DE2919995A1

DE2919995A1 - Ultraschall-diagnosevorrichtung

Info

Publication number: DE2919995A1
Application number: DE19792919995
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Ilnuma
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1978-05-19
Filing date: 1979-05-17
Publication date: 1979-11-22
Also published as: DE2919995B2; GB2025617A; JPS6157014B2; JPS54150881A; GB2025617B; FR2425837A1; FR2425837B1; US4252125A

Description

Henkel, Kern, Feiler Sr Hänzel Patentanwälte

"~ ^ "~" Registered Representatives

before the European Patent Office

Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha,

Möhlstraße 37 Kawasaki-shi, Japan D-8000 München

Tel.: 089/982085-87 Telex: 0529802 hnkl d Telegramme: ellipsoid

17. Mai 1979

54P324-3

Ultraschall-Diagnosevorrichtung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Ultraschall-Diagnosevorrichtung, insbesondere für Brustkrebs-Reihenuntersuchungen.

Bisherige Ultraschall-Diagnosevorrichtungen für die Untersuchung auf Brustkrebs sind so ausgelegt, daß eine Ultraschallsonde in einem mit warmem Wasser gefüllten Behälter angeordnet ist, wobei Ultraschallwellen mittels dieser Sonde auf die in das warme Wasser eingetauchte Brust übertragen werden und ein Reflexionsbild als Schnittbild auf einer Anzeige- oder Wiedergabeeinheit dargestellt wird. Dabei bestehen jedoch erhebliche Größenunterschiede zwischen den Brüsten verschiedener Patientinnen. Außerdem ist der Sicht- oder Betrachtungsfeldbereich zur Gewährleistung einer sicheren Untersuchung mittels der Ultraschallsonde oder der Bereich

des Abstands von der Sonde begrenzt, so daß von einer gutentwickelten Brust nicht das gesamte Bild mit hoher Auflösung erhalten werden kann. Im Extremfall kann die Spitze der

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Brust die Sonde berühren und das Bild in diesem Bereich beeinträchtigen .

Weiterhin wurde bereits eine Vorrichtung entwickelt, bei der die oberseitige öffnung eines eine Ultraschallsonde enthaltenden und mit warmem Wasser gefüllten Behälters mit einer flexiblen Membran verschlossen ist. Obgleich dabei eine Patientin in Bauchlage untersucht wird, so daß ihre Brust mit der flexiblen Membran in Berührung steht, kommt möglicherweise nicht die gesamte Brust mit der Membran in Berührung, wobei es unmöglich ist, ein deutliches Ultraschallbild dieser nicht mit der Membran in Berührung stehenden Bereiche zu erhalten. Da außerdem ein zufriedenstellendes Ultraschallbild nur dann erhalten werden kann, wenn die Oberfläche des im Behälter befindlichen warmen Wassers mit der flexiblen Membran in Berührung steht, ist hierbei eine ständige diesbezügliche Nachprüfung nötig, die sich insbesondere bei Reihenuntersuchungen als störend erweist.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer einfach bedienbaren Ultraschall-Diagnosevorrichtung, die insbesondere für Reihenuntersuchungen geeignet ist und klare bzw. deutliche Schnittbilder mit zufriedenstellender Auflösung zu liefern vermag.

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Mit der Erfindung wird also eine Ultraschall-Diagnosevorrichtung geschaffen, die einen mit einer Flüssigkeit gefüllten Behälter, eine unter dem Flüssigkeitsspiegel über den Behälter gespannte, flexible Membran mit einem Durchlaßteil, durch den die Flüssigkeit ungehindert hindurchzutreten vermag, eine in der Flüssigkeit im Behälter angeordnete Ultraschallsonde und eine Einrichtung zur Wiedergabe und Aufzeichnung der von der Ultraschallsonde gelieferten Schnittbild-

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informationen für einen Patienten aufweist.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Gesamtaufbaus einer Ultraschall-Diagnosevorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Aufsicht auf einen Teil des Behälters nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Abwandlung der flexiblen Membran gemäß Fig. 1 und

Fig. 4 eine weitere Abwandlung der flexiblen Membran.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein mit Wasser o.dgl. Flüssigkeit 12 gefüllter Behälter 11 vorgesehen. Nahe der Oberseite des Behälters befindet sich eine flexible Membran 18, auf die ein Körperteil (insbesondere die Brust) einer Patientin aufiegbar ist und die an ihren vier Ecken Durchlässe in Form von Ausschnitten aufweist. Die aus Vinyl, Gummi bzw. Kautschuk, Polyäthylen oder Vinylchlorid bestehende Membran 18 vermag Ultraschallwellen durchzulassen bzw. zu übertragen. Außerdem kann die Membran 18 undurchsichtig oder zur Ermöglichung einer Beobachtung des Zustands der Flüssigkeit 12 im Behälter durchsichtig sein.

Gemäß Fig. 1 ist der Behälter 11 in einer solchen Höhe angeordnet, daß die Patientin in stehender Haltung mit der Brust 13 in die Flüssigkeit 12 eintauchen kann. Eine Ultraschallsonde 14 ist am einen Ende an einer drehbaren Achse 9 gehaltert, welche sich durch den Boden des Behälters 11 hindurch

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in die Flüssigkeit 12 erstreckt. Eine Reflexionswelle des von der Sonde 14, die mit einem Ausgangssignal eines Impulsgebers (nicht dargestellt) gespeist wird, in den Behälter 11 emittierten Ultraschallwellenimpulses wird wieder von der Sonde 14 empfangen. Die Sonde 14 besteht aus einer Anzahl von in einer geraden Reihe parallel zum Behälterboden angeordneten Ultraschall-Wandlerelementen, wobei die Abtastung durch die Sonde gemäß Fig. 2 sektor- oder kreissegmentförmig um die Achse 9 herum erfolgt. Infolge dieser Anordnung können beide Brüste 13 der Patientin mittels einer einzigen sektorförmigen Abtastbewegung der Sonde 14 untersucht werden. Das reflektierte Signal wird über ein Kabel

15 zur Verarbeitung zu einer Signalverarbeitungsschaltung

16 übertragen. Daraufhin wird ein Schnittbild der Brust 13 auf dem Bildschirm einer Anzeigeeinheit 17 wiedergegeben. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt die Membran eine so große Flexibilität, daß die Brust bis zu einer vorbestimmten Tiefe in die Flüssigkeit eintauchen kann. Da die Membran 18 Ultraschallwellen sicher durchzulassen vermag, wird das Schnittbild in keiner Weise gestört, und das Eintauchen der Brust in die Flüssigkeit 12 ist für die Patientin in keiner Weise unangenehm. Wesentlich ist dabei, daß die Wassertemperatur konstant gehalten wird, um die akustischen Impedanzen zwischen Flüssigkeit, Membran und Patientin aufeinander abzustimmen und Reflexionen an der Hautoberfläche auszuschalten. Zu diesem Zweck ist ein Temperaturregel-Wasserbehälter 26 vorgesehen, in welchem ein Heizelement 24 mittels einer Temperaturregelvorrichtung 25 so geregelt wird, daß die Temperatur des Wassers im Behälter 26 konstant bleibt. Die Flüssigkeitszufuhr zum Behälter 11 erfolgt über eine Speiseleitung 21 mi-ttels eines durch einen Motor 23 angetriebenen Flügelrads 22 o.dgl., wobei das Wasser die Membran überfließt und über einen Abfluß 19 und eine Rücklaufleitung 20 zum Behälter 26 zurückgeleitet wird.

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Bei der beschriebenen Vorrichtung kann die Membran 18a gemäß Fig. 3 eine Anzahl von Perforationen 30 aufweisen, wodurch die Flüssigkeitsumwälzung begünstigt wird und die vorgesehene Temperatur der Flüssigkeit von z.B. 37⁰C leicht aufrechterhalten werden kann. Bei Verwendung einer solchen Membran 18a kann zudem zur Aufrechterhaltung des vorgesehenen Wasserspiegels ohne weiteres Flüssigkeit nachgefüllt werden, falls durch Verspritzen Flüssigkeit aus dem Behälter verlorengeht. Dieselbe Wirkung kann auch mit einer netzartigen Auflage 18 (Fig. 4) anstelle der Membran oder 18a erzielt werden.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann somit die Patientin schnell und einfach der medizinischen Untersuchung unterzogen werden, so daß sich diese Vorrichtung speziell für Reihenuntersuchungen auf Brustkrebs eignet. Dabei kann die Ultraschallsonde aus einer elektronisch abtastenden Wandlerreihe bestehen. Eine mechanische Abtastung in einer Richtung senkrecht zur Wandleranordnung ermöglicht die Aufzeichnung von gültigen Informationen innerhalb weniger Sekunden .

Weiterhin können dabei gutentwickelte Brüste von der Membran unterstützt werden, wobei die Einsinktiefe auf einen festen Abstandsbereich von der Ultraschallsonde begrenzt ist. Ein Schnittbild mit hoher Auflösung kann somit dann erzielt werden, wenn Ultraschallsonde und Signalverarbeitungseinheit so ausgelegt sind, daß sie eine optimale Seitenwinkelauflösung (bearing solution) in Abhängigkeit vom Tiefenbereich gewährleisten. Außerdem befindet sich Flüssigkeit zwischen der Membran und der Brust, so daß.eine zufriedenstellende akustische Ankopplung der Sonde an die Patientin erreicht wird.

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Claims

Patentansprüche

Ultraschall-Diagnosevorrichtung, bestehend aus einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Behälter, einer für Ultraschallwellen durchlässigen, flexiblen Membran, die über den Behälter gespannt ist, einer in der Flüssigkeit im Behälter angeordneten Ultraschallsonde und einer Einrichtung zur Wiedergabe und Aufzeichnung der von der Ultraschallsonde gelieferten Schnittbildinformationen bezüglich eines Patienten, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (18) unter der Oberfläche der Flüssigkeit (12) gespannt ist und einen Durchlaßteil (28, 30) aufweist, durch den die Flüssigkeit (12) ungehindert hindurchzutreten vermag.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeit-Durchlaßteil an den vier Ecken der Membran (18) vorgesehene Ausschnitte (28) umfaßt.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeit-Durchlaßteil eine Vielzahl von in der Membran (18a) ausgebildeten Poren bzw. Perforationen (30) umfaßt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran ein Netz (18b) ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (18, 18a, 18b) in warmes Wasser (12) eingetaucht ist, das zwangsweise durch ein Wasserbad (26) konstanter Temperatur umgewälzt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (18, 18a, 18b) aus Vinylchlorid, Gummi bzw. Kautschuk oder Polyäthylen hergestellt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (18, 18a, 18b) durchsichtig ist.

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