DE10058370A1

DE10058370A1 - Ultrasonic probe has a head that is placed in an aspiration guide used for removal of biopsy tissue etc. with the probe head having a positioning device so that it can be precisely positioned to yield positioning images

Info

Publication number: DE10058370A1
Application number: DE2000158370
Authority: DE
Inventors: Hannes Strasser; Steffen Hering; Rainer Marksteiner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2002-06-06

Abstract

Ultrasonic probe has an ultrasonic head (K), which is mounted in a shaft (S) so that it can be moved within the shaft or moved with the shaft, and a positioning device. The positioning device has an aspiration guide (F) with one or more slit shaped lumen for carrying an examination or operating device. The lumen has a deflection device (AV) at a fixed angle relative to the shaft axis and can be moved within a fixed path parallel to the shaft axis (S). The ultrasonic probe has an image generating system for representation of an ultrasound image of the area around the examination or operating device. Independent claims are also made for a medical implement using an ultrasonic prove and a positioning device for ultrasonic probe in an examination shaft and a method for positioning and operation of an ultrasonic probe with a medical examination or operating device.

Description

Die Erfindung betrifft eine endoluminale Ultraschallsonde mit einer Positioniereinrichtung, die insbesondere zur Führung und Positionierung einer Untersuchungs- oder Operationsvorrichtung im Körper eines zu untersuchenden Organismus eingerichtet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Ausrichtung und/oder Betätigung einer Untersuchungs- oder Operationsvor richtung im Körper und Verwendungen einer endoluminalen Ultra schallsonde mit einer Positioniereinrichtung.The invention relates to an endoluminal ultrasound probe a positioning device, in particular for guiding and Positioning an examination or surgical device is set up in the body of an organism to be examined. The invention also relates to an alignment method and / or operation of an examination or operation Direction in the body and uses of an endoluminal Ultra sound probe with a positioning device.

Moderne Ultraschallgeräte liefern einen wichtigen Beitrag zur bildgebenden Diagnostik und ermöglichen eine schnelle, schmerz- und gefahrlose Untersuchung von Organen und anatomi schen sowie pathologischen Strukturen. Darüber hinaus wurden sonographische Techniken entwickelt, mit deren Hilfe es mög lich ist, ultraschallgezielt Biopsien oder Aspirate aus Orga nen oder Körperhöhlen zu entnehmen.Modern ultrasound devices make an important contribution to imaging diagnostics and enable fast, Painless and safe examination of organs and anatomy and pathological structures. Beyond that developed sonographic techniques with the help of which it is possible ultrasound-targeted biopsies or aspirates from org or cavities.

Bereits Anfang der 80-er Jahre wurden erste Punktionshilfen für Schallsonden beschrieben (siehe z. B. US 4363326, US 4402324, US 4489730, US 4542747 und US 4635644). Bei diesen Vorrichtungen handelt es sich um einfache Punktionsführungen für Ultraschallsonden, mit denen von der Körperoberfläche aus ultraschallgezielt Biopsien aus dem Körper entnommen werden konnten. Es sind auch Punktionsführungen bekannt, die einer seits fix in die Ultraschallsonde integriert (US 4363326 und US 4635644) oder abnehmbar sind (US 4402324). Diese abnehmba ren Punktionshilfen weisen unterschiedliche Formen auf. So wurde unter anderem eine keilförmige Punktionsführung entwi ckelt, die in eine genau passende keilförmige seitliche Aus sparung in der Ultraschallsonde passt (US 4489730). Nach der Punktion kann die Punktionsnadel mitsamt der Punktionsführung aus der Ultraschallsonde entnommen werden, sodass die Nadel im Körper des Patienten belassen werden und die Ultraschallsonde gleichzeitig entfernt werden konnte. In US 4542747 wird eine Ultraschallsonde beschrieben, die aus 2 Hälften mit je einem Führungsschlitz besteht. Nach dem Zusammenfügen der beiden Hälften entsteht durch die beiden zusammenpassenden Schlitze ein Punktionskanal. Nach der Punktion können die beiden Ultra schallsonden-Hälften wieder auseinandergenommen und entfernt werden, so dass wiederum die Nadel frei im Patienten belassen werden kann. Aus US 5052396 ist eine abnehmbare Punktionsfüh rung bekannt, die mehrere Führungsschlitze zur Aufnahme von Nadeln mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist.The first puncture aids were made in the early 1980s described for sound probes (see, for example, US 4363326, US 4402324, US 4489730, US 4542747 and US 4635644). With these Devices are simple puncture guides for ultrasound probes with which from the body surface ultrasound-targeted biopsies are taken from the body could. Puncture guides are also known, one partly permanently integrated in the ultrasound probe (US 4363326 and US 4635644) or removable (US 4402324). This removable puncture aids have different shapes. So Among other things, a wedge-shaped puncture guide was developed licks that into a perfectly fitting wedge-shaped lateral out saving in the ultrasonic probe fits (US 4489730). After The puncture needle can be punctured together with the puncture guide are removed from the ultrasound probe so that the needle in the Patient's body and the ultrasound probe could be removed at the same time. In US 4542747 a Ultrasound probe described, consisting of 2 halves, each with one There is a guide slot. After joining the two Halves are created by the two matching slots a puncture channel. After the puncture, the two Ultra halves of the probe removed and removed so that the needle is left free in the patient can be. From US 5052396 is a removable puncture guide tion known, the multiple guide slots for receiving Has needles with different diameters.

Es sind auch Punktionshilfen für endoluminale Ultraschallson den bekannt. So ist eine transvaginale Ultraschallsonde be kannt, auf die eine Punktionsführung seitlich aufgesetzt wur de, so dass ultraschallgezielt Eizellen aus den Ovarien oder Biopsien aus den weiblichen Beckenorganen entfernt werden konnten (US 4742829). Zur verbesserten Darstellung der Punkti onsnadel im Ultraschallbild wurde neben normalen Sonographie- Techniken auch ein Vibrationssystem entwickelt, das die Punk tionsnadel in feine Schwingungen versetzt, wodurch die Nadel aufgrund des Doppler-Effekts besser dargestellt werden kann (US 5343865). Darüber hinaus sind auch biegbare endoluminale Ultraschallsonden mit einem Arbeitskanal bekannt, der nicht durch das Abbiegen der Ultraschallsonde beeinträchtigt wird (US 5469853). Mit diesem System können Biopsien im Rahmen von endochirurgischen Operationen entnommen werden. Es werden auch chirurgische Instrumente eingesetzt, bei denen vor dem Schnei den oder Koagulieren mit dem Schallkopf des Gerätes das zu be handelnde Gewebe vorab untersucht werden kann.There are also puncture aids for endoluminal ultrasound sonography the known. So is a transvaginal ultrasound probe knows, on which a puncture guide was placed laterally de, so that ultrasound-targeted ovaries or ovaries Biopsies are removed from the female pelvic organs could (US 4742829). To improve the representation of the Punkti onsnadel in the ultrasound image was in addition to normal sonography Techniques also developed a vibration system that the punk tion needle in fine vibrations, causing the needle can be better represented due to the Doppler effect (US 5343865). In addition, they are also bendable endoluminal Ultrasound probes with a working channel that are not known is affected by the bending of the ultrasound probe (US 5469853). With this system, biopsies within the scope of endosurgical operations. It will be too surgical instruments are used in which before the cut or coagulate with the transducer of the device acting tissues can be examined in advance.

In den letzten Jahren wurden die genannten Formen der Punkti onshilfen noch vereinfacht und verbessert. So sind schalenförmige Führungen bekannt, die den Durchmesser der Ultraschall sonde nur geringfügig vergrößern (US 5924992). Außerdem sind Haltesysteme der Punktionsführungen bekannt, die bei endolumi nalen Ultraschallsonden ein Abnehmen der eingeführten Nadel von der Schallsonde ermöglichen, so dass die Ultraschallsonde entfernt und die Punktionsnadel im Patienten belassen werden kann (US 6095981).In the past few years, the above-mentioned forms of dots onshilfen simplified and improved. So are bowl-shaped Guides known the diameter of the ultrasound enlarge the probe only slightly (US 5924992). Also are Holding systems of the puncture guides known that endolumi Ultrasound probes remove the inserted needle from the sonic probe so that the ultrasound probe removed and the puncture needle left in the patient can (US 6095981).

Die herkömmlichen Ultraschallsonden mit Punktionshilfen besit zen eine Reihe von Nachteilen. Die Funktion der bekannten An ordnungen wird dadurch eingeschränkt, dass der Abstand einer eingeführten Diagnostik- oder Operationsvorrichtung (z. B. ei ner Nadel) vom Schallkopf fixiert ist und weder verändert noch im Ultraschallbild exakt kontrolliert werden kann. Keines der beschriebenen Punktionssysteme für Ultraschallsonden ist so steuerbar, dass der Abstand von eingeführten Arbeitsgeräten zum Schallkopf bei vorgegebener Lage der endoluminalen Schall sonde im Patienten manipulierbar ist. Es ist daher mit den vorhandenen Ultraschallsonden und den mit ihnen verbundenen Punktionssystemen unmöglich, Katheter, Punktionsnadeln oder andere Untersuchungs- oder Operationsvorrichtungen mit Hilfe einer endoluminalen Schallsonde gezielt und in variablem Ab stand vom Schallkopf im umgebenden Gewebe von Gefäßen oder en gen Hohlorganen zu platzieren, da die Lage der Ultraschallson de so manipuliert werden müsste, dass das Hohlorgan oder das Gefäß, in dem sich die Sonde befindet, verletzt (z. B. einge rissen, abgerissen, gequetscht, perforiert) würden, oder weil diese Manipulation durch Umgebungsstrukturen zu sehr behindert wird. Eine endoluminale Ultraschallsonde kann in diesen Fällen nur in der Längsachse verschoben oder um diese rotiert werden.The conventional ultrasound probes with puncture aids zen a number of disadvantages. The function of the well-known An orders is restricted by the fact that the distance between a introduced diagnostic or surgical device (e.g. ei ner needle) is fixed by the transducer and neither changed nor can be precisely controlled in the ultrasound image. None of the Puncture systems for ultrasound probes described is so controllable that the distance from imported work equipment to the transducer at a given location of the endoluminal sound probe can be manipulated in the patient. It is therefore with the existing ultrasound probes and those connected to them Puncture systems impossible, catheters, or puncture needles other examination or surgical devices with the help an endoluminal sonic probe in a targeted and variable manner stood from the transducer in the surrounding tissue of vessels or s gene to place hollow organs, since the location of the ultrasound son de would have to be manipulated so that the hollow organ or the Vessel in which the probe is located is injured (e.g. inserted torn, torn, squeezed, perforated) or because this manipulation is too much hampered by surrounding structures becomes. An endoluminal ultrasound probe can be used in these cases can only be moved in the longitudinal axis or rotated around it.

Mit den im Stand der Technik beschriebenen Ultraschallsonden mit Punktionshilfen ist die genaue Punktion einer Struktur, die sich seitlich im Wandbereich eines engen Lumens (z. B. der Harnröhre oder eines Blutgefäßes) befindet, wegen der fehlenden Veränderbarkeit des Austrittswinkels der Diagnostik- oder Operationsvorrichtung aus der Punktionsvorrichtung nicht mög lich. Darüber hinaus können die Punktionsführungen bisher nicht gezielt entlang des Schaftes der endoluminalen Schall sonden verschoben werden.With the ultrasound probes described in the prior art with puncture aids is the exact puncture of a structure, which is located laterally in the wall area of a narrow lumen (e.g. the Urethra or a blood vessel) because of the missing Changeability of the exit angle of the diagnostic or Surgical device from the puncture device not possible Lich. In addition, the puncture guides can so far not targeted along the shaft of the endoluminal sound probes are moved.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Ultra schallsonde mit einer Positioniereinrichtung anzugeben, mit der die Nachteile der herkömmlichen Anordnungen überwunden werden und die insbesondere einen erweiterten Anwendungsbe reich besitzt. Mit der Erfindung soll insbesondere eine präzi se Überwachung der Positionierung von Diagnose- oder Operati onsvorrichtungen im Körper eines Organismus ermöglicht werden. Die Aufgabe der Erfindung ist es auch, neuartige Verfahren zur Positionierung von Diagnose- oder Operationsvorrichtungen und zum Einsatz von Diagnose- oder Operationsvorrichtungen bereit zustellen.The object of the invention is an improved ultra to specify the sound probe with a positioning device, with which overcomes the disadvantages of the conventional arrangements and in particular an extended application area owns rich. With the invention in particular a prez Monitoring the positioning of diagnostics or operations on devices in the body of an organism. The object of the invention is also novel methods for Positioning of diagnostic or surgical devices and ready to use diagnostic or surgical devices to deliver.

Diese Aufgaben werden durch Vorrichtungen und Verfahren mit den Merkmalen gemäß den Patentansprüchen 1, 13, 16, 21 bzw. 24 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.These tasks are accomplished through devices and procedures the features according to claims 1, 13, 16, 21 and 24 respectively solved. Advantageous embodiments of the invention result themselves from the dependent claims.

Die Grundidee der Erfindung ist es, bei einer Ultraschallsonde mit einem Ultraschallkopf, der an einem flexiblen oder starren Schaft befestigt und mit diesem beweglich ist, eine Positio niereinrichtung für mindestens eine Untersuchungs- und Opera tionsvorrichtung vorzusehen, wobei die Positioniereinrichtung mindestens eine Punktionsführung aufweist, die eine Führung mit einer definierten Halterung oder einem Anschlag für die Untersuchungs- oder Operationsvorrichtung bildet, und die Un tersuchungs- und Operationsvorrichtung mit einer Ablenkvor richtung derart verstellbar ist, dass der Anschlag (oder ein Lumen der Punktionsführung, eine Austrittsöffnung des Lumens oder die im Betriebszustand in das Lumen eingeführte Untersuchungs- oder Operationsvorrichtung) eine vorbestimmte, ggf. zeitlich veränderliche, Position relativ zum Ultraschallkopf besitzt. Die Ultraschallsonde ist vorzugsweise eine endolumi nale Ultraschallsonde. Die Untersuchungs- oder Operationsvor richtung (im Folgenden: Manipulationsvorrichtung) ist bspw. eine Biopsieeinrichtung, eine Injektionspipette oder ein chi rurgisches Gerät.The basic idea of the invention is for an ultrasound probe with an ultrasound head attached to a flexible or rigid Fixed shaft and movable with this, a position niereinrichtung for at least one examination and opera tion device to be provided, the positioning device has at least one puncture guide, which is a guide with a defined bracket or a stop for the Examining or operating device forms, and the Un Examination and operation device with a deflection device direction is adjustable so that the stop (or a Lumen of the puncture guide, an outlet opening of the lumen or the examination inserted into the lumen in the operating state or surgical device) a predetermined, possibly time-varying position relative to the ultrasound head has. The ultrasound probe is preferably an endolumi nal ultrasound probe. The examination or operation direction (hereinafter: manipulation device) is, for example. a biopsy device, an injection pipette or a chi rurgisches device.

Die erfindungsgemäße Ultraschallsonde besitzt den Vorteil, dass die Positioniereinrichtung für die Manipulationsvorrich tung gleichzeitig eine definierte Halterung bildet und eine flexible Verstellbarkeit (Verschiebbarkeit, Winkeleinstellung) in bestimmte Positionen ermöglicht.The ultrasound probe according to the invention has the advantage that the positioning device for the manipulation device tion forms a defined bracket and a flexible adjustability (displaceability, angle adjustment) in certain positions.

Mit der Ultraschallsonde mit flexibler Punktionshilfe ist es erstmals möglich, den Abstand zwischen dem Schallkopf und der eingeführten Manipulationsvorrichtung, die z. B. seitlich der Ultraschallsonde aus der Führungsvorrichtung austritt, gezielt zu verändern. Diese Eigenschaft bringt entscheidende Vorteile mit sich, besonders bei Eingriffen in Hohlorganen, Gefäßen, Gelenken, anderen Körperhöhlen oder engen Operationsgebieten, bei denen die Ultraschallsonde praktisch nur gedreht, vorge schoben oder zurückgezogen werden kann. Durch den Einsatz ei ner endoluminalen Ultraschallsonde mit flexibler Punktionshil fe kann die Lage der Operations- oder Diagnosevorrichtung (z. B. eines Katheters) erstmals gezielt während der Untersuchung oder Operation verändert werden.It is with the ultrasound probe with flexible puncture aid possible for the first time, the distance between the transducer and the introduced manipulation device, the z. B. the side of Ultrasound probe emerges from the guide device, specifically to change. This property brings decisive advantages with itself, especially when interfering with hollow organs, vessels, Joints, other body cavities or narrow surgical areas, where the ultrasound probe practically only rotated, pre can be pushed or withdrawn. By using egg an endoluminal ultrasound probe with flexible puncture aid fe the location of the surgical or diagnostic device (e.g. of a catheter) for the first time during the examination or operation can be changed.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ablenkvorrichtung für die mindestens eine Manipulationsvor richtung mit einer Steuervorrichtung verstellbar. Die Ablenk vorrichtung wird so betrieben, dass der Anschlag der Punkti onsführung oder die eingeführte Manipulationsvorrichtung eine bestimmte Position relativ zum Ultraschallkopf besitzt oder entlang einer bestimmten Wegstrecke relativ zum Ultraschallkopf bewegt wird. Die Position wird durch bestimmte Raumkoor dinaten relativ zum Ultraschallkopf repräsentiert. Die Steuer vorrichtung ist vorzugsweise über einen Koordinatengeber mit dem bildgebenden System der Ultraschallsonde verbunden. Dieses enthält insbesondere einen Anzeigebildschirm zur Anzeige von Ultraschallbildern. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mit dem Koordinatengeber der Steuervorrichtung Signale ent sprechend den eingestellten Relativkoordinaten der Punktions führung an das bildgebende System übertragen und zur Anzeige einer Markierung, z. B. einer Punktionshilfslinie oder eines Punktionshilfspunktes, auf der Anzeigeeinrichtung verwendet werden.According to a preferred embodiment of the invention, the Deflection device for the at least one manipulation device direction adjustable with a control device. The distraction device is operated so that the point onsführung or the introduced manipulation device has a specific position relative to the ultrasound head or along a certain distance relative to the ultrasound head is moved. The position is determined by certain spatial coordinates represented relative to the ultrasound head. The tax device is preferably with a coordinate generator connected to the imaging system of the ultrasound probe. This contains in particular a display screen for displaying Ultrasound images. It is provided according to the invention that ent with the coordinate transmitter of the control device signals speaking the set relative coordinates of the puncture transmission to the imaging system and for display a marker, e.g. B. a puncture line or one Puncture support point, used on the display device become.

Gegenstand der Erfindung sind somit auch eine Ultraschallsonde mit einem bildgebenden System, das mit der Steuervorrichtung einer Punktionsführung verbunden und dazu eingerichtet ist, die Position der Punktionsführung oder der in diese eingeführ ten Manipulationsvorrichtung auf einer Anzeigeeinrichtung an zugeben, und ein Verfahren zur Steuerung einer Positionierein richtung einer Ultraschallsonde, bei der die aktuelle Ausrich tung und/oder Bewegung einer Positioniereinrichtung relativ zum Ultraschallkopf auf der Anzeigeeinrichtung des bildgeben den Systems abgebildet wird.The invention thus also relates to an ultrasound probe with an imaging system that with the control device a puncture guide is connected and is set up to the position of the puncture guide or inserted into it th manipulation device on a display device admit, and a method for controlling a positioning direction of an ultrasound probe in which the current alignment device and / or movement of a positioning device relative to the ultrasound head on the display device of the image the system is mapped.

Die Punktionshilfsmarkierung auf der Anzeigeeinrichtung (bspw. eine Punktionshilfslinie oder ein Punktionshilfspunkt) bietet die Möglichkeit, vor dem Austritt der Manipulationsvorrichtun gen oder Arbeitsgeräte aus dem Arbeitskanal (Lumen) der Punk tionsführung die exakte Endlage im Ultraschallbild vorauszube rechnen und die Punktion z. B. entlang der vorausberechneten Punktionshilfslinie im Ultraschallbild auch zu verfolgen. Nach dem Vorschieben der jeweiligen Arbeitsgeräte kann dann im Echtzeit-Ultraschallbild deren Lage aktuell kontrolliert und die Applikation verfolgt werden. Neben mono- oder biplanaren Standard-Ultraschallsonden können auch neuere Ultraschalltechniken, wie z. B. 3D-Sonographie oder Farbdoppler-Sonographie, verwendet werden. Mit Hilfe der verschiedensten Diagnose- oder Operationsvorrichtungen können unter anderem Biopsien entnom men, Medikamente, Lösungen oder Zellsuspensionen injiziert, über verschiedenen Arbeitssonden Energie appliziert oder chi rurgische Geräte eingeführt und gezielt platziert und betätigt werden.The puncture aid marking on the display device (e.g. a puncture support line or a puncture support point) the possibility of before the manipulation device emerges or tools from the working channel (lumen) of the punk the exact end position in the ultrasound image calculate and puncture z. B. along the pre-calculated Also follow the puncture aid line in the ultrasound image. To the advancement of the respective tools can then Real-time ultrasound image that is currently checked and checked the application is tracked. In addition to mono- or biplane Standard ultrasound probes can also use newer ultrasound techniques, such as B. 3D sonography or color Doppler sonography, be used. With the help of various diagnostic or Surgical devices can include biopsies men, drugs, solutions or cell suspensions injected, Energy applied or chi via various working probes rurgische devices introduced and specifically placed and operated become.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine endoluminale Ultraschallsonde vorgesehen, bei der die Diagno se- oder Operationsvorrichtung in der Ultraschallsonde und durch den Ultraschallkopf verläuft, so dass mit Hilfe der Ab lenkvorrichtung der Ultraschallkopf und die Diagnose- oder Operationsvorrichtung gleichzeitig gezielt abgelenkt werden können. Diese Variante stellt insbesondere bei laparoskopi schen Ultraschallsonden einen bedeutenden Fortschritt dar.According to a further embodiment of the invention, a endoluminal ultrasound probe is provided, in which the diagnosis se or surgical device in the ultrasound probe and runs through the ultrasound head, so that with the help of Ab steering device the ultrasonic head and the diagnostic or Surgical device can be distracted at the same time can. This variant represents especially with laparoskopi ultrasonic probes represent a significant advance.

Die Position einer Manipulationsvorrichtung, die in die Punk tionsführung einführbar ist, kann vor dem Austritt aus der Punktionsführung berechnet werden. Die errechenbare Position der Manipulationsvorrichtung nach Austritt aus der Punktions führung wird im Ultraschallbild mit Hilfe einer Punktions hilfslinie oder eines Punktionshilfspunktes angezeigt. Mit Hilfe des Koordinatengebers können die Punktionshilfslinie bzw. der Punktionshilfspunkt gleichzeitig mit der Ablenk- oder Manipulationseinrichtung der Punktionsführung verändert und deren Lage koordiniert ausgewählt werden.The position of a manipulation device that is in the punk leadership can be introduced before leaving the Puncture guidance can be calculated. The calculable position the manipulation device after exiting the puncture guidance is in the ultrasound image with the help of a puncture guide line or a puncture support point is displayed. With The puncture aid line can be used with the help of the coordinate transmitter or the puncture support point simultaneously with the deflection or Manipulation device of the puncture guide changed and the location of which is selected in a coordinated manner.

Durch die steuerbare Ablenkvorrichtung der Punktionsführung der Ultraschallsonde können z. B. Injektionsnadeln sehr präzi se in Hohlorganen, Gefäßen, Gelenken und Körperhöhlen plat ziert werden. Dadurch ist erstmals eine exakte und steuerbare Injektion von Medikamenten, Zellen oder therapeutischen Sub stanzen in den Körper des Patienten möglich, wobei der Ort der Applikation der Untersuchungs- oder Operationsvorrichtung verändert und vor dem eigentlichen Eingriff exakt geplant und ausgewählt werden kann. Es können mit dieser Ultraschallsonde alle Arten von Untersuchungs- oder Operationsvorrichtungen ultraschallgezielt durch ein Arbeitslumen der Punktionsvor richtung in den Körper des Patienten eingeführt werden, wobei diese Technologie alle Vorteile der minimal invasiven Chirur gie aufweist.Through the controllable deflection device of the puncture guide the ultrasound probe can e.g. B. needles very precise plat in hollow organs, vessels, joints and body cavities be decorated. This is the first time an exact and controllable Injection of medication, cells or therapeutic sub punch into the patient's body, taking the location of the Application of the examination or surgical device changed and exactly planned before the actual intervention and can be selected. It can be used with this ultrasound probe all types of examination or surgical devices targeted by a working lumen of the puncture direction are introduced into the patient's body, whereby this technology has all the advantages of minimally invasive surgery gie has.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Untersu chung und/oder Behandlung von Gewebe oder Organen mit der er findungsgemäßen Ultraschallsonde. Dies kann mit oder ohne Ver wendung der Punktionshilfsmarkierung auf der Anzeigevorrich tung erfolgen.The invention also relates to a method for investigation and / or treatment of tissue or organs with which he ultrasonic probe according to the invention. This can be done with or without Ver Use the puncture aid mark on the display device tion.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Ultraschallsonde zunächst anwendungsabhän gig an oder in dem interessierenden Gewebe oder Organ positio niert wird. Daraufhin erfolgt eine Betätigung der Positionier einrichtung derart, dass die Punktionsführung bestimmte Rela tivkoordinaten relativ zum Ultraschallkopf einnimmt. Dann wird die jeweilige Manipulationsvorrichtung (Untersuchungs- oder Operationsvorrichtung) in die Positioniereinrichtung einge führt und bis zum Anschlag bewegt und in dieser Betriebsposi tion betätigt. In der Betriebsposition ist ggf. eine Bewegung der Manipulationsvorrichtung entlang der Punktionshilfsmarkie rung vorgesehen. Diese Bewegung wird mit der Steuervorrichtung gesteuert.According to a preferred embodiment of the invention In terms of the process, the ultrasound probe will first be application-dependent gig on or in the tissue or organ of interest is renated. The positioning is then actuated set up in such a way that the puncture guidance certain Rela tiv coordinates coordinates relative to the ultrasound head. Then it will be the respective manipulation device (examination or Surgical device) inserted into the positioning device leads and moves to the stop and in this operating position tion operated. There may be a movement in the operating position the manipulation device along the puncture aid mark tion provided. This movement is with the control device controlled.

Wichtige Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Posi tionierung von Untersuchungs- oder Operationseinrichtungen be stehen in der Platzierung der Sonde im Körper mit einer Erfas sung des zu untersuchenden oder zu operierenden Gewebes, die Ausrichtung der Positioniereinrichtung und die Einführung und ggf. Betätigung der Untersuchungs- oder Operationseinrichtung. Important steps of a method according to the invention for posi tionation of examination or surgical facilities stand in the placement of the probe in the body with an acquisition solution of the tissue to be examined or operated on, the Alignment of the positioning device and the introduction and if necessary, actuation of the examination or operating device.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Injektion von lebenden Zellen in einem Trägermedium und/oder Biomateria lien oder biokompatiblen Substanzen in einen Organismus, wobei die erfindungsgemäße Ultraschallsonde verwendet wird.The invention also relates to a method for injection of living cells in a carrier medium and / or biomateria lien or biocompatible substances in an organism, wherein the ultrasound probe according to the invention is used.

Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung werden im fol genden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Details and further advantages of the invention are in the fol described with reference to the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 bis 4 schematische, teilweise geschnittene Ansich ten von Ausführungsformen erfindungsgemäßer Ultrasonden, und Fig. 1 to 4 are schematic, partially sectioned views of embodiments of ultrasound according to the invention, and

Fig. 5a, 5b schematische Illustrationen der erfindungs gemäßen Anzeige von Punktionshilfsmarkierun gen.Gen Fig. 5a, 5b are schematic illustrations of display fiction, modern of Punktionshilfsmarkierun.

Die Erfindung repräsentiert ein steuerbares Ultraschall- Diagnostik- und Operations-Gerät, mit dem erstmals Diagnostik- und Operationsvorrichtungen ultraschallgezielt unter einem veränderbaren Winkel bezüglich der Achse der Schallsonde im Ultraschallkopf und in einem kalkulierbaren Abstand vom Schallkopf in Gewebe eingebracht werden können. Ein wesentli cher Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion im Vergleich zu bisherigen Geräten besteht darin, dass bei vorgegebener La ge der Ultraschallsonde eine in die Punktionsführung einge führte Manipulationsvorrichtung in beliebig wählbarem Abstand vom Schallkopf der Ultraschallsonde platziert werden kann. Die neuartige Punktionsführung wirkt mit mindestens einer Ablenk vorrichtung zusammen, die von einer Steuervorrichtung so mani puliert werden kann, dass die Punktionsführung und/oder eine in sie eingeführte Manipulationsvorrichtung abgelenkt oder entlang der Ultraschallsonde verschoben werden kann. The invention represents a controllable ultrasound Diagnostic and surgical device with which diagnostic and ultrasound targeted surgical devices under one changeable angle with respect to the axis of the sound probe in Ultrasound head and at a calculable distance from the Transducer can be inserted into tissue. An essential cher advantage of the construction according to the invention in comparison to previous devices is that for a given La the ultrasound probe into the puncture guide led manipulation device at any selectable distance can be placed by the ultrasound probe. The Novel puncture guidance works with at least one deflection device together by a control device so mani that the puncture guide and / or a deflected into it manipulation device or can be moved along the ultrasound probe.

Gleichzeitig kann mit Hilfe einer mathematischen Kalkulation die Position der Manipulationsvorrichtung, der in die Punkti onsführung einführbar ist, vor dem Austritt aus der Punktions führung berechnet und die errechnete Endposition der Manipula tionsvorrichtung vor Austritt aus der Punktionsführung in der Anzeige des Ultraschallbildes als Punktionshilfslinie oder Punktionshilfspunkt dargestellt werden. Somit können vor dem eigentlichen Eingriff vom Untersucher oder Operateur der Ein trittswinkel und die Endposition der Untersuchungs- oder Ope rationsvorrichtung vorausberechnet und mit der Steuervorrich tung während des Eingriffs ausgewählt werden. Die Applikation der Untersuchungs- oder Operationsvorrichtung (z. B. das Ein führen einer Nadel) kann dann im Echtzeit-Ultraschallbild ge nau kontrolliert werden.At the same time, with the help of a mathematical calculation the position of the manipulation device in the Punkti guide is insertable before exiting the puncture guidance calculated and the calculated end position of the manipula tion device before exiting the puncture guide in the Display of the ultrasound image as a puncture aid line or Puncture support point are shown. Thus, before actual intervention by the examiner or the surgeon step angle and the end position of the examination or ope rationsvorrichtung calculated in advance and with the control device device can be selected during the procedure. The application the examination or surgical device (e.g. the on guide a needle) can then ge in real-time ultrasound image be checked precisely.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, bei denen die Ultraschallsonde einen Ultraschallkopf K besitzt, der am Ende eines Schaftes S befestigt und mit diesem manuell beweglich ist, wobei die Po sitioniereinrichtung P am oder im Schaft S angeordnet ist. Die Umsetzung der Erfindung ist nicht auf diese Gestaltung be schränkt. Alternativ kann die Positioniereinrichtung mit der verstellbaren Punktionsführung auch direkt am Ultraschallkopf K oder am Griff G angeordnet sein.The invention will hereinafter be described with reference to preferred Described embodiments in which the ultrasound probe has an ultrasound head K, which at the end of a shaft S attached and manually movable with this, the Po Sitioning device P is arranged on or in the shaft S. The Implementation of the invention is not be on this design limits. Alternatively, the positioning device with the adjustable puncture guide also directly on the ultrasound head K or be arranged on the handle G.

In den Figuren sind lediglich Einzelheiten der Positionierein richtung und der Ausbildung der Punktionshilfsmarkierung il lustriert. Die Merkmale einer Ultraschallsonde mit einem Griff, einem Schaft und dem Ultraschallkopf sind an sich be kannt und werden daher ebenso wie Einzelheiten des bildgeben den Systems nicht beschrieben.The figures only show details of the positioning direction and training of the puncture aid marking il lustriert. The characteristics of an ultrasound probe with a Handle, a shaft and the ultrasound head are in themselves be knows and are therefore just like details of the picture the system is not described.

Eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ultra schallsonde mit dem Griff G, dem Schaft S und dem Schallkopf K ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Die Positioniereinrichtung ist am Schaft S angebracht und wird durch die Punkti onsführung F und die Ablenkvorrichtung AV gebildet. Die Punk tionsführung enthält als Führung ein rohr- oder schlitzförmi ges Lumen L, das als Arbeitskanal durch die Punktionsführung F und die Ablenkvorrichtung AV hindurchtritt. In der Ablenkvor richtung AV ist der Arbeitskanal in seiner Ausrichtung relativ zur Sonde verstellbar. Die Punktionsführung F und die Ablenk vorrichtung AV bilden ein langgestrecktes Bauteil, das paral lel zur Achse des Schaftes S verläuft. In der Ablenkvorrich tung AV ist ein vorbestimmter Winkel des Arbeitskanals oder Lumens relativ zur Schaftachse vorgegeben. Die Ablenkvorrich tung AV und die Punktionsführung F können mit Hilfe der Steu ervorrichtung SV entlang des Schaftes S der Schallsonde ge zielt verschoben werden. Dadurch ändert sich der Abstand der Manipulationsvorrichtung M, die sich im Arbeitslumen L befin det, vom Schallkopf K. Die Verschiebung kann diskret oder kon tinuierlich arretierbar erfolgen. Die Steuervorrichtung be sitzt beim dargestellten Ausführungsbeispiel zur diskreten Ar retierung einen Zapfen z in der Punktionsführung F, der genau in eine von mehreren Aussparungen a der Schallsonde passt. Die Punktionsführung F ist flexibel, so dass sie leicht angehoben oder vom Schaft weggeschwenkt und mit der Ablenkvorrichtung verschoben und neu positioniert werden kann. Die Position der Punktionsführung F, der Ablenkvorrichtung AV und der einge führten Manipulationsvorrichtung M korrelieren nach dem Ein rasten des Zapfens der Punktionsführung F mit entsprechenden Punktionhilfslinien oder Punktionshilfspunkten im Ultraschall bild der Anzeigevorrichtung. Im Lumen L verläuft die Manipula tionsvorrichtung M, die bspw. eine Punktionsnadel oder ein Ka theter ist.A first embodiment of an ultrasound probe according to the invention with the handle G, the shaft S and the transducer K is shown schematically in FIG. 1. The positioning device is attached to the shaft S and is formed by the puncture guide F and the deflection device AV. The puncture guide contains as a guide a tubular or slit-shaped lumen L, which passes through the puncture guide F and the deflection device AV as a working channel. In the Ablenkvor direction AV, the working channel is adjustable in its orientation relative to the probe. The puncture guide F and the deflection device AV form an elongated component which runs parallel to the axis of the shaft S. In the deflection device AV, a predetermined angle of the working channel or lumen relative to the shaft axis is predetermined. The deflection device AV and the puncture guide F can be shifted with the help of the control device SV along the shaft S of the sound probe. This changes the distance of the manipulation device M, which is located in the working lumen L, from the transducer K. The displacement can be carried out discreetly or continuously lockable. The control device be sits in the illustrated embodiment for discrete Ar a pin z in the puncture guide F, which fits exactly into one of several recesses a of the sound probe. The puncture guide F is flexible so that it can be lifted slightly or pivoted away from the shaft and moved and repositioned with the deflection device. The position of the puncture guide F, the deflection device AV and the manipulation device M correlated after the pin of the puncture guide F engages with corresponding puncture aid lines or puncture support points in the ultrasound image of the display device. The manipulation device M, which is, for example, a puncture needle or a catheter, runs in the lumen L.

Zur kontinuierlichen Arretierung kann an Stelle der Zapfen ei ne geeignete lösbare Verbindung, z. B. ein Klemmring, vorgese hen sein. For continuous locking can egg in place of the pin ne suitable detachable connection, for. B. a clamping ring, vorese hen.

Der Ultraschallkopf K ist in an sich bekannter Weise aufgebaut und enthält anwendungsabhängig einen oder mehrere Schallwand ler (Transducer-Elemente) zur Aussendung bzw. zum Empfangen von Ultraschallwellen. Der Ultraschallkopf K kann zur Erzeu gung uniplanarer oder biplanarer Echtzeit-Ultraschallbilder oder von Doppler-, Farbdoppler- oder 3D-Ultraschallbildern eingerichtet sein. Der Schaft S besteht anwendungsabhängig aus einem flexiblen oder starren Material. Die Punktionsführung F ist entsprechend zumindest teilweise auch flexibel oder starr gestaltet. Im Falle einer endoluminalen Ultraschallsonde be sitzt der Ultraschallkopf K typischerweise einen Durchmesser von ca. 5 bis 10 mm. Das Lumen L in der Ablenkvorrichtung AV besitzt einen relativ zur Längsachse des Schafts S gekrümmten Verlauf. Das zum Ultraschallkopf K weisende Ende des Lumens L bildet mit der Schaftachse einen bestimmten, festen Ablenkwin kel, durch den die Neigung der Manipulationsvorrichtung M re lativ zur Schaftachse eingestellt ist. Die mit der Steuervor richtung vermittelte Bewegung der Ablenkvorrichtung AV ermög licht somit eine Verstellung der Manipulationsvorrichtung M entsprechend dem Doppelpfeil.The ultrasound head K is constructed in a manner known per se and contains one or more baffle depending on the application ler (transducer elements) for sending or receiving of ultrasonic waves. The ultrasound head K can generate Uniplanar or biplanar real-time ultrasound images or from Doppler, color Doppler or 3D ultrasound images be set up. Depending on the application, the shaft S consists of a flexible or rigid material. The puncture guide F is accordingly at least partially flexible or rigid designed. In the case of an endoluminal ultrasound probe the ultrasound head K typically sits one diameter from approx. 5 to 10 mm. The lumen L in the deflection device AV has a curved relative to the longitudinal axis of the shaft S. Course. The end of the lumen L facing the ultrasound head K forms a certain, fixed deflection with the shaft axis by which the inclination of the manipulation device M re is set relative to the shaft axis. The one with the tax direction mediated movement of the deflector AV enables light thus an adjustment of the manipulation device M according to the double arrow.

Die Punktionsführung ist mit dem Schaft der Ultraschallsonde fest verbunden, kann jedoch abgenommen und ausgetauscht wer den.The puncture guide is with the shaft of the ultrasound probe firmly connected, but can be removed and replaced the.

Bei der in Fig. 2 schematisch dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ultraschallsonde mit dem Griff G, dem Schaft S und dem Ultraschallkopf K ist die Punktionsführung F wiederum seitlich mit dem Lumen L am Schaft S angebracht. Die Ablenkvorrichtung AV fällt bei dieser Ausführungsform mit det Punktionsführung F zusammen. Die Steuervorrichtung SV wird durch einen axialen Stellantrieb am Schaft S gebildet. Um eine axiale Bewegung der Manipulationsvorrichtung M entsprechend dem Doppelpfeil zu ermöglichen, ist die Punktionsführung F mit der Steuervorrichtung axial parallel zur Ausrichtung der Schaftachse verschiebbar, so dass die eingeführte Manipulati onsvorrichtung mit verschoben wird. Dadurch ändert sich wie derum der Abstand der schräg aus der Punktionsführung austre tenden Manipulationsvorrichtung vom Ultraschallkopf. Je nach Positionierung der Ablenkvorrichtung AV besitzt das Ende der Manipulationsvorrichtung M definierte Relativkoordinaten in Bezug auf den Ultraschallkopf K.In the embodiment of an ultrasound probe according to the invention shown schematically in FIG. 2 with the handle G, the shaft S and the ultrasound head K, the puncture guide F is in turn attached to the shaft S laterally with the lumen L. The deflection device AV coincides with the puncture guide F in this embodiment. The control device SV is formed by an axial actuator on the shaft S. In order to enable an axial movement of the manipulation device M in accordance with the double arrow, the puncture guide F can be displaced axially parallel to the alignment of the shaft axis with the control device, so that the introduced manipulation device is also displaced. As a result, the distance of the manipulation device emerging obliquely from the puncture guide from the ultrasound head changes. Depending on the positioning of the deflection device AV, the end of the manipulation device M has defined relative coordinates in relation to the ultrasound head K.

Durch eine definierte Einstellung der Ablenkvorrichtung AV und/oder Punktionsführung F wird die Manipulationsvorrichtung M so eingestellt, dass ihr Ende bestimmte Relativkoordinaten in Bezug auf den Ultraschallkopf besitzt. Dies setzt voraus, dass die Einschublänge der Manipulationsvorrichtung M bekannt oder definiert eingestellt ist. Zur Einstellung der Einschub länge ist vorzugsweise an der Punktionsführung oder in der Ab lenkvorrichtung AV ein Anschlag (nicht dargestellt) vorgese hen, der mit einem entsprechenden Vorsprung an der Manipulati onsvorrichtung M zusammenwirkt. Der Anschlag kann aber auch am Griff oder einem anderen Teil der Ultraschallsonde vorgesehen oder bei Verwendung von Markierungen an der Manipulationsvor richtung M, mit denen sich die Einschublänge an der Ultra schallsonde feststellen lässt, ganz fortgelassen werden.By a defined setting of the deflection device AV and / or puncture guide F becomes the manipulation device M set so that its end certain relative coordinates in relation to the ultrasound head. This requires, that the insertion length of the manipulation device M is known or is defined. To adjust the slot length is preferably on the puncture guide or in the Ab steering device AV a stop (not shown) hen, with a corresponding lead on the manipulati on device M interacts. The attack can also on Handle or other part of the ultrasound probe provided or when using markings on the tamper direction M, with which the insertion length on the Ultra sound probe can be determined, be omitted entirely.

Insbesondere bei Aufbau des Schafts S aus einem flexiblen Ma terial ist der Ultraschallkopf vorzugsweise mit einer Klemm einrichtung zur zeitweiligen Fixierung am zu untersuchenden Gewebe ausgestattet. Die Klemmeinrichtung wird beispielsweise durch eine vom Griff her betätigbare Zange Z gebildet und er möglicht, dass der Ultraschallkopf vor Einsetzen der Manipula tionsvorrichtung im Körper positioniert wird. Zur Fixierung kann auch ein aufblasbarer Ballon vorgesehen sein.Especially when building the shaft S from a flexible dimension material is preferably the ultrasound head with a clamp device for temporary fixation on the patient to be examined Fabric fitted. The clamping device is, for example formed by a pliers Z operated by the handle and he possible that the ultrasound head before inserting the manipula tion device is positioned in the body. For fixation an inflatable balloon can also be provided.

In Fig. 3 ist eine endoluminale Ultraschallsonde schematisch abgebildet, bei der die Positioniereinrichtung die Punktions führung F mit dem Lumen L zur Aufnahme der Manipulationsvorrichtung M und die Ablenkvorrichtung AV als separate Bauteile enthält. Die Ablenkvorrichtung ist am Schaft der Ultraschall sonde bzw. am Schallkopf angebracht. Mit der Steuervorrichtung wird die Ablenkvorrichtung so gesteuert, dass der Austritts winkel einer in die Punktionsführung vorgeschobenen Diagnose- oder Operationsvorrichtung nach dem Austritt aus der Punkti onsführung verändert wird. Die Ablenkvorrichtung kann in der Längsrichtung der Schallsonde oder auch im rechten Winkel zu ihr bewegt werden (siehe Doppelpfeile).In Fig. 3, an endoluminal ultrasound probe is shown schematically, in which the positioning device contains the puncture guide F with the lumen L for receiving the manipulation device M and the deflection device AV as separate components. The deflection device is attached to the shaft of the ultrasound probe or to the transducer. With the control device, the deflection device is controlled so that the exit angle of a diagnostic or surgical device advanced into the puncture guide is changed after the exit from the puncture guide. The deflection device can be moved in the longitudinal direction of the sound probe or also at right angles to it (see double arrows).

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, bei der die Punktionsführung in den Schaft S der Ultraschall sonde integriert ist. Im Schaft S verläuft neben den Signal leitungen des Ultraschallkopfes K das Lumen L der Punktions führung. Die Ablenkvorrichtung AV ist zwischen dem Schaft S und dem Ultraschallkopf K angeordnet und für einen schrägen und/oder axialen Austritt der Manipulationsvorrichtung M ein gerichtet. Mit der Steuervorrichtung ist die Ablenkvorrichtung AV betätigbar, um den Austrittswinkel oder die axiale Lage der Manipulationsvorrichtung M zu verändern. Fig. 4 shows a modified embodiment of the invention, in which the puncture guide is integrated into the shaft S of the ultrasound probe. In the shaft S, in addition to the signal lines of the ultrasound head K, the lumen L of the puncture guide runs. The deflection device AV is arranged between the shaft S and the ultrasound head K and is directed for an oblique and / or axial exit of the manipulation device M. The deflection device AV can be actuated with the control device in order to change the exit angle or the axial position of the manipulation device M.

Zur Betätigung der Ablenkvorrichtungen AV bei den in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen kann jeder mecha nische, elektromechanische, magnetomechanische oder piezo elektrische Antrieb verwendet werden oder auch eine manuelle Verstellung vorgesehen sein. Derartige Antriebe und Verstel lungen sind an sich insbesondere aus der Mikrochirurgie und der Labortechnik allgemein bekannt.To actuate the deflection devices AV in the embodiments shown in FIGS . 1 to 4, any mechanical, electromechanical, magnetomechanical or piezoelectric drive can be used or a manual adjustment can be provided. Such drives and adjusters are generally known per se, in particular from microsurgery and laboratory technology.

Es sind auch andere Ablenkvorrichtungen einsetzbar, die ein kontrolliertes und steuerbares seitliches Ablenken der Manipu lationsvorrichtung ermöglichen und von der Steuervorrichtung steuerbar sind. Other deflection devices can also be used controlled and controllable lateral deflection of the manipu Lation device allow and from the control device are controllable.

Die Manipulationsvorrichtung ist allgemein eine Untersuchungs- oder Operationsvorrichtung, wie z. B. eine Punktionsnadel, Bi opsienadel, Injektionsnadel, ein Katheter oder ein mikrochi rurgisches Werkzeug. Gemäß einer besonders vorteilhaften Aus führungsform der Erfindung umfasst die Manipulationsvorrich tung eine Flüssigkeits-Fördereinrichtung, einen Katheter und eine Injektionsnadel. Mit diesem Aufbau ist es möglich, mit der Fördereinrichtung ein Medikament, eine Lösung oder eine Suspension mit biologischen oder biokompatiblen Materialen oder suspendierten Partikeln, wie z. B. lebenden Zellen oder Implantatmaterialien, über den Katheter und die Injektionsna del ultraschallgezielt in einen bestimmten Gewebebereich oder ein Organ einzuführen. Am Austrittsende des Lumens kann eine integrierte oder als Komponente angesetzte Düse vorgesehen sein. Der Aufbau aus Fördereinrichtung, Katheter und Injekti onsnadel kann zur Injektion von Material unter erhöhtem Druck eingerichtet sein (Einpressen von sog. Bulking Agents).The manipulation device is generally an examination or surgical device, such as. B. a puncture needle, Bi surgical needle, injection needle, a catheter or a mikrochi rurgical tool. According to a particularly advantageous embodiment of the invention comprises the manipulation device device a liquid delivery device, a catheter and an injection needle. With this structure it is possible to use a drug, a solution or a Suspension with biological or biocompatible materials or suspended particles, such as. B. living cells or Implant materials, via the catheter and the injection site ultrasound targeted into a specific tissue area or to introduce an organ. At the exit end of the lumen, a integrated nozzle or provided as a component his. The structure of the conveyor, catheter and injecti onsnadel can be used to inject material under increased pressure be set up (pressing in of so-called bulking agents).

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mit einer relativ einfach aufgebauten Ablenkvorrichtung, mit der der Winkel des Lumens relativ zum Schaft eingestellt wird, die eingeführte Manipulationsvorrichtung reproduzierbar ausgerich tet werden kann. Besteht die Manipulationsvorrichtung z. B. aus federnd elastischem Edelstahl, so kann dieses in der Ab lenkvorrichtung abgewinkelt werde, tritt aber gerade aus dem Lumen aus.A particular advantage of the invention is that with a relatively simply constructed deflection device with which the angle of the lumen is adjusted relative to the shaft, the introduced manipulation device reproducibly aligned can be tet. Is the manipulation device such. B. made of resilient stainless steel, so this can be steering device is angled, but just emerges from the Lumens out.

Gemäß abgewandelten, nicht dargestellten Ausführungsformen der Erfindung können an einer Ultraschallsonde mehrere Punktions führungen vorgesehen sein, die zur gleichzeitigen Führung und Positionierung mehrerer Manipulationsvorrichtungen eingerich tet sind und deren Lage ultraschallgesteuert veränderbar ist. Es können bspw. mehrere Ablenkvorrichtungen auf dem Schaft mehrere röhren- oder schlitzförmige Führungslumen bereitstel len. Alternativ sind diese im Schaft integriert. According to modified, not shown embodiments of the Invention can perform multiple punctures on an ultrasound probe guides are provided for simultaneous guidance and Positioning of multiple manipulation devices set up tet and the position of which can be changed under ultrasound control. For example, several deflection devices can be located on the shaft Provide several tubular or slit-shaped guide lumens len. Alternatively, they are integrated in the shaft.

Die Manipulationsvorrichtung kann als chirurgisches Arbeitsge rät auch eine Zange, Klemme, Pinzette, Schere und/oder ein Messer aufweisen. Zur Betätigung der Manipulationsvorrichtung ist diese ggf. mit einer externen Antriebsvorrichtung verbun den. Es kann auch eine zusätzliche Antriebsvorrichtung der Punktionsführung vorgesehen sein, die zur Verschwenkung oder Verschiebung der Punktionsführung am Schaft der Ultraschall sonde eingerichtet ist.The manipulation device can be used as a surgical tool also advises pliers, clamps, tweezers, scissors and / or Have knives. To operate the manipulation device if necessary, this is connected to an external drive device the. It can also be an additional drive device Puncture guidance can be provided for pivoting or Displacement of the puncture guide on the shaft of the ultrasound probe is set up.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ultraschallsonde mit einem Endoskopiegerät ausgestat tet. Das Endoskopiegerät wird als Manipulationsvorrichtung mit der Punktionsführung eingestellt. Alternativ ist das Endosko piegerät als gesondertes Bauteil an der Ultraschallsonde vor gesehen. Schließlich kann die Manipulationsvorrichtung selbst auch durch eine Sonde mit einem Ultraschallkopf gebildet wer den.According to a further preferred embodiment of the invention the ultrasound probe is equipped with an endoscopy device tet. The endoscopy device is used as a manipulation device the puncture guide set. Alternatively, the endosko Piegerät as a separate component on the ultrasonic probe seen. Finally, the manipulation device itself also formed by a probe with an ultrasound head the.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Punktionsführung einen relativ einfachen Aufbau besitzt. Dies ermöglicht, dass der Griff, Schaft, Ultraschallkopf und/oder die Punktionsführung sämtlich oder teilweise als Einwegkompo nenten hergestellt sind.A particular advantage of the invention is that the Puncture guide has a relatively simple structure. This allows the handle, shaft, ultrasound head and / or all or part of the puncture guidance as a disposable compo are manufactured.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die Manipulationsvorrichtung mit der Punktionsführung in definier ter Weise relativ zum Ultraschallkopf positioniert ist oder bewegt wird. Aus den Einstellungen der Punktionsführung und den geometrischen Eigenschaften der Manipulationsvorrichtung können die Relativkoordinaten in Bezug auf den Ultraschallkopf zur Umsetzung der erfindungsgemäßen Anzeige einer Punktions hilfsmarkierung im bildgebenden System der Ultraschallsonde verwendet werden. Dies ist in den Fig. 5a und 5a illust riert. An essential feature of the invention is that the manipulation device with the puncture guide is positioned or moved relative to the ultrasound head in a defined manner. From the settings of the puncture guide and the geometric properties of the manipulation device, the relative coordinates in relation to the ultrasound head can be used to implement the display of a puncture auxiliary marking in the imaging system of the ultrasound probe. This is tured way according to FIGS. 5 and 5a illustration.

Fig. 5a zeigt in einer schematischen Abbildung eines Monitors M des bildgebenden Systems ein Transversalbild, das von der endoluminalen Ultraschallsonde geliefert wird. In diesem Bild ist als Punktionshilfsmarkierung ein Punktionshilfspunkt HP abgebildet, der vom Koordinatengeber der Steuervorrichtung zur Ansteuerung der Ablenkvorrichtung erzeugt wird. Die Lage des Punktionshilfspunktes HP relativ zum Ultraschallfeld UF wird auf dem Monitor auf der Grundlage von Positionsdaten einge stellt, die die Steuervorrichtung entsprechend der aktuellen Ausrichtung der Positioniereinrichtung liefert. Dadurch kann die Lage einer in die Punktionsführung vorgeschobenen Diagno se- oder Operationsvorrichtung schon vor dem Austritt aus der Punktionsführung im Ultraschallbild erkannt und gezielt verän dert werden. In Fig. 5b ist als Punktionshilfsmarkierung eine Punktionshilfslinie HL in einem von der Ultraschallsonde ge lieferten Longitudinalbild dargestellt. Wiederum kann die Lage einer in die Punktionsführung vorgeschobenen Diagnose- oder Operationsvorrichtung schon vor dem Austritt aus der Punkti onsführung im Ultraschallbild erkannt und gezielt verändert werden. Darüber hinaus kann das Vorschieben der Diagnose- oder Operationsvorrichtung im Echtzeit-Ultraschallbild genau ver folgt werden. Die Punktionshilfslinie HL kann auch eine Wegstrecke markieren, die die in der Positioniereinrichtung eingesetzte Manipulationsvorrichtung im vorgeschobenen Zustand bei entsprechender Betätigung der Ablenkvorrichtung zurückle gen würde. Fig. 5a shows a monitor M is a schematic illustration of an imaging system Transversalbild, which is supplied from the endoluminal ultrasonic probe. In this picture, a puncture aid point HP is shown as a puncture aid mark, which is generated by the coordinate transmitter of the control device for controlling the deflection device. The position of the puncture aid point HP relative to the ultrasound field UF is set on the monitor on the basis of position data which the control device supplies in accordance with the current orientation of the positioning device. As a result, the position of a diagnostic or surgical device advanced into the puncture guide can be recognized in the ultrasound image and specifically changed before it exits the puncture guide. In Fig. 5b, a puncture aid line HL is shown as a puncture aid marking in a longitudinal image provided by the ultrasound probe. Again, the position of a diagnostic or surgical device advanced into the puncture guide can be recognized in the ultrasound image before the exit from the puncture guide and can be changed in a targeted manner. In addition, the advancement of the diagnostic or surgical device in the real-time ultrasound image can be closely followed. The puncture aid line HL can also mark a distance that the manipulation device used in the positioning device would advance in the advanced state if the deflection device was actuated accordingly.

Die erfindungsgemäße Injektion von lebenden Zellen in einem Trägermedium und/oder Biomaterialien oder biokompatiblen Sub stanzen in einen Organismus umfasst die folgenden Schritte.The injection of living cells according to the invention in one Carrier medium and / or biomaterials or biocompatible sub Punching into an organism involves the following steps.

Die Ultraschallsonde wird, vorzugsweise in Hohlorgane, wie zum Beispiel den Magen-Darm-Trakt, den Urogenital-Trakt, der Nase und Nasennebenhöhlen, den Atemwege, Gelenke, Körperhöhle, wie z. B. den Bauchraum, den Brustraum, die Schädelhöhle, den Be ckenraum, in einen Punktionskanal, Gefäße oder intraoperativ in ein Operationsgebiet eingeführt. Die Einführung erfolgt al ternativ mit oder ohne eingesetzter Manipulationsvorrichtung, die hier eine Injektionsvorrichtung ist. Anschließend wird die Positioniereinrichtung, ggf. unter Verwendung der Punktions hilfsmarkierung, eingestellt und ggf. die Injektionsvorrich tung eingesetzt. Die Injektionsvorrichtung ist mit einem Re servoir der zu injizierenden Substanz verbunden. Eine bevor zugte Anwendung ist die Injektion von Medikamenten, Flüssig keiten, Lösungen, Suspensionen mit biologischen oder biokompa tiblem Material und/oder Suspensionen mit lebenden Zellen, insbesondere mit oder ohne Trägermaterialien. Es erfolgt bei spielsweise eine transurethale oder transrektale Injektion zur Therapie von Harninkontinenz oder Stuhlinkontinenz. Hierzu werden Myoblasten, Bulking Agents, z. B. Kollagene, pharmako logische Substanzen und/oder Wachstumsfaktoren in den interes sierenden Gewebebereich injiziert. Die Myoblasten werden al lein oder in Kombination mit biokompatiblen Materialien (Bul king Agents) als Stoffimplantate verwendet. Unter Ultraschall kontrolle wird die Injektion überwacht.The ultrasound probe is, preferably in hollow organs, such as Example the gastrointestinal tract, the urogenital tract, the nose and sinuses, respiratory system, joints, body cavity, such as z. B. the abdomen, the chest, the cranial cavity, the Be vein, into a puncture canal, vessels or intraoperatively introduced into a surgical area. The introduction is al alternatively with or without a manipulation device, which is an injection device here. Then the Positioning device, if necessary using the puncture auxiliary marking, set and if necessary the injection device used. The injection device is with a Re servoir of the substance to be injected. One before Preferred application is the injection of medication, liquid , solutions, suspensions with biological or biocompa tiblematerial and / or suspensions with living cells, in particular with or without carrier materials. It is done at for example, a transurethal or transrectal injection Therapy for urinary incontinence or faecal incontinence. For this myoblasts, bulking agents, e.g. B. collagens, pharmaco logical substances and / or growth factors in the interes injected tissue area. The myoblasts are al alone or in combination with biocompatible materials (Bul king agents) used as fabric implants. Under ultrasound the injection is monitored.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirkli chung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.The in the above description, the claims and the Drawings disclosed features of the invention can both individually as well as in any combination for the entanglement chung of the invention in its various forms of Be meaningful.

Claims

1. Ultrasound probe with an ultrasound head (K), which is attached to a shaft ( 5 ) and is movable with it, and a positioning device for at least one examination or operation device, characterized in that the positioning device has at least one puncture guide (F) Has at least one tubular or slit-shaped lumen (L) for receiving the examination or surgical device (M), the lumen (L) being adjustable with a deflection device (AV) with a predetermined angle relative to the axis of the shaft (S) and / or is displaceable parallel to the axis of the shaft (S) by a predetermined distance.

2. Ultrasonic probe according to claim 1, wherein the lumen (L) with the deflector (AV) with a predetermined orientation is adjustable relative to the ultrasound head (K).

3. Ultrasonic probe according to claim 1 or 2, wherein the Posi tioning device arranged on the outside of the shaft (S) is.

4. Ultrasonic probe according to claim 1, wherein the positioning device in the shaft (S) and / or between the shaft (S) and the ultrasound head (K) is arranged.

5. Ultrasonic probe according to one of the preceding claims, in which the deflection device (AV) with a control device (SV) can be operated with a computing unit for determination of relative coordinates of the lumen, the exit opening of the Lu mens or the lower inserted into the lumen during operation Searching or operating device (M) related to the Ultra transducer (K) and a coordinate transmitter is connected.

6. Ultrasound probe according to claim 5, which provide with an image the system and a display device for displaying an Ult Schnellallbildes is equipped, the coordinate transmitter with connected to the imaging system and the display device and is set up to send image data to the imaging system pass that is characteristic of that of the computing unit determined relative coordinates are.

7. Ultrasonic probe according to one of the preceding claims, at the exit of the puncture guide (L) and / or the Lumens (L) is a needle holder.

8. Ultrasonic probe according to one of the preceding claims, where the puncture guide (F) is detachable with the ultrasound probe connected is.

9. Ultrasonic probe according to one of the preceding claims, where the puncture guide (F) is made of sterilizable and again recyclable or disposable material, preferably Plastic.

10. Ultrasonic probe according to one of the preceding claims, which is equipped with an endoscope.

11. Ultrasonic probe according to one of the preceding claims, in which an outlet nozzle is provided at the end of the lumen (L).

12. Ultrasonic probe according to one of the preceding claims, the at least one releasable hook and / or at least one inflatable balloon with which the ultrasound head (K), the positioning device and / or the shaft (S) on one examining or treating tissue or organ detachable fi can be fixed.

13. Medical device that uses an ultrasound probe of the preceding claims and at least one in the position niereinrichtung arranged examination or operation direction (M).

14. Medical device according to claim 13, wherein the Untersu a surgical or surgical device, a biopsy needle, a pipet te, a catheter, an injection needle, a surgical ar beitsgerät, a working probe, preferably a laser, coagula tion, radio frequency, radio frequency or cryoprobe, an ultra includes sound probe and / or an endoscope.

15. Medical device according to claim 14, which with a hydro pneumatic system is equipped with through the lumen (L) or medication through a nozzle inserted into the lumen (L) te, solutions, suspensions and / or living cells sprayable are.

16. A method for positioning and / or actuating an examination or surgical device in an organism, comprising the steps:

Introduction of an ultrasound probe according to one of claims 5 to 12 into the organism and representation of the tissue or organ of interest with a display device,
- Representation of the position and / or distance of movement of the examination and surgical device as a puncture aid marker on the display device, the puncture aid marker being shown from the relative coordinates supplied by the coordinate transmitter, and
- Introduction of the examination or surgical device in the positioning device.

17. The method of claim 16, wherein an ultrasonic target te setting of the examination or surgical device in Organism takes place.

18. The method according to claim 16 or 17, wherein the ultra sound probe with at least one hook and / or at least one inflatable balloon is temporarily fixed in the organism.

19. The method according to any one of claims 16 to 18, wherein the Ultrasound probe in hollow organs, such as gastrointestinal Tract, urogenital tract, nose and sinuses, respiratory tract, ge direct body cavities such. B. abdominal cavity, chest cavity, cranial cavity le, pelvic cavity, into a puncture canal, vessels or intraopera tiv is introduced into a surgical area.

20. The method according to any one of claims 16 to 19, in which in the organism medicines, liquids, solutions, suspensions with biological or biocompatible material and / or suspension with living cells, especially with or without carrier materials alien, can be applied.

21. Method for injecting living cells into a carrier medium and / or biomaterials or biocompatible substances in an organism, using an ultrasound probe or a medical device cal device according to one of claims 1 to 15 is used.

22. The method according to claim 21, wherein a transurethal or transrectal injection for the treatment of urinary incontinence or Incontinence occurs.

23. The method according to claim 22, wherein the myoblasts, bulking Agents, e.g. B. collagens, pharmacological substances and / or Growth factors are injected.

24. A method for generating a puncture aid marker the display device of an imaging system of an Ultra Sound probe according to one of claims 5 to 12, in which the image data of the puncture aid marking from the relative coordinates of the Lumens, the outlet opening of the lumen or in operation stood for examinations or operations introduced into the lumen device (M) with respect to the ultrasound head (K) determined become.