Neues Ultraschallkathetersystem mit Mikroantrieb

Dr.-Ing. Ralf Ledworuski

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In der medizinischen Diagnostik werden Ultraschallkatheter eingesetzt, um Hohlraumorgane, wie z. B. die Blutgefäße, die Gallengänge oder die ableitenden Harnwege auf Ablagerungen und krankhafte Strukturen zu untersuchen. Voraussetzung dafür ist eine kontrastreiche Bildgebung mit guter Auflösung. Entwicklungen in der intraluminaren Ultraschalldiagnostik zielen auf eine weitere Miniaturisierung bestehender Systeme, auf eine verbesserte Handhabung der Instrumente und die möglichst exakte Darstellung endosonographischer Daten. Dabei eröffnet die Mikrotechnik völlig neue Chancen zur Herstellung medizinischer Geräte.

Schematische Darstellung der Katheterspitze
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CAD des Katheteraufbaus

Im Gegensatz zu bereits vorhandenen Kathetersystemen, wirkt ein in die Katheterspitze integrierter Mikromotor mit Getriebe als Direktantrieb für den rotierenden Ultraschallwandler. Dieser sendet sehr kurze Ultraschallimpulse in radialer Richtung aus und empfängt die am umliegenden Gewebe reflektierten Signale. Stellt man die Intensität und Laufzeit der reflektierten Impulse als Funktion des Drehwinkels nach dem Impuls - Echo - Verfahren auf einem Display dar, erhält man eine Querschnittsdarstellung des umgebenden Gewebes.

Schleifkontakte übertragen die für die Anregung des Transducers erforderlichen HF-Impulse sowie die in HF-Signale konvertierten Ultraschallechosignale auf die rotierende Welle. Antrieb und Kontaktpaare werden durch einen Dichtring gegenüber dem mit einer Flüssigkeit befüllten Raum abgedichtet, in dem sich der Umformer dreht.

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Eigenschaften
  • Mikroantrieb in der Katheterspitzeminiaturisierte
  • Schleifkontakte zur Übertragung der HF-Impulse
  • Katheterdurchmesser 2,5 mm
  • Scan - Richtung radial
  • ein aktives Wandlerelement
  • Fokus gemäß Wandlergeometrie

  • Ecke eines Schwamms und Ultraschallkatheter
    Ultraschallaufnahme des Schwamms