DE4039410A1 - Stosswellengenerator zur erzeugung fokussierter stosswellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoßwellengenerator zur Erzeugung fokussierter Stoßwellen, aufweisend eine Druckimpulsquelle, einen Reflektor und ein wenigstens den Raum zwischen der Druck­ impulsquelle und dem Reflektor ausfüllendes akustisches Aus­ breitungsmedium, wobei die mittels der Druckimpulsquelle er­ zeugten Druckimpulse an einer Reflektorfläche des Reflektors derart reflektiert werden, daß sie in einer Fokuszone zusammen­ laufen.

Derartige Stoßwellengeneratoren können für die unterschiedlich­ sten Zwecke verwendet werden, z. B. in der Medizin, um im Körper eines Patienten befindliche Konkremente nicht invasiv zu zer­ trümmern oder pathologische Gewebeveränderungen ebenfalls nicht invasiv zu behandeln. Außerdem können derartige Stoßwellengene­ ratoren in der Werkstoffprüfung eingesetzt werden, um Material­ proben mit fokussierten Stoßwellen zu beaufschlagen. Unabhängig von dem jeweiligen Anwendungsfall wird der Stoßwellengenerator in geeigneter Weise mit dem jeweils zu beschallenden Objekt akustisch gekoppelt, so daß die erzeugten Stoßwellen in das Ob­ jekt eingeleitet werden können. Die Funktion derartiger Stoß­ wellengeneratoren beruht im wesentlichen darauf, daß mittels der Druckimpulsquelle ein Druckimpuls in das akustische Aus­ breitungsmedium eingeleitet wird, der sich aufgrund nicht­ linearer Kompressionseigenschaften des Ausbreitungsmediums allmählich zu einer Stoßwelle aufsteilt. Der Druckimpuls bzw. die Stoßwelle wird an der Reflektorfläche des Reflektors in der Weise reflektiert, daß die akustische Energie in einer Fokus­ zone konzentriert wird. Der Stoßwellengenerator und das zu be­ schallende Objekt müssen relativ zueinander so ausgerichtet sein, daß der zu beschallende Bereich des Objektes sich in der Fokuszone der Stoßwellen befindet.

Ein Stoßwellengenerator der eingangs genannten Art ist in der DE-OS 23 51 247 beschrieben. Dabei ist als Druckimpulsquelle eine Unterwasser-Funkenstrecke vorgesehen, die in dem einen Brennpunkt eines als Teil eines Rotationsellipsoids ausgebil­ deten Reflektors angeordnet ist. Die Stoßwellen laufen in dem zweiten Fokus des Rotationsellipsoids zusammen.

Ein weiterer Stoßwellengenerator der eingangs genannten Art ist in der EP-A-01 88 750 beschrieben. Hier ist als Druckimpuls­ quelle eine elektromagnetisch antreibbare ebene Membran vorge­ sehen. Die von dieser Membran ausgehenden Druckimpulse werden auf einen kegelförmigen ersten Reflektor geleitet und gelangen von diesem zu einem ringförmigen zweiten Reflektor, der den ersten Reflektor umgibt. Mittels des zweiten Reflektors werden die Druckimpulse bzw. die Stoßwellen in eine Fokuszone reflek­ tiert.

Ein anderer Stoßwellengenerator der eingangs genannten Art ist in dem DE-GM 87 09 363 beschrieben. Auch hier handelt es sich bei der Druckimpulsquelle um eine elektromagnetisch antreibbare Membran. Diese besitzt die Gestalt eines Kegels mit kreisbogen­ förmig gekrümmter Mantellinie. Die von der Druckimpulsquelle ausgehenden Druckimpulse gelangen zu einem die Druckimpuls­ quelle umgebenden hohlzylindrischen Reflektor, von dessen Reflektorfläche sie in die Fokuszone reflektiert werden.

Außerdem ist unter der Bezeichnung "Large Aperture Ringshaped Soundsource" (LARS) ein Stoßwellengenerator der eingangs ge­ nannten Art bekannt geworden. Dieser besitzt als Druckimpuls­ quelle eine ebenfalls elektromagnetisch antreibbare, im wesent­ lichen hohlzylindrische Membran, von der sich radial auswärts ausbreitende Druckimpulse ausgehen. Diese treffen auf einen die Membran umgebenden konkaven Reflektor in der Form eines Rota­ tionsparaboloids und werden von dessen Reflektorfläche in einen Fokusbereich reflektiert, dessen Zentrum dem Brennpunkt des Rotationsparaboloids entspricht.

Bekanntermaßen ist es beispielsweise bei der medizinischen An­ wendung von Stoßwellengeneratoren der eingangs genannten Art erforderlich, die Lage der Fokuszone innerhalb des zu behan­ delnden Körpers den individuellen Erfordernissen entsprechend einstellen zu können. Dies geschieht, indem der Stoßwellen­ generator und der zu behandelnde Körper relativ zueinander ver­ stellt werden. Der Abstand der Fokuszone von der Körperoberflä­ che wird in der Regel dadurch eingestellt, daß der Stoßwellen­ generator und der zu behandelnde Körper in Richtung der Mittel­ achse des Stoßwellengenerators relativ zueinander derart ver­ lagert werden, daß die Fokuszone sich in der gewünschten Tiefe innerhalb des zu behandelnden Körpers befindet. Falls es erfor­ derlich ist, daß sich die Fokuszone dicht bei der Körperober­ fläche befindet, tritt das Problem auf, daß als Durchtritts­ fläche für die Stoßwellen an der Körperoberfläche nur eine sehr kleine Fläche zur Verfügung steht, so daß die Gefahr von Schmerzempfindungen oder sogar Hämatomen besteht. Außerdem be­ steht bei dicht bei der Körperoberfläche befindlicher Fokuszone das Problem, daß es praktisch unmöglich ist, im Falle von Stoß­ wellengeneratoren mit einem zentral angeordneten Ultraschall- Scanner für Ortungszwecke, den Ultraschall-Scanner dicht an die Körperoberfläche zu bringen, ohne den Ausbreitungsweg der Stoß­ wellen zu versperren. Aus diesen Gründen ist daher grundsätz­ lich der Gedanke bereits bekannt, den Abstand der Fokuszone von der Druckimpulsquelle zu variieren (DE-OS 37 39 393). Dies ist bei den bekannten Stoßwellengeneratoren der eingangs genannten Art jedoch nur durch Austausch der Druckimpulsquelle und/oder des Reflektors gegen entsprechende Bauteile mit veränderter Geometrie möglich. Da hierzu eine Demontage des Stoßwellengene­ rators erforderlich ist, kommt eine solche Lösung zumindest für die alltägliche Praxis als zu umständlich, zeitraubend und ar­ beitsintensiv nicht in Frage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stoßwellengene­ rator der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auf rasche und einfache Weise eine Verlagerung der Fokuszone relativ zu der Druckimpulsquelle möglich ist.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß wenigstens eine akustische Linse vorgesehen ist, welche zwi­ schen die Druckimpulsquelle und die Reflektorfläche einführbar ist und welche derart geformt ist, daß sie eine Verlagerung der Fokuszone relativ zu der Druckimpulsquelle bewirkt. Im Gegen­ satz zum Stand der Technik ist im Falle der Erfindung also eine Verlagerung der Fokuszone mit geringem Aufwand und auf einfache Weise möglich, da keine zusätzlichen Reflektoren und/oder Druckimpulsquellen vorhanden sein und zur Verlagerung der Fo­ kuszone ausgetauscht werden müssen. Vielmehr ist mit der aku­ stischen Linse lediglich ein zusätzliches, kostengünstig her­ stellbares Bauelement erforderlich, um die gewünschte Verlage­ rung der Fokuszone zu bewirken. Die Verlagerung der Fokuszone erfolgt vorzugs-, aber nicht notwendigerweise in Richtung der Mittelachse des Stoßwellengenerators im Sinne einer Abstands­ änderung der Fokuszone von der Druckimpulsquelle.

Um sicherzustellen, daß auch bei zwischen der Druckimpulsquelle und der Reflektorfläche befindlicher akustischer Linse eine einwandfreie Fokussierung der Stoßwellen erfolgt, ist gemäß einer Variante der Erfindung vorgesehen, daß die akustische Linse wenigstens solche Abmessungen aufweist, daß bei einge­ führter akustischer Linse ein mittels der Druckimpulsquelle erzeugter Druckimpuls in seiner Gesamtheit die akustische Linse durchläuft. Die Reflektorfläche weist gemäß einer Variante der Erfindung wenigstens solche Abmessungen auf, daß ein mittels der Druckimpulsquelle erzeugter Druckimpuls sowohl ohne als auch mit eingeführter akustischer Linse in seiner Gesamtheit auf die Reflektorfläche auftrifft. Auch diese Maßnahme dient der Sicherstellung einer einwandfreien Fokussierung der Stoß­ wellen. Wenn zuvor und im folgenden die Rede von dem Druckim­ puls in seiner Gesamtheit ist, so bezeichnet dieser Begriff denjenigen Anteil eines von der Druckimpulsquelle ausgehenden Druckimpulses, der mittels des Reflektors in die Fokuszone reflektiert werden kann.

Gemäß einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß die akustische Linse und die Druckimpulsquelle einerseits und der Reflektor andererseits um ein solches Maß relativ zueinander verstellbar sind, daß sowohl ohne als auch mit eingeführter akustischer Linse ein mittels der Druckimpulsquelle erzeugter Druckimpuls in seiner Gesamtheit auf die Reflektorfläche auf­ trifft. Da also den unterschiedlichen Strahlengängen nicht durch eine Vergrößerung der Abmessungen der Reflektorfläche sondern durch eine Verlagerung der genannten Bauteile relativ zueinander Rechnung getragen wird, ist bei minimalen Abmes­ sungen der Reflektorfläche und damit des Stoßwellengenerators insgesamt sichergestellt, daß keine unerwünschten Strahlengänge und insbesondere keine Nebenfoki auftreten. Der gleiche Vorteil läßt sich gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung bei ortsfester Anordnung der Druckimpulsquelle und des Reflektors relativ zueinander und somit bei geringem konstruktivem Aufwand dadurch erreichen, daß die Druckimpulsquelle eine Abstrahlflä­ che mit einem akustisch wirksamen Bereich, von dem die Druck­ impulse ausgehen, aufweist und daß Mittel zur Verlagerung des akustisch wirksamen Bereiches vorgesehen sind, mittels derer dieser um ein solches Maß verlagerbar ist, daß sowohl ohne als auch mit eingeführter akustischer Linse ein mittels der Druck­ impulsquelle erzeugter Druckimpuls in seiner Gesamtheit auf die Reflektorfläche auftrifft. Eine weitere Ausführungsform der Er­ findung erzielt den genannten Vorteil ebenfalls bei ortsfester Anordnung der Druckimpulsquelle und des Reflektors relativ zu­ einander dadurch, daß die Druckimpulsquelle eine Abstrahlfläche aufweist, von der Druckimpulse ausgehen, daß die Abstrahlfläche solche Abmessungen aufweist, daß bei eingeführter akustischer Linse nur ein Teil eines von der Abstrahlfläche ausgehenden Druckimpulses die akustische Linse durchläuft, und daß akusti­ sche Abschirmmittel vorgesehen sind, die bei eingeführter aku­ stischer Linse die die akustische Linse nicht durchlaufenden Anteile des Druckimpulses von der Reflektorfläche fernhalten. Zusätzlich können in vorteilhafter Weise Abschirmmittel vorge­ sehen sein, die bei Betrieb des Stoßwellengenerators ohne aku­ stische Linse einen dem bei eingeführter akustischer Linse von der Reflektorfläche ferngehaltenen Anteil des Druckimpulses entsprechenden Anteil des Druckimpulses von der Reflektorfläche fernhalten, so daß sowohl mit als auch ohne akustische Linse ein gleich großer Anteil des erzeugten Druckimpulses in der Fokuszone fokussiert wird.

Sofern es sich bei der akustischen Linse nicht um eine Linse mit stufenlos veränderbarer Brennweite handelt, kann mittels der akustischen Linse nur eine Verlagerung der Fokuszone zwi­ schen zwei diskreten Positionen bewirkt werden. Um dennoch eine stufenlose Verstellung der Lage der Fokuszone zu ermöglichen, ist gemäß einer Variante der Erfindung vorgesehen, daß die Druckimpulsquelle, der Reflektor und die akustische Linse vor­ zugsweise in einem Gehäuse um ein Maß gemeinsam verstellbar sind, das nach Betrag und Richtung der durch Einführung der akustischen Linse erzielbaren Verlagerung der Fokuszone ent­ spricht. Dabei ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß die Fokuszone dann stufenlos um ein Maß verstellt werden kann, das der doppelten mittels der akustischen Linse erzielbaren Ver­ lagerung der Fokuszone entspricht.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vor­ gesehen, daß die Druckimpulsquelle Druckimpulse mit einer rotationssymmetrischen Wellenfront abstrahlt, daß der Reflek­ tor rotationssymmetrisch ausgebildet und koaxial zu der Druck­ impulsquelle angeordnet ist und daß die akustische Linse als Ringlinse ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich zum einen ein kompakter Aufbau des Stoßwellengenerators. Zum anderen sind die Druckimpulsquelle, der Reflektor und die akustische Linse in­ folge ihrer rotationssymmetrischen Gestalt leicht herstellbar. Besonders gute Fokussierungseigenschaften werden erreicht, wenn die Druckimpulsquelle eine im wesentlichen zylindrisch ausge­ bildete Abstrahlfläche für Druckimpulse aufweist, die von der wenigstens annähernd die Gestalt eines Rotationsparaboloids be­ sitzenden Reflektorfläche umgeben ist.

Um eine Verlagerung der Fokuszone über einen möglichst weiten Bereich bzw. innerhalb eines vorgegebenen Bereiches in feinen Schritten zu ermöglichen, ist gemäß einer Variante der Erfin­ dung vorgesehen, daß mehrere akustische Linsen vorgesehen sind, von denen wahlweise eine oder mehrere zwischen die Druckimpuls­ quelle und die Reflektorfläche einführbar sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 Längsschnitte durch einen erfindungsgemäßen Stoß­ wellengenerator in zwei unterschiedlichen Be­ triebszuständen, und

Fig. 3 und 4 zwei weitere Ausführungsformen des erfindungsge­ mäßen Stoßwellengenerators im Längsschnitt.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Stoßwellengenerator be­ sitzt eine im wesentlichen hohlzylindrische Membran 1 aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, die rohrförmig ausgebildet ist. Innerhalb der Membran 1 befindet sich eine Spule 2, die zylin­ derschraubenförmig auf einen zylindrischen Spulenträger 3 aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff gewickelt ist. Um Span­ nungsüberschläge zwischen der Spule 2 und der Membran 1 zu ver­ meiden, ist die Spule 2 an ihrer äußeren Mantelfläche vollstän­ dig von einer Isolierfolie 4 umgeben, deren Dicke in den Figu­ ren wie auch die Dicken der Membran 1 und der Spule 2 über­ trieben dargestellt ist.

Die Spule 2 und die Isolierfolie 4 sind in einer ringförmigen Eindrehung des Spulenträgers 3 aufgenommen. Die Membran 1 be­ sitzt eine größere Länge als die Spule 2 und ist radial spiel­ frei derart auf den Spulenträger 3 aufgesetzt, daß sie die Spu­ le 2 beiderseits überragt. Die Membran 1 ist zwischen einem Sprengring 5 und einem Absatz des Spulenträgers 3 axial unver­ schieblich fixiert. Der zwischen der Membran 1 und der Spule 2 bzw. der Isolierfolie 4 befindliche Raum kann in nicht darge­ stellter Weise mit Unterdruck beaufschlagt werden, so wie dies für eine ebene Membran aus der EP-A-01 88 750 an sich bekannt ist.

Die mit den Enden der Spule 2 verbundenen Anschlüsse 6, 7 sind durch in dem Spulenträger 3 vorgesehene abgewinkelte Bohrungen zu einer der Stirnflächen des Spulenträgers 3 geführt und mit einem schematisch angedeuteten Hochspannungs-Impulsgenerator 8 verbunden.

Die aus der Membran 1, der Spule 2, dem Spulenträger 3 und der Isolierfolie 4 bestehende Einheit, die im folgenden als Druck­ impulsquelle 9 bezeichnet werden wird, ist von einem etwa topf­ förmig ausgebildeten, rotationssymmetrischen Reflektor 10 um­ geben. Der Reflektor 10 weist einen dickwandigen etwa rohrför­ migen Wandabschnitt 11 auf, der mit einer der Membran 1 zuge­ wandten Reflektorfläche 12 versehen ist. Außerdem weist der Reflektor 10 einen vergleichsweise dünnwandigen Bodenabschnitt 13 auf, der mit einer Bohrung 14 versehen ist, in welcher die Druckimpulsquelle 9 mittels ihres Spulenträgers 3 um ein defi­ niertes Maß a in Richtung der Mittelachse M des Stoßwellen­ generators verstellbar aufgenommen ist. Die Verstellbewegung der Druckimpulsquelle 9 ist mittels eines Absatzes des Spulen­ trägers 3 und mittels eines an dem Spulenträger 3 angebrachten Sprengringes 15 begrenzt. Die Verstellung der Druckimpuls­ quelle 9 in ihre eine oder andere Endlage bezüglich des Re­ flektors 10 erfolgt mittels einer mit dem Spulenträger 3 ver­ bundenen Betätigungsstange 16, auf die nur schematisch ange­ deutete Verstellmittel 17, z. B. ein Motor mit geeignetem Ge­ triebe oder ein Hubmagnet, einwirken.

Der die Membran 1 bzw. die Druckimpulsquelle 9 umgebende Re­ flektor 10 besitzt die Form eines Rotationsparaboloids, dessen Mittelachse mit der Mittelachse M des Stoßwellengenerators und damit mit der Mittelachse der Membran 1 der Druckimpulsquelle 9 zusammenfällt. In anderen Worten ausgedrückt besitzt der Re­ flektor 10 eine konkave Reflektorfläche 12, die durch Rotation eines Abschnittes einer in den Fig. 1 und 2 strichpunktiert an­ gedeuteten Parabel P um die Mittelachse M des Stoßwellengene­ rators erhalten wird, wobei der Brennpunkt F der Parabel P auf der Mittelachse M des Stoßwellengenerators und der Scheitel­ punkt S der Parabel P auf einer die Mittelachse M des Stoß­ wellengenerators rechtwinklig schneidenden Geraden liegt.

Zwischen dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende der Reflektorfläche 12 und dem Bodenabschnitt 13 des Reflektors 12 begrenzen der Spulenträger 3 der Druckimpulsquelle 9 und der Wandabschnitt 11 des Reflektors 10 einen Ringraum. Dieser ist dazu vorgesehen, eine in Richtung der Mittelachse M des Stoß­ wellengenerators verstellbare akustische Ringlinse 18 aufzu­ nehmen, wenn diese ihre eine, in Fig. 1 dargestellte Endlage einnimmt. In ihrer in Fig. 2 dargestellten anderen Endlage be­ findet sich die akustische Ringlinse 18 zwischen der Membran 1 und der Reflektorfläche 12. Um die akustische Ringlinse 18 zwischen ihren beiden Endlagen verstellen zu können, ist an dieser eine durch den Bodenabschnitt 13 des Reflektors 10 ge­ führte Betätigungsstange 19 angebracht, mit der nur schematisch angedeutete Verstellmittel 20, z. B. ein Elektromotor mit ge­ eignetem Getriebe oder ein Hubmagnet, verbunden sind. In ihrer einen Endstellung liegt die Ringlinse 18 wie in Fig. 1 gezeigt mit ihrer Stirnfläche an dem Bodenabschnitt 13 an. In ihrer anderen Endstellung liegt sie mit einem an ihrem äußeren Umfang angebrachten ringförmigen Vorsprung 21 an einem Sprengring 22 an, der in einer entsprechenden Nut der Bohrungswandung des Wandabschnittes 11 des Reflektors 10 eingesetzt ist. Um eine gute Führung der Ringlinse 18 beim Verstellen zwischen ihren beiden Endlagen zu gewährleisten, gleitet der Vorsprung 21 auf der Bohrungswand des Wandabschnittes 11 des Reflektors 10.

Die durch den Reflektor 10 und die Druckimpulsquelle 9 gebil­ dete Baueinheit ist in einem etwa topfförmigen Gehäuse 23 mit einem Boden 24 und einer zylinderrohrförmigen Wand 25 aufge­ nommen. An seinem offenen Ende ist das Gehäuse 23 mittels eines flexiblen Balges 26 verschlossen. Der gesamte von dem Balg 26 und dem Gehäuse 23 umschlossene, den Reflektor 10 und die Druckimpulsquelle 9 aufnehmende Raum ist mit einem akustischen Ausbreitungsmedium 27, z. B. Wasser, gefüllt. Mittels des Balges 26 ist es möglich, den Stoßwellengenerator akustisch mit dem in den Fig. 1 und 2 schematisch angedeuteten Körper 28 eines Pati­ enten zu koppeln, indem der Stoßwellengenerator wie dargestellt mittels des Balges 26 an den Körper 28 des Patienten angepreßt wird.

Die aus Druckimpulsquelle 9 und Reflektor 10 bestehende Bauein­ heit ist in dem Gehäuse 23, so wie dies durch einen entspre­ chend bezeichneten geradlinigen Doppelpfeil der Länge b ange­ deutet ist, um ein Maß b in Richtung der Mittelachse M des Stoßwellengenerators zwischen zwei Endlagen längsverschieblich aufgenommen. Beim Verschieben gleitet die äußere Mantelfläche des Reflektors 10 auf der Bohrungswandung der Wand 25 des Ge­ häuses 23. In der einen Endlage liegt das von dem Bodenab­ schnitt 13 entfernte Ende des Reflektors 10 an einem in die Bohrung der Wand 25 eingesetzten Sprengring 36 an. In der anderen Endlage liegt die Außenseite des Bodenabschnittes 13 des Reflektors 10 an der Innenseite des Bodens 24 des Gehäuses 23 an. Um die aus Druckimpulsquelle 9 und Reflektor 10 beste­ hende Baueinheit in der beschriebenen Weise verstellen zu kön­ nen ist der Reflektor 10 im Bereich seines Bodenabschnittes 13 mit einer Betätigungsstange 37 versehen, auf die nur schema­ tisch angedeutete Verstellmittel 38, z. B. ein Motor mit ge­ eignetem Getriebe oder ein Hydraulik- bzw. Pneumatikzylinder, einwirken.

Um beim Verstellen der genannten Baueinheit in der erforder­ lichen Weise ein Strömen des akustischen Ausbreitungsmediums 27 von dem vor dem Reflektor 10 befindlichen Raum in den hinter diesem befindlichen Raum und umgekehrt zu ermöglichen, ist der Reflektor 10 an seiner äußeren Mantelfläche mit wenigstens einer Nut 29 versehen. Aus ähnlichen Gründen ist der Vorsprung 21 der Ringlinse 18 mit wenigstens einer Nut 30 versehen.

Die Anschlüsse 6, 7 der Spule 2, und die Betätigungsstangen 16, 19, 37 sind flüssigkeitsdicht, und sofern erforderlich, längsverschieblich durch den Boden 24 des Gehäuses 23 nach außen geführt.

Die Ringlinse 18, die im Falle des beschriebenen Ausführungs­ beispieles aus einem Material besteht, dessen Brechungsindex größer als der des akustischen Ausbreitungsmediums 27 ist, be­ sitzt einen etwa keilförmigen Querschnitt. Im einzelnen besitzt die Ringlinse 18 eine zylindrische Bohrung und eine konvex ge­ krümmte äußere Mantelfläche, die ihren minimalen Durchmesser an dem dem Bodenabschnitt 13 des Reflektors abgewandten Ende der Ringlinse 18 und ihren maximalen Durchmesser am entgegengesetz­ ten Ende der Ringlinse 18 aufweist. Kommt als akustisches Aus­ breitungsmedium 27 Wasser zum Einsatz, kann die Ringlinse 18 beispielsweise aus Polystyrol oder Acrylglas gebildet sein. Der Bohrungsdurchmesser der Ringlinse 18 ist wenig größer als der Außendurchmesser der Membran 1, so daß bei zwischen der Membran 1 und der Reflektorfläche 12 befindlicher Ringlinse 18 der zwischen dieser und der Membran 1 befindliche Spalt mit dem Ausbreitungsmedium 27 ausgefüllt ist. Auf diese Weise ist eine gute akustische Kopplung zwischen Membran 1 und Ringlinse 18 gewährleistet.

Die Funktionsweise des Stoßwellengenerators gemäß Fig. 1 ist folgende: Wird die Spule 2 mittels des Hochspannungs-Impulsgenerators 8 mit einem Hochspannungsimpuls beaufschlagt, hat dies zur Folge, daß die Spule 2 äußerst schnell ein magnetisches Feld aufbaut. Hierdurch wird gleichzeitig in die Membran 1 ein Strom indu­ ziert, der dem in der Spule 2 fließenden Strom entgegengerich­ tet ist und demzufolge ein magnetisches Gegenfeld erzeugt. Un­ ter dessen Wirkung expandiert die Membran 1 schlagartig radial. Hierdurch wird von der Membran 1 in dem an die Außenseite der Membran 1 angrenzenden akustischen Ausbreitungsmedium 27 ein sich radial auswärts ausbreitender Druckimpuls in der Gestalt einer Zylinderwelle erzeugt, wobei nur die Außenseite desjeni­ gen Teiles der Membran 1 als Abstrahlfläche akustisch aktiv ist, innerhalb dessen sich die Spule 2 befindet. Dies wird anhand der in Fig. 1 strichliert eingetragenen "Randstrahlen" 50a, 50b der von der Membran 1 ausgehenden Zylinderwelle deut­ lich.

In der in Fig. 1 dargestellten Betriebsweise des Stoßwellen­ generators ist die akustische Ringlinse 18 in ihre innerhalb des genannten Ringraumes befindliche Endstellung gebracht. Zu­ gleich ist die Druckimpulsquelle 9 in diejenige ihrer Endlagen gebracht, in der die Membran 1 ihren maximalen Abstand von dem Bodenabschnitt 13 des Reflektors 10 aufweist. In dieser Endlage treffen die von dem Bodenabschnitt 13 entfernten "Randstrahlen" 50a des Druckimpulses gerade noch auf die Reflektorfläche 12 auf. Auch die dem Bodenabschnitt 13 benachbarten "Randstrahlen" 50b des Druckimpulses treffen auf die Reflektorfläche 12 auf, da diese in Richtung der Mittelachse M des Stoßwellengenerators gemessen eine größere Länge als die Membran 1 aufweist. Wie leicht einzusehen ist, die entsprechenden "Randstrahlen" 51a, 51b sind in Fig. 1 strichpunktiert eingetragen, wird der zu­ nächst die Gestalt einer Zylinderwelle aufweisende Druckimpuls an der Reflektorfläche 12 des Reflektors 10 derart reflektiert, daß er in einer auf der Mittelachse M des Stoßwellengenerators liegenden Fokuszone F1 zusammenläuft, die dem Brennpunkt F der Parabel P entspricht. Da sich der Druckimpuls auf seinem Aus­ breitungsweg infolge der nichtlinearen Kompressionseigenschaf­ ten des Ausbreitungsmediums 27 allmählich zur Stoßwelle auf­ steilt, liegen also in der Fokuszone F1 fokussierte Stoßwellen vor. Besteht der Reflektor 10 wie im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispieles aus einem Material, dessen akustischer Wellenwiderstand größer als der des Ausbreitungsmediums 27 ist, handelt es sich bei den Stoßwellen um Druckimpulse. Besteht der Reflektor 10 dagegen aus einem Material, dessen akustischer Wellenwiderstand geringer als der des Ausbreitungsmediums 27 ist, sind infolge der dann bei der Reflexion auftretenden Pha­ senumkehr Stoßwellen in Form von Unterdruckimpulsen zu er­ warten.

Infolge der Verschiebbarkeit der aus Reflektor 10 und Druck­ impulsquelle 9 bestehenden Einheit in dem Gehäuse 23 um das Maß b kann die Lage der Fokuszone F1 zwischen den den Abstand b aufweisenden Endpositionen F1′ und F1′′ variiert werden.

In einer zweiten in Fig. 2 dargestellten Betriebsweise des Stoßwellengenerators nimmt die Ringlinse 18 ihre zweite Endlage ein, in der sie sich zwischen der Membran 1 und der Reflektor­ fläche 12 befindet. Auch die Druckimpulsquelle 9 nimmt in der zweiten Betriebsweise ihre zweite Endlage ein, in der sie aus­ gehend von der in Fig. 1 gezeigten Position um das Maß a in Richtung auf den Bodenabschnitt 13 des Reflektors 10 zurück­ gezogen ist. Das Maß a ist unter Berücksichtigung der Eigen­ schaften der Ringlinse 18 so gewählt, daß die von dem Boden­ abschnitt 13 des Reflektors 10 entfernten "Randstrahlen" einer von der Membran 1 ausgehenden Zylinderwelle, die, so wie dies in Fig. 2 anhand der strichpunktiert eingetragenen "Randstrah­ len" 52a angedeutet ist, nach Durchlaufen der Ringlinse 18 in Richtung auf den Brennpunkt F der Parabel P abgelenkt sind, gerade noch auf die Reflektorfläche 12 auftreffen. Die Länge der Ringlinse 18 in Richtung der Mittelachse M des Stoßwellen­ generators ist so gewählt, daß ein von der Membran 1 ausgehen­ der Druckimpuls in seiner Gesamtheit durch die Ringlinse 18 verläuft. Dies bedeutet, daß auch die dem Bodenabschnitt 13 des Reflektors 10 benachbarten "Randstrahlen" 50b (siehe Fig. 1) der Zylinderwelle durch die Ringlinse 18 verlaufen. Die Länge der Reflektorfläche 12 in Richtung der Mittelachse M des Stoß­ wellengenerators ist unter Berücksichtigung der Eigenschaften der Ringlinse 18 so gewählt, daß auch die dem Bodenabschnitt 13 benachbarten sehr kurzen "Randstrahlen" 52b, die durch die Ringlinse 18 ebenfalls in Richtung auf den Brennpunkt F der Parabel P abgelenkt sind, ebenfalls auf die Reflektorfläche 12 auftreffen.

Die Krümmung und die Einbaulage der Ringlinse 18 sind so ge­ wählt, daß ein Druckimpuls nach Durchlaufen der Ringlinse 18 an der Reflektorfläche 12 derart reflektiert wird, daß seine aku­ stische Energie in einer auf der Mittelachse M des Stoßwellen­ generators liegenden Fokuszone F2 konzentriert wird, die von dem Reflektor 10 einen größeren Abstand als die Fokuszone F1 aufweist. Dies ist anhand der in Fig. 2 strichpunktiert einge­ tragenen "Randstrahlen" 53a, 53b verdeutlicht. Das Maß b, um das die Einheit von Reflektor 10 und Druckimpulsquelle 9 in dem Gehäuse 23 in Richtung der Mittelachse M des Stoßwellengenera­ tors verschiebbar ist, ist gleich dem Abstand zwischen den Fokuszonen F1 und F2. Hierdurch wird erreicht, daß in der in Fig. 2 dargestellten Betriebsweise zwischen den Positionen F2′ und F2′′ verstellbaren Fokuszone F2 in ihrer Position F2′ mit der Position F1′′ der Fokuszone F1 der Betriebsart gemäß Fig. 1 zusammenfällt. Die Fokuszone der Stoßwellen kann also zwischen den Positionen F1′ und F2′′ beliebig positioniert werden.

Infolge der beschriebenen Ausbildung des erfindungsgemäßen Stoßwellengenerators ist gewährleistet, daß in der Betriebsart gemäß Fig. 2 ein mittels der Druckimpulsquelle 9 erzeugter zylinderwellenförmiger Druckimpuls in seiner Gesamtheit die Ringlinse 18 durchläuft. Weiter ist gewährleistet, daß sowohl in der Betriebsart gemäß Fig. 1 als auch in der gemäß Fig. 2 ein mittels der Druckimpulsquelle 9 erzeugter Druckimpuls in seiner Gesamtheit auf die Reflektorfläche 12 auftrifft. Damit sind unerwünchte Strahlengänge, die zur Ausbildung von Neben­ foki führen könnten, vermieden.

Um ein im Körper 28 eines Patienten befindliches Konkrement, in den Fig. 1 und 2 ist schematisch der Stein 31 einer Niere 40 angedeutet, zertrümmern zu können, muß der mittels des fle­ xiblen Balges 26 an die Körperoberfläche des Patienten zur aku­ stischen Kopplung angepreßte Stoßwellengenerator derart ausge­ richtet werden, daß sich das zu zertrümmernde Konkrement ent­ weder in der Fokuszone F1 oder der Fokuszone F2 befindet. Um den Stoßwellengenerator in dieser Weise ausrichten zu können, ist in einer zentralen Bohrung 33 des Spulenträgers 3 eine in den Fig. 1 und 2 nur schematisch angedeuteter Ultraschall- Transducer 34 angeordnet, der Bestandteil einer an sich be­ kannten Ultraschall-Ortungseinrichtung ist und über ein flüs­ sigkeitsdicht durch den Boden 24 des Gehäuses 23 geführtes Kabel 35 mit deren nicht dargestellter Steuerungs- und Bild­ ererzeugungselektronik in Verbindung steht und es gestattet, die Fokuszonen F1 und F2 der Stoßwellen abzubilden. Vorzugs­ weise handelt es sich bei der Ultraschall-Transducer 34 um einen an sich bekannten Ultraschall-Sektorscanner, der so ange­ ordnet ist, daß er eine die Mittelachse M des Stoßwellengenera­ tors und damit die beiden Fokuszonen F1 und F2 enthaltende kreissektorförmige Schicht des Körpers 28 des Patienten ab­ tastet, und der in Richtung der Mittelachse M des Stoßwellen­ generators in der Bohrung 33 längsverschieblich ist. Anhand des Ultraschallbildes wird festgestellt, in welcher Tiefe das zu zertrümmernde Konkrement im Körper 28 des Patienten liegt. In Abhängigkeit von der festgestellten Tiefe wird entweder die Betriebsart gemäß Fig. 1 oder die gemäß Fig. 2 gewählt. Der Stoßwellengenerator wird dann in an sich bekannter Weise mit Hilfe der Ultraschall-Ortungseinrichtung so ausgerichtet, daß das zu zertrümmernde Konkrement auf der Mittelachse M des Stoß­ wellengenerators liegt. Ist dies erreicht, wird die Einheit von Reflektor 10 und Druckimpulsquelle 9 derart in Richtung der Mittelachse M des Stoßwellengenerators verschoben, daß das zu zertrümmernde Konkrement in der Fokuszone F1 oder F2 zu liegen kommt. Im Falle des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispieles liegt das zu zertrümmernde Konkrement so tief im Körper 28 des Patienten, daß es nur, so wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, in die Fokuszone F2 gebracht werden kann.

Neben den bereits erwähnten Vorteilen besitzt der erfindungs­ gemäße Stoßwellengenerator außerdem den Vorteil, daß die als Eintrittsfläche für die Stoßwellen zur Verfügung stehende Hautfläche des Patienten relativ qroß und für beide Betriebs­ arten im wesentlichen gleich ist, jedenfalls dann, wenn sich die Baueinheit aus Druckimpulsquelle 9 und Reflektor 10 nahe bei der Körperoberfläche des Patienten befindet. Es kommt hin­ zu, daß in der Betriebsart gemäß Fig. 2 durch die Ringlinse 18 keine wesentlichen Laufzeitfehler verursacht werden, so daß die Qualität der Fokuszone in beiden Betriebsarten im wesentlichen gleich ist. Außerdem kann in beiden Betriebsarten der Ultra­ schall-Transducer 34 der Ultraschall-Ortungseinrichtung sehr nahe an die jeweilige Fokuszone F1 bzw. F2 herangebracht wer­ den, ohne sich im Ausbreitungsweg der Stoßwellen bzw. Druckim­ pulse zu befinden. Als weitere Vorteile kommen hinzu, daß der erfindungsgemäße Stoßwellengenerator im Vergleich zu bekannten Stoßwellengeneratoren, deren Fokuszone um das gleiche Maß ver­ lagerbar ist, ein geringes Bauvolumen aufweist und der kon­ struktive und mechanische Aufwand vergleichsweise gering ist.

In der Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines er­ findungsgemäßen Stoßwellengenerators dargestellt, das mit dem zuvor beschriebenen weitgehend übereinstimmt, weshalb gleiche Teile gleiche Bezugszeichen tragen.

Im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist im Falle der Fig. 3 die Druckimpulsquelle 9 axial unverschieblich mit dem Reflektor 10 verbunden, wodurch ein einfacherer mecha­ nischer Aufbau des Stoßwellengenerators erreicht wird. Um den­ noch sowohl ohne als auch mit eingeführter akustischer Ring­ linse 18 die gleichen Strahlengänge wie im Falle des zuvor be­ schriebenen Ausführungsbeispieles realisieren zu können, weist die Spule 2 in Richtung der Mittelachse M des Stoßwellengene­ retors eine Länge auf, die gleich der Länge der Reflektorfläche 12 in Richtung der Mittelachse M ist. Die Druckimpulsquelle 9 ist mit dem Reflektor 10 derart verbunden, daß das von dessen Bodenabschnitt 13 entfernte Ende der Spule 2 mit dem entspre­ chenden Ende der Reflektorfläche 12 in einer gemeinsamen Ebene liegt. Um die wegen der in Richtung der Mittelachse M gegenüber den Fig. 1 und 2 um das Maß a verlängerten Abstrahlfläche dann möglichen unerwünschten Schallwege zu versperren, ist an von dem Bodenabschnitt 13 des Reflektors 10 entfernten Ende der Ringlinse 18 eine ringförmige Schallabschirmung 40 fest ange­ bracht, die wie in der Fig. 3 angedeutet, aus einem Schaumstoff mit geschlossenen Poren, z. B. Polyurethanschaum, bestehen, aber auch durch einen luftgefüllten dünnwandigen Schlauch entspre­ chender Abmessungen gebildet sein kann. Da die Schallabschir­ mung 40 gemeinsam mit der Ringlinse 18 verstellt wird, hält sie in der in Fig. 3 in ausgezogenen Linien dargestellten Betriebs­ weise ohne Ringlinse 18 den von dem dem Bodenabschnitt 13 be­ nachbarten Endbereich der Abstrahlfläche mit der Breite a aus­ gehenden Anteil des Druckimpulses von der Reflektorfläche 12 fern, so daß sich der gleiche Strahlengang wie im Falle der Fig. 1 ergibt. Bei zwischen die Druckimpulsquelle 9 und die Reflektorfläche 12 eingeführter Ringlinse 18, diese Betriebs­ weise ist in Fig. 3 strichliert angedeutet, hält die Schallab­ schirmung 40 den von dem von dem Bodenabschnitt 13 entfernten Endbereich der Abstrahlfläche mit der Breite a ausgehenden An­ teil des Druckimpulses von der Reflektorfläche 12 fern, so daß sich der gleiche Strahlengang wie im Falle der Fig. 2 ergibt. Mit der Ausführungsform gemäß der Fig. 3 läßt sich also bei einem geringeren mechanischen Aufwand die gleiche Wirkung wie im Falle der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 erreichen.

Ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Stoßwel­ lengenerators ist in der Fig. 4 dargestellt, wobei auch hier wieder mit den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen glei­ che oder ähnliche Teile die gleichen Bezugszeichen tragen. Auch im Falle der Ausführung gemäß Fig. 4 weist die Spule 2 in Rich­ tung der Mittelachse M des Stoßwellengenerators eine Länge auf, die der Länge der Reflektorfläche 12 in Richtung der Mittel­ achse M entspricht. Die Spule 2 ist also um das Maß a länger als im Falle der Fig. 1 und 2. Dabei ist die Druckimpulsquelle 9 mit dem Reflektor 10 derart verbunden, daß das von dem Boden­ abschnitt 13 des Reflektors 10 entfernte Ende der Spule 2 mit dem entsprechenden Ende der Reflektorfläche 12 in einer gemein­ samen Ebene liegt. Um zu erreichen, daß jeweils nur derjenige Teil der Außenseite der Membran 1 als Abstrahlfläche akustisch aktiv ist, der in der jeweils gewählten Betriebsweise benötigt wird, weist die Spule 4 zwei geeignet angeordnete mit zusätz­ lichen Anschlüssen 41 und 42 in Verbindung stehende Anzapfungen auf. Die Anschlüsse 6, 7 und 41, 42 sind mittels eines zwei­ poligen Umschalters 43 an den Hochspannungs-Impulsgenerator 8 anschaltbar, und zwar derart, daß entweder die Anschlüsse 6, 41 oder die Anschlüsse 7, 42 mit dem Hochspannungs-Impulsgenerator 8 verbunden sind. Je nachdem, ob der Stoßwellengenerator in der Betriebsart ohne oder mit Ringlinse 18 betrieben wird, wird durch entsprechendes Betätigen des Umschalters 43 entweder der zwischen den Anschlüssen 6 und 41 oder der zwischen den An­ schlüssen 42 und 7 liegende Abschnitt der Spule 2, beide Ab­ schnitte weisen jeweils die Breite a auf, von dem Hochspan­ nungs-Impulsgenerator getrennt, so daß die entsprechenden Ab­ schnitte der Außenseite der Membran 1 nicht als Abstrahlfläche akustisch wirksam sein können, wobei die unwirksamen Abschnitte der Außenseite der Membran 1 ebenfalls die Breite a besitzen.

Ein weiterer Unterschied des Stoßwellengenerators gemäß Fig. 4 zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht darin, daß anstelle der Ringlinse 18 die Ringlinsen 18a und 18b vor­ gesehen sind. Dabei kann entweder nur die Ringlinse 18a mittels der Betätigungsstange 19a und der Verstellmittel 20a oder zu­ sätzlich auch die Ringlinse 18b mittels der Betätigungsstange 19b und der Verstellmittel 20b zwischen die Druckimpulsquelle 9 und die Reflektorfläche 12 gebracht werden. Befinden sich weder die Ringlinse 18a allein noch die Ringlinsen 18a und 18b ge­ meinsam zwischen der Druckquelle 9 und der Reflektorfläche 12, nimmt der Umschalter 43 seine in Fig. 4 gezeigte Schaltstellung ein, in der der zwischen den Anschlüssen 6 und 41 liegende Ab­ schnitt der Spule 2 inaktiv ist. Es ergibt sich dann der Strah­ lengang gemäß Fig. 1, der auch in Fig. 4 eingetragen ist. Be­ finden sich beide Ringlinsen 18a und 18b zwischen der Druckim­ pulsquelle 9 und der Reflektorfläche 12, in diesem Falle nimmt der Umschalter 43 seine in Fig. 4 nicht dargestellte Schalt­ stellung ein, in der der zwischen den Anschlüssen 42 und 7 liegende Abschnitt der Spule 2 inaktiv ist, ergibt sich unter der Voraussetzung, daß die Ringlinsen 18a, 18b aus ein und demselben Material bestehen, der gleiche Strahlengang wie im Falle der Fig. 2, der in Fig. 4 der Übersichtlichkeit halber nicht eingetragen ist. Die akustische Ankopplung zwischen den beiden Ringlinsen 18a und 18b erfolgt übrigens mittels einer dünnen Schicht des akustischen Ausbreitungsmediums 27, die sich ergibt, ohne daß hierzu besondere Maßnahmen erforderlich wären, da der gesamte Innenraum des Stoßwellengenerators mit dem aku­ stischen Ausbreitungsmedium 27 gefüllt ist.

Befindet sich, so wie dies in Fig. 4 strichliert angedeutet ist, nur die Ringlinse 18a zwischen der Druckimpulsquelle 9 und der Reflektorfläche 12, auch dann nimmt der Umschalter 43 seine in Fig. 4 nicht dargestellte Schaltstellung ein, ergibt sich der zweite in Fig. 4 dargestellte, anhand der strichpunktiert eingetragenen "Randstrahlen" 54a, 54b und 55a, 55b verdeutlich­ te Strahlengang, d. h. die akustische Energie wird in einer dritten Fokuszone F3 konzentriert, die in der Mitte zwischen den Fokuszonen F1 und F2 auf der Mittelachse M des Stoßwellen­ generators liegt. Unter der Voraussetzung, daß die Fokuszonen F1 und F2 voneinander den Abstand b aufweisen, ist eine Ver­ schiebbarkeit der aus Druckimpulsquelle 9 und Reflektor 10 ge­ bildeten Einheit in dem Gehäuse 23 in Richtung der Mittelachse M des Stoßwellengenerators um das Maß b/2 ausreichend, um die Fokuszone des Stoßwellengenerators zwischen den Positionen F1′ und F2′ stufenlos verlagern zu können. Die Fokuszone F3 ist dann zwischen den Positionen F3′ und F3′′ verstellbar, wobei die Positionen F1′′ und F3′ sowie F3′′ und F2′ zusammenfallen.

Die Ringlinse 18b ist im Bereich seiner Bohrungswand übrigens mit einer ringförmigen Zentrierung 44 versehen, mit der er gleitend auf dem Spulenträger 3 geführt ist.

Die in den Ausführungsbeispielen dargestellten Verhältnisse gelten für das Linsenmaterial Polystyrol und für das akustische Ausbreitungsmedium Wasser. Bei Verwendung eines Linsenmaterials mit einem gegenüber Polystyrol erhöhten Brechungsindex, z. B. Acrylglas, können die Ringlinse bzw. die Ringlinsenteile dünner ausgeführt werden, so daß die Abmessungen des Reflektors ent­ sprechend vergrößert werden können, was zu einer Vergrößerung der als Eintrittsfläche der Stoßwellen zur Verfügung stehenden Hautfläche des Patienten führt. Im Falle der Fig. 4 erzeugen die beiden Ringlinsen 18a und 18b die gleiche Linsenwirkung wie die Ringlinse 18 im Falle der Fig. 1 bis 3. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit einer abweichenden Gestaltung der Ringlinsen 18a und 18b.

Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, die Linse aus einem Material herzustellen, in dem die Schallgeschwindigkeit kleiner als in dem akustischen Ausbreitungsmedium ist. Bei gleicher Formgebung der Linse rückt dann bei zwischen Druckimpulsquelle und Reflektor eingeführter Linse die Fokuszone im Gegensatz zu den dargestellten Ausführungsbeispielen näher an die Druckim­ pulsquelle heran. Um zu vermeiden, daß unter diesen Unterstän­ den die Druckimpulsquelle im Ausbreitungsweg der am Reflektor reflektierten Stoßwellen liegt, ist es dann ratsam, einen Re­ flektor zu verwenden, der eine größere Brennweite als im Falle der beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. Geht man von Wasser als Ausbreitungsmedium für die Stoßwellen aus, handelt es sich bei den als Linsenmaterial brauchbaren Stoffen, deren Schallgeschwindigkeit kleiner als die von Wasser ist, meist um Flüssigkeiten, so daß die Linse als Flüssigkeitslinse ausgebil­ det werden muß, was mit einem gewissen Aufwand verbunden ist. Dem steht der Vorteil gegenüber, daß eine Flüssigkeitslinse, die beispielsweise Fluorinert FC 75 als Linsenflüssigkeit ent­ halten kann, im Vergleich zu einer Feststofflinse erheblich dünner ausgebildet werden kann, was wieder die Vergrößerung des Reflektors und die damit verbundene Vergrößerung der Eintritts­ fläche für die Stoßwellen ermöglicht.

Ein Heranrücken der Fokuszone an die Druckimpulsquelle bei ein­ geführter Linse kann man übrigens auch mit Polystyrol als Lin­ senmaterial erreichen, wenn die Ringlinse umgekehrt wie in den Fig. 1 bis 4 dargestellt eingebaut wird. Es besteht dann aller­ dings die Gefahr, daß bereits am Reflektor reflektierte Anteile der Stoßwelle die Ringlinse nochmals durchlaufen, wenn nicht ein Reflektor großen Durchmessers gewählt wird.

Es besteht auch die Möglichkeit, auf eine Verschiebbarkeit der Druckimpulsquelle 9 zu verzichten und diese in der in Fig. 2 dargestellten Position ortsfest anzuordnen. In diesem Falle ist bei Betrieb ohne Ringlinse 18 die wirksame Apertur zwar etwas kleiner als im Falle der in Fig. 2 dargestellten Betriebsweise mit Ringlinse 18; dies stellt für die Praxis jedoch keinen er­ heblichen Nachteil dar.

Im Falle der Ausführungsbeispiele sind ausschließlich Druckim­ pulsquellen mit zylinderförmiger Abstrahlfläche und Reflektoren mit parabelförmiger Reflektorfläche beschrieben. Die Erfindung kann jedoch auch bei Stoßwellengeneratoren zur Anwendung kom­ men, die abweichend ausgebildete Druckimpulsquellen und/oder Reflektoren aufweisen.

Claims (10)

1. Stoßwellengenerator zur Erzeugung fokussierter Stoßwellen, aufweisend eine Druckimpulsquelle (9), einen Reflektor (10) und ein wenigstens den Raum zwischen der Druckimpulsquelle (9) und dem Reflektor (10) ausfüllendes akustisches Ausbreitungsmedium (27), wobei die mittels der Druckimpulsquelle (9) erzeugten Druckimpulse an einer Reflektorfläche (12) des Reflektors (10) derart reflektiert werden, daß sie in einer Fokuszone (F1, F2; F1, F2, F3) zusammenlaufen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens eine akustische Linse (18; 18a, 18b) vorgesehen ist, welche zwischen die Druckimpulsquelle (9) und die Reflektorfläche (10) einführbar ist und welche der­ art geformt ist, daß sie eine Verlagerung der Fokuszone (Fl) relativ zu der Druckimpulsquelle (9) bewirkt.

2. Stoßwellengenerator nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die akustische Linse (18; 18a, 18b) wenigstens solche Abmessungen aufweist, daß bei eingeführ­ ter akustischer Linse (18; 18a, 18b) ein mittels der Druckim­ pulsquelle (9) erzeugter Druckimpuls in seiner Gesamtheit die akustische Linse (18; 18a, 18b) durchläuft.

3. Stoßwellengenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorfläche (12) solche Abmessungen aufweist, daß ein mittels der Druckimpuls­ quelle (9) erzeugter Druckimpuls sowohl ohne als auch mit ein­ geführter akustischer Linse (18; 18a, 18b) in seiner Gesamtheit auf die Reflektorfläche (12) auftrifft.

4. Stoßwellengenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die akusti­ sche Linse (18; 18a, 18b) und die Druckimpulsquelle (9) einer­ seits und der Reflektor (10) andererseits um ein solches Maß (a) relativ zueinander verstellbar sind, daß sowohl ohne als auch mit eingeführter akustischer Linse (18; 18a, 18b) ein mit­ tels der Druckimpulsquelle (9) erzeuger Druckimpuls in seiner Gesamtheit auf die Reflektorfläche (12) auftrifft.

5. Stoßwellengenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Druckimpulsquelle (9) und der Reflektor (10) rela­ tiv zueinander ortsfest angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckimpulsquelle (9) eine Abstrahlfläche mit einem akustisch wirksamen Bereich, von dem die Druckimpulse ausgehen, aufweist und daß Mittel (41, 42, 43) zur Verlagerung des akustisch wirksamen Bereiches vorge­ sehen sind, mittels derer dieser um ein solches Maß (a) ver­ lagerbar ist, daß sowohl ohne als auch mit eingeführter akusti­ scher Linse (18a, 18b) ein mittels der Druckimpulsquelle (9) erzeugter Druckimpuls in seiner Gesamtheit auf die Reflektor­ fläche (12) auftrifft.

6. Stoßwellengenerator nach Anspruch 1, bei welchem die Druck­ impulsquelle (9) und der Reflektor (10) relativ zueinander ortsfest angeordnet sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckimpulsquelle (9) eine Ab­ strahlfläche, von der Druckimpulse ausgehen, aufweist, daß die Abstrahlfläche solche Abmessungen aufweist, daß bei eingeführ­ ter akustischer Linse (18) nur ein Teil eines von der Abstrahl­ fläche ausgehenden Druckimpulses die akustische Linse (18) durchläuft, und daß akustische Abschirmmittel (40) vorgesehen sind, die bei eingeführter akustischer Linse (18), die die akustische Linse (18) nicht durchlaufenden Anteile des Druck­ impulses von der Reflektorfläche (12) fernhalten.

7. Stoßwellengenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck­ impulsquelle (9), der Reflektor (10) und die akustische Linse (18; 18a, 18b) um ein Maß (b; b/2) gemeinsam verstellbar sind, das nach Betrag und Richtung der durch Einführung der akusti­ schen Linse (18; 18a) erzielbaren Verlagerung der Fokuszone (F1) entspricht.

8. Stoßwellengenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck­ impulsquelle (9) Druckimpulse mit einer rotationssymmetrischen Wellenfront abstrahlt, daß der Reflektor (10) rotationssymme­ trisch ausgebildet und koaxial zu der Druckimpulsquelle (9) an­ geordnet ist und daß die akustische Linse (18; 18a, 18b) als Ringlinse ausgebildet ist.

9. Stoßwellengenerator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckimpulsquelle (9) eine im wesentlichen zylindrisch ausgebildete Abstrahlfläche für Druckimpulse aufweist, die von der wenigstens annähernd die Gestalt eines Rotationsparaboloids besitzenden Reflektorfläche (12) umgeben ist.

10. Stoßwellengenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere akustische Linsen (18a, 18b) vorgesehen sind, von denen wahl­ weise eine oder mehrere zwischen die Druckimpulsquelle (9) und die Reflektorfläche (10) eingeführbar sind.