DE2462051B2 - Ultraschallgeraet zur medizinischen diagnose - Google Patents

Description

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In der deutschen Patentschrift 12 89 617 und dem Prospekt »Ultraschall-Bildgerät VIDSON« der Siemens Aktiengesellschaft. Druckzeichen P 865/220 d. ist ein Ultraschallgerät beschrieben, bei dem zwei Ultraschallwandler an einem gemeinsamen Träger befestigt sind, der um die Brennlinie eines zylindrischen Parabolreflektor als Achse drehbar und in Richtung der Brennlinie desselben verschiebbar ist. Es wird dabei jeweils derjenige Ultrasehallwandler, der in die vom Reflektor abgewandte Richtung ausstrahlt, vorübergehend außer Betrieb gesetzt. Die Verschiebung der Ultraschallwandler in Richtung der Brennlinie des Reflektors bewirkt, daß mehrere, parallel zueinander liegende Schnittflächen des untersuchten Gewebeabschnitts erfaßt werden können, ohne daß eine Verstellung des gesamten Ultraschallgeräts gegenüber dem Patienten erforderlich ist.

Das bekannte Ultraschallgerät ist als Ganzes um eine Achse schwenkbar, so daß eine Einstellung vor einer Untersuchung in der Weise möglich ist, daß die Einstrahluiigsrichtung des Ultraschalls möglichst senkrecht zur Körperoberfläche verläuft. Während einer Untersuchung wird das Gerät um seine Querachse nicht mehr verschwenkt.

Die Öffnung des Reflektorgeliäuses ist durch eine Applikationsfolie aus flexiblem Material abgeschlossen und der Raum zwischen Reflektor und Folie ist mil Wasser als Koppelmittel zwischen den Ultraschallwandlern und dem Patienten gefüllt.

Nachteilig ist bei dem bekannten Ultraschallgerät, daß wegen der erforderlichen Verstellung des Trägers für die Ultraschallwandler in Richtung der Brennlinie des Ultraschallreflektors ein verhältnismäßig umfangreicher Verstellmechanismus vorhanden sein muß, der viel Platz im Gerät beansprucht und daß ferner der Reflektor in seinen Abmessungen so dimensioniert sein muß, daß eine einwandfreie Abtastung des untersuchten Gewebeabschnittes uoer den ganzen Verstellbereich des Trägers für die Ultraschallwandler gewährleistet ist, der Ultraschallreflektor also verhältnismäßig hoch ausgebildet sein muß und deshalb viel Pfalz einnimmt.

Dieser Nachteil kann dadurch beseitigt werden, daß das Reflektorgehäuse in dem Gehäuse des Ultraschallgeräts senwenkbar gelagert wird. Zur Veränderung der Schnittebene während einer Untersuchung braucht dabei nicht der Träger für die Ultraschallwandler in Richtung der Brennlinie des Ultn:schallreflektors verschoben werden, sondern es wird der UltraschallrefJektc r relativ zum Gehäuse des Ultraschallgeräts um eine Querachse gekippt, die vorzugsweise senkrecht zu seiner Brennlinie und seiner .Symmetrieebene, und /war im Abstand zu der Brennlinie verläuft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ultraschallgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, bei dem das Auftreten von Fehlsignalen in Folge von Reflexionen an Gehäuseteilen weitgehend verhindert wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 Wird für das Formteil, welches auf das Reflektorgehäuse aufgesetzt ist, eine geeignete Gummisorte verwendet so treten an der Grenzfläche /wischen dem zur Schallübertragung benutzten Wasser und der Gummioberfläche infolge der etwa gleich großen Schallgeschwindigkeit und Dichte in diesen beiden Medien praktisch keine Reflexionen auf. Die Reflexionen von der an Luft angrenzenden Oberfläche des Gummiformteils werden in Gummi aufgrund seiner hohen Schallabsorption selbst so weil gedämpft, daß sie das Bild nicht in unerwünschter Weise beeinflussen können. Das Formteil ist so ausgebildet und an das Reflektorgehäuse angepaßt, daß Reflexionen an Gehäuseteilen, die Fehler in dem Schnittbild hervorrufen würden, weitgehend unterdrückt sind.

Eine besonders zweckmäßige konstruktive Ausgestaltung des Gegenstands des Patentanspruchs 1 ergibt sich aus dem Patentanspruch 2.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den weiteren Unteransprüchen.

Es zeigt

Fig. 1 und 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Ultraschallgeräts, auf das sich die Erfindung bezieht,

Fig.3 einen Schnitt durch ein Ultraschallgerät nach der Erfindung.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel rotiert ein Träger 1, der drei um jeweils 120° gegeneinander versetzte Ullraschallsende-

und -empfangswandler 2 bis 4 trägt, in Richtung des Pfeiles 5 oder in entgegengesetzter Richtung. Jeweils einer der Köpfe 2 bis 4 strahlt ein Ultraschallbündel auf einen Ultraschallparabolrefiektor 6. Der Träger 1 liegt auf der Brennlinie des Paraboiieflektors 6, so daß das vom jeweiligen Ultraschallwandler 2 bis 4 ausgesendete und empfangene Ultraschallbündel bei der Drehung des Trägers 1 nach der Reflexion am Reflektor 6 im Sinne eines zeilenweisen Bildaufbaus in einer Ebene parallel verschoben wird. Dies ist in der Fig. 1 dadurch verdeutlicht, daß das Ultraschallbündel für zwei verschiedene Stellungen des Trägers 1 dargestellt und mit 7 und 8 bezeichnet ist. Die jeweilige Empfangsrichtung stimmt mit der Senderichtung überein. Die bis jetzt geschilderte Anordnung ermöglicht es, eine Schnittfläehe eines Körpers mit Ultraschall abzutasten und ein Schnitibild auf einem Sichtgerät darzustellen. Soll eine andere Schnittfläche gewählt werden, ohne daß die Lage des Ultraschallgeräts in bezug auf den untersuchten Körper verändert wird, so wird der Ultraschailreflektor 6 mit der Wandlerachse um die Achse 9 gekippt. Anhand der F i g. 2 ist dies noch näher verdeutlicht.

Die F i g. 2 zeigt die Anordnung gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht. Der Parabolreflektor 6 ist teilweise aufgeschnitten dargestellt. Die Achse 9 durchsetzt den Parabolreflektor 6 senkrecht zu seiner Symmetrieebene und damit zu Zeichenebene und der Parabolreflektor 6 ist mit der Wandlerachse um diese Achse Li Richtung des Pfeiles 10 schwenkbar. Der untersuchte Körper 11 wird in der dargestellten Stellung des Reflektors von dem Ultraschallbündel 7 an der Stelle 12 getroffen. Ebenso werden die an dieser Stelle austretenden reflektierten Ultraschallschwingungen von dem jeweils eingeschalteten Ultraschallwandler (bei der gezeichneten Stellung 2) wieder empfangen. Soll die Lage der Schnittfläche geändert werden, so wird, wie gesagt, der Parabolreflektor 6 mit der Wandlerachse um die Achse 9 in Richtung des Pfeils 10 etwas gekippt. Erfolgt diese Kippung im Uhrzeigersinn, so wird das Bündel 7 so abgelenkt, daß es an der Stelle 13 auf dem Körper 11 auftrifft. Erfolgt die Kippung entgegen dem Uhrzeigersinn, so trifft das Ultraschallbündel an der Stelle 14 auf. Entsprechend der jeweiligen Lage des Parabolreflektor 6 werden also unterschiedliche Schnittebenen des untersuchten Körpers 11 erfaßt.

In der F i g. 2 ist noch die Drehachse 15 des Trägers 1 für die Ultraschallwandler 2 bis 4 dargestellt. Diese Drehachse fällt mit der Brennlinie des Parabolreflektor 6 zusammen.

Der Schnitt gemäß Fig.3 zeigt das Gehäuse 16 des Ultraschallgeräts, in dem das Reflektorgehäuse 17 um die Achse 9 schwenkbar gelagert ist. Im Gehäuse 17 ist der Reflektor 6 sichtbar. Der Träger 1 ist im Gehäuse 17 drehbar gelagert und wird durch einen Antriebsmechanismus 18 um die Achse 15 gedreht, welcher nur schematisch dargestellt ist. Zum Verschwenken des Gehäuses 17 mit dem Ultraschallreflektor 6 dient ein Motor 19.

Das Reflektorgehäuse 17 besitzt eine Aus- bzw. Eintrittsöffnung 20 für die Ultraschallstrahlung an der ein haubenförmiges Formteil 21 befestigt ist, das diese Öffnung vollständig abdeckt. Das Formteil 21 wird von einer starren Führungshülse 22 umgeben, die Teil des Gerätegehäuses 16 ist oder mit diesem fest verbunden ist. Aus der FührungshOlse 22 ragt das Formteil 21 mit seinem freien Ende 23 heraus und ist mit diesem Ende am zu untersuchenden Patienten anlegbar. Das Reflektorgehäuse 17 und das Formteil 21 werden mit Wasser gefüllt, welches in bekannter Weise als Schallübertragungsmittel dient.

Soll das Reflektorgehäuse 17 mit dem Reflektor 6 und der Drehachse 15 um die Achse 9 verschwenkt werden, so wird der Motor 19 eingeschaltet. Die Verschwenkung ist möglich, weil das Formteil 21 relativ zur Führungshülse 22 bzw. zum Gehäuse 16 nachgeben kann. Das, Formteil 21 ist an der Stelle 24 geknickt und überdeckt die gesamte öffnung des Reflektorgehäuses 17. Ultraschall wird an der Grenze zwischen Wasser und dem Formteil 21, welches aus Gummi besteht, praktisch nicht reflektiert, weil Schallgeschwindigkeit und Dichte in diesen beiden Medien etwa gleich groß sind. Reflexionen treten allenfalls an der äußeren Oberfläche des Formteils 21, welche an Luft angrenzt, auf: diese Reflexionen werden jedoch in den verhältnismäßig dicken Wandungsteilen des Formteils 21 absorbiert und stören das Uliraschallbild nicht.

Im Rahmen der Erfindung ist es nicht wesentlich, wie viele Ultraschallwandler auf dem Träger 1 befestigt sind. Es kann also auch nur ein Ultraschallwandler oder es können zwei Ullraschallwandler darauf angeordnet sein. Die öffnung des Reflektors 6 muß der Anzahl der Ultraschallwandler entsprechend bemessen sein. Es trifft immer nur ein Ultraschallstrahlenbündel eines Ultraschallkopfes auf ihm auf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Ultraschallgerät zur medizinischen Diagnose, das nach dem Impuls-Echoverfahren arbeitet, mit einem zylindrischen Parabolreflektor und mindestens einem in dessen Brennlinie drehbar angeordneten Ultraschallwandler zum Senden und Empfangen von Ultraschallsignalen, der so ausgebildet ist, daß das von ihm gesendete Ullraschallbündel bei seiner Drehung nach Reflexion am Reflektor im Sinne eines zeilenweisen Bildaufbaus in einer Ebene parallel verschoben wird, wobei die jeweilige Empfangsrichtung mit der Senderichtung übereinstimmt, bei dem der Reflektor in einem Gehäuse liegt, das eine Aus- bzw. eine Eintrittsöffnung für die Ultraschallstrahlung besitzt 'ind an dem der Ultraschallwandler drehbar gelagert ist, bei dem das Reflektorgehäuse in dem Gehäuse des Ultraschallgeräts schwenkbar gelagert ist, bei dem die Öffnung des Reflektorgehäuses durch eine Applikationsfolie aus flexiblem Material abgeschlossen ist und bei dem der Raum zwischen Reflektor und Folie mit Wasser gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (23) Teil eines einstückigen, haubenförmigen Formteils (21) ist. das an der Öffnung (20) am Reflektorgehäuse (17) befestigt und von einer starren Führungshülse (22) umgeben ist. aus der es mit seinem freien, die Applikationsfläche (23) aufweisenden Ende herausragt, und daß das Formteil (21) aus einem Material besteht, in dem die Schallgeschwindigkeit etwa so groß ist wie die Schallgeschwindigkeit in Wasser und dessen Dichte etwa gleich der Dichte des Wassers ist und das eine hohe Schallabsorption besitzt.

2. Gerät nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet. daß die Führungshülse (22) zusammen mit dem Gehäuse (16) des Ultraschallgerät, in dem das Reflektorgehäuse (17) liegt, eine starre Einheit bildet.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil aus Gummi besteht.