[发明专利]用于处理生物组织的器械以及在这样的器械内产生冲击波状的压力波的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1或2的前序部分所定义的用于处理生物组织的器械，并且涉及如权利要求14或15的前序部分所定义的用于在这样的器械内产生冲击波状的压力波的方法。

背景技术

此类器械在WO9857707中为人所知，其利用冲击波状放散状的压力波加速骨折、末端病(enthesiopathies)、肌腱炎的愈合过程，并且也用于加速牙周炎的愈合过程。另一个应用领域是骨骼附近肌肉骨骼系统的软组织区域内的疼痛治疗。

用于相同治疗目的的其他已知的压力脉冲源使用聚焦的冲击波，并且仅在非常有限的聚焦区内有效。然而，为了获得满意的治疗结果，必须用声波对整个骨折区域进行均匀处理。这需要用于压力脉冲源的复杂的移动机构并且需要定位系统，以能够将聚焦区设置到处理部位上。处理过程中用来定位处理部位的定位系统(超声波和X射线)不能具体地指出疼痛源，并且主治医师用大量的单脉冲来照射推测的疼痛源。然而，由于必须反复查找处理部位，这种方法非常耗时。

在WO9857707中已知一种用于处理人体或动物体的生物组织的通用器械，该器械包括用于产生放散状冲击波或冲击波状的压力波的冲击波发生器，这种冲击波发生器以简单而经济的方式允许压力波在大面积的有效区域上的均匀能量分布。为达到这一目的，壳体设有用于产生体外冲击波状的压力波的弹道装置和在手术过程中永久设置在生物组织上并将压力波耦合到生物体内的传递元件。传递元件将以弹道学方式(ballistically)产生的放散状冲击波状的压力波耦合到生物组织内。压力波由被加速到高末速度并且冲击传递元件的往复冲击构件产生。冲击构件被工作压力下的气动介质加速到超过5m/s的速度。压力槽的前部连接到背压室，在冲击构件朝传递元件加速时，位于冲击构件前面远端处的气动介质流入背压室。

用于产生冲击波状的压力波的弹道装置包括在壳体内被导向并适于被气动驱动装置往复移动的冲击构件，其中，冲击构件向传递元件施加一个或多个脉冲，并且在脉冲的作用下向几乎不动的传递元件内诱发冲击波状的压力波，压力波传播到传递元件末端。从而，以简单的弹道学方式产生具有高压力峰值的压力波。相比使用聚焦冲击波的压力波发生器，由上述系统获得的压力波在上升时间、最大压力峰值和能量流密度方面达到类似特性值。放散状的压力波在生物组织内径向传播至施加部位。

上述器械的基本优点是它具有简单的低成本结构，该结构的制造成本低于用于产生聚焦冲击波的已知压力波发生器。因此，该医疗器械被实现为更容易施用并能毫不碍事地置于待处理的身体部位的小型便携装置。这种装置不需要耗材，并且特别地由于处理区域靠近探针末端而不需要定位装置。

这种已知器械的目的是不让冲击波状的压力波聚焦，从而允许将压力波耦合到较大的表面上。因此，可以省略定位系统。该器械特别地适用于其中探针末端能够被置于非常靠近施加部位的身体表面的情况时的治疗，例如在网球肘、跟骨骨刺或还有皮肤病中遇到的情况。

发明内容

本发明的一个目的是开发上述器械和用于产生冲击波状的压力波的方法，使得可以在不扩大器械和增加工作压力的情况下耦合更高的压力波能量，并且可以增加冲击频率。

该目的分别由权利要求1、2以及14和15中的特征实现。

本发明有利地提供了：速动阀释放工作压力下的气动介质，其中控制电路控制阀门开启时间，使阀门开启时间作为下列参数中一项或它们的组合的函数：即工作压力、冲击频率或背压室内的压力。

利用速动阀的控制电路，本发明使得可以在不扩大器械尺寸或显著增加弹道装置的气动工作压力的情况下，增加能够被耦合的冲击波状的压力波的能量并且由此增加压力波的压力峰值。另一个优点是增加由冲击构件引起的各冲击脉冲的冲击频率，从而可以缩短处理时间。缩短处理时间是患者更乐意的。控制电路控制阀门的开启时间，使阀门开启时间作为所施加的工作压力或预设冲击频率或背压室内的压力的函数，因而使得可以最优化积聚的压力和对用于加速和返回冲击构件的可用工作压力的使用。可用气动能量能够以40％以上的效率被利用。这种控制器的另一个优点是可以设置每个单独的冲击脉冲的强度，使得强度仅取决于所选的工作压力，并且即使在不同冲击频率下也不会改变。换句话讲，本发明的控制确保了在高冲击频率下冲击强度恒定。

控制开启时间和开启与关闭次数在高冲击频率下尤其有利，以便有效利用主要的工作压力和利用现有的气动能量最优地加速冲击构件。