WO2024094842A1 - Lithotripsievorrichtung zum zertrümmern von körpersteinen mit einem hebelelement und nachrüstsatz zum nachrüsten einer bestehenden lithotripsievorrichtung - Google Patents

Lithotripsievorrichtung zum zertrümmern von körpersteinen mit einem hebelelement und nachrüstsatz zum nachrüsten einer bestehenden lithotripsievorrichtung Download PDF

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WO2024094842A1
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probe
impact
axis
projectile
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PCT/EP2023/080649
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Torben Klingels
Florian Huber
Bernhard Glöggler
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Karl Storz Se & Co. Kg
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Definitions

  • the invention relates to a lithotripsy device, in particular an intracorporeal lithotripsy device, for breaking up body stones, wherein the lithotripsy device has a carrier unit, a proximal end, a distal end, at least one force generating device for generating a force with a force generating axis and a holding unit with a longitudinal central axis for holding a probe at the distal end, and the probe can be assigned to the lithotripsy device.
  • the invention further relates to a retrofit kit for retrofitting an existing lithotripsy device.
  • Lithotripsy is a well-known method for breaking up body stones, which form as so-called concretions in body organs, such as the bladder or kidneys, through condensation and/or crystallization of salts and proteins. If the body stones are too large to pass naturally and cause discomfort, they must be broken up with a lithotripter so that the broken up Stones can be removed through natural excretion and/or by means of a suction-flushing pump.
  • the body stones to be broken up are often inhomogeneous with different components and/or strengths.
  • the main disadvantage of known combined lithotripsy devices is that the ballistic impact excitation always occurs coaxially to the ultrasound probe. Regardless of the generation of shock waves or deformation waves by means of impact excitation, for example by means of pneumatic energy sources and/or electromagnets, the acceleration path for the impact body is usually at least partially surrounded concentrically by the ultrasound transducer, which significantly limits the installation space and the arrangement of the components. As a result, in known lithotripters, only one other form of additional excitation can be implemented in addition to ultrasound excitation.
  • An intracorporeal treatment system for the fragmentation of concretions is known from WO 96/33661 A1, in which an impact unit has a housing in which an acceleration section for a projectile is arranged.
  • a lever is hinged to the inner wall of the distal end section of the housing, the free end of which extends into the acceleration section of the projectile.
  • the longitudinal center axis of the acceleration section and the longitudinal center axis of the probe are arranged parallel, but offset from one another in the longitudinal direction, with the lever being arranged transversely to the two longitudinal center axes in the event of impact.
  • shock frequencies between 10 Hz and > 30 Hz are possible.
  • the disadvantage of this system is that the lever limits the installation space within the housing of the impact unit due to its transverse orientation.
  • the object of the invention is to improve the state of the art.
  • a lithotripsy device in particular an intracorporeal lithotripsy device, for breaking up body stones
  • the lithotripsy device has a carrier unit, a proximal end, a distal end, at least one force generating device for generating a force with a force generating axis and a holding unit with a longitudinal central axis for holding a sonotrode at the distal end, and the probe can be assigned to the lithotripsy device, wherein the longitudinal central axis of the holding unit for holding the probe and the force generating axis are arranged spatially differently and the lithotripsy device has a rotatably mounted lever element with a rotation axis such that in the case of holding the probe by means of the holding unit, a force generated by the force generating device with a force acting direction directly or indirectly causes a rotational movement of the rotatably mounted lever element and by a mechanical impact of the rotating lever element on the holding unit and / or the probe with a
  • This provides a lithotripsy device in which a sole or combined impact stimulation takes place by means of the rotatably mounted lever element.
  • the force generating device and the holding unit and/or probe can be arranged spatially separated from one another and/or at a distance from one another.
  • the installation space within the lithotripsy device can thus be used more flexibly and is not restricted by the fact that the force generating axis and the longitudinal center axis of the holding unit of the probe spatially coincide. Consequently, an additional impact stimulation can be positioned more flexibly within a lithotripsy device.
  • lever element represents a transmission link between the force generating device and the holding unit of the probe
  • these two components of the lithotripsy device can be designed and/or arranged independently of one another.
  • an existing pneumatic unit as a force generating device and an existing head device for a sonotrode can be used and combined in a newly designed lithotripsy device.
  • a lever unit with the lever element as a connecting piece and/or connecting housing can thus be arranged between an existing force generating device and a head device as a holding unit of the sonotrode and/or an ultrasound excitation device. Consequently, the lever element as a force coupling element enables a changeable, modular structure of the components of a lithotripsy device for impact and/or vibration excitation of the probe.
  • An essential idea of the invention is based on a lithotripsy device for a sole impact excitation and/or impact and vibration excitation of a probe to provide a device in which, due to the arrangement of the force generation axis of the force generation device for generating a force for the impact excitation, a flexible spatial design is realized which is spatially independent and thus does not coincide with the longitudinal center axis of the holding unit for the probe, in that the force for the impact excitation can be transferred spatially and mechanically to the holding unit and/or the probe in a flexible and adjustable manner via the rotatably mounted lever element.
  • a distance between the force generation axis and the longitudinal center axis of the holding unit and/or the probe, a main impact direction and an impact excitation force can be specifically adjusted and/or changed.
  • a “lithotripsy device” (also called a “lithotripter”) is in particular a device for breaking up body stones by means of impacts, shock waves and/or deformation waves.
  • a lithotripsy device is understood to mean in particular various components, structural and/or functional components of a lithotripter.
  • the lithotripsy device can form a lithotripter completely or partially.
  • 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 flushing/suction pump.
  • the lithotripsy device can be designed as a hand-held device and/or have an endoscope or be inserted into an endoscope.
  • the lithotripsy device is in particular autoclavable and has, for example, instrument steel and/or plastic.
  • the lithotripsy device can have further components, such as a control and/or supply device, or these can be assigned to the lithotripsy device.
  • a lithotripsy device is in particular a ballistic, pneumatic and/or combined lithotripsy device.
  • a pneumatic lithotripsy device a specifically shaped deformation wave is impressed on the holding unit and/or the probe by means of impact energy when a projectile strikes the lever element, in particular due to the angular momentum of the rotating lever element.
  • the deformation wave causes in particular a transverse oscillation of the probe, which causes improved stone fragmentation due to the lateral deflection.
  • the probe can also be excited into oscillation, in particular longitudinal oscillation, in particular by means of an oscillation excitation device, for example with an ultrasonic oscillation exciter.
  • the probe is thus designed as a waveguide for the Vibration waves generated by a vibration excitation device and/or designed for the deformation waves of the lever element.
  • Body stones are understood to mean all stones in a human or animal body that are formed from salts and proteins through crystallization and/or condensation.
  • Body stones can be, for example, gallstones, urinary stones, kidney stones and/or salivary stones.
  • body stone cores also called drill cores
  • body stone fragments are created.
  • a “carrier unit” is in particular a hand and/or holding part of the lithotripsy device.
  • the carrier unit can in particular be a handle for manual and/or automated operation and/or connection of the lithotripsy device.
  • the carrier unit can also be arranged, connected and/or guided automatically at a distal end of a robot arm.
  • the carrier unit in particular has a housing.
  • the carrier unit can also be designed in two or more parts.
  • the carrier unit can have a separate housing for the force generation unit and/or a pneumatic unit and a separate housing for the ultrasound excitation unit. If the carrier unit is designed in the form of two or more separate housings, the carrier unit can also have a separate housing of a lever unit with the lever element.
  • distal and distal refer to an arrangement close to the patient’s body and thus far from the user and/or a corresponding end or section. Accordingly, the terms “proximal” and “proximal” refer to an arrangement close to the user and thus far from the patient’s body or a corresponding end or section.
  • “Apical” refers in particular to a layer that is arranged “at the tip” or at the top of the carrier unit and/or the lithotripsy device. “Basal” refers in particular to a layer that is arranged at the base and thus at the bottom of the carrier unit and/or lithotripsy device. Basal is therefore in particular the opposite of apical.
  • a “force generating device” can in principle be any type of device that generates a force that can act directly or indirectly on the lever element and thus causes a rotary movement of the lever element.
  • the force generating device can, for example, be a device that is actuated by means of a pressure medium, for example pneumatically using compressed air, by means of an electromagnetic field and/or by means of a mechanical device, such as by means of a Spring force, and/or a component induces the rotary movement of the lever element.
  • the force generating device can also be a spring element, such as a torsion spring, which only generates a torque on the lever element.
  • a force generating device can, in particular by supplying and/or removing a pressure medium, cause a force on an accelerating projectile and thus a movement of the projectile, which strikes the lever element directly or indirectly.
  • a “probe” (also called a “sonotrode”) is in particular a component which is itself set into vibration, resonance vibration and/or deformation vibration by the action and/or introduction of mechanical vibrations.
  • a probe and/or sonotrode has in particular a head piece (also called a “nipple”, “holding nipple” and/or “base body”) and an elongated insertion part, for example a probe tube or probe rod.
  • the insertion part is in particular received in a receiving unit in the thicker head piece.
  • the receiving unit is, for example, a hole in the head piece in which the proximal end and/or the proximal end section of the insertion part is firmly and/or permanently joined, for example soldered.
  • a sonotrode is in particular an elongated component.
  • a sonotrode is, for example, at least partially rod-, tube- and/or hose-shaped.
  • the sonotrode can be a hollow probe.
  • the sonotrode can be designed in one piece or in multiple parts.
  • the sonotrode has a diameter in the probe tube in particular in a range from 0.5 mm to 4.5 mm, in particular from 0.8 mm to 3.8 mm.
  • the sonotrode has in particular steel, iron, cobalt, chromium, nickel, molybdenum, titanium, magnesium and/or aluminum alloys and/or carbon or glass composite materials.
  • the sonotrode is designed in particular as a waveguide for the vibration waves generated by a vibration excitation device and/or for the shock waves and/or deformation waves of the lever element.
  • a “holding unit” is in particular a holding device which at least partially encloses and/or holds the sonotrode.
  • the holding unit can in particular be a head device.
  • the holding unit and/or the head device is in particular arranged within a carrier unit and/or the hand part of the lithotripsy device.
  • the holding unit can in particular also be just the receiving unit and/or the head piece of the probe.
  • the holding unit and/or the head piece of the probe tube or probe rod is in particular movably mounted within a head device.
  • a holding unit can also be a horn of an ultrasound transducer.
  • a "longitudinal central axis" is in particular the axis of the respective body or component which corresponds to the direction of its greatest extension and/or dimension.
  • the longitudinal central axis can also be the axis of symmetry of the respective body and/or component.
  • the probe is preferably held concentrically in the holding unit so that the longitudinal central axis of the holding unit and the longitudinal central axis of the probe coincide.
  • a "force generation axis" is in particular the central axis along which the generated force acts on the lever element.
  • the force generation axis can be, for example, the longitudinal central axis of a spring element or the longitudinal central axis of an acceleration tube for a projectile.
  • the force generation axis can be shorter or longer at its distal end and thus at the force transfer point to the lever element than the distal end of the longitudinal central axis of the holding unit.
  • the distal end of a force generation unit and a head device of the probe therefore do not have to be spatially arranged flush with one another.
  • spatially differently arranged is understood in particular to mean that the longitudinal center axis of the holding unit and/or the probe and the force generation axis are arranged and/or aligned differently in space.
  • the longitudinal center axis of the holding unit and/or the probe and the force generation axis are in particular at least vertically spaced apart from one another.
  • the longitudinal center axis of the holding unit and/or the probe and the force generation axis can also be spaced apart from one another in the horizontal direction.
  • the longitudinal center axis of the holding unit and/or the probe and the force generation axis can intersect.
  • spatially differently arranged is also understood in particular to mean that the longitudinal center axis of the holding unit and/or the probe and/or the holding unit itself are arranged in a different part of the carrier unit, a different housing and/or a different housing part than the force generation axis and the force generation device.
  • the force generation device can in particular be arranged with its force generation axis apically and the holding unit and/or the sonotrode and/or a vibration excitation device with their longitudinal center axes basally.
  • a “lever element” is understood to mean in particular a mechanical component for force conversion, which has at least a partially rigid body and can be rotated about a pivot point.
  • a lever element can be a one-sided, two-sided or bent lever. The pivot point and thus the axis of rotation can be located at one end of the lever arm or at any position along the lever arm. The axis of rotation can be rotatably mounted or fixed. In the case of a one-sided lever with the pivot point at one end, the load arm and the force arm of the lever element are on the same side, but have different lengths. In the case of a In the case of a In the case of a two-sided lever element, the length of the force arm and the length of the load arm can be specifically set for the desired impact excitation.
  • the lever element can be designed differently in terms of its properties and/or its material.
  • the lever element can be designed to be rigid or flexible.
  • the lever element can also have different shapes and dimensions.
  • the lever element can have a different shape in the area of the force arm than in the area of the load arm.
  • the force arm of the lever element can have a specially shaped surface for the force generated by the force generating device to act.
  • the lever element on the load arm can also have a specially designed impact transmission surface for transmitting the force to the holding unit and/or the probe.
  • the lever element In its longitudinal dimension, the lever element has a sufficient length in particular to act as a transmission element between the force generating axis of the force generating device and the longitudinal center axis of the holding unit and/or the sonotrode.
  • the lever element can, for example, have a rod-shaped or club-shaped shape or be designed in the form of a circular disk cutout.
  • the shape of the circular disk cutout provides stiffening and optimal torque transmission.
  • a special apical head shape and/or an inclined force-acting surface of the lever element can reduce the angle of attack of the lever element from the vertical, thereby shortening the running time of the lever element when rotating and minimizing a radial component compared to a tangential component of the speed during the rotation of the lever element. This enables an increase in the impact frequency and a higher impact speed.
  • the "force acting direction” (also called “force generating direction”) is in particular the direction from which the force generated by the force generating device acts on the lever element. For example, a projectile from the distal direction or proximal direction can hit a force acting surface (also called impact surface) of the lever element in the corresponding force acting direction. Likewise, a different type of force can be applied in the force acting direction, which accelerates the lever element.
  • the “main impact direction” is in particular the direction in which the lever element mainly impacts the holding unit and/or sonotrode when it accelerates and/or rotates around the axis of rotation. Since the lever element is still accelerated and/or rotates when it mechanically impacts the holding unit and/or probe, the main impact direction is still variable until the maximum possible stop of the lever element on and/or the holding unit and/or the sonotrode is reached. Accordingly, the main impact direction is also understood to mean that the Main impact direction is essentially different to a distal direction and/or that the main impact direction does not occur solely or not exactly from the distal direction. The main impact direction can also occur essentially from the distal direction and thus in the proximal direction.
  • the main impact direction upon impact can also be exactly in the proximal direction, so that an impact of the lever element is coupled exactly in the proximal direction and thus against the usual distal direction and an oscillation of the probe is stimulated.
  • the movement of the lever element By tilting the lever element in the case of a one-sided lever element and rotating it in the case of a two-sided lever element, the movement of the lever element always has speed components with different directions and accordingly a changing main impact direction up to the maximum stop.
  • the center of gravity of the lever element can also be arranged outside the pivot point and/or the axis of rotation or inside the pivot point and/or the axis of rotation.
  • the lithotripsy device comprises the probe, wherein the force generation axis has a smallest angle in a range of 1 ° to 89 ° or is arranged parallel to a longitudinal center axis of the probe and / or the longitudinal center axis of the holding unit.
  • the force generation axis and the longitudinal center axis of the probe and/or the holding unit can be arranged at a largely arbitrary angle to each other.
  • the parallel arrangement can be arranged, for example, next to each other in a horizontal plane or vertically above each other in two horizontal planes.
  • the force generation axis can be arranged apically and the longitudinal center axis of the holding unit can be arranged basally or vice versa.
  • the lever element has one or more impact transmission surfaces aligned with the holding unit and/or the probe.
  • the impact of the respective impact transmission surface can be realized orthogonally or at an angle to the longitudinal center axis of the holding unit and/or the sonotrode.
  • an eccentric or centric force introduction can be set when impacting the holding unit and/or the sonotrode.
  • the "impact transmission surface” is in particular a specially shaped surface and/or a shaped section of the lever element which impacts the holding unit and/or the probe during the rotation and/or tilting movement of the lever element.
  • the impact transmission surface can be an outer surface and/or an inner surface of the lever element.
  • the orientation of the impact transmission surface can also change due to its shape when approaching the holding unit and/or the probe, which also changes the main direction of impact accordingly.
  • the lever element has a continuous cavity for the passage of the probe, so that an inner wall around the continuous cavity is formed as an impact transmission surface.
  • the probe can be arranged in the continuous cavity of the lever element and when the lever element is moved, the continuous cavity moves around the probe in the direction of the main impact direction.
  • the continuous cavity can be aligned in such a way that there is sufficient space so that only an outer impact transmission surface of the lever element impacts the holding unit and/or an inner wall around the continuous cavity acts as an impact transmission surface early on when the lever element is moved by surrounding the probe.
  • the inner wall as an impact transmission surface can continuously approach the surface of the probe as the lever element is moved, make contact with it and act on the outer surface of the probe with an increasing force until maximum impact is reached.
  • the “cavity” is in particular an empty and/or hollow space within the lever element or on the lever element.
  • the cavity in particular passes completely through a material thickness of the lever element, in particular in the main direction of impact, so that the cavity has two opposite openings and a probe can be arranged in the cavity or passed through the cavity.
  • the cavity is in particular delimited by two side walls and in particular an upper wall.
  • the cavity can be delimited by a lower wall.
  • a cavity can also be a recess which is formed, for example, only in one side wall of the lever element.
  • the lever element is open in the area of the recess and the inner cavity of the recess is limited by an upper wall and an inner side wall and optionally a lower wall.
  • the main impact direction of the lever element can be the same or different to the direction of force action.
  • the axis of rotation of the lever element is arranged between the longitudinal center axis of the holding unit and/or the longitudinal center axis of the probe and the force generation axis.
  • the axis of rotation of the lever element lies between the longitudinal center axis of the holding unit, the sonotrode and/or an ultrasonic vibration excitation device and the force generation axis of the force generation device, the force and/or the impact in the direction of force action is converted into an impact with the main direction of impact and thus in the direction of the longitudinal center axis of the sonotrode.
  • this arrangement of the axis of rotation between the force generation axis and the longitudinal center axis of the probe means that the transmitted force and thus the impact on the holding unit and/or the probe in a main direction of impact is transmitted essentially in the opposite proximal direction.
  • the direction of the generated and transmitted force can be freely changed from the direction of force action to the main direction of impact by the targeted arrangement of the axis of rotation between the force generation axis and the longitudinal center axis of the holding unit and/or the sonotrode.
  • This enables an independent spatial arrangement of the force generating device and the holding unit, the sonotrode and/or an ultra-vibration device.
  • the axis of rotation of the lever element is arranged closer to the longitudinal center axis of the holding unit and/or to the longitudinal center axis of the probe than to the force generation axis, so that a shorter lever arm of the lever element is aligned with the probe.
  • the lever ratios of the two lever arms of the lever element By modifying the lever ratios of the two lever arms of the lever element, the reduced masses in the force transmission and impact chain can be influenced. Due to the shorter, especially basal, lever arm, the lever element has a high reduced mass when striking the holding unit and / or probe. In this case, the axis of rotation in relation to the longitudinal center axis of the probe and / or basally must be so far move so that the opposite, particularly apical, lever arm still has the best possible mass ratio for the energy and impulse transfer. Thus, by adjusting the length of the load arm and the length of the force arm, the best possible force transfer of the lever element can be achieved and, in the event of an impact being stimulated by the force generating device on the lever element, optimal mass ratios for the force and impact transfer can be achieved.
  • the axis of rotation of the lever element is arranged at one end of the lever element and the longitudinal axis of the holding unit and/or the longitudinal center axis of the probe is arranged between the axis of rotation and the force generation axis.
  • the force generating device can be formed solely by a spring element, for example a tension spring, and thus the spring element with the lever element forms a spring-mass pendulum. Due to the one-sided lever element with the force generating axis and the longitudinal center axis of the probe on the same On the side of the plane of the axis of rotation, the direction of force generation is not diverted into an opposite main impact direction and the force generation device and/or the spring element is arranged distally from the lever element, the distal end of the holding unit and/or the lithotripter.
  • a spring element for example a tension spring
  • the lithotripsy device has an ultrasonic vibration exciter and a horn, wherein the ultrasonic vibration exciter has at least one piezo element and a counter bearing and the at least one piezo element is arranged between the counter bearing and the horn and is mechanically coupled, wherein the horn is connectable to the holding unit and / or the sonotrode and the at least one piezo element is electrically connectable to an assignable ultrasonic generator, so that a combined vibration excitation of the sonotrode can be realized by means of the at least one piezo element and a rotary movement of the lever element induced by means of the ultrasonic vibration exciter.
  • the combined vibration excitation of the sonotrode means that the ultrasonic vibration exciter can be used simultaneously to directly impart vibrations and thus deformation waves to the sonotrode and to induce the rotary movement of the lever element.
  • the force generating device for example a spring system
  • the force generating device can also be activated using the generated ultrasonic vibrations, or a second impact excitation can be imparted to the sonotrode using an additional force generating device.
  • the combined vibration excitation of the sonotrode significantly increases the removal rate of the broken body stones, in particular by a factor of 2 to 10 compared to the sole vibration excitation of the sonotrode using the ultrasonic vibration exciter without a lever element.
  • the two combined, different types of vibration excitation can simultaneously break up both soft and hard body stones better.
  • the horn of the ultrasonic transducer can not only be designed to taper towards the distal tip of the sonotrode in the usual way, but the horn with its larger diameter can also be arranged proximally from the lever element and taper in the proximal direction.
  • the ultrasonic vibration induced by the ultrasonic transducer as well as an impact of the lever element and/or the ballistic excitation unit on the distal extended end of the horn, which is applied essentially in the proximal direction, is initially reflected at the proximal tapered end of the horn at the tapered proximal end of the horn before being introduced into the sonotrode in the opposite distal direction.
  • the proximal end of the sonotrode can be received, for example screwed, directly into the distal end of the horn.
  • the sonotrode can also be arranged at least partially or completely within the horn up to the tapered proximal end of the rear-facing horn.
  • An “ultrasonic vibration exciter” (also called a “vibration exciter”) is in particular a component of an ultrasonic transducer and/or handpiece of a lithotripsy device, which converts an applied alternating voltage with a specific frequency into a mechanical vibration frequency.
  • the ultrasonic vibration exciter is in particular an electromechanical transducer using the piezoelectric effect. By applying an electrical alternating voltage generated by an ultrasonic generator, a mechanical vibration is generated in particular due to a deformation of the ultrasonic vibration exciter.
  • the ultrasonic vibration exciter in particular has one or more piezo elements.
  • the ultrasonic vibration exciter preferably has at least two piezo elements, wherein an electrical conductor, for example a copper disk, can be arranged between the piezo elements.
  • the ultrasonic vibration exciter and/or the ultrasonic transducer can in particular have a horn.
  • a "horn” is in particular a component that is arranged between the vibration exciter and/or a piezo element and the sonotrode.
  • the horn is used in particular to transmit, forward and/or align the ultrasonic waves generated by the vibration exciter to the sonotrode.
  • the horn can taper in a transmission direction and directly or indirectly transmit the ultrasonic waves to a sonotrode head.
  • the horn can also be used to attach the sonotrode.
  • the horn in particular together with a counter bearing, serves to mechanically hold the piezo element or elements on both sides.
  • a spring element can be arranged on and/or adjacent to the rotatably mounted lever element.
  • the spring element can be arranged in particular on the proximal side or distal side of the rotatably mounted lever element or around the axis of rotation of the lever element.
  • a “spring element” is in particular any element and/or component that can be deformed sufficiently elastically to provide a short-term counterpressure when turning back the The spring element imposes a preload on the lever element in particular.
  • a spring element can be, for example, a coil spring and thus a wire wound in a spiral shape.
  • the spring element can also be a leaf spring, spiral spring, leg spring or torsion spring.
  • the spring element in particular comprises metal and/or plastic.
  • the spring element can be held on the proximal side or distal side in a holder that is open on one side to the lever element.
  • the spring element can also be arranged at the distal end of an acceleration tube or inside the acceleration tube in front of its distal end.
  • a spring element can also be arranged around the distal end of a billiard projectile of the acceleration tube.
  • a spring element is also in particular a return spring for a projectile and/or billiard projectile.
  • the torsion spring can be arranged on the axis of rotation and/or around the axis of rotation of the lever element. The torsion spring can press against the lever element with part of its spring wire and thereby generate a contact force. The torsion spring can also act on the lever element in such a way that the torsion spring directly generates a torque.
  • the lever element is in particular firmly connected to the axis of rotation and the torsion spring is in particular fixed to the fixed shaft/axis of rotation and one end of the torsion spring presses against the housing, whereby a torque is generated and acts on the lever element.
  • a leg spring this can be arranged around the rotatable axis of rotation of the lever element and can be attached with its two leg ends at different spatial positions in and/or on the housing.
  • the spring element In order to form a compact spring-mass oscillator and/or to provide an impact surface for a projectile of a ballistic force generating device, the spring element is held by means of a holder so that the lever element is designed as an oscillatable mass.
  • the at least one force generating device comprises an electromagnet and the rotatably mounted lever element comprises a magnetic and/or magnetizable material.
  • the lithotripsy device can have an acceleration tube with a cavity, a proximal end, a distal end and with a longitudinal central axis, a movable projectile within the cavity, a proximal-side stop element at the proximal end of the acceleration tube and the force generating device for moving the projectile back and forth along an acceleration path between the proximal-side stop element and the distal-side stop element, wherein the rotatably mounted lever element is arranged distally of the distal end of the acceleration tube, so that in the case of a mechanical impact of the projectile at the distal end with a distal impact direction, an impact of the projectile can be transmitted by means of the rotatably mounted lever element to the holding unit and/or the probe or the sonotrode in a main impact direction different from the distal impact direction and/or the force generation direction for exciting the vibration of the probe or sonotrode.
  • a modular, flexibly designed lithotripsy device which can have a ballistic force generating device, for example by means of a pneumatically or electromagnetically accelerated projectile, and/or a force generating device based on a spring-mass oscillator and/or an ultrasonic vibration excitation, wherein in all embodiments of the lithotripsy device the at least one force generating device and/or further force generating devices can be and/or are arranged spatially differently from the longitudinal center axis of the probe and/or sonotrode.
  • An “acceleration tube” is in particular an elongated hollow body whose length is greater than its diameter.
  • the acceleration tube has in particular a hollow space inside it in which a projectile can move freely in the longitudinal direction. Furthermore, the acceleration tube has in particular a proximal end and a distal end, which spatially define the maximum acceleration distance.
  • a “stop element” is in particular a desired end point of the movement of the projectile along the acceleration path, at which the accelerated projectile strikes the stop element, is braked and/or moved in the opposite direction.
  • a distal-side stop element is arranged in particular on and/or in the distal end of the acceleration tube and/or within the cavity in an area of the distal section of the acceleration tube. The distal-side stop element transfers the impact of the projectile to the lever element in particular directly or indirectly.
  • the distal-side stop element can be, for example, the proximal-side wall of a holder of a spring element, a distal-side wall of a holder of a spring element or a billiard projectile in the acceleration tube.
  • the proximal-side stop element is arranged in particular on and/or in the proximal end of the acceleration tube or within the cavity in a proximal section of the acceleration tube.
  • An “acceleration section” is in particular a section of a longitudinal dimension of the cavity of the acceleration tube, which is defined by a distal-side stop surface of the proximal-side stop element and a proximal-side stop surface of the distal-side stop element.
  • the maximum acceleration distance corresponds to the maximum longitudinal dimension of the cavity when the proximal-side stop element is arranged flush with the proximal end of the acceleration tube and the distal-side stop element is arranged flush with the distal end of the acceleration tube, minus the length of the projectile and/or the length of the billiard projectile in the cavity of the acceleration tube.
  • a "projectile” is in particular a body that can move freely along the acceleration path within the cavity of the acceleration tube.
  • the projectile can move back and forth in particular between the proximal stop element and the distal stop element within the cavity of the acceleration tube arranged therebetween.
  • the projectile can have any shape.
  • the projectile can have the shape of a bolt or a ball.
  • the projectile in particular has hard steel and/or weakly magnetic properties.
  • the projectile in particular has a slightly smaller outer diameter than the diameter of the cavity of the acceleration tube.
  • the projectile can have an outer diameter of 8 mm, in particular 6 mm, or 4 mm.
  • the projectile can be moved back and forth continuously or discontinuously along the acceleration path by means of the force generating device.
  • the projectile is moved back and forth intermittently and/or oscillatingly between the proximal stop element and the distal stop element.
  • a billiard projectile can be arranged between the projectile and the lever element as a distal-side stop element at the distal end of the acceleration tube, so that the impact of the projectile can be transferred to the lever element by means of the billiard projectile.
  • a recoil and thus a backward movement of the projectile in the proximal direction can be induced after the distal end of the projectile has hit the proximal end of the billiard projectile.
  • the billiard projectile transfers the impact of the projectile to the lever element.
  • a billiard projectile is in principle a projectile as defined above, but the billiard projectile has two impact partners formed by the projectile and the lever element.
  • the billiard projectile can have different properties, for example a different material and/or a different shape, than the projectile.
  • the billiard projectile can have a smaller diameter at its distal end section than at its proximal end section.
  • the billiard projectile can For example, at its distal end, it can have a butt pin with a smaller diameter, which can protrude through the distal end of the acceleration tube on the distal side and whose distal end surface can strike the lever element.
  • the butt pin passes into the housing around the lever element.
  • a spring element can be arranged around the butt pin of the billiard projectile.
  • This spring element can serve as a return spring for the billiard projectile itself to return it to its starting position and to support the return of the projectile in the proximal direction after it has struck the billiard projectile.
  • the billiard projectile can also have a sealing ring around its butt pin, which simultaneously serves as a self-reinforcing seal and as a return spring for the billiard projectile.
  • a mass ratio of 1:1 between two impact partners is to be regarded as optimal with regard to the transfer of energy and momentum.
  • an increased mass ratio of 1:1.2 should be created, with the partner being pushed being heavier, thereby inducing recoil on the first impact partner.
  • the billiard projectile has a slightly increased mass compared to the projectile.
  • the mass ratio between the projectile and the billiard projectile should in particular be in a range of 0.8 to 1.4.
  • the ratio of the mass of the billiard projectile to the reduced mass of the lever element is in particular in a range of 0.8 to 1.4.
  • the reduced mass of the lever element takes into account the distance from the point of application of force to the axis of rotation and enables a translation. This allows a relatively light projectile to transfer its entire energy to the billiard projectile and/or a heavier lever element, and the lever element itself can in turn enable a translation to the ultrasonic transducer, which is significantly heavier due to its design, thereby maximizing the energy transfer.
  • the rotatably mounted lever element can have an impact surface for absorbing the impact of the projectile or the billiard projectile.
  • the lever element can have a specifically shaped and/or apical impact surface in the area of the force generation axis, onto which the impact of the projectile or billiard projectile impinges.
  • the impact ideally acts tangentially to the circle that the lever element describes during its rotational movement.
  • the impact surface can be inclined be aligned with a longitudinal center axis of the lever element, the force generation axis and/or the longitudinal center axis of the acceleration tube.
  • the apical end of the lever element in particular is bevelled and runs on one side aligned with the projectile or billiard projectile, tapering obliquely in the apical direction.
  • the inclined impact surface produces a better introduction of force into the lever element in that the inclined impact surface is parallel to the impact surface of the projectile or billiard projectile, since there are lower friction losses. This results in a higher impact speed of the lever element on the holding unit and/or the sonotrode.
  • the angle of attack of the lever element from the vertical can be reduced.
  • the angle of attack of the lever element from the vertical is in particular in a range of 2° to 15°, preferably from 4° to 6°.
  • the holder of the spring element can be designed as a distal-side stop element or as a proximal stop in the case of a mechanical impact of the projectile or the billiard projectile with a proximal impact direction.
  • a ballistic impact unit can also be integrated into such a lithotripsy device with a first force generation device designed as a spring-mass pendulum, in that a further ballistic force generation unit is arranged distally from the holder of the spring element and strikes the holder and/or the spring element in a proximal direction.
  • a further ballistic force generation unit is arranged distally from the holder of the spring element and strikes the holder and/or the spring element in a proximal direction.
  • two different types and/or directions of impact can be transmitted to the holding unit and/or the probe by means of the spring and the ballistic excitation unit.
  • ultrasonic vibration excitation can also take place on the plane of the longitudinal center axis of the holding unit and/or probe.
  • an additional ballistic impact can be applied not only to the distal side or proximal side, but also to an apical side and thus to an upper side of the holder.
  • the object is achieved by a retrofit kit for retrofitting an existing lithotripsy device, wherein the existing lithotripsy device has a probe and/or a sonotrode and a force generating device, and the retrofit kit has at least one rotatably mounted lever element or two or more rotatably mounted lever elements, wherein the lever elements are designed differently, and optionally has a spring element and a holder, so that a previously described lithotripsy device can be formed.
  • an existing lithotripsy device can be equipped for the first time with a lever element as a transmission element, and an existing lever element can also be replaced with a lever element with different properties, in particular with different lengths, differently shaped impact and/or impact transmission surfaces and/or a differently sized and/or shaped cavity.
  • the two or more lever elements can also have other different properties, such as different dimensions, shapes, materials and/or degrees of hardening or coatings.
  • the optimal lever element for impact stimulation of this probe and/or sonotrode can be selected from the retrofit kit at the same time and used in the lithotripsy device.
  • the retrofit kit can also be used to connect existing force generation devices, such as a pneumatic unit of a commercially available lithotripter, and a commercially available ultrasonic vibration excitation unit and/or holding unit of the probe and/or sonotrode at their distal ends via a housing of a lever unit in which the lever element is mounted so that it can be exchangeably rotated.
  • a lithotripsy device can thus be assembled in a modular manner and individual force generation devices and/or ultrasonic vibration units can be offered separately, used and flexibly combined. Due to this modularity, in the event of damage and/or failure, only this sub-unit can be repaired or replaced.
  • the retrofit kit thus offers a lever unit with exchangeable lever elements, which can be modularly attached to existing ultrasonic vibration units and force generation units.
  • a distal lever unit with the lever element connects a basal ultrasound transducer unit to an apical pneumatic unit by means of positive and/or non-positive locking.
  • Figure 1 is a highly schematic representation of a section of a lithotripsy device with an apical force generating device with a billiard projectile and a basal ultrasonic vibration exciter with a sonotrode and a lever element arranged between them,
  • Figure 2 is a highly schematic representation of an alternative lithotripsy device with a pneumatic force generating device with an acceleration tube, a projectile and a billiard projectile and a basal ultrasonic vibration exciter with a distally arranged lever element in the form of a circular disc cutout,
  • Figure 3 is a highly schematic representation of an alternative of the lithotripsy device of Figure 2 with a spring around a butt pin of the billiard projectile,
  • Figure 4 is a highly schematic representation of another alternative of the lithotripsy device with a basal force generating device designed as a spring-mass system and a basal ultrasonic vibration exciter with a sonotrode and a distally arranged lever element in the form of a circular disk cutout and an optional additional or alternative electromagnetic force excitation device, and
  • a basal force generating device designed as a spring-mass system and a basal ultrasonic vibration exciter with a sonotrode and a distally arranged lever element in the form of a circular disk cutout and an optional additional or alternative electromagnetic force excitation device
  • Figure 5 shows a further alternative of the lithotripsy device with a basal ultrasonic vibration exciter and a spring arranged apically distally from a one-sided lever element with a distal-side holder.
  • a lithotripsy device 101 has an ultrasonic vibration exciter 231 on a basal side 173 with a horn 237 arranged on the distal side, which merges into a head piece 115.
  • a threaded nipple 117 of a sonotrode 121 is introduced into the head piece 115.
  • the ultrasonic vibration exciter 231, the horn 237, the head piece 115, the threaded nipple 117 and the sonotrode 121 all have the same longitudinal center axis 127 of the sonotrode 121 and the threaded nipple 117.
  • a ballistic force generating device 151 arranged on an apical side 171 has an acceleration tube 105 with an internal cavity 107.
  • a projectile (not shown in Figure 1) is arranged in the acceleration tube 105 on the proximal side of a billiard projectile 211.
  • a longitudinal center axis 153 of the acceleration tube 105 simultaneously forms the force generation axis
  • the billiard projectile 211 is arranged at a distal end of the acceleration tube 105 to a distal side 163.
  • the billiard projectile 211 is partially accommodated within the cavity 107 of the acceleration tube 105.
  • the billiard projectile has an O-ring 213 followed by a butt pin 215 at its distal end section.
  • a distal end face of the butt pin 215 simultaneously represents the distal end 110 of the force generating device 151 in the initial position shown in Figure 1.
  • a lever element 131 is arranged distally from this distal end 110 and thus of the butt pin 215 and distally from the threaded nipple 117.
  • the lever element 131 is arranged in the longitudinal direction and thus along its longitudinal center axis 132 in the starting position shown in Figure 1, transversely to the longitudinal center axis 153 of the acceleration tube 105 and thus to the force generation axis and transversely to the longitudinal center axis 127 of the sonotrode 121 and the threaded nipple 117.
  • the lever element 131 has an apical lever arm 135 with an oblique impact surface 149 for the billiard projectile 211.
  • the lever element has a basal lever arm 137 with an outer impact transmission surface 143 for impacting the threaded nipple 117.
  • the apical lever arm 135 is longer than the basal lever arm 137 and thus a rotation axis 133 of the lever element 131 is closer to the longitudinal center axis 127 of the sonotrode 121 and the threaded nipple 117 than to the longitudinal center axis 153 of the acceleration tube 105 and thus the force generation axis.
  • the magnetic projectile which is further located on a proximal side 161 and is therefore not visible in Figure 1, is accelerated in a distal direction 165 in the cavity 107 of the acceleration tube 105 by means of electromagnets (not shown) towards the proximal end of the billiard projectile 211.
  • electromagnets not shown
  • the distal end of the projectile (not shown) hits the proximal end of the billiard projectile 211
  • the impact of the projectile is transferred via the billiard projectile 211 to the inclined impact surface 149.
  • the lever element 131 rotates about its axis of rotation 133 in a clockwise direction of rotation 139 and the impact is transferred to the distal side of the threaded nipple 117 by means of the outer impact transmission surface 143 on the proximal side of the basal lever arm 137.
  • a force acting direction 155 of the force generating device 151 and its apical impact direction 175 coincide and are both aligned in the distal direction 165.
  • the basal impact direction of the lever element 131 is aligned exactly opposite in the proximal direction 167.
  • the basal impact of the basal lever arm 137 with the outer impact transmission surface 143 induces a body wave in the threaded nipple 117 and the head piece 115, which is reflected proximally runs in the distal direction 165 through the probe 121 and thereby contributes to the stone fragmentation.
  • the lithotripsy device 101 has an apical force generating device 151 and a basal ultrasound unit 230 in a carrier unit 103.
  • the force generating unit 151 in turn has an acceleration tube 105 within the carrier unit 103 with an internal cavity 107 and a longitudinal center axis 153 of the acceleration tube 105.
  • a projectile 111 rests against a proximal stop element 113.
  • a billiard projectile 211 is arranged partially within the cavity 107 of the acceleration tube 105, which projects with its thrust pin 215 into a carrier housing 150 in which a lever element 131 is arranged in the shape of a circular disk cutout.
  • the force generating device 151 has a compressed air connection 175 at its proximal end 109 for supplying compressed air and accelerating the projectile 111.
  • the basal ultrasound unit 230 has a hose connector 181 on a proximal side 161 and a supply connection 183 on a basal side 153. Furthermore, the ultrasound unit 230 in turn has an ultrasonic vibration exciter 231, a horn 237 arranged on the proximal side with a subsequent head piece 115 and a threaded nipple 117, wherein the sonotrode 121 is in turn accommodated in the threaded nipple 117.
  • the lever element 131 in the form of a circular disc section has a longer apical lever arm 135 than a basal lever arm 137, so that the axis of rotation 133 of the lever element 131 and a plane 179 of the axis of rotation 133 are closer to the longitudinal center axis 127 of the sonotrode 121 and of the threaded nipple 117 than on the longitudinal center axis 153 of the acceleration tube 105 and thus the force generation axis.
  • the lever element 131 In its basal lever arm 137, the lever element 131 has a through hole 141 with an inner wall 147 and an inner impact transmission surface 145. The sonotrode 121 is guided through the through hole 141. On the outside, the basal lever arm 137 has an outer impact transmission surface 143.
  • the force direction 155 and the apical impact direction 175 are both aligned in the distal direction 165 and the basal impact direction 177 in the proximal direction 167.
  • compressed air is introduced from the proximal side 109 into the acceleration tube 105 via the compressed air connection 157, thereby pushing the projectile 111 in the distal direction 165 and, as described above, striking the billiard projectile 211, which in turn transmits the impact to the proximal side of the apical lever arm 135 of the lever element 131 with its impact pin 215, whereby the lever element 131 rotates in its direction of rotation 139 clockwise about its axis of rotation 133 to the threaded nipple 117.
  • a spring 251 is additionally arranged around the butt pin 215 of the billiard projectile 211 within the carrier housing 150 of the lever element 131.
  • Figure 3 shows the ultrasonic vibration exciter 231 in more detail with a counter bearing 233, two piezo elements 235 arranged on the distal side and the subsequent horn 237. As shown in Figure 3, a proximal end 123 of the sonotrode 121 is received in the head piece 115 through the threaded nipple 117.
  • the spring 251 which is designed as a compression spring, serves to pre-tension the lever element 131 relative to the billiard projectile 211.
  • the projectile 111 accelerated by means of compressed air strikes the proximal side of the billiard projectile 211 and accelerates it in the apical impact direction 175 and thus in the distal direction 165 to the proximal side of the apical lever arm 135. Due to the recoil, the return flow of compressed air from a distal-side compensation tank (not shown) and a further impact by the spring 251 itself, which simultaneously serves as a return spring for the billiard projectile 211, the projectile 111 is returned to its starting position on the proximal-side stop element 113.
  • the spring 251 thus serves both to pre-tension the lever element 131 against the billiard projectile 211 and to reset the billiard projectile 211 itself and the projectile 111.
  • the lever element 131 is pushed back by the recoil when it hits the sonotrode 121 by means of the inner impact transmission surface 145 and the threaded nipple 117 by means of the outer impact transmission surface 143 and is returned to its starting position by means of the spring 251.
  • the additional spring 251 in this alternative of the lithotripsy device 101 enables a double impact excitation with strong low-frequency impacts with a frequency of up to 60 Hz and higher-frequency impacts due to the lever element 131 as a mass oscillator in the range of 300 to 500 Hz. This results in a higher removal rate of crushed body stones and simultaneous crushing of soft and hard stones.
  • the lithotripsy device 101 shown in Figure 3 and the lever element 131 with the circular disk cutout shape are designed as previously described and are operated as previously described.
  • a lithotripsy device 201 in a carrier unit 103 has an ultrasound unit 230 on a basal side 173 and a force generating device 151 with a spring 251 in a holder 253 within the carrier unit 103.
  • the ultrasound unit 230 is further designed as described above.
  • the holder 253 with the internal spring 251 has a proximal side wall 255.
  • the longitudinal center axis of the holder 253 and the spring 251 coincide with the force generating axis 153.
  • the lever element 131 is arranged with its apical lever arm 135 directly on the distal side of the spring 251. Otherwise, the lever element 131 has, as described above, a through hole 141 with an apical inner impact transmission surface 145 on its inner wall 147.
  • the spring 251 with the lever element 131 again designed in the form of a circular disk cutout, forms a mass-spring oscillator, with the lever 131 itself representing the mass.
  • the ultrasonic vibration continuously generated by the ultrasonic vibration exciter 231 causes this mass-spring oscillator made up of the spring 251 and the lever element 131 to vibrate, and thus the lever element 131 is pressed alternately in the clockwise direction of rotation 139 with its apical inner impact transmission surface 143 against the outer surface of the sonotrode 121 and an impact is transmitted directly to the sonotrode 121 and then due to the Recoil and the oscillation system, the apical lever arm 135 is pressed in the anti-clockwise direction of rotation 139 against the distal end of the spring 251.
  • a second or sole force generating device 151 in the form of an electromagnet 261 is arranged in the effective range of the lever element 131.
  • the electromagnet 161 has a coil 263 and an iron core 265 with a force generating axis 153. Accordingly, the lever element 131 has a magnetic material. Due to the arrangement of the electromagnet 161 on the basal side 173, the lever element 131 is attracted when the coil 263 is energized and the lever element 131 moves in the clockwise direction of rotation 139, so that the apical inner impact transmission surface 145 strikes the outer surface of the sonotrode 121 and directly transmits an impact to the sonotrode.
  • the force acting direction 155 of the electromagnet 161 as force generating device 151 is oblique to a plane of the rotation axis 179, the longitudinal center axis 127 of the sonotrode 121 and the force generating axis 153 of the spring 251.
  • a third impact excitation can also be applied (not shown in Figure 4) by arranging an apical force generating device 151 with an acceleration tube 105 on the proximal side of the proximal side wall 255 of the holder 253 of the spring 251, as shown above in Figure 3, wherein a billiard projectile 211 or directly a projectile 111 then strikes with their respective distal end directly on the proximal outside of the proximal side wall 255 and transmits an impact to the lever element 131 via the holder 253 and the internal spring 251.
  • the lithotripsy device 201 has a carrier unit 103 with an ultrasound unit 230.
  • the ultrasound unit 230 has, as above described, an ultrasonic vibration exciter 231, a horn 273 and a head piece 115 in which a proximal end 123 of a sonotrode 221 is accommodated.
  • a lever element 131 is designed as a rod and is mounted on one side at its basal end.
  • a plane 179 of its axis of rotation 133 is accordingly arranged on the basal side 173 and lies below the longitudinal center axis 127 of the sonotrode 121, which in turn is arranged below the force generation axis 153, the latter lying on an apical side 171.
  • a spring 251 is arranged on its distal side, which is attached to the carrier unit 103 on the distal side by means of a holder 253.
  • the spring 251 and the lever 131 are again designed as spring-mass oscillators and are set into oscillation by means of the continuous ultrasonic oscillation applied by the ultrasonic oscillation exciter 231.
  • the spring 251 is compressed in the distal direction 165, whereby the end of the rod-shaped lever element 131 resting on the spring 251 also moves in the distal direction 165 until it is moved back in the proximal direction 176 due to the spring force and strikes the distal end of the head device 115.
  • the apical impact direction 175 and the basal impact direction 177 are both aligned in the proximal direction 167.
  • the holder 253 can be slidably mounted on the carrier unit 103, so that by moving the holder 253 by means of a manual or automatic actuating element, the spring 251 is compressed in the proximal direction 167 and the lever 131 is pressed against the distal side of the head device 115.
  • a ballistic force generating device 151 can be arranged on the distal side of the holder 253, wherein a projectile and/or a billiard projectile are then accelerated in the proximal direction 167 against the distal wall of the holder 253 and, by striking the holder 253, induce a movement via the spring 251 and the lever element 131 to excite an impact on the distal side of the head device 151, wherein the body wave induced in the head device 115 is reflected on the proximal side and introduced into the sonotrode 121 for stone fragmentation.
  • a modular lithotripsy device 101, 201 in which, through modular and flexible arrangement of at least one force generating device 151 and optionally further force generating devices 151, 261, different impact excitations of a sonotrode 121 with different impact strength and/or orientation can be realized in addition to a continuous ultrasonic vibration excitation of the sonotrode 121, whereby due to the spatially different arrangement of the ultrasonic unit 230 and the respective force generating device 151, 251, 261, an optimal utilization of the installation space the lithotripsy device 101, 201 and easy exchangeability of its components is ensured.
  • the invention relates to a lithotripsy device, in particular an intracorporeal lithotripsy device, for breaking up body stones, wherein the lithotripsy device has a carrier unit, a proximal end, a distal end, at least one force generating device for generating a force with a force generating axis and a holding unit with a longitudinal central axis for holding a probe at the distal end, and the probe can be assigned to the lithotripsy device, wherein the longitudinal central axis of the holding unit for holding the probe and the force generating axis are arranged spatially differently and the lithotripsy device has a rotatably mounted lever element with a rotation axis such that, in the case of holding the probe by means of the holding unit, a force generated by the force

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lithotripsievorrichtung, insbesondere intrakorporale Lithotripsievorrichtung, zum Zertrümmern von Körpersteinen, wobei die Lithotripsievorrichtung eine Trägereinheit, ein proximales Ende, ein distales Ende, mindestens eine Krafterzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Kraft mit einer Krafterzeugungsachse und eine Halteeinheit mit einer Längsmittelachse zum Halten einer Sonde an dem distalen Ende aufweist, und der Lithotripsievorrichtung die Sonde zuordenbar ist, wobei die Längsmittelachse der Halteeinheit zum Halten der Sonde und die Krafterzeugungsachse räumlich unterschiedlich angeordnet sind und die Lithotripsievorrichtung ein drehbar gelagertes Hebelelement mit einer Drehachse derart aufweist, dass im Falle des Haltens der Sonde mittels der Halteeinheit eine mittels der Krafterzeugungseinrichtung erzeugte Kraft mit einer Kraftwirkrichtung direkt oder indirekt eine Drehbewegung des drehbar gelagerten Hebelelement bewirkt und durch ein mechanisches Auftreffen des sich drehenden Hebelelementes auf die Halteeinheit und / oder die Sonde mit einer Hauptauftreffrichtung im Wesentlichen unterschiedlich zu einer distalen Richtung die Sonde schwingungsanregbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Nachrüstsatz zum Nachrüsten einer bestehenden Lithotripsievorrichtung.

Description

Lithotripsievorrichtung zum Zertrümmern von Körpersteinen mit einem Hebelelement und Nachrüstsatz zum Nachrüsten einer bestehenden Lithotripsievorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Lithotripsievorrichtung, insbesondere intrakorporale Lithotripsievorrichtung, zum Zertrümmern von Körpersteinen, wobei die Lithotripsievorrichtung eine Trägereinheit, ein proximales Ende, ein distales Ende, mindestens eine Krafterzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Kraft mit einer Krafterzeugungsachse und eine Halteeinheit mit einer Längsmittelachse zum Halten einer Sonde an dem distalen Ende aufweist, und der Lithotripsievorrichtung die Sonde zuordenbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Nachrüstsatz zum Nachrüsten einer bestehenden Lithotripsievorrichtung.
Die Lithotripsie ist ein bekanntes Verfahren zum Zertrümmern von Körpersteinen, welche sich z. B. durch Kondensation und / oder Auskristallisation von Salzen und Eiweißen als sogenanntes Konkrement in Körperorganen, wie beispielsweise in der Blase oder Niere, bilden. Wenn die Körpersteine zu groß für einen natürlichen Abgang sind und Beschwerden verursachen, müssen diese mit einem Lithotripter zerkleinert werden, sodass die zerkleinerten Steine durch natürliche Ausscheidung und / oder mittels einer Saug-Spül-Pumpe entfernt werden können. Die zu zertrümmernden Körpersteine sind häufig inhomogen mit unterschiedlichen Bestandteilen und / oder Festigkeiten aufgebaut.
Aus diesen Gründen wurden rein ultraschallbasierte Lithotripter in den letzten Jahren weiterentwickelt, um die Steinzertrümmerungsleistung zu verbessern. Dazu wird häufig zusätzlich zur konstanten Ultraschallenergie eine intermittierende, ballistische Schockwellenenergie zugeführt. Dies kann beispielsweise mittels eines ballistischen Antriebs mit Elektromagneten erfolgen, bei dem ein Prallkörper mittels der Elektromagneten beschleunigt wird und auf ein Horn und / oder den Sonotrodenkopf aufschlägt. Auch ist es bekannt, eine oszillierende Masse in Ringform um eine Sonotrode herum anzuordnen und mittels einer Feder an einem axialen Anschlag der Sonotrode anzupressen. Hierbei beschleunigt die Ultraschallschwingung die Masse vom Anschlag weg, wodurch die Feder komprimiert wird und die Masse wieder auf den Anschlag hin beschleunigt. Nachteilig ist bei diesem in Längsrichtung der Sonotrode wirkenden Feder-Masse-System, dass dieses nur eine begrenzte Schlagkraft erlaubt. Weiterhin nachteilig bei einem ballistischen Antrieben mittels Elektromagneten ist, dass diese ab einer bestimmten elektrischen Leistungsaufnahme aktiv gekühlt werden müssen, da ansonsten eine zu hohe Oberflächentemperatur entsteht.
Vor allem ist bei bekannten kombinierten Lithotripsievorrichtungen nachteilig, dass die ballistische Schlaganregung stets koaxial zur Ultraschallsonde erfolgt. Unabhängig von der Erzeugung der Stoßwellen oder Verformungswellen mittels Schlaganregung, beispielsweise mittels pneumatischer Energiequellen und / oder Elektromagneten, ist die Beschleunigungsstrecke für den Stoßkörper üblicherweise zumindest teilweise konzentrisch vom Ultraschallwandler umgeben, wodurch eine deutliche Beschränkung bezüglich des Bauraumes und der Anordnung der Komponenten vorliegt. Dadurch ist konstruktiv bei bekannten Lithotriptern neben der Ultraschallanregung nur eine weitere Form der zusätzlichen Anregung realisierbar.
Aus der WO 96/33661 A1 ist ein intrakorporales Behandlungssystem zur Zertrümmerung von Konkrementen bekannt, bei dem eine Stoßeinheit ein Gehäuse aufweist, in dem eine Beschleunigungsstrecke für ein Projektil angeordnet ist. Am distalen Endabschnitt des Gehäuses ist an seiner Innenwand ein Hebel angelenkt, welcher mit seinem freien Ende in die Beschleunigungsstrecke des Projektils hineinragt. Bei einer pneumatischen Beschleunigung des Projektils in distaler Richtung trifft dieses auf den Hebel auf, wobei der Hebel den Schlag des Projektils über eine Rückholfeder auf einen als Sonde ausgebildeten Stoßweiterleiter ebenfalls in distaler Richtung überträgt. Hierbei sind die Längsmittelachse der Beschleunigungsstrecke und die Längsmittelachse der Sonde parallel, jedoch in Längsrichtung zueinander versetzt angeordnet, wobei der Hebel im Auftrefffall quer zu den beiden Längsmittelach- sen angeordnet ist. Mit diesem System sind Stoßfrequenzen zwischen 10 Hz und > 30 Hz erreichbar. Nachteilig bei diesem System ist, dass der Hebel aufgrund seiner Querausrichtung den Bauraum innerhalb des Gehäuses der Stoßeinheit begrenzt.
Nachteilig bei allen bekannten kombinierten Lithotripsievorrichtungen ist deren fehlende Modularität, sodass stets nur Gesamtsysteme produziert werden können. Eine flexible Produktion und Anordnung von zwei oder mehreren verschiedenen Schlag- und / oder Schwingungsanregungseinheiten ist bei bekannten Systemen nicht möglich. Dadurch erhöhen sich zum einen die Investitionskosten bei der Anschaffung, zum anderen besteht im Schadensfall der Nachteil, dass bei Ausfall einer Teileinheit stets das gesamte Gerät ausgetauscht und / oder repariert werden muss.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Lithotripsievorrichtung, insbesondere intrakorporale Li- thotripsievorrichtung, zum Zertrümmern von Körpersteinen, wobei die Lithotripsievorrichtung eine Trägereinheit, ein proximales Ende, ein distales Ende, mindestens eine Krafterzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Kraft mit einer Krafterzeugungsachse und eine Halteeinheit mit einer Längsmittelachse zum Halten einer Sonotrode an dem distalen Ende aufweist, und der Lithotripsievorrichtung die Sonde zuordenbar ist, wobei die Längsmittelachse der Halteeinheit zum Halten der Sonde und die Krafterzeugungsachse räumlich unterschiedlich angeordnet sind und die Lithotripsievorrichtung ein drehbar gelagertes Hebelelement mit einer Drehachse derart aufweist, dass im Falle des Haltens der Sonde mittels der Halteeinheit eine mittels der Krafterzeugungseinrichtung erzeugte Kraft mit einer Kraftwirkrichtung direkt oder indirekt eine Drehbewegung des drehbar gelagerten Hebelelementes bewirkt und durch ein mechanisches Auftreffen des sich drehenden Hebelelementes auf die Halteeinheit und / oder die Sonde mit einer Hauptauftreffrichtung im Wesentlichen unterschiedlich zu einer distalen Richtung die Sonde schwingungsanregbar ist.
Somit wird eine Lithotripsievorrichtung bereitgestellt, bei welcher eine alleinige oder kombinierte Schlaganregung mittels des drehbar gelagerten Hebelelementes erfolgt. Durch die Einkopplung der erzeugten Kraft der Krafterzeugungseinrichtung mittels des Hebelelementes in die Halteeinheit und / oder die Sonde sind die Krafterzeugungseinrichtung und die Halteeinheit und / oder Sonde räumlich voneinander getrennt und / oder beabstandet zueinander anordenbar. Somit ist der Bauraum innerhalb der Lithotripsievorrichtung flexibler nutzbar und ist nicht dadurch eingeschränkt, dass die Krafterzeugungsachse und die Längsmittelachse der Halteeinheit der Sonde räumlich zusammenfallen. Folglich kann eine zusätzliche Schlaganregung flexibler innerhalb einer Lithotripsievorrichtung positioniert werden. Da das Hebelelement ein Übertragungsglied zwischen der Krafterzeugungseinrichtung und der Halteeinheit der Sonde darstellt, sind diese beiden Bestandteile der Lithotripsievorrich- tung unabhängig voneinander auslegbar und / oder anordenbar. Dadurch sind beispielsweise eine bereits vorhandene Pneumatikeinheit als Krafterzeugungseinrichtung und eine bereits vorhandene Kopfvorrichtung für eine Sonotrode in einer neu konzeptionierten Li- thotripsievorrichtung einsetzbar und kombinierbar. Somit ist eine Hebeleinheit mit dem Hebelelement als Verbindungsstück und / oder Verbindungsgehäuse zwischen einer bestehenden Krafterzeugungseinrichtung und einer Kopfvorrichtung als Halteeinheit der Sonotrode und / oder einer Ultraschallanregungseinrichtung anordenbar. Folglich ermöglicht das Hebelelement als Krafteinkopplungselement einen veränderbaren, modularen Aufbau der Komponenten einer Lithotripsievorrichtung für eine Schlag- und / oder Schwingungsanregung der Sonde.
Während bei Lithotriptern nach dem Stand der Technik eine Schlaganregung üblicherweise in distaler Richtung durch Schlag auf den Kopf der Sonde erfolgt und somit die Sondenspitze in einer axialen Bewegung in den zu zertrümmernden Stein bewegt wird, ist aufgrund der unterschiedlichen räumlichen Anordnung der Krafterzeugungsachse zur Längsmittelachse der Halteeinheit und / oder der Sonde und aufgrund der Drehbewegung des Hebelelementes um seine Drehachse gerade ein mechanisches Auftreffen des sich drehenden Hebelelementes auf die Halteeinheit und / oder die Sonde mit einer Auftreffrichtung im Wesentlichen unterschiedlich zu einer distalen Richtung realisierbar. Somit ist durch Anordnung des Hebelelementes und dessen Ausgestaltung gezielt, flexibel eine frei wählbare Hauptauftreffrichtung einstellbar. Dadurch ist die Abtragsleistung bei der Steinzertrümmerung deutlich gegenüber konventionellen Lithotriptern mit einer Schlaganregung in distaler Richtung sowie gegenüber ultraschallbasierten Systemen erhöht, da je nach eingestellter Hauptauftreffrichtung des Hebelelementes auf die Halteeinheit und / oder Sonde gezielt Kräfte schräg und / oder quer zur Längsmittelachse der Halteeinheit und / oder Sonde aufgebracht werden. Dadurch wird die Sonde in spezifische Querschwingungen versetzt, wodurch die Sondenspitze nicht nur in axialer Richtung in den zu zertrümmernden Stein bohrt, sondern diesen auch seitlich versetzt zertrümmert. Dadurch wird nicht nur die Abtragrate und -fläche vergrößert, sondern beim Entfernen der Sondenspitze von dem zu zertrümmernden Stein ein Hängenbleiben der Sondenspitze im Stein verhindert. Neben der üblichen axialen Auslenkung und Bewegung der Sonde, ist durch die gezielte Einstellung einer Hauptauftreffrichtung mittels des drehbar gelagerten Hebelelementes zusätzlich eine radiale Auslenkung und Bewegung der Sonde ermöglicht.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung beruht darauf, eine Lithotripsievorrichtung für eine alleinige Schlaganregung und / oder Schlag- und Schwingungsanregung einer Sonde bereitzustellen, bei welcher aufgrund der Anordnung der Krafterzeugungsachse der Krafterzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Kraft für die Schlaganregung räumlich unabhängig und somit nicht zusammenfallend mit der Längsmittelachse der Halteeinheit für die Sonde eine flexible räumliche Ausgestaltung realisiert ist, indem die Kraft für die Schlaganregung über das drehbar gelagerte Hebelelement flexibel und einstellbar räumlich und mechanisch auf die Halteeinheit und / oder die Sonde übertragbar ist. Durch die Ausgestaltung des Hebelelementes für die indirekte Kraftübertragung an die Halteeinheit und / oder Sonde ist ein Abstand der Krafterzeugungsachse und der Längsmittelachse der Halteeinheit und / oder der Sonde, eine Hauptauftreffrichtung und eine Schlaganregungskraft gezielt einstellbar und / oder veränderbar.
Folgendes Begriffliche sei erläutert:
Bei einer „Lithotripsievorrichtung“ (auch „Lithotripter“ genannt) handelt es sich insbesondere um eine Vorrichtung zum Zertrümmern von Körpersteinen durch Stöße, Stoßwellen und / oder Verformungswellen. 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- / Säugpumpe 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. Eine Lithotripsievorrichtung ist insbesondere eine ballistische, pneumatische und / oder kombinierte Lithotripsievorrichtung. Im Falle einer pneumatischen Lithotripsievorrichtung wird mittels einer Stoßenergie beim Anschlägen eines Projektils an dem Hebelelement insbesondere aufgrund des Drehimpulses des sich drehenden Hebelelementes der Halteeinheit und / oder der Sonde eine gezielt geformte Verformungswelle aufgeprägt. Aufgrund der radialen und / oder tangentialen Bewegung des Hebelelementes bewirkt die Verformungswelle insbesondere eine Querschwingung der Sonde, welche aufgrund der seitlichen Auslenkung eine verbesserte Steinzertrümmerung bewirkt. Neben dem übertragenen mechanischen Stoß mittels des Hebelelementes kann die Sonde zusätzlich insbesondere mittels einer Schwingungsanregungseinrichtung, beispielsweise mit einem Ultraschallschwingungsanreger, in eine Schwingung, insbesondere longitudinale Schwingung, angeregt werden. Somit ist die Sonde als Wellenleiter für die Schwingungswellen erzeugt von einer Schwingungsanregungseinrichtung und / oder für die Verformungswellen des Hebelelementes ausgebildet.
Unter „Körpersteinen“ (auch „Konkrement“ genannt) werden insbesondere alle Steine in einem menschlichen oder tierischen Körper verstanden, welche sich z. B. aus Salzen und Eiweißen durch Kristallisation und / oder Kondensation bilden. Bei Körpersteinen kann es sich beispielsweise um Gallensteine, Harnsteine, Nierensteine und / oder Speichelsteine handeln. Durch Einwirken der Sonotrode und / oder Hohlsonde auf den Körperstein entstehen insbesondere Körpersteinkerne (auch Bohrkerne genannt) und / oder Körpersteinfragmente.
Eine „Trägereinheit“ ist insbesondere ein Hand- und / oder Halteteil der Lithotripsievorrich- tung. 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. Die Trägereinheit kann auch zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Trägereinheit ein separates Gehäuse für die Krafterzeugungseinheit und / oder einer Pneumatikeinheit und ein separates Gehäuse für die Ultraschallanregungseinheit aufweisen. Bei der Ausbildung der Trägereinheit in Form von zwei oder mehreren separaten Gehäusen kann die Trägereinheit auch ein separates Gehäuse einer Hebeleinheit mit dem Hebelelement aufweisen.
Unter „distalseitig“ und „distal“ wird eine patientenkörpernahe und somit benutzerferne Anordnung und / oder ein entsprechendes Ende oder Abschnitt verstanden. Dementsprechend wird unter „proximalseitig“ oder „proximal“ eine benutzernahe und somit patientenkörperferne Anordnung oder ein entsprechendes Ende oder Abschnitt verstanden.
Unter „apikal“ wird insbesondere eine Lage bezeichnet, die „an der Spitze“ oder oben in der Trägereinheit und / oder der Lithotripsievorrichtung angeordnet ist. Unter „basal“ wird insbesondere eine Lage verstanden, welche an der Basis und somit unten in der Trägereinheit und / oder Lithotripsievorrichtung angeordnet ist. Somit ist basal insbesondere das Gegenteil von apikal.
Bei einer „Krafterzeugungseinrichtung“ kann es sich prinzipiell um jede Art von Einrichtung handeln, welche eine Kraft erzeugt, welche direkt oder indirekt auf das Hebelelement einwirken kann und somit eine Drehbewegung des Hebelelementes bewirkt. Bei der Krafterzeugungseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Vorrichtung handeln, welche mittels eines Druckmediums, beispielsweise pneumatisch mithilfe von Druckluft, mittels eines elektromagnetischen Feldes und / oder mittels einer mechanischen Vorrichtung, wie mittels einer Feder-Kraft, und / oder eines Bauteils die Drehbewegung des Hebelelementes induziert. Bei der Krafterzeugungseinrichtung kann es sich beispielsweise auch um ein Federelement handeln, wie beispielsweise eine Torsionsfeder, welche nur ein Drehmoment auf das Hebelelement erzeugt. Im Falle einer pneumatischen Lithotripsievorrichtung kann eine Krafterzeugungseinrichtung insbesondere mittels eines Zuführens und / oder Abführens eines Druckmediums eine Kraft auf ein beschleunigbares Projektil und somit eine Bewegung des Projektils bewirken, welches direkt oder indirekt gegen das Hebelelement anschlägt.
Eine „Sonde“ (auch „Sonotrode“ genannt) ist insbesondere ein Bauteil, welches durch Einwirken und / oder Einleiten von mechanischen Schwingungen selbst in Schwingung, Resonanzschwingung und / oder Verformungsschwingung versetzt wird. Eine Sonde und / oder Sonotrode weist insbesondere ein Kopfstück (auch „Nippel“, „Haltenippel“ und / oder „Grundkörper“ genannt) und ein längliches Einführteil, beispielsweise ein Sondenrohr oder Sondenstab, auf. Das Einführteil ist insbesondere in eine Aufnahmeeinheit in dem dickeren Kopfstück aufgenommen. Bei der Aufnahmeeinheit handelt es sich beispielsweise um eine Bohrung im Kopfstück, in welcher das proximale Ende und / oder der proximale Endabschnitt des Einführteils fest und / oder unlösbar gefügt, beispielsweise verlötet, ist. Bei einer Sonotrode handelt es sich insbesondere um ein längliches Bauteil. Eine Sonotrode ist beispielsweise zumindest teilweise stab-, röhren- und / oder schlauchförmig ausgebildet. Die Sonotrode kann eine Hohlsonde sein. Die Sonotrode kann einstückig oder mehrteilig ausgebildet sein. Die Sonotrode weist im Sondenrohr insbesondere einen Durchmesser in einem Bereich von 0,5 mm bis 4,5 mm, insbesondere von 0,8 mm bis 3,8 mm, auf. Die Sonotrode weist insbesondere Stahl-, Eisen-, Cobalt-, Chrom-, Nickel-, Molybdän-, Titan-, Magnesium- und / oder Aluminiumlegierungen und / oder Carbon- oder Glasverbundwerkstoffe auf. Die Sonotrode ist insbesondere als Wellenleiter für die Schwingungswellen erzeugt von einer Schwingungsanregungseinrichtung und / oder für die Stoßwellen und / oder Verformungswellen des Hebelelementes ausgebildet.
Eine „Halteeinheit“ ist insbesondere eine Halteeinrichtung, welche die Sonotrode zumindest teilweise umfasst und / oder hält. Bei der Halteeinheit kann es sich insbesondere um eine Kopfvorrichtung handeln. Die Halteeinheit und / oder die Kopfvorrichtung ist insbesondere innerhalb einer Trägereinheit und / oder dem Handteil der Lithotripsievorrichtung angeordnet. Bei der Halteeinheit kann es sich insbesondere auch nur um die Aufnahmeeinheit und / oder das Kopfstück der Sonde handeln. Die Halteeinheit und / oder das Kopfstück des Sondenrohres oder Sondenstabes ist insbesondere beweglich innerhalb einer Kopfvorrichtung gelagert. Bei einer Halteeinheit kann es sich auch um ein Horn eines Ultraschallwandlers handeln. Eine „Längsmittelachse“ ist insbesondere die Achse des jeweiligen Körpers oder Bauteiles, welche der Richtung seiner größten Ausdehnung und / oder Abmessung entspricht. Bei der Längsmittelachse kann es sich auch um die Symmetrieachse des jeweiligen Körpers und / oder Bauteiles handeln. Bevorzugt wird die Sonde konzentrisch in der Halteeinheit gehalten, sodass die Längsmittelachse der Halteeinheit und die Längsmittelachse der Sonde zusammenfallen. Eine „Krafterzeugungsachse“ ist insbesondere diejenige Mittelachse, entlang derer die erzeugte Kraft auf das Hebelelement einwirkt. Bei der Krafterzeugungsachse kann es sich beispielsweise um die Längsmittelachse eines Federelementes oder um die Längsmittelachse eines Beschleunigungsrohres für ein Projektil handeln. Die Krafterzeugungsachse kann an ihrem distalen Ende und somit am Kraftübergangspunkt an das Hebelelement kürzer oder länger als das distale Ende der Längsmittelachse der Halteeinheit sein. Somit müssen das distale Ende einer Krafterzeugungseinheit und einer Kopfvorrichtung der Sonde nicht jeweils bündig zueinander räumlich angeordnet sein.
Unter „räumlich unterschiedlich angeordnet“ wird insbesondere verstanden, dass die Längsmittelachse der Halteeinheit und / oder der Sonde und die Krafterzeugungsachse im Raum unterschiedlich angeordnet und / oder ausgerichtet sind. Die Längsmittelachse der Halteeinheit und / oder der Sonde und die Krafterzeugungsachse sind insbesondere zumindest vertikal voneinander beabstandet. Die Längsmittelachse der Halteeinheit und / oder Sonde und die Krafterzeugungsachse können auch in der horizontalen Richtung voneinander beabstandet sein. Ebenso kann die Längsmittelachse der Halteeinheit und / oder Sonde und die Krafterzeugungsachse sich schneiden. Unter räumlich unterschiedlich angeordnet wird insbesondere auch verstanden, dass die Längsmittelachse der Halteeinheit und / oder der Sonde und / oder die Halteeinheit selbst in einem anderen Teil der Trägereinheit, einem anderen Gehäuse und / oder einem anderen Gehäuseteil als die Krafterzeugungsachse und die Krafterzeugungseinrichtung angeordnet sind. In der Lithotripsievorrichtung kann insbesondere die Krafterzeugungseinrichtung mit ihrer Krafterzeugungsachse apikal und die Halteeinheit und / oder die Sonotrode und / oder eine Schwingungsanregungseinrichtung mit ihren Längsmittelachsen basal angeordnet sein.
Unter einem „Hebelelement“ wird insbesondere ein mechanisches Bauteil zur Kraftwandlung verstanden, welches zumindest einen teilweise starren Körper aufweist und um einen Drehpunkt drehbar ist. Bei einem Hebelelement kann es sich um einen einseitigen, zweiseitigen oder geknickten Hebel handeln. Der Drehpunkt und somit die Drehachse kann sich an einem Ende des Hebelarms oder an einer beliebigen Position entlang des Hebelarms befinden. Die Drehachse kann drehbar gelagert oder feststehend sein. Im Falle eines einseitigen Hebels mit dem Drehpunkt an seinem einem Ende liegen der Lastarm und der Kraftarm des Hebelelementes auf derselben Seite, weisen jedoch unterschiedliche Längen auf. Bei einem zweiseitigen Hebelelement kann insbesondere die Länge des Kraftarms und die Länge des Lastarms spezifisch für die jeweils gewünschte Schlaganregung eingestellt sein. Prinzipiell kann das Hebelelement in seinen Eigenschaften und / oder seinem Material unterschiedlich ausgebildet sein. Das Hebelelement kann insbesondere biegesteif oder biegeweich ausgebildet sein. Ebenso kann das Hebelelement insbesondere unterschiedliche Formen und Abmessungen aufweisen. Das Hebelelement kann insbesondere im Bereich des Kraftarmes eine andere Form aufweisen als im Bereich des Lastarmes. Der Kraftarm des Hebelelementes kann insbesondere eine speziell geformte Fläche zum Einwirken der erzeugten Kraft der Krafterzeugungseinrichtung aufweisen. Ebenso kann das Hebelelement am Lastarm eine speziell ausgebildete Schlagübertragungsfläche zum Übertragen der Kraft auf die Halteeinheit und / oder die Sonde aufweisen. In seiner Längsabmessung weist das Hebelelement insbesondere eine ausreichende Länge auf, um als Übertragungsglied zwischen der Krafterzeugungsachse der Krafterzeugungseinrichtung und der Längsmittelachse der Halteeinheit und / oder der Sonotrode zu wirken. Das Hebelelement kann beispielsweise eine stabförmige oder keulenförmige Form oder in Form eines Kreisscheibenausschnittes ausgebildet sein. Durch die Form des Kreisscheibenausschnittes liegt insbesondere eine Versteifung und eine optimale Übertragung des Drehmomentes vor. Durch eine spezielle apikale Kopfform und / oder eine schräge Kraftwirkfläche des Hebelelementes kann insbesondere der Anstellwinkel des Hebelelementes aus der Vertikalen verringert und dadurch die Laufzeit des Hebelelementes beim Drehen verkürzt und ein radialer Anteil gegenüber einem tangentialen Anteil der Geschwindigkeit bei der Drehbewegung des Hebelelementes minimiert werden. Dadurch wird eine Erhöhung der Schlagfrequenz und eine höhere Aufschlaggeschwindigkeit ermöglicht.
Die „Kraftwirkrichtung“ (auch „Krafterzeugungsrichtung“ genannt) ist insbesondere diejenige Richtung, aus der die erzeugte Kraft der Krafterzeugungseinrichtung auf das Hebelelement einwirkt. Dazu kann beispielsweise ein Projektil aus distaler Richtung oder proximaler Richtung in der entsprechenden Kraftwirkrichtung auf eine Kraftwirkfläche (auch Aufschlagfläche genannt) des Hebelelementes auftreffen. Ebenso kann eine andersartige Kraft in der Kraftwirkrichtung aufgebracht werden, welche das Hebelelement beschleunigt.
Die „Hauptauftreffrichtung“ ist insbesondere diejenige Richtung, in welcher das Hebelelement bei seinem Beschleunigen und / oder Drehen um die Drehachse auf die Halteeinheit und / oder Sonotrode hauptsächlich auftrifft. Da das Hebelelement beim mechanischen Auftreffen auf die Halteeinheit und / oder Sonde noch beschleunigt ist und / oder sich dreht, ist die Hauptauftreffrichtung währenddessen noch veränderlich, bis der maximal mögliche Anschlag des Hebelelementes an und / oder auf die Halteeinheit und / oder die Sonotrode erreicht ist. Dementsprechend wird unter Hauptauftreffrichtung auch verstanden, dass die Hauptauftreffrichtung im Wesentlichen unterschiedlich zu einer distalen Richtung ist und / oder dass die Hauptauftreffrichtung nicht alleinig oder nicht exakt aus der distalen Richtung erfolgt. Die Hauptauftreffrichtung kann auch im Wesentlichen aus distaler Richtung und somit in proximaler Richtung erfolgen. Auch kann die Hauptauftreffrichtung beim Auftreffen genau in proximaler Richtung liegen, sodass ein Schlag des Hebelelementes exakt in proximaler Richtung und somit entgegen der üblicherweise distalen Richtung eingekoppelt und eine Schwingung der Sonde angeregt wird. Durch das Kippen des Hebelelementes im Falle eines einseitigen Hebelelementes und des Drehens im Falle eines zweiseitigen Hebelelementes weist die Bewegung des Hebelelementes stets Geschwindigkeitskomponenten mit unterschiedlichen Richtungen und entsprechend eine sich verändernde Hauptauftreffrichtung bis zum maximalen Anschlag auf. Neben der Ausbildung des Hebelelementes mit unterschiedlichen Massen- und / oder Hebelverhältnissen kann der Gewichtsschwerpunkt des Hebelelementes auch außerhalb des Drehpunkts und / oder der Drehachse oder innerhalb des Drehpunktes und / oder der Drehachse angeordnet sein.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Lithotripsievorrichtung die Sonde auf, wobei die Krafterzeugungsachse einen kleinsten Winkel in einem Bereich von 1 ° bis 89 ° aufweist oder parallel zu einer Längsmittelachse der Sonde und / oder der Längsmittelachse der Halteeinheit angeordnet ist.
Somit können die Krafterzeugungsachse und die Längsmittelachse der Sonde und / oder der Halteeinheit in einem weitgehend beliebigen Winkel zueinander angeordnet sein. Im Falle einer parallelen Anordnung der Krafterzeugungsachse zu der Längsmittelachse der Sonde und / oder der Halteeinheit kann die parallele Anordnung beispielsweise in einer horizontalen Ebene nebeneinander oder in zwei horizontalen Ebenen vertikal übereinander angeordnet sein. Beispielsweise kann die Krafterzeugungsachse apikal und die Längsmittelachse der Halteeinheit basal oder umgekehrt angeordnet sein.
Um die Hauptauftreffrichtung des Hebelelementes gezielt einzustellen und eine optimale Schlaganregung der Halteeinheit und / oder der Sonde zu bewirken, weist das Hebelelement eine Schlagübertragungsfläche oder mehrere Schlagübertragungsflächen ausgerichtet zu der Halteeinheit und / oder der Sonde auf.
Durch eine spezifische Ausbildung der jeweiligen Schlagübertragungsfläche kann das Auftreffen der jeweiligen Schlagübertragungsfläche orthogonal oder schräg zur Längsmittelachse der Halteeinheit und / oder der Sonotrode realisiert werden. Zudem kann mittels der Ausformung der Schlagübertragungsfläche und / oder eines Abschnittes des Hebelelementes mit der Schlagübertragungsfläche gezielt eine exzentrische oder zentrische Krafteinleitung beim Auftreffen auf die Halteeinheit und / oder Sonotrode eingestellt werden. Bei der „Schlagübertragungsfläche“ handelt es sich insbesondere um eine speziell geformte Fläche und / oder einen geformten Abschnitt des Hebelelementes, welche oder welcher auf die Halteeinheit und / oder die Sonde bei der Dreh- und / oder Kippbewegung des Hebelelementes auftrifft. Bei der Schlagübertragungsfläche kann es sich um eine Außenfläche und / oder eine Innenfläche des Hebelelementes handeln. Die Ausrichtung der Schlagübertragungsfläche kann sich auch aufgrund ihrer Form bei Annäherung an die Halteeinheit und / oder die Sonde verändern, wodurch sich ebenfalls die Hauptauftreffrichtung entsprechend verändert.
In einer weiteren Ausführungsform der Lithotripsievorrichtung weist das Hebelelement einen durchgehenden Hohlraum zum Durchlässen der Sonde auf, sodass eine Innenwand um den durchgehenden Hohlraum als eine Schlagübertragungsfläche ausgebildet ist.
Dadurch wird eine frühzeitige und großflächige Schlagübertragung mittels der Schlagübertragungsfläche auf die Halteeinheit und / oder die Sonde bereits bei Annäherung eingeleitet.
Somit kann bei einer bereits verbundenen Sonde diese in dem durchgehenden Hohlraum des Hebelelementes angeordnet sein und beim Bewegen des Hebelelementes aufgrund des mitbewegten durchgehenden Hohlraums dieser sich um die Sonde in Richtung der Hauptauftreffrichtung verschieben. Hierbei kann der durchgehende Hohlraum so ausgerichtet sein, dass ein ausreichender Freiraum besteht, sodass nur eine äußere Schlagübertragungsfläche des Hebelelementes auf die Halteeinheit auftrifft und / oder eine Innenwand um den durchgehenden Hohlraum wirkt bereits frühzeitig als Schlagübertragungsfläche beim Bewegen des Hebelelementes aufgrund des Umgebens der Sonde. Hierbei kann die Innenwand als Schlagübertragungsfläche sich beim Bewegen des Hebelelementes kontinuierlich der Oberfläche der Sonde annähern, kontaktieren und mit einer sich verstärkenden Kraft auf die Außenoberfläche der Sonde einwirken, bis ein maximales Auftreffen erreicht ist.
Bei dem „Hohlraum“ handelt es sich insbesondere um einen leeren und / oder hohlen Raum innerhalb des Hebelelementes oder an dem Hebelelement. Der Hohlraum geht insbesondere durch eine Materialdicke des Hebelelementes, insbesondere in Hauptauftreffrichtung, vollständig durch, sodass der Hohlraum zwei gegenüberliegende Öffnungen aufweist und eine Sonde in dem Hohlraum angeordnet oder durch den Hohlraum durchgelassen werden kann. Der Hohlraum ist insbesondere von zwei Seitenwänden und insbesondere einer oberen Wand begrenzt. Zusätzlich kann der Hohlraum von einer unteren Wand begrenzt sein. Bei einem Hohlraum kann es sich jedoch auch um eine Aussparung handeln, welche beispielsweise nur in einer Seitenwand des Hebelelementes ausgebildet ist. Somit ist das Hebelelement im Bereich der Aussparung offen und der innenliegende Hohlraum der Aussparung wird durch eine obere Wand und eine seitliche Innenwand und optional eine untere Wand begrenzt.
Um den vorhandenen Bauraum der Lithotripsievorrichtung optimal auszunutzen und eine gezielte Kraft- und / oder Schlagübertragung mittels des Hebelelementes auf die Halteeinheit und / oder die Sonotrode zu erzielen, kann die Hauptauftreffrichtung des Hebelelementes gleich oder unterschiedlich zur Kraftwirkrichtung sein.
In einer weiteren Ausführungsform der Lithotripsievorrichtung ist die Drehachse des Hebelelementes zwischen der Längsmittelachse der Halteeinheit und / oder der Längsmittel- achse der Sonde und der Krafterzeugungsachse angeordnet.
Dadurch, dass die Drehachse des Hebelelementes zwischen der Längsmittelachse der Halteeinheit, der Sonotrode und / oder einer Ultraschallschwingungsanregungseinrichtung und der Krafterzeugungsachse der Krafterzeugungseinrichtung liegt, wird die Kraft und / oder der Schlag in Kraftwirkrichtung in einen Schlag mit der Hauptauftreffrichtung und somit in Richtung auf die Längsmittelachse der Sonotrode umgewandelt. Für den Fall, dass die Kraftwirkrichtung in distaler Richtung ausgerichtet ist, wird durch diese Anordnung der Drehachse zwischen der Krafterzeugungsachse und der Längsmittelachse der Sonde die übertragene Kraft und somit der Schlag auf die Halteeinheit und / oder die Sonde in einer Hauptauftreffrichtung im Wesentlichen in der entgegengesetzten proximalen Richtung übertragen. Somit kann bei einem zweiseitigen Hebelelement durch die gezielte Anordnung der Drehachse zwischen der Krafterzeugungsachse und der Längsmittelachse der Halteeinheit und / oder der Sonotrode die Richtung der erzeugten und übertragenen Kraft von der Kraftwirkrichtung auf die Hauptauftreffrichtung frei geändert werden. Dadurch wird eine unabhängige räumliche Anordnung der Krafterzeugungseinrichtung und der Halteeinheit, der Sonotrode und / oder einer Ultraschwingungseinrichtung ermöglicht.
Um eine vorteilhafte Übersetzung des Hebelelementes zu erwirken und eine höhere Abtragrate an zertrümmerten Körpersteinen zu erreichen, ist die Drehachse des Hebelelementes näher an der Längsmittelachse der Halteeinheit und / oder an der Längsmittelachse der Sonde als an der Krafterzeugungsachse angeordnet, sodass ein kürzerer Hebelarm des Hebelelementes zur Sonde ausgerichtet ist.
Durch eine Modifikation der Hebelverhältnisse der beiden Hebelarme des Hebelelementes lassen sich die reduzierten Massen in der Kraftübertragungs- und Stoßkette beeinflussen. Durch den kürzeren, insbesondere basalen, Hebelarm weist das Hebelelement eine hohe reduzierte Masse beim Schlag auf die Halteeinheit und / oder Sonde auf. Hierbei ist die Drehachse in Bezug auf die Längsmittelachse der Sonde und / oder nach basal so weit zu verschieben, dass am gegenüberliegenden, insbesondere apikalen, Hebelarm noch ein möglichst optimales Massenverhältnis für die Energie- und Impulsübertragung vorliegt. Somit kann durch Anpassung der Länge des Lastarms und der Länge des Kraftarmes eine möglichst optimale Kraftübertragung des Hebelelementes und im Falle einer Schlaganregung mittels der Krafterzeugungseinrichtung auf das Hebelelement optimale Massenverhältnisse bei der Kraft- und Schlagübertragung erzielt werden. Insbesondere wenn entlang der Längs- mittelachse der Halteeinheit auch ein schwerer Ultraschallwandler angeordnet ist, kann durch ein optimales Verhältnis der Längen der beiden Hebelarme eine maximale Energieübertragung mit einem Massenverhältnis von 1 :1 zwischen allen Kraftübertragungs- und / oder Stoßelementen erreicht werden.
Prinzipiell wird bei einer ballistischen Lithotripsievorrichtung, bei welcher eine Masse, beispielsweise ein Projektil, mittels der Krafterzeugungseinrichtung beschleunigt wird, nachfolgend über einen oder mehrere teilelastische Schläge Energie übertragen. Hierbei sollte die Energieübertragung zwischen allen Stoßpartnern maximal sein, damit ein Stein mittels der Sondenspitze maximal und effizient zerstört wird. Um ein optimales Massenverhältnis bei jedem Stoß von idealerweise 1:1 zu realisieren, muss der Stoß, welcher von dem Hebelelement in eine Drehbewegung umgesetzt wird, entsprechend mit Drehimpulsen als Drehstoß in Analogie zu einem linearen Stoß berechnet werden. Dafür wird unter einer „reduzierten Masse“ verstanden, dass die Masse des drehenden Hebelelementes durch diese reduzierte Masse ersetzt wird, in welcher sowohl das T rägheitsmoment J als auch der Abstand b der Masse zur Drehachse mit eingeht: mred=J/b2
Es hat sich überraschend gezeigt, dass mit einem kurzen Hebelarm mit dem Abstand b zwischen der Drehachse und der Längsmittelachse der Sonde und einem längeren Hebelarm zur Schlagstelle der ballistischen Krafterzeugungseinrichtung eine vorteilhafte Massenübersetzung erreicht werden kann, welches bei linearen ballistischen Systemen nicht möglich ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Lithotripsievorrichtung ist die Drehachse des Hebelelementes an einem Ende des Hebelelementes angeordnet und die Längsachse der Halteeinheit und / oder die Längsmittelachse der Sonde zwischen der Drehachse und der Krafterzeugungsachse angeordnet.
Durch das einseitige Hebelelement kann die Krafterzeugungseinrichtung alleine durch ein Federelement, beispielsweise eine Zugfeder, ausgebildet sein und somit das Federelement mit dem Hebelelement ein Feder-Masse-Pendel ausbilden. Durch das einseitige Hebelelement mit der Krafterzeugungsachse und der Längsmittelachse der Sonde auf der gleichen Seite der Ebene der Drehachse wird hierbei die Krafterzeugungsrichtung nicht in eine gegensätzliche Hauptauftreffrichtung umgelenkt und die Krafterzeugungseinrichtung und / oder das Federelement ist distalseitig von dem Hebelelement, des distalen Endes der Halteeinheit und / oder des Lithotripters angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform der Lithotripsievorrichtung, wobei die Sonde eine Sonotrode ist, weist die Lithotripsievorrichtung einen Ultraschallschwingungsanreger und ein Horn auf, wobei der Ultraschallschwingungsanreger mindestens ein Piezoelement und ein Gegenlager aufweist und das mindestens eine Piezoelement zwischen dem Gegenlager und dem Horn angeordnet und mechanisch gekoppelt ist, wobei das Horn mit der Halteeinheit und / oder der Sonotrode verbindbar ist und das mindestens eine Piezoelement elektrisch mit einem zuordenbaren Ultraschallgenerator verbindbar ist, sodass eine kombinierte Schwingungsanregung der Sonotrode mittels des mindestens einen Piezoelementes und einer mittels des Ultraschallschwingungsanregers induzierten Drehbewegung des Hebelelementes realisierbar ist.
Durch die kombinierte Schwingungsanregung der Sonotrode ist der Ultraschallschwingungsanreger gleichzeitig zum direkten Aufprägen von Schwingungen und somit Verformungswellen auf die Sonotrode und zum Induzieren der Drehbewegung des Hebelelementes nutzbar. Bei einer alleinigen Ultraschallschwingungsanregung kann somit mittels der erzeugten Ultraschallschwingungen auch die Krafterzeugungseinrichtung, beispielsweise ein Feder-System, aktiviert werden oder durch eine zusätzliche Krafterzeugungseinrichtung wird eine zweite Schlaganregung der Sonotrode aufgeprägt. Durch die kombinierte Schwingungsanregung der Sonotrode wird die Abtragrate der zertrümmerten Körpersteine deutlich erhöht, insbesondere um einen Faktor von 2 bis 10 im Vergleich zur alleinigen Schwingungsanregung der Sonotrode mittels des Ultraschallschwingungsanregers ohne Hebelelement. Zudem können durch die beiden kombinierten, unterschiedlichen Schwingungsanregungsarten gleichzeitig sowohl weiche als auch harte Körpersteine besser zertrümmert werden.
Aufgrund der grundsätzlichen Möglichkeit der Schlaganregung aus der distaler Richtung in die proximale Richtung kann das Horn des Ultraschallwandlers nicht nur in üblicher weise sich zur distalen Spitze der Sonotrode verjüngt ausgebildet sein, sondern das Horn kann mit seinem größeren Durchmesser auch proximalseitig vom Hebelelement angeordnet sein und sich in proximaler Richtung verjüngen. Die vom Ultraschallwandler induzierte Ultraschallschwingung sowie ebenso ein im Wesentlichen in proximaler Richtung aufgebrachter Schlag des Hebelelementes und / oder der ballistischen Anregungseinheit auf das distale verbreitete Ende des Hornes wird hierbei zunächst am proximalen verjüngten Ende des Hornes an dem verjüngten proximalen Ende des Hornes reflektiert, bevor diese in umgekehrter distaler Richtung in die Sonotrode eingeleitet werden. Bei einem solchen rückwärtsgewandten, sich in proximaler Richtung verjüngenden Horn kann das proximale Ende der Sonotrode direkt in das distale Ende des Horns aufgenommen, beispielsweise eingeschraubt, sein. Die Sonotrode kann auch zumindest teilweise oder vollständig bis zum verjüngten proximalen Ende des rückwärtsgewandten Horns innerhalb des Horns angeordnet sein.
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.
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.
Um einen Feder-Masse-Schwinger mit dem Hebelelement als schwingende Masse auszubilden und / oder das Hebelelement unabhängig von der räumlichen Lage der Lithotripsievorrichtung in seiner Ausgangsposition zu halten und dennoch einen Schlag auf die Sonotrode zuzulassen, kann an und / oder benachbart zu dem drehbar gelagerten Hebelelement ein Federelement angeordnet sein.
Das Federelement kann insbesondere proximalseitig oder distalseitig von dem drehbar gelagerten Hebelelement oder um die Drehachse des Hebelelementes angeordnet sein.
Ein „Federelement“ ist insbesondere jedes Element und / oder Bauteil, welches sich ausreichend elastisch verformen lässt, um einen kurzzeitigen Gegendruck beim Zurückdrehen des Hebelelementes zu überwinden. Das Federelement prägt insbesondere dem Hebelelement eine Vorspannung auf. Bei einem Federelement kann es sich beispielsweise um eine Schraubenfeder und somit einen in Schraubenform gewickelten Draht handeln. Bei dem Federelement kann es sich auch um eine Blattfeder, Spiralfeder, Schenkelfeder oder Torsionsfeder handeln. Das Federelement weist insbesondere Metall und / oder Kunststoff auf. Das Federelement kann proximalseitig oder distalseitig in einem einseitig zum Hebelelement offenen Halter gehalten sein. Das Federelement kann auch am distalen Ende eines Beschleunigungsrohres oder innerhalb des Beschleunigungsrohres vor dessen distalen Ende angeordnet sein. Ebenso kann ein Federelement um das distale Ende eines Billardprojektils des Beschleunigungsrohres angeordnet sein. Ein Federelement ist insbesondere auch eine Rückstellfeder für ein Projektil und / oder Billardprojektil. Im Falle einer Torsionsfeder kann die Torsionsfeder auf der Drehachse und / oder um die Drehachse des Hebelelementes angeordnet sein. Hierbei kann die Torsionsfeder mit einem Teil ihres Federdrahts gegen das Hebelelement drücken und dadurch eine Anpresskraft erzeugen. Ebenso kann die Torsionsfeder derart auf das Hebelelement einwirken, dass die Torsionsfeder direkt ein Drehmoment erzeugt. Dazu ist das Hebelelement insbesondere fest mit der Drehachse verbunden ist und die Torsionsfeder ist insbesondere an der feststehenden Welle / Drehachse fixiert und ein Ende der Torsionsfeder drückt gegen das Gehäuse, wodurch ein Drehmoment erzeugt wird und auf das Hebelelement wirkt. Im Falle einer Schenkelfeder kann diese um die drehbare Drehachse des Hebelelementes angeordnet und mit ihren beiden Schenkelenden an unterschiedlichen räumlichen Positionen im und / oder am Gehäuse befestigt sein.
Um einen kompakten Feder-Masse-Schwinger auszubilden und / oder eine Aufschlagsfläche für ein Projektil einer ballistischen Krafterzeugungseinrichtung bereitzustellen, ist das Federelement mittels eines Halters gehalten, sodass das Hebelelement als schwingbare Masse ausgebildet ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Lithotripsievorrichtung weist die mindestens eine Krafterzeugungseinrichtung einen Elektromagneten und das drehbar gelagerte Hebelelement ein magnetisches und / oder magnetisierbares Material auf.
Um eine ballistische Schlaganregung zu integrieren, kann die Lithotripsievorrichtung ein Beschleunigungsrohr mit einem Hohlraum, einem proximalen Ende, einem distalen Ende und mit einer Längsmittelachse, ein bewegbares Projektil innerhalb des Hohlraums, ein proximalseitiges Anschlagselement am proximalen Ende des Beschleunigungsrohres und die Krafterzeugungseinrichtung zum Hin- und / oder Zurückbewegen des Projektils entlang einer Beschleunigungsstrecke zwischen dem proximalseitigen Anschlagselement und dem distalseitigen Anschlagselement aufweisen, wobei das drehbar gelagerte Hebelelement distalseitig des distalen Endes des Beschleunigungsrohrs angeordnet ist, sodass bei einem mechanischen Auftreffen des Projektils am distalen Ende mit einer distalen Schlagrichtung ein Schlag des Projektils mittels des drehbar gelagerten Hebelelementes auf die Halteeinheit und / oder die Sonde oder die Sonotrode in einer Hauptauftreffrichtung unterschiedlich zu der distalen Schlagrichtung und / oder der Krafterzeugungsrichtung zur Schwingungsanregung der Sonde oder Sonotrode übertragbar ist.
Somit wird eine modulare flexibel ausgestaltbare Lithotripsievorrichtung bereitgestellt, welche eine ballistische Krafterzeugungseinrichtung, beispielsweise mittels eines pneumatisch oder elektromagnetisch beschleunigten Projektils, und / oder eine Krafterzeugungseinrichtung aufgrund eines Feder-Masse-Schwingers und / oder eine Ultraschallschwingungsanregung aufweisen kann, wobei bei allen Ausgestaltungsformen der Lithotripsievorrichtung die mindestens eine Krafterzeugungseinrichtung und / oder weitere Krafterzeugungseinrichtungen räumlich unterschiedlich zu der Längsmittelachse der Sonde und / oder Sonotrode anordenbar und / oder angeordnet sind.
Ein „Beschleunigungsrohr“ ist insbesondere ein länglicher Hohlkörper, dessen Länge eine größere Abmessung aufweist als sein Durchmesser. Das Beschleunigungsrohr weist in seinem Inneren insbesondere einen Hohlraum auf, in dem ein Projektil sich frei in Längsrichtung bewegen kann. Des Weiteren weist das Beschleunigungsrohr insbesondere ein proximales Ende und ein distales Ende auf, welche räumlich die maximale Beschleunigungsstrecke festlegen.
Ein „Anschlagselement“ ist insbesondere ein gewollter Endpunkt der Bewegung des Projektils entlang der Beschleunigungsstrecke, an dem das beschleunigte Projektil gegen das Anschlagselement schlägt, abgebremst und / oder in die Gegenrichtung bewegt wird. Ein distalseitiges Anschlagselement ist insbesondere am und / oder im distalen Ende des Beschleunigungsrohrs und / oder innerhalb des Hohlraums in einem Bereich des distalen Abschnittes des Beschleunigungsrohrs angeordnet. Das distalseitige Anschlagselement überträgt insbesondere direkt oder indirekt den Stoß des Projektils auf das Hebelelement. Bei dem distalseitigen Anschlagselement kann es sich beispielsweise um die proximalseitige Wand eines Halters eines Federelementes, eine distalseitige Wand eines Halters eines Federelementes oder um ein Billardprojektil im Beschleunigungsrohr handeln. Das proximalseitige Anschlagselement ist insbesondere am und / oder im proximalen Ende des Beschleunigungsrohrs oder innerhalb des Hohlraums in einem proximalen Abschnitt des Beschleunigungsrohrs angeordnet.
Eine „Beschleunigungsstrecke“ ist insbesondere ein Abschnitt einer Längsabmessung des Hohlraums des Beschleunigungsrohres, welcher durch eine distalseitige Anschlagsfläche des proximalseitigen Anschlagselementes und eine proximalseitige Anschlagsfläche des distalseitigen Anschlagselementes festgelegt ist. Die maximale Beschleunigungsstrecke entspricht insbesondere der maximalen Längsabmessung des Hohlraums, wenn das proximalseitige Anschlagselement bündig am proximalen Ende des Beschleunigungsrohrs und das distalseitige Anschlagselement bündig am distalen Ende des Beschleunigungsrohrs angeordnet ist, minus der Länge des Projektils und / oder der Länge des Billardprojektils im Hohlraum des Beschleunigungsrohrs.
Ein „Projektil“ ist insbesondere ein Körper, welcher innerhalb des Hohlraums des Beschleunigungsrohres frei entlang der Beschleunigungsstrecke beweglich ist. Das Projektil ist insbesondere zwischen dem proximalseitigen Anschlagselement und dem distalseitigen Anschlagselement innerhalb des dazwischen angeordneten Hohlraums des Beschleunigungsrohres hin- und zurückbewegbar. Prinzipiell kann das Projektil jegliche Form aufweisen. Beispielsweise kann das Projektil die Form eines Bolzens oder einer Kugel aufweisen. Das Projektil weist insbesondere harten Stahl und / oder schwachmagnetische Eigenschaften auf. Für die freie Beweglichkeit weist das Projektil insbesondere einen etwas geringeren Außendurchmesser als der Durchmesser des Hohlraumes des Beschleunigungsrohres auf. Beispielsweise kann das Projektil einen Außendurchmesser von 8 mm, insbesondere 6 mm, oder 4 mm aufweisen.
Das Projektil kann insbesondere entlang der Beschleunigungsstrecke stetig oder unstetig mittels der Krafterzeugungseinrichtung hin- und / oder herbewegt werden. Bevorzugt wird das Projektil intermittierend und / oder oszillierend zwischen dem proximalseitigen Anschlagselement und dem distalseitigen Anschlagselement hin und her bewegt.
In einer weiteren Ausführungsform der Lithotripsievorrichtung kann zwischen dem Projektil und dem Hebelelement ein Billardprojektil als distalseitiges Anschlagselement am distalen Ende des Beschleunigungsrohrs angeordnet sein, sodass der Schlag des Projektils mittels des Billardprojektils auf das Hebelelement übertragbar ist.
Mittels des Billardprojektils am und / oder im distalen Ende oder Endabschnitt des Beschleunigungsrohres kann nach Auftreffen des distalen Endes des Projektils auf das proximale Ende des Billardprojektils ein Rückstoß und somit eine Rückbewegung des Projektils in proximaler Richtung induziert werden. Vor allem überträgt das Billardprojektil den Stoß des Projektils auf das Hebelelement. Somit handelt es sich bei einem Billardprojektil prinzipiell um ein oben definiertes Projektil, das Billardprojektil weist jedoch zwei Stoßpartner ausgebildet durch das Projektil und das Hebelelement auf. Das Billardprojektil kann andere Eigenschaften, beispielsweise ein anderes Material und / oder eine andere Form, als das Projektil aufweisen. Das Billardprojektil kann an seinem distalen Endabschnitt einen geringeren Durchmesser aufweisen als an seinem proximalen Endabschnitt. Somit kann das Billardprojektil beispielsweise an seinem distalen Ende einen Stoßzapfen mit einem geringeren Durchmesser aufweisen, welcher durch das distale Ende des Beschleunigungsrohres distalseitig heraustreten und dessen distale Endfläche auf das Hebelelement aufschlagen kann. Somit tritt der Stoßzapfen des Billardprojektils beim distalseitigen Anschlägen von dem Beschleunigungsrohr in das Gehäuse um das Hebelelement über. Um den Stoßzapfen des Billardprojektils kann ein Federelement angeordnet sein. Dieses Federelement kann als Rückstellfeder für das Billardprojektil selbst zum Zurückbringen in seine Ausgangslage sowie zur Unterstützung des Zurückbringens des Projektils nach dem Aufschlagen auf das Billardprojektil in proximale Richtung dienen. Das Billardprojektil kann um seinen Stoßzapfen auch einen Dichtring aufweisen, welcher gleichzeitig als selbstverstärkende Dichtung und als Rückstellfeder für das Billardprojektil dient.
Wie oben dargelegt, ist ein Massenverhältnis von 1 : 1 zweier Stoßpartner im Hinblick auf die Energie- und Impulsübertragung als optimal anzusehen. Soll jedoch eine Rückstellung eines Stoßpartners bei und / oder nach dem erfolgten Stoß erfolgen, so sollte ein erhöhtes Massenverhältnis von 1:1 ,2 ausgebildet sein, wobei der gestoßene Partner schwerer sein sollte, wodurch ein Rückstoß auf den ersten Stoßpartner induziert wird. Um eine Repulsation des Projektils beim Anschlägen an dem Billardprojektil zu erreichen, weist das Billardprojektil eine leicht erhöhte Masse gegenüber dem Projektil auf. Das Massenverhältnis zwischen dem Projektil zu dem Billardprojektil sollte insbesondere in einem Bereich von 0,8 bis 1 ,4 sein. Das Verhältnis der Masse des Billardprojektils zur reduzierten Masse des Hebelelementes liegt insbesondere in einem Bereich von 0,8 bis 1,4. Die reduzierte Masse des Hebelelementes bezieht den Abstand vom Krafteinwirkungspunkt zur Drehachse mit ein und ermöglicht eine Übersetzung. Somit kann vorteilhaft ein relativ leichtes Projektil seine komplette Energie auf das Billardprojektil und / oder ein schwereres Hebelelement übertragen und das Hebelelement selbst kann wieder eine Übersetzung zum konstruktiv bedingt deutlich schwereren Ultraschallwandler ermöglichen, wodurch die Energieübertragung maximiert wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Lithotripsievorrichtung kann das drehbar gelagerte Hebelelement eine Aufschlagfläche zur Aufnahme des Schlages des Projektils oder des Billardprojektils aufweisen.
Somit kann das Hebelelement im Bereich der Krafterzeugungsachse eine spezifisch geformte und / oder apikale Aufschlagfläche aufweisen, auf welche der Schlag des Projektils oder Billardprojektils auftrifft. Hierbei wirkt der Schlag idealerweise tangential zum Kreis, welchen das Hebelelement bei seiner Drehbewegung beschreibt.
Um einen flächigen Kontakt zwischen dem Projektil oder dem Billardprojektil beim Auftreffen auf die Aufschlagfläche des Hebelelementes zu realisieren, kann die Aufschlagfläche schräg zu einer Längsmittelachse des Hebelelementes, der Krafterzeugungsachse und / oder der Längsmittelachse des Beschleunigungsrohrs ausgerichtet sein.
Um eine schräge Aufschlagsfläche bereitzustellen, ist insbesondere das apikale Ende des Hebelelementes angeschrägt und verläuft einseitig ausgerichtet zum Projektil oder Billardprojektil in apikaler Richtung schräg sich verjüngend. Durch die schräge Aufschlagsfläche wird eine bessere Krafteinleitung in das Hebelelement erzeugt, indem die schräge Aufschlagsfläche parallel zur Auftrefffläche des Projektils oder des Billardprojektils ist, da geringere Reibungsverluste vorliegen. Dadurch wird eine höhere Aufschlagsgeschwindigkeit des Hebelelementes auf die Halteeinheit und / oder die Sonotrode erreicht. Zudem kann der Anstellwinkel des Hebelelementes aus der Vertikalen verringert werden. Der Anstellwinkel des Hebelelementes aus der Vertikalen liegt insbesondere in einem Bereich von 2°bis 15°, bevorzugt von 4° bis 6°.
Um einen Feder-Masse-Schwinger als Krafterzeugungseinrichtung mit einer ballistischen Krafterzeugungseinrichtung zu kombinieren, kann der Halter des Federelementes als distalseitiges Anschlagselement oder bei einem mechanischen Auftreffen des Projektils oder des Billardprojektils mit einer proximalen Auftreffrichtung als proximaler Anschlag ausgebildet sein.
Dadurch kann bei einer ersten Krafterzeugungseinrichtung ausgebildet als Feder-Masse- Pendel zusätzlich eine ballistische Schlageinheit in eine derartige Lithotripsievorrichtung integriert werden, indem eine weitere ballistische Krafterzeugungseinheit distalseitig von dem Halter des Federelementes angeordnet ist und in einer proximalen Richtung auf den Halter und / oder das Federelement auftrifft. Somit können mittels der Feder und der ballistischen Anregungseinheit zwei unterschiedliche Schlagarten und / oder -richtungen auf die Halteeinheit und / oder die Sonde übertragen werden. Dadurch können in einfacher Weise zwei verschiedene Schlaganregungen in einer Lithotripsievorrichtung integriert sein. Zusätzlich kann auch eine Ultraschallschwingungsanregung auf der Ebene der Längsmittelachse der Halteeinheit und / oder Sonde erfolgen. Prinzipiell ist herauszustellen, dass ein zusätzlicher ballistischer Schlag neben der distalen Seite oder proximalen Seite auch auf eine apikale Seite und somit eine Oberseite des Halters aufgebracht werden kann.
Im Falle einer zusätzlichen ballistischen Schlaganregung auf eine Seite des Halters des Federelementes wird eine Kombination von starken, niederfrequenten Schlägen bis zu 20 Hz, insbesondere bis zu 40 Hz, bevorzugt bis zu 60 Hz, und von höherfrequenten Schlägen durch den Masseschwinger in einem Bereich von 300 Hz bis 500 Hz und folglich eine sehr hohe Abtragrate an Körpersteinen ermöglicht. Im Falle eines Feder-Masse-Systems findet ein undefinierbares Rasseln in einem breiten Frequenzspektrum statt, welches sich gerade nicht einer spezifischen Frequenz zu ordnen lässt. Durch das Rasseln erfolgt eine chaotische Anregung der Sonde.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch einen Nachrüstsatz zum Nachrüsten einer bestehenden Lithotripsievorrichtung, wobei die bestehende Li- thotripsievorrichtung eine Sonde und / oder eine Sonotrode und eine Krafterzeugungseinrichtung aufweist, und der Nachrüstsatz mindestens ein drehbar gelagertes Hebelelement oder zwei oder mehrere drehbar gelagerte Hebelelemente aufweist, wobei die Hebelelemente unterschiedlich ausgebildet sind, und optional ein Federelement und einen Halter aufweist, sodass eine zuvor beschriebene Lithotripsievorrichtung ausbildbar ist.
Mittels des Nachrüstsatzes ist eine bestehende Lithotripsievorrichtung sowohl erstmalig mittels eines Hebelelementes als Übertragungsglied ausstattbar, als auch ein bereits vorhandenes Hebelelement durch ein Hebelelement mit unterschiedlichen Eigenschaften, insbesondere mit unterschiedlichen Längen, unterschiedlich geformten Aufschlag- und / oder Schlagübertragungsflächen und / oder einem unterschiedlich großen und / oder geformten Hohlraum, austauschbar. Selbstverständlich können die zwei oder mehreren Hebelelemente auch andere unterschiedliche Eigenschaften, wie beispielsweise unterschiedliche Abmessungen, Formen, Material und / oder Härtungsgrade oder Beschichtungen aufweisen. Vorteilhaft kann bei Austausch einer Sonde und / oder Sonotrode in der Lithotripsievorrichtung zeitgleich das optimale Hebelelement zur Schlaganregung dieser Sonde und / oder Sonotrode aus dem Nachrüstsatz ausgewählt und in der Lithotripsievorrichtung eingesetzt werden.
Es ist besonders vorteilhaft, dass mittels des Nachrüstsatzes auch bereits bestehende Krafterzeugungseinrichtungen, wie beispielsweise eine Pneumatikeinheit eines kommerziell auf dem Markt verfügbaren Lithotripters, und eine kommerziell verfügbare Ultraschallschwingungsanregungseinheit und / oder Halteeinheit der Sonde und / oder Sonotrode an ihren distalen Enden jeweils über ein Gehäuse einer Hebeleinheit, in welchem das Hebelelement austauschbar drehbar gelagert ist, verbindbar ist. Somit kann eine Lithotripsievorrichtung modular zusammengesetzt und einzelne Krafterzeugungseinrichtungen und / oder Ultraschallschwingungseinheiten getrennt angeboten, verwendet und flexibel kombiniert werden. Aufgrund dieser Modularität kann somit im Falle eines Schadens und / oder Ausfalls nur diese Teileinheit repariert oder ausgetauscht werden. Somit bietet der Nachrüstsatz eine Hebeleinheit mit austauschbaren Hebelelementen, welche modular auf bereits existierende Ultraschallschwingungseinheiten und Krafterzeugungseinheiten aufgesetzt werden kann.
Hierzu verbindet beispielsweise eine distale Hebeleinheit mit dem Hebelelement eine basale Ultraschallwandlereinheit durch Form- und / oder Kraftschluss mit einer apikalen Pneumatikeinheit. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine stark schematische Darstellung eines Ausschnittes einer Lithotripsievorrich- tung mit einer apikalen Krafterzeugungseinrichtung mit einem Billardprojektil und einem basalen Ultraschallschwingungsanreger mit einer Sonotrode und einem dazwischen angeordneten Hebelelement,
Figur 2 eine stark schematische Darstellung einer Alternative der Lithotripsievorrichtung mit einer pneumatischen Krafterzeugungseinrichtung mit einem Beschleunigungsrohr, einem Projektil und einem Billardprojektil und einem basalen Ultraschallschwingungsanreger mit distalseitig angeordnetem Hebelelement in Kreisscheibenausschnittsform,
Figur 3 eine stark schematische Darstellung einer Alternative der Lithotripsievorrichtung aus Figur 2 mit einer Feder um einen Stoßzapfen des Billardprojektils,
Figur 4 eine stark schematische Darstellung einer weiteren Alternative der Lithotripsievorrichtung mit einer basalen Krafterzeugungseinrichtung ausgebildet als Feder- Masse-System und einem basalen Ultraschallschwingungsanreger mit einer Sonotrode und einem distalseitig angeordneten Hebelelement in Kreisscheibenausschnittsform und einer optional zusätzlichen oder alternativen elektromagnetischen Kraftanregungseinrichtung, und
Figur 5 eine weitere Alternative der Lithotripsievorrichtung mit einem basalen Ultraschallschwingungsanreger und einer apikal distalseitig von einem einseitigen Hebelelement angeordneten Feder mit einem distalseitigen Halter.
Eine Lithotripsievorrichtung 101 weist auf einer basalen Seite 173 einen Ultraschallschwingungsanreger 231 mit einem distalseitig angeordneten Horn 237 auf, welches in ein Kopfstück 115 übergeht. In dem Kopfstück 115 ist ein Gewindenippel 117 einer Sonotrode 121 eingebracht. Der Ultraschallschwingungsanreger 231 , das Horn 237, das Kopfstück 115, der Gewindenippel 117 und die Sonotrode 121 weisen alle dieselbe Längsmittelachse 127 der Sonotrode 121 und des Gewindenippels 117 auf. Eine auf einer apikalen Seite 171 angeordnete ballistische Krafterzeugungseinrichtung 151 weist ein Beschleunigungsrohr 105 mit einem innenliegenden Hohlraum 107 auf. In dem Beschleunigungsrohr 105 ist proximalseitig von einem Billardprojektil 211 ein in Figur 1 nicht gezeigtes Projektil angeordnet. Eine Längsmittelachse 153 des Beschleunigungsrohrs 105 bildet gleichzeitig die Krafterzeugungsachse aus. Das Billardprojektil 211 ist an einem distalen Ende des Beschleunigungsrohres 105 zu einer distalen Seite 163 angeordnet. Das Billardprojektil 211 ist teilweise innerhalb des Hohlraums 107 des Beschleunigungsrohres 105 aufgenommen. Das Billardprojektil weist an seinem distalen Endabschnitt einen O-Ring 213 gefolgt von einem Stoßzapfen 215 auf. Eine distale Stirnfläche des Stoßzapfens 215 stellt in der in Figur 1 gezeigten Ausgangsstellung gleichzeitig das distale Ende 110 der Krafterzeugungseinrichtung 151 dar. Distalseitig von diesem distalen Ende 110 und somit des Stoßzapfens 215 und distalseitig des Gewindenippels 117 ist ein Hebelelement 131 angeordnet.
Das Hebelelement 131 ist in Längsrichtung und somit entlang seiner Längsmittelachse 132 in der in Figur 1 gezeigten Ausgangsstellung quer zur Längsmittelachse 153 des Beschleunigungsrohrs 105 und somit zur Krafterzeugungsachse sowie quer zur Längsmittelachse 127 der Sonotrode 121 und des Gewindenippels 117 angeordnet. Das Hebelelement 131 weist einen apikalen Hebelarm 135 mit einer schrägen Aufschlagsfläche 149 für das Billardprojektil 211 auf. Gegenüberliegend weist das Hebelelement einen basalen Hebelarm 137 mit einer äußeren Schlagübertragungsfläche 143 zum Auftreffen auf den Gewindenippel 117 auf. Der apikale Hebelarm 135 ist länger als der basale Hebelarm 137 ausgebildet und somit liegt eine Drehachse 133 des Hebelelementes 131 näher an der Längsmittelachse 127 der Sonotrode 121 und des Gewindenippels 117 als an der Längsmittelachse 153 des Beschleunigungsrohrs 105 und somit der Krafterzeugungsachse.
Mit dieser in der Figur 1 gezeigten Lithotripsievorrichtung 101 werden folgende Arbeitsgänge durchgeführt.
Das weiter sich auf einer proximalen Seite 161 befindende magnetische Projektil, welches deshalb in Figur 1 nicht sichtbar ist, wird in einer distalen Richtung 165 im Hohlraum 107 des Beschleunigungsrohres 105 mittels nicht gezeigter Elektromagneten hin zu dem proximalen Ende des Billardprojektils 211 beschleunigt. Bei Auftreffen des distalen Endes des nicht gezeigten Projektils auf das proximale Ende des Billardprojektils 211 wird der Stoß des Projektils über das Billardprojektil 211 auf die schräge Aufschlagsfläche 149 übertragen. Dadurch dreht sich das Hebelelement 131 um seine Drehachse 133 in einer Drehrichtung 139 im Uhrzeigersinn und der Stoß wird mittels der äußeren Schlagübertragungsfläche 143 an der proximalen Seite des basalen Hebelarms 137 auf die distale Seite des Gewindenippels 117 übertragen. Somit fallen bei dieser Ausführungsform eine Kraftwirkrichtung 155 der Krafterzeugungseinrichtung 151 und deren apikale Schlagrichtung 175 zusammen und sind beide in der distalen Richtung 165 ausgerichtet. Die basale Schlagrichtung des Hebelelementes 131 ist genau entgegengesetzt in proximaler Richtung 167 ausgerichtet. Der basale Schlag des basalen Hebelarms 137 mit der äußeren Schlagübertragungsfläche 143 induziert eine Körperwelle in dem Gewindenippel 117 und dem Kopfstück 115, welche proximal reflektiert wird, in distaler Richtung 165 durch die Sonde 121 verläuft und dadurch zur Steinzertrümmerung beiträgt.
Durch das Aufschlagen der äußeren Schlagübertragungsfläche 143 des Hebelelementes 131 auf die distale Seite des Gewindenippels 117 wird das Hebelelement 131 aufgrund seiner Geschwindigkeit wieder in eine entgegengesetzte Drehrichtung 139 gegen den Uhrzeigersinn zurückbewegt, sodass der Stoßzapfen 215 mittels der schrägen Aufschlagsfläche 149 wieder in das Beschleunigungsrohr 105 zurückgedrückt wird und das Hebelelement 131 wieder seine unbelastete Ausgangslage aufnimmt. Während der Ultraschallschwingungsanreger 231 über das Horn 237 der Sonotrode 121 eine konstante Ultraschallschwingung aufprägt, werden durch Wiederholen des oben beschriebenen Vorgangs mittels der Krafterzeugungseinrichtung 151 und dem Hebelelement 131 dem Gewindenippel 117 und somit der mit diesem verbundenen Sonotrode 121 eine sich wiederholende Schlaganregung aufgeprägt. Somit werden beim Zertrümmern von Körpersteinen mit einer distalen Spitze der Sonotrode 121 optimal beide Wirkmechanismen genutzt und eine hohe Abtragrate an Körpersteinen erzielt.
In einer in Figur 2 gezeigten Alternative der Lithotripsievorrichtung 101 weist die Lithotripsie- vorrichtung 101 in einer Trägereinheit 103 eine apikale Krafterzeugungseinrichtung 151 und eine basale Ultraschalleinheit 230 auf. Die Krafterzeugungseinheit 151 weist innerhalb der Trägereinheit 103 wiederum ein Beschleunigungsrohr 105 mit einem innenliegenden Hohlraum 107 und einer Längsmittelachse 153 des Beschleunigungsrohrs 105 auf. Wie in Figur 2 gezeigt ist, liegt an einem proximalseitigen Anschlagselement 113 ein Projektil 111 an. Am entgegengesetzten distalen Ende 110 ist partiell innerhalb des Hohlraums 107 des Beschleunigungsrohres 105 ein Billardprojektil 211 angeordnet, welches mit seinem Stoßzapfen 215 in ein Trägergehäuse 150 hineinragt, in welchem ein Hebelelement 131 in Kreisscheibenausschnittsform angeordnet ist. Die Krafterzeugungseinrichtung 151 weist an ihrem proximalen Ende 109 einen Druckluftanschluss 175 zum Zuführen von Druckluft und Beschleunigen des Projektils 111 auf. Die basale Ultraschalleinheit 230 weist auf einer proximalen Seite 161 einen Schlauchstutzen 181 und auf einer basalen Seite 153 einen Versorgungsanschluss 183 auf. Des Weiteren weist die Ultraschalleinheit 230 wiederum einen Ultraschallschwingungsanreger 231 , einen proximalseitig angeordnetes Horn 237 mit einem nachfolgenden Kopfstück 115 und einen Gewindenippel 117 auf, wobei in dem Gewindenippel 117 wiederum die Sonotrode 121 aufgenommen ist. Das Hebelelement 131 in Kreisscheibenausschnittsform weist wiederum einen längeren apikalen Hebelarm 135 als einen basalen Hebelarm 137 auf, sodass die Drehachse 133 des Hebelelementes 131 und eine Ebene 179 der Drehachse 133 näher an der Längsmittelachse 127 der Sonotrode 121 und des Gewindenippels 117 als an der Längsmittelachse 153 des Beschleunigungsrohrs 105 und somit der Krafterzeugungsachse angeordnet ist.
In seinem basalen Hebelarm 137 weist das Hebelelement 131 eine Durchgangsbohrung 141 mit einer Innenwand 147 und einer inneren Schlagübertragungsfläche 145 auf. Durch die Durchgangsbohrung 141 ist die Sonotrode 121 geführt. Außen weist der basale Hebelarm 137 eine äußere Schlagübertragungsfläche 143 auf. Somit sind in der in Figur 2 gezeigten Alternative der Lithotripsievorrichtung 101 die Kraftwirkrichtung 155 und die apikale Schlagrichtung 175 beide in distaler Richtung 165 und die basale Schlagrichtung 177 in proximaler Richtung 167 ausgerichtet. Beim Betreiben der in Figur 2 gezeigten Lithotripsievorrichtung 101 wird über den Druckluftanschluss 157 Druckluft von der proximalen Seite 109 in das Beschleunigungsrohr 105 eingeleitet und dadurch das Projektil 111 in distaler Richtung 165 gedrückt und schlägt, wie oben beschrieben, auf das Billardprojektil 211 auf, welches wiederum mit seinem Stoßzapfen 215 den Stoß auf die proximale Seite des apikalen Hebelarms 135 des Hebelelementes 131 überträgt, wodurch das Hebelelement 131 sich in seiner Drehrichtung 139 im Uhrzeigersinn um seine Drehachse 133 zu dem Gewindenippel 117 dreht.
Durch die Führung der Sonotrode 121 durch die Durchgangsbohrung 141 im basalen Hebelarm 137 wird bereits bei Annäherung der äußeren Schlagübertragungsfläche 143 an den Gewindenippel 117 durch die sukzessive auf die Außenoberfläche der Sonotrode 121 auftreffende innere Schlagübertragungsfläche 145 an der Innenwand 147 der Durchgangsbohrung 141 ein Schlag auf die Sonotrode 121 direkt übertragen. Zudem erfolgt durch die äußere Schlagübertragungsfläche 143 ein Stoß auf den Gewindenippel 117 wie oben beschrieben. Der Ultraschallschwingungsanreger 231 wird wie oben beschrieben zum kontinuierlichen Aufprägen von Ultraschallschwingungen auf die Sonotrode 121 betrieben. Durch die gleichzeitige Nutzung der inneren Schlagübertragungsfläche 145 und der äußeren Schlagübertragungsfläche 143 mittels des Hebelelementes 131 in Kreisscheibenausschnittsform wird eine verstärkte Schlaganregung der Sonotrode 121 erreicht.
In einer weiteren Alternative der Lithotripsievorrichtung 101 ist diese prinzipiell wie in Figur 2 gezeigt aufgebaut, jedoch ist zusätzlich um den Stoßzapfen 215 des Billardprojektils 211 eine Feder 251 innerhalb des Trägergehäuses 150 des Hebelelementes 131 angeordnet. Zudem ist in der Figur 3 der Ultraschallschwingungsanreger 231 detaillierter mit einem Gegenlager 233, zwei distalseitig angeordneten Piezoelementen 235 und dem nachfolgenden Horn 237 gezeigt. Wie in Figur 3 gezeigt ist, ist ein proximales Ende 123 der Sonotrode 121 durch den Gewindenippel 117 hindurch in dem Kopfstück 115 aufgenommen.
Die Feder 251 , welche als Druckfeder ausgelegt ist, dient dazu, das Hebelelement 131 gegenüber dem Billardprojektil 211 vorzuspannen. Das mittels Druckluft beschleunigte Projektil 111 schlägt auf die proximale Seite des Billardprojektils 211 auf und beschleunigt dieses in der apikalen Schlagrichtung 175 und somit in distaler Richtung 165 auf die proximale Seite des apikalen Hebelarms 135. Durch den Rückstoß, das Zurückfließen von Druckluft aus einem distalseitigen nicht gezeigten Ausgleichsbehälter und einem weiteren Schlag durch die Feder 251 selbst, welche gleichzeitig als Rückstellfeder für das Billardprojektil 211 dient, wird das Projektil 111 wieder in seine Ausgangsposition am proximalseitigen Anschlagselement 113 zurückgebracht. Somit dient die Feder 251 sowohl der Vorspannung des Hebelelementes 131 gegen das Billardprojektil 211 als auch der Rückstellung des Billardprojektils 211 selbst sowie des Projektils 111.
Das Hebelelement 131 wird durch den Rückstoß beim Auftreffen auf die Sonotrode 121 mittels der inneren Schlagübertragungsfläche 145 und auf den Gewindenippel 117 mittels der äußeren Schlagübertragungsfläche 143 rückgestoßen und mittels der Feder 251 in seine Ausgangsposition zurückgeführt. Durch die zusätzliche Feder 251 in dieser Alternative der Lithotripsievorrichtung 101 wird eine zweifache Schlaganregung mit starken niederfrequenten Schlägen mit einer Frequenz von bis zu 60 Hz und höherfrequenten Schlägen aufgrund des Hebelelementes 131 als Massenschwinger im Bereich von 300 bis 500 Hz ermöglicht. Dadurch wird eine höhere Abtragrate von zertrümmerten Körpersteinen und ein gleichzeitiges Zertrümmern von weichen und harten Steinen erzielt. Ansonsten ist die in Figur 3 gezeigte Lithotripsievorrichtung 101 und das Hebelelement 131 mit der Kreisscheibenausschnittsform wie zuvor beschrieben ausgebildet und wird wie zuvor beschrieben betrieben.
In einer weiteren Alternative weist eine Lithotripsievorrichtung 201 in einer Trägereinheit 103, eine Ultraschalleinheit 230 auf einer basalen Seite 173 und eine Krafterzeugungseinrichtung 151 mit einer Feder 251 in einem Halter 253 innerhalb der Trägereinheit 103 auf. Die Ultraschalleinheit 230 ist im Weiteren wie oben beschrieben ausgebildet. Der Halter 253 mit der innenliegenden Feder 251 weist eine proximale Seitenwand 255 auf. Die Längsmittelachse des Halters 253 und der Feder 251 fallen mit der Krafterzeugungsachse 153 zusammen.
Das Hebelelement 131 ist mit seinem apikalen Hebelarm 135 direkt an der distalen Seite der Feder 251 angeordnet. Ansonsten weist das Hebelelement 131 wie oben beschrieben eine Durchgangsbohrung 141 mit einer apikalen inneren Schlagübertragungsfläche 145 an seiner Innenwand 147 auf. Hierbei bildet die Feder 251 mit dem Hebelelement 131 wiederum ausgebildet in Kreisscheibenausschnittsform einen Masse-Feder-Schwinger, wobei der Hebel 131 selbst die Masse darstellt. Durch die mittels des Ultraschallschwingungsanreger 231 kontinuierlich erzeugte Ultraschallschwingung wird dieser Masse-Feder-Schwinger aus der Feder 251 und dem Hebelelement 131 in Schwingung versetzt und somit das Hebelelement 131 abwechselnd in der Drehrichtung 139 im Uhrzeigersinn mit seiner apikalen inneren Schlagübertragungsfläche 143 gegen die Außenoberfläche der Sonotrode 121 gedrückt und ein Schlag direkt auf die Sonotrode 121 übertragen und anschließend aufgrund des Rückstoßes und des Schwingsystems der apikale Hebelarm 135 in der Drehrichtung 139 entgegen des Uhrzeigersinnes wiederum gegen das distale Ende der Feder 251 gedrückt. Diese Vorgänge wiederholen sich aufgrund der Schwingungsanregung mittels des Ultraschallschwingungsanregers 231 bei intermittierender Schlaganregung mittels des Hebelelementes 131 kontinuierlich.
In einer weiteren Alternative ist eine zweite oder alleinige Krafterzeugungseinrichtung 151 in Form eines Elektromagneten 261 im Wirkbereich zu dem Hebelelement 131 angeordnet. Der Elektromagnet 161 weist eine Spule 263 und einen Eisenkern 265 mit einer Krafterzeugungsachse 153 auf. Dementsprechend weist das Hebelelement 131 ein magnetisches Material auf. Aufgrund der Anordnung des Elektromagneten 161 auf der basalen Seite 173 wird bei Bestromung der Spule 263 das Hebelelement 131 angezogen und das Hebelelement 131 bewegt sich in der Drehrichtung 139 im Uhrzeigersinn, sodass die apikale innere Schlagübertragungsfläche 145 auf die Außenoberfläche der Sonotrode 121 aufschlägt und direkt einen Stoß auf die Sonotrode überträgt. Hierbei ist die Kraftwirkrichtung 155 des Elektromagnet 161 als Krafterzeugungseinrichtung 151 schräg zu einer Ebene der Drehachse 179, der Längsmittelachse 127 der Sonotrode 121 und der Krafterzeugungsachse 153 der Feder 251.
Aufgrund des Rückstoßes und des Ausschaltens des Elektromagneten 161 wird das Hebelelement 131 wieder in entgegengesetzter Drehrichtung 139 auf das distale Ende der Feder 251 bewegt. Somit liegen in dieser Lithotripsievorrichtung 201 bei kombinierter Ausführung eine apikale Krafterzeugungseinrichtung 151 aufgrund des ausgebildeten Feder-Masse- Schwingers der Feder 251 und des Hebels 131 und eine zweite basale Krafterzeugungseinrichtung 151 aufgrund des Elektromagneten 161 vor. Somit ist eine duale Schlaganregung mit unterschiedlich starken Schlägen und Frequenzen neben der kontinuierlichen Ultraschallschwingungsanregung realisierbar.
Zusätzlich kann neben dieser dualen Schlaganregung noch eine dritte Schlaganregung aufgebracht werden (in Figur 4 nicht gezeigt), indem proximalseitig der proximalen Seitenwand 255 des Halters 253 der Feder 251 , wie oben in der Figur 3 gezeigt ist, eine apikale Krafterzeugungseinrichtung 151 mit einem Beschleunigungsrohr 105 angeordnet ist, wobei ein Billardprojektil 211 oder direkt ein Projektil 111 dann mit ihrem jeweiligen distalen Ende direkt auf die proximale Außenseite der proximalen Seitenwand 255 aufschlagen und über den Halter 253 und die innenliegende Feder 251 einen Schlag auf das Hebelelement 131 übertragen.
In einer weiteren Alternative der Lithotripsievorrichtung 201 weist diese eine Trägereinheit 103 mit einer Ultraschalleinheit 230 auf. Die Ultraschalleinheit 230 weist, wie oben beschrieben, einen Ultraschallschwingungsanreger 231, ein Horn 273 und ein Kopfstück 115 auf, in dem ein proximales Ende 123 einer Sonotrode 221 aufgenommen ist. Ein Hebelelement 131 ist als Stab ausgebildet und einseitig an seinen basalen Ende gelagert. Eine Ebene 179 seiner Drehachse 133 ist dementsprechend auf der basalen Seite 173 angeordnet und liegt unterhalb der Längsmittelachse 127 der Sonotrode 121, welche wiederum unterhalb der Krafterzeugungsachse 153 angeordnet ist, wobei letztere auf einer apikalen Seite 171 liegt. Am apikalen Ende des stabförmigen Hebelelementes 131 ist auf seiner distalen Seite eine Feder 251 angeordnet, welche distalseitig mittels eines Halters 253 an der Trägereinheit 103 befestigt ist. Hierbei ist die Feder 251 und der Hebel 131 wieder als Feder- Masse-Schwinger ausgelegt und wird mittels der von dem Ultraschallschwingungsanreger 231 aufgebrachten kontinuierlichen Ultraschallschwingung in Schwingung versetzt. Dadurch wird die Feder 251 in distaler Richtung 165 komprimiert, wodurch das an der Feder 251 anliegende Ende des stabförmigen Hebelelementes 131 ebenfalls in distaler Richtung 165 sich bewegt, bis dieses aufgrund der Federkraft in proximaler Richtung 176 zurückbewegt wird und auf das distale Ende der Kopfvorrichtung 115 aufschlägt. Somit sind in dieser Ausführungsform die apikale Schlagrichtung 175 und die basale Schlagrichtung 177 beide in proximaler Richtung 167 ausgerichtet.
In einer in Figur 5 nicht gezeigten weiteren Alternative kann der Halter 253 an der Trägereinheit 103 verschiebbar gelagert werden, sodass durch Verschiebung des Halters 253 mittels eines manuellen oder automatischen Betätigungselementes die in proximaler Richtung 167 die Feder 251 komprimiert und der Hebel 131 gegen die distale Seite der Kopfvorrichtung 115 gedrückt wird. Zusätzlich und ergänzend kann an der distalen Seite des Halters 253 wiederum eine ballistische Krafterzeugungseinrichtung 151 angeordnet sein, wobei ein Projektil und / oder ein Billardprojektil dann in proximale Richtung 167 gegen die distale Wand des Halters 253 beschleunigt werden und durch Auftreffen auf den Halter 253 eine Bewegung über die Feder 251 und das Hebelelement 131 zur Schlaganregung auf die distale Seite der Kopfvorrichtung 151 induzieren, wobei die in der Kopfvorrichtung 115 induzierte Körperwelle proximalseitig reflektiert und in die Sonotrode 121 zur Steinzertrümmerung eingeleitet wird.
Somit wird eine modulare Lithotripsievorrichtung 101 , 201 bereitgestellt, bei der durch modulare und flexible Anordnung von mindestens einer Krafterzeugungseinrichtung 151 und optional weiteren Krafterzeugungseinrichtungen 151 , 261 unterschiedliche Schlaganregungen einer Sonotrode 121 mit unterschiedlicher Schlagstärke und / oder -ausrichtung neben einer kontinuierlichen Ultraschallschwingungsanregung der Sonotrode 121 realisierbar sind, wobei aufgrund der räumlich unterschiedlichen Anordnung der Ultraschalleinheit 230 und der jeweiligen Krafterzeugungseinrichtung 151, 251, 261 eine optimale Ausnutzung des Bauraums der Lithotripsievorrichtung 101 , 201 und eine einfache Austauschbarkeit seiner Komponenten gewährleistet ist.
Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die Erfindung betrifft eine Lithotripsievorrichtung, insbesondere intrakorporale Lithotripsievorrichtung, zum Zertrümmern von Körpersteinen, wobei die Lithotripsievorrichtung eine Trägereinheit, ein proximales Ende, ein distales Ende, mindestens eine Krafterzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Kraft mit einer Krafterzeugungsachse und eine Halteeinheit mit einer Längs- mittelachse zum Halten einer Sonde an dem distalen Ende aufweist, und der Lithotripsievorrichtung die Sonde zuordenbar ist, wobei die Längsmittelachse der Halteeinheit zum Halten der Sonde und die Krafterzeugungsachse räumlich unterschiedlich angeordnet sind und die Lithotripsievorrichtung ein drehbar gelagertes Hebelelement mit einer Drehachse derart aufweist, dass im Falle des Haltens der Sonde mittels der Halteeinheit eine mittels der Krafterzeugungseinrichtung erzeugte Kraft mit einer Kraftwirkrichtung direkt oder indirekt eine Drehbewegung des drehbar gelagerten Hebelelement bewirkt und durch ein mechanisches Auftreffen des sich drehenden Hebelelementes auf die Halteeinheit und / oder die Sonde mit einer Hauptauftreffrichtung im Wesentlichen unterschiedlich zu einer distalen Richtung die Sonde schwingungsanregbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Nachrüstsatz zum Nachrüsten einer bestehenden Lithotripsievorrichtung.
Bezugszeichenliste
101 Lithotripsievorrichtung
103 Trägereinheit
105 Beschleunigungsrohr
107 Hohlraum
109 proximales Ende
110 distales Ende
111 Projektil
113 proximalseitiges Anschlagselement
115 Kopfstück
117 Gewindenippel
121 Sonotrode
123 proximales Ende der Sonotrode
127 Längsmittelachse der Sonotrode / des Gewindenippels
131 Hebelelement
132 Längsmittelachse des Hebelelementes
133 Drehachse
135 apikaler Hebelarm
137 basaler Hebelarm
139 Drehrichtung
141 Durchgangsbohrung
143 äußere Schlagübertragungsfläche
145 innere Schlagübertragungsfläche
147 Innenwand
149 schräge Aufschlagsfläche
150 Trägergehäuse des Hebelelementes
151 Krafterzeugungseinrichtung
153 Krafterzeugungsachse / Längsmittelachse des Beschleunigungsrohrs
155 Kraftwirkrichtung
157 Druckluftanschluss
161 proximale Seite
163 distale Seite
165 distale Richtung
167 proximale Richtung
171 apikale Seite
173 basale Seite
175 apikale Schlagrichtung basale Schlagrichtung
Ebene der Drehachse
Schlauchstutzen
Versorgungsanschluss
Lithotripsievorrichtung
Billardprojektil
O-Ring
Stoßzapfen
Ultraschalleinheit
Ultraschallschwingungsanreger
Gegenlager
Piezoelement
Horn
Feder
Halter proximale Seitenwand des Halters
Elektromagnet
Spule
Eisenkern

Claims

Ansprüche
1. Lithotripsievorrichtung (101 , 201), insbesondere intrakorporale Lithotripsievorrichtung, zum Zertrümmern von Körpersteinen, wobei die Lithotripsievorrichtung (101, 201) eine Trägereinheit (103), ein proximales Ende (109), ein distales Ende (110), mindestens eine Krafterzeugungseinrichtung (151) zum Erzeugen einer Kraft mit einer Krafterzeugungsachse (153) und eine Halteeinheit (117, 115) mit einer Längsmittelachse (127) zum Halten einer Sonde (121) an dem distalen Ende (110) aufweist, und der Lithotripsievorrichtung (101 , 201) die Sonde (121) zuordenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsmittelachse (127) der Halteeinheit (117, 115) zum Halten der Sonde (121) und die Krafterzeugungsachse (153) räumlich unterschiedlich angeordnet sind und die Lithotripsievorrichtung (101, 201) ein drehbar gelagertes Hebelelement (131) mit einer Drehachse derart aufweist, dass im Falle des Haltens der Sonde (121) mittels der Halteeinheit (117, 115) eine mittels der Krafterzeugungseinrichtung (151) erzeugte Kraft mit einer Kraftwirkrichtung (155) direkt oder indirekt eine Drehbewegung des drehbar gelagerten Hebelelement (131) bewirkt und durch ein mechanisches Auftreffen des sich drehenden Hebelelementes (131) auf die Halteeinheit (117, 115) und / oder die Sonde (121) mit einer Hauptauftreffrichtung (177) im Wesentlichen unterschiedlich zu einer distalen Richtung die Sonde (121) schwingungsanregbar ist.
2. Lithotripsievorrichtung (101 , 201) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lithotripsievorrichtung (101 , 201) die Sonde (121) aufweist, wobei die Krafterzeugungsachse (153) einen kleinsten Winkel in einem Bereich von 1° bis 89° aufweist oder parallel zu einer Längsmittelachse (127) der Sonde (121) und / oder der Längsmittelachse (127) der Halteeinheit angeordnet ist.
3. Lithotripsievorrichtung (101 , 201) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelelement (151) eine Schlagübertragungsfläche oder mehrere Schlagübertragungsflächen (143, 145) ausgerichtet zu der Halteeinheit (117, 115) und / oder der Sonde (121) aufweist.
4. Lithotripsievorrichtung (101 , 201) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelelement (131) einen durchgehenden Hohlraum (141) zum Durchlässen der Sonde (121) aufweist, so dass eine Innenwand (147) um den durchgehenden Hohlraum (141) als eine Schlagübertragungsfläche (145) ausgebildet ist. Lithotripsievorrichtung (101 , 201) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptauftreffrichtung (177) des Hebelelementes (131) gleich oder unterschiedlich zur Kraftwirkrichtung (155) ist. Lithotripsievorrichtung (101 , 201) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (133) des Hebelelementes (131) zwischen der Längsmittelachse (127) der Halteeinheit (117, 115) und / oder der Längsmittelachse (127) der Sonde (121) und der Krafterzeugungsachse (153) angeordnet ist. Lithotripsievorrichtung (101 , 201) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (133) des Hebelelementes (131) näher an der Längsmittelachse (127) der Halteeinheit (117, 115) und / oder an der Längsmittelachse (127) der Sonde (121) als an der Krafterzeugungsachse (153) angeordnet ist, so dass ein kürzerer Hebelarm (137) des Hebelelementes (131) zur Sonde (121) ausgerichtet ist. Lithotripsievorrichtung (101 , 201) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (133) des Hebelelementes (131) an einem Ende des Hebelelementes (131) angeordnet ist und die Längsmittelachse (127) der Halteeinheit (117, 115) und / oder die Längsmittelachse (127) der Sonde (121) zwischen der Drehachse (131) und der Krafterzeugungsachse (153) angeordnet ist. Lithotripsievorrichtung (101 , 201) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sonde eine Sonotrode (121) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lithotripsievorrichtung (101 , 201) einen Ultraschallschwingungsanreger (231) und ein Horn (237) aufweist, wobei der Ultraschallschwingungsanreger (231) mindesten ein Piezoelement (235) und ein Gegenlager (233) aufweist und das mindestens eine Piezoelement (235) zwischen dem Gegenlager (233) und dem Horn (237) angeordnet und mechanisch gekoppelt ist, wobei das Horn (237) mit der Halteeinheit (117, 115) und / oder der Sonotrode (121) verbindbar ist und das mindestens eine Piezoelement (235) elektrisch mit einem zuordenbaren Ultraschallgenerator verbindbar ist, sodass eine kombinierte Schwingungsanregung der Sonotrode (121) mittels des mindestens einen Piezoelementes (235) und einer mittels des Ultraschallschwingungsanregers (231) induzierten Drehbewegung des Hebelelementes (131) realisierbar ist. Lithotripsievorrichtung (101 , 201) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an und / oder benachbart zu dem drehbar gelagerten Hebelelement (131) ein Federelement (251) angeordnet ist. Lithotripsievorrichtung (101 , 201) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (251) mittels eines Halters (253) gehalten ist, sodass das Hebelelement (131) als schwingbare Masse ausbildbar ist. Lithotripsievorrichtung (101 , 201) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Krafterzeugungseinrichtung (151) einen Elektromagneten (261) und das drehbar gelagerte Hebelelement (131) ein magnetisches und / oder magnetisierbares Material aufweist. Lithotripsievorrichtung (101 , 201) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Lithotripsievorrichtung (101 , 201) ein Beschleunigungsrohr (105) mit einem Hohlraum (107), einem proximalen Ende, einem distalen Ende und mit einer Längsmittelachse (153), ein bewegbares Projektil (111) innerhalb des Hohlraums (107), ein proximalseitiges Anschlagselement (113) am proximalen Ende des Beschleunigungsrohres (105) und die Krafterzeugungseinrichtung (151) zum Hin- und / oder Zurückbewegen des Projektils (111) entlang einer Beschleunigungsstrecke zwischen dem proximalseitigen Anschlagselement (113) und dem distalen Ende aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbar gelagerte Hebelelement (131) distalseitig des distalen Endes des Beschleunigungsrohres (105) angeordnet ist, sodass bei einem mechanischen Auftreffen des Projektils (111) am distalen Ende mit einer distalen Schlagrichtung (165) ein Schlag des Projektils (111) mittels des drehbar gelagerten Hebelelement (131) auf die Halteeinheit (117, 115) und / oder die Sonde oder die Sonotrode (121) in einer Hauptauftreffrichtung (177) unterschiedlich zu der distalen Schlagrichtung (165) und / oder der Krafterzeugungsrichtung (155) zur Schwingungsanregung der Sonde oder Sonotrode (121) übertragbar ist. Lithotripsievorrichtung (101 , 201) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Projektil (111) und dem Hebelelement (131) ein Billardprojektil (211) als distalseitiges Anschlagselement am distalen Ende des Beschleunigungsrohres (105) angeordnet ist, sodass der Schlag des Projektils (111) mittels des Billardprojektils (211) auf das Hebelelement (131) übertragbar ist. Lithotripsievorrichtung (101 , 201) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbar gelagerte Hebelelement (131) eine Aufschlagfläche (149) zur Aufnahme des Schlages des Projektils (111) oder des Billardprojektils (211) aufweist. Lithotripsievorrichtung (101 , 201) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufschlagsfläche (149) schräg zu einer Längsmittelsachse (132) des Hebelelementes (131), der Krafterzeugungsachse (153) und / oder der Längsmittelachse (153) des Beschleunigungsrohres (105) ausgerichtet ist. Lithotripsievorrichtung (101 , 201) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (253) des Federelementes (251) als distalseitiges Anschlagselementes oder bei einem mechanischen Auftreffen des Projektils (111) oder des Billardprojektils (211) mit einer proximalen Auftreffrichtung (167) als proximaler Anschlag ausgebildet ist. Nachrüstsatz zum Nachrüsten einer bestehenden Lithotripsievorrichtung (101, 201), wobei die bestehende Lithotripsievorrichtung (101, 201) eine Sonde und / oder eine Sonotrode (121) und eine Krafterzeugungseinrichtung (151) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachrüstsatz mindestens ein drehbar gelagertes Hebelelement (131) oder zwei oder mehrere drehbar gelagerte Hebelelemente (131) aufweist, wobei die Hebelelemente (131) unterschiedlich ausgebildet sind, und optional eine Federelement (251) und einem Halter (253) aufweist, sodass eine Lithotripsievorrichtung (101 , 201) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 ausbildbar ist.
PCT/EP2023/080649 2022-11-04 2023-11-03 Lithotripsievorrichtung zum zertrümmern von körpersteinen mit einem hebelelement und nachrüstsatz zum nachrüsten einer bestehenden lithotripsievorrichtung WO2024094842A1 (de)

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