DE3226524A1

DE3226524A1 - Ultraschallsonde zur verwendung bei der ultrasonographie

Info

Publication number: DE3226524A1
Application number: DE19823226524
Authority: DE
Inventors: Hiromichi Tokyo Akimoto; Takao Koganei Tokyo Higashiizumi; Takahiko Kohfu Yamanashi Ishihara; Shinichi Hino Tokyo Sano; Keiki Fuchu Tokyo Yamaguchi; Mineo Higashimurayama Tokyo Yamanaka
Original assignee: Yokogawa Hokushin Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1982-07-15
Filing date: 1982-07-15
Publication date: 1984-03-01
Also published as: DE3226524C2

Description

Ultraschallsonde zur Verwendung bei der Ultrasonographie
Die Erfindung betrifft eine Ultraschallsonde zur Verwendung z.B. bei der Gewebsuntersuchung (Biopsie), bei der eine Punktionsnadel oder -kanüle in einen gewünschten Bereich eines Körpers eingeführt wird, während ein zu untersuchendes Organ durch Ultrasonographie überwacht oder beobachtet wird.
Eine bisherige Ultraschallsonde zur Verwendung mit einer Punktionsnadel weist zwei getrennte Anordnungen von Ultraschallwandlern mit einem dazwischen befindlichen Leerraum auf, der keine Ultraschallwellen auszusenden oder zu empfangen vermag. Aufgrund dieses Leerraums entsteht in der Mitte eines in der B-Abtastbetriebsart auf einem Bildschirm wiedergegebenen Schnittbilds eine (dunkle) lotrechte, bildfreie Linie, so daß das Wiedergabebild der Punktionsnadel, insbesondere ihres zugespitzten Endes, weniger scharf auf dem Bildschirm erscheint. Mit der bisherigen Ultraschallsonde können sich somit Fehler bei der Gewebsuntersuchung ergeben.
Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung einer Ultraschallsonde zur Verwendung mit einer Punktionsnadel bei der Ultrasonographie bzw. Ultraschalluntersuchung, wobei diese Ultraschallsonde einen einfachen Aufbau besitzen und sowohl das Bild einer als F#hrung(slinie) zur Erleichterung der Einführung der Punktionsnadel an einer vorgesehenen Stelle in einen Körperbereich dienenden lotrechten Linie als auch ein deutliches Bild des spitzen Endes der Punktionsnadel liefern soll.
Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäße Ultraschallsonde weist einen Träger auf, der an seiner vorderen Stirnfläche mit einer Reihe von flach auf dieser Stirnfläche angeordneten Ultraschall-Wandlerelementen versehen ist und in seiner einen Seite eine Nut oder Rille zur Führung der Punktionsnadel durch diese Nut hindurch aufweist. Die Nut ist an der Stirnfläche des Trägers offen, wobei in der Nähe des offenen Nutendes ein oder mehrere Ultraschall-Wandlerelemente angeordnet sind, so daß am Vorderende des Trägers kein Leerraum bzw. keine unbesetzte Stelle vorhanden ist.
Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer bisherigen Ultraschallsonde und Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Ultraschallsonde mit Merkmalen nach der Erfindung.
Fig. 1 veranschaulicht eine bisherige Ultraschallsonde mit einem Träger 1 und zwei getrennten Reihen oder Anordnungen von Ultraschall-Wandlerelementen 2 zum Aussenden und Empfangen von Ultraschallwellen. Die Wandlerelemente 2 besitzen jeweils eine rechteckige Form und liegen flach (flächig) auf dem Vorderende bzw. der Stirnfläche des Trägers 1 unter Verbindung mit diesem. Der Träger 1 weist in seiner einen Seitenfläche eine zentrale Nut 11 auf, durch die eine Punktionsnadel 10 hindurchführbar ist. Die Nut 11 ist an der Stirnseite des Trägers 1, die gegen einen zu untersuchenden menschlichen Körper ansetzbar ist, offen und erweitert sich fortschreitend in Querrichtung des Trägers von dessen Stirnseite aus. Die Nut 11 wird somit durch im wesentlichen senkrecht zur Stirnseite des Trägers 1 verlaufende Wandflächen gebildet, so daß über diese Nut die Punktionsnadel lo in einen vorgesehenen Bereich des menschlichen Körpers einführbar ist, ohne daß dabei die Gefahr für eine Verschiebung aus dem Bereich, in den die Ultraschallenergie abgestrahlt wird, gegeben ist. Die Nut 11 ist in. Seitenansicht im wesentlichen V-förmig, damit die Punktionsnadel 10 ohne weiteres in einem bestimmten Bereich von Punktionswinkeln vorgeschoben werden kann.
Die Ultraschallsonde ist über eine Zuleitung 3 elektrisch mit einem nicht dargestellten ultrasonographischen bzw. Ultraschall-Diagnosegerät verbunden. Die Zuleitung 3 ist dabei auch innerhalb des Trägers 1 elektrisch an die Ultraschall-Wandlerelemente angeschlossen.
Zur Durchführung einer Gewebsuntersuchung mittels der Ultraschallsonde wird die Stirnfläche des Trägers 1, an welcher die Wandlerelemente 2 angebracht sind, in Anlage gegen die Oberfläche eines zu untersuchenden Körpers gebracht, wobei die Ultraschall-Wandlerelemente 2 zum Aussenden und Empfangen von Ultraschallwellen linear abgetastet bzw. angesteuert (scanned) werden.
Während auf diese Weise ein zu untersuchendes Organ überwacht bzw. beobachtet wird, wird die Punktionsnadel 10 durch die Führungs-Nut ll hindurch in den zu untersuchenden Körper eingeführt.
Die Stirnfläche des Trägers 1 weist einen zentralen Leerraum bzw. unbesetzten Abschnitt 12 auf, welcher die beiden Anordnungen der Wandlerelemente 2 voneinander trennt und welcher infolge des Fehlens von Wandlerelementen in ihm keine Ultraschallwellen auszusenden und zu empfangen vermag. In einer B-Abtastbetriebsart (B-scan mode) erscheint der zentrale Leerraum 12 als lotrechte bildfreie Linie in der Mitte eines auf einem Bildschirm wiedergegebenen Schnittbilds, so daß das Wiedergabebild der Punktionsnadel, insbesondere ihres spitzen Endes, auf dem Bildschirm weniger deutlich bzw. scharf erscheint. Mitten bisherigen Ultraschallsonden können sich daher bei der Gewebsuntersuchung Fehler ergeben.
Die in Fig. 2 dargestellte Ultraschallsonde gemäß der Erfindung unterscheidet sich von der bisherigen Ultraschallsonde nach Fig. 1 dadurch, daß in der Nähe des offenen Endes der Führungs-Nut 11 ein oder mehrere Ultraschall-Wandlerelemente 20 angeordnet sind, die kürzer sind als die anderen Wandlerelemente 2 und Ultraschallwellen auszusenden und zu empfangen vermögen. Diese Wandlerelemente 20 sind unmittelbar an die Wandlerelemente 2 anschließend angeordnet, so daß an der Stirnfläche des Trägers 1 kein Leerraum bzw. unbesetzter Bereich vorhanden ist.
Wenn die Ultraschall-Wandlerelemente linear abgetastet bzw. angesteuert werden, ist der Mittelbereich des wiedergegebenen Schnittbilds vergleichsweise dunkel und weniger scharf, weil die Wandlerelemente 20 eine geringere Empfindlichkeit besitzen als die Wandlerelemente 2. Ein Echobild des spitzen Endes der Punktionsnadel wird jedoch deutlicher bzw. schärfer wiedergegeben als mit der bisherigen Ultraschallsonde. Mit der erfindungsgemäßen Ultraschallsonde kann die zentrale, lotrechte schwarze Linie auf dem Bildschirm ausreichend aufgehellt werden, während diese Linie dennoch als Markierungs- oder Führungslinie zur Ausrichtung der Punktionsnadel 10 beim Einstich wirksam bleibt. Auf einer solchen aufgehellten zentralen, lotrechten Linie kann ein Teil des Schnittbilds wiedergegeben werden.
Die Ultraschall-Wandlerelemente 20 können eine von der Breite der Wandlerelemente 2 verschiedene Breite besitzen. Eine Empfängerschaltung für die Wandlerelemente 20 kann in ihrem Verstärkungsgrad (Gewinn) so eingestellt sein, daß alle Wandlerelemente 2 und 20 bei der Ultraschalldiagnose dieselbe Ansprechempfindlichkeit gewährleisten. Der Verstärkungsgrad der Empfängerschaltung kann auch in Abhängigkeit davon, ob die Punktionsnadel 10 eingeführt werden soll oder nicht, geändert werden.
Bei der erfindungsgemäßen Ultraschallsonde sind somit ein oder mehrere, weniger empfindliche Ultraschall-Wandlerelemente an der zentralen Nadelführungs-Nut angeordnet, so daß sich an der Stirnfläche des Trägers eine ununterbrochene Anordnung von Wandlerelementen befindet. Diese Ausgestaltung ermöglicht die Wiedergabe des spitzen Endes einer Punktionsnadel als klareres bzw. schärferes Echobild als bei der bisherigen Ultraschallsonde. Im Wiedergabebild verbleibt dabei eine zentrale, lotrechte Linie, die dunkel genug ist, um als Sichtführung zur Ausrichtung der Punktionsnadel zu dienen, auf welcher jedoch das Wiedergabebild nicht verdeckt ist. Die erfindungsgemäße Ultraschallsonde bietet somit einen großen praktischen Nutzeffekt, weil sie eine genaue Gewebsuntersuchung (Biopsie) ermöglicht.
Obgleich vorstehend nur eine derzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und beschrieben ist, sind dem Fachmann selbstverständlich zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird.
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Claims

PatentansPrüche 1. Ultraschallsonde zur Verwendung mit einer Punktionsnadel bei der Ultrasonographie bzw. Ultraschalluntersuchung, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Träger (1) mit einer Stirnfläche und mit einer in seiner einen Seitenfläche ausgebildeten, Rille bzw.

Nut (11), die zur Führung der Punktionsnadel (10) von dieser Stirnfläche ausgeht und an ihr offen ist, und durch eine Anordnung von aufeinanderfolgend bzw.

nebeneinander flach an der Stirnfläche des Trägers (1) angebrachten Ultraschall-Wandlerelementen (2, 20), von denen ein oder mehrere zusätzliche Wandlerelemente (20) an der Stirnfläche neben der Nut (11) angeordnet sind.
2. Ultraschallsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (11) sich von der Träger-Stirnfläche aus V-förmig erweitert und eine gleichbleibende Tiefe besitzt.
3. Ultraschallsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. jedes zusätzliche Ultraschall-Wandlerelement (20) dieselbe Breite wie die anderen Ultraschall-Wandlerelemente (2), aber letzteren gegenüber eine unterschiedliche Länge in einer Richtung, in welcher die Reihe der Wandlerelemente (2, 20) angeordnet ist, besitzt.