DE102007013288B4

DE102007013288B4 - Vorrichtung zur Behandlung biologischer Körpersubstanzen mit mechanischen Druckwellen

Info

Publication number: DE102007013288B4
Application number: DE200710013288
Authority: DE
Inventors: Dr. Heine Gerold
Original assignee: Storz Medical AG
Current assignee: Storz Medical AG
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2013-03-07
Anticipated expiration: 2027-03-17
Also published as: DE102007013288A1

Abstract

Vorrichtung zur Behandlung von biologischen Körpersubstanzen in einem Körper, insbesondere von Körperweichgewebe, mit – einem bewegbaren Schlagteil (13) und – einem Prallkörper (9, 9'), – die dazu ausgelegt ist, durch Beschleunigen des Schlagteils (13) und Aufprallen des Schlagteils (13) auf den Prallkörper (9, 9') eine mechanische Druckwelle im Prallkörper (9, 9') zu erzeugen und diese in die Biologische Körpersubstanz einzukoppeln, wobei – der Prallkörper (9, 9') aus einem massiven Festkörper aufgebaut ist und zum Einbringen einer fokussierten Druckwelle in den Körper die Form eines Rotationsellipsoids hat, also – einen Mantelflächenanteil aufweist, der einen Teil eines Rotationsellipsoiden bildet, der eine Längsachse auszeichnet, die zu der Bewegungsrichtung des Schlagteils (13) parallel ist und zu welcher Längsachse der Rotationsellipsoid symmetrisch ist. – wobei der Prallkörper (9, 9') an der Körpersubstanzseite (16, 16') mindestens bis zu dem gewebeseitigen Brennpunkt des Rotationsellipsoiden verkürzt ist und – an...

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Behandeln von biologischen Körpersubstanzen mit mechanischen Druckwellen.
Solche Vorrichtungen sind an sich bereits bekannt, insbesondere aus dem Bereich der Lithotripsie. Dort werden mit fokussierten mechanischen Druckwellen Körperkankremente, insbesondere Steine im Körpergewebe, zertrümmert. Neben der Erzeugung durch elektrische Entladungen in Wasser sind auch Geräte entwickelt worden, die mechanische Druckwellen durch das Aufeinanderprallen eines beschleunigten Schlagteils und eines Prallkörpers erzeugen und mit Hilfe des Prallkörpers in Körpergewebe einkoppeln. Solche Geräte sind sowohl in der Lithotripsie mit einem direkten Kontakt zwischen dem Prallkörper bzw. einer mit dem Prallkörper verbundenen Sonde und dem Stein als auch bei anderen Behandlungen von biologischen Körpersubstanzen eingesetzt worden. Insbesondere sind hier die Behandlung von Muskelerkrankungen und von Erkrankungen im Übergangsbereich zwischen Muskeln und Knochen zu nennen.
Ein Beispiel für ein Gerät, das zu dem zuletzt genannten Typ zu rechnen ist, ist die in der EP 0 991 447 dargestellte Vorrichtung. Bei dieser sollen unfokussierte Druckwellen in das Körpergewebe eingekoppelt werden.
Aus der DE 10 2006 057 268 A1 ist ein Druckwellengerät bekannt, bei dem ein auf einer Kreisbahn bewegtes Schlagteil zur Erzeugung von Druckwellen mit jeder Umdrehung auf einen gegenüber dem Schlagteil ruhenden Prallkörper trifft.
Zum Stand der Technik wird ferner verwiesen auf die DE 10 2004 014 011 A1 , die ein Druckwellentherapiegerät ebenfalls mit einer ballistischen Druckwellenerzeugung zeigt und auf der der Oberbegriff des Anspruchs 1 beruht.
Schließlich wird verwiesen auf die DE 24 18 631 A1 , die ein Druckwellentherapiegerät zur Anregung von Systolen des Herzens mit einem wassergefüllten Ellipsoidvolumen und einem Funkengenerator zur Stoßwellenerzeugung darin zeigt.
Die DE 23 17 154 OS beschäftigt sich mit fischen Festkörperplatten als elektromechanischen Ultraschall-Verzögerungsgliedern für elektronische Schaltungen. Die flachen Platten haben dabei Teilkanten mit Ellipsenform.
Der Beitrag ”Physikalisch-technische Grundlagen der extrakorporalen Stoßwellentherapie” in ”Orthopäde”, Band 31, 2002, Heft 7, Seiten 610 bis 317 erwähnt unter anderem ballistische Geräte zur Stoßwellenerzeugung und nennt dafür mehr und weniger gut geeignete Indikationen.
Die US 5,100,333 A betrifft ein Gerät zur Erzeugung mechanischer Druckwellen, wobei eine Ausführungsform als Prallkörper eine in einem ellipsoidförmigen Reflektor vorgesehene Membran aufweist; eine durch den Aufprall auf die Membran erzeugte Druckwelle wird über den Reflektor auf ein Körperkonkrement fokussiert.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung zur Behandlung von biologischen Körpersubstanzen mit einem bewegbaren Schlagteil und einem Prallkörper zur Erzeugung einer mechanischen Druckwelle anzugeben, die gegenüber dem Stand der Technik erweiterte Einsatzmöglichkeiten bietet.
Hierzu sind vorgesehen eine Vorrichtung zur Behandlung von biologischen Körpersubstanzen in einem Körper, insbesondere von Körperweichgewebe, mit einem bewegbaren Schlagteil und einem Prallkörper, die dazu ausgelegt ist, im Rahmen einer Hin- und Herbewegung des Schlagteils in einem Führungsrohr durch Beschleunigen des Schlagteils und Aufprallen des Schlagteils auf den Prallkörper eine mechanische Druckwelle im Prallkörper zu erzeugen und diese in die biologische Körpersubstanz einzukoppeln, dadurch gekennzeichnet, dass der Prallkörper aus einem massiven Festkörper aufgebaut ist und zum Einbangen einer fokussierten Druckwelle in den Körper die Form eines Rotationsellipsoids hat, also einen Mantelflächenanteil aufweist, der einen Teil eines Rotationsellipsoiden bildet, der eine Längsachse auszeichnet, die zu der Bewegungsrichtung des Schlagteils parallel ist und zu welcher Längsachse der Rotationsellipsoid symmetrisch ist, wobei der Prallkörper an der Körpersubstanzseite mindestens bis zu dem gewebeseitigen Brennpunkt des Rotationsellipsoiden verkürzt ist und an der Schlagteilseite bis zu dem anderen schlagteilseitigen Brennpunkt verkürzt ist,
und die Verwendung dieser Vorrichtung.
Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung geht dabei von der Vorgebe aus, fokussierte Druckwellen, die in vergleichsweise einfacher Weise durch das Aufprallen eines Schlagteils auf einen Prallkörper erzeugt werden, in den Körper einkoppeln zu können. Hierzu soll der Prallkörper als Fokussierelement dienen, um die durch das Aufprallen des Schlagteils in ihm erzeugten Druckwellen zu bündeln. Konkret schlägt die Erfindung hierzu den Einsatz eines Rotationsellipsoiden als Prallkörper vor, dessen Längsachse zu der Bewegungsrichtung des Schlagteils parallel sein soll bzw. dieser entsprechen soll.
Zur Erzeugung und Einkopplung der Druckwelle ist der Rotationsellipsoid schlagteilseitig so verkürzt, dass das Schlagteil in dem entsprechenden Brennpunkt auftrifft. Demzufolge bündeln die dem Rotationsellipsoiden entsprechenden Mantelflächenanteile die Druckwelle auf den zweiten Brennpunkt. Der Prallkörper ist an dieser Körpersubstanzseite so verkürzt, dass dieser Brennpunkt entweder unmittelbar auf der an dem Prallkörper anliegenden Körperoberfläche oder davon beabstandet in dem Körper zu liegen kommt. Somit wird durch die Rotationsellipsoidform eine fokussierte Druckwelle in den Körper eingebracht. Durch das Maß der Verkürzung kann eingestellt werden, ob der Brennpunkt auf der Hautoberfläche, in einem tieferen Hautbereich oder noch tiefer im Gewebe liegt, je nachdem auf welchen Körperbereich die Behandlung abzielt.
Der Rotationsellipsoid erlaubt dabei eine kompakte und baulich und in der Handhabung praktische Form des Prallkörpers, die sich leicht montieren lässt, und bietet im Übrigen eine Fokussiermöglichkeit ohne Laufzeitunterschiede zwischen den verschiedenen fokussierten Anteilen. In einer Ellipse werden nämlich die durch einen Brennpunkt gehenden ”Strahlen” an der elliptischen Linie so reflektiert, dass sie durch den anderen Brennpunkt laufen, wobei die verschiedenen Varianten zwischen den beiden Brennpunkten identische Weglängen haben.
Vorzugsweise ist der Prallkörper schlagteilseitig für den Aufprall des Schlagteils stumpf verkürzt, und kann insbesondere eine gerade Eintrittsfläche für den Aufprall des Schlagteils aufweisen, die zur Längsachse senkrecht ist. Auch konvexe Flächen sind möglich; allerdings würde durch das Zurückspringen einer stark konvexen Form hinter ihren in der Längsachse liegenden Scheitelpunkt ein gewisser Teil der Rotationsellipsoid-Mantelfläche verloren gehen.
In gleicher Weise ist eine stumpfe Austrittsfläche an der dem Körper zugewandten Seite bevorzugt, insbesondere eine zur Längsachse senkrechte gerade Austrittfläche. Auch hier ist eine konvexe Fläche denkbar, hätte jedoch, vor allem wenn sie stärker ausgeprägt wäre, eine defokussierende Wirkung (also eine Abschwächung der Fokussierung und Verlagerung des Fokuspunkts weiter in den Körper hinein), die mit der Einführung von Laufzeitunterschieden verknüpft wäre. Auch eine Verstärkung der Fokussierung durch eine konkave Austrittsfläche wäre mit Laufzeitunterschieden verbunden.
Im Übrigen sollten die Kanten der Austrittsfläche vorzugsweise etwas verrundet sein, um Verletzungen des Körpers durch Schneidwirkungen oder Ähnliches zu vermeiden, beispielsweise mit einem Krümmungsradius In der Größenordnung zwischen 0,1 mm und 1 mm, etwa bei 0,5 mm.
Vorzugsweise ist das Schlagteil an seiner Frontfläche, die auf den Prallkörper trifft, gegenüber der größten im Schlagteil auftretenden Querschnittsfläche verkleinert, um eine Einkopplung der Welle möglichst in der, im Hinblick auf Richtungen senkrecht zur Längsachse, näheren Umgebung des ersten Brennpunkts zu begünstigen und damit die Fokussierung zu optimieren. Von dem ersten Brennpunkt senkrecht zur Längsachse versetzt eingekoppelte Elementarwellen werden tatsächlich ebenfalls gebündelt, jedoch führen solche Anteile zu einer gewissen Verschmierung des Fokuspunkts.
Insbesondere kann das Schlagteil eine konvexe Frontfläche aufweisen, etwa eine sphärische, um trotz einer gewissen Baugröße senkrecht zur Längsachse brennpunktnah, also gewissermaßen ”konzentriert” aufzuprallen. Im Prinzip könnte zusätzlich oder alternativ auch die Eintrittsfläche an dem Prallkörper konvex sein, was die zuvor bereits erwähnten geringen Verluste an Rotationsellipsoid-Mantelfläche zur Folge hätte.
Das Schlagteil kann in verschiedener Weise beschleunigt werden, etwa magnetisch, über einen elektrischen (insbesondere Linear-) Motor oder in anderer Weise. Besonders bevorzugt ist jedoch ein pneumatischer Antrieb. Er erweist sich als betriebssicher, effizient und zuverlässig und in der Implementierung relativ einfach.
Der Prallkörper kann in verschiedener Weise gelagert werden, insbesondere über zumindest einen Elastomerring. Vorzugsweise sind zwei Elastomerringe vorgesehen, gegen deren elastischen Widerstand der Prallkörper etwas axial verschiebbar gehalten ist. Im Übrigen ist vorzugsweise für eine Führung des Prallkörpers gesorgt, die diese axiale Verschiebbarkeit gewährleistet, dabei aber nur ein geringes Spiel senkrecht zur Längsachse zulässt.
Ferner kann der Prallkörper zur Abstützung gegen den zumindest einen Elastomerring mindestens einen Flansch aufweisen, der vorzugsweise in einer örtlichen Verdickung der Mantelfläche gegenüber der Rotationsellipsoidform besteht.
Als günstiger Bereich für Schlagteilgeschwindigkeiten beim Aufprall auf den Prallkörper hat sich der Bereich zwischen 5 m/s bis 50 m/s, vorzugsweise bis 40 m/s, herausgestellt. Als günstiger Arbeitsmodus hat sich ferner ein repetitiver Betrieb mit Frequenzen insbesondere in dem Bereich zwischen 1 Hz und 50 Hz bewährt.
Ein gewisser Hub des Prallkörpers, wenn das Schlagteil auf den Prallkörper aufprallt, ist durch die bereits erwähnte Lagerung über Elastomerringe gegeben. Dieser sollte relativ gering sein, vorzugsweise bei höchstens 1 mm und besonders bevorzugter Weise bei höchstens 0,5 mm liegen, was sich relativ zu der Restvorrichtung versteht, wobei die Austrittsfläche des Prallkörpers nicht an festerem Material anliegt, sondern in der Luft gehalten ist.
Als günstige Materialen für den Prallkörper haben sich neben verschiedenen Metallen und Legierungen auch metallische Werkstoffe, die also auch weitere Bestandteile außer Metallen enthalten, sowie Kunststoffe und Kunststoffverbandmaterialien, etwa mit Fremdzuschlägen wie mineralischen Pulvern, bewährt.
Vorzugsweise werden mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und im Rahmen der erfindungsgemäßen Verwendung Körperweichgewebe behandelt, besonders Körpermuskeln.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die einzelnen Merkmale auch in anderen als den dargestellten Kombinationen erfindungswesentlich sein können und sich grundsätzlich auf die Vorrichtungs- und die Verwendungskategorie der Erfindung beziehen.
1 zeigt einen schematisierten Schnitt entlang der Längsachse durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel.
2 zeigt einen Prallkörper aus 1 vergrößert.
3 zeigt einen Schnitt gemäß 1 durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.
4 zeigt den Prallkörper aus 3 vergrößert.
In 1 ist in einem Schnitt entlang einer Längsachse eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Einkopplung von fokussierten mechanischen Druckwellen in beispielsweise den menschlichen Körper dargestellt. Ein Rohrstück bildet ein Gehäuse 1, das von einer in der Anwendung körperfernen Zuluftkappe 2 und einer in der Anwendung körperzugewandten Applikatorkappe 3 jeweils endseitig abgeschlossen ist.
Die Zuluftkappe 2 enthält einen Druckluftanschluss 4 für eine pneumatische Versorgung. In an sich bekannter Weise ist an diesen Druckluftanschluss 4 über eine pneumatische Versorgungsleitung ein von einer Ansteuereinheit gesteuertes Ventil, insbesondere Magnetventil, angeschlossen, das in einem gleich bleibenden iterativen Takt zwischen etwa 1 Hz und 50 Hz Druckluftpulse über den Druckluftanschluss einkoppelt.
Die Vorrichtung ist als mit der Hand einer Bedienungsperson zu haltendes Gerät ausgebildet, das über die erwähnte Pneumatikleitung an eine Basisstation mit der Ansteuereinheit und dem Kompressor verbunden ist und auf den Patienten manuell aufgesetzt werden kann. Es dient zur Behandlung von Weichgewebe, insbesondere Muskeln. Fokussierte Druckwellen kommen für verschiedene Behandlungstypen in Betracht, vor allem dann, wenn die eingekoppelte Energie auf einen bestimmten Bereich konzentriert werden soll.
Die Einzelheiten der Pneumatikversorgung sind nicht Gegenstand dieser Erfindung und dem Fachmann aus dem Stand der Technik geläufig. Vorzugsweise ist die Frequenz einstellbar. Der iterative Betrieb kann komplizierter als mit einer einfachen gleich bleibenden Wiederholung von Pulsen einer bestimmten Frequenz erfolgen, insbesondere auch mit einer Mehrzahl in relativ kurzem Zeitabstand, also mit einer relativ hohen Frequenz, aufeinander folgenden Schlägen, wobei Gruppen von Schlägen in diesem kürzeren Zeitabstand durch etwas größere Zeitabstände voneinander getrennt sind. Die Einzelheiten hierzu sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung, können aber damit kombiniert sein.
In dem Gehäuse 1 ist über einen Einsatz 5 ein Führungsrohr 5 gehalten, dessen bei der Anwendung körperfernes Ende in der Zuluftkappe 2 endet und dort mit dem Druckluftanschluss 4 kommuniziert. Das in der Anwendung körperseitige Ende des Führungsrohres 5 endet in einem Teil des Einsatzes 5, der in die Applikatorkappe 3 hineinragt, und zwar kurz vor dem dortigen Ende des Einsatzes 5 und einem Innenraum 7 in der Applikatorkappe 3.
in dem Innenraum 7, der mit zwei radialen Schultern in eine in der Anwendung körperseitige Applikatoröffnung 8 übergeht, ist ein Prallkörper 9 aufgenommen. Dieser stützt sich über einen O-Ring 10 aus einem Elastomer an einer der radialen Schultern ab und weist hierzu einen Flansch 11 auf. Ein sich zur körperfernen Seite hin verjüngendes Ende des Prallkörpers 9 stützt sich über einen weiteren O-Ring 12 an dem Einsatz 5 ab, und zwar in einem das bereits erwähnte Ende des Einsatzes 5 umgebenden Einschnitt. Die Applikatoröffnung 8 dient dabei zu einer in der Längsrichtung verschiebbaren Führung des Prallkörpers 9 und fixiert diesen quer zur Längsrichtung. Die Axialverschiebbarkeit ist durch die Nachgiebigkeit der Elastomerringe 10 und 12 begrenzt und liegt bei in Luft betriebener Vorrichtung relativ zur Restvorrichtung deutlich unter 0,5 mm.
Auf die geometrischen Merkmale des Prallkörpers 9, der hier gleichzeitig den auf die Haut aufzusetzenden Applikator bildet, wird im Folgenden noch anhand 2 näher eingegangen.
In dem angrenzenden Bereich des Führungsrohres 6 ist ein in 1 mit dem Prallkörper 9 in Kontakt stehendes Schlagteil 13 eingesetzt. Dieses passt (in Bezug auf das Führungsrohr und die im Wesentlichen zylindrische Geometrie des Schlagteils 13) radial mit geringem Spiel. Das Schlagteil 13 kann durch Druckunterschiede der Luftsäule in dem Führungsrohr 6 vor und hinter ihm (d. h. in 1 rechts und links des Schlagteils 13) in dem Führungsrohr hin- und herbewegt werden und insbesondere auf den Prallkörper 9 zu beschleunigt werden. Hierzu wird es aus einer Ausgangsposition (nicht gezeigt) in 1 links durch einen Druckluftstoß durch den Druckluftanschluss 4 beschleunigt und trifft mit seiner dem Prallkörper 9 zugewandten Frontfläche (in 1 der Übersichtlichkeit halber nicht bezeichnet) auf den Prallkörper 9 auf.
Die Rückbewegung des Schlagteils 13 erfolgt durch ein Rückströmen der Luft aus einer das Führungsrohr 6 innerhalb des Einsatzes 5 umgebenden Staukammer 14. In diese wird die Luft bei der Beschleunigung des Schlagteils 13 in Richtung zu dem Prallkörper 9 verdrängt und damit dort komprimiert. Wenn das Magnetventil in der Pneumatikzuleitung des Druckluftanschlusses 4 den Druck wegschaltet, wird das Schlagteil 13 damit in die Ausgangsstellung zurückbewegt. Dies kann natürlich auch durch eine zusätzliche oder alternative Druckbeaufschlagung der Staukammer 14 oder eines anderen Luftvolumens körperseitig von dem Schlagteil 13 erfolgen. Das in der Anwendung körperferne Ende des Führungsrohres 6 endet in einem Magnethalter 17 für das Schlagteil 13.
2 zeigt den Prallkörper 9 aus 1 vergrößert. Es handelt sich im Wesentlichen um einen zu der in 1 und 2 horizontal in der Zeichenebene liegenden Längsachse rotationssymmetrischen Rotationsellipsoiden, dessen linkes und dessen rechtes (ursprünglich) konvexestes Ende jeweils symmetrisch zur Längsachse gerade abgeschnitten sind. Dabei läuft die linke Schnittfläche 15 als zu der Längsachse senkrechte plane Fläche durch den dortigen Brennpunkt des Ellipsoiden bzw. der im Schnitt dargestellten Ellipse. Das Gleiche gilt für die rechte Schnittfläche 16 mit der Maßgabe, dass dort die Schnittfläche durch den zweiten Brennpunkt oder weiter innen läuft und hier abgerundete Kanten aufweist.
Die 3 und 4 entsprechen den 1 und 2, beziehen sich aber auf ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel die Schnittfläche 16 nicht durch den zweiten Brennpunkt, sondern innerhalb desselben (in den 3 und 4 als Kreuz eingezeichnet) verläuft, so dass der zweite Brennpunkt unter der Hautoberfläche im Körpergewebe liegt, was in vielen Fällen bevorzugt ist. Zu den 3 und 4 gelten im Übrigen die gleichen Erläuterungen wie zu den 1 und 2, so dass auch dieselben Bezugszeichen verwendet worden sind. Einzige Ausnahmen sind der Prallkörper 9' gegenüber dem Prallkörper 9 aus den 1 und 2 und dessen rechte Schnittfläche 16' gegenüber der rechten Schnittfläche 16.
Einige modellhafte ”Strahlen” zur Veranschaulichung der Fokussierung auf den rechten Brennpunkt sind eingezeichnet.
Im Übrigen weist der Prallkörper 9 bzw. 9' den bereits anhand 1 beschriebenen, um den Ellipsoidmantel umlaufenden Flansch 11 ungefähr in einem Drittel seiner Längserstreckung auf, wobei der Flansch eine in Richtung der Längsachse flache zylindrische Form mit angefasten Kanten aufweist. Er stört die Ellipsoidform nur wenig und dient, wie bereits ausgeführt, zur Halterung des Prallkörpers 9 bzw. 9'.
1 und 3 zeigen einen Kontakt zwischen dem Schlagteil 13 und der linken Schnittfläche 15 des Prallkörpers 9 bzw. 9', nämlich der sog. Eintrittsfläche (Eintritt der Druckwelle). Man kann in 1 noch erkennen, dass die dem Prallkörper 9 bzw. 9' zugewandte Frontfläche etwas konvex ist, und zwar sphärisch, und damit die plane Eintrittsfläche des Prallkörpers 9 bzw. 9' im Wesentlichen im Brennpunkt berührt. Durch den Aufprall des Schlagteils 13 entstehen in dem Prallkörper 9 bzw. 9' Druckwellen, die sich in die verschiedenen Richtungen ausbreiten. Sie werden von der rotationsellipsiodförmigen Mantelfläche des Prallkörpers 9 bzw. 9' auf den zweiten Brennpunkt und damit in den Körper des Patienten fokussiert. Hieran ändert auch der Materialsprung von dem Prallkörper 9 bzw. 9' in das nicht dargestellte Körpergewebe nichts, bei dem die Schallgeschwindigkeit abnimmt und damit eine Änderung der Ausbreitungsrichtung analog zur optischen Brechung auftritt.
Bei einer Variante könnte die Frontfläche des Schlagteils 13 auch gerade abgeschnitten sein, was die Fokussiereigenschaften etwas verschlechtert. Dabei ist die plane Frontfläche vorzugsweise gegenüber der Innenquerschnittsfläche des Führungsrohres 6 und der größten auftretenden Querschnittsfläche des Schlagteils 13 etwas verjüngt. Eine Veranschaulichung bietet das in 1 linke Ende des Schlagteils 13, wobei die Verjüngung starker ausgeprägt sein kann.
Bei dieser Ausführungsform bestehen der Prallkörper 9 bzw. 9' und das Schlagteil 13 aus Metall, etwa rostfreiem Stahl. Es sind allerdings auch andere Varianten denkbar, insbesondere Prallkörper aus Metallen mit Zusätzen, Kunststoffen oder Kunststoffen mit Zuschlägen, etwa mineralischen Pulvern o. Ä.

Claims

Vorrichtung zur Behandlung von biologischen Körpersubstanzen in einem Körper, insbesondere von Körperweichgewebe, mit – einem bewegbaren Schlagteil (13) und – einem Prallkörper (9, 9'), – die dazu ausgelegt ist, durch Beschleunigen des Schlagteils (13) und Aufprallen des Schlagteils (13) auf den Prallkörper (9, 9') eine mechanische Druckwelle im Prallkörper (9, 9') zu erzeugen und diese in die Biologische Körpersubstanz einzukoppeln, wobei – der Prallkörper (9, 9') aus einem massiven Festkörper aufgebaut ist und zum Einbringen einer fokussierten Druckwelle in den Körper die Form eines Rotationsellipsoids hat, also – einen Mantelflächenanteil aufweist, der einen Teil eines Rotationsellipsoiden bildet, der eine Längsachse auszeichnet, die zu der Bewegungsrichtung des Schlagteils (13) parallel ist und zu welcher Längsachse der Rotationsellipsoid symmetrisch ist. – wobei der Prallkörper (9, 9') an der Körpersubstanzseite (16, 16') mindestens bis zu dem gewebeseitigen Brennpunkt des Rotationsellipsoiden verkürzt ist und – an der Schlagteilseite (15) bis zu dem anderen, schlagteilseitigen Brennpunkt verkürzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Prallkörper (9, 9') schlagteilseitig stumpf verkürzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Prallkörper (9, 9') eine zu der Längsachse senkrechte gerade Eintrittsfläche (15) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der Prallkörper (9, 9') körpersubstanzseitig stumpf verkürzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Prallkörper (9, 9') eine zu der Längsachse senkrechte gerade Austrittsfläche (16, 16') aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei der der Prallkörper (9, 9') an der körpersubstanzseitigen stumpfen Fläche (16, 16') abgerundete Kanten zur Vermeidung einer Schneidwirkung aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der das Schlagteil (13) so ausgelegt ist, dass es auf den Prallkörper (9, 9') mit einer zu der größten zur Bewegungsrichtung senkrechten Querschnittsfläche des Schlagteils (13) verkleinerten Frontfläche aufprallt.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der das Schlagteil (13) dazu ausgelegt ist, auf den Prallkörper (9) mit einer konvexen Frontfläche aufzuprallen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die konvexe Frontfläche sphärisch ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem pneumatischen Antrieb (4) zur Beschleunigung des Schlagteils (13).
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der Prallkörper (9, 9') über mindestens einen, vorzugsweise zwei Elastomerringe (10, 12) in der Vorrichtung gehalten und dabei gegen den elastischen Widerstand des/der Elastomerringe/s (10, 12) geringfügig axial verschiebbar in der Vorrichtung geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der der Prallkörper (9, 9') mindestens einen Flansch (11) zur Abstützung gegen die Elastomerringe (10, 12) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die dazu ausgelegt ist, dass das Schlagteil (13) mit einer Geschwindigkeit von 5 m/s bis 50 m/s auf den Prallkörper (9, 9') aufprallt.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die dazu ausgelegt ist, das Schlagteil (13) repetitiv zu beschleunigen und aufprallen zu lassen, und zwar mit einer Frequenz zwischen 1 Hz und 50 H.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die dazu ausgelegt ist, dass bei dem Aufprall des Schlagteils (13) auf den Prallkörper (9, 9') der Prallkörper (9, 9') um einen maximalen Hub gegenüber der restlichen Vorrichtung von höchstens 1 mm ausgelenkt wird.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der Prallkörper (9, 9') aus einem oder mehreren Metallen, einem Metallwerkstoff, einem Kunststoff oder einem Kunststoffverbundmaterial aufgebaut ist.
Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche zum Behandeln von biologischen Körpersubstanzen.
Verwendung nach Anspruch 17 zur Behandlung von Körperweichgewebe, insbesondere Körpermuskeln.