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Handgeführter Ultraschall-Applikator
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Die Erfindung bezieht sich auf einen handgeführten Ultraschall-Applikator
gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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Ultraschall-Applikatoren der genannten Art werden häufig in der medizinischen
Ultraschall-Diagnostik und hier insbesondere zur Aufzeichnung von Ultraschall-Querschnittsbildern
von bestimmten Körperteilen, insbesondere Kö-rperorganen, eingesetzt. Ein Einsatz
solcher handgeführter Ultraschall-Applikatoren ist jedoch durchaus auch in der Materialprüfung
möglich. Die Abtastung des Untersuchungsobjektes mit dem Ultraschallkopf erfordert
generell eine ruhige Hand, insbesondere auch dann, wenn der handgeführte Ultraschall-Applikator
gleichzeitig auch noch z.B. für Biopsie-Zwecke verwendet werden soll. Gerade in
einem solchen Falle kommt es mehr denn je darauf an, daß trotz allgemein guter Beweglichkeit
des Ultraschallkopfes der Schallkopf nach erfolgter Ortung in der Zielstellung möglichst
genau fixiert werden kann. Dies gilt aber nicht nur für sogenannte Biopsie-Arrays;
die ruhige Handführung ist immer dann notwendig, wenn der untersuchende Arzt einen
diagnostisch besonders interessanten Körperausschnitt für längere Zeit eingehender
am Bildgerät studieren will. Auch hierbei muß der Arzt die Hand möglichst ruhig
halten, damit der Ultraschallkopf am Applik~itionsort nicht gekippt wird und somit
der Ultraschallstrahl aus der für ihn interessanten Schnittebene herausgeschwerlkt
wird.
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Handgeführte Ultraschall-Applihaoren, bei denen der Schallkopf ein
mechanischer Sektor-Scanner ist, sind z.B. aus dem Siemens-Prospekt "Computertechnik
in der Sonographie: der neue Siemens RA-1", Bestell-Nr.
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M-E 450/1791 sowie aus dem Siemens-DATA-Blatt E 450 "Sonographiesystem
RA-1", Bestell-Nr. M-E 450/2058 vorbekannt. Die Deckblattabbildung des Prospektes
zeigt dabei einen Ultraschallkopf, der auf der Oberseite mit einer Handschlaufe
versehen ist. Der untersuchende Arzt umgreift den Schallkopf durch die Schlaufe
hindurch von oben, so daß sich die Schlaufe auf seinem Handrücken anlegt. Das DATA-Blatt
zeigt einen weiteren Schallkopf für das System RA-1, der einen im wesentlichen parallel
zur Applikationsfläche des Schallkopfes verlaufenden Führungsarm umfaßt. Der Schallkopf
wird in seiner Applikationsstellung gehalten, indem der untersuchende Arzt mit seiner
Hand den Führungsarm mit der Handfläche nach oben und den Fingern nach unten umgreift.
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Darüber hinaus können als Ultraschall-Applikatoren auch Ultraschall-Wandlerkämme
(sogenannte Ultraschall-Arrays) eingesetzt werden. Diese Ultraschall-Arrays werden
gewöhnlich auf der der Applikationsfläche des Arrays gegenüberliegenden Trägerfläche
von oben mit der Hand umgriffen. Ultraschall-Arrays dieser Art sind z.B. im Siemens-DATA-Blatt
E 441 "SONOLINE 8000", Bestell-Nr. M-E 441/1970 beschrieben. Ultraschall-Arrays
dieser Art können auch für Biopsie-Zwecke eingesetzt werden, nämlich dann, wenn
sie mit einem geeigneten Führungsschlitz oder Führungsloch für eine Punktionskanüle
versehen sind. Solche Biopsie-Arrays sind z.B. durch das US-Patent 40 29 084, die
DE-AS 29 06 474 oder auch durch die DE-OS 29 42 1105 vorbekannt. Ein ähnliches Itraschall-Array
mit seitlich völlig offenem Schlitz wird auch noch von der Firma
General
Electric unter der Bezeichnung "3,5 MHz Biopsy Transducer" arigeoten. Auch alle
diese bekannten Biopsie-Arrays werden mit der Handfläche nach oben umgriffen. Es
ist leicht einzusehen, daß gerade bei diesen bekannten Ultraschall-Biopsie-Arrays
eigentlich nicht die sorgfältige Handlhrung möglich ist, wie dies für die Biopsie
(d.h. beim Einstechvorgang der Punktionskanüle in das Gewebe) eigentlich erforderlich
ist.
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Eine in diesem Sinne schon etwas bessere Ausführungsform zeigt hingegen
der Ultraschall-Applikator der US-PS 41 08 165. Hier handelt es sich allerdings
nicht um ein Biopsie-Array, sondern um einen einfachen Biopsie-Compound-Schallkopf,
der eine einzige zentrale Führungsbohrung für eine Punktionskanüle aufweist. Dieser
Compound-Schallkopf folgt den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1; er ist
demnach bereits an einem Führungsarm gehaltert, der in bezug auf die Applikationsfläche
des Schallkopfes etwas schräg nach oben verläuft. Compound-Köpfe dieser Art hängen
gewöhnlich an einem Halte stativ. Der Schallkopf wird am Applikationsort in der
Weise geführt, daß entweder der Schallkopf selbst oder der Führungsarm zwischen
die Finger der Hand genommen wird und dann der Schallkopf mit der Hand über die
Oberfläche des Untersuchungsobjektes bewegt wird. Der in der US-PS beschriebene
Compound-Schallkopf wird insbesondere dazu verwendet, Organe, die im Inneren des
menschlichen Brustkorbes liegen, abzutasten. Der eigentliche Schallkopf kann dabei
zwischen zwei benachbarte Rippen gedrückt werden und eine ruhigere Anlage des Schallkopfe#
ist gemäß Spalte 4, Zeilen 5 bis 9 der US-PS dadurch gewährleistet, daß der schräg
nach oben verlaufende Schallkopfarm auf der höher liegenden Rippe zum Liegen kommt.
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Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen Ultraschall-Applikator
speziell dieser Art dahingehend weiterzubilden, daß er als handgeführter Ultraschall-Applikator
noch universaler an beliebig geformten Untersuchungsqrten ansetzbar ist. Der Ultraschallkopf
des Applikators soll dabei von Hand in beliebige Schrägstellung schwenkbar sein
und dabei gleichzeitig in jeder dieser beliebigen Schrägstellungen sofort sehr rasch
und einfach auch in eine stabile Ruheposition gebracht werden können Die Aufgabe
wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1
gelöst.
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Die Erfindung ermöglicht mit Hilfe der unteren Handkante als zweiten
Abstützpunkt, daß der Ultraschallkopf des Applikators zwar beliebig schräg geschwenkt
werden kann, gleichzeitig aber auch in jeder der beliebigen Schrägstellungen sofort
sehr rasch und einfach in eine stabile Ruheposition gebracht werden kann.
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Die Erfindung läßt sich also mit ganz besonderem Vorteil auch bei
Ultraschall-Applikatoren für Ultraschall-Biopsie einsetzen. Ist nämlich nach einer
bestimmten Anzahl von Strahlschwenkungen endlich eine solche Strahlrichtung gefunden,
entlang der die Punktionskanüle zu einem anzuzielenden Objektpunkt eingestochen
werden soll, so wird der Biopsie-Applikator mit der Schallkopf-Applikationsfläche
als erste und der unteren Handkante als zweite Auflagestelle in einer stabilen Ruheposition
gehalten. Anschließend kann dann unter Ultraschallkontrolle die Punktionskanüle
mit der anderen Hand in Schallstrahlrichtung eingestochen werden.
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Der Biopsie-Schallkopf kann beliebige Form aiifwe;iren.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Biopsie-Schallkopf
jedoch ein Ultraschall-Array mit einem keilförmigen Führungsschlitz. Der Führungsschlitz
ist
dabei von jener Seitenfläche des Ultraschall-Arrays, die der Seitenfläche gegenüberliegt,
die in den Führungsarm übergeht, bis etwa in die Mitte des Arrays eingeschnitten.
Die Rückwand des Schlitzes liegt dann also etwa in Höhe der Reihe der Wandlerelemente
des Arrays auf der Applikationsseite des Ultraschallkopfes.
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Eine beim Einstechen an dieser Rückwand geführte Punktionskanüle liegt
während des Einstechvorganges also immer in der Ebene der Ultraschallabtastung.
Die Punktionskanüle kann daher nach Richtung und Tiefe immer gut im Ultraschall-Echtzeit-Bild
ausgemacht werden.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung und in
Verbindung mit den Unteransprüchen.
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Es zeigen: Figur 1 den erfindungsgemäßen Ultraschall-Applikator im
Prinzipaufbau, teilweise geschnitten, Figur 2 eine Frontansicht des Applikators
der Figur 1, teilweise geschnitten, Figur 3 die Anwendung des erfindungsgemäßen
Ultraschall-App]ikators als Biopsie-Applikator am menschlichen Körper.
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In der Figur 1 ist der Ultraschallkopf ein Ultraschall-Biopsie-Array
1. Das Biopsie-Array umfaßt dabei in der üblichen Form wenigten eine Reihe von nebeneinander
angeordneten Ultraschallwandlerelementen 2, die in sich feingeteilt sind. Untereinander
sind jedoch mehrere der feingeteilten Elemente 2 immer wieder elektrisch zu Gruppen
zusammengefaßt. Jede Gruppe umfaßt z.B.
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acht feingeteilte Elemente. Das Grundprinzip der Feinteilung ist in
der US-PS 43 05 014 (= DE-PS 28 29 570) beschrieben. Auf die Reihe der Wandlerelemente
2 folgt eine übliche Anpassungsschicht 3, die auch gleichzeitig Bestandteil einer
Sterilisationsschutzschicht sein kann, mit der das Ultraschall-Array z.B. komplett
überzogen ist. Die Schicht kann dabei aus einem auf p-Xylol basierenden Polymerisat,
insbesondere Polyparaxylylen, bestehen, das allseitig auf dem Ultraschall-Array
aufgedampft ist.
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Mit 4 ist der keilförmige Führungsschlitz für eine Punktionskanüle
bezeichnet. Der Führungsschlitz befindet sich an jener Längsseitenfläche 5 des Biopsie-Arrays,
die der Seite 6 gegenüberliegt, die die Ansatzfläche für einen Haltegriff ist. Der
keilförmige Führungsschlitz 4 hat einen Öffnungswinkel von etwa 5 =140. Der Führungsschlitz
ist von der Array-Längsfläche 5 bis etwa in die Mitte des Arrays eingeschnitten,
was in der Figur 1 mit der gestrichelt eingezeichneten Linie 7 angedeutet ist. Die
Rückfläche des Schlitzes liegt also in etwa in der Mitte der Reihe der Ultraschallwandlerelemente
2. Beim Einstechen der Punktionskanüle entlang dieser Rückfläche ergeben sich die
vorstehend schon beschriebenen Vorteile.
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Der Haltegriff des Biopsie-Arrays ist mit 8 gekennzeichnet. Auf den
Handgriff 8 folgt ein Stutzen 9, auf den bei Bedarf ein (nicht dargestelltes) Stielrohr
aufgeschoben werden kann. Dieses Stielrohr dient quasi als Handgriffverlängerung
und es kommt immer dann zum Einsatz, wenn der Ultraschell-Applikator z.B. an schwer
zugänglichen Körperstellen, insbesondere auch in Körperhöhlen, z.B. in der Bauch-
oder Brusthöhle, während einer Operation angewendet werden soll. Auf
den
Stutzen 9 folgt eine Kabelttille 10 für das A.pplikatoranschlußkabel 11. In diesem
Anschlußkabel liegen die einzelnen Signalanschlußleitungen für die Wandlerelemente
2 des Arrays. Die Signalanschlußleitungen verlaufen im Array in etwa fächerförmig
zu den einzelnen Wandlergruppen. Dieser Sachverhalt ist in der Figur 2 durch die
strichpunktierten Leitüngsverläufe 12 angedeutet.
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Gemäß der Erfindung ist der Handgriff 8 zum Umgreifen mit einer Hand,
z.B. der linken Hand 13,. mit deren Handrücken nach unten ausgebildet, in dem Sinne,
daß wenigsten die dem Daumen 14 gegenüberliegende Handkante 15 eine Hilfsabstützung
des Schallkopfes 1 am Applikationsort (Körperoberfläche 16) zusätzlich zur Schallkopf-Applikationsfläche
17 nach Art eines Dreibeines darstellt (s. hierzu auch Figur 3). Der Handgriff 8
ist dabei mit einer Griffmulde 18 solcher Form versehen, die sich gut in die Innenbeuge
zwischen Dauinnen und Zeigefinger einschmiegt. Der Handgriff bildet dazu mit der
Griffmulde 18 vorzugsweise einen bogenförmigen Fortsatz des Ultraschall-Arrays 1.
Dieser bogenförmige Fortsatz geht im unteren Array-Bereich in eine Schrägneigung
von etwa « = 600 über.
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Wie in der Figur 3 dargestellt ist, umgreift also zum Zwecke der Ultraschall-Abtastung
der untersuchende Arzt z.B. mit seiner linken Hand 13,mit deren Handrücken nach
unten, den Handgriff 8. Mit auf der Körperoberfläche 16 aufgelegtem Handrücken 15
wird der Schallkopf in Richtung des Doppelpfeiles 19 geschwenkt.
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Gleichzeitig beobachtet der Arzt die sich in den verschiedenen Schräglagen
des Arrays 1 ergebenden Ultraschall-Echtzeit-Schnittbilder. Ergibt sich nun aus
einem dieser Schnittbilder ein diagnostischer Befund, z.B. innerhalb eines körperinternen
Organes, aus dem
eine Biopsie-Probe entnommen werden soll, so hält
der Arzt den Schallkopf in Richtung dieser Schnittebene mit Hilfe der Handkante
als zweitem Abstützpunkt in der Ruhelage. Mit der rechten Hand 20 kann dann der
Arzt in der zuvor schon beschriebenen Weise die Punktionskanüle 21 durch den Führungsschlitz
4 des Ultraschall-Arrays 1 hindurch so weit in das Körperinnere einstechen, bis
die Kanülenspitze die Stelle im Organ erreicht, von der z.B. Gewebe oder Körperflüssigkeit
entnommen werden soll. Das Einführen der Kanüle-erfolgt wieder, wie ebenfalls schon
vorstehend beschrieben, unter Kontrolle des Echo-Sichtbildes. Nach Einführen der
Punktionskanüle 21 kann der Ultraschall-Applikator durch seitliches Wegziehen von
der Nadel abgetrennt werden. Jetzt kann die eigentliche Biopsie durchgeführt werden,
d.h. Gewebe aus der gewünschten Stelle entnommen werden.
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Das beschriebene Ausführungsbeispiel ist speziell ein Applikator mit
Biopsie-Array als Schallkopf. Es ist selbstverständlich, daß im Rahmen der Erfindung
auch beliebig anders gestaltete Applikatoren mit z.B.
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Compound-Kopf, #-Abtastkopf oder auch Doppler-Kopf als Ultraschallköpfe
eingesetzt werden können, wobei diese Schallköpfe wieder Biopsie-Schallköpfe oder
einfache Schallköpfe ohne Kanülenführung sein können.
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3 Figuren 12 Patentansprüche
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