Die Erfindung bezieht sich auf eine medizinische Vorrichtung zum Behandeln von biologischem Gewebe.

Hintergrund der Erfindung

Solche Vorrichtungen sind unter der Bezeichnung medizinisches Gerät oder Instrument zur Stoßwellentherapie bekannt. Geräte und Verfahren zur Nutzung sind zum Beispiel in den folgenden Dokumenten beschrieben: DE 197 25 477, DE 20 2004 011 323 Ul, DE 20 2007007 922 Ul und DE 20 2008 002 931 Ul . Weitere Beispiele finden sich in den Dokumenten DE 10 2004 014 01 1 AI oder DE 10 2006 062 356 B3.

Die bekannten Vorrichtungen sind dadurch gekennzeichnet, dass ein ballistischer Stoßgenerator zur Erzeugung der so genannten Stoßwellen dient. Bei dem Verfahren wird ein Geschoss wiederholt hintereinander auf ein Übertragungsteil geschossen, welches gleichzeitig zum

Übertragen der Stöße auf das biologische Gewebe dient. Zwischen den einzelnen Stoßanregungen wird das Geschoss zurückgeführt, um anschließend erneut in Richtung des Übertragungsteils beschleunigt zu werden. Zum Beschleunigen des Geschosses auf das Übertragungsteil wird üblicherweise ein Druckluftmechanismus genutzt.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine medizinische Vorrichtung zum Behandeln von biologischem Gewebe anzugeben, mit der die auf das biologische Gewebe abzugebenden Behandlungsimpulse auf verbesserte Art und Weise erzeugt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine medizinische Vorrichtung zum Behandeln von biologischem Gewebe nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.

Die Erfindung umfasst den Gedanken einer medizinischen Vorrichtung zum Behandeln von biologischem Gewebe, mit einem Gehäuse, einem am Gehäuse aufgenommenen Übertragungsteil zum Abgeben von Behandlungsimpulsen, die Stöße und Ultraschallwellen umfassen, nach einer Anregung und einer im Gehäuse angeordneten Anregungseinrichtung zur wiederholten Anregung des Übertragungsteils, wobei die Anregungseinrichtung mit einem piezoelektrischen Aktor oder einem magnetostrikt iven Aktor gebildet ist.

Mit Hilfe der Erfindung ergeben sich neue Behandlungsmöglichkeiten für biologisches Gewebe. Es wurde überraschend gefunden, dass die Verwendung eines piezoelektrischen oder eines magnetostriktiven Aktors zur Anregung des Übertragungsteils dazu führt, dass sowohl Stöße als auch Ultraschallwellen von dem Übertragungsteil abgegeben werden, die dann zur Behandlung von biologischem Gewebe genutzt werden können. Die Stöße überlagern sich hierbei mit eher niederfrequenten Ultraschallwellen. Es ist bekannt, dass Ultraschallwellen bei Einstrahlung in den lebenden Körper eine Vielzahl von biologischen und medizinischen Reaktionen auslösen können. Hierbei sind das Druckgefälle im beschallten Gewebe und die Teilchenbeschleunigung die Wirkfaktoren der medizinischen Therapie. Beide Größen hängen direkt von der Intensität und der Frequenz des Schallereignisses ab.

Die Erfindung bietet außerdem den Vorteil, dass die Anregung des Übertragungsteils mit höheren Wiederholfrequenzen ausgeführt werden kann. Hierdurch wird es erleichtert, therapierelevante Schallintensitäten in tiefer gelegene Gewebeabschnitte zu bringen. Kurze Ultraschallimpulse hoher Intensität entfalten im inhomogenen biologischen Gewebe, das vielfältige Muskel-, Fett- und eingelagerte Knochengewebe enthält, ihre mechanischen Wirkungen und Wärmewirkungen.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Anregungseinrichtung mit einem piezoelektrischen Aktor gebildet ist. Derartige Aktoren, die dem piezoelektrischen Effekt nutzen, stehen als solche in verschiedenen Ausführungsformen zur Verfügung. In gleicher Weise gilt dieses für einen magnetostriktiven Aktor, welcher sich den Effekt der Magnetostriktion zu Nutze macht. Bei letzterem handelt es sich um eine Deformation ferromagnetischer Stoffe in Folge eines angelegten magnetischen Feldes.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Anregungseinrichtung und das Übertragungsteil auch zwischen Anregungen gekoppelt sind, indem ein Kontakt zwischen einer Kontaktfläche der Anregungseinrichtung und einer Oberfläche des Übertragungsteils gebildet ist. Bei dieser Ausführungsform trifft zur Anregung also eine Kontaktfläche der Anregungseinrichtung nicht erst auf die Oberfläche des Übertragungsteils, sondern ist mit dieser auch zwischen Anregungen in Kontakt, was gegenüber dem Stand der Technik insbesondere zu einer zusätzlichen Lärmminderung führt. Der Kontakt zwischen der Kontaktfläche der Anregungseinrichtung und der zugeordneten Oberfläche des Übertragungsteils kann hierbei direkt oder indirekt vermittelt über ein oder mehrere dazwischen angeordnete Bauteile erfolgen.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Anregungseinrichtung und das Übertragungsteil zwischen Anregungen wenigstens zeitweise entkoppelt sind. Bei dieser Ausführungsform entkoppeln Anregungseinrichtung und Übertragungsteil zwischen Anregungen wenigstens zeitweise, so dass Anregungseinrichtung und Übertragungsteil in dieser Zeit nicht zur gegenseitigen Anlage kommen, vielmehr ist zumindest zeitweise ein Luftspalt hierzwischen ausgebildet. Die Anregungseinrichtung stößt bei einer erneuten Anregung dann mit ihrer Kontaktfläche an die zugeordnete Fläche am Übertragungsteil.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht an das Übertragungsteil koppelnde Rückstellmittel vor. Die Rückstellmittel, die ihrerseits wesentlich die Intensität und die Zeitparameter der Stöße bestimmen, sind gegen die Bewegung des Übertragungsteils bei der Anregung vorgespannt und übernehmen es auf diese Art und Weise, dass Übertragungsteil nach der Anregung wieder in eine Ausgangsstellung zurückzuführen. Hierdurch kann insbesondere erreicht werden, dass Anregungseinrichtung und Übertragungsteil auch zwischen den Anregungen im gekoppelten Zustand verbleiben. In einer Ausführungsform umfassen die Rückstellmittel elastische Elemente, die sich bei der Aufnahme der Bewegung des Übertragungsteils elastische verformen und am Schluss in ihrer Ausgangsform zurückgehen, wodurch das Übertragungsteil in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird. Die elastischen Elemente können in einer Ausführungsform zum Beispiel als so genannte O- Ringe ausführt sein, beispielsweise aus einem gummielastischen Material.

Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, dass die Rückstellmittel eine auf die Anregung ausgeführte Bewegung des Übertragungsteils dämpfend gebildet sind. Bei dieser Fortbildung der Erfindung übernehmen die Rückstellmittel weiterhin die Funktion, die Bewegung des Übertragungsteils nach Anregung zu dämpfen, insbesondere die Amplitude der Bewegung zu begrenzen.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Anregungseinrichtung konfiguriert ist, das Übertragungsteils mit einer Wiederholfrequenz zwischen etwa 30 Hz und etwa 200 Hz anzuregen. Dieses bedeutet dann, dass die sich einander überlagernden Stöße und Ultraschallwellen mit der entsprechenden Wiederholfrequenz erzeugt und abgegeben werden können.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass die Anregungseinrichtung für einen manuellen Einzelanregungsbetrieb konfiguriert ist. Diese Ausführungsform ermöglicht es dem Benutzer, mittels manuell gesteuerter Anregung des Übertragungsteils in von dem Benutzer frei gewählter Abfolge Einzelbehandlungsimpulse abzugeben.

Bevorzugt sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Anregungseinrichtung einen Stoß-Generator aufweist. Derartige Generatoren sind als solche in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. In einer Ausgestaltung verfügen sie über einen Stapel piezoelektrischer Elemente, die bei der Anregung mittels eines elektrischen Impulses eine Längenausdehnung bewirken, wodurch ein Anregungsimpuls zur Verfügung gestellt ist.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Anregungseinrichtung mit einem mechanisch vorgespannten piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktor gebildet ist. Eine solche Ausführungsform ist bevorzugt in Verbindung mit einem Stoß- Generator vorgesehen. Die mechanische Vorspannung sorgt für eine Dämpfung beziehungsweise Begrenzung der Anregungsbewegung des Bauteils der Anregungseinrichtung, über welches die Anregung auf das Übertragungsteil ausgekoppelt wird.

Bei einer zweckmäßigen Fortbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Anregungseinrichtung mit Impulsen einer Dauer zwischen etwa Ιμβ und etwa 50 μβ angesteuert wird. Hierdurch werden Behandlungsimpulse erzeugt, die eine gezielte Tiefenwirkung im biologischen Gewebe erreichen. Zur Ausbildung der Anregungseinrichtung in dieser Art kann beispielsweise die Verwendung eines Stoß-Generators vorgesehen sein.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Übertragungsteil austauschbar in dem Gehäuse aufgenommen ist. Hierdurch ist die Möglichkeit geschaffen, verschiedene Übertragungsteile in einer Vorrichtung zu nutzen, wodurch die Eigenschaften der abgegebenen Behandlungsimpulse variierbar sind. Die unterschiedlichen Übertragungsteile können sich zum Beispiel hinsichtlich ihrer äußeren Formgebung und/oder ihrer Materialausprägung unterscheiden. Unabhängig davon, ob das Übertragungsteil austauschbar in dem Gehäuse aufgenommen ist oder nicht, kann eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung vorsehen, dass die bei der Anregung mit dem Übertragungsteil in Kontakt kommende Kontaktfläche der Anregungseinrichtung und die der Kontaktfläche zugeordnete Fläche des Übertragungsteils im Wesentlichen gleich groß sind. Alternativ hierzu ist die Kontaktfläche größer oder kleiner als die zugeordnete Fläche an dem Übertragungsteil. Hierdurch werden die Eigenschaften der Anregung des Übertragungsteils eingestellt. Ist das Übertragungsteil austauschbar im Gehäuse aufgenommen, besteht die Möglichkeit, Übertragungsteile mit unterschiedlichen der Kontaktfläche der Anregungseinrichtung zugeordneten Flächen bereitzustellen, wobei die zugeordnete Fläche bezogen auf die Kontaktfläche der Anregungseinrichtung gleichgroß, größer oder kleiner sein kann.

Beschreibung bevorzugter Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter

Bezugnahme auf Figuren einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung für eine medizinische Vorrichtung zum Behandeln von biologischem Gewebe,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Anordnung aus Fig. 1 entlang der Linie A-A,

Fig. 3 einen Abschnitt C aus der Querschnittsdarstellung in Fig. 2 im Detail,

Fig. 4 ein Basisbauteil aus der Anordnung in Fig. 1,

Fig. 5 eine Schnittsdarstellung des Basisbauteils in Fig. 4 entlang einer Linie B-B,

Fig. 6 einen zeitlichen Verlauf von Schwingungen eines Übertragungsteils nach einer Anregung und

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Anordnung für eine medizinische Vorrichtung zum Behandeln von biologischem Gewebe,

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung für eine medizinische Vorrichtung zum Behandeln von biologischem Gewebe mittels Vibrationen, die Stöße oder Stoßwellen umfassen, wobei die Stöße regelmäßig gedämpft sind. Die Fig. 2 und 3 zeigen die Anordnung aus Fig. 1 sowie einen Abschnitt hiervon im Querschnitt.

In einer Aufnahme 1 ist an einem Basisbauteil 2 ein Aktor 3 angeordnet, bei dem es sich um Piezoelektrischen Aktor oder einen magnetostriktiven Aktor handelt. Auf einer Frontseite 4 des Aktors 3 lagert ein Übertragungsteil 5, welches mit einem aufgeschraubten Kappenteil 6 an dem Basisteil 2 gehalten wird. Mit dem Übertragungsteil 5 werden Behandlungsimpulse in Form von gedämften Stößen auf dem Körper eines Lebewesens übertragen, die mittels Anregung des Übertragungsteils 5 erzeugt werden. Die Anregung, die zum Beispiel als Stoßanregung ausgeführt werden kann, erfolgt mit Hilfe des Aktors 3, welcher im Fall des piezoelektrischen Aktors mittels eines elektrischen Feldes und im Fall des magnetostriktiven Aktors mittels eines magnetischen Feldes wiederholt aktiviert wird.

In Folge der Anregung bewegt sich das Übertragungsteil 5 in einer Richtung von dem Basisteil 1 weg, wodurch die Abgabe eines Stoßes auf biologisches Gewebe ermöglicht ist. Diese Bewegung wird durch Dämpfungsmittel 7, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mittels eines O-Ringes aus einem elastischen Material ausgeführt sind, gedämpft. Gleichzeitig dienen die Dämpfungsmittel 7 dazu, dass Übertragungsteil 5 nach der Anregung zurückzustellen in die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Ausgangsstellung und auf diese Art und Weise den Kontakt zwischen der Frontseite 4 des Aktors 3 und der Rückseite 8 des Übertragungsteils 5 aufrecht zu erhalten, auch zwischen den Anregungen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen das Basisteil 2 der Anordnung in Fig. 1 in Seitenansicht sowie im Querschnitt im Bereich der Aufnahme 1 ist an dem Basisteil 2 außenseitig ein Gewinde 9 gebildet, auf welches die Kappe aufgeschraubt wird.

Bei der Anregung des Übertragungsteils 5 mittels des Aktors 3 werden sich überlagernde (gedämpfte) Stöße und Ultraschallwellen erzeugt. Dieses ergibt sich im Detail aus Fig. 6. Dort ist im oberen Teil der zeitliche Verlauf von Schwingungen des Übertragungsbauteils 5 dargestellt. Werden diese Ergebnisse mit einem Tiefpass gefiltert, ergibt sich der in Fig. 6 unten gezeigte Verlauf. Zusammenfassend führt das Übertragungsbauteil 5 auf die Anregung einen gedämpften Stoß (Druckwelle) sowie hiervon überlagerte höherfrequente Schwingungen (Ultraschallwellen) aus, deren Frequenz von den akustischen und mechanischen Parametern des Übertragungsteiles 5 abhängt

Fig. 7 zeit eine schematische Darstellung vergleichbar zu Fig. 3, wobei bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform die Fläche im Bereich der Frontseite des Aktors 3 größer als die Fläche auf der Rückseite 8 des Übertragungsteils 5 ist. Auch ein umgekehrtes Verhältnis der beiden Flächen kann in einer Ausgestaltung vorgesehen sein (nicht dargestellt).

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungen von Bedeutung sein.