/oder die Stoßkörper (153,
155) eine gleiche Masse und/oder ein unterschiedliche
Masse aufweist oder aufweisen.
11. Lithotripsievorrichtung (101) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das eingespannte elastische Element, die jeweiligen eingespannten elastischen Elemente und/oder die eingespannten elastischen Elemente (157, 159) eine gleiche Elastizitätsspannung und/oder eine unterschiedliche
Elastizitätsspannung aufweist oder aufweisen.
12. Lithotripsievorrichtung (101) nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schwingungsanregungseinrichtung einen
Ultraschallschwingungsanreger (103) und die Lithotripsievorrichtung ein Horn (105, 205) mit einem distalen Ende und einem proximalen Ende aufweisen, wobei die Sonotrode an dem distalen Ende oder dem proximalen
Ende des Horns verbindbar ist und der
Ultraschallschwingungsanreger (103) elektrisch mit einem zuordenbaren Ultraschallgenerator (121) verbindbar ist, sodass die Sonotrode (101) mittels des
Ultraschallschwingungsanregers (103) zu einer longitudinalen Schwingung anregbar ist.
13. Lithotripsievorrichtung (101) nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lithotripsievorrichtung (101) mindestens einen
Aufschlagkörper (133) aufweist, wobei der mindestens eine
Aufschlagkörper (133) die Anregungsfläche, die jeweilige
Anregungsfläche und/oder die Anregungsflächen (135, 137,
139) aufweist und mit der Sonotrode (107) und/oder dem
Horn (105, 205) verbindbar ist.
14. Lithotripsievorrichtung (101) nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Aufschlagkörper (133) in einer Richtung der
Längsmittelachse (117) der Sonotrode (107) ein durchgehendes Loch (149) zum Aufschieben auf die
Sonotrode (107) und/oder das Horn (105, 205) aufweist.
15. Lithotripsievorrichtung (101) nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lithotripsievorrichtung (101) einen zweiten Aufschlagkörperund/oder wei tereA ufschlagkörpermit jeweils einem zugeordneten Stoßkörper mit einem eingespannten elastischen Element oder mit mehreren zugeordneten Stoßkörpern mit jeweils einem eingespannten elastischen Element aufweist.
16. Stoßkörper (153, 155) zur mechanischen Stoßanregung einer
Sonotrode (107), wobei der Stoßkörper (107) eine
Längsrichtung, ein proximales Ende (109) und ein distales
Ende (111) aufweist und mit seinem proximalen Ende (109) oder mit seinem distalen Ende (111) mit einem einspannbaren elastischen Element (157, 159) verbunden ist, sodass der Stoßkörper (153, 155) ein freies Ende aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßkörper
(153, 155) und das einspannbare elastische Element (157,
159) derart ausgebildet sind, dass der Stoßkörper (153,
155) mittels einer Schwingungsanregungseinrichtung durch eine Ultraschallschwingung zum Schwingen anregbar ist, sodass das freie Ende des Stoßkörpers (153, 155) schräg gegen eine erste Anregungsfläche (135) zur mechanischen
Stoßanregung der Sonotrode schlagbar ist.
17. Nachrüstsatz zum Nachrüsten einer bestehenden Lithotripsievorrichtung, wobei die bestehende Lithotripsievorrichtung eine Sonotrode (107) und/oder ein
Horn (105) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der
Nachrüstsatz mindestens einen Aufschlagkörper (133) mit einer Anregungsfläche oder mehreren Anregungsflächen
(135, 137, 139) und mindestens einen Stoßkörper (153,
155) verbunden mit einem einspannbaren elastischen
Element (157, 159) an seinem einen Ende oder mehrere
Stoßkörper jeweils verbunden mit einem einspannbaren elastischen Element an einem Ende des jeweiligen
Stoßkörpers aufweist, und der Aufschlagkörper (133) mindesten einen Adapter zum mechanischen Verbinden mit der Sonotrode (107) und/oder dem Horn (105) aufweist, sodass eine Lithotripsievorrichtung (101) nach einem der
Ansprüche 1 bis 15 ausbildbar ist.
18. Verfahren (301) zum Betreiben einer Lithotripsievorrichtung
(101), wobei die Lithotripsievorrichtung (101) eine
Sonotrode (107), mindestens einen Stoßkörper (153, 155) zur mechanischen Stoßanregung der Sonotrode (107), mindestens eine Anregungsfläche (135) und eine
Schwingungsanregungseinrichtung zur Schwingungsanregung der Sonotrode (107) und des mindestens einen Stoßkörpers
(153, 155) aufweist, wobei der mindestens eine Stoßkörper
(153, 155) mit seinem einen Ende mit einem eingespannten elastischen Element (157, 159) verbunden und mit seinem freien Ende auf die erste Anregungsfläche (135) gerichtet ist, und der mindestens eine Stoßkörper (153, 155) mit seiner Längsrichtung abweichend zu einer Längsmittelachse
(117) der Sonotrode (107) und abweichend zu einer Querachse der Sonotrode (107) angeordnet ist, mit folgenden
Schritten: - Anregen (303) einer ersten Schwingung, insbesondere einer longitudinalen Schwingung, der Sonotrode (107) mittels der Schwingungsanregungseinrichtung, - Anregen (305) einer Schwingung des mindestens einen
Stoßkörpers (153, 155) mittels der
Schwingungsanregungseinrichtung und Bewegen des freien
Endes des mindestens einen Stoßkörpers (153, 155) gegen die erste Anregungsfläche (135) mittels des elastischen
Elementes (157, 159), und - Anregen (307) einer radialen Schwingung der Sonotrode
(107) durch Aufschlagen des freien Endes des mindestens einen Stoßkörpers (153, 155) auf die erste
Anregungsfläche .
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