DE102005051352A1

DE102005051352A1 - Verbindungsvorrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Ultraschallsonde

Info

Publication number: DE102005051352A1
Application number: DE102005051352A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Bruestle
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2006-05-04
Also published as: US20050154312A1; JP4931397B2; JP2006122673A; US7491172B2

Abstract

Eine Verbindungsvorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung einer Ultraschallsonde (250) werden geschaffen. Die Ultraschallsonde enthält eine erste Kammer (332), eine zweite Kammer (334), ein Dichtungselement (346) zwischen der ersten und der zweiten Kammer und jeweils ein flexibles Verbindungselement (281, 340) innerhalb der ersten und der zweiten Kammer. Die Ultraschallsonde enthält weiterhin eine steife Verbindungsschnittstelle (345), die wenigstens einen Teil des Dichtungselementes bildet und das flexible Verbindungselement in der ersten Kammer mit dem flexiblen Verbindungselement in der zweiten Kammer verbindet.

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Ultraschallsysteme und insbesondere auf Sonden für medizinische Ultraschallbildgebungssysteme.

Ultraschallsysteme enthalten typischerweise Ultraschallabtastvorrichtungen, wie zum Beispiel Ultraschallsonden, die verschiedene Transducer aufweisen, die die Durchführung vielfältiger verschiedener Ultraschallabtastungen (zum Beispiel unterschiedlicher Abbildungen eines Volumens oder Körpers) ermöglichen. Die Ultraschallsonden sind typischerweise mit einem Ultraschallsystem zur Steuerung des Betriebs der Sonden verbunden. Die Sonden enthalten einen Schallkopf, der eine Vielzahl von Transducerelementen (zum Beispiel piezoelektrischen Kristallen) enthält, die in einem Array angeordnet sein können. Das Ultraschallsystem steuert die Transducerelemente innerhalb des Arrays während des Betriebs an, wie zum Beispiel während einer Aufnahme eines Volumens oder Körpers, wobei der Betrieb in Abhängigkeit von der Art des durchzuführenden Scans gesteuert werden kann. Das Ultraschallsystem enthält eine Vielzahl von Kanälen zur Kommunikation mit der Sonde. Zum Beispiel können die Kanäle Impulse zum Ansteuern der Transducerelemente und zum Empfangen von Signalen von diesen übertragen.

Bei Volumensonden, bei denen sich der Schallkopf während des Scanvorgangs mechanisch bewegt, sind typischerweise eine nasse und eine trockene Kammer vorhanden. Insbesondere bewegt (zum Beispiel dreht) sich der Schallkopf in einer abgedichteten Nasskammer, die eine das Schallkopfgehäuse umgebende akustische Membran aufweist, das einen Patienten während einer Aufnahme berührt, Die Nasskammer ist typischerweise mit einer akustischen Flüssigkeit gefüllt, um während des Scans (zum Beispiel während des Sendens) eine akustische Koppelung herzustellen. Die Nasskammer ist gegenüber der Trockenkammer abgedichtet und kann Steuerungskomponenten zur Steuerung des Betriebes des Schallkopfes in der Nasskammer enthalten. Die Steuerungskomponenten kommunizieren mit dem Schallkopf und steuern diesen, zum Beispiel steuern sie die Ansteuerung der Transducerelemente innerhalb des Schallkopfes. Die Kommunikation zwischen den Steuerungskomponenten und dem Schallkopf kann über verschiedene Kommunikationsleitungen (zum Beispiel koaxiale oder andere flexible Kabel) hergestellt werden. Diese Kommunikationsleitungen durchqueren die Dichtung zwischen der Nass- und Trockenkammer, wobei sie die Verwendung von Dichtungselementen zur Aufrechterhaltung der flüssigkeitsdichten Abdichtung zwischen den Kammern erforderlich machen. Jedes benötigte Dichtungselement erhöht die Wahrscheinlichkeit eines einer Fehlers, zum Beispiel einer erhöhten Wahrscheinlichkeit einer Flüssigkeitsleckage durch eines der Dichtungselemente in die Trockenkammer hinein. Darüber hinaus erhöhen die Dichtungselemente die Komplexität der Ausführung und die Kosten der Sonde. Zum Beispiel können zusätzliche Komponenten (zum Beispiel Klammern) zwischen der Nass- und Trockenkammer erforderlich sein, um die Position und den abdichtenden Kontakt der Dichtungselemente aufrechtzuerhalten.

Kurze Beschreibung der Erfindung

In einer beispielhaften Ausführungsform wird eine Ultraschallsonde geschaffen. Die Ultraschallsonde enthält eine erste Kammer, eine zweite Kammer, ein Dichtungselement zwischen der ersten und der zweiten Kammer und ein flexibles Verbindungselement innerhalb jeder der ersten und zweiten Kammer. Die Ultraschallsonde enthält weiterhin eine steife Verbindungsschnittstelle, die wenigstens einen Teil des Dichtungselementes bildet und das flexible Verbindungselement in der ersten Kammer mit dem flexiblen Verbindungselement in der zweiten Kammer verbindet.

In einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren zur Steuerung einer Ultraschallsonde geschaffen. Das Verfahren beinhaltet die Kommunikation zwischen wenigstens einem Transducerarray und einem Hostsystem über ein erstes flexibles Verbindungselement und ein zweites flexibles Verbindungselement. Die ersten und zweiten flexiblen Verbindungselemente sind über eine steife Verbindungsschnittstelle verbunden, die wenigstens einen Teil einer Wand zwischen einer Nasskammer, die wenigstens ein Transducerarray und das zweite flexible Verbindungselement enthält, und einer Trockenkammer bildet, die ein Systemkabel und das erste flexible Verbindungselement enthält. Das Systemkabel ist mit dem Hostsystem verbunden, und das zweite flexible Verbindungselement ist mit dem wenigstens einen Transducerarray verbunden. Das Verfahren enthält weiterhin die Steuerung der Elemente des wenigstens einen Transducerarrays durch die Kommunikation.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Ultraschallsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt ein Blockdiagramm eines Ultraschallsystems gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Bildes eines Objektes, das durch das System nach den 1 und 2 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung akquiriert wird.
4 zeigt ein Blockdiagramm einer Ultraschallsonde in Verbindung mit einem Hostsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Transducerblocks, der ein Array von Transducerelementen enthält, das in der in 4 gezeigten Ultraschallsonde verwendet werden kann.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren beispielhaften Transducerblocks, der ein Array von Transducerelementen enthält, das in der in 4 gezeigten Ultraschallsonde verwendet werden kann.
7 zeigt eine Querschnittsaufrissansicht einer Sonde gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
8 zeigt eine entlang der Linie 8-8 in 7 aufgenommene Aufrissansicht.
9 zeigt eine Querschnittsansicht einer Sonde gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt eine partielle Querschnittsaufrissansicht einer Ultraschallsonde gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die eine steife Verbindungsschnittstelle zeigt, die einen Teil einer Wand zwischen Kammern der Ultraschallsonde bildet.
11 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Verbindungsanordnung für eine Ultraschallsonde gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung- darstellt.
Die 12–14 zeigen Querschnittsaufrissansichten einer Ultraschallsonde gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen sich bewegenden Schallkopf darstellen.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Beispielhafte Ausführungsformen der Ultraschallsysteme und Verfahren zur Steuerung von Ultraschallsonden sind unten im Detail beschrieben. Insbesondere wird zuerst eine detaillierte Beschreibung der beispielhaften Ultraschallsysteme geliefert, der eine detaillierte Beschreibung von vielfältigen Ausführungsformen der Verfahren und Systeme zur Steuerung von Ultraschallsonden folgt. Eine technische Wirkung der verschiedenen Ausführungsformen der Systeme und Verfahren, die hierin beschrieben werden, umfasst eine Verbesserung der Dichtungsanordnung zwischen den Kammern einer Ultraschallsonde und/oder das Ermöglichen einer einfacheren Wartung und Montage der Ultraschallsonde.
1 stellt ein Blockdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Ultraschallsystems 100 dar, das zum Beispiel zum Akquirieren und Verarbeiten von Ultraschallbildern verwendet werden kann. Das Ultraschallsystem 100 enthält einen Sender 102, der ein Array von Elementen 104 (zum Beispiel piezoelektrischen Kristallen) innerhalb eines Transducers 106 oder als Teil eines solchen betreibt, um gepulste Ultraschallsignale in einen Körper oder ein Volumen hinein auszusenden. Eine Vielzahl von Geometrien kann verwendet werden, und ein oder mehrere Transducer 106 können als ein Teil einer Sonde (nicht gezeigt) vorgesehen sein. Die gepulsten Ultraschallsignale werden von Dichtegrenzflächen und/oder Strukturen, wie zum Beispiel in einem Körper Blutgefäßen, Blutkörperchen oder Muskelgewebe, zurückgestreut, um Echos zu erzeugen, die zu den Elementen 104 zurücklaufen. Die Echos werden von einem Empfänger 108 empfangen und einem Beamformer 110 zugeführt. Der Beamformer führt an den empfangenen Echos eine Strahlformung durch und gibt ein HF-Signal aus. Das HF-Signal wird danach von einem HF-Prozessor 112 verarbeitet. Der HF-Prozessor 112 kann einen komplexen Demodulator (nicht gezeigt) enthalten, der das HF-Signal demoduliert, um IQ-Datenpaare zu bilden, die für die Echosignale kennzeichnend sind. Die HF- oder IQ-Signaldaten werden danach direkt zur Speicherung (zum Beispiel temporären Speicherung) zu einem HF/IQ-Puffer 114 geleitet.
Das Ultraschallsystem 100 enthält auch einen Signalprozessor 116 zur Verarbeitung der akquirierten Ultraschallinformationen (d.h. HF-Signaldaten oder IQ-Datenpaare) und zum Vor bereiten der Bilder von Ultraschallinformationen zur Anzeige auf einem Anzeigesystem 118. Der Signalprozessor 116 ist zur Durchführung eines oder mehrerer Verarbeitungsvorgänge gemäß einer Mehrzahl von wählbaren Ultraschallarten an den akquirierten Ultraschallinformationen eingerichtet. Die akquirierten Ultraschallinformationen können während eines Scanvorgangs in Echtzeit verarbeitet werden, wenn die Echosignale empfangen werden. Zusätzlich oder alternativ können die Ultraschallinformationen während eines Aufnahmevorgangs temporär in dem HF/IQ-Puffer 114 gespeichert und in einem Live- oder Offlinebetrieb in weniger als Echtzeit verarbeitet werden.
Das Ultraschallsystem 100 kann die Ultraschallinformationen kontinuierlich mit einer Bildrate akquirieren, die 50 Bilder pro Sekunde überschreitet, was in etwa die Wahrnehmungsfrequenz des menschlichen Auges ist. Die akquirierten Ultraschallinformationen werden mit einer niedrigeren Bildfrequenz auf dem Anzeigesystem 118 angezeigt. Ein Bildpuffer 122 kann zur Speicherung der verarbeiteten Bilder der akquirierten Ultraschallinformationen enthalten sein, deren sofortige Anzeige nicht vorgesehen ist. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Bildpuffer 122 von einer ausreichenden Kapazität, um wenigstens mehrere Sekunden von Bildern der Ultraschallinformationen zu speichern. Die Bilder der Ultraschallinformationen können in einer Weise nach der zeitlichen Reihenfolge ihrer Erfassung gespeichert werden, um den Zugriff auf sie zu vereinfachen. Der Bildpuffer 122 kann jedes beliebige bekannte Datenspeichermedium enthalten.
Eine Benutzereingabeeinrichtung 120 kann zur Steuerung des Betriebs des Ultraschallsystems 100 verwendet werden. Die Benutzereingabeeinrichtung 120 kann eine beliebige geeignete Vorrichtung und/oder Benutzerschnittstelle zum Empfangen von Benutzereingaben zur Steuerung zum Beispiel der Art der Aufnahme oder der Art des bei einer Aufnahme zu verwendenden Transducers sein.
2 stellt ein Blockdiagramm einer anderen beispielhaften Ausführungsform eines Ultraschallsystems 150 dar, das zum Beispiel zum Erfassen und Verarbeiten von Ultraschallbildern verwendet werden kann. Das Ultraschallsystem 150 enthält einen Transducer 106 in Kommunikation mit einem Sender 102 und einem Empfänger 108. Der Transducer 106 sendet Ultraschallimpulse aus und empfängt Echos von Strukturen innerhalb eines abgetasteten Ultraschallvolumens 152. Ein Speicher 154 speichert Ultraschalldaten von dem Empfänger 108, die aus dem abgetasteten Ultraschallvolumen 152 erhalten worden sind. Das abgetastete Ultraschallvolumen 152 kann durch verschiedene Techniken gewonnen werden, die zum Beispiel 3D-Scanning, Echtzeit-3D-Bildgebung, Volumen-Scanning, Scanning mit Positionierungssensoren aufweisenden Transducern, Freihand-Scanning unter Verwendung einer Voxelkorrelationstechnik, 2D-Scanning oder Scanning mit einer Matrix aus Arraytransducern und weitere einschließen.
Der Transducer 106 wird zum Beispiel entlang eines linearen oder bogenförmigen Pfades bewegt, während er einen interessierenden Bereich (ROI) abtastet. An jeder Linear- oder Bogenposition gewinnt der Transducer 106 eine Vielzahl von Scanebenen 156. Die Scanebenen 156 werden für eine Dicke, wie zum Beispiel aus einer Gruppe oder Menge von benachbarten Scanebenen 156 gesammelt. Die Scanebenen 156 werden in dem Speicher 154 gespeichert und dann einem Volume Scan-Converter 168 zugeführt. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann der Transducer 106 Linien anstatt der Scanebenen 156 erhalten, wobei der Speicher 154 die von dem Transducer 106 gewonnenen Linien anstelle der Scanebenen 156 speichert. Der Volume Scan-Converter 168 empfängt eine Schichtdickeeinstellung von einer Schichtdickeneinstellungssteuerung 158, die die Dicke einer aus den Scanebenen 156 zu erzeugenden Schicht einstellt. Der Volume Scan-Converter 168 erzeugt eine Datenschicht aus mehreren benachbarten Scanebenen 156. Die Anzahl der benachbarten Scanebenen, die zur Bildung jeder Datenschicht gewonnen werden, ist von der durch die Schichtdickeneinstellungssteuerung 158 ausgewählten Dicke abhängig. Die Datenschicht wird in einem Schichtspeicher 160 gespeichert, und von einem Volume Rendering-Prozessor 162 wird auf sie zugegriffen. Der Volume Rendering-Prozessor 162 führt an der Datenschicht ein Volume Rendering durch. Die Ausgabe des Volume Rendering-Prozessors 162 wird an einen Videoprozessor 164 geliefert, der die dem Volume Rendering unterzogene Datenschicht zur Anzeige auf einer Anzeige 166 verarbeitet.
Es sollte erkannt werden, dass die Position jeder Echosignalprobe (Voxel) in den Begriffen der geometrischen Genauigkeit (d.h. dem Abstand von einem Voxel zu dem nächsten) und einer oder mehrerer Ultraschallantworten (und von der Ultraschallantwort abgeleiteten Werten) bestimmt ist. Geeignete Ultraschallantworten enthalten Graustufenwerte, Farbflusswerte und Angio- oder Power-Doppler-Informationen. Es sollte erkannt werden, dass das Ultraschallsystem 150 auch eine Benutzereingabe oder Benutzerschnittstelle zur Steuerung des Betriebs des Ultraschallsystems 150 enthalten kann.
Es sollte erkannt werden, dass die Ultraschallsysteme 100 und 150 weitere oder andere Komponenten enthalten können. Zum Beispiel kann das Ultraschallsystem 150 eine Benutzerschnittstelle enthalten oder eine Benutzereingabe (gezeigt in 1) verwenden, um den Betrieb des Ultraschallsystems 150 ein schließlich der Steuerung der Eingabe von Patientendaten, Aufnahmeparametern, einer Änderung des Aufnahmemodus und dergleichen zu steuern.
3 stellt ein beispielhaftes Bild eines Objektes 200 dar, das durch die Ultraschallsysteme 100 und 150 erfasst werden kann. Das Objekt 200 enthält ein Volumen 202, das durch eine Vielzahl von kreissegmentförmigen Querschnitten mit radialen Grenzen 204, 206 gegeben ist, die in einem Winkel 208 auseinanderlaufen. Der Transducer 106 (in den 1 und 2 gezeigt) fokussiert elektronisch und lenkt Ultraschallsalven longitudinal aus, um entlang benachbarter Scanlinien in jeder Scanebene 156 (gezeigt in 2) Abtastungen vorzunehmen, und fokussiert elektronisch oder mechanisch und lenkt Ultraschallsalven lateral aus, um benachbarte Scanebenen 156 abzutasten. Die von dem Transducer 106, wie er in 1 dargestellt ist, erhaltenen Scanebenen 156 werden in dem Speicher 154 gespeichert und durch den Volume Scan-Converter 168 von Kugel- in kartesische Koordinaten scankonvertiert. Ein Volumen, das mehrere Scanebenen 156 enthält, wird von dem Volume Scan-Converter 168 ausgegeben und als ein Wiedergabebereich 210 in dem Schichtspeicher 160 gespeichert. Der Wiedergabebereich 210 in dem Schichtspeicher 160 ist aus mehreren benachbarten Scanebenen 156 aufgebaut.
Der Wiedergabebereich 210 kann von einem Bediener unter Verwendung der Benutzerschnittstelle oder einer Eingabe, die eine Schichtdicke 212, Breite 214 und Höhe 216 aufweist, in der Größe festgelegt werden. Der Volume Scan-Converter 168 (gezeigt in 2) kann durch die Schichtdickeneinstellungssteuerung 158 (gezeigt in 2) gesteuert werden, um die Dickeparameter der Schicht zur Bildung eines Wiedergabebereiches 210 der gewünschten Dicke einzustellen. Der Wiedergabe bereich 210 legt den Bereich des abgetasteten Ultraschallvolumens 152 fest, der durch Volume Rendering wiedergegeben wird. Der Volume Rendering-Prozessor 162 greift auf den Schichtspeicher 160 zu und führt die Wiedergabe entlang der Schichtdicke 212 des Wiedergabebereiches 210 durch.
Nun mit Bezug auf die 1 und 2: Während des Betriebs wird eine Schicht, die eine vorbestimmte, im Wesentlichen konstante Dicke aufweist (auch als der Wiedergabebereich 210 bezeichnet), durch die Schichtdickeneinstellungssteuerung 158 festgelegt und in dem Volume Scan-Converter 168 verarbeitet. Die den Wiedergabebereich 210 (gezeigt in 3) wiedergebenden Echodaten werden in dem Schichtspeicher 160 gespeichert. Typisch sind vordefinierte Dicken zwischen etwa 2 mm und etwa 20 mm, jedoch können Dicken von weniger als etwa 2 mm oder mehr als etwa 20 mm in Abhängigkeit von der Anwendung und der Größe des abzutastenden Gebiets ebenfalls geeignet sein. Die Schichtdickensteuerung 158 kann ein Steuerungselement, wie zum Beispiel einen drehbaren Knopf mit diskreten oder kontinuierlichen Dickeeinstellungen enthalten.
Der Volume Rendering-Prozessor 162 projiziert den Wiedergabebereich 210 auf einen Bildbereich 220 einer Bildebene(n) 222 (gezeigt in 3). Auf die Verarbeitung in dem Volume Rendering-Prozessor 162 folgend können die Pixeldaten in dem Bildbereich 220 durch den Videoprozessor 164 verarbeitet und danach auf der Anzeige 166 angezeigt werden. Der Wiedergabebereich 210 kann an einer beliebigen Position innerhalb des Volumens 202 angeordnet und in einer beliebigen Richtung ausgerichtet sein. In einigen Situationen kann es in Abhängigkeit von der Größe des abzutastenden Bereiches vorteilhaft sein, wenn der Wiedergabebereich 210 nur ein kleiner Ausschnitt des Volumens 202 ist.
4 stellt ein Blockdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform einer Ultraschallsonde 250 dar, die in Verbindung mit den Ultraschallsystemen 100 oder 150 verwendet werden kann. Die Ultraschallsonde 250 enthält ein Transducerarray mit einem Trägerblock 252 (hierin anschließend als „Transducerarray 252'' bezeichnet), flexible Transducerkabel 254, die als ein Schallkopfkabel ausgebildet sein können, und mehrere Verarbeitungsplatinen 256, die die Verarbeitungselektronik tragen. Jede Verarbeitungsplatine 256 kann ein Location Memory bzw. einen Ortsspeicher 258 (, der Geometrie-RAM, Encoder-RAM, Ortsregister und Steuerungsregister wie unten erwähnt enthalten kann,) und Signalprozessoren 260 enthalten. Eine Ortsspeichersteuerung 262 (zum Beispiel einer Vielzweck-CPU, Mikrocontroller, PLD oder dergleichen) kann auch vorhanden sein und enthält eine Kommunikationsschnittstelle 264.
Die Kommunikationsschnittstelle 264 stellt über die Kommunikationsleitungen 268 (zum Beispiel digitale Signalleitungen) und über ein Systemkabel 270 einen Datenaustausch mit einem Hostsystem 266 her. Zusätzlich enthält das Systemkabel 270 in einer beispielhaften Ausführungsform Koaxialkabel 272, die die Verarbeitungsplatinen 256 zum Übertragen von Sendeimpulsschwingungsformen an das Transducerarray 252 und zum Übertragen von Empfangssignalen nach der Strahlformung an das Hostsystem 266 anbinden. Die Sonde 250 kann auch einen Verbinder 274 enthalten, durch den die Sonde 250 mit dem Hostsystem 266 verbunden wird.
Eine Klammer 276 kann zum Festhalten der flexiblen Transducerkabel 254 an den Verarbeitungsplatinen 256 vorhanden sein. Die Klammer 276 hilft dadurch beim Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den flexiblen Transducerkabeln 254 und den Verarbeitungsplatinen 256. Die Klammer 276 kann einen Passstift 278 und einen Bolzen 280 enthalten, wobei auch andere Ausführungsformen geeignet sind.
Das Transducerarray 252 ist auf dem Trägerblock mit diesem verbunden, wie unten im Hinblick auf 5 genauer beschrieben wird. Die flexiblen Transducerkabel 254 schaffen elektrische Signalverbindungen durch den Trägerblock hindurch. In einer beispielhaften Ausführungsform sind 42 flexible Transducerkabel 254 mit jeweils 50 Signalverbindungen vorhanden. Folglich schaffen die flexiblen Transducerkabel 254 Sende- und Empfangssignalverbindungen für 2100 Transducerelemente in dem Transducerarray 252, wobei auch weniger verwendet werden können. Zum Beispiel kann jede Verarbeitungsplatine 256 mit sechs flexiblen Transducerkabeln 254 verbunden sein und dadurch Signalverbindungen für 300 Transducerelemente enthalten.
Die Verarbeitungsplatinen 256 können ebenso wie die flexiblen Kabel 254 aus einem flexiblen Material, wie zum Beispiel Polyimid, Polyester etc. aufgebaut sein. Die Verarbeitungsplatinen 256 enthalten die Verarbeitungselektronik für das Transducerarray 252 einschließlich der Signalprozessoren 260, die die Strahlformung an den Empfangsöffnungen in dem Transducerarray 252 durchführen.
Jeder Signalprozessor 260 kann zum Beispiel vier Empfangsöffnungen handhaben, die an ausgewählten räumlichen Orten auf dem Transducerarray 252 festgelegt worden sind. Die Empfangsöffnungen können dreieckige Öffnungen sein, die 15 akustische Transducerelemente enthalten, die zum Beispiel in Form einer Reihe aus fünf Elementen oberhalb von einer Reihe aus vier Elementen oberhalb von einer Reihe aus drei Elementen oberhalb von einer Reihe aus zwei Elementen oberhalb einer Reihe aus einem Element angeordnet sind. Darüber hinaus kann jede Verarbeitungsplatine fünf Signalprozessoren 260 aufweisen. Folglich kann jede Verarbeitungsplatine 256 in der Empfangsrichtung 20 Empfangsöffnungen verarbeiten, von denen jede 15 akustische Transducerelemente enthält.
Für jeden Ultraschallstrahl stellt die Ortsspeichersteuerung 262 über digitale Signalleitungen 273 (, die zum Beispiel von einem separaten flexiblen Kabel getragen werden,) Verbindungen mit jedem Ortsspeicher 258 auf jeder Verarbeitungsplatine 256 her. Die Ortsspeichersteuerung 262 teilt die räumlichen Ortsinformationen jedem Ortsspeicher 258 für jede Empfangsöffnung mit, die durch die digitalen Signalprozessoren 260 auf den Verarbeitungsplatinen 256 verarbeitet wird. Die digitalen Signalleitungen 273 können zum Beispiel eine Taktleitung für jede Verarbeitungsplatine 256, eine serielle Befehlsdatenleitung für jede Verarbeitungsplatine 256, zwei Datenleitungen (für eine Gesamtheit von 14 Datenleitungen), die mit jeder Verarbeitungsplatine 256 verbunden sind, eine Ausgabeaktivierung für einen oder mehrere der Signalprozessoren 260 und ein Testsignal enthalten.
Die Speicherplatzsteuerung 262 kommuniziert mit dem Hostsystem 266 über die digitalen Signalleitungen 273, die zum Beispiel ein Teil eines synchronen, seriellen Ports sein können. Zu diesem Zweck können die Kommunikationsschnittstelle 264 und die digitalen Signalleitungen 273 eine Niederspannungs-Differenzsignalschnittstelle bilden, die zum Beispiel ein Koaxialkabel mit einer geerdeten Abschirmung und einem zentralen Signalleiter enthält. Die Ortsspeichersteuerung 262 enthält einen Block aus Cache-Speicher 275, zum Beispiel 1–8 Mbytes von statischem Random Access Memory (SRAM).
5 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des Transducerarrays 252. Das Transducerarray 252 enthält eine piezoelektrische Keramik 302, die elektrische in akustische und akustische in elektrische Energie umwandelt. Die piezoelektrische Keramik 302 ist im Zentrum des Transducerarrays 252 angeordnet. Auf der Signalseite ist die piezoelektrische Keramik an einem z-Achsen-Trägerblock 304 befestigt, der aus abwechselnden Schichten von flexiblen Transducerkabeln 254 und akustisch absorbierendem Material 308 besteht, das in den festen Trägerblock 304 eingebunden ist.
Der Trägerblock 304 ist in einer Richtung senkrecht zu der Richtung der flexiblen Transducerkabel 254 geschnitten, wodurch die Enden der Leiterbahnen 306 der einzelnen flexiblen Transducerkabel 254 zur Schaffung einer hochdichten Signalverbindung offenliegen. Die Keramik 302, eine elektrisch leitfähige innere akustische Anpassungsschicht 310 (zum Beispiel ein metallgefülltes Graphit, wie zum Beispiel Antimongraphit) und die obere Oberfläche des Trägerblocks 304 werden in einem Vorgang würfelförmig unterteilt, um diskrete akustische Transducerelemente 312 zu schaffen, die über jeder einzelnen der flexiblen Leiterbahnen 306 in den flexiblen Transducerkabeln 254 zentriert sind. Dadurch gibt es eine Signalebene 313 auf dem z-Achsen-Trägerblock 304.
Jede Leiterbahn 306 berührt den Boden oder die Signalseite eines Transducerelementes 312. Eine metallische Masseschicht 314 ist auf eine Seite der äußeren akustischen Anpassungsschicht 316 aufgetragen, die aus einem Plastik gebildet sein kann. Diese Anpassungsschicht 316 ist an der Oberseite jedes Elementes 312 befestigt, um über die Fläche des Transducerarrays 252 hinweg eine Massenverbindung zu bilden. Die äußere Anpassungsschicht 316 ist teilweise würfelförmig unter teilt, um sie in diskrete Elemente zu unterteilen, wodurch der akzeptable Winkel des Transducerelementes 312 verbessert wird. In einer beispielhaften Ausführungsform durchdringt die würfelförmige Unterteilung jedoch nicht die metallische Masseschicht 314.
Die elektrische Masseverbindung zu jedem Transducerelement 312 wird über die äußersten Elemente 318 in dem Transducer vorgenommen. Eine Umgriffs- bzw. Wrap Around-Masseverbindung 320 ist auf der Keramik 302 vorhanden. Sobald das Transducerarray 252 in einen Schallkopf oder eine Schallkopfschale eingebaut ist, kann eine dünne Silikonschutzschicht aufgetragen werden.
Es sollte erkannt werden, dass verschiedene Transducerarrays verwendet werden können, die unterschiedliche Verbindungsstrukturen aufweisen können, wie es (zum Beispiel in Abhängigkeit vom Sondentyp oder der Anwendung) erwünscht oder erforderlich ist. Zum Beispiel zeigt 5 eine Verbindungsanordnung, die für Arrays geeignet ist, die eine elektrische Schnittstelle von sehr hoher Dichte (zum Beispiel zweidimensionale (2D) Arrays) erfordern. Andere Arten von Arrays, zum Beispiel eindimensionale (1D) Arrays, erfordern jedoch keine elektrischen Schnittstellen von dieser hohen Dichte, und andere Verbindungskonfigurationen können besser geeignet sein. Wie zum Beispiel in 6 dargestellt enthält das 1D-Array bei einer 1D-Arrayanwendung ein einziges flexibles Transducerkabel 254, bei dem die Leiterbahnen 306 die Elemente des Transducerarrays 252 berühren. Die Elemente des Transducerarrays 252 sind einander benachbart angeordnet, wie die Leiterbahnen 306 auf dem flexiblen Transducerkabel 254 zueinander benachbart angeordnet sind. Ähnliche Anordnungen mit einem einzigen flexiblen Transducerkabel 254 können zum Beispiel mit 1,25D-, 1,5D- oder 1,75D-Arrays verwendet werden.
Die 7 und 8 stellen eine beispielhafte Ausführungsform der Sonde 250 und insbesondere eine Volumenbildgebungssonde dar, die ein Transducerarray 252 in Kommunikation mit einem Hostsystem 266 (gezeigt in 4) darstellt. Die Sonde 250 enthält ein Gehäuse 330, das eine erste Kammer 332 (zum Beispiel eine Trockenkammer) und eine zweite Kammer 334 (zum Beispiel eine Nasskammer) aufweist. Die erste Kammer 332 und die zweite Kammer 334 können als eine einzige Einheit (zum Beispiel einheitlicher Aufbau) ausgebildet sein oder können als getrennte Einheiten ausgebildet sein, die miteinander verbunden sind (zum Beispiel modulare Ausführung). In einer beispielhaften Ausführungsform ist die erste Kammer 332 eine Trocken- oder Luftkammer, die Antriebsmittel zur mechanischen Steuerung des Transducerarrays 252 und Kommunikationsmittel zur elektrischen Steuerung des Transducerarrays 252 in sich enthält. Die Antriebsmittel enthalten allgemein einen Motor 336 (zum Beispiel einen Schrittmotor) und eine Getriebeanordnung 338, wie zum Beispiel eine Zweistufen-Getriebeanordnung, die einen Riemenantrieb und einen Seilantrieb enthält. Die Kommunikationsmittel enthalten allgemein das Systemkabel 270 und ein Verbindungselement 281 (zum Beispiel zwei flexible, gedruckte Verbindungsleiterplatten), das ein oder mehrere Kommunikationsleitungen aufweist und über eine Verbindungsschnittstelle 283 zur Kommunikation mit dem Hostsystem 266 zum Ansteuern der Elemente des Transducerarrays 252 (zum Beispiel wahlweise aktivierende Elemente des Transducerarrays 252) an das Systemkabel 270 angeschlossen ist.
Obwohl die hierin beschriebenen Antriebs- und Kommunikationsmittel spezielle Komponententeile aufweisen, sollte es verstanden werden, dass sie nicht in diesem Sinne beschränkt sind. Zum Beispiel können die Antriebsmittel auch eine andere Getriebeanordnungen aufweisen, und die Kommunikationsmittel können andere Verbindungselemente oder Übertragungsleitungen enthalten.
In dieser beispielhaften Ausführungsform ist die zweite Kammer 334 eine Nasskammer (zum Beispiel eine Kammer, die eine akustische Flüssigkeit enthält), die Transducerantriebsmittel zum Bewegen (zum Beispiel Drehen) des Transducerarrays 252 und Transducersteuerungsmittel zur wahlweise Ansteuerung von Elementen des Transducerarrays 252 (zum Beispiel den piezoelektrischen Keramiken 302) enthält. Die Transducerantriebsmittel enthalten allgemein eine Antriebswelle 360 in Verbindung mit einem Schallkopfgehäuse 362, das zum Beispiel von Klammern (nicht gezeigt) gehalten wird, wobei die Antriebswelle 360 zur Bewegung des Transducerarrays 252 als einem Teil eines Schallkopfes 364 tätig wird, wenn sie durch die Antriebsmittel angetrieben wird. Ein Trägerelement (nicht gezeigt) kann auch vorhanden sein, um das Schallkopfgehäuse 362 zu halten, und eine Vorspannfeder 366 kann zum Beispiel vorhanden sein, um an den Antriebsmitteln und Transducerantriebsmitteln eine geeignete Spannung sicherzustellen. Es sollte erkannt werden, dass eine akustische Membran 368 vorhanden sein kann, die das Schallkopfgehäuse 362 umgibt und als ein Teil des Gehäuses 330 ausgebildet sein kann.
Die Transducersteuerungsmittel enthalten allgemein ein Verbindungselement 340 (zum Beispiel vier flexible, gedruckte Schallkopf-Schaltungsplatinen), das eine oder mehrere Kommunikationsleitungen aufweist, um das Systemkabel 270 und das Transducerarray 252 über das Verbindungselement 281 zu verbinden und eine Kommunikation zwischen diesen herzustellen. In einer beispielhaften Ausführungsform sind die Verbindungsele mente 281 und 340 jeweils aus einer oder mehreren flexiblen gedruckten Schaltungsplatinen 343, 344 aufgebaut und über eine steife Verbindungsschnittstelle 345, wie zum Beispiel eine steife gedruckte Schaltungsplatine, miteinander verbunden, wie es unten genauer beschrieben ist. Es sollte jedoch erkannt werden, dass die Verbindungselemente 281 und 340 aus jedem beliebigen geeigneten Material und/oder beliebigen geeigneten Komponententeilen gebildet sein können, wie es erwünscht oder erforderlich ist. Allgemein sind die Verbindungselemente 281 und 340 so aufgebaut, dass sie eine solche Flexibilität/Steife aufweisen, wie sie zum Beispiel in Abhängigkeit von der Art der Sonde, der Lage innerhalb der Sonde oder der Anwendung erwünscht oder erforderlich ist. Zum Beispiel können der Elastizitätsmodul oder der mittlere Elastizitätsmodul der Verbindungselemente 281 und 340 aus dem Verdrahtungslayout eines Abschnittes einer gedruckten Schaltungsplatine als eine Wirkung der Verteilung der Metallschichten auf der gedruckten Schaltungsplatine bestimmt werden, was in Abhängigkeit von der Art der Sonde ausgewählt werden kann. Folglich kann die Flexibilität/Steife des Materials der Verbindungselemente 281 und 340 variiert werden, wie es erwünscht oder erforderlich ist. Allgemein ist das Verbindungselement 281 so ausgebildet, dass es eine ausreichende Stabilität zur Verbindung mit dem Systemkabel 270 liefert, während es eine Positionierung um andere Komponententeile (zum Beispiel den Motor 336) herum zulässt. Allgemein ist das Verbindungselement 340 so ausgebildet, dass es eine ausreichende Flexibilität und Dauerhaftigkeit aufweist, um eine ordnungsgemäße Funktion und/oder einen ordnungsgemäßen Betrieb einer Sonde (zum Beispiel eine einwandfreie und zuverlässige Verbindung zwischen der steifen Verbindungsschnittstelle 345 und einem sich bewegenden Transducerarray 252) sicherzustellen.
In einer beispielhaften Ausführungsform bildet die steife Verbindungsschnittstelle 345 einen Teil eines Dichtungselementes 346, wie zum Beispiel einer Wand (zum Beispiel einer fluidundurchlässigen Wand) zwischen der ersten Kammer 332 und der zweiten Kammer 334. Die steife Verbindungsschnittstelle 345 kann mit dem Dichtungselement 346 einstückig ausgebildet sein oder mit diesem zum Beispiel unter Verwendung einer Klebedichtung (zum Beispiel Epoxid) oder anderer Dichtungselemente (zum Beispiel O-Ringe), wie in 9 gezeigt, in einem abdichtenden Kontakt angeordnet sein. In den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen sind die steife Verbindungsschnittstelle 345 und das Dichtungselement 346 eine einzige, einheitliche Struktur. Es sollte jedoch erkannt werden, dass zusätzliche Elemente (zum Beispiel ein Rahmen 391, der eine Klammer 393 aufweist) in Verbindung mit dem Dichtungselement 346 vorgesehen sein können, um die mechanische Stabilität zum Tragen mechanischer Lasten herzustellen, die auf die steife Verbindungsschnittstelle 345 ausgeübt werden können, und um den Druck auf das Dichtungselement 346 zu verringern. Eine mechanische Last kann zum Beispiel durch die flexible, gedruckte Schaltungsplatine 344 oder ein Durchverbindungselement 348 auf die steife Verbindungsschnittstelle 345 ausgeübt werden. Wie hierin beschrieben kann die mechanische Last unter anderem zum Beispiel von der Bewegung der flexiblen gedruckten Schaltungsplatine 344, von einem Differenzdruck zwischen der ersten Kammer 332 und der zweiten Kammer 334 und/oder von Spannungen des Systemkabels 270, die über das Durchverbindungselement 348 auf die steife Verbindungsschnittstelle 345 übertragen werden, stammen.
An einem ersten Abschnitt 350 (zum Beispiel einem ersten Ende) des Verbindungselementes 340 ist das Verbindungselement 340 mit der steifen Verbindungsschnittstelle 345 verbunden, die über das Durchverbindungselement 348 (zum Beispiel Boardto-Board-Verbinder) mit dem Verbindungselement 281 verbunden ist. An einem zweiten Abschnitt 352 (zum Beispiel dem zweiten Ende) des Verbindungselementes 340 ist das Verbindungselement 340 mit dem Transducerarray 252 verbunden. Es sollte erkannt werden, dass zusätzliche oder andere Verbinder verwendet werden können, um den ersten Abschnitt 350 und den zweiten Abschnitt 352 zu verbinden. Die Verbindungselemente 281 und 340 stellen dadurch über das Systemkabel 270 eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Transducerarray 252 und dem Hostsystem 266 her. Zusätzliche oder andere Steuerungselemente können ebenfalls vorgesehen sein, wie zum Beispiel Multiplexschaltungen, die zur Steuerung des Betriebs der Elemente des Transducerarrays 252 mit dem Transducerarray 252 verbunden sind.
Obwohl die Transducerantriebsmittel und Transducersteuerungsmittel hierin so beschrieben worden sind, dass sie spezielle Komponententeile enthalten, sollte erkannt werden, dass sie nicht auf diese beschränkt sind. Zum Beispiel können die Transducerantriebsmittel eine andere Wellenanordnung enthalten, und die Transducersteuerungsmittel können andere Steuerungsschaltungen oder Übertragungsleitungen enthalten, Es sollte auch erkannt werden, dass weitere oder andere Komponententeile in Verbindung mit der Sonde 250 falls erforderlich oder erwünscht und/oder in Abhängigkeit von der speziellen Art und Anwendung der Sonde 250 vorgesehen sein können. Zum Beispiel kann in Abhängigkeit von der Art der Sonde 250 eine Linse vorgesehen sein, die das Transducerarray 252 bedeckt.
In einer beispielhaften Ausführungsform sind, wie in 10 gezeigt, die erste Kammer 332 und die zweite Kammer 334 durch das Dichtungselement 346 (zum Beispiel eine fluidundurchlässige Wand) getrennt, wobei die steife Verbindungs schnittstelle 345 einen Teil des Dichtungselementes 346 bildet. Das Dichtungselement 346 schafft eine flüssigkeitsdichte Dichtungsanordnung zwischen der ersten Kammer 332 und der zweiten Kammer 334 und kann als ein Teil einer der ersten und zweiten Kammern 332, 334 einstückig ausgebildet sein. Ein oder mehrere Schlitze oder Öffnungen 370 können als Teil des Dichtungselementes 346 vorgesehen sein, um einen Durchgang zum Beispiel eines Abschnitts der Antriebsmittel (zum Beispiel eines Seilabschnittes eines Seilantriebes) durch sie hindurch zuzulassen. Die Schlitze oder Öffnungen 370 sind zum Beispiel mit einem Dichtungsring, Epoxid oder einem anderen geeigneten Dichtungselement abgedichtet, um eine einwandfreie Abdichtung zwischen der ersten Kammer 332 und der zweiten Kammer 334 sicherzustellen. Es sollte erkannt werden, dass das Verbindungselement 281 ein Verbinderende 271 zur Verbindung mit dem Durchverbindungselement 348 enthalten kann.
Wie in 11 gezeigt ist das Transducerarray 252 folglich über die Verbindungselemente 281 und 340 mit dem Systemkabel 270 verbunden. Das Systemkabel stellt dann eine Verbindung zu dem Hostsystem 266 her.
Die Verbindungselemente 281 und 340 ermöglichen eine Kommunikation mit den Elementen eines sich bewegenden Transducerarrays 252 (zum Beispiel wahlweise Ansteuern der Elemente des Transducerarrays 252) und die Steuerung des Betriebs derselben, wie es in den 12–14 gezeigt ist. Die Verbindungselemente 281 und 340 mit der steifen Verbindungsschnittstelle 345 stellen auch eine verbesserte Dichtungsanordnung und eine in höhere Maße modulare Probenausführung (zum Beispiel zwei entfernbar verbindbare Kammern) her. Es sollte erkannt werden, dass das Transducerarray 252 zum Betrieb in verschiedenen Modi, wie zum Beispiel einem 1D-, 1,25D-, 1,5D-, 1,75D- und 2D- Betriebsmodus, eingerichtet sein kann.
Eine Verbindungsvorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung einer Ultraschallsonde 250 werden geschaffen. Die Ultraschallsonde enthält eine erste Kammer 332, eine zweite Kammer 334, ein Dichtungselement 346 zwischen der ersten und der zweiten Kammer und jeweils ein flexibles Verbindungselement 281, 340 innerhalb der ersten und zweiten Kammer. Die Ultraschallsonde enthält weiterhin eine steife Verbindungsschnittstelle 345, die wenigstens einen Teil des Dichtungselementes bildet und das flexible Verbindungselement in der ersten Kammer mit dem flexiblen Verbindungselement in der zweiten Kammer verbindet.
Während die Erfindung im Hinblick auf verschiedene spezielle Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, werden Fachleute erkennen, dass die Erfindung innerhalb des Geistes und Bereiches der Ansprüche auch mit Abwandlungen in die Praxis umgesetzt werden kann.

100: Ultraschallsystem
102: Sender
104: Element
106: Transducer
108: Empfänger
110: Beamformer
112: HF-Prozessor
114: HF/IQ-Puffer
116: Signalprozessor
118: Anzeigesystem
120: Benutzereingabeeinrichtung
122: Bildpuffer
150: Ultraschallsystem
152: Ultraschallvolumen
154: Speicher
156: Scanebene
158: Schichtdickeneinstellungssteuerung
160: Schichtspeicher
162: Volume Rendering-Prozessor
164: Videoprozessor
166: Anzeige
168: Volume Scan-Converter
200: Objekt
202: Volumen
204: Radiale Grenze
206: Radiale Grenze
208: Winkel
210: Wiedergabebereich
212: Schichtdicke
214: Breite
216: Höhe
220: Bildbereich
222: Bildebene
250: Ultraschallsonde
252: Transducerarray und Trägerblock
254: Flexibles Transducerkabel
256: Verarbeitungsplatine
258: Ortsspeicher
260: Signalprozessor
262: Ortsspeichersteuerung
264: Kommunikationsschnittstelle
266: Hostsystem
268: Kommunikationsleitung
270: Systemkabel
271: Verbinderende
272: Koaxialkabel
273: Digitale Signalleitung
274: Verbinder
275: Cache-Speicher
276: Klammer
278: Passstift
280: Bolzen
281: Verbindungselement
283: Verbindungsschnittstelle
302: Piezoelektrische Keramik
304: Trägerblock
306: Leiterbahn
308: Akustisch absorbierendes Material
310: Innere akustische Anpassungsschicht
312: Transducerelement
313: Signalebene
314: Metallische Masseschicht
316: Äußere akustische Anpassungsschicht
318: Äußerste Elemente
320: Wrap Around-Masseverbindung
330: Gehäuse
332: Erste Kammer
334: Zweite Kammer
336: Motor
338: Getriebeanordnung
340: Verbindungselement
343: Flexible gedruckte Schaltungsplatine
344: Flexible gedruckte Schaltungsplatine
345: Steife Verbindungsschnittstelle
346: Dichtungselement
348: Durchverbindungselement
350: Erster Abschnitt
352: Zweiter Abschnitt
360: Antriebswelle
362: Schallkopfgehäuse
364: Schallkopf
366: Vorspannfeder
368: Akustische Membran
370: Schlitz, Öffnung
391: Rahmen
393: Klammer

Claims

Ultraschallsonde (250) die aufweist: eine erste Kammer (332), eine zweite Kammer (334), ein Dichtungselement (346) zwischen der ersten und der zweiten Kammer, ein flexibles Verbindungselement (281, 340) in jeder der ersten und zweiten Kammer und eine steife Verbindungsschnittstelle (345), die wenigstens einen Teil des Dichtungselementes bildet und das flexible Verbindungselement in der ersten Kammer mit dem flexiblen Verbindungselement in der zweiten Kammer verbindet.
Ultraschallsonde (250) nach Anspruch 1, bei der das Dichtungselement (346) eine Wand zwischen der ersten und der zweiten Kammer (332, 334) enthält.
Ultraschallsonde (250) nach Anspruch 1, bei der die erste Kammer (332) eine Trockenkammer und die zweite Kammer (334) eine Nasskammer ist.
Ultraschallsonde (250) nach Anspruch 1, bei der jedes der flexiblen Verbindungselemente (281, 340) wenigstens eine flexible gedruckte Schaltunsplatine (343, 344) enthält.
Ultraschallsonde (250) nach Anspruch 1, bei der die stei fe Verbindungsschnittstelle (345) eine steife gedruckte Schaltungsplatine enthält.
Ultraschallsonde (250) nach Anspruch 1, bei der die steife Verbindungsschnittstelle (345) mit dem Dichtungselement (346) einstückig ausgebildet ist.
Ultraschallsonde (250) nach Anspruch 1, bei der die steife Verbindungsschnittstelle (345) mit dem Dichtungselement (346) in einem abdichtenden Kontakt steht.
Ultraschallsonde (250) nach Anspruch 1, die weiterhin eine Verbindungsschnittstelle (283) in der ersten Kammer (332) enthält, um das flexible Verbindungselement (281) in der ersten Kammer mit einem Systemkabel (270) zu verbinden.
Ultraschallsonde (250) nach Anspruch 1, bei der das Dichtungselement (346) wenigstens eine Öffnung (370) aufweist.
Ultraschallsonde (250) die aufweist: eine Trockenkammer (332), die Antriebsmittel zur mechanischen Steuerung wenigstens eines Transducers (252) und Kommunikationsmittel zur elektrischen Steuerung des wenigstens einen Transducers enthält, wobei die Kommunikationsmittel ein erstes flexibles Verbindungselement (281) enthalten, und eine Nasskammer (334), die ein zweites flexibles Verbindungselement (340) enthält, das mit dem ersten flexiblen Verbindungselement durch eine steife Verbindungsschnitt stelle (345) verbunden ist, wobei die steife Verbindungsschnittstelle wenigstens einen Teil einer Wand zwischen der Nasskammer und der Trockenkammer bildet.