DE8633958U1 - Elastic cap for forming an ultrasonic delay line - Google Patents
Elastic cap for forming an ultrasonic delay lineInfo
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Description
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Elastische Kappe zur Ausbildung einer | Elastic cap to form a |
Ultraschall-Vorlauf streckeUltrasonic delay line
Die Erfindung betrifft eine auf einen Diagnostik-Ultraschallwandler aufschiebbare, topffo'rmlge elastische Kappe zur Ausbildung einer Ultraschall- vOr/auf'iTsc/'e sus einem elastischen Vorlaufstreckenmaterlal am Kapponbod&n. The invention relates to a cup-shaped elastic cap which can be pushed onto a diagnostic ultrasound transducer for forming an ultrasound pre-treatment layer consisting of an elastic pre-treatment layer material on the cap base.
Um mit einem Ultraschall-Dlagnosegerät die Möglichkeit zu erhalten, Gewebebereiche unmittelbar unter der Haut zu untersuchen, ist es erforderlich,In order to be able to examine tissue areas directly under the skin using an ultrasound device, it is necessary vor der. Ultraschallkopf des Ultraschall-Wandlers eine sogenannte Vorlaufstrecke aus einem Material zu setzen, welches gewebeäqulvalents akustische Elgenscn&iten aufweist. Nach der OE-OS 33 40 881 wkd efn VodaufstreckenrnHeriäl ausgewählt, bei dem das Produkt aus der Dicr^-r und derin front of the ultrasound head of the ultrasound transducer, a so-called delay line made of a material that has acoustic properties equivalent to tissue is to be placed. According to OE-OS 33 40 881, a delay line was selected in which the product of the density and the inneren SvhalJcX'sbreltanrtsgeschwindigkeit möglichst nahe an demji-mgen von Wasser it&$. Hierbei kann das Vorlaufstreckenmaterlal mittels einss Steckoder KleMrfiechanismus, der jedoch nicht näher spezifiziert ist, tto'zhträgllch an den Uitrescheflw&ndler angebracht werden.The inner flow velocity should be as close as possible to the flow of water. The flow path material can be attached to the flow converter using a plug-in or clamping mechanism, which is not specified in more detail.
Im Handel sh-d auch topfförmlge elastische Kappen erhältlich, die elastisch über den tJitraschallkopf 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.There are also pot-shaped elastic caps available commercially that can be pushed elastically over the ultrasound transducer's transducer head and are made entirely of the delay line material. However, since this is generally very soft and susceptible to cracking, the elastic cap can become unusable after only a short period of use.
Durch die Erfindung witd die Aufgabe gelöst, eine auf einen Diagnostik-Ultraschallwandler aufschiebbare topfförmige elastische Kappe zur Ausbildung einer Ultraschall-Vorlaufstrecke so auszubilden, daß s:e dauerhaft ist und das Vorlaufstreckenmaterial weitgehend vor Beschädigungen geschützt ist. The invention solves the problem of designing a cup-shaped elastic cap that can be pushed onto a diagnostic ultrasound transducer to form an ultrasound delay line in such a way that it is durable and the delay line material is largely protected from damage .
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Vorlaufstreckenmaterial als Platte ausgebildet ist, die in dsn Kappenmantel, welcher aus einem anderen elastischen Material als das Vorlaufstreckenmaterial besteht, eingelassen ist und über dsn Kappenmantel axial nach außen vorsteht.This is achieved according to the invention in that the lead-off section material is designed as a plate which is embedded in the cap jacket, which consists of a different elastic material than the lead-off section material, and projects axially outwards beyond the cap jacket.
*■ Durch die Erfindung !st daher das verhältnismäßig aufwendige Vorlaufstreckenmaterial unter Ausbildung des Kappenbodens nur dort vorhanden, wo es für den Betrieb des Ultraschallwandlers erforderlich ist, nämlich vor dem Ultraschall-Aus/Eintrittsfenster des Ultraschällwandlers. Gleichzeitig kann ^ zur Ausbildung des Keppenmantels ein elastisches Material verwendet *■ Due to the invention, the relatively complex delay line material forming the cap base is only present where it is required for the operation of the ultrasonic transducer, namely in front of the ultrasonic output/entrance window of the ultrasonic transducer. At the same time, an elastic material can be used to form the cap jacket .
Kreiden, 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 gedruckt wird, um dessen Ultraschallfenster zuverlässig undChalks, which are mechanically strong and durable and which, after being pushed onto the ultrasound head, in which the cap jacket is elastically expanded, is pressed onto the ultrasound head with sufficiently high elastic force in order to reliably and dauerhaft im engen, über ein Kontaktgel hergestellten Kontakt mit dempermanently in close contact with the skin via a contact gel. Vorlaufstreckenmaterial zu halten. Durch das Einlassen der Platte aus dem weichelastischen Vorlaufstreckenmaterial in den Kappenmantel ist dieses weitsstgehenü gegen mechanische Beschädigungen geschützt.By embedding the plate made of soft elastic lead-off material in the cap casing, it is largely protected against mechanical damage.
Die platte aus dem Vorlaufstreckenmateria! kann über den benachbartenThe plate made of the lead-line material! can be placed over the adjacent 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 mmThe front edge of the cap jacket can protrude axially to a greater or lesser extent. If only ultrasound measurements are to be carried out in which the ultrasound head is aligned perpendicular to the skin surface, the plate can protrude 1 to 2 mm beyond the front edge of the cap jacket. betragen. Wenn auch Messungen in einer schräg zur Hautoberfläche verlaufenden Meßrichtung durchführbar sein sollen, kann jedoch der Überstand der Plattenmantel so groß gewählt werden, daß das Schrägstellen ies Gerätes ohne Abheben der Außenseite der Vorlaufstreckenmaterialplatte von der Haut durch entsprechendes Schrägdrücken des überstehenden Teils der PlatteIf measurements are to be carried out in a measuring direction that is oblique to the skin surface, the projection of the plate casing can be chosen to be so large that the device can be tilted without lifting the outside of the delay line material plate from the skin by pressing the protruding part of the plate at an angle. erreicht v/erden kann.can be achieved.
Wenngleich es möglich ist, die Platte und den Kappenmantel gesondert herzustellen und dann unter Ausbildung der fertigen elastischen Kappe zusammenzubauen, wird die elastische Kappe vorzugsweise im Verbundguß herge- stellt, bei welchem die Platte in Öle Gießform für den Kappenmantel eingesetzt wird, wonach dieser gegossen und dabei mit der Platte verbunden v/ird. Wenn die unterschiedlichen Materialien der Platte und des Kappenmantels miteinander gegebenenfalls über eine Haftvermittlungsschicht verklebbar « Although it is possible to manufacture the plate and the cap shell separately and then assemble them to form the finished elastic cap, the elastic cap is preferably manufactured by composite casting , in which the plate is placed in a mold for the cap shell, after which the cap shell is cast and bonded to the plate. If the different materials of the plate and the cap shell can be bonded together, if necessary via an adhesive layer, then the elastic cap is preferably made by composite casting.
sind, kann die Platte in den Kappenmantel eingeklebt werden. Falls hingegenare, the plate can be glued into the cap shell. If, however, die Teile nicht miteinander verklebbar sind, kann das sichere Fixieren derthe parts cannot be glued together, the secure fixing of the
Platte in dem Kappenmantel dadutch erreicht werden, daß die Platte in demPlate in the cap shell can be achieved by placing the plate in the
Kappenmantel parallel zur Kappenachse in beiden Achsrichtungen formschlüssig abgestützt wird oder daß die Platte in dem Kappenmantel über eingebettete Verankerungsglieder verankert wird.
5 Cap shell is supported in a form-fitting manner parallel to the cap axis in both axial directions or that the plate is anchored in the cap shell via embedded anchoring elements.
5
Für einen guten Sitz der elastischen Kappe an dem Uitraschallwandler wird es vorgezogen, daß dieser von dem Kappenmantel allseits möglichst eng umschlossen wird. Hierbei kann es jedoch möglich sein, daß beim Aufschieben der Kappe auf den Ultraschallwandler in der Kappe eingeschlossene LuftTo ensure that the elastic cap fits well on the ultrasonic transducer, it is preferred that the cap is enclosed as tightly as possible on all sides. However, it is possible that air trapped in the cap may escape when the cap is pushed onto the ultrasonic transducer. 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 Kappe auf den Ultraschallwandler verdrängte Luft entweichen kann.cannot escape, but is compressed and thus prevents the cap from being pushed completely onto the ultrasonic transducer. To avoid this, a ventilation channel can be formed in the cap casing or on its inside through which air displaced when the cap is pushed onto the ultrasonic transducer can escape.
in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Platte mittels einer geregelten Heizvorrichtung beheizbar, die in dem Kappenmantel am Umfangsrand der Platte angeordnet ist. Durch Erwärmen der Platte kann die Schallabsorption in der Platte verringert werden. Vorzugsweise ist die Heiz-In a preferred embodiment of the invention, the plate can be heated by means of a controlled heating device which is arranged in the cap casing on the peripheral edge of the plate. By heating the plate, the sound absorption in the plate can be reduced. Preferably, the heating Vorrichtung so ausgelegt, daß sie die Platte auf einer Temperatur von 36°CDevice designed to keep the plate at a temperature of 36°C entsprechend der Körpergewebetemperatur hält, wobei jedoch eine davon abweichende Temperatur ebenfalls vorteilhaft sein kann. Außerdem kann die Plattentemperatur einstellbar sein. Die Heizvorrichtung kann einen den Utifangsrand der Platte vollständig oder teilweise umgebenden Folienheizstrei-according to the body tissue temperature, although a different temperature can also be advantageous. In addition, the plate temperature can be adjustable. The heating device can have a foil heating strip that completely or partially surrounds the peripheral edge of the plate. fen oder Heizdrähte aufweisen. Da die Platte auf einer möglichst gleichmäßigen Temperatur gehalten werden soll, kann eine Regelvorrichtung vorgesehen sein, die mit Hilfe von Temperaturfühlern an der Platte die Stromzufuhr zu der Heizvorrichtung steuert. Es können auch elektronische oder Bimetall-Temperaturschalter vorgesehen sein, die einen definierten, tempeor heating wires. Since the plate should be kept at as constant a temperature as possible, a control device can be provided that controls the power supply to the heating device with the help of temperature sensors on the plate. Electronic or bimetal temperature switches can also be provided that set a defined, temperature raturabhängigen Schaltpunkt aufweisen und die Steuerung der Stromzufuhr zutemperature-dependent switching point and the control of the power supply to der Heizvorrichtung übernehmen.the heating device.
Die Stromquelle und die Temperaturregeleinrichtung können außerhalb der elastischen Kappe angeordnet und mit der in dieser angeordneten Heizvorrichtung über ein Kabel verbunden sein, welches in den Kappenmantel eingeThe power source and the temperature control device can be arranged outside the elastic cap and connected to the heating device arranged in it via a cable which is inserted into the cap jacket. führt ist. Vorzugsweise jedoch ist die Heizvorrichtung auf BatteriebetriebPreferably, however, the heating device is battery-operated
§| X ausgelegt, wobei die Batterien ir, einem innerhalb des Kappenmantels, der §| X , whereby the batteries ir, a within the cap shell, the
^ hierzu einen Ansatz aufweisen kann, ausgebildeten Batterieaufnahme„aum ^ this can have an approach, trained battery holder”aum
ßjj untergebracht sind. Die Batterien können verbrauchbare Batterien sein, die ßjj . The batteries may be consumable batteries that
pi in der Kappe auswechselbar angeordnet sind. Es ist jedoch auch möglich, pi are arranged interchangeably in the cap. However, it is also possible
aufladbare Akkumulatoren zu verwenden, die mittels eines externen Ladegerätes bei Bedarf wieder aufgeladen werden können. Mittels einer an der Kappe angebrachten Leuchtdiode kann der Betrieb der Heizvorrichtung angezeigt werden. Auch kann an der Kappe eine weitere Leuchtdiode angeordnet sein, weiche den Erschöpfungszustand der Batterien oder Akkumulatoren anzeigt. Ferner ist ein Schalter vorgesehen, mit welchem die Heizvorrichtungrechargeable batteries that can be recharged using an external charger when necessary. The operation of the heating device can be indicated by means of an LED attached to the cap. Another LED can also be arranged on the cap to indicate the exhaustion of the batteries or accumulators. A switch is also provided with which the heating device can be switched on. ein- und ausgeschaltet werden kann. Gemeinsam mit den Batterien läßt sich in dem Kappenmantel auch die Heizregelvorrichtung unterbringen.can be switched on and off. The heating control device can also be housed in the cap casing together with the batteries.
Der erfindungsgemäße Vorschlag, die Vorlavfstrecke zur Optimierung ihrer akustischen Eigenschaften zu beheizen, ist nicht auf Ausführungsformen beschränkt, bei weichen die Ultraschall-Vorlaufstrecke aus einem einheitlichen Von' ufstreckenmaterial besteht. Vielmehr erstreckt sich dieser erfindungsgemäße Vorschlag beispielsweise auch auf Ultraschall-Vorlaufstrecken, die aus einer mit mehr oder weniger viskoser Flüssigkeit gefüllten Hülle oder 20 Hohlmembran bestehen. Hierbei kann die Heizvorrichtung ebenfalls rings des The inventive proposal to heat the pre-heating section to optimize its acoustic properties is not limited to embodiments in which the ultrasonic pre-heating section consists of a uniform material. Rather, this inventive proposal also extends, for example, to ultrasonic pre-heating sections that consist of a shell or hollow membrane filled with a more or less viscous liquid . In this case, the heating device can also be arranged around the
Umfangs der Vorlaufstrecke angeordnet sein oder auch in die Hüllen- oder Membranwandung eingebaut sein.The device can be arranged along the circumference of the flow section or can be built into the casing or membrane wall.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die wenigstens schematisch aus der Zeichnung ersichtlich sind. In der Zeichnung zeigt: The invention is explained using embodiments which are at least schematically apparent from the drawing. In the drawing :
Fig. 1 und 2 eine Ausfühiungsform der elastischen Kappe im Querschnitt und im Längsschnitt,Fig. 1 and 2 an embodiment of the elastic cap in cross section and in longitudinal section,
Fig. 3 und 4 zwei weitere Ausführungsformen der elastischen Kappe im Fig. 3 and 4 two further embodiments of the elastic cap in
Querschnitt undCross section and
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der elastischen Kappe mit inteFig. 5 another embodiment of the elastic cap with inte
grierter Heizvorrichtung.integrated heating device.
Die elastische Kappe aus den Figuren 1 und 2 ist topfförmig mit länglich rechteckigem Horizontalschnitt und besteht aus einem Kappenmantel 2 und einer in diesen zur Ausbildung des Topf- oder Kappenbodens eingelassenenThe elastic cap from Figures 1 and 2 is pot-shaped with an elongated rectangular horizontal section and consists of a cap shell 2 and a
Platte J, die über die der Kappenöffnung abgewendete äußere Stirnseite 12 des Kappinmantels 2 axial nach außen vorsteht. Die Platte 1 besteht aus einem weichelastischen Ultraschall-Vorlauf Strecken-Kunststoff material und der Kappenmantel aus einem härterelastischen Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus einem Gießharzmaterial, mit welchem die Platte 1 an ihrem Um- fangsrand umgössen ist. Wenigstens die Innenkontur der elastischen Kappe entspricht der Außenkontur des Kopfes eines zu Diagnosezwecken verwendbaren Uitraschallwandlers, so daß die elastische Kappe mit leichtem elastischen Preßsitz auf den in Figur 1 strichpunktiert dargestellten Ultraschallkopf aufgeschoben werden kann, bis dieser mit seinem Aus/Eintrittsfenster auf der Platte 1 aufsitzt. Zur Vermeidung von Lufteinschlüsser. zwischen dem Ultraschallwandler und der Platte 1 aus dem Vorlaufstreckenmaterial ist ZY/ischen dieser und dem Ultraschallwandler in an sich öeicannter 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 Seitenwänden des Kappenmanteis je ein Entlüftungskanal 4 in Form einer Rille ausgebildet. Als Alternative sind in Figur U- Entlüf tungskanäle 4 in Form von seitlichen Bohrungen in dem Kappenmantel 2 gezeigt. Plate J, which projects axially outwards over the outer end face 12 of the cap casing 2 facing away from the cap opening. The plate 1 consists of a soft elastic ultrasonic delay line plastic material and the cap casing of a harder elastic plastic material, preferably a cast resin material, with which the plate 1 is cast around its peripheral edge. At least the inner contour of the elastic cap corresponds to the outer contour of the head of an ultrasonic transducer that can be used for diagnostic purposes, so that the elastic cap can be pushed with a slight elastic press fit onto the ultrasonic head shown in dash-dotted lines in Figure 1 until the head rests with its exit/entrance window on the plate 1. To avoid air pockets between the ultrasonic transducer and the plate 1 made of the delay line material, a contact gel is applied between this and the ultrasonic transducer in a manner known per se. In order that the air between the plate 1 and the ultrasonic transducer can escape when the elastic cap is pushed on, a ventilation channel 4 in the form of a groove is formed on the inner side walls of the cap casing. As an alternative, U-shaped ventilation channels 4 in the form of lateral holes in the cap casing 2 are shown in Figure .
Für die Ausführungsform in den Figuren 1 und 2 sind solche Materialen für die Platte 1 einerseits und den Kappenmantel 2 andererseits verwendet, die sich beim Gießen des Kappenmanteis 2 nicht adhäsiv miteinander verbinden. Daher ist bei 3«>;sr Ausführungsform die Platte 1 mittels in diese und den Ksppennrsnts! 2 seitlich hineinragenden stift- oder leistenformigsn Vnrankerungsgliedern 3 im Kappenmantel 2 verankert. Bei der Ausführungsform aus Figur 3 hingegen ist zu diesem Zweck am oberen Teil des Seitenrandes der Platte 1 ein vorstehender Bund ausgebildet, der in den Kappenmantel 2 eingreift, so daß die Platte in dem Kappenmantel parallel zur Kappenschse in beiden Richtungen formschlüssig abgestützt ist. Bei der Ausführungsform aus Figur ·(■ leuoch sind die Materialien der Platte 1 und des Kappen.nantels 2 gegebenenfalls mit Hilfe eines Haftvermittlers miteinander verkfabbar, so daß hler ''^sondere Maßnahmen zur Verankerung der Platte 1 in dem Kappenmantet d nicht erforderlich sind. For the embodiment in Figures 1 and 2, materials are used for the plate 1 on the one hand and the cap shell 2 on the other hand which do not bond adhesively to one another when the cap shell 2 is cast. Therefore, in this embodiment, the plate 1 is anchored in the cap shell 2 by means of pin- or strip-shaped anchoring members 3 which project laterally into this and the cap shells 2. In the embodiment in Figure 3, however, a protruding collar is formed for this purpose on the upper part of the side edge of the plate 1, which engages in the cap shell 2 so that the plate is positively supported in the cap shell parallel to the cap axis in both directions. In the embodiment of Figure 1, the materials of the plate 1 and the cap shell 2 can be bonded together, if necessary with the aid of an adhesion promoter, so that no special measures for anchoring the plate 1 in the cap shell d are required.
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Bei der Ausführungsform aus Figur 5 ist die Platte 1 an ihrem Umfangsrand von einer streifen formigen Heizvorrichtung 5 umgeben, so daß die Platte 1 zur Absenkung der Schallabsorption im Plattenmaterial auf die Körpertempe- ; In the embodiment of Figure 5, the plate 1 is surrounded at its peripheral edge by a strip-shaped heating device 5, so that the plate 1 can be heated to the body temperature to reduce the sound absorption in the plate material .
ratur von etwa 36°C erwärmt werden kann. An der elastischen Kappe ist ein jtemperature of about 36°C. The elastic cap has a j
seitlicher Ansatz aus dem Kappenmaterial ausgebildet, in welchem eine elektronische Regelvorrichtung für die Heizvorrichtung 5 vergossen ist, an welcher rings des Umfangs der Platte 1 Temperaturfühler 9 als Istwert-Geber für die Regelelektronik 6 verteilt angeordnet sind. Die Heizvorrichtung 5 ist auf Batteriebetrieb ausgelegt. Die Batterie 11 ist in einem in de/« -seitlichen /Ansatz des: Kappenmantels Z ausgebildeten Batterieraum 10 aufgenommen, welcher mittels eines Deckels 13 verschließbar ist. Außerdem ist im seitlichen Ansatz d?s Käppenmäntels 2 ein Ein-Aus-Schalter 7 für die Heizvorrichtung 5 und eine Leuchtdiode 8 eingebettet, welche anzeigt» daß die Heizvorrichtung 5 in Betrieb ist. Es kann eine zweite Leuchtdiode vor- handen sein, von welcher angezeigt wird, daß die Batterie 11 erschöpft ist. A side extension is formed from the cap material, in which an electronic control device for the heating device 5 is cast, on which temperature sensors 9 are arranged distributed around the circumference of the plate 1 as actual value transmitters for the control electronics 6. The heating device 5 is designed for battery operation. The battery 11 is accommodated in a battery compartment 10 formed in the side extension of the cap jacket Z, which can be closed by means of a cover 13. In addition, an on-off switch 7 for the heating device 5 and a light-emitting diode 8 are embedded in the side extension of the cap jacket 2, which indicates that the heating device 5 is in operation. There can be a second light-emitting diode which indicates that the battery 11 is exhausted.
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Cited By (2)
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1986
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