DE3929611A1

DE3929611A1 - Intracavitary ultrasonic probe scanning planes with common origin - has ultrasonic transducer rotatable about two axes according to coupling modes

Info

Publication number: DE3929611A1
Application number: DE19893929611
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl Ing Schubert; Jochem Dipl Ing Knoche; Robert Dipl Phys Hebel; Gottfried Dipl Ing Tschoepa
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1988-09-12
Filing date: 1989-09-06
Publication date: 1990-03-22
Also published as: DE3929611C2

Abstract

The intracavitary ultrasonic probe has an ultrasonic head with an inner chamber contg. an ultrasonic transducer (24) rotatable for mechanical ultrasonic sector scanning about a first fixed rotation axis (26) and a second rotation axis (28). Both rotation axes intersect perpendicularly at a point in the chamber and have a common drive axle (22). In a first working mode, the axle carrier of the second axis is coupled via a first coupling to the drive axle, whereby the ultrasonic transducer is rotatable about the first axis. In a second mode, the carrier is coupled via a second coupling to the housing (64) of the probe, whereby the transducer is rotatable about the second axis. USE/ADVANTAGE - Compact, easy to use and enables ultrasonic scanning in number of planes with common origin.

Description

Die Erfindung betrifft eine intracavitäre Ultraschallsonde.The invention relates to an intracavitary ultrasound probe.

In der DE-OS 34 05 537 ist eine Ultraschallsonde mit einem Ultraschallwandler beschrieben, bei der es möglich ist, die Einschallebene um eine durch die Einschallebene verlaufende Achse schrittweise um beispielsweise 10° zu verdrehen. Dabei wird der Wandler über ein Kegelradgetriebe von einem ersten Motor angetrieben. Mit einem zweiten Motor wird das Kegelrad, an dem der Wandler befestigt ist, in seiner Stellung verändert. Da hier ein Motor für den Antrieb und ein Motor zur Verstellung des Kegelrades vorgesehen sind, wird viel Bauvolumen benötigt. Das steht der Forderung nach einer geringen Baugröße und leichten Handhabbarkeit entgegen. Weiterhin müssen beide Motoren winkelgenau gesteuert werden, was einen hohen Aufwand für die Winkelmessung und für die Steuerung erfordert.In DE-OS 34 05 537 is an ultrasonic probe with a Ultrasonic transducer described, in which it is possible to Formwork level by a level running through the formwork level Rotate the axis gradually by 10 °, for example. Here the converter is powered by a bevel gear from a first one Motor driven. With a second motor, the bevel gear, to which the transducer is attached, changed its position. There is a motor for the drive and a motor for adjustment of the bevel gear are provided, a lot of construction volume is required. This is the requirement for a small size and easy handling. Furthermore, both engines must can be controlled precisely at an angle, which is a high cost for the Angle measurement and required for control.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Ultraschall sonde so auszubilden, daß in einer Vielzahl von Flächen abge tastet werden kann, die alle vom selben Ursprung ausgehen. Gleichzeitig soll die Sonde eine geringe Baugröße aufweisen und leicht handhabbar sein.The invention is based on the object of an ultrasound probe so that abge in a variety of areas can be felt, which all originate from the same origin. At the same time, the probe should have a small size and be easy to handle.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die erste Drehachse in der Ultraschallsonde ortsfest angeordnet ist, daß der Achsenträger der zweiten Drehachse in einem ersten Arbeitsmodus über eine erste Kupplung mit der Antriebsachse gekoppelt ist, wobei der Ultraschallwandler um die erste Drehachse drehbar ist, oder daß der Achsenträger in einem zweiten Arbeitsmodus über eine zweite Kupplung mit dem Gehäuse der Ultraschallsonde gekoppelt ist, wobei der Ultraschallwandler um die zweite Drehachse drehbar ist. The object is achieved in that the first axis of rotation in the Ultrasound probe is arranged stationary that the axle support the second axis of rotation in a first working mode via a first clutch is coupled to the drive axle, the Ultrasonic transducer is rotatable about the first axis of rotation, or that the axle carrier in a second mode of operation via a second Coupling is coupled to the housing of the ultrasound probe, the ultrasonic transducer being rotatable about the second axis of rotation is.

Da der Antrieb zur mechanischen Abtastung und die Verstellung der Abtastflächen nur mit einem Motor erfolgt, sind die Winkel erfassung und die Steuerung vereinfacht.Because the drive for mechanical scanning and adjustment the scanning surfaces are done with only one motor, the angles are acquisition and control simplified.

Speziell ist eine Abtastung in allen drei Hauptebenen eines rechtwinkligen, räumlichen Koordinatensystems möglich.Specifically, one scan is one in all three major planes right-angled, spatial coordinate system possible.

Weiterhin können Ebenen abgetastet werden, die um die Längsachse der Ultraschallsonde gegeneinander verdreht sind. Im Gegensatz zu den ebenen Schnittflächen können auch Kegelflächen abge tastet werden, deren Symmetrieachse durch die Längsachse der Sonde gebildet ist.Furthermore, planes can be scanned that are around the longitudinal axis the ultrasound probe are twisted against each other. In contrast tapered surfaces can also be removed from the flat cutting surfaces are groped, the axis of symmetry through the longitudinal axis of the Probe is formed.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß die Kupplungen kraftschlüssige Kupplungen sind. Dadurch sind der Verdrehungswinkel der Abtastflächen und der Kegelöffnungswinkel stufenlos einstellbar.An advantageous embodiment is characterized in that the clutches are non-positive clutches. This makes the Angle of rotation of the scanning surfaces and the cone opening angle infinitely adjustable.

Wird in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform die erste Kupplung als formschlüssige Kupplung und die zweite Kupplung als kraftschlüssige Kupplung ausgebildet, ist die Steuerung des Systems erleichtert, da die Lage der Abtastflächen fest vorge geben ist.In a further advantageous embodiment, the first Coupling as a positive coupling and the second coupling designed as a friction clutch, the control of the Systems facilitated, since the position of the scanning surfaces pre-determined give is.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Achsen träger mit einer im Gehäuse drehbar gelagerten Hohlwelle ver bunden, die entlang der ersten Drehachse ausgerichtet ist und in der konzentrisch die Antriebsachse gelagert ist. So ist ein kompakter Aufbau der Ultraschallsonde ermöglicht.In a further advantageous embodiment, the axis Ver with a hollow shaft rotatably mounted in the housing bound, which is aligned along the first axis of rotation and in which the drive axle is mounted concentrically. So is one compact design of the ultrasound probe enables.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Kupp lungen im Handgriff der Ultraschallsonde angeordnet. Dort ist mehr Raum als in der distalen Ultraschallsonde und es steht eine Stromversorgung zur Verfügung. In a further advantageous embodiment, the dome lungs arranged in the handle of the ultrasound probe. There is more space than in the distal ultrasound probe and it stands a power supply is available.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims marked.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is described below with reference to the figures illustrated embodiments explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 die Seitenansicht einer intracavitären Ultraschall-Ab tasteinrichtung, in der die Erfindung realisiert ist, Fig. 1 is a side view of an intracavitary ultrasound-Ab sensing device in which the invention is implemented,

Fig. 2 den inneren Aufbau der Ultraschallsonde, Fig. 2 shows the internal structure of the ultrasonic probe,

Fig. 3 im Schnitt die im Gehäusekopf angeordneten Kupplungen in der Stellung für den ersten Arbeitsmodus, Fig. 3 in section, arranged in the housing head couplings in the position for the first mode of operation,

Fig. 4 im Schnitt die im Gehäusekopf angeordneten Kupplungen in der Stellung für den zweiten Arbeitsmodus, Fig. 4 in cross-section arranged in the housing head couplings in the position for the second mode of operation,

Fig. 5 die im Gehäusekopf angeordneten Kupplungen, wobei die erste Kupplung eine formschlüssige Kupplung und die zweite Kupplung eine kraftschlüssige Kupplung ist, Fig. 5 arranged in the housing head couplings, the first coupling a positive clutch and the second clutch is a frictional clutch,

Fig. 6 in perspektivischer Darstellung die prograde Abtastfläche, Fig. 6 is a perspective view of the prograde scanning surface,

Fig. 7 in perspektivischer Darstellung die laterale Abtastfläche, Fig. 7 is a perspective view of the lateral scanning surface,

Fig. 8 in perspektivischer Darstellung die kegelförmige Abtastfläche. Fig. 8 is a perspective view of the conical scanning surface.

Nach Fig. 1 umfaßt eine Ultraschallabtasteinrichtung 2 für Kör perhöhlungen als wesentliche Bestandteile eine Ultraschall sonde oder einen Untersuchungskopf 4, eine geradlinige Führung 6 und einen Handgriff oder Gehäusekopf 8. Die Ultraschallabtast einrichtung 2 ist - wie im folgenden näher erläutert wird - so ausgebildet, daß nach Einführen der Sonde 4 in die Körperhöh lung das interessierende Gebiet in einer Vielzahl von Sektor abtastflächen, die einen gemeinsamen Ursprung 0 (in Fig. 2 ge zeigt) haben, untersucht werden kann. Dabei braucht die Abtast einrichtung 2 nicht bewegt zu werden, wenn der untersuchende Arzt dieses Gebiet in den verschiedenen Abtastflächen auf dem Monitor betrachten möchte.Of FIG. 1 is a Ultraschallabtasteinrichtung comprises 2 for Kör perhöhlungen as essential components, an ultrasound probe or an examination head 4, a linear guide 6, and a handle or housing head 8. The ultrasonic scanning device 2 is - as will be explained in more detail below - so designed that after insertion of the probe 4 into the body cavity, the area of interest in a variety of sector scanning areas that have a common origin 0 (in Fig. 2 shows ge) , can be examined. The scanning device 2 does not need to be moved if the examining doctor wishes to view this area in the various scanning areas on the monitor.

In Fig. 2 sind Einzelheiten der Ultraschallsonde 4 dargestellt. Im Innenraum der Ultraschallsonde 4 befindet sich ein Ultra schallwandler 24 in einer Vertiefung auf einer Trommel 32. Die Trommel 32 kann auch mit mehreren Ultraschallwandlern 24 be stückt sein, die jeweils für unterschiedliche Eindringtiefen bei unterschiedlicher Fokussierung mit anderen Frequenzen er regbar sind. Der Ultraschallwandler 24 ist um eine Drehachse 28 drehbar gelagert. Dazu ist eine Tragachse 38 in einem Achsen träger 44 befestigt. Die Trommel 32 ist mit Lager 34 und 36 auf der Tragachse 38 gelagert.In FIG. 2, the details of the ultrasound probe 4 are shown. In the interior of the ultrasound probe 4 there is an ultrasound transducer 24 in a recess on a drum 32 . The drum 32 can also be equipped with a plurality of ultrasonic transducers 24 , each of which can be excited for different depths of penetration with different focusing with other frequencies. The ultrasonic transducer 24 is rotatably mounted about an axis of rotation 28 . For this purpose, a support shaft 38 is fixed in an axle carrier 44 . The drum 32 is supported with bearings 34 and 36 on the support axis 38 .

Der Antrieb des Ultraschallwandlers 24 erfolgt über ineinander kämmende Kegelzahnräder 46 und 50. Das Kegelzahnrad 46 ist fest mit der Trommel 32 verbunden. Das Kegelzahnrad 50 ist am distalen Ende einer Antriebsachse 22 angebracht, die entlang einer Dreh achse 26 ausgerichtet ist und sich in der Führung 6 befindet. Die beiden Drehachsen 26, 28 schneiden sich senkrecht in einem Punkt 0. Der Antrieb um die beiden Drehachsen 26 und 28 erfolgt durch die Antriebsachse 22, wie später noch beschrieben wird.The ultrasonic transducer 24 is driven via intermeshing bevel gears 46 and 50 . The bevel gear 46 is fixedly connected to the drum 32 . The bevel gear 50 is attached to the distal end of a drive axis 22 which is aligned along a rotation axis 26 and is located in the guide 6 . The two axes of rotation 26 , 28 intersect perpendicularly at a point 0 . The drive about the two axes of rotation 26 and 28 takes place through the drive axis 22 , as will be described later.

Der Achsenträger 44 ist mit einer Hohlwelle 102 verbunden, die entlang der ersten Drehachse 26 ausgerichtet ist und in der konzentrisch die Antriebsachse 22 über ein Lager 60 gelagert ist. Die Hohlwelle 102 ist ihrerseits in einem Gehäuse 64 über ein Lager 104 drehbar gelagert. Die hier gezeigte Lagerung der Antriebsachse 22 und der Hohlwelle 102 ist nicht vollständig, weitere Lager befinden sich im in Fig. 3 gezeigten proximalen Ende der Führung 6 und im Handgriff 8. The axle carrier 44 is connected to a hollow shaft 102 which is aligned along the first axis of rotation 26 and in which the drive axis 22 is mounted concentrically via a bearing 60 . The hollow shaft 102 is in turn rotatably supported in a housing 64 via a bearing 104 . The mounting of the drive shaft 22 and the hollow shaft 102 shown here is not complete; further bearings are located in the proximal end of the guide 6 shown in FIG. 3 and in the handle 8 .

Ein räumliches karthesisches Koordinatensystem xyz ist fol gendermaßen definiert: Die x-Koordinate ist identisch mit der Lage der ersten Drehachse 26. Die y-Koordinate ist identisch mit der Lage der zweiten Drehachse 28.A spatial Cartesian coordinate system xyz is defined as follows: The x coordinate is identical to the position of the first axis of rotation 26 . The y coordinate is identical to the position of the second axis of rotation 28 .

Die z-Koordinate steht sowohl auf der x-, wie auch auf der y-Koordinate senkrecht.The z coordinate is perpendicular to both the x and y coordinates.

Die Einzelheiten am proximalen Ende der Führung 6 und dem Handgriff 8 zeigt Fig. 3. Ein Lager 106 ergänzt das in Fig. 2 gezeigte Lager 104 der Hohlwelle 102. Die Antriebsachse 22 ist mit einem Lager 108 am proximalen Ende drehbar in der Hohlwelle 102 gelagert. Im Handgriff 8 befinden sich weiterhin eine erste und eine zweite kraftschlüssige Kupplung 110 bzw. 112. Bei der hier gezeigten Kupplungsstellung für den ersten Arbeitsmodus ist der Achsenträger 44 und somit die zweite Drehachse 28 über die Hohlwelle 102 und der ersten Kupplung 110 mit der An triebsachse 22 gekoppelt. Eine Drehung der Antriebsachse 22 be wirkt eine Drehung des Ultraschallwandlers 24 um die erste Drehachse 26. FIG. 3 shows the details at the proximal end of the guide 6 and the handle 8. A bearing 106 complements the bearing 104 of the hollow shaft 102 shown in FIG. 2. The drive shaft 22 is rotatably mounted in the hollow shaft 102 with a bearing 108 at the proximal end. A first and a second non-positive coupling 110 and 112 are also located in the handle 8 . In the clutch position shown here for the first working mode, the axle carrier 44 and thus the second axis of rotation 28 is coupled via the hollow shaft 102 and the first clutch 110 to the drive axle 22 . Rotation of the drive axis 22 causes rotation of the ultrasound transducer 24 about the first axis of rotation 26 .

Die erste Kupplung 110 besteht aus einer Mitnehmerscheibe 114, die auf der Antriebsachse 22 befestigt ist. Ein ringförmiger Reibbelag 116 ist auf die Mitnehmerscheibe 114 geklebt. Eine für beide Kupplungen 110, 112 gemeinsame Kupplungsscheibe 118 ist mit ihrem rohrförmigen Teil 120 auf der Hohlwelle 102 ver schiebbar angeordnet. Eine Verdrehsicherung 122 ist erforder lich, damit die Hohlwelle 102 über die Kupplungsscheibe 118 ge dreht werden kann. Die Verdrehsicherung 122 besteht aus einem sich in der Hohlwelle 102 befindlichen Schlitz 124 und aus einem Mitnehmerstift 126. Eine Spiralfeder 130 drückt mit ihrem einen Ende die Kupplungsscheibe 118 gegen den Reibbelag 116 auf der Mitnehmerscheibe 114, mit ihrem anderen Ende ist sie an einem Wulst 132 auf der Hohlwelle 102 abgestützt. The first clutch 110 consists of a drive plate 114 which is fastened on the drive axle 22 . An annular friction lining 116 is glued to the drive plate 114 . A common for both clutches 110 , 112 clutch plate 118 is arranged with its tubular part 120 on the hollow shaft 102 ver slidably. An anti-rotation device 122 is required so that the hollow shaft 102 can be rotated via the clutch disc 118 . The anti-rotation device 122 consists of a slot 124 located in the hollow shaft 102 and a driver pin 126 . A helical spring 130 presses the clutch disc 118 against the friction lining 116 on the drive plate 114 with one end, and with its other end it is supported on a bead 132 on the hollow shaft 102 .

Die der Kupplungsscheibe 118 gegenüberliegende Fläche des Ge häuses 64 ist als Flansch 143 parallel zur Kupplungsscheibe 118 ausgebildet und trägt einen zweiten ringförmigen Reibbelag 144. Dieser Reibbelag 144 gehört zur zweiten Kupplung 112.The surface of the housing 64 opposite the clutch disc 118 is formed as a flange 143 parallel to the clutch disc 118 and carries a second annular friction lining 144 . This friction lining 144 belongs to the second clutch 112 .

Zum Lösen der Kupplung 110 ist eine Ausrückscheibe 134 in Rich tung der Antriebsachse 22 axial verschiebbar angeordnet. Die Ausrückscheibe 134 ist über eine Stange 136 im Gehäuse 64 ver schiebbar gelagert. Als Anschlag ausgebildete Nasen 142 geben eine Endstellung der Ausrückplatte 134 an. Zum Antrieb der Aus rückscheibe 134 ist im Gehäuse 64 eine Gewindespindel 138 ge lagert, die von einem Elektromotor 140 antreibbar ist. Die Ge windespindel 138 greift in eine in der Ausrückscheibe 134 ange ordnete Spindelmutter 139 ein. Die Gewindespindel 138 und die Spindelmutter 139 bilden einen Spindelantrieb.To release the clutch 110 , a disengagement plate 134 is axially displaceable in the direction of the drive shaft 22 . The release disk 134 is mounted via a rod 136 in the housing 64 slidably ver. Lugs 142 designed as a stop indicate an end position of the release plate 134 . To drive the back plate 134 , a threaded spindle 138 is mounted in the housing 64 , which can be driven by an electric motor 140 . The Ge threaded spindle 138 engages in a in the disengagement plate 134 arranged spindle nut 139 . The threaded spindle 138 and the spindle nut 139 form a spindle drive.

Fig. 4 zeigt, wie die zweite Kupplung 112 die Hohlwelle 102 in einem zweiten Arbeitsmodus mit dem Gehäuse 64 der Ultraschall sonde 4 koppelt. Gleichzeitig ist dabei die Kupplung 110 gelöst. Eine Drehung der Antriebsachse 22 bewirkt nun eine Drehung des Ultraschallwandlers 24 um die zweite Drehachse 28. Die zweite Kupplung 112 wird in Eingriff gebracht, indem die Ausrück scheibe 134, angetrieben vom Stellmotor 140, die Mitnehmer scheibe 118 gegen den Reibbelag 144 drückt. Dabei muß der Motor 140 zusätzlich noch gegen die Federkraft der Spiralfeder 130 arbeiten. Fig. 4 shows how the second coupling 112 couples the hollow shaft 102 in a second working mode with the housing 64 of the ultrasound probe 4 . At the same time, clutch 110 is released . A rotation of the drive axis 22 now causes the ultrasound transducer 24 to rotate about the second axis of rotation 28 . The second clutch 112 is engaged by the disengagement disk 134 , driven by the servomotor 140 , the driver disk 118 presses against the friction lining 144 . The motor 140 must also work against the spring force of the coil spring 130 .

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Kupplung 110. Die Kupplung 110 ist hier als formschlüssige Kupplung ausgebildet. Der Reibbelag 116 ist ersetzt durch einen in der Mitnehmer scheibe 118 eingesetzten Mitnehmerstift 146. Der Mitnehmer stift 146 greift im hier dargestellten ersten Arbeitsmodus in eine Bohrung 148 in der Mitnehmerscheibe 114 ein. Zusätzlich zur gezeigten Bohrung 148 können weitere Bohrungen auf dem selben Radius wie die Bohrung 148 angeordnet sein. Damit ist eine Kopplung der Hohlwelle 102 mit der Antriebsachse 22 nur in ganz bestimmten, jedoch genau festgelegten Stellungen mög lich. Die übrigen Einzelheiten in Fig. 5 sind identisch mit den in Fig. 3 gezeigten. Fig. 5 shows another embodiment of the clutch 110. The clutch 110 is designed here as a positive clutch. The friction lining 116 is replaced by a driving pin 146 inserted in the driving plate 118 . In the first working mode shown here, the driver pin 146 engages in a bore 148 in the driver disk 114 . In addition to the hole 148 shown, further holes can be arranged on the same radius as the hole 148 . Thus, a coupling of the hollow shaft 102 with the drive shaft 22 is only possible in very specific, but precisely defined positions. The other details in FIG. 5 are identical to those shown in FIG. 3.

Die Flächen, die im ersten und zweiten Arbeitsmodus abgetastet werden können, werden anhand der nachfolgenden Figurenbe schreibung erläutert. Zugrunde liegt das in Fig. 2 definierte xyz-Koordinatensystem.The areas that can be scanned in the first and second work modes are explained with reference to the following figure description. The basis is the xyz coordinate system defined in FIG. 2.

Fig. 6 erläutert perspektivisch die Abtastfläche, die im zweiten Arbeitsmodus abgetastet wird. Hier ist, wie z.B. anhand der Fig. 3 beschrieben, der Achsenträger 44 mit dem Gehäuse 64 ge koppelt. Mit anderen Worten, die Kupplung 112 ist in Eingriff. Der Ultraschallwandler oszilliert oder rotiert, angetrieben über die Antriebsachse 22, um die Drehachse 28. Die abgetastete ebene Fläche erstreckt sich in der xz-Ebene von einem Kreis bogen 200 aus, der von der Mitte des Ultraschallwandlers 24 be schrieben wird. Der Ultraschallwandler 24 führt einen prograden Scan durch. Fig. 6 illustrates a perspective view of the scanning area which is scanned in the second mode. Here, as described with reference to FIG. 3, the axle carrier 44 is coupled to the housing 64 . In other words, clutch 112 is engaged. The ultrasonic transducer oscillates or rotates, driven via the drive axis 22 , about the axis of rotation 28 . The scanned flat surface extends in the xz plane from a circular arc 200 , which is written from the center of the ultrasonic transducer 24 be. The ultrasound transducer 24 carries out a progressive scan.

In weiteren Flächen kann abgetastet werden, nachdem folgende Schritte durchgeführt worden sind. Die Kupplung 112 wird gelöst und die Kupplung 110 in Eingriff gebracht. Der Achsenträger 44 ist nun in seinem ersten Arbeitsmodus. Angetrieben über die Antriebsachse 22 dreht sich die Drehachse 28 in der yz-Ebene um die Koordinate x. Mit anderen Worten, die Drehachse 28 ist nicht mehr in Richtung der Koordinate y ausgerichtet, sondern sie nimmt einen Winkel α bezüglich der y-Koordinate in der yz-Ebene ein. Dadurch wird die im zweiten Arbeitsmodus abge tastete Fläche um die Koordinate x gedreht, was durch einen kreisförmigen Doppelpfeil angedeutet ist. Somit lassen sich nach Lösen der Kupplung 110 und nach Aktivieren der Kupplung 112 Ebenen abtasten, deren Schnittgerade die x-Koordinate ist. Additional areas can be scanned after the following steps have been carried out. The clutch 112 is released and the clutch 110 is engaged. The axle carrier 44 is now in its first working mode. Driven via the drive axis 22 , the axis of rotation 28 rotates about the coordinate x in the yz plane. In other words, the axis of rotation 28 is no longer aligned in the direction of the coordinate y , but instead assumes an angle α with respect to the y coordinate in the yz plane. As a result, the area scanned in the second working mode is rotated about the coordinate x , which is indicated by a circular double arrow. Thus, after releasing clutch 110 and after activating clutch 112, planes can be scanned whose intersection line is the x coordinate.

Ein lateraler Scan kann nach folgenden Schritten durchgeführt werden. Die Ausgangsposition des Ultraschallwandlers ist die selbe wie in Fig. 2 gezeigt ist. Seine Abstrahlrichtung ist ge nau in Richtung der positiven x-Koordinate ausgerichtet. Wird nun der Ultraschallwandler 24 im zweiten Arbeitsmodus um 90° nach links oder rechts gedreht, so deckt sich seine Abstrahl richtung genau mit der z-Koordinate. In dieser Position wird nun der Achsenträger 44 mit der Antriebsachse 22 gekoppelt, in dem die Kupplung 112 gelöst und die Kupplung 110 aktiviert wird. Der Achsenträger 44 befindet sich nun im ersten Arbeits modus. Jetzt kann der laterale Scan durchgeführt werden, der einen Vollkreis von 360° oder auch nur einen Kreissektor in der yz-Ebene umfaßt. Fig. 7 zeigt in perspektivischer Darstellung den Kreisbogen 204, den der Ultraschallwandler 24 bei dieser Abtastung beschreibt.A lateral scan can be carried out according to the following steps. The starting position of the ultrasonic transducer is the same as that shown in FIG. 2. Its direction of radiation is precisely aligned in the direction of the positive x coordinate. If the ultrasonic transducer 24 is now rotated 90 ° to the left or right in the second working mode, its direction of radiation coincides exactly with the z coordinate. In this position, the axle carrier 44 is now coupled to the drive axle 22 , in which the clutch 112 is released and the clutch 110 is activated. The axle carrier 44 is now in the first working mode. Now the lateral scan can be carried out, which encompasses a full circle of 360 ° or just a circle sector in the yz plane. Fig. 7 shows in perspective the circular arc 204, the ultrasonic transducer 24 described in this scan.

Eine weitere, kegelförmige Abtastfläche ist in Fig. 8 gezeigt. Zuvor wird der Ultraschallwandler 24 im zweiten Arbeitsmodus um den Winkel ϑ (auch in Fig. 6 dargestellt) gedreht. Nach Umschal tung vom ersten Arbeitsmodus auf den zweiten Arbeitsmodus, d.h. der Achsenträger ist mit der Antriebsachse 22 gekoppelt, kann nun eine kegelförmige Fläche abgetastet werden. Der Öffnungswinkel des Kegels beträgt 2 ϑ. Die Kreislinie, die der Ultraschallwandler 24 nun beschreibt, ist mit 206 bezeichnet. Auch Kegelflächen mit größerem Öffnungswinkel, dargestellt durch die Kreislinie 208, oder Kegelflächen, die zum Handgriff 8 hin geöffnet sind, hier mit Bezugszeichen 210 versehen, sind möglich. Wenn die Kupplung 110 als kraftschlüssige Kupplung ausgeführt ist, lassen sich beliebige Kegelöffnungswinkel 2 ϑ einstellen.Another conical scanning surface is shown in FIG. 8. Previously, the ultrasonic transducer 24 is in the second mode by the angle θ (also shown in FIG. 6) rotated. After switching from the first working mode to the second working mode, ie the axle carrier is coupled to the drive axle 22 , a conical surface can now be scanned. The opening angle of the cone is 2 ϑ . The circular line which the ultrasonic transducer 24 now describes is designated 206 . Conical surfaces with a larger opening angle, represented by the circular line 208 , or conical surfaces which are open towards the handle 8 , here provided with reference number 210 , are also possible. If the coupling 110 is designed as a non-positive coupling, any cone opening angle 2 ϑ can be set.

Da die Kupplungen 110 und 112 im Handgriff 8 angeordnet sind und da nur ein einziger Antriebsmotor zur Abtastung der ver schiedenen Flächen und zur Verstellung des Achsenträgers 44 erforderlich ist, läßt sich die Ultraschallsonde 4 besonders klein aufbauen. Die verschiedenen Abtastflächen erlauben dem Arzt eine umfassende Beobachtung des interessierenden Gebiets, ohne daß die Position der Sonde beim Abtasten verändert werden müßte. Die kleine Baugröße und ein geringes Gewicht gewähr leisten eine einfache Handhabung und machen die Sonde besonders geeignet für Untersuchungen der Prostata und des Rektums vom Rektum aus.Since the clutches 110 and 112 are arranged in the handle 8 and since only a single drive motor is required to scan the different surfaces and to adjust the axle carrier 44 , the ultrasound probe 4 can be built particularly small. The various scanning areas allow the doctor to observe the area of interest comprehensively without having to change the position of the probe during scanning. The small size and light weight ensure easy handling and make the probe particularly suitable for examining the prostate and rectum from the rectum.

Claims

1. intracavitary ultrasound probe ( 4 ) with an examination head, in the interior of which an ultrasound transducer ( 24 ) for mechanical ultrasound sector scanning can be rotated about a first, fixed axis of rotation ( 26 ) and about a second axis of rotation ( 28 ),
the two axes of rotation ( 26 , 28 ) intersecting perpendicularly at one point ( 0 ) in the interior,
a common drive axis ( 22 ) being provided for the drive about both axes of rotation ( 26 , 28 ),
wherein the axis carrier ( 44 ) of the second axis of rotation ( 28 ) is coupled to the drive axis ( 22 ) in a first working mode via a first clutch ( 110 ), in which the ultrasound transducer ( 24 ) can be rotated about the first axis of rotation ( 26 ),
or the axle carrier ( 44 ) is coupled in a second working mode via a second coupling ( 112 ) to the housing ( 64 ) of the ultrasound probe ( 4 ), in which the ultrasound transducer ( 24 ) can be rotated about the second axis of rotation ( 28 ).

2. Ultrasonic probe according to claim 1, characterized in that the couplings ( 110 , 112 ) are non-positive couplings.

3. Ultrasonic probe according to claim 1, characterized in that the first coupling ( 110 ) is a positive coupling and the second coupling ( 112 ) is a non-positive coupling.

4. Ultrasonic probe according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drive axis ( 22 ) along the first axis of rotation ( 26 ) is aligned.

5. Ultrasonic probe according to one of claims 1 to 4, characterized in that the axis carrier ( 44 ) is connected to a rotatably mounted in the housing ( 64 ) hollow shaft ( 102 ) which is aligned along the first axis of rotation ( 26 ) and in which is mounted concentrically on the drive axle ( 22 ).

6. Ultrasonic probe according to one of claims 1 to 5, characterized in that the couplings ( 110 , 112 ) in the handle ( 8 ) of the ultrasonic probe ( 4 ) are arranged.

7. Ultrasonic probe according to claim 5 or 6, characterized in that the two clutches ( 110 , 112 ) have a common clutch disc ( 118 ) which is arranged on the hollow axis ( 102 ) axially displaceable and secured against rotation GE,
that the clutch disc ( 118 ) is pressed in the first working mode with a spring ( 130 ) against a drive plate ( 114 ) fixedly connected to the drive axle ( 22 ) and
that the clutch disc ( 118 ) is pressed against a flange ( 143 ) of the housing ( 64 ) in the second working mode.

8. Ultrasonic probe according to claim 7, characterized in that the clutch disc ( 118 ) is pressed in the second working mode with an axially displaceable disengaging disengagement disc ( 134 ) against the flange ( 143 ).

9. Ultrasonic probe according to claim 8, characterized in that in the housing ( 64 ) a Ge threaded spindle ( 138 ) is mounted, which can be driven by an electric motor ( 140 ) and which engages in a in the disengaging plate ( 134 ) arranged spindle nut ( 139 ) .