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Ultraschallstrahler mit einer Einrichtung zum Einbringen einer Kopplungssubstanz
in das Schallfeld Bei der Ultraschalldiagnose und -therapie, wird als Schallsender
gewöhnlich ein sogenannter Schallkopf benutzt, innerhalb dessen der schwingende
Quarz in einer Kopplungsflüssigkeit, gewöhnlich in Öl, liegt. Die Kopp-lungsflüssigkeit
l#eitet, die Schwingungen des Quarzes an, die Gehäusewand des Schallkopfes, von
dessen äußere-r Oberfläche sie zu dem zu behandelnden Patienten weitergeleitet worden
müssen. Um die Schallenergie von der Oberfläche des Schallkopfes auf die Haut des
Patienten zu bringen, bedient man sich oft eines Kontaktmittels, weil sonst ein
großer Teil der vom Schallkopf abgestrahlten Energie für die Behandlung verlorengehen
würde. Als Kontaktmittel werden gewöhnlich Flüssigkeiten, wie Wasser,
Öl
usw., benutzt, die auf die Haut des Patienten auf -
gebracht werden.
Dabei ist es meist nicht zu ver-II meiden, daß die Flüssigkeit am Körperdes Patientein,
entlang läuft und ihn selbst bzw. seine, Kleider benetzt, was besonders bei
Öl unliebsame Folgen haben kann.
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Bei industriellen Ultraschallverfaihren, wie bei Werkstoffprüfungen
mittels Ultraschall, treten ähnliche Schwierigkeiten auf. Man hat zwar das Abfließen
der Kopplungsflüssigkeit durch eine zwischen den zu beschallenden Gegenstand und
die Kopplungsflüssigkeit gelegte Wand zu verhindern versucht. Dabei mußte! jedoch
die-, Wand der äußeren Form des Gegenstandes angepaßt werden, was beii Austausch
verschiedenartiger Gegenstände umständlich und schwierig ist. Abgesehen davon aber
bildet ein bei nicht ganz vollkommener Anpassung verbleibender winziger Zwischenraum
schon einen großen. Schallwiderstand., der erhebliche Verluste an Schalleinergie
zur Folge hat. Diese Verlust--- hat man. dadurch zu verhindern gesucht, daß man
an den, zu beschallenden Gegenstand eine am Schallkopf befestigte, oder über den
Sohallkopfgestreifte-,
an ihrer Vorderseite offene Manschette angesetzt
hat. In die Manschette hinein hat man zwischen den Schallkopf und den zu beschallenden
Körper die Kontaktflüssiigkeit gebracht. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß der
in der Manschette, befindliche Vorrat an Kontaktflüssigkeit nach dem zu beschallenden
Gegenstand hin vollkommen offen liegt und abfließen kann, wenn die Manschette entweder
nicht fest auf dem zu beschallenden Gegenstand aufsitzt oder vorzeitig abgenommen
wird. Die gleichen und noch größere Nachteile ergeben sich, wenn die Manschette
in bekannter Weise, aus Vorratsgefäßen oder im Durchlaufverfahren aus Wasserleitungen
gefüllt ist, weil dann die bei nicht ringsum fest anliegender Manschette herausfließende
Flüssigkeitsmenge noch viel größer ist.
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Durch die Erfindung sollen diese Nachteile behoben werden. Außerdem
soll ein Verlust des Kontaktmittels vermieden und ' soweit erforderlich,
eine Dosierung des Kontaktmittels ermöglicht werden. Gernäß der Erfindung sind an
dem Schallkopf außerhalb des Schallfeldes eine oder meihrere, im übrigen abgeschlosseneVorratsbehälter
angebracht, die mit einer oder mehreren Austrittsöffnungen für die in das außerhalb
des Schallkopfes befindliche Schallfeld einzubringenden Substanzen Vera sehen sind.
Von dem erfindungsgemäßen, abgeschlossenen Vorratsbehälter ist zu unterscheiden
der vorher erwähnte Raum, der den Schallquarz mit der ihn umgebenden Kontaktflüssigkeit
enthält.
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In einer besonderen Ausgestaltungder Erfindung sind die erfindungsgemäßen
Vorratsbehälter unmittelbar an dem Teil des Schallkopfes angeordnet, der die elektroakustischen
Elemente enthält, indem sie ihn ringförmig umgeben.
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Die erfindungsgernäßen, abgeschlossenen Vorratsbehälter können mit
einer oder mehreren Pumpen od. dgl. verbunden sein, mit denen ihr Inhalt nach Menge
und Zeit beliebig in das außerhalb des Schallkopfes befindliche Schallfeld eingebracht
werden kann. Diese Dosierung kann nicht nur für die Behandlung selbst von Wichtigkeit
sein, sondern sie ermöglicht es auch, gerade nur so# viel der Kopplungsflüssigkeit
in dais Schallfeld einzuhringen, wie es zur Behandlung gerade nötig ist. In einem
Fall kann dies den Zweck haben, das Ab-
laufen der Kopplungsflüssigkeit zu
verhüten, z. B. um die Benetzung der Bekleidung des Patienten zu verhindern, im
andern Fall kann es erforderlich sein, mit der Kopplungsflüssigkeit sparsam umzugehen,
wenn es sich um wertvolle oder mit wertvollen Medikamenten versetzte Kopplungsflüssigkeiten
handelt. Wenn mehrere Vorratsbehälter vo,rhanden sind, kann man in jeden eine andere,
Kopplungsflüssigkeit einbringen und für jeden eine Pumpe o#d. dgl. vorsehen.
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In einer weiteren Autsgestaltung kann man die Zufuhr der einzubringenden
Substanzen mittels eines automatischen oder halbautomatischen A:ntriebes regulieren.
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Um eine gute Übertragung der Schalleistung zu erreichen, ist nur eine
sehr dünne Sch-icht des Kontaktmittels zwischen dem Schallkopf und dem Patienten
erforderlich. Die Oberflächenspannung und die Molekularkräfte halten das Kontaktmittel
zwischen dem Schallkopf und,der Haut des Patienten fest, so daß auch aus diesem
Grundo bei Minimalverbrauch des Kontaktmittels sein Ablauf aus dem Behandlungsbereich
weitgehend vermieden wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
im Querschnitt dargestellt und nachstehend beschrieben.
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In der Nähe des Teiles i des Schallkopfes, der die elektroakustischen
Elemente enthält, oder am Griff des Schallkopfes ist eine Vorratskammer 2 für das
Kontaktmittel vorgesehen. Aus der Kammer2 führen eine oder mehrere Öffnungen3, die
sich beti diesem Beispiel an der Behandlungsseite des Schallkopfes befinden, nach
außen, so daß durch diese Öffnungen das Kontaktinittel direkt auf die Haut des Patienten
gelangen kann. Durch das Bewegen des Schallkopfes während der Beschallung und infolge
der Oberflächenspannung breitet sich die Flüssigkeit über die ganze Fläche des Schallkopfes
aus und stellt so den erwünschten Schallkontakt zwischen dem Schallkopf und dem
Patienten her-.
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An einer geeigneten Stelle, z. B. be--i 4, befindet sich eine Öffnung
in der Kammer 2 zur Nachfüllung der Flüssigkeit. Der Verschluß der Öffnung kann
gleichzeitig als Ventil ausgebildet sein, um den Lufteinlaß in die Kammer 2 zu gewährleisten
und zu steuern. Dazu kann z. B. ein solches Ventil dienen, wie es bieg Fahrraudschläuchen
benutzt wird. Über dem Ventil befindet sich luftdicht eingesetzt ein federnder Knopf,
z. B. aus Gummi, der so eingerichtet ist, daß er Luft in das Ventil hineinpreßt,
wenn mam auf ihn drückt. Dadurch kann man nach Belieben Luft in die Kammer:2 einpressen,
und damit den Austritt des Kontaktmittels aus den Öffnungen 3 nach Menge
und Zeit regulieren.
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Es kann auch zweckmäßig sein" den Austritt des Kontaktmittel.s auf
eine andere Weise zu regeln, z. B. mittels einer Art kleiner Kolbenpumpe
5, die an einer geeigneten Stelle des Schallkopfes oder seines Griffes angebracht
wird. Die Luft kann ,dann durch Druck auf einen Hebel 6 in die Kammer:2 eingepreßt
werden.
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Falls die elektroakustischen Teile in ihrer Wirkung durch das Kontaktmittel
nicht beeinträchtigt worden, kann man das Kontaktmittel gleichzeitig zur akustischen
Kopplung innerhalb des Schallkopfes benutzen und die Austrittsöffnung in die Mitte
des Schallkopfes verlegen.
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Im Bedarfsfall kann man eine Kontrollvorrichtung, z. B. ein Wasserstandsglas,
vorsehen, um jederzeit die Menge, des noch im Vorratsbehälter befindlichen Kontaktmittels
nachprüfen zu können.
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Man kann diese Vorrichtung auch verwenden, um.- flüssige oder salbenähnliche
Medikamente zwischen den Schallkopf und die Haut des Patienten zu bringen. Auch
kann man einem einzigen Schallkopf mehrere Vo#rratskammern zuordnen, um darin mehrere
Kontaktmittel bzw. Medikamente a , ingen zu können.
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gleichzeitig unterb
Für industrielle Zwecke kann man
die Anordnung benutzen, um pastenförmige, flüssige oder gasförtnige Substanzen unmittelbar
in das Schallfeld einzubringen. Man kann z. B. bei der Bildung von Emulsionen aus
Wasser und Öl das Schallfeld in eine der beiden Flüssigkeiten einleiten und
die, andere Flüssigkeit durchdie Öffnungen des Schallkopfes derart in den Schallstrahl
leiten, daß die Bildung der Emulsion sofort vor sich geht. Falls erforderlich, bringt
man dann den Vorratsbehälter außerhalb des Schallkopfes an und leitet die Substanz
auf geeignete Weise bis zu den Öffnungen des Schallkopfes, durch die sie austreten
soll. Die einzubringende Menge kann man dann zeitlich in der gewünschten Weise automatisch
oder halbautomatisch regeln mittels eines Uhrwerke#s, eines Motors od. dgl., der
die erwähnte Regelvorrichtung, z. B. eine Pumpe, antreibt.