DE19935842A1 - Intracavitäre Ultraschallsonde mit Sektorabtastung - Google Patents

Intracavitäre Ultraschallsonde mit Sektorabtastung

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine intracavitäre Ultraschallsonde mit Sektorabtastung, die an der Spitze (12) eines Einführteils (11) eine Ultraschallanordnung (20) zum Abtasten eines Sektors seitlich der Spitze (12) enthält. Jeder Ultraschalloszillator (21) ist rechtwinklig zu jeweils einer radialen Linie angeordnet, die zusammen mit den weiteren radialen Linien in einem Punkt auf der dem Sektor abgewandten Seite der Ultraschalloszillatoren (21) zusammenläuft. Diese sind auf einer geraden Linie parallel zur Längsachse der Spitze (12) des Einführteils (11) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine intracavitäre Ultraschallsonde mit Sektorabtastung, die in eine Körperhöhle eingeführt wird, um ein Ultraschall-Querschnittsbild zu erhal­ ten.
Eine intracavitäre Ultraschallsonde enthält in einer Reihe angeordnete Ultra­ schalloszillatoren, die jeweils Ultraschallwellen orthogonal zu der Reihe abgeben und aufnehmen.
Ein Nachteil einer solchen Ultraschallsonde besteht darin, daß der Abtastbereich für ein Querschnittsbild durch die Länge der Reihe aus Oszillatoren strukturell begrenzt ist. Daher erfordert eine Vergrößerung des Abtastbereichs für ein breite­ res Querschnittsbild unvermeidbar eine Anordnung der Ultraschalloszillatoren über eine größere Länge, die wiederum das Einführen der Sonde in die Körper­ höhle erschwert.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde eine intracavitäre Ultraschallsonde mit Sektorabtastung entwickelt. Ihre Ultraschalloszillatoren sind auf einer gebogenen Linie so angeordnet, daß ein Bereich außerhalb und seitlich der Spitze des Ein­ führteils der Sonde sektorartig abgetastet wird. So kann der Abtastbereich ver­ größert werden, ohne die Anordnungsreihe der Ultraschalloszillatoren zu verlän­ gern.
Bei dieser Ultraschallsonde sind die einzelnen Ultraschalloszillatoren auf der ge­ bogenen Linie angeordnet und im Einführteil der Sonde untergebracht. Dieser ist teilweise erweitert und hat dann eine konvex gebogene Form. Daher wird diese Sonde allgemein auch als "Konvexsonde" bezeichnet.
Ein Problem dieser Sondenart besteht darin, daß die teilweise Erweiterung der Spitze des Einführteils die Außenabmessungen vergrößert, wodurch dem Patien­ ten beim Einführen der Sonde z. B. bei einer Untersuchung Schmerzen bereitet werden können.
Ein weiteres Problem besteht darin, daß die Sonde nicht mit einem Endoskop kleinen Durchmessers verwendbar ist, da dessen Einführkanal einen für den Durchgang des erweiterten Teils der Sonde zu kleinen Durchmesser hat.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine intracavitäre Ultraschallsonde mit Sektorabta­ stung anzugeben, deren Außenabmessungen so gering sind, daß dem Patienten Schmerzen erspart werden und ein Einsatz mit einem Endoskop geringen Durch­ messers möglich ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 oder 5. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand jeweiliger Unteransprüche.
Bei einer Ultraschallsonde nach der Erfindung ist die Ultraschallabtastung eines Sektors seitlich der Spitze ihres Einführteils möglich, und ihre Ultraschalloszillato­ ren sind quer auf Radiallinien angeordnet, die in einem Punkt auf der dem Sek­ torbereich abgewandten Seite der Oszillatoren zusammenlaufen, und haben glei­ che Abstände zur Längsachse der Spitze des Einführteils. Dies trägt zur Verringe­ rung der Außenabmessungen der Sonde auf ausreichend geringe Werte bei, die dem Patienten Schmerz ersparen und außerdem ein Einführen durch ein Endo­ skop geringen Durchmessers ermöglichen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ultraschallsonde als erstes Ausführungs­ beispiel,
Fig. 2 einen praktischen Einsatzfall der Ultraschallsonde nach Fig. 1,
Fig. 3 einen weiteren praktischen Einsatzfall der Ultraschallsonde nach Fig. 1,
Fig. 4 eine Draufsicht einer Ultraschallsonde als zweites Ausführungsbei­ spiel,
Fig. 5 den Schnitt V-V aus Fig. 4,
Fig. 6 einen praktischen Einsatzfall der Ultraschallsonde nach Fig. 4, und
Fig. 7 den Längsschnitt einer Ultraschallsonde als drittes Ausführungsbei­ spiel.
In Fig. 1 ist die Spitze einer Ultraschallsonde 10 dargestellt. Diese wird in eine Körperhöhle entweder direkt oder durch den Einführkanal eines Endoskops (nicht dargestellt) eingeführt.
Die Ultraschallsonde 10 besteht aus einem flexiblen Rohr 11 und einem zylindri­ schen Spitzenteil 12, das mit dem Ende des flexiblen Rohrs 11 direkt gekoppelt ist. Zwei Umfangsnuten 13 und 14 sind am vorderen bzw. hinteren Ende des Spit­ zenteils 12 vorgesehen und ermöglichen das Befestigen eines aufblasbaren Bal­ lons.
Ein Ballon wird so befestigt, daß er eine Ultraschalloszillatoranordnung 20 völlig einschließt. Er wird aufgeblasen oder entleert, indem Entgasungswasser durch einen Eintritt 15 oder einen Austritt 16 zugeführt bzw. abgeführt wird. Der Eintritt 15 und der Austritt 16 sind zur Außenfläche des Spitzenteils 12 zwischen den beiden Umfangsnuten 13 und 14 offen. Durch das flexible Rohr sind eine Zuführ­ leitung 17 und eine Abführleitung 18 für das Wasser geführt und mit dem Eintritt 15 bzw. dem Austritt 16 verbunden.
Die Ultraschalloszillatoranordnung 20 besteht aus mehreren Ultraschalloszillato­ ren 21, die in einer Reihe angeordnet sind. Sie sind quer zu jeweils einer Radial­ linie angeordnet, und die Radiallinien laufen in einem Punkt zusammen, der ei­ nem Abtastbereich A bezüglich der Ultraschalloszillatoren 21 abgewandt ist. Die Ultraschalloszillatoren 21 sind nahe der Oberfläche des Spitzenteils 12 angeord­ net und liegen auf einer geraden Linie parallel zu dessen Längsachse.
Die einzelnen Ultraschalloszillatoren 21 geben nacheinander Ultraschallwellen zum Abtasten eines Sektorbereichs (Abtastbereich A) ab, der seitlich des Spit­ zenteils 12 liegt, und empfangen sie. Dies wird allgemein als "Sektorabtastung" bezeichnet. Eine Signalleitung 22 besteht aus mehreren Adern, die mit den Ultra­ schalloszillatoren 21 verbunden sind, und ist durch das flexible Rohr 11 geführt.
Zur besseren Übersicht ist die Anordnung mit 11 Ultraschalloszillatoren 21 darge­ stellt. In der praktischen Anwendung müssen aber etwa 32 bis 64 Ultraschallos­ zillatoren 21 vorgesehen sein, um einen Bereich von etwa 50 bis 100 Grad abzu­ tasten.
Wie bereits ausgeführt, sind die Ultraschalloszillatoren 21 in der Anordnung 20 nahe der Oberfläche des Spitzenteils 12 zwischen den beiden Umfangsnuten 13 und 14 so angeordnet, daß sie auf einer geraden Linie parallel zur Längsachse des Spitzenteils 12 liegen. Die Ultraschalloszillatoren 21 haben zur Längsachse des Spitzenteils 12 also übereinstimmende Abstände.
Obwohl die Sonde 10 eine Ultraschallabtastung über einen Sektorbereich seitlich des Spitzenteils 12 ermöglicht, vermeidet diese Konstruktion eine Ausführung des Spitzenteils 12 mit einer dicken, konvexen Form, wodurch der Schmerz beim Einführen der Sonde in eine Körperhöhle verringert wird. Ferner kann die Sonde durch den Einführkanal eines Endoskops kleinen Durchmessers hindurchgeführt werden, und dies erweitert den Einsatzbereich der Sonde.
Fig. 2 und 3 zeigen das Einführen der Ultraschallsonde 10 in eine Körperhöhle durch den Instrumentenkanal 51 eines Endoskops 50. Das Endoskop 50 ist ein Instrument mit Vorwärtsbetrachtung und hat einen nach vorne gerichteten Be­ trachtungsbereich B. Die Sonde 10 kann auch mit Endoskopen verwendet wer­ den, die einen seitlichen oder einen schräg gerichteten Betrachtungsbereich ha­ ben.
Kann eine Körperhöhle, in die die Ultraschallsonde 10 eingeführt wird, nicht mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit gefüllt werden, so wird ein Ballon 60 auf dem Spitzenteil 12 befestigt und in der in Fig. 2 gezeigten Weise in innige Berüh­ rung mit der Schleimhaut gebracht. Kann die Körperhöhle mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit gefüllt werden, so kann die Ultraschallsonde 10 ohne einen Ballon verwendet werden, wie es Fig. 3 zeigt.
Fig. 4 und 5 zeigen eine Ultraschallsonde 10 als zweites Ausführungsbeispiel, bei der die Ultraschalloszillatoranordnung 20 in ein Endoskop mit seitlicher Betrach­ tung eingebaut ist, wodurch ein sogenanntes "Ultraschallendoskop" entsteht. Fig. 4 zeigt die Draufsicht, Fig. 5 den Schnitt V-V aus Fig. 4.
Ein Betrachtungsfenster 31 und die Ultraschalloszillatoranordnung 20 sind ne­ beneinander angeordnet. Da die Richtung der Ultraschallabtastung weitgehend parallel zur Betrachtungsrichtung durch das Fenster 31 ist, kann der Benutzer ein Objekt prüfen, das in derselben Richtung wie der Abtastbereich A der Ultraschall­ oszillatoranordnung 20 liegt. Ein Beleuchtungsfenster 32 ermöglicht das Be­ leuchten des Betrachtungsbereichs.
Ein Objektiv, ein Festkörper-Bildaufnehmer (oder ein Lichtleitfaserbündel) und weitere Teile sind hinter dem Betrachtungsfenster 31 angeordnet. Ein Lichtleitfa­ serbündel und weitere Teile sind hinter dem Beleuchtungsfenster 32 angeordnet. Diese Komponenten sind für sich bekannt und daher in Fig. 4 und 5 nicht darge­ stellt.
In dem Spitzenteil 12 ist gegenüber dem Beleuchtungsfenster 32 ein Schlitz 33 vorgesehen. In diesem Schlitz 33 sitzt eine Instrumentenaufrichtplatte 35 zum Än­ dern der Richtung, mit der die Spitze eines Behandlungsinstruments hervorsteht, das durch den Instrumentenkanal 34 geführt ist.
Wie Fig. 5 zeigt, ist die Instrumentenaufrichtplatte 35 in dem Schlitz 33 so ange­ ordnet, daß sie um eine Achse 36 geschwenkt werden kann. Ein nicht dargestell­ ter, dem Benutzer näherliegender Behandlungsabschnitt wird zum Bewegen eines Steuerdrahtes 37 vorwärts und rückwärts betätigt, so daß die Instrumentenauf­ richtplatte 35 geschwenkt wird und ein Vorstehen des Behandlungsinstruments in einer gewünschten Richtung ermöglicht.
Fig. 6 zeigt den Einsatz der Ultraschallsonde 10 des zweiten Ausführungsbei­ spiels in einer Körperhöhle. Während der Benutzer die Schleimhaut auf der Oberfläche eines erkrankten Bereichs durch das Betrachtungsfenster 31 über­ prüft, gibt die Ultraschalloszillatoranordnung 20 Ultraschallwellen in den erkrank­ ten Bereich ab und nimmt sie wieder auf, woraus sich ein Ultraschall-Quer­ schnittsbild des Bereichs unter der Schleimhaut ergibt. Der Benutzer kann dann ein Behandlungsinstrument 100, z. B. ein Injektionsgerät, zur erforderlichen Be­ handlung des erkrankten Bereichs benutzen.
Die Erfindung ist keineswegs auf die beiden vorstehend beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiele beschränkt. Wie Fig. 7 beispielsweise zeigt, kann die Ultraschall­ oszillatoranordnung 20 in ein Endoskop mit Schrägbetrachtung so eingebaut sein, daß ein Sektor im Betrachtungsbereich unter einem Winkel zur Vorwärtsrichtung abgetastet wird.
Wie Fig. 7 zeigt, ist das distale Ende des Spitzenteils 12 des Schrägbetrach­ tungsendoskops abgeschrägt, so daß der Widerstand zwischen dem distalen Ende und dem lebenden Gewebe in der Körperhöhle verglichen mit einem konve­ xen distalen Ende geringer ist, wodurch die Schmerzwirkung verringert wird.

Claims (13)

1. Intracavitäre Ultraschallsonde mit Sektorabtastung, mit einer Anordnung aus Ultraschalloszillatoren an der Spitze eines Einführteils zum Abtasten eines seitlich der Spitze liegenden Sektors, dadurch gekennzeichnet, daß die Ul­ traschalloszillatoren jeweils quer zu einer von einem auf der dem Sektor ab­ gewandten Seite der Ultraschalloszillatoren liegenden Punkt ausgehenden radialen Linie sowie mit übereinstimmenden Abständen zur Längsachse des Spitzenteils angeordnet sind.
2. Ultraschallsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf­ blasbarer, die Ultraschalloszillatoren einschließender Ballon an dem Spit­ zenteil lösbar befestigt ist.
3. Ultraschallsonde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Objektiv eines optischen Untersuchungssystems an der Spitze des Ein­ führteils angeordnet ist.
4. Ultraschallsonde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultra­ schalloszillatoren eine Ultraschallabtastung parallel zu der Untersuchungs­ richtung des optischen Untersuchungssystems erzeugen.
5. Ultraschallabtast-System zum Einführen in eine Körperhöhle und zum Abta­ sten eines erkrankten Bereichs längs eines Sektors, gekennzeichnet durch einen in die Körperhöhle einführbaren Einführteil mit einem Spitzenteil, und durch mehrere Ultraschalloszillatoren in dem Spitzenteil, die auf einer gera­ den Linie angeordnet sind und jeweils rechtwinklig zu einer radialen, von ei­ nem Punkt auf der dem Sektor abgewandten Seite der Oszillatoren ausge­ henden Linie liegen.
6. Abtastsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Spit­ zenteil zylindrisch ist.
7. Abtastsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillato­ ren übereinstimmende Abstände zur Längsachse des Spitzenteils haben.
8. Abtastsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Spitzenteil in seinem vorderen Abschnitt linear abgeschrägt ist.
9. Abtastsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillato­ ren von der Oberfläche des vorderen Abschnitts übereinstimmende Ab­ stände haben.
10. Abtastsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 9, gekennzeichnet durch zwei Ringnuten an dem Spitzenteil, zwischen denen die Ultraschalloszillato­ ren angeordnet sind.
11. Abtastsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch ein optisches Untersuchungssystem mit einem Objektiv, das an dem Spit­ zenteil angeordnet ist.
12. Abtastsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultra­ schalloszillatoren ein radial zu der Längsachse angeordnetes Objekt abta­ sten, und daß das optische Untersuchungssystem davon ein Objektbild er­ zeugt.
13. Abtastsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeich­ net, daß das Objektiv des optischen Untersuchungssystems an dem Spit­ zenteil angeordnet ist, und daß der Sektor in dem Sichtfeld des Objektivs liegt.
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