DE19837264A1 - Kombiniertes Ultraschall-Röntgen-Untersuchungsgerät - Google Patents

Abstract

Ein kombiniertes Ultraschall-Röntgen-Untersuchungsgerät umfaßt zwei gegenüberliegend und relativ zueinander beweglich angeordnete Kompressionskörper (2, 4), zwischen denen sich ein Untersuchungsraum befindet und weiterhin eine entlang einer Strecke beweglich angeordnete Ultraschall-Wandleranordnung (14). Eine der Kompressionsplatten (2) weist einen Innenraum (12) auf, worin die Ultraschall-Wandleranordnung (14) angeordnet ist. Mittel (32, 34, 36, 40) zum Füllen des Innenraums (12) mit Ultraschall-Koppelflüssigkeit (23) und zum Entfernen von Ultraschall-Koppelflüssigkeit (23) aus dem Innenraum (12) sind vorhanden.

Description

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Ultraschall-Röntgen- Untersuchungsgerät mit zwei gegenüberliegend und relativ zu­ einander beweglich angeordneten Kompressionskörpern, zwischen denen sich ein Untersuchungsraum befindet, und mit einer ent­ lang einer Strecke beweglich angeordneten Ultraschall-Wand­ leranordnung.

Ein kombiniertes Ultraschall-Röntgen-Untersuchungsgerät der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 43 09 597 bekannt. Das dort beschriebene kombinierte Ultraschall-Röntgen-Unter­ suchungsgerät ist zur Untersuchung der weiblichen Brust aus­ gebildet und besitzt zwei zueinander beweglich angeordnete Kompressionsplatten, mit denen die Brust komprimiert und fi­ xiert werden kann. Eine oberhalb der Kompressionsplatten an­ geordnete Röntgenröhre kann einen an der unteren Kompressi­ onsplatte angeordneten Film belichten, um herkömmliche Rönt­ gen-Mammogramme aufzuzeichnen. Zusätzlich können Ultra­ schallinformationen der fixierten Brust auf der Grundlage von Echosignalen erzeugt werden. Dazu ist auf der oberen Kompres­ sionsplatte, also der Kompressionsplatte, die der Röntgenröh­ re zugewandt ist, eine Ultraschall-Wandleranordnung in einem Schlitten über ein Führungssystem beweglich angeordnet. Der Schlitten wird manuell oder schrittmotorgetrieben auf der Kompressionsplatte bewegt, um das gesamte Untersuchungsgebiet mit Ultraschallwellen abzutasten. Die Ultraschallwandleran­ ordnung muß dabei schallmäßig an die Oberfläche der Kompres­ sionsplatte angekoppelt werden, andernfalls entstehen uner­ wünschte Echosignale, die Bildartefakte verursachen.

In der US-PS 5,479,927 ist bei einem kombinierten Ultra­ schall-Röntgen-Untersuchungsgerät zur Verbesserung der schallmäßigen Ankopplung des Ultraschallwandlerarrays vorge­ schlagen, daß entweder ein geeignetes Koppelmittel verwendet wird oder daß die Oberfläche der Kompressionsplatte mit einem zusätzlichen dünnen Gelkissen belegt ist.

Da sich das Koppelmittel im Strahlengang zwischen der Rönt­ genröhre und dem Film befindet, ist durch eine kaum zu ver­ meidende Ungleichverteilung mit einer unerwünschten Abbildung auf dem Mammogramm zu rechnen. Zudem wirken Zwischenschichten für die Röntgenstrahlen wie Filter, die eine unerwünschte Aufhärtung des Röntgenstrahls bewirken können.

In der JP 60-190853 A ist ein Ultraschallgerät zur Abtastung der weiblichen Brust beschrieben, wobei ebenfalls die zu un­ tersuchende Brust mittels zweier Kompressionsplatten fixiert wird. Die zur Abtastung verwendete Ultraschallwandleranord­ nung ist in mit Koppelflüssigkeit gefüllten Innenräumen der Kompressionsplatten angeordnet. Damit ist eine gute Schallan­ kopplung der Ultraschall-Wandleranordnung an die Kompressi­ onsplatten gegeben.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein kombinier­ tes Ultraschall-Röntgen-Untersuchungsgerät anzugeben, wobei die Ultraschall-Wandleranordnung gut an die Kompressionskör­ per angekoppelt ist, gleichzeitig aber eine Beeinträchtigung des Röntgenmammogramms durch Ultraschall-Koppelflüssigkeit vermieden ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine der Kompressions­ platten einen Innenraum aufweist, worin die Ultraschallwand­ leranordnung angeordnet ist, und Mittel zum Füllen und Ent­ leeren des Innenraums mit Ultraschall-Koppelmittel und zum Entfernen von Ultraschall-Koppelflüssigkeit aus dem Innenraum vorhanden sind. Zur Erstellung der Ultraschallbilder ist der Innenraum mit der Ultraschall-Koppelflüssigkeit gefüllt. Da­ mit ist die Ultraschall-Wandleranordnung an die Kompressions­ platte schallmäßig gut angekoppelt. Vor der Erstellung des Röntgen-Mammogramms wird die Koppelflüssigkeit aus dem Innen­ raum entfernt. Damit werden Bildartefakte (z. B. Aufhärtungen) im Röntgen-Mammogramm aufgrund von Koppelmittel vermieden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Wischelement mit der Ultraschallwandleranordnung verbunden. Das Wischele­ ment beseitigt Reste von Koppelflüssigkeit auf der Oberfläche des Innenraums, indem nach dem Entfernen der Koppelflüssig­ keit aus dem Innenraum die Ultraschall-Wandleranordnung in eine Ruhestellung zurückgefahren wird. Die Ruhestellung be­ findet sich außerhalb des mittels Röntgen darstellbaren Be­ reichs.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich da­ durch aus, daß der Innenraum in Bewegungsrichtung der Ultra­ schall-Wandleranordnung einen gleichförmigen Querschnitt auf­ weist, daß mit der Ultraschall-Wandleranordnung ein Schieber verbunden ist, der an den querschnittbegrenzenden Innenflä­ chen dichtend anliegt. Der Schieber reinigt zum einen die den Innenraum begrenzenden Innenwände, zum anderen kann der Schieber als Kolben das Füllen und Entleeren des Innenraums vornehmen oder zumindest unterstützen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine dem Untersuchungsraum abgewandte und den Innenraum begrenzende Wandung der Kompressionsplatte abnehmbar oder wegklappbar ausgebildet. Die Wandung wird nach Entleeren des Innenraums zur Röntgenuntersuchung abgeklappt, um die Schichtdicke zwi­ schen der Röntgenröhre und dem eigentlichen Untersuchungsob­ jekt weiter zu reduzieren.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung ein kombiniertes Ultraschall-Röntgen-Untersuchungsgerät mit einer im Innenraum einer Kompressionsplatte angeordneten Ul­ traschall-Wandleranordnung, wobei der Innenraum mit Koppelmittel füllbar und entleerbar ist,

Fig. 2 in einer Seitendarstellung im Querschnitt eine erste Ausführung der Kompressionsplatte mit innenliegender Wandleranordnung,

Fig. 3 in einer perspektivischen Ansicht eine zweite Aus­ führung der Kompressionsplatte mit innenliegender Wandleranordnung und

Fig. 4 die Kompressionsplatte nach Fig. 3 mit abgeklappter Wandung.

In Fig. 1 sind die für die Erfindung wesentlichen Teile ei­ ne-s kombinierten Ultraschall-Röntgen-Untersuchungsgeräts schematisch dargestellt, weitere Einzelheiten sind der ein­ gangs schon zitierten DE-OS 43 09 597 zu entnehmen. Das kom­ binierte Ultraschall-Röntgen-Untersuchungsgerät ist insbeson­ dere zur Untersuchung der weiblichen Brust ausgebildet und umfaßt zwei Kompressionskörper in Form von ebenen und gleich­ mäßig dicken Platten 2, 4, die gegenüberliegend und relativ zueinander beweglich an einem hier nicht dargestellten Stativ angeordnet sind. Dabei ist zumindest die obere Kompressions­ platte 2 bezüglich des Stativs beweglich, was durch einen Doppelpfeil 6 veranschaulicht werden soll. Die zu untersu­ chende Brust 1 wird zwischen die beiden Kompressionsplatten 2, 4 positioniert, die obere Kompressionsplatte 2 wird dann in Richtung der zweiten Kompressionsplatte 4 bewegt, bis die Brust 1 für eine Untersuchung ausreichend komprimiert und fi­ xiert ist.

Oberhalb der oberen Kompressionsplatte 2 ist eine Röntgen­ strahlungsquelle 8 angeordnet. Die von der Röntgenstrahlungs­ quelle 8 abgestrahlte Röntgenstrahlung durchquert die obere Kompressionsplatte 2 und die zu untersuchende Brust 1 und trifft dann auf einen an der unteren Kompressionsplatte 4 an­ geordneten Röntgenfilm 10 auf. Weitere Einzelheiten zu dem Röntgenteil des kombinierten Ultraschall-Röntgen-Untersu­ chungsgeräts, wie z. B. Streustrahlenraster, Wechselkassetten, Steuerung für die Röntgenstrahlungsquelle 8 usw., entsprechen denen herkömmlicher Röntgen-Mammographiegeräte. Sie sind aus Gründen der Übersichtlichkeit hier nicht weiter dargestellt. Die obere Kompressionsplatte 2 besitzt als Hohlkörper einen Innenraum 12, worin eine Ultraschall-Wandleranordnung 14 in Form eines Wandlerarrays mit in einer Reihe angeordneten Wandlerelementen 15 (siehe Fig. 3 und 4) hin- und herbeweg­ lich zwischen der linken und rechten Seitenwand 16 bzw. 18 angeordnet ist. Diese Hin- und Herbewegung erfolgt quer zur Reihe der Wandlerelemente 15 und ist durch einen Doppelpfeil 20 symbolisiert.

Zur Ankopplung der Ultraschall-Wandleranordnung 14 an die Kompressionsplatte 2 ist der Innenraum 12 mit einer Ultra­ schall-Koppelflüssigkeit 23 gefüllt. Die der zweiten Kompres­ sionsplatte 4 zugewandte Seite 21 der Kompressionsplatte 2, die auch als Kompressionsfläche zum Komprimieren und Fixieren der Brust dient, ist aus einem ultraschalldurchlässigen Mate­ rial gefertigt, so daß von der Ultraschall-Wandleranordnung 14 erzeugte Ultraschallwellen über die Koppelflüssigkeit 23 und die Wand in das zu untersuchende Objekt eintreten können. Ebenso können reflektierte Echosignale wieder von der Ultra­ schall-Wandleranordnung 14 empfangen werden. Die Sende- und Empfangsrichtung der Ultraschallwandleranordnung ist durch einen Doppelpfeil 22 gekennzeichnet. Da der Innenraum 12 flüssigkeitsdicht gestaltet ist, ist im Prinzip jede räumli­ che Ausrichtung der Kompressionsplatten 2, 4 zulässig.

Der Antrieb der Ultraschall-Wandleranordnung für die Bewegung innerhalb der Kompressionsplatte 2 erfolgt über ein Gestänge 24, was flüssigkeitsdicht aus der Kompressionsplatte 2 ge­ führt und dann mit einem Motor 26 verbunden ist. Mit dem Ge­ stänge 24 sind auch die zur Ultraschall-Wandleranordnung 14 gehörenden Signalleitungen 27 aus dem Innenraum 12 zu einer Elektronikeinheit 28 geführt. Die Elektronikeinheit 28 umfaßt die zum Betrieb des Ultraschallgeräts benötigten Funktions­ einheiten, wie z. B. Sender, Empfänger, Signalaufbereitung, Positionserkennung der Ultraschall-Wandleranordnung 14 zur richtigen räumlichen Zuordnung der Ultraschallbilder, usw. Die in den Echosignalen enthaltenen Informationen werden dann einer Anzeigevorrichtung 30 zugeführt. Im einzelnen sind die Funktionseinheiten in der schon eingangs erwähnten DE-OS 43 09 597 beschrieben, so daß auf weitergehende Ausführungen hier verzichtet wird.

Zum Füllen und Entleeren des Innenraums 12 mit Ultraschall- Koppelmittel 23 mündet eine Flüssigkeitsleitung 32 an der rechten Seitenwand 18 in den Innenraum 12. Mittels einer Pum­ pe 34 kann die Ultraschall-Koppelflüssigkeit 23 aus dem In­ nenraum in einen Vorratsbehälter 36 - oder umgekehrt aus dem Vorratsbehälter 36 in den Innenraum 12 - gepumpt werden. Eine Belüftungsöffnung 38 für den Innenraum 12 erleichtert das Be­ füllen und Entleeren des Innenraums 12.

Ein Röntgen-Mammogramm wird erstellt, nachdem die Ultra­ schall-Koppelflüssigkeit 23 aus dem Innenraum 12 entfernt worden ist und die Ultraschall-Wandleranordnung 14 sich an der rechten Seitenwand 18 in einer Ruhestellung befindet. Ar­ tefakte verursachende Ultraschall-Koppelflüssigkeit 23 ist ebenso wie die Ultraschall-Wandleranordnung 14 aus dem Strah­ lengang der Röntgenstrahlungsquelle 8 entfernt. Ultraschall­ bilder, sei es in Form von Schnittbildern oder in Form von Projektionsbildern, werden erstellt, nachdem der Innenraum 12 wieder mit der Ultraschall-Koppelflüssigkeit 23 gefüllt ist.

Fig. 2 zeigt die Kompressionsplatte 2 in einer Schnittdar­ stellung. Dabei ist in einer Variante die Ultraschall-Wand­ leranordnung 14 mit einem Schieber 40 verbunden, der dichtend den gesamten Querschnitt ausfüllt und den Innenraum 12 in zwei variable Teilinnenräume 12A und 12B aufteilt, ähnlich wie ein Kolben in einem Zylinder. Das Gestänge 24 ist in Form einer Hohlstange ausgebildet, worin die Signalleitungen 27 verlegt sind. Eine Dichtung 42 dichtet den Teilinnenraum 12B an der Durchführung der Stange 24 nach außen ab. Der Schieber 40 kann anstelle der Pumpe 34 durch eine Bewegung hin zur linken Seitenwand 16 die Koppelflüssigkeit 23 in den sich dann vergrößernden Teilinnenraum 12B einsaugen. Bei entgegen­ gesetzter Bewegung der Ultraschall-Wandleranordnung 14 in Richtung der rechten Seitenwand 18 verkleinert sich das Volu­ men des Teilinnenraums 12B, die Ultraschall-Koppelflüssigkeit wird in den Vorratsbehälter 36, in Fig. 2 nicht dargestellt, gepreßt. Der Schieber 40 reinigt gleichzeitig die Innenwände des Innenraums 12A von Resten der Ultraschall- Koppelflüssigkeit 23.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte- Variante der Kompres­ sionsplatte 2 mit innenliegender Ultraschall-Wandleranordnung 14 ist vorzugsweise für eine senkrechte Anordnung vorgesehen. Die Brust wird im Gegensatz zu herkömmlichen Röntgen-Mammo­ graphiegerät von oben, symbolisiert durch einen Pfeil 44, zwischen die Kompressionsplatten 2 und 4 gebracht. Die Flüs­ sigkeitsleitung 32 mündet in eine untere Seitenwand der Kom­ pressionsplatte 2. Der Innenraum 12 kann damit - ggf. nach Öffnen eines Absperrventils (hier nicht dargestellt) - bei tiefer angeordneten Vorratsbehälter 36 alleine über die Schwerkraft und ohne Hilfe einer Pumpe von der Ultraschall- Koppelflüssigkeit 23 entleert werden. Das Füllen des Innen­ raums 12 erfolgt mit der Pumpe 34.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Variante ist zusätzlich die der Röntgenstrahlungsquelle 8 zugewandte Wandung 46 wegge­ klappt, symbolisiert durch einen gebogenen Doppelpfeil 48.

Damit kann die Schichtdicke im Strahlengang der Röntgenstrah­ lungsquelle 8 verringert werden. Im geschlossenen Zustand (Fig. 3) sorgen umlaufende Dichtungen für den flüssigkeits­ dichten Innenraum 12. Zum Beseitigen von letzten Spuren von Ultraschall-Koppelflüssigkeit auf der dem Untersuchungsraum zugewandten Seite der Kompressionsplatte 8 kann die Ultra­ schall-Wandleranordnung 14 mit einem Wischelement, ähnlich dem Schieber 40, versehen sein. Die Wandung 46 kann auch bei der in Fig. 1 prinzipiell dargestellten waagerechten Anord­ nung der Kompressionsplatten 2 und 4 wegklappbar ausgeführt sein.

Claims (9)

1. Kombiniertes Ultraschall-Röntgen-Untersuchungsgerät mit zwei gegenüberliegend und relativ zueinander beweglich ange­ ordneten Kompressionskörpern (2, 4), zwischen denen sich ein Untersuchungsraum befindet, und mit einer entlang einer Strecke- beweglich angeordneten Ultraschall-Wandleranordnung (14), dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kompressionsplatten (2) einen Innenraum (12) aufweist, worin die Ultraschall-Wandleranordnung (14) ange­ ordnet ist, und daß Mittel (32, 34, 36, 40) zum Füllen des In­ nenraums (12) mit Ultraschall-Koppelflüssigkeit (23) und zum Entfernen von Ultraschall-Koppelflüssigkeit (23) aus dem In­ nenraum (12) vorhanden sind.

2. Kombiniertes Ultraschall-Röntgen-Untersuchungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kompressionskörper (2, 4) als ebene Platten ausgebildet sind, die parallel zueinander angeordnet sind.

3. Kombiniertes Ultraschall-Röntgen-Untersuchungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ultraschall-Wandleranordnung (12) eine Vielzahl von in einer Reihe angeordneten Ultraschall- Wandlerelementen (15) umfaßt.

4. Kombiniertes Ultraschall-Röntgen-Untersuchungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ultraschall-Wandleranord­ nung (14) mit einer Antriebsstange (24) verbunden ist, die abgedichtet aus dem Innenraum (12) herausgeführt ist.

5. Kombiniertes Ultraschall-Röntgen-Untersuchungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Wischelement (40) mit der Ultraschall-Wandleranordnung (14) verbunden ist.

6. Kombiniertes Ultraschall-Röntgen-Untersuchungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Innenraum (12) eine Be­ lüftungsöffnung (38) aufweist.

7. Kombiniertes Ultraschall-Röntgen-Untersuchungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Innenraum (12) in Bewe­ gungsrichtung (20) der Ultraschall-Wandleranordnung (14) ei­ nen gleichförmigen Querschnitt aufweist, daß mit der Ultra­ schall-Wandleranordnung (14) ein Schieber (40) verbunden ist, der an den querschnittbegrenzenden Innenwänden dichtend an­ liegt.

8. Kombiniertes Ultraschall-Röntgen-Untersuchungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mittel zum Füllen und Entleeren einen Vorratsbehälter (36) mit einer Flüssigkeits­ transportvorrichtung (34) umfassen, welcher Vorratsbehälter (36) über eine Flüssigkeitsleitung (32) mit dem Innenraum (12) verbunden ist.

9. Kombiniertes Ultraschall-Röntgen-Untersuchungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine dem Untersuchungsraum abgewandte und den Innenraum (12) begrenzende Wandung (46) der Kompressionsplatte (2) abnehmbar oder wegklappbar aus­ gebildet ist.