DE2314328B2 - Ultraschall-bildgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ultraschall-Bildgerät zur Gewinnung von Schnittbildern der weiblichen Brust nach der Ultraschall-Impuls-Echomethode, bestehend aus einem auf der weiblichen Brust ansetzbaren Applikator mit einem Ultraschall-Sende-Empfangssystem. dessen Sendestrahl in einer Ebene zeilenweise verschiebbar ist. sowie einer mit dem System elektrisch verbundenen Bildwiedergabevorrichtung für die aus der Brust empfangenen Ultraschall-Echoimpulse.

Übliche Ultraschall-Bildgeräte der genannten Art erlauben die Aufzeichnung von Schnittbildern aus immer nur einer der beiden Brüste einer Patientin. Die praktische Arbeit hai nun gezeigt, daß die diagnostische Auswertung der mit diesen Geräten erzeugten Einzelschnittbilder mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden ist. Diese Schwierigkeiten basieren im wesentlichen ilarauf, daß die gesunde weibliche Rnist eine aus;: ep rug ie akustische Strukiurierung besitzt, die die Erkennung pathologischer Fehlstellen, insbesondere des Frühkarzinoms, erschwert.

Aufgabe der Erfindung ist es. ein Ultraschall-Bildge-S rat der eingangs genannten Art aufzubauen, bei dem die Auswertung von Schnitibildern der weiblichen Brust weniger Schwierigkeiten bereitet als bei den herkömmlichen Cildgeräten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst.

«o daß bei einem Bildgerät der eingangs genannten Art der Applikator an seiner ApplikationsHäche zwei Aushöhlungen zur separaten Aufnahme je einer der beiden Brüste einer Patientin aufweist und daß die Bildwiedergabevorrichtung zwei Bildwiedergabegeräte enthält.

von d.?nen das eine zur Bildwiedergabe der Echoimpulse beim Durchlaufen des Ultraschall-Sendestrahls durcn die eine Brust und das andere zur Bildwiedergabe der Echoimpulse bein? Durchlaufen des Ullraschall-Sendestrahls durch aie andere Brust dient.

zo Das erfindungsgemäße Ultraschall-Bildgerät erlaubt die praktisch gleichzeitige Aufzeichnung von Schnittbildern beider Brüste aus derselben Schnittebene im Großformat auf den Sichtgeräten. Da die beiden Bilder nut vergleichbaren Geräteparametern gewonnen werden und aus derselben Schnittebene stammen, ergibt sich für den Bildbetrachter ein Doppelbild, bei dem das eine Bild die visuelle Normierung des anderen ermöglicht, die für den Betrachter den im allgemeinen unsymmetrisch auftretenden pathologischen Befund stärker hervortreten läßt. Die gleichzeitige Aufnahme von Schnittbildern beider Brüste erleichtert daher dem Beobachter bei ständigem Vergleich der beiden zu erhaltenden Schnittbilder die Erkennung pathologischer Fehlstellen in den Brüsten. Die beiden Aushöhlungen an der Applikationsfläche des Applikators optimieren hierbei die Ankopplung des Applikators an die Brust und gewährleisten außerdem, daß die Mamma möglichst wenig verformt wird, was zu klareren und besser deutbaren Schnittbildern führt.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die Aushöhlungen an der Applikationsfläche symmetrisch zu der auf den Abtastebenen senkrecht stehenden Halbierungsebene des Applikators angeordnet. Von Vorteil ist es außerdem, die Aushöhlungen aus verformbarem Material, z. B. verformbarer Kunststofffolie, zu bilden. Hierdurch wird auf einfache Weise eine rasche und sichere Ankopplung des Applikators an Brüste unterschiedlicher Größen gewährleistet. Wird ein Ultraschall-Bildgerät verwendet, bei dem der Applikator einen Wasservorlauf für den Ultraschall aufweist, der Applikationsseitig mit einer Kunststoffmembran abgedichtet ist, so ist es zweckmäßig, die Aushöhlungen als Teil dieser Kunststoffmembran auszubilden.

Zur sinngerechten Anschaltung der Echoimpulse an das eine oder andere Bildwiedergabegerät ist es ferner zweckmäßig, zwischen Ultraschall-Empfänger und Bildwiedergabegeräten einen elektronischen Umschalter vorzusehen, welcher während der Zeitdauer der Ultraschall-Abtastung der einen Brust dem Ultraschall-Empfänger jeweils mit dem einen Bildwiedergabegerät und während der Zeitdauer der Ultraschall-Abtastung der anderen Brust mit dem anderen Bildwiedergabegerät verbindet.

Anhand von zwei Figuren wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im folgenden näher beschrieben und seine Wirkungsweise erljutert. Es zeigt hierbei

Fig. I ein Ansführungsbcispiel eines Applikators für

ein Uliraschall-Bildgerat nach der Erfindung im Querschnitt und in einer Draufsicht auf die Applikationsfläche dieses Applikators,

Fig. 2 ein Ausfuhrungsbeispiel des Ultraschall Bild gerates nach der Erfindung im Prin/ipschaltbild.

In der Fig. 1 ist mit 1 ein Uliraschall-Sende-Empfangssystem bezeichnet, das in der Brrnnlinie 2 eines zylindrischen Parabolreflektor^ J um die Brennlinie2als Achse in Richtung des Drehpfehes 4 drehbar sowie längs der Brennlinie 2 verschiebbar angeordnet ist. Der Sender des Systems 1 strahlt in Richtung auf den Reflektor 3 einen Strahl 5 von Ultraschallimpulsen aus. Der am Reflektor 3 reflektierte Strahl 6 wird über die Apphkationsfläche 7 des Applikators in Richtung auf das /u untersuchende Objekt, d. h. im vorliegenden Fall die weibliche Brust, abgestrahlt. Bei rascher Rotation des Ultraschall-Sende-Empfangssystems 1 verschiebt sich aufgrund dieser Rotation sowie der Reflexionseigenschaften des Reflektors 3 der reflektierte Ultra schallstrahl 6 jeweils parallel zu sich selbst. Diese Parallelverschiebung bewirkt, daß das zu untersuchende Objekt, d. h. die Brust der Patientin, in einer Schnittebene zeilenweise abgetastet wird. Durch Verschiebung des Ultraschall-Sendc-Empfangssysiems 1 längs der Brennlinie 2 kann die Schnittebene parallel zu sich selbst verschoben werden.

Das Innere 8 des Applikators ist mit Wasser gefüllt (Wasservorlauf für den Ultraschall). Die Applikationsfläche 7 des Applikators ist dann entsprechend durch eine wasserdichte Membran 9 aus Kunststoff, z. B. Polyvinylchlorid, gebildet. Die Membran 9 überzieht das applikationsseitige Ende des Applikators größtenteils straff und weist lediglich symmetrisch zu der auf den Abtastebenen senkrecht stehenden Halbierungsebene 10 des Applikators zwei Aushöhlungen ti bzw. 12 aus verformbarem Kunststoff auf. |ede dieser Aushöhlungen 11, 12 dient /ur Aufnahme je einer der beiden Brüste einer Patientin beim Ansetzen des Applikators an die Patientenbrust. Der die Aushöhlungen 11 bzw. 12 bildende Kunststoff schmiegt sich bei angesetztem Applikator und gegebenenfalls unter Hinzufügen eines Koppelgels eng an die Brüste der Patientin an. Eine sichere optimale Ankopplung des Applikators an die Brüste ist somit gewährleistet.

In der F i g. 2 ist mit 13 schematisch der wechselweise als Sender und Empfänger arbeitende Ultraschallschwinger (piezoelektrischer Kristall) des Uhraschall-Sende-Empfangssystems 1 nach der Fig. I bezeichnet. Der Schwinger 13 ist hierbei einerseits an einen Hochfrequenzimpulsgenerator 14 und andererseits an dem Echoimpuls-Empfangsverstärker 15 angeschaltet.

Der Impulsgenerator 14 gibt im Takt von Taktimpulsen eines Taktgenerators 15 Hochfrequenzimpulse an den Schwinger 13 ab, der aufgrund dieser Impulse Ultraschallimpulse aussendet.

Die aus den Brüsten der Patientin empfangenen Ultraschall-Echoimpulse werden für jede Brust getrennt auf dem Bildschirm 17 einer ersten Elektronenstrahlröhre 18 einerseits und auf dem Bildschirm 19 einer weiteren Elektronenstrahlröhre 20 andererseits abgebildet.

Hierzu wird entsprechend der zeilenweisen Verschiebung des Ultraschallstrahles 6 in einer Brustschnittebene der Elektronenstrahl der Röhren 18 bzw. 20 Zeile für Zeile über den jeweiligen Röhrenbildschirm 17 bzw. 19 ausgelenkt, wobei die jeweiligen aus einer Ultraschall-Zeile anfallenden Echoinipulse auf der zugehörigen Bildschirmzeile als Hellpunkte abgebildet werden. Zur Helltastung des Elektronenstrahls in Abhängigkeit von den Ultraschall-Echcimpulsen ist der Echoimpuls-Empfangsversiärker 15 über einen elektronischen Umschalter 21 wechselweise am Wehnelt-Zylinder 22 der einen Röhre 18 oder Wehnelt-Zylinder 23 der weiterer. Röhre anschaltbar. Die Anschaltung der Echoimpulse an dei. Wehnelt Zylinder der Röhre 18 geschieht dabei jeweils während der Laufdauer des IJItraschall-Sendestrahles über die linke Hälfte des Reflektors 3 nach Fig. 1. d. h.

ίο während der Zeitdauer der Ultraschall-Abtastung der linken Brust einer Patientin, und ai. den Wehnelt -Ahn· der Röhre 20 während der Laufdauer des Sendestrahles über die rechte Reflektorhälfte. d. h. während der Zendauer der Ultraschall-Abtastung der rechten Brust der Patientin. Die Umsehalt/eitpunkte des Umschalters 21 sind hierbei durch vom Taktgenerator 16 jeweils beim Durchlauf des Ultraschall-Sendestrahles durch die Reflektormittenposition erzeugte Umschaltimpulse festgelegt.

Zur Erzeugung eines Elektronenstrahlrasters entsprechend der Ultraschall-Abtastung sind insgesamt zwei Ablenkgeneratoren 24 und 25 für den Elektronenstrahl der Röhren 18 bzw. 20 vorgesehen. Der Ablenkgenerator 24 stellt dabei einen Säge/ahngenera tor dar. der dem jeweiligen Vertikalablenkplattenpaar 26 bzw. 27 der Röhre 18 bzw. 20 im Takt des Taktgenerators 6. d.h. im Sendetakt der Ultraschall Sendeiiiipulse, eine Sägezahnspannung zur periodischen Vertikalauslenkung des Elektronenstrahls der jewciligen Röhre zuführt. Die während der jeweiligen Vertikalablenkung als Hellpunkte markierten Echoimpulse bilden insgesamt eine Bildschirmzelle. Der mit dem jeweiligen Hori/.ontalablcnkplatlcnpaar 28 b/w. 29 der Röhre 18 b/w. 20 verbundene Ablenkgenerator 25

.15 dient zur Hori/ontalverschiebung der jeweiligen Bildschirmzeile. Er erzeugt in Synchronisation zur Drehgeschwindigkeit des Drehantriebs 30 für das Ultraschall-Sende-Empfangssystem 1 eine Horizontalablenkspannung für den Elektronenstrahl der Röhren, die den jeweiligen Elektronenstrahl mit einer der Verschiebege schwindigkeit des Ultraschall-Strahles in der Brustebene entsprechenden Geschwindigkeit über den Bildschirm 17 bzw. 19 der jeweiligen Röhre 18 b/w. 20 ablenkt.

Die Periodendauer der Horizontalablenkspannung des Ablenkgenerators 25 ist dabei entsprechend der halben Durchlaufzeit des IJItraschall-Sendestrahles 5, 6 durch den gesamten Reflektor 3 des Applikators nach Fig. 1 gewählt, d.h. während jeder Ultraschall-Abtastung beider Brüste einer Patientin wird der Elektronen strahl jeder Röhre 18 bzw. 20 insgesamt zweimal zellenförmig über den jeweiligen Bildschirm 17 bzw. 19 abgelenkt. Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispieles nach den F i g. 1 und 2 ergibt sich somit wie folgt:

Zu Beginn der Untersuchung wird der Applikator nach der Fig. I am Brustkorb der Patientin angesetzt, so daß sich die linke Brust der Patientin in der Aushöhlung U und die rechte Brust in der Aushöhlung 12 befindet. Nach Einschalten des Drehantriebes 30 für das Ultraschall-Sende-Empfangssystem 1 beginnt die periodische Abtastung der Brüste von links nach rechts. Da sich bei der Abtastung der linken Brust der Ultraschall-Sendestrahl jeweils in der linken Hälfte des Applikators nach der Fig. I befindet, ist nach obiger Beschreibung der Ausgang des Echoimpuls-Empfangsverstärkers 15 während dieser Abtastung über den· Umschalter 21 mit dem Wehnelt-Zylinder 22 der Röhre 18 verbunden. Am Bildschirm 17 dieser Röhre ergibt

sich also das Echoschnittbild der linken Brust der Patientin. Entsprechend ist während der Abtastung der rechten Brust der Echoimpuls-Empfangsverstärker 18 nur mit dem Wehnelt-Zylinder 23 der Röhre 20 verbunden. Am Bildschirm 19 dieser Röhre entsteht somit ein Echoschnittbild der rechten Brust.

Bei rascher Rotation des Ultraschall-Sende-Empfangssystems 1 des Applikator nach der Fig. 1 erhält der Beobachter somit an getrennten Bildschirmen gleichzeitig relativ großformatige Schnittbilder von der linken und der rechten Brust der Patientin. Damit ist, wie erwünscht, die Möglichkeit eines ständigen Sichtvergleiches zwischen dem Schnittbild der einen und der anderen Brust gleichzeitig gegeben, was die eingang:? bereits aufgeführten Vorteile für die diagnostische Auswertung der Bilder mit sich bringt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Ultraschall-Bildgerat zur Gewinnung von Schnittbildern der weiblichen Brust nach der Uliraschall-Impuls-Echomethode. bestehend au·» einem auf der weiblichen Brust anset/barcn Applikator mit einem Ultraschall-Sende Empfangs system, dessen Sendestrahl in einer Ebene zeilenweise verschiebbar ist. sowie einer mil dem System elektrisch verbundenen Bildwiedergabevorriehtung für die aus der Brust empfangenen Ultraschall-Echoimpulse, dadurch gekennzeichnet, daß der Applikator an seiner Applikationsfläche (7) zwei Aushöhlungen (11,12) zur separaten Aufnahme je einer der beiden Brüste einer Patientin aufweist und daß die Bildwiedergabevorrichtung zwei Bild Wiedergabegeräte (18, 20) enthält von denen da«, eine zur Bildwiedergabe der Echoimpulse beim Durchlaufen des Uitraschallsendestrahls (6) durch die eine Brust und das andere zur Bildwiedergabe der Echoimpulse beim Durchlaufen des Ultraschall Sendestrahls (6) durch die andere Brust dient.

2. Ultraschall-Bildgerät nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Aushöhlungen (11, 12) an der Applikationsfläche (7) symmetrisch zu der auf den Abtastebenen senkrecht stehenden Halbie rungsebene (10) des Applikators angeordnet sind.

3. Ultraschall-Bildgerät nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushöhlungen (11, 12) aus verformbarem Material. /. B. verformabarer Kunststoffolie gebildet sind.

4. Ultraschall-Bildgerät nach Anspruch 3. mil einem im Applikator vorgesehenen Wjsservorlauf für den Ultraschall, der aoplikationsseitig mit einer Kunsistoffmembran abgedichtet ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Aushöhlungen (11, 12) als Teil dieser Kunststoffmembran (9) ausgebilde! sind.

5. Ultraschall-Bildgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß /wischen Ultraschall-Empfänger (13, 15) und Bildwiedergabegeräten (18, 20) ein elektronischer Umschalter (21) vorhanden ist. welcher während der Zeitdauer der Ultraschall-Abtastung der einen Brust den Ultraschall-Empfänger (13, 15) jeweils mit dem einen Bildwiedergabegerät und während der Zeitdauer der Ultraschallabtastung der anderen Brust mit dem anderen Bildwiedergabegerät verbindet.