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DE2256127A1 - Vorrichtung zur zertruemmerung von harnsteinen - Google Patents

Vorrichtung zur zertruemmerung von harnsteinen

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DE2256127A1
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suction
suction pipe
spiral tube
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Manfred Dipl Phys Cichos
Reimar Prof Dr Phil Pohlman
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Description

Vorrichtung zur Zertrümmerung von Harnsteinen
Die Erfindung verfolgt den Zweck, Harnsteine unblutig zu entfernen, indem sie durch Ultraschall zertrümmert und die Trümmer durch die ultraschallerregte Sonde hindurch abgesaugt werden.
Als Harnsteine bezeichnet man feste kompakte Ausscheidungen in Niere, Harnleiter, Harnblase und Harnröhre. Harnsteine können operativ entfernt oder durch mechanische Maßnahmen unblutig beseitigt werden. In seltenen Fällen gelingt die chemische Auflösung.
Zur unblutigen mechanischen Steinentfernung sind verschiedene Verfahren entwickelt worden, bei denen die Steine entweder im betreffenden Organ (z.B. Harnblase) zerkleinert und anschließend entfernt oder aber lediglich mit Hilfe von Schlingen herausgezogen werden (z-.B. Harnleiter, Harnröhre). Die Zertrümmerung der Steine in der Blase geschieht z.B. durch Zangen. Die Steinreste müssen anschließend durch Blasenspülungen entfernt werden. Seit einiger Zeit wird ferner ein sog. elektrohydraulisches Verfahren angewandt, bei dem der Stein durch eine mittels eines in der Blasenflüssigkeit überschlagenden Funkens erzeugte Stoßwelle zertrümmert wird. Auch Ultraschallschwingungen sind bereits zur HarnsteinZertrümmerung eingesetzt worden.
Die genannten Verfahren bzw. die bisher entwickelten Geräte besitzen jedoch die im Folgenden beschriebenen Nachteile:
1) Mit Hilfe von Zangen können nur.kleinere Steine in der. Blase zertrümmert werden; eine gleichzeitige Absaugung unter Sichtkontrolle ist nicht möglich. Es besteht die Gefahr, daß die Blasenwand erfaßt und perforiert wird. Steine aus dem Harnleiter können nicht entfernt werden.
2) Bei der elektrohydraulisehen Methode ist eine Perforation der Blasenwand ebenfalls möglich, besonders wenn der Funke in einem Div.ertikel (Ausstülpung) gezünde't wird. Kleine
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harte Steine werden nicht zertrümmert. Eine gleichzeitige Absaugung der Steine unter Sichtkontrolle ist night möglich.
3) Die bisher entwickelten Geräte, die Harnsteine mittels Ultraschallschwingungen zertrümmern, besitzen für die Harnblase eine starre metallische Sonde und für den Harnleiter eine flexible Sonde zur Schallübertragung, die aus einem mit einem Draht durchzogenen Kunststoffschlauch besteht. Die für die Blase geeigneten Sonden sind bei diesen Instrumenten stets fest mit dem Zystoskop verbunden. Die Harnsteine können daher in der Blase schlecht erreicht und fixiert werden. Eine gleichzeitige Absaugung der Steinreste unter Sicht ist nicht möglich.
Alle diese Nachteile beseitigt die Vorrichtung zur Zertrümmerung von Harnsteinen, bei welcher ein mit einem Prallkörper stirnseitig abgeschlossenes durch einen Ultraschallwandler zu Schwingungen erregtes Saugrohr oder ein in einem flüssigkeitsdichten metallischen Spiralrohr trocken gelagerter Schalleiter verschiebbar mit einem Zystoskop verbunden ist.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen die genannte Vorrichtung und zwar:
Fig. 1 Die gesamte Anordnung mit Zystoskop
Fig. 2 Das mit einem Prallkörper stirnseitig abgeschlossene ultraschallerregte Saugrohr
Fig. 3 Den in einem flüssigkeitsdichten Spiralrohr trocken gelagerten Schalleiter.
Insbesondere besteht die Ultraschallbohrsonde für Blasensteine gemäß Fig. 1 aus einem geraden Rohr (2), das zur Erhöhung der Bewegungsamplitude in der Nähe eines Bewegungsknotens am Ausgang eines längsdurchbohrten, beispielsweise piezoelektrischen Schallwandlers (3) befestigt ist. Zur weiteren Amplitudentransformation ist der Schallwandler selbst in sich gestuft. Durch diese beiden Maßnahmen können vergleichsweise kurze und damit handliche Ultraschallwandler eingesetzt werden.
Die Sonde (2) kann in ihrer Längsrichtung im Instrumentenkörper(1) verschoben werden, so daß in Ruhestellung die Sondenspitze ganz im Zystoskopschaft (5) verschwindet und in Arbeitsstellung maximal ca. 3 cm herausragt; auf diese Weise kann die Sonde
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leicht an die zu zertrümmernden Blasensteine, auch an solche in Divertikeln, herangeführt werden. Die Sonde wird durch eine Gegendruckfeder (10) zurückgezogen, so daß ein unbeabsichtigtes Herausragen der Sondeuspitze nicht möglich ist.
Der Schallwandler (3) ist über die Anschlüsse (12) mit einem Hochfrequenzgenerator mit automatischer Frequenznachführung und Amplitudenbegrenzung verbunden, so daß einerseits das System Wandler-Sonde stets mit der optimalen Frequenz schwingt und andererseits eine Zerstörung der Sonde im unbelasteten Zustand vermieden wird.
Zur Erhöhung der Bohrleistung ist an der Spitze der Sonde (2) ein in Fig. 2 vergrößert gezeichneter beweglicher rohrförmiger Prallkörper (14) eingebaut, der durch die Schwingungen des Rohres, angestoßen wird und hohe Stoßkräfte auf den ihn berührenden Harnstein überträgt. Der Prallkörper (14) ist mit einem Überwurfrohr (13) oder auch mit einer hochfesten Spiral-' feder am Rohrende befestigt, so daß der Innendurchmesser des Saugrohres (2) nicht, verkleinert und der Außendurchmesser höchstens um 10 % vergrößert wird. Zur Selbstzentrierung des Prallkörpers (14) ist die Prallfläche (15) konisch ausgeführt. Der Prallkörper besitzt an seiner Krone verschränkte konische Zähne, so daß insbesondere bei größeren Steinen ein Bohrloch entsteht, dessen Durchmesser größer ist als derjenige des Saugrohres (2) und Trümmerstücke entstehen, die kleiner sind als der Innendurchmesser des Saugrohres. Die Steinreste werden unmittelbar während des Zertrümmerungsvorganges durch das Saugrohr (2) und den Schallwandler (3) hindurch mit Hilfe eines am Ende des Wandlers angeschlossenen,Saugstutzens (11) abgesaugt. Die Ergänzung der Blasenflüssigkeit erfolgt über einen Anschluß (9) durch den Zystoskopschaft (5). Parallel zur Bohrsonde (2) verläuft im Schaft (5) die Optik (4) eines Endoskops(6), das auf Grund der gerade ausgeführten Sonde (2)^geknickt sein muß. Die Lichtsuführung (Kaltlicht) erfolgt in der üblichen Weise über einen Lichtleitkabelanschluß (7),
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Vor der Entfernung von Blasensteinen wird üblicherweise der vom Instrumentenkörper (1) mittels eines Bajonettverschlusses (8) trennbare Schaft (5) mittels eines Mandrins in die Harnröhre des Patienten eingeführt. Danach wird der Instrumentenkörper (1) eingeschoben. Die Beobachtung des Zertrümmerungs- und Absaugvorgangs erfolgt über das Endoskop{6).
Die Zertrümmerung von Harnsteinen im Harnleiter kann aus anatomischen Gründen nur über dünne sehr biegsame Sonden erfolgen. Der Schalleiter besteht gemäß Fig. 3 aus einem dünnen Draht von max. 1 mm Durchmesser oder einem Kapillarrohr (17)/ das erfindungsgemäß in einem flüssigkeitsdichten metallischen Spiralrohr (20) locker geführt ist. Hierdurch kann der Schallleiter Biegeschwingungen ausführen, die auch bei stärkerer Krümmung des Spiralrohres nur wenig gedämpft werden, da der metallische Schalleiter nur mit der metallischen Wand des Spiralrohres in Berührung kommt. Das Spiralrohr muß jedoch flüssigkeitsdicht verschlossen sein, da sonst eine starke Dämpfung der Schwingungen eintritt. Das Spiralrohr ist daher von einem dünnen PTFE-Schrumpfschlauch (16) fest umgeben. Die Spitze des Rohres wird von einem kurzen Prallkörper (18) abgeschlossen, der sich in einer weichen Dichtungsmasse (19) befindet und Längs- und Querbewegungen ausführen kann. Das Arbeitsende dieses Prallkörpers (18) ist kelchförmig ausgebildet, um eine bessere Fixierung des Steines zu bewirken und um eine Perforation des Harnleiters zu vermeiden.
Das sehr flexible Sondenrohr (16, 20) wird wie ein Ureter-Katheter mit gewöhnlichen urologischen Instrumenten zunächst ohne den Schalleiter (17) durch die Harnblase in den Harnleiter eingeführt. Der Prallkörper (18) schiebt sich hierbei in die Sondenspitze zurück und kann keine Verletzungen des Harnleiters hervorrufen. Erst wenn im Harnleiter die Sondenspitze an den Stein herangebracht wurde (P.öntgenkontrolle) , wird der Schalleiter (17) eingeführt. Durch den Schalleiter (17) wird der Prallkörper (18) etwas nach vorn geschoben, so daß er den zu zertrümmernden Stein berührt und die erforderlichen Stoß-
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kräfte übertragen kann. Durch die Einfügung eines Prallkörpers wird der Vorteil erreicht, daß nicht nur besonders hohe Stoßkräfte erzielt werden können sondern die Organwände selbst bei unmittelbarer und längerer Berührung mit der Sondenspitze, keine Verbrennungen erleiden können, da die Energie sich im Prallkörper in niederfrequente mechanische Stöße umwandelt und kein anhaltender konzentrierter Energiefluß eintreten kann, der zu Lokalverbrennungen und eventuellen Kavitationsschäden führen könnte.
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Claims (10)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Vorrichtung zur Zertrümmerung von Harnsteinen dadurch gekennzeichnet , daß ein mit einem Prallkörper stirnseitig
    abgeschlossenes durch einen Ultraschallwandler zu Schwingungen erregtes Saugrohr oder ein in einen flüssigkeitsdichten metallischen Spiralrohr trocken gelagerter Schalleiter verschiebbar mit einem Zystoskop verbunden ist. .
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Prallkörper aus einem stirnseitig verzahnten Rohrstück besteht, wobei die Verzahnung so angeordnet ist, daß ein Bohrloch entsteht, dessen Durchmesser größer ist als derjenige
    des Saugrohres und Trümmerstücke entstehen, die kleiner sind als der Innendurchmesser des Saugrohres.
  3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr gerade ausgebildet ist und das Zystoskop eine geknickte Optik besitzt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Spiralrohr mit einem dünnen Schrumpfschlauch, vorzugsweise
    aus PTFE, überzogen ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der im Spiralrohr locker gelagerte Schalleiter aus einem leicht biegsamen Draht oder Kapillarrohr besteht.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr bzw. der Schalleiter zur Transformation der Bewegungsamplitude in der Nähe eines Bewegungsknotens am Ultraschallwandler angeschlossen sind.
  7. 7. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Prallkörperrohrstück durch ein Uberwurfrohr oder durch eine Spiralfeder am Saugrohr befestigt ist, derart, daß die lichte Weite des Saugrohrs nicht verkleinert und der Außendurchmesser höchstens um 10 % vergrößert wird.
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  8. 8. Vorrichtung nach Ansprüchen 1, 2 und 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche nach innen konisch ausgebildet ist, so daß sich der Prallkörper selbst zentriert.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der ültraschallwandler ein piezoelektrischer Verbundschwinger ist, der zur Erhöhung der Ausgangsamplitude in sich gestuft ist und zum Absaugen eine Längsbohrung besitzt.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Spiralrohr an seinem* Arbeitsende flüssigkeitsdicht mit einem beweglichen Prallkörper abgeschlossen ist, dessen aus dem Spiralrohr herausragendes Ende zur besseren Fixierung des Harnleitereteine kelchförmig erweitert ist.
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