JPH05237130A - 音響圧力インパルス発生器 - Google Patents
音響圧力インパルス発生器Info
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- JPH05237130A JPH05237130A JP4166844A JP16684492A JPH05237130A JP H05237130 A JPH05237130 A JP H05237130A JP 4166844 A JP4166844 A JP 4166844A JP 16684492 A JP16684492 A JP 16684492A JP H05237130 A JPH05237130 A JP H05237130A
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
- G10K9/12—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/02—Mechanical acoustic impedances; Impedance matching, e.g. by horns; Acoustic resonators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧力インパルス源を十分に冷却し伝搬媒体を
脱気しまた特性のほぼ一致する連続圧力インパルスを発
生できるようにする。 【構成】 圧力インパルス発生器が、液状の音響伝搬媒
体中で圧力インパルスを発生させるために衝撃的に駆動
される膜１１を有する圧力インパルス源２を備え、膜１
１が音響伝搬媒体を収容する室を画成し、また膜１１と
向かい合い室を二つの部分容積に分割する壁１４を備
え、その際室内に収容された音響伝搬媒体の循環のため
に一方の部分容積へ開口する入口１７及び他方の部分容
積から導出された出口１８が設けられ、これらの部分容
積は絞り装置１６により結合され、壁１４と膜１７との
間に存在する部分容積中に収容された音響伝搬媒体が初
期位置への膜１１の戻りをもたらす静圧力を受けるよう
に、絞り装置１６の絞り作用が選択される。
脱気しまた特性のほぼ一致する連続圧力インパルスを発
生できるようにする。 【構成】 圧力インパルス発生器が、液状の音響伝搬媒
体中で圧力インパルスを発生させるために衝撃的に駆動
される膜１１を有する圧力インパルス源２を備え、膜１
１が音響伝搬媒体を収容する室を画成し、また膜１１と
向かい合い室を二つの部分容積に分割する壁１４を備
え、その際室内に収容された音響伝搬媒体の循環のため
に一方の部分容積へ開口する入口１７及び他方の部分容
積から導出された出口１８が設けられ、これらの部分容
積は絞り装置１６により結合され、壁１４と膜１７との
間に存在する部分容積中に収容された音響伝搬媒体が初
期位置への膜１１の戻りをもたらす静圧力を受けるよう
に、絞り装置１６の絞り作用が選択される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、音響圧力インパルス
の発生のために液状の音響伝搬媒体中で働き衝撃的に駆
動される膜を有する圧力インパルス源を備えた音響圧力
インパルス発生器に関する。
の発生のために液状の音響伝搬媒体中で働き衝撃的に駆
動される膜を有する圧力インパルス源を備えた音響圧力
インパルス発生器に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の圧力インパルス発生器は種々の
目的のために、例えば医学において患者の体内に存在す
る結石を非侵襲的に破壊するか、又は病理学的組織変化
を同様に非侵襲的に処置するために用いることができ
る。第１の場合には正の圧力インパルス（正圧）が用い
られ、第２の場合には望ましくは負の圧力インパルス
（負圧）が用いられる。更にこの種の圧力インパルス発
生器は例えば材料検査で材料試料に圧力インパルスを供
給するために用いることができる。圧力インパルス発生
器は常に適当な方法でそれぞれ音響処理しようとする対
象物と音響的に結合され、それにより音響伝搬媒体中に
発生させられた圧力インパルスを対象物中へ導入するこ
とができる。その際対象物の音響処理しようとする領域
が圧力インパルスの伝搬経路中に存在するように、圧力
インパルス発生器と音響処理しようとする対象物とを相
対的に整列させなければならない。圧力インパルス発生
器が集束された圧力インパルスを放出する場合には、対
象物の音響処理しようとする領域が圧力インパルスの焦
点域中に存在することを保証しなければならない。
目的のために、例えば医学において患者の体内に存在す
る結石を非侵襲的に破壊するか、又は病理学的組織変化
を同様に非侵襲的に処置するために用いることができ
る。第１の場合には正の圧力インパルス（正圧）が用い
られ、第２の場合には望ましくは負の圧力インパルス
（負圧）が用いられる。更にこの種の圧力インパルス発
生器は例えば材料検査で材料試料に圧力インパルスを供
給するために用いることができる。圧力インパルス発生
器は常に適当な方法でそれぞれ音響処理しようとする対
象物と音響的に結合され、それにより音響伝搬媒体中に
発生させられた圧力インパルスを対象物中へ導入するこ
とができる。その際対象物の音響処理しようとする領域
が圧力インパルスの伝搬経路中に存在するように、圧力
インパルス発生器と音響処理しようとする対象物とを相
対的に整列させなければならない。圧力インパルス発生
器が集束された圧力インパルスを放出する場合には、対
象物の音響処理しようとする領域が圧力インパルスの焦
点域中に存在することを保証しなければならない。
【０００３】前記の種類の圧力インパルス発生器はアメ
リカ合衆国特許第4674505 号明細書に記載されている。
これは正の圧力インパルスを発生させる電磁式衝撃波発
生器である。この発生器の作用は、電気コイル装置が高
電圧インパルスの供給の際に極めて速やかに磁界を形成
し、この磁界がコイル装置に向かい合う導電性膜中に電
流を誘導し、この電流がコイル装置を通って流れる電流
と逆向きであり、従ってコイル装置に従属する磁界と逆
向きの磁界を発生させるということに基づいている。そ
の際生じる反発力により膜は衝撃的にコイル装置から突
き放される。その際圧力インパルスは音響伝搬媒体中へ
導入され、その伝搬経路上で次第に衝撃波へ成長する。
リカ合衆国特許第4674505 号明細書に記載されている。
これは正の圧力インパルスを発生させる電磁式衝撃波発
生器である。この発生器の作用は、電気コイル装置が高
電圧インパルスの供給の際に極めて速やかに磁界を形成
し、この磁界がコイル装置に向かい合う導電性膜中に電
流を誘導し、この電流がコイル装置を通って流れる電流
と逆向きであり、従ってコイル装置に従属する磁界と逆
向きの磁界を発生させるということに基づいている。そ
の際生じる反発力により膜は衝撃的にコイル装置から突
き放される。その際圧力インパルスは音響伝搬媒体中へ
導入され、その伝搬経路上で次第に衝撃波へ成長する。
【０００４】前記の種類の圧力インパルス発生器では、
圧力インパルスの発生後に膜をその初期位置へ戻さなけ
ればならないという問題が生じる。なぜならそのときに
だけ圧力インパルスの発生前に膜がそれぞれ所定の初期
位置を取ることが保証されるからである。このことは連
続的に発生させられる衝撃波がその音響特性値に関して
十分に正確に一致するための前提である。欧州特許出願
公開第0188750 号公報記載の圧力インパルス発生器で
は、初期位置への膜の戻りは膜の音響伝搬媒体と反対側
の面が負圧を受けることにより遂行される。この方法で
は確かに初期位置への膜の確実な戻りが保証されるが、
しかし著しい構造上の費用を必要としかつ負圧源を準備
しなければならない。
圧力インパルスの発生後に膜をその初期位置へ戻さなけ
ればならないという問題が生じる。なぜならそのときに
だけ圧力インパルスの発生前に膜がそれぞれ所定の初期
位置を取ることが保証されるからである。このことは連
続的に発生させられる衝撃波がその音響特性値に関して
十分に正確に一致するための前提である。欧州特許出願
公開第0188750 号公報記載の圧力インパルス発生器で
は、初期位置への膜の戻りは膜の音響伝搬媒体と反対側
の面が負圧を受けることにより遂行される。この方法で
は確かに初期位置への膜の確実な戻りが保証されるが、
しかし著しい構造上の費用を必要としかつ負圧源を準備
しなければならない。
【０００５】更にドイツ連邦共和国特許出願公開第3443
290 号公報から前記の種類の圧力インパルス発生器が知
られており、その膜は静圧を受ける音響伝搬媒体により
初期位置へ戻される。このことは圧力インパルス発生器
の運転中に、膜に隣接する音響伝搬媒体を脱気装置を経
て及び／又は欧州特許出願公開第0265741 号公報に記載
された方法で回路中で冷却器を経て導くことができない
という欠点をもたらす。脱気は、圧力インパルスの伝搬
を損なう気泡の形成を防止するために、音響伝搬媒体中
に溶けた気体を除去するのに役立つ。冷却は、圧力イン
パルス源が高い運転温度のゆえに特に大きい機械的応力
を受ける膜の破損のゆえに早期に故障するのを防止する
ために、圧力源の運転の際に生じる損失熱の放散に役立
つ。
290 号公報から前記の種類の圧力インパルス発生器が知
られており、その膜は静圧を受ける音響伝搬媒体により
初期位置へ戻される。このことは圧力インパルス発生器
の運転中に、膜に隣接する音響伝搬媒体を脱気装置を経
て及び／又は欧州特許出願公開第0265741 号公報に記載
された方法で回路中で冷却器を経て導くことができない
という欠点をもたらす。脱気は、圧力インパルスの伝搬
を損なう気泡の形成を防止するために、音響伝搬媒体中
に溶けた気体を除去するのに役立つ。冷却は、圧力イン
パルス源が高い運転温度のゆえに特に大きい機械的応力
を受ける膜の破損のゆえに早期に故障するのを防止する
ために、圧力源の運転の際に生じる損失熱の放散に役立
つ。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、一
方では経済的なかつ構造的に簡単な方法で圧力インパル
ス源の十分な冷却又は音響伝搬媒体の脱気のための前提
条件を満たし、また他方では音響特性値に関してほぼ一
致する圧力インパルスの発生を保証するように、前記の
種類の圧力インパルス発生器を改良することにある。
方では経済的なかつ構造的に簡単な方法で圧力インパル
ス源の十分な冷却又は音響伝搬媒体の脱気のための前提
条件を満たし、また他方では音響特性値に関してほぼ一
致する圧力インパルスの発生を保証するように、前記の
種類の圧力インパルス発生器を改良することにある。
【０００７】この課題はこの発明に基づき、液状の音響
伝搬媒体中で音響圧力インパルスを発生させるために衝
撃的に駆動される膜を有する圧力インパルス源を備え、
この膜が音響伝搬媒体を収容する室を画成し、また膜と
向かい合い室を二つの部分容積に分割する壁を備え、そ
の際室内に収容された音響伝搬媒体の循環のために、一
方の部分容積へ開口する音響伝搬媒体の入口及び他方の
部分容積から導出された音響伝搬媒体の出口が設けら
れ、これらの部分容積は音響伝搬媒体が貫流する絞り装
置により結合され、壁と膜との間に存在する部分容積中
に収容された音響伝搬媒体が初期位置への膜の戻りをも
たらす大気圧より大きい静圧力を受けるように、絞り装
置の絞り作用が選択されていることを特徴とする圧力イ
ンパルス発生器により解決される。
伝搬媒体中で音響圧力インパルスを発生させるために衝
撃的に駆動される膜を有する圧力インパルス源を備え、
この膜が音響伝搬媒体を収容する室を画成し、また膜と
向かい合い室を二つの部分容積に分割する壁を備え、そ
の際室内に収容された音響伝搬媒体の循環のために、一
方の部分容積へ開口する音響伝搬媒体の入口及び他方の
部分容積から導出された音響伝搬媒体の出口が設けら
れ、これらの部分容積は音響伝搬媒体が貫流する絞り装
置により結合され、壁と膜との間に存在する部分容積中
に収容された音響伝搬媒体が初期位置への膜の戻りをも
たらす大気圧より大きい静圧力を受けるように、絞り装
置の絞り作用が選択されていることを特徴とする圧力イ
ンパルス発生器により解決される。
【０００８】
【作用効果】この発明に基づく圧力インパルス発生器に
おいては、初期位置への膜の戻りが大気圧に比べて高い
圧力を受け膜に隣接する音響伝搬媒体により行われるに
もかかわらず伝搬媒体は循環させられ、従ってこの発明
の有利な実施態様によれば冷却装置及び／又は脱気装置
を通って流れることができる。膜と壁との間の部分容積
中に生じ膜を初期位置へ戻す圧力は、膜と壁との間に存
在する部分容積内に所望の圧力が生じるように絞り装置
の絞り作用を選択することにより、音響伝搬媒体の体積
流量（単位時間当たり運搬される体積）に関係してその
つどの要求に適合させることができる。その際この発明
の一実施態様によれば絞り装置の絞り作用が調節可能で
あり、このことは例えば絞り装置が調節可能な絞り弁を
有することにより達成できる。初期位置への膜の戻りの
ために膜の剛性に応じて１ｂａｒより小さく大気圧に比
べて比較的小さい正圧で十分である。従って音響伝搬媒
体の冷却及び脱気のために有利な方法で音響伝搬媒体の
大きい体積流量が循環させられるときでさえ、膜の戻り
のために必要な圧力を膜と壁との間に存在する部分容積
中に発生させることができる。入口が膜と壁との間に存
在する部分容積中へ開口し、それにより音響伝搬媒体が
絶対に必要であるような個所でだけ大気圧に比べて高い
圧力を受けるようにすると特に有利である。
おいては、初期位置への膜の戻りが大気圧に比べて高い
圧力を受け膜に隣接する音響伝搬媒体により行われるに
もかかわらず伝搬媒体は循環させられ、従ってこの発明
の有利な実施態様によれば冷却装置及び／又は脱気装置
を通って流れることができる。膜と壁との間の部分容積
中に生じ膜を初期位置へ戻す圧力は、膜と壁との間に存
在する部分容積内に所望の圧力が生じるように絞り装置
の絞り作用を選択することにより、音響伝搬媒体の体積
流量（単位時間当たり運搬される体積）に関係してその
つどの要求に適合させることができる。その際この発明
の一実施態様によれば絞り装置の絞り作用が調節可能で
あり、このことは例えば絞り装置が調節可能な絞り弁を
有することにより達成できる。初期位置への膜の戻りの
ために膜の剛性に応じて１ｂａｒより小さく大気圧に比
べて比較的小さい正圧で十分である。従って音響伝搬媒
体の冷却及び脱気のために有利な方法で音響伝搬媒体の
大きい体積流量が循環させられるときでさえ、膜の戻り
のために必要な圧力を膜と壁との間に存在する部分容積
中に発生させることができる。入口が膜と壁との間に存
在する部分容積中へ開口し、それにより音響伝搬媒体が
絶対に必要であるような個所でだけ大気圧に比べて高い
圧力を受けるようにすると特に有利である。
【０００９】絞り装置は例えば両部分容積を相互に結合
する適当な断面の少なくとも一つの管路により形成する
ことができる。しかしこの発明の有利な実施態様によれ
ば、壁が絞り装置を形成する少なくとも一つの孔を備え
るか、又は壁と隣接する部品との間に絞り装置を形成す
る少なくとも一つの間隙が設けられる。
する適当な断面の少なくとも一つの管路により形成する
ことができる。しかしこの発明の有利な実施態様によれ
ば、壁が絞り装置を形成する少なくとも一つの孔を備え
るか、又は壁と隣接する部品との間に絞り装置を形成す
る少なくとも一つの間隙が設けられる。
【００１０】この発明の特に有利な実施態様によれば壁
が音響レンズとして構成される。このことは膜から放出
される圧力インパルスが集束を必要とし従って元来音響
レンズが必要であるときに特に有利である。
が音響レンズとして構成される。このことは膜から放出
される圧力インパルスが集束を必要とし従って元来音響
レンズが必要であるときに特に有利である。
【００１１】
【実施例】次にこの発明に基づく音響圧力インパルス発
生器の複数の実施例を示す図面により、この発明を詳細
に説明する。
生器の複数の実施例を示す図面により、この発明を詳細
に説明する。
【００１２】図１に示すこの発明に基づく圧力インパル
ス発生器は生体内の結石を粉砕するために用いられる衝
撃波発生器である。衝撃波発生器は筒形の容器１を有
し、容器の一方の端部は全体を符号２で示された電磁式
衝撃波源により閉ざされ、他方の端部は可撓性の結合膜
３により閉ざされている。衝撃波源２はコイル支持体４
の平らな載置面上に配置されフラットコイル５として形
成されたコイル装置を有する。このコイル装置は接続線
６、７を有する。ターンのうちの一つを符号８で示した
フラットコイル５のこれらの接続線６、７を結ぶターン
が螺旋形に延びている。コイル支持体４は電気絶縁性材
料例えば酸化アルミニウムセラミックから形成されてい
る。フラットコイル５のターン８の間の空間は電気絶縁
性注型樹脂を充填されている。接続線６、７は高電圧イ
ンパルス発生器９と接続されている。容器１、衝撃波源
２及び結合膜３により画成される室は液状の音響伝搬媒
体例えば水を充填されている。
ス発生器は生体内の結石を粉砕するために用いられる衝
撃波発生器である。衝撃波発生器は筒形の容器１を有
し、容器の一方の端部は全体を符号２で示された電磁式
衝撃波源により閉ざされ、他方の端部は可撓性の結合膜
３により閉ざされている。衝撃波源２はコイル支持体４
の平らな載置面上に配置されフラットコイル５として形
成されたコイル装置を有する。このコイル装置は接続線
６、７を有する。ターンのうちの一つを符号８で示した
フラットコイル５のこれらの接続線６、７を結ぶターン
が螺旋形に延びている。コイル支持体４は電気絶縁性材
料例えば酸化アルミニウムセラミックから形成されてい
る。フラットコイル５のターン８の間の空間は電気絶縁
性注型樹脂を充填されている。接続線６、７は高電圧イ
ンパルス発生器９と接続されている。容器１、衝撃波源
２及び結合膜３により画成される室は液状の音響伝搬媒
体例えば水を充填されている。
【００１３】絶縁フィルム１０を中間に挟んでフラット
コイル５のコイル支持体４と反対側の面に向かい合って
円板形の平らな膜１１が配置され、この膜は導電性材料
例えば銅から成る。膜１１、絶縁フィルム１０及びフラ
ットコイル５が、コイル支持体４に設けられた心出し縁
によりコイル支持体４と一つのユニットになるようにま
とめられている。このユニットはコイル支持体４に接触
するリング１２と、二つのボルトの中心線だけを一点鎖
線で暗示したにすぎない複数のボルトとにより、容器１
の孔に設けられた付加部１３に向かって押し付けられて
いる。その際フラットコイル５と反対側の面により水に
隣接する膜１１は、場合によっては図示されていない適
当な封止材を中間に挟んで液密に付加部１３に接触す
る。膜１１のフラットコイル５と反対側の面に向かい合
って、例えばポリスチロールから成る平凹音響集束レン
ズ１４がレンズの平らな面を膜１１に向けて容器１の孔
の中に組み込まれている。集束レンズ１４は付加部１３
の膜１１と反対側の面に接触し、容器１の孔中に圧入さ
れた保持リング１５により軸方向に固定されている。従
って集束レンズ１４は容器１、衝撃波源２及び結合膜３
により画成された室を二つの部分容積に分割する。これ
らの部分容積は管路（ホース）１６として構成された絞
り装置により相互に結合されている。従って膜１１と集
束レンズ１４との間に存在する部分容積中に開口する入
口１７を通って衝撃波発生器に水が供給されるとき、流
れが管路１６を通って集束レンズ１４と結合膜１３との
間に存在する部分容積へ生じ、入口１７を経て供給され
る水体積に相応する水体積が後者の部分容積から導出さ
れた出口１８を経て排出される。
コイル５のコイル支持体４と反対側の面に向かい合って
円板形の平らな膜１１が配置され、この膜は導電性材料
例えば銅から成る。膜１１、絶縁フィルム１０及びフラ
ットコイル５が、コイル支持体４に設けられた心出し縁
によりコイル支持体４と一つのユニットになるようにま
とめられている。このユニットはコイル支持体４に接触
するリング１２と、二つのボルトの中心線だけを一点鎖
線で暗示したにすぎない複数のボルトとにより、容器１
の孔に設けられた付加部１３に向かって押し付けられて
いる。その際フラットコイル５と反対側の面により水に
隣接する膜１１は、場合によっては図示されていない適
当な封止材を中間に挟んで液密に付加部１３に接触す
る。膜１１のフラットコイル５と反対側の面に向かい合
って、例えばポリスチロールから成る平凹音響集束レン
ズ１４がレンズの平らな面を膜１１に向けて容器１の孔
の中に組み込まれている。集束レンズ１４は付加部１３
の膜１１と反対側の面に接触し、容器１の孔中に圧入さ
れた保持リング１５により軸方向に固定されている。従
って集束レンズ１４は容器１、衝撃波源２及び結合膜３
により画成された室を二つの部分容積に分割する。これ
らの部分容積は管路（ホース）１６として構成された絞
り装置により相互に結合されている。従って膜１１と集
束レンズ１４との間に存在する部分容積中に開口する入
口１７を通って衝撃波発生器に水が供給されるとき、流
れが管路１６を通って集束レンズ１４と結合膜１３との
間に存在する部分容積へ生じ、入口１７を経て供給され
る水体積に相応する水体積が後者の部分容積から導出さ
れた出口１８を経て排出される。
【００１４】出口１８及び入口１７は出口管路１９及び
入口管路２０を経て相互に結合され、両管路の間には循
環ポンプ２１、冷却装置２２及び脱気装置２３が接続さ
れている。膜１１と集束レンズ１４との間に生じる圧力
は、入口１７と出口１８との間の圧力差、水の体積流量
及び管路１６の絞り作用に関係する。後者はそれ自体公
知のように主として管路１６の長さ及び断面に関係する
が、しかし管路１６の内壁の表面性状にも関係する。従
って一方では膜１１と集束レンズ１４との間の部分容積
中には衝撃波の発生後に膜１１の戻りのために必要な正
圧が存在し、また他方では規定どおりの冷却及び水の脱
気のために十分な体積流量が実現するように、前記パラ
メータを容易に選択できることが明らかである。
入口管路２０を経て相互に結合され、両管路の間には循
環ポンプ２１、冷却装置２２及び脱気装置２３が接続さ
れている。膜１１と集束レンズ１４との間に生じる圧力
は、入口１７と出口１８との間の圧力差、水の体積流量
及び管路１６の絞り作用に関係する。後者はそれ自体公
知のように主として管路１６の長さ及び断面に関係する
が、しかし管路１６の内壁の表面性状にも関係する。従
って一方では膜１１と集束レンズ１４との間の部分容積
中には衝撃波の発生後に膜１１の戻りのために必要な正
圧が存在し、また他方では規定どおりの冷却及び水の脱
気のために十分な体積流量が実現するように、前記パラ
メータを容易に選択できることが明らかである。
【００１５】前記衝撃波発生器により衝撃波はそれ自体
公知の方法で、フラットコイル５が高電圧インパルス発
生器９により高電圧インパルスを供給されることにより
発生させられる。フラットコイル５はその結果として極
めて速やかに磁界を発生させ、この磁界が膜１１中にフ
ラットコイル５を通って流れる電流と逆向きの電流を誘
導する。この電流はフラットコイル５に従属する磁界と
逆向きの磁界を発生させる。その際生じる反発力により
膜１１が衝撃的にフラットコイル５から突き放され、そ
れにより音響伝搬媒体として膜１１に隣接し第１の室内
に存在する水の中へ当初は平坦な圧力インパルスが導入
される。このインパルスは集束レンズ１４により図１に
一点鎖線で示したように、衝撃波発生器の中心軸線Ｍ上
に存在する焦点域Ｆ上に集束される。そして集束される
圧力インパルスは第２の室中に音響伝搬媒体として収容
された水の中を伝搬する。衝撃波発生器が結合膜３を介
しそれ自体知られた位置測定装置例えばＸ線位置測定装
置の助けを借りて、粉砕しようとする結石Ｋ例えば腎臓
Ｎの結石が焦点域Ｆ中に来るような位置で処置すべき生
体２４に押し当てられると、結石Ｋを一連の圧力インパ
ルスにより本来の経路を経て排出できるほど小さい破片
に粉砕することができる。ところで膜１１から放出され
る圧力インパルスはその経路上で第１及び第２の室内に
存在する水及び生体２４の組織により次第に衝撃波にま
で高まり、従ってこの衝撃波は極めて急な立ち上がり前
縁を有する圧力インパルスである。
公知の方法で、フラットコイル５が高電圧インパルス発
生器９により高電圧インパルスを供給されることにより
発生させられる。フラットコイル５はその結果として極
めて速やかに磁界を発生させ、この磁界が膜１１中にフ
ラットコイル５を通って流れる電流と逆向きの電流を誘
導する。この電流はフラットコイル５に従属する磁界と
逆向きの磁界を発生させる。その際生じる反発力により
膜１１が衝撃的にフラットコイル５から突き放され、そ
れにより音響伝搬媒体として膜１１に隣接し第１の室内
に存在する水の中へ当初は平坦な圧力インパルスが導入
される。このインパルスは集束レンズ１４により図１に
一点鎖線で示したように、衝撃波発生器の中心軸線Ｍ上
に存在する焦点域Ｆ上に集束される。そして集束される
圧力インパルスは第２の室中に音響伝搬媒体として収容
された水の中を伝搬する。衝撃波発生器が結合膜３を介
しそれ自体知られた位置測定装置例えばＸ線位置測定装
置の助けを借りて、粉砕しようとする結石Ｋ例えば腎臓
Ｎの結石が焦点域Ｆ中に来るような位置で処置すべき生
体２４に押し当てられると、結石Ｋを一連の圧力インパ
ルスにより本来の経路を経て排出できるほど小さい破片
に粉砕することができる。ところで膜１１から放出され
る圧力インパルスはその経路上で第１及び第２の室内に
存在する水及び生体２４の組織により次第に衝撃波にま
で高まり、従ってこの衝撃波は極めて急な立ち上がり前
縁を有する圧力インパルスである。
【００１６】膜１１と集束レンズ１４との間に存在する
室中に入っている水が大気圧に比べて高い静圧力を受け
ている状況のゆえに、圧力インパルスの発生後に膜１１
は絶縁フィルム１０を中間に挟んで十分にフラットコイ
ル５の表面に接触するような初期位置へ再び戻されるこ
とが保証される。それにより連続して発生させられる衝
撃波がそれぞれ同じ音響特性量を有することが保証され
る。水が循環ポンプ２１により冷却装置２２及び脱気装
置２３を通って搬送されるという状況のゆえに、水が必
要なだけ冷却され脱気されることが保証される。冷却装
置２２の冷却作用は、入口１７を経て圧力インパルス発
生器に供給される水が正常運転の際に生体２４の体温の
程度の温度を有し、このことが生体にとって快適である
ように選択されるのが有利である。水の冷却及び脱気に
より過大の運転温度による衝撃波源２特に膜１１の早期
の故障及び発生させられた衝撃波の気泡による伝搬妨害
が防止される。
室中に入っている水が大気圧に比べて高い静圧力を受け
ている状況のゆえに、圧力インパルスの発生後に膜１１
は絶縁フィルム１０を中間に挟んで十分にフラットコイ
ル５の表面に接触するような初期位置へ再び戻されるこ
とが保証される。それにより連続して発生させられる衝
撃波がそれぞれ同じ音響特性量を有することが保証され
る。水が循環ポンプ２１により冷却装置２２及び脱気装
置２３を通って搬送されるという状況のゆえに、水が必
要なだけ冷却され脱気されることが保証される。冷却装
置２２の冷却作用は、入口１７を経て圧力インパルス発
生器に供給される水が正常運転の際に生体２４の体温の
程度の温度を有し、このことが生体にとって快適である
ように選択されるのが有利である。水の冷却及び脱気に
より過大の運転温度による衝撃波源２特に膜１１の早期
の故障及び発生させられた衝撃波の気泡による伝搬妨害
が防止される。
【００１７】図２には絞り装置の構成の一変形例が示さ
れている。この絞り装置はここでは衝撃波発生器の両部
分容積を相互に結合する管路２６中に接続された絞り弁
２５により形成されている。管路２６の断面は管路２６
の絞り作用が絞り弁２５の絞り作用に比べて無視できる
ように選択するのが有利であるが、このことは必ずしも
必要でない。絞り弁２５は図示のように調節可能な絞り
作用を有する絞り弁であるので、膜１１と集束レンズ１
４との間の部分容積中に存在し膜の戻りのために役立つ
正圧が調節可能である。
れている。この絞り装置はここでは衝撃波発生器の両部
分容積を相互に結合する管路２６中に接続された絞り弁
２５により形成されている。管路２６の断面は管路２６
の絞り作用が絞り弁２５の絞り作用に比べて無視できる
ように選択するのが有利であるが、このことは必ずしも
必要でない。絞り弁２５は図示のように調節可能な絞り
作用を有する絞り弁であるので、膜１１と集束レンズ１
４との間の部分容積中に存在し膜の戻りのために役立つ
正圧が調節可能である。
【００１８】絞り装置の別の変形例が図３に示されてい
る。ここでは絞り装置は集束レンズ１４中の両部分容積
を相互に結合する孔２７により形成されている。この孔
はその長さ、その直径などに関して、膜１１を初期位置
へ戻す正圧の形成のために必要な絞り作用が生じるよう
に寸法を選択されている。これは容易に可能であるが複
数の孔２７が設けられている場合には、膜１１の戻りの
ために必要な正圧が生じるようにこれらの孔の全絞り作
用が選択される。
る。ここでは絞り装置は集束レンズ１４中の両部分容積
を相互に結合する孔２７により形成されている。この孔
はその長さ、その直径などに関して、膜１１を初期位置
へ戻す正圧の形成のために必要な絞り作用が生じるよう
に寸法を選択されている。これは容易に可能であるが複
数の孔２７が設けられている場合には、膜１１の戻りの
ために必要な正圧が生じるようにこれらの孔の全絞り作
用が選択される。
【００１９】図４の場合には絞り装置は集束レンズ１４
が容器１と共に画成する間隙により形成されている。詳
細には集束レンズ１４の外側円筒面が貫通しほぼ軸方向
に延びる溝２８を備え、この溝が付加部１３の同様にほ
ぼ軸方向に延びる貫通したスリット２９へつながる。主
としてその形状寸法に関係する間隙の絞り作用は膜１１
の戻りのために必要な正圧が生じるように選ばれてい
る。保持リング１５は間隙の範囲に配置されたスリット
を有する。
が容器１と共に画成する間隙により形成されている。詳
細には集束レンズ１４の外側円筒面が貫通しほぼ軸方向
に延びる溝２８を備え、この溝が付加部１３の同様にほ
ぼ軸方向に延びる貫通したスリット２９へつながる。主
としてその形状寸法に関係する間隙の絞り作用は膜１１
の戻りのために必要な正圧が生じるように選ばれてい
る。保持リング１５は間隙の範囲に配置されたスリット
を有する。
【００２０】集束レンズを必要としない圧力インパルス
発生器の場合には、集束されない圧力インパルスの発生
のために用いられるゆえであれ、又は膜から既に集束さ
れた圧力インパルスが出るように膜が成形されている例
えば球形に湾曲させられているゆえであれ、図に示され
た集束レンズ１４の代わりに面平行な端面を備える壁が
設けられる。例えば圧力インパルス発生器と音響処理し
ようとする対象物との結合が結合膜によるのではなく公
知のように水槽により行われると、壁又は集束レンズ１
４を全く省略することもできる。
発生器の場合には、集束されない圧力インパルスの発生
のために用いられるゆえであれ、又は膜から既に集束さ
れた圧力インパルスが出るように膜が成形されている例
えば球形に湾曲させられているゆえであれ、図に示され
た集束レンズ１４の代わりに面平行な端面を備える壁が
設けられる。例えば圧力インパルス発生器と音響処理し
ようとする対象物との結合が結合膜によるのではなく公
知のように水槽により行われると、壁又は集束レンズ１
４を全く省略することもできる。
【００２１】この発明を専ら医療に用いられる衝撃波発
生器の実施例で説明したが、他の種類の圧力インパルス
発生器にも用いることができる。また膜は必ずしも電磁
駆動する必要はない。
生器の実施例で説明したが、他の種類の圧力インパルス
発生器にも用いることができる。また膜は必ずしも電磁
駆動する必要はない。
【図１】この発明に基づく音響圧力インパルス発生器の
一実施例の縦断面図である。
一実施例の縦断面図である。
【図２】図１に示す絞り装置の変形例の要部断面図であ
る。
る。
【図３】図１に示す絞り装置の変形例の要部断面図であ
る。
る。
【図４】図１に示す絞り装置の変形例の要部断面図であ
る。
る。
１ 容器 ２ 圧力インパルス源 ５ 電気コイル装置 １１ 膜 １４ 壁 １６、２５、２７、２８ 絞り装置 １７ 入口 １８ 出口 ２２ 冷却装置 ２３ 脱気装置
Claims (9)
- 【請求項１】 液状の音響伝搬媒体中で音響圧力インパ
ルスを発生させるために衝撃的に駆動される膜（１１）
を有する圧力インパルス源（２）を備え、この膜が音響
伝搬媒体を収容する室を画成し、また膜（１１）と向か
い合い室を二つの部分容積に分割する壁（１４）を備
え、その際室内に収容された音響伝搬媒体の循環のため
に、一方の部分容積へ開口する音響伝搬媒体の入口（１
７）及び他方の部分容積から導出された音響伝搬媒体の
出口（１８）が設けられ、これらの部分容積は音響伝搬
媒体が貫流する絞り装置（１６、２５、２７、２８）に
より結合され、壁（１４）と膜（１１）との間に存在す
る部分容積中に収容された音響伝搬媒体が初期位置への
膜（１１）の戻りをもたらす静圧力を受けるように、絞
り装置の絞り作用が選択されていることを特徴とする音
響圧力インパルス発生器。 - 【請求項２】 音響伝搬媒体が冷却装置（２２）を通っ
て流れることを特徴とする請求項１記載の圧力インパル
ス発生器。 - 【請求項３】 音響伝搬媒体が脱気装置（２３）を通っ
て流れることを特徴とする請求項１又は２記載の圧力イ
ンパルス発生器。 - 【請求項４】 絞り装置（２５）の絞り作用が調節可能
であることを特徴とする請求項１ないし３の一つに記載
の圧力インパルス発生器。 - 【請求項５】 入口（１７）が膜（１１）と壁（１４）
との間に存在する部分容積へ開口することを特徴とする
請求項１ないし４の一つに記載の圧力インパルス発生
器。 - 【請求項６】 壁（１４）が絞り装置を形成する少なく
とも一つの孔（２７）を備えることを特徴とする請求項
１ないし５の一つに記載の圧力インパルス発生器。 - 【請求項７】 壁（１４）と隣接する部品（１）との間
に絞り装置を形成する少なくとも一つの間隙が設けられ
ることを特徴とする請求項１ないし６の一つに記載の圧
力インパルス発生器。 - 【請求項８】 壁が音響レンズ（１４）として構成され
ることを特徴とする請求項１ないし７の一つに記載の圧
力インパルス発生器。 - 【請求項９】 膜（１１）が導電性材料を含み、膜（１
１）の駆動のために膜の音響伝搬媒体と反対側の面に向
かい合う電気コイル装置（５）が設けられることを特徴
とする請求項１ないし８の一つに記載の圧力インパルス
発生器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4118443A DE4118443C2 (de) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | Akustischer Druckimpulsgenerator |
| DE4118443.2 | 1991-06-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05237130A true JPH05237130A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=6433233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4166844A Pending JPH05237130A (ja) | 1991-06-05 | 1992-06-01 | 音響圧力インパルス発生器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5222483A (ja) |
| JP (1) | JPH05237130A (ja) |
| DE (1) | DE4118443C2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7189209B1 (en) * | 1996-03-29 | 2007-03-13 | Sanuwave, Inc. | Method for using acoustic shock waves in the treatment of a diabetic foot ulcer or a pressure sore |
| US5879314A (en) * | 1997-06-30 | 1999-03-09 | Cybersonics, Inc. | Transducer assembly and method for coupling ultrasonic energy to a body for thrombolysis of vascular thrombi |
| AU8174198A (en) * | 1997-06-30 | 1999-01-19 | Cybersonics, Inc. | Transducer assembly and method for coupling ultrasonic energy to a body for thrombolysis of vascular thrombi |
| WO1999055280A2 (en) * | 1998-04-24 | 1999-11-04 | Ashok Verma | Sonic skin cleaner |
| US7092756B2 (en) * | 1998-12-08 | 2006-08-15 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Autocapture pacing/sensing configuration |
| DE10317541A1 (de) * | 2003-04-16 | 2004-11-18 | Siemens Ag | Ultraschall-Stoßwellenkopf für die Lithotripsie |
| US20130331740A1 (en) * | 2012-06-08 | 2013-12-12 | Access Business Group International Llc | Ultrasonic head trap |
| US20180280231A1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | Lite-Med Inc. | Invasive shock wave applicator for applying shock waves sideways |
| KR102762298B1 (ko) | 2017-09-13 | 2025-02-04 | 오차드 울트라사운드 이노베이션 엘엘씨 | Ｃｍｕｔ 어레이 및 고체 상태 냉각기능을 갖춘 의료 장치, 그와 관련된 방법 및 시스템 |
| WO2021095108A1 (ja) * | 2019-11-11 | 2021-05-20 | オリンパス株式会社 | 超音波内視鏡 |
| AU2022286341A1 (en) * | 2021-06-01 | 2023-12-21 | Orchard Ultrasound Innovation Llc | Tissue treatment system |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3210919C2 (de) * | 1982-03-25 | 1986-07-10 | Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Vorrichtung zum zerkleinern von Konkrementen in Körpern von Lebewesen |
| DE3312014C2 (de) * | 1983-04-02 | 1985-11-07 | Wolfgang Prof. Dr. 7140 Ludwigsburg Eisenmenger | Einrichtung zur berührungsfreien Zertrümmerung von Konkrementen im Körper von Lebewesen |
| EP0131653A1 (en) * | 1983-07-19 | 1985-01-23 | N.V. Optische Industrie "De Oude Delft" | Apparatus for the non-contact disintegration of stony objects present in a body by means of sound shockwaves |
| DE3328051A1 (de) * | 1983-08-03 | 1985-02-14 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Einrichtung zum beruehrungslosen zertruemmern von konkrementen |
| DE3443295A1 (de) * | 1984-11-28 | 1986-06-05 | Wolfgang Prof. Dr. 7140 Ludwigsburg Eisenmenger | Einrichtung zur beruehrungsfreien zertruemmerung von konkrementen im koerper von lebewesen |
| DE3447440A1 (de) * | 1984-12-27 | 1986-07-03 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Stosswellenrohr fuer die zertruemmerung von konkrementen |
| EP0196353A3 (de) * | 1985-04-04 | 1987-02-04 | DORNIER SYSTEM GmbH | Vorrichtung zur Vermeidung oder Minderung von Schmerzen bei der extracorporalen Lithotripsie |
| DE3525641A1 (de) * | 1985-07-18 | 1987-01-22 | Eisenmenger Wolfgang | Verfahren und einrichtung zur beruehrungsfreien zertruemmerung von konkrementen im koerper von lebewesen |
| DE3536073A1 (de) * | 1985-10-09 | 1987-04-09 | Siemens Ag | Vorrichtung zum zertruemmern von steinen |
| DE3605277A1 (de) * | 1986-02-19 | 1987-08-20 | Siemens Ag | Ankoppelkoerper fuer eine stosswellen-therapieeinrichtung |
| DE8608200U1 (de) * | 1986-03-25 | 1987-07-23 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Vorrichtung zum Zertrümmern von Steinen |
| DE3763615D1 (de) * | 1986-04-01 | 1990-08-16 | Siemens Ag | Stosswellenquelle mit erhoehtem wirkungsgrad. |
| EP0265741B1 (de) * | 1986-10-24 | 1992-03-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Flüssigkeitskreislauf für eine Vorrichtung zum Zertrümmern von Konkrementen im Körper eines Lebewesens |
| US4879993A (en) * | 1986-10-29 | 1989-11-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Shock wave source for generating a short initial pressure pulse |
| US4715376A (en) * | 1986-11-07 | 1987-12-29 | Trutek Research, Inc. | Isolation of gas in hydraulic spark gap shock wave generator |
| US4928672A (en) * | 1987-07-31 | 1990-05-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Shockwave source having a centrally disposed ultrasound locating system |
| DE8809252U1 (de) * | 1988-07-19 | 1989-11-16 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Stoßwellenquelle zum Zertrümmern von Konkrementen |
| EP0355175A1 (de) * | 1988-08-17 | 1990-02-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Einrichtung zum berührungslosen Zertrümmern von Konkrementen im Körper eines Lebewesens |
| DE3835318C1 (ja) * | 1988-10-17 | 1990-06-28 | Storz Medical Ag, Kreuzlingen, Ch | |
| JP3011414B2 (ja) * | 1989-02-28 | 2000-02-21 | 株式会社東芝 | 結石破砕装置 |
| DE9005596U1 (de) * | 1989-05-30 | 1990-07-19 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Ultraschallwandlerkopf |
| JPH0323854A (ja) * | 1989-06-21 | 1991-01-31 | Toshiba Corp | 衝撃波治療装置及び連続波温熱治療装置 |
| DE3926380A1 (de) * | 1989-08-10 | 1991-02-14 | Dornier Medizintechnik | Fluessigkeitskreislaufsystem fuer das koppelkissen eines lithotripters |
-
1991
- 1991-06-05 DE DE4118443A patent/DE4118443C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-05-04 US US07/877,710 patent/US5222483A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-01 JP JP4166844A patent/JPH05237130A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4118443A1 (de) | 1992-12-10 |
| US5222483A (en) | 1993-06-29 |
| DE4118443C2 (de) | 2000-04-06 |
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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