DE19837262A1

DE19837262A1 - Ultraschall-Applikator

Info

Publication number: DE19837262A1
Application number: DE19837262A
Authority: DE
Inventors: Kari Richter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-08-17
Filing date: 1998-08-17
Publication date: 2000-03-09

Abstract

Ein Ultraschall-Applikator umfaßt eine in einem Innenraum (4) eines Gehäuses (8) angeordnete Ultraschall-Wandleranordnung (2). Das Gehäuse (8) weist in einem von der Ultraschall-Wandleranordnung (2) ausgehenden Schallweg (26) eine Öffnung (6) auf. Die Öffnung (6) ist von Flüssigkeitsdichtmitteln (10, 32, 33, 36) umrandet zum Abdichten des Innenraums (4) gegenüber einer ultraschallmäßig anzukoppelnden Oberfläche (12).

Description

Die Erfindung betrifft einen Ultraschall-Applikator mit einer in einem Innenraum eines Gehäuses angeordneten Ultraschall- Wandleranordnung, wobei das Gehäuse in einem von der Ultra schall-Wandleranordnung ausgehenden Schallweg eine Öffnung aufweist.

Bei Ultraschall-Untersuchungen der weiblichen Brust sind zwei Möglichkeiten einer schallmäßigen Ankopplung eines Ultra schall-Applikators bekannt. Zum einen kann der Ultraschall- Applikator direkt an die Hautoberfläche gegebenenfalls noch über ein Ultraschall-Koppelmittel angekoppelt werden; zum anderen erfolgt bei bestimmten Untersuchungen eine indirekte Ankopplung des Ultraschall-Applikators über eine ultraschall durchlässige Kompressionsplatte; auch dabei wird im allge meinen ein Ultraschall-Koppelmittel verwendet. Eine Vorrich tung zur indirekten Ankopplung des Ultraschall-Applikators ist aus der US-PS 5,603,326 bekannt.

Insbesondere bei einer kombinierten Röntgen-Ultraschallunter suchung der weiblichen Brust erfolgt die schallmäßige Ankopp lung des Ultraschall-Applikators nicht direkt auf der Haut oberfläche, sondern über die Kompressionsplatte.

Ein Ultraschall-Applikator der eingangs genannten Art ist in der US-PS 5,479,927 beschrieben. Der Ultraschall-Applikator umfaßt dort eine Vorrichtung, mit der ein Gleit-/Koppelmittel zwischen dem Ultraschall-Applikator und der Oberfläche der Kompressionsplatte aufgebracht werden kann. Der Ultraschall- Applikator umfaßt einen mit einem Gehäuse versehenen Ultra schallwandler. In dem Gehäuse sind am unteren Ende Abstands elemente ausgeformt. Zwischen den einzelnen Abstandselementen ist so ein von Gehäusewandungen freier Zwischenraum geschaf fen. Die Abstandselemente heben die Kontaktfläche des Ultra schallwandlers und das Gehäuse etwas von der Oberfläche der Kompressionsplatte ab. Der Innenraum des Gehäuses ist mit ei nem schwammartigen Material ausgefüllt, das mit einer geeig neten Gleit-/Koppelflüssigkeit getränkt ist. In der Anwendung sind die Abstandshalter sowie das schwammähnliche Material in Kontakt mit der Kompressionsplatte. Auf diese Art wird ein dünner Film von Gleit-/Koppelmittel auf die Platte aufge bracht. Das Gehäuse erlaubt auch eine Handhabung des Ultra schall-Applikators, ohne das schwammartige Material zu berüh ren. Das Gleit-/Koppelmittel verbleibt bei dieser Zuführung auf der Oberfläche der Kompressionsplatte. Diese Schicht kann bei einem nachträglich erstellten Röntgen-Mammogramm zu Arte fakten führen. Es kann nämlich nicht davon ausgegangen wer den, daß die Schicht aus Gleit-/Koppelmittel gleichmäßig dick auf der Kompressionsplatte verteilt ist, wodurch die Röntgen strahlung in Abhängigkeit von der Dicke des Gleit-/Koppel mittels unterschiedlich stark absorbiert wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Ultra schall-Applikator anzugeben, der zum einen gut an eine Ober fläche ultraschallmäßig anzukoppeln ist und der zum anderen keine vom Gleit-/Koppelmittel verursachte Artefakte im Rönt gen-Mammogramm erzeugt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Öffnung von Flüssig keitsdichtmitteln umrandet ist zum Abdichten des Innenraums gegenüber einer ultraschallmäßig anzukoppelnden Oberfläche. Die Dichtmittel stellen in der Anwendung des Ultraschall-Ap plikators sicher, daß im Gehäuse eingebrachtes Gleit-/Kop pelmittel die Ultraschall-Wandleranordnung an die Oberfläche schallmäßig ankoppelt. Gleichzeitig wird aber verhindert, daß bei einer Bewegung des Ultraschallapplikators über der Ober fläche Gleit-/Koppelmittel auf der Oberfläche verbleibt. Die Flüssigkeitsdichtmittel bewirken einerseits eine Abdichtung des Innenraums, erlauben andererseits jedoch auch, daß der Ultraschall-Applikator auf der Oberfläche gleiten kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Gleiten auf der Oberfläche erleichtert, wenn die Flüssigkeitsdichtmittel zusätzlich ein textilartiges Material umfassen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß die Flüssigkeitsdichtmittel Rollen aus einem elasti schen Material umfassen. Die Rollen sind so angeordnet, daß sie die Bewegung des Schallkopfes in zwei entgegengesetzte Richtungen weiter erleichtern.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß an dem Gehäuse ein Wischelement befestigt ist, das in einer ersten Bewegung des Ultraschall-Applikators akti vierbar und in einer zweiten Bewegungsrichtung deaktivierbar ist. Damit ist eine weitestgehende Entfernung des Gleit-/Kop pelmediums nach erfolgter Untersuchung gewährleistet. In der Phase der Ultraschall-Bilderstellung ist das Wischelement deaktiviert, bei der Rückwärtsbewegung des Ultraschall-Appli kators in eine Ausgangs- oder Ruhestellung wird das Wischele ment aktiviert, wodurch dann das Gleit-/Koppelmittel von der Oberfläche wieder entfernt wird.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind an dem Gehäuse Mittel zum Trocknen der Oberfläche angeordnet, die in einer ersten Bewegungsrichtung des Ultraschall-Applikators aktivierbar und in einer zweiten Bewegungsrichtung deakti vierbar sind. Die Mittel zum Trocknen werden zusätzlich zum Wischelement zur vollständigen Trocknung der Oberfläche ein gesetzt.

Eine weitere, vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß in dem Gehäuse eine dicht verschließbare Flüssig keitsfüllöffnung angeordnet ist. Darüber kann verbrauchte Gleit-/Koppelflüssigkeit nachgefüllt werden.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung ist in dem Gehäuse eine dicht verschließbare Entlüftungsöffnung ange ordnet.

Eine weitere, vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß Mittel zum Andrücken der die Öffnung abdichtenden Flüssigkeitsdichtmittel an die anzukoppelnde Oberfläche mit dem Gehäuse verbunden sind. Die Mittel zum Andrücken der Flüssigkeitsdichtmittel an die anzukoppelnde Oberfläche kön nen zusätzlich so ausgebildet sein, daß damit eine Führung des Ultraschall-Applikators über die Oberfläche erfolgen kann.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von fünf Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung eine erste Aus führungsform des Ultraschall-Applikators mit Dicht mitteln,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausfüh rungsform des Ultraschall-Applikators mit Rollen,

Fig. 4 in einer Seitenansicht einen Ultraschall-Applikator mit einem deaktivierten Wischelement und deaktivierten Mitteln zum Trocknen der Oberfläche und

Fig. 5 in einer Seitenansicht den Ultraschall-Applikator nach Fig. 4 mit aktiviertem Wischelement und aktivier ten Mitteln zum Trocknen.

Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine erste ein fach aufgebaute Variante des erfindungsgemäßen Ultraschall- Applikators. Eine Ultraschall-Wandleranordnung 2 ist in einem Innenraum 4 eines bis auf eine Öffnung 6 dichten Gehäuses 8 angeordnet. Dabei ist die Ultraschall-Wandleranordnung 2 fest mit dem Gehäuse 8 verbunden, hier nicht dargestellt. Die Öff nung 6 liegt im Schallweg einer im Sendefall von der Ultra schall-Wandleranordnung 2 erzeugten bzw. im Empfangsfall ei ner von der Ultraschall-Wandleranordnung 2 zu empfangenden Schallwelle. Die Ultraschall-Wandleranordnung umfaßt eine Vielzahl von in einer Reihe angeordneten Wandlerelementen 9, die individuell aktivierbar sind. Das Gehäuse 8 ist in Form eines einseitig offenen, rechteckigen Kastens ausgebildet. An den die Öffnung 6 begrenzenden Kanten des Gehäuses 8 ist um laufend eine Dichtung 10 aus einem elastischen Material, z. B. ein gummiartiges Material, befestigt. In der Anwendung wird der Ultraschall-Applikator mit seiner Dichtung 10 auf eine äußere Oberfläche 12 einer Kompressionsplatte 14 aufge setzt; hier weist die Öffnung 6 in der Anwendung nach unten. Die Kompressionsplatte 14 ist aus einem ultraschall-trans parenten Material, so daß von der Ultraschall-Wandleranord nung 2 abgestrahlte Ultraschallwellen durchtreten können und über eine gegenüberliegende, innere Oberfläche in ein ent sprechend schallmäßig angekoppeltes Untersuchungsgebiet ein treten können.

An einer Seitenfläche des Gehäuses 8 ist eine Führung 16 be festigt, womit der Ultraschall-Applikator auf der Kompres sionsplatte 14 quer zur Anordnung der Wandlerelemente 9 in der Ultraschall-Wandleranordnung 2 bewegt werden kann. Die Bewegungsrichtung vor und zurück auf der Kompressionsplatte 14 ist durch einen Doppelpfeil 18 symbolisiert. Zusätzlich wird über die Führung 16 noch ein Druck in Richtung Kompres sionsplatte 14 (Pfeil 20) ausgeübt, so daß die Dichtung 10 mit Hilfe der Oberfläche 12 der Kompressionsplatte 14 den Innenraum 4 des Gehäuses flüssigkeitsdicht abschließt.

Die Führung 16 ist in Form eines starren Rohres ausgebildet, worin elektrische Zuleitungen 22 für die Ultraschall-Wandler anordnung 2 aus dem Innenraum 4 herausgeführt werden.

Fig. 2 zeigt nun in einer Schnittdarstellung den Ultraschall- Applikator nach Fig. 1. Die abstrahlende Oberfläche 24 der Ultraschall-Wandleranordnung 2 ist in einem geringen Abstand von der äußeren Oberfläche 12 der Kompressionsplatte 14 ange ordnet. Damit wird verhindert, daß die abstrahlende Oberflä che 24, die auch eine akustische Linse sein kann, auf der Oberfläche 12 der Kompressionsplatte 14 schleift. Gleichfalls ist der Abstand so gewählt, daß in dem Innenraum 4 eingefüll te Koppelflüssigkeit sicher den Zwischenraum zwischen der Ab strahlfläche 24 und der äußeren Oberfläche 12 ausfüllt. Die Hauptrichtung der abgestrahlten Ultraschallwellen sowie die Hauptempfindlichkeitsrichtung ist durch einen Doppelpfeil 26 symbolisiert. Die umlaufende Dichtung 10 ist an ihrer Berüh rungsfläche mit einer Schicht 27 aus einem dünnen, textilen Material versehen, um die Gleiteigenschaften zu verbessern. Das textile Material besitzt Durchbrüche; es ist beispiels weise gitterartig ausgebildet, wobei die Durchbrüche mit dem Material, woraus die Dichtung besteht, flächenbündig aufge füllt sind. Da mit Verbrauch des Koppelmittels bei der Anwen dung gerechnet werden muß, ist das Gehäuse noch zusätzlich mit einer verschließbaren Flüssigkeitsfüllöffnung 28 und ei ner verschließbaren Entlüftungsöffnung 30 versehen.

Bei der in Fig. 3 in einer perspektivischen Ansicht gezeigten zweiten Variante des Ultraschall-Applikators sind zur Ver besserung der Gleiteigenschaften in den Bewegungsrichtungen als dichtende Elemente Rollen 32 aus einem elastischen Mate rial an beiden gegenüberliegenden Längsseiten des Gehäuses 8 angeordnet. Die Rollen 32 bilden einen Teil der Dichtung. Die Rollen 32 sind in einer rohrförmigen Führung 34 gelagert, die die Rollen 32 mit einem Winkel von etwas größer als 180° um schließt, wodurch die Rollen 32 sicher in den Führungen 34 gehalten werden. An den die Längsseiten verbindenden Quer seiten des Gehäuses 8 sind noch Dichtstücke 36 angeordnet, die auch die Rollen 32 noch zusätzlich seitlich dichtend ab decken. Die Dichtstücke 36 sind ähnlich wie die schon anhand von Fig. 1 und 2 beschriebene Dichtung 10 aufgebaut. Der Ab stand der Rollen 32 zueinander kann so bemessen sein, daß die rohrförmigen Führungen mit den Rollen 32 in den ansonsten rechteckigen Innenraum 4 hineinragen, so daß Führungen 34 gleichfalls neben dem Gehäuse 8 zum Abstützen und Befestigen der Ultraschall-Wandleranordnung 2 benutzt werden, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Aus Stabilitätsgründen können die Rollen 32 auch in einem größeren Abstand zueinander angeord net sein. Insgesamt wird die Öffnung 6 zu der Oberfläche 12 der Kompressionsplatte 14 somit von den an den Längsseiten des Gehäuses angeordneten Rollen 32 und an den Querseiten angeordnete Dichtstücke 36 hin flüssigkeitsdicht abgedichtet. Die Ultraschallwandleranordnung 2 in Fig. 3 nicht dargestellt, sie ist jedoch ähnlich in dem Gehäuse 8 eingebaut, wie schon anhand von Fig. 1 beschrieben ist.

In den Fig. 4 und 5 ist der Ultraschall-Applikator zusätzlich mit einem Wischelement 38 und Mitteln zum Trocknen 40 ausge rüstet. Das Wischelement 38 ist an einer Längsseite des Geh äuses 8 über deren gesamte Länge angeordnet und entfernt nach erfolgter Untersuchung noch auf der Oberfläche 12 verbleiben de Reste der Koppelflüssigkeit. Eine vollständige Trocknung wird mit den Mitteln zum Trocknen 40 erzielt. Die Mittel zum Trocknen 40 bestehen vorwiegend aus einem saugfähigen Mate rial, z. B. ein textiles Material in Form eines Filzes oder ein elastisches Schaummaterial.

Während der Durchführung der Ultraschallabtastung ist sowohl das Wischelement 38 wie auch die Mittel zum Trocknen 40 von der Oberfläche 12 weggeschwenkt, wie in Fig. 4 dargestellt. Die Bewegung beim Abtasten ist durch einen Pfeil 42 symboli siert. Wird der Ultraschall-Applikator in seine Ausgangsstel lung zurückgefahren, symbolisiert durch einen Pfeil 44, sind das Wischelement 38 und die Mittel zum Trocknen 40 auf die Oberfläche 12 abgesenkt, wodurch nach der Untersuchung ver bleibende Koppelmittel von der Oberfläche 12 der Kompres sionsplatte 14 entfernt werden. Die aktivierte Position des Wischelementes 38 und der Mittel zum Trocknen 40 sind in Fig. 5 dargestellt.

Nach längerem Gebrauch sind die Mittel zum Trocknen 40 mit Koppelflüssigkeit vollgesogen. Daher ist das saugfähige Mate rial auf einem Trägerelement 46 leicht auswechselbar befe stigt. Alternativ kann ein Heizelement 48 an dem Trägerele ment 46 befestigt sein, wodurch das durchnäßte, saugfähige Material an den Mitteln zum Trocknen 40 wieder getrocknet werden kann.

Claims

1. Ultraschall-Applikator mit einer in einem Innenraum (4) eines Gehäuses (8) angeordneten Ultraschall-Wandleranordnung (2) , wobei das Gehäuse (8) in einem von der Ultraschall- Wandleranordnung (2) ausgehenden Schallweg (26) eine Öffnung (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (6) von Flüssigkeitsdichtmitteln (10, 32, 33, 36) umrandet ist zum Abdichten des Innenraums (4) gegenüber einer ultraschallmäßig anzukoppelnden Oberfläche (12).

2. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdichtmittel (10, 32, 36) zur Ankopplung an einer ebenen Oberfläche (12) ausgebildet sind.

3. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdichtmittel (10, 36) zusätzlich ein tex tilartiges Material (e) umfassen.

4. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdichtmittel Rollen (32) aus einem elasti schen Material umfassen.

5. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (8) zwei parallele Längsseiten und die Längs seiten verbindende Querseiten umfaßt, daß die Flüssigkeits dichtmittel zwei Rollen (32) umfassen, die an den Längsseiten angeordnet sind, und daß die Flüssigkeitsdichtmittel an den Querseiten zwischen den Rollen (32) angeordnete Dichtstücke (36) umfassen.

6. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtstücke (36) seitlich die Rollen (32) dichtend abdecken.

7. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse (8) ein Wischelement (38) befestigt ist, das in einer ersten Bewegungsrichtung (44) des Ultraschall- Applikators (2) aktivierbar und in einer zweiten Bewegungs richtung (42) deaktivierbar ist.

8. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wischelement (38) an einer Längsseite angeordnet ist.

9. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse (8) Mittel zum Trocknen (40) der Oberflä che (12) angeordnet sind, die in einer ersten Bewegungsrich tung (44) des Ultraschall-Applikators (2) aktivierbar und in einer zweiten Bewegungsrichtung (42) deaktivierbar sind.

10. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Trocknen (40) an einer Längsseite angeord net sind.

11. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Trocknen (40) ein saugfähiges Material umfassen.

12. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Trocknen (40) ein textiles Material umfas sen.

13. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Trocknen (40) ein elastisches Schaummaterial umfassen.

14. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Trocknen (40) ein Trägerelement (46) um fassen und daß das Trägerelement (46) zum Auswechseln des saugfähigen Materials ausgebildet ist.

15. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Trocknen (40) ein Heizelement (48) umfas sen.

16. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (8) eine dicht verschließbare Flüssig keitsfüllöffnung (28) angeordnet ist.

17. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (8) eine dicht verschließbare Entlüftungs öffnung (30) angeordnet ist.

18. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Andrücken (16, 20) der die Öffnung (6) abdichtenden Flüssigkeitsdichtmittel (10, 32, 36) an die anzukoppelnde Oberfläche (12) mit dem Gehäuse (8) verbunden sind.