DE3742376A1 - Elastische kappe zur ausbildung einer ultraschall-vorlaufstrecke sowie aufnahmewanne fuer die elastische kappe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine auf einen Diagnostik-Ultraschallwandler auf­ schiebbare, topfförmige elastische Kappe zur Ausbildung einer Ultraschall- Vorlaufstrecke aus einem elastischen Vorlaufstreckenmaterial am Kappen­ boden. Ferner betrifft die Erfindung eine Aufnahmewanne für die elastische Kappe.

Um mit einem Ultraschall-Diagnosegerät die Möglichkeit zu erhalten, Gewe­ bebereiche unmittelbar unter der Haut zu untersuchen, ist es erforderlich, vor den Ultraschallkopf des Ultraschall-Wandlers eine sogenannte Vorlauf­ strecke aus einem Material zu setzen, welches gewebeäquivalente akustische Eigenschaften aufweist. Nach der DE-OS 33 40 81 wird ein Vorlauf­ streckenmaterial ausgewählt, bei dem das Produkt aus der Dichte und der inneren Schallausbreitungsgeschwindigkeit möglichst nahe an demjenigen von Wasser liegt. Hierbei kann das Vorlaufstreckenmaterial mittels eines Steck- oder Klemmechanismus, der jedoch nicht näher spezifiziert ist, nachträglich an dem Ultraschallwandler angebracht werden.

Im Handel sind auch topfförmige elastische Kappen erhältlich, die elastisch über den Ultraschallkopf des Ultraschallwandlers geschoben werden und vollständig aus dem Vorlaufstreckenmaterial bestehen. Da dieses jedoch im allgemeinen sehr weichelastisch und rißempfindlich ist, kann die elastische Kappe schon nach kurzer Benutzungsdauer unbrauchbar werden.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, eine auf einen Diagnostik- Ultraschallwandler aufschiebbare topfförmige elastische Kappe zur Ausbildung einer Ultraschall-Vorlaufstrecke so auszubilden, daß sie dauerhaft ist und das Vorlaufstreckenmaterial weitgehend vor Beschädigungen geschützt ist.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Vorlaufstreckenma­ terial als Platte ausgebildet ist, die in den Kappenmantel, welcher aus einem anderen elastischen Material als das Vorlaufstreckenmaterial besteht, einge­ lassen ist und über den Kappenmantel axial nach außen vorsteht.

Durch die Erfindung ist daher das verhältnismäßig aufwendige Vorlauf­ streckenmaterial unter Ausbildung des Kappenbodens nur dort vorhanden, wo es für den Betrieb des Ultraschallwandlers erforderlich ist, nämlich vor dem Ultraschall-Aus/Eintrittsfenster des Ultraschallwandlers. Gleichzeitig kann zur Ausbildung des Kappenmantels ein elastisches Material verwendet werden, welches mechanisch fest und strapazierfähig ist und welches nach dem Aufschieben auf den Ultraschallkopf, bei welchem der Kappenmantel elastisch aufgeweitet wird, mit hinreichend großer elastischer Kraft an den Ultraschallkopf gedrückt wird, um dessen Ultraschallfenster zuverlässig und dauerhaft im engen, über ein Kontaktgel hergestellten Kontakt mit dem Vorlaufstreckenmaterial zu halten. Durch das Einlassen der Platte aus dem weichelastischen Vorlaufstreckenmaterial in den Kappenmantel ist dieses weitestgehend gegen mechanische Beschädigungen geschützt.

Die Platte aus dem Vorlaufstreckenmaterial kann über den benachbarten Stirnrand des Kappenmantels mehr oder weniger weit axial vorstehen. Wenn lediglich solche Ultraschallmessungen durchgeführt werden sollen, bei denen der Ultraschallkopf senkrecht zur Hautoberfläche ausgerichtet ist, kann der Überstand der Platte über die Stirnseite des Kappenmantels 1 bis 2 mm betragen. Wenn auch Messungen in einer schräg zur Hautoberfläche verlau­ fenden Meßrichtung durchführbar sein sollen, kann jedoch der Überstand der Plattenmantel so groß gewählt werden, daß das Schrägstellen des Gerätes ohne Abheben der Außenseite der Vorlaufstreckenmaterialplatte von der Haut durch entsprechendes Schrägdrücken des überstehenden Teils der Platte erreicht werden kann.

Wenngleich es möglich ist, die Platte und den Kappenmantel gesondert her­ zustellen und dann unter Ausbildung der fertigen elastischen Kappe zusam­ menzubauen, wird die elastische Kappe vorzugsweise im Verbundguß herge­ stellt, bei welchem die Platte in die Gießform für den Kappenmantel einge­ setzt wird, wonach dieser gegossen und dabei mit der Platte verbunden wird. Wenn die unterschiedlichen Materialien der Platte und des Kappenmantels miteinander gegebenenfalls über eine Haftvermittlungsschicht verklebbar sind, kann die Platte in den Kappenmantel eingeklebt werden. Falls hingegen die Teile nicht miteinander verklebbar sind, kann das sichere Fixieren der Platte in dem Kappenmantel dadurch erreicht werden, daß die Platte in dem Kappenmantel parallel zur Kappenachse in beiden Achsrichtungen formschlüs­ sig abgestützt wird oder daß die Platte in dem Kappenmantel über eingebette­ te Verankerungsglieder verankert wird.

Für einen guten Sitz der elastischen Kappe an dem Ultraschallwandler wird es vorgezogen, daß dieser von dem Kappenmantel allseits möglichst eng um­ schlossen wird. Hierbei kann es jedoch möglich sein, daß beim Aufschieben der Kappe auf den Ultraschallwandler in der Kappe eingeschlossene Luft nicht entweichen kann, sondern komprimiert wird und dadurch das vollständige Aufschieben der Kappe auf den Ultraschallwandler verhindert. Um dies zu vermeiden, kann man in dem Kappenmantel oder an dessen Innenseite einen Entlüftungskanal ausbilden, durch welchen hindurch beim Aufschieben der Kap­ pe auf den Ultraschallwandler verdrängte Luft entweichen kann.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Platte mittels einer geregelten Heizvorrichtung beheizbar, die am Umfangsrand des Vorlauf­ streckenmaterials in diesem oder in dem Kappenmantel angeordnet ist. Durch Erwärmen der Platte kann die Schallabsorption in der Platte verringert wer­ den. Vorzugsweise ist die Heizvorrichtung so ausgelegt, daß sie die Platte auf einer Temperatur von 36°C entsprechend der Körpergewebetemperatur hält, wobei jedoch eine davon abweichende Temperatur ebenfalls vorteilhaft sein kann. Außerdem kann die Plattentemperatur einstellbar sein. Die Heizvorrich­ tung kann einen entlang des Umfangsrandes der Platte durchgehend oder teil­ weise verlaufenden Folienheizstreifen oder Heizdrähte aufweisen. Da die Plat­ te auf einer möglichst gleichmäßigen Temperatur gehalten werden soll, kann eine Regelungsvorrichtung vorgesehen sein, die mit Hilfe von Temperaturfüh­ lern an der Platte die Stromzufuhr zu der Heizvorrichtung steuert. Es können auch elektronische oder Bimetall-Temperaturschalter vorgesehen sein, die einen definierten, temperaturabhängigen Schaltpunkt aufweisen und die Steuerung der Stromzufuhr zu der Heizvorrichtung übernehmen. Mittels einer an der Kappe angebrachten Leuchtdiode kann der Betrieb der Heizvorrichtung angezeigt werden. Ferner ist ein Schalter vorgesehen, mit welchem die Heizvorrichtung ein- und ausgeschaltet werden kann.

Der erfindungsgemäße Vorschlag, die Vorlaufstrecke zur Optimierung ihrer akustischen Eigenschaften zu beheizen, ist nicht auf Ausführungsformen be­ schränkt, bei welchen die Ultraschall-Vorlaufstrecke aus einem einheitlichen Vorlaufstreckenmaterial besteht. Vielmehr erstreckt sich dieser erfindungs­ gemäße Vorschlag beispiels weise auch auf Ultraschall-Vorlaufstrecken, die aus einer mit mehr oder weniger viskoser Flüssigkeit gefüllten Hülle oder Hohlmembran bestehen. Hierbei kann die Heizvorrichtung ebenfalls rings des Umfangs der Vorlaufstrecke angeordnet sein oder auch in die Hüllen- oder Membranwandung eingebaut sein.

Die Stromquelle und die Temperaturregeleinrichtung können außerhalb der elastischen Kappe angeordnet und mit der in dieser angeordneten Heizvor­ richtung über ein Kabel verbunden sein, welches in den Kappenmantel einge­ führt ist. Vorzugsweise jedoch ist die Heizvorrichtung auf Batteriebetrieb ausgelegt, wobei die Batterie, bevorzugt auch die Heizregelungsvorrichtung, in dem Kappenmantel, der hierzu einen Ansatz aufweisen kann, unterge­ bracht ist. Die Batterie kann eine verbrauchbare Batterie sein, die in der Kappe auswechselbar angeordnet sind. Es ist jedoch auch möglich, einen auf­ ladbaren Akkumulator zu verwenden, der mittels eines externen Ladegerätes bei Bedarf wieder aufgeladen werden kann. An der Kappe kann eine weitere Leuchtdiode angeordnet sein, welche den Erschöpfungszustand der Batterie oder des Akkumulators anzeigt.

Bei der Ausführungsform, bei welcher die Batterie als aufladbarer Akkumu­ lator ausgebildet ist, der mittels eines externen Ladegerätes wieder aufge­ laden werden kann, ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung eine das Ladegerät aufweisende Aufnahmewanne für die Kappe vorgesehen, so daß der Akkumulator nach dem Einsetzen der Kappe in die Aufnahme­ wanne aufgeladen werden kann. Die Aufnahmewanne dient dazu, das Vorlaufstreckenmaterial bei Nichtgebrauch der Kappe gegen mechanische Beschädigungen zu schützen. Außerdem kann eine Reinigungsflüssigkeit in die Aufnahmewanne eingebracht werden, um den über den Kappenmantel vorstehenden Teil des Vorlaufstreckenmaterials zu reinigen.

Der Akkumulator kann nach dem Einsetzen der Kappe in die Aufnahmewanne über einen Anschluß an der Kappe und ein mit dem Anschluß verbindbares, den Ausgang des Ladegerätes bildendes Kabel an das Ladegerät anschließbar sein. Es können auch aneinander angepaßte Kontakte an der Kappe und in oder an der Aufladewanne derart vorgesehen sein, daß durch das Einsetzen der Kappe in die Aufladewanne die elektrische Verbindung zwischen dem Akkumulator und dem Ladegerät zustandekommt. Vorzugsweise jedoch ist der Akkumulator an den Sekundärteil eines induktiven Wandlers angeschlossen, wobei der Sekundärteil in den Kappenmantel eingebettet ist und in der Aufnahmewanne mit dem in oder an deren Wand angeordneten Primärteil des Wandlers zusammenwirkt. Hierdurch können der Akkumulator und der Sekundärteil des Wandlers ohne freiliegende Außenanschlüsse vollständig in den Kappenmantel eingekapselt werden.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf eine Aufnahmewanne zur Aufnahme einer erfindungsgemäßen elastischen Kappe, und zwar unabhängig davon, ob die Aufnahmewanne ein Ladegerät für einen in dem Kappenmantel angeordne­ ten Akkumulator aufweist oder nicht. Der Umriß des Aufnahmeraumes der Aufnahmewanne ist an den Umriß des Kappenmantels angepaßt, derart, daß die elastische Kappe mit nach unten weisendem Vorlaufstreckenmaterial in die Aufnahmewanne einsetzbar ist. Bevorzugt enthält die Aufnahmewanne jedoch das Ladegerät für den Akkumulator einer mit diesem ausgestatteten erfindungsgemäßen Kappe mit beheizbarem Vorlaufstreckenmaterial, wobei das Ladegerät bevorzugt als induktiver Wandler der oben beschriebenen Art ausgebildet ist.

In bevorzugter weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Aufnahmewanne ist in dem Wannenboden eine geregelte Heizvorrichtung zum Vorheizen des Vorlaufstreckenmaterials der in die Aufnahmewanne eingesetzten elastischen Kappe angeordnet. Aufgrund des Vorheizens des Vorlaufstreckenmaterials in der Aufnahmewanne kann gegebenenfalls eine Heizvorrichtung in der elastischen Kappe entfallen. Bevorzugt jedoch ist die Heizvorrichtung in der elastischen Kappe ebenfalls vorhanden, weil dann die Heizvorrichtung und der Akkumulator in der Kappe auf eine geringere Leistung ausgelegt sein können, die lediglich so groß zu sein braucht, die in der Aufnahmewanne erreichte Temperatur des Vorlaufstreckenmaterials nach dem Herausnehmen der Kappe aus der Aufnahmewanne aufrechtzuhalten.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die wenigstens schematisch aus der Zeichnung ersichtlich sind. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 und 2 eine Ausführungsform der elastischen Kappe im Querschnitt und im Längsschnitt,

Fig. 3 und 4 zwei weitere Ausführungsformen der elastischen Kappe im Quer­ schnitt,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der elastischen Kappe mit inte­ grierter Heizvorrichtung und

Fig. 6 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aufnahmewanne für eine erfindungsgemäße Kappe mit integrier­ ter Heizvorrichtung.

Die elastische Kappe aus den Fig. 1 und 2 ist topfförmig mit länglich rechteckigen Horizontalschnitt und besteht aus einem Kappenmantel 2 und einer in diesen zur Ausbildung des Topf- oder Kappenbodens eingelassenen Plat­ te 1, die über die der Kappenöffnung abgewendete äußere Stirnseite 12 des Kappenmantels 2 axial nach außen vorsteht. Die Platte 1 besteht aus einem weichelastischen Ultraschall-Vorlaufstrecken-Kunststoffmaterial und der Kappenmantel aus einem härterelastischen Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus einem Gießharzmaterial, mit welchem die Platte 1 an ihrem Umfangsrand umgossen ist. Wenigstens die Innenkontur der elastischen Kappe entspricht der Außenkontur des Kopfes eines zu Diagnosezwecken verwendbaren Ultra­ schallwandlers, so daß die elastische Kappe mit leichtem elastischen Preßsitz auf den in Fig. 1 strichpunktiert dargestellten Ultraschallkopf aufgeschoben werden kann, bis dieser mit seinem Aus/Eintrittsfenster auf der Platte 1 aufsitzt. Zur Vermeidung von Lufteinschlüssen zwischen dem Ultraschallwandler und der Platte 1 aus dem Vorlaufstreckenmaterial ist zwischen dieser und dem Ultraschallwandler in an sich bekannter Weise ein Kontaktgel aufgetragen. Damit die Luft zwischen der Platte 1 und dem Ultraschallwandler beim Aufschieben der elastischen Kappe entweichen kann, ist an den inneren Seiten­ wänden des Kappenmantels je ein Entlüftungskanal 4 in Form einer Rille ausge­ bildet. Als Alternative sind in Fig. 4 Entlüftungskanäle 4 in Form von seitlichen Bohrungen in dem Kappenmantel 2 gezeigt.

Für die Ausführungsform in den Fig. 1 und 2 sind solche Materialen für die Platte 1 einerseits und den Kappenmantel 2 andererseits verwendet, die sich beim Gießen des Kappenmantels 2 nicht adhäsiv miteinander verbinden. Daher ist bei dieser Ausführungsform die Platte 1 mittels in diese und den Kappenmantel 2 seitlich hineinragenden stift- oder leistenförmigen Veranke­ rungsgliedern 3 im Kappenmantel 2 verankert. Bei der Ausführungsform aus Fig. 3 hingegen ist zu diesem Zweck am oberen Teil des Seitenrandes der Plat­ te 1 ein vorstehender Bund ausgebildet, der in den Kappenmantel 2 eingreift, so daß die Platte in dem Kappenmantel parallel zur Kappenachse in beiden Rich­ tungen formschlüssig abgestützt ist. Bei der Ausführungsform aus Fig. 4 jedoch sind die Materialien der Platte 1 und des Kappenmantels 2 gegebenenfalls mit Hilfe eines Haftvermittlers miteinander verklebbar, so daß hier besondere Maß­ nahmen zur Verankerung der Platte 1 in dem Kappenmantel 2 nicht erforderlich sind.

Bei der Ausführungsform aus Fig. 5 ist die Platte 1 an ihrem Umfangsrand von einer streifenförmigen Heizvorrichtung 5 umgeben, so daß die Platte 1 zur Ab­ senkung der Schallabsorption im Plattenmaterial auf die Körpertemperatur von etwa 36°C erwärmt werden kann. An der elastischen Kappe ist ein seitlicher Ansatz aus dem Kappenmaterial ausgebildet, in welchem eine elektronische Re­ gelvorrichtung für die Heizvorrichtung 5 vergossen ist, an welcher rings des Umfangs der Platte 1 Temperaturfühler 9 als Istwert-Geber für die Regelelek­ tronik 6 verteilt angeordnet sind. Die Heizvorrichtung 5 ist auf Batteriebetrieb ausgelegt. Die Batterie 11 ist in einem in dem seitlichen Ansatz des Kappen­ mantels 2 ausgebildeten Batterieraum 10 aufgenommen, welcher mittels eines Deckels 13 verschließbar ist. Außerdem ist im seitlichen Ansatz des Kappen­ mantels 2 ein Ein-Aus-Schalter 7 für die Heizvorrichtung 5 und eine Leucht­ diode 8 eingebettet, welche anzeigt, daß die Heizvorrichtung 5 in Betrieb ist. Es kann eine zweite Leuchtdiode vorhanden sein, von welcher angezeigt wird, daß die Batterie 11 erschöpft ist.

In der Ausführungsform nach Fig. 6 weist die elastische Kappe ebenfalls eine elektrische Heizvorrichtung 5 auf, die hier jedoch in das als Platte 1 ausgebilde­ te Vorlaufstreckenmaterial entlang des Umfangrandes der Platte 1 eingebettet ist. Die Heizvorrichtung 5 wird von einem in den Kappenmantel 2 eingelassenen Akkumulator 14 gespeist, der an den ebenfalls im Kappenmantel 2 eingebetteten Sekundärteil 15 eines induktiven Wandlers angeschlossen ist, damit der Akku­ mulator 14 bei Bedarf wieder aufgeladen werden kann. Der Primärteil 16 des Wandlers ist in die Wand einer Aufnahmewanne 20 eingebettet, deren Aufnah­ meraum in seinem Umriß an den Außenumriß des Kappenmantels 2 angepaßt verläuft, so daß die Kappe mit der Platte 1 nach unten in die Aufnahmewanne 20 eingesetzt werden kann. Nach dem Einsetzen der Kappe befindet sich der Se­ kundärteil 15 des Wandlers in geringem Abstand von dem Primärteil 16 des Wandlers, so daß der Akkumulator 14 nach Erregung des Primärteils 16, der an einem aus der Aufnahmewanne 20 herausgeführten Stromzuführungskabel ange­ schlossen ist, wieder aufgeladen wird.

Die Aufnahmewanne 20 weist auch eine Heizvorrichtung 18 auf, die beispiels­ weise in Form einer Heizplatte in den Wannenboden eingelassen ist und über eine Heizregelungsvorrichtung 17 betrieben wird, die ihrerseits einen Transformator enthalten kann und zur Stromversorgung an die Leitungen des Stromzuführkabels 19 angeschlossen ist. Das Vorlaufstreckenmaterial der in die Aufnahmewanne 20 eingesetzten Kappe kann daher mittels der Heizvorrichtung 18 auf die vom Anwender der Kappe gewünschte Temperatur vorgeheizt wer­ den, so daß die in der Platte 1 der Kappe eingebettete Heizvorrichtung 5 nach dem Herausnehmen der Kappe aus der Aufnahmewanne 20 nur noch die Aufgabe hat, die Vorwärmtemperatur des Vorlaufstreckenmaterials beizube­ halten.

In die Aufnahmewanne 20 wird eine Reinigungsflüssigkeit 21 eingebracht, von welcher der über den Kappenmantel 2 vorstehende Teil der Platte 1 nach dem Einsetzen der Kappe in die Aufnahmewanne 20 benetzt wird.

Claims (12)

1. Auf einen Diagnostik-Ultraschallwandler aufschiebbare, topfförmige elastische Kappe zur Ausbildung einer Ultraschall-Vorlaufstrecke aus einem elastischen Vorlaufstreckenmaterial am Kappenboden, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorlaufstreckenmaterial als Platte (1) ausgebildet ist, die in den Kappenman­ tel (2), welcher aus einem anderen elastischen Material als das Vorlauf­ streckenmaterial besteht, eingelassen ist und über den Kappenmantel (2) stirn­ seitig axial nach außen vorsteht.

2. Elastische Kappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) in dem Kappenmantel (2) parallel zur Kappenachse formschlüssig abge­ stützt ist.

3. Elastische Kappe nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) in dem Kappenmantel (2) über eingebettete Verankerungsglieder (3) ver­ ankert ist.

4. Elastische Kappe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kappenmantel (2) oder an dessen Innenseite ein Entlüftungskanal (4) ausgebildet ist.

5. Elastische Kappe insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Platte (1) oder ein sonstiges, in den Kappenmantel ein­ gelassenes Ultraschall-Vorlaufstreckenmaterial mittels einer geregelten Heizvorrichtung (5) beheizbar ist, die am Umfangsrand des Vorlaufstreckenma­ terials in diesem oder in dem Kappenmantel (2) angeordnet ist.

6. Elastische Kappe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvor­ richtung (5) auf Batteriebetrieb ausgelegt ist und die Batterie in dem Kappen­ mantel (2) angeordnet ist.

7. Elastische Kappe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie als aufladbarer Akkumulator (14) ausgebildet ist, der in einer ein Ladegerät aufweisenden Aufnahmewanne (20) für die Kappe nach deren Einsetzen in die Aufnahmewanne aufladbar ist.

8. Elastische Kappe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Akku­ mulator (14) an den Sekundärteil (15) eines induktiven Wandlers angeschlossen ist und der Sekundärteil (15) in den Kappenmantel (2) eingebettet ist und in der Aufnahmewanne (20) mit dem in oder an deren Wand angeordneten Pri­ märteil (16) des Wandlers zusammenwirkt.

9. Aufnahmewanne zur Aufnahme einer elastischen Kappe nach einem der An­ sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Umriß des Aufnahmeraumes der Aufnahmewanne (20) an den Umriß des Kappenmantels (2) angepaßt ver­ läuft und die elastische Kappe mit nach unten weisendem Vorlaufstreckenma­ terial in die Aufnahmewanne (20) einsetzbar ist.

10. Aufnahmewanne nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme­ wanne (20) ein Ladegerät nach Anspruch 7 zum Aufladen des Akkumulators der elastischen Kappe aufweist.

11. Aufnahmewanne nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Ladegerätes von dem Wandler-Primärteil (16) nach Anspruch 8 gebildet wird.

12. Aufnahmewanne nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Wannenboden eine geregelte Heizvorrichtung (18) zum Vorheizen des Vorlaufstreckenmaterials der in die Aufnahmewanne (20) eingesetzten ela­ stischen Kappe angeordnet ist.