DE3210190C2 - Chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument - Google Patents

Abstract

Ein chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument enthält in einem gemeinsamen Gehäuse (1) einen Ultraschallgeber (2), der ein axialsymmetrischer Körper ist und an einen Generator (5) für elektrische Schwingungen mit Ultraschallfrequenz angeschlossen ist, sowie einen Kryodestruktor (3), der einen Arbeitsteil (4) aufweist, der mit einer Kältemittelquelle (9) verbunden und im Ultraschallgeber (2) angeordnet ist. Die Erfindung kann in Kliniken und Ambulanzen für chirurgische Eingriffe an pathologischen Strukturen von örtlichen und oberflächlichen Gewebsabschnitten, insbesondere an bösartigen Geschwülsten und präkanzerösen Zuständen, eingesetzt werden.

Description

Die Erfindung geht aus von einem chirurgischen Ultraschall-Kryoinstrument der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art, wie es z. B. aus der DE-OS 23 19 922 bekannt ist.

Es ist ein chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument bekannt (UdSSR-Urheberschein 4 60 869), das einen Arbeitsteil enthält, der Ultraschallschwingungen ausführt. Dieser Arbeitsteil ist innerhalb einer Einrichtung zur Tiefkühlung auf Kryotemperaturen untergebracht.

Die Zerstörung der pathologischen Gewebestruktur wird bei Einsatz des bekannten Instruments durch mechanisches Zerreißen des Gewebes unter Einwirkung der Schwingungen der Spitze des Arbeitsteils (Säge) des Instruments mit Ultraschallfrequenz und großer Amplitude erreicht. Durch die Kühlung werden die im natürlichen Zustand weichen Gewebe eingefroren, was erst ihre Zerstörung auf die erwähnte Weise ermöglicht.

Aus der US-PS 39 42 519 ist ein chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument bekannt, das einen Ultraschallgenerator, einen daran angeschlossenen Ultraschallstrahler und einen Kryoapplikator aufweist. Tiefe Temperaturen und Ultraschallenergie wirken bei diesem Instrument nicht gleichzeitig auf das zu behandelnde Gewebe ein, sondern zeitlich nacheinander. Die durch die tiefen Temperaturen zerstörten Gewebeteile werden nach ihrer Aufwärmung durch die Ultraschallenergie aus dem Gewebeverband ausgelöst und anschließend entfernt. Der Kryoapplikator weist ein Rohr auf, durch das ein Kältemittel in das zu behandelnde Gewebe eingeführt wird. Der Ultraschallstrahler ist mit dem Rohr, oberhalb dessen in das Gewebe eingeführten Teils, mechanisch gekoppelt.

Ein anderes z. B. aus der DE-OS 23 19 922 bekanntes chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument enthält einen Kryoapplikator, der mit einer Kältequelle verbunden und in einem gemeinsamen Gehäuse damit angeordnet ist, und einen Ultraschallstrahler, der mit einem Generator für elektrische Schwingungen im Ultraschallfrequenzbereich verbunden ist. Der Ultraschallstrahler ist in einem Kanal des Kryoapplikators angeordnet.

Die Ultraschallbestrahlung der Gewebe, die mit dem bekannten Instrument vorgenommen wird, bezweckt jedoch nicht deren Destruktion, sondern eine Lokalisierung der Einfrierzone, wozu das Ultraschallsignal in Form von Kurzimpulsen erzeugt wird, so daß eine für die kombinierte Einwirkung auf das Gewebe erforderliche Ultraschallbestrahlungsintensität und -dauer infolge eines großen Impulsverhältnisses sowie wegen einer ebenfalls durch die Lokalisierung verursachte starke Bündelung des Strahlungsdiagramms nicht erreichbar sind.

Auch bei der Erzeugung von Dauerschwingungen des Ultraschallstrahlers mit erforderlichen Parametern läßt sich das beschriebene Instrument für die Ultraschall-Kryoapplikation kaum einsetzen, da bei der oben beschriebenen Anordnung des Gebers nur ein geringer Teil der zu zerstörenden Zone mit dem Ultraschallbündel bestrahlt wird.

Die Zerstörung des Gewebes erfolgt somit hauptsächlich unter der Einwirkung von tiefen Temperaturen, wobei die Effektivität der gemeinsamen Einwirkung der beiden genannten Faktoren auf das Gewebe niedrig ist, wodurch die Gewebeerneuerung in der Nekrosezone verlangsamt und die Operationsdauer vergrößert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument so weiterzuentwickeln, daß eine effektive Ultraschalleinwirkung auf den vom Kryoapplikator abgekühlten Gewebebereich gewährleistet wird.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument, wie es im Patentanspruch 1 angegeben ist.

In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen chirurgischen Ultraschall-Kryoinstrumentes angegeben.

Das erfindungsgemäße chirurgische Ultraschall-Kryoinstrument dient zur kombinierten Einwirkung von tiefer Temperatur und Ultraschall auf den gewählten Gewebeabschnitt, was eine relativ geringe Traumabildung bei Durchführung der Prozedur, die Erzielung einer starken Heilwirkung sowie eine einfache Geräteausstattung gewährleistet.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Instrument entsprechen die Außenabmessungen des Ultraschallstrahlers stets der Größe der Kryoapplikationszone, die die Abmessungen des Arbeitsteils des Kryoapplikators in der Regel um höchstens 2 cm je Seite überschreitet. Deshalb ist im wesentlichen die ganze zu zerstörende Zone der kombinierten Kryogen- und Ultraschalleinwirkung ausgesetzt.

In diesem Fall ist der Effekt der Ultraschall-Kryoeinwirkung auf die pathologischen Gewebestrukturen höher als bei herkömmlichen Ultraschall-Kryoinstrumenten, was sich erstens in einer Erhöhung des Destruktionsgrades bis auf eine Größe, die ein Zurückbleiben normaler Zellenelemente in der Zone der Ultraschall-Kryonekrose vollkommen ausschließt (bei bekannten Ultraschall-Kryoinstrumenten läßt sich ein solcher Destruktionsgrad nicht erreichen), und sich zweitens in einer schnelleren Regeneration der Gewebe in der Nekrosezone äußert, was außerdem eine Verkürzung der Behandlungsdauer mit sich bringt.

Die restlose Zellenzerstörung in der Bestrahlungszone wird durch den Austritt der lysosomen und proteolytischen Fermente aus den zerstörten Zellen unterstützt, die ihrerseits die nach der kombinierten Einwirkung zurückgebliebenen Zellen zerstören.

Ein mittelbares Zeugnis für die Erhöhung der Effektivität der Einwirkung auf das Gewebe durch das Zusammenwirken der Tiefkühlung und der Ultraschallbestrahlung ist die Tatsache, daß in der ersten Periode nach der

Ultraschall-Kryoeinwirkung in der dieser Einwirkung ausgesetzten Zone mehr Makrophage entstehen, die das Gewebe durchdringen, als es in derselben Periode nach der Kryoeinwirkung der Fall ist, was bekanntlich von einer hohen Geschwindigkeit und Qualität der anschließenden Regeneration zeugt.

In einigen Fällen, beispielsweise beim Einsatz des Instruments in der Dermatologie, ist es empfehlenswert, daß der Ultraschallstrahler eine ebene Stirnfläche aufweist, die als Oberfläche für akustischen Kontakt dient. Dabei kann die der genannten Oberfläche für akustischen Kontakt gegenüberliegende Innenfläche des Ultraschallstrahlers ebenfalls eben ausgeführt sein. Bei einer solchen Ausführung des erfindungsgemäßen Instruments läßt sich mit Hilfe eines Applikators mit einem mit der Wellenlänge der Ultraschallwelle im Gewebe vergleichbaren Durchmesser die Kryodestruktion eines Oberflächenabschnitts des Gewebes mit einem Durchmesser bis zu 40 mm bei Ultraschalleinwirkung auf die ganze zu zerstörende Zone erzielen.

Ist es aus medizinischen Erwägungen erforderlich, den Außendurchmesser des Strahlers zu vermindern und die Ultraschall-Kryoapplikation in einer Zone zu sichern, die größer als die Fläche des unmittelbaren akustischen Kontakts ist, so wird die der Stirnfläche des akustischen Kontakts gegenüberliegende Oberfläche des Ultraschallstrahlers krummlinig ausgeführt, wobei der Ultraschallgeber eine von der Instrumentenachse zu den Randteilen zunehmende Dicke aufweist, was sowohl durch eine ebene als auch durch eine krummlinige Form der Stirnfläche für akustischen Kontakt erreicht werden kann.

Für mehrere Operationen, insbesondere für gynäkologische Operationen am Ektozervix, ist es zweckmäßig, den Ultraschallstrahler so auszuführen, daß dessen Form die geometrische Form des Organs möglichst genau wiederholt, wozu die Stirnfläche für akustischen Kontakt des Ultraschallstrahlers krummlinig auszuführen ist.

Die maximale Erweiterung der Abstrahlcharakteristik des Ultraschallbündels und folglich der geringste Durchmesser des Ultraschallstrahlers für eine vorgegebene Größe der Bestrahlungszone lassen sich erreichen, wenn die nach außen erhabene Oberfläche für akustischen Kontakt des Ultraschallgebers und dessen dieser Oberfläche gegenüberliegende Innenfläche kugelförmig mit Halbmessern R bzw. r ausgeführt sind, die nach den Formeln

R = D : 2 sin großes Phi[tief]0;

r = R[1 - cos großes Phi[tief]0 + sin großes Phi[tief]0 mal ctg (großes Phi[tief]0 + 90°)] - t[tief]0

berechnet werden, wobei

großes Phi[tief]0 = 90° - kleines Alpha - arc sin 0,56 V[tief]0 : V

und

kleines Alpha = arc sin 0,52 kleines Lambda : D.

Hierin bedeuten:

D den Durchmesser der Oberfläche für akustischen Kontakt des Ultraschallstrahlers,

t[tief]0 die minimale Dicke des Ultraschallstrahlers zwischen der Oberfläche für akustischen Kontakt und einer dieser gegenüberliegenden Innenfläche,

kleines Lambda die Wellenlänge der Ultraschallwelle im bestrahlten Medium,

V[tief]0 die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle im bestrahlten Medium, und

V die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle im Ultraschallstrahler.

Für eine gleichmäßige Ultraschallbestrahlung der gesamten Applikationszone, insbesondere, wenn deren Größe die Abmessungen des Ultraschallstrahlers überschreitet, ist es zweckmäßig, den Generator für die elektrischen Schwingungen im Ultraschallfrequenzbereich als eine Reihenschaltung aus einem Generator für Sinusschwingungen sowie einem Frequenz- und einem Amplitudenmodulator auszuführen, wobei diese beiden Modulatoren von einem Steuergenerator gesteuert werden.

Dank der dadurch erzielten periodischen Änderung der Frequenz und der Amplitude der Ultraschallschwingungen treten während des Instrumentenbetriebs unterschiedliche Abschnitte des Ultraschallstrahlers in Resonanz. Dementsprechend werden auch die Konfigurationen des Bündelungsdiagramms und die Stärke der Bestrahlung verschiedener Abschnitte der zu zerstörenden Zone geändert, wobei die mittlere Bestrahlungsstärke konstant gehalten wird.

Für eine Zerstörung von besonders langgestreckten Gewebeabschnitten kann das Instrument mit einem zusätzlichen Ultraschallgeber versehen werden, der am Stirnende des Arbeitsteils des Kryoapplikators angeordnet und vom Haupt-Ultraschallstrahler wärmeisoliert ist.

Für eine Zerstörung von Gewebe innerhalb von rohrförmigen Organen und schmalen Höhlen, in die sich der kälteaktive Teil des Kryoapplikators des Instruments nicht vollständig einführen läßt, ist es zweckmäßig, den Kryoapplikator in dem zentralen Loch des Ultraschallstrahlers in Längsrichtung verschiebbar anzuordnen, wodurch die Einführung lediglich des kälteaktiven Teils des Kryoapplikators in die Höhle ermöglicht wird, während das eingefrorene Gewebe als Ultraschallwellenleiter benutzt wird.

Für die Durchführung von chirurgischen Ultraschall-Kryooperationen an Hohlorganen, beispielsweise am

Kehlkopf, an der Speiseröhre, sowie bei urologischen Operationen ist es empfehlenswert, den Ultraschallstrahler in Form eines Zylinders mit einer Mantelfläche für akustischen Kontakt auszuführen. Es ist ratsam, das zentrale Loch des Ultraschallgebers in diesem Fall ebenfalls zylindrisch auszuführen. Ist es erforderlich, die Länge des Ultraschallstrahlers zu vermindern, können die Oberfläche für akustischen Kontakt und die ihr gegenüberliegende Innenfläche des Ultraschallstrahlers ballig ausgebildet werden. Bei einer solchen Form des Ultraschallstrahlers wird die Einführung des Instruments in den Hohlraum erleichtert. Für eine vorgegebene Länge des zu bestrahlenden Abschnitts ist die Länge des Ultraschallstrahlers minimal, wenn die Dicke der Seitenwand des Ultraschallstrahlers in Längsrichtung vom Mittenteil zu den Stirnseiten des Ultraschallstrahlers zunimmt. Es ist ferner zweckmäßig, die oben genannten Oberflächen kugelförmig auszuführen.

Für die Durchführung von Operationen an Hohlorganen mit Zerstörung der in der Achse des Instrumentes liegenden Gewebe ist es ratsam, das zentrale Loch des Ultraschallstrahlers als Sackloch auszuführen, wobei mindestens der Bodenteil der Wandung dieser Öffnung gleichzeitig als kälteaktiver Teil des Kryoapplikators dienen kann.

Es ist ferner eine Ausführungsvariante des Instruments möglich, bei der als Oberfläche für akustischen Kontakt die ganze Außenfläche des Ultraschallstrahlers dient, die aus einer seitlichen Drehfläche und einer Kugelstirnfläche besteht, die allmählich ineinander übergehen. Dadurch läßt sich die Homogenität des Ultraschallfeldes verbessern und der Einsatzbereich des Instruments erweitern.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht sind; in dieser zeigt

Fig. 1 schematisch ein erfindungsgemäß ausgebildetes chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument in Gesamtansicht,

Fig. 2 (a und b) schematisch den kälteaktiven Teil eines bisher bekannten chirurgischen Ultraschall-Kryoinstruments,

Fig. 3 den kälteaktiven Teil eines chirurgischen Ultraschall-Kryoinstruments in einer Ausführungsvariante der Erfindung mit einer Stirnfläche als Oberfläche für akustischen Kontakt im Querschnitt,

Fig. 4 schematisch eine Ausführungsvariante für ein erfindungsgemäßes Ultraschall-Kryoinstrument mit einer kugelförmigen Ausbildung einer Stirnfläche für akustischen Kontakt und der dieser gegenüberliegenden Innenfläche des Ultraschallgebers,

Fig. 5 den kälteaktiven Teil einer Modifikation für ein erfindungsgemäß ausgebildetes chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument nach Fig. 4 im Schnitt,

Fig. 6 in vergrößertem Maßstab den Ultraschallstrahler des chirurgischen Ultraschall-Kryoinstruments nach Fig. 5,

Fig. 7 schematisch eine Ausführungsvariante für ein erfindungsgemäßes chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument mit einem Generator für elektrische Ultraschallschwingungen mit periodisch veränderbarer Frequenz und Amplitude,

Fig. 8 schematisch eine Ausführungsvariante für ein erfindungsgemäßes chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument mit einem zusätzlichen Ultraschallstrahler,

Fig. 9 schematisch eine Ausführungsvariante für ein erfindungsgemäßes chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument mit in Längsrichtung verschiebbarem Kryoapplikator,

Fig. 10 schematisch eine Ausführungsvariante für ein erfindungsgemäßes chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument mit einer Oberfläche für akustischen Kontakt,

Fig. 11 den kälteaktiven Teil einer Modifikation des chirurgischen Ultraschall-Kryoinstruments nach Fig. 10,

Fig. 12 schematisch eine Ausführungsvariante für ein erfindungsgemäßes chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument mit einer Oberfläche für akustischen Kontakt, welche die Seiten- und die Stirnfläche des Ultraschallstrahlers einschließt,

Fig. 13 (a bis d) Diagramme für die Form der Ausgangssignale der zum Generator für elektrische Schwingungen mit Ultraschallfrequenz gehörenden Baustufen.

Das in Fig. 1 dargestellte chirurgische Ultraschall-Kryoinstrument besitzt ein Gehäuse 1, in dem ein als axialsymmetrischer Körper ausgeführter Ultraschallstrahler 2 und ein Kryoapplikator 3 angeordnet sind, dessen kälteaktiver Teil 4 im Ultraschallstrahler 2 untergebracht ist.

In Fig. 2 (a und b), wo schematisch der kälteaktive Teil eines bisher bekannten chirurgischen Ultraschall-Kryoinstruments zum Vergleich gezeigt ist, ist der Ultraschallstrahler mit der Ziffer 2' und der Kryoapplikator, in dem dieser Ultraschallstrahler 2' angeordnet ist, mit der Ziffer 3' bezeichnet.

Der Ultraschallstrahler 2 (Fig. 1) ist mit einem Generator 5 für elektrische Schwingungen mit der Ultraschallfrequenz elektrisch gekoppelt und stellt einen aus piezokeramischem Stoff ausgeführten Wandler dar, der elektrische Schwingungen in mechanische umwandelt. Am zweckmäßigsten ist es, den Ultraschallstrahler 2 in Form eines rotationssymmetrischen Körpers auszuführen, er kann jedoch im Prinzip auch eine andere Form aufweisen, was hauptsächlich von der Form des zu bestrahlenden Gewebeabschnittes abhängt.

Die dem zu bestrahlenden Gewebe zugekehrte Oberfläche 6 des Ultraschallstrahlers 2 bildet die Oberfläche für den akustischen Kontakt mit dem zu bestrahlenden Gewebe. Im dargestellten einfachsten Fall ist diese Oberfläche 6 eine ebene Stirnfläche, welche die Behandlung der Oberflächenabschnitte des Gewebes ermöglicht.

Der Kryoapplikator 3 ist in Form eines Stabes ausgeführt und in dem zentralen Loch 7 des Ultraschallstrahlers 2 angeordnet. Im Kryoapplikator 3 ist ein Kanal 8 vorgesehen, der mit einer Kältemittelquelle 9 verbunden ist.

In Fig. 3 ist die Konstruktionszeichnung des Arbeitsteiles eines erfindungsgemäßen chirurgischen Ultraschall-Kryoinstruments dargestellt, bei dem die Oberfläche 6 für den akustischen Kontakt des Ultraschallstrahlers 2, die wiederum eine Stirnfläche davon ist, krummlinig ausgeführt ist.

Die dieser Oberfläche 6 gegenüberliegende Innenfläche 10 des Ultraschallstrahlers 2 ist ebenfalls krummlinig, wobei die Dicke t des Ultraschallstrahlers 2 zwischen den Flächen 6 und 10 eine veränderliche Größe ist und von der Mitte bis zu den Randteilen des Drehkörpers, der den Ultraschallstrahler 2 darstellt, zunimmt. Dadurch wird die Ultraschall-Kryodestruktion der Abschnitte gesichert, die sowohl unmittelbar unter dem Ultraschallstrahler 2 als auch außerhalb der durch die Oberfläche 6 begrenzten Zone liegen.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Ultraschall-Kryoinstruments gezeigt, bei der die beiden Flächen 6 und 10 Kugelflächen sind. Die Fläche 10 kann in diesem Fall als die Oberfläche der ganzen Wandung bzw. des Bodenteils der Wandung des zentralen Lochs 7, das als Sackloch ausgeführt ist, betrachtet werden. Dieser Bodenteil der Wandung dient gleichzeitig als kälteaktives Teil des Kryoapplikators 3, da er den über den Kanal 8 mit Kältemittel gefüllten Raum begrenzt.

Das in dieser Form hergestellte Instrument eignet sich vor allem für die Durchführung von Operationen an Hohlorganen mit Zerstörung der Gewebe, die in der Achse des Instruments liegen. Die Mitten der Kugeln des Halbdurchmessers r für die Fläche 10 und des Halbdurchmessers R für die Fläche 6 können gegeneinander derart versetzt sein, daß die Dicke t des Ultraschallstrahlers 2 eine veränderliche Größe ist und von der Mitte zu den Randteilen zunimmt, was dieselbe Wirkung hat wie beim Einsatz des in Fig. 3 gezeigten Instruments.

In Fig. 5 ist der kälteaktive Teil eines erfindungsgemäßen Instruments gezeigt, das vorwiegend für die Behandlung der Oberflächenabschnitte von Geweben eingesetzt wird, die schwer zugänglich sind, beispielsweise im Kehlkopf, in der Speiseröhre u. dgl.

An der kugeligen Innenfläche 10 des Ultraschallstrahlers 2 ist eine Innenelektrode angeordnet, die zum Anschluß an den Generator 5 bestimmt ist.

Eine Außenelektrode ist an der Oberfläche 6 für den akustischen Kontakt zum Behandlungsobjekt angeordnet, die ebenfalls eine Kugelfläche ist. Die Dicke t des Ultraschallstrahlers 2 nimmt von der Mitte zu den Randteilen zu.

Zwecks maximaler Erweiterung des Strahlungsdiagramms der Ultraschallstrahlung sind die Halbdurchmesser r und R der kugeligen Flächen 6 und 10 (Fig. 6) nach den Formeln

R = D : 2 sin großes Phi[tief]0 (1)

r = R[1 - cos großes Phi[tief]0 + sin großes Phi[tief]0 mal ctg (großes Phi[tief]0 + 45°)] - t[tief]0 (2)

berechnet. Hierin bedeuten:

D den Durchmesser des Ultraschallstrahlers 2,

großes Phi[tief]0 den Neigungswinkel des Randabschnitts der erhabenen Arbeitsfläche gegenüber der Achse des Ultraschallstrahlers 2,

t[tief]0 die minimale Dicke des Ultraschallstrahlers 2.

Der Winkel großes Phi[tief]0 wird seinerseits je nach den Abmessungen des Ultraschallstrahlers 2 und den Eigenschaften des Geberwerkstoffes gewählt und beträgt

großes Phi[tief]0 = 90° - kleines Alpha - arc sin 0,56 V[tief]0 : V (3)

Hierin bedeuten:

kleines Alpha den Öffnungswinkel des Strahlungsdiagramms,

V[tief]0 die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle im bestrahlten Medium, und

V die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle im Ultraschallgeber 2.

Der Winkel kleines Alpha wird aus der Gleichung

kleines Alpha = arc sin 0,52 kleines Lambda : D (4)

ermittelt, worin kleines Lambda die Wellenlänge der Ultraschallwelle im bestrahlten Medium ist.

Für sämtliche Parameter der Bestrahlungszone beträgt der Öffnungswinkel des Strahlungsdiagramms etwa 180°, was auf das Zusammenwirken der Oberfläche 6, des Randabschnitts der Geberoberfläche, der gegenüber der Mittenachse des Ultraschallstrahlers geneigt ist (der Neigungswinkel hängt von der Konvexität der Oberfläche 6 ab), und der Flanke der Ultraschallwelle im Ultraschallstrahler 2 zurückzuführen ist, dessen Neigung von der Dickenänderung des Ultraschallstrahlers 2 zwischen den Flächen 6 und 10 abhängig ist.

Bei Nichteinhalten des Verhältnisses zwischen den Halbmessern r und R, das in den Formeln (1) und (2) angeführt ist, wachsen die Verluste bei der Umwandlung elektrischer Schwingungen in mechanische.

Weichen die Oberflächen 6 und 10 von der Kugelform ab, fällt die Effektivität des Ultraschallstrahlers 2 wegen der ungleichmäßigen Änderung der Wandlereigenschaften am Durchmesser ab. Es tritt eine Nichtlinearität in der Amplituden-Frequenz-Kennlinie und im Bündelungsdiagramm auf.

Für eine gleichmäßige Ultraschallbestrahlung der Applikationszone, insbesondere bei einem breiten Strahlungsdiagramm für den Ultraschallstrahl, das durch die Form des Ultraschallstrahlers 2 gesichert wird, wird im chirurgischen Ultraschall-Kryoinstrument ein Generator für elektrische Ultraschallschwingungen mit periodisch veränderbarer Amplitude und Frequenz verwendet, was einen Ausgleich der Ultraschallstrahlungsstärke innerhalb der Applikationszone ermöglicht. Dieses Instrument ist in Fig. 7 gezeigt.

Der Generator 5 für elektrische Schwingungen enthält in diesem Fall eine Reihenschaltung aus einem Generator 11 für Sinusschwingungen, einem Frequenzmodulator 12 und einem Modulator 13 für die Ultraschallschwingungsamplitude, deren Funktion beliebige an sich bekannte Baustufen entsprechenden Verwendungszwecks erfüllen können. Die Steuereingänge der Modulatoren 12 und 13 sind mit einem Steuergenerator 14 parallel geschaltet, der ein Dreieckimpulsgenerator ist.

Eine andere Möglichkeit zur Erweiterung der Zone der Ultraschall-Kryoeinwirkung, die einen unmittelbaren Kontakt mit dem zu zerstörenden Gewebeabschnitt voraussetzt, besteht in der Verwendung eines zusätzlichen Ultraschallgebers 15 gemäß der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsvariante für ein Ultraschall-Kryoinstrument.

Im gemeinsamen Gehäuse 1 dieses Instruments sind ein Haupt-Ultraschallstrahler 2 in Form eines flachen ringförmigen Piezoelements mit einer Innenelektrode 17 und einer Außenelektrode 18 und in der Ringöffnung der Kryoapplikator 3 angeordnet, an dessen kälteaktivem Teil 4 auf der Stirnseite ein zusätzlicher Ultraschallstrahler 15 befestigt ist, der ein scheibenförmiges Piezoelement mit einer Außenelektrode 18 und einer Innenelektrode 19 darstellt und vom Haupt-Ultraschallstrahler 2 durch eine Wärmeisolationsdichtung 20 isoliert ist.

Der Kryoapplikator 3 ist über Kanäle 8 mit einer Kältemittelquelle 9 verbunden. Die Elektroden 16 bis 19 sind mittels einer Steckvorrichtung 21 an den Generator 5 für elektrische Schwingungen mit Ultraschallfrequenz angeschlossen.

In der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsvariante der Erfindung können die Zonen des Wärme- und des akustischen Kontakts in einen Abstand zueinander gelegt werden, was unter Umständen für die Bestrahlung von Geweben nötig ist, die Wände von Hohlräumen bilden, in die das ganze Instrument nicht eingeführt werden kann.

Im Ultraschallapplikator 2, der eine konkave sphärische Stirnfläche 6 für den akustischen Kontakt hat, ist ein Durchgangsmittenloch 7 ausgeführt, durch das der kälteaktive Teil 4 des Kryoapplikators 3 hindurchgeht. Ein Ring 22 aus wärmeleitendem Material sichert den erforderlichen Wärmekontakt zwischen dem Kryoapplikator 3 und dem Ultraschallstrahler 2 an der ebenen Innenfläche 10. Der Kryoapplikator 3 ist im Ultraschallstrahler 2 in Längsrichtung verschiebbar angeordnet.

Eine am Gehäuse 1 befestigte Spannzange 23 mit einer Mutter 24 dient zur Sicherung der gegenseitigen Anordnung des Ultraschallstrahlers 2 und des Kryoapplikators 3, was durch die Geometrie des Hohlraums bestimmt wird, in dem sich der zu bestrahlende Gewebeabschnitt befindet.

Für die Bestrahlung der Wände eines rohrförmigen Organs kann die Oberfläche 6 für den akustischen Kontakt in Form der Mantelfläche eines Drehkörpers, z. B. eines Zylinders, ausgeführt werden. Diese Ausführungsvariante der Erfindung ist schematisch in Fig. 10 gezeigt. Die Dichtung 25 schützt die in der Achse des Instruments liegenden Gewebe vor Kryoeinwirkung.

Die krummen Seitenlinien der Oberfläche 6 für den akustischen Kontakt zum Bestrahlungsmedium und der Innenfläche 10 des Ultraschallstrahlers 2 bieten die Möglichkeit, bei gleicher Ausdehnung der Applikationszone die Länge des Ultraschallstrahlers 2 im Vergleich zu der Länge eines Strahlers zu vermindern, bei dem die beiden genannten Oberflächen zylindrisch sind (Fig. 11). Aus dieser Sicht ist eine ballige Form des Ultraschallstrahlers 2 mit kugelförmiger Innen- und Außenfläche und mit einer Wandung von veränderlicher Dicke besonders vorteilhaft, die von der Mitte zu den Stirnseiten hin zunimmt. Hier wirkt derselbe Effekt, der bei der Erläuterung der Ausführungsvariante mit einer Stirnfläche für den akustischen Kontakt (Fig. 5) beschrieben wurde. Außerdem läßt sich das Instrument bei dieser Form in ein rohrförmiges Organ leichter einführen.

Für eine allseitige Bestrahlung der Wände eines Hohlraums kann die Oberfläche 6 für den akustischen Kontakt des Ultraschall-Kryoinstruments sowohl die Seiten- als auch die Stirnfläche des Gebers 2 einschließen, die in diesem Fall allmählich ineinander übergehen, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist.

Die Wirkungsweise des chirurgischen Ultraschall-Kryoinstruments besteht in folgendem. Der Ultraschallstrahler 2 (Fig. 1) und der Kryoapplikator 3 werden mit der Oberfläche des zu zerstörenden Gewebes 26 in Berührung gebracht, wobei der Wärmekontakt durch mechanisches Andrücken des Kryoapplikators 3 an das befeuchtete Gewebe erreicht wird, während der akustische Kontakt eines gegen starke Temperatursprünge beständigen Kontaktmediums wie Silikonöl bedarf. Danach erfolgt die Kryoapplikation der Gewebe durch Zuführung des Kältemittels, als welches in der Regel flüssiger Stickstoff benutzt wird, von der Kältemittelquelle 9 zum kälteaktiven Teil 4 des Kryoapplikators 3. Gleichzeitig mit der Kühlung bzw. unmittelbar danach wird das Gewebe der Ultraschalleinwirkung ausgesetzt.

In Fig. 1 und 2 ist zum einen die Zone der effektiven Kryoeinwirkung und zum anderen die Zone der effektiven Ultraschalleinwirkung gezeigt. Der Überdeckungsbereich ist die Zone des effektiven Zusammenwirkens des Kryo- und des Ultraschallfaktors.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß bei der Einwirkung auf das Gewebe 26 mit dem erfindungsgemäßen chirurgischen Ultraschall-Kryoinstrument die effektiven Zonen der Kryo- und der Ultraschalleinwirkung beinahe vollständig zusammenfallen. Sie decken sich lediglich in einem sehr geringen Raum unmittelbar am Stirnende des Kryoapplikators 3 nicht, was bei einem geringen Durchmesser des letzteren belanglos ist.

Das in Fig. 2 gezeigte Strahlungsdiagramm des Ultraschallstrahls des bekannten chirurgischen Ultraschall-Kryoinstruments entspricht dem Fall, daß der Durchmesser D des kälteaktiven Teils des Ultraschallstrahlers 2 die Wellenlänge kleines Lambda der Ultraschallwelle im bestrahlten Medium wesentlich, beispielsweise um das 10fache, überschreitet (D = 10 kleines Lambda). Für einen noch größeren Wert von D, d. h. bei D > 10 kleines Lambda, kann die Divergenz des Ultraschallstrahles überhaupt vernachlässigt werden, wobei das Zusammenfallen der effektiven Zonen der Kryo- und der Ultraschalleinwirkung noch unvollständiger wird, als es in Fig. 2a gezeigt ist.

Ist der Durchmesser D des Arbeitsteils des Ultraschallstrahlers 2 kleiner bzw. gleich der Wellenlänge kleines Lambda der Welle im bestrahlten Medium, so stellt der Ultraschallstrahler 2 im wesentlichen eine Punktquelle für Ultraschall dar, von der sich eine Kugelwelle (Fig. 2b) ausbreitet. Dabei fällt die Intensität J an der Wellenfront offensichtlich in Übereinstimmung mit der Gesetzmäßigkeit J = J[tief]0S[tief]0/S ab, worin J[tief]0 die vorgegebene Stärke der Ultraschallstrahlung, S[tief]0 = 2 kleines Pi r[hoch]2 die Fläche der Hemisphäre des Ultraschallgebers mit einem Halbmesser r und S = 2 kleines Pi R[hoch]2 die Hälfte der Fläche der Kugel sind, die von der Wellenfront gebildet wird.

Die durchgeführten Untersuchungen ergaben, daß für die maximale Wellenlänge kleines Lambda = 0,17 cm im Gewebe der Abfall der Strahlungsintensität bis auf einen Wert, bei dem die Strahlung unwirksam wird, bei einem Abstand von R = 0,38 cm erfolgt, was praktisch ein Ausbleiben des Ultraschall-Kryoeffekts bedeutet.

In allen anderen Fällen, d. h. bei kleines Lambda < D < 10 kleines Lambda, entspricht das Bündelungsdiagramm des Ultraschallstrahls einem Zwischenfall und fällt mit der Kryoapplikationszone (im erforderlichen Intensitätsbereich) nicht zusammen.

Der Vergleich der effektiven Zonen der Kryogen- und der Ultraschalleinwirkung auf das zu zerstörende Gewebe beim Einsatz des bisher bekannten und des erfindungsgemäßen Ultraschall-Kryoinstruments zeigt somit deutlich, daß die Effektivität der kombinierten Einwirkung der Kühlung und des Ultraschalls beim erfindungsgemäßen Instrument wesentlich höher ist, was auf die maximale Überlagerung dieser Zonen zurückzuführen ist.

Es ist zu bemerken, daß in den Ausführungsvarianten des Ultraschall-Kryoinstruments nach Fig. 4, 7, 8 und 12 die "tote" Zone, in welcher die Zonen der Kryogen- und der Ultraschalleinwirkung nicht zusammenfallen und die für die Ultraschallgeber mit der Durchgangsmittenöffnung kennzeichnend ist, überhaupt nicht vorhanden ist.

Wie es in Fig. 7 für die darin dargestellte Ausführungsvariante des chirurgischen Ultraschall-Kryoinstrumentes gezeigt ist, ist die Zone der effektiven Ultraschall-Kryoeinwirkung wesentlich größer und umfaßt auch die Abschnitte, die nicht mit dem Ultraschallstrahler 2 in Berührung stehen.

An den Frequenzmodulator 12 wird vom Ausgang des Generators 11 ein sinusförmiges Ausgangssignal (Fig. 13a) gelegt. Die Frequenzmodulation der Ultraschallspannung wird durch die Dreieckspannung durchgeführt, die vom Steuergenerator 14 (Fig. 13b) erzeugt und an den Steuereingang des Frequenzmodulators 12 gelegt wird, so daß an dessen Ausgang ein frequenzmoduliertes Signal (Fig. 13c) erscheint, das dem Amplitudenmodulator 13 zugeführt wird.

Die Amplitudenregelung erfolgt ebenfalls durch die Dreieckspannung (Fig. 13b), die vom Steuergenerator 14 an den Steuereingang des Modulators 13 derart angelegt wird, daß die Schwingungsamplitude bei Zunahme der Frequenz auch zunimmt, um die Frequenzabhängigkeit der Ultraschalldämpfung auszugleichen. Somit erscheint am Ausgang des Modulators 13 ein amplituden-frequenzmoduliertes Signal (Fig. 13d), das am Ultraschallstrahler 2 ankommt.

Je nach der Änderung von Signalamplitude und -frequenz treten unterschiedliche Abschnitte des Ultraschallstrahlers 2 zu unterschiedlichen Zeitpunkten in Resonanz bei jeder Frequenz, was eine Änderung des Bündelungsdiagramms vom "gestreckten" an der bestrahlten Oberfläche bei der unteren Betriebsfrequenz bis aufs "zusammengedrängte" in dieser Richtung und gestreckte entlang der Achse des Ultraschallstrahlers 2 bei der oberen Betriebsfrequenz hervorruft. Somit wird das gesamte vom Kryoapplikator 3 gekühlte Gewebe einer gleichmäßigen (zeitbezogen mittleren) Ultraschalleinwirkung ausgesetzt.

Bei der Ausführungsvariante des Instruments nach Fig. 8 werden die beiden Ultraschallstrahler 2 und 15 mit dem zu zerstörenden Gewebe in Berührung gebracht.

Das Kältemittel wird über die Kanäle 8 dem Kryodestruktor 3 zugeführt und das Gewebe wird in einer Zone gekühlt, die durch den Halbmesser begrenzt ist, der um 2 cm größer ist als der Halbmesser des Arbeitsteils 4 des Kryoapplikators 3. Dabei erfolgt die Ultraschalleinwirkung im Bereich des Halbmessers des kälteaktiven Teils 4 mittels des Ultraschallstrahlers 15, dessen Durchmesser dem Durchmesser dieses Teils gleich ist, und außerhalb des Bereichs des genannten Halbmessers mittels des Ultraschallstrahlers 2, der vom Ultraschallstrahler 15 zur Verhinderung der Kryoapplikation der Gewebe vom Ultraschallstrahler 2 wärmeisoliert ist.

Dank einer solchen Bauweise des Instruments kann der kälteaktive Teil 4 des Kryoapplikators 3 eine beliebige vorgegebene Größe haben. Dabei decken sich die Zonen der effektiven Kryogen- und Ultraschalleinwirkung vollständig.

Die Wirkungsweise des in Fig. 9 gezeigten Instruments kann am Beispiel der Ultraschall-Kryodestruktion von pathologischen Strukturen des Gebärmutterhalses erläutert werden.

Vor der Zuführung des Kältemittels von der Kältemittelquelle 9 und der Einschaltung des Generators 5 wird der kälteaktive Teil 4 des Kryoappliktors 3 über die Stirnfläche 6 des Ultraschallstrahlers 2 um eine Strecke vorgeschoben, die von der Größe und Lage des pathologischen Abschnitts abhängig ist, wonach der Kryoapplikator 3 durch die Spannzange 23 gesichert wird. Die Arbeitsfläche 4 des Kryoapplikators 3 und die Oberfläche 6 des Ultraschallstrahlers 2 werden mit dem Gebärmutterhals 27 in Berührung gebracht, wozu der kälteaktive Teil 4 des Kryoapplikators 3 in den Cervixkanal 28 eingeführt wird. Die erforderliche Güte des Wärme- und des akustischen Kontakts wird mit Hilfe von Silikonöl oder einer ähnlichen Flüssigkeit gesichert.

Danach wird die Kryodestruktion der Gewebe in der Pathologiezone 29 durch Zuführen des Kältemittels von der Kältemittelquelle 9 in den kälteaktiven Teil 4 des Kryoapplikators 3 vorgenommen. Unter dem Einfluß des Wärmewiderstandes der Gewebe erhält die Zone der Kryodestruktion die Form, die in Fig. 9 gezeigt ist und der Pathologiezone 29 entspricht.

Gleichzeitig mit der Kryodestruktion wird der Gebärmutterhals 27 mit Ultraschall bestrahlt. Der Körper der Gebärmutter 27 in der Pathologiezone 29 stellt infolge der durch die Kühlung verursachten Erhärtung einen Wellenleiter für die Ultraschallschwingungen dar, in dem der Ultraschall mehrmals reflektiert wird, wodurch das Ultraschallfeld der erforderlichen Stärke in der gesamten Zone der Kryoapplikation erzeugt wird.

Die Wirkungsweise des in Fig. 10, 11 und 12 gezeigten Instruments ist der des in Fig. 1 gezeigten Instruments ähnlich mit dem Unterschied, daß die Oberfläche 6 für den akustischen Kontakt bei den in Fig. 10 und 11 gezeigten Instrumenten die Mantelfläche eines Drehkörpers ist, während bei dem Instrument nach Fig. 12 die

Oberfläche 6 die Mantel- und die Stirnfläche einschließt, wodurch diese Modifikationen für Operationen an rohrförmigen Organen besonders gut geeignet sind.

Dabei kann das Instrument nach Fig. 11 eine Länge haben, die kleiner ist als die Länge der Applikationszone, da die Breite des Bündelungsdiagramms des Ultraschallstrahls größer ist, was vorstehend schon erläutert wurde.

Die Effektivität der Ultraschall-Kryoeinwirkung auf pathologische Gewebestrukturen wird nachstehend an einigen Beispielen für die Behandlung von Tieren erläutert.

Für die Versuche wurden vier Gruppen von weißen Ratten genommen. In der ersten Versuchsgruppe wurde nach dem bekannten Verfahren eine Mittenlaparotomie vorgenommen, wonach die Milz herausgenommen und mit anschließendem Zunähen der Operationswunde unter keimfreien Bedingungen wiederum in die Bauchhöhle eingebracht wurde.

In der zweiten Versuchsgruppe wurde außer der Laparotomie und Herausnahme der Milz eine Bestrahlung der Milz mit einer Unterschwellendosis von Ultraschallschwingungen im Impulsbetrieb im Verlaufe einer Minute bei einer Energiedichte von 2 W/cm[hoch]2 unter keimfreien Bedingungen vorgenommen, wonach die Milz anschließend in die Bauchhöhle gebracht und die Operationswunde zugenäht wurde.

Die Bestrahlung wurde mit Hilfe eines industriell hergestellten Ultraschall-Therapiegeräts mit einer Schwingungsfrequenz von 2640 kHz, einer Impulsdauer von 10 ms und einer Impulsfolgefrequenz von 50 Hz durchgeführt.

In der dritten Versuchsgruppe wurde die Milz nach der Laparotomie unter keimfreien Bedingungen im Laufe von 1 min bei einer Temperatur von - 150°C mit Hilfe der Einrichtung zum örtlichen Einfrieren biologischer Gewebe nach dem UdSSR-Urheberschein 3 42 387, die eine Sonde mit einem Durchmesser von 4 mm hat, eingefroren. Als Kältemittel wurde flüssiger Stickstoff verwendet. Danach wurde die Milz in die Bauchhöhle zurückgebracht und die Operationswunde zugenäht.

In der vierten (Haupt)-Versuchsgruppe wurde die nach der Laparotomie herausgenommen Milz im Laufe von 1 min an einem gewählten Abschnitt dem Einfrieren bei einer Temperatur von - 150°C und der Bestrahlung mit einer Unterschwellendosis von Ultraschallschwingungen im Impulsbetrieb bei einer Energiedichte von 2 W/cm[hoch]2 ausgesetzt, wozu ein erfindungsgemäß ausgebildetes Ultraschall-Kryoinstrument eingesetzt wurde.

Nach der Behandlung wurde die Milz in die Bauchhöhle zurückgebracht und die Operationswunde zugenäht.

In 3, 7 und 10 Tagen nach dem Versuchsbeginn wurde eine gleiche Zahl von Tieren aus jeder Gruppe getötet, seziert und die dabei gewonnenen Milzpräparate wurden morphologischen und histochemischen Untersuchungen unterworfen.

Die Untersuchungen haben ergeben, daß die Bestrahlung mit Unterschwellendosen von Ultraschall auf das Gewebegefüge so gut wie keinen Einfluß ausübt und daß die einfache Kühlung lediglich eine teilweise Beschädigung der Zellen und Elemente des Bindegewebes hervorrufen kann.

Bei der kombinierten Einwirkung von tiefer Temperatur und Ultraschall in Unterschwellendosen fehlen in der Nekrosezone normale Zellenelemente.

Die Effektivität der Ultraschall-Kryoeinwirkung auf pathologische Gewebestrukturen bestätigte sich durch die Ergebnisse der Krankenbehandlung. 1978 bis 1979 haben 280 Patienten der Abteilung für Kopf- und Halsgeschwülste des wissenschaftlichen Onkologischen Zentrums, an der Akademie der medizinischen Wissenschaften der UdSSR sowie an der Gebär- und gynäkologischen -klinik am Medizinischen Institut zu Odessa eine Behandlung mit Ultraschall-Kryoeinwirkung mit Hilfe des erfindungsgemäßen Instruments erhalten.

Als Kältemittel wurde flüssiger Stickstoff (- 196°C) benutzt. Die Frequenz der Ultraschallschwingungen betrug 880 kHz, die Stärke 0,2 W/cm[hoch]2 und die Einwirkzeit 1 bis 5 min in ununterbrochenem Betrieb.

Die durchgeführten klinischen Untersuchungen haben ergeben, daß durch die kombinierte Einwirkung von Ultraschall und tiefer Temperatur eine Vergrößerung des Inhalts des Nekrosegewebes, eine Verkürzung der Reparationsdauer um das 2- bis 3fache und eine Beschleunigung des Heilungsverlaufs um das 1,5- bis 2fache möglich ist.

Claims (10)

1. Chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument, mit

- einem Generator für elektrische Schwingungen im Ultraschall-Frequenzbereich,

- einem Kryoapplikator, dessen kälteaktives Teil einen Kanal zur Verbindung mit einer Kältemittelquelle aufweist, und

- einem Ultraschallstrahler in Form eines rotationssymmetrischen Körpers, der mit dem kälteaktiven Teil des Kryoapplikators in einem Gehäuse angeordnet und mit dem Generator für elektrische Schwingungen verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

- längs der Symmetrieachse des Ultraschallstrahlers ein längliches Loch (7) angeordnet ist, in dem der kälteaktive Teil (4) des Kryoapplikators (3) angeordnet ist,

- die mit dem Gewebe in Berührung stehende Fläche des kälteaktiven Teils des Kryoapplikators mit der mit dem Gewebe in akustischem Kontakt stehenden Stirnwand des Ultraschallstrahlers eine gemeinsame Fläche bildet.

2. Chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Loch (7) des Ultraschallstrahlers (2) als ein Sackloch ausgeführt ist, von dem mindestens der Bodenteil der Wandung gleichzeitig als kälteaktives Teil (4) des Kryoapplikators (3) dient.

3. Chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnfläche (6) der Wand des Ultraschallstrahlers (2) und die ihr gegenüberliegende Innenfläche (10) gekrümmt ausgeführt sind, wobei die Dicke der Stirnwand des Ultraschallstrahlers (2) von der Mitte zum Rand hin zunimmt.

4. Chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (6) der Wand des Ultraschallstrahlers (2) nach außen erhaben ist, wobei diese und die ihr gegenüberliegende Innenfläche (10) sphärisch mit einem Halbmesser R bzw. r sind, die nach den Formeln

R = D : 2 sin großes Phi[tief]0

r = R[1 - cos großes Phi[tief]0 + sin großes Phi[tief]0 mal ctg (großes Phi[tief]0 + 90°)] - t[tief]0

berechnet werden, wobei

großes Phi[tief]0 = 90° - kleines Alpha - arc sin 0,56 V[tief]0 : V

und

kleines Alpha = arc sin 0,52 kleines Lambda : D,

worin:

D der Durchmesser der Stirnfläche (6) der Wand des Ultraschallstrahlers (2),

t[tief]0 die minimale Dicke der Stirnwand des Ultraschallstrahlers (2) zwischen dieser Stirnfläche und der ihr gegenüberliegenden Innenfläche (10) des Ultraschallstrahlers (2),

kleines Lambda die Wellenlänge des Ultraschalls im zu bestrahlenden Medium,

V[tief]0 die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Ultraschalls im zu bestrahlenden Medium und

V die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Ultraschalls im Ultraschallstrahler (2) bedeuten.

5. Chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als kälteaktives Teil des Kryoapplikators die Stirnwand eines zusätzlichen Ultraschallstrahlers dient, welcher vom ersten wärmeisoliert ist, wobei die mit dem Gewebe in Berührung stehende Fläche durch die Stirnflächen des ersten und des zusätzlichen Ultraschallstrahlers gebildet werden.

6. Chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kälteaktive Teil des Kryoapplikators (3) im zentralen Loch (7) des Ultraschallstrahlers (2) in Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist.

7. Chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallstrahler (2) mit einer Seitenfläche (6) in akustischem Kontakt mit dem zu bestrahlenden Gewebe steht.

8. Chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenfläche (6) und die ihr gegenüberliegende Innenfläche (10) des Ultraschallstrahlers (2) gekrümmt ausgeführt sind, wobei die Dicke der Wand des Ultraschallstrahlers (2) in Längsrichtung von der Mitte bis zu den Stirnenden des Ultraschallstrahlers (2) zunimmt.

9. Chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenfläche (6) des Ultraschallstrahlers (2) nach außen erhaben ist, wobei diese Oberfläche und die ihr gegenüberliegende Innenfläche (10) der Kugelflächen sind.

10. Chirurgisches Ultraschall-Kryoinstrument nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenfläche des Ultraschallstrahlers (6) allmählich in die Stirnfläche übergeht und mit der letzteren eine gemeinsame Oberfläche (6) für einen akustischen Kontakt mit dem zu bestrahlenden Gewebe bildet.