DE3510553C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ultraschall-Applikator, der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Gattung.

Bei einem derartigen, aus DE 32 44 667 A1 bekannten Gerät besteht das Applikator-Gehäuse aus zwei Teilkörpern, die im zusammengesetzten Zustand einen Führungsschlitz zum Durchtritt einer Punktier- oder Injektionskanüle bilden. In Längsrichtung des Gehäuses ist der Führungsschlitz so gestaltet, daß er nach Aufsetzen auf den zu untersuchenden Körper noch Änderungen der Position und des Einstichwinkels der Kanüle zuläßt. Quer zur Längsrichtung muß der Führungsschlitz mindestens so breit sein, daß sich auch die dickste zu verwendende Biopsie-Kanüle ohne Behinderung hindurchführen läßt. Aufgrund dieser Erfor­ dernisse vermag der Führungsschlitz die Kanüle nur sehr lose und ungenau zu führen. Widerstände, wie sie sich beim Einfüh­ ren der Kanüle in den lebenden Körper etwa aufgrund der Fe­ stigkeit von Muskelgewebe ergeben, werden daher zu einem Aus­ weichen der Kanüle von der vorgesehenen Einführbahn und damit zu möglicherweise schädlichen und sogar gefährlichen Ungenau­ igkeiten des Eingriffs führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Ultra­ schall-Applikator der eingangs genannten Gattung so weiterzu­ bilden, daß er trotz der Möglichkeit, Position und Einführwin­ kel der Kanüle zu ändern, und unter Beibehaltung der guten Be­ obachtungsmöglichkeit der Kanüle deren genaue Einführung si­ cherstellt, sowie ein Entfernen des Applikators nach voll­ ständigem Einführen der Kanüle gestattet.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kenn­ zeichenteil des Patentanspruchs angegeben. Die danach vorge­ sehene Kanülen-Einführeinrichtung mit einer in ihrem Winkel gegenüber der Anlagefläche veränderbaren Führungsnut ergibt eine sichere Halterung der Kanüle während des Einführens und gleichzeitig die Möglichkeit den Einführwinkel bei aufgesetz­ tem Applikator oder nach dem Einstich durch Versetzen des Applikators zu verändern. Da die Kanüle stets in unmittelbarer Nähe von Ultraschall-Wandlerelementen die Anlagefläche durch­ setzt, läßt sie sich vom Moment des ersten Einstichs an auf dem zugehörigen Sichtgerät deutlich beobachten. Bei Erreichen der gewünschten Stelle im Körper läßt sich die Führungseinrichtung von der Kanüle lösen und der Applikator in Schlitzrichtung entfernen, so daß er die weitre Hand­ habung nicht behindert.

Aus DE 24 43 558 A1 ist es zwar bekannt, einen Ultra­ schall-Applikator mit einer Führungseinrichtung für die Kanüle zu versehen. Diese Einrichtung erfüllt jedoch ihren Zweck nur in Verbindung mit einer ähnlich gestalteten Zieleinrichtung am Sichtgerät. Ferner setzt bei diesem Gerät die Kanüle außerhalb des mit Ultraschall abgeta­ steten Bereichs auf, so daß die Kanüle erst sichtbar wird, wenn sie schon eine Strecke in den Körper eingedrungen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ultraschall- Applikators, im folgenden auch als Ultraschallsonde bezeich­ net,

Fig. 2 eine Unteransicht der Ultraschallsonde, gesehen von ihrer Anlagefläche,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Anlagefläche zur genaue­ ren Veranschaulichung der Anordnung der Ultraschall-Wandler­ elemente der Ultraschallsonde nach Fig. 2,

Fig. 4 eine zerlegte Darstellung des Aufbaus des Kanü­ len-Führungsmechanismus A in Fig. 1,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines in Fig. 4 gezeigten Kanülen-Führungsteils, gesehen von seiner Rückseite,

Fig. 6 einen Schnitt durch eine Befestigungs-Außenhülse gemäß der Linie X-X′ in Fig. 4, und

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Ultraschallsonde nach Fig. 2 von oben.

In den Zeichnungen ist der Sondenkörper eines tomographi­ schen Ultraschall-Bildaufnahmegeräts generell mit der Bezugs­ ziffer 11 bezeichnet. An der Anlagefläche 12 des Sondenkörpers, die mit dem menschlichen Körper in Berührung gebracht wird, ist eine Anzahl von Ultraschall-Wandlerelementen 13 in einer Gruppe oder Matrix angeordnet. In dem Sondenkörper 11 ist ferner ein Führungsschlitz 16 für eine Punktierkanüle ausge­ bildet, der von einem mittleren Teil zur einen Stirnfläche 15 des Sondenkörpers 11 verläuft. Der Führungsschlitz 16 bildet einen ebenen dünnen Raum, der die Anlagefläche 12 des Sondenkörpers 11 in Längsrichtung schneidet, d. h. einen dünnen quaderförmigen Raum, der von der Anlagefläche 12 zur gegenüberliegenden oberen Fläche 17 verläuft.

Wie am besten aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, wird die Hälfte der Wandlerelemente 13 an der Anlagefläche 12 durch den Führungsschlitz 16 in zwei Gruppen von Ultraschall- Wandlerelementen 13 A und 13 B unterteilt. Die so gebildeten Teilgruppen sind in gleicher Weise hergestellt und durch entsprechende elektrische Verbindungen derart einander zuge­ ordnet, daß jeweils Paare von Wandlerelementen 13 A und 13 B gleichzeitig beaufschlagt werden.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Abstand D zwischen den durch den Führungsschlitz 16 in die beiden Gruppen unter­ teilten Wandlerelementen 13 A und 13 B kleiner als die Länge L der übrigen, normalen Wandlerelemente 13. Da der Abstand D zwischen den Wandlerelementen 13 A und 13 B gelegentlich zu einer Verschlechterung der Ultraschallcharakteristik und des Rauschabstandes führt, sind die Längen La und Lb der Wandlerelemente 13 A und 13 B gemäß Fig. 3 entsprechend dem Abstand D vergrößert, so daß die Summe der effektiven Flächen jeweils eines Paares von Wandlerelementen 13 A und 13 B etwas größer ist als die effektive Fläche eines Wandlerelements 13. Mit anderen Worten sind die Längen der Wandlerelemente 13 A und 13 B sowie des Wandlerelements 13 so gewählt, daß die Empfindlichkeit der Wandlerelemente 13 A und 13 B im we­ sentlichen gleich der des Wandlerelements 13 ist. Beispiels­ weise beträgt

D = 5 mm
L = 7 mm
La und Lb = je 4 mm.

Bei einer Anordnung mit derartigen Abmessungen läßt sich der Applikator im wesentlichen ohne nachteilige Auswirkungen auf die Qualität des Schnittbildes praktisch einsetzen, wo­ bei die Ultraschallcharakteristik und der Rauschabstand nur geringfügig beeinträchtigt sind.

Oberhalb des beschriebenen Führungsschlitzes 16 ist ein generell mit dem Bezugszeichen A bezeichneter Führungs­ mechanismus für die Punktierkanüle vorgesehen. Dieser Führungsmechanismus A weist eine Trägerplatte 19 auf, die am oberen Teil des Sondenkörpers 11 angeschraubt oder in sonstiger Weise befestigt ist und zur bewegbaren Halterung eines Führungsteils 18 dient. In der Trägerplatte 19 ist ein Langloch 19 A zum Einstellen des Punktierwinkels für die Kanüle ausgebildet. Am Rand dieses Langlochs 19 A ist eine Winkelskala 19 B zur Anzeige der Stellung der Kanüle zwischen einer vertikalen Position und einem Winkel von 40° bezüglich der Anlagefläche 12 vorgesehen.

Wie in Fig. 4 bis 6 gezeigt, sind in das Führungsteil 18 ein fester Stift 18 A und ein Trägerstift 18 B eingesetzt, die beide in dem in der Trägerplatte 19 ausgebildeten Lang­ loch 19 A gleiten. Das Führungsteil 18 kann dadurch an der Trägerplatte 19 befestigt sein, daß auf den festen Stift 18 A eine Befestigungsschraube oder Befestigungsmutter 20 auf­ geschraubt wird. An der anderen Seite des Führungsteils 18 ist ein Fixierstift 18 E für eine Außenhülse vorgesehen. Ferner ist an dem Führungsteil 18 ein Stützteil mit einem Schlitz 18 C montiert, der eine Länge von etwa 5 mm zur Auf­ nahme der Kanüle sowie einen halbzylindrischen Zapfen 18 D aufweist. Der Zapfen 18 D hat an seinem unteren Ende einen erweiterten Abschnitt 18 D 1.

Ein Einführteil 21 zum Einführen der Kanüle ist in engem Kontakt an dem ebenen Teil des Zapfens 18 D abnehmbar angebracht. Das Einführteil 21 ist ebenfalls halbzylindrisch und weist an seinem unteren Ende einen erweiterten Abschnitt 21 A auf, der dazu dient, ein Entfernen des Einführteils 21 von dem Führungsteil 18 zu verhin­ dern. An der zylindrischen Seite des Einführteils 21 ist eine Führungsnut 21 B für die Kanüle ausgebildet. Da sich die Breite dieser Nut 21 B nach dem Durchmesser der verwendeten Kanüle richtet, werden vorzugsweise etwa zehn Arten von Einführteilen 21 vorgesehen. Der maximale Durchmesser gegenwärtig ver­ wendeter Punktierkanülen beträgt etwa 2,16 mm.

Das Einführteil 21 wird durch eine äußere Befestigungs­ hülse 22 gehalten, indem der ebene Abschnitt des Einführ­ teils 21 in engen Kontakt mit dem ebenen Abschnitt des Zapfens 18 D des Führungsteils 18 gebracht wird. In der Befestigungshülse 22 sind ein Schlitz 22 A zum Befestigen und Lösen der Punktierkanüle sowie eine Montage-Ausnehmung 22 B zum Eingriff mit dem Fixierstift 18 E des Führungsteils 18 vorgesehen.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der Ultraschallsonde für das tomographische Ultraschallecho-Bildaufnahmegerät nach dem obigen Ausführungsbeispiel beschrieben werden.

Gemäß Fig. 4 wird der ebene Abschnitt des Zapfens 18 D des Führungsteils 18 in engen Kontakt mit dem ebenen Abschnitt des Einführteils 21 gebracht, woraufhin die Befestigungshülse 22 auf die Teile 18 und 21 aufgesetzt wird, um das Einführteil 21 zu haltern. In diesem Zustand wird die an der Befestigungshülse 22 vorgesehene Montageausnehmung 22 B in Eingriff mit dem Fixierstift 18 E an dem Führungsteil 18 gebracht, womit die Befestigungshülse 22 an dem Führungs­ teil 18 fixiert wird. Als nächstes wird, wie am besten aus Fig. 7 ersichtlich, die in dem Einführteil 21 vorgesehene Führungsnut 21 B für die Punktierkanüle auf den in der Be­ festigungshülse 22 vorgesehenen Schlitz 22 B ausgerichtet, die Punktierkanüle wird in die miteinander fluchtenden Nuten eingeführt, und die Befestigungshülse 22 wird gegen den (oder im) Uhrzeigersinn gedreht, so daß nun die Punktier­ kanüle montiert ist.

Nun wird das Ultraschallecho-Bildaufnahmegerät in Be­ trieb gesetzt, um auf einem Sichtgerät ein Ultraschall- Schnittbild zu erzeugen. Unter Beobachtung dieses Schnitt­ bildes wird die Befestigungsmutter 20 gelöst und das Führungsteil 18 wird längs des Langlochs 19 A an der Träger­ platte 19 gleitend auf den Punktierwinkel derart eingestellt, daß sich die Spitze der Punktierkanüle an der gewünschten Stelle des zu untersuchenden Körpergewebes befindet. Sodann wird die Befestigungsmutter wieder angezogen, um das Führungsteil 18 zu fixieren. In diesem Zustand wird die Punktierkanüle eingeführt.

Befindet sich die Spitze der Punktierkanüle im einge­ führten Zustand an der gewünschten Stelle, so wird die Be­ festigungshülse 22 im (bzw. gegen den) Uhrzeigersinn ver­ dreht, um ihren Schlitz 22 A wieder auf die Führungsnut 21 B des Einführteils 21 auszurichten, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Sodann wird die Punktierkanüle durch den Führungsschlitz 16 herausgeführt, um die Ultraschallsonde zu entfernen.

Befindet sich die Spitze der Kanüle nicht an der ge­ wünschten Stelle, so wird die Punktierkanüle entfernt und der Punktierwinkel erneut eingestellt. Dabei wird die Punktierkanüle in dem Führungsteil 18 belassen.

Wie oben beschrieben, ist bei der Ultraschallsonde ge­ mäß dem Ausführungsbeispiel der Führungsschlitz 16 für die Punktierkanüle in einer Ebene des Sondenkörpers 11 in dessen Längsrichtung ausgebildet und schneidet die Anlage­ fläche 12 des Probenkörpers, wobei Ultraschall-Wandlerele­ mente 13 A und 13 B auf entgegengesetzten Seiten des Schlitzes 16 angeordnet sind und die einander gegenüberstehenden (geteilten) Wandlerelemente 13 A und 13 B auf gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes 16 gleichzeitig beaufschlagt werden, so daß die Empfindlichkeit der geteilten Wandlerelemente 13 A und 13 B im wesentlichen ebenso hoch ist wie die der unge­ teilten Wandlerelemente 13. Daher lassen sich Änderungen in der Bildqualität, wie sie durch das Vorhandensein des Führungsschlitzes 16 verursacht werden, unterdrücken, und gleichzeitig kann ein Bild der Punktierkanüle in der Schnitt­ bilddarstellung auf dem Sichtgerät erzeugt werden. Dadurch läßt sich die Punktierkanüle leicht und direkt auf die ge­ wünschte Stelle des zu untersuchenden Körpergewebes ein­ führen.

Durch Verwendung des Führungsmechanismus A kann auch der Punktierwinkel genau eingestellt werden.

Wird der Führungsmechanismus A nicht verwendet, so kann die Kanüle ferner aus jeder beliebigen Stellung in den Führungsschlitz 16 eingeführt werden, wenn auch der Punktierwinkel dabei möglicherweise ungenau ist.

Wegen der Ausbildung des Führungsschlitzes 16 an der Stirnfläche des Sondenkörpers 11 kann ferner die Ultra­ schallsonde während der Einführung der Kanüle entfernt und die Kanüle selbst unverändert gehalten werden.

Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel hat folgende Vorteile und Wirkungen:

• 1. Der Führungsschlitz für die Punktierkanüle ist in einer Ebene innerhalb des Sondenkörpers entsprechend der Längs­ richtung des Sondenkörpers ausgebildet und schneidet die An­ lagefläche des Sondenkörpers, wobei die Ultraschallwandler­ elemente zu beiden Seiten des Schlitzes angeordnet sind. Die bezüglich des Schlitzes einander gegenüber angeordneten (unter­ teilten) Wandlerelemente werden dabei gleichzeitig beauf­ schlagt, so daß die Gruppe von unterteilten Wandlerelementen im wesentlichen die gleiche Empfindlichkeit aufweist wie die Gruppe der ungeteilten Wandlerelemente. Bei einer derar­ tigen Anordnung lassen sich Änderungen in der Bildqualität wegen des Vorhandenseins des Führungsschlitzes unterdrücken, und im Schnittbild auf dem Sichtgerät läßt sich beim Punktie­ ren ein deutlisches Bild der Kanüle erzeugen.
• 2. Da der Führungsschlitz für die Punktierkanüle so angeordnet ist, daß er nach einer Stirnseite des Sondenkörpers hin offen ist, kann die Ultraschallsonde während des Punktier­ vorgangs entfernt und gleichzeitig die Punktierkanüle unver­ ändert beibehalten werden.
• 3. Der Führungsmechanismus für die Punktierkanüle ist oberhalb des Führungsschlitzes angeordnet, so daß der Punktier­ winkel auf eine bestimmte Stelle zu genau eingestellt werden kann.
• 4. Da sich gemäß den obigen Merkmalen 1. bis 3. die Punktierkanüle ohne weiteres genau an die gewünschte Stelle des zu untersuchenden Gewebes einführen läßt, vereinfacht sich die positionsmäßige Ausrichtung der Ultraschallsonde, so daß die Punktieroperation effektiv vorgenommen werden kann.

Claims (1)

1. Ultraschall-Applikator zum Einführen einer Punktierkanüle, umfas­ send ein Applikator-Gehäuse (11) mit einer zur Anlage an den zu untersuchenden lebenden Körper dienenden unteren Anlagefläche (12), einer Vielzahl von an der Anlagefläche (12) parallel zueinan­ der und in Längsrichtung der Fläche in einer Reihe angeordne­ ten Ultraschall-Wandlerelementen (13 A, 13 B), und einem von der unteren Anlagefläche (12) zur gegenüberliegenden oberen Fläche (17) durchgehenden Führungsschlitz (16) zum Durchtritt der Ka­ nüle, wobei die Wandlerelemente (13 A, 13 B) jeweils in zwei zu beiden Seiten des Führungsschlitzes (16) angeordnete, paarwei­ se zusammenarbeitende Hälften unterteilt sind, dadurch gekennzeichnet,
   daß der Führungsschlitz (16) über höchstens die Hälfte der Länge des Applikator-Gehäuses (11) verläuft und an der quer zu seiner Erstreckung gelegenen Gehäuse-Stirnfläche (15) durchgehend offen ist, wobei im ungeschlitzten Teil der Anlagefläche (12) eine Vielzahl von in einer Reihe angeordneten einteiligen Ultraschall-Wandlerelementen (13) angeordnet ist, und
   daß eine Kanülen-Einführeinrichtung (21, 22) mit einem auswechselbaren Bauteil (21), das eine in ihrer Breite dem Durchmesser der Ka­ nüle entsprechende Führungsnut (21 B) aufweist, und einer die Kanüle in der Führungsnut (21 B) haltenden Befestigungseinrich­ tung (22), die einen auf die Führungsnut (21 B) ausrichtbaren Schlitz (22 A) zur Freigabe der Kanüle aufweist, vorgesehen ist und über eine Traganordnung (18, 19) mit variablem Einführwin­ kel zwischen der Führungsnut (21 B) und der Anlagefläche (12) am Applikator-Gehäuse (11) abgestützt ist.