DE3910336A1 - Ultraschall-endoskop - Google Patents
Ultraschall-endoskopInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Ultraschall-Endoskop für die Be
trachtung einer Körperhöhle und bezieht sich insbesondere
auf den Aufbau des distalen Endstücks eines Einführungs
teils, welches mit einem Ultraschallstrahler und einem Beob
achtungsfenster versehen ist.
Es sind verschiedene Arten von Ultraschall-Endoskopen mit
einer in eine Körperhöhle einführbaren Sonde zur exakten
Ultraschall-Untersuchung des Zustandes der Körperhöhle vor
geschlagen worden. Beispielsweise ist aus den US-PSen
38 17 089 und 46 74 515 sowie aus der JP-Offenlegungsschrift
61-1 68 337 ein Ultraschall-Endoskop bekannt, bei dem ein Ro
tor einen von einem Ultraschallstrahler ausgesandten Ultra
schallstrahl so richtet, daß der sogenannte radiale Scan in
einer zur Mittelachse der Sonde rechtwinkligen Ebene durch
geführt wird, wobei der Umfang des Rotors mit einer distalen
Endkappe bedeckt ist, welche ein Ultraschall-Übertragungs
fenster aufweist, und in einer Seitenfläche des hinteren
Endes der distalen Endkappe ist ein Beobachtungsfenster für
Seitwärts- oder Schrägvorwärts-Betrachtung ausgebildet.
In der US-PS 43 27 738 ist ein Ultraschall-Endoskop be
schrieben, bei dem ein Ultraschallstrahler für elektroni
schen linearen Scan im distalen Endstück einer Sonde paral
lel dur Sondenmittelachse angeordnet ist und hinter dem
Strahler ein optisches Betrachtungssystem mit einem vorderen
Beobachtungsfenster vorgesehen ist.
Wenngleich mit dem vorstehend beschriebenen Endoskop beim
Einführen der Sonde in die Körperhöhle ein Laminagramm bzw.
Schichtbild in einem großen Bereich von z.B. 360 Grad er
zielt werden kann, weil das Gesichtsfeld vor dem Sondenfen
ster für die optische Beobachtung nicht völlig verdeckt ist,
kann die Sonde, wenn in der Körperhöhle eine Engstelle oder
eine Stelle besteht, an der es z.B. infolge einer Varize
leicht zu einer Blutung kommen kann, die Schleimhaut oder
eine erkrankte Stelle in der Körperhöhle verletzen. Wenn
ferner der Benutzer versucht, die Sonde in die hinteren
Teile eines inneren Organs mit vielfach gebogener Röhre,
z.B. in den Dickdarm einzuführen, ist es nicht möglich, die
Richtung, in der die Sonde eingeführt werden soll, zu be
stimmen, und das Einführen der Sonde wird somit schwierig.
Wenngleich beim zuletzt beschriebenen Endoskop eine Gerade
ausbetrachtung bei Einführen der Sonde ohne weiteres erzielt
wird, kann die Sonde andererseits, wenn ihr distales End
stück zu lang ist, nicht ohne weiteres in mit Biegungen ver
sehene innere Organe eingeführt werden. Die Länge eines har
ten Sondenendabschnitts ist somit begrenzt. Daher ist die
Länge des im harten Endstück der Sonde vorgesehenen Ultra
schallstrahlers auf 3 cm begrenzt, und es entsteht daraus
eine Schwierigkeit insofern, als ein Ultraschall-Schichtbild
mit einer geringen Breite von nur 3 cm erzielt werden kann.
Ferner kann nur ein Ultraschall-Schichtbild parallel zur Son
denachse erzielt werden. Um sicherzustellen, daß der er
krankte Teil eines inneren Organs vollständig betrachtet
werden kann, muß daher das distale Endstück der Sonde unter
Drehung der Sonde um 360 Grad in das Organ eingeführt wer
den. Eine Untersuchung dauert daher lange und verursacht dem
Patienten große Schmerzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend
beschriebenen Schwierigkeiten zu überwinden und ein Ultra
schall-Endoskop für die Betrachtung einer Körperhöhle zu
schaffen, mit dem sich ein Ultraschall-Laminagramm bzw.
-Schichtbild in einem Bereich von etwa 360 Grad erzielen
läßt.
Diese Aufgabe ist mit einem Ulraschall-Endoskop zur Be
trachtung einer Körperhöhle gelöst, das erfindungsgemäß
einen distalen Träger, eine distale Kappe, einen Ultra
schallstrahler und ein zylindrisches Bauteil aufweist.
Die distale Endkappe ist vom vorderen Ende des Trägers ge
tragen und mit einem Ultraschall-Übertragungsfenster verse
hen, das einen Ultraschallstrahl in radialer Richtung senk
recht zur Trägerachse durchläßt. Das Ultraschall-Übertra
gungsfenster erstreckt sich zumindest annähernd vollständig
um die Trägerachse herum. Der Ultraschallstrahler ist in der
Kappe angeordnet und sendet und empfängt einen
Ultraschallstrahl durch das Ultraschall-Übertragungsfenster
hindurch. Das zylindrische Bauteil ist vom vorderen Ende des
Trägers getragen und in der Nähe des Ultraschall-Übertra
gungsfensters angeordnet. Es erstreckt sich parallel zur
Trägerachse und umschließt ein optisches Betrachtungssystem,
dessen Gesichtsfeld wenigstens nach vorn gerichtet ist.
Erfindungsgemäß trifft nur ein kleiner Teil eines Ultra
schallstrahls auf das zylindrische Bauteil im distalen End
stück der Sonde auf, aus dem der Ultraschallstrahl ausge
sandt wird, und somit ist der Grad der Güteverschlechterung
des Ultraschall-Bildes aufgrund des zylindrischen Bauteils
niedrig. Ferner ist für die Geradeaus-Betrachtung im zylin
drischen Bauteil die kleinstmögliche Zahl von Bauteilen an
geordnet. Da die Güteverschlechterung des Ultraschall-Bildes
so gering wie möglich gehalten ist, wird daher ein Ultra
schall-Laminagramm bzw. -Schichtbild erzielt, das einen gro
ßen Bereich von z.B. mehr als 300 Grad umfaßt.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgen
den anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. In den
Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ultraschall-Endoskops, auf
das eine erste Ausführungsform der Erfindung ange
wandt ist,
Fig. 2a einen Schnitt durch ein Hauptteil der ersten Aus
führungsform,
Fig. 2b eine Vorderansicht vom distalen Endstück einer
Sonde,
Fig. 2c den Schnitt IIC-IIC in Fig. 2a,
Fig. 2d den Schnitt IID-IID in Fig. 2a,
Fig. 2e den Schnitt IIE-IIE in Fig. 2a,
Fig. 2f den Schnitt IIF-IIF in Fig. 2b,
Fig. 2g den Schnitt IIG-IIG in Fig. 2b,
Fig. 2h den Schnitt IIH-IIH in Fig. 2b,
Fig. 3 einen Schnitt durch ein distales Endstück einer
zweiten Ausführungsform,
Fig. 4 den Schnitt IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 eine vereinfachte Darstellung eines beispielhaften
Ultraschall-Schichtbildes,
Fig. 6 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform,
Fig. 7 einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform,
Fig. 8a eine Schrägansicht einer fünften Ausführungsform,
Fig. 8b eine Seitenansicht derselben Ausführungsform,
Fig. 8c den Schnitt VIIIC-VIIIC in Fig. 8b,
Fig. 9 eine Schrägansicht eines Ultraschall-Endoskops, auf
das die sechste und siebte Ausführungsform ange
wandt sind,
Fig. 10 den Schnitt X-X in Fig. 11,
Fig. 11 eine Vorderansicht des distalen Sondenendstücks der
sechsten Ausführungsform,
Fig. 12 den Schnitt XII-XII in Fig. 13,
Fig. 13 eine Vorderansicht des distalen Sondenendstücks der
siebten Ausführungsform,
Fig. 14 eine Schrägansicht eines Schutzschlauchs,
Fig. 15 eine Schrägansicht eines Ultraschall-Endoskops, auf
das die achte, neunte und zehnte Ausführungsform
angewandt sind,
Fig. 16a einen Schnitt durch das distale Endstück der achten
Ausführungsform,
Fig. 16b eine Vorderansicht desselben Endstücks,
Fig. 16c den Schnitt XVIC-XVIC in Fig. 16a,
Fig. 17 einen Schnitt durch die neunte Ausführungsform,
Fig. 18a einen Schnitt durch das distale Endstück der zehn
ten Ausführungsform,
Fig. 18b den Schnit XVIIIB-XVIIIB in Fig. 18a,
Fig. 19 einen Längsschnitt durch eine elfte Ausführungsform
des Ultraschall-Endoskops gemäß der Erfindung,
Fig. 20 die zugehörige Vorderansicht, und
Fig. 21a bis 21g die Querschnitte A-A bis G-G in Fig. 19
und 20.
Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Sonde 10 ein distales Endstück 11,
einen abwinkelbaren Abschnitt 12 und einen flexiblen Ab
schnitt 13. An ihrem hinteren Abschnitt ist die Sonde 10 an
ein Ultraschall-Betriebsteil 14 angeschlossen, das einen
Drehantrieb für einen Rotor zum Drehen eines Ultraschall
strahlers aufweist. Mit dem Ultraschall-Betriebsteil 14 ist
ein Endoskop-Bedienteil 15 verbunden, mit dem sich das Ab
winkeln des Sondenabschnitts 12 steuern und Luft und Flüs
sigkeit dem distalen Endstück 11 zuführen und von ihm ab
saugen lassen. An das Endoskop-Bedienteil 15 sind eine Uni
versal-Anschlußschnur 16 mit einem Endoskop-Verbinder 17 und
eine eklektrische Kabelschnur 18 mit einem elektrischen Ver
binder 19 angeschlossen. Am Endoskop-Bedienteil 15 ist ein
Betätigungsteil 20 zum Einführen von Zangen in die Sonde 10
und ein Okular 21 zum Betrachten eines von einem optischen
Betrachtungsystem im Endstück 11 erzeugten Bildes befestigt.
In einem Verbindungsstück zwischen Endoskop-Bedienteil 15
und Ultraschall-Betriebsteil 14 ist eine Einspritzöffnung 22
zum Einspritzen einer entlüfteten Flüssigkeit ausgebildet.
Der Grad der Abwinklung des Abschnitts 12 wird mit einem
Winkeleinstellknopf 23 am Bedienteil 15 eingestellt.
Einzelheiten des distalen Endstücks 11 sind in Fig. 2a bis
2h dargestellt. Gemäß Fig. 2a ist ein Rotor 101 auf einem
distalen Träger 102 mittels Kugellagern 103 und 104 und ei
nes Abstandsstücks 105 drehbar gelagert. Der Träger 102
stützt an seiner vorderen Endfläche eine zylindrische di
stale Endkappe 106, in welcher ein Ultraschall-Übertragungs
fenster 107 ausgebildet ist, so ab, daß sie den Rotor 101
umschließt. Die Kappe 106 ist mit einer Ultraschall-Koppel
flüssigkeit 108 gefüllt, die auch als Schmiermittel dient.
Der Endabschnitt der Kappe 106 ist mit einer Dichtung 110
und einer Dichtungsschraube 111 flüssigkeitsdicht verschlos
sen. Auf dem Rotor 101 ist ein Ultraschallstrahler 112 mit
einem Ultraschall-Sender- und -Empfängerorgan 112 a, einer
Schallinse 112 b und einem Ultraschallwellen absorbierenden
Bauteil 112 c befestigt. Der Rotor 101 ist an ein hohles,
flexibles Übertragungskabel 113 angeschlossen, das eine
Drehantriebskraft eines nicht dargestellten, im Ultraschall-
Betriebsteil 14 angeordneten Motors überträgt. Mit dem Ul
traschallstrahler 112 ist ein im Übertragungskabel 113 zum
Ultraschall-Betriebsteil 14 geführtes Signalkabel 114 ver
bunden.
Zwischen dem vorderen Ende des Trägers 102 und einem zur
Kappe 106 parallelen scheibenähnlichen Bauteil 100 ist ein
zylindrisches Bauteil 116 so angeordnet, daß seine vordere
Endfläche in derselben Ebene liegt wie die vordere Endfläche
der Kappe 106. Der Träger 102 ist von zylindrischer Gestalt
und weist mehrere Löcher auf, durch welche die Kappe 106,
das zylindrische Bauteil 116 usw. hindurchgesteckt sind. Die
vorderen Endabschnitte der Kappe 106 und der Bauteile 100
und 116 sind mit einer Endabdeckung 117 von im wesentlichen
kreisrundem Querschnitt abgedeckt.
Das zylindrische Bauteil 116 ist mit einem optischen Be
trachtungssystem 121 mit nach vorn gerichtetem Gesichtsfeld
versehen, das sich aus einer Objektivlinse 122 und einer
Bildleitfaser 123 zusammensetzt, mit einem optischen Be
leuchtungssystem 124 mit Beleuchtungslinsen 125 und einer
Lichtleitfaser 126, und einem Zuführschlauch 127 für Luft
und Flüssigkeit. Von der Außenfläche eines Rohres 118 aus
Metall des zylindrischen Bauteils 116 ist zumindest der Ab
schnitt, auf den ein vom Ultraschallstrahler 112 ausgesand
ter Ultraschallstrahl 124′ auftrifft, mit einem Schlauch 128
aus einem elastomeren Kautschuk bedeckt, der Ultraschallwel
len zu abosrbieren vermag, z.B. aus Urethan-, Silikon-,
Fluorkautschuk u.dgl., so daß eine Güteverschlechterung des
Ultraschallbildes infolge Streuung des Ultraschallstrahls
durch das Bauteil 116 verhindert wird. Das Ende des Schlau
ches 127 ist mit einem am Bauteil 100 befestigten Rohr 127 a
verbunden, das an ein Düsenrohr 127 b angeschlossen ist, so
daß die Beobachtungsfenster durch Bespritzen mit der Flüs
sigkeit aus dem Düsenrohr 127 b abgereinigt werden können.
Parallel zur Kappe 106 und zum Bauteil 116 ist ein Saugrohr
131 angeordnet und an eine Offnung 132 in der Endabdeckung
117 angeschlossen. Das Rohr 131 ist in der Nähe des Ultra
schall-Übertragungsfensters 107 angeordnet, und zumindest
der Abschnitt des Rohres 131, durch den ein Ultraschall
strahl 124′ hindurchgeht, ist aus einem elastomeren Kau
tschuk, z.B. Urethan-, Neopren- oder Silikonkautschuk von
hohem Durchlaßgrad für Ultraschallwellen hergestellt, und
das Rohr 131 ist mit einer Flüssigkeit, z.B. Wasser gefüllt,
wodurch der Ultraschallstrahl 124′ vom Rohr 131 zuverlässig
durchgelassen wird. Das Rohr 131 beeinträchtigt daher das
Ultraschallbild nicht.
Im Träger 102 ist eine Öffnung 102 a ausgebildet, in der ein
Einspritzrohr 134 zum Einspritzen einer entlüfteten Flüssig
keit, die als Koppelmedium dient, parallel zum Saugrohr 131
angeordnet ist. Der abwinkelbare Abschnitt 12 und der flexi
ble Abschnitt 13 (sh. Fig. 1) sind zur Bildung der Sonde 10
an den hinteren Endabschnitt des vorderen Endstücks 11 ange
schlossen.
Bei der Durchführung einer Ultraschalluntersuchung mit der
vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform kann auf
grund der Ausbildung dieser Ausführungsform die Sonde 10
ohne Schwierigkeiten in eine Körperhöhle, z.B. den Dickdarm
oder die Speiseröhre, eingeführt werden, insbesondere mit
Kontrolle der Einführrichtung durch Beobachten mittels der
Objektivlinse 122 an der vorderen Endfläche der Sonde 10,
die somit sicher und bequem in eine gewünschte Position ge
führt werden kann. Nach Erreichen der gewünschten Position
wird durch das Einspritzrohr 134 entlüftete Flüssigkeit in
die Körperhöhle eingespritzt, und von dieser Flüssigkeit
wird etwas mittels des Saugrohres 131 wieder abgesaugt, so
daß die Körperhöhle mit entlüfteter Flüssigkeit gefüllt ist.
Sodann werden der Rotor 101 und der Ultraschallstrahler 112
betätigt, und es wird ein Ultraschallstrahl 124′ in radialer
Richtung senkrecht zur Achse des Trägers 102 über einem
großen Bereich, das zylindrische Bauteil 116 ausgenommen,
ausgesandt und empfangen. Auf diese Weise wird ein gewünsch
tes Ultraschall-Schichtbild auf dem Monitor eines an den
Verbinder 19 (sh. Fig. 1) angeschlossenen Beobachtungsgerä
tes dargestellt.
Wenngleich ein dem Bauteil 116 entsprechender fächerförmiger
Bereich dunkel bleibt, wird dabei der Durchgang des Ultra
schallstrahls 124′ durch die übrigen Bauteile nicht gestört,
und es wird in einem großen Bereich von etwa 300 Grad ein
deutliches Ultraschall-Schichtbild erzielt. Da ferner bei
dieser ersten Ausführungsform die Endabdeckung 117 am vorde
ren Endabschnitt der Sonde 10 vorgesehen ist, ist das Ultra
schall-Übertragungsfenster 107 ohne Schwierigkeiten in die
Koppelflüssigkeit eingetaucht. Weil die Kanten der Endabdec
kung 117 gerundet sind, kann die Sonde 10 in die Körperhöhle
eingeführt und aus ihr herausgezogen werden, ohne daß ihre
Innenwand verletzt wird. Da ferner das Saugrohr 131 so ange
ordnet ist, daß es den Ultraschallstrahl 124′ ohne Störung
durchläßt, und die Öffnung des Saugrohres 131 in der Nähe
des Beobachtungsfensters in der vorderen Enfläche der Sonde
10 ausgebildet ist, kann durch das Saugrohr 131 hindurch
eine Zange sicher benutzt werden. Weil diese Ausführungsform
ferner so aufgebaut ist, daß durch das Verfahren mit Einfül
len von entlüfteter Flüssigkeit kein Platz für Nuten zur
Aufnahme von Ballons erforderlich ist, kann der harte Endab
schnitt des distalen Endstücks 11 verkürzt werden, was das
Einführen der Sonde 10 in eine Körperhöhle weiter verein
facht.
Bei der in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsform sind
mit den Bauteilen der ersten Ausführungsform gleiche oder
ihnen entsprechende Bauteile mit denselben Bezugszeichen be
zeichnet.
Gemäß Fig. 3 ist in einer Außenfläche der Endabdeckung 117
eine erste Ein- und Auslaßöffnung 141 zum Zuführen von Luft
oder Flüssigkeit ausgebildet, die mit einem ersten zylindri
schen Ballon 142 abgedeckt ist. In ähnlicher Weise ist in
einer Außenfläche des Trägers 102 eine zweite Ein- und Aus
laßöffnung 143 ausgebildet, die mit einem zweiten zylindri
schen Ballon 144 abgedeckt ist. Zwischen den Ballons 142 und
144 sind eine Einspritzöffnung 145 zum Einspritzen einer
entlüfteten Flüssigkeit als Koppelmedium für einen Ultra
schallstrahler und eine Saugöffnung 146 zum Absaugen uner
wünschter Luft und Flüssigkeit so ausgebildet, daß ein von
den beiden Ballons 142 und 144 und einer Innenwand 150 der
Körperhöhle begrenzter Raum mit entlüfteter Flüssigkeit 147
gefüllt ist. Die Ein- und Auslaßöffnungen 141 und 143 sind
mit einer Spritzvorrichtung, z.B. einer Spritze im Endoskop-
Bedienteil 15 über Einspritzrohre 148 und 149 verbunden.
Der Ultraschallstrahler 151 ist mit einer drehbaren Welle
152 verbunden, die durch die Drehantriebskraft eines kleinen
Ultraschallmotors 153, z.B. eines ringförmigen Ultraschall
motors im Träger 102 drehantreibbar ist. Die Signalübertra
gung zum Ultraschallstrahler 151 steuern eine Ultraschall
signal-Übertragungs- und -Empfangsschaltung 154 und ein Win
kelstellungssensor 155. Zwischen einem Loch im Träger 102
und der Welle 152 ist eine Dichtung 156, z.B. ein O-Ring
angeordnet, der gegen die Ultraschall-Koppelflüssigkeit 108
in der Kappe 106 abdichtet.
Bei dieser zweiten Ausführungsform werden in einer Körper
höhle, die schwierig mit entlüfteter Flüssigkeit zu füllen
ist, z.B. die Speiseröhre, der Dickdarm oder der Anus, zu
erst die Ballons 142 und 144 am vorderen und hinteren Ende
der Kappe 106 mit Luft gefüllt, so daß sie sich eng an die
Innenwand 150 der Körperhöhle anlegen und an diese anpres
sen. Sodann wird entlüftete Flüssigkeit 147 durch die Ein
spritzöffnung 145 eingespritzt, wobei unerwünschte Luft mit
tels der Saugöffnung 147 abgesaugt wird, derart, daß der
Raum zwischen den Ballons 142 und 144 mit der entlüfteten
Flüssigkeit 147 gefüllt ist und folglich die Ultraschall
untersuchung durchgeführt werden kann, ohne daß es zu unan
genehmen Belastungen in der Körperhöhle kommt. Ferner kann
beim Einführen der Sonde 10 nach vorn beobachtet und somit
die Sonde 10 ohne Schwierigkeiten und sicher eingeführt
werden.
Da ferner der Motor 153 und der Winkelstellungssensor 155 im
Träger 102 angeordnet sind, wird eine Phasenabweichung in
folge Verdrehens der Übertragunswelle 113′ (sh. Fig. 2a)
verhindert und somit eine gleichmäßige Drehung des Ultra
schallstrahlers 151 erreicht. Bei dieser zweiten Ausfüh
rungsform kann ferner ein am hinteren Ende des distalen End
stücks 11 angeordneter Abschnitt der Sonde 10 mit kleinerem
Durchmesser ausgeführt werden. Dem Patienten werden dadurch
weniger Schmerzen zugefügt.
Wie das auf einem Monitor 160 dargestellte Ultraschall-
Schichtbild (Fig. 5) zeigt, weist eine Speiseröhrenwand 161
einen erkrankten Bereich 162 auf, der vollständig betrachtet
werden kann, wenngleich aufgrund der Störung der Ultra
schallwelle durch das zylindrische Bauteil 116 (sh. Fig. 2a)
ein dunkler Bereich 163 erzeugt wird.
Bei der in Fig. 6 dargestellten dritten Ausführungsform ist
zwischen der Kappe 106 und dem zylindrischen Bauteil 116 ein
schallabsorbierendes Bauteil 171 aus Silikonkautschuk ange
ordnet, das eine Ultraschallwelle zu absorbieren vermag; die
Endabdeckung 117 ist weggelassen. Das Eindringen von Verun
reinigungen, z.B. Faeces, zwischen die Kappe 106 und das
Bauteil 116 wird daher verhindert, so daß ein hinterer Ab
schnitt des Bauteils 116 keine schallabsorbierende Wirkung
hat, und eine Störung des Ultraschallbildes ist somit an der
Grenze zwischen dem nicht befallenen Abschnitt und dem Ul
traschallbild reduziert. Weil ferner die Endabdeckung 117
und das scheibenförmige Bauteil 100 nicht vorhanden sind,
ist der Durchmesser des distalen Endstücks 11 weiter ver
ringert.
Bei der in Fig. 7 dargestellten vierten Ausführungsform sind
das optische Betrachtungssystem 121, das Beleuchtungssystem
124 und der Zuführschlauch 127 für Luft und Flüssigkeit im
zylindrischen Bauteil 116 in der Nähe der Kappe 106 und par
allel zueinander angeordnet. Diejenigen Teile des optischen
Betrachtungssystems 121 und des optischen Beleuchtungssy
stems 124, auf die ein Ultraschallstrahl auftrifft, sind aus
Kunststoff hergestellt und der Zuführschlauch 127 ist aus
einem elastomeren Kautschuk, so daß sie einen Ultraschall
strahl unter günstigeren Bedingungen durchlassen. Wenngleich
die Empfindlichkeit des Endoskops leicht verringert ist,
kann aufgrund dieser Ausbildung ein Ultraschall-Schichtbild
über einem Vollkreis, also über 360 Grad, erzielt werden.
Bei der fünften Ausführungsform gemäß Fig. 8a bis 8c ist die
Kappe 106 der ersten Ausführungsform ersetzt durch einen mit
elektronischem Scan arbeitenden Ultraschallstrahler 181 mit
mikro-konvexer oder elektronischer radialer Scan-Ausgestal
tung, so daß ein Ultraschallstrahl nahezu über einem Voll
kreis ausgesandt wird. Der Ultraschallstrahler 181 ist voll
ständig mit einem Ballon 182 abgedeckt, der mit entlüfteter
Flüssigkeit 108 gefüllt ist. Mit anderen Worten, die Ultra
schalluntersuchung wird nach der Ballonkontakt-Methode
durchgeführt. Der Ultraschallstrahler 181 umfaßt einen Ul
traschallschwinger in Form einer Folie 183 aus einem polyme
ren Werkstoff oder einem Verbundwerkstoff aus einem Polymer
und Keramik, eine Vielzahl von Signalkabeln 184 und eine
Schallinse 185.
Da bei der fünften Ausführungsform ein Motor, ein Winkel
stellungssensor und ein Drehantriebskraft-Übertragungsmecha
nismus nicht erforderlich sind, ist die Zahl der mechani
schen Ausfälle geringer, und da keine Wälzlager für einen
Drehantrieb erforderlich sind, kann die Länge des harten
Abschnitts am distalen Endstück 11 verkleinert werden. Die
Sonde 10 läßt sich somit bequemer in den zu untersuchenden
Körperteil einführen.
Das in Fig. 9 dargestellte Endoskop gemäß einer sechsten
Ausführungsform unterscheidet sich im Aufbau von dem Endo
skop gemäß Fig. 1 dadurch, daß kein Ultraschall-Betriebsteil
14 vorhanden ist und mit dem abwinkelbaren Abschnitt 12 ein
vorderes Endstück 200 verbunden ist. Der übrige Aufbau ist
der gleiche wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1.
Der Aufbau des distalen Endstücks 200 dieser sechsten Aus
führungsform ist in Fig. 10 und 11 dargestellt. Der abwin
kelbare Abschnitt 12 (sh. Fig. 9) weist einen abwinkelbaren
Schlauch 201 auf, der sich aus einer Vielzahl von Gelenktei
len 202 zusammensetzt, die so miteinander verbunden sind,
daß daß sie frei abwinkelbar sind. Auf der Außenseite des
Schlauchs 201 ist ein zylindrisches Bauteil 203 angeordnet,
das aus einem Gewebe aus Seidenfäden oder korrosionsbestän
digem Stahldraht besteht, und auf das Bauteil 203 ist ein
elastischer wasserdichter Schlauch 204 aus Kautschuk o.dgl.
aufgeschoben.
Das vorderste Gelenkteil 202 a ist an das vordere Endstück
200 angeklebt. Der Endabschnitt des Schlauchs 204 ist am
Endstück 200 durch Umwickeln mit einem dünnen Draht 205 auf
der Außenseite des Endstücks 200 verbunden. Der Draht 205
ist mit Klebstoff 206 abgedeckt.
Die Sonde 10 (Fig. 9) ist von einer Bildleitfaser 207, einer
Lichtleitfaser 208 und einem Instrumentenkanal 209 durch
setzt.
Die Bildleitfaser 207 ist an einem Ende mit einer Objektiv
linse 211 in einem Beobachtungsfenster 212 des Endstücks
200, an ihrem anderen Ende mit dem Okular 21 am Endoskop-
Bedienteil 15 (Fig. 9) verbunden. Mittels des Okulars 21
kann daher der Benutzer durch das Beobachtungsfenster 212
hindurch ein vor der Sonde 10 gelegenes Gesichtsfeld be
trachten.
Die Lichtleitfaser 208 ist an einem Ende mit einer Beleuch
tungslinse 213 in einem Beleuchtungsfenster 214 im Endstück
200 und an ihrem anderen Ende mit einer nicht dargestellten
Lichtquelle über einen an der Universal-Anschlußschnur 16
befestigten Verbinder 17 verbunden.
Der Instrumentenkanal 209 ist an einem Ende an eine Instru
mentenöffnung 215 im Endstück 200 angeschlossen und am ande
ren Ende mit einer Instrumenteneinführöffnung 20 verbunden,
die am Endoskop-Bedienteil 15 angeordnet ist.
Am Endstück 22 ist eine Reinigungsdüse 216 zum Abreinigen
des Beobachtungsfensters 212 angeordnet.
Die Bildleitfaser 207 ist folgendermaßen aufgebaut: Ein Fa
serbündel 207 a ist von einem äußeren Schlauch 207 b überzo
gen, an dessen Endabschnitt eine Hülse 207 c befestigt ist,
welche im Beobachtungsfenster 212 im Endstück 200 angeordnet
und an ihm mittels Klebstoff befestigt ist. Zum Aufbauen der
Lichtleitfaser 208 wird ein Faserbündel 208 a mit einem äuße
ren Schlauch 208 b überzogen und an dessen Endabschnitt eine
Hülse 208 c befestigt, welche im Beleuchtungsfenster 214 im
Endstück 200 angeordnet und an ihnm mittels Klebstoff befe
stigt wird.
Die Bildleitfaser 207 und die Lichtleitfaser 208 werden zu
sammengebündelt und mit einem einzelnen Schutzschlauch 221
überzogen, der zylindrisch und flexibel und von größerer
Länge als der abwinkelbare Abschnitt 12 ist. Das Ende des
Schutzschlauchs 221 ist mit dem Endstück 200 durch eine
Vielzahl von Stiften 222 verbunden.
Die Arbeitsweise der sechsten Ausführungsform ist folgende:
Bei Drehen des Winkeleinstellknopfes 23 am Endoskop-Bedien
teil 15 wird der Abschnitt 12 abgewinkelt und folglich wird
das Endstück 22 in eine andere Richtung gedreht. Das Scannen
durch des Beobachtungsfenster 212 hindurch erfolgt mit Fern
steuerung.
Durch diese Abwinklung werden Bauteile wie die Bildleitfaser
207, die Lichtleitfaser 208 und der Instrumentenkanal 209
gebogen und daher kommen die Bildleitfaser 207 und die
Lichtleitfaser 208 gegenseitig und mit dem Instrumentenkanal
209 oder dem abgewinkelten Schlauch 201 in Berührung und
werden verformt. Die Bildleitfaser 207 und die Lichtleitfa
ser 208 sind jedoch mit dem Schutzschlauch 221 überzogen und
können daher mit den anderen Bauteilen nicht in Berührung
kommen und nicht dadurch verformt werden. Eine Beschädigung
der Leitfasern 207 und 208 ist verhindert.
Weil ferner die Faserbündel 207 a und 208 a mit den äußeren
Schläuchen 207 b und 208 b bedeckt sind, wird eine Beschädi
gung von ihnen ebenfalls verhindert und die Haltbarkeit und
betriebliche Lebensdauer der Fasern 207 und 208 verlängert.
Weil ferner die Bildleitfaser 207 und die Lichtleitfaser 208
von dem einzelnen Schutzschlauch 221 überzogen sind, können
ihre Durchmesser gegenüber einem herkömmlichen Aufbau, bei
dem jede Faser getrennt durch einen Schutzschlauch abgedeckt
ist, verkleinert werden. Der für die Verlegung der Fasern
207 und 208 benötigte Raum ist kleiner, die Sonde 10 kann
schlanker sein und läßt sich folglich bequemer in eine Kör
perhöhle einführen. Der Patient erleidet weniger Schmerzen.
Die in Fig. 12 bis 14 dargestellte siebte Ausführungsform
ist auf ein nach einem Scanverfahren arbeitendes Ultra
schall-Endoskop angewandt. Letzteres umfaßt einen Ultra
schallsucher bzw. -strahler 112 am vorderen Endstück 200,
auf dem er über Lager 231 und 232 drehbar abgestützt ist und
über dessen vordere Endfläche er hinausragt. Der Ultra
schallstrahler 112 ist von einer am Endstück 200 befestigten
distalen Endkappe 106 umschlossen.
Der Ultraschallstrahler 112 ist mit einem von den Lagern 231
und 232 abgestützten Verbindungsstück 233 verbunden, das mit
einer hohlen Welle 234 verbunden ist, in welcher ein an den
Ultraschallsucher 112 angeschlossenes Signalkabel 235 ver
legt ist, welches mit dem Betätigungsteil 15 verbunden ist
(Fig. 9).
Die Welle 234 erstreckt sich in einem Führungsschlauch 236.
Die Innenräume des Führungsschlauchs 236 und der Kappe 106
sind mit einer Flüssigkeit von geringer Dämpfwirkung gegen
über Ultraschallwellen und etwa gleichem Schallwiderstand
wie die Kappe 106 gefüllt.
Mit einer vorderen Endfläche des Endstücks 200 ist ein zy
lindrisches Bauteil 116 verbunden, und mit einem Endab
schnitt des Bauteils 116 ist ein Rahmen 241 verbunden. Wie
bei der sechsten Ausführungsform sind im Rahmen 241 ein Be
obachtungsfenster 212, ein Beleuchtungsfenster 214 und eine
Reinigungsdüse 216 ausgebildet.
Im Beobachtungsfenster 212 ist eine Objektivlinse 211 ange
ordnet, mit der eine Bildleitfaser 207 verbunden ist, und
mit einer Beleuchtungslinse 213 im Beleuchtungsfenster 214
ist eine Lichtleitfaser 208 verbunden. An die Reinigungsdüse
216 ist ein nicht dargestellter Zuführschlauch für Luft und
Flüssigkeit angeschlossen.
Die Bildleitfaser 207 und die Lichtleitfaser 208 können mit
dem Rahmen 241 in gleicher Weise wie mit dem Endstück 200
verbunden sein, und zu diesem Zweck weist das Endstück 200
ein Loch 242 auf, durch das die Bildleitfaser 207, die
Lichtleitfaser 208 und der Zuführschlauch für Luft und Flüs
sigkeit hindurchgeführt sind.
Die Bildleitfaser 207 und die Lichtleitfaser 208 bilden ein
Bündel und sind mit einem Schutzschlauch 243 abgedeckt, der
mit dem hinteren Endabschnitt des Endstücks 200 verbunden
ist.
Der Schutzschlauch 243 ist zylindrisch und flexibel und von
größerer Länge als der abwinkelbare Abschnitt 12. Gemäß Fig.
14 ist am Ende des Schutzschlauchs 243 ein halbzylindrischer
Vorsprung 243 a ausgebildet und am Endstück 200 mittels einer
Schraube 244 oder durch Kleben befestigt (Fig. 12).
Das den Ultraschallstrahler 112 und den Rahmen 241 umschlie
ßende zylindrische Bauteil 106 ist mit einer Endabdeckung
117 flüssigkeitsdicht abgeschlossen. Ein zylindrischer Bal
lon 245 aus einem flexiblen Werkstoff ist so angeordnet, daß
eines seiner Umfangsenden mit der Endabdeckung 117 und sein
anderes Umfangsende mit dem Endstück 200 verbunden ist. Da
bei ist der vordere Endabschnitt des Ballons 245 mit einem
vorderen Eingriffsabschnitt 245 a, z.B. einem O-Ring, und der
hintere Endabschnitt des Ballons 245 mit einem hinteren Ein
griffsabschnitt 245 b, z.B. einem O-Ring, versehen. Der vor
dere Eingriffsabschnitt 245 a ist in einer Nut 246 in einer
Außenfläche der Endabdeckung 117 aufgenommen, der hintere
Eingriffsabschnitt 245 b in einer Nut 247 in einer Außen
fläche des Endstücks 200.
Der Ballon 245 ist über eine nicht dargestellte Öffnung am
Endstück 200 mit Luft oder Wasser befüllbar.
In der Endabdeckung 117 ist eine Instrumentenöffnung 248
ausgebildet.
Weil bei diesem Aufbau die Bildleitfaser 207 und die Licht
leitfaser 208 mit dem Schutzschlauch 243 abgedeckt sind,
können sie nicht mit anderen Bauteilen in Berührung kommen;
sie werden somit weniger stark verformt.
Bei der siebten Ausführungsform ist die hohle Welle 234 aus
einem harten Werkstoff hergestellt. Wenn daher die Bildleit
faser 207 und die Lichtleitfaser 208 mit der Welle 234 in
Berührung kommen, können sie einer großen Verformungskraft
ausgesetzt sein, jedoch werden sie nicht beschädigt, weil
sie durch den Schutzschlauch 243 abgedeckt sind. Ihre Halt
barkeit und ihre betriebliche Lebensdauer sind daher ver
größert.
Weil ferner die Bildleitfaser 207 und die Lichtleitfaser 208
durch den einzelnen Schutzschlauch 243 abgedeckt sind, wird
für ihre Anordnung weniger Raum benötigt und somit ist der
Durchmesser der Sonde 10 (Fig. 9) kleiner. Die Sonde 10 läßt
sich folglich einfacher in eine Körperhöhle einführen, und
der Patient erleidet weniger Schmerzen.
Da ferner bei dieser Ausführungsform der Ballon 245 den zwi
schen der Endabdeckung 117 und dem Endstück 200 gelegenen
Abschnitt abdeckt, besteht zwischen letzteren keine Vertie
fung, in die Verunreinigungen eindringen und an der Kappe
106 oder am zylindrischen Bauteil 116 anhaften könnte.
Die in Fig. 15 und 16a bis 16c dargestellte achte Ausfüh
rungsform ist gemäß Fig. 15 mit einem am distalen Endstück
11 angeordneten Ballon 301 und einem Hahn 24 zum Ableiten
von entlüfteter Flüssigkeit im Ballon 301 aus dem Endoskop
und Ansaugen von Reinigungsflüssigkeit durch einen Instru
mentenkanal in das distale Endstück 11 versehen. Der übrige
Aufbau ist der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform.
In Fig. 16a bis 16c ist der innere Aufbau des distalen End
stücks 11 dargestellt. In einem distalen Träger 102 aus ei
nem harten Werkstoff ist ein Ultraschallstrahler 112 in La
gern 302 und 303 drehbar gelagert. Zur Übertragung einer
Drehantriebskraft von einem Drehantrieb im Ultraschall-Be
triebsteil 14 auf den Ultraschallstrahler 112 ist mit einem
Rotor zum Drehantreiben des Ultraschallstrahlers 112 eine
flexible hohle Welle 113′ verbunden. In der Nähe des Ultra
schallsuchers bzw. -strahlers 112 ist ein zylindrisches
Tragteil bzw. Bauteil 116 mit einem optischen Beobachtungs
system vorgesehen und am Träger 102 befestigt.
Vorzugsweise ist das Bauteil 116 vom Ultraschallstrahler 112
durch dessen Rotationsort getrennt und zur Verringerung des
Durchmessers vom distalen Endstück 11 der Sonde 10 so nahe
wie möglich an den Ultraschallstrahler 112 herangerückt.
Ferner ist vorzugsweise der Durchmesser des Bauteils 116
kleiner als oder gleich dem Rotoationsort des Ultraschall
strahlers 112 und so gewählt, daß letzterer mit einem mög
lichst breiten fächerförmigen Scanbereich arbeitet.
Nahe dem Ultraschallstrahler 112 und dem Bauteil 116 ist ein
Saugkanal 304 in Form eines Schlauchs aus einem Werkstoff
von gutem Durchlaßgrad für Ultraschallwellen, z.B. Urethan
kautschuk, angeordnet und mit einer Öffnung 305 in einer
distalen Endkappe 106 verbunden.
Mit der Kappe 106 ist fest bzw. einstückig eine zylindrische
Abdeckung 306 verbunden, die von gleichem Durchmesser wie
der Träger 102 ist und den Ultraschallstrahler 112, das
Bauteil 116 und den Saugkanal 304 vollständig umschließt.
Die Abdeckung 306 reicht bis zum Träger 102 und ist mit die
sem verbunden.
Die Kappe 106 weist ein Aufnahmeloch 311 auf, in dem der
Endabschnitt des Bauteils 116 so angeordnet ist, daß die
vorderen Endflächen des Bauteils 116 und der Kappe 106 in
derselben Ebene liegen. Am vorderen Endabschnitt des Bau
teils 116 ist eine Dichtung 312, z.B. ein O-Ring, angeord
net, derart, daß zwischen einer Innenwand 313 des Aufnahme
loches 311 und dem Bauteil 116 wasserdicht abgedichtet ist.
Die Kappe 106 weist ein Gewindeloch 314 zum Einspritzen ei
ner Ultraschall-Koppelflüssigkeit in die Kappe 106 auf. Das
Gewindeloch 314 ist mit einem Stopfen 315 verschlossen und
mit einem Dichtring 316, z.B. einem O-Ring, abgedichtet. Die
Kappe 106 ist mit einem Ultraschall-Koppelmedium 317, z.B.
entlüfteter Flüssigkeit, von niedrigem Ultraschall-Dämp
fungsgrad gefüllt.
Das Bauteil 116 umfaßt ein optisches Beobachtungssystem, ein
optisches Beleuchtungssystem und eine Düse 216. Das Beobach
tungssystem ist zusammengesetzt aus Objektivlinsen 122 mit
einem Gesichtsfeld, das die Richtung, in welcher die Sonde
10 eingeführt wird, abdeckt, und einer Bildleitfaser 123.
Das Beleuchtungssystem ist zusammengesetzt aus Beleuchtungs
linsen 125 und einer Lichtleitfaser. Mit der Düse 216 steht
ein Zuführschlauch 127 für Luft und Flüssigkeit in Verbin
dung.
Die zylindrische Abdeckung 306 ist von einem zylindrischen
Ballon 321 vollständig eingeschlossen. Im Träger 102 sind
eine Einspritzöffnung 322 und eine Saugöffnung 323 ausgebil
det, die in den Innenraum des Ballons 321 münden. Derjenige
Abschnitt der Abdeckung 306, durch den Ultraschall hindurch
gestrahlt wird, ist aus einem für Ultraschallwellen gut
durchlässigen Werkstoff, z.B. Polyethylen, hergestellt.
Soll mit diesem Endoskop eine Körperhöhle untersucht werden,
wird die Sonde 10 in ein inneres Organ, z.B. den Dickdarm
oder die Speiseröhre, eingeführt. Weil der Benutzer beim
Einführen der Sonde 10 in der Einführungsrichtung beobachten
kann, kann die Sonde 10 sicher und bequem bis zu einer ge
wünschten Position eingeführt werden. Sodann wird durch die
Einspritzöffnung 322 eine Ultraschall-Koppelflüssigkeit,
z.B. entlüftete Flüssigkeit, in den Ballon 321 eingespritzt,
der somit an eine Innenwand der Körperhöhle angepreßt wird.
Entsprechend dem Ziel der Untersuchung und in Abhängigkeit
vom untersuchten Organ kann der Ballon 321 entfernt und das
innere Organ mit der Ultraschall-Koppelflüssigkeit gefüllt
werden. In diesem Falle wird der Ultraschallstrahler 112 so
betrieben, daß ein Ultraschallstrahl in radialer Richtung
senkrecht zur Achse der Sonde 10 und rings um die Achse aus
gesandt und empfangen wird, um einen Scan durchzuführen und
ein Ultraschallbild auf einem Monitor des Ultraschall-Beob
achtungsgerätes darzustellen. Wenngleich im dargestellten
Monitorbild in einem sich über 60 bis 90 Grad erstreckenden,
dem zylindrischen Bauteil 116 und dem Saugkanal 304 entspre
chenden fächerförmigen Bereich keine Untersuchung möglich
ist, kann der übrige Bereich von mehr als 270 Grad bis 300
Grad als Ultraschall-Schichtbild deutlich dargestellt wer
den.
Weil entsprechend dieser Ausführungsform das vor der Sonde
10 gelegene Gesichtsfeld beobachtet werden kann, kann die
Sonde 10 bequem in eine Krümmung der Körperhöhle eingeführt
und sicher bis zur gewünschten Position geschoben werden.
Ferner kann eine Untersuchung mit dem Ultraschall-Scan in
einem großen Bereich durchgeführt werden, und da das Bauteil
116 ungefähr zylindrisch ist, wird der Empfang des reflek
tierten Ultraschallstrahls wenig gestört. Es kann somit ein
deutliches Ultraschallbild ohne Rauschen erzielt werden.
Da ferner die Kappe 106 mit der zylindrischen Abdeckung 306
aus einem harten, für Ultraschallwellen gut durchlässigen
Werkstoff ist, z.B. Polyethylen, und mit stetigem Übergang
mit dem Träger 102 verbunden ist, wird das distale Endstück
11 der Sonde 10 in einer Körperhöhle keine Schleimhaut ver
letzen, und am Endstück 11 werden sich keine Verunreinigun
gen ansammeln. Da ferner derjenige Abschnitt des Bauteils
116, an dem es mit der Kappe 106 verbunden ist, durch die
Dichtung 312 flüssigkeitsdicht abgedichtet ist, muß bei
einer Beschädigung der Kappe 106 nur diese ersetzt werden.
Bei der in Fig. 17 dargestellten neunten Ausführungsform ist
der Ultraschallstrahler 112 durch Befestigen eines Ultra
schall-Suchelementes 112 A auf der Oberfläche eines anderen
Ultraschall-Strahlerelementes 112 B aufgebaut, wobei die Ele
mente 112 A und 112 B mit verschiedenen Frequenzen arbeiten
und verschiedene akustische Eigenschaften besitzen. Der Ul
traschallstrahler 112 ist auf dem distalen Träger 102 und
der Kappe 106 mittels Lagern 331 und 332 drehbar gelagert.
Das optische Beobachtungssystem umfaßt statt der Bildleit
faser 123 der achten Ausführungsform ein Festkörper-Bild
abtastorgan 333, z.B. ein Ladungskopplungselement, und ein
Signalkabel 334. Ein vom Bildabtastorgan 333 aufgenommenes
Bild wird zur Darstellung auf einem Monitor einem Videopro
zessor zugeleitet.
Ferner ist bei dieser Ausführungsform eine verbindende Ab
deckung 336 getrennt von der Kappe 106 ausgebildet und von
sich zum Träger 102 hin vergrößernder, also kegelstumpfförmi
ger Gestalt. Dabei ist der Träger 102 von größerem Durchmes
ser als die Kappe 106, und der Träger 102 und die Kappe 106
sind durch die Abdeckung 336 so miteinander verbunden, daß
ein Abschnitt zwischen der Kappe 106 und dem Träger 102
durch die Abdeckung 336 abgedeckt ist. Bei dieser Ausfüh
rungsform ist ein Ballon nicht vorgesehen.
Da bei dieser neunten Ausführungsform das distale Endstück
konisch oder kegelstumpfförmig gestaltet ist, kann die Sonde
10 in eine Körperhöhle sanfter eingeführt werden, und da bei
diesem optischen Beobachtungssystem mittels des Ladungskopp
lungselementes 333 eine Bild auf einem Monitor dargestellt
wird, kann die Sonde 10 in die Körperhöhle unter Beobachtung
des Monitorbildes eingeführt werden. Weil ferner auf dem Mo
nitor ein optisches Bild dargestellt werden kann, läßt sich
eine endoskopische Diagnose eines erkrankten Körperhöhlen
teils einfacher stellen.
Bei der zehnten Ausführungsform gemäß Fig. 18a und 18b um
faßt eine zylindrische verbindende Abdeckung 336 eine Innen
abdeckung 336 a und eine Außenabdeckung 336 b. Die Innenabdec
kung 336 a ist aus einem harten Kunststoff hergestellt und
mit einem schlitzähnlichen Durchlaß 337 von solcher Breite
versehen, daß ein Ultraschallstrahl hindurchtreten kann. Die
Außenabdeckung 336 b ist aus einem Ultraschallwellen gut
übertragenden Werkstoff von geringem Reflexionsvermögen,
z.B. aus Urethan- oder Silikonkautschuk. Durch den Doppel
aufbau der Abdeckung 336 mit Innen- und Außenabdeckungen
336 a und 336 b ist eine Verschlechterung der Güte des Ultra
schallbildes durch Mehrfachechos von der Abdeckung im we
sentlichen ausgeschlossen. Weil ferner der Durchlaß 337 nur
2 bis 3 mm breit sein braucht, also etwas breiter als die
Dicke des Ultraschallstrahls, ist auch bei einer Abdeckung
des Durchlasses 337 mit einem elastomeren Werkstoff, z.B.
Urethankautschuk, eine Perforation des dem Durchlaß 337
entsprechenden Abschnitts oder eine Beschädigung durch Ver
formung beim Einführen der Sonde 10 nahezu völlig ausge
schlossen.
Da bei dieser Ausführungsform das zylindrische Trag- bzw.
Bauteil 116 sich fächerförmig entgegengesetzt zum Drehpunkt
des Ultraschallstrahlers 112 vergrößert, ist der Bereich, in
dem ein Ultraschallbild nicht beobachtet werden kann, ver
kleinert, und im Endstück 11 der Sonde 10 lassen sich mehr
Bauteile anordnen als in einem Endstück 11, in dem das zy
lindrische Trag- bzw. Bauteil von runder Gestalt ist.
Auch bei der in Fig. 19, 20 und 21a bis 21g dargestellten
elften Ausführungsform sind Bauteile und Abschnitte, die den
zuvor beschriebenen Ausführungsformen ähnlich sind, mit den
selben Bezugszeichen bezeichnet.
Beim gezeigten Beispiel ist der den Ultraschallstrahler 112
tragende Rotor 101 im distalen Träger 102 mittels Kugella
gern 103 und 104, einem Abstandsstück 105 und einem hülsen
ähnlichen Bauteil 401 drehbar gelagert. Der Ultraschall
strahler 112 ist von einer distalen Endkappe 106 umschlos
sen, in der das Ultraschallwellen-Übertragungsfenster 107
ausgebildet ist. In die Kappe 106 ist Ultraschallwellen-
Kopplungsmedium 108 eingefüllt, und die vordere Öffnung der
Kappe 106 ist mit einem O-Ring 110 und einer Schraube 111
flüssigkeitsdicht verschlossen. Der Rotor 101 ist mit dem
Motor im Ultraschall-Betriebsteil 14 (sh. Fig. 1) über die
flexible hohle Welle 113′ verbunden, die mit einem flexiblen
Schlauch 113 a überzogen ist. Vom vorderen Endstück des Trä
gers 102 ragt ein Teil parallel zur Längsachse des distalen
Sondenendstücks hervor und bildet einen Vorsprung 102 d, an
dessen vorderem Ende das zylindrische Bauteil 100 befestigt
ist, in welchem das optische Beobachtungssystem mit der Ob
jektivlinse 122 und der Bildleitfaser 123, das optische Be
leuchtungssystem mit der Beleuchtungslinse 125 und den
Lichtleitfasern 126 und die Zuführleitung 127 für Flüssig
keit und Luft mit der Düse 127 b angeordnet sind. Das vordere
Ende der Kappe 106 und das zylindrische Bauteil 100 sind an
der distalen Endabdeckung 117 befestigt.
Die Kappe 106, der Vorsprung 102 d vom Träger 102, das Bau
teil 100 und die Endabdeckung 117 begrenzen einen Raum, der
mit einem Füllmedium 410 gefüllt ist, und auf die Innenwand
des Vorsprungs 102 d vom Träger 102 ist eine Lage 411 aus
Ultraschallwellen absorbierendem Werkstoff, z.B. Urethan-
oder Silikonkautschuk aufgebracht, so daß eine Streuung der
Ultraschallwelle verhindert werden kann. Im Vorsprung 102 d
des Trägers 102 ist eine Saugleitung 412 ausgebildet, die in
der Endabdeckung 117 nach vorne mündet. In die Außenflächen
des Trägers 102 und der Endabdeckung 117 sind Vertiefungen
413 und 414 eingearbeitet, in welche sich die beiden Seiten
ränder eines Ballons einrasten lassen. In der vorderen End
fläche des Trägers 102 liegt die Mündung 415 der Leitung zum
Zuführen von Flüssigkeit in den Ballon frei. Ferner sind in
der Endfläche des Trägers 102 die Mündungen 417 a und 418 a
von Leitungen 417 und 418 zum Ansaugen der Flüssigkeit aus
dem Ballon ausgebildet. Die Leitung 417 verläuft im Träger
102 schräg und ist entsprechend Fig. 21g mit der anderen
Leitung 418 verbunden, so daß vom Träger 102 zum proximalen
Ende hin die Leitungen 417 und 418 nur über eine einzige
Leitung 419 verbunden sind. Die Bildleitfaser 123 und die
Lichtleitfasern 126 sind mit zugehörigen flexiblen Schutz
schläuchen abgedeckt, und darüber ist ein einzelner flexi
bler Schutzschlauch 420 aufgeschoben. Im Schlauch 420 ist
auch ein mit der Leitung 127 verbundener flexibler Schlauch
421 verlegt.
Bei der Durchführung einer Diagnose mit dem Ultraschall-
Endoskop entsprechend dem gezeigten Beispiel wird beim Ein
führen der Sonde 10 in eine Körperhöhle des Patienten das
Körperhöhleninnere nach vorn beobachtet. Nachdem das distale
Endstück 11 der Sonde 10 in die gewünschte Position gebracht
worden ist, wird der Ultraschallstrahler 112 gedreht, um auf
dem Monitorschirm ein Ultraschallbild darzustellen, und der
Ballon wird mit entlüfteter Flüssigkeit gefüllt, um ihn an
die Körperhöhlenwand anzupressen. Nach Beendigung der Unter
suchung wird die entlüftete Flüssigkeit aus dem Ballon über
die Leitungsmündungen 417 a, 418 a entfernt, und wenn durch
das Ultraschallbild auf dem Monitor bestätigt wird, daß der
Ballon sich genügend verkleinert hat, wird die Drehbewegung
des Ultraschallstrahlers 112 gestoppt und die Sonde 10 aus
dem Patienten entfernt.
Da beim gezeigten Beispiel zum Absaugen der Flüssigkeit aus
dem Ballon zwei Öffnungen 417 a und 418 a beiderseits der von
der Kappe 106 und dem Vorsprung 102 d gebildeten Baugruppe
vorgesehen sind, wird der Ballon kaum an die Öffnungen 417 a
und 418 a angesaugt, und die Flüssigkeit kann wirkungsvoll
und nahezu vollständig aus dem Ballon auch dann entfernt
werden, wenn eine der Öffnungen 417 a und 418 a durch den
Ballon verschlossen ist. Außerdem sind die Kappe 106, der
Ultraschallstrahler 112, die flexible Welle 113′ und der
flexible Schlauch 113 a an der Hülse 401 befestigt und zu
einer Baueinheit zusammengefügt, die als solche bequem aus
dem Endoskop ausgebaut werden kann. Der Schlauch 113 a oder
der Ultraschallstrahler 112 kann daher bequem ausgewechselt
werden.
Claims (17)
1. Ultraschall-Endoskop für die Betrachtung einer Körper
höhle,
gekennzeichnet durch
- - einen Träger (102) am distalen Ende,
- - eine vom vorderen Ende des Trägers (102) getragenene di stale Endkappe (106) mit einem Ultraschall-Übertragungs fenster (107), das einen Ultraschallstrahl (124) in radia ler Richtung senkrecht zur Trägerachse durchläßt und sich zumindest annähernd vollständig um die Trägerachse herum erstreckt,
- - einen Ultraschallstrahler (112) in der Kappe (106) zum Aussenden und Empfangen des Ultraschallstrahls (124) durch das Ultraschall-Übertragungsfenster (107), und
- - ein vom vorderen Ende des Trägers (102) getragenes und in der Nähe des Ultraschall-Übertragungsfensters (107) ange ordnetes zylindrisches Bauteil (116), das sich parallel zur Trägerachse erstreckt und ein optisches Betrachtungs system (121) umschließt, dessen Gesichtsfeld wenigstens nach vorn gerichtet ist.
2. Endoskop nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
- - ein schallabsorbierendes Bauteil (Schlauch 128) an we nigstens dem Außenumfangsabschnitt des zylindrischen Bau teils (116), auf welchen ein Ultraschallstrahl gerichtet wird.
3. Endoskop nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Leitung (127) zum Zuführen einer Flüssigkeit, die in
der Nähe des Ultraschall-Übertragungsfensters (107) ange
ordnet ist und von der wenigstens der Abschnitt, durch den
ein Ultraschallstrahl gerichtet wird, aus einem für Ul
traschallwellen durchlässigen Werkstoff hergestellt ist.
4. Endoskop nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Endabdeckung (117), die einen Endabschnitt des zylin
drischen Bauteils (116) und einen Endabschnitt der Kappe
(106) bedeckt.
5. Endoskop nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch
einen ersten Ballon (142) an einem Außenumfang der Kappe
(106) und einen zweiten Ballon (144) an einem Außenumfang
des Trägers (102) sowie einer Leitung (127) im Träger
(102) zum Zuführen einer Flüssigkeit.
6. Endoskop nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch
einen Ballon, der an einem der Enden seines Umfangsab
schnittss mit der Kappe (106) und am anderen Ende seines
Umfangsabschnitts mit dem Träger (102) verbunden ist, so
wie durch eine Leitung im Träger (102) zum Zuführen von
Flüssigkeit und eine Leitung im Träger (102) zum Absaugen
von Flüssigkeit.
7. Endoskop nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kappe (106) eine zylindrische Abdeckung aufweist, die
sich bis zum Träger (102) erstreckt und an ihm befestigt
ist.
8. Endoskop nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kappe (106) mit der Abdeckung aus einem für Ultra
schallwellen durchlässigen Werkstoff hergestellt ist.
9. Endoskop nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine verbindende Abdeckung von kegelstumpfförmiger Ge
stalt, wobei der Träger (102) von größerem Durchmesser als
die Kappe (106) ist, der Träger (102) und die Kappe (106)
durch die Abdeckung so miteinander verbunden sind, daß ein
zwischen der Kappe (106) und dem Träger (102) gelegener
Abschnitt mit der Abdeckung abgedeckt ist.
10. Endoskop nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine verbindende zylindrische Abdeckung (336) mit einer
Innen- (336 a) und einer Außenabdeckung (336 b), wobei die
Innenabdeckung (336 a) aus hartem Kunststoff ist und eine
Aussparung (337) zum Durchlassen eines Ultraschallstrahles
aufweist und die Außenabdeckung (336 b) aus einem für Ul
traschallwellen durchlässigen Werkstoff hergestellt ist.
11. Endoskop nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Träger (102) mit einem Motor (153) zum Drehantreiben
des Ultraschallstrahlers (151) versehen ist.
12. Endoskop nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
ein zwischen der Kappe (106) und dem zylindrischen Bauteil
(116) angeordnetes schallabsorbierendes Bauteil (171)
13. Endoskop nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
- - ein optisches Betrachtungssystem (121),
- - ein optisches Beleuchtungssystem (125,126), und
- - einen Schlauch (127) zum Zuführen von Luft und Flüssig keit,
wobei das Betrachtungssystem (121), das Beleuchtungssystem
(125,126) und der Schlauch (127) parallel zur Kappe (106)
angeordnet sind, Abschnitte des Betrachtungsystems (121)
und des Beleuchtungssystems (125,126), auf die ein Ultra
schallstrahl gerichtet wird, aus Kunststoff sind, und ein
Abschnitt des Schlauchs (127) aus einem elastomeren Kau
tschuk hergestellt ist.
14. Endoskop nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
anstelle der Kappe (106) ein mit elektronischem Scan ar
beitender Ultraschallstrahler (181) vorgesehen ist, der
einen Ultraschallstrahl über nahezu einen vollen Kreis
aussendet.
15. Endoskop nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
ein optisches Betrachtungssystem und ein optisches Be
leuchtungssystem, die mit zugehörigen flexiblen Schutz
schläuchen abgedeckt sind und zusammen mit letzteren eine
weitere Abdeckung durch einen einzige Schutzschlauch auf
weisen.
16. Endoskop nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,daß
zwischen der Kappe (106) und dem zylindrischen Bauteil
(116) ein ultraschallabsorbierendes Bauteil (112 c) an
geordnet ist, und zwei Öffnungen der Flüssigkeits-Absaug
leitung in der Endfläche des Trägers (102) auf zugehörigen
Seiten der Kappe (106) freiliegen.
17. Endoskop nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Ultraschallstrahler (112), die Kappe (106), eine
flexible hohle Welle (113′), die an den Ultraschallstrah
ler (112) angeschlossen ist, und ein die Welle (113′)
aufnehmender Schlauch (113 a) zu einer Baugruppeneinheit
ausgebildet sind, welche am Träger (102) wegnehmbar ange
ordnet ist.
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