Optimierung der Schallfelder zur Stoßwellenlithotripsie

Stoßwellen werden seit den 80er Jahren in der Klinik zur nichtinvasiven Zertrümmerung von Nierensteinen verwendet. Hierbei werden Schallimpulse mit Drücken von bis zu 150MPa und Anstiegszeiten im Nanosekunden-Bereich von einer Schallquelle erzeugt und durch geeignete Reflektoren oder Oberflächengeometrie im Körper des Patienten auf den Stein fokussiert. Durch die mechanische Belastung durch die Stoßwelle wird der Stein sukzessive zertrümmert und kann daraufhin über den Urin ausgeschieden werden.

Trotz der langjährigen Erfahrung sowohl auf Ärzte- als auch Herstellerseite ist bislang jedoch nicht abschließend geklärt, welche Stoßwellen- und Schallfeldform für welche Phase der Steinzertrümmerung optimal ist. Um diesen Zusammenhang genauer zu erforschen und einen piezoelektrischen Lithotripter weiter zu optimieren, entwickeln wir in diesem Projekt Konzepte und Messaufbauten um die gesamte Wirkkette der Steinzertrümmerung in Abhängigkeit vom Schallfeld zu untersuchen.

Hierzu gehören unter anderem:

  • automatisierte 3D Schallfeldmessungen mit einem faseroptischen Hydrophon
  • simulative Bestimmung des fokalen Schallfeldes verschiedener Schallwandler und daraus folgende Fragmentationswirkung auf Nierensteine
  • Aufbau einer Evaluierungsumgebung zur Steinfragmentation
  • Entwicklung und Untersuchung neuer Schallfelder

Kontakt

Nina Reinhardt, M.Sc.
Tel.: +49 (0)241-80 23878