DE4028518A1 - Ultraschall-diagnosevorrichtung - Google Patents
Ultraschall-diagnosevorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ultraschall-Diagnosevorrichtung
nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Insbesondere betrifft
die vorliegende Erfindung eine Ultraschall-Diagnosevorrich
tung zur Resektion oder Auflösung eines lebenden Gewebes
oder zum Zertrümmern eines Körpersteins unter Verwendung ei
ner mit Ultraschall oszillierenden Welle, welche von einer
Ultraschall-Oszilliervorrichtung oder einem Ultraschall-Er
zeuger übertragen wird.
Im allgemeinen umfaßt eine Ultraschall-Diagnosevorrichtung
einen Ultraschall-Oszillator und einen Ultraschallwellen-
Übertrager zur Übertragung einer Ultraschallwelle von dem
Oszillator zu einem zu behandelnden Bereich am lebenden Kör
per beispielsweise eines Menschen. Derartige Diagnosevor
richtungen werden chirurgisch eingesetzt, um den befallenen
Bereich im lebenden Gewebe zu resizieren, oder um einen Kör
perstein in einer Körperhöhle zu zertrümmern.
Bekannte Ultraschall-Diagnosevorrichtungen verwenden eine
Sonde als Ultraschall-Oszillationsmedium, welche aus einer
hohlen Röhre besteht. Bei Betrieb des Ultraschall-Oszilla
tors wird eine Ultraschall-Oszillationswelle von dem Oszil
lator zu der Sonde übertragen, was eine längsoszillierende
Welle und somit einen Belastungspunkt an einem Knoten der
längsoszillierenden Welle erzeugt. Aufgrund des Aufbaus ei
ner derartigen Belastung entsteht in der Sonde ein Tempera
turanstieg, so daß sich im Laufe der Zeit das Risiko ergibt,
daß die Sonde eine Materialabschwächung oder -ermüdung oder
gar eine Zerstörung erfährt. Wenn die Sonde während des Ein
satzes der Diagnosevorrichtung zerstört wird, werden die
Bruchstücke oder Fragmente in dem gerade behandelten Körper
hohlraum verstreut.
Es ist allgemein üblich, eine Sonde mit einer Ummantelung zu
versehen und einen Temperaturanstieg in der Sonde dadurch zu
verhindern, daß ein Kühlwasserstrom in der Ummantelung zir
kuliert.
Hierbei ergibt sich jedoch das Risiko, daß ein Behälter für
das Kühlwasser während der Verwendung der Diagnosevorrich
tung vorzeitig leer wird oder daß eine Leitung zur Zufuhr
des Kühlwassers sich von der Diagnosevorrichtung löst. In
einem derartigen Fall kann die Sonde manchmal oder sogar öf
ters geschwächt oder nachhaltig beschädigt und damit zer
stört werden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ultra
schall-Diagnosevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspru
ches 1 derart auszubilden, daß ein Temperaturanstieg beim
Einsatz der Diagnosevorrichtung verhindert und somit erhöhte
Sicherheit während des Einsatzes sichergestellt ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die
im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Zum Zeitpunkt des normalen Betriebes ist es erfindungsgemäß
möglich, einen Temperaturanstieg im Bereich des Ultraschall-
Oszillators dadurch zu verhindern, daß ein Kühlmedium in die
Kühlmedium-Verbindungsvorrichtung eingebracht wird und, wenn
die Zufuhr des Kühlmediums nicht erfolgt, wird dieses erfaßt
und der Betrieb des Ultraschall-Oszillators unterbrochen. Es
ist somit möglich, von vorne herein einen Temperaturanstieg
in dem Ultraschallwellen-Übertrager zu verhindern und somit
insgesamt einen höheren Sicherheitsgrad zu erhalten.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 schematisch vereinfacht die Gesamtansicht einer er
findungsgemäßen Ultraschall-Diagnosevorrichtung ge
mäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 in teilweiser Blockschaltbilddarstellung einen elek
trischen Schaltkreis der ersten Ausführungsform;
Fig. 3 eine seitliche Schnittdarstellung eines Details ei
ner erfindungsgemäßen Ultraschall-Diagnosevorrich
tung;
Fig. 4 eine seitliche Schnittdarstellung eines distalen
Endbereiches einer Sonde der erfindungsgemäßen Vor
richtung;
Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise
der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 in teilweiser Blockschaltbilddarstellung wesentliche
Teile einer erfindungsgemäßen Ultraschall-Diagnose
vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise
der zweiten Ausführungsform;
Fig. 8 in teilweiser Blockschaltbilddarstellung wesentliche
Teile einer Ultraschall-Diagnosevorrichtung gemäß
einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Er
findung;
Fig. 9 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise
der Ausführungsform von Fig. 8;
Fig. 10 schematisch eine vierte Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung;
Fig. 11 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeits
weise der vierten Ausführungsform;
Fig. 12 eine seitliche Schnittdarstellung des distalen
Endbereiches einer Sonde in einer fünften Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 eine seitliche Schnittdarstellung des distalen
Endbereiches einer Sonde einer sechsten Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14 eine seitliche Schnittdarstellung des distalen
Endbereiches einer Sonde einer Ultraschall-Dia
gnosevorrichtung gemäß einer siebten Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 eine seitliche Schnittdarstellung des distalen
Endbereiches einer Sonde einer achten Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 16 eine seitliche Schnittdarstellung des distalen
Endbereiches einer Ultraschall-Diagnosevorrich
tung;
Fig. 17 eine seitliche Schnittdarstellung einer neunten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 18 eine seitliche Schnittdarstellung einer Ultra
schall-Diagnosevorrichtung gemäß einer zehnten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 19 eine seitliche Ansicht eines wesentlichen Teiles
einer Ultraschall-Diagnosevorrichtung gemäß ei
ner elften Ausführungsform der vorliegenden Er
findung;
Fig. 20 eine seitliche Schnittdarstellung eines wesent
lichen Teils der Ausführungsform gemäß Fig. 19;
Fig. 21 eine vergrößerte Seitenansicht hiervon;
Fig. 22 eine vergrößerte Schnittdarstellung einer zwölf
ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 23 eine vergrößerte Schnittdarstellung einer drei
zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 24 eine vergrößerte Schnittdarstellung einer vier
zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 25 bis 30 jeweils unterschiedliche Abwandlungen eines
distalen Endbereiches der obigen Ausfüh
rungsform;
Fig. 31 eine seitliche Schnittdarstellung entlang der
Linie A-A in Fig. 30;
Fig. 32 bis 34 jeweils eine seitliche Schnittdarstellung
unterschiedlicher Abwandlungen des distalen
Endbereiches der obigen Vorrichtung;
Fig. 35 und 36 jeweils perspektivische Ansichten unter
schiedlicher Abwandlungen der obigen Vor
richtung mit einem Flansch zur Stützung einer
Wasserzufuhrleitung; und
Fig. 37 und 38 jeweils eine seitliche Schnittdarstellung
unterschiedlicher Abwandlungen der obigen
Vorrichtung am distalen Endbereich der
Sonde.
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 näher erläu
tert.
In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Handstück oder Ma
nipulationsabschnitt einer Ultraschall-Diagnosevorrichtung
bezeichnet. In dem Handstück 1 ist eine Ultraschall-Oszilla
tor- oder Oszilliervorrichtung 10, wie sie in Fig. 2 darge
stellt ist, angeordnet. Über ein Horn 2 ist eine Sonde 3 im
Bereich einer Ultraschall-Übertragungsvorrichtung 3A mit der
Ultraschall-Oszillatorvorrichtung 10 verbunden. Diese Anord
nung verstärkt eine Ultraschall-Oszillationswelle von der
Vorrichtung 10 im Bereich des Hornes 2 und überträgt diese
zu der Sonde 3. Das Horn 2 und die Sonde 3 sind mit einer
Hülle 22 ummantelt, welche als Kühlwasser-Verbindungsvor
richtung dient, wie später noch erläutert werden wird.
Fig. 3 zeigt genauer den inneren Aufbau des Handstückes 1.
Eine Abdeckung 1b von im wesentlichen zylindrischer Formge
bung mit geschlossenem Bodenteil ist an einem Griffabschnitt
1a des Handstückes 1 vorgesehen und innerhalb der Abdeckung
1b ist die Ultraschall-Oszillatorvorrichtung 10 befestigt.
Die Ultraschall-Oszillatorvorrichtung 10 besteht im wesent
lichen aus einer schichtartig laminierten Struktur piezo
elektrischer Elemente (beispielsweise PZT) 10a und Elektro
den 10b. Das Horn 2 zur Verstärkung der Amplitude der Ultra
schallwelle ist mit dem vorderen Ende der Ultraschall-Oszil
latorvorrichtung 10 verbunden. Eine Platte 7 ist mit dem
rückwärtigen Ende der Oszillatorvorrichtung 10 verbunden.
Zwischen dem Horn 2 und der Platte 7 ist die Oszillatorvor
richtung 10 durch eine Kombination aus einem nicht darge
stellten Bolzen, der die Platte 7 und die Oszillatorvorrich
tung 10 durchtritt und einer zugehörigen mit einem Gewinde
versehenen Nut befestigt, um einen praktisch einstückigen
Aufbau zu erhalten. Eine Energiezufuhrleitung 8 ist mit der
Oszillatorvorrichtung 10 verbunden.
Mittig in dem Horn 2 und in dem Bolzen, der sich durch die
Oszillatorvorrichtung 10 und die Platte 7 erstreckt ist eine
Absaugöffnung 13 ausgebildet, um eine axiale Verbindungsboh
rung zu bilden. Das rückwärtige Ende der Absaugöffnung 13
ist mit einer ersten Absaugleitung 16 über ein Verbindungs
stück 15 verbunden, welches sich durch die rückwärtige End
wand bzw. Bodenwand der Abdeckung 1b erstreckt. Eine Paßaus
nehmung für einen O-Ring 14 zur Aufnahme des Verbindungs
stückes 15 ist an der rückwärtigen Endwand der Abdeckung 1b
vorgesehen. Die äußere Umfangsoberfläche des Verbindungs
stückes 15 wird hierdurch wasserdicht relativ zu der Bohrung
in der Abdeckung 1b unter Verwendung des O-Ringes 14 gehal
ten.
Die erste Absaugleitung 16 ist mit einer in der Zeichnung
nicht dargestellten Absaugpumpe in Verbindung. Der Umfangs
bereich des Hornes 2 wird wasserdicht durch einen weiteren
O-Ring 17 gehalten, der an einer inneren Oberfläche der Ab
deckung 1b des Griffabschnittes 1a vorgesehen ist. Die Os
zillatorvorrichtung 10 wird durch die O-Ringe 14 und 17 in
nerhalb der Abdeckung 1b in wasserdichter Art und Weise la
gefixiert.
Die Sonde 3 zur Übertragung der Oszillationswelle ist aus
einer hohlen metallischen Röhre gebildet und abnehmbar am
vorderen Ende des Hornes 2 angeordnet. Die Durchgangsbohrung
in der Sonde 3 schafft eine erste Absaugöffnung oder einen
Durchlaß 21, der mit der Absaugöffnung 13 in Verbindung
steht.
Die Ummantelung oder Hülle 22 zur Abdeckung der Sonde 3 und
des äußeren Umfangsbereiches des Hornes 2 ist am vorderen
Endabschnitt des Handstückes 1 vorgesehen. Die Hülle 22 ist
aus einer Doppelröhre gebildet mit einem inneren rohrförmi
gen Hüllenabschnitt 22a und einem äußeren rohrförmigen Hül
lenabschnitt 22b. Ein Abdeckbereich 23 weist eine innere ab
geschrägte Oberfläche auf, welche in ihrer Neigung der äuße
ren Umfangsoberfläche des Hornes 2 entspricht. Ein zylindri
scher Abschnitt 23a ist einstückig mit dem proximalen Endab
schnitt des Abdeckbereiches 23 ausgebildet. Ein Abschnitt
mit Innengewinde ist an der Innenwand des Hüllenabschnittes
22a vorgesehen und steht in Eingriff mit einem Außengewinde
abschnitt an der äußeren Umfangsoberfläche des vorderen End
bereiches der Abdeckung 1b des Griffabschnittes 1a. Der Ab
deckbereich 23 ist entfernbar über den Außengewindeabschnitt
an der Abdeckung 1b geschraubt. Ein O-Ring 24 ist zwischen
der inneren Oberfläche des vorderen Bereiches des Abdeckbe
reiches 23 und der äußeren Umfangsoberfläche des vorderen
Endabschnittes des Hornes 2 vorgesehen, um zwischen diesen
beiden Bauteilen eine wasserdichte Versiegelung zu erhalten.
Am proximalen Endabschnitt des äußeren Hüllenabschnittes 22b
ist ein Innengewindebereich vorgesehen, der über einen
Außengewindebereich an der äußeren Umfangsoberfläche des Ab
deckbereiches 23 des inneren Hüllenabschnittes 22a ge
schraubt ist.
Der innere Hüllenabschnitt 22a ist konzentrisch über die
Sonde 3 geschoben, wobei zwischen den beiden Bauteilen ein
Freiraum verbleibt. Ähnlich ist der äußere Hüllenabschnitt
22b über den inneren Hüllenabschnitt 22a geschoben, so daß
die Sonde, der innere Hüllenabschnitt 22a und der äußere
Hüllenabschnitt 22b zueinander konzentrisch jeweils mit ei
nem Freiraum dazwischen angeordnet sind. Als erste Leitung
ist hierbei eine Wasserzufuhrleitung 25 in dem Freiraum zwi
schen der Sonde 3 und dem inneren Hüllenabschnitt 22a defi
niert. Als zweite Leitung 26 ist eine Absaugleitung 26 im
Freiraum zwischen dem inneren Hüllenabschnitt 22a und dem
äußeren Hüllenabschnitt 22b definiert.
Ein Wasserzufuhranschluß 27 und ein zweiter Absauganschluß
28 sind nahe dem proximalen Ende der Hülle 22 vorgesehen und
stehen mit der Wasserzufuhrleitung 25 bzw. der Absaugleitung
26 in Verbindung. Ein Ende einer Wasserzufuhrleitung 5 ist
gemäß Fig. 1 mit dem äußeren Ende des Anschlusses 27 in Ver
bindung. Das andere Ende der Wasserzufuhrleitung 5 ist mit
einem Kühlwassertank 6, der als Wasserzufuhrquelle dient in
Verbindung. In dem Kühlwassertank 6 ist eine in der Zeich
nung nicht dargestellte Wasserzufuhrpumpe bekannter Bauart
vorgesehen. Der Kühlwassertank 6, die Wasserzufuhrpumpe und
die Wasserzufuhrleitung 5 bilden zusammen eine Kühlwasser
vorrichtung 6A, mittels der Kühlwasser der Wasserzufuhrlei
tung 25 für die Hülle 22 zugeführt wird.
Ein Ende einer Absaugleitung 30 ist mit dem Absauganschluß
28 in Verbindung und das andere Ende der Leitung 30 ist über
ein T-Stück oder dergleichen mit der Absaugleitung in Ver
bindung.
Der innere Hüllenabschnitt 22a ist so ausgebildet, daß seine
Länge geringer ist, als die des äußeren Hüllenabschnittes
22b, so daß sich das distale Ende des äußeren Hüllenab
schnittes 22b über das distale Ende des inneren Hüllenab
schnittes 22a hinaus erstreckt. Ein Verbindungspfad, eine
Passage oder eine Verbindungsleitung 29 ist so am distalen
Endbereich des äußeren Hüllenabschnittes vorgesehen, daß die
Wasserzufuhrleitung 25 mit der Absaugleitung 26 in Verbin
dung stehen kann.
Das Handstück 1 ist mit einem Gehäuse oder Körper 40 mit der
Ultraschall-Diagnosevorrichtung in Verbindung (Fig. 1).
Die Vorrichtung umfaßt gemäß Fig. 1 weiterhin einen Treiber
schaltkreis 41, der als Treibervorrichtung 41A zum Betrieb
der Ultraschall-Oszillatorvorrichtung dient, sowie einen
Überwachungsschaltkreis 42, der als Überwachungsvorrichtung
42A zur Überwachung des Betriebszustandes der Ultraschall-
Oszillatorvorrichtung 10 dient.
Fig. 2 zeigt einen wesentlichen Teil eines Steuerschaltkrei
ses in dem Gehäuse 40.
Der Treiberschaltkreis 41 erzeugt ein Treibersignal und ist
mit einer Primärwicklung eines Ausgangstransformators 43 in
Verbindung. Die Ultraschall-Oszillatorvorrichtung 10 ist mit
der Sekundärwicklung des Transformators 43 in Verbindung.
Ein Ultraschall-Treibersignal wird von dem Treiberschalt
kreis 41 über den Transformator 43 der Vorrichtung 10 in dem
Handstück 1 zugeführt.
Ein Serienschaltkreis aus Widerständen 44 und 45 ist paral
lel mit der Primärwicklung des Transformators 43 geschaltet.
Ein Gleichrichterschaltkreis 46 ist mit dem Widerstand 45 in
Verbindung und eine Spannung über dem Widerstand 45 wird von
dem Gleichrichter 46 geglättet. Die Ausgangsspannung von dem
Gleichrichter 46 entspricht einer Beaufschlagungsspannung V
der Ultraschall-Oszillatorvorrichtung 10.
Ein Stromdetektor 47 ist in einer Verbindungsleitung zwi
schen dem Treiberschaltkreis 41 und der Primärwicklung des
Transformators 43 vorgesehen. Ein Gleichrichterschaltkreis
48 ist mit dem Stromdetektor 47 in Verbindung. Eine Aus
gangsspannung vom Stromdetektor 47 wird von dem Gleichrich
ter 48 geglättet. Die Ausgangsspannung vom Gleichrichter 48
entspricht einem Strom I, der der Ultraschall-Oszillatorvor
richtung 10 zugeführt wird.
Die Gleichrichter 46 und 48 sind mit einer Arithmetikschal
tung 49a verbunden. Anders gesagt, die Ausgangsspannung vom
Gleichrichter 46 entsprechend einer der Oszillatorvorrich
tung 10 zugeführten Spannung V und der Ausgang des Gleich
richters 48 entsprechend dem Strom I, der der Oszillatorvor
richtung 10 zufließt, werden der Arithmetikschaltung 49a zu
geführt. Hier wird eine Impedanz Z der Ultraschall-Oszilla
torvorrichtung 10 durch Division der Ausgangsspannung vom
Gleichrichter 46 durch den Ausgang des Gleichrichters 48 (Z=V/I)
ermittelt.
Die Arithmetikschaltung 49a ist mit dem nichtinvertierenden
Eingangsanschluß (+) eines Komparators 50a, der als Bestim
mungsvorrichtung 50A dient, verbunden. Somit wird ein Aus
gangsspannungspegel von der Arithmetikschaltung 49a entspre
chend der Impedanz Z dem nichtinvertierenden Anschluß des
Komparators 50a zugeführt.
Eine Konstantspannungsquelle 51a, welche als Referenzwert-
Setzvorrichtung dient, ist mit dem invertierenden Eingangs
anschluß (-) des Komparators 50a verbunden. Somit wird eine
festgelegte Spannung Vref von der Konstantspannungsquelle
51a dem invertierenden Anschluß (-) des Komparators 50a zu
geführt.
Der Ausgangsanschluß des Komparators 50a ist mit einer
Steuerung 52 einer Steuervorrichtung 52A in Verbindung, wel
che beispielsweise einen Mikrocomputer und zugehörigen Peri
pheriebauteile umfaßt. So sind beispielsweise das Handstück
1 oder ein Startschalter 53 und der Treiberschaltkreis 41,
die beide in dem Gehäuse 40 vorgesehen sind mit der Steue
rung 52 in Verbindung. Die Ausgangsspannung vom Komparator
50a wird, wie bereits erwähnt, der Steuerung 52 zugeführt.
Wenn die Ausgangsspannung vom Komparator 50a auf einen hohen
Pegel anwächst, liefert die Steuerung 52 ein Treibersignal
an den Treiberschaltkreis 41 zu dessen Betrieb. Wenn die
Ausgangsspannung vom Komparator 50a einen niederen Pegel an
nimmt, unterbricht die Steuerung 52 den Betrieb des Treiber
schaltkreises 41.
Insgesamt ist somit der Überwachungsschaltkreis 42 im Be
reich des Widerstandes 44 in Richtung der Konstantspannungs
quelle 51 hin vorgesehen und umfaßt eine Impedanz-Erken
nungsvorrichtung für den Überwachungsschaltkreis 42 als
Hauptbereich und Vorrichtungen zum Überwachen des An
triebszustandes der Sonde 3 und somit zur Bestimmung eines
Wasserzufuhrzustandes und zum Anhalten des Betriebs durch
den Treiberschaltkreis 41, wenn ein abnormaler Betriebszu
stand vorliegt.
Die Arbeitsweise der bisher beschriebenen Vorrichtung gemäß
dieser Ausführungsform wird nun im folgenden erläutert.
Die umhüllte Sonde 3 wird in einen zu untersuchenden Bereich
beispielsweise eine Körperhöhle im menschlichen Körper ein
geführt, wobei der Griffabschnitt 1a des Handstückes 1 von
Hand gehalten wird. Danach wird eine nicht dargestellte Ab
saugpumpe betrieben, so daß eine Absaugwirkung in den ersten
und zweiten Absaugdurchlässen 21 und 26 über die Leitungen
16 und 30 erzeugt wird.
Die ebenfalls nicht dargestellte Wasserzufuhrpumpe wird dann
betrieben und fördert Wasser von der Wasserzufuhrleitung 5
über den Anschluß 27 in die Wasserzufuhrleitung 25 und von
da in Richtung des distalen Endes der Wasserzufuhrleitung
25. Eine größere Menge von Wasser wird in die Körperhöhle
gefördert, aber ein Teil des geförderten Wassers wird über
die Verbindungsleitung 29 am distalen Endabschnitt der Hülle
22 zurück in die Absaugleitung 26 gezogen, ohne von dem
äußeren Hüllenabschnitt 22b auszutreten.
Da in die Körperhöhle geförderte Wasser wird durch den er
sten Durchlaß 21 eingesaugt, wie in Fig. 4 dargestellt,
nachdem es die Körperhöhle ausgewaschen oder gespült hat.
Irgendwelche Gewebeteile oder Fragmente von einem Körper
stein in der Körperhöhle, die aufgrund des Einsatzes der
Sonde entstanden sind, werden zusammen mit eingebrachter
Flüssigkeit über den ersten Durchlaß 21 und weiterhin in die
Absaugleitung 16 über die Öffnung 13 eingesaugt.
Das Wasser, welches direkt in die zweite Absaugleitung 26
gesaugt wird, ohne über die Wasserzufuhrleitung 25 in die
Körperhöhle zu gelangen, wird über die Absaugleitung 30 ge
führt, trifft mit dem Strom zusammen, der in der ersten Ab
saugleitung 16 fließt und wird durch eine nicht dargestellte
Absaugpumpe abgezogen.
Wenn die Ultraschall-Oszillatorvorrichtung 10 mit hohem Aus
gangspegel oszilliert und die sich ergebende Ultraschall
welle von der Sonde 3 übertragen wird, erhitzt sich die
Sonde 3 über einen normalen Wert hinaus. Um einen Tempera
turanstieg insgesamt aufgrund der lokalen Wärmeerzeugung an
der Sonde 3 zu verhindern, fließt eine größere Menge von
Kühlwasser durch die Wasserzufuhrleitung 35. Zu diesem Zeit
punkt ist es wünschenswert, daß das Wasser über die erste
Absaugleitung 16 stärker abgesaugt wird.
Wenn eine größere Wassermenge in Richtung der Körperhöhle
gefördert wird, wird eine erhöhte Wassermenge über die Ver
bindung 29 zurück in die Absaugleitung 26 im Vergleich mit
der Wassermenge in Richtung Körperhöhle gesaugt. Dies hat
zur Folge, daß eine geringere Menge von Wasser in die Kör
perhöhle fließt, so daß die Zufuhr von zuviel Wasser in die
Körperhöhle und somit eine Überflutung vermieden wird. Es
ist somit möglich, eine wirksame Diagnose oder Behandlung
durchzuführen, ohne daß das Beobachtungsfeld überflutet oder
unzugänglich ist.
Da weiterhin die zweite Absaugleitung 26 zusätzlich zu der
ersten Absaugleitung 21 vorgesehen ist, ist es möglich, zu
verhindern, daß eine Absaugkraft in der ersten Absaugleitung
21 auf einen zu hohen oder unnötigen Betrag ansteigt. Diese
Anordnung kann auch das Einsaugen von unbeschädigtem noch
lebendem Gewebe etc. am distalen Ende der Sonde 3 verhin
dern. Da die ersten und zweiten Absaugleitungen 21 und 26
sich an einer proximalen Endseite treffen, wird, wenn die
erste Absaugleitung 21 verstopft ist, eine höhere Absaugrate
erzeugt und somit ist es möglich, zu verhindern, daß leben
des Gewebe oder dergleichen am distalen Ende der Sonde 3
eingesaugt wird.
Der Betrieb der Steuerung 52, wenn die Diagnosevorrichtung
gemäß der beschriebenen Ausführungsform angewendet wird,
wird nun unter Bezug auf das Flußdiagramm von Fig. 5 erläu
tert.
Ein Schritt S1 erfaßt, ob der Startschalter 53 am Handstück
1 des Gehäuses 40 eingeschaltet ist oder nicht. Im Schritt
S2 wird ein Treibersignal von der Steuerung 52 an den Trei
berschaltkreis 41 geliefert und der Treiberschaltkreis 41
beginnt mit seinem Betrieb. Der Treiberschaltkreis 41 lie
fert ein Hochfrequenzsignal über den Transformator 43 an die
Oszillatorvorrichtung 10 im Handstück 1. Hierdurch wird die
Ultraschall-Oszillatorvorrichtung 10 betrieben, so daß eine
Ultraschall-Oszillationswelle an die Sonde 3 übertragen
wird. Hierdurch oszilliert die Sonde 3 in einem Longitudi
nalwellen-Modus, wobei eine Störung an den Knoten der Longi
tudinalwelle auftritt, so daß die Sonde 3 dazu neigt, sich
zu erhitzen. In diesem Fall wird das Kühlwasser aus dem Tank
6 über die Leitung 5 der Hülle 22 zugeführt, so daß ein Tem
peraturanstieg in der Sonde 3 und somit eine Schwächung oder
Zerstörung der Sonde 3 vermieden werden.
Während des Betriebs des Treiberschaltkreises 41 wird eine
Spannung normalerweise über dem Widerstand 45 erzeugt und
diese Spannung wird in dem Gleichrichter 46 geglättet. Die
Ausgangsspannung vom Gleichrichter 46, welche der angelegten
Spannung V an der Oszillatorvorrichtung 10 entspricht, wird
in einem Schritt S3 der Arithmetikschaltung 49a zugeführt.
Zur gleichen Zeit wird die vom Stromdetektor 47 erzeugte
Spannung vom Gleichrichter 48 geglättet und die vom Gleich
richter 48 ausgegebene Spannung (entsprechend einem Strom
durch die Oszillatorvorrichtung 10) wird in einem Schritt S4
der Arithmetikschaltung 49a eingegeben. In einem Schritt S5
berechnet die Arithmetikschaltung 49a die Impedanz Z der Ul
traschall-Oszillatorvorrichtung 10 durch Teilung der Span
nung vom Gleichrichter 46 durch die Spannung vom Gleichrich
ter 48.
Eine Spannung, deren Pegel einer Impedanz Z von der Arithme
tikschaltung 49a entspricht, wird dem nichtinvertierenden
Eingangsanschluß des Komparators 50a zugeführt. Von der Kon
stantspannungsquelle 51a wird eine konstante Spannung Vref
dem invertierenden Eingangsanschluß des Komparators 50a zu
geführt. Der Komparator 50a vergleicht den erfaßten Wert der
Impedanz Z von der Oszillatorvorrichtung 10 mit einem gege
benen Wert gemäß der vorherbestimmten Spannung Vref von der
Spannungsquelle 51a in einem Schritt S6. Hierbei nimmt die
Ausgangsspannung vom Komparator 50a hohen Pegel an, wenn die
Impedanz Z höher ist als ein vorherbestimmter Wert Z0. Diese
erwähnte hohe Impedanz der Oszillatorvorrichtung bedeutet,
daß Kühlwasser ausreichend der Sonde 3 zugeführt wird. In
diesem Zustand legt die Steuerung 52 fest, daß der Betrieb
normal ist (Schritt S7) und führt den Betrieb des Treiber
schaltkreises 41 in einem Schritt S8 fort.
Wenn andererseits die Impedanz Z kleiner ist als der Wert Z0
nimmt die Ausgangsspannung vom Komparator 50a tiefen Pegel
an, was bedeutet, daß entweder der Kühlwassertank 6 leer ist
oder aus irgendwelchen anderen Gründen nicht mehr ausrei
chend oder gar kein Kühlwasser der Sonde 3 zugeführt wird.
Mit anderen Worten, die Impedanz Z nimmt einen extrem tiefen
Pegel an, da die Oszillatorvorrichtung 10 in einem nichtbe
lasteten Zustand ist. Die Steuerung 52 legt in einem Schritt
S9 fest, daß dieser Zustand abnormal ist. Die Steuerung 52
stopt weiterhin in einem Schritt S10 den Betrieb des Trei
berschaltkreises 41. Somit ist es möglich, von vorne herein
Temperaturanstiege in der Sonde 3 und somit eine Ab
schwächung oder Zerstörung der Sonde 3 zu verhindern.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 erfolgt nun eine
Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Bei der zweiten Ausführungsform sind anstelle des Stromde
tektors 47 und des Gleichrichters 48 in dem Überwachungs
schaltkreis 42 ein Schwingungsaufnehmer 61 und ein Oszilla
tionsdetektor 62 vorgesehen.
Hierbei ist der Schwingungsaufnehmer oder Oszillationsauf
nehmer 61 an der Ultraschall-Oszillatorvorrichtung 10 ange
ordnet. Der Oszillationsdetektor 62 liefert eine Spannung,
deren Pegel einer Oszillationsamplitude A der Oszillations
vorrichtung 10 entspricht und welche durch den Aufnehmer 61
erfaßt wird, so daß der Detektor 62 ein derartiges Ausgangs
signal an eine Arithmetikschaltung 49b liefern kann und eine
Ausgangsspannung vom Gleichrichter 46 wird ebenfalls der
Arithmetikschaltung 49b zugeführt. Die Schaltung 49b divi
diert den Ausgangsspannungspegel vom Oszillationsdetektor 62
durch einen Ausgangsspannungspegel vom Gleichrichter 46
(A/V).
Die Arithmetikschaltung 49b liefert eine Ausgangsspannung
entsprechend einem Rechenwert S (= A/V) an den invertieren
den Eingangsanschluß (-) eines Komparators 50b, wobei eine
Konstantspannung Vref von einer Konstantspannungsquelle 51b
dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß (+) des Komparators
50b zugeführt wird.
Der weitere Aufbau der zweiten Ausführungsform ist identisch
zu dem der ersten Ausführungsform. Die Arbeitsweise der
zweiten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf das
Flußdiagramm von Fig. 7 erläutert.
Bei Betrieb der Ultraschall-Oszillatorvorrichtung 10 wird
eine Oszillationsamplitude A von der Vorrichtung 10 von dem
Schwingungsaufnehmer 61 dem Oszillationsdetektor 62 in einem
Schritt S4a zugeführt. Hier wird die Amplitude A der Oszil
lationsvorrichtung 10 größer, wenn kein Kühlwasser der Sonde
3 zugeführt wird, gegenüber dem Fall, wenn ausreichend Kühl
wasser der Sonde 3 zugeführt wird.
Wenn ausreichend Kühlwasser der Sonde 3 zugeführt wird, geht
in einem Schritt S6a eine Ausgangsspannung vom Komparator
50b zum hohen Pegel, da im Schritt S5a der Rechenwert S=A/V
von der Arithmetikschaltung 49b kleiner ist als ein vor
herbestimmter Wert S0. In diesem Fall bestimmt im Schritt S7
die Steuerung 52, daß der Betriebszustand normal ist und im
Schritt S8 wird der Betrieb des Treiberschaltkreises 41
fortgeführt.
Wenn der Kühlwassertank 6 leer wird oder aus irgendwelchen
Gründen kein ausreichendes oder überhaupt kein Kühlwasser
mehr der Sonde 3 zugeführt wird, wird der Wert S von der
Arithmetikschaltung 49b höher als der vorherbestimmte Wert
S0 (Schritt S5a). In diesem Fall bestimmt die Steuerung 52
im Schritt S9, daß der Betriebszustand abnormal ist und im
Schritt S10 wird der Betrieb des Treiberschaltkreises 41 un
terbrochen.
Somit ist es möglich, von vorne herein gefährliche Tempera
turanstiege innerhalb der Sonde 3 und somit eine Schwächung
oder Zerstörung der Sonde 3 auszuschließen.
Die Fig. 8 und 9 zeigen eine dritte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Die dritte Ausführungsform verwendet anstelle der Wider
stände 44 und 45 und des Gleichrichters 46 in dem Überwa
chungsschaltkreis 42 ein Wattmeter 63. Das Wattmeter 63 er
faßt eine Dissipationsleistung P in der Ultraschall-Oszilla
torvorrichtung 10 und liefert eine entsprechende Spannung an
eine Arithmetikschaltung 49c und eine Ausgangsspannung des
Oszillationsdetektors 62 wird ebenfalls der Arithmetikschal
tung 49c zugeführt. Die Arithmetikschaltung 49c dividiert
einen Ausgangsspannungspegel des Oszillationsdetektors 62
durch den des Wattmeters 63, d. h. eine Division A/P wird
durchgeführt.
Die Arithmetikschaltung 49c liefert eine Spannung, deren Pe
gel dem Rechenwert T = A/P entspricht.
Der übrige Aufbau dieser dritten Ausführungsform entspricht
dem der zweiten Ausführungsform. Unter Bezugnahme auf das
Flußdiagramm von Fig. 9 wird nun die Arbeitsweise der drit
ten Ausführungsform erläutert. Bei Betrieb der Oszillations
vorrichtung 10 wird die Oszillationsamplitude A der Vorrich
tung 10 dem Schwingungsaufnehmer 61 bzw. dem Oszillationsde
tektor 62 in einem Schritt S3b zugeführt. Die Dissipation P
der Ultraschall-Oszillatorvorrichtung 10 wird in einem
Schritt S4b von dem Wattmeter 63 erfaßt. Die Dissipations
leistung P wird geringer, wenn kein Kühlwasser der Sonde 3
zugeführt wird, d. h., sie ist geringer gegenüber dem Fall,
wenn Kühlwasser ausreichend der Sonde 3 zugeführt wird. Wenn
ausreichend Kühlwasser der Sonde 3 zugeführt wird, wird der
Rechenwert T = A/P der Arithmetikschaltung 49c kleiner als
ein vorherbestimmter Wert T0 (Schritt S5b) und eine Aus
gangsspannung eines Komparators 50c nimmt in einem Schritt
S6b hohen Pegel an. Die Steuerung 52 bestimmt in diesem Fall
im Schritt S7, daß normaler Betriebszustand vorliegt und der
Treiberschaltkreis 41 behält im Schritt S8 seinen Betrieb
aufrecht.
Wenn der Kühlwassertank 6 leer wird oder aus anderen Gründen
kein Kühlwasser mehr der Sonde 3 zugeführt wird, wird der
Rechenwert T der Arithmetikschaltung 40c größer als der vor
herbestimmte Wert T0 und die Ausgangsspannung vom Komparator
50c nimmt niederen Pegel an. Im Schritt S9 wird dieser Zu
stand von der Steuerung 52 als abnormaler Betriebszustand
beurteilt und im Schritt S10 wird der Betrieb des Treiber
schaltkreises 41 unterbrochen.
Somit ist es möglich, von vorne herein zu hohen Temperatur
anstieg in der Sonde 3 und somit Schwächung oder Zerstörung
der Sonde 3 auszuschließen.
Die Fig. 10 und 11 zeigen eine vierte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Allgemein gesagt zeigt ein elektrostriktives Oszillationse
lement, wie beispielsweise die Ultraschall-Oszillatorvor
richtung 10 eine im wesentlichen proportionale Beziehung
zwischen dem Treiberstrom und der Oszillationsamplitude A.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 10 wird eine Konstant
stromquelle verwendet, um eine vorherbestimmte Oszillations
amplitude A der Oszillationsvorrichtung 10 zu erhalten.
Die Konstantstromquelle 72 ist gemäß Fig. 10 mit einer Wech
selstromquelle 71 verbunden und versorgt den Treiberschalt
kreis 41, wobei die Konstantstromquelle 72 den Treiber
schaltkreis 41 mit einem konstanten Stromwert aus der Strom
quelle 71 versorgt.
Ein Stromdetektor 73 ist anstelle des Stromdetektors 47 und
des Gleichrichters 48 aus der ersten Ausführungsform vorge
sehen. Der Stromdetektor 73 ist einer Versorgungsleitung
zwischen die Konstantstromquelle 72 und den Treiberschalt
kreis 41 geschaltet.
Die Ausgangsspannung von dem Stromdetektor 73 entsprechend
einem Konstantstrom I′ wird einer Arithmetikschaltung 49d
zugeführt und eine Ausgangsspannung des Gleichrichters 46
wird ebenfalls der Arithmetikschaltung 49d zugeführt. Die
Arithmetikschaltung 49d dividiert einen Ausgangsspannungspe
gel vom Stromdetektor 73 durch einen Ausgangsspannungspegel
des Gleichrichters 46, d. h., eine Division I′/V wird durch
geführt.
Die Arithmetikschaltung 49d liefert eine Spannung entspre
chend einem Rechenwert U = I′/V an den invertierenden Ein
gangsanschluß (-) eines Komparators 49d. Am nichtinvertie
renden Eingangsanschluß (+) des Komparators 50d liegt eine
Konstantspannung Vref von einer Konstantspannungsquelle 51d
an.
Der übrige Aufbau dieser vierten Ausführungsform entspricht
dem der ersten Ausführungsform. Die Arbeitsweise dieser
vierten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf das
Flußdiagramm von Fig. 11 erläutert.
Bei Betrieb der Oszillationsvorrichtung 10 wird deren Oszil
lationsamplitude durch einen Konstantstromausgang von der
Konstantstromquelle 72 ebenfalls konstant gehalten. Eine
Spannung V zu der Arithmetikschaltung 49d ist im Falle von
keiner Kühlwasserzufuhr zu der Sonde 3 kleiner, als wenn
Kühlwasser ausreichend zu der Sonde 3 geführt wird.
Wenn das Kühlwasser ausreichend der Sonde 3 zugeführt wird,
ist ein Rechenwert U = I′/V der Arithmetikschaltung 49d
kleiner als ein vorherbestimmter Wert U0 in einem Schritt
S5c und in einem Schritt S6c wird eine Ausgangsspannung vom
Komparator 50d hohen Pegel annehmen. Die Steuerung 52 legt
fest, daß dieser Zustand normal ist (Schritt S7) und im
Schritt S8 wird der Treiberschaltkreis 49 weiter betrieben.
Wenn der Kühlwassertank 6 leer wird oder Kühlwasser aus an
deren Gründen der Sonde 3 nicht mehr oder nicht ausreichend
zugeführt wird, wird der Rechenwert U = I′/V der Arithmetik
schaltung 49d höher als der vorherbestimmte Wert U0 (Schritt
S5c) und die Ausgangsspannung vom Komparator 50d wird im
Schritt S9 niedrigen Pegel annehmen. Im Schritt S10 wird der
Betrieb des Treiberschaltkreises 41 unterbrochen.
Somit ist es möglich, von vorne herein Temperaturanstiege in
der Sonde 3 und somit Beschädigungen oder dergleichen auszu
schließen.
Fig. 12 zeigt eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Hierbei ist die Hülle 22 zur Abdeckung der Sonde
aus dem inneren Hüllenabschnitt 22a und dem äußeren Hüllen
abschnitt 22b geformt, wobei die Wasserzufuhrleitung 25 in
einem Freiraum zwischen dem inneren Abschnitt 22a und dem
äußeren Abschnitt 22b gebildet ist. Die zweite Absaugleitung
26 ist in einem Freiraum zwischen dem inneren Abschnitt 22a
und der Sonde 3 gebildet. Das vordere Ende des inneren Ab
schnittes 22a ist in seiner Länge kürzer als der äußere Ab
schnitt 22b, so daß eine Verbindung 27 besteht. Mit Ausnahme
dieses Merkmals entspricht die fünfte Ausführungsform der
ersten Ausführungsform.
Auch bei dieser Ausführungsform wird etwas von dem über die
Zufuhrleitung zugeführten Wasser direkt von der Absauglei
tung 26 abgesaugt, ohne daß es in die Körperhöhle abgegeben
wird. Wenn mehr Wasser zugeführt wird, um einen Kühleffekt
in der Sonde 3 zu erzeugen, wird das zusätzliche Wasser di
rekt durch die Absaugleitung 26 abgesaugt, ohne in die Kör
perhöhle zu gelangen, so daß die Ansammlung von zuviel Was
ser in der Körperhöhle oder eine Überschwemmung des zu be
handelnden Gebietes verhindert wird, so daß das Beobach
tungs- und Operationsfeld unbehelligt bleibt.
Fig. 13 zeigt eine sechste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Hierbei ist an der Hülle 22 ein nach innen vor
springender Abdeckflansch 35 vorgesehen, derart, daß er am
distalen Ende des äußeren Hüllenabschnittes 22b vorgesehen
ist, der sich in seiner Länge über den inneren Hüllenab
schnitt 22a hinaus erstreckt. Eine Lücke oder ein Spalt 36
ist zwischen dem Flansch 35 und dem äußeren Umfang der Sonde
3 gebildet, was es erleichtert, das Wasser von der Wasserzu
fuhrleitung 25 in die zweite Absaugleitung 26 einzusaugen,
welche als Freiraum zwischen dem inneren Hüllenabschnitt 22a
und dem äußeren Hüllenabschnitt 22b definiert ist. Der üb
rige Aufbau der sechsten Ausführungsform entspricht dem der
ersten Ausführungsform.
Fig. 14 zeigt eine siebte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Hierbei ist eine Endplatte 81 an der Hülle 22 ge
mäß der fünften Ausführungsform (Fig. 12) derart angeordnet,
daß ein Spalt zwischen dem distalen Ende des inneren Hüllen
abschnittes 22a und dem des äußeren Hüllenabschnittes 22b
verschlossen ist. Eine Mehrzahl von Wasserzufuhrbohrungen 82
ist als Passagen vorgesehen, um es Wasser zu ermöglichen,
von der Wasserzufuhrleitung 25 in die zweite Absaugleitung
26 zu gelangen, welche als Freiraum zwischen dem inneren
Hüllenabschnitt 22a und der Sonde 3 definiert ist. Hierdurch
wird das leichte Absaugen von Wasser von der Wasserzufuhr
leitung 25 durch die Absaugleitung 26 ermöglicht. Der übrige
Aufbau dieser Ausführungsform entspricht dem der fünften
Ausführungsform.
Fig. 15 zeigt eine achte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Hierbei ist ein sich konisch verjüngender Ab
schnitt 83 anstelle des Flansches gemäß der sechsten Ausfüh
rungsform von Fig. 13 vorgesehen. Zwischen dem Abschnitt 83
und dem äußeren Umfang der Sonde 3 ist der Wasserzufuhrspalt
36 ausgebildet. Anders gesagt, die zweite Absaugleitung 26
ist ohne allzugroße Öffnungen am distalen Ende der Hülle 22
ausgebildet, so daß die Absaugfunktion von der Wasserzufuhr
leitung 25 in die Absaugleitung 26, welche zwischen dem in
neren Hüllenabschnitt 22a und dem äußeren Hüllenabschnitt
22b definiert ist, erleichert wird. Da weiterhin das distale
Ende der Hülle 22 relativ zur Sonde 3 verjüngt ist, ist es
möglich, ein Behandlungsende der Sonde 3 im Behandlungsfeld
leicht zu beobachten. Auch wird das Einführen der Sonde 3 in
eine Körperhöhle erleichtert. Der weitere Aufbau dieser Aus
führungsform entspricht dem der sechsten Ausführungsform ge
mäß Fig. 13.
Fig. 16 zeigt eine modifizierte Form eines distalen Endes
einer Sonde für eine erfindungsgemäße Ultraschall-Diagnose
vorrichtung. Bei dieser Abwandlung ist eine Wasserzufuhrlei
tung 25a zwischen dem inneren Hüllenabschnitt 22a der Hülle
22 und dem äußeren Umfang der Sonde 3 definiert und eine
weitere Wasserzufuhrleitung 25b ist zwischen dem inneren
Hüllenabschnitt 22a und dem äußeren Hüllenabschnitt 22b aus
gebildet. Das distale Ende der Wasserzufuhrleitung 25a wird
durch einen Abdeckflansch 84 im wesentlichen verschlossen,
der am distalen Ende des inneren Hüllenabschnittes 22a aus
gebildet ist und sich in Richtung der Sonde 3 erstreckt.
Eine Mehrzahl von Verbindungsbohrungen 85 ist im distalen
Endbereich der Sonde 3 ausgebildet, um es dem Absaugdurchlaß
21 der Sonde 3 zu ermöglichen, mit der inneren Wasserzufuhr
leitung 25a in Verbindung zu stehen. Da ein Wasserstrom, der
durch die innere Wasserzufuhrleitung 25a fließt, direkt von
den Bohrungen 85 in den Durchlaß 81 abgesaugt werden kann,
kann verhindert werden, daß dieses Wasser in eine menschli
che Körperhöhle einströmt. Hierdurch ist es möglich, eine
höhere Wassermenge durch die innere Wasserzufuhrleitung 25a
zu fördern, was einen zusätzlichen Kühleffekt sicherstellt,
wobei gleichzeitig sichergestellt ist, daß der zusätzliche
Wasserfluß nicht von der Hülle 22 in die Körperhöhle aus
tritt.
Fig. 17 zeigt eine neunte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. In dieser neunten Ausführungsform ist eine Mehr
zahl von Absaugbohrungen 86 im proximalen Endbereich der
Sonde, welche eine Ausbildung gemäß der fünften Ausführungs
form von Fig. 12 hat, angeordnet, so daß es dem ersten Ab
saugdurchlaß 21 möglich ist, mit einem zweiten Absaugdurch
laß in Verbindung zu stehen, der zwischen dem äußeren Umfang
der Sonde 3 und dem inneren Hüllenabschnitt 22a der Hülle 22
definiert ist.
Bei dieser Anordnung ist es nicht mehr nötig, den zweiten
Absauganschluß 28 und die Leitung 30 vorzusehen, welche mit
der Absaugleitung 26 in Verbindung stehen. Es ist somit mög
lich, die Kompaktheit der Diagnosevorrichtung im Bereich des
proximalen Endes der Sonde 3 zu verbessern und den Aufbau zu
vereinfachen.
Fig. 18 zeigt eine zehnte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird ein Teil des Was
sers von der Innenseite der Abdeckung 1b des Griffabschnit
tes 1a des Handstückes 1 in die Wasserzufuhrleitung 25 gemäß
der neunten Ausführungsform von Fig. 17 eingebracht. Ein
zweiter Wasserzufuhranschluß 87 ist am rückwärtigen Ende der
Abdeckung 1b vorgesehen und eine zweite Wasserzufuhrleitung
88 ist mit dem Anschluß 87 verbunden. Eine Mehrzahl von Ver
bindungsbohrungen 90 ist in einem Flansch 89 des Horns 2 für
Wasserzufuhr vorgesehen. Die Innenseite der Abdeckung 1b des
Griffabschnittes 1a steht mit der Wasserzufuhrleitung 25 der
Hülle 22 in Verbindung. Die Ultraschall-Oszillationsvorrich
tung 10 ist hierbei mittels eines wasserdichten Materials 91
wasserdicht versiegelt.
Bei der Anordnung gemäß Fig. 18 kann Wasser zur Innenseite
des Griffabschnittes 1a des Handstückes 1 über die zweite
Wasserzufuhrleitung 88 und den Anschluß 87 eingebracht wer
den, so daß die Oszillationsvorrichtung 10 im Inneren der
Abdeckung 1b gekühlt werden kann. Weiterhin kann Wasser von
der Innenseite des Griffabschnittes 1a aus gefördert werden,
was es ermöglicht, die Sonde 3 mit noch mehr Wasser zu küh
len.
Die Fig. 19 bis 21 zeigen eine elfte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Ein im wesentlichen flacher Vorsprung 91 ist einstückig am
distalen Ende der Sonde 3 des Handstückes 1 ausgebildet
(Fig. 19), so daß Gewebe getrennt oder geschnitten werden
kann oder andere chirurgische Eingriffe durchgeführt werden
können. In der Anordnung gemäß Fig. 20 weist der Vorsprung
91 eine Mittenachse O1, welche mit der Mittenachse O2 der
Sonde 3 fluchtet. Der Vorsprung 91 ist an seiner Basis dic
ker als an seinem distalen Ende, wobei er sich in seiner
Dicke kontinuierlich entlang seiner axialen Länge in Rich
tung Basis verstärkt.
Ein Paar von Öffnungen 93a und 93b ist in einem Grenzbereich
zwischen dem Vorsprung 91 und der Sonde 3 ausgebildet, d. h.
an beiden Seiten des Vorsprunges 91, wobei diese Öffnungen
mit einem Absaugdurchlaß 21 in Verbindung stehen. Hierbei
erstrecken sich die Mittenachsen O3 und O4 der Öffnungen 93a
und 93b diagonal relativ zur Mittenachse O2 der Sonde 3, d.
h., die Mittenachsen O3 und O4 schneiden die Mittenachse O2
der Sonde 3 jeweils in einem festgelegten Winkel R.
Während der Diagnosebehandlung kann das distale Ende des
Vorsprunges 91 am distalen Ende der Sonde 3 in Kontakt mit
einem menschlichen Gewebe gebracht werden und besagtes Ge
webe kann eingeschnitten, abgeschnitten oder zerteilt wer
den, indem eine Ultraschallschwingung auf das Gewebe aufge
bracht wird. Hierbei wird Kühlwasser zur Kühlung der sich
erwärmenden Sonde 3 durch die Wasserzufuhrleitung 25 der
Hülle 22 in die Körperhöhle eingebracht und zusammen mit
Fragmenten von resiziertem Gewebe und Körperfluiden über den
Absaugdurchlaß 21 entfernt.
Da bei dieser Anordnung der Vorsprung 91 an seinem Basisende
dicker ist als am distalen Ende, ist es möglich, einen
größeren Querschnittsbereich an einer Verbindung zwischen
dem Vorsprung 91 und der Sonde 3 zu schaffen, so daß die
Übertragungsverluste der Ultraschallschwingung verringert
werden. Weiterhin stellt die Ausbildung des Vorsprungs 91 in
der beschriebenen und dargestellten Weise sicher, daß der
Vorsprung fest und dauerhaft ist. Es ist auch möglich, eine
Ultraschall-Oszillationsvorrichtung 10 mit relativ hoher Am
plitude zu verwenden, so daß die Behandlungseffizienz weiter
verbessert werden kann.
Das Handstück 1 kann mit hoher Effizienz betrieben werden,
da soviele Echos der Ultraschallschwingung wie möglich am
distalen Ende der Sonde 3 komprimiert werden können. Eine
hohe Wirksamkeit wird auch dadurch erhalten, daß das distale
Ende der Sonde 3 verdünnt oder verjüngt ist. Da die Öffnun
gen 93a und 93b so angeordnet sind, daß ihre Mittenachsen O3
und O4 die Mittenachse O2 der Sonde 3 unter einem Winkel
schneiden, können die Öffnungsbereiche der Öffnungen 93a und
93b größer gemacht werden als in dem Fall, in dem die Öff
nungen 93a und 93b an beiden Seiten des Vorsprunges 91 so
ausgeordnet sind, daß ihre Mittenachsen parallel zur Mitten
achse der Sonde 3 sind. Hierdurch ist es möglich, zu verhin
dern, daß Fragmente von Gewebe oder Körpersteinen die Öff
nungen 93a und 93b zusetzen.
Fig. 22 zeigt eine zwölfte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Bei dieser Ausführungsform sind die Öffnungen 93a und 93b im
Bereich des Vorsprunges 91 am distalen Endbereich der Sonde
3 so angeordnet, daß ihre Mittenachsen O3 und O4 die Mitten
achse O2 der Sonde 3 in einem Winkel von 90° schneiden. Der
weitere Aufbau und auch die Funktionsweise entsprechen der
der elften Ausführungsform.
Hierbei können Anzahl, Lage, Form, Größe etc. der Öffnungen
93a und 93b frei gewählt werden, unabhängig von der Formge
bung des Vorsprunges 91. Weiterhin kann der Vorsprung 91
fest mit der Sonde 3 verbunden werden, da kein Spalt in ei
ner Grenzfläche zwischen dem Vorsprung 91 und der Sonde 3
vorgesehen werden muß. Hieraus ergibt sich wiederum, daß we
niger Übergangsverluste der Ultraschallschwingung von der
Sonde 3 auf den Vorsprung 91 vorliegen.
Fig. 23 zeigt eine dreizehnte Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung. Hierbei ist der Vorsprung 91 parallel zu der
Mittenachse O2 der Sonde 3 und somit exzentrisch zur Sonde 3
angeordnet, wobei eine Mittenachse O1, des Vorsprunges 91
parallel zu der Mittenachse O2 der Sonde 3 verläuft. Weiter
hin ist eine Öffnung 94 an einer Grenze zwischen dem Vor
sprung 91 und der Sonde 3 angeordnet und steht mit dem Ab
saugdurchlaß 21 in Verbindung, wobei eine Mittenachse O5 der
Öffnung 94 parallel zu der der Sonde 3 verläuft. Der weitere
Aufbau und die Funktionsweise der dreizehnten Ausführungs
form sind wie in der elften Ausführungsform.
In der dreizehnten Ausführungsform ist eine einzige Öffnung
94 mit einem größeren Öffnungsbereich gegenüber der elften
Ausführungsform möglich, so daß die Absaugleistung verbes
sert werden kann.
Fig. 24 zeigt eine vierzehnte Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung.
Hierbei schneidet die Mittenachse O5 der Öffnung 94 diagonal
bzw. unter einem Winkel die Mittenachse O2 der Sonde 3.
Hierdurch ist es möglich, den Öffnungsbereich der Öffnung 94
noch weiter zu vergrößern.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf für die bisher be
schriebenen Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise
kann der Vorsprung 91 an seinem distalen Ende so ausgeformt
werden, daß ein chirurgisches Messer, eine Art Sägezahn
schliff, eine stumpfe Messerkonfiguration oder dergleichen
erzielbar sind.
Verschiedene Abwandlungen des distalen Endes der Sonde in
der erfindungsgemäßen Diagnosevorrichtung werden nun im fol
genden beschrieben.
In einer Modifikation gemäß Fig. 25 ist eine große Anzahl
von Öffnungen 101 im wesentlichen äquidistant und mit glei
chem Durchmesser entlang der axialen Erstreckung der Sonde 3
vorgesehen. Weiterhin ist eine Flüssigkeitszufuhrleitung 2
in einem Freiraum zwischen der Sonde 3 und der Hülle 22 aus
gebildet, wobei die Zufuhrleitung 102 mit dem Absaugdurchlaß
21 der Sonde 3 über die Öffnungen 101 der Sonde 3 in Verbin
dung steht.
Wenn bei dieser Abwandlung eine größere Menge von Wasser
durch die Zufuhrleitung 102 gefördert wird, kann ein Teil
hiervon über die Öffnungen 101 in den Absaugdurchlaß 21 ge
zogen werden, so daß die Wassermenge reduziert wird, die von
der Öffnung am distalen Ende der Hülle 22 abgegeben wird.
Somit ist es möglich, die Ansammlung von zuviel Wasser oder
die Überflutung des Operationsgebietes mit Wasser in einer
Körperhöhle zu verhindern, so daß das Gesichtsfeld nicht be
einträchtigt wird und die Diagnose sicher durchgeführt wer
den kann.
Fig. 26 zeigt eine weitere Abwandlung, bei der eine große
Anzahl der Öffnungen 101 mit unterschiedlichen Abständen in
der Wandung der Sonde 3 vorgesehen ist. Hierbei verdichtet
sich die Anordnung der Öffnungen 101 in Richtung des dista
len Endes der Sonde 3, was zur Folge hat, daß umso mehr Was
ser in den Absaugdurchlaß 21 abfließt, je mehr sich das Was
ser in Richtung des distalen Endes der Sonde 3 bewegt. Somit
ist es möglich, einen ausreichende Menge von Wasser bis zum
distalen Ende der Sonde 3 sicherzustellen und somit die
Sonde 3 über ihre gesamte Länge hinweg gleichförmig zu küh
len.
Fig. 27 zeigt eine weitere Abwandlung, bei der eine große
Anzahl der Öffnungen 101 im wesentlichen äquidistant in der
Wandung der Sonde 3 vorgesehen ist. Bei dieser Abwandlung
wachsen die Durchmesser der Öffnungen 101 in Richtung dista
les Ende der Sonde 3 an. Hierbei wird mehr Wasser in den Ab
saugdurchlaß 21 gezogen, je näher sich das Wasser in Rich
tung distales Ende der Sonde 3 bewegt. Hierdurch sind die
gleichen Vorteile wie im Fall der Abwandlung gemäß Fig. 26
möglich.
Fig. 28 zeigt eine weitere Abwandlung, bei der eine größere
Anzahl der Öffnungen 101 in der Wandung der Sonde 3 vorgese
hen ist, wobei die Öffnungen 101 an Stellen vorhanden sind,
wo die Ultraschallwellen einen Nulldurchgang haben und der
Abstand der Öffnungen 101 ist in den Bereichen größer, wo
der Nulldurchgang nicht vorliegt. In Fig. 28 zeigt die Kurve
a die Amplitude der Ultraschall-Oszillation und die Kurve b
zeigt die Belastungsverteilung in der Sonde 3. Durch die Ab
wandlung gemäß Fig. 28 ist es möglich, Hitze wirksam abzu
führen, welche von einer Belastung bei und nahe dem Null
durchgang erzeugt wird, so daß Temperaturanstiege innerhalb
der Sonde 3 vermieden werden.
Eine Öffnung 101 größeren Durchmessers kann im wesentlichen
im Bereich des Nulldurchgangs der Sonde 3 anstelle einer
dichteren Anordnung der Öffnungen 101 vorgesehen werden.
Weiterhin kann einer größere Anzahl von Öffnungen 101 mit
größerem Durchmesser mit geringerem Abstand im wesentlichen
am Bereich des Knotens der Sonde 3 vorgesehen werden.
Fig. 29 zeigt eine weitere Abwandlung, bei der die Wasserzu
fuhrleitung 102 zwischen der Sonde 3 und der Hülle 22 ausge
bildet ist und ein Bauteil 104 an der Außenseite der Hülle
22 vorgesehen ist, so daß eine Gaszufuhrleitung 103 zusammen
mit der Wasserzufuhrleitung 102 gebildet wird. Gemäß Fig. 29
öffnet sich hierbei ein distales Ende 103a der Gaszufuhrlei
tung 103 in Richtung der Seitenkante des distalen Endes der
Sonde 3. Die Sonde 3, die Hülle 22 und das Bauteil 104 ver
jüngen sich alle in Richtung distales Ende bzw. Mittenachse
der Sonde 3.
Hierbei ist es nun möglich, einen Wasserstrom in der Wasser
zufuhrleitung 102 zu führen, um die Sonde 3 zu kühlen, da
die Gaszufuhrleitung 103 außerhalb der Hülle 22 vorgesehen
ist. Weiterhin wird Wasser, welches in das Gesichtsfeld ein
tritt weggeblasen oder entfernt, so daß ein verbessertes Ge
sichtsfeld möglich ist.
Es ist auch möglich, ein klares Gesichtsfeld im interessie
renden Untersuchungsbereich zu schaffen, da die distalen
Endbereiche von Sonde 3, Hülle 22 und Bauteil 104 sich zum
distalen Ende hin verjüngen.
Die Fig. 30 und 31 zeigen eine weitere Abwandlung, bei
der Wasserleitungen 111 und Absaugleitungen 112 mehrfach in
der axialen Wand der Hülle 22 vorgesehen sind. Bei dieser
Abwandlung steht das vordere Ende der Wasserzufuhrleitung
111 mit dem der zugehörigen Saugleitung 112 in Verbindung,
um einen Strom von Kühlwasser durch die Leitung 112 zu zie
hen. Eine Wasserzufuhrleitung 102 ist ebenfalls in einem
Freiraum zwischen der Sonde 3 und der Hülle 22 vorgesehen.
Hierdurch ist es möglich, die Hülle 22 selbst zu kühlen, da
die Wasserzufuhrleitungen 111 und die Absaugleitungen 112
mehrfach vorhanden sind. Somit ist es möglich, Hitze abzu
führen, welche von der Sonde 3 nach außen hin in die Hülle
22 abgegeben wird.
Fig. 32 zeigt eine weitere Abwandlung der vorliegenden Er
findung. Hierbei sind eine Wasserleitung 111 und eine Ab
saugleitung 112 spiralförmig um die Mittenachse der Hülle 22
herum gewickelt. Das vordere Ende der Wasserzufuhrleitung
111 steht mit dem in der Absaugleitung 112 in Verbindung.
Ein Kühlwasserstrom von der Zufuhrleitung 111 wird durch die
Absaugleitung 112 abgeführt. In einem Freiraum zwischen der
Sonde 3 und der Hülle 22 ist die Wasserzufuhrleitung 102
ausgebildet. Hierbei kann die Hülle 22 wie in der Ausfüh
rungsform gemäß Fig. 30 als Gesamtheit gekühlt werden, da
Wasser in der spiralförmigen Anordnung der Leitungen 111 und
112 zirkuliert. Somit ist es möglich, Hitze abzuführen, wel
che von der Sonde 3 auf die Hülle 22 abgegeben wird.
Fig. 33 zeigt eine weitere Abwandlung der vorliegenden Er
findung. Hierbei ist eine Wasserzufuhrleitung 122, welche
als Wasserzufuhrleitung 121 dient, in einem Hohlraum der
Sonde 3 vorgesehen. Eine Absaugleitung 123 ist zwischen der
Sonde 3 und der Leitung 122 ausgebildet. Die Hülle 22 ist
außerhalb der Sonde 3 vorgesehen und eine zweite Wasserzu
fuhrleitung 124 ist zwischen der Sonde 3 und der Hülle 22
ausgebildet. Die Wasserzufuhrleitung 122 ist kürzer als die
Sonde 3, gesehen vom distalen Ende der Sonde her. Bei dieser
Abwandlung kann ein Teil des Wasserstroms in der Leitung 121
in der Sonde 3 durch die Absaugleitung 122 entfernt werden.
Eine größere Wassermenge muß nicht in Richtung Gesichtsfeld
des distalen Endes der Sonde 3 gefördert werden, so daß das
Gesichtsfeld verbessert ist.
Die Fig. 34 und 35 zeigen eine Abwandlung von Fig. 33. In
der Anordnung gemäß den Fig. 34 und 35 ist ein Flansch
125 im Verlauf der Leitung 122 derart angeordnet, daß er die
Leitung 122 axial innerhalb der Sonde 3 stützt. Der Flansch
125 ist hierbei so angeordnet, daß er im wesentlichen in dem
Oszillationswellen-Nulldurchgang der Sonde 3 liegt und weist
eine größere Anzahl von Bohrungen 126 auf, wie aus Fig. 35
hervorgeht.
Gemäß Fig. 36 kann anstelle der Bohrungen 126 eine größere
Anzahl von Kerben 127 in dem Flansch 125 vorgesehen werden,
welche dann ebenfalls wie Bohrungen 126 Durchlässe bilden.
Fig. 37 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. In dieser Ausführungsform stellt die Öffnung in
der Sonde 3 eine Absaugleitung 131 dar und eine spiralför
mige Wasserzufuhrleitung 132 ist in der Absaugleitung 131
der Sonde 3 konzentrisch angeordnet. Zwischen der Sonde 3
und der Hülle 22 kann eine zweite Wasserzufuhrleitung 133
vorgesehen sein.
Das distale Ende der Wasserzufuhrleitung 132 endet innerhalb
der Absaugleitung 131 kurz vor dem distalen Ende der Sonde 3
ohne hierbei vom distalen Ende der Sonde 3 vorzustehen.
Diese Anordnung erlaubt, daß ein Teil des Wassers, welches
von der Leitung 132 gefördert wird, durch die Absaugleitung
131 abgesaugt wird, so daß nicht zuviel Wasser in Richtung
des Gesichtsfeldes gelangt. Somit ist es möglich, ein bes
seres Gesichtsfeld sicherzustellen. Weiterhin kann die Länge
der Zufuhrleitung 132 so eingestellt werden, daß sie mit der
Länge der Sonde 3 optimal zuammenpaßt, da die Wasserzufuhr
leitung 132 die spiralförmige Formgebung hat, wie aus Fig.
37 hervorgeht.
Fig. 38 zeigt eine Abwandlung der vorliegenden Erfindung.
Diese Abwandlung ähnelt der gemäß Fig. 33 mit der Ausnahme,
daß die Wasserzufuhrleitung 122 eine große Anzahl von Was
serzufuhröffnungen 141 hat. Diese Anordnung kann die Sonde
im Ganzen und gleichmäßig kühlen.
Die beschriebenen Abwandlungen und Modifikationen können im
mer dort eingesetzt werden, wo in der Sonde 3 eine Wasserzu
fuhrleitung oder ein Wasserzufuhrkanal ausgebildet sind.
Claims (17)
1. Ultraschall-Diagnosevorrichtung mit:
einer Ultraschall-Oszillationsvorrichtung (10) zum Aus geben einer Ultraschallwelle, wobei die Oszillations vorrichtung (10) einen Eingangsanschluß aufweist;
einer Treibervorrichtung (41A) zum Antreiben der Ultra schall-Oszillationsvorrichtung (10);
einer Ultraschall-Übertragungsvorrichtung (3A), welche mit der Oszillationsvorrichtung (10) verbunden ist, um eine Ultraschallwelle von der Oszillationsvorrichtung (10) in einen zu behandelnden Bereich zu übertragen;
einer Verbindungsvorrichtung (22A), welche um die Über tragungsvorrichtung (3A) herum geformt ist und durch welche ein Kühlmedium läuft; und
einer Zufuhrvorrichtung (6A) zur Zufuhr des Kühlmediums zu der Verbindungsvorrichtung (22A), gekennzeichnet durch:
eine Überwachungsvorrichtung (42A) zum Überwachen des Betriebszustandes der Ultraschall-Oszillationsvorrich tung (10) und zur Ausgabe von Überwachungsinformatio nen;
eine Bestimmungsvorrichtung (50A) zum Empfang der Über wachungsinformationen von der Überwachungsvorrichtung (42A) und zum Bestimmen, ob die Zufuhr von Kühlmedium zu der Verbindungsvorrichtung (22A) normal ist oder nicht; und
eine Steuervorrichtung (52A) zum Unterbrechen des Be triebs der Ultraschall-Oszillationsvorrichtung (10), wenn die Bestimmungsvorrichtung (50A) feststellt, daß die Zufuhr von Kühlmedium nicht normal ist.
einer Ultraschall-Oszillationsvorrichtung (10) zum Aus geben einer Ultraschallwelle, wobei die Oszillations vorrichtung (10) einen Eingangsanschluß aufweist;
einer Treibervorrichtung (41A) zum Antreiben der Ultra schall-Oszillationsvorrichtung (10);
einer Ultraschall-Übertragungsvorrichtung (3A), welche mit der Oszillationsvorrichtung (10) verbunden ist, um eine Ultraschallwelle von der Oszillationsvorrichtung (10) in einen zu behandelnden Bereich zu übertragen;
einer Verbindungsvorrichtung (22A), welche um die Über tragungsvorrichtung (3A) herum geformt ist und durch welche ein Kühlmedium läuft; und
einer Zufuhrvorrichtung (6A) zur Zufuhr des Kühlmediums zu der Verbindungsvorrichtung (22A), gekennzeichnet durch:
eine Überwachungsvorrichtung (42A) zum Überwachen des Betriebszustandes der Ultraschall-Oszillationsvorrich tung (10) und zur Ausgabe von Überwachungsinformatio nen;
eine Bestimmungsvorrichtung (50A) zum Empfang der Über wachungsinformationen von der Überwachungsvorrichtung (42A) und zum Bestimmen, ob die Zufuhr von Kühlmedium zu der Verbindungsvorrichtung (22A) normal ist oder nicht; und
eine Steuervorrichtung (52A) zum Unterbrechen des Be triebs der Ultraschall-Oszillationsvorrichtung (10), wenn die Bestimmungsvorrichtung (50A) feststellt, daß die Zufuhr von Kühlmedium nicht normal ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Treibervorrichtung (41A) aufweist:
einen Treiberschaltkreis (41) mit einem Ausgangsan schluß, der ein Treibersignal erzeugt; und
einen Ausgangstransformator (43) mit einer Primärwick lung, welche mit dem Ausgangsanschluß des Treiber schaltkreises (41) verbunden ist und einer Sekundär wicklung, welche mit dem Eingangsanschluß der Ultra schall-Oszillationsvorrichtung (10) verbunden ist, wo bei die Überwachungsvorrichtung (42A) weiterhin auf weist:
einen Widerstand (45) parallel zur Primärwicklung des Transformators (43);
einen ersten Gleichrichter (46) zur Glättung einer Spannung, welche über den Widerstand (45) erzeugt wird und zur Erzeugung einer Ausgangsspannung, wobei die Ausgangsspannung des ersten Gleichrichters (46) einer Spannung (V) entspricht, welche an die Oszillationsvor richtung (10) angelegt wird;
einen Stromdetektor (47) zwischen der Primärwicklung des Transformators (43) und dem Treiberschaltkreis (41) zur Erzeugung einer Spannung;
einen zweiten Gleichrichter (48) zur Glättung einer Spannung von dem Stromdetektor (47) und zur Erzeugung einer Ausgangsspannung, wobei die Ausgangsspannung des zweiten Gleichrichters (48) einem Strom (I) entspricht, der in die Ultraschall-Oszillationsvorrichtung (10) fließt; und
eine Arithmetikschaltung (49a) zwischen dem ersten und zweiten Gleichrichter (46, 48) zur Berechnung einer Im pedanz (Z) durch Division der Ausgangsspannung vom er sten Gleichrichter (46) durch die Ausgangsspannung des zweiten Gleichrichters (48) und zur Ausgabe einer Span nung entsprechend der Impedanz (Z), wobei die Bestim mungsvorrichtung (50A) weiterhin aufweist:
eine Referenzwertsetzvorrichtung (51a) zur Erzeugung eines Referenzwertes (Z0) der Impedanz (Z) der Ultra schall-Oszillationsvorrichtung (10), wobei der Refe renzwert (Z0) eine Referenzbasis darstellt zur Bestim mung des Zufuhrzustandes des Kühlmediums; und
einen Komparator (50a) mit einem invertierenden Ein gangsanschluß (-) verbunden mit der Arithmetikschaltung (49a) und einem nichtinvertierendem Eingangsanschluß (+) verbunden mit der Referenzwertsetzvorrichtung (51a) zum Vergleich eines Detektionswertes entsprechend der Impedanz (Z) der Oszillationsvorrichtung (10) von der Arithmetikschaltung (49a) mit dem Referenzwert (Z0) empfangen von der Referenzwertsetzvorrichtung (51a).
einen Treiberschaltkreis (41) mit einem Ausgangsan schluß, der ein Treibersignal erzeugt; und
einen Ausgangstransformator (43) mit einer Primärwick lung, welche mit dem Ausgangsanschluß des Treiber schaltkreises (41) verbunden ist und einer Sekundär wicklung, welche mit dem Eingangsanschluß der Ultra schall-Oszillationsvorrichtung (10) verbunden ist, wo bei die Überwachungsvorrichtung (42A) weiterhin auf weist:
einen Widerstand (45) parallel zur Primärwicklung des Transformators (43);
einen ersten Gleichrichter (46) zur Glättung einer Spannung, welche über den Widerstand (45) erzeugt wird und zur Erzeugung einer Ausgangsspannung, wobei die Ausgangsspannung des ersten Gleichrichters (46) einer Spannung (V) entspricht, welche an die Oszillationsvor richtung (10) angelegt wird;
einen Stromdetektor (47) zwischen der Primärwicklung des Transformators (43) und dem Treiberschaltkreis (41) zur Erzeugung einer Spannung;
einen zweiten Gleichrichter (48) zur Glättung einer Spannung von dem Stromdetektor (47) und zur Erzeugung einer Ausgangsspannung, wobei die Ausgangsspannung des zweiten Gleichrichters (48) einem Strom (I) entspricht, der in die Ultraschall-Oszillationsvorrichtung (10) fließt; und
eine Arithmetikschaltung (49a) zwischen dem ersten und zweiten Gleichrichter (46, 48) zur Berechnung einer Im pedanz (Z) durch Division der Ausgangsspannung vom er sten Gleichrichter (46) durch die Ausgangsspannung des zweiten Gleichrichters (48) und zur Ausgabe einer Span nung entsprechend der Impedanz (Z), wobei die Bestim mungsvorrichtung (50A) weiterhin aufweist:
eine Referenzwertsetzvorrichtung (51a) zur Erzeugung eines Referenzwertes (Z0) der Impedanz (Z) der Ultra schall-Oszillationsvorrichtung (10), wobei der Refe renzwert (Z0) eine Referenzbasis darstellt zur Bestim mung des Zufuhrzustandes des Kühlmediums; und
einen Komparator (50a) mit einem invertierenden Ein gangsanschluß (-) verbunden mit der Arithmetikschaltung (49a) und einem nichtinvertierendem Eingangsanschluß (+) verbunden mit der Referenzwertsetzvorrichtung (51a) zum Vergleich eines Detektionswertes entsprechend der Impedanz (Z) der Oszillationsvorrichtung (10) von der Arithmetikschaltung (49a) mit dem Referenzwert (Z0) empfangen von der Referenzwertsetzvorrichtung (51a).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Treibervorrichtung (41A) aufweist:
einen Treiberschaltkreis (41) mit einem Ausgangsan schluß, der ein Treibersignal erzeugt; und
einen Ausgangstransformator (43) mit einer Primärwick lung, welche mit dem Ausgangsanschluß des Treiber schaltkreises (41) verbunden ist und einer Sekundär wicklung, welche mit dem Eingangsanschluß der Ultra schall-Oszillationsvorrichtung (10) verbunden ist, wo bei die Überwachungsvorrichtung (42A) weiterhin auf weist:
einen Widerstand (45) parallel zur Primärwicklung des Transformators (43);
einen Gleichrichter (46) zur Glättung einer Spannung über dem Widerstand (45) und zur Erzeugung einer Aus gangsspannung, wobei die Ausgangsspannung des Gleich richters (46) einer Spannung (V) entspricht, welche an der Oszillationsvorrichtung (10) anliegt;
eine Erkennungsvorrichtung (61) zur Erfassung einer Schwingungsamplitude (A) der Oszillationsvorrichtung (10);
einen Oszillationsdetektor (62) zur Ausgabe einer Span nung entsprechend der Oszillationsamplitude (A) der Os zillationsvorrichtung (10); und
eine Arithmetikschaltung (49b) zur Ausgabe eines Si gnals entsprechend eines Rechenwertes (S) erhalten durch Division der Ausgangsspannung vom Oszillationsde tektor (62) durch die Ausgangsspannung vom Gleichrich ter (46), wobei die Bestimmungsvorrichtung (50A) auf weist:
eine Referenzwertsetzvorrichtung (51b) zur Erzeugung eines Referenzwertes (S0) entsprechend dem Rechenwert (S) von der Arithmetikschaltung (49b), wobei der Refe renzwert (S0) eine Referenzbasis darstellt zur Bestim mung des Zufuhrzustandes des Kühlmediums; und
einen Komparator (50b) mit einem invertierenden Ein gangsanschluß (-) verbunden mit der Arithmetikschaltung (49b) und einem nichtinvertierendem Eingangsanschluß (+) verbunden mit der Referenzwertsetzvorrichtung (51b) zum Vergleich eines Ausgangssignals entsprechend dem Rechenwert (S) von der Arithmetikschaltung (49b) mit dem Referenzwert (S0) empfangen von der Referenzwert setzvorrichtung (51b).
einen Treiberschaltkreis (41) mit einem Ausgangsan schluß, der ein Treibersignal erzeugt; und
einen Ausgangstransformator (43) mit einer Primärwick lung, welche mit dem Ausgangsanschluß des Treiber schaltkreises (41) verbunden ist und einer Sekundär wicklung, welche mit dem Eingangsanschluß der Ultra schall-Oszillationsvorrichtung (10) verbunden ist, wo bei die Überwachungsvorrichtung (42A) weiterhin auf weist:
einen Widerstand (45) parallel zur Primärwicklung des Transformators (43);
einen Gleichrichter (46) zur Glättung einer Spannung über dem Widerstand (45) und zur Erzeugung einer Aus gangsspannung, wobei die Ausgangsspannung des Gleich richters (46) einer Spannung (V) entspricht, welche an der Oszillationsvorrichtung (10) anliegt;
eine Erkennungsvorrichtung (61) zur Erfassung einer Schwingungsamplitude (A) der Oszillationsvorrichtung (10);
einen Oszillationsdetektor (62) zur Ausgabe einer Span nung entsprechend der Oszillationsamplitude (A) der Os zillationsvorrichtung (10); und
eine Arithmetikschaltung (49b) zur Ausgabe eines Si gnals entsprechend eines Rechenwertes (S) erhalten durch Division der Ausgangsspannung vom Oszillationsde tektor (62) durch die Ausgangsspannung vom Gleichrich ter (46), wobei die Bestimmungsvorrichtung (50A) auf weist:
eine Referenzwertsetzvorrichtung (51b) zur Erzeugung eines Referenzwertes (S0) entsprechend dem Rechenwert (S) von der Arithmetikschaltung (49b), wobei der Refe renzwert (S0) eine Referenzbasis darstellt zur Bestim mung des Zufuhrzustandes des Kühlmediums; und
einen Komparator (50b) mit einem invertierenden Ein gangsanschluß (-) verbunden mit der Arithmetikschaltung (49b) und einem nichtinvertierendem Eingangsanschluß (+) verbunden mit der Referenzwertsetzvorrichtung (51b) zum Vergleich eines Ausgangssignals entsprechend dem Rechenwert (S) von der Arithmetikschaltung (49b) mit dem Referenzwert (S0) empfangen von der Referenzwert setzvorrichtung (51b).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Treibervorrichtung (41A) aufweist:
einen Treiberschaltkreis (41) mit einem Ausgangsan schluß, der ein Treibersignal erzeugt; und
einen Ausgangstransformator (43) mit einer Primärwick lung, welche mit dem Ausgangsanschluß des Treiber schaltkreises (41) verbunden ist und einer Sekundär wicklung, welche mit dem Eingangsanschluß der Ultra schall-Oszillationsvorrichtung (10) verbunden ist, wo bei die Überwachungsvorrichtung (42A) weiterhin auf weist:
ein Wattmeter (63) zur Erfassung einer Dissipationslei stung (P) der Ultraschall-Oszillationsvorrichtung (10) und zur Ausgabe einer Spannung entsprechend einem Er gebnis der Erfassung;
eine Erkennungsvorrichtung (61) zur Detektion einer Os zillationsamplitude (A) der Oszillationsvorrichtung (10);
einen Oszillationsdetektor (62) zur Ausgabe einer Span nung entsprechend der Oszillationsamplitude (A) der Os zillationsvorrichtung (10); und
eine Arithmetikschaltung (49c) zur Ausgabe eines Si gnals entsprechend eines Rechenwertes (T) erhalten durch Division der Ausgangsspannung vom Oszillationsde tektor (62) durch die Ausgangsspannung vom Wattmeter (63), wobei die Bestimmungsvorrichtung (50A) aufweist:
eine Referenzwertsetzvorrichtung (51c) zur Erzeugung eines Referenzwertes (T0) entsprechend dem Rechenwert (T) von der Arithmetikschaltung (49c), wobei der Refe renzwert (T0) eine Referenzbasis darstellt zur Bestim mung des Zufuhrzustandes des Kühlmediums; und
einen Komparator (50c) mit einem invertierenden Ein gangsanschluß (-) verbunden mit der Arithmetikschaltung (49c) und einem nichtinvertierendem Eingangsanschluß (+) verbunden mit der Referenzwertsetzvorrichtung (51c) zum Vergleich eines Detektionswertes entsprechend dem Rechenwert (T) der Arithmetikschaltung (49c) mit dem Referenzwert (T0) empfangen von der Referenzwertsetz vorrichtung (51c).
einen Treiberschaltkreis (41) mit einem Ausgangsan schluß, der ein Treibersignal erzeugt; und
einen Ausgangstransformator (43) mit einer Primärwick lung, welche mit dem Ausgangsanschluß des Treiber schaltkreises (41) verbunden ist und einer Sekundär wicklung, welche mit dem Eingangsanschluß der Ultra schall-Oszillationsvorrichtung (10) verbunden ist, wo bei die Überwachungsvorrichtung (42A) weiterhin auf weist:
ein Wattmeter (63) zur Erfassung einer Dissipationslei stung (P) der Ultraschall-Oszillationsvorrichtung (10) und zur Ausgabe einer Spannung entsprechend einem Er gebnis der Erfassung;
eine Erkennungsvorrichtung (61) zur Detektion einer Os zillationsamplitude (A) der Oszillationsvorrichtung (10);
einen Oszillationsdetektor (62) zur Ausgabe einer Span nung entsprechend der Oszillationsamplitude (A) der Os zillationsvorrichtung (10); und
eine Arithmetikschaltung (49c) zur Ausgabe eines Si gnals entsprechend eines Rechenwertes (T) erhalten durch Division der Ausgangsspannung vom Oszillationsde tektor (62) durch die Ausgangsspannung vom Wattmeter (63), wobei die Bestimmungsvorrichtung (50A) aufweist:
eine Referenzwertsetzvorrichtung (51c) zur Erzeugung eines Referenzwertes (T0) entsprechend dem Rechenwert (T) von der Arithmetikschaltung (49c), wobei der Refe renzwert (T0) eine Referenzbasis darstellt zur Bestim mung des Zufuhrzustandes des Kühlmediums; und
einen Komparator (50c) mit einem invertierenden Ein gangsanschluß (-) verbunden mit der Arithmetikschaltung (49c) und einem nichtinvertierendem Eingangsanschluß (+) verbunden mit der Referenzwertsetzvorrichtung (51c) zum Vergleich eines Detektionswertes entsprechend dem Rechenwert (T) der Arithmetikschaltung (49c) mit dem Referenzwert (T0) empfangen von der Referenzwertsetz vorrichtung (51c).
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Treibervorrichtung (41A) aufweist:
eine Konstantstromquelle (72), welche mit einer übli chen Energiequelle verbunden ist, um einen Konstant strom zu liefern;
einen Treiberschaltkreis (41) mit einem Eingangsan schluß, der mit der Konstantstromquelle (72) verbunden ist und mit einem Ausgangsanschluß zur Erzeugung eines Treibersignals versehen ist; und
einen Transformator (43) mit einer Primärwicklung, ver bunden mit dem Ausgangsanschluß des Treiberschaltkrei ses (41) und einer Sekundärwicklung, verbunden mit dem Eingangsanschluß der Ultraschall-Oszillationsvorrich tung (10), wobei die Überwachungsvorrichtung (42A) auf weist:
einen Stromdetektor (73) an einer Verbindungsleitung zwischen der Konstantstromquelle (72) und dem Treiber schaltkreis (41), wobei ein Ausgang des Stromdetektors (73) einem Konstantstrom (1′) entspricht;
einen Widerstand (45) parallel mit der Primärwicklung des Transformators (43);
einen Gleichrichter (46) zur Glättung einer Spannung über dem Widerstand (45) und zur Erzeugung einer Aus gangsspannung, wobei die Ausgangsspannung des Gleich richters (46) einer Spannung (V) entspricht, welche an der Oszillationsvorrichtung (10) anliegt; und
eine Arithmetikschaltung (49d) zur Ausgabe eines Aus gangssignals entsprechend einem Rechenwert (U), erhal ten durch Division der Ausgangsspannung vom Stromdetek tor (73) durch die Ausgangsspannung vom Gleichrichter (46), wobei die Bestimmungsvorrichtung (50A) aufweist:
eine Referenzwertsetzvorrichtung (51d) zur Erzeugung eines Referenzwertes (U0) entsprechend dem Rechenwert (U) von der Arithmetikschaltung (49d), wobei der Refe renzwert (U0) eine Referenzbasis darstellt zur Bestim mung des Zufuhrzustandes des Kühlmediums; und
einen Komparator (50d) mit einem invertierenden Ein gangsanschluß (-) verbunden mit der Arithmetikschaltung (49d) und einem nichtinvertierendem Eingangsanschluß (+) verbunden mit der Referenzwertsetzvorrichtung (51d) zum Vergleich eines Ausgangssignales entsprechend dem Rechenwert (U) von der Arithmetikschaltung (49d) mit dem Referenzwert (U0) empfangen von der Referenzwert setzvorrichtung (51d).
eine Konstantstromquelle (72), welche mit einer übli chen Energiequelle verbunden ist, um einen Konstant strom zu liefern;
einen Treiberschaltkreis (41) mit einem Eingangsan schluß, der mit der Konstantstromquelle (72) verbunden ist und mit einem Ausgangsanschluß zur Erzeugung eines Treibersignals versehen ist; und
einen Transformator (43) mit einer Primärwicklung, ver bunden mit dem Ausgangsanschluß des Treiberschaltkrei ses (41) und einer Sekundärwicklung, verbunden mit dem Eingangsanschluß der Ultraschall-Oszillationsvorrich tung (10), wobei die Überwachungsvorrichtung (42A) auf weist:
einen Stromdetektor (73) an einer Verbindungsleitung zwischen der Konstantstromquelle (72) und dem Treiber schaltkreis (41), wobei ein Ausgang des Stromdetektors (73) einem Konstantstrom (1′) entspricht;
einen Widerstand (45) parallel mit der Primärwicklung des Transformators (43);
einen Gleichrichter (46) zur Glättung einer Spannung über dem Widerstand (45) und zur Erzeugung einer Aus gangsspannung, wobei die Ausgangsspannung des Gleich richters (46) einer Spannung (V) entspricht, welche an der Oszillationsvorrichtung (10) anliegt; und
eine Arithmetikschaltung (49d) zur Ausgabe eines Aus gangssignals entsprechend einem Rechenwert (U), erhal ten durch Division der Ausgangsspannung vom Stromdetek tor (73) durch die Ausgangsspannung vom Gleichrichter (46), wobei die Bestimmungsvorrichtung (50A) aufweist:
eine Referenzwertsetzvorrichtung (51d) zur Erzeugung eines Referenzwertes (U0) entsprechend dem Rechenwert (U) von der Arithmetikschaltung (49d), wobei der Refe renzwert (U0) eine Referenzbasis darstellt zur Bestim mung des Zufuhrzustandes des Kühlmediums; und
einen Komparator (50d) mit einem invertierenden Ein gangsanschluß (-) verbunden mit der Arithmetikschaltung (49d) und einem nichtinvertierendem Eingangsanschluß (+) verbunden mit der Referenzwertsetzvorrichtung (51d) zum Vergleich eines Ausgangssignales entsprechend dem Rechenwert (U) von der Arithmetikschaltung (49d) mit dem Referenzwert (U0) empfangen von der Referenzwert setzvorrichtung (51d).
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungsvorrichtung (22A) eine rohrförmige
Hülle (22) umfaßt, welche die Ultraschall-Übertragungs
vorrichtung (3A) abdeckt derart, daß zwischen der Über
tragungsvorrichtung (3A) und der Hülle (22) ein
Freiraum verbleibt, wobei die Hülle (22) ein proximales
Ende aufweist, welches sich in Richtung der Oszillati
onsvorrichtung (10) erstreckt und ein distales Ende
aufweist, welches sich in Richtung distales Ende der
Übertragungsvorrichtung (3A) erstreckt, wobei weiterhin
eine Kühlmittelzufuhrvorrichtung (25) zwischen der
Hülle (22) und der Übertragungsvorrichtung (3A) ausge
bildet ist, so daß das Kühlmedium durch den Freiraum
strömen kann.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Übertragungsvorrichtung (3A) in sich eine Boh
rung aufweist und eine Sonde (3) hat, welche als erste
Absaugleitung (21) dient, wobei die Hülle (22) einen
inneren Hüllenabschnitt (22a) hat, der die Sonde (3)
abdeckt und einen Freiraum relativ zu der Sonde (3) de
finiert und einen äußeren Hüllenabschnitt (22b) hat,
der einen Freiraum relativ zu dem inneren Hüllenab
schnitt (22a) definiert, wobei eine Kühlmittelzufuhr
leitung (25) und eine Absaugleitung (26) so vorgesehen
sind, daß eine hiervon zwischen der Sonde (3) und dem
inneren Hüllenabschnitt (22a) ist und die andere hier
von zwischen dem inneren Hüllenabschnitt (22) und dem
äußeren Hüllenabschnitt (22b) ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Verbindungsvorrichtung (29) am distalen Ende
des inneren Hüllenabschnitts (22a) unmittelbar benach
bart am distalen Ende des äußeren Hüllenabschnittes
(22b) vorgesehen ist, um eine Fluidverbindung zwischen
der Kühlmittelzufuhrleitung (25) und der Absaugleitung
(26) zu haben.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülle (22) die Absaugleitung (26) als Freiraum
zwischen dem inneren Hüllenabschnitt (22a) und der
Sonde (3) definiert und die Kühlmittelzufuhrleitung
(25) als Freiraum zwischen dem äußeren Hüllenabschnitt
(22b) und dem inneren Hüllenabschnitt (22a) definiert.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülle (22) eine Endplatte (81) aufweist zum
Verschließen eines Spaltes zwischen einem distalen Ende
des inneren Hüllenabschnitts (22a) und dem des äußeren
Hüllenabschnitts (22b), wobei eine Kühlmittelzufuhrvor
richtung (82) zwischen der Zufuhrleitung (25) und der
Absaugleitung (26) vorgesehen ist, um zwischen diesen
beiden eine Verbindung zu haben.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülle (22) die Kühlmittelzufuhrleitung (25) als
Freiraum zwischen dem inneren Hüllenabschnitt (22a) und
der Sonde (3) definiert und die Absaugleitung (26) als
Freiraum zwischen dem äußeren Hüllenabschnitt (22b) und
dem inneren Hüllenabschnitt (22a) definiert.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Abdeckflansch (35) einstückig am distalen Ende
des äußeren Hüllenabschnitts (22b) vorgesehen ist und
sich in Richtung der Sonde (3) erstreckt, um einen be
schränkten Spalt am distalen Ende des äußeren Hüllenab
schnitts (22b) so zu schaffen, daß eine Absaugfunktion
in Richtung der zweiten Absaugleitung (26) verstärkt
ist, wobei der beschränkte Spalt die Zufuhr eines Kühl
mediums zwischen dem Abdeckflansch (35) und dem äußeren
Umfang der Sonde (3) erlaubt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülle (22) so ausgebildet ist, daß eine innere
Kühlmediumzufuhrleitung (25a) zwischen der Sonde (3)
und dem inneren Hüllenabschnitt (22a) ausgebildet ist
und eine äußere Kühlmediumzufuhrleitung (25b) zwischen
dem inneren Hüllenabschnitt (22a) und dem äußeren Hül
lenabschnitt (22b) ausgebildet ist, wobei ein Abdeck
flansch (84) einstückig am distalen Ende des inneren
Hüllenabschnitts (22a) vorgesehen ist und sich in Rich
tung der Sonde (3) erstreckt, um einen offenen Spalt zu
bilden, der die Kühlmediumzufuhrleitung (25a) im we
sentlichen verschließt, wobei eine Verbindungsvorrich
tung (85) am distalen Endbereich der Sonde (3) vorgese
hen ist, um eine Verbindung zwischen der Absaugleitung
(21) und der Kühlmittelzufuhrleitung (25a) zu schaffen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sonde (3) eine Absaugvorrichtung (86) am proxi
malen Endbereich aufweist, um eine Verbindung zwischen
der zweiten Absaugleitung (26) und der ersten Absaug
leitung (21) zu schaffen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, weiterhin gekennzeichnet,
durch ein Handstück (1), welches einen äußeren Umfang
der Ultraschall-Oszillationsvorrichtung (10) überdeckt,
um einen Kühlmitteldurchfluß zu bilden, der mit der
Kühlmittelzufuhrleitung (25) in Verbindung steht.
16. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Vorsprung (91) einstückig am distalen Ende der
Sonde (3) vorgesehen ist, dessen Basisende dicker ist
als das distale Ende, wobei Verbindungsvorrichtungen
(92) nahe des Basisendes des Vorsprungs (91) vorgesehen
sind, um eine Fluidverbindung zu der ersten Absauglei
tung (21) zu schaffen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungsvorrichtung (92) ein Paar von Öff
nungen (93a, 93b) aufweisen, von denen je eine an einer
Seite des Basisbereiches des Vorsprungs (91) angeordnet
ist, wobei deren Mittenachsen die Mittenachse der Sonde
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