DE3148094A1

DE3148094A1 - Ultraschall-applikator

Info

Publication number: DE3148094A1
Application number: DE19813148094
Authority: DE
Inventors: Walter Ing.(Grad.) 8520 Erlangen Hetz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-12-04
Filing date: 1981-12-04
Publication date: 1983-06-09
Also published as: EP0081033B1; EP0081033A1; DE3263895D1; ATE13604T1

Description

3H8094

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 81 P 5121 DE

Ultraschall-Applikator

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ultraschall-Applikator gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Ultraschall-Applikatoren dieser Art sind z.B. aus dem Siemens-Prospekf'SONOLINE 8000 Dynamisch fokussierter digitaler Real-time-Computer-Scanner" DATA E 441, Bestell-Nr. M-E 441/1970 vorbekannt. Bei den auf der Seite 2 des Prospektes abgebildeten Applikatoren verläuft der Wandlerkamm parallel zum Wandlergehäuse. Lediglich die Länge der einzelnen Wandlerkämme variiert mit der Anwendungsfrequenz. So entspricht beispielsweise bei einem 2,5 MHz-Applikator die Länge des Wandlerkammes' der Gesamtlänge des Applikatorgehäuses. Im Falle des 7 MHz-Applikators beträgt hingegen die Länge des Wandlerelementkammes höchstens 1/3 der Gesamtlänge des Applikators. Bei den 3,5 MHz- sowie 5 MHz-Applikatoren ergeben sich entsprechende Zwischenabmessungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, Ultraschall-Applikatoren der eingangs genannten Art aufzubauen, die noch handlicher sind als die im Prospekt beschriebenen Applikatoren, 30

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Aufgrund der Schräglage des Wandlerelementkammes verkürzt sich die Projektion des Kammes auf das Applikatorgehäuse. Das Applikatorgehäuse kann also in Längsrichtung verkürzt werden,und zwar in allen Frequenzlagen

Kue 5 Kof / 03.12.1981

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(bei entsprechender Gestaltung auch in den tiefsten, z.B. 2,5 MHz bzw. 3,5 MHz-Lagen) in gleichem Maße. Die Verwendung unterschiedlich langer Applikatoren für höhere und tiefere Frequenzen ist nicht unbedingt notwendig. Ein gegenüber dem Applikatorgehäuse schräg verlaufender Wandlerelementkamm verbessert außerdem die Applikation in dem Sinne, daß der Applikator insgesamt am Applikationsort beweglicher gehandhabt werden kann. Das übliche Rühren oder Kippen des Applikators am Applikationsort während der Untersuchung kann unbehindert erfolgen, da wegen der Schräge des Wandlerelement kämme s der Applikator nicht so leicht wie bisher mit der von der Applikationsfläche wegweisenden Gehäusekante am Applikationsort anstößt. Wegen der besseren Beweglichkeit kann aber auch der maximale Abstand des Wandlerelementkammes von der unteren Kante des Applikatorgehäuses insgesamt verkürzt werden. Schon dadurch wird auch die Gesamthöhe des Applikators kleiner. Die Schräglage des Wandlerelementkammes ist aber auch deshalb sehr vorteilhaft, weil sich eine sehr viel einfachere Führung der elektrischen Anschlußleitungen der einzelnen Wandlerelemente im Wandlerelementgehäuse ergibt. Bei den Applikatoren des Prospektes, bei denen also der Wandlerelementkamm parallel zu den Längskanten des Applikatorgehäuses verläuft, bilden die von den einzelnen Wandlerelementen des Wandlerkammes zu den einzelnen Signalschaltgliedern führenden Anschlußleitungen mit dem Wandlerkamm einen spitzen Winkel. Die Folge ist, daß bei der großen Anzahl von Anschlußleitungen diese im Bereich des Wandlerkammes stark zusammengedrängt liegen. Bei gemäß der Erfindung schräg verlaufendem Wandlerelementkamm münden hingegen die Anschlußleitungen am Wandlerkamm in etwa senkrecht. Die Leitungen sind damit an dieser Stelle weniger gedrängt und damit auch einfacher zu verlegen, was im Hinblick auf die erwünschte, besonders kompakte Bauanordnung

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im Innenraum des Applikatorgehäuses einen nicht unerheblichen Vorteil bringt.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung und in Verbindung mit den Unteransprüchen.

Es zeigen:

Figur 1 zwei Ultraschall-Applikatoren gemäß

der Erfindung für z.B, die Frequenzen 2,5 MHz und 3,5 MHz im Vergleich mit einem herkömmlichen Ultraschall-Applikator,

Figur 2 einen dritten Ultraschall-Applikator

gemäß der Erfindung, der beispielsweise mit der Frequenz 5 MHz arbeitet,

Figur 3 eine Vorderansicht des Ultraschall-

Applikators der Figur 2,

Figur h einen vierten Ultraschall-Applikator gemäß der Erfindung, der z.B. mit 7 MHz arbeitet,

Figur 5 in schematischer Darstellung den Unterschied zwischen den Leitungsführungen bei einem Applikator gemäß der Erfindung und einem solchen herkömmlicher Art.

In der Figur 1 ist ein herkömmlicher 2,5 MHz-Ultraschall-Applikator in gestrichelter Darstellung mit 1 bezeichnet. Er umfaßt das Applikatorgehäuse 2 und ein Unterteil 3, das an der Applikationsfläche 4 einen Ultraschall-Wandlerkamm trägt. Das Applikator-Anschlußkabel 5 -mündet

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auf der rechten Seite des Applikators 1. Demgegenüber weist der im Vollstrich gezeichnete erfindungsgemäße 2,5 MHz-Ultraschall-Applikator 6 ein stark verkürztes Gehäuse 7 mit einem Gehäuseunterteil 8 auf, das eine gegenüber der Längsrichtung des Applikatorgehäuses schräg unter einem WinkeloC * verlaufende Applikationsfläche 9 umfaßt. Entlang dieser Applikationsfläche 9 erstreckt sich ein Wandlerelementkamm 10 mit einer Vielzahl von Wandlerelementen 11, die in sich wieder feingeteilt sein können. Das stark verkürzte Gehäuse ist vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, z.B. Makroion, gefertigt. Das Gehäuseunterteil 8 kann ebenfalls aus Makroion mit einer GlasfaserverStärkung gefertigt sein. Das Unterteil ist vorzugsweise auch noch mit einer (nicht dargestellten) Gummikappe überziehbar, welche den Wandlerelementkamm elektrisch isoliert und gegen Schmutz sowie Feuchtigkeit von außen schützt. Der Ultraschall-Applikator umfaßt auch noch das Applikator-Anschlußkabel 12. Dieses mündet auf der Oberfläche des Applikatorgehäuses 7 im Bereich jener Gehäuseoberkante, an deren zugehörigen Gehäuseunterkante die Schräge der Applikationsfläche 9 anläuft. Diese gegenüber herkömmlichen Ultraschall-Applikatoren unterschiedliche Anordnung des Applikator-Anschlußkabels verbessert die Handhabung des Ultraschall-Applikators am Applikationsort. Wird nämlich der freie, vom Anschlußkabel 12 wegweisende Teil des Applikatorgehäuses 7 mit der Hand umgriffen, so läßt sich am Applikationsort der Applikator beliebig kippen oder drehen, ohne daß das Anschlußkabel 12 (das gegebenenfalls auch noch mittels Peitschenhalterung gehaltert werden kann) allzu stark geknickt oder sonstwie die freie Beweglichkeit des Applikators behindert wird.

Zusätzlich zum 2,5 MHz-Ultraschall-Applikator ist in der Figur 1 auch noch in strichpunktierter Darstellung

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ein Unterteil 13 für einen 3,5 MHz-Ultraschall-Applikator eingezeichnet. Die Applikationsfläche dieses Unterteiles ist gegenüber dem Applikatorgehäuse 7 um den Winkel oC ρ geneigt. Aus der Darstellung der Figur 1 sieht man also, daß sowohl für den 2,5 MHz- als auch für den 3,5 MHz-Applikator dasselbe verkürzte Applikatorgehäuse 7 eingesetzt werden kann.

Dies gilt im Prinzip auch für die Applikatoren der Figuren 2 bis 4. Der Applikator 14 der Figur 2 ist ein 5 MHz-Applikator, der ein Unterteil 15 mit einer Applikationsfläche 16 aufweist, die unter einem Winkele>C-z gegenüber dem Applikatorgehäuse 7 geneigt ist. Der Applikator 17 der Figur 4 ist ein 7,5 MHz-Applikator. Sein Unterteil 18 hat eine Applikationsfläche 19, die unter dem WinkeloC λ gegenüber dem Applikatorgehäuse geneigt ist.

In den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 4 liegen die Neigungswinkel vorzugsweise zwischen etwa 10 bis 25°. Den größten Neigungswinkel hat das 2,5 MHz-Array.

Die übrigen Neigungswinkeloi o> cC ■*. ^unc* ^- L liegen vorzugsweise zwischen 10° und 16°. Zumindest für die Frequenzlagen 5 MHz und 7 MHz kann bedarfsweise auch der gleiche Neigungswinkel verwendet werden. Ersatzweise kann bei den Applikatoren der tieferen Frequenzlagen 2,5 MHz und 3,5 MHz (oder auch nur der tiefsten Lage von 2,5 MHz) mit den größten Neigungswinkeln auf schräge Applikationsflächen verzichtet und es können dafür nur Applikatoren mit parallel zum Applikatorgehäuse verlaufender Applikationsfläche eingesetzt werden. In einem solchen Falle wären allerdings die Applikatorgehäuse· für die niedrigeren Frequenzen langer bemessen als jene für die Applikatoren der höheren Frequenzlagen. Aber auch eine solche Wahl wäre im Sinne der Erfindung noch vorteilhaft, weil -für insgesamt vier unterschiedliche Ultraschall-Applikatoren nur zwei in

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den Abmessungen unterschiedliche Applikatorgehäuse für tiefere und für höhere Frequenzlagen benötigt werden.

Die Figur 5 zeigt in schematischer Darstellung den Unterschied zwischen den Leitungsführungen bei einem Applikator gemäß der Erfindung und einem solchen herkömmlicher Art. Man erkennt sofort, daß die von einer geschrägten Applikationsfläche 19 zu den entsprechenden Signalschaltgliedern 20 führenden Anschlußleitungen 21 für die Wandlerelemente des Wandlerelementkammes in etwa senkrecht zur Applikationsfläche 19 münden. Aufgrund dieser Winkellage liegen also die Anschlußleitungen 21 bei einem Applikator gemäß der Erfindung im Bereich des Wandlerelementkammes weniger gedrängt als die Anschlußleitungen 22, die bei herkömmlichen Ultraschall-Wandlern an einer parallel zum Wandlergehäuse verlaufenden Applikationsfläche 23 münden.

5 Figuren

5 Patentansprüche

Claims

3H8Q9A

VPA 81 P 5121 DE Patentansprüche

£iy Ultraschall-Applikator, bestehend aus einem Applika-

torgehäuse, das als Applikationsfläche einen Wandlerelementkamm aus einer Vielzahl von Wandlerelementen umfaßt, deren elektrische Anschlußleitungen im Innern des Applikatorgehäuses-verlaufen, dadurch gekennzeichnet , daß der Wandlerelementkamm (10) unter einem vorgebbaren spitzen Winkel (oC a\<J\ p> ^O öC- χ» o( λ) schräg zum Applikatorgehäuse (7) verläuft, so daß sich eine geneigte Applikationsfläche (9; 16; 19) ergibt.

2ο Ultraschall-Applikator nach Anspruch 1, d a durch gekennzeichnet, daß der Wandlerkamm unter dem vorgebbaren spitzen Winkel gegenüber der Längsrichtung des Applikatorgehäuses (7) geneigt ist.

3. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel so gewählt ist, daß die elektrischen Anschlußleitungen (21) der Wandlerelemente (11) des Wandlerelementkammes (10) im Innern des Applikatorgehäuses

(7) in etwa senkrecht am Wandlerelementkamm münden.

4. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel für unterschiedliche Betriebsfrequenzen bei etwa 10° bis 25°, vorzugsweise bei höheren Frequenzen zwischen 10° und 16°, liegt.

5. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Applikator-Anschlußkabel (I2)auf der Oberfläche des

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Applikatorgehäuses (7) im Bereich jener Gehäuseoberkante mündet, an deren zugehörigen Gehäuseunterkante die Schräge der Applikationsfläche (9; 16; 19) anläuft*