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Die
Erfindung betrifft ein Ultraschallgerät nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Nach
dem Stand der Technik sind Ultraschallgeräte, insbesondere Ultraschall-Computertomografiegeräte allgemein
bekannt. Es wird dazu beispielsweise verwiesen auf "Principles of Computerized
Tomographic Imaging",
A.C. Kak and M. Slaney, IEEE Prec. 1988, Seiten 147 bis 158.
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Zur
Herstellung dreidimensionaler Bilder nach dem Prinzip der Ultraschall-Computertomografie
ist es beispielsweise aus dem Informationsblatt des Forschungszentrums
Karlsruhe mit dem Titel "3D Ultrasound
Computer Tomography for Breast Cancer Diagnosis", eine Seite, bekannt, das zu untersuchende
Körperteil
in einen mit einem Kopplungsgel gefüllten Behälter einzutauchen. An der Wand
des Behälters
sind umlaufend Ultraschallwandler zum Senden und Empfangen von Ultraschall
angebracht. Die bekannte Vorrichtung eignet sich insbesondere zur
Untersuchung der weiblichen Brust. Die Herstellung der bekannten
Vorrichtung ist relativ aufwändig.
Sie ist darüber
hinaus schwer und kann nicht ohne weiteres transportiert werden.
Schließlich
eignet sich die bekannte Vorrichtung im Wesentlichen nur für Brustuntersuchungen.
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Aus
der
DE 20 2004
002 930 U1 und der
DE 20 2004 006 536 U1 ist ein Ultraschallgerät mit einer eine
Vielzahl von Ultraschallwandlern aufweisenden Wandlereinreichung
bekannt, wobei die Wandlereinrichtung nach Art eines flexibel, formschlüssig an
den Umfang eines mit Ultraschall zu behandelnden Körpers anlegbaren
Brustgürtels
ausgebildet ist.
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Die
WO 02/094089 A2 betrifft
eine manschettenartige Vorrichtung zur Bestimmung eines Blasenvolumens.
Die Vorrichtung weist mehrere kreisförmig angeordnete Ultraschallwandler
so wie eine Einheit zur Bestimmung des Blasenvolumens auf Grundlage
der Signale der Wandler auf.
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Die
US 5,807,271 offenbart eine
manschettenartige Ultraschallvorrichtung zur Schwangerschaftsüberwachung.
Die Vorrichtung wird durch ein Fluid formschlüssig an einen zu behandelnden
Körper
angepasst und weist eine Vielzahl von Ultraschallwandlern auf.
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Aus
der
WO 02/091927
A1 ist eine Vorrichtung zur Untersuchung des Brustgewebes
bekannt. Die manschettenartige Vorrichtung kann an einem zu untersuchenden
Körper
angelegt werden und weist eine Vielzahl von Ultraschallwandlern
auf.
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Aus
der
WO 98/08443 A1 ist
eine gürtelartige Vorrichtung
zur Durchführung
von Untersuchungen an Beinvenen bekannt. Die Vorrichtung kann mittels eines
Manschettenbands und eines Verschlusses um einen zu untersuchenden
Körper
gelegt und gelockert oder gestrafft werden. Die Untersuchung erfolgt mittels
eines bidirektionalen Dopplers.
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Die
AT-PS 294301 offenbart ein
Ultraschall-Untersuchungsgerät,
das mittels einer aufblasbaren Manschette an einen zu untersuchenden Körper angelegt
werden kann. Das Untersuchungsgerät weist eine Vielzahl von Wandlern
auf.
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Die
DE 27 11 098 B2 betrifft
eine Ultraschallvorrichtung mit einem Strahlerblockgürtel. Der
Strahlerblockgürtel
weist mehrere starre Strahlerblöcke auf,
die miteinander entlang des Gürtels über Drehgelenke
verbunden sind.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu
beseitigen. Es soll insbesondere ein möglichst einfach und kostengünstig herstellbares
Ultraschallgerät
angegeben werden, das universell einsetzbar ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 12.
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Nach
Maßgabe
der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wandlereinrichtung nach Art
einer flexiblen, formschlüssig
an den Umfang eines mit Ultraschall zu behandelnden Körpers anlegbaren
Manschette ausgebildet ist, wobei die Manschette zur Messung ihrer
Biegung zumindest einen Biegesensor aufweist, wodurch die Form der
Manschette bestimmt und daraus auf die Lage der Ultraschallwandler
geschlossen werden kann, wenn die Manschette an den Umfang des zu
behandelnden Körpers
angelegt ist.
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Die
vorgeschlagene Wandlereinrichtung ist im Verhältnis zu der nach dem Stand
der Technik in Form eines starren Behälters ausgebildeten Wandlereinrichtung
wesentlich leichter und einfacher zu handhaben. Das vorgeschlagene
Untraschallgerät
ist universell. Damit lässt
sich eine Vielzahl von Körperbereichen
durch einfaches Umschnallen der vorgeschlagenen Manschette z. B.
mittels Ultraschall-Computertomografie untersuchen bzw. behandeln.
Abgesehen davon ist es nicht erforderlich, den zu behandelnden Körper unmittelbar
mit einem Kopplungsgel in Berührung
zu bringen. Das in der Praxis umständliche Handling mit einem
Kopplungsgel bei der Behandlung oder Untersuchung mittels Ultraschall-Computertomografie
kann entfallen. Schließlich
kann das vorgeschlagene Ultraschallgerät universell verwendet werden:
Es eignet sich z. B. auch für
therapeutische Zwecke, z. B. zur Erzeugung von Wärme.
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Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Ultraschallwandler nach
Art einer Matrix an einer, vorzugsweise in Form eines Bandes ausgeführten, Trägerschicht
angebracht. Die Trägerschicht
kann beispielsweise aus einem flexiblen Kunststoff, einem Gummiwerkstoff,
einem Gewebe, einem Gewirk oder einem anderen Material hergestellt
sein, welches ohne weiteres formschlüssig an die Kontur eines zu behandelnden
Körpers
anlegbar ist.
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Zweckmäßigerweise
sind an der Manschette ein erstes und ein dazu korrespondierendes
zweites Verschlussmittel vorgesehen. Es kann sich dabei beispielsweise
um einen Klettverschluss, einen Gummizug mit einem Haken und einer
dazu korrespondierenden Öse,
einen gürtelartigen
Verschluss oder dgl. handeln.
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Es
ist vorgesehen, dass die Manschette ein Mittel zur Messung ihrer
Biegung aufweist. Dazu können
beispielsweise in der Trägerschicht
herkömmliche
Biegesensoren vorgesehen sein. Das Vorsehen derartiger Biegesensoren
ermöglicht
eine Bestimmung der Form der Manschette, wenn sie an den zu untersuchenden
bzw. zu behandelnden Körper
angebracht ist. Aus der Form der Manschette kann auf die Lage der
in der Trägerschicht,
vorzugsweise regelmäßig nach
Art einer Matrix aufgenommenen, Ultraschallwandler zueinander geschlossen
werden. Diese Information kann in vorteilhafter Weise zur Herstellung
insbesondere dreidimensionaler Bilder nach dem Prinzip der Ultraschall-Computertomografie oder
auch zur Überlagerung
von Ultraschallwellen in einem vorgegebenen Bereich des Körpers verwendet
werden.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung weist die Manschette zumindest ein
mit einer Flüssigkeit
befüllbares
oder befülltes Kissen
auf. Das/die Kissen sind zweckmäßigerweise
an der Trägerschicht
angebracht. Sie dienen einem verbesserten Ankoppeln des Ultraschalls
an den zu behandelnden Körper.
Der von den Ultraschallwandlern erzeugte Ultraschall durchläuft die
im Kissen aufgenommene Flüssigkeit und
dringt von da aus unmittelbar in den zu behandelnden Körper ein.
Bei der Flüssigkeit
kann es sich um Wasser oder ein Gel handeln. Die Flüssigkeit
ist zweckmäßigerweise
mit einem antimikrobiellen Wirkstoff versetzt. Damit wird das Risiko
einer Kontamination der Flüssigkeit
mit Mikroben vermindert.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung kann auch eine Einrichtung zur Bestimmung
der Lage der Ultraschallwandler zueinander vorgesehen sein. Es kann
sich dabei beispielsweise um ein computergestütztes Auswerteprogramm handeln,
mit dem die Lage der Ultraschallwandler zueinander durch von vorgegebenen
Ultraschallwandlern erzeugte und die übrigen Ultraschallwandlern
gemessene Signale bestimmt wird.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Manschette
zweiteilig ausgeführt
ist. Das ermöglicht
es, die beiden Hälften
der Manschette so am zu behandelnden Körper anzubringen, dass deren
Ultraschallwandler in einer vorgegebenen Lage zueinander sich befinden.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung ist zur Erzeugung von Wärme in einem
vorgegebenen Bereich des Körpers
eine Einrichtung zur Überlagerung
der von mehreren der Ultraschallwandler gesendeten Ultraschallwellen
vorgesehen. Mit der vorgeschlagenen Einrichtung ist es beispielsweise
unter Verwertung der von den Biegesensoren gelieferten Informationen
möglich,
bestimmte Ultraschallwandler so anzusteuern, dass die davon gesendeten
Ultraschallwellen sich in einem vorgegebenen Bereich eines zu therapierenden
Körpers überlagern.
Durch die Überlagerung
der Ultraschallwellen wird in dem Bereich Wärme erzeugt. Damit können beispielsweise
Muskelverspannungen behandelt werden.
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Das
erfindungsgemäße Ultraschallgerät kann Bestandteil
eines Ultraschall-Computertomographen sein. Damit kann ein herkömmlicher
Ultraschall-Computertomograph erheblich kostengünstiger und einfacher gestaltet
werden. Es ist nicht mehr erforderlich, einen aufwändig herzustellenden
Behälter
mit einem darin vorgesehenen Kontaktgel vorzusehen, in welchen der
zu untersuchende Körperteil einzutauchen
ist.
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Das
vorgeschlagene Ultraschallgerät
kann auch Bestandteil eines Ultraschall-Therapiegeräts sein.
Es kann – wie
vorstehend ausgeführt
worden ist – zu
Erzeugung lokaler Wärme
im Körper
eines Patienten verwendet werden.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung,
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2 eine
schematische Schnittansicht gemäß der Schnittlinie
A-A' in 1 und
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3 eine
weitere Schnittansicht einer an einem Körper anliegenden Manschette
gemäß 1.
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1 zeigt
in perspektivischer Ansicht eine allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete Wandlereinrichtung.
Wie insbesondere in Zusammensicht mit 2 deutlich
wird, weist die Wandlereinrichtung 1 eine Trägerschicht 2 auf,
die beispielsweise aus Kunststoff, Gummi oder einem Gewebe hergestellt
ist. Bei der Trägerschicht 2 kann
es sich auch um eine dünnwandige
flexible Platine handeln, auf der die mit dem Bezugszeichen 3 bezeichneten Ultraschallwandler,
vorzugsweise nach Art einer Matrix, montiert sind. In diesem Fall
können
Anschlussleitungen 4 für
die Ultraschallwandler 3 in flexiblen Platine integriert
sein. Desgleichen können
Biegesensoren 5 ebenfalls auf der Trägerschicht 2 montiert sein.
Sofern die Trägerschicht 2 in
Form einer flexiblen Platine ausgeführt ist, können auch die dafür vorgesehenen
Anschlussleitungen (hier nicht gezeigt) in die flexible Platine
integriert sein. Die Trägerschicht 2 weist
an ihrer mit den Ultraschallwandlern 3 versehenen Seite
eine Vielzahl von flüssigkeitsdichten
Hüllen 6 auf.
Die Grenzen der Hüllen 6 sind
in 1 mit den mit dem Bezugszeichen 7 bezeichneten
unterbrochenen Linien kenntlich gemacht. Sie erstrecken sich im
Wesentlichen parallel zu den kurzen Seiten der rechteckig ausgebildeten
Trägerschicht 2.
Die Grenzen der Hüllen 6 definieren
Spalten S der Matrix der Ultraschallwandler 3. Jede der
Hüllen 6 kann
mit einem Schlauch 8 zum Befüllen eines von den Hüllen 6 umschlossenen
Raums mit einer Flüssigkeit 9 versehen
sein. Es kann sich bei der Flüssigkeit 9 beispielsweise
um ein Gel handeln.
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Wie
aus den 1 bis 3 weiter
ersichtlich ist, weist die Wandlereinrichtung 1 an ihrem
einen Ende ein beispielsweise in Form einer schlitzartigen Durchführung vorgesehenes
erstes Verschlussmittel 10 auf, welches mit an einem gegenüberliegenden Ende
der Wandlereinrichtung 1 an deren Ober- und Unterkante
vorgesehenen, vorzugsweise elastischen, Vorsprüngen 11 zum Verschließen der
Wandlereinrichtung 1 zusammenwirkt.
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3 zeigt
einen Querschnitt eines Körpers 12,
an dem die Wandlereinrichtung 1 formschlüssig angelegt
ist. Durch die Hüllen 6 gebildete
Kissen sind jeweils mit Flüssigkeit 9 derart
gefüllt,
dass sie dicht am Körper 12 anliegen.
Lediglich im Bereich eines jenseits der Verschlusseinrichtung 10 befindlichen überstehenden
Endes sind die Hüllen 6 nicht
mit Flüssigkeit 9 gefüllt.
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Die
Funktion der vorgeschlagenen Wandlereinrichtung 1 ist folgende:
Zur
Untersuchung oder Behandlung eines Körpers 12 wird die
flexibel ausgebildete Wandlereinrichtung 1 um den Körper 12 gelegt.
Ein die Vorsprünge 11 aufweisendes
Ende der Wandlereinrichtung 1 wird durch das Verschlussmittel 10 geführt, bis
es einigermaßen
dicht am zu untersuchenden Körper 12 anliegt.
Sodann werden die durch die Hüllen 6 gebildeten
Kissen durch die Schläuche 8 mit
Flüssigkeit 9 gefüllt, so
dass ein inniger Kontakt zwischen der Wandlereinrichtung 1 und
dem Körper 12 hergestellt wird.
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Mittels
der Biegesensoren 5 und einem die davon gelieferten Messwerte
auswertenden Computerprogramm kann die Lage der Ultraschallwandler 3 relativ
zueinander bestimmt werden. Anschließend kann mittels der Ultraschallwandler 3 in
herkömmlicher
Weise eine Messung durchgeführt
und mittels geeigneter Algorithmen ein Bild des untersuchten Bereichs
des Körpers 12 hergestellt
werden.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es selbstverständlich auch
möglich,
die Hüllen 6 anders auszubilden.
Es können
auch mehrere Spalten S von den Hüllen 6 nach
Art eines Kissens überdeckt
sein. Die Vorsprünge 11 können mit
elektrischen Kontakten versehen sein, so dass insbesondere einer
Einrichtung zur Ermittlung der jeweiligen Form der Wandlereinrichtung 1,
z. B. dem Computerprogramm, eine Information über die jeweilige Verschlussstellung übermittelt
werden kann. So kann beispielsweise beim Anliegen einer der Vorsprünge 11 an
die Verschlusseinrichtung 10 ein Signal ausgelöst werden.
Das Signal kann an eine Einrichtung zur Ermittlung der Form der
Wandlereinrichtung 1 übermittelt
und daraus eine Anordnung der Ultraschallwandler 3 relativ
zueinander, z. B. mittels eines geeigneten Computerprogramms, bestimmt
werden.
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Selbstverständlich ist
es auch möglich,
beispielsweise zwei der in 1 gezeigten
Ultraschallwandler 3 zum Umschließen eines Körpers 12 miteinander
zu kombinieren. Daneben ist es denkbar, dass beispielsweise einer
der in 1 gezeigten Ultraschallwandler 3 in einer
Patientenliege integriert ist. Eine zweite Wandlereinrichtung 1 gemäß 1 kann dann
zum vollständigen
Umschließen
des zu untersuchenden Körperbereichs
um den auf der Liege aufgenommenen Patienten gelegt werden.
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Die
vorgeschlagene, nach Art einer flexiblen Manschette ausgebildete
Wandlereinrichtung 1 kann nicht nur nach Art eines Gürtels ausgebildet
sein. Sie kann selbstverständlich
auch andersartig gestaltet sein. Insbesondere kann die Wandlereinrichtung 1 an die
Kontur bestimmter zu untersuchender bzw. behandelnder Körper 12 angepasst
sein.
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Das
erfindungsgemäße Ultraschallgerät kann insbesondere
auch Bestandteil eines Ultraschall-Therapiegeräts sein. In diesem Fall umfasst das
Ultraschall-Therapiegerät
eine Einrichtung zur Überlagerung
der von mehreren der Ultraschallwandler 3 gesendeten Ultraschallwellen
zur Erzeugung von Wärme.
Die Überlagerung
der Ultraschallwellen kann auf einen vorgegebenen Bereich des Körpers 12 beschränkt werden.
Zu diesem Zweck kann das Ultraschall-Therapiegerät zunächst nach Art eines Ultraschall-Computertomographen
verwendet und damit ein Schnittbild des zu therapierenden Körperabschnitts
hergestellt werden. So kann anhand des Schnittbildes festgelegt
werden, welcher Bereich des Körpers 12 lokal
mit Wärme
zu behandeln ist. Im Anschluss daran können unter Verwendung der Einrichtung
zur Überlagerung
mehrere Ultraschallwandler 3 so angesteuert werden, dass
die davon gesendeten Ultraschallwellen sich genau in dem ausgewählten Bereich
des Körpers 12 zur
Erzeugung von Wärme überlagern.
Schließlich
ist darauf hinzuweisen, dass das vorgeschlagene Ultraschallgerät 1 nicht
nur zur Untersuchung und/oder Behandlung von menschlichen Körpern, sondern auch
von anderen Körpern,
beispielsweise Werkstoffen und dgl., geeignet ist.