DE102008003591A1 - Ultrasonic scan generating method for concrement in body of patient, involves amplifying signals depending on echo depth, such that amplification is increased from depth that is larger than length by process allowing damping in tissue - Google Patents

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Abstract

The method involves generating an ultrasonic scan from a focus region of a shock wave source (18) of a lithotripsy-device with ultrasonic waves that are transmitted and received by an ultrasonic transducer (10), and propagated on a travel path inside a coupling bellow (28) filled with a coupling fluid (33) i.e. water. Length (w) of the travel path is determined. Echo signals received from the transducer are amplified depending on an echo depth (t), such that amplification is increased from the depth that is larger than the length of the travel path by a process allowing damping in a tissue. An independent claim is also included for a lithotripsy-device.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen eines Ultraschallbildes aus der Fokusregion einer Stoßwellenquelle einer Lithotripsie-Einrichtung mit Ultraschallwellen, die von einem Ultraschallwandler gesendet und empfangen werden und sich auf einer Vorlaufstrecke im Inneren eines mit einem Koppelfluid gefüllten Koppelbalges ausbreitenThe The invention relates to a method for generating an ultrasound image from the focus region of a shock wave source a lithotripsy device with ultrasonic waves, by a Ultrasonic transducers are sent and received and located on one Flow path inside a filled with a coupling fluid coupling bellows spread

Bei der Lithotripsie handelt es sich um eine therapeutische Methode, ein im Körper eines Lebewesens befindliches Konkrement ohne operativen Eingriff mit Hilfe einer fokussierten Ultraschallstoßwelle zu zerstören, die von einer in einem Stoßwellenkopf angeordneten Stoßwellenquelle erzeugt wird. Die Stoßwellenquelle wird hierzu mit einem Koppelbalg an die Körperoberfläche eines Patienten akustisch angekoppelt, der mit einem Koppelfluid, in der Regel Wasser, gefüllt ist. Um Schäden im das Konkrement umgebenden Gewebe weitgehend zu vermeiden, ist es erforderlich, den Fokus des Lithotripters exakt im Konkrement zu positionieren. Zur Unterstützung dieser Positionierung ist es bekannt, bildgebende Ultraschallgeräte zu verwenden, mit denen Ultraschallbilder, in der Regel B-Bilder, aus der Umgebung der Fokusregion erzeugt werden. Die Ultraschallwandler dieser Ultraschallgeräte befinden sich entweder außerhalb des Stoßwellenkopfes oder innerhalb des Stoßwellenkopfes. Wenn sich der Ultraschallwandler innerhalb des Stoßwellenkopfes in dessen Zentrum befindet, wird dies als inline-Anordnung bezeichnet. Die Ultraschallwandler dienen zum Erfassen der Lage des Konkrementes, um dieses im Fokusbereich der Stoßwellenquelle korrekt zu positionieren.at Lithotripsy is a therapeutic method one in the body Concrement of a living being without surgery to destroy with the help of a focused ultrasonic shock wave from one in a shockwave head arranged shock wave source is produced. The shockwave source This is acoustically with a coupling bellows to the body surface of a patient coupled, which is filled with a coupling fluid, usually water. To damage is largely to avoid in the concretion surrounding tissue is It requires the focus of the lithotripter exactly in the calculus to position. For support this positioning is known to use ultrasound imaging equipment, with those ultrasound images, usually B-pictures, from the environment the focus region are generated. The ultrasonic transducers of these ultrasound devices are located yourself either outside of the shockwave head or inside the shockwave head. When the ultrasonic transducer inside the shockwave head located in the center, this is referred to as an in-line arrangement. The ultrasonic transducers serve to detect the position of the calculus, to correctly position this in the focus area of the shockwave source.

Nachteilig an solchen innenliegenden Anordnungen, d. h. Anordnungen, bei denen der Ultraschallwandler im Stoßwellenkopf derart angeordnet ist, dass die von ihm gesendeten Ultraschallwellen eine Vorlaufstrecke im Koppelfluid zurücklegen müssen, ist eine gegenüber außenliegenden Anordnungen verringerte Qualität des erzeugten Ultraschallbildes. Diese ist dadurch verursacht, dass der Ultraschallwandler mit seiner Sendefläche nicht unmittelbar an der Körperoberfläche aufliegt und die Ultraschallwellen stets eine längere Vorlaufstrecke, die in der Regel mehrere Zentimeter beträgt, im Koppelfluid zurücklegen müssen, bevor sie die Grenzfläche zwischen Koppelfluid und dem unmittelbar auf der Körperoberfläche anliegenden Koppelbalg erreichen. Diese Vorlaufstrecke variiert einerseits entsprechend der unterschiedlichen Tiefenlage des zu zerstörenden Konkrements von Patient zu Patient. Der Bereich, in dem die Vorlaufstrecke variieren kann, wird andererseits zusätzlich erhöht, wenn der Ultraschallwandler im Stoßwellenkopf in Richtung seiner Schallausbreitungsachse verschiebbar angeordnet ist.adversely on such internal arrangements, d. H. Arrangements in which the ultrasonic transducer in the shockwave head such is arranged that the ultrasonic waves transmitted by him a Must traverse flow path in the coupling fluid is one opposite to the outside Arrangements reduced quality the generated ultrasound image. This is caused by that the ultrasonic transducer with its transmitting surface not directly on the Body surface rests and the ultrasonic waves always have a longer delay line, which in the Usually several centimeters, travel in the coupling fluid have to, before they reach the interface between coupling fluid and the immediately adjacent to the body surface Reach the coupling bellows. This flow path varies on the one hand according to the different depth of the concretion of the patient to be destroyed to patient. The area in which the supply line can vary, on the other hand becomes additional elevated, when the ultrasonic transducer in the shockwave head in the direction of its sound propagation axis slidably arranged.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Erzeugen eines Ultraschallbildes aus der Fokusregion einer Stoßwellenquelle einer Lithotripsie-Einrichtung mit Ultraschallwellen, die von einem Ultraschallwandler gesendet und empfangen werden und sich auf einer Vorlaufstrecke im Inneren eines mit einem Koppelfluid gefüllten Koppelbalges ausbreiten, anzugeben, mit dem es möglich ist, auch bei größerer Vorlaufstrecke zwischen Ultraschallwandler und Grenzfläche zwischen Koppelmedium und Koppelbalg eine gute Qualität des Ultraschallbildes zu erzeugen. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine mit diesem Verfahren betriebene Lithotripsie-Einrichtung anzugeben.Of the The invention is therefore based on the object, a method for Generating an ultrasound image from the focus region of a shock wave source a lithotripsy device with ultrasonic waves, by a Ultrasonic transducers are sent and received and located on one Flow path inside a filled with a coupling fluid coupling bellows propagate, with which it is possible, even with a larger advance distance between the ultrasonic transducer and interface between coupling medium and Coupling bellows a good quality of To produce ultrasound image. In addition, the invention is the object of specifying a operated with this method lithotripsy device.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die genannte Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Gemäß diesen Merkmalen wird in einem ersten Schritt eine Länge der Vorlaufstrecke im Koppelfluid bestimmt. Anschließend werden die vom Ultraschallwandler empfangenen Echosignale in Abhängigkeit von der Echotiefe derart verstärkt, dass die Verstärkung erst für Echosignale, die aus einer Echotiefe kommen, die größer ist als die Länge der Vorlaufstrecke, mit einem die Dämpfung in Gewebe berücksichtigenden Verlauf mit zunehmender Echotiefe zunimmt.Regarding of the method, the object is achieved according to the invention with a method with the features of claim 1. According to these features is in a first step a length the flow path in the coupling fluid determined. Then be the echo signals received by the ultrasonic transducer as a function of the echo depth is amplified in such a way that reinforcement only for Echo signals coming from an echo depth that is larger as the length the delay line, with a damping in tissue considered Course increases with increasing echo depth.

Die Erfindung beruht dabei auf der Überlegung, dass wesentliche Ursache für die im Stand der Technik unbefriedigende Qualität der bei einer solchen innenliegenden Anordnung erzeugten Ultraschallbilder ist, dass bei den in bekannten Lithotripsie-Einrichtungen eingesetzten Ultraschallgeräten eine interne Tiefenausgleichsverstärkung verwendet wird, die darauf ausgelegt ist, eine gute Bildqualität zu erzeugen, wenn deren Ultraschallwandler unmittelbar auf die Körperoberfläche des Patienten aufgesetzt werden. Dies führt dazu, dass die bei einer innenliegenden Anordnung erzeugten Ultraschallbilder sehr viel heller sind als Ultraschallbilder, die bei direktem Kontakt des Ultraschallwandlers zur Hautoberfläche erzeugt werden, da die Schalldämpfung in Wasser sehr viel geringer ist als innerhalb des Gewebes. Außerdem kann es vorkommen, das der Dynamikbereich der zur Verarbeitung der Echosignale verwendeten elektronischen Komponenten, beispielsweise Verstärker und A/D-Wandler, überschritten ist, so dass im Ultraschallbild gesättigte Bereiche vorliegen, in denen keine Strukturen erkennbar sind. Obwohl bekannte Ultraschallgeräte in vielen Fällen eine Tiefenausgleichsverstärkung haben, die vom Nutzer angestellt werden kann, reicht diese, da diese in der Regel auf ±15 dB begrenzt ist, nicht aus, um entweder bei höheren Frequenzen oder größeren Vorlaufstrecken eine ausreichende Korrektur herbeizuführen. Darüber hinaus muss mit jeder Änderung der Vorlaufstrecke, die verursacht sein kann durch Axialverschiebung des Ultraschallwandlers in Richtung seiner Schallausbreitungsachse oder durch Lageveränderung des Stoßwellenkopfes oder des Patienten eine erneute Korrektur manuell durchgeführt werden.The invention is based on the consideration that the essential reason for the unsatisfactory quality in the prior art of the ultrasound images generated in such an internal arrangement is that the ultrasound devices used in known lithotripsy devices use an internal depth compensation gain which is designed to: To produce a good image quality, when the ultrasonic transducers are placed directly on the body surface of the patient. The result of this is that the ultrasound images generated in an internal arrangement are much brighter than ultrasound images generated when the ultrasound transducer is in direct contact with the skin surface, since the sound attenuation in water is much lower than inside the tissue. In addition, it may happen that the dynamic range of the electronic components used for processing the echo signals, such as amplifiers and A / D converter is exceeded, so that in the ultrasonic image saturated regions in which no structures are recognizable. Although known ultrasound devices in many cases have a depth compensation gain that can be adjusted by the user, since this is usually limited to ± 15 dB, this is insufficient to provide sufficient correction at either higher frequencies or longer lead times. In addition, with each change of the delay line, which may be caused by axial displacement of the ultrasound transducer in the direction of its sound propagation axis or by changing the position of the shockwave head or the patient, a new correction can be performed manually.

Durch die Maßnahmen gemäß der Erfindung ist nun sichergestellt, dass die auf Schallausbreitung in Gewebe optimierte Tiefenausgleichsverstärkung erst dann einsetzt, wenn das vom Ultraschallwandler empfangene Echosignal aus einer größeren Tiefe, insbesondere aus innerhalb des Gewebes befindlichen Zonen kommt. Auf diese Weise wird der Dynamikbereich der zur Verarbeitung der Echosignale verwendeten elektronischen Komponenten nicht überschritten und es wird eine Bildqualität erzielt, die der Bildqualität eines unmittelbar auf die Hautoberfläche aufgesetzten Ultraschallscanners entspricht. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dabei besonders von Vorteil, wenn der Ultraschallwandler in einer axial in Richtung einer Schallausbreitungsachse verschoben werden kann.By the measures according to the invention now ensured that the optimized on sound propagation in tissue Depth compensation gain first then begins when the received echo signal from the ultrasonic transducer from a greater depth, in particular comes from inside the fabric zones. In this way is the dynamic range used for processing the echo signals electronic components are not exceeded and it will be one picture quality scored the picture quality an ultrasound scanner placed directly on the skin surface equivalent. The method according to the invention is particularly advantageous if the ultrasonic transducer in one axially displaced in the direction of a sound propagation axis can be.

Bei Verwendung eines Koppelfluids, das nur eine geringe Dämpfung aufweist, beispielsweise Wasser, kann die Verstärkung innerhalb der Vorlaufstrecke konstant sein.at Use of a coupling fluid, which has only a low attenuation, For example, water, the gain within the supply line be constant.

Wenn die Verstärkung auch innerhalb der Vorlaufstrecke tiefenabhängig ist und an die Dämpfung des Koppelfluids angepasst ist, wird zusätzlich die Dämpfung innerhalb der Vorlaufstrecke berücksichtigt. Dies ist insbesondere bei der Verwendung von Koppelfluiden mit größerer Dämpfung von Vorteil.If the reinforcement is also dependent on depth within the flow path and the damping of the Coupling fluid is adjusted, in addition, the attenuation within the delay line taken into account. This is especially true when using coupling fluids with greater damping of Advantage.

Als Länge für die Vorlaufstrecke kann in einer Ausgestaltung der Erfindung eine vom Anwender vorgegebene Länge verwendet werden. Diese Länge muss somit nicht dem tatsächlichen Abstand zwischen Sendefläche des Ultraschallwandlers und Koppelbalg entsprechen, sondern kann vom Anwender nach eigenen Kriterien, beispielsweise besonders hohe Bildqualität in einer ihn interessierenden Zone, bestimmt werden.When Length for the delay line can in one embodiment of the invention, a predetermined by the user Length used become. This length must thus not the actual Distance between transmission area of the ultrasonic transducer and coupling bellows, but can by the user according to their own criteria, for example, very high picture quality in a zone of interest to him.

Wenn als Länge der Vorlaufstrecke eine tatsächliche Länge der Strecke zwischen der Sendefläche des Ultraschallwandlers und der Grenzfläche zwischen Koppelfluid und Koppelbalg gemessen wird, ist eine genaue Korrektur der Tiefenausgleichsverstärkung möglich.If as a length the delay line an actual Length of Distance between the transmitting surface the ultrasonic transducer and the interface between coupling fluid and Coupling bellows is measured, an accurate correction of the depth compensation gain is possible.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt diese Messung durch Messen der Laufzeit eines an der Grenzfläche zwischen Koppelmedium und Koppelbalg reflektierten Ultra schallsignals, wobei insbesondere das Ultraschallsignal vom Ultraschallwandler gesendet und empfangen wird. Auf diese Weise ist eine besonders einfache Korrektur der Tiefenausgleichsverstärkung möglich.In In a preferred embodiment of the invention, this measurement takes place by measuring the transit time of one at the interface between coupling medium and Coupling bellows reflected ultrasonic signal, in particular the ultrasonic signal is transmitted and received by the ultrasonic transducer becomes. In this way, a particularly simple correction of Depth compensation gain possible.

Alternativ hierzu kann die Vorlaufstrecke auch mit einem innerhalb des Koppelbalges angeordneten separaten Ultraschall-Abstandssensor gemessen werden.alternative For this purpose, the flow path also with a within the coupling bellows arranged separate ultrasonic distance sensor can be measured.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Vorlaufstrecke auch durch Messung der Größe des Koppelbalges automatisch ermittelt werden. Diese Messung kann optisch oder durch Messen des Volumens des in den Koppelbalg einströmenden Koppelfluides erfolgen.In a further embodiment of the invention, the flow path also by measuring the size of the coupling bellows be determined automatically. This measurement can be done optically or by measuring the volume of the flowing into the coupling bellows coupling fluid.

Eine besonders sichere und benutzerfreundliche Messung der Vorlaufstrecke wird ermöglicht, wenn mit dem Ultraschallwandler ein B-Bild erzeugt und auf einem Monitor wiedergegeben wird, und bei dem in diesem wiedergegebenen B-Bild die Stelle mit einem Marker markiert wird, und bei dem aus der Position des Markers im Monitorbild die Vorlaufstrecke ermittelt wird.A particularly safe and user-friendly measurement of the delay line is enabled if with the ultrasonic transducer generates a B-picture and on a monitor is reproduced and in the reproduced B-picture the spot is marked with a marker, and where from the position the marker in the monitor image, the delay line is determined.

Wenn der Ultraschallwandler in Richtung einer Schallausbreitungsachse um eine bekannte Wegstrecke verschoben wird, kann eine erneute Messung der nach Verschieben vorliegenden Vorlaufstrecke entfallen, wenn diese rechnerisch aus der vor dem Verschieben gemessenen Vorlaufstrecke und der bekannten Wegstrecke ermittelt wird.If the ultrasonic transducer in the direction of a sound propagation axis can be moved to a known distance, a re-measurement the existing after displacement flow path omitted when this calculated from the measured before the move flow path and the known distance is determined.

Wenn als Ultraschallwandler eine aus einer Vielzahl von Ultraschallwandlerelementen aufgebaute Ultraschallwandleranordnung verwendet wird und eine durch die beim Empfang zur Bildwiedergabe verwendeten Ultraschallwandlerelemente festgelegte Apertur bis zu einer der Vorlaufstrecke entsprechenden Echotiefe entweder konstant ist oder mit wachsender Echotiefe mit einer mittleren Steigung zunimmt, die kleiner ist als eine mittlere Steigung des Verlaufs der Apertur in Abhängigkeit von der Echotiefe, wenn diese die Vorlaufstrecke überschrei tet, werden Artefakte im Ultraschallbild unterdrückt und es wird eine Vergleichmäßigung der Bildhelligkeit erreicht. Diese Maßnahme kann sowohl ergänzend als auch alternativ zu der Korrektur der Tiefenausgleichsverstärkung gemäß der Erfindung eingesetzt werden.If as an ultrasonic transducer one of a plurality of ultrasonic transducer elements constructed ultrasonic transducer assembly is used and a through the ultrasonic transducer elements used in the reception for image reproduction fixed aperture corresponding to one of the delay line Echo depth is either constant or with increasing echo depth with increases to a mean slope that is less than a mean slope Slope of the course of the aperture as a function of the echo depth, if this overruns the supply line, Artifacts are suppressed in the ultrasound image and it is a homogenization of the Image brightness achieved. This measure can be both complementary and alternatively to the correction of the depth compensation gain according to the invention be used.

Hinsichtlich der Lithotripsie-Einrichtung wird die genannte Aufgabe gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 15, deren Vorteile ebenso wie der Vorteile der diesem Patentanspruch untergeordneten Unteransprüche sinngemäß den zu den zugehörigen Verfahrensansprüchen jeweils angegebenen Vorteilen entsprechen.Regarding the lithotripsy device, the above object is achieved with the Features of claim 15, their advantages as well as the advantages subordinate to this claim subordinate claims mutatis mutandis to the associated method claims, respectively correspond to specified advantages.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnungen verwiesen. Es zeigen:to further explanation The invention is based on the embodiments the drawings referenced. Show it:

1 eine Lithotripsie-Einrichtung gemäß der Erfindung in einer schematischen Prinzipdarstellung, 1 a lithotripsy device according to the invention in a schematic schematic diagram,

2 einen an die Körperoberfläche eines Patienten angekoppelten Stoßwellenkopf einer Lithotripsie-Einrichtung mit einem darin angeordneten Ultraschallwandler in einem Schnittbild, 2 a shockwave head of a lithotripsy device coupled to the body surface of a patient with an ultrasound transducer arranged therein, in a sectional image,

3 ein von der Ultraschallwandleranordnung erzeugtes und in einem Monitor wiedergegebenes B-Bild, 3 a B-picture generated by the ultrasonic transducer assembly and displayed in a monitor,

4 ein Diagramm in dem die Verstärkung der Echosignale gegen die Echotiefe gemäß dem Stand der Technik und gemäß der vorliegenden Erfindung aufgetragen sind, 4 a diagram in which the amplification of the echo signals are plotted against the echo depth according to the prior art and according to the present invention,

5 eine Ausgestaltung der Erfindung, gemäß der bei einer bei einem aus einer Mehrzahl von Ultraschallwandlerelementen aufgebauten Ultraschallwandleranordnung die Anzahl der für den Empfang zur Bildwiedergabe verwendeten Ultraschallwandlerelemente in Abhängigkeit von der Echotiefe variiert, 5 an embodiment of the invention, according to which the number of ultrasound transducer elements used for the reception for image reproduction varies as a function of the echo depth in an ultrasound transducer arrangement constructed from a plurality of ultrasound transducer elements,

6 ein Diagramm, in dem die Anzahl der zum Empfang verwendeten Ultraschallwandlerelemente gegen die Echotiefe für unterschiedliche Vorlaufstrecken aufgetragen ist. 6 a diagram in which the number of ultrasonic transducer elements used for the reception is plotted against the echo depth for different lead paths.

Gemäß 1 enthält eine Lithotripsie-Einrichtung gemäß der Erfindung einen Lithotripter 2 mit einem bogenförmigen Tragarm 4, an dem verschiebbar ein Stoßwellenkopf 6 angeordnet ist. Dem Lithotripter 2 ist ein bildgebendes Ultraschallgerät 8 zugeordnet, das einen im Stoßwellenkopf 6 angeordneten Ultraschallwandler 10 steuert und die von diesem empfangenen Echosignale zu einem in einem Monitor 12 wiedergegebenen Ultraschallbild verarbeitet. Der Lithotripter 2 und das Ultraschallgerät 8 können mit Hilfe von Bedien- und Eingabeelementen gesteuert werden, die in der Figur beispielhaft durch Tastaturen 14a, b veranschaulicht sind.According to 1 contains a lithotripsy device according to the invention, a lithotripter 2 with an arcuate support arm 4 , on which a shockwave head slidably 6 is arranged. The lithotripter 2 is an ultrasound imaging device 8th assigned, the one in the shockwave head 6 arranged ultrasonic transducer 10 controls and the echo signals received from this to one in a monitor 12 reproduced reproduced ultrasound image. The lithotripter 2 and the ultrasound machine 8th can be controlled by means of control and input elements, which in the figure by way of example by keyboards 14a , b are illustrated.

Im Ausführungsbeispiel ist der Ultraschallwandler 10 im Stoßwellenkopf 6 derart angeordnet, dass die Mittenachse der Sendefläche des Ultraschallwandlers 10, d. h. die Schallausbreitungsachse der von ihm in Richtung dieser Mittenachse emittierten Ultraschallwellen mit der Mittenachse der von einer im Stoßwellenkopf angeordneten Stoßwellenquelle erzeugten und in einem Fokus F fokussierten Stoßwelle zusammenfällt (inline-Anordnung). Grundsätzlich kann jedoch der Ultraschallwandler 10 auch seitlich versetzt zur Mittenachse der Stoßwellenquelle 6 derart angeordnet sein, dass seine Mittenachse die Mittenachse der Stoßwellenkopf 6 im Fokus F schneidet. Der Ultraschallwandler 10 ist entweder fest oder axial in Richtung einer Schallausbreitungsachse verschiebbar im Stoßwellenkopf 6 angeordnet.In the embodiment, the ultrasonic transducer 10 in the shockwave head 6 arranged such that the center axis of the transmitting surface of the ultrasonic transducer 10 ie the sound propagation axis of the ultrasonic waves emitted by it in the direction of this center axis coincides with the center axis of the shock wave generated by a shock wave source arranged in the shockwave head and focused in a focus F (in-line arrangement). In principle, however, the ultrasonic transducer 10 also laterally offset to the center axis of the shock wave source 6 be arranged such that its center axis is the center axis of the shockwave head 6 in focus F intersects. The ultrasonic transducer 10 is either fixed or axially displaceable in the direction of a sound propagation axis in the shockwave head 6 arranged.

Gemäß 2 umfasst der Stoßwellenkopf 6 eine in einem Gehäuse 16 angeordnete Stoßwellenquelle 18 zum Erzeugen einer Stoßwelle 20 sowie eine akustischen Linse 22 zum Fokussieren der Stoßwelle 20 in einem Fokus F. Zum Erzeugen eines die Fokusregion enthaltenden zweidimensionalen Ultraschallbildes ist der Ultraschallwandler 10 in einer hohlzylindrischen Führung koaxial zur Sende- oder Mittenachse 24 der Stoßwellenquelle 20 in Richtung dieser Mittenachse 24 axial verschiebbar und um diese drehbar (Doppelpfeil 26a bzw. b) gelagert. Die Verschiebung oder Drehung erfolgt entweder manuell oder mit Hilfe von in der Fig. nicht dargestellter elektromechani scher Antriebe. Bei dem Ultraschallwandler 10 kann es sich um einen Einzelwandler handeln, der zum Erzeugen eines zweidimensionalen B-Bildes um eine senkrecht zur Mittenachse 24 orientierte Schwenkachse geschwenkt werden kann (Sektorscanner). Vorzugsweise ist jedoch eine aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Ultraschallwandlerelementen aufgebaute lineare oder gekrümmte Ultraschallwandleranordnung (linear, curved oder phased array) vorgesehen, deren einzelne Ultraschallwandlerelemente nacheinander oder phasenverzögert angesteuert werden können.According to 2 includes the shockwave head 6 one in a housing 16 arranged shock wave source 18 for generating a shock wave 20 as well as an acoustic lens 22 for focusing the shockwave 20 in a focus F. For generating a two-dimensional ultrasonic image containing the focus region, the ultrasonic transducer 10 in a hollow cylindrical guide coaxial with the transmission or center axis 24 the shock wave source 20 in the direction of this center axis 24 axially displaceable and rotatable about this (double arrow 26a or b) stored. The displacement or rotation takes place either manually or with the aid of electromechanical drives not shown in the figure. In the ultrasonic transducer 10 it may be a single transducer used to generate a two-dimensional B-picture about one perpendicular to the center axis 24 oriented swivel axis can be swiveled (sector scanner). Preferably, however, one of a plurality of juxtaposed ultrasound transducer elements constructed linear or curved ultrasonic transducer assembly (linear, curved or phased array) is provided, the individual ultrasonic transducer elements can be controlled successively or phase-delayed.

Der Stoßwellenkopf 6 ist über einen elastischen Koppelbalg 28 auf die Körperoberfläche 30 eines Patienten 32 aufgesetzt. Der Raum zwischen Stoßwellenquelle 18 und akustischer Linse 22 sowie das vom Koppelbalg 30 eingeschlossene Volumen ist mit einem Koppelfluid 33, in der Regel Wasser, gefüllt.The shockwave head 6 is via an elastic coupling bellows 28 on the body surface 30 a patient 32 placed. The space between shockwave source 18 and acoustic lens 22 as well as the coupling bellows 30 enclosed volume is with a coupling fluid 33 , usually water, filled.

Der Ultraschallwandler 10 ist im Innern des Stoßwellenkopfes 6 bzw. des mit dem Koppelfluid 33 gefüllten Koppelbalges 28 derart angeordnet, dass sich zwischen der Sendefläche 34 des Ultraschallwandlers 10 und der Stelle, an der die Innenoberfläche des Koppelbalges 28 die Mittenachse 24 schneidet, eine Vorlaufstrecke der Länge wa befindet. Diese Vorlaufstrecke hängt sowohl von der Position des axial verschiebbaren Ultraschallwandlers 10 als auch von der Form ab, die der Koppelbalg 28 beim Aufsetzen des Stoßwellenkopfes 6 auf die Körperoberfläche 30 einnimmt. Die vom Ultraschallwandler 10 gesendeten Ultraschallwellen erfahren entlang der Vorlaufstrecke nur eine geringe Dämpfung. Die Nutzsignale zur Bilddarstellung eines im Fokus F zu positionierenden Konkrements K kommen daher aus einer Echotiefe t, die größer ist als die Länge w der Vorlaufstrecke.The ultrasonic transducer 10 is inside the shockwave head 6 or of the coupling fluid 33 filled coupling bellows 28 arranged so that between the transmitting surface 34 of the ultrasonic transducer 10 and the point at which the inner surface of the coupling bellows 28 the center axis 24 cuts, a lead line of length w a is located. This flow path depends both on the position of the axially displaceable ultrasonic transducer 10 as well as on the form that the coupling bellows 28 when placing the shockwave head 6 on the body surface 30 occupies. The from the ultrasonic transducer 10 transmitted ultrasonic waves experienced along the delay line only a small attenuation. The useful signals for image representation of a focus K to be positioned in the concretion K therefore come from an echo depth t, which is greater than the length w of the flow path.

Zur Korrektur einer in einer Signalverarbeitungseinheit des Ultraschallgerätes stattfindenden Tiefenausgleichsverstärkung wird die tatsächliche Länge wa der Vorlaufstrecke gemessen. Dies kann entweder durch Auswertung der vom Ultraschallwandler 10 selbst erzeugten Echosignale erfolgen, da die erste Reflektion an der Stelle erfolgt, an der die vom Ultraschallwandler 10 in Richtung der Mittenachse 24 emittierten Ultraschallwellen nach Durchqueren der Vorlaufstrecke die Innenoberfläche des Koppelbalges 28 erreichen.In order to correct a depth compensation gain taking place in a signal processing unit of the ultrasound apparatus, the actual length w a of the flow path is measured. This can be done either by evaluation of the ultrasonic transducer 10 self-generated echo signals, since the first reflection takes place at the point where the from the ultrasonic transducer 10 in the direction of the center axis 24 emitted ultrasonic waves after passing through the flow path, the inner surface of the coupling bellows 28 to reach.

Zur Messung der tatsächlichen Länge wa der Vorlaufstrecke kann auch ein innerhalb des Koppelbalges 28 angeordneter separater Ultraschallsensor 35 vorgesehen sein. Alternativ hierzu ist es auch möglich, einen am Gehäuse 16 des Stoßwellenkopfes 6 angeordneten Abstandssensor 36 einzusetzen, mit dem ein Abstand zur Körperoberfläche 30 gemessen wird. Bei dem Abstandssensor 36 kann es sich um einen optischen Abstandssensor oder ebenfalls um einen Ultraschallsensor handeln. Mit diesen ortsfesten Abstandssensoren wird die Länge w der Vorlaufstrecke bezogen auf eine Ausgangsposition des axial verschiebbaren Ultraschallwandlers 10 bestimmt. Die Ist-Position des Ultraschallwandlers 10 kann aus den Steuerdaten des zu seinem Verschieben verwendeten Antriebs oder mit separaten Weggebern ermittelt werden.To measure the actual length w a of the flow path can also be within the coupling bellows 28 arranged separate ultrasonic sensor 35 be provided. Alternatively, it is also possible, one on the housing 16 of the shockwave head 6 arranged distance sensor 36 use, with which a distance to the body surface 30 is measured. In the distance sensor 36 it may be an optical distance sensor or also an ultrasonic sensor. With these stationary distance sensors, the length w of the flow path relative to an initial position of the axially displaceable ultrasonic transducer 10 certainly. The actual position of the ultrasonic transducer 10 can be determined from the control data of the drive used to move it or with separate encoders.

Alternativ hierzu ist es auch möglich, die tatsächliche Länge wa der Vorlaufstrecke indirekt durch Messen der Ausdehnung des Koppelbalges 28 zu bestimmen, indem das Volumen des in den Stoßwellenkopf 6 bei seinem Befüllen einströmenden Koppelfluides 33 mit einem Volumenzähler 38 gemessen.Alternatively, it is also possible, the actual length w a of the flow path indirectly by measuring the extent of the coupling bellows 28 by determining the volume of the shockwave head 6 at its filling incoming coupling fluid 33 with a volume meter 38 measured.

Die vom Abstandssensor 36 oder vom Volumenzähler 38 ermittelten Messdaten werden zur Weiterverarbeitung an eine Steuer- und Auswerteeinheit des Ultraschallgerätes weitergeleitet, um die in der Signalverarbeitungseinheit stattfindende Tiefenausgleichsverstärkung gemäß der Erfindung zu modifizieren.The distance sensor 36 or from the volume meter 38 determined measurement data are forwarded for further processing to a control and evaluation of the ultrasound device to modify the taking place in the signal processing unit depth compensation gain according to the invention.

Eine alternative Möglichkeit zum Bestimmen der tatsächlichen Länge wa der Vorlaufstrecke besteht gemäß 3 darin, das vom Ultraschallwandler 10 erzeugte und im Monitor 12 dargestellte B-Bild 40 auszuwerten, indem vom Benutzer mit Hilfe eines Eingabeelementes, beispielsweise einer Maus oder der Tastatur 14 (1) ein Zeiger 42 an eine Stelle, beispiels weise in der Bildmitte die Stelle, an der die Mittenachse des Ultraschallsignals die Grenzfläche schneidet, gebracht wird, an der im B-Bild 40 das erste signifikante, die Grenzfläche zum Koppelbalg 28 wiedergebende Echosignal 44 auftritt. Aus der Position der Spitze des Zeigers 42 im Bildkoordinatensystem kann unmittelbar die aktuelle Länge w der Vorlaufstrecke abgeleitet werden.An alternative possibility for determining the actual length w a of the flow path is according to 3 in it, that of the ultrasonic transducer 10 generated and in the monitor 12 illustrated B-picture 40 by the user using an input element, such as a mouse or the keyboard 14 ( 1 ) a pointer 42 at one point, example, in the middle of the picture, the point at which the center axis of the ultrasonic signal intersects the interface is brought to the in the B-picture 40 the first significant, the interface to the coupling bellows 28 reproducing echo signal 44 occurs. From the position of the tip of the pointer 42 In the image coordinate system, the actual length w of the flow path can be derived directly.

Grundsätzlich besteht für den Anwender auch die Möglichkeit, eine vorgegebene Länge ws der Vorlaufstrecke, mit der die Tiefenausgleichsverstärkung gemäß der Erfindung erfolgen soll, manuell auszuwählen. Diese vorgegebene Länge ws muss nicht unbedingt der tatsächlichen Länge wa der Vorlaufstrecke entsprechen, sondern kann vom Anwender nach seinen Bedürfnissen gewählt werden, um beispielsweise bestimmte Zonen im Ultraschallbild (regions of interest) besonders kontrastreich darstellen zu können. Hierzu kann der Anwender bei ruhendem Ultraschallwandler beispielsweise eine Mehrzahl von Ultraschallbildern erzeugen, die jeweils mit verschiedenen Werten für die vorgegebene Länge ws der Vorlaufstrecke gewonnen werden und dasjenige Ultraschallbild auswählen, das nach seiner subjektiven Einschätzung das ihn interessierende Gebiet am besten darstellt. Auf der Grundlage der zu diesem Ultraschallbild gehörenden vorgegebenen Länge ws werden dann alle weiteren Ultraschallbilder gewonnen, wobei bei einer axialen Verschiebung des Ultraschallwandlers 10 um eine bekannte Strecke s diese bei der Tiefenausgleichsverstärkung automatisch zu der vorgegebenen Länge ws addiert wird, falls vom Anwender keine neue Eingabe beabsichtigt ist.In principle, it is also possible for the user to manually select a predetermined length w s of the delay line with which the depth compensation gain according to the invention is to take place. This predetermined length w s does not necessarily correspond to the actual length w a of the flow path, but can be selected by the user according to his needs, for example, to be able to represent certain zones in the ultrasound image (regions of interest) in a particularly high contrast. For this purpose, the user can generate, for example, a plurality of ultrasound images, each of which is obtained with different values for the predetermined length w s of the flow path and selects that ultrasound image which, according to its subjective assessment, best represents the region of interest. On the basis of the predetermined length w s associated with this ultrasound image, all further ultrasound images are then obtained, with an axial displacement of the ultrasound transducer 10 at a known distance s it is automatically added in the depth compensation gain to the predetermined length w s , if no new input is intended by the user.

Im Diagramm gem. 4 ist in Kurve a der dekadische Logarithmus der Verstärkung logG der vom Ultraschallwandler empfangenen Echosignale in Abhängigkeit von der Echotiefe t gemäß dem Stand der Technik aufgetragen. Bei der bekannten, die hohe Dämpfung in Gewebe berücksichtigende Tiefenausgleichsverstärkung erfährt das aus der Tiefe t = w kommende Echosignal eine sehr hohe Verstärkung G1, obwohl die Dämpfung innerhalb der Vorlaufstrecke gering ist. Dies führt dazu, dass das Ultraschallbild an dieser Stelle überstrahlt ist und dass tiefer liegende Gewebestrukturen im Bild schlechter zu erkennen sind. Kurve b zeigt nun die gemäß der Erfindung modifizierte Tiefenausgleichsverstärkung, bei der innerhalb der tatsächlichen oder vorgegebenen Länge w = wa bzw. w = ws der Vorlaufstrecke, d. h. bis zu einer Tiefe t = w eine Verstärkung der Echosignale stattfindet, die an die geringere Dämpfung des Koppelfluids angepasst ist. Grundsätzlich ist es bei Verwendung eines Koppelfluids mit geringer Dämpfung, beispielsweise Wasser, auch möglich, bis zur Tiefe t = w eine konstante Verstärkung zu verwenden. Die Kurve b setzt sich auf diese Weise aus zwei Abschnitten b1 und b2 zusammen, die die unterschiedlichen Dämpfungseigenschaften des Koppelfluids einerseits und des Gewebes andererseits berücksichtigen. In der Regel sind beide Abschnitte b1 und b2 jeweils Geraden, die sich signifikant hinsichtlich ihrer Steigung unterscheiden. Bis zur Tiefe t = w hat die Kurve b eine konstante Steigung α1. Bei der Tiefe t = w springt die Steigung der Kurve b auf signifikant höhere Werte α2 > α1. Die Steigung α1, α2 in den jeweiligen Abschnitten b1, b2 hängt dabei vom gewählten Koppelfluid bzw. von der Gewebeart ab. Grundsätzlich ist es auch möglich, für die Tiefenausgleichsverstärkung in den Abschnitten b1, b2 anstelle einer jeweils linearen Abhängigkeit davon abweichende Kurvenformen zu wählen.In the diagram gem. 4 in curve a, the decadic logarithm of the gain logG of the echo signals received by the ultrasound transducer is plotted as a function of the echo depth t according to the prior art. In the known depth compensation gain taking into account the high attenuation in tissue, the echo signal coming from the depth t = w experiences a very high amplification G 1 , although the attenuation within the delay line is low. This leads to the fact that the ultrasound image is outshone at this point and that underlying tissue structures are less recognizable in the image. Curve b now shows the depth compensation gain modified according to the invention, in which, within the actual or predetermined length w = w a or w = w s of the delay line, ie up to a depth t = w, an amplification of the echo signals takes place which corresponds to the lower Damping of the coupling fluid is adjusted. In principle, when using a coupling fluid with low damping, for example water, it is also possible to use a constant gain up to the depth t = w. The curve b is composed in this way of two sections b1 and b2, which take into account the different damping properties of the coupling fluid on the one hand and the tissue on the other. As a rule, both sections b1 and b2 are straight lines which differ significantly in terms of their pitch. Up to the depth t = w, the curve b has a constant slope α1. At the depth t = w, the slope of the curve b jumps to significantly higher values α2> α1. The pitch α1, α2 in the respective sections b1, b2 depends on the selected coupling fluid or on the type of tissue. In principle, it is also possible to select deviating curve shapes for the depth compensation gain in the sections b1, b2 instead of a respective linear dependence thereof.

Alternativ oder ergänzend zu der modifizierten Tiefenausgleichsverstärkung gemäß der Erfindung kann gemäß 5 bei einem aus einer Vielzahl N von nebeneinander angeordneten Ultraschallwandlerelementen 10i bestehenden Ultraschallwandler 10 auch vorgesehen sein, dass die durch die beim Empfang zur Bildwiedergabe verwendeten Ultraschallwandlerelemente 10i festgelegte Apertur d bis zu einer der Vorlaufstrecke entsprechende Echotiefe t = w konstant ist und erst für Echotiefen t > w diese Apertur d mit zunehmender Echotiefe t zu erhöhen. Im Ausführungsbeispiel der Figur werden bis zu einer Echotiefe t = w für die Bildwiedergabe in einer Signalverarbeitungseinheit 46 des Ultraschallgerätes 8 (1) nur die von den vier mittleren Ultraschallwandlerelementen 10N/2-1 , 10N/2 , 10N/2+1 und 10N/2+2 empfangenen Echosignale mit einer zugehörigen Apertur d = d1 genutzt. Ab einer Echotiefe t = w wird durch Hinzunahme von Ultraschallwandlerelementen 10i , die weiter von der Mittenachse 24 entfernt sind, die Apertur d der zum Empfang vorgesehenen Ultraschallwandlerelemente 10i sukzessive mit zunehmender Echotiefe erhöht, wie dies im Beispiel durch die Zuschaltung von 4 weiteren Ultraschallwandlerelementen 10N/2+3 , 10N/2+4 , 10N/2-2 und 10N/2-3 ab einer Echotiefe t1 durch Vergrößerung der Apertur d von d1 auf d2 entsprechend dem Abstand der am Rand angeordneten aktiven Ultraschallwandlerelemente 10N/2+4 und 10N/2-3 veranschaulicht ist. Im Beispiel sind alle den am Rand der Apertur angeordneten Ultraschallwandlerelementen 10N/2+4 und 10N/2-3 befindlichen Ultraschallwandlerelemente aktiv. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass nicht alle Ultraschallwandlerelemente 10i , die sich zwischen den am Rand der Apertur angeordneten und diese festlegende aktiven Ultraschallwandlerelementen 10N/2+4 und 10N/2-3 befinden, für den Empfang vorgesehen sind. In dieser Signalverarbeitungseinheit 46 findet auch die erfindungsgemäße Tiefenausgleichsverstärkung in Abhängigkeit von der Länge w der Vorlaufstrecke statt. Hierzu wird an die Signalverarbeitungseinheit 46 ein von einer Steuereinrichtung 48 bereitgestelltes und in Abhängigkeit von der Länge w generiertes Steuersignal S weitergeleitet.Alternatively or in addition to the modified depth compensation gain according to the invention, according to 5 in one of a plurality N of juxtaposed ultrasonic transducer elements 10 i existing ultrasonic transducer 10 It may also be provided that the ultrasonic transducer elements used in the reception for image reproduction 10 i fixed aperture d up to one of the delay line corresponding echo depth t = w is constant and only for echo depths t> w to increase this aperture d with increasing echo depth t. In the exemplary embodiment of the figure, up to an echo depth t = w for the image reproduction in a signal processing unit 46 of the ultrasound machine 8th ( 1 ) only those of the four middle ultrasonic transducer elements 10 N / 2-1 . 10 N / 2 . 10 N / 2 + 1 and 10 N / 2 + 2 received echo signals with an associated aperture d = d 1 used. From an echo depth t = w is by adding ultrasonic transducer elements 10 i moving farther from the center axis 24 are removed, the aperture d of the intended for receiving ultrasonic transducer elements 10 i successively increased with increasing echo depth, as in the example by the connection of 4 other ultrasonic transducer elements 10 N / 2 + 3 . 10 N / 2 + 4 . 10 N / 2-2 and 10 N / 2-3 from an echo depth t 1 by enlarging the aperture d from d 1 to d 2 corresponding to the distance of the active ultrasonic transducer elements arranged at the edge 10 N / 2 + 4 and 10 N / 2-3 is illustrated. In the example, all are arranged at the edge of the aperture ultrasonic transducer elements 10 N / 2 + 4 and 10 N / 2-3 located ultrasonic transducer elements active. In principle, it is also possible that not all ultrasonic transducer elements 10 i located between the edge of the aperture arranged and these defining active ultrasonic transducer elements 10 N / 2 + 4 and 10 N / 2-3 are intended for reception. In this signal processing unit 46 Also finds the depth compensation gain according to the invention as a function of the length w of the flow path instead. For this purpose, the signal processing unit 46 one from a controller 48 provided and depending on the length w generated control signal S forwarded.

Dies ist im Diagramm der 6 für unterschiedliche Längen w der Vorlaufstrecke dargestellt. Kurve c1 gibt die Anzahl A und damit auch die Apertur (im Ausführungsbeispiel sind alle innerhalb der am Rand der Apertur befindlichen Ultraschallwandlerelemente aktiv) der in Abhängigkeit von der Echotiefe t bei einer 64 Ultraschallwandlerelemente enthaltenden Ultraschallwandleranordnung angesteuerten Ultraschallwandlerelemente wieder, wenn die Länge w der Vorlaufstrecke unberücksichtigt ist, wie dies im Stand der Technik der Fall ist. Kurve c2 gibt eine Situation wieder, wie sie gemäß der Erfindung bei einer Länge w der Vorlaufstrecke von 5 cm anzutreffen ist. Bis zum Ende der Vorlaufstrecke werden unabhängig von der Echotiefe t jeweils nur vier Ultraschallwandlerelemente angesteuert. Für Echotiefen t > w wird die Anzahl der zum Empfang vorgesehenen Ultraschallwandlerelemente und damit die Apertur sukzessive mit zunehmender Echotiefe t auf die maximale Anzahl von 64 Wandlerelementen. Kurve c3 zeigt die erfindungsgemäße Variation der Anzahl der zur Erzeugung des Echosignals verwendeten Ultraschallwandlerelemente bei einer Länge w der Vorlaufstrecke von 7 cm. Auch dieser Kurve ist zu entnehmen, dass innerhalb der Vorlaufstrecke die Anzahl der zum Empfang verwendeten Ultraschallwandlerelemente konstant bleibt.This is in the diagram of 6 represented for different lengths w of the flow path. Curve c1 indicates the number A and thus also the aperture (in the exemplary embodiment all are active within the ultrasound transducer elements located at the edge of the aperture) of the ultrasound transducer elements controlled as a function of the echo depth t in an ultrasound transducer arrangement containing 64 ultrasound transducer elements, if the length w of the leadframe is disregarded is, as is the case in the prior art. Curve c2 represents a situation as it is encountered according to the invention at a length w of the delay line of 5 cm. Until the end of the delay line, only four ultrasonic transducer elements are controlled independently of the depth of the echo. For echo depths t> w, the number of ultrasound transducer elements provided for reception, and thus the aperture, is successively increased with increasing echo depth t to the maximum number of 64 transducer elements. Curve c3 shows the variation according to the invention of the number of ultrasound transducer elements used for generating the echo signal at a length w of the delay line of 7 cm. This curve also shows that the number of ultrasonic transducer elements used for reception remains constant within the flow path.

Grundsätzlich ist es auch möglich, die Apertur bereits innerhalb der Vorlaufstrecke zu erhöhen, wobei in diesem Fall die Apertur (im Beispiel die Anzahl der zum Empfang verwendeten Ultraschallwandlerelemente) innerhalb der Vorlaufstrecke mit einer mittleren Steigung zunimmt, die deutlich kleiner ist als die mittlere Steigung des Verlaufs der Apertur für Echotiefen t > w, wie dies in der Figur durch Kurve c3' für eine Vorlaufstrecke der Länge w = 7 cm veranschaulicht ist. Dort nimmt bis zur Echotiefe t = 7 cm die Anzahl und damit die Apertur von 4 Ultraschallwandlerelemente auf 8 zu (mittlere Steigung 4/7), während ab dieser Echotiefe eine Zunahme von 8 auf 64 Ultraschallwandlerelemente auf einer Strecke von ebenfalls 7 cm erfolgt (mittlere Steigung 56/7).Basically it also possible to increase the aperture already within the delay line, taking in this case, the aperture (in the example, the number to receive used ultrasonic transducer elements) within the delay line increases with a mean slope that is significantly smaller than the mean slope of the course of the aperture for echo depths t> w, as shown in the Figure by curve c3 'for a delay line the length w = 7 cm is illustrated. There it takes up to the echo depth t = 7 cm the number and thus the aperture of 4 ultrasonic transducer elements to 8 to (average slope 4/7), while from this echo depth one Increase from 8 to 64 ultrasonic transducer elements on a range 7 cm (average slope 56/7).

Claims (27)

Verfahren zum Erzeugen eines Ultraschallbildes aus der Fokusregion einer Stoßwellenquelle (18) einer Lithotripsie-Einrichtung mit Ultraschallwellen, die von einem Ultraschallwandler (10) gesendet und empfangen werden, und die sich auf einer Vorlaufstrecke im Innern eines mit einem Koppelfluid (33) gefüllten Koppelbalges (28) ausbreiten, mit folgenden Merkmalen: a) Bestimmen einer Länge (w) der Vorlaufstrecke im Koppelfluid (33), b) Verstärken der vom Ultraschallwandler (10) empfangenen Echosignale in Abhängigkeit von der Echotiefe (t) derart, dass die Verstärkung erst für Echosignale aus einer Echotiefe (t), die größer ist als die Länge (w) der Vorlaufstrecke mit einem die Dämpfung in Gewebe berücksichtigenden Verlauf mit zunehmender Echotiefe (t) zunimmt.Method for generating an ultrasound image from the focus region of a shockwave source ( 18 ) of a lithotripsy device with ultrasonic waves, which is powered by an ultrasonic transducer ( 10 ) are transmitted and received, and that are located on a flow path in the interior of one with a coupling fluid ( 33 ) filled coupling bellows ( 28 ), comprising the following features: a) determining a length (w) of the flow path in the coupling fluid ( 33 ), b) amplifying the ultrasonic transducer ( 10 ) received echo signals in response to the echo depth (t) such that the gain only for echo signals from an echo depth (t), which is greater than the length (w) of the delay line with a attenuation in tissue-taking course with increasing echo depth (t ) increases. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Ultraschallwandler axial in Richtung einer Schallausbreitungsachse verschoben wird.The method of claim 1, wherein the ultrasonic transducer is displaced axially in the direction of a sound propagation axis. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Verstärkung innerhalb der Vorlaufstrecke tiefenabhängig ist und an die Dämpfung des Koppelfluids angepasst ist.Method according to claim 1 or 2, wherein the reinforcement is within the flow path depth-dependent is and to the damping the coupling fluid is adjusted. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem als Länge (w) für die Vorlaufstrecke eine vom Anwender vorgegebene Länge (ws) verwendet wird.Method according to Claim 1, 2 or 3, in which the length (w) for the preliminary route is one from the applicator the predetermined length (w s ) is used. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem als Länge (w) der Vorlaufstrecke eine tatsächliche Länge (wa) der Strecke zwischen der Sendefläche (34) des Ultraschallwandlers (10) und der Grenzfläche zwischen Koppelfluid (33) und Koppelbalg (28) gemessen wird.Method according to Claim 1, 2 or 3, in which the length (w) of the delay line is an actual length (w a ) of the distance between the transmitting surface ( 34 ) of the ultrasonic transducer ( 10 ) and the interface between coupling fluid ( 33 ) and coupling bellows ( 28 ) is measured. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die tatsächliche Länge (wa) durch Messen der Laufzeit eines an der Grenzfläche zwischen Koppelmedium und Koppelbalg reflektierten Ultraschallsignals ermittelt wird.Method according to Claim 5, in which the actual length (w a ) is determined by measuring the transit time of an ultrasound signal reflected at the interface between the coupling medium and the coupling bellows. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Ultraschallsignal vom Ultraschallwandler gesendet und empfangen wird.The method of claim 6, wherein the ultrasonic signal is transmitted and received by the ultrasonic transducer. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Ultraschallsignal von einem innerhalb des Koppelbalges angeordneten separaten Ultraschallsensor gesendet und empfangen wird.The method of claim 7, wherein the ultrasonic signal from a separate ultrasonic sensor arranged inside the coupling bellows is sent and received. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem mit dem Ultraschallwandler ein B-Bild erzeugt und auf einem Monitor wiedergegeben wird, und bei dem in diesem wiedergegebenen B-Bild die Stelle mit einem Marker markiert wird, und bei dem aus der Position des Markers im Monitorbild eine tatsächliche Länge (wa) ermittelt wird.A method according to claim 5, wherein the B-image is generated with the ultrasound transducer and reproduced on a monitor, and in which the B image reproduced in this B-image is marked with a marker, and in which from the position of the marker in the monitor image actual length (w a ) is determined. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die tatsächliche Länge (wa) mit einem außerhalb des Koppelbalgs und ortsfest relativ zur Stoßwellenquelle angeordneten Abstandssensor ermittelt wirdMethod according to Claim 5, in which the actual length (w a ) is determined using a distance sensor arranged outside the coupling bellows and fixed relative to the shockwave source Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Größe des Koppelbalges gemessen und daraus die tatsächliche Länge (wa) ermittelt wird.The method of claim 5, wherein the size of the coupling bellows measured and from the actual length (w a ) is determined. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Größe des Koppelbalges durch Messen des Volumens des in den Koppelbalg einströmenden Koppelfluids ermittelt wird.The method of claim 11, wherein the size of the coupling bellows by measuring the volume of the coupling fluid flowing into the coupling bellows is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, bei dem der Ultraschallwandler in Richtung einer Schallausbreitungsachse um eine bekannte Wegstrecke verschoben wird und die nach Verschieben vorliegende Länge (w) der Vorlaufstrecke rechnerisch aus der vor dem Verschieben verwendeten Länge (w) der Vorlaufstrecke und der bekannten Wegstrecke ermittelt wird.Method according to one of claims 2 to 12, wherein the ultrasonic transducer in the direction of a sound propagation axis about a known distance is shifted and the length after shifting (w) the flow path mathematically from the used before moving Length (w) the flow path and the known distance is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Ultraschallwandler eine aus einer Vielzahl von Ultraschallwandlerelementen aufgebaute Ultraschallwandleranordnung verwendet wird, und bei dem eine durch die beim Empfang zur Bildwiedergabe verwendeten Ultraschallwandlerelemente festgelegte Apertur bis zu einer der Vorlaufstrecke entsprechenden Echotiefe entweder konstant ist oder mit wachsender Echotiefe mit einer mittleren Steigung zunimmt, die kleiner ist als eine mittlere Steigung des Verlaufs der Apertur in Abhängigkeit von der Echotiefe, wenn diese die Vorlaufstrecke überschreitet.Method according to one of the preceding claims, in as an ultrasonic transducer one of a plurality of ultrasonic transducer elements constructed ultrasonic transducer assembly is used, and in the an ultrasonic transducer element used in the reception for image reproduction fixed aperture corresponding to one of the delay line Echo depth is either constant or with increasing echo depth with increases to a mean slope that is less than a mean slope Slope of the course of the aperture as a function of the echo depth, if this exceeds the supply line. Lithotripsie-Einrichtung mit einer Stoßwellenquelle zum Zerstören eines Konkrements und mit einem angeordneten Ultraschallwandler zum Erzeugen eines Ultraschallbildes aus der Fokusregion der Stoßwellenquelle mit Ultraschallwellen, die sich auf einer Vorlaufstrecke im Innern eines mit einem Koppelfluid gefüllten Koppelbalges ausbreiten, sowie mit einer Steuereinrichtung zum Erzeugen eines Steuersignals als Maß für eine Länge (w) einer Vorlaufstrecke im Koppelfluid und mit einer den Ultraschallwandlern nachgeschalteten Signalverarbeitungseinheit mit einer Tiefenausgleichsverstärkung der von den Ultraschallwandlern empfangenen Ultraschallsignale in Abhängigkeit vom Steuersignal derart, dass die Verstärkung erst für Echosignale, die aus einer Echotiefe kommen, die größer ist als die Länge der Vorlaufstrecke, mit einem die Dämpfung in Gewebe berücksichtigenden Verlauf mit zunehmender Echotiefe zunimmt.Lithotripsy device with a shock wave source to destroy a concretion and with a arranged ultrasonic transducer for generating an ultrasound image from the focus region of the shockwave source with ultrasonic waves, located on a supply line in the interior one filled with a coupling fluid Spreading coupling bellows, as well as with a control device for generating a control signal as a measure of a length (w) a flow path in the coupling fluid and one of the ultrasonic transducers downstream signal processing unit with a depth compensation gain of from the ultrasonic transducers received ultrasonic signals in dependence from the control signal in such a way that the amplification only for echo signals, which come from an echo depth which is greater than the length of the delay line, with a the damping in tissues Course increases with increasing echo depth. Lithotripsie-Einrichtung nach Anspruch 14, bei der der Ultraschallwandler in Richtung einer Schallausbreitungsachse verschiebbar angeordnet ist.A lithotripsy device according to claim 14, wherein the ultrasonic transducer in the direction of a sound propagation axis slidably arranged. Lithotripsie-Einrichtung nach Anspruch 15 oder 16, bei der die Verstärkung innerhalb der Vorlaufstrecke tiefenabhängig ist und an die Dämpfung des Koppelfluids angepasst ist.Lithotripsy device according to claim 15 or 16, at the amplification is depth dependent within the flow path and to the damping of the Coupling fluid is adjusted. Lithotripsie-Einrichtung nach Anspruch 15, 16 oder 18, bei der das Steuersignal aus einer vom Anwender vorgegebenen Länge (ws) erzeugt wird.Lithotripsy device according to claim 15, 16 or 18, wherein the control signal is generated from a user-specified length (w s ). Lithotripsie-Einrichtung nach Anspruch 15, 16 oder 18, bei der das Steuersignal aus der gemessenen tatsächlichen Länge (wa) der Strecke zwischen der Sendefläche (34) des Ultraschallwandlers (10) und der Grenzfläche zwischen Koppelfluid (33) und Koppelbalg (28) abgeleitet wird.Lithotripsy device according to claim 15, 16 or 18, in which the control signal is derived from the measured actual length (w a ) of the distance between the transmitting surface ( 34 ) of the ultrasonic transducer ( 10 ) and the interface between coupling fluid ( 33 ) and coupling bellows ( 28 ) is derived. Lithotripsie-Einrichtung nach Anspruch 19, bei der das Steuersignal aus der Laufzeit eines an der Grenzfläche zwischen Koppelmedium und Koppelbalg reflektierten Ultraschallsignals abgeleitet wird.A lithotripsy device according to claim 19, wherein the control signal from the maturity of one at the interface between Coupling medium and coupling bellows reflected ultrasonic signal is derived. Lithotripsie-Einrichtung nach Anspruch 20, bei der das Ultraschallsignal von einem innerhalb des Koppelbalges angeordneten separaten Ultraschallsensor gesendet und empfangen wird.A lithotripsy device according to claim 20, wherein the ultrasonic signal from a disposed within the coupling bellows separate ultrasonic sensor is sent and received. Lithotripsie-Einrichtung nach Anspruch 19, mit einem Monitor zum Wiedergeben eines von der Ultraschallwandleranordnung erzeugten B-Bildes und mit einer Eingabeeinrichtung zum Markieren der Stelle im wiedergegebenen B-Bild mit einem Marker, wobei die Steuereinrichtung das Steuersignal aus der Position des Markers im Monitorbild ermittelt.Lithotripsy device according to claim 19, with a A monitor for reproducing one of the ultrasonic transducer assembly generated B-picture and with an input device for marking the location in the reproduced B-picture with a marker, wherein the Control means the control signal from the position of the marker determined in the monitor image. Lithotripsie-Einrichtung nach Anspruch 19, mit einem außerhalb des Koppelbalgs und ortsfest relativ zur Stoßwellenquelle angeordneten Abstandssensor.Lithotripsy device according to claim 19, with a outside the coupling bellows and stationary relative to the shock wave source arranged Distance sensor. Lithotripsie-Einrichtung nach Anspruch 19, mit einer Messeinrichtung zum Messen der Größe des Koppelbalges als Maß für die Vorlaufstrecke.Lithotripsy device according to claim 19, with a Measuring device for measuring the size of the coupling bellows as a measure of the delay line. Lithotripsie-Einrichtung nach Anspruch 24, bei dem eine volumetrische Messeinrichtung zum Messen des Volumens des in den Koppelbalg einströmenden Koppelfluids vorgesehen ist.A lithotripsy device according to claim 24, wherein a volumetric measuring device for measuring the volume of the in the coupling bellows inflowing Coupling fluid is provided. Lithotripsie-Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 25, bei dem die Ultraschallwandleranordnung in Richtung einer Schallausbreitungsachse verschiebbar angeordnet ist, und das von der Steuereinrichtung erzeugte Steuersignal aus der vor dem Verschieben verwendeten Länge (w) der Vorlaufstrecke und der beim Verschieben zurückgelegten Wegstrecke ermittelt wird.Lithotripsy device according to one of claims 16 to 25, wherein the ultrasonic transducer assembly displaceable in the direction of a sound propagation axis is arranged, and the control signal generated by the control device from the length (w) of the flow path used before the displacement and the covered when moving Distance is determined. Lithotripsie-Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 26, bei der die Signalverarbeitungseinheit die von den Ultraschallwandlern empfangenen Ultraschallsignale derart verarbeitet, dass eine durch die beim Empfang zur Bildwiedergabe verwendeten Ultraschallwandlerelemente festgelegte Apertur bis zu einer der Vorlaufstrecke entsprechenden Echotiefe entweder konstant ist oder mit wachsender Echotiefe mit einer mittleren Steigung zunimmt, die kleiner ist als eine mittlere Steigung des Verlaufs der Apertur in Abhängigkeit von der Echotiefe, wenn diese die Vorlaufstrecke überschreitet.Lithotripsy device according to one of claims 15 to 26, in which the signal processing unit that of the ultrasonic transducers received ultrasonic signals processed such that a through the ultrasonic transducer elements used in the reception for image reproduction fixed aperture up to one of the delay line corresponding echo depth is either constant or with increasing echo depth with a middle one Gradient increases smaller than a mean slope of the Course of the aperture in dependence from the echo depth, if this exceeds the supply line.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3032776A1 (en) * 1979-09-04 1981-03-19 North American Philips Corp., New York, N.Y. METHOD AND ARRANGEMENT FOR COMPENSATING IN ULTRASONIC EXAMINATIONS
DE3727692A1 (en) * 1987-08-19 1989-03-02 Siemens Ag Shock wave source with short focussing
US5482045A (en) * 1994-10-12 1996-01-09 Advanced Technology Laboratories, Inc. Ultrasonic diagnostic system gain control

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3032776A1 (en) * 1979-09-04 1981-03-19 North American Philips Corp., New York, N.Y. METHOD AND ARRANGEMENT FOR COMPENSATING IN ULTRASONIC EXAMINATIONS
DE3727692A1 (en) * 1987-08-19 1989-03-02 Siemens Ag Shock wave source with short focussing
US5482045A (en) * 1994-10-12 1996-01-09 Advanced Technology Laboratories, Inc. Ultrasonic diagnostic system gain control

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