Modifizierte Druckpulsqualitäten und eine neue Sondenspitze zur elektrohydraulischen Lithotripsie im Harnleiter

Zusammenfassung

Einflußmöglichkeiten auf die Energie der Stoßwelle, ihre Form und ihre Ausbreitung bei der intrakorporalen elektrohydraulischen Lithotripsie (EHL) sind durch die elektrischen Größen Spannung und Kapazität sowie die Spitzenkonfiguration der Sonde gegeben. Im Versuchsaufbau konnten über einen Trenntransformator und parallel geschaltete Kondensatoren variable Spannungen und Kapazitäten zur Stoßwellenerzeugung genutzt werden. Mittels Polyvinyliden-Difluorid (PVDF)-Nadelhydrophon und hochauflösendem Oszilloskop wurde die Form des Druckpulses und seine Ausbreitung um 3,3 Ch. Sonden erfaßt.

Mit niedriger Kapazität und hoher Spannung lassen sich kurze Hochdruckpulse erzeugen. Am Steinmodell sind diese “laser-gleichen” Pulse effektiver als breite Niederdruckpulse der gleichen Energie. Eine neue Spitzenform mit zurückgesetzter Funkenstrecke führt zu einer Bündelung der Stoßwelle, die sich um die normale Sonde kugelförmig ausbreitet. Am Steinmodell läßt sich diese Richtungsgebung der Stoßwelle reproduzieren. Während sich mit der normalen Sonde nur positive Drucke erzeugen lassen, kommt bei der modifizierten Sonde ein negativer Druckpulsanteil hinzu. Die maximale Druckamplitude ist somit größer. Bei tangentialem Anlegen an die Ureterwand wird das Trauma durch die neue Spitze reduziert.

Abstract

Impacts on the pressure pulse and its distribution can be gained by modifying the electrical features voltage and capacity as well as by modifying the tip design of the probe. Various voltages and capacities were employed to create electrohydraulic shock waves. The pattern of the pressure pulses and their distribution around the tip of 3.3 F probes were evaluated using a PVDF-needle-hydrophone. The results were recorded and computed by a digital oscilloscope.

Employing a low capacity and a high voltage leads to short high pressure pulses. Using chalk as a stone model these “laser-like” pulses have a greater impact on stone disintegration than the corresponding broader low pressure pulses of the same energy which derive from a high capacity but reduced voltage. A new tip design was created with its spark gap retracted in a metal case. Using the regular probe, only positive pressures were obtained. Pressure distribution around the regular tip is approximately spherical, whereas the modified probe tip has the feature of beaming the shock wave. In addition a negative pressure half cycle is added to the initial positive peak pressure which results in an increased maximal pressure amplitude. The directed shock wave has a greater depth of penetration into the stone as shown by a stone model. The trauma to the ureter is reduced using the new tip when touching the wall tangentially.

Key words

Endoureteral electrohydraulic lithotripsy - Ultrasonics - Shock wave energy - New tip design