DE10157025A1 - Ultraschallendoskop - Google Patents
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Abstract
Ein Ultraschallendoskop hat einen Biegeteil, eine Ultraschallsonde und eine flexible Leiterplatte. Der Biegeteil, der an die Spitze eines flexiblen Rohrs angeschlossen ist, wird fernbetätigt in zwei vorbestimmte, zueinander senkrechte Biegerichtungen gebogen. Die Ultraschallsonde enthält mehrere Ultraschallvibratoren, die umlaufend angeordnet sind, radial Ultraschallwellen aussenden und deren Echos empfangen. Die flexible Leiterplatte, die auf die Ultraschallwellen und deren Echos bezogene Signale überträgt, besteht in dem Biegeteil aus mehreren flexiblen Leiterplattenstreifen, die eine Biegebewegung ermöglichen. Die flexiblen Leiterplattenstreifen sind so angeordnet, dass der Biegewiderstand gegenüber der Biegebewegung symmetrisch bezüglich einer primären Mittellinie ist, die einer der beiden Biegerichtungen entspricht.
Description
Die Erfindung betrifft ein Ultraschallendoskop, das Ultraschallwellen für die Dia
gnose erkrankten Gewebes einsetzt. Insbesondere betrifft die Erfindung die
Konstruktion des distalen Endes des Ultraschallendoskops.
Ein Ultraschallendoskop hat an seinem distalen Ende eine Ultraschallsonde mit
Ultraschallvibratoren, die Ultraschallwellen erzeugen. Die Ultraschallsonde sendet
Ultraschallwellen aus und empfängt deren Echos.
Für das Abtastverfahren wird eine Radialabtastung oder eine Linearabtastung
angewendet. Zum Diagnostizieren eines Organs, z. B. einer Körperhöhle, in das
das Ultraschallendoskop nicht eingeführt werden kann, wird die Radialabtastung
vorgenommen. Das Endoskop wird dabei so in Richtung des Organs eingeführt,
dass es an dieses angrenzt, wobei von der Ultraschallsonde radial Ultraschall
wellen ausgesendet werden. Üblicherweise wird eine Radialabtastung mechani
scher Art vorgenommen, bei der eine Reihe von Ultraschallvibratoren in einer
Linie längs der Sondenachse angeordnet sind und um diese Achse umlaufen, um
so die Ultraschallwellen radial auszusenden.
Bei der Radialabtastung mechanischer Art kann jedoch kein Farbbild, das zum
Teil rot (R), grün (G) und blau (B) gefärbt und für die Diagnose erkrankter Teile
besonders wirkungsvoll ist, auf dem Monitor dargestellt werden.
Ferner ist bei einem Ultraschallendoskop an dessen distalem Ende eine starre
oder harte Ultraschallsonde vorgesehen. Wird das Endoskop auf den zu betrach
teten Teil zubewegt, so ist es deshalb wichtig, durch die Berührung mit dem
distalen Ende keinen Schmerz zu verursachen. Um dies zu erleichtern, muss der
Biegeteil eine weit besseres Ansprechverhalten auf eine Betätigung des Benut
zers zeigen, als dies bei einem normalen Endoskop erforderlich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ultraschallendoskop anzugeben, das ein für die
Diagnose effizient nutzbares Bildes liefert, ohne das Ansprechverhalten des
Biegeteils zu verschlechtern.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch das Ultraschallendoskop mit den Merk
malen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprü
chen sowie der folgenden Beschreibung angegeben.
Das erfindungsgemäße Ultraschallendoskop dient der Durchführung einer elek
tronischen Radialabtastung. Ein als ein Rohr ausgebildeter Biegeteil ist an die
Spitze eines flexiblen Rohrs angeschlossen, das in den Körper, z. B. in ein Organ
eingeführt wird. Das flexible Rohr ist normalerweise an einen Bedienteil des
Endoskops angeschlossen. Die Bedienperson, z. B. ein Arzt, biegt den Biegeteil
durch Manipulieren eines Bedienknopfs, der in Wirkverbindung mit dem Biegeteil
steht. Der Biegeteil wird also fernbetätigt gebogen.
Der Biegeteil wird längs zwei vorbestimmter Richtungen gebogen. Normalerweise
wird der Biegeteil in Auf/Ab-Richtung und in Links/Rechts-Richtung gebogen.
Diese Richtungen sind senkrecht zueinander. Die Auf/Ab-Richtung und die
Links/Rechts-Richtung ist durch die Haltestellung des Bedienteils, der Verbindung
zwischen Bedienteil und flexiblem Rohr etc. festgelegt. Der Bedienknopf zum
Biegen des Biegeteils nach oben, nach unten, nach links oder nach rechts befin
det sich an dem Bedienteil. Die Bedienperson betätigt den Bedienknopf nach
Bedarf. Beispielsweise besteht der Bedienknopf aus einem Auf/Ab-Knopf zum
Biegen des Biegeteils in Auf/Ab-Richtung und einem Links/Rechts-Knopf zum
Biegen des Biegeteils in Links/Rechts-Richtung.
Das Ultraschallendoskop ist ein Endoskop vom Lichtleitertyp, d. h. ein Fiberendo
skop, oder ein Endoskop vom Videotyp, d. h. ein Videobeobachtungsgerät (Video
endoskop). Im Falle eines Endoskops vom Videotyp wird das Endoskop an einen
Videoprozessor mit Lichtquelle und Signalschaltungen sowie an eine Ultraschall-
Diagnoseeinrichtung angeschlossen. Am distalen Ende des Endoskops ist ein
Bildsensor vorgesehen. In dem Endoskop sind ferner ein mit dem Bildsensor
verbundenes Bildsignalkabel, ein Lichtleitfaserbündel für die Lichtquelle, ein
Zuführrohr für Flüssigkeit oder Luft sowie ein Instrumentenrohr zum Einführen
eines Instrumentes, z. B. einer Zange, angeordnet. Im Falle eines Fiberendoskops
wird dieses an eine Lichtquelleneinheit und dann an die Ultraschall-
Diagnoseeinrichtung angeschlossen. An Stelle des Bildsignalkabels befindet sich
in dem Endoskop ein Lichtleitfaserbündel zur optischen Übertragung des Objekt
bildes. Das Lichtleitfaserbündel für die Lichtquelle und das Zuführrohr können
jeweils zwei Faserbündel bzw. zwei Zuführrohre enthalten.
Mit dem Biegeteil steht eine Ultraschallsonde zur elektronischen Radialabtastung
in Wirkverbindung. Beispielsweise ist ein starrer Spitzenbasisteil mit dem Biegeteil
verbunden und das Ultraschallendoskop an dem Spitzenbasisteil angebracht.
Die Ultraschallsonde hat mehrere Ultraschallvibratoren, die umlaufend angeordnet
sind, um die elektronische Radialabtastung vorzunehmen. Die Ultraschallvibrato
ren senden die Ultraschallwellen um eine Mittelachse der Ultraschallsonde radial
aus und empfangen deren Echo.
Gemäß der Erfindung ist in dem Endoskop eine flexible Leiterplatte angeordnet.
Die flexible Leiterplatte überträgt auf die Ultraschallwellen und deren Echos bezo
gene Signale, so dass man in der Ultraschall-Diagnoseeinrichtung ein Ultraschall
bild erhält, das ein Schnittbild des Körpers darstellt. Wird eine elektronische
Abtastung, also keine mechanische Abtastung, durchgeführt, so erhält man nach
Bedarf ein Ultraschall-Farbbild, indem gleichzeitig mehrere Ultraschallwellen
unterschiedlicher Frequenz ausgesendet werden, oder ein Ultraschall-
Impulsbreitenbild durch Einfärben entsprechend dem Kontrast der Echos. Diese
Bilder erhält man durch mechanische Radialabtastung nicht.
In dem Biegeteil wird die flexible Leiterplatte von mehreren flexiblen Leiterplatten
streifen gebildet, so dass eine Biegebewegung, also ein Widerstand gegen die
Biegebewegung, möglich ist. Die flexiblen Leiterplattenstreifen erstrecken sich
längs der Mittelachse des Biegeteils. Da das Element zur Signalübertragung in
dem Biegeteil aus mehreren flexiblen Leiterplattenstreifen besteht, tritt keine
Knick- oder Brechbiegung auf, während der Biegeteil betätigt wird. Die flexiblen
Leiterplattenstreifen ermöglichen die umlaufende Anordnung der Ultraschallvibra
toren und damit die elektronische Radialabtastung. Die Breite jedes Leiterplatten
streifens wird in Abhängigkeit des Radius des Biegeteils festgelegt.
Gemäß der Erfindung sind die flexiblen Leiterplattenstreifen in dem Biegeteil so
angeordnet, dass ein ausgezeichnetes Ansprechverhalten auf die Biegebetäti
gung erreicht wird. Das Ansprechverhalten gibt an, ob sich der Biegeteil genau in
die gewünschte Richtung biegt, ohne dass er in eine unerwünschte Richtung
kippt. Bei Einführen des flexiblen Rohrs in das Organ biegt die Bedienperson nach
Bedarf nur in eine der beiden Richtungen, nämlich in die Auf/Ab-Richtung oder die
Links/Rechts-Richtung, um das flexible Rohr sanft durch das Organ zu führen.
Nahezu alle Bedienpersonen biegen den Biegeteil in Auf/Ab-Richtung. Dies be
deutet, dass die meisten Bedienpersonen das flexible Rohr einführen, indem sie
den Biegeteil nach Bedarf aufwärts biegen und ihn in seine neutrale Stellung
zurückbewegen.
In dem erfindungsgemäßen Endoskop sind die flexiblen Leiterplattenstreifen in
dem Biegeteil so angeordnet, dass der Biegewiderstand gegenüber der Biegebe
wegung symmetrisch bezüglich einer primären Mittellinie ist. Die primäre Mittellinie
ist in einem Abschnitt des Biegeteils, nämlich einem Schnitt durch den Biegeteil,
definiert, schneidet die Mittelachse des Biegeteils und entspricht einer der beiden
Biegerichtungen, normalerweise der Auf/Ab-Richtung. Die flexiblen Leiterplatten
streifen sind dabei entsprechend der Anordnung verschiedener durch den Biege
teil verlaufender Elemente angeordnet. Diese Elemente sind beispielsweise das
Lichtleitfaserbündel, das Zuführrohr oder das Instrumentenrohr.
Da der Biegewiderstand, d. h. die Biegesteifigkeit, symmetrisch oder mit anderen
Worten die Biegesteifigkeit längs der Biegerichtung symmetrisch bezüglich der
primären Mittellinie ist, wird ein ausgezeichnetes Ansprechverhalten auf die Bie
gebetätigung erreicht, und der Biegeteil wird genau in die gewünschte Richtung
gebogen. Beim Einführen des flexiblen Rohrs kann so die Bedienperson den
Biegeteil biegen, ohne dem Patienten Schmerzen zuzufügen.
Um einen Biegewiderstand mit genauer Symmetrie zu erzeugen, sind die in dem
Endoskop vorgesehenen Elemente wie das Lichtleitfaserbündel, die Zuführrohre
etc. so angeordnet, dass sie symmetrisch bezüglich der in dem genannten Schnitt
liegenden Mittelachse der primären Mittellinie sind. Im Falle eines Endoskops vom
Videotyp sind also das Lichtleitfaserbündel, das Zuführrohr, das Instrumentenrohr
und das Bildsignalkabel symmetrisch bezüglich dieser primären Mittellinie ange
ordnet. Die flexiblen Leiterplattenstreifen werden dann so angeordnet, dass sie in
dem genannten Schnitt symmetrisch bezüglich der primären Mittellinie sind. Auf
diese Weise kann ein Biegeteil, der ein gutes Ansprechverhalten auf die Biege
bewegung zeigt, leicht angeordnet oder gefertigt werden.
Um die Leiterplattenstreifen ohne Schwierigkeiten anzuordnen, haben sie in dem
genannten Schnitt im Wesentlichen gleiche Breite und Dicke.
Um die Leiterplattenstreifen zuverlässig und einfach symmetrisch anzuordnen und
diese symmetrische Anordnung während der Biegebewegung aufrecht zu erhal
ten, können mehrere Streifenbündel ausgebildet werden, die jeweils aus minde
stens zwei flexiblen Leiterplattenstreifen bestehen. Ist beispielsweise die Zahl der
Leiterplattenstreifen gerade, so kann jedes dieser Streifenbündel aus zwei flexi
blen Leiterplattenstreifen bestehen. Die flexiblen Leiterplattenstreifen biegen sich
dabei in jedem Streifenbündel, d. h. die Biegerichtung ist in jedem Bündel die
gleiche. Der Biegewiderstand gegenüber der Biegebewegung ist deshalb stabil
und symmetrisch.
Biegt sich die Schnittform der Leiterplattenstreifen, so wird der Biegewiderstand
gegenüber der Biegebewegung unsymmetrisch. Um einen Biegewiderstand mit
genauer Symmetrie zu erzeugen, sind die Leiterplattenstreifen vorzugsweise
längs der Mittelachse so angeordnet, dass die Schnittform jedes Leiterplatten
streifens im Wesentlichen gerade ist. In diesem Fall wird jeder Leiterplattenstrei
fen sanft und gleichmäßig gebogen, wodurch der Biegewiderstand stabil und
symmetrisch wird.
Um die symmetrische Anordnung während der Biegebewegung des Biegeteils
aufrecht zu erhalten, können die Leiterplattenstreifen so angeordnet sein, dass sie
nicht auf der Wirklinie, nämlich auf der primären Mittellinie liegen. Vorzugsweise
sind die Leiterplattenstreifen so angeordnet, dass sie in dem genannten Abschnitt
nicht auf der primären Mittellinie liegen.
Was die Gesamtkonstruktion der flexiblen Leiterplatte betrifft, kann diese aus
flexiblen Leiterplattenstreifen, d. h. einzelnen Stücken, zusammengesetzt sein, die
getrennt voneinander an den Ultraschallvibrator angeschlossen sind. Um jedoch
die flexible Leiterplatte auf einfache Art und Weise so auszubilden, dass sie in
dem Biegeteil symmetrisch ist, wird sie vorzugsweise aus einer einzigen rechtec
kigen flexiblen Leiterplatte gebildet, aus der durch teilweises Einschneiden mehre
re flexible Leiterplattenstreifen gebildet werden. Die so geschnittene rechteckige
flexible Leiterplatte wird dann in eine Rundform gebracht, so dass sie einen Zylin
der bildet. Die Streifenabschnitte werden dann an dem Ende, das von der Platte
am weitesten entfernt ist, miteinander verbunden, d. h. zusammengefügt, wodurch
sich eine kegelförmige Struktur ergibt. Die Leiterplattenstreifen können so ange
ordnet sein, dass sie sich in dem genannten Abschnitt nicht auf der primären
Mittellinie befinden.
Zum Zwecke einer symmetrischen und einfachen Anordnung sind vorzugsweise
acht flexible Leiterplattenstreifen gleicher Breite vorgesehen. Vorteilhaft sind dabei
jeweils zwei benachbarte Leiterplattenstreifen zu einem Streifenbündel zusam
mengefasst.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin
zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ultraschallendoskops als erstes Ausfüh
rungsbeispiel,
Fig. 2 den Teil Spitzenbasisteil des Ultraschallendoskops,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Spitzenbasisteils und der Ultraschallsonde,
von der linken Seite aus betrachtet,
Fig. 4 eine Vorderansicht des Ultraschallendoskops,
Fig. 5 eine schematische seitliche Schnittansicht der Ultraschallsonde
durch die Mittelachse der Spitze und in vertikaler Richtung,
Fig. 6 eine schematische Schnittansicht der Ultraschallsonde längs der in
Fig. 5 gezeigten Linie I-I', von vorne betrachtet,
Fig. 7 eine schematische perspektivische Ansicht einer flexiblen Leiter
platte, die in dem Endoskop ausgebildet ist,
Fig. 8 die flexible Leiterplatte im flachen Zustand,
Fig. 9A bis 9C Schnittansichten der in dem Spitzenbasisteil vorgesehenen flexiblen
Leiterplatte und des Biegeteils,
Fig. 10 eine schematische Darstellung der in dem flexiblen Rohr vorgesehe
nen Signalleitungen,
Fig. 11 eine Schnittansicht des Biegeteils, von der Spitze aus betrachtet,
Fig. 12 einen Abschnitt des Biegeteils, in dem das Widerstandselement
vorgesehen ist, und
Fig. 13 eine Schnittansicht des Biegeteils eines zweiten Ausführungsbei
spiels.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf
die Figuren erläutert.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Ultraschallendoskops, das ein erstes Ausfüh
rungsbeispiel darstellt. Fig. 2 zeigt einen Teil der Spitze des Ultraschallendoskops.
Ein Ultraschallendoskop 10 hat ein flexibles Rohr 11, einen Bedienteil 15, ein
erstes und ein zweites angeschlossenes Rohr 18A und 18B, sowie ein erstes und
ein zweites Anschlussteil 80A und 80B. Am distalen Ende des flexiblen Rohrs 11
und damit des Endoskops 10 sind ein Biegeteil 12, ein Spitzenbasisteil 13 und
eine Ultraschallsonde 14 vorgesehen.
Der Biegeteil 12 ist mit der Spitze des flexiblen Rohrs 11 verbunden. Der Spitzen
basisteil 13 ist an dem Biegeteil 12 und die Ultraschallsonde 14 an dem Spitzen
basisteil 13 angebracht. Das erste und das zweite Anschlussteil 80A und 80B sind
mit dem ersten bzw. dem zweiten Rohr 18A, 18B verbunden. Die beiden Rohre
18A und 18B sind an den Bedienteil 15 angeschlossen. Das flexible Rohr 11, das
in ein Organ, z. B. eine Körperhöhle, eingeführt wird, ist mit dem Bedienteil 15
verbunden.
Wird eine Diagnose vorgenommen, so wird das erste Anschlussteil 80A an einen
nicht gezeigten Videoprozessor mit Lichtquelle und Signalprozessorschaltungen
und das zweite Anschlussteil 80B an eine nicht gezeigte Ultraschall-
Diagnoseeinrichtung angeschlossen und anschließend das flexible Rohr 11 in die
Körperhöhle eingeführt. Ein erster Monitor, der das zu betrachtende Farbbild
darstellt, ist an den Videoprozessor angeschlossen, während ein zweiter Monitor,
der ein Ultraschallbild darstellt, an die Ultraschall-Diagnoseeinrichtung ange
schlossen ist. Eine Bedienperson, z. B. ein Arzt, betätigt mit der rechten Hand
einen Satz Bedienknöpfe 16, der aus einem Auf/Ab-Knopf 16A und einem
Links/Rechts-Knopf 16B besteht und an dem Bedienteil 15 angeordnet ist. Die
Bedienperson hält dann das flexible Rohr 11 in ihrer linken Hand und führt es in
den Körper des Patienten in Richtung des zu betrachtenden Organs ein.
Im folgenden wird die "Auf/Ab"-Richtung auch als vertikale Richtung und
"Links/Rechts"-Richtung" auch als horizontale Richtung bezeichnet.
Zwischen dem ersten Anschlussteil 80A und der Ultraschallsonde 14 ist ein Paar
Lichtleitfaserbündel vorgesehen, die in den Figuren nicht gezeigt sind. Von der in
dem Videoprozessor vorgesehenen Lichtquelle abgestrahltes Licht tritt durch die
Lichtleitfaserbündel und wird von deren distalen Enden, d. h. dem distalen Ende
des Ultraschallendoskops 10 ausgesendet. Das zu betrachtende Objekt wird so
mit dem Licht beleuchtet, das die Lichtleitfaserbündel aussenden.
Das Ultraschallendoskop 10 fungiert als Videobeobachtungsgerät (Videoendo
skop). So sind in der Ultraschallsonde 14 ein nicht gezeigtes Objektiv und ein
nicht gezeigter Bildsensor, z. B. eine ladungsgekoppelte Vorrichtung, kurz CCD,
vorgesehen. In dem Ultraschallendoskop 10 ist ein nicht gezeigtes Bildsignalkabel
angeordnet, das den Bildsensor mit dem Videoprozessor verbindet. Das an dem
Objekt reflektierte Licht tritt durch das Objektiv und erreicht den Bildsensor. Auf
dem Bildsensor wird das Objektbild erzeugt. Außerdem werden dem Objektbild
entsprechende Bildsignale erzeugt. Diese Bildsignale werden aus dem Bildsensor
ausgelesen und dem Videoprozessor zugeführt. In dem Videoprozessor werden
die Bildsignale verschiedenen Prozessen unterzogen, so dass Videosignale wie
ein NTSC-Signal erzeugt werden. Diese Videosignale werden dann an den ersten
Monitor ausgegeben, so dass auf diesem das Objektbild dargestellt wird.
Der Biegeteil 12 wird von der Bedienperson ferngesteuert gebogen, indem der
Auf/Ab-Knopf 16A und/oder der Links/Rechts-Knopf 16B betätigt werden. Die
beiden Knöpfe 16A und 16B, die sich an der rechten Seitenfläche 15S des Be
dienteils 15 befinden, sind jeweils als drehbare Scheibe ausgebildet und über
nicht gezeigte Drähte mit dem Biegeteil verbunden. Durch Drehen des Auf/Ab-
Knopfes 16A und des Links/Rechts-Knopfes 16B wird der Biegeteil 12 in zwei
Biegerichtungen gebogen, nämlich in der mit UD bezeichneten Auf/Ab-Richtung
und in der Links/Rechts Richtung.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Biegerichtungen wie folgt festgelegt.
Wird das flexible Rohr 11 so gestreckt, dass es gerade und unverdreht ist, so legt
dies eine geradlinige Mittelachse PL des flexiblen Rohrs 11 fest. In diesem Fall
fällt die Mittelachse des flexiblen Rohrs 11 mit der geradlinigen Mittelachse PL
zusammen. Der Bedienteil 15 ist längs der geradlinigen Mittelachse PL ausgebil
det. Befindet sich der Biegeteil 12 in neutraler Stellung, so erstreckt er sich längs
der geradlinigen Mittelachse PL. Bezeichnet man die Mittelachse des Biegeteils
12 mit SD und die Mittelachse der Spitze des starren Spitzenbasisteils 13 und der
Ultraschallsonde 14 mit RD, so fallen die Mittelachse SD und die Mittelachse RD
der Spitze mit der geradlinigen Mittelachse PL zusammen, wie Fig. 2 zeigt.
Der Biegeteil 12 biegt sich in den beiden Biegerichtungen, die in der Ebene liegen,
die zu der geradlinigen Mittelachse PL senkrecht ist. Die beiden Richtungen,
nämlich die Auf/Ab-Richtung UD und die Links/Rechts-Richtung sind senkrecht
zueinander. Die Auf/Ab-Richtung UD ist im Wesentlichen parallel zu einer Rotati
onsebene, in der der Auf/Ab-Knopf 16A gedreht wird. Hält die Bedienperson den
Bedienteil 15, so ist diese Rotationsebene für gewöhnlich parallel zur vertikalen
Richtung. Die Links/Rechts-Richtung verläuft senkrecht zur Auf/Ab-Richtung UD,
d. h. parallel zu einer Linie, die senkrecht zur Zeichenebene verläuft.
Dreht die Bedienperson den Auf/Ab-Knopf 16A im Gegenuhrzeigersinn CCW, so
biegt sich der Biegeteil 12 nach oben, wie die gestrichelte Linie in Fig. 2 zeigt. Die
Ultraschallsonde 14 weist dann in eine Richtung, die von der geradlinigen Mitte
lachse PL abweicht. Die Ultraschallsonde 14 nimmt also gegenüber der Mittelach
se PL einen vorgegebenen Winkel ein. Dreht die Bedienperson den Auf/Ab-Knopf
16A im Uhrzeigersinn CW, so biegt sich der Biegeteil 12 nach unten. Entspre
chend biegt sich der Biegeteil 12 nach links und rechts, indem der Links/Rechts-
Knopf 16B im Gegenuhrzeigersinn bzw. im Uhrzeigersinn gedreht wird.
Beim Einführen des flexiblen Rohrs 11 manipuliert die Bedienperson das distale
Ende des Endoskops 10 und des flexiblen Rohrs 11, während sie das auf dem
ersten Monitor dargestellte Farbbild betrachtet. Genauer gesagt, "schüttelt" die
Bedienperson den Bedienteil 15, während sie die Bedienknöpfe 16 so hält, dass
sich das flexible Rohr 11 um seine Mittelachse dreht. Außerdem betätigt die
Bedienperson den Auf/Ab-Knopf 16A mit den Fingern ihrer rechten Hand im
Uhrzeigersinn CW und im Gegenuhrzeigersinn CCW, um den Biegeabschnitt 12
in Auf/Ab-Richtung UD zu biegen. Durch das Schütteln des Bedienteils 15 und
das Biegen des Biegeteils 12 in Auf/Ab-Richtung UD erreicht die Ultraschallsonde
14, d. h. das distale Ende des Ultraschallendoskops 10 auf sanfte Weise das zu
betrachtende Objekt in dem Organ.
Erreicht die Ultraschallsonde 14 das Objekt, so werden Ultraschallwellen-
Impulssignale von der Ultraschall-Diagnoseeinrichtung ausgegeben und über das
zweite Anschlussteil 80B der Ultraschallsonde 14 zugeführt. Die Ultraschallsonde
14 sendet auf Grundlage dieser Ultraschallwellen-Impulssignale Ultraschallwellen
aus und empfängt deren Echos. Diese Echos werden in Impulssignale überführt,
die über das zweite Anschlussteil 80B der Ultraschall-Diagnoseeinrichtung zuge
führt werden. In der Ultraschall-Diagnoseeinrichtung werden die zugeführten, den
Echos entsprechenden Impulssignale verschiedenen Prozessen unterzogen, so
dass auf dem zweiten Monitor ein Ultraschallbild dargestellt wird, das ein Schnitt
bild längs der Aussenderichtung der Ultraschallwellen darstellt.
Zwischen dem Bedienteil 15 und der Ultraschallsonde 14 ist ein nicht gezeigtes
Instrumentenrohr vorgesehen. Über eine Eintrittsöffnung 17A wird ein bestimmtes
Instrument, z. B. eine Zange, zum Behandeln des erkrankten Teils eingeführt.
Ferner sind in dem Ultraschallendoskop 10 ein Paar nicht gezeigte Zuführrohre
vorgesehen, mit denen dem Spitzenbasisteil 13 Wasser zugeführt wird. An dem
Bedienteil 15 ist eine Zuführtaste 16C vorgesehen. Wird die Zuführtaste 16C
betätigt, so fließt in den Zuführrohren Wasser und tritt aus der Seitenfläche des
Spitzenbasisteils 13 aus. An dem Bedienteil 15 sind ferner eine Absaugtaste 16D,
eine Einführtaste 16E, eine Kopiertaste 16F und eine Aufzeichnungstaste 16G
vorgesehen. Die Tasten 16C, 16D, 16E, 16F und 16G sind in Auf/Ab-Richtung UD
angeordnet. Fig. 3 zeigt den Spitzenbasisteil 13 und die Ultraschallsonde 14 in
einer von links betrachteten Seitenansicht. Fig. 4 zeigt die Ultraschallsonde 14 in
einer Vorderansicht.
Der steife Spitzenbasisteil 13 und die Ultraschallsonde 14 sind von einem Ballon
19 bedeckt, wenn die Ultraschalldiagnose vorgenommen wird. Zum Befestigen
des Ballons 19 ist um die Außenfläche der Ultraschallsonde 14 eine erste Nut 14K
und um die Außenfläche des Spitzenbasisteils 13 eine zweite Nut 13K ausgebil
det. Das Wasser, das durch die Zuführrohre fließt, tritt aus zwei nicht gezeigten
Austrittsöffnungen aus, die an der Außenfläche des Spitzenbasisteils 13 vorgese
hen sind. Um ein genaues Ultraschallbild zu erhalten, wird das Wasser, das sich
in einem an dem Videoprozessor vorgesehenen, nicht gezeigten Behälter befin
det, über das Paar Zuführrohre in das Innere des Ballons 19 gebracht, so dass
sich letzterer aufweitet, wie in Fig. 3 durch die gestrichelte Linie dargestellt ist.
Nach der Diagnose wird das in dem Ballon 19 enthaltene Wasser durch Drücken
der Absaugtaste 16E abgesaugt und über die beiden Zuführrohre einer nicht
gezeigten Absaugeinheit zugeführt.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist an der Vorderfläche 14S der Ultraschallsonde 14 eine
Objektivlinse 34A vorgesehen. Ferner sind dort Austrittsflächen 38A und 38B der
Lichtleitfaserbündel und eine Austrittsöffnung 17B des Instrumentenrohrs ausge
bildet. Das an dem Objekt reflektierte Licht tritt durch die Objektivlinse 34A und
erreicht den Bildsensor innerhalb der Ultraschallsonde 14. Die Objektivlinse 34 ist
an der Vorderfläche 14S, d. h. der Spitzenfläche der Ultraschallsonde 14 ausgebil
det, also nicht an der Seitenfläche. Das Sehfeld weitet sich deshalb längs der
Mittelachse RD der Spitze auf. Da das Sehfeld im Wesentlichen mit der Vor
schubrichtung des distalen Endes des Endoskops 10 zusammenfällt, kann die
Bedienperson das flexible Rohr 11 einführen und den Bedienteil 15 manipulieren,
während sie dem Vorschub der Ultraschallsonde 14 zusieht.
Fig. 5 zeigt eine schematische Schnittansicht der Ultraschallsonde 14. Der Schnitt
verläuft durch die Mittelachse RD der Spitze und in Auf/Ab-Richtung UD. Fig. 6
zeigt eine schematische Schnittansicht der Ultraschallsonde 14 längs der in Fig. 5
gezeigten Linie I-I', von der Vorderfläche 14S aus betrachtet. In den Fig. 5 und 6
sind die Lichtleitfaserbündel, die Instrumentenrohre und das an den Bildsensor
angeschlossene Bildsignalkabel nicht gezeigt.
Die Ultraschallsonde 14 enthält einen Ultraschallwellen-Sender/Empfänger 41 und
ein Halteelement 42. Der Sender/Empfänger 41 ist längs des Umfangs der zylin
drischen Ultraschallsonde 14 ausgebildet und an dem Halteelement 12 gehalten.
Eine flexible Leiterplatte 40 zum Übertragen von Signalen, die auf die Ultraschall
wellen und deren Echos bezogen sind, ist mit dem Sender/Empfänger 41 verbun
den. Der Sender/Empfänger 41 besteht aus mehreren Ultraschallvibratoren 41A,
die längs des Umfangs der Ultraschallsonde 14 angeordnet sind, um so die Ra
dialabtastung vorzunehmen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Ultraschallvi
bratoren 41A piezoelektrische Elemente, die elektrische Signale in mechanische
Schwingungen umsetzen und umgekehrt.
Über den piezoelektrischen Effekt werden Hochfrequenz-Impulssignale, die dem
Sender/Empfänger 41 über die flexible Leiterplatte 40 zugeführt werden, in Ultra
schallwellen überführt. Der Sender/Empfänger 41 sendet um die Mittelachse RD
der Spitze nacheinander die Ultraschallwellen radial aus. Jede der Ultraschallwel
len wird mit einer vorbestimmten Frequenz und einer vorbestimmten zeitlichen
Festlegung, d. h. einem vorbestimmten Timing, ausgesendet, um so die elektroni
sche Radialabtastung vorzunehmen. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt der
Abtastbereich 270°. Empfängt der Sender/Empfänger 41 nacheinander die Echos,
so werden diese durch den inversen piezoelektrischen Effekt in bestimmte elektri
sche Signale überführt. Diese elektrischen Signale werden der Ultraschall-
Diagnoseeinrichtung über die flexible Leiterplatte 40 zugeführt.
Fig. 7 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht der in dem Endoskop 10
ausgebildeten flexiblen Leiterplatte. Fig. 8 zeigt die flache, d. h. die noch nicht
deformierte Leiterplatte.
Die Leiterplatte 40 ist ein flexibles und dünnes Substrat, auf dem Schaltungen
ausgebildet sind. Die Form der flexiblen Leiterplatte 40 kann willkürlich eingestellt
werden, d. h. die Leiterplatte 40 kann nach Bedarf in eine beliebige, vorbestimmte
Form gebracht werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist die flexible Leiterplatte
40 wie ein Kegel geformt, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Eine mit CL bezeichnete Um
fangslinie ist mit dem in Fig. 6 gezeigten bogenförmigen Sender/Empfänger 41
verbunden. In dem Spitzenbasisteil 13 ist die flexible Leiterplatte 40 zu einem
Rohr- oder Tubuskörper geformt. In dem Biegeteil 12 wird die flexible Leiterplatte
40 von mehreren flexiblen Leiterplattenstreifen gebildet. Die flexiblen Leiterplat
tenstreifen sind an nicht gezeigte Signalleitungen angeschlossen, die sich von
dem zweiten Anschlussteil 80B durch den Bedienteil 15 erstrecken. Die Leiter
plattenstreifen erstrecken sich in dem Biegeteil 12 längs der Mittelachse SD. In
den Fig. 7 und 8 ist ein Teil der Leiterplattenstreifen weggelassen.
Die kegelförmige, flexible Leiterplatte 40 wird durch Rundbiegen der in Fig. 8
gezeigten planen und rechteckigen, flexiblen Leiterplatte 40' geformt. In Fig. 8
entsprechen die Abschnitte PA und PB dem Bereich des Spitzenbasisteils 13 und
der Ultraschallsonde 14. Abschnitt PC entspricht dem Bereich des Biegeteils 12.
Die Breite L2 des Abschnittes PA, d. h. die Länge der Umfangslinie CL, entspricht
dem Abtastbereich. Die Breite L1 der Abschnitte PB und PC, die größer als die
Breite L2 ist, entspricht der Umfangslänge des Spitzenbasisteils 13 und des
Biegeteils 12. Im Abschnitt PC, der dem Bereich des Biegeteils 12 entspricht, ist
die rechteckige, flexible Leiterplatte 40' in acht Streifen unterteilt. Die Abstände
LK1 zwischen einem Leiterplattenstreifen und dem jeweils benachbarten Leiter
plattenstreifen sind gleich. Ferner haben die Leiterplattenstreifen jeweils gleiche
Breite LK2. Dagegen unterscheiden sich die Leiterplattenstreifen in ihrer Länge,
d. h. in ihrer auf die Längsrichtung bezogenen Abmessung. Die acht Leiterplatten
streifen werden im Folgenden mit CB1, CB2, . . . und CB8 bezeichnet.
Auf der rechteckigen, flexiblen Leiterplatte 40' sind gedruckte Verdrahtungen, d. h.
Leitungen ausgebildet. Die gedruckte Verdrahtung SL2, die in dem Abschnitt PB
und dem Abschnitt PC ausgebildet ist, ist fetter oder stärker als die in dem Ab
schnitt PA ausgebildete gedruckte Verdrahtung SL1. In Fig. 7 sind die gedruckten
Verdrahtungen nicht gezeigt. Die Stärke der einzelnen Signalleitungen der ge
druckten Verdrahtung SL2 hängt von der Breite L1 und der Breite LK2 ab. Die
Stärke der einzelnen Signalleitungen der gedruckten Verdrahtung SL1 hängt von
der Breite L2, d. h. dem Abtastbereich ab.
Die Fig. 9A bis 9C zeigen Schnittansichten der flexiblen Leiterplatte 40 in dem
Spitzenbasisteil 13 und dem Biegeteil 12. Fig. 9A zeigt den Schnitt längs der Linie
II-II', Fig. 9B den Schnitt längs der Linie III-III' und Fig. 9C den Schnitt längs der
Linie IV-IV'. Die vorstehend genannten Linien sind in den Fig. 3 und 7 gezeigt. Der
Schnitt längs der Linie II-II' stellt einen Schnitt in dem Spitzenbasisteil 13 nahe der
Ultraschallsonde 14 dar. Der Schnitt längs der Linie III-III' stellt dagegen einen
Schnitt in dem Spitzenbasisteil 13 nahe dem Biegeteil 12 dar. Schließlich stellt der
Schnitt längs der Linie IV-IV' einen Schnitt in dem Biegeteil 12 dar. Die in Fig. 8
gezeigten Linien B1-B1', C1-C1', D1-D1' entsprechen den Linien II-II', III-III' bzw.
IV-IV'.
Wie in Fig. 9A gezeigt, hat die flexible Leiterplatte 40 etwa über 270° die Form
eines Bogens entsprechend dem bogenförmigen Ultraschallwellen-
Sender/Empfänger 41, also entsprechend dem Abtastbereich. Dagegen hat die
flexible Leiterplatte 40 längs der Linie III-III' die Form eines Kreises, wie Fig. 9B
zeigt. Wie in den Fig. 7 und 9C gezeigt, sind unter den acht Leiterplattenstreifen
CB1 bis CB8 jeweils ein Leiterplattenstreifen und der diesem benachbarte Leiter
plattenstreifen so gebündelt, d. h. zusammengefasst, dass die acht Leiterplatten
streifen vier Paare oder Bündel 46A, 46B, 46C und 46D bilden. Das Streifenbün
del 46A besteht aus den beiden Leiterplattenstreifen CB1 und CB2. Entsprechend
bestehen die Streifenbündel 46B, 46C und 46D aus den beiden Leiterplatten
streifen CB3 und CB4, CB5 und CB6 bzw. CB7 und CB8. Nahe dem flexiblen
Rohr 11 sind die vier Streifenbündel 46A und 46D wieder in die acht Leiterplatten
streifen CB1 bis CB8 getrennt.
Fig. 10 ist eine schematische Darstellung der Signalleitungen in dem flexiblen
Rohr 11. Die voneinander getrennten acht Leiterplattenstreifen CB1 bis CB8 sind
an acht Signalleitungen 51 angeschlossen. Die acht Signalleitungen 51 sind
gebündelt, d. h. zusammengefasst, und bilden so ein einziges Ultraschallwellenka
bel 50, das zwischen dem flexiblen Rohr 11 und dem zweiten Anschlussteil 80B
verläuft.
Fig. 11 zeigt einen Schnitt des Biegeteils 12 von der Spitze aus betrachtet.
Zwischen dem Bedienteil 15 und dem Biegeteil 12 sind Drahtführungen 21A, 21B,
21C, 21D längs des Umfangs des flexiblen Rohrs 11 und des Biegeteils 12 in
Winkelabständen von 90° angeordnet.
Die Drahtführungen 21A und 21 B sind in Auf/Ab-Richtung UD und die Drahtfüh
rungen 21C und 21D in Links/Rechts-Richtung angeordnet. Die Drähte 20A und
20B sind in den Drahtführungen 21A bzw. 21B montiert. Entsprechend sind die
Drähte 20C und 20D in den Drahtführungen 21C bzw. 21D montiert. Der Biegeteil
12 wird durch Bewegen der Drähte 20A und 20B, die in Wirkverbindung mit dem
Auf/Ab-Knopf 16A stehen, nach oben oder unten und durch Bewegen der Drähte
20C und 20D, die in Wirkverbindung mit dem Links/Rechts-Knopf 16B stehen,
nach links oder nach rechts gebogen. Wie in Fig. 11 gezeigt, sind in dem Biegeteil
12 das Instrumentenrohr 17, das Bildsignalkabel 34, die Lichtleitfaserbündel 35A
und 35B sowie die Zuführrohre 37A und 37B vorgesehen.
Die Lichtleitfaserbündel 35A, 35B und die Zuführrohre 37A, 37B sind symmetrisch
bezüglich einer in Fig. 11 gezeigten Mittellinie U1 angeordnet. Die Mittellinie U1,
die in dem Abschnitt des Biegeteils (in dessen Schnitt) definiert ist und die Mitte
lachse SD des Biegeteils 12 kreuzt, entspricht der Auf/Ab-Richtung UD. Das
Bildsignalkabel 34 und das Instrumentenrohr 17 sind auf der in Auf/Ab-Richtung
verlaufenden, d. h. vertikalen Mittellinie U1 so angeordnet, dass sie bezüglich
dieser symmetrisch sind. Eine in Fig. 11 dargestellte, in Links/Rechts-Richtung
verlaufende, d. h. horizontale Linie U2, die in dem durch die Mittelachse SD ge
henden, zur vertikalen Mittellinie U1 senkrechten Schnitt definiert ist, entspricht
der Links/Rechts-Richtung.
Wie oben beschrieben, ist die flexible Leiterplatte 40 in dem Biegeteil 12 zu den
vier Streifenbündeln 46A, 46B, 46C und 46D geformt. Das Streifenbündel 46A ist
so von einem flexiblen Wärmeschrumpfschlauch 39A bedeckt, dass es mit diesem
eine Einheit bildet. Entsprechend sind die Streifenbündel 46B, 46C und 46D von
Wärmeschrumpfschläuchen 39B, 39C bzw. 39D bedeckt.
Die Streifenbündel 46A, 46B, 46C und 46D sind um das Bildsignalkabel 34, die
Lichtleitfaserbündel 35A und 35B, die Zuführrohre 37A und 37B sowie das In
strumentenrohr 17 herum und im Wesentlichen längs gerader Linien angeordnet,
welche die vier Drähte 20A, 20B, 20C und 20D miteinander verbinden. Die vier
Streifenbündel 46A, 46B, 46C und 46D sind deshalb in einem Winkel von etwa
45° zur vertikalen Mittellinie U1 angeordnet. Sie befinden sich also nicht auf der
Mittellinie U1. Ferner sind die vier Streifenbündel 46A, 46B, 46C und 46D sym
metrisch bezüglich der vertikalen Mittellinie U1 und der horizontalen Mittellinie U2
angeordnet.
In den Biegeteil 12 sind Puder-Schmier- oder Gleitmittel wie Molybdändisulfid
gefüllt. Die vier Streifenbündel 46A, 46B, 46C und 46D, das Bildsignalkabel 34,
die Lichtleitfaserbündel 35A und 35B, die Zuführrohre 37A und 37B und das
Instrumentenrohr 17 ändern deshalb bei Bewegen des Biegeteils 12 ihre Lage im
Wesentlichen nicht.
In diesem Ausführungsbeispiel ist also der Ultraschallwellen-Sender/Empfänger
41 mit seinen Ultraschallvibratoren längs des Umfangs der Ultraschallsonde 14
angeordnet. Die Ultraschallwellen werden radial um die Mittelachse RD der Spitze
herum ausgesendet, um so die elektronische Radialabtastung vorzunehmen. Die
flexible Leiterplatte 40 dient dazu, die auf die Ultraschallwellen und deren Echos
bezogenen Signale zu übertragen. In dem Biegeteil 12 besteht die flexible Leiter
platte 40 aus den acht Leiterplattenstreifen CB1 bis CB8, die zu den vier Streifen
bündeln 46A, 46B, 46C und 46D zusammengefasst sind.
Die vier Streifenbündel 46A, 46B, 46C und 46D sind so angeordnet, dass sie in
dem Abschnitt des Biegeteils 12 symmetrisch bezüglich der vertikalen Mittellinie
U1 sind. So sind die Bildsignalkabel 34, die Lichtleitfaserbündel 35A und 35B, die
Zuführrohre 37A und 37B und das Instrumentenrohr 17 sowie die vier Streifen
bündel 46A, 46B, 46C und 46D symmetrisch zur vertikalen Mittellinie U1 angeord
net. Damit ist der Biegewiderstand, der beim Biegen des Biegeteils 12 in der
Auf/Ab-Richtung auftritt, symmetrisch zur vertikalen Mittellinie U1. Mit anderen
Worten ist die Biegesteifigkeit bezüglich der vertikalen Mittellinie U1 symmetrisch.
Wird der Ab/Auf-Knopf 16A betätigt, so biegt sich deshalb der Biegeteil 12 zuver
lässig in Auf/Ab-Richtung UD, ohne dass eine Bewegung in eine andere Richtung
auftritt.
Um die Symmetrie der Biegesteifigkeit zu perfektionieren, kann ein Widerstand
selement wie eine Spirale oder Schraube, ein Draht etc. an einem flexiblen Leiter
plattenstreifen angebracht werden. Fig. 12 zeigt den Abschnitt des Biegeteils 12,
in dem ein solches Widerstandselement vorgesehen ist. Um die Symmetrie der
Biegesteifigkeit bezüglich der vertikalen Mittellinie U1 zu perfektionieren, ist ein
längs der Mittelachse SD des Biegeteils 12 verlaufender Draht WR in dem Wär
meschrumpfrohr 39A vorgesehen und an dem flexiblen Leiterplattenstreifen CB2
angebracht.
Unter Bezugnahme auf Fig. 13 wird ein zweites Ausführungsbeispiel des Ultra
schallendoskops erläutert. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von
dem ersten Ausführungsbeispiel durch die Anordnung der flexiblen Leiterplatten
streifen.
Fig. 13 zeigt den Biegeteil des zweiten Ausführungsbeispiels im Schnitt.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die acht flexiblen Leiterplattenstreifen
CB1 bis CB8 in drei Leiterplattenbündel, von denen jedes zwei Leiterplattenstrei
fen enthält, und in zwei unabhängige Leiterplattenstreifen getrennt. Das Streifen
bündel 46'A besteht aus den Leiterplattenstreifen CB2 und CB3, das Streifenbün
del 46'B aus den Leiterplattenstreifen CB4 und CB5 und das Streifenbündel 46°C
aus den Leiterplattenstreifen CB6 und CB7. Die beiden Leiterplattenstreifen CB1
und CB8 erstrecken sich unabhängig voneinander längs der Mittelachse SD. Die
drei Streifenbündel 46'A, 46'B und 46°C sind von Wärmeschrumpfschläuchen
39'A, 39'B bzw. 39°C überzogen. Die beiden Leiterplattenstreifen CB1 und CB2
sind von Wärmeschrumpfschläuchen 39'D bzw. 39'E überzogen. Die drei Strei
fenbündel 46'A, 46'B und 46°C sowie die beiden Leiterplattenstreifen CB1 und
CB2 sind so angeordnet, dass der Biegewiderstand symmetrisch zur vertikalen
Mittellinie U1 ist.
In dem Biegeteil 12 können so die flexiblen Leiterplattenstreifen CB1 bis CB8
beliebig miteinander gebündelt oder aber auch ohne Bündelung unabhängig
voneinander vorgesehen sein.
In dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel werden die acht Leiterplat
tenstreifen CB1 bis CB8 gefertigt, indem eine einzige rechteckige flexible Leiter
platte 40' teilweise eingeschnitten wird. Jedoch kann die flexible Leiterplatte 40'
auch so geschnitten werden, dass Leiterplattenstreifen in einer anderen Anzahl
als acht, z. B. zwölf, entstehen. An Stelle der teilweise eingeschnittenen flexiblen
Leiterplatte 40' kann die Leiterplatte 40 auch aus mehreren flexiblen Leiterplatten
streifen zusammengesetzt sein. In diesem Fall ist jeder Leiterplattenstreifen an
den Ultraschallwellen-Sender/Empfänger 41 angeschlossen. Dicke und Breite
jedes Leiterplattenstreifens können entsprechend dem Radius des Biegeteils
festgelegt werden.
In den Ausführungsbeispielen sind das Bildsignalkabel, die Lichtleitfaserbündel
35A und 35B, die Zuführrohre 37A und 37B und das Instrumentenrohr 17 sym
metrisch zur vertikalen Mittellinie U1 angeordnet. Sind die genannten Elemente
nicht symmetrisch zur vertikalen Mittellinie U1 angeordnet, so können die Leiter
plattenstreifen derart angeordnet werden, dass der Biegewiderstand in dem
Biegeteil 12 symmetrisch bezüglich der vertikalen Mittellinie U1 ist. Dabei werden
die Leiterplattenstreifen unter Berücksichtigung der unsymmetrischen Anordnung
der vorstehend genannten Elemente angeordnet. Ferner können die Leiterplat
tenstreifen so angeordnet werden, dass der Biegewiderstand symmetrisch bezüg
lich der horizontalen Mittellinie U2 ist. Sind beispielsweise das Bildsignalkabel 34,
die Lichtleitfaserbündel 35A und 35B, die Zuführrohre 37A und 37B und das
Instrumentenrohr 17 symmetrisch bezüglich der horizontalen Mittellinie U2 ange
ordnet, so können die vier Streifenbündel 46A, 46B, 46C und 46D symmetrisch
bezüglich der vertikalen Mittellinie U1 und der horizontalen Mittellinie U2 angeord
net werden.
Claims (10)
1. Ultraschallendoskop mit
einem rohrförmigen Biegeteil, der mit der Spitze eines flexiblen Einführrohrs verbunden und fernbetätigt in zwei vorbestimmte, zueinander senkrechte Biegerichtungen biegbar ist,
einer mit dem Biegeteil in Wirkverbindung stehenden Ultraschallsonde mit mehreren umlaufend angeordneten Ultraschallvibratoren, die Ultraschall wellen radial aussenden und deren Echos empfangen, und
einer flexiblen Leiterplatte, die auf die Ultraschallwellen und deren Echos bezogene Signale überträgt und in dem Biegeteil von mehreren flexiblen Leiterplattenstreifen gebildet ist, die eine Biegebewegung ermöglichen und sich längs der Mittelachse des Biegeteils erstrecken,
wobei die flexiblen Leiterplattenstreifen derart angeordnet sind, dass der Biegewiderstand gegenüber der Biegebewegung symmetrisch bezüglich ei ner primären Mittellinie ist, die in einem Biegeabschnitt des Biegeteils fest gelegt ist, die Mittelachse des Biegeteils schneidet und einer der beiden Bie gerichtungen entspricht.
einem rohrförmigen Biegeteil, der mit der Spitze eines flexiblen Einführrohrs verbunden und fernbetätigt in zwei vorbestimmte, zueinander senkrechte Biegerichtungen biegbar ist,
einer mit dem Biegeteil in Wirkverbindung stehenden Ultraschallsonde mit mehreren umlaufend angeordneten Ultraschallvibratoren, die Ultraschall wellen radial aussenden und deren Echos empfangen, und
einer flexiblen Leiterplatte, die auf die Ultraschallwellen und deren Echos bezogene Signale überträgt und in dem Biegeteil von mehreren flexiblen Leiterplattenstreifen gebildet ist, die eine Biegebewegung ermöglichen und sich längs der Mittelachse des Biegeteils erstrecken,
wobei die flexiblen Leiterplattenstreifen derart angeordnet sind, dass der Biegewiderstand gegenüber der Biegebewegung symmetrisch bezüglich ei ner primären Mittellinie ist, die in einem Biegeabschnitt des Biegeteils fest gelegt ist, die Mittelachse des Biegeteils schneidet und einer der beiden Bie gerichtungen entspricht.
2. Ultraschallendoskop nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere
Elemente, die sich jeweils längs der Mittelachse des Biegeteils erstrecken
und in dem Biegeabschnitt symmetrisch bezüglich der primären Mittellinie
angeordnet sind, wobei die flexiblen Leiterplattenstreifen derart angeordnet
sind, dass sie in dem Biegeabschnitt bezüglich der primären Mittellinie sym
metrisch sind.
3. Ultraschallendoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Leiterplattenstreifen in dem Biegeabschnitt im Wesentlichen gleiche Breite
und Dicke haben.
4. Ultraschallendoskop nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Streifenbündel vorgesehen sind, die jeweils aus mindestens
zwei flexiblen Leiterplattenstreifen bestehen.
5. Ultraschallendoskop nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Leiterplattenstreifen längs der Mittelachse so angeordnet
sind, dass sie in der Schnittansicht jeweils gerade geformt sind.
6. Ultraschallendoskop nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Leiterplattenstreifen so angeordnet sind, dass sie sich in
dem Biegeabschnitt nicht auf der primären Mittellinie befinden.
7. Ultraschallendoskop nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Elemente ein Lichtleitfaserbündel zur Lichtübertragung,
ein Zuführrohr für Flüssigkeit, ein Instrumentenrohr zum Einbringen eines
Behandlungsinstrumentes und ein Bildsignalkabel zum Übertragen von Bild
signalen umfassen.
8. Ultraschallendoskop nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, dass die flexible Leiterplatte aus einer einzigen rechteckigen flexi
blen Leiterplatte gefertigt ist, die zum Ausbilden der Leiterplattenstreifen teil
weise eingeschnitten und anschließend in eine runde Form gebracht wird.
9. Ultraschallendoskop nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch acht flexible
Leiterplattenstreifen gleicher Breite.
10. Ultraschallendoskop nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
jeweils zwei benachbarte der acht Leiterplattenstreifen zu einem Streifen
bündel zusammengefasst sind.
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