DE3207255C2 - Handgeführter Ultraschall-Applikator - Google Patents
Handgeführter Ultraschall-ApplikatorInfo
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- A61B2017/3413—Needle locating or guiding means guided by ultrasound
Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf einen handgeführten Ultraschall-Applikator, mit einem Ultraschallkopf, der an einem Führungsarm gehalten ist, der in bezug auf die Applikationsfläche des Ultraschallkopfes etwas schräg nach oben verläuft. Ziel der Erfindung ist es, einen solchen Ultraschall-Applikator dahingehend auszubilden, daß er von Hand in beliebige Schrägstellungen schwenkbar ist und in einer beliebigen Schrägstellung auch sofort in eine stabile Ruheposition gebracht werden kann. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Führungsarm als Handgriff (8) zum Umgreifen mit einer Hand (13) mit deren Handrücken nach unten ausgebildet ist, in dem Sinne, daß wenigstens die dem Daumen gegenüberliegende Handkante (15) eine Hilfsabstützung des Schallkopfes am Applikationsort (16) zusätzlich zur Schallkopf-Applikationsfläche (17) nach Art eines Dreibeines darstellt.
Description
Eine in diesem Sinne schon etwas bessere Ausfuhrungsform zeigt hingegen der Ultraschall-Applikator
der US-PS 41 08 165. Hier handelt es sich allerdings nicht um ein ßiopsie-Array, sondern um einen einfachen
Biopsie-Compound-Schallkopf, der eine einzige zentra-Ie Führungsbohrung für eine Punkticiskanäle 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 Applikatior.sfläche des Schallkopfes etwas schräg nach
oben verläuft Compound-Köpfe dieser Art hängen gewöhnlich an einem Haltestativ. 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 Schalikopf 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 Schallkopfes 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.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen Ultraschall-Applikator
speziell dieser Art dahingehend weiterzubilden, daß er als handgeführter Ultraschall-Applikator
noch universaler an beliebig geformten Untersuchungsorten 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.
Die Erfindung ermöglicht mit Hilfe der unteren Handkante als zweiten Abstützpunkt, daß der Ultraschalikopf
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. 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. Der Biopsie-Schallkopf kann beliebige Form aufweisen. 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 b
Arrays auf der Applikationsscite des Ultraschallkopfes. 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.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung und in Verbindung mit den Unteransprüchen. Es zeigt
F i g. 1 den erfindungsgemäßen Ultraschall-Applika-ο
tor im Prinzipaufbau, teilweise geschnitten,
Fig.2 eine Frontansicht des Applikators der Fig. 1,
teilweise geschnitten,
Fig.3 die Anwendung des erfindungsgemäßen Ultraschall-Applikators als Biopsie-Applikator am
menschlichen Körper.
Id der Fig. 1 ist der Ultraschallkopf ein Ultraschall-Biopsie-Array
1. Das Biopsie-Array umfaßt dabei in der üblichen Form wenigstens 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.
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
jo p-Xylol basierenden Polymerisat, insbesondere Polyparaxylylen,
bestehen, das allseitig auf dem Ultraschall-Array aufgedampft ist.
Mit 4 ist der keilförmige Führungsschlitz für eine Punktionskanüle bezeichnet. Der Führungsschlitz befin-
J^ det 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 β = 14°. Der Führungsschlitz ist von der Array-Längsfläche 5 bis
w etwa in die Mitte des Arrays eingeschnitten, was in der
F i g. 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
ι-, dieser Rückfläche ergeben sich die vorstehend schon beschriebenen Vorteile.
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 aufgescho-
iii ben werden kann. Dieses Stielrohr dient quasi als
Handgriffverlängerung und es kommt immer dann zum Einsatz, wenn der Ultraschall-Applikator z. B. an schwer
zugänglichen Körperstellen, insbesondere auch in Körperhöhlen, z. B. in der Bauch- oder Brusthöhle,
,5 während einer Operation angewendet werden soll. Auf den Stutzen 9 folgt eine Kabeltülle 10 für das
Applikatoranschlußkabel 11. In diesem Anschlußkabel liegen die einzelnen Signalanschlußleitungen für die
Wandlerelemente 2 des Arrays. Die Signalanschlußlei-
o tungen verlaufen im Array in etwa fächerförmig zu den einzelnen Wandlergruppen. Dieser Sachverhalt ist in
der F i g. 2 durch die strichpunktierten Leitungsverläufe 12 angedeutet.
L^er Handgriff 8 ist zum Umgreifen mit einer Hand,
z. B. der linken Hand 13, mit deren Handrücken nach unten ausgebildet, in dem Sinne, daß wenigstens 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 (siehe hierzu auch F i g. 3). Der Handgriff 8 ist dabei mit
einer Griffmulde 18 solcher Form versehen, die sich gut in die Innenbeuge zwischen Daumen und Zeigefinger
einschmiegt. Der Handgriff bildet dazu mit der Griffmulde 18 vorzugsweise einen bogenförmigen
Fortsatz des Ultraschall-Arrays I. Dieser bogenförmige Fortsatz geht im unteren Array-Bereich in eine
Schrägneigung von etwa λ = 60° über.
Wie in der Fig. 3 dargestellt ist, umgreift also zum Zwecke der Ultraschall-Abtastung der untersuchende
Arzt z. B. mit seiner linken Hand 1.3, mit deren Handrücken nach unten, den Handgriff 8. Mit auf de,-Körperoberfläche
16 aufgelegtem Handrücken 15 wird der Schaiikopf in Richtung des Doppelpfeiles 19
geschwenkt. Gleichzeitig beobachtet der Arzt die sich in den verschiedenen Schräglagen des Arrays I ergebenden
Ultraschali-Echtzeit-Schnittbüder. 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 soweit in das
in 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.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (12)
1. Handgeführter Ultraschall-Applikator mit einem Ultraschalllcopf, der an einem Führungsarm
gehaltert ist, welcher in bezug auf die Applikationsfläche
des Ultraschallkopfes etwas schräg nach oben verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der
Führungsarm als Handgriff (8) zum Umgreifen mit einer Hand (13) mit dem Handrücken nach unten ι ο
ausgebildet ist in dem Sinne, daß die dem Daumen gegenüberliegende Handkante (15) eine Hilfsabstützung
des Ultraschallkopfes am Applikationsort (16) ergibt und mit der Applikationsfläche (17) eine Art
Dreibein bildet, und daß Signalanschlußleitungen (12) durch den Handgriff (8) hindurch zu mindestens
einem an der Applikationsfläche (17) gelegenen Ultraschall-Wandlerelement (2) geführt sind.
2. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff (8) mit
einer Griffmulde (18) solcher Form versehen ist, die sich gut in die Innenbeuge zwischen Daumen und
Zeigefinger einschmiegt.
3. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Handgriff (8) mit der Griffmulde (18) einen bogenförmigen Fortsatz des
Ultraschallkopfes (υ) bildet.
4. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bogenförmige
Fortsatz im unteren Schallkopfbereich in eine i<> Schrägneigung von etwa λ = 60° übergeht.
5. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf den
Handgriff (8) ein Stutzen (9) folgt, auf den bei Bedarf ein Stielrohr aufgeschoben werden kann. )5
6. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Stutzen (9) eine
Kabeltülle (10) für das Applikatoranschlußkabel (11)
folgt.
7. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüehe 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schallkopf ein Biopsie-Schallkopf(l)ist.
8. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Biopsie-Schallkopf
(1) ein Ultraschall-Array mit einem Führungsschlitz (4) für eine Biopsie-Punktionskanüle (21) ist.
9. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsschlitz (4)
keilförmig ist.
10. Ultraschall-Applikator nach Ansprüche oder 5«
9, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsschlitz (4) von jener Seitenfläche (5) des Ultraschall-Arrays
(1), die der Seitenfläche (6) gegenüberliegt, die in den Handgriff (8) übergeht, bis etwa in die Mitte des
Arrays eingeschnitten ist. "
11. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Handgriff (8) am Ultraschall-Array (1) quer zur Längsrichtung des Arrays an einer Array-Seitenfläche
(6), vorzugsweise im Mittenbereich, angreift. m>
12. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Signalanschlußleitungen (12) vom Applikatoranschlußkabel (11) durch den Handgriff (8) hindurch im
Inneren des Arrays (1) fächerförmig zu den ·" Wandlerelementen (2) des Arrays verlaufen (Fig. 2).
Die Erfindung bezieht sich auf einen handgeführten Ultraschall-Applikn«or gemäß des Merkmalen des
Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Ultraschall-Applikatoren der genannten Art werden häufig in der medizinischen Ultraschall-Diagnostik und
hier insbesondere zur Aufzeichnung von Ultraschall-Querschnittsbildern von bestimmten Körperteilen,
insbesondere Körperorganen, 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 Applikationsort nicht gekippt wird
und somit der Ultraschallstrahl aus der für ihn interessanten Schnittebene herausgeschwenkt wird.
Handgeführte Ultraschall-Applikatoren, 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. 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-I, 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 umgreif*.
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 »SONOLI-NE 8000«, Bestell-Nr. M-E 441/1970 beschrieben. Ultraschall-Arrays
dieser Art können auch für Biopsie-Zwekke 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 42 405
vorbekannt. 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
Handführung möglich ist, wie dies für die Biopsie (d. h. beim Einstechvorgang der Punktionskanüle in das
Gewebe) eigentlich erforderlich ist.
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