DE2256127A1 - DEVICE FOR CRUSHING HARNSTONE - Google Patents

DEVICE FOR CRUSHING HARNSTONE

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Description

Vorrichtung zur Zertrümmerung von Harnsteinen Device for breaking up urinary stones

Die Erfindung verfolgt den Zweck, Harnsteine unblutig zu entfernen, indem sie durch Ultraschall zertrümmert und die Trümmer durch die ultraschallerregte Sonde hindurch abgesaugt werden.The invention pursues the purpose of removing urinary stones bloodlessly, by ultrasonically shattering them and sucking the debris through the ultrasonically energized probe.

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.Urinary stones are solid, compact excretions in the kidneys, ureters, bladder and urethra. Urinary stones can be surgically removed or removed bloodlessly by mechanical measures. In rare cases this succeeds chemical dissolution.

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.Various methods have been developed for the bloodless mechanical stone removal in which the stones are either im The organ concerned (e.g. urinary bladder) is crushed and then removed or simply pulled out with the help of loops (e.g. ureter, urethra). The shattering of the Stones in the bladder are done e.g. by forceps. The stone remnants must then be removed by bladder irrigation. Since For some time, a so-called. Electrohydraulic method is also used, in which the stone by means of an in the Bubble liquid flashing spark generated shock wave is shattered. Ultrasonic vibrations are also already used Urinary stone disintegration has been used.

Die genannten Verfahren bzw. die bisher entwickelten Geräte besitzen jedoch die im Folgenden beschriebenen Nachteile:Have the methods mentioned or the devices developed so far however, the disadvantages described below:

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.1) With the help of pliers, only small stones can be found in the. bladder to be smashed; simultaneous suction under visual inspection is not possible. There is a risk that the bladder wall is grasped and perforated. Stones from the ureter cannot be removed.

2) Bei der elektrohydraulisehen Methode ist eine Perforation der Blasenwand ebenfalls möglich, besonders wenn der Funke in einem Div.ertikel (Ausstülpung) gezünde't wird. Kleine2) In the electrohydraulic method there is a perforation The bladder wall is also possible, especially if the spark is ignited in a diverticulum (protuberance). Small

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harte Steine werden nicht zertrümmert. Eine gleichzeitige Absaugung der Steine unter Sichtkontrolle ist night möglich.hard stones are not smashed. A simultaneous suction the stones under visual inspection is not possible.

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.3) The devices developed so far, which smash urinary stones by means of ultrasonic vibrations, have for the The urinary bladder is a rigid metallic probe and a flexible probe for the ureter to transmit sound from consists of a plastic tube through which a wire is drawn. The probes suitable for the bladder are with these Instruments always firmly attached to the cystoscope. The urinary stones can therefore be reached in the bladder and poorly be fixed. A simultaneous suction of stone residues under sight is not possible.

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.All of these disadvantages are eliminated by the device for breaking up urinary stones, in which an impact body has an end face closed suction tube excited to vibrations by an ultrasonic transducer or a liquid-tight one metallic spiral tube of dry stored sound conductor is slidably connected to a cystoscope.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen die genannte Vorrichtung und zwar:Figures 1 to 3 show the device mentioned, namely:

Fig. 1 Die gesamte Anordnung mit ZystoskopFig. 1 The entire arrangement with cystoscope

Fig. 2 Das mit einem Prallkörper stirnseitig abgeschlossene ultraschallerregte SaugrohrFig. 2 The front side closed with an impact body ultrasonically excited suction tube

Fig. 3 Den in einem flüssigkeitsdichten Spiralrohr trocken gelagerten Schalleiter.Fig. 3 The sound conductor stored dry in a liquid-tight spiral tube.

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.In particular, the ultrasonic drilling probe for bladder stones according to FIG. 1 consists of a straight tube (2), which is used to increase the Movement amplitude in the vicinity of a movement node at the output of a longitudinally pierced, for example piezoelectric Sound transducer (3) is attached. For further amplitude transformation, the sound transducer itself is stepped. By these two measures can be used comparatively short and thus handy ultrasonic transducers.

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 SondeThe probe (2) can in its longitudinal direction in the instrument body (1) be moved so that in the rest position the probe tip disappears completely in the cystoscope shaft (5) and in the working position protrudes a maximum of approx. 3 cm; this way the probe can

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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.easily to the bladder stones to be smashed, including those in diverticula. The probe is through a Counter-pressure spring (10) withdrawn so that an unintentional The probe tip cannot protrude.

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.The sound transducer (3) is via the connections (12) with a High-frequency generator with automatic frequency tracking and amplitude limitation connected, so that on the one hand the System transducer-probe always oscillates with the optimal frequency and on the other hand a destruction of the probe in the unloaded Condition is avoided.

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),To increase the drilling capacity, a movable tubular tube, shown enlarged in FIG. 2, is at the tip of the probe (2) Impact body (14) installed, which is hit by the vibrations of the pipe and high impact forces on those in contact with it Urinary stone transfers. The impact body (14) is equipped with a union tube (13) or with a high-strength spiral ' spring attached to the end of the pipe so that the inner diameter of the Suction pipe (2) is not reduced and the outer diameter is increased by a maximum of 10%. For self-centering the Impact body (14), the impact surface (15) has a conical design. The impact body has entangled conicals on its crown Teeth, so that a drill hole is created, especially with larger stones, the diameter of which is larger than that of the Suction pipe (2) and debris are created that are smaller than the inside diameter of the suction pipe. The stone remains are immediately during the smashing process through the suction pipe (2) and the sound transducer (3) with the help of a suction nozzle (11) connected to the end of the converter. The bladder fluid is replenished via a Connection (9) through the cystoscope shaft (5). The optics (4) of an endoscope (6) run parallel to the drilling probe (2) in the shaft (5), be kinked due to the probe (2) ^ that has just been carried out got to. The light supply (cold light) takes place in the usual way Way via a fiber optic cable connection (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).Before the removal of bladder stones, it is usually the case that the instrument body (1) is attached by means of a bayonet lock (8) separable shaft (5) inserted into the patient's urethra by means of a stylet. After that, the Instrument body (1) pushed in. The destruction and suction process is observed via the endoscope {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.For anatomical reasons, urinary stones can only be broken up in the ureter using thin, flexible probes. According to Fig. 3, the sound conductor consists of a thin wire with a maximum diameter of 1 mm or a capillary tube (17) / which according to the invention is loosely guided in a liquid-tight metallic spiral tube (20). This allows the sound conductor Execute bending vibrations that are only slightly dampened even with a greater curvature of the spiral tube, since the metallic sound conductor only comes into contact with the metallic wall of the spiral tube. However, the spiral tube must be sealed liquid-tight, otherwise the vibrations will be strongly damped. The spiral pipe is therefore tightly surrounded by a thin PTFE shrink tube (16). the The tip of the tube is closed off by a short impact body (18) which is located in a soft sealing compound (19) and can perform longitudinal and transverse movements. The working end of this impact body (18) is cup-shaped, to achieve a better fixation of the stone and to avoid perforation of the ureter.

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-The very flexible probe tube (16, 20) acts like a ureter catheter with ordinary urological instruments, initially without the sound conductor (17) through the bladder into the ureter introduced. The impact body (18) is pushed back into the probe tip and cannot injure the ureter cause. The Sound conductor (17) introduced. Through the sound conductor (17), the impact body (18) is pushed forward slightly so that it is the touches the stone to be smashed and the required impact

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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. can transfer forces. By inserting an impact body the advantage is achieved that not only particularly high impact forces can be achieved but the organ walls themselves direct and prolonged contact with the probe tip cannot cause burns because the energy is dissipated converted into low-frequency mechanical impacts in the impact body and no sustained concentrated energy flow occurs which could lead to local burns and possible cavitation damage.

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Claims (10)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS 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. .Device for breaking up urinary stones, characterized in that one with an impact body on the face
closed suction tube excited to vibrations by an ultrasonic transducer or a sound conductor stored dry in a liquid-tight metallic spiral tube is slidably connected to a cystoscope. . 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.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the impact body consists of a frontally toothed pipe section, the toothing being arranged so that a borehole is formed, the diameter of which is larger than that
the suction pipe and debris that are smaller than the inside diameter of the suction pipe. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr gerade ausgebildet ist und das Zystoskop eine geknickte Optik besitzt.3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the suction tube is straight and the cystoscope has kinked optics. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Spiralrohr mit einem dünnen Schrumpfschlauch, vorzugsweise
aus PTFE, überzogen ist.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the spiral tube with a thin shrink tube, preferably
made of PTFE. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der im Spiralrohr locker gelagerte Schalleiter aus einem leicht biegsamen Draht oder Kapillarrohr besteht.5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the loosely mounted sound conductor in the spiral tube from a slightly flexible wire or capillary tube. 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.6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the suction pipe or the sound conductor for transforming the amplitude of movement near a movement node on the ultrasonic transducer are connected. 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.7. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the impact body pipe piece by a union tube or through a spiral spring is attached to the suction pipe in such a way that the inside diameter of the suction pipe and the outside diameter are not reduced is increased by a maximum of 10%. 40982 1/059740982 1/0597 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.8. Device according to claims 1, 2 and 7, characterized in that that the impact surface is conical inward, so that the impact body centers itself. 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.9. The device according to claim 1, characterized in that the ultrasonic transducer is a piezoelectric composite transducer, which is stepped in itself to increase the output amplitude and has a longitudinal bore for suction. 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. 10. The device according to claim 1, characterized in that the spiral tube is completed liquid-tight at its * working end with a movable impact body, the end protruding from the spiral tube he is extended goblet-shaped for better fixation of the ureter. 40982 1/059740982 1/0597
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