DE7442924U

DE7442924U - Ultraschallapplikator

Info

Publication number: DE7442924U
Application number: DE7442924U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-12-23
Filing date: 1974-12-23
Publication date: 1976-07-15
Also published as: FR2295727B1; JPS5187384A; JPS5713298B2; AT345434B; FR2295727A1; ATA731875A; GB1492468A; IT1051410B; US4029084A

Description

U1όras cha1Iacelikator

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ultraschallapplikaüor .^Ur Ultraschall-Eor.o-Sehnittbiidgeräte, bestehend aus einer Mehrzahl vor. Ultras challv.'andlerelerneriten, die a:i der Applikations fläche eines Trägerteiles in wenigstens einer Reihe neber.einanäer ar.:"'βerinet sind.

Ss ist bekannt, mittels geeigneter Punktionskanülen Gewebe oder Körperflüssigkeiten aus körperinneren Organen, z.3. Leber oder Niere j zu diagnostischen Zwecken zu entnehmen. Ebenso kann bei einer 3ohv:sr.rers jnaf t zum gleichen Zweck beispielsweise aus dem Uterus ?ru jhtvjascer entnommen oder z.B. Blut od. r ein Medikament

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werei°η.

In allen Jie^-r. rail en ist es außerordentlich wichtig, die ger.auo Le ~e der Punktionskanüle gegenüber dem zu punktierenden Organ c-jer Gef^::-2 zu kennen, um unnötige Verletzungen gefährdeter

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Bezirke, z.B. Placenta bei Uteruspunktion, zu verhindern bzw. auch eine irrtümliche Gewebeentnahme aus unerwünschten Körpergebieter, oder bei einer Injektion Fehlinjektionen zu vermeiden.

Ultraschallapplikatoren der eingangs genannten Art, die beispielsweise durch die DT-OS 1 9^8 463 vorbekannt sind, ermöglichen in Verbindung mit Ultraschall-Echo-Schnittbildgeräten die fortlaufende Funktionskontrolle unter Zuhilfenahme von Ultraschall, insb. bei rascher Ultraschall-Schnittbildaufzeichnung nach dem B-Scan-Verfahren. Hierzu wird durch rasche aufeinanderfolgende Aktivierung der einzelnen Ultraschallwandlerelemente am Applikator das zu punktierende Körpergebiet in einer Schnittebene rasch durch den Ultraschallstrahl zeilenweise abgetastet und bei Abbildung der Ultraschall-Echoimpulse auf dem Bildschirm eines Sichtgerätes eine für die Punktionszielrichtung bevorzugte Schnittbildebene selektiert. Die in der Ebene geführte Punktionskanüle ist auf dem Bildschirm ebenfalls gut sichtbar, da dao Kanülenmateriäl (z.B. 'Metallkanüle) in gut unterscheidbarenr " "·" ' Ultraschalikontrast zum umliegenden biologischen Gewebe steht.

Trotz guter Sichtkontrolle im Abtastgebiet ergeben sich jedoch weiterhin Anzielprobleme. So läßt sich zwar die Bewegung der Kanüle im Gewebe mit dem Auge am Bildschirm des Sichtgerätes unmittelbar verfolgen, jedoch erst dann, wenn die Kanüle auch tatsächlich in den Bereich der Ultraschall-Abtastwelien in der Abtast-Schnittebene gelangt. Bis zum Erreichen des angezielten Abtastbereiches erfolgt jedoch der Einstechvorgang blind; der Einstich der Kanüle muß deshalb je nach Geschicklichkeit der die Punktion ausführenden Person mehr oder weniger häufig korrigiert werden. Häufige Richtungskorrekturen der Punktionskauüle führen jedoch zu unerwünschten Gewebeverletzungen und verzögern insgesamt den Punktionsvorhang.

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Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einem Ultraschallapplikator der eingangs genannten Art Mittel vorzuse -en, die ein von der Geschicklichkeit der jeweiligen Bedienungsperson im 'wesentlichen unabhängiges treffsicheres Einstechen der Punktionskanäle in das zu punktierende Körpergebiet erlauben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Trägerteil mit einem sich über der Wandlerreihe in deren Längsrichtung erstreckenden Führungsschlitz für die Punktionskanüle versehen ist, der sich von einer vorgebbaren maximalen Schlitzlänge auf der der Applikationsfläche des Trägerteiles abgewandten Fläche zu einer minimalen Schlitzlänge an der Applikationsflache verjüngt.

Ein auf diese Weise im Trägerteil eingebrachter und ausgebildeter Führungsschlitz ermögliche den gezielten Einstich einer Punktions kanüle aus einer in gewissen Grenzen beliebig wählbaren Senkrecht . oder..Schräglage ,unmittelbar .i η „das .,vom JJltrasCjhallstrahl über-, strichene Untersuchungsgebiet. Hierdurch wird einerseits die Kanüle auf dem Bildschirm des Sichtgerätes sofort mir dem Einstich sichtbar, so daß die Notwendigkeit von Blindzielungen von vornherein ausgeschlossen ist. Andererseits erlaubt der sich verjüngende Führungsschlitz wegen der möglichen Schwenkung der Punktionskanüle aus der Vertikalen in eine beliebige Scnräglage innerhalb deren Grenzen die Anzielung beliebiger Punktionspunkte in einem gewissen Tiefenbereich des Körpers unterhalb des Ultraschallapplikators. Da sich der Schlitz zur Applikationsfläche des Trägerteiles hin stark verjüngt (vorzugsweise sollte die minimale Schlitzlänge an der Applikationsfläche nicht wesentlich größer sein als der sich bei maximaler Schräglage einer optimal dicken Punktionskanüle ergebende Schrägdurehmesser der Kanüle), ist die Kanüle in jeder Schräglage in der applikationsseitigen Schlitzöffnung gut abgestützt, wodurch optimale Treffsicherheit

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bei höchstens geringfügiger Nachkorrektur, gewährleistet ist. Die Punktion kann .iamit unter Umständen auch von weniger geübten

Ul t ras e:. j Ii ¹J. ρ:. 1 ika t cren mit einer Fuhrungsbohrung für eine Punkt.icnskariül e sind an sich zwar aus der Ultraschall-Doppler-BlutfIu2meßteehni> bereits seit längerer Zeit vorbekannt (z.B. DT-OS 1 927 :cb). Bei den dortigen Führungsbohrungen handelt es sie:, jedech abv.'o ioh-nd vvn der vorliegenden Erfindung durchweg um konzentriere Rur.docnrungen im Trägerteil für einen einzigen Ultraschall schwi r.ger. Die Rundbohrung, deren Durchmesser nur wenig gr:\;er gewählt ist als der Durchmesser der jeweils zu verwendenden Punkt 1jnskanüle, dient einzig dazu, ein Abweichen der Kanüienspi tze v:n einem visuell r.icnt verfclgbaren Einstechweg im PatientenkL'rrer zu verhindern, wobei der Einstechweg durch die Richtung des Ultrasenai!strahle? des einzigen Schwingers nach erfolgter Ortung eines Gefä.res streng vorgegeben ist. Beim Erfindungsgegenstand mit einer Vielzahl nacheinander zu erregender Schwinger ändert je:;; eh der Ui trascnall-Abtastetranl bei gleichbleibender Einstrah! richtung ständig 'den Eins t "rc.in.icrt. E'inste'chort bzw. Eins' e ehr i ent υ ng der Punkt ionskanüle sin:: damit nicht durch Ort bzw. Ricntung der Einstrahlung eines Ultraschallstrahles vorgebbsr; diese ergeben sieh bei beliebig plaziertem Applikator ausschl iei-1 icn aus der durch Siohtkortre!Io erfaßbaren Relativlage zwischen M;mentan;rt der °pplikat1cnsseitigen Schlitzöffnung und jeweiliger Lage des anzuzielenden Funkticnsrunktes im Gewebe. Da die Relativlage beliebig schv;ankt, massen entsprechend Einsteehrichtung bzw. -weg der Punkt icnskar. LiIe auch bei fest plaziertem Applikator frei wänlbar sein. Applikatcren mit Rundbohrung erlauber "oe "' *^est ~e " -~.-"t em Ε1^ύ .^:t -¹- jh?rt r.ur eine ein.zise Eins^ech.— richtung. Sie sin:: damit für den vorliegenden Ar ·:.-r:dt,ngsf all, d.h. ^: Punktion unter Sir.t kontrc! 1~ bei Έ-Sc'-r., ungeeignet.

; Weitere Vorteile und Einzelheiten, der Erflndunr ergeben sie:, aus

der nachf ο^Ί ~enion Per ehreibun~ ^a~'r.cs Ausf ührunrsbeisrieles anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Unteransprüchen.

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Es zeigen:

Fig. 1 den Prinzipaufbau eines Ultraschallapplikators nach der Erfindung in perspektivischer Ansicht

Fig. 2 den Applikator gemäß Fig. 1 in einem Längsschnitt H-II.

In der Fig. 1 sind an der Applikationsfläche 1 eines Trägerteiles 2 in einer Reihe nebeneinander eine Vielzahl von schmalen Ultraschallwandlerelementen 3 angeordnet. Das Trägerteil 2 weist dabei eine langgestreckte Quaderform auf und besteht vorzugsweise aus einem ausgehärteten Kunststoff, der mit Zusätzen von Schwermetallen versehen ist. Der Quader hat eine Länge von maximal etwa 200 mm, eine Höhe von etwa 30 mm sowie eine Breite von ca. 20 mm. Die Zahl der applikationsseitig angebrachten Wandlerelemente 3 liegt in der Größenordnung von etwa einhundert.

.pie.^Wandlerelemen.te besteher, .vorzugsweise aus Bariumtitanat cder Bleizirkonat. Die maximale Breite jede V.'andlerelementes beträgt etwa 1,3 mm und der Abstand zwischen den-einzelnen Elementen in der Reihe liegt bei etwa 0,2 mm. Ein gemeinsamer Kabelanschluß 4 verbindet die einzelnen Wandlerelemente 3 mit dem (nicht dargestellten) elektrischen Sende- und Empfangsteil sowie der Echoaufzeichnungsröhre im Ultraschall-Echo-Schnittbildgerät.

Das Trägerteil 1 ist ferner in seinem Innern mit einem Schlitz 5 versehen, der sich über der Wandlerreihe in deren Längsrichtung erstreckt. Der Schlitz 5 ist so gestaltet, daß er sich von einer bestimmten maximalen Schlitzlänge 6 auf der der Applikationsfläche 1 des Trägerteiles 2 abgewandten Fläche 7 zu einer minimalen Sci.litzlänge 3 an der Applikationsflache 1 verjüngt. Die Verjüngung erfolgt dabei konisch zu beiden Seiten der zur Applikationsflache des Trägerteiles senkrechten (gestrichelt angedeuteten) Symmetr: eachse 9. Der KcnusL'ff riungsv.-inkel cL· an der Kcr.ve--

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spitze beträgt bei den vorgegebenen maximalen Trägerteilabmessungen etwa 40°. Bei einer applikationsseitigen Schlitzlänge 8 von ca. 2 mm und einer Trägerteilhöhe von ca. 30 mm beträgt demnach die maximale Schlitzlänge 6 an der der Applikationsfläche angewandten Fläche 7 des Trägerteiles 2 etwa 22 mm. An der Stelle der zentral in der Wandlerreihe mündenden Schlitzöffnung 8 weist die Wandlerreihe eine Lücke von insgesamt zwei Wandlerelementen auf.

Der Schlitz 5 dient als Führungsschlitz für (metallische) Punktionskanülen, z.B. eine Punktionskanüle 10 gemäß Fig. 2 (in senkrechter sowie einer maximalen Schräglage angedeutet). Der Durchmesser gebräuchlicher Kanülen beträgt etwa 0,8 bis maximal ca. 1,6 mm. Es empfiehlt sich daher, die Schlitzbreite zu einem Wert nur wenig größer als den maximal vorkommenden Kanülendurchmesser, z.B. zu ca. 2 mm, zu wählen (bei sehr dünnen Kanülen kann gegebenenfalls zur Anpassung an die Schlitzbreite eine sterili- _?.si£F.t.e J}eduzierhül..se üb.ergest,üLpt...werden.).._:. Die_;s.e,,S.chli.tzbr.e_ite........_Ä gewährleistet eine einwandfreie Führung der Punktionskanüle 10 in der vom Ultraschallstrahl der Wandlerelemente 3 zeilenweise abgetastetenKörperschnittebene (z.B. Schnittebene 11 eines Körperteiles 12 gemäi Fig. 2).

Die Anwendung des Ultraschallapplikators nach den Fig. 1 und 2 geschieht wie folgt:

Zu Beginn der Untersuchung wird der Applikator 2, 3 mit der die Wandlerreihe beinhaltenden Applikationsfläche auf die Körperoberfläche eines abzutastenden Körpers 12 aufgesetzt. Bei rasch aufeinanderfolgender Erregung der einzelnen Wandlerelemente 3 ^sc~ wie entsprechender Verrückung des Applikator:; wird eine für die Punktion geeignete Schnittfläche 11 im Körper 12 selektiert und

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durch Echo-Abbildung als entsprechende Schnittfläche am Sichtgerät des Ultraschall-Echo-Schnittbildgerätes sichtbar gemacht. Zur Punktion wird dann anschließend die Punktionskanüle 10 In den Schlitz 5 des Trägerteiles 2 des Ultraschallapplikators eingeschoben und durch Verschwenken im Schlitz der erwünschte Punktionspunkt anvisiert. Anschließend wird die Kanüle 10 unter ständiger Sichtkontrolle am Sichtgerät in Richtung auf den anvisierten Punkt in das Gewebe des Körpers 12 eingestochen.

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Claims

Siemens Aktiengesellschaft Erlangen, 2. April 1976 Henkestraße 127 Akt.Z. G 74 42 924.6 VPA 74/5154 Gm Kue/Kof Schutzansprüche

1. Ultraschallapplikator für Ultraschall-Echo-Schnittbildgeräte, bestehend aus einer Mehrzahl von Ultraschallwandlerele-.menten, die an der Applikationsfläche eines Trägerteiles in s wenigstens einer Reihe nebeneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil(2) mit einem sich über der Wandlerreihe (3) in deren Längsrichtung erstreckenden Führungsschlitz (5) für eine Punktionskanüle (10) versehen ist, der sich von einer maximalen Schlitzlänge (6) auf der der Applikationsfläche (1) des Trägerteiles abgewandten Fläche (7) zu einer minimalen Schlitzlänge (8) an der Applikationsfläche verjüngt.

2. Ultraschallapplikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsschlitz (5) sich beidseitig einer zur Applikationsfläche (1) des Trägerteiles (2) senkrechten Symmetrieachse (9) konisch verjüngt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel ( <X ) an der Konusspitze etwa 40° beträgt.

4. Ultraschallapplikator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsschlitz (5) an der ^pplikationsflache (1) des Trägerteiles (2) im Zentrum der Wandlerreihe (3) mündet.

5. Ultraschallapplikator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlerreihe an der Stelle der Schlitzmündun,-; (8) eine Lücke von einem oder einigen wenigen Wandlerelementen aufweist.

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6. Ultraschallapplikator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer maximalen Breite der Wandlerelemente(3) von etwa 1,3 nun, einem Abstand von etwa maximal 0,2 mm zwischen den einzelnen Elementen einer Wandlerreihe und einer applikationsseitigen Schlitzlänge (8) von etwa 2 mm die Wandlerreihe in der Mitte eine Lücke von insgesamt zwei Wandlern auf v/eist.

7. Ultraschallapplikator nach Anspruch C, dadurch gekennzeichnet, daß bei maximal etwa 2CO mm langem und ca. 30 mm hohem quaderfönnigen Trägerteil (2) sowie einer Gesamtzahl von etwa einhundert Wandlerelementen die minimale Schlitz!, änge (8) des Schlitzes (5) ca. 2 mm und die maximale Schlitzlänge (6) ca. 22 mm beträgt.

8. Ultraschallapplikator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsschlitz (5) eine gleichbleibende Breite aufweist.

9. Ultraschallapplikator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsschlitz (5) für gebräuchliche runktionskanülen (10) mit einem maximalen Kanülendurchmesser von ca. 1,6 mm eine Bveite von etwa 2 mm aufweist.

10. Ultraschallapplikator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren am Trägerteil (2), z.B. in Parallelformation, angeordneten Wandlerreihen jeder Reihe ein entsprechender Führungsschlitz (5) zugeordnet ist.

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