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Hintergrund
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Volumetrische Ultraschalluntersuchung wird zum Abbilden eines Patienten verwendet, wie etwa Bildgebung von Frauen mit dichten Brüsten. Es gibt eine Anzahl von Nachteilen bei der Volumen-Bildgebung dichter Brüste. Der Volumen-Abtastschallkopf stellt möglicherweise keinen Kontakt mit einem großen Teil, oder im Fall einer kleineren Brust, mit der gesamten Fläche der Brust her. Dies führt zu Luftspalten oder anderen Zwischenräumen zwischen Teilen des Schallkopfes und der Patientin, was das Volumen beschränkt, das aus einer gegebenen Position abgetastet werden kann. Der Ultraschalldiagnostiker wiederholt dann Volumenabtastungen aus andern Positionen, was die Aufzeichnung getrennt erfasster Volumina erfordert. Ein weiteres Problem bei der Volumen-Ultraschalluntersuchung ist Abschattung. Die Brustwarze und anderes Brust-Bindegewebe verursachen Schallschatten. Die Schallschatten verursachen Bild-Artefakte.
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Kurze Zusammenfassung
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Die nachstehend zur Einführung beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen enthalten Verfahren, Abstandshalter, anschmiegsame Übergangsvorrichtungen, Schallkopfanordnungen und Systeme zur Ultraschall-Bildgebung. Ein Abstandshalter weist einen steiferen Teil zum Kontakt mit einem Volumenschallkopf und einen flexiblen, mit viskosem Fluid gefüllten Teil zum Anschmiegen an die Patientin auf, was zu geringeren oder gar keinen Luftspalten führt. Druck wird durch den Abstandshalter ausgeübt, um das Bindegewebe abzuflachen, was zu weniger Abschattungsartefakten führt.
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In einem ersten Aspekt ist eine anschmiegsame Übergangsvorrichtung zur Ultraschallbildgebung geschaffen. Ein abgedichteter Behälter weist eine erste Fläche auf, die steifer ist als eine gegenüberstehende zweite Fläche. Die zweite Fläche ist anschmiegsam an eine Außenfläche einer Patientin, und die erste Fläche ist ausgelegt zum Schallkontakt mit einer Ultraschallkopfanordnung. Ein Fluid, viskoser als Wasser, befindet sich im abgedichteten Behälter.
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In einem zweiten Aspekt ist ein Verfahren zum Abtasten einer Brust bei der medizinischen diagnostischen Ultraschall-Volumenbildgebung geschaffen. Ein mit einem viskosen Fluid unter Druck gefüllter Beutel wird gegen die Brust der Patientin gelegt. Ein Volumen-Abtastschallkopf wird gegen den Beutel gesetzt. Druck wird mit dem Volumen-Abtastschallkopf auf den Beutel ausgeübt. Der Druck ist höher, als wenn er durch Schwerkraft verursacht wäre. Die Brust wird durch den Beutel mit dem Volumen-Abtastschallkopf volumenabgetastet.
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In einem dritten Aspekt ist ein Abstandshalter zur Ultraschallbildgebung geschaffen. Ein Gehäuse enthält ein viskoses Fluid. Das Gehäuse ist in einem ersten Teil ein flexibler, elastischer Werkstoff und in einem zweiten Teil ein relativ steiferer Werkstoff. Dabei sind das viskose Fluid und das Gehäuse schallleitfähig.
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Die vorliegenden Ausführungsformen sind durch die folgenden Ansprüche definiert, und nichts in diesem Abschnitt darf als Einschränkung dieser Ansprüche aufgefasst werden. Jeder der oder Kombinationen von zwei oder mehr der oben beschriebenen Aspekte können verwendet werden. Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung sind nachstehend in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. Kurze Beschreibung mehrerer Ansichten der Zeichnung
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Die Komponenten und die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht, stattdessen wurde Gewicht auf die Erläuterung der Grundgedanken der Erfindung gelegt. Außerdem bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugsnummern übereinstimmende Teile in den verschiedenen Ansichten.
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1 stellt eine Ausführungsform einer anschmiegsamen Übergangsvorrichtung zum Ultraschallabtasten dar;
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2 ist ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Ultraschallbildgebung mit einem Abstandshalter;
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3 stellt ein beispielhaftes Zusammenwirken der anschmiegsamen Übergangsvorrichtung von 1 mit einer Brust dar; und
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4 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Ultraschallsystems zur Volumenabtastung.
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Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Eine anschmiegsame, Schatten reduzierende Übergangsvorrichtung wird für Ultraschall-Volumen- und andere Abtastung verwendet. Die anschmiegsame Übergangsvorrichtung ist ein abgedichteter, mit viskosem, schallleitfähigem Fluid gefüllter Beutel. Der Beutel erzeugt einen anschmiegsamen Übergang zwischen einem Schallkopf und der Brust der Patientin. Jede Brust weist eine andere Form und Struktur auf. Der Beutel kann einen Hochdruck-Übergang zwischen einem zum Brustkorb hin gedrückten Schallkopf und der Brust einer Patientin in Rückenlage schaffen. Eine anschmiegsame Gestaltung erhöht den Schallkontakt, die Annehmlichkeit für die Patientin und führt zur Verringerung von Schatten.
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Ein volumetrisches Ultraschallsystem kann eine gesamte kleinere, dichte Brust in einer Volumenaufnahme mit Abschattung ähnlich herkömmlicher handgehaltener Ultraschalluntersuchung erfassen. Die anschmiegsame Übergangsvorrichtung kann Schallpfade ohne Lücken zu einem größeren Teil der Brust vorsehen.
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In den vorliegenden Beispielen ist Brustbildgebung verwendet. In anderen Ausführungsformen ist die anschmiegsame Übergangsvorrichtung zum Abtasten anderer Teile des Patienten verwendet. Aufnahmen des Bauchs, kleiner Organe und peripherer Gefäße sind einige andere Beispiele.
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1 zeigt eine Ausführungsform einer anschmiegsamen Übergangsvorrichtung zur Ultraschallbildgebung. Die anschmiegsame Übergangsvorrichtung ist ein Abstandshalter 28 zum Positionieren zwischen einem Ultraschallkopf 30 und der Patientin. Der Abstandshalter 28 enthält eine Schallkopf-Kontaktfläche 32, die mit einer sich an eine Patientin anschmiegenden Fläche 34 verbunden ist und einen mit Fluid 36 gefüllten Behälter bildet. Ein Anschluss 38 zum Füllen des Behälters und ein Kraftaufnehmer 40 sind auch gezeigt. Zusätzliche, andere oder weniger Bauteile können vorgesehen sein, wie etwa Weglassen des Anschlusses 38 und/oder des Kraftaufnehmers 40.
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Die Schallkopf-Kontaktfläche 32 ist ein Elastomer, wie etwa PEBAX. Andere Werkstoffe können verwendet werden. Der Werkstoff ist sterilisierbar, kann also zum Reinigen und Wiederverwenden Wärme und Dampf ausgesetzt werden. Der Werkstoff ist schallleitfähig und sieht eine angepasste akustische Impedanz für das Fluid 36 und den Schallkopf 30 vor, indem er eine ähnliche akustische Impedanz wie Wasser und Gewebe aufweist.
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Die Schallkopf-Kontaktfläche 32 ist für Schallkontakt mit dem Ultraschallkopf 30 ausgelegt. Eine beliebige Anordnung oder Kombination von Anordnungen kann verwendet werden, um die Schallkopf-Kontaktfläche 32 für Schallkontakt mit dem Ultraschallkopf 30 zu gestalten. Um Artefakte zu vermeiden, ist eine akustische Anpassung vorgesehen. Durch ein Minimieren akustischer Fehlanpassung bei der Impedanz dringt Schallenergie eher durch einen Übergang oder eine Grenzschicht. Zum Abtasten von Gewebe wird Gel verwendet, um luftfreien Kontakt zwischen der emittierenden Fläche des Schallkopfes 30 und der Haut vorzusehen. Haut, Gel und Patient weisen ähnliche akustische Impedanz auf, Luft jedoch nicht.
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In einer Ausführungsform ist die Schallkopf-Kontaktfläche 32 für Kontakt ausgelegt, indem sie steif ist oder steifer als die sich an die Patientin anschmiegende Fläche 34. Zum Beispiel ist die Schallkopf-Kontaktfläche 32 dicker, weist etwa die 3- bis 4-fache Dicke (z. B. 10 bis 15 mils, 0,25 bis 0,38 mm) der sich an die Patientin anschmiegenden Fläche 34 auf. Eine Struktur, wie etwa Rippen, kann benutzt sein, um die Schallkopf-Kontaktfläche 32 zu versteifen. Zum Beispiel ist eine Lippe um den gesamten Umfang oder einen Teil des Umfangs der Schallkopf-Kontaktfläche 32 ausgebildet. Die Lippe oder die Rippen schränken ein Verbiegen ein.
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Die Schallkopf-Kontaktfläche 32 ist im Wesentlichen flach und starr. Sie sorgt im Wesentlichen für eine Abweichung von der Ebenheit, die so gering ist, dass ein Kontakt zwischen der steifen emittierenden Fläche des Schallkopfes 30 und der Schallkopf-Kontaktfläche 32 aufrechterhalten wird, zumindest durch ein Gel, und ohne Lufteinschlüsse. Zum Beispiel ist die Schallkopf-Kontaktfläche 32 steif genug, dass gegenüberliegende Kanten um nicht mehr als 0,5 cm von der Ebenheit abweichen, während zur Ultraschallbildgebung Druck durch den Schallkopf 30 gegen die Schallkopf-Kontaktfläche 32 ausgeübt wird. Mehr oder weniger Abweichung oder Biegungsbetrag kann vorgesehen sein. Die Steifheit ermöglicht, dass der Schallkopf 30 auf der Schallkopf-Kontaktfläche 32 zum Hochfrequenz-Abtasten (z. B. 2–10 MHz) der Patientin verwendet wird.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Schallkopf-Kontaktfläche 32 für Schallkontakt über die Form ausgelegt. Die emittierende Fläche des Schallkopfes 30 ist eben oder gekrümmt und weist einen Umfang beliebiger Form auf. Die Schallkopf-Kontaktfläche 32 weist eine passende Form und Krümmung auf. Zum Beispiel misst der Schallkopf 30 15 cm × 15 cm. Ebenso misst die Schallkopf-Kontaktfläche 32 15 cm × 15 cm oder etwas mehr (z. B. innerhalb 3 cm). Als weiteres Beispiel weist der Schallkopf 30 einen Durchmesser von mindestens 10 cm in jeder Richtung auf. Die Schallkopf-Kontaktfläche 32 weist einen passenden oder etwas größeren Durchmesser in den Richtungen auf.
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In noch einer weiteren Ausführungsform ist die Schallkopf-Kontaktfläche 32 zum Schallkontakt über Anpassungsstrukturen ausgelegt, wie etwa Ausrichtungslöcher oder -stäbe. In einem Ansatz erstreckt sich eine Lippe um einen Umfang der Schallkopf-Kontaktfläche 32. Die Lippe erstreckt sich von der Schallkopf-Kontaktfläche 32 und der Patientin weg zum Schallkopf 30 hin. Der Schallkopf 30 passt sich zwischen die Lippe und gegen die Schallkopf-Kontaktfläche 32 ein. Zum Beispiel passt sich die quadratische oder rechteckige emittierende Fläche des Schallkopfes 30 in die Lippe ein oder ist von ihr umgeben, wobei die Lippe eine passende elliptische, kreisförmige, quadratische oder rechteckige Vertiefung umschreibt. Wasser, Gel oder anderes akustisch angepasstes Anschlussmaterial kann in die Vertiefung eingebracht werden, um Schallkontakt zwischen dem Schallkopf 30 und der Schallkopf-Kontaktfläche 32 zu bilden.
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Die Schallkopf-Kontaktfläche 32 kann vollkommen flach sein oder Buckel oder eine andere Struktur aufweisen. Die Buckel oder die andere Struktur können Reibung verringern oder können gestaltet sein, Reibung zu erhöhen. In einer Ausführungsform ist Gel während des Gebrauchs vermieden. Stattdessen ist ein anhaftendes Gleitmittel auf einer geätzten Schallkopf-Kontaktfläche 32 beschichtet, aufgebracht, eingebettet oder ausgebildet. Das anhaftende Gleitmittel haftet an der Schallkopf-Kontaktfläche 32 und ermöglicht einen Schallkontakt mit dem Schallkopf 30. Durch ein Anbringen des anhaftenden Gleitmittels im Vorhinein, wie etwa bei der Herstellung, ist ein beständiges oder halb-beständiges (z. B. für 3 oder mehr Anwendungen) akustisches Anpassmaterial vorgesehen, sodass der Schallkopf 30 oder ein Teil des Schallkopfes 30 während des Abtastens gleiten kann.
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Die Patientinnen-Kontaktfläche 34 ist eine Folie aus Elastomer, wie etwa PEBAX. Andere Werkstoffe können verwendet sein. Die Patientinnen-Kontaktfläche 34 besteht aus biologisch verträglichem, sterilisierbarem, dünnem Material, das sich angenehm anfühlt. Aufgrund des Kontakts mit der Haut ist Komfort für die Patientin gewährleistet. Jede Dicke kann verwendet sein, während eine gewisse Flexibilität beibehalten ist. Die Patientinnen-Kontaktfläche 34 ist dick genug, um Faltenbildung zu vermeiden. In einem Beispiel ist die Patientinnen-Kontaktfläche 34 aus einem Werkstoff ausgebildet, der 1 bis 5 mils (0,025 mm bis 0,13 mm) dick ist. Eine größere oder kleinere Dicke kann verwendet sein.
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Die Patientinnen-Kontaktfläche 34 besteht aus demselben oder einem anderen Werkstoff als die Schallkopf-Kontaktfläche 32. In einer Ausführungsform sind verschiedene Arten desselben Werkstoffs verwendet. Zum Beispiel besteht die Patientinnen-Kontaktfläche 34 aus PEBAX SA MED, und die Schallkopf-Kontaktfläche 32 besteht aus PEBAX 7033 mit niedrigerem Reibungskoeffizienten.
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Die Patientinnen-Kontaktfläche 34 ist anschmiegsam an die Patientin. Die Patientin weist im Allgemeinen eine flache oder gekrümmte Oberfläche auf. Zum Beispiel ist die Brust im Allgemeinen gekrümmt, mit einem durch die Brustwarze gebildeten Vorsprung. Die Patientinnen-Kontaktfläche 34 ist eine Folie aus Material, das sich an einen Großteil oder die Gesamtheit der Oberfläche der Patientin anschmiegt, wenn es gegen die Patientin gedrückt wird. In einer Ausführungsform ist die Patienten-Kontaktfläche elastisch und streckt sich unter Druck. Die flexible und elastische Patientinnen-Kontaktfläche 34 nimmt zumindest über einen Teil der Fläche 34 die Form der Patientin an.
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Die Patientinnen-Kontaktfläche 34 weist im Ruhezustand oder unter Druck von dem Fluid 36, ohne gegen die Patientin gedrückt zu werden, eine beliebige Form auf. In dem Beispiel von 1 ist die Patientinnen-Kontaktfläche 34 aus einer Folie aus Material ausgebildet, die mit der Schallkopf-Kontaktfläche 32 verbunden ist. Die Folie kann flach sein, außer unter Einfluss durch das Fluid 36, oder kann eine Schalenform oder Krümmung aufweisen, wie in 1 dargestellt. Jede Tiefe kann vorgesehen sein, wie etwa 2 bis 3 Zoll (50 bis 75 mm) in der Mitte. In anderen Ausführungsformen weist die Patientinnen-Kontaktfläche 34 andere Formen auf, wie etwa eine Form einer umgestülpten Schale, die eine Kalotte zum vorbereiteten Anpassen an eine Brust einer Patientin Rückenlage bildet. In anderen Ausführungsformen sind Seitenwände aus der Schallkopf-Kontaktfläche 32 gebildet, sodass die Patientinnen-Kontaktfläche 34 eine Fläche nach Art eines Trommelfells bildet.
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Die Patientinnen-Kontaktfläche 34 ist flach oder glatt. Eine Strukturierung kann vorgesehen sein. In einer Ausführungsform ist eine vorgeformte oder ständige Eindellung zum Anpassen an eine Brustwarze vorgesehen.
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Die Patientinnen-Kontaktfläche 34 ist direkt mit der Schallkopf-Kontaktfläche 32 verbunden. Klebstoff, Ultraschallschweißen, Wärmeschweißen oder eine andere Verbindung kann verwendet sein. In alternativen Ausführungsformen sind Seitenwände oder eine andere zwischengeschaltete Struktur zwischen der Patientinnen-Kontaktfläche 34 und der Schallkopf-Kontaktfläche 32 vorgesehen.
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Die Verbindung bildet einen abgedichteten Behälter. Das Fluid 36 ist in dem abgedichteten Behälter gehalten, ohne auszulaufen. Die Abdichtung ist fest oder lösbar. In einer Ausführungsform ist der Anschluss 38 vorgesehen. Der Anschluss 38 ist ein Einwegventil oder ein Zweiwegeventil. Der Anschluss 38 ermöglicht das Zufügen und/oder Entfernen des Fluids 36 aus dem abgedichteten Behälter. Ein Zylinder oder eine Pumpe kann zum hydraulischen Zufügen oder Entfernen des Fluids 36 vorgesehen sein. In einer Ausführungsform ist der Anschluss 38 über Schläuche mit einer Fluid 36 enthaltenden Spritze verbunden, um einiges an Fluid 36 zu einzuspritzen oder zu entfernen.
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Das Fluid 36 ist viskos. Zum Beispiel ist das Fluid 36 viskoser als Wasser. Es kann jedes Fluid verwendet werden, wie etwa Öl (z. B. Speiseöl). Das Fluid 36 weist eine ähnliche akustische Impedanz auf wie Wasser und Gewebe, wodurch eine beachtliche Fehlanpassung mit der Patientin und dem abgedichteten Behälter (z. B. das durch die Patientinnen-Kontaktfläche 34 und die Schallkopf-Kontaktfläche 32 gebildete Gehäuse) vermieden ist.
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Das Fluid 36 ist in dem abgedichteten Behälter unter Druck aufbewahrt. Zum Beispiel beträgt der Druck mehr als 1 Atmosphäre. Der zum Einspritzen während der Herstellung benutzte Anschluss 38 oder die andere Struktur hält das Fluid 36 auf dem gewünschten Druck. Mit dem Anschluss 38 kann der Druck nach Bedarf erhöht oder verringert werden. Der Druck ist durch ein Einspritzen oder Entfernen einstellbar.
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Da unter Druck eingefüllt. verbleibt das Fluid eher zwischen der Patientin und dem Schallkopf 30, sogar unter bedeutendem Druck durch den Bediener zum Brustkorb hin. Das Fluid 36 sorgt für einen gleichmäßigen Druck über die gesamte Brust. Der gleichmäßige Druck kann eine Verringerung der Abschattung durch Bindegewebe über die gesamte Brust vorsehen. Das dicke, viskose Fluid ermöglicht das Positionieren des Fluid-gefüllten Beutels auf der Patientin mit über die gesamte Kontaktfläche verteiltem Druck. Weniger viskose Fluide, wie etwa Wasser, ermöglichen eventuell nicht, dass wesentlicher Druck ausgeübt wird. Wasser kann zu ungleichmäßigerer Druckverteilung führen, indem es den Kontakt zwischen der Schallkopf-Kontaktfläche 32 und der Patientinnen-Kontaktfläche 34 ohne zwischengeschaltetes Fluid zulässt. Das viskose Fluid kann ein Verschieben und Fließen unter dem Druck des Bedieners zum Brustkorb hin verlangsamen.
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Der Abstandshalter 28 sieht ein in einem Gehäuse enthaltenes viskoses Fluid vor. Das Gehäuse ist in einem ersten Teil ein flexibler, elastischer Werkstoff und in einem zweiten Teil ein relativ steiferer Werkstoff. Der steife Teil ist nicht verformbar oder verformt sich wenig, wenn Druck durch den Schallkopf ausgeübt wird, und hält somit den Schallkontakt aufrecht. Der flexible, elastische Teil ermöglicht verteilten Druck über die gesamte oder den größten Teil der Brust ohne Unbehagen für die Patientin aufgrund einer Druckspitze in einem kleineren Bereich. Das viskose Fluid sorgt für einen gleichförmigeren Druck über der Brust und ermöglicht ein Positionieren zum Abtasten. Da er akustisch leitfähig ist, kann der Abstandshalter 28 zur Ultraschallabtastung verwendet werden. Da er sterilisierbar ist, kann der Abstandshalter 28 mehrmals verwendet werden (z. B. dreimal oder mehr). Die Kombination von viskosem Fluid und Material mit weicher Haptik ermöglicht es, dass ein bedeutender Druck auf die gesamte Brust zum Brustkorb hin ausgeübt wird, was bei geringerem Unbehagen für die Patientin eine Abschattung verringert. Der Abstandshalter 28 ist eine wirtschaftliche, halb-beständige Koppelvorrichtung.
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In einer Ausführungsform sind ein oder mehrere Kraftaufnehmer 40 am oder im Abstandshalter 28 vorgesehen. Jeder Kraftaufnehmer 40 kann verwendet sein, wie etwa ein Dehnungsmesser, Ultraschall zur Abstandsmessung oder ein Druckaufnehmer. Zum Beispiel befindet sich ein Druckaufnehmer im Abstandshalter 28. Der Druckaufnehmer im abgedichteten Behälter misst den Fluid-Druck. Der Fluid-Druck reagiert auf den Druck des Fluids 36 im Abstandshalter 28 und jeden durch den Schallkopf 30 auf den Abstandshalter 28 in Richtung des Brustkorbs ausgeübten Druck. Ein Messen des gleichförmigen Druckfeldes kann zu ausgefeilten Elastizitätsberechnungen beitragen, da die über die Brust ausgeübte Kraft gemessen werden kann.
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2 ist ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Abtasten einer Brust bei der medizinischen diagnostischen Ultraschall-Volumenbildgebung. Der Abstandshalter 28 von 1 oder ein anderer Abstandshalter ist bei einem Ultraschallbildgebungssystem zum Abtasten der Brust verwendet. Das Abtasten erfolgt bei der gesamten Brust oder einem Teil der Brust, ohne den Abstandshalter 28 bezüglich der Brust der Patientin zu bewegen und/oder ohne das Schallkopfgehäuse neu zu positionieren. Neupositionieren oder Bewegen kann vorgesehen sein, um verschiedene Teile der Patientin abzutasten.
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Das Verfahren wird in der gezeigten Reihenfolge oder einer anderen Reihenfolge durchgeführt. Zum Beispiel wird Vorgang 46 durchgeführt, während auch Vorgang 48 und/oder Vorgang 50 durchgeführt werden. Zusätzliche, andere oder weniger Vorgänge können vorgesehen sein. Zum Beispiel werden die Vorgänge 50, 52 und/oder 54 nicht durchgeführt. Als ein weiteres Beispiel werden Vorgänge zur Elastizitätsbildgebung oder Abtastungskonfiguration durchgeführt.
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In Vorgang 42 wird ein mit einem viskosen Fluid unter Druck gefüllter Beutel gegen die Brust der Patientin gelegt. Zum Beispiel wird ein abgedichteter Beutel aufgelegt, dessen innerer Fluid-Druck mehr als 1 Atmosphäre beträgt, wobei das viskose Fluid Öl oder anderes Fluid mit höherer Viskosität als Wasser umfasst. Der Abstandshalter von 1 kann angewendet werden. Vor dem Aufsetzen kann Gel oder andere Schallkopplung auf den Beutel oder die Brust aufgebracht werden.
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In Vorgang 44 wird ein Volumen-Abtastschallkopf gegen den Beutel gesetzt. Der Schallkopf wird gegen die Seite des Beutels gegenüber der Brust gesetzt. Vor dem Aufsetzen kann Gel oder andere Schallkopplung auf den Schallkopf oder den Beutel aufgebracht werden. In einer Ausführungsform ist der Beutel mit einem halb-beständigen Gleitmittel vergossen oder vorab beschichtet, zum akustischen Koppeln, und/oder um eine Anordnung des Schallkopfes mit geringerer Reibung entlang dem Beutel bewegen zu können.
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Der Volumen-Abtastschallkopf ist eine zweidimensionale Anordnung, ein Wobbler oder anderer Schallkopf zum Abtasten mehr als einer Ebene mit Ultraschall, während das Schallkopfgehäuse feststehend ist. In einer Ausführungsform ist der Schallkopf eine eindimensionale Anordnung, auf einer Schiene montiert. Zahnräder oder ein Riemenrad verschieben zum Volumenabtasten die eindimensionale Anordnung mechanisch. Wo der Beutel ein Gestell oder einen anderen Aufbau zum Aufnehmen des Schallkopfgehäuses aufweist, braucht ein Fenster oder eine andere Abdeckung über der emittierenden Fläche nicht vorgesehen zu sein. In alternativen Ausführungsformen ist eine Abdeckung vorgesehen, und die Abdeckung stellt Kontakt mit dem Beutel her.
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In Vorgang 46 wird Druck auf die Brust ausgeübt. Der Schallkopf wird gegen den Beutel gedrückt. Der Druck ist höher, als er sich durch Schwerkraft auf den Beutel und den Schallkopf ergibt. Die Hand des Ultraschalldiagnostikers oder ein Roboterarm übt den Druck aus. Jedes Ausmaß an Druck kann ausgeübt werden. Der auf den Beutel ausgeübte Druck wird auch auf die Patientin ausgeübt.
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Als Ergebnis des Drucks schmiegt sich der flexible, Fluid-gefüllte Teil des Beutels an die Brust der Patientin. Die Brust wird so gedrängt, dass sie flacher wird. Der Beutel biegt sich und/oder dehnt sich aus, um sich an die Form der Brust anzuschmiegen. In dieser Anordnung steht der steifere oder flache Teil des Beutels akustisch in Kontakt mit dem Schallkopf, und der flexible Teil schmiegt sich an die Brust. Das flexible Material und das unter Druck stehende viskose Fluid schmiegen sich so an die Brust, dass Luftspalte in der Größenordnung von Prozenten der Wellenlänge oder größer verhindert oder nicht vorhanden sind. Ähnlich machen es die Dicke, die Elastizität und/oder der Druck wahrscheinlicher, dass das flexible Material des Beutels nicht knittert.
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3 zeigt ein Beispiel. Die Patientinnen-Kontaktfläche 34 wird zu den Seiten gedrückt, aber einiges Fluid 36 verbleibt entlang der Patientinnen-Kontaktfläche 34 und bewirkt, dass ein im Allgemeinen gleicher Druck entlang dem Hauptteil oder der Gesamtheit der Brust 37 ausgeübt wird. Anstelle eines Druckprofils als Funktion des Orts, das spitz oder parabolisch ist (mehr Druck in der Mitte und weniger Druck an den Seiten) ist das Profil flacher (ausgeglichenerer Druck entlang einer größeren räumlichen Ausdehnung).
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In Vorgang 48 von 2 wird die Brust volumenabgetastet. Das Abtasten erfolgt durch den Beutel. Die Volumenabtast-Schallkopfanordnung sendet Schallenergie aus, die in der Brust fokussiert ist. Die Schallenergie läuft durch den Beutel und in die Patientin. Mindestens 70%, 80%, 90% oder mehr der Schallenergie gehen in die Patientin über, statt durch Grenzflächen des Beutels reflektiert zu werden. Schallechos als Antwort auf die ausgesendete Schallenergie laufen durch den Beutel und kommen am Schallkopf an.
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Die Volumenabtastung sendet und empfängt entlang Abtastlinien, die über ein gesamtes Volumen (z. B. die Brust) verteilt sind. Zum Beispiel werden vielfache Ebenen in der Brust abgetastet. Die Volumenabtastung erfolgt mit elektronischer Ablenkung. Alternativ ist mechanische Ablenkung entlang einer Richtung und elektronische in einer anderen vorgesehen, wie etwa mit einer Wobbler-Anordnung. In einer Ausführungsform wird eine eindimensionale Anordnung entlang einer Fläche des Beutels verschoben, um verschiedene Ebenen abzutasten, wodurch die Volumenabtastung gebildet wird.
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Aufgrund des Schallkontakts entlang dem Beutel durch die Schallkopfanordnung kann das gesamte oder ein Großteil des Volumens abgetastet werden, wobei sich der Beutel und das Schallkopfgehäuse in einer Position befinden. Für kleine bis mittlere Brüste wird ein einziges Ansetzen und Positionieren verwendet, statt getrennt 2 oder mehr (z. B. typischerweise 4 bis 5) Volumina abzutasten, die zu verschiedenen Platzierungen der Volumenanordnung bezüglich der Brust gehören. In alternativen Ausführungsformen oder bei größeren Brüsten kann der Beutel zu einer anderen Stelle auf der Brust umgesetzt werden, um getrennt verschiedene Teile des Brustvolumens volumenabzutasten.
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In Vorgang 50 wird ein Bild aus der Abtastung erzeugt. Die Abtastung erzeugt elektrische Signale, die strahlgeformt sind. Die strahlgeformten Abtastwerte stellen verschiedene Voxel oder Orte in einem dreidimensionalen Raster oder Abtastmuster in der Brust dar. Unter Verwendung eines Ultraschallsystems werden die strahlgeformten Abtastwerte erfasst, wie etwa Intensitäten für B-Mode-Bildgebung oder Geschwindigkeit, Leistung oder Streuungsschätzung für Farbdoppler-Bildgebung. Filtern, Abtastwertumwandlung, Interpolation in ein kartesisches Koordinatennetz oder andere Verarbeitung werden durchgeführt.
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Das Bild wird aus den erfassten Daten erzeugt. Eine dreidimensionale Wiedergabe kann erzeugt werden, wie etwa ein Wiedergeben eines zweidimensionalen Bildes zum Darstellen aus den in drei Dimensionen verteilten Voxeln. Es kann Projektions- oder Oberflächenwiedergabe benutzt werden. Alternativ oder zusätzlich wird ein ebenes Bild erzeugt. Eine Ebene durch das Volumen wird festgelegt, und die Voxeldaten entlang der Ebene werden benutzt, um eine zweidimensionale Ansicht dieser Ebene durch die Brust zu erzeugen. Eine multiplanare Reformation kann vorgesehen sein.
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Aufgrund des durch den Schallkopf auf den Beutel ausgeübten Drucks sind Schatten im Bild weniger wahrscheinlich. Bindegewebe ist dichter und dämpft daher Schallenergie stärker. Als Ergebnis sind Rücksignale oder Echos von jenseits des Bindegewebes bezüglich des Schallkopfes schwächer, was Abschattung verursacht. Bei größerer Tiefenausdehnung des Bindegewebes wird mehr Abschattung verursacht. Durch Ausüben ausgeglicheneren Drucks wird das Bindegewebe 39 (siehe 3, wo Linien das Bindegewebe darstellen) in eine flachere oder horizontalere Verteilung gezwungen. Dies führt zu weniger Abschattung.
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Bei der Elastizitäts- oder Spannungs-Bildgebung wird eine Kraft auf das Gewebe ausgeübt. Zum Beispiel wird der Druck vom Schallkopf ausgeübt. Die Spannung, Flexibilität oder Elastizität des Gewebes wird dann gemessen. Die Elastizität oder Spannung kann gemessen werden, ohne zu wissen, wie viel Kraft ausgeübt wird. Um Eigenschaften des Gewebes zu bestimmen, wie etwa den E-Modul, wird der Betrag der ausgeübten Kraft benutzt. In Vorgang 52 wird die Kraft aus dem Inneren des Beutels gemessen. Ein Druck- oder anderer Kraftaufnehmer bestimmt den Betrag der auf das Gewebe oder die Haut ausgeübten Kraft. Die in der Brust ausgeübten Kräfte können aus dem Druck im Beutel oder der auf die Haut ausgeübten Kraft extrapoliert werden. In Vorgang 54 wird eine Gewebeeigenschaft unter Verwendung der Daten aus der Abtastung (z. B. Elastizitäts- oder Spannungsdaten) und der Kraft berechnet. Der E-Modul oder andere Gewebeeigenschaften werden berechnet.
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4 zeigt ein System 10 für medizinische diagnostische Ultraschallbildgebung. Das System 10 kann mit einem Abstandshalter benutzt werden, wie etwa dem Abstandshalter 28 von 1, um eine Patientin abzutasten, wie etwa eine Brust volumenabzutasten. Das System 10 enthält eine Schallkopfsonde 12, einen Strahlformer 14, einen Prozessor 16, einen Aufnehmer 18, einen Speicher 22 und eine Anzeige 24. Zusätzliche, andere oder weniger Bauteile können vorgesehen sein. Zum Beispiel enthält das System 10 eine Anwenderschnittstelle. In einer Ausführungsform ist das System 10 ein medizinisches diagnostisches Ultraschall-Bildgebungssystem. In anderen Ausführungsformen sind der Prozessor 16 und/oder der Speicher 22 Teil einer Workstation oder eines Computers, von einem Ultraschall-Bildgebungssystem verschieden oder getrennt. Die Workstation ist dem Ultraschall-Bildgebungssystem benachbart oder fern davon. In einigen Ausführungsformen ist die Schallkopfsonde 12 ohne andere Bestandteile vorgesehen.
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In einer Ausführungsform stellt das System einen automatisierten Brustvolumenabtaster dar. Die Schallkopfsonde 12 ist zum Abtasten der Brust vorgesehen. Die Schallkopfsonde 12 ist handgehalten oder kann Teil eines automatisierten Abtastsystems sein. Zum Beispiel ist die Schallkopfsonde 12 durch einen Roboterarm oder Trägerarm gehalten. Die Schwerkraft, Servoeinrichtungen, Motoren, Federn, Hydrauliken oder andere Vorrichtungen halten die Schallkopfsonde 12 an Ort und Stelle gegen eine Brust einer Patientin. Andere Anwendungen als Brustbildgebung können vorgesehen sein.
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Die Schallkopfsonde 12 ist eine Schallkopfanordnung für medizinische diagnostische Ultraschallbildgebung. Die Schallkopfsonde 12 enthält ein Sondengehäuse und eine Schallkopfanordnung. Zusätzliche, andere oder weniger Bauteile können vorgesehen sein, wie etwa ein Kabel und/oder Elektronik.
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Die Schallkopfsonde 12 enthält eine ebene Anordnung, eine gekrümmte Anordnung, eine zweidimensionale Anordnung, eine radiale Anordnung, eine ringförmige Anordnung oder eine andere mehrdimensionale Anordnung von Schallkopfelementen. Zum Beispiel enthält die Schallkopfsonde 12 eine mehr- oder zweidimensionale Anordnung. Die zweidimensionale Anordnung weist in mehreren Richtungen angeordnete Elemente auf (z. B. N × M, wobei sowohl N als auch M größer als 1 sind), weist jedoch nicht unbedingt eine gleiche Ausdehnung in jeder Richtung auf. Mehrdimensionale Anordnungen umfassen 1,25D-, 1,5D-, 1,75D-, ringförmige, radiale oder andere Anordnungen von Elementen über einem anderen Bereich als einer Linie.
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In einer alternativen Ausführungsform weist die Schallkopfsonde 12 eine eindimensionale Anordnung auf, die mit einer Führung verbunden ist. Die Führung ist eine Schiene, eine Riemenscheibe, ein hydraulisches System, ein Schraubenantrieb, ein mechanisches Gestänge, Kugellager, Zahnstange und Ritzel oder eine andere Vorrichtung zum Führen der Schallkopfanordnung in Dreh- oder seitlicher Bewegung. Zum Beispiel enthält die Führung zwei Nuten, wobei die Schallkopfanordnung in den Nuten ruht und mit einer Riemenscheibe oder Kette verbunden ist. Die Nuten halten die Anordnung, sich allgemein senkrecht zu bewegen, wie etwa in einer Höhenrichtung. Ein Motor ist mit der Anordnung verbunden, wie etwa über eine Riemenscheibe oder Zahnräder. Der Motor übt Kraft zum Bewegen der Schallkopfanordnung aus. Jede Bewegungsgeschwindigkeit kann vorgesehen sein, um die Schallkopfanordnung zu bewegen. Der Abtastkopf wird mechanisch in der Richtung parallel zur kurzen Achse verschoben, wodurch die Sendeebene ein gesamtes Volumen überstreicht. Ein Steuergerät betreibt den Motor zu den gewünschten Zeiten und/oder mit der gewünschten Geschwindigkeit. Jede Art von Motor kann verwendet sein, wie etwa ein Schrittmotor, ein Elektromotor oder eine Pumpe.
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Die Schallkopfsonde 12 enthält ein Sondengehäuse. Für die Brust-Bildgebungsvorrichtung ist das Sondengehäuse eine Hülse oder Außenschale aus Kunststoff, Fiberglas, Metall und/oder anderem Werkstoff. Ein Schallfenster, wie etwa der flexible Beutel mit oder ohne Gel oder anderen ultraschalldurchlässigen Stoff zwischen der Schallkopfanordnung und dem Polster ist vorgesehen. Zum Beispiel schmiegt sich das Polster an die Form einer zusammengedrückten Brust an. Gel zwischen dem Polster und der Schallkopfanordnung ermöglicht die Anpassung und sieht einen Schallpfad von der Schallkopfanordnung zur Brust vor. Alternativ ist das Sondengehäuse Teil eines Mammografiesystems oder eines beliebigen anderen Brustkompressions- oder Abtastsystems.
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In alternativen Ausführungsformen zur Verwendung beim Abtasten der Brust oder zu anderen Verwendungen ist das Sondengehäuse zum handgehaltenen Gebrauch vorgesehen. Die Form und Oberflächenstrukturierung des Sondengehäuses enthält einen Griff oder Henkel zum manuellen Bewegen des Sondengehäuses. Ein Schallfenster, wie etwa Kunststoff oder eine Linse, kann vorgesehen sein.
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Das Sondengehäuse umhüllt, umgibt den größten Teil der oder ist ein Schutzrahmen um die Schallkopfanordnung. Das Sondengehäuse kann Griffe, Henkel, Riegel, Verbindungen, ein Schallkopfkabel oder andere Bauteile enthalten. Elektronik kann im Sondengehäuse vorgesehen sein, aber das Sondengehäuse kann frei von aktiver Elektronik (z. B. Transistoren, Schaltern oder Vorverstärkern) sein.
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Die akustischen Elemente der Schallkopfsonde 12 sind piezoelektrisches Wandlermaterial aus Blei-Zirkonat-Titanat (PZT), ferroelektrische Relaxor- oder PVDF-Materialien, Materialien für kapazitive Membran-Ultraschallwandler (cMUT), mikrobearbeitete Membranen oder Balken, mikro-elektromechanische Vorrichtungen, andere piezoelektrische Materialien oder andere Einrichtungen zur akustisch-/elektrischen und/oder elektrisch-/akustischen Umwandlung. Zum Beispiel sind die akustischen Elemente cMUT oder mikrobearbeitete Strukturen, wie etwa mindestens eine flexible Membran, aufgehängt über einem Spalt mit Elektroden auf jeder Seite des Spalts zum Umwandeln zwischen Schall- und elektrischer Energie. Jedes akustische Element ist aus einem oder mehreren, wie etwa 4 bis 8, Dutzenden oder anderen Anzahlen von Membranen und Spalten (d. h. cMUT-Zellen) ausgebildet. Die Elektroden jeder/jedes der Membranen und Spalte für ein gegebenes Element sind miteinander verbunden, um das einzelne akustische Element zu bilden.
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Alle der akustischen Elemente umfassen eine selbe Materialart, aber vielfache Arten von Schallwandlermaterialien können für verschiedene akustische Elemente verwendet sein. Die akustischen Elemente weisen eine von verschiedenen möglichen Formen auf, wie etwa dreieckig, rechteckig, quadratisch, polygonal, sechseckig, kreisförmig, unregelmäßig oder eine beliebige Kombination von Formen auf der Fläche des akustischen Elements (d. h. dem Teil des Elements, das angrenzend an ein abzutastendes Volumen gesetzt wird).
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Die Schallkopfsonde 12 wandelt zum Abtasten eines Bereichs des Patientinnenkörpers zwischen elektrischen Signalen und Schallenergie um. Der abgetastete Bereich des Körpers ist eine Funktion der Art der Schallkopfanordnung und der Position des Schallkopfes 12 bezüglich der Patientin. Eine lineare Apertur kann einen rechteckigen oder quadratischen ebenen Bereich des Körpers abtasten. Als weiteres Beispiel kann eine gekrümmte lineare Apertur einen tortenstückförmigen Bereich des Körpers abtasten. Es können Abtastungen benutzt werden, die anderen geometrischen Bereichen oder Formen innerhalb des Körpers entsprechen, wie etwa VectorTM-Abtastungen. Die Abtastungen geschehen in einer zweidimensionalen Ebene, wie etwa Abtasten bei verschiedenen Azimutwinkeln bezüglich der Apertur. Verschiedene Ebenen oder verschiedene Segmente einer Ebene können abgetastet werden, indem die Schallkopfanordnung bewegt wird. Um ein Brustvolumen abzutasten, wird die Schallkopfanordnung auch oder stattdessen mechanisch bewegt, um Ebenen in verschiedenen Höhenabständen abzutasten.
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Der Strahlformer 14 ist durch Hardware und/oder Software gestaltet. Zum Beispiel sind Fokustabellen verwendet, um die Verzögerungszeiten oder Phasen zum Ablenken von Schallstrahlen zu bestimmen. Unter Softwaresteuerung werden die gewünschten Wellenformen für den Sendebetrieb erzeugt, und das erwünschte Empfangsverfahren wird umgesetzt.
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In einer Ausführungsform enthält der Strahlformer 14 Sender oder Wellenformgeneratoren zum Erzeugen elektrischer Wellenformen für jedes Element einer Sendeapertur. Die Wellenformen sind mit Phase und Amplitude verknüpft. Die Wellenformen für ein gegebenes Sendeereignis können dieselbe oder verschiedene Phasenlage aufweisen. Die elektrischen Wellenformen werden bezüglich einander gewichtet und verzögert, um einen Schallstrahl mit einer gewünschten Phasen- und Amplitudencharakteristik zu bilden. Zum Beispiel enthält der Sendestrahlformer Verstärker, Phasendreher und/oder Steuereinrichtungen zum Erzeugen von sequentiellen, gelenkten Pulsen mit der gewünschten Phase und Amplitude bezüglich anderer Schallstrahlen. Konvergierende, divergierende oder ebene Strahlen können verwendet werden.
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Der Strahlformer 14 kann Empfangsstrahlformer, wie etwa Verzögerungen, Phasendreher, Verstärker und/oder Addierer zum relativen Verzögern und Summieren empfangener Signale enthalten, um einen oder mehrere Empfangsstrahlen mit dynamischer Fokussierung zu bilden. Zum Beispiel ist unter Verwendung gemeinsamer Verarbeitung, getrennter Verarbeitung oder Kombinationen davon eine Vielzahl (z. B. Dutzende oder Hunderte) von parallelen Empfangsstrahlformern vorgesehen, um eine entsprechende Vielzahl von Empfangsstrahlen als Antwort auf einen gegebenen Sendestrahl zu bilden. Alternativ enthält der Strahlformer 14 einen Prozessor zur Fourier- oder anderen Analyse empfangener Signale, um Abtastwerte zu erzeugen, die verschiedene räumliche Orte des abgetasteten Bereichs darstellen. In anderen Ausführungsformen werden nur ein oder einige (z. B. neun oder weniger) Empfangsstrahlen für jeden Sendestrahl erzeugt.
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Der Empfangsstrahlformer ist mit den Empfangselementen der Schallkopfanordnung nach Vorverstärkung, beliebiger Signalbearbeitung (z. B. Filterung) und Analog-Digital-Umsetzung verbunden. Der Empfangsstrahlformer kann auf einem Chip mit den Elementen aufgebaut sein.
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Die Schallkopfsonde 12 und der Strahlformer 14 sind miteinander verbunden, wie etwa über die Sendestrahlformerkanäle, die über Koaxialkabel mit der Schallkopfsonde 12 verbinden. Die Schallkopfsonde 12 und der Strahlformer 14 sind ausgelegt, einen ebenen Bereich oder ein Segment eines ebenen Bereichs abzutasten. Der Strahlformer 14 ist gesteuert oder programmiert, die Abtastung durchzuführen. Die Strahlformer-Parameter, wie etwa relative Verzögerungszeiten und/oder Phasenlage für Fokussierung, Aposisierung, Strahlamplitude, Strahlphase, Frequenz oder anderes, werden eingestellt. Die Apertur zum Senden und die Apertur zum Empfangen an der Schallkopfsonde 12 werden eingestellt. Der Strahlformer 14 und die Schallkopfsonde 12 werden verwendet, um die Wellenformen für die Apertur zu erzeugen und die Wellenformen in Schallenergie zum Aussenden des Strahles umzuwandeln. Der Strahlformer 14 und die Schallkopfsonde 12 werden verwendet, um Schallenergie an der Empfangsapertur zu empfangen, die Schallenergie in elektrische Energie umzuwandeln und die empfangenen elektrischen Signale strahlzuformen.
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Elektrische Ablenkung kann verwendet werden, um eine Ebene abzutasten. Eine Volumenabtastung kann unter Verwendung mechanischer Bewegung der Schallkopfanordnung oder weiterer elektrischer Ablenkung durchgeführt werden. Jedes Muster, jede Verteilung von Abtastlinien und/oder Aperturen kann verwendet werden. Schallenergie wird in beliebigen von verschiedenen heute bekannten oder später entwickelten Abtastmustern entlang jeder Abtastebene zum Erfassen von Daten ausgesendet. Die Abtastebene wird dann geändert, indem die Schallkopfanordnung zu einer anderen Stelle in dem Volumen bewegt wird. Durch ein Bewegen der Schallkopfanordnung entlang der Führung kann ein Volumen abgetastet werden. Das Volumen wird durch Daten für eine Vielzahl von Ebenen dargestellt.
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Für jede Ebenenposition ist der Strahlformer ausgelegt, die Ebene einmal abzutasten. Alternativ wird die Ebene mehrere Male abgetastet, aber mit verschiedenen Abtastlinienwinkeln im Azimut zum räumlichen Zusammensetzen. Verschiedene Apertur-Orte können zum Abtasten einer gegebenen Stelle aus verschiedenen Winkeln verwendet werden.
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Für ein gegebenes Volumen können die Abtastungen wiederholt werden. Durch ein Wiederholen der Abtastungen wird eine Folge von Frames von Voxeldaten erhalten. Jeder Frame stellt das gesamte dreidimensionale abgetastete Volumen dar, kann aber auch nur kleinere Bereiche im Volumen darstellen, wie etwa eine Ebene. Durch ein Wiederholen des Abtastens wird eine Vielzahl von Frames strahlgeformter Daten erfasst, die das Volumen und/oder die Ebene darstellen. Ein beliebiges aus Abtastlinie, Teilframe, Frame oder Gruppe von Frameverschachtelungen kann verwendet werden.
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Der Aufnehmer 18 ist ausgelegt, durch den Strahlformer 14 als Antwort auf die Schallkopfanordnung ausgegebene Daten zu erfassen. Der Aufnehmer 18 ist ein Ultraschallaufnehmer. Der Aufnehmer ist durch Hardware und/oder Software ausgelegt, aus den strahlgeformten und/oder interpolierten Daten zu erfassen. Jede Erfassung kann verwendet werden, wie etwa B-Mode, Doppler- oder farbkodierter Dopplersonografiemodus, harmonischer Modus oder andere heute bekannte oder später entwickelte Modi. B-Mode und einige harmonische Modi verwenden Einzelpuls-Abtasttechniken zum Erfassen. Die Intensität der empfangenen Signale im interessierenden Frequenzband wird berechnet. Mehrpulstechniken, wie etwa Durchflussmodus-Schätzung der Geschwindigkeit oder Energie, können verwendet werden.
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Der Aufnehmer 18 erfasst die Antwort auf die Sendestrahlen für die Abtastung des Volumens. Die räumliche und/oder zeitliche Auflösung der erfassten Daten beruht auf der Auflösung des Strahlformens oder Abtastens. Erfasste Daten, die das Volumen darstellen, werden vorgesehen.
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Der Prozessor 16 ist ein durch Hardware und/oder Software konfigurierter Wiedergabeprozessor. Der Prozessor 16 ist ein allgemeiner Prozessor, Steuerprozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung, ein Field Programmable Gate Array, ein Grafikprozessor, ein digitaler Schaltkreis, ein analoger Schaltkreis, ein digitaler Signalprozessor, Kombinationen davon oder eine andere heute bekannte oder später entwickelte Vorrichtung zum Erzeugen einer dreidimensionalen Wiedergabe eines mit verschiedenen Ebenen abgetasteten Volumens. Der Prozessor 16 ist eine einzige Vorrichtung oder eine Gruppe von Vorrichtungen. Zum Beispiel enthält der Prozessor 16 getrennte Prozessoren, die parallel oder sequentiell arbeiten. In einem weiteren Beispiel enthält der Prozessor 16 ein Netzwerk von Vorrichtungen zum verteilten parallelen oder sequentiellen Verarbeiten. In einer Ausführungsform ist der Prozessor 16 eine spezifische Vorrichtung zur dreidimensionalen Bildwiedergabe, wie etwa ein Grafikprozessor, eine Grafikkarte oder eine andere Vorrichtung zur Wiedergabe.
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Der Prozessor 16 verwendet Oberflächenwiedergabe, Projektionswiedergabe, Alphakanal-Überblendung, Texturierung oder eine andere heute bekannte oder später entwickelte Wiedergabe. Die Daten können auf ein regelmäßiges Voxelraster neu abgetastet werden. Alternativ wird die Wiedergabe aus Daten in einem Abtastformat durchgeführt, wie etwa dem mit dem tatsächlichen Abtastlinien und/oder interpolierten Abtastlinien verknüpften. In noch anderen Ausführungsformen ist der Prozessor 16 nicht vorgesehen oder ist ein Abtastungskonverter zum Erzeugen eines zweidimensionalen Bildes, das eine abgetastete Ebene oder eine Rekonstruktion einer Ebene aus einem abgetasteten Volumen darstellt.
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Der Prozessor 16, der Aufnehmer 18 oder ein getrennter Prozessor erzeugt Bilder aus der Volumenabtastung und/oder Ebenenabtastung oder anderen Daten, die vom Aufnehmer 18 ausgegeben werden. Zum Beispiel ist Grauskala- und/oder Farbcodierung verwendet, um einen B-Mode, Dopplermodus oder eine B-Mode-/Dopplermodus-Kombination zu erzeugen. Jedes beliebige Bild, wie etwa eine dreidimensionale Wiedergabe, wird auf die Anzeige 24 ausgegeben.
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Die Anzeige 24 ist eine Bildröhre, ein LCD-Bildschirm, ein Plasmabildschirm, ein Projektor, ein Drucker oder eine andere heute bekannte oder später entwickelte Vorrichtung. Die Anzeige 24 empfängt die Bilddaten vom Prozessor 16 oder einem anderen Bauteil und erzeugt das Bild. Eine dreidimensionale Wiedergabe, ein zweidimensionales Bild oder ein anderes Bild wird dargestellt.
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Der Speicher 22 ist ein materielles (nicht vorübergehendes) computerlesbares Speichermedium, wie etwa ein Cache, Buffer, Register, RAM, Wechselmedium, eine Festplatte, optische Speichervorrichtung oder ein anderes computerlesbares Speichermedium. Der Speicher 22 ist materiell, indem er kein Signal, sondern eine Vorrichtung ist. Computerlesbare Speichermedien umfassen verschiedene Typen von flüchtigen und nichtflüchtigen Speichermedien. Auf den Speicher 22 kann durch den Prozessor 16 zugegriffen werden.
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Der Speicher 22 speichert Daten, die durch den programmierten Prozessor 16, den Prozessor des Strahlformers 14 und/oder den Prozessor zum Abtasten mit Ultraschall und/oder zum Steuern des Motors der Schallkopfsonde 12 ausführbare Anweisungen darstellen. Die Anweisungen zum Ausführen der hier beschriebenen Prozesse, Verfahren und/oder Techniken sind auf computerlesbaren Speichermedien oder Speichern vorgesehen. Die in den Figuren dargestellten oder hier beschriebenen Funktionen, Vorgänge oder Aufgaben werden als Reaktion auf einen oder mehrere Sätze von Anweisungen ausgeführt, die in oder auf computerlesbaren Speichermedien gespeichert sind. Die Funktionen, Vorgänge oder Aufgaben sind unabhängig von dem speziellen Typ des Anweisungssatzes, der Speichermedien, des Prozessors oder der Verarbeitungsstrategie und können durch Software, Hardware, integrierte Schaltkreise, Firmware, Mikrocode und dergleichen ausgeführt werden, die allein oder in Kombination arbeiten. Ebenso können Verarbeitungsstrategien Multiprocessing, Multitasking, Parallelverarbeitung und dergleichen umfassen. In einem Ausführungsbeispiel sind die Anweisungen auf einer Wechsel-Speichermedien-Einrichtung gespeichert, um von lokalen oder entfernten Systemen gelesen werden zu können. In anderen Ausführungsbeispielen sind die Anweisungen an einem entfernten Ort gespeichert, um sie über ein Computernetzwerk oder über Telefonleitungen zu übertragen. In noch anderen Ausführungsbeispielen sind die Anweisungen in einem bestimmten Computer, einer CPU, GPU oder einem System gespeichert.
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Während die Erfindung oben mit Bezug auf verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass viele Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Die obigen Ausführungsformen sind Beispiele. Es ist daher beabsichtigt, dass die vorstehende genaue Beschreibung als Erläuterung der zurzeit bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung zu verstehen sind und nicht als eine Definition der Erfindung. Nur die folgenden Ansprüche einschließlich aller Äquivalente sollen den Geltungsbereich dieser Erfindung definieren.
