DE3727003C2

DE3727003C2 -

Info

Publication number: DE3727003C2
Application number: DE19873727003
Authority: DE
Inventors: Andreas 8029 Sauerlach De Hahn; Fritz Dr. 8068 Pfaffenhofen De Wondrazek; Frank Dr. 8017 Ebersberg De Frank
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1986-08-13
Filing date: 1987-08-13
Publication date: 1992-03-12
Also published as: DE3727003A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zertrümmerung von Konkrementen für ein starres oder flexibles Endoskop mit einem Sichtkanal und einem parallel zum Sichtkanal verlaufenden Arbeitskanal, wobei der Arbeitskanal eine Führung sowie einen definierten Anschlag für eine einschiebbare und mit einer Laserlichtquelle koppelbare Lichtleitfaser aufweist.

Eine Einrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der DE-PS 29 45 080 bekannt. Diese Einrichtung dient zur endoskopischen Laserbestrahlung von Blasentumoren u. dgl., wobei das aus dem Lichtleiter austretende Laserlicht direkt auf das zu bestrahlende Gewebe gerichtet wird. Eine Vorrichtung zur Zertrümmerung eines festen Körpers wird in der älteren Anmeldung DE 35 06 249 A1 beschrieben. Diese Vorrichtung dient jedoch nicht als Applikationsteil für ein starres oder flexibles Endoskop.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Zertrümmerung von Konkrementen, wie z. B. Blasen-, Harn-, Nieren- oder Gallensteine, im Körper von Lebewesen zu schaffen, die Laserlicht in Stoßwellen umwandelt und in Verbindung mit einem starren oder flexiblen Endoskp als Applikationsteil zur Anwendung kommen kann.

Diese Aufgabe wird durch eine nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildete Vorrichtung gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als Applikationsteil z.B. fest in ein starres Endoskop integriert sein oder auf ein flexibles Endoskop aufsetzbar sein. Mit einem derart ausgestatteten Endoskop lassen sich z. B. Blasen-, Harn-, Nieren- oder Gallensteine mittels Stoßwellen direkt, also ohne Durchgang der Stoßwellen durch den Körper, und unter ständiger Sicht in feinste Bruchstücke zertrümmern, die dann problemlos herausgespült werden oder auf natürlichem Wege abgehen können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Figuren teilweise schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt entlang der Linie I-I gemäß Fig. 2 durch den Arbeitskanal eines Applikationsteils für ein starres oder flexibles Endoskop;

Fig. 2 eine Aufsicht auf das distale Ende einer Einrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Ausschnittsvergrößerung von Fig. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte Applikationsteil besteht im Wesentlichen aus einem zylindrischen Teil 1 mit drei parallel verlaufenden Kanälen, von denen einer der Sichtkanal 2, ein weiterer der Arbeitskanal 3 und ein letzter der Spülkanal 4 ist. Der Arbeitskanal 3 weist eine Führung 31 für eine Lichtleitfaser 5 auf, auf welche ein Anschlagring 6 aufgeklemmt oder geklebt ist. Die Lichtleitfaser 5 wird soweit in den Arbeitskanal 3 hineingeschoben, bis der Anschlagring 6 an einem speziell ausgebildeten Teil 7 der Führung 31 anliegt. Auf diese Weise ist die Position der Stirnfläche 8 der Lichtleitfaser 5 innerhalb des Arbeitskanals 3 genau definiert. Um ein Verrutschen der Lichtleitfaser 5 im Arbeitskanal zu verhindern, weist dieser eine Klemmeinrichtung 9 auf.

Die Lichtleitfaser 5 ist eingangsseitig mit einer an sich bekannten und deshalb nicht dargestellten Laserlichtquelle verbunden. Das aus der Stirnfläche 8 der Lichtleitfaser 5 austretende Laserlicht wird durch eine aus den Linsen 10 bis 14 bestehenden Optik auf einen punktförmigen Bereich 15 gebündelt. Zu diesem Zweck ist die Optik als Verkleinerungs optik mit einem Abbildungsverhältnis 1 : 4 bis 1 : 10 ausgebildet, welche die Stirnfläche 8 im Bereich 15 entsprechend verkleinert abbildet.

Die in den Lichtleiter 5 eingekoppelte Lichtintensität sowie das Ab bildungsverhältnis der Optik sind so aufeinander abgestimmt, daß es im Bereich 15 zu einem sogenannten "breakdown-effekt" kommt, wie dies in der oben genannten DE 35 06 249 A1 oder in der Dissertation von Dipl.-Phys. Jürgen Munschau "Theoretische und experi mentielle Untersuchung zur Erzeugung, Ausbreitung und Anwendung laser induzierter Stoßwellen", TU Berlin, Berlin 1981 beschrieben ist. Die durch diesen "breakdown-effekt" ausgelöste Stoßwelle wird durch einen kugeligen oder elliptischen Stoßwellenreflektor 16 fokussiert. Bei Verwendung eines kugeligen Reflektors erfolgt dessen Anordnung so, daß der Fokus mit dem Brennpunkt der Optik im Bereich 15 zusammenfällt. Bei Verwendung eines elliptischen Stoßwellenreflektors mit zwei Fokus punkten, liegt der eine ebenfalls zusammen mit dem Brennpunkt der Optik im Bereich 15, während der andere auf die Oberfläche des zu zer trümmernden Konkrementes gerichtet wird. In dem gezeigten Ausführungs beispiel mit einem kugeligen Stoßwellenreflektor liegt der Bereich 15 auf der durch die äußere Umrandung 17 des Stoßwellenreflektors definier ten Ebene, so daß ein derart ausgebildetes Endoskop direkt auf das zu zertrümmernde Konkrement aufgesetzt werden kann und jeweils nur Bruch stücke von der äußeren Schicht des Konkrementes abgetragen werden. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß nur extrem kleine Bruchstücke entstehen, die entweder ausgespült werden oder auf natürlichem Wege abgehen können.

Da die erzeugten Stoßwellen eine hohe Belastung auf die Optik, ins besondere auf die Linse 14 ausüben, besteht zumindest diese Linse 14 und, wegen der hohen Lichtintensitäten ggf. auch die Feldlinse 10 aus Quarzglas oder Saphir. Bei der Formgebung der Linse 14 erweist es sich als vorteilhaft, wenn hierbei eine konkav-konvexe Linse zur Anwendung kommt, wobei die Krümmung der konkaven Fläche etwa derjenigen des Stoßwellenreflektors 16 entspricht. Dadurch übernimmt die Linse 14 teilweise die Funktion eines Stoßwellenreflektors. Desweiteren muß die Linse 14 gas- und flüssigkeitsdicht sowie stoßgesichert gegen den Stoßwellenreflektor 16 abgedichtet sein, wobei das Dichtungsmaterial 18 besonders elastisch sein muß; hierfür eignet sich besonders Silikon.

Da die Frontlinse 14 während der Behandlung stets saubergehalten werden muß, weist der Spülkanal 4 am distalen Ende eine gebogene Düse 19 auf, welche den Strahl der Spülflüssigkeit direkt auf die Linse 14 lenkt (siehe Fig. 3).

Mit den zur Zeit erhältlichen Lichtleitfasern und Optiken lassen sich Durchmesser des Arbeitskanals von 2 bis 3 mm erreichen, so daß der Gesamtdurchmesser des im Querschnitt kreisförmigen Applikationsteils bei etwa 5 bis 7 mm liegt. Die Querschnittsfläche läßt sich noch ent sprechend verringern, wenn die äußere Kontur noch mehr der Umhüllenden der Kanäle 2, 3 und 4 angepaßt ist (vgl. Fig. 2 , Linie 20).

Claims

1. Vorrichtung zur Zertrümmerung von Konkrementen für ein starres oder flexibles Endoskop mit einem Sichtkanal und einem parallel zum Sichtkanal verlaufenden Arbeitskanal, wobei der Arbeitskanal eine Führung sowie einen definierten Anschlag für eine einschiebbare und mit einer Laserlichtquelle koppelbare Lichtleitfaser aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskanal (3) eine Optik zur Konzentration des aus der Lichtleitfaser (5) austretenden Laserlichtes auf einen punktförmigen Bereich (15) aufweist, daß sich der Arbeitskanal (3) über die Optik hinaus in Richtung auf den punktförmigen Bereich (15) erstreckt, daß das distale Ende des Arbeitskanals (3) als Stoßwellenreflektor ausgebildet ist und daß ein Spülkanal (4) vorgesehen ist, dessen Austrittsöffnung zumindest teilweise auf die Lichtaustrittsfläche der Optik gerichtet ist.

2. Vorrichtung zur Zertrümmerung von Konkrementen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Optik auf der dem Stoßwellenreflektor (16) zugewandten Seite eine konkav-konvexe Linse (14) aufweist, deren konkave Fläche am äußeren Rand mit dem Stoßwellenreflektor (16) verbunden ist, welcher ringförmig ist.

3. Vorrichtung zur Zertrümmerung von Konkrementen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die an den Stoßwellenreflektor (16) angrenzende Linse (14) der Optik eine elastische Dichtung (18) im Bereich der Linsenfassung aufweist.

4. Vorrichtung zur Zertrümmerung von Konkrementen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Stoßwellenreflektor (16) und/oder der Lichtleiter (5) zugewandte Linse (10, 14) der Optik aus Quarzglas oder Saphir besteht.

5. Vorrichtung zur Zertrümmerung von Konkrementen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Optik eine Verkleinerunsoptik mit einem Abbildungsverhältnis von 1 : 4 oder kleiner ist.

6. Vorrichtung zur Zertrümmerung von Konkrementen nach einem der Ansprüche 1 bi 5, dadurch gekennzeichnet, daß der punktförmige Bereich (15) in der durch den distalen Rand (17) des Stoßwellenreflektors (16) definierten Fläche liegt.

7. Vorrichtung zur Zertrümmerung von Konkrementen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicht-, Arbeits- und Spülkanal (2, 3, 4) parallel und innerhalb eines zylindrischen Teils (1) mit kreisförmigem, elliptischem, ovalem oder ungleichmäßig rundem Querschnitt verlaufen.

8. Vorrichtung zur Zertrümmerung von Konkrementen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die proximale Öffnung des Arbeitskanals (3) eine Klemmeinrichtung (9) für die Lichtleitfaser (5) aufweist.