DE2919995B2 - Ultraschall-Diagnosevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ultraschall-Diagnosevorrichtung, bestehend aus einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Behälter, wenigstens 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 der von der Ultraschallsonde gelieferten Schnittbildinformationen bezüglich eines Patienten.

Bisherige Ultraschall-Diagnosevorrichtungen für die Untersuchung auf Brustkrebs sind so ausgelegt, daß eine Ultraschallsonde in einem mit warmen 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. Irr. Extremfall kann die Spitze der 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 warmen 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

Aus der DE-OS 2518 338 ist eine akustische Bilderzeugungsvorrichtung mit einer flflssigkeitsgefüllten akustischen Korrekturlinse bekannt die in der öffnung einer Seitenwand eines Wasserbehälters angeordnet ist Der Druck der Flüssigkeit im Inneren der akustischen Linse ist geringer als der Druck des im Wassertank vorhandenen Wassers. Die akustische Linse bildet, so.-nit einen Teil einer Seitenwand des Wassertanks und kommt somit nur von einer Seite her mit dem Wasser des Wassertanks in unmittelbare Berührung.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Ultraschall-Diagnosevorrichtung der eingangs definierten Art zu schaffen, die einfach bedienbar ist und die insbesondere für Reihenuntersuchungen geeignet ist und klare bzw. deutliche Schnittbilder mit zufriedenstellender Auflösung zu garantieren vermag.

Ausgehend von der Ultraschall-Diagnosevorrichtung der eingangs definierten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Membran unter der Oberfläche der Flüssigkeit gespannt ist und einen Durchlaßteil aufweist durch den die Flüssigkeit des Behälters ungehindert auf beide Seiten der Membran hindurchzutreten vermag.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion läßt sich die akustische Impedanz zwischen Flüssigkeit, Membran und Patient aufeinander abstimmen und es werden darüber hinaus die Reflexionen an der Hautoberfläche des Patienten ausgeschaltet.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den

Patentansprüchen 2 bis 7.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung des Gesamtauf-

baus einer Ultraschall-Diagnosevorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung,

F i g. 2 eine Aufsicht auf einen Teil des Behälters nach Fig. 1,
Fig.3 eine Abwandlung der flexiblen Membran gemäß F i g. 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 11 befindet sich eine flexible Membran 18, auf die ein Körperteil (insbesondere die Brust) einer Patientin auilegbar ist und die an ihren vier Ecken

Durchlässe in Form von Ausschnitten 28 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 s 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 to kann. Eine Ultraschallsonde 14 ist am einen Ende an einer drehbaren Achse 9 gehaltert, welche sich durch den Boden des Behälters 11 hindurch in die Flüssigkeit 12 erstreckt Eine Reflexionswelle des von der Sonde 14, die mit einem Ausgangssignal eines Impulsgebers (nicht ι s dargestellt) gespeist wird, in den Behälter 11 emittierten LJltraschallwellenimpulses wird wieder von der Sonde 14 empfangen. Die Sonde 14 besteht au·: einer Anzahl von in einer geraden Reihe parallel zum Behälterboden angeordneten Ultraschall-Wandlerelementen, wobei die Abtastung durch die Sonde gemäß Fig.2 sektor- oder kreissegtnentfönnig 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 2s 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 18 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 Sehälter 26 konstant bleibt Die Flüssigkeitszufuhr zum Behälter U erfolgt über eine Speiseleitung 21 mittels 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.

Bei der beschriebenen Vorrichtung kann die Membran 18a gemäß F i g. 3 eine Anzahl von Perforationen 30 aufweisen, wodurch die Flüssigkeitsumwälzung begünstigt wird und die vorgesehene Temperatur der Flüssigkeit von z.B. 37°C 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 18 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 Wandieranordnung 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Ultraschall-Diagnosevorrichtung, bestehend aus einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Behälter, wenigstens einer für Ultraschallweilen durchlässigen, flexiblen Membran, die über den Behälter gespannt ist, einer in der Flüssigkeit im Behälter angeordneten Ultraschallsonde und einer Einrichtung zur Wiedergabe der von der Ultraschallsonde gelieferten Schnittbildinformationen bezüglich eines Patienten, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (18) unter der Oberfläche der Flüssigkeit (12) gespannt ist und eir.sn Durchlaßteil (28,30) aufweist, durch den die Flüssigkeit (12) des Behälters ungehindert auf beide Seiten der Membran (18) hindurchzutreten vermag.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeit-Durchlaßteil an den vier Ecken der Membran (18) vorgesehene Ausschnitte (28) aufweist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeit-Durchlaßteil eine Vielzahl von in der Membran {Ma) ausgebildeten Poren bzw. Perforationen (30) aufweist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Membran ein Netz (Mb) ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (18,18a, 186,1 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, Mb) aus Vinylchlorid, Gummi bzw. Kautschuk oder Polyäthylen hergestellt ist

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran ((8,18a, \%b) durchsichtig ist.