DE3704909A1 - Einrichtung zur raeumlichen ortung und zerstoerung von koerperinneren objekten mit ultraschall - Google Patents
Einrichtung zur raeumlichen ortung und zerstoerung von koerperinneren objekten mit ultraschallInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur räumlichen Or
tung und Zerstörung von körperinneren Objekten mit Ultra
schall, der über ein Koppelmedium auf den Körper des Pa
tienten übertragen wird, wobei der zur Zerstörung des je
weiligen Objektes angewendete Ultraschall mit einem fokussie
renden Wandler piezoelektrisch erzeugt wird und der Fokus
des Wandlers nach der Ortung des Objektes mit Hilfe von
sendenden und empfangenden Ortungswandlern unter opti
scher Beobachtung auf das Objekt ausrichtbar ist.
Die Ortung von zu zerstörenden Objekten im Körper, wie
etwa Steinkonkremente, Gewebeteile und dergleichen, kann
unter optischer Beobachtung durch Anwendung der Röntgen
oder Ultraschalltechnik erfolgen, wobei die Röntgentech
nik wegen der Strahlenbelastung des Patienten allerdings
gewisse Nachteile hat und deshalb zumindest dann nicht
geeignet ist, wenn auch eine laufende optische Überwa
chung des Zerstörungsvorganges erfolgen soll. Man kann
natürlich auch beide Ortungstechniken kombinieren, indem
man etwa die laufende Ortung und Beobachtung mit Hilfe
von Ultraschall durchführt und das Ergebnis der Behandlung
von Zeit zu Zeit röntgentechnisch überprüft. Dieser Weg
bedeutet aber einen relativ hohen Aufwand an Ortungsein
richtungen. Besser sind auch insofern Einrichtungen, bei
denen zur Ortung des betreffenden Objektes und auch zur
Überprüfung des erreichten Therapieergebnisses allein
Ultraschallverfahren angewendet werden.
Wenn der Therapieschall mit einem kalottenförmigen, fo
kussierenden Wandler erzeugt wird, der aus einem piezo
elektrischen Element oder mehreren mosaikartig zusammen
gesetzten Elementen aus Piezokeramik besteht, kann bei
spielsweise im Zentrum der Wandlerkalotte ein B- Scanner
angeordnet werden, der auf gleicher Achse wie der Wandler
liegt und ein sektorförmiges Feld abtastet. Auf einem
Monitor ist der Brennpunkt des Wandlers als Zielmarke
markiert, so daß man aus der Lage des mit dem B-Bild ab
gebildeten Objektes relativ zur Zielmarke feststellen
kann, um welches Maß der Wandler in Bezug auf den Patienten
in einer Ebene oder mehreren Ebenen verstellt werden muß,
um schließlich den Brennpunkt exakt auf das Objekt aus
richten zu können. Durch Drehen des B-Scanners um bei
spielsweise 90° kann dann die Ortung und Ausrichtung des
Wandlers auch in einer weiteren Ebene erfolgen. Anderer
seits ist es ebenfalls möglich, mit mehreren Ortungswand
lern zu arbeiten, die Ultraschall oder Druckwellen abgeben.
Dabei können die Ortungswandler gleichzeitig auf Empfang
der Echosignale eingerichtet sein, sofern man es nicht
vorzieht, die Echosignale mit gesonderten Schall- oder
Druckaufnehmern zu empfangen.
Bei solchen Ortungssystemen ergeben sich allerdings Pro
bleme hinsichtlich einer evtl. Abschattung der wirksamen
Wandlerfläche durch die Ortungswandler mit der Folge, daß
bei ungünstiger Anordnung der Ortungswandler ein Verlust
an aktiver Wandlerfläche entsteht. Auch ist es dem Arzt
bisher nicht ohne weiteres möglich, die exakten Abmessun
gen eines Objektes festzustellen, was aber wichtig ist,
damit der Arzt möglichst schon zu Beginn der Therapie fest
legen kann, an welcher Stelle beispielsweise ein Nieren
stein zuerst und bevorzugt beschallt werden sollte, um
optimale Ergebnisse zu bekommen.
Es soll dementsprechend eine konstruktiv einfache und lei
stungsstarke Einrichtung zur räumlichen Ortung und Zerstö
rung von körperinneren Objekten vorgeschlagen werden, die
dem Arzt insbesondere verbesserte Möglichkeiten der Ortung
und der laufenden optischen Kontrolle der Lage sowie der
Zerstörung des Objektes bietet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die eingangs erwähnte Ein
richtung nach der Erfindung so ausgebildet, daß mindestens
zwei, vorzugsweise drei B-Bilder erzeugende Ortungswandler
in den vorerwähnten Wandler eingebaut sind und daß die
B-Bilder wahlweise einzeln und/oder in Kombination als räum
liches Bild auf einem Monitor darstellbar sind.
Dabei können die Scanebenen der beispielsweise als B-Scan
ner ausgebildeten Ortungswandler quer zur Symmetrieachse
des Therapiewandlers verlaufen und sich im Brennpunkt mit
der Symmetrieachse schneiden. Andererseits können sich
die Scanebenen der Ortungswandler auch längs auf der
Symmetrieachse des Wandlers schneiden, und zwar so, daß
die Symmetrieachse in allen Scanebenen und der Brennpunkt
des Wandlers in der Schnittlinie der Scanebenen liegt.
Beide vorerwähnten Betriebsweisen der vorzugsweise angewen
deten B-Scanner lassen sich auch erreichen, wenn die B-
Scanner um ihre Achsen um einen vorgegebenen Winkel von 90°
verdrehbar sind, so daß sie durch gleichsinniges Verdrehen
gemeinsam von der einen auf die andere Arbeitsebene ver
stellt werden können.
Diese Scanner können dann, falls drei oder mehr Scanner
eingesetzt werden, ein räumliches "Real-Time-Bild" des
Objektes schaffen, und zwar vor allem dann, wenn sie noch
um einen kleinen Winkel senkrecht zu ihren Scanebenen hin
und her bewegt bzw. gewobbelt werden können, so daß sich
eine fächerartige Abtastung des Zielgebietes ergeben wird.
Damit sich die B-Scanner bei Parallelbetrieb nicht gegen
seitig beeinflussen, sollten die Antriebe ihrer Scanner
kristalle elektrisch synchronisiert sein und sollten wei
terhin ihre elektrischen Signale nacheinander abgerufen
werden. In diesem Fall sind dann also die die Kristalle der
B-Scanner schwingend antreibenden Motoren in Bezug auf
ihre Drehzahl und Phasenlage synchronisiert, wobei die
Drehstellung der Motoren elektronisch erfaßt und auf eine
Phasenvergleichsschaltung gegeben werden kann, so daß bei
Gleichlauf der Motoren bzw. Scannerkristalle die Bilddar
stellung freigegeben werden kann.
Durch ein entsprechendes Software-Programm läßt sich dann
in einem Rechner aus den Empfangssignalen der B-Scanner
ein räumliches Bild berechnen und auf einem Monitor dar
stellen, so daß der Arzt die genauen Ausmaße des georte
ten Objektes erkennen und daraufhin entscheiden kann,
welcher Objektteil zunächst mit Therapieschall beaufschlagt
werden soll.
Andererseits besteht auch die Möglichkeit, daß der Arzt
die Scanner im Serienbetrieb arbeiten lassen und die
B-Bilder nacheinander abrufen kann. Auch in diesem Fall
kann sich der Arzt im Prinzip ein räumliches Bild vom Ob
jekt verschaffen, indem er die gespeicherten B-Bilder
in bestimmter Reihenfolge gesondert und ggf. auch überlagert
auf einem Monitor darstellen lassen kann, wobei sich al
lerdings nicht immer ein "Real-Time-Bild" ergeben wird,
sofern das geortete Objekt aufgrund einer Bewegung des
Patienten während der Abspeicherung der B-Bilder seine
Lage verändert haben sollte.
Die B-Bilder werden nach Scanebenen und Scannern getrennt
in einer Speichermatrix gespeichert und zur gesonderten
oder gemeinsamen räumlichen Darstellung auf einem Monitor
aus der Speichermatrix abgerufen.
Wenn ein Monitor zur Anwendung kommt, auf dessen Bild
schirm die durch Wandlerverstellung in Überdeckung mit
dem Objekt zu bringende Zielmarke des Wandlerfokusses
angebracht ist, kann so vorgegangen werden, daß die Koor
dinaten der Zielmarke abgespeichert werden und daß das
auf dem Bildschirm des Monitors jeweils in einer Ebene
abgebildete Objekt mit einem Lichtgriffel abgetastet
wird, um die ebenen Koordinaten des Objektes als elektri
sche Signale in einen Rechner geben zu können.Diesem wer
den gleichzeitig die der betreffenden Scanebene zugeordne
ten Zielmarkenkoordinaten in Form weiterer Signale zuge
führt, so daß der Rechner aus den erwähnten Signalen den
Abstand zwischen Fokus und Objekt ermitteln und über eine
Bewegungslogik Motoren ansteuern kann, die den Wandler so
lange in wenigstens einer Ebene verstellen, bis sich Fokus
und Objekt in Überdeckung befinden.
Schließlich sollte der vorerwähnte Rechner oder ein ge
sonderter Rechner vorgesehen sein, dem die Bildsignale
der B-Scanner seriell oder parallel zugeführt werden, so
daß der Rechner diese Signale zu einem räumlichen Bild
verarbeitet, das auf einem Monitor dargestellt werden kann.
Soweit die Bildsignale betroffen sind, kann der Rechner
hierbei auf gespeicherte Signaldaten oder auf laufende
Scannerdaten zurückgreifen, die unmittelbar und ohne
Zwischenspeicherung mit den Ortungswandlern gewonnen wer
den.
Wenn die Ortungswandler in den zur Erzeugung des Thera
pieschalles dienenden Wandler so eingebaut werden, daß die
aktiven Flächen aller Wandler bündig in der Kalottenfläche
liegen, ergeben sich gleich Wege für den Ortungs- bzw.
Diagnoseschall und für den Therapieschall. Hierdurch wird
eine genaue Objektbestimmung und -zerstörung möglich, bei der
Brechungen des Ultraschalls durch eine solche Multiscan
anordnung zumindest weitgehend ausgeglichen oder unkritisch
werden.
In der anliegenden Zeichnung sind einige Ausführungsbei
spiele der erfindungsgemäßen Einrichtung schematisch und
teilweise stark vereinfacht dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 die perspektivische Seitenansicht eines Thera
piewandlers mit drei Ortungswandlern,
Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung, bei der
die Ortungswandler jedoch in anderen Scanebenen
arbeiten,
Fig. 3 eine Folge von Sende- und Empfangsimpulsen bei
Parallelbetrieb der Ortungswandler,
Fig. 4 die Ankopplung der Ortungswandler an ein Ultra
schallgerät,
Fig. 5 die Schaltungsanordnung für den Antrieb eines
B-Scannermotors,
Fig. 6 die Schaltungsanordnung für den Antrieb von
drei B-Scannermotoren,
Fig. 7 die Anordnung von nach Art eines Phased Array
betriebenen Ortungswandlers und
Fig. 8 ein Blockschaltbild der Einrichtung nach der
Erfindung.
Der Wandler 1 zur Erzeugung des Therapieschalles hat die
Form einer Kugelkalotte, die auf ihrer konkaven Fläche
mosaikartig angeordnete, piezoelektrische Elemente trägt,
deren Schallstrahlen sich im Brennpunkt 2 auf der Wandler
achse 3 treffen. Der Ultraschall wird in üblicher Weise
über ein Koppelmedium auf den Körper des Patienten und
schließlich auf das zu zerstörende Objekt übertragen. Der
Aufbau, die Funktion und auch die Möglichkeiten für eine
motorische Verstellung des Wandlers in den Koordinaten x,
y und z sind allgemein bekannt und brauchen deshalb nicht
weiter dargestellt und beschrieben zu werden.
In den Wandler 1 sind gemäß den Fig. 1, 2 und 8 drei
B-Scanner 4, 5 und 6 als Ortungswandler so eingebaut, daß
ihre oszillierend angetriebenen Wandlerkristalle in gleicher
Ebene wie die benachbarten piezoelektrischen Elemente des
Wandlers 1 liegen, und zwar so, daß entsprechend der Fig.
1 die Scanebenen 7, 8 und 9 quer zur Achse 3 verlaufen
bzw. schwingen und sich im Brennpunkt 2 mit dieser Achse
schneiden.
Andererseits kann gemäß Fig. 2 auch so vorgegangen werden,
daß sich die Scanebenen der Ortungswandler 4, 5 und 6 längs
auf der Symmetrieachse 3 des Wandlers 1 so schneiden, daß
die Symmetrieachse in allen Scanebenen und der Brennpunkt
2 des Wandlers auf der Schnittlinie 10 der Scanebenen liegt.
Im übrigen können die B-Scanner mit Hilfe von elektrischen
Motoren, von den in den Fig. 1 und 2 jeweils zwei in Form
der nach außen und unten vorstehenden Zylinderkörper zu
sehen sind, um ihre Achsen verdreht werden, wobei eine
Verdrehung um beispielsweise 90° dazu führen wird, daß die
Scanebenen bei einer Position wie in der Fig. 1 gezeigt
und bei der anderen Position wie in der Fig. 2 gezeigt
liegen werden. Außerdem besteht auch die Möglichkeit,
die B-Scanner senkrecht aus ihren jeweiligen Scanebenen
heraus um einen kleinen Winkel in der Größenordnung von
etwa 2° bis 3° zu wobbeln, um eine fächerartige Abtastung
des Zielgebietes zu erreichen. Eine räumliche Abtastung
dieses Zielgebietes wird mit wenigstens drei oder mehr
B-Scannern erreicht, obwohl auch schon eine räumliche
Abtastung mit weniger B-Scannern möglich sein wird, wenn
diese dem vorerwähnten Hinweis entsprechend um ihre Längs
achsen verdreht werden können.
Wie bereits erwähnt wurde, können die B-Scanner 4, 5 und
6 in zeitlicher Folge nacheinander auf Senden und Empfangen
geschaltet werden, so daß jeweils nur ein B-Scanner und
dann der nächste zur Erzeugung einer Scanlinie in Betrieb
ist und die Scanlinien aller B-Scanner, zeitlich und geo
metrisch gesehen, kammartig ineinander verschachtelt sind.
Auf diese Weise werden sich die B-Scanner bei einem paralle
len Bildaufbau nicht gegenseitig stören, da jeder Scanner
nur das Echosignal empfängt, das aufgrund seines eigenen
Sendeimpulses entstanden ist.
Die Fig. 3 zeigt, wie diese Signale in vorgegebener Folge
und in Bezug auf die Zeitachse t auftreten. So sind die
lmpulse 11, 12 und 13 die einzelnen Sendeimpulse und die
Impulse 14, 15 und 16 die einzelnen Empfangsimpulse der
drei B-Scanner. Dies bedeutet, daß z. B. zuerst der B-Scanner
4 den Impuls 11 sendet und das Signal 14 empfängt, dann
der B-Scanner 5 den Impuls 12 sendet und den Impuls 15
empfängt usw., bis schließlich wieder der B-Scanner 4
an der Reihe ist. Auf diese Weise können alle B-Scanner
bei jeder Schwenkbewegung ihres sendenden und empfangenden
Kristalls je etwa 150 bis 200 Impulse senden und empfangen,
so daß sich auch eine dementsprechende Anzahl von Scan
linien ergibt, welche zusammengefaßt die Scanebenen 7, 8
und 9 bilden, die eigentlich aber die Form eines Scanlinien
fächers haben.
Der Wandler 1 und die B-Scanner 4, 5 und 6 werden von
Ultraschallgeräten betrieben, wobei das nicht weiter dar
gestellte Ultraschallgerät für den Wandler 1 natürlich
für eine entsprechend hohe Sende- und Empfangsleistung
ausgelegt ist, während die B-Scanner mit niedrigerer Lei
stung arbeiten. Um nicht für jeden B-Scanner jeweils ein
Ultraschallgerät vorsehen zu müssen, wird entsprechend
der Ausführungsform nach Fig. 4 so vorgegangen, daß alle
drei B-Scanner 4, 5 und 6 über ein Interface 17 nachein
ander auf ein einzelnes und handelsübliches Ultraschall
gerät 18 geschaltet werden können. Das Interface steuert
die zeitliche Folge des Betriebs der B-Scanner, so daß sich
deren im Zusammenhang mit der Fig. 3 beschriebene Be
triebsweise ergibt. Das Interface leitet auch die Empfangs
signale der B-Scanner zu einem Monitor 19 zwecks Darstel
lung der B-Bilder, und zwar über sonstige Einrichtungsteile,
auf die noch später eingegangen wird.
Die Fig. 5 zeigt den Antriebsmotor 20 für den in eine
schwingende Scanbewegung zu versetzenden Kristall 21 eines
der B-Scanner, wobei die Drehbewegung des Motors mit einer
üblichen Mechanik in die erforderliche Scanbewegung umge
setzt wird. Der Motor 20 muß eine bestimmte Phasenlage
und Drehzahl haben, die durch einen Inkrementalgeber 22
abgegriffen und auf eine Phase-Lock-Loop-Schaltung 23
gegeben wird. Diese vergleicht den Ist-Wert der Drehzahl
mit einem vorgegebenen Soll-Wert und regelt die Drehzahl
so lange über den Motortreiber 24 nach, bis der Motor
auf die vorgegebene Drehzahl gekommen ist. In entsprechender
Weise wird bei allen Antriebsmotoren für die B-Scanner
vorgegangen.
Im übrigen sollen die die B-Scanner antreibenden Motoren
nicht nur hinsichtlich ihrer Drehzahl, sondern auch in
Bezug auf ihre Phasenlage synchronisiert sein, damit
schließlich auch alle Scannerkristalle synchron und
gleichsinnig schwingen. In der Fig. 6 sind drei als
Schrittmotoren ausgebildete Antriebe 25, 26 und 27 für
die Kristalle 28, 29 und 30 der drei B-Scanner 4, 5 und
6 gezeigt. Inkrementalgeber 31, 32 und 33 greifen die
jeweilige Drehstellung bzw. Phasenlage der Antriebe ab
und geben ihre Signale auf eine Phasenvergleichsschaltung
34, welche diese Signale mit einem Sollwert vergleicht
und die Generatoren 35, 36 und 37 so steuert, daß die
Motoren auf eine übereinstimmende Phasenlage ausgeregelt
werden.
Abweichend von der bisher beschriebenen Anwendung von B-
Scannern bzw. Sektorscannern zur Erzeugung von B-Bildern
können auch andere bilderzeugende Systeme verwendet wer
den, wie etwa in sich kreuzenden Reihen in der Wandler
kalotte angeordnete piezoelektrische Elemente, die als
Sender und Empfänger betrieben werden und B-Bilder erzeu
gen können.
Eine weitere Möglichkeit zur Bilderzeugung mit sogenannten
Phased-Arrays zeigt die Fig. 7, bei der einzelne piezo
elektrische Elemente 38 in der Wandlerkalotte 1 verteilt an
geordnet sind und so zeitlich zueinander versetzt ange
steuert werden können, daß sich die Schallstrahlen dieser
Elemente in dem jeweils darzustellenden Bildpunkt 39 tref
fen. Dabei wird die Ansteuerung von Puls zu Puls so gewählt,
daß der Bildpunkt in einer Ebene 40, in der sich auch der
Brennpunkt 2 des Wandlers 1 befindet, wandert und ein
zweidimensionäles B-Bild erzeugt werden kann. Man kann den
Bildpunkt natürlich auch nacheinander in mehreren Bild
ebenen wandern oder von Bildebene zu Bildebene springen
lassen, um so zu einer räumlichen Darstellung des Zielge
bietes mit Hilfe eines Rechners zu kommen, der die Empfangs
signale entweder im Serienbetrieb oder im Parallelbetrieb
für die ausgewählten Scanebenen auswertet und auf einem
Monitor zur Darstellung bringt.
Gemäß Fig. 8 werden die B-Scanner 4, 5 und 6 wie beschrie
ben über das Ultraschallgerät 18 betrieben und die Scanner
daten mit der Steuerung 41 auf eine Speichermatrix 42 ge
geben, die in diesem Fall der Anzahl der B-Scanner ent
sprechend aus drei Speichern besteht, in denen die Daten
der B-Bilder nach Scannern und Scanebenen getrennt abge
speichert werden und zur optischen Darstellung der ein
zelnen B-Bilder auf dem Monitor 43 abgerufen werden können.
Man erkennt bei der Darstellung auf dem Bildschirm des
Monitors eine sektorförmige Scanebene, die durch ein Kreuz
angedeutete und dem Brennpunkt 2 des Wandlers 1 entspre
chende Zielmarke und das durch einen Kreis angedeutete
Objekt. Anhand dieser Abbildung kann nun der Arzt fest
stellen, in welcher Richtung der Wandler 1 mechanisch mit
den Motoren 44, 45 und 46 in Richtung der Koordinaten x,
y oder z verstellt werden muß, um die Zielmarke und das
Objekt in Bezug auf eine Scanebene in Überdeckung zu brin
gen. Diese Verstellung kann der Arzt z. B. über eine ma
nuelle Steuerung 47 vornehmen, die den Stellmotoren 44,
45 und 46 entsprechende Steuerimpulse über eine Bewegungs
logik 48 gibt.
Nach so erfolgter Ausrichtung des Wandlerbrennpunktes auf
das Objekt beispielsweise in der x, y-Ebene kann anschlie
ßend in entsprechender Weise eine Ausrichtung in einer
anderen Ebene erfolgen, nachdem das hierzu gehörende B-Bild
aus der Speichermatrix 42 abgerufen und auf dem Monitor
43 dargestellt ist. Allerdings ist es nicht unbedingt er
forderlich, zur Einstellung des Fokusses auf das Objekt
mit gespeicherten B-Bildern zu arbeiten, da es auch ohne
weiteres möglich ist, die aktuellen Scandaten mit der
Steuerung 41 unmittelbar und unter Umgehung der Speicher
matrix 42 auf den Monitor 43 zu geben.
Im übrigen können in der Speichermatrix 42 auch die Koor
dinaten der Zielmarke als jeweilige Position des Wandler
fokusses mit der Eingabeeinrichtung 49 abgespeichert wer
den, so daß einem Rechner 50 über die Leitung 51 die Ziel
markendaten und über eine weitere Leitung 52 die aktuellen
Scannerdaten zugeführt werden können. Der Rechner kann
dann für eine Scanebene oder ggf. auch parallel für mehrere
Scanebenen die Strecken berechnen, um welche der Wandler
1 mit den Motoren 44, 45 und 46 verstellt werden muß, um
den Brennpunkt 2 auf das zu zerstörende Objekt auszurich
ten. Dabei wird der Rechner die Strecke in Form von elek
trischen Signalen auf die Bewegungslogik 48 geben, die
anhand der maßgebenden Scanebenen und deren Lage entschei
det, welcher der Motoren 44, 45 und 46 zur Wandlerverstel
lung in Betrieb zu setzen ist. Hierbei kann auch laufend
eine Überprüfung der Verstellbewegung durch Beobachtung
der Wanderung des Objektes auf dem Monitor 43 erfolgen.
Das auf dem Bildschirm des Monitors 43 abgebildete Objekt
kann auch von Hand mit einem Lichtgriffel 53 abgetastet
werden, um so die ebenen Koordinaten des Objektes über die
Steuerung 54 in die Speichermatrix 42 einzugeben, so daß
mit dem Rechner 50 aus der Speichermatrix die Daten der
Zielmarkenkoordinaten über die Leitung 51 und auch die
Daten der Objektkoordinaten über die Leitung 55 abgerufen
werden können und hieraus die Strecken berechnet werden
können, um welche der Wandler 1 in der einen oder anderen
Ebene verstellt werden muß, um schließlich den Fokus 2 auf
das Objekt zu bringen. Im übrigen ist es auch in diesem
Fall möglich, die mit Hilfe des Lichtgriffels 53 ermittel
ten Objektkoordinaten unter Umgehung der Speichermatrix
42 direkt in den Rechner 50 einzugeben.
Schließlich kann der Rechner 50 aus den ihm seriell und
nach Scanebenen gesondert nacheinander oder aus den ihm
parallel zugeführten B-Bildsignalen aller Scanebenen ein
räumliches Bild berechnen, das zweckmäßigerweise auf dem
Bildschirm eines weiteren Monitors 56 zur Darstellung ge
bracht wird, so daß es dem Arzt möglich ist, die Abbildung
der Scanebenen bzw. einzelnen B-Bilder auf dem Monitor 43
und das zusammengefaßte räumliche oder perspektivische Bild
auf dem Monitor 56 zu betrachten und auszuwerten.
Claims (11)
1. Einrichtung zur räumlichen Ortung und Zerstörung von
körperinneren Objekten mit Ultraschall, der über ein
Koppelmedium auf den Körper des Patienten übertragen
wird, wobei der zur Zerstörung des jeweiligen Objektes
angewendete Ultraschall mit einem fokussierenden Wandler
piezoelektrisch erzeugt wird und der Fokus des Wandlers
nach der Ortung des Objektes mit Hilfe von sendenden
und empfangenden Ortungswandlern unter optischer Beob
achtung auf das Objekt ausrichtbar ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß mindestens zwei, vorzugsweise drei B-Bil
der erzeugende Ortungswandler (4-6) in den vorerwähnten
Wandler (1) eingebaut sind und daß die B-Bilder wahl
weise einzeln und/oder in Kombination als räumliches
Bild auf einem Monitor (43, 56) darstellbar sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Scanebenen (7-9) der Ortungswandler (4-6) quer
zur Symmetrieachse (3) des Wandlers (1) verlaufen und
sich im Brennpunkt (2) mit der genannten Symmetrieachse
schneiden.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Scanebenen (7-9) der Ortungswandler (4-6)
längs auf der Symmetrieachse (1) des Wandlers schneiden,
derart, daß diese Symmetrieachse in allen Scanebenen
liegt und der Brennpunkt (2) des Wandlers auf der
Schnittlinie (10) der Scanebenen liegt.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die als B-Scanner ausgebildeten
Ortungswandler (4-6) um ihre Achsen um einen vorgege
benen Winkel verdrehbar sind.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die als B-Scanner ausgebildeten
Ortungswandler (4-6) in zeitlicher Folge nacheinander
auf Senden und Empfangen schaltbar sind, so daß jeweils
nur ein B-Scanner und dann der nächste zur Erzeugung
einer Scanlinie in Betrieb ist und die Scanlinien aller
B-Scanner zeitlich und geometrisch kammartig ineinander
verschachtelt sind.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß alle B-Scanner (4-6) über ein ihren
Betrieb steuerndes, elektronisches Interface (17) nach
einander auf ein einzelnes Ultraschallgerät (18)
schaltbar sind.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die die Kristalle der B-Scanner (4-6
in schwingende Bewegung versetzenden Motoren (25-27)
in Bezug auf ihre Drehzahl und Phasenlagesynchronisier
bar sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehstellung der Motoren (25-27) elektronisch
erfaßt und auf eine Phasenvergleichsschaltung (34)
gegeben wird und daß bei Gleichlauf der Motoren bzw.
Scannerkristalle die Bilddarstellung freigegeben wird.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die B-Bilder nach Scanebenen und
Scannern (4-6) getrennt in einer Speichermatrix (42)
speicherbar und zur gesonderten oder gemeinsamen räum
lichen Darstellung auf einem Monitor (43, 56) aus der
Speichermatrix abrufbar sind.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, bei der auf dem Bildschirm
eines Monitors die durch Wandlerverstellung in Über
deckung mit dem Objekt zu bringende Zielmarke des Wand
lerfokusses angebracht ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Koordinaten der Zielmarke abgespeichert sind,
daß das auf dem Bildschirm des Monitors (43) jeweils
in einer Ebene abgebildete Objekt mit einem Lichtgriffel
(53) abtastbar ist, um die ebenen Koordinaten des Ob
jektes als elektrische Signale in einen Rechner (50) zu
geben, dem gleichzeitig die der betreffenden Scanebene
zugeordneten Zielmarkenkoordinaten in Form weiterer Sig
nale zuführbar sind, und daß der Rechner aus den erwähn
ten Signalen den Abstand zwischen Fokus (2) und Objekt
ermittelt und über eine Bewegungslogik (48) Motoren
(44-46) ansteuert, welche den Wandler (1) so lange in
wenigstens einer Ebene verstellen, bis sich Fokus und
Objekt in Überdeckung befinden.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Rechner (50) vorgesehen ist,
dem die Bildsignale der B-Scanner (4-6) seriell oder
parallel zuführbar sind, und daß der Rechner diese
Signale zu einem räumlichen Bild verarbeitet, das auf
einem Monitor (56) darstellbar ist.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
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