用于对体内碎石设备中的力加速的抛射件的振荡运动的最佳频率进行确定的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于对体内气动碎石设备中的力加速的抛射件的振荡运动的最佳频率进行确定的方法，所述方法包括以下步骤：使抛射件从加速路径的近端的第一止动件向远端的第二止动件以及从第二止动件向第一止动件反复加速，其中，压电元件布置在近端布置的反支承件与远端布置的喇叭状件之间，并且所述压电元件机械地联接至反支承件和喇叭状件，并且喇叭状件具有远端布置的声振荡器，其中，加速路径布置在反支承件和喇叭状件的内部，第一止动件布置在反支承件的远端端部处，并且第二止动件布置在喇叭状件的远端端部处；对由于抛射件而产生在第一止动件和/或第二止动件处的震颤所引起的来自压电元件的电信号进行检测；以及使用检测到的电信号来控制下述介质：该介质产生力并且用于使抛射件从加速路径的第一止动件向第二止动件并且从第二止动件向第一止动件加速。加速。加速。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对体内碎石设备中的力加速的抛射件的振荡运动的最佳频率进行确定的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于对体内碎石设备和对应的碎石设备中的力加速的抛射件(force
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accelerated projectile)的振荡运动的最佳频率进行确定的方法。

技术介绍

[0002]碎石术是在现有技术中已知的用于对尿路、肾脏和/或膀胱中的结石进行分解的方法，所述结石也被称为凝结体。大多数碎石装置使用超声波、激光或气动能源来分解这些结石。
[0003]现有技术中已知的碎石机包含一轴，该轴连接至电控制式驱动器或气动致动器。该轴插入到病人的解剖结构中靠近结石的点处，并且通过该轴发送波形，以用该轴破坏结石并且在结石上产生气动锤或孔效应，由此使结石被碎裂成更小的、易于去除的元素，所述元素然后可以借助于抽吸冲洗泵而被去除。这是一种体内碎石的方法。
[0004]为了能够设计成使结石尽可能有效地分解，两种系统的组合是已知的，例如使用超声波和气动产生的机械冲击的方法。
[0005]还已知的是，超声波和气动系统可以独立操作或一起操作。如果超声波和气动系统一起操作，并且气动驱动的抛射件冲击声振荡器(sonotrode)，这将导致对超声波发生器的干扰。如果抛射件冲击声振荡器，该冲击还影响产生超声波的压电元件，从而在发生器中感应出电压。
[0006]在某些碎石系统的情况下，由于这种干扰，控制不能再得到维持，此时会显示错误信息，并且系统需要被重新启动。
[0007]已知的是，在气动系统的情况下，尽可能高的能量的冲击应该以尽可能高或尽可能最佳的频率来实现。还已知的是，压力、质量和加速路径显著地影响在抛射件冲击声振荡器时发射的能量。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是改进现有技术。特别地，本专利技术的目的是提供具有不受干扰功能的组合的碎石机
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超声波
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气动系统。例如，本专利技术的另一目的是提供这样一种组合系统，该系统使在气动系统中使用的抛射件的分解力最大化。特别地，本专利技术的另一目的是提供这样一种组合系统，该系统使得重复加速的使用过的抛射件的频率最大化。
[0009]该目的是通过具有独立权利要求1的特征的一种用于对力加速的抛射件的振荡运动的最佳频率进行确定的方法来实现的。在从属权利要求中指出了本专利技术的有利的进一步发展。
[0010]首先将解释以下术语：
[0011]用于对体内碎石设备—特别是碎石设备—中的力加速的抛射件的振荡运动的最佳频率进行确定的方法还可以尤其理解为用于测试、校准、调节或优化碎石设备的功能的
方法。特别地，该方法不在手术干预期间进行。该方法例如在工厂处进行，或在手术干预之前或相应地之后进行。
[0012]术语“在体内碎石特别是气动碎石中力加速的抛射件的振荡运动的最佳频率”在目前的情况下可以理解为最大频率。即使该频率是“仅”优化的，在目前的情况下也提到为最佳的频率。
[0013]在目前的碎石术中，在封闭空间内行进的抛射件从空间的第一端部向该空间的第二端部加速，使得抛射件在第二端部处被制动。抛射件的快速制动释放出冲击能量，该冲击能量经由抛射件向外传递至喇叭状件和紧固至该喇叭状件的声振荡器。在抛射件被制动之后，所述抛射件优选地从第二端部运输回到第一端部，此时，抛射件可以沿另一方向再次加速。在这种情况下，抛射件从第一端部向第二端部再返回的重复运动被指定为振荡运动。
[0014]声振荡器的尖端与待分解的凝结体的直接接触对于冲击能量的传递是决定性的。
[0015]压电元件优选地与喇叭状件和声振荡器共振操作以产生超声波。
[0016]碎石设备是用于进行碎石术的设备，特别是具有内窥镜的手持装置。
[0017]压电元件的超声波频率优选地为27kHz。超声波信号优选地由信号发生器产生。
[0018]在这种情况下，加速路径是独立的空间区域，在这个空间区域中，抛射件可以从一个端部向另一端部加速。抛射件可以在这个空间区域内自由地并且优选地以小的摩擦来回滑动。
[0019]加速路径优选地在喇叭状件中部分地延伸。加速路径的端部优选地在第二止动件处联接至声振荡器。
[0020]反支承件优选地为超声波的反射器。喇叭状件用于将由压电元件产生的超声波传送至用作波导的声振荡器上。然而，同时，反支承件和喇叭状件用作加速路径的机械保持件，该机械保持件被布置在反射器和喇叭状件的内部。
[0021]反支承件和/或喇叭状件具有特别的中空筒状形状。
[0022]当经加速的抛射件在第一止动件或第二止动件处被制动时，会发生震颤，这也会由于机械地联接而使压电元件震动。由于压电效应，这种震颤引起电压，该电压在压电元件的端部处感应出，并且该电压可以通过电子电路来进行检测。当抛射件冲击时，在压电元件中产生高压，这破坏了超声波发生器的谐振频率。存在于该压电元件中的电子器件必须进行重新调整，以恢复共振。这种调整可以用作确定抛射件的位置的信号。
[0023]本专利技术的核心思想是利用可以从该电信号中确定的信息，例如感应电压发生的时间或次数，来对使抛射件加速的介质的定时致动进行调节，使得从抛射件传递至要分解的凝结体的力处于最大值，以及/或者抛射件在加速路径内部的振荡频率被最大化和/或优化。
[0024]本专利技术的另一核心思想特别是使用用于产生超声波的压电元件作为传感器，以优化抛射件在加速路径内部的运动。
[0025]抛射件可以通过压缩空气、电磁冲击力或机械设备来进行加速。产生该力的介质可以是压缩空气、电磁场或机械设备。在这种情况下，术语“介质”的意思是“将力从第一物品传递至第二物品的手段”。在这种情况下，术语“产生力的介质”可以理解为上述意义上的任何装置、任何材料、或任何物理场或力。例如，用于使抛射件加速的设备可以是轨道枪。附加地或替代性地，机械设备例如可以用于使抛射件加速。
[0026]压电元件可以用超声波频率来进行激励。为此，压电元件优选地连接至产生超声波频率的信号发生器。
[0027]加速路径可以用管段来实现，其中，管段的第一端部具有第一止动件，而管段的第二端部具有第二止动件。管段优选地为中空筒状形状。
[0028]可以使用第一阀用以将压缩空气引入到管段中，使得抛射件从第一止动件向第二止动件加速。特别地，压缩空气源通过止回阀连接至第一止动件，即连接至管段的第一端部。此外，被抛射件移置的空气可以缓冲在储存室中，所述储存室与加速路径和/或管段分离。这种缓冲优选地是暂时性的。在第一阀被关闭之后，可以使用所缓冲的压缩空气用以使抛射件从第二止动件向第一止动件加速。
[0029]对于压缩空气可以使用介于0.5bar与5bar之间的压力。
[0030]特别地，在第一阀关闭之后，布置在管段和/或加速路径与储存室之间的第二阀自动打开，以使抛射件从第二止动件向第一止动件加速。
[0031]第一阀特别是在抛射件到达第二止动件之后关闭。
[0032]压电元件的电信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对体内碎石设备(100)中的力加速的抛射件(148)的振荡运动的最佳频率进行确定的方法(300)，所述方法(300)包括以下步骤：
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使所述抛射件(148)从加速路径的近端的第一止动件(142)向远端的第二止动件(144)以及从所述第二止动件(144)向所述第一止动件(140)反复加速(310)，其中，压电元件(130)布置在近端布置的反支承件(110)与远端布置的喇叭状件(120)之间并且所述压电元件(130)机械地联接至所述反支承件(110)和所述喇叭状件(120)，并且所述喇叭状件(120)具有远端布置的声振荡器(170)，其中，所述加速路径布置在所述反支承件(110)和所述喇叭状件(120)的内部(122)中，并且所述第一止动件(142)布置在所述反支承件(110)的远端端部(112)处，而所述第二止动件(144)布置在所述喇叭状件(120)的远端端部(124)处，
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对由于所述抛射件(148)而产生在所述第一止动件(142)和/或所述第二止动件(144)处的震颤所引起的来自所述压电元件(130)的电信号进行检测(320)；以及
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使用(330)所检测到的电信号来控制如下介质：所述介质产生力，并且所述介质用于将所述抛射件(148)从所述加速路径的所述第一止动件(142)向所述第二止动件(144)以及从所述第二止动件(144)向所述第一止动件(142)加速。2.根据权利要求1所述的方法(300)，其特征在于，所述抛射件(148)通过压缩空气、电机械冲击力、或机械设备来进行加速，以及/或者，所述介质是压缩空气、电磁场、或机械设备。3.根据权利要求1或2所述的方法(300)，还包括：
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用超声波频率来激励所述压电元件(130)。4.根据权利要求1、2或3所述的方法(300)，其特征在于，所述加速路径是利用管段(140)来实现的，其中，所述管段(140)的第一端部具有第一止动件(142)，而所述管段(140)的第二端部具有所述第二止动件(144)。5.根据权利要求4所述的方法(300)，其特征在于，使用第一阀(150)用以将压缩空气引入到所述管段(140)中，使得所述抛射件(148)从所述第一止动件(142)向所述第二止动件(144)加速，其中，被所述抛射件(148)移置的空气缓冲在储存室中，并且在所述第一阀(150)关闭之后，使用所缓冲的压缩空气用以将所述抛射件(148)从所述第二止动件(144)向所述第一止动件(142)加速。6.根据前述权利要求中一项所述的方法(300)，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
申请(专利权)人：卡尔史托斯两合公司，
类型：发明
国别省市：