DE19837259A1 - Combined ultrasound and X-ray device for breast examination; has maximum ultrasonic coupling liquid depth at ultrasonic transducer height, where liquid may be remove for X-ray investigation - Google Patents

Combined ultrasound and X-ray device for breast examination; has maximum ultrasonic coupling liquid depth at ultrasonic transducer height, where liquid may be remove for X-ray investigation

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Abstract

The device has at least one movable compression plate (2,4), on which an ultrasound applicator (14) can be moved with ultrasonic coupling liquid (23). To conduct X-ray investigations independently of the X-ray beam direction with respect to the breast, the liquid is uniformly distributed in the beam path with a maximum depth of the height of the ultrasound transducer. Alternatively, the liquid may be fully removed from the beam path to conduct the X-ray investigation. An Independent claim is also included for an ultrasound applicator for use in the device.

Description

Die Erfindung betrifft ein medizinisches Untersuchungsgerät mit mindestens einer beweglich angeordneten Kompressionsplat­ te, die einen mit einer Ultraschallkoppelflüssigkeit gefüll­ ten Innenraum besitzt, worin eine Ultraschall-Wandleranord­ nung entlang einer geraden Strecke beweglich angeordnet ist.The invention relates to a medical examination device with at least one movably arranged compression plate te who filled you with an ultrasonic coupling fluid ten interior, wherein an ultrasonic transducer arrangement voltage is movably arranged along a straight line.

Ein medizinisches Untersuchungsgerät der eingangs genannten Art ist aus der japanischen Offenlegungsschrift 60-190 853 bekannt. Das Untersuchungsgerät ist zur Ultraschall-Unter­ suchung der weiblichen Brust vorgesehen. Es umfaßt zwei zu­ einander beweglich angeordnete Kompressionsplatten, die zum Fixieren und Komprimieren der Brust ausgebildet sind. In ei­ ner ersten Ausführung besitzen beide Kompressionsplatten ei­ nen Innenraum , worin gegenüberliegend jeweils eine Ultra­ schall-Wandleranordnung in einer Ultraschall-Koppelflüssig­ keit beweglich angeordnet sind. Eine der Wandleranordnungen ist zum Senden und zum Empfang von Ultraschallsignalen ausge­ bildet. Die zweite Ultraschall-Wandleranordnung ist nur zum Empfang vorgesehen. Bei einer weiteren Ausführungsform ist lediglich in einer der Kompressionsplatten eine Ultraschall-Wandler­ anordnung in einer Bewegungsrichtung beweglich ange­ ordnet. Die Ultraschall-Wandleranordnung umfaßt mehrere in Reihe angeordnete Ultraschall-Wandlerelemente. Die Ultra­ schall-Wandleranordnung ist mit einer Auswerteeinheit verbun­ den, die aus den empfangenen Signalen Informationen über die innere Struktur des zu untersuchenden Bereiches extrahiert. Diese Informationen werden auf einem mit der Auswerteschal­ tung verbundenen Monitor angezeigt. Weil sich die Wandleran­ ordnung in der Koppelflüssigkeit befindet, ist eine gute schallmäßige Ankopplung der Ultraschall-Wandleranordnung an die Kompressionsplatte gewährleistet. Offen läßt die Be­ schreibung noch, wie der mechanische Antrieb der Ultra­ schall-Wandleranordnung gestaltet ist. A medical examination device of the type mentioned Art is from Japanese Patent Application Laid-Open 60-190 853 known. The examination device is for ultrasound sub search of the female breast. It includes two too mutually moveable compression plates, which for Fixing and compressing the chest are formed. In egg ner first version have both compression plates NEN interior, where opposite each an Ultra sound transducer arrangement in an ultrasonic coupling fluid speed are movably arranged. One of the transducer arrangements is designed to send and receive ultrasound signals forms. The second ultrasonic transducer arrangement is only for Reception provided. In another embodiment an ultrasonic transducer only in one of the compression plates arrangement movable in one direction of movement arranges. The ultrasound transducer assembly includes several in Series of ultrasonic transducer elements. The ultra sound transducer arrangement is connected to an evaluation unit those that receive information about the internal structure of the area to be examined extracted. This information is on one with the evaluation scarf connected monitor is displayed. Because the converters order in the coupling fluid is a good one sound coupling of the ultrasonic transducer arrangement the compression plate ensures. Be leaves open still write, like the mechanical drive of the Ultra sound transducer arrangement is designed.  

Aus der DE-OS 43 09 597 ist ein kombiniertes Ultraschall-Röntgen­ mammographiegerät mit zwei gegeneinander beweglich an­ geordneten Kompressionsplatten bekannt. Eine Ultraschall-Wandler­ anordnung ist über eine Führung auf der äußeren Ober­ fläche der oberen Kompressionsplatte beweglich angeordnet.DE-OS 43 09 597 is a combined ultrasound X-ray mammography device with two movable against each other ordered compression plates known. An ultrasound transducer arrangement is via a guide on the outer top surface of the upper compression plate arranged movably.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte medizinische Untersuchungsgerät so weiterzubilden, daß die Ultraschall-Wandleranordnung mit möglichst geringem mechanischen Aufwand präzise in der Kompressionsplatte bewegt werden kann.The invention is based on the object, the beginning to further develop the medical examination device mentioned, that the ultrasonic transducer arrangement with the lowest possible mechanical effort moved precisely in the compression plate can be.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Ultraschall-Wandler­ anordnung mit einer mit einem Antrieb verbundenen Stange ver­ bunden ist, die parallel zu der geraden Strecke angeordnet ist und flüssigkeitsdicht aus der Kompressionsplatte geführt ist. Die Stange dient neben dem Antrieb zum Abtasten des Un­ tersuchungsgebietes einer sicheren Führung der Ultraschall-Wandler­ anordnung innerhalb der Kompressionsplatte.The object is achieved in that the ultrasonic transducer arrangement with a rod connected to a drive ver bound, which is arranged parallel to the straight line is and liquid-tight out of the compression plate is. In addition to the drive, the rod is used to scan the Un research area of safe guidance of the ultrasonic transducers arrangement within the compression plate.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Stange und die Ultraschall-Wandleranordnung im we­ sentlichen in einer Ebene liegen. Damit ist eine maximale An­ näherung der oberen und unteren Wandung der Kompressionsplat­ te möglich, wodurch die Kompressionsplatte flach ausgeführt werden kann. Insbesondere bei einer Verwendung in einem kom­ binierten Ultraschall-Röntgen-Untersuchungsgerät, wie es ein­ gangs zitiert ist, ist der Einfluß des Ultraschall-Koppelmit­ tels auf die Röntgenbildgebung minimiert.An advantageous embodiment is characterized in that that the rod and the ultrasonic transducer assembly in the we lie in one level. This is a maximum on Approaching the top and bottom walls of the compression plate te possible, which makes the compression plate flat can be. Especially when used in a com Binary ultrasound x-ray examination device like it one is quoted, is the influence of the ultrasonic coupling minimized on X-ray imaging.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Stange als Hohlstange ausgebildet ist und daß mit der Ultraschall-Wandleranordnung verbundene elektrische Leitungen durch die Hohlstange aus der Kompressionsplatte herausgeführt sind. Damit dient der Antrieb zugleich zur flüssigkeitsdich­ ten Herausführung der elektrischen Leitungen, die zum Betrieb der Ultraschall-Wandleranordnung erforderlich sind. An advantageous embodiment is characterized in that that the rod is designed as a hollow rod and that with the Ultrasonic transducer arrangement connected electrical lines led out of the compression plate through the hollow rod are. The drive thus also serves as liquid-tight Leading out of the electrical lines that are used for operation the ultrasonic transducer arrangement are required.  

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ultra­ schall-Wandleranordnung als Ultraschall-Array mit mehreren in Reihe angeordneten Ultraschall-Wandlerelementen ausgebildet. Damit kann in einer einzigen Position des Ultraschall-Arrays jeweils eine Schnittebene ultraschallmäßig vollständig abge­ tastet werden.In a further advantageous embodiment, the Ultra sound transducer arrangement as an ultrasound array with several in Row arranged ultrasonic transducer elements formed. This allows the ultrasound array to be in a single position one cutting plane completely abge ultrasonically be groped.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung füllt das Ul­ traschall-Array quer zur Bewegungsrichtung den Innenraum aus. Damit ist zum einen eine Ultraschallabtastung bis zum Rand der Kompressionsplatte möglich, zum anderen können die Sei­ tenwände des Innenraumes als Führung für die Ultra­ schall-Wandleranordnung dienen.In a further advantageous embodiment, the ul ultrasound array across the direction of movement. On the one hand, this is an ultrasound scan to the edge the compression plate possible, on the other hand the interior walls as a guide for the Ultra serve sound transducer arrangement.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand von zwei Figuren erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention will follow hand explained by two figures. Show it:

Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht eine erste Ausfüh­ rung eines medizinischen Untersuchungsgerätes mit zwei Kompressionsplatten, wobei ein Antrieb für eine Ultraschall-Wandleranordnung außerhalb einer Kompres­ sionsplatte angeordnet ist und Fig. 1 is a perspective view of a first embodiment of a medical examination device with two compression plates, wherein a drive for an ultrasonic transducer arrangement is arranged outside a compression plate and

Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht eine zweite Ausfüh­ rung eines medizinischen Untersuchungsgeräts, wobei der Antrieb innerhalb einer Kompressionsplatte ange­ ordnet ist. Fig. 2 is a perspective view of a second embodiment of a medical examination device, the drive being arranged within a compression plate.

Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein medizini­ sches Untersuchungsgerät für Brustuntersuchungen mit zwei parallel und beweglich zueinander angeordneten Kompressions­ platten 2, 4. Die Mechanik zur Verstellung der Kompressions­ platten 2, 4 ist hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht angegeben, lediglich Doppelpfeile 6 symbolisieren eine ent­ sprechende Verstell- und Einstellmöglichkeit. Alternativ kann eine der Kompressionsplatten, z. B. die Kompressionsplatte 4, auch feststehend angeordnet sein. Entsprechend erfolgt dann eine Komprimierung und Fixierung eines zu untersuchenden Kör­ perteils nur über die Verstellung der Kompressionsplatte 2. Fig. 1 shows a perspective view of a medical examination device for breast examinations with two parallel and movable compression plates 2 , 4 . The mechanism for adjusting the compression plates 2 , 4 is not given here for reasons of clarity, only double arrows 6 symbolize a corresponding adjustment and adjustment. Alternatively, one of the compression plates, e.g. B. the compression plate 4 , also be arranged stationary. Correspondingly, compression and fixation of a body part to be examined is then carried out only by adjusting the compression plate 2 .

Die Kompressionsplatte 2 besitzt einen rechteckigen Innen­ raum 8, worin ein Ultraschall-Wandlerarray 10 angeordnet ist. Das Ultraschall-Wanderarray 10 ist im Innenraum 8 entlang ei­ ner geraden Strecke vor und zurück beweglich angeordnet, was durch einen Doppelpfeil 12 veranschaulicht ist. Das Ultra­ schall-Wandlerarray 10 umfaßt eine Vielzahl von in einer Rei­ he quer zur Bewegungsrichtung 12 angeordneter Ultra­ schall-Wandlerelemente 14, die sich bis zu den gegenüberliegenden Seitenwänden 16 des Innenraums 8 erstrecken.The compression plate 2 has a rectangular inner space 8 , in which an ultrasonic transducer array 10 is arranged. The ultrasound wander array 10 is arranged in the interior 8 along egg ner straight line movable back and forth, which is illustrated by a double arrow 12 . The ultrasound transducer array 10 comprises a plurality of arranged in a row transversely to the direction of movement 12 ultrasound transducer elements 14 which extend to the opposite side walls 16 of the interior 8 .

Die Ultraschall-Wandleranordnung 10 ist über eine Halterung 18 mit einer hier geraden und einer für eine kontinuierliche Bewegung des Ultraschall-Wandlerarrays 10 ausreichend starren Hohlstange 20 verbunden. Die Hohlstange 20 ist über eine Dichtung und Führung aus der Kompressionsplatte 2 geführt. Die Hohlstange 20 ist parallel zur Bewegungsstrecke des Ul­ traschall-Wandlerarrays 10 ausgerichtet und liegt im wesent­ lichen mit dem Ultraschall-Wandlerarray 10 in einer Ebene ist. Der Innenraum 8 ist mit einer Ultraschall-Koppelflüssig­ keit zum ultraschallmäßigen Ankoppeln der einzelnen Ultra­ schall-Wandlerelemente 14 an die Unterseite der Kompressions­ platte 2 vollständig gefüllt.The ultrasound transducer arrangement 10 is connected via a holder 18 to a hollow rod 20 which is straight here and which is sufficiently rigid for a continuous movement of the ultrasound transducer array 10 . The hollow rod 20 is guided out of the compression plate 2 via a seal and guide. The hollow rod 20 is aligned parallel to the moving distance of the Ul-traschall transducer array 10 and is located in the Wesent union with the ultrasound transducer array 10 in a plane. The interior 8 is filled with an ultrasonic coupling fluid speed for ultrasonic coupling of the individual ultrasonic transducer elements 14 to the underside of the compression plate 2 completely.

Die Hohlstange 20 ist mit einem mechanischen Antrieb verbun­ den, der eine Hin- und Herbewegung (Doppelpfeil 25) der Stan­ ge 20 bei entsprechender Ansteuerung bewirkt. Zum Beispiel kann eine Vorwärtsbewegung vom Antrieb 24 weg schrittweise zur Erstellung einer Folge von parallel zueinander angeordne­ ten Schnittbildern und die Rückführung in eine Ruhestellung kontinuierlich erfolgen. Bei der Erstellung der Schnittbilder wird die von dem Ultraschall-Wandlerarray 10 zurückgelegte Wegstrecke registriert, um die einzelnen Schnittbilder einan­ der zuordnen zu können. Dazu werden die Bewegungsschritte des Motors von einem Steuerglied erfaßt. The hollow rod 20 is connected to a mechanical drive, which causes a back and forth movement (double arrow 25 ) of the Stan 20 with appropriate control. For example, a forward movement away from the drive 24 step by step to produce a sequence of sectional images arranged in parallel to one another and the return to a rest position can take place continuously. When the sectional images are created, the distance traveled by the ultrasound transducer array 10 is registered in order to be able to assign the individual sectional images to one another. For this purpose, the movement steps of the motor are recorded by a control element.

Für den Betrieb der Ultraschall-Wandlerelemente 14 erforder­ liche elektrische Verbindungsleitungen 26 werden ausgehend von den Ultraschall-Wandlerelementen 14 durch das Innere der Hohlstange 20 aus dem Innenraum 6 der Kompressionsplatte 2 zu einer Auswerteeinheit 28 geführt. Die Auswerteeinheit 28 um­ faßt die Funktionseinheiten eines herkömmlichen Ultra­ schall-Diagnosegeräts, wie z. B. Ultraschallsender, Ultraschallemp­ fänger und Verarbeitungsschaltung zur Erzeugung von auf einem Monitor 30 darstellbaren Bildsignalen.For the operation of the ultrasonic transducer elements 14 requisite electrical connecting lines 26 are led from the ultrasonic transducer elements 14 through the interior of the hollow rod 20 from the interior 6 of the compression plate 2 to an evaluation unit 28 . The evaluation unit 28 summarizes the functional units of a conventional ultrasound diagnostic device, such as. B. ultrasonic transmitter, ultrasonic sensor and processing circuit for generating image signals that can be displayed on a monitor 30 .

Wird das medizinische Untersuchungsgerät entsprechend wie in der eingangs schon zitierten DE-OS 43 09 597 noch zusätzlich mit einer Röntgenquelle und einem Röntgendetektor ausgestat­ tet zur Erstellung von Röntgenbildern des zu untersuchenden Körperteils, dann ist die Kompressionsplatte 2 zur Vermeidung von Aufhärtungen im Röntgenbild, verursacht durch die Filter­ wirkung der Koppelflüssigkeit, so flach wie möglich gestal­ tet. In diesem Fall ist der Innenraum 8 nur unwesentlich hö­ her als das Ultraschall-Wandlerarray 10. Der freie Quer­ schnitt muß lediglich so groß sein, daß die Koppelflüssigkeit ohne großen Widerstand bei der Bewegung des Ultraschall-Wandler­ arrays 10 verdrängt werden kann.If the medical examination device is additionally equipped with an X-ray source and an X-ray detector in accordance with DE-OS 43 09 597, already cited at the beginning, for producing X-ray images of the body part to be examined, then the compression plate 2 is caused by to prevent hardening in the X-ray image the filter effect of the coupling fluid is as flat as possible. In this case, the interior 8 is only insignificantly higher than the ultrasound transducer array 10 . The free cross section only has to be large enough that the coupling fluid can be displaced without great resistance during the movement of the ultrasound transducer array 10 .

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung der Kompressions­ platte 2 mit dem Ultraschall-Wandlerarray 10 ist eine Zahn­ stange 20A mit dem Ultraschall-Wandlerarray 10 verbunden. Der Antrieb in Bewegungsrichtung 12 erfolgt über einen in der Kompressionsplatte 2 angeordneten Elektromotor 24A. An einer Welle des Elektromotors 24A ist ein Zahnrad 32 befestigt, das in die Zahnstange 20A eingreift. Anschlußleitungen des Elek­ tromotors 24A sind flüssigkeitsdicht aus dem Innenraum 8 ge­ führt. Die Dichtung 22 ist so elastisch, daß sie auch bei Eingriff in Zwischenräume zwischen den Zähnen der Zahnstange 20A den Innenraum 8 flüssigkeitsdicht abdichtet. Die übrigen Einzelheiten entsprechen den schon anhand von Fig. 1 beschrie­ benen.In the illustrated in Fig. 2 embodiment of the compression plate 2 with the ultrasound transducer array 10 is a rack 20 A with the ultrasound transducer array 10 is connected. The drive takes place in the direction of movement 12 over a compression plate arranged in the electric motor 2 24 A. To a shaft of the electric motor 24 A, a gear 32 is fixed which engages with the rack 20A. Connection lines of the electric motor 24 A are liquid-tight from the interior 8 leads ge. The seal 22 is so elastic that it seals the interior 8 liquid-tight even when engaging in spaces between the teeth of the rack 20 A. The remaining details correspond to those already described with reference to FIG. 1.

Claims (8)

1. Medizinisches Untersuchungsgerät mit mindestens einer be­ weglich angeordneten Kompressionsplatte (2), die einen mit einer Ultraschall-Koppelflüssigkeit gefüllten Innenraum (8) besitzt, worin eine Ultraschall-Wandleranordnung (10) entlang einer geraden Strecke (12) beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschall-Wandleranordnung (10) mit einer mit einem Antrieb (24) verbundenen Stange (20) verbunden ist, welche Stange (20) parallel zu der geraden Strecke (12) angeordnet und flüssigkeitsdicht aus der Kompressionsplatte (2) geführt ist.1. Medical examination device with at least one movably arranged compression plate ( 2 ) which has an interior filled with an ultrasonic coupling fluid ( 8 ), wherein an ultrasonic transducer arrangement ( 10 ) is arranged to be movable along a straight line ( 12 ), characterized that the ultrasonic transducer arrangement ( 10 ) is connected to a rod ( 20 ) connected to a drive ( 24 ), which rod ( 20 ) is arranged parallel to the straight line ( 12 ) and is guided liquid-tight from the compression plate ( 2 ). 2. Medizinisches Untersuchungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (20) und die Ultraschall-Wandleranordnung (10) im wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind.2. Medical examination device according to claim 1, characterized in that the rod ( 20 ) and the ultrasonic transducer arrangement ( 10 ) are arranged essentially in one plane. 3. Medizinisches Untersuchungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (20) als Hohlstange ausgebildet ist und daß mit der Ultraschall-Wandleranordnung (10) verbundene elektri­ sche Leitungen (26) durch die Hohlstange aus der Kompressi­ onsplatte (2) herausgeführt sind.3. Medical examination device according to claim 1 or 2, characterized in that the rod ( 20 ) is designed as a hollow rod and that with the ultrasonic transducer arrangement ( 10 ) connected electrical cables ( 26 ) through the hollow rod from the compression onsplatte ( 2 ) are brought out. 4. Medizinisches Untersuchungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (20) gerade und starr ausgebildet ist.4. Medical examination device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rod ( 20 ) is straight and rigid. 5. Medizinisches Untersuchungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschall-Wandleranordnung (10) als Ultraschall-Array mit mehreren in einer Reihe angeordneten Ultraschall-Wandler­ elementen (14) ausgebildet ist. 5. Medical examination device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the ultrasound transducer arrangement ( 10 ) is designed as an ultrasound array with a plurality of ultrasound transducer elements arranged in a row ( 14 ). 6. Medizinisches Untersuchungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ultraschall-Array (10) quer zur geraden Strecke (12) den Innenraum (8) ausfüllt.6. Medical examination device according to claim 5, characterized in that the ultrasound array ( 10 ) transversely to the straight section ( 12 ) fills the interior ( 8 ). 7. Medizinisches Untersuchungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionsplatte (2) rechteckig ausgebildet ist.7. Medical examination device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the compression plate ( 2 ) is rectangular. 8. Medizinisches Untersuchungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (8) rechteckig ausgebildet ist.8. Medical examination device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the interior ( 8 ) is rectangular.
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