NL8320112A - Lichaamssonde met heen- en weergaande bundel. - Google Patents

Description

/1 /1 C', ; l VO 5279 \ 1 ; j 1hi:L b'Cijt

Lichaamssonde met heen- en weergaande bundel.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op lichaams-sondes van de licht- of supersone bundelsoort, die worden toegepast voor het door uitwendig aanleggen of door endoscopie uitvoeren van inwendige onderzoeken.

5 Sondes van de bovenstaande soort zijn bekend en wor den reeds op grote schaal toegepast voor het onderzoeken van inwendige organen of holten van het lichaam of ook voor het opzoeken en schatten van bepaalde parameters van de bloedcirculatie, zoals de doorstroming.

In de verschillende bekende toepassingen blijkt het 10 nodig te kunnen beschikken over een sonde, waarvan de straler over een hoek kan worden verplaatst voor het bestrijken van een doorzoekgebied over een hoek, dat een nauwkeuriger onderzoek mogelijk maakt en in het bijzonder een plaatselijk richten zonder verplaatsing van de sonde.

Hiertoe is voorgesteld de sondes te voorzien van midde-15 len voor het richten van de straler, die zich voordoen in een aantal ont-werpsoorten.

Eén van deze soorten bestaat uit het toepassen van een electromotor, samenhangende met een bewegingsomvorminrichting voor het door middel van een middel voor het heen- en weerbewegen of het draaien, 20 zoals een as, besturen van het afwisselend over een voorafbepaald hoek-veld draaien van de straler, die is gemonteerd in de sonde. De bewegingsomvorminrichting kan bijvoorbeeld van de krukas-handvatsoort zijn.

Een dergelijke technische inrichting kan gemakkelijk worden geconstrueerd, maar vertoont een belangrijk nadeel, dat komt 25 van de noodzaak van het toevoegen van een standcodeerorgaan, dat het volume van het geheel vergroot.

Verder is het bekend, dat het nodig is de electromotor te laten werken in een geschikte, dichte omgeving voor het garanderen van een duurzame en betrouwbare werking.

30 Een dergelijke eis stelt een moeilijk oplosbaar vraag stuk van de afdichting wanneer de sonde van de supersone soort is, en de omvormer is geplaatst in het hart van een holte, gevuld met een geschikte vloeistofomgeving voor akoestische koppeling.

8320112 2

Het voldoen aan een dergelijke eis stelt moeilijkheden met betrekking tot de kosten, de montage, de miniaturisering en de betrouwbaarheid wanneer de sonde is bestemd om te worden toegepast op het gebied van de endoscopie.

5 Een andere oplossing kan bestaan uit het toepassen van een electromotor, die de heen- en weergaande drager van de straler direct aangrijpt zonder tussenkomst van een omvormgeheel van de krukashandvat-soort.

Dezelfde moeilijkheden als hierboven moeten dus worden 10 opgelost met aanvullend de moeilijkheid van het verwezenlijken van draai-contacten op het gebied van de miniaturisering, nodig voor de toepassing bij de endoscopie.

Een andere oplossing voorziet in de tussenkomst van een slingerende electromagneet, die een heen- en weergaande beweging van de 15 straler onderhoudt. Een dergelijke oplossing beantwoordt gunstig aan de moeilijkheid van de afwijking van de bundel, maar stelt die van de betrouwbare stilstand volgens een gegeven richting.

De tegenwoordig bekende oplossingen maken het niet mogelijk te beantwoorden aan deze eis, die echter een uitvloeisel is van 20 een technische oplossing die een mogelijke afwijking van de uitgestraalde bundel doet optreden.

Het doel van de uitvinding beoogt de bekende nadelen van de huidige oplossingen op te heffen door het voorstellen van een nieuwe constructie, die de afhankelijkheid opheft van de afdichting 25 tussen twee omgevingen van verschillende aard. Het doel van de uitvinding is ook de verwezenlijking mogelijk te maken van technisch betrouwbare middelen met kleine afmetingen voor het op nauwkeurige wijze besturen van de richting van een straler, alsmede de stilstand van deze laatste in een voorafbepaalde hoekstand.

30 Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een nieuwe sonde met verkleinde afmetingen en een stevige constructie, in staat tot het verschaffen van een lange bedrijfsduur zonder bijzonder onderhoud nodig te maken.

Een aanvullend doel van de uitvinding is het voorstellen 35 van een nieuwe sonde, die kan worden verwezenlijkt met een aantrekkelijke kostprijs, zelfs voor sondes, bestemd voor de endoscopie. _ _ 8 5 ? 0 1 12 3

Een aanvullend doel van de uitvinding is het ontwerpen van een nieuwe lichaamssonde, waarvan de straler willekeurig wordt gevormd door een heen- en weergaande, supersone of lichtbron of door een vaste bron, gekoppeld met een heen- en weergaande spiegel.

5 Voor het bereiken van de bovenstaande doeleinden, is de lichaamssonde met heen- en weergaande bundel gekenmerkt, doordat zij omvat: een onbeweeglijk in een buis vastgezette drager, een heen- en weerbeweegbaar in de buis gemonteerde 10 straler, een bimetaal, bevestigd aan de drager en op afstand gevoed met electrische energie, en een samenstel voor het omvormen van de vervorming van het bimetaal en het naar de straler overbrengen van een heen- en weergaan-15 de beweging.

Verschillende andere kenmerken volgen uit de onderstaande beschrijving onder verwijzing naar de bijgaande tekening, die bij wijze van niet-beperkende voorbeelden uitvoeringsvormen toont van het onderwerp van uitvinding.

20 Fig. 1 is een doorsnede-aanzicht van de sonde volgens de uitvinding.

De fig. 2 en 3 zijn dwarsdoorsneden volgens de lijnen II - II en III - III in fig. 1.

Fig. 4 is een doorsnede-aanzicht van een andere uitvoe-25 ringsvorm van het onderwerp van uitvinding.

Fig. 5 is een dwarsdoorsnede volgens de lijn V - V in fig. 4.

Volgens de tekening is de lichaamssonde met heen- en weergaande bundel vertegenwoordigd in een uitvoeringsvoorbeeld van de 30 soort, bestemd voor in het lichaam, d.w.z. bestemd voor het endoscopische onderzoek. De toepassing van de uitvinding kan natuurlijk zijn voorzien voor lichaamssondes van de uitwendig aan te brengen soort.

De sonde omvat een buis 1 met gelijke doorsnede, bijvoorbeeld met een cilindrische vorm, die kan zijn verwezenlijkt van een 35 willekeurig geschikt materiaal, en in het bijzonder van een doorzichtig kunststofmateriaal, zoals van plexiglas. De buis 1 heeft een gesloten, 8320112 4 zogenoemd inbrengeinde 2, en een open eindgedeelte 3, dat door een willekeurig geschikt middel is verbonden met een buigzaam omhulsel 4, bestemd om het in het lichaam voortbewegen mogelijk te maken van de buis 1, alsmede voor het leiden en beschermen van voedingsmiddelen van de sonde.

5 De buis 1 bevat inwendig een axiaal en radiaal vastge zette drager 5. Deze drager wordt bijvoorbeeld gevormd door een staaf: met een cilindrische uitwendige vorm, ongeveer overeenkomende met de inwendige doorsnede van de buis 1. De drager 5 kan zijn verwezenlijkt van een willekeurig geschikt materiaal, dat goede mechanische sterkte-10 eigenschappen verschaft. Bij wijze van voorbeeld is de drager 5 verwezenlijkt van aluminium.

De drager 5 is zodanig gevormd, bewerkt of verwezenlijkt, dat een einde 6 wordt begrensd in de vorm van een beugel, bestemd voor het monteren van een straler 7 door middel van een heen- en weer-15 gaande as 8. De beugel 6 kan het gevolg zijn van een uitsparing met diametrale richting, voorzien vanaf het bijbehorende einde voor het inrichten van een bruikbare holte, voldoende voor het verzekeren van het monteren van de straler 7.

In het afgebeelde voorbeeld omvat de straler 7 een ku-20 busvormig deel 9 van kunststofmateriaal, dat is gemonteerd aan de as 8. Voorzien kan zijn de as 8 te vormen door een draai-as, vast verbonden met de benen van de beugel 6, en waarop het deel 9 is geschoven. In een dergelijk geval zijn middelen voor het axiaal vastzetten voorzien. Een andere oplossing bestaat uit het door het deel 9 doen dragen van twee eind-25 tappen, die door een willekeurig geschikt middel kunnen aangrijpen op gebieden of zittingen, vertoond door de benen van de beugel 6.

Het deel 9 hangt samen met een bron 10, die in het afgebeelde voorbeeld wordt gevormd door een supersone omvormer, die kan overeenkomen met een willekeurig eindvlak van het kubusvormige deel 9.

30 In het afgebeelde voorbeeld is de omvormer 10 gericht volgens de hartlijn A, d.w.z. dwars op de buis 1. De hartlijn A zou ook evenwijdig kunnen zijn met de hartlijn van de buis 1.

De drager 5 is eveneens verwezenlijkt voor het axiaal begrenzen van twee opneemholten 11 en 12, die zich uitstrekken aan weers-35 zijden van een middenlijf 13. De opneemholte 11 wordt ingenomen door een piëzo-electrisch bimetaal 14, dat door het einde 15 is bevestigd aan 8320112 5 het lijf 13 nabij de beugel 6. Het tweede einde 16 van het bimetaal 14 is verlengd door een pen 17, die zich axiaal uitstrekt in de richting van het open eindgedeelte 3 van de buis 1.

De opneemholte 12 wordt ingenomen door een hefboom 18 5 met een willekeurige geschikte vorm, die rust op het lijf 13 door middel van een mes 19, dat aangrijpt in een inkeping, die het lijf 13 vertoont. Het voortdurend in samenwerking houden van het mes 19 en de inkeping 20 wordt verzekerd door magnetische werking door middel van magnetische massa's 21, gedragen door de hefboom 18 voor samenwerking met magneten 22, 10 bijvoorbeeld gevoegd in het lijf 13.

Het mes 19 is bevestigd aan de hefboom 18 nabij het einde daarvan, dat is gericht naar het open eindgedeelte 3 van de buis 1.

Op deze wijze bepaalt het mes 19 met het tegenoverliggende einde 24 van de hefboom, een vermenigvuldigingsarm 25.

15 Het einde 23 van de hefboom 18 wordt aangegrepen door de pen 17, die voor dit doel een haakse ombuiging 17a omvat, die zich uitstrekt evenwijdig met het bijbehorende dwarsvlak van de drager 5.

Het einde 24 van de vermenigvuldigingsarm 25 is verbonden met de straler 7 door een technisch middel, dat deze kan aanzetten tot 20 draaien aan de as 8. Het technische middel, dat in zijn geheel is aangeduid door het verwijzingscijfer 26, wordt bijvoorbeeld gevormd door een vork 27, waarvan de einden zijn verbonden met gekruisde eindgedeelten van een draad 28, die als een lus een cirkelvormig gebied omringt, vertoond door een van de zijvlakken van het deel 8. Fig. 2 toont, dat het 25 middel 26 kan worden gevormd door twee vorken 27, en het deel 9 in een dergelijk geval twee cirkelvormige gebieden 29 omvat.

Fig. 3 toont, dat de hefboom 18 bij voorkeur is verwezenlijkt in de vorm van een T- of H-profiel voor het in aanzienlijke mate verminderen van het gewicht met behoud van een grote mechanische sterkte, 30 en eveneens voor het mogelijk maken van de doorgang en het vastzetten aan weerszijden van het lijf, van twee geleiders 30, bestemd voor het verzekeren van de voeding van de omvormer 10, waarvan zij zijn afgetakt.

De geleiders 30, alsmede geleiders 31 voor de voeding van het bimetaal 14, worden ter hoogte van het eindgedeelte van de buis 3 opgenomen door een 35 ring 32, die een afdichtende werking op zich neemt tussen het omhulsel 4 en het inwendige volume 33 van de buis, dat volledig is gevuld met een 8320112 6 geschikte vloeibare omgeving, die een werking op zich neemt van de akoestische koppeling voor de omvormer 10 en van het dempen.

De hierboven beschreven, verschillende samenstellende elementen hangen onderling zodanig samen, dat in een stabiele toestand, 5 overeenkomende met een afwezigheid van voeding van het bimetaal 14, de omvormer 10 volgens de vergelijkingshartlijn A is gericht.

De hierboven beschreven lichaamssonde werkt op de volgende wijze.

In de toestand volgens fig. 1, verzekert de voeding 10 van de omvormer 10 op bekende wijze het uitstralen van een supersone bundel met de algemene richting A. In een dergelijk geval werkt de lichaamssonde op klassieke wijze.

Wanneer het gewenst is een afwijking van de hartlijn A te verkrijgen, is het voldoende om door de geleiders 31 een gelijkstroom-15 voeding te verzekeren van het bimetaal 14, waarvan het vrije einde 16 zich verplaatst over een afstand, die evenredig is met de spanning. De verplaatsingsrichting van het einde 16 is een functie van de polariteit van de aangelegde spanning. Zodoende drijft de pen 17 het einde 23 van de hefboom 18, die tot draaien wordt gebracht in de een of de andere richting 20 van de pijl f^ door het mes 19, rustende op het lijf 13. De vork 27 grijpt de straler 7 aan, die aan de as 8 tot draaien wordt gedreven in de overeenkomstige richting. De hartlijn A van de uitgestraalde bundel wordt zodoende volgens de ene of de andere richting van de pijl f2 ten opzichte van de vergelijkingsstand, verplaatst.

25 Afhankelijk van de aan het bimetaal 14 gelegde spanning, wordt het als gevolg daarvan mogelijk de door de omvormer 10 uitgestraalde bundel vast te zetten volgens een gegeven hoek aan weerszijden van de vergelijkingsstand. Een dergelijk vastzetten kan worden verkregen met een grote nauwkeurigheid, gegeven het feit dat het mogelijk is om op afstand 30 op nauwkeurige wijze de aan het bimetaal 14 gelegde gelijkspanning te regelen.

Wanneer het gewenst is een bestrijken door middel van de uitgestraalde bundel te verkrijgen, is het voldoende het bimetaal 14 met een electrische wisselstroom te voeden voor het veroorzaken van een 35 opeenvolgende afwisselende vervorming van het bimetaal, en derhalve het onderhouden van een heen- en weergaande beweging ter hoogte van de hefboom 8320112 7 18, belast met het omvormen van een dergelijke beweging en het met het middel 26 overbrengen daarvan naar de straler 7.

Bij wijze van voorbeeld wordt het bimetaal 14 gevormd door twee stroken van loodtitanaat-zirkonaat met een dikte van ongeveer 5 0,25 mm.

In het afgebeelde voorbeeld verzekert de as 8 het vasthouden van de straler 7. Voorzien zou kunnen zijn deze straler 7 te vormen door een terugkaatsingsstelsel, dat de door een supersone omvormer, gemonteerd aan een vaste plaats aan het binnenvlak van de buis 1 of ge-10 dragen door de drager 5, uitgestraalde bundel afbuigt. In een dergelijk geval grijpt de hefboom 18 onder het heen- en weerbewegen door het middel 26, het deel 9 aan, dat het terugkaatsingsstelsel draagt, of dit laatste, dat heen- en weerbeweegbaar is gemonteerd aan de drager 5.

De hierboven beschreven middelen van de uitvinding vor-15 men een drijfketting met afwisselende verplaatsing van de mechanische soort tussen het bimetaal 14 en de straler 7. Een uitvoeringsvariant bestaat uit het toepassen van hydraulische overbrengingsmiddelen, die de vervorming van het bimetaal 14 schatten. Dergelijke hydraulische middelen zijn bijvoorbeeld gevormd zoals afgebeeld door de fig. 4 en 5.

20 Volgens deze figuren bevat de buis 1 een drager 5a, gevormd door twee delen 34 - 35, die door willekeurige geschikte middelen naast elkaar worden gehouden. De delen 34 en 35 zijn in hun naar elkaar gekeerde vlakken uitgehold en begrenzen samen een opneemholte 36, die in twee vakken 37 - 38 is verdeeld door een doos 39, die het bimetaal 25 14 bevat, dat door een van de einden is verankerd tussen de delen 34 -35. De doos omvat langs de omtrek een fijne, veerkrachtig vervormbare band 40, die is geklemd tussen de delen 34 en 35.

De vakken 37 en 38 staan in verbinding met twee cilinders 41 - 42, die zijn ingericht in de delen 34 en 35, en die uitmonden 30 in de buis 1. De cilinders 41 - 42 werken door cilinder- en leipakkingen 43 - 44 samen met holle zuigers 45 - 46, die buiten de cilinders zijn verlengd door stangen 47 - 48, die door scharnierverbindingen 49 - 50 zijn verbonden met een straler 7. In het afgebeelde voorbeeld, omvat de straler 7 een terugkaatsingsstelsel 51, gedragen door een as 52, en 35 een omvormer 53 op een vaste plaats.

De as 52, de scharnierverbindingen 49 - 50 en de stan- 8320112 8 gen 47 - 48 vormen samen het middel 26.

De vakken 37 en 38 en het volume 54 van de buis, die de straler 7 bevat, zijn gevuld met eenzelfde vloeistof. Elke vervorming van het bimetaal 14 wordt zodoende vertolkt door een verkleining 5 van het volume van een van de vakken. Het verdrongen vloeibare produkt drijft de bijbehorende zuiger naar buiten, terwijl de tweede zuiger gelijktijdig door het omgekeerde verschijnsel tot intrekken wordt gedreven. Een dergelijke hydraulische overdracht, volgende op de toestandverande-ring van het bimetaal 14 veroorzaakt zodoende het heen- en weerbewegen 10 van de straler 7.

De toepassing van de middelen van de uitvinding kan zijn voorzien voor een lichaamssonde van de optische soort, dat wil zeggen een sonde, die in plaats van de supersone bron een lichtbron omvat.

Zoals volgt uit het voorgaande, maakt het onderwerp van 15 uitvinding de verwezenlijking mogelijk met een aantrekkelijke kostprijs van een lichaamssonde met een heen- en weergaande bundel of een bundel, die kan worden afgebogen en stilgezet in nauwkeurige richtingen in het inwendige van een maximaal hoekafbuigingsgebied, bepaald door toegepaste technische middelen, en in het bijzonder de eigenschappen van het bime-20 taal 14, het versterkend vermogen van de hefboom 18 of het hydraulische Stelsel en de middelen 26.

De toegepaste technische inrichtingen maken het voor een kleine vervorming van het bimetaal 14 mogelijk een grote nauwkeurigheid te verkrijgen van de plaatsing en het heen- en weergaand drijven van 25 de straler 7.

Verder maken de middelen van de uitvinding het mogelijk het afdichtingsvraagstuk in het geval van de toepassing van een lichaamssonde van de supersone soort, gemakkelijk op te lossen, gegeven het feit, dat het voldoende is een afdichtingsring 32 aanwezig te doen 30 zijn, door welke ring uitsluitend de electrische geleiders 30 en 31 zich uitstrekken.

Het wordt zodoende mogelijk een sonde te verwezenlijken met zeer kleine afmetingen, die derhalve kan worden toegepast op het technische gebied van de endoscopie.

35 Hoewel niet weergegeven, is het nodig te overwegen, dat de omvormer 10, afgebeeld in de vorm van een eendelig plaatje, in feite 8320112 9 kan worden gevormd door een aantal omvormers, gedragen door dezelfde straler 7.

De uitvinding is niet beperkt tot de beschreven en weergegeven voorbeelden, omdat verschillende wijzigingen daarin kunnen 5 worden aangebracht zonder haar kader te verlaten.

8320112

Claims (10)

1. Lichaamssonde met heen- en weergaande bundel van de soort, die een buis omvat, waarin een element is geplaatst, dat een bundel kan uitstralen en op afstand wordt gevoed, gekenmerkt door een in een buis (1) vastgezette drager (5), door een heen- en weerbeweegbaar 5 in de buis gemonteerde straler (7), door een aan de drager bevestigd bimetaal (14) , dat op afstand wordt gevoed met electrische energie, en door een samenstel (26) voor het omvormen van de vervorming van het bimetaal en het overbrengen van een heen- en weergaande beweging naar de straler.

2. Sonde volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de straler wordt gevormd door een heen- en weergaand deel (9), dat een bun-delgenerator draagt.

3. Sonde volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de straler wordt gevormd door een bundelgenerator, die een vaste stand in- 15 neemt en samenhangt met een heen- en weergaand terugkaatsingsstelsel.

4. Sonde volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de straler een supersone bundel uitstreelt. 5. · Sonde volgens een der conclusies 1-3, met het ken merk, dat de straler een optische bundel uitstraalt.

6. Sonde volgens een der conclusies 1-5, met het ken merk, dat de buis met een verlengingsomhulsel (4) is verbonden door een afdichtring (32) , waardoorheen geleiders (30 - 31) zich uitstrekken voor het voeden van de straler (7) en van het bimetaal (14). 7. -Sonde volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het 25 samenstel (26) voor het omvormen en overdragen van de mechanische soort is.

8. Sonde volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het samenstel (26) voor het omvormen en overdragen een pen (17) omvat, die het bimetaal (14) verlengt en is verbonden met een van de einden (23) van 30 een hefboom (18), gedragen door de drager (5), waarbij het andere einde (24) de straler tot heen- en weergaan drijft.

9. Sonde volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de hefboom (18) is gemonteerd aan de drager (5) door een mes (19), dat wordt 8320112 £ 4 vastgehouden in een inkeping (20) van de drager voor magnetische aantrekking tussen magneten (22) en magnetische massa's (21), geplaatst tussen de hefboom en de drager.

10. Sonde volgens conclusie 8 of 9, met het kenmerk, dat 5 de hefboom (18) een mes (19) omvat, dat zich bevindt nabij het einde (23), aangegrepen door de pen (17), en met het andere einde (24) een verme-nigvuldigingsarm (25) bepalende, die de straler (7) aangrijpt.

11. Sonde volgens een der conclusies 8-10, met het kenmerk, dat de hefboom (18) zich evenwijdig met de hartlijn van de buis uit- 10 strekt en door het einde (23) tegenover het einde, dat de straler (7) drijft, is verbonden met de pen (17), die het vrije einde (16) verlengt van het bimetaal (14), dat zich evenwijdig uitstrekt met de hartlijn van de buis onder het aan de drager zijn bevestigd door het andere einde (15) nabij de straler. 15 12. ' Sonde volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het samenstel (26) voor het omvormen en overdragen van de mechanisch-hydrau-lische soort is.

13. Sonde volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat het samenstel (26) een bimetaal (14) omvat, dat een beweegbare scheiding 20 vormt tussen twee vakken (37 - 38), gevuld met vloeistof, ingericht in een drager (5a) en in verbinding met twee cilinders (41 - 42), die twee zuigers (45 - 46) bevatten, die buiten de drager zijn verlengd door twee stangen (47 - 48), die door twee scharnierverbindingen (49 - 50) zijn verbonden met een heen- en weergaande straler (7). 8320112