| Dokumentenidentifikation |
DE10065450B4 04.05.2005 |
| Titel |
Vorrichtung zur Erzeugung von Stoßwellen |
| Anmelder |
Schwarze, Werner, Dr., Kreuzlingen, CH |
| Erfinder |
Schwarze, Werner, Dr., Kreuzlingen, CH |
| Vertreter |
Engelhardt & Engelhardt Patentanwälte, 88045 Friedrichshafen |
| DE-Anmeldedatum |
27.12.2000 |
| DE-Aktenzeichen |
10065450 |
| Offenlegungstag |
11.07.2002 |
| Veröffentlichungstag der Patenterteilung |
04.05.2005 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
04.05.2005 |
| IPC-Hauptklasse |
B06B 3/04
|
| IPC-Nebenklasse |
A61B 17/225
|
| Beschreibung[de] |
|
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung von
Stoßwellen, mit einer zeitlich nachgeschalteten Fokussierungseinrichtung zur bestimmbaren
Ausrichtung der Stoßwellen.
Aus der DE 197 18 511 A1
ist ein Gerät zur Applikation von akustischen Stoßwellen bekannt, das eine Vorrichtung
zur Erzeugung der Stoßwellen und eine die Stoßwelle auf einen Behandlungsbereich
ausrichtende Fokussierungseinrichtung aufweist. Die einzelnen Stoßwellen werden
in flüssigem Medium erzeugt und in dieses eingebracht, um beispielsweise auf einen
menschlichen Knochen, ein Kalkdepot, krankhaftes Sehnengewebe oder einen Nierenstein
gerichtet zu werden, um eine medizinische Behandlung durchzuführen. Durch Wechseln
der Fokussierungseinrichtung werden unterschiedliche Stoßwellen erzeugt, beispielsweise
verändert sich die akustische Eindringtiefe der Stoßwelle in dem Behandlungsbereich.
Als nachteilig ist bei der bekannten Vorrichtung anzusehen, dass mittels
der Fokussierungseinrichtung eine exakte Ausrichtung der Stoßwellen auf den Behandlungsbereich
zu erfolgen hat, da zum einen die Fokussierung mittels eines Ellipsoides bewerkstelligt
ist und zum anderen, dass die Stosswellen in einem sehr kleinen Querschnitt gebündelt
werden, der etwa nur 1 cm2 beträgt Dies hat zur Folge, dass die Stosswellen
exakt auf den zu zertrümmernden Nierenstein oder die zu behandelnde Knochenstelle
zu positionieren sind, denn anderenfalls verfehlen die Stosswellen den zu therapierenden
Behandlungsbereich. Bereits geringfügige Bewegungen des Patienten durch Atmung oder
unbeabsichtigte Bewegungen können den Behandlungsbereich aus der eingestellten Position
der Stoßwellen bringen, so dass die Stoßwellen an dem Behandlungsbereich vorbeiläuft
und somit die gewünschte medizinische Wirkung nicht eintritt.
Auch die fehlerhafte Positionierung der Messhilfsmittel durch das
Behandlungspersonal oder die physikalisch bedingten Abweichungen zwischen der Stoßwellenausbreitungsrichtung
und der Messmittelstrahlung, beispielsweise Ultraschall, führt zu unerwünschten
Messfehlern.
Zur permanenten Überwachung und Ausrichtung der Stoßwellen und ihrer
Positionierung im menschlichen Körper sind demnach beispielsweise akustische Hilfsmittel
zu verwenden. Dies ist jedoch für den zu behandelnden Arzt umständlich und daher
zeitaufwendig. Darüber hinaus liefern die Überwachungshilfsmittel lediglich unvollständige
Ergebnisse, ob die Stoßwellen tatsächlich den Behandlungsbereich an der gewünschten
Position treffen. Geringfügige Abweichungen der Stoßwellen vom Behandlungsbereich
können nämlich mit diesen Hilfsmitteln nicht registriert werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Erzeugung
von Stoßwellen zu schaffen, mittels der bereits durch eine ungefähre Ausrichtung
auf den Behandlungsbereich der gewünschte medizinische Therapieerfolg erzielbar
ist, ohne dass die Positionierung der einzelnen Stoßwellen permanent mittels geeigneter
Hilfsmittel zu überwachen und/oder ohne dass die Fokussierungseinrichtung exakt
auf den Behandlungsbereich auszurichten ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erfüllt, dass mittels der
Fokussierungseinrichtung die Stoßwellen derart gebündelt sind, dass diese im Bereich
ihrer maximalen Konvergenz eine Querschnittsfläche von mindestens 10 cm2
aufweisen und dass die Druckverteilung innerhalb der Stoßwellen im Bereich maximaler
Konvergenz mindestens 100 bar beträgt.
Aufgrund der angestrebten und erzielten Druckverteilung innerhalb
der Stoßwellen sind die Stoßwellen rotationssymmetrisch ausgebildet.
Dadurch, dass die Stosswellen im Bereich maximaler Konvergenz eine
wesentlich größere Querschnittsfläche aufweisen, als dies bei den bekannten Stoßwellen
gegeben ist, kann die Fokussierungsseinrichtung aus einem Paraboloid gebildet sein.
Aufgrund der lateral großflächig ausgebildeten Querschnittsfläche
der Stoßwellen kann der behandelnde Arzt eine exakte Positionierung der Stoßwellen
auf den Behandlungsbereich umgehen, da es für den Behandlungserfolg ausreichend
ist, wenn Randbereiche der Stoßwellen auf den Behandlungsbereich auftreffen, da
die Stoßwellen in einen weiteren lateralen Querschnitt homogen belegt sind. Für
den behandelnden Arzt entfällt somit vorteilhafter Weise zunächst die exakte Ausrichtung
der Stoßwellen und im Verlauf der medizinischen Therapie die permanente Überwachung,
ob die einzelnen Stoßwellen auf den Behandlungsbereich auftreffen. Durch die medizinischen
Kenntnisse des Arztes, in welchem Körperbereich der Behandlungsbereich angeordnet
ist, ist eine bloße visuelle Beobachtung des Patienten und dessen ortsfeste Lage
in bezug auf die Vorrichtung ausreichend.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt, das nachfolgend näher erläutert wird.
Im einzelnen zeigt:
1 eine Vorrichtung zur Erzeugung von Stoßwellen,
die auf einen Behandlungsbereich auftreffen, in perspektivischer Ansicht, und
2 der Druckverlauf der einzelnen Stoßwellen
gemäß 1 im Bereich der maximalen Konvergenz.
In 1 ist eine Vorrichtung 1 zur
Erzeugung von Stoßwellen 2 gezeigt, die zur Behandlung in einem Körperteil
angeordneten Knochen 4, einer Niere oder dgl. eingesetzt wird. Zur Definition
der räumlichen Ausrichtung ist ein kartesisches Koordinatensystem vorgesehen, dessen
X-Achse 5 und Y-Achse 6 einen lateralen Behandlungsbereich
10 des Knochens 4 bilden und dessen Z-Achse 7 die axiale
Ausdehnung des Behandlungsbereichs 10 darstellt. Der zu therapierende Behandlungsbereich
10 ist schematisch dargestellt.
Die Vorrichtung 1 ist in einer Fokussierungseinrichtung
11 befestigt, die in Form eines Paraboloiden ausgebildet ist. Durch die
Vorrichtung 1 werden Stoßwellen 2 erzeugt, die im Kopfbereich
12 der Vorrichtung 1 emmitiert werden. Die Position des Kopfbereiches
12 ist derart, dass die emmitierten Stoßwellen 2 auf die Innenmantelfläche
des Paraboloiden 11 auftreffen und von diesem in der dargestellten Art
und Weise konvex gerichtet werden. Die Stoßwellen 2 bewegen sich zunächst
konvergierend in Richtung des Behandlungsbereichs 10 und anschließend entfernen
diese sich vom Behandlungsbereich 10 in konkav gekrümmter Ausrichtung.
Dabei ist ein maximaler Konvergenzbereich 9 der Stoßwellen 2 dem
Behandlungsbereich 10 zugeordnet. Es ist ersichtlich, dass der Konvergenzbereich
9 der einzelnen Stoßwellen 2 wesentlich größer ist als der Behandlungsbereich
10, so dass mittels einer ungefähren Ausrichtung der Fokussierungseinrichtung
11 bereits der Behandlungsbereich 10 mit den Stoßwellen
2 beaufschlagt werden kann.
In 2 ist der Druckverlauf der Stoßwellen
2 im maximalen Konvergenzbereich 9, also in bezug auf den Behandlungsbereich
10 über der Mittelachse des Konvergenzbereiches 9, die durch die
X-Achse 5 definiert ist, aufgetragen. Aus dieser Darstellung ergibt sich,
dass der Druckverlauf, die durch die p-Achse 8 dargestellt ist, über die
X-Achse 5 des Konvergenzbereiches 9, und zwar bis zu dem Randbereich
der Stoßwelle 2 nahezu homogen ist. Aufgrund der homogenen Belegung der
Stoßwelle 2 kann der behandelnde Arzt davon ausgehen, dass die Querschnittsfläche
der Stoßwellen 2 den Behandlungsbereich 10 durchdringt. Die zur
Behandlung notwendige Druckhöhe beträgt mindestens 100 bar. Somit ist eine exakte
Ausrichtung der Stoßwellen 2, dass diese also exakt mittig auf den Behandlungsbereich
10 auftreffen, nicht notwendig. Vielmehr ist es ausreichend, wenn die homogen
belegten Stoßwellen 2 mit ihrem Randbereich auf den Behandlungsbereich
10 geleitet sind. Eine exakte Positionierung der Fokussierungseinrichtung
11 entfällt demnach.
|
| Anspruch[de] |
- Vorrichtung (1) zur Erzeugung von Stoßwellen (2)
mit einer zeitlich nachgeschalteten Fokussierungseinrichtung (11) zur bestimmbaren
Ausrichtung der Stoßwellen (2), dadurch gekennzeichnet, dass mittels
der Fokussierungseinrichtung (11) die Stosswellen (2) derart gebündelt
sind, dass diese im Bereich (9) ihrer maximalen Konvergenz eine Querschnittsfläche
von mindestens 10 cm2 aufweisen, und dass die Druckverteilung innerhalb
der Stosswellen (2) im Bereich (9) der maximalen Konvergenz mindestens
100 bar beträgt.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stosswellen
(2) rotationssymmetrisch ausgebildet sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Fokussierungseinrichtung (11) in Form eines Paraboloid gebildet ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen
|
|
|
