DE3816982A1 - Ultraschall-untersuchungsgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ultraschall-Untersuchungsgerät mit einem Endoskop, das eine Ultraschall-Untersuchungs­ funktion besitzt.

Ein bekanntes derartiges Ultraschall-Untersuchungsgerät ist eine Kombination aus einem Endoskop und einer Ultraschall- Abtastvorrichtung. Ein Ultraschall-Untersuchungsgerät weist speziell einen in eine Körperhöhle eines Menschen oder in einen ähnlichen Hohlraum einzuführenden Einführungsteil auf, dessen vorderer Endabschnitt eine um seine Mittelachse dreh­ bare Ultraschall-Sonde aufnimmt. Für den Drehantrieb der Sonde ist eine Antriebsvorrichtung vorgesehen mit einem Mo­ tor, der in einem außerhalb des Hohlraums bleibenden An­ triebsteil angeordnet ist, und einer Kraftübertragungslei­ tung zur antriebsmäßigen Verbindung des Motors mit der Son­ de, welche von einer im Einführungsteil verlegten hohlen flexiblen Welle gebildet ist. Durch den Inmenraum der Welle sind Signaldrähte von der Sonde bis zu eimem externen Ul­ traschall-Beobachtungsgerät geführt. Die Ultraschallabta­ stung im Hohlraum geschieht durch Drehen der Sonde mittels des Motors. Es ist ferner ein optisches Betrachtungssystem vorgesehen, bei dem das durch ein Objektiv erzeugte optische Bild über Bildleitfasern zu einem Okularobjektiv geleitet wird.

Weil die Ultraschall-Sonde im vorderen Endabschnitt des Ein­ führungsteils vom Endoskop angeordnet ist und die flexible Antriebswelle den Mittelraum des Einführungsteils einnimmt, muß die optische Betrachtungsvorrichtung gewöhnlich auf der Seitenwand des vorderen Endabschnitts angeordnet werden. Die Richtung ihres Gesichtsfeldes ist daher beschränkt und muß quer verlaufen. Der tote Winkel schließt die Richtung ein, in welcher das Endoskop eingeführt werden soll, welches so­ mit im Hohlraum schwierig zu handhaben ist. Insbesondere dann, wenn das Endoskop im Dickdarm oder in ähnlichen Orga­ nen mit komplexer wellenförmiger Konfiguration der Höhlung benutzt werden soll, ist wegen der schwierigen Handhabung infolge der Beschränkung des Gesichtsfeldes die Einführung des Endoskops über das Rektum hinaus nahezu unmöglich oder zumindest mit einem beträchtlichen Risiko verbunden.

Es ist eine Anordnung bekannt, bei der die Objektivlinse in der vorderen Endfläche des Einführungsteils vom Endoskop so angeordnet ist, daß die Richtung, in der das Endoskop einge­ führt werden soll, mit dem optischen Gesichtsfeld überein­ stimmt. Bei einer solchen Anordnung besteht jedoch das Pro­ blem, daß das Ultraschallfeld durch den Schatten der opti­ schen Betrachtungsvorrichtung unterbrochen wird. Es ist so­ mit unmöglich, in einer Ebene, die von der Achse des vorde­ ren Endabschnitts vom Endoskop rechtwinklig geschnitten wird, ein den vollen 360°-Bereich abdeckendes Ultraschall­ feld zu erzielen, und das praktisch erzielbare Feld deckt nur einen Bereich von etwa 180° ab. Wenn daher für die Ul­ traschall-Untersuchung ein vollständiges Bild von der ge­ wünschten Stelle in der Höhlung erzeugt werden soll, muß das Endoskop in der Höhlung in komplexer und lästiger Weise, z. B. durch Verdrehen oder Drehen, gehandhabt werden.

Angesichts der vorstehend beschriebenen Nachteile des Stan­ des der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ultraschall-Untersuchungsgerät zu schaffen, das sich auch in einem engen Hohlraum von komplexer wellenförmiger Konfiguration sicher und bequem handhaben läßt und für die Ultraschall-Untersuchung ein großes Betrachtungsfeld zu erzeugen vermag, welches den 360°-Bereich zumindest im we­ sentlichen abdeckt.

Ein diese Aufgabe lösendes Ultraschall-Untersuchungsgerät ist mit seinen vorteilhaften Ausgestaltungen in den Patent­ ansprüchen gekennzeichnet.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgen­ den anhand schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Gesamtanordnung des Ultraschall-Untersuchungs­ gerätes gemäß einer Ausführungsform,

Fig. 2 einen Längsschnitt mit einer Darstellung der Anord­ nung vom vorderen Endabschnitt des Einführungs­ teils,

Fig. 3 eine Schrägansicht einer Ausführungsform einer mehrlagigen hohlen flexiblen Welle,

Fig. 4 eine Schrägansicht einer anderen Ausführungsform der mehrlagigen hohlen flexiblen Welle,

Fig. 5 einen Längsschnitt mit einer Darstellung der Anord­ nung des Antriebsteils für die Ultraschall-Sonde,

Fig. 6 den Schnitt VI-VI in Fig. 5 durch die hohle Welle,

Fig. 7 einen Querschnitt durch den Antriebsteil gemäß Fig. 5,

Fig. 8 eine Ansicht von vorn des vorderen Endabschnitts vom Einführungsteil gemäß Fig. 2,

Fig. 9 eine zum Teil weggebrochene Seitenansicht einer Ausführungsform des Einführungsteils von dem in Fig. 1 dargestellten Gerät,

Fig. 10 eine zum Teil weggebrochene Seitenansicht einer anderen Ausführungsform des Einführungsteils in dem Bereich, in dem die Biegesteifigkeit allmählich ge­ ändert ist,

Fig. 11 einen Fig. 2 ähnlichen Längsschnitt durch eine an­ dere Ausführungsform des optischen Systems des En­ doskops, und

Fig. 12 eine Fig. 8 ähnliche Ansicht von vorn der vorderen Endfläche vom Einführungsteil gemäß Fig. 11.

Bei einer in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungs­ form umfaßt ein Ultraschall-Untersuchungsgerät einen in einen Hohlraum einzuführenden flexiblen Einführungsteil 100 mit einem vorderen Endabschnitt 1 und einen externen Hand­ habungsteil 2 zum Handhaben des Endabschnitts 1 von außer­ halb des Hohlraums. Zum Durchführen einer Ultraschallunter­ suchung ist im Endabschnitt 1 eine Ultraschall-Sonde 3 ange­ ordnet, die als mechanischer Abtasttyp oder als sogenannter "mecha-radialer" Typ ausgebildet ist, und ist somit um die Längsmittelachse des Endabschnitts 1 drehbar. Für den Dreh­ antrieb der Ultraschall-Sonde 3 ist in der Nähe des Handha­ bungsteils 2 ein Antriebsteil 4 angeordnet und mit der Ul­ traschall-Sonde 3 durch eine Kraftübertragungsleitung ver­ bunden. Die Ultraschall-Sonde 3, der Antriebsteil 4 und die zwischengeschaltete Kraftübertragungsleitung sind als Hohl­ strukturen ausgebildet, die zwischen dem Endabschnitt 1 des Einführungsteils 100 und dem Handhabungsteil 2 in der Nähe der Mittelachse von einem hohlen Kanal durchsetzt sind.

Die Ultraschall-Sonde 3 ist in herkömmlicher Weise aufgebaut und umfaßt eine Ultraschall-Schwingmembran aus PZT, Lithium­ niobat oder einem anderen zweckdienlichen Hochpolymer-Werk­ stoff, und ein mit ihr fest verbundenes Dämpfungsmaterial. Gemäß Fig. 2 ist die Ultraschall-Sonde 3 an einem als hohler Zylinder ausgebildeten Stützteil 5 befestigt und in einem Kugellager 6 und einem Zapfenlager 7 drehbar gelagert. Das hintere Ende des Stützteils 5 ist mit dem vorderen Endstück einer mehrlagigen hohlen flexiblen Welle 8 fest verbunden, die Teil der Kraftübertragungsleitung ist. Die flexible Wel­ le 8 erstreckt sich bis zum Antriebsteil 4 und ist in einem flexiblen Schlauch 9 drehbar angeordnet, der im Einführungs­ teil 100 des Untersuchungsgerätes verlegt ist.

Ein Ultraschall-Untersuchungsgerät mit einer Ultralschall- Sonde des mechanischen Abtasttyps, die im vorderen Endab­ schnitt des Einführungsteils angeordnet und mit dem Motor im Antriebsteil durch eine flexible Welle verbunden ist, woge­ gen Signaldrähte von der Ultraschall-Sonde durch den Innen­ raum der flexiblen Welle geführt sind, ist an sich bekannt und z.B. in der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 57-1 90 552 beschrieben. Gemäß der Erfindung sind die Signal­ drähte auf einem anderen Weg geführt, und der Innenraum der flexiblen Welle ist als hohler Kanal zu anderen Zwecken aus­ gebildet.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist die flexible Welle 8 dreilagig aufgebaut aus einer inneren spiraligen Lage 8 a aus eng gewickeltem Draht, einer mittleren spiraligen Lage 8 b aus weit gewickeltem Draht, der gegenüber dem Draht der inneren Lage 8 a relativ dicker ist, und aus einer äußeren spiraligen Lage 8 c aus eng gewickeltem Draht von im wesent­ lichen gleicher Dicke wie der Draht der inneren Lage 8 a. Die von der Ultraschall-Sonde 3 kommenden Signaldrähte 10, die von einem äußerst feinen Koaxialkabel gebildet sind, sind mit entsprechender Lose in einem von der inneren und der äu­ ßeren Lage 8 a bzw. 8 c begrenzten Raum und zwischen benach­ barten Windungen des weit gewickelten Drahtes der mittleren Lage 8 b einer Schraubenlinie folgend angeordnet. Um eine un­ erwünschte Quetschung der Signaldrähte 10 zwischen der inne­ ren Lage 8 a und der äußeren Lage 8 c zuverlässig zu vermei­ den, ist der die Zwischenlage 8 b bildende Draht von größerer Dicke als die Signaldrähte 10.

Vorteilhafterweise ist der Draht der Innen- und der Außen­ lage 8 a und 8 c in derselben Richtung gewickelt, wogegen der Draht der Zwischenlage 8 b in der entgegengesetzten Richtung gewickelt ist. Mit einer solchen Anordnung ist es möglich, eine flexible Welle mit glatten Innen- und Außenflächen und kleinstmöglicher Ungleichmäßigkeit zu verwirklichen.

Auch bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist die flexible Welle 8 dreilagig aufgebaut, wobei die innere und die äußere spiralige Lage 8 a bzw. 8 c wie bei der Ausfüh­ rungsform gemäß Fig. 3 von eng gewickeltem Draht gebildet sind, und eine Zwischen- oder mittlere Lage 8 b′ aus Gummi oder einem ähnlichen elastischen Werkstoff hergestellt und so angeordnet ist, daß zwischen Innen- und Außenlage 8 a bzw. 8 c ein einer Schraubenlinie folgender Zwischenraum gebildet ist. Die Signaldrähte 10 sind im Zwischenraum in der mittle­ ren Lage 8 b′ mit zweckdienlicher Lose angeordnet, und die Dicke der Lage 8 b′ ist größer als der Durchmesser der Sig­ naldrähte 10, um Drahtquetschung zu vermeiden.

Bei jeder der in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsfor­ men sind die Signaldrähte 10 zwischen der inneren und der äußeren Lage 8 a bzw. 8 c der flexiblen Welle 8 durch die mittlere Lage 8 b bzw. 8 b′ geschützt und mit zweckdienlicher Lose angeordnet. Auch wenn der Einführungsteil 100 des Ul­ traschall-Untersuchungsgerätes nach Einführen in die Höhlung eine flexible Verformung erfährt, werden die Signaldrähte 10 nicht auf Zug beansprucht, und es besteht im wesentlichen keine Gefahr eines Versagens der Signaldrähte 10. Es ist ferner möglich, innerhalb der flexiblen Welle 8 auf ihrer gesamten Länge einen hohlen Kanal mit ausreichendem Innen­ raum zu bewahren, der für die Durchführung erforderlicher, weiter unten näher erläuterter Zwecke herangezogen werden kann.

Gemäß Fig. 5 ist die in der beschriebenen Weise aufgebaute flexible Welle 8 am hinteren Ende des Einführungsteils 100 mit einer gewöhnlichen, nicht flexiblen Hohlwelle 11 verbun­ den. Die Hohlwelle 11 ist in an zweckdienlichen Stellen im Antriebsteil 4 angeordneten Lagern 12 und 13 drehbar gela­ gert und mit einem Antriebsmotor 14 durch eine zweckdienli­ che Kupplungsvorrichtung 15 verbunden. Letztere kann gemäß Fig. 5 als Riemenantrieb ausgebildet sein mit einer an der Hohlwelle 11 befestigten Umlenkscheibe 15 a, einer an der Abtriebswelle des Antriebsmotors 14 befestigten Umlenkschei­ be 15 b und einem die Umlenkscheiben 15 a und 15 b umschlingen­ den und sich zwischen ihnen erstreckenden Endlosriemen 15 c. Alternativ kann die Kupplungsvorrichtung 15 von einem zwi­ schen die Hohlwelle 11 und die Abtriebswelle des Antriebs­ motors 14 zwischengeschalteten Zahnrad-Untersetzungsgetriebe gebildet sein.

Bei einer solchen Anordnung wird durch Einschalten des An­ triebsmotors 14 das Abtriebsmoment über die Kupplungsvor­ richtung 15, die Hohlwelle 11, die flexible Welle 8 und das hohle, zylindrische Stützteil 5 auf die Ultraschall-Sonde 3 am vorderen Endabschnitt 1 des Einführungsteils 100 in der Weise übertragen, daß die Sonde 3 mit einem gewünschten Win­ kelbetrag um die Mittelachse des Endabschnitts 1 drehbar ist. Um die Richtung erfassen zu können, in der das Ultra­ schallsignal von der Sonde 3 ausgesendet und empfangen wird, kann im Antriebsteil 4 ein Winkelcodierer 16 angeordnet sein, der diese Richtung als Drehwinkel der Hohlwelle 11 erfaßt und eine notwendige Signalverarbeitung entsprechend dem festgestellten Winkel durchführt.

Gemäß Fig. 2 weist der vordere Endabschnitt 1 vom Einfüh­ rungsteil 100 einen Innenraum auf, in dem die Ultraschall- Sonde 3 angeordnet ist und der mit einem Ultraschallwellen- Kopplungsmedium gefüllt ist, dessen Schallimpedanz ungefähr gleich mit der des menschlichen Körpers ist, z.B. mit flüs­ sigem Paraffin. Das Kopplungsmedium wird durch eine norma­ lerweise mit einer Schraube 18 verschlossene Öffnung in der vorderen Endfläche des Einführungsteils 100 eingefüllt und füllt den gesamten Innenraum des flexiblen Schlauchs 9 bis zu einem nicht dargestellten geschlossenen Endstück im Hand­ habungsteil 2 aus. Um sicherszustellen, daß alle Zwischen­ räume auf Innen- und Außenseite der flexiblen Welle 8 mit dem Ultraschallwellen-Kopplungsmedium ausgefüllt sind, sind z.B. auf der Seite des Zapfenlagers 7, auf der keine Gleit­ bewegung stattfindet und die mit dem Stützteil 5 verschraubt ist, mehrere Längsnuten 19 ausgebildet. Das Kopplungsmedium auf Innen- und Außenseite der flexiblen Welle 8 dient dazu, den an der Welle 8 bei ihrer Drehung auftretenden Reibungs­ widerstand beträchtlich herabzusetzen.

Ferner sind in der Außenumfangsfläche des Endabschnitts 1 vom Einführungsteil 100 zwei Umfangsnuten 20 zum Befestigen eines nicht dargestellten bekannten Ballons eingearbeitet. Um sicherzustellen, daß luftfreies Wasser in den in den Um­ fangsnuten 20 befestigten Ballon eingegeben und von ihm ab­ gegeben werden kann, ist zwischen den Umfangsnuten 20 eine Ein- und Auslaßöffnung ausgebildet und über einen Schlauch 21 mit einem nicht dargestellten entsprechenden Mundstück am Handhabungsteil 2 verbunden.

Gemäß Fig. 3 und 4 sind die von der Ultraschall-Sonde 3 kom­ menden Signaldrähte 10 axial zwischen dem vorderen Endab­ schnitt 1 des Einführungsteils 100 und dem Antriebsteil 4 und radial zwischen innerer Lage 8 a und äußerer Lage 8 c der flexiblen Welle 8 angeordnet. Gemäß Fig. 6 sind die Signal­ drähte 10 ab der Verbindungsstelle zwischen der flexiblen Welle 8 und der Hohlwelle 11 in einer Längsnut 22 in der Außenumfangsfläche der Hohlwelle 11 angeordnet.

Gemäß Fig. 7 sind in den Außenflächen eines für die Montage verschiedener Bauteile des Antriebsteils 4 bestimmten Rah­ mens 23 Längsnuten 23 a und 23 b ausgebildet, welche Schläuche 21 für luftfreies Wasser bzw. Steuerdrähte 24 zum Steuern der Biegebewegung des sich an den Endabschnitt 1 anschlie­ ßenden flexiblen Abschnitts des Einführungsteils 100 aufneh­ men. Der Rahmen 23 ist in Fig. 5 nicht dargestellt.

Die in den Längsnuten 22 in der Außenfläche der Hohlwelle 11 angeordneten Signaldrähte 10 sind an Schleifringe 25 auf der Rückseite der Hohlwelle 11 angeschlossen. Die Schleifringe 25 schleifen an Kontaktstücken 26, die über durch den Hand­ habungsteil 2 und eine sogenannte Universalschnur 28 hin­ durchgeführte Signaldrähte 27 mit einer nicht dargestellten Ultraschall-Betrachtungsvorrichtung verbunden sind.

Die Ultraschall-Sonde 3, der zugehörige Antriebsteil 4 und die die Wellen 8 und 11 umfassende Kraftübertragungsleitung zum Verbinden der Ultraschall-Sonde 3 mit dem Antriebsteil 4 sind Hohlstrukturen, derart, daß sich vom vorderen Endab­ schnitt 1 des Einführungsteils 110 bis zum Handhabungsteil entlang und an der Mittelachse ein hohler Kanal erstreckt. In letzterem ist ein Endoskopteil 29 so angeordnet, daß er auf der Vorderseite, bezogen auf die Richtung, in welcher der Einführungsteil 100 eingeführt wird, ein optisches Ge­ sichtsfeld erzeugt.

Der Endoskopteil 29 an sich ist von herkömmlicher Ausbildung mit einem Betrachtungsobjektiv 30 und Bildleitfasern 31 zum Übertragen eines optischen Bildes des auf der Vorderseite, bezogen auf die Einführungsrichtung, gelegenen Gesichtsfel­ des zum Handhabungsteil 2, einer Beleuchtungslinsengruppe 32 und zugehörigen Lichtleitfasern 33 zur Beleuchtung des Ge­ sichtsfeldes, einer Düse 34 zur Abgabe von Spülwasser oder -luft zum Abreinigen des Betrachtungsobjektivs 30, und einem Kanal 35 für verschiedene Zwecke, z.B. zum Absaugen von Kör­ perflüssigkeit oder zum Einführen einer Klammer oder Zange zur Gewebebiopsie. Beim Einführen des Einführungsteils 100 in eine Körperhöhle oder ähnlichen Hohlraum und Beleuchten des Gesichtsfeldes mit dem Beleuchtungsobjektiv 32, ist es mit dem in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildeten Endoskopteil 29 möglich, die Oberfläche an der zu untersu­ chenden Stelle mittels des Betrachtungsobjektivs 30 endo­ skopisch zu untersuchen durch Einblick in das Okularobjektiv 36 am Handhabungsteil 2.

Die Bildleitfasern 31, die Lichtleitfasern 33 und der Kanal 35, die alle durch das Stützteil 5 für die Ultraschall-Sonde 3, die flexible Welle 8 und die Hohlwelle 11 hindurchgeführt sind, können zusammen mit der Ultraschall-Sonde 3 gedreht werden, wenn letztere drehangetrieben wird. Zur Vermeidung einer solchen gemeinsamen Drehbewegung, wirkt der Endoskop­ teil 29 gemäß Fig. 5 vorzugsweise mit einer zweckdienlichen Blockiervorrichtung zusammen, z.B. mit einem auf der Außen­ seite der Hohlwelle 11 angeordneten Stift 37.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Erfindung eine neuartige Anordnung des Ultraschall-Untersuchungsgerätes schafft, bei dem eine im vorderen Endabschnitt 1 des Ein­ führungsteils 100 angeordnete Ultraschall-Sonde 3 an einem hohlen zylindrischen Stützteil 5 befestigt ist, welches mit­ tels hohler Kraftübertragungselemente 8 und 11 mit ihrem An­ triebsteil 4 verbunden ist. Ein dadurch entstandener hohler Kanal von der vorderen Endfläche des Einführungsteils 100 bis zum Handhabungsteil 2 ermöglicht die Aufnahme des Endo­ skopteils 29 in der Weise, daß ein Gesichtsfeld auf der Vor­ derseite des Einführungsteils 100, bezogen auf seine Einfüh­ rungsrichtung, erzeugt wird.

Zur bequemen und zuverlässigen Verwirklichung dieser Anord­ nung ist beim gezeigten Beipiel der vordere Endabschnitt 1 des Einführungsteils 100 in eine erste, eine zweite und eine dritte Einheit U 1, U 2 bzw. U 3 unterteilt. Gemäß Fig. 2 ist die erste Einheit U 1 zusammengesetzt aus einem in der Nähe des flexiblen Abschnitts 50 angeordneten kreisringförmigen Bauteil 51. Die zweite Einheit U 2 ist vom hohlen zylindri­ schen Stützteil 5 gebildet, das die Ultraschall-Sonde 3 trägt und mit der flexiblen Welle 8 verbunden ist. Die drit­ te Einheit U 3 umfaßt ein Stützteil 52 in Gestalt einer vor­ deren Endkappe, welche die weiter oben genannten Bauteile 30, 32 und 34 des Endoskopteils 29 abstützt.

Die Einheiten U 1, U 2 und U 3 werden zum vorderen Endabschnitt 1 folgendermaßen zusammengebaut: Zuerst wird ein hartes Bau­ teil 54 mittels mehrerer Schrauben 53 mit dem Stützteil 52 der dritten Einheit U 3 fest verbunden. Das Bauteil 54 ist mit seinem hinteren Ende an ein Schutzrohr 55 und ein flexi­ bles Rohr 56 angeschlossen, die beide die Bildleitfasern 31, die Lichtleitfasern 33 und den Kanal 35 des Endoskopteils 29 zu schützen vermögen.

Als nächstes wird eine kreisringförmige Hülse 57 des Zapfen­ lagers 7, die an ihrem Innenumfang eine Gleitfläche auf­ weist, mittels radialer Schrauben 58 mit dem hinteren Ende des Stützteils 5 in der zweiten Einheit U 2 fest verbunden. Sodann wird die zweite Einheit U 2 von der Rückseite der fle­ xiblen Welle 8 her in die erste Einheit U 1 eingeschoben und mittels eines Gewinderinges 59 an der Hülse 57 axial posi­ tioniert.

Danach wird vom hinteren Ende des Rohres 56 her auf die dritte Einheit U 3 ein Gewindering 60 aufgeschoben, und das Kugellager 6 wird am Bauteil 54 mittels eines weiteren Ge­ winderings 61 axial fixiert. Sodann wird ein kreisringförmi­ ges Auflageteil 62 des Zapfenlagers 7, das am Außenumfang eine Gleitfläche aufweist, auf das Schutzrohr 55 aufgescho­ ben. Die dritte Einheit U 3 wird dann mit ihrem hinteren Ende voran in das Stützteil 5 und die flexible Welle 8 der zwei­ ten Einheit U 2 eingeführt, und das Kugellager 6 wird mittels des Gewinderings 60 in bezug auf die zweite Einheit U 2 axial positioniert.

Schließlich werden die erste und die dritte Einheit U 1 und U 3 durch ein zylindrisches Bauteil 63, das eine ausreichende Torsionssteifigkeit besitzt und aus einem Kunstharz, z.B. Polyethylen, hergestellt ist, miteinander verbunden, und die relative Winkelstellung der beiden Einheiten U 1 und U 3 ist durch Warzen 64 gesichert. Das Bauteil 63 ist an beiden En­ den ebenso wie die Warzen 64 mit den zugehörigen Einheiten U 1 und U 3 verklebt.

Wenn der vordere Endabschnitt 1 des Einführungsteils 100 wie beim gezeigten Beispiel in drei Einheiten U 1, U 2 und U 3 un­ terteilt ist, kann er durch Einführen der zweiten Einheit U 2 in die erste Einheit U 1 und danach der dritten Einheit U 3 in die zweite Einheit U 2 schrittweise zusammengebaut werden. Mit anderen Worten, der vordere Endabschnitt 1 mit seiner neuartigen Innenanordnung läßt sich bequem und zuverlässig zusammenbauen.

Wie weiter oben angegeben, ist das Ultraschallwellen-Kopp­ lungsmedium in den kreisringförmigen Zwischenraum zwischen erster und zweiter Einheit U 1 und U 2 sowie in den kreisring­ förmigen Zwischenraum zwischen zweiter und dritter Einheit U 2 und U 3 eingefüllt, um den Reibungswiderstand herabzuset­ zen, der an der flexiblen Welle 8 der zweiten Einheit U 2 entsteht, wenn sie gegenüber der ersten und der dritten Einheit U 1 und U 3 gedreht wird.

Einzelheiten des Aufbaus des Einführungsteils bei einer Aus­ führungsform sind in Fig. 9 dargestellt. Der sich vom flexi­ blen Abschnitt 50 bis zum Antriebsteil 4 erstreckende Ein­ führungsteil 100 ist dreilagig aufgebaut mit einer inneren Lage 100 a, einer die Lage 100 a bedeckenden mittleren ge­ flochtenen Lage 100 b und einer die Lage 100 b bedeckenden äußeren Lage 100 c. Die innere Lage 100 a ist ein kreisring­ förmiges Element, erzielt durch spiraliges Wickeln von ela­ stischem Metallband. Die geflochtene Lage 100 b wird durch Flechten von äußerst dünnen Metalldrähten 70 und äußerst dünnen hochfesten Fasern 71 zu einem rohrförmigen Geflecht erzielt. Die Metalldrähte 70 können aus rostfreien bzw. kor­ rosionsbeständigen Drähten von etwa 0,02 bis 0,15 mm Durch­ messer bestehen, wogegen die hochfesten Fasern 71 aus Poly­ imid-Fasern von etwa 0,02 mm Durchmeser oder weniger, z.B. aus der von der Teÿin Co., Ltd., Japan hergestellten Al­ amid-Faser HM-50, bestehen. Die äußere Lage 100 c hat die Form einer elastischen Hülle aus einem flexiblen Kunstharz- Material. Bei dieser Ausgestaltung kann die Dicke der ge­ flochtenen Lage 100 b auf etwa 0,12 mm oder weniger reduziert werden, um dadurch den Außendurchmesser des Einführungsteils 100 so klein wie möglich zu halten.

Die hochfeste Faser 71 in der Zwischenlage 100 b des Einfüh­ rungsteils 100 besitzt eine hohe Wärmefestigkeit, die es ihr ermöglicht, einer Temperatur von 200°C kontinuierlich und eine Spitzentemperatur von 400°C standzuhalten, eine Zug­ festigkeit von 310 kg/mm², die höher ist als die von rost­ freien Stählen, sowie eine Eignung zum Drehen, die besser als die herkömmlicher Polyimid-Fasern, wie z.B. "Kevlar"- Fasern von DuPont, USA, ist und eine sehr hohe Drehung der Fasern 71 ermöglicht. Die hochfesten Fasern 71 aus äußerst dünnen Polyimid-Fasern dienen, bei sehr hoher Drehung, dazu, ein Aufdrehen wirkungsvoll zu verhindern und die Herstellung einer mittleren geflochtenen Lage zu ermöglichen, die sich durch große Geradheit bzw. Gleichmäßigkeit und gutes Ausse­ hen auszeichnet. Es versteht sich, daß die Dicke der mittle­ ren geflochtenen Lage 100 b durch Vergrößern oder Verkleinern der Anzahl der miteinander verzwirnten Fasern 71 eingestellt werden kann.

Auch bei der in Fig. 10 dargestellten anderen Ausführungs­ form ist der Einführungsteil 100 dreilagig aufgebaut aus einer inneren Lage 100 a, einer die Lage 100 a bedeckenden mittleren geflochtenen Lage 100 b und einer die Lage 100 b bedeckenden äußeren Lage 100 c. Die innere Lage 100 a und die mittlere geflochtene Lage 100 b sind den Lagen 100 a und 100 b der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform ähnlich. Der Einführungsteil 100 erstreckt sich zwischen dem flexiblen Abschnitt 50 und dem Antriebsteil 4 und weist in der Nähe des Antriebsteils 4 einen Endabschnitt auf, in dem ein rohr­ förmiges Bauteil 72 aus hartem Kunststoff radial zwischen der mittleren Lage 100 b und der äußeren Lage 100 c angeordnet ist. Die Dicke des Bauteils 72 ändert sich in der dem An­ triebsteil 4 entgegengesetzten Richtung graduell, um dadurch die Biegesteifigkeit graduell zu ändern. Dementsprechend ist die äußere Lage 100 c aus einem gegenüber dem Bauteil 72 re­ lativ weichen Kunststoff von einer in Richtung zum Antriebs­ teil 4 sich graduell ändernden Dicke und von einem Außen­ durchmesser, der über der gesamten Länge des Einführungs­ teils 100 im wesentlichen gleich ist. Bei einer solchen Ausgestaltung ist es möglich, eine abrupte oder unstetige Änderung der Biegesteifigkeit des Einführungsteils 100 in der Nähe seiner Verbindungsstelle mit dem Antriebsteil 4 zu vermeiden. Es ist folglich möglich, den Einführungsteil 100 mit einer weich veränderbaren Krümmung abzubiegen und die Haltbarkeit des Einführungsteils 100 zu verbessern.

Fig. 11 und 12 zeigen eine andere Ausführungsform des in den hohlen Kanal einzuführenden Endoskopteils 29. Auch bei die­ sem Beispiel ist der vordere Endabschnitt 1 des Einführungs­ teils 100 in drei Einheiten U 1, U 2 und U 3 unterteilt. Diese Ausführungsform ist ungefähr gleich mit der zuvor beschrie­ benen, mit der Ausnahme, daß die Einrichtung zur Übertragung des optischen Bildes im Gesichtsfeld auf der Vorderseite, bezogen auf die Einführungsrichtung, eine Linsengruppe bzw. Objektiv 30, einen Festkörper-Bildsensor 38, z.B. ein la­ dungsgekoppeltes Bauelement (CCD-Element), und zugehörige elektrische Signaldrähte 39 umfaßt.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß ein hohler Kanal ge­ bildet ist, der sich vom Endabschnitt 1 des Einführungsteils 100 bis zum Handhabungsteil 2 entlang der Mittelachse er­ streckt und zur Aufnahme des Endoskopteils 29 dienen kann, was es ermöglicht, das optische Bild auf der Vorderseite des Untersuchungsgerätes, bezogen auf seine Einführungsrichtung, direkt zu erhalten. Alle Ausführungsformen mit einem solchen optischen Endoskop-System sind somit in der Richtung des Gesichtsfeldes frei von Beschränkungen, und es ist möglich, das Untersuchungsgerät in die enge Höhlung des Dickdarms oder eines ähnlichen Organs von komplexer wellenförmiger Konfiguration bis zur gewünschten Stelle mit einer deutlich höheren Sicherheit einzuführen, die erreicht wird, indem die Vorderseite des Gerätes, bezogen auf die Einführungsrich­ tung, ständig beobachtet wird. Ferner kann die Ultraschall- Sonde 3 in jede Winkelstellung, wenn nötig um 360°, gedreht werden, so daß es möglich ist, für die Ultraschall-Untersu­ chung ein vollständiges Bild der gewünschten Stelle bequem und zuverlässig zu erhalten, ohne daß schwierige oder kom­ plizierte Manipulationen erforderlich sind.

Claims (9)

1. Ultraschall-Untersuchungsgerät, gekennzeichnet durch

• - eine Ultraschall-Sonde (3), die in einem vorderen Endab­ schnitt (1) eines in einen Hohlraum, z.B. eine Körperhöhle eines Menschen, einzuführenden Einführungsteils (100) um die Mittelachse des Einführungsteils drehbar angeordnet ist,
• - eine in einem außerhalb des Hohlraums bleibenden äußeren Antriebsteil (4) angeordnete Antriebsvorrichtung (Motor 14) für den Drehantrieb der Ultraschall-Sonde (3),
• - eine durch den Einführungsteil (100) hindurchgeführte hohle Kraftübertragungsleitung zur antriebsmäßigen Ver­ bindung der Ultraschall-Sonde (3) mit der Antriebsvorrich­ tung (14), und
• - einen hohlen Kanal, der sich von der Endfläche des vorde­ ren Endabschnitts (1) im Innern der Kraftübertragungslei­ tung bis zu einem Handhabungsteil (2) für die Steuerung der Betriebsfunktionen des vorderen Endabschnitts (1) vom Einführungsteil (100) erstreckt.

2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im hohlen Kanal (35) angeordnete Bildübertragungsein­ richtung, derart, daß ein Gesichtsfeld auf der Vorderseite des Gerätes, bezogen auf die Einführungsrichtung des Endab­ schnitts (1), optisch abbildbar ist und das so erhaltene Bild zum Handhabungsteil (2) weiterleitbar ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildübertragungseinrichtung ein Betrachtungsobjektiv (30) mit durch den hohlen Kanal geführten Bildleitfasern (31) umfaßt.

4. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildübertragungseinrichtung einen Festkörper-Bildsensor (38) und mit ihm verbundene, durch den hohlen Kanal geführte elektrische Signaldrähte (39) umfaßt.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Kraftübertragungsleitung ein mehrlagiges Gebilde (Wel­ le 8) mit wenigstens einer inneren (8 a) und einer äußeren Lage (8 c) umfaßt, die beide aus einem elastischen Werk­ stoff hergestellt sind, und
• - von der Ultraschall-Sonde (3) zum Handhabungsteil (2) sich erstreckende Signaldrähte (10) zwischen der äußeren (8 c) und der inneren Lage (8 a) verlegt sind.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Kraftübertragungsleitung eine innere Lage (8 a) und eine äußere Lage (8 c), die je von einer Spirale eng ge­ wickelten Drahtes gebildet sind, und eine mittlere Lage (8 b) umfaßt, die von einer Spirale weit gewickelten Drahtes von größerer Dicke als die Signaldrähte (10) ge­ bildet ist, und
• - die Signaldrähte (10) einer Schraubenlinie folgend mit Lose in einem Zwischenraum zwischen benachbarten Windungen der Spirale der mittleren Lage (8 b) angeordnet sind.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralen der inneren (8 a) und der äußeren Lage (8 c) in einer Richtung, der Draht von der Spirale der mittleren Lage (8 b) dagegen in der entgegengesetzten Richtung gewickelt ist.

8. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Endabschnitt (1) eine erste, zweite und dritte Einheit (U 1, U 2 bzw. U 3) umfaßt, wobei

• - die erste Einheit (U 1) ein kreisringförmiges Bauteil (51) umfaßt, das in der Nähe eines flexiblen Abschnitts (50) des Einführungsteils (100) angeordnet ist,
• - die zweite Einheit (U 2) ein zylindrisches Stützteil (5) umfaßt mit einem hinteren Abschnitt, der mit der Kraft­ übertragungsleitung (8) verbunden und in der ersten Einheit (U 1) mittels eines zwischengeschalteten Lagers (7) drehbar gelagert ist, und einem vorderen Abschnitt, der axial vor der ersten Einheit (U 1) angeordnet ist und die Ultraschall-Sonde (3) trägt, und
• - die dritte Einheit (U 3) ein Stützteil (52) umfaßt mit einem vorderen Abschnitt, der axial vor der zweiten Ein­ heit (U 2) angeordnet ist und ein optisches System (30, 31, 32, 33) zum optischen Abbilden eines Gesichtsfeldes auf der Vorderseite, bezogen auf die Einführungsrichtung des Ein­ führungsteils (100), trägt, dabei im vorderen Abschnitt der zweiten Einheit (U 2) angeordnet ist und diesen mittels eines zwischengeschalteten Lagers (6) relativ drehbar ab­ stützt.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ultraschall-Übertragungsmittel von im wesentlichen glei­ cher Schallimpedanz wie der menschliche Körper in einen zwi­ schen der ersten und der zweiten Einheit (U 1, U 2) gebildeten kreisringförmigen Raum und ebenso in einen zwischen der zweiten und der dritten Einheit (U 2, U 3) gebildeten kreis­ ringförmigen Raum eingefüllt ist.