DE3134324A1

DE3134324A1 - Nach dem prinzip der sonographie arbeitendes geraet zur zweidimensionalen darstellung eines gegenstandes, insbesondere der harnblase des menschlichen oder tierischen koerpers

Info

Publication number: DE3134324A1
Application number: DE19813134324
Authority: DE
Inventors: Karl Adolf 7921 Heuchlingen Renner; Bernhard Dr. 7900 Ulm Widder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-08-31
Filing date: 1981-08-31
Publication date: 1983-03-10

Description

Nach dem Prinzip der Sonographie arbeitendes Gerät zur
zweidimensionalen Darstellung eines Gegenstandes, insbesondere der Harnblase des menschlichen oder tierischen Körpers.
Die Erfindung betrifft ein nach dem Prinzip der Sonographie arbeitendes Gerät zur zweidimensionalen Darstellung eines Gegenstandes, insbesondere der Harnblase des menschlichen oder tierischen Körpers; in erster Linie ist in diesem Zusammenhang allerdings an den menschlichen Körper gedacht.
Bei mancherlei Erkrankungen des Nieren- und Blasenbereichs ist es erforderlich, eine sogenannte Restharnkontrolle durchzuführen. Harnweginfekte infolge von neurogenen Blasenstörungen sind ebenfalls eine häufige und schwerwiegende Komplikation zahlreicher Nervenkrankheiten, besonders bei der "Multiple Sklerose". Auch in diesem Fall ist eine regelmäßige Restharnkontrolle bei den Patienten erforderlich.
Bisher wurde eine solche Restharnbestimmung in der Regel mit Hilfe der Katheteriirung durchgeführt. Diese Methode ist Jedoch einerseits nicht angenehm für den Patienten, andererseits birgt sie immer die Gefahr einer Infektion in sich.
Neuerdings hat man daher für eine solche Restharnbestimmung auch bereits die Methode der Sonographie eingesetzt, d. h. mit Hilfe dieser Methode wurde die Harnblase in zwei zueinander senkrecht stehenden Schnittbildern dargestellt und anschließend wurde anhand dieser Bilder das Volumen der Blase in Anlehnung an ein Rotationsellipsoid berechnet. Bei Anwendung dieser Sonographiemethode bediente man sich bereits eines sogenannten "Sektor-Scan", d. h. die Blasenpartie des Patienten wurde mit einem hin und hergeschwenkten Ultraschallkopf abgetastet.
Die Anzeige erfolgte bei dieser bekannten Methode mit Hilfe eines Oszilloskops oder eines Oszillographen, auf dessem Anzeigeschirm die Umrisse der Harnblase aufgezeichnet wurden.
Der Erfinung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Anwendung dieser Methode der Sonographie ein Gerät anzugeben, welches ohne die bekannten erwähnten Aufzeichnungseinrichtungen auskommt und daher auch leichter bedienbar ist. Es besteht die Vorstellung, ein Gerät zu schaffen, welches sogar vom Patienten selbst, ähnlich den heute üblichen Blutdruckmeßgeräten, benutzbar sein soll. Es wäre dann nicht notwendig, daß.der Patient zu Jeder Untersuchung zum Arzt oder gar zur ambulanten Behandlung in das Krankenhaus geht.
Ausgehend von einem solchen nach dem Prinzip der Sonographie arbeitenden Gerät, enthaltend einen Ultraschallkopf, ein Antriebsaggregat zur Erzeugung einer sektorförmigen Abtastbewegung des Ultraschallkopfes sowie eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige der reflektierten Ultraschallimpulse, besteht die Anzeigeeinrichtung gemäß der Erfindung aus einer Anordnung von vorzugsweise linear hintereinander aufgereihten Einzelanzeigeelementen, welche synchron und phasengleich mit dem Ultraschallkopf gedreht oder geschwenkt werden. Ferner sind Steuermittel vorgesehen, welche bei Einfall von reflektierten Impulsen jeweils diejenigen Anzeigeelemente beaufschlagen, die räumlich der Laufzeit der reflektierten Impulse zugeordnet sind.
Zur Durchführurg der Erfindung gibt es verschiedene Ausfuhrungsformen, welche alle die eingangs gestellte Forderung erfüllen, daß mit ihnen ein kleines, handliches und von dem Patienten unmittelbar bedienbares Gerät entsteht.
So kann man die Anzeigeelemente auf einem stabförmigen Tragarm aufreihen. Diese Anzeigeelemente können entweder aus Leuchtdioden oder aus Flüssigkristallen bestehen, welche über eine Ansteuerschaltung getrennt erregbar sind; Es empfiehlt sich weiterhin, daß Anzeigeelemente mit Tragarm, Ultraschallgeber sowie Antriebsaggregat in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht sind, welches an seiner Vorderfront lediglich eine sektorförmige Aussparung zur Beobachtung des von den Anzeigeelementen hervorgerufenen Bildes aufweist. Wenn man die Rotations-bzw. Schwingbewegung der Anzeigeelemente sowie des Ultraschallgebers mit einer genügend hohen Frequenz, beispielsweise von mindestens 15 Hz vornimmt, so erscheinen die nacheinander aufleuchtenden Anzeigeelemente nicht mehr als einzelne Elemente; vielmehr ergibt sich eine flächenmäßige Aufhellung oder Verdunklung der Fläche, die die Harnblase darstellt. Man könnte in diesem Fall die sektorförmige Aussparung des Gehäuses noch mit einer durchsichtigen Glasscheibe abdecken, so daß dann alle Geräteteile in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht wären.
Ausführungsbeispiele derErfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.
In den Figuren 1 bis 4 sind jeweils verschiedenartige Ausführungsformen des Gerätes im Prinzip wiedergegeben; jedoch ist das die-gesamte Anordnung umgebende Gehäuse der Einfachheit halber weggelassen. Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Ausführungsbeispielen stellen gleiche Geräteteile dar.
In Figur 5 ist schließlich die Ansteuerung der Leuchtdiodenzeile am Beispiel des Signals eines eindimensional arbeitenden Echoenzephalographen dargestellt. Ferner zeigen die Darstellungen nach den Figuren 6 und 7 eine gefüllte Harnblase, welche mit dem neuerungsgemäßen Gerät abgetastet worden ist. In Abbildung 6 ist ein longitudinaler, in Abbildung 7 ein transversaler Schnitt durch die Harnblase wiedergegeben.
In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist mit 1 der Ultraschallkopf dargestellt, der von einem Antrieb aggregat, beispielsweise einem Elektromotor 3, über einen Exzenter angetrieben wird. Zu diesem Zweck weist die Antriebsscheibe des Motors 3 einen Stift 4 auf, welcher sich bei der Drehung der Rotorachse in dem Schlitz 6 eines Gliedes 5 hin und her bewegt. Dieses Glied 5 sitzt unmittelbar auf der Achse 2 des Ultraschallgebers 1. Weiterhin ist auf der Achse 2 noch ein stangenförmiges Glied 8 befestigt, welches die einzelnen Anzeigeelemente, beispielsweise also Leuchtdioden 9, enthält. Diese Leuchtdioden sind zeilenförmig auf dem Glied 8 angeordnet.
Wenn also der Antriebsmotor 3 dem Ultraschallkopf 1 eine hin und her gehende Schwenkbewegung innerhalb des Winkelbereiches 7 erteilt, so wird gleichzeitig die Anzeigen-Zeile, bestehend aus den einzelnen Leuchtdioden 9 um den gleichen Winkel 7 hin und her geschwenkt.
Die einzelnen Dioden werden über eine Ansteuerschaltung - welche in dieser Figur 1 sowie auch in den folgenden Figuren nicht dargestellt ist - aufgrund der reflektierten Ultraschallimpulse erregt. In dieser Lage des Gerätes entsteht dann beispielsweise eine Abbildung wie sie in Figur 6 wiedergegeben und vorhin erläutert worden ist.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform nach Figur 2 besteht die Anzeigeeinrichtung aus einer stabförmigen Anordnung, welche auf der Achse des Antriebsmotors 3 befestigt ist.
Diese stabförmige Anordnung ist als Doppelhebel 12 ausgebildet. Zu beiden Seiten der Motorachse sind Leuchtdioden 13 und 14 zeilenartig aufgereiht. Dieser Tragarm 12 für die Leuchtdioden besitzt nun an seinen beiden Enden Mitnehmer 15 und 16, mit deren Hilfe er bei seiner Drehung einen Hebel 10 ausschwenkt und - da dieser Hebel auf der Achse 2 des Ultraschallgebers 1 befestigt ist - diese Achse 2 innerhalb eines vorgegebenen Sektors dreht. Nach dem Ausschlagen des Hebels 10 wird er regelmäßig durch eine Feder 11 zurückgeholt. Diese Anordnung hat gegenüber der Anordnung gemäß Figur 1 den Vorteil, daß der Motor 3 durch den Doppelhebel 12 gleichmäßig belastet ist.
In Figur 3 ist eine weitere Anordnung dargestellt, welche sich von der Anordnung nach Figur 2 lediglich dadurch unterscheidet, daß hier ein Doppel-Ultraschallkopf 1 verwendet wird. Der Antrieb dieses Ultraschallkopfes erfolgt wiederum von einem Motor 3 aus, jedoch ist der Ultraschallkopf mit diesem Motor über einen Riemen 18 gekoppelt. Die Achse 17 des Motors trägt wiederum den Tragarm 12 für die beiden Reihen Leuchtdioden 13 und 14.
Zum Schluß wird noch die Ausführungsform gemäß Figur 4 beschrieben. Hierbei handelt es sich um eine Ausführung, bei der der Antrieb des Ultraschallkopfes 1 auf elektronischem Wege erfolgt. Auf der Achse 17 des Antriebsmotors 3 befindet sich ein Polrad 19, während ein gleiches Polrad auf der Achse des Ultraschallgebers 1 angeordnet ist. Mit Hilfe von Hallgeneratoren 20 und 21 und einer Magnetspule 23 wird über eine Elektronik 22 eine phasenrichtige Synchronisierung der beiden Schwenkbewegungen von Ultraschallgeber 1 und Anzeigeanordnung 13 vorgenommen.
Es sei abschließend noch erwähnt, daß die Rotations-bzw. Schwenkbewegung der Anzeigeelemente sowie des Ultraschallgebers mit einer solchen Frequenz erfolgen soll, daß man ein stehendes Bild erhält. Es handelt sich dabei um eine Frequenz von wenigstens 15 Hz.
Die laterale Auflösung der Anzeige ist insgesamt nur von den Daten des Ultraschallwandlers und der Fokusierung abhängig.
Es sei noch erwähnt, daß man auch eine Umschaltmöglichkeit auf einen Nahbereich vornehmen kann; in diesem Falle müßte die Ansteuerschaltung so umschaltbar sein, daß auf der gesamten Länge der Anzeige einrichtung nur ein Ausschnitt des insgesamt möglichen Messbereiches wiedergegeben wird.
Leerseite

Claims

Patentansprüche fJ Nach dem Prinzip der Sonographie arbeitendes Gerät zur zweidimensionalen Darstellung eines Gegenstandes, insbesondere der Harnblase des menschlichen oder tierischen Körpers, enthaltend einen Ultraschallkopf, ein Antriebsaggregat zur Erzeugung einer sektorförmigen Abtastbewegung des Ultraschallkopfes sowie eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige der reflektierten Ultraschallimpulse, dadurch gekennzeichnet, daß diese Anzeigeeinrichtung aus einer Anordnung von vorzugsweise linear hintereinander aufgereihten Einzelanzeigeelementen (8, 9) besteht, welche synchron und phasengleich mit dem Ultraschallkopf (1) gedreht oder geschwenkt wird und daß Steuermittel vorgesehen sind, welche bei Einfall von reflektierten Impulsen Jeweils dieJenigen Anzeigeelemente beaufschlagen, die räumlich der Laufzeit der reflektierten Impulse zugeordnet sind.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente (9) auf einem stabförmigen Tragarm (8) aufgereiht sind.
3. Gerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Einzelanzeigeelemente Leuchtdioden vorgesehen sind, die über eine Ansteuerschaltung getrennt erregbar sind.
4. Gerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Einzelanzeigeelemente Flüssigkristalle vorgesehen sind, die über eine Ansteuerschaltung getrennt erregbar sind.
5. Gerät nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Anzeigeelemente (9) enthaltende Tragarm (8) unmittelbar auf der Schwenk- oder Drehachse (2) des Ultraschallgebers (1) befestigt ist, welche ihrerseits über einen Exzenter (4, 6) von dem Antriebsaggregat (3) angetrieben wird (Fig. 1).
6. Gerät nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Achse des Antriebsaggregates (3) ein doppelarmiger, beidseitig mit Anzeigeelementen (13, 14) bestückter Tragarm (12) befestigt ist und daß dieser Tragarm (12) beidseitig Mitnehmer (15, 16) aufweist, welche bei seiner Rotation durch Mitnahme eine periodische Sektorschwenkung des Ultraschallgebers (1) bewirken (Fig. 2).
7. Gerät nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Achse des Antriebsaggregates (3) ein doppelarmiger, beidseitig mit Anzeigeelementen (13, 14) bestückter Tragarm (12) befestigt ist und daß mit dieser Antriebsachse (17) die Achse (2) eines doppelseitigen Ultraschallgebers (1) derart gekoppelt ist, daß bei der Anzeige der reflektierten Impulse Jeder Seite des Ultraschallgebers eine Anzeigenelementenseite des Tragarmes zugeordnet ist (Fig. 3).
8. Gerät nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Achse (17) des Antriebsaggregates (3) einerseits ein doppelarmiger, beidseitig mit Anzeigeelementen (13, 14) bestückter Tragarm (12), andererseits ein Polrad (19) befestigt ist und daß die phasenrichtige Synchronisierung des Umlaufs der Anzeigeelemente und des Ultraschallgebers (1) elektronisch über Hall-Generatoren (20, 21) erfolgt.
9. Gerät nach Anspruch 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotations- bzw. Schwenkbewegung der Anzeigeelemente und des Ultraschallgebers mit einer Frequenz von mindestens 15 Hz erfolgt.
10. Gerät nach Anspruch 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß Anzeigeelemente mit Tragarm, Ultraschallgeber sowie Antriebsaggregat in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht sind, welches an seiner Vorderfront lediglich eine sektorförmige Aussparung zur Beobachtung des von den Anzeigenelementen hervorgerufenen Bildes aufweist.