DE4402736C3 - Ultraschallhilfssonde - Google Patents

Description

Stand der Technik

Gegenwärtig ist der Dickdarm des Menschen einer sonographischen Untersuchung nur sehr begrenzt zu­ gänglich. Die sonographische Darstellung der Darm­ wand versucht man derzeit mit Hilfe der Kompressions­ sonographie und der sogenannten Hydrosonographie (Kremer, Dobrinski Sonographische Diagnostik 4. Auf­ lage Urban & Schwarzenberg). In letzter Zeit kommen auch intracavitäre Ultraschallsonden (vergl. Offenle­ gungsschrift DE 39 29 612 A1) zum Einsatz.

Eine Ultraschallhilfssonde nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist Gegenstand der US 5,190,046 A1. Es handelt sich hierbei um eine Sonde zur Untersuchung der Aorta, insbesondere im Bereich der Aortaklappe. Die dortige Kammer wird nach Einführen der Sonde in die Aorta mit einer Ultraschallkopplungsflüssigkeit gefüllt. Danach wird durch das Lumen der Sonde ein Ultraschallsondenkopf ein­ geführt und bis zur Kammer vorgeschoben. Da die Sonde am Sondenkopf keine Entlüftungsmöglichkeit aufweist, ist es unvermeidlich, daß Luft in die Kammer ein­ geschlossen wird und dieser Lufteinschluß Ultraschallwellen reflektiert.

Problem

Der im Schutzanspruch angegeben Ultraschallhilfs­ sonde (UH-Sonde) liegt das Problem zugrunde, ein In­ strument zu schaffen, weiches die sonographische Beurteilung des Dickdarms ohne Mehrbelastung für den Pa­ tienten und ohne großen technischen Mehraufwand verbessert. Das Problem ist die fast völlige Reflexion der Ultraschallwellen am Darmgas, wodurch eine Beur­ teilung der Darmwand und der tiefer gelegenen Struk­ turen nicht möglich ist. Sowohl bei der Kompressionsso­ nographie als such bei der Hydrosonographie ist oft keine ausreichend gute Darstellung möglich. Die Hy­ drosonographie ist wegen einer nicht unerheblichen Be­ lastung des Patienten (der Darm muß mit 1-1,5 l Flüs­ sigkeit gefüllt werden) oft nicht durchführbar. Über den Wert der intracavitären Sonographie im Bereich des Colons kann derzeit noch keine sichere Ausage gemacht werden.

Durch die Verdrängung des Darmgases und das Er­ setzen desselben durch ein geeignetes Medium (z. B. Wasser) in einem begrenzten Dickdarmabschnitt ist die sonographische Beurteilung der Darmwand mit der ex­ tracavitären Sonographie möglich. Dabei darf der Pa­ tient nicht unnötig belastet werden, und die Untersu­ chung muß einen möglichst hohen Aussagewert haben.

Lösung

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst

Erreichte Vorteile

Die entwickelte Ultraschallhilfssonde ist ein Zusatzin­ strument für herkömmliche Endoskope (Gastroskop und Coloskop). Die Sonde wird über den Arbeitskanal des Endoskops in den Darm eingeführt und an der zu untersuchenden Stelle deponiert. An der Stelle, an der der Sondenkopf (A) liegt, wird das Darmgas durch das Füllen der Wasserkammer (13) verdrängt. In dem be­ treffenden Abschnitt kann der Darm mit einem her­ kömmlichen Ultraschallgerät transabdominell beurteilt werden.

Damit eröffnet sich die Möglichkeit, zwei unter­ schiedliche Untersuchungsmethoden in einem Untersu­ chungsgang zu kombinieren. Die Kombination ist vor allem dann von Bedeutung, wenn bei der endoskopi­ schen Untersuchung des Darmes pathologische Verän­ derungen an der Darmschleimhaut gefunden werden. Denn die Entscheidung, ob sich hinter der Veränderung ein Tumor befindet, sowie die Größe und Ausbreitung desselben kann dann sofort mit einem konventionellen Ultraschall mit einem 5-7,5 MHz Parallelscanner beur­ teilt werden. Somit verbessert sich, ohne wesentlichen technischen Mehraufwand, die diagnostische Beurtei­ lung des Darmes, und es ergibt sich eine deutliche Zeit­ einsparung bei der Diagnosefindung ohne Mehrbela­ stung des Patienten.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Ein Ausführungsbeispiel der erfundenen UH-Sonde, die die sonographische Untersuchung des Colons und Duodenums mit herkömmlichen Ultraschallgeräten er­ möglicht, wird an Hand der Fig. 1-2 erläutert Es zei­ gen

Fig. 1 eine Übersichtsdarstellung der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Kernstück der Erfindung, den Sondenkopf (A).

Die in Fig. 1 veranschaulichte Sonde besitzt in übli­ cher Weise einen Einführungsteil (B), und einen Sonden­ griff (C). Das Einführungsteil (B) das über den Arbeits­ kanal eines herkömmlichen Endoskopes in den Darm eingeführt werden muß, um den Sondenkopf (A) an der zu untersuchenden Stelle des Darmes zu plazieren, be­ nötigt eine Länge, die über die des verwendeten Endo­ skopes soweit hinaus geht, daß der Sondenkopf einige Zentimeter vom Ende des Endoskops entfernt sich be­ findet, und einen Durchmesser von max. 4, 2 mm (abhän­ gig vom Durchmesser des Arbeitskanals des Endosko­ pes) hat. Das Einführungsteil (B) besteht aus einer flexi­ blen Kunststoffröhre (6), die den Sondengriff (C) mit dem Sondenkopf (A) verbindet, und dem Sondenkopf (A) selbst. Am Sondengriff (C) befinden sich die An­ schlüsse für die Wasserzufuhr (3) und die Wasserabsau­ gung (2), sowie die Ventile in an sich bekannter Weise zur Steuerung der Wasserzufuhr (5) und -Absaugung (4).

Das entscheidende Teil der UH-Sonde ist der Son­ denkopf (A). Der Sondenkopf (A) besteht aus einem Kern (8), der auf der einen Seite mit dem Zapfen (15) im Lumen (14) der Kunststoffröhre (6) befestigt ist und auf der anderen Seite in die Sondenkopfspitze übergeht und aus einem, aus einer Gummimembran bestehenden, Mantel (7). Der an sich runde Verbindungszapfen (15) besitzt zwei, parallel zur Längsachse verlaufende An­ schliffe, die zusammen mit der Kunststoffröhre (6) die zwei Verbindungskanäle (9) bilden, über die die Wasser­ kammer (13) gefüllt bzw. geleert wird. Bei senkrecht nach oben gehaltenen Sondenkopf (A) müssen sich die Öffnungen der Verbindungskanäle (9) am tiefsten Punkt der Wasserkammer (13) befinden, um auch eine voll­ ständige Entleerung derselben zu gewährleisten. Die zweiteilige Sondenkopfspitze besteht aus der Kunst­ stoffolive (11) und dem Abschlußzylinder (10) mit Ge­ windezapfen (16). Abschlußzylinder (10) und Gewinde­ zapfen (16) bestehen aus einem Stück Hartkunststoff. Der Abschlußzylinder (10) besitzt eine zentrale, zur Längsachse verlaufende Bohrung (17), in die der Son­ denkopfkern (8) fest eingefügt ist. Im Abschlußzylinder sind vom Lumen der Bohrung (17) aus zwei Vertiefun­ gen eingefräst, die dann mit dem Sondenkopfkern (8) die Entlüftungskanäle (12) bilden. Die Entlüftungskanäle (12) münden in den Entlüftungsbohrungen (18) am Ge­ windezapfen (16). Das Öffnen und Schließen der Entlüf­ tungsbohrung (18) erfolgt mit der Olive (11), die auf den Gewindezapfen (16) aufgeschraubt ist. Damit kann Luft, die sich in der Wasserkammer (13) befindet, entfernt werden.

Am Abschlußzylinder (10) und dem Ende der flexiblen Kunststoffröhre (6) ist die Gummimembran (7) in der Art befestigt, daß um den Sondenkopfkern (8) herum die zylinderförmige Wasserkammer (13) entsteht. Die Län­ ge der Wasserkammer sollte mindestens 100-150 mm betragen. Beim Füllen der Wasserkammer dehnt sich die Gummimembran (7) aus und nimmt eine Walzen­ form an. Der Sondenkern (8) dient ausschließlich der Stabilisierung des Sondenkopfes (A), damit eine exakte Plazierung der Sonde möglich ist und die Walzenform der Wasserkammer (13) entsteht. Außerordentlich wichtig ist dabei, daß für den Kern der geringstmögliche Durchmesser verwendet wird, um den negativen Einfluß der Reflexion und Absorbtion von Schallwellen durch das Kernmaterial auf das Ultraschallbild weitestgehend zu vermeiden.

Vor dem Einsatz der UH-Sonde muß diese in zwei Schritten vorbereitet werden. Im ersten Schritt erfolgt der Anschluß der Wasserquelle und der Absaugvorrich­ tung. Dazu befinden sich am Sondengriff (C) der An­ schlußstutzen für die Wasserzufuhr (3) und für die Ab­ saugung (2). Die Befestigung erfolgt mittels Bajonett­ verschluß.

Der zweite Schritt dient der Entlüftung der Sonde. Dazu wird durch Druck auf das Wasserventil (5) vor­ sichtig Wasser in die UH-Sonde eingeleitet, bis sich der Sondenkopf (A) gefüllt hat. Hält man nun den Sonden­ kopf (A) senkrecht nach oben, sammelt sich die im Sy­ stem befindliche Luft unter dem Abschlußzylinder (10). Durch Lockerung der Olive (11) werden die Entlüf­ tungsbohrungen (18) geöffnet, und die Luft kann entwei­ chen. Ist der Sondenkopf (A) luftleer, schraubt man die Olive (11) wieder fest auf die Abschlußplatte (10). Damit ist das System geschlossen, und somit kann die Sonde, frei von störenden Luftblasen, in den Arbeitskanal des Endoskopes eingeführt werden. Um eine mögliche Be­ hinderung beim Einführen der Sonde in den Arbeitska­ nal durch die Membran (7) zu verhindern, kann man durch Druck auf das Absaugventil (4) einen Unterdruck herstellen, wodurch die Membran in Richtung Sonden­ kopfkern (8) gezogen wird.

Nach der Plazierung des Sondenkopfes (A), an die zu untersuchende Stelle des Darmes, erfolgt das Auffüllen der Wasserkammer (13) durch erneuten Druck auf das Wasserventil (5). Um Verwechslungen zwischen den Ventilen (4) und (5) zu vermeiden, ist eine farbliche Mar­ kierung notwendig. Mit zunehmender Füllung der Was­ serkammer (13) dehnt sich die Gummimembran (7) aus und legt sich der Darmwand an. Damit werden in die­ sem Abschnitt die Darmgase im Darmlumen verdrängt und durch Wasser ersetzt, wodurch die Darmwand und die umliegenden Strukturen mit herkömmlichen Ultra­ schallgeräten beurteilbar wird, da die Schallwellen nicht mehr vom Darmgas reflektiert werden.

Zur Vermeidung einer übermäßigen Füllung der Wasserkammer (13), die zu einer Überdehnung der Darmwand und damit zu einer Verletzung derselben, führen kann, muß die Füllung unter sonographischer Sicht durchgeführt werden. Eine zweite Möglichkeit ei­ nes Überfüllungsschutzes ist ein druckgesteuertes Ven­ til in der Wasserzuführung, welches bei einem bestimm­ ten Druck in der Sonde den Wasserzufluß unterbindet.

Die Gummimembran (7) der Wasserkammer (13) muß eine hohe Elastizität aufweisen, um die notwendige Durchmesserzunahme der Wasserkammer (13) bei der Füllung zu gewährleisten. Darüber hinaus muß die Flä­ che der Gummimembran (7), die der Darmwand anliegt, noch über ein hohes Maß an Plastizität verfügen, um mögliche Unebenheiten der Darmwand (z. B. Tumoren usw.) ausgleichen zu können. Andernfalls kann es zu Lufteinschlüssen zwischen der Darmwand und der Membran (7) kommen, die zur Reflexion von Schallwel­ len führt, die die Beurteilbarkeit erheblich herabsetzen.

Claims (13)

1. Ultraschallhilfssonde mit einem Sondengriff und einem am distalen Ende der Sonde angeordneten Sondenkopf, die über eine Kunststoffröhre miteinander verbunden sind, am Sondenkopf eine Wasserkammer mit einer elastischen Membran angebracht ist, an der Kunststoffröhre ein durch die Wasserkam­ mer verlaufender Sondenkopfkern angeordnet ist, der an der Sondenkopfspitze endet, wobei die Wasserkammer über die Kunststoffröhre mit Wasser füllbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde durch den Arbeitskanal eines Endoskops im Darmlumen zur Durchführung einer transkutanen Sonographie mit einem herkömmlichen Ultraschallgerät plazierbar ist und daß die Sonden­ kopfspitze zweigeteilt ausgebildet ist und aus einem Abschlußzylinder (10) mit Gewindezapfen (16) sowie einer damit verschraubbaren Kunststoffolive (11) besteht und der Abschlußzylinder (10) zur Längsachse verlaufende Entlüftungs­ kanäle (12) aufweist, die in Entlüftungsbohrungen (18) am Gewindezapfen (16) münden, die durch Drehen der Olive (11) geöffnet und verschlossen wer­ den können.

2. Sonographiesonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Sondengriff (C) sich ein flexibles Einführungsteil (B) anschließt, an dessen Ende sich der Sondenkopf (A) mit der Wasserkammer (13) befindet.

3. Sonographiesonde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich am Sondengriff (C) der Anschluß für die Wasserzufuhr (3) und die Wasserabsau­ gung (2) befinden, und daß in an sich bekannter Weise ein Wasserventil (5) im Wasserzulauf und ein Absaugventil (4) im Absaugkanal zur Regulierung des Füllungszustandes der Wasserkammer (13) angeordnet sind.

4. Sonographiesonde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich Absaugkanal und Wasserzufuhrkanal zu einem Kanal vereinen, der in den Einführungsteil (B) übergeht.

5. Sonographiesonde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Son­ dengriff (C) und Sondenkopf (A) durch eine flexible Kunststoffröhre (6) ver­ bunden sind.

6. Sonographiesonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Son­ denkopfkern (8) aus massivem Kunststoffmaterial besteht, an dem einen Ende einen Zapfen (15) besitzt, der mit dem Ende der Kunststoffröhre (6) fest ver­ bunden ist, und daß eine Verbindung zwischen dem Lumen (14) der Kunst­ stoffröhre (6) und der Wasserkammer (13) durch zwei Kanäle (9) besteht, und daß der Kern (8) am anderen Ende mit der Sondenkopfspitze fest verbunden ist.

7. Sonographiesonde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ab­ schlußzylinder (10) eine Bohrung (17) hat, in die der Sondenkopfkern (8) fest eingfügt ist und die Entlüftungskanäle (12) aus den in der Bohrung (17) ein­ gefrästen Vertiefungen entstehen, die in die Entlüftungsbohrungen (18) am Gewindezapfen (16) übergehen.

8. Sonographiesonde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Gewindezapfen (16) der Sondenkopfspitze die Kunststoffolive (11) aufgeschraubt ist, die das Öffnen und Schließen der Entlüftungsbohrungen (18) ermöglicht.

9. Sonographiesonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine zylinderförmige, transparente Gummimembran (7), die mit dem Ende der Kunststoffröhre (6) und dem Abschlußzylinder (10) fest verbunden ist, die äußere Hülle der Wasserkammer (13) bildet.

10. Sonographiesonde nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gum­ mimembran (7) eine hohe Elastizität besitzt, so daß der Durchmesser der Was­ serkammer (13) durch Wassereinstrom um ein Vielfaches vergrößert werden kann.

11. Sonographiesonde nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummimembran (7) bei optimal gefüllter Wasserkammer (13) noch eine maxi­ mal mögliche Plastizität aufweist, um mögliche Unebenheiten der Darmwand ausgleichen zu können.

12. Sonographiesonde nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Einführungsteil (B) eine Länge besitzt, die es ermöglicht, den Sondenkopf (A) einige Zentimeter entfernt vom Ende des Endoskops im Darm zu plazieren, und daß der Durchmesser des Einführungsteils (B) dem Durchmesser des Arbeitskanals des verwendeten Endoskops entspricht (max. 4,2 mm).

13. Sonographiesonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie aus einem Material gefertigt ist, das eine Mehrfachver­ wendung der Sonde ermöglicht.