DE3503477A1

DE3503477A1 - Ultraschall-diagnosegeraet

Info

Publication number: DE3503477A1
Application number: DE19853503477
Authority: DE
Inventors: Yutaka Tochigi Kunii
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-02-03
Filing date: 1985-02-01
Publication date: 1985-08-08
Also published as: JPS60163645A; US4681120A; JPH074366B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Ultraschall-Diagnose- oder -Untersuchungsgerät für die Erkennung von Erkrankungen

der Brustdrüsen sowie von Brustkrebs. 5

Wenn ein Patient mit Ultraschallwellen bestrahlt wird, werden diese von den Grenzflächen zwischen verschiedenen Gewebearten des Patienten reflektiert oder zurückgeworfen. Aus den Echos der Ultraschallwellen kann ein Scheibenschnittbild (sectional slice image) eines inneren Organs oder eines abnormalen Gewebes des Patienten erzeugt werden. Zur Verhinderung einer Dämpfung und Reflexion der zwischen dem Patienten und einer die Ultraschallwellen erzeugen-

¹^ den und abgreifenden Sonde laufenden Ultraschallwellen ist ein akustischer Koppler zwischen die Sonde und den Patienten eingefügt. Als akustischer Koppler wird häufig Wasser verwendet, weil dieses in den Ultraschallwellen-Ausbreitungseigenschaften dem (Ge-

²^ webe des) Patienten ähnlich ist.

Fig. 1 veranschaulicht ein bisheriges Ultraschall-Diagnosegerät mit einem mit Wasser 2 gefüllten Behälter 10. Die Brust 4 eines (weiblichen) Patienten wird dabei in eine Öffnung 12 des Behälters 10 gelegt. Im Behälter 10 befindet sich eine in Richtung des Pfeils 6 verschiebbare Sonde 14, die sich in Richtung eines Pfeils 8 (Fig. 3) senkrecht zur Richtung des Pfeils 6 erstreckt und die eine Anzahl von in Richtung des Pfeils 8 (in einer Reihe) angeordneten piezoelektrischen Elementen 16 aufweist. Die Elemente 16 emittieren Ultraschallwellen zu einem in Fig. 3 schematisch dargestellten Bereich 18, um damit eine elektronische Abtastung in Richtung des Pfeils 8 zu erlauben. Gleichzeitig bewegt sich die Sonde 14 zur Durchführung einer mechanischen Abtastung in

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Richtung des Pfeils 6. Da die Brust 4 in unmittelbarer Berührung mit dem Wasser 2 steht, werden Reflexion und Dämpfung der Ultraschallwellen begrenzt, ° so daß vergleichsweise gute Scheibenschnittbilder erhalten werden. Bei diesem bisherigen Gerät kann jedoch die Brust 4 benetzt werden, und es können Fremdstoffe oder -körper in das Wasser 2 eindringen. Solche Fremdstoffe reflektieren die Ultraschallwellen ^O unter Beeinträchtigung der Bildgüte. Wenn die Patientin atmet, bewegt sich ihre Brust, wodurch die Erzeugung eines genauen Bilds erschwert wird.

Fig. 2 zeigt ein anderes bisheriges Ultraschall-Diagnosegerät, das sich vom Gerät nach Fig. 1 dadurch unterscheidet, daß die Öffnung 22 des Behälters 10 mit einer Membran 24 verschlossen ist. Die Membran 24 besteht aus einem flexiblen oder elastischen Material mit akustischen Eigenschaften ähnlichen denen eines Organismus, und sie kann in enge Anlage an die Brust 4 gebracht werden. Der Behälter 10 und die Membran 24 bilden ein (geschlossenes) Gefäß, das mit Wasser gefüllt ist. Die Brust 4 kann dabei von der Membran 24 getragen bzw. unterstützt werden. Die Tiefe, bis zu der die Brust 4 einer Patientin einsinken kann, wird auf einen gegenüber der Ultraschall-Sonde 14 bestimmten Bereich begrenzt. Die Brust 4 wird daher in einem vergleichsweise flach gegen die Membran 24 andrückenden Zustand gehalten. Wenn nun die Brust 4 mit Ultraschallwellen bestrahlt (applied) wird, definieren die Einf a.¹ lsrichtung der Ultraschallwellen und die Oberfläche der Brust 4 der Patientin praktisch einen rechten Winkel (Einfallswinkel). Infolgedessen reflektiert die Brust 4 weniger Wellen, was zu verbesserter Ansprechempfindlichkeit, verringerten Artefakten und vergrößerter Tiefe des Sichtfeldes führt.

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Gemäß Fig. 3 ist der Ultraschall-Ausbreitungsbereich, d.h. eine bestimmte Zone S, schmal, weil die von den piezoelektrischen Elementen 16 erzeugten Wellen sowohl ein konvergentes akustisches Feld als auch ein diffuses akustisches Feld aufweisen, deren Hüllkurven die Form gemäß Fig. 3 besitzen. Eine Ultraschalldiagnose sollte bevorzugt unter Heranziehung der Zone S mit hoher Ultraschall(wellen)dichte durchgeführt werden.

Die Größen der Brüste sind individuell verschieden. Aus diesem Grund variiert der untere Bereich der Brust je nach der betreffenden Patientin, obgleich

*° sie von der Membran 24 unterstützt wird. Die Zone S besitzt eine vergleichsweise kleine Länge. Die Anwendung eines Mechanismus zur Einstellung der lotrechten Lage der Sonde 14 läuft dabei dem Erfordernis für eine Miniaturisierung des Ultraschall-Diagnosegeräts zuwider. Außerdem ist es sehr schwierig, den Brennpunkt durch Auswechseln einer akustischen Linse in einer Ultraschall-Schwingfläche der Sonde 14 zu ändern, weil die Sonde 14 in einem geschlossenen Gefäß angeordnet ist. Der einer Ultraschall-Diagnose zu unterwerfende Bereich der Brust 4 kann daher manchmal außerhalb der für die Diagnose oder Untersuchung bevorzugten Zone S zu liegen kommen. Für die Erkennung von Brustkrebs befindet sich der spezielle Untersuchungsbereich in dem neben der Achselhöhle befindliehen Abschnitt. In diesem Bereich ist jedoch die Berührung zwischen der Membran und der Brust nicht sehr fest, so daß sich dazwischen eine Luftschicht bilden kann, die eine Ultraschalldiagnose erschwert.

Die genannten Mängel des bisherigen Ultraschall-Diagnosegeräts sind insbesondere bei Gruppen- oder Reihenuntersuchungen schwerwiegend, in denen zahl-

reiche Personen untersucht werden, ohne daß praktisch eine Möglichkeit für eine Nachuntersuchung bleibt.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Ultraschall-Diagnosegeräts, das unabhängig von individuellen Unterschieden in den Größen der zu untersuchenden Brüste eindeutige und zufriedenstellende Scheibenschnittbilder zu liefern vermag und das sich *O für die Erkennung von Brustkrebs und anderen Krankheiten eignet.

Diese Aufgabe wird bei einem Ultraschall-Diagnosegerät für die Untersuchung eines Patienten erfindungs-

^ 5 gemäß gelöst durch einen Behälter, der eine Flüssigkeit als akustisches Ankopplungsmedium enthält und eine im wesentlichen waagerechte Oberseite mit einer in dieser vorgesehenen Öffnung aufweist, eine am Behälter flüssigkeitsdicht angebrachte, die Öffnung bedeckende oder verschließende, Ultraschallwellen übertragende, flexible oder elastische Membran, auf die ein zu untersuchender Körperteil des Patienten auflegbar ist, eine in der Flüssigkeit im Behälter angeordnete Ultraschall-Sonde zum Aussenden von Ultraschallstrahlen zum Patienten durch die Membran und das Ankopplungsmedium hindurch und eine Druckerhöhungseinrichtung zum Erhöhen des im Behälter herrschenden Flüssigkeitsdrucks.

Beim erfindungsgemäßen Ultraschall-Diagnosegerät kann der Flüssigkeitsdruck im Inneren des Behälters fein eingestellt werden, auch wenn es sich bei dem zu untersuchenden Körper-Bereich um die Brust oder einen anderen Körper-Teil handelt, der nachgiebig und größenmäßig individuell verschieden ist, so daß der Untersuchungsbereich in eine optimale Lage für die Ultraschalldiagnose gebracht werden kann. Da die von

der Sonde erzeugten Ultraschallwellen ein konvergentes akustisches Feld und ein diffuses (divergierendes) akustisches Feld umfassen, erfährt ein Ultra-5

schallstrahl in einer bestimmten, von der Sonde entfernten Zone eine Einschnürung oder Verengung zu einem Bereich höherer Dichte. Erfindungsgemäß kann der Untersuchungsbereich unabhängig von individuellen (Körper-)Unterschieden zwischen den Patienten in der Zone angeordnet werden, in welcher der Ultraschallstrahl eingeschnürt, d.h. gebündelt, ist. Auf diese Weise können deutliche oder eindeutige Bilder hoher Güte erzielt werden. Da der Wasserdruck frei eingestellt werden kann, kann die Membran dicht an den Untersuchungsbereich herangebracht werden, auch wenn es sich dabei um die Achselhöhle oder einen anderen Körperteil handelt, der nicht ohne weiteres mit der bisherigen Membran in Berührung bringbar ist. Infolgedessen können zufriedenstellende Scheibenschnittbil-²^ der mit hoher Zuverlässigkeit über einen weiten Bereich hinweg erzielt werden.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand ²^ der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 schematische Schnittansichten bisheriger Ultraschall-Diagnosegerate,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Ultraschall-Ausbreitungsbereichs ,

Fig. 4 eine Schnittansicht eines Ultraschall-Diagnosegeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

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Fig. 5 eine allgemeine perspektivische (schaubildliche) Gesamtansicht des Ultraschall-Diagnosegeräts gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Sonden-Verschiebemechanismus und

Fig. 7 eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig. 1 bis 3 sind eingangs bereits erläutert worden.

Fig. 4 veranschaulicht ein mit einem Flüssigkeits-Behälter versehenes Ultraschall-Diagnosegerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, während Fig. 5 das Gerät allgemein in perspektivischer Darstellung zeigt. Eine Operator-Bedientafel 22 ist auf einem Tisch montiert, der auf einer Bodenplatte eines Behandlungs- oder Untersuchungsraums aufgestellt ist. Ein Bildschirm 24 für Betriebsart oder Modus C sowie ein Bildschirm 26 für Betriebsart bzw. Modus B sind beispielsweise neben der Bedientafel 22 angeordnet. Neben dem Tisch ist ein Behälter 30 angeordnet. Hierbei ist vorgesehen, daß eine Patientin eine Plattform 28 vor dem Behälter 30 betritt und ihre Brust über dem Behälter 30 positioniert, indem sie sich nach vorn beugt.

Der Behälter 30 weist an seiner Oberseite eine Öffnung 32 auf, an der eine sie verschließende, hutförmige Membran 34 angeordnet ist. Ein Randteil 36 am Umfang der Membran 34 liegt auf der Oberseite des Behälters 30 auf. Ein um den Rand der Öffnung 32 umlaufendes Spannelement 37 ist auf den Randteil 36 der Membran 34 aufgelegt und so am Behälter 30 be-

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befestigt, daß der Randteil 36 zwischen dem Spannelement 37 und der Oberseite des Behälters 30 verspannt ist. Das Spannelement 37 verbindet die Membran 34 wasserdicht mit dem Behälter 30. Die Membran 34 besteht aus einem flexiblen oder elastischen Werkstoff, der in seinen akustischen Eigenschaften einem lebenden Körper ähnelt, beispielsweise aus einem Gummi oder Kautschuk, wie Silikongummi. Das Spannelement 37 umfaßt eine aus Stahlblech hergestellte, um den ümfangsrand der Öffnung 34 umlaufende Kernplatte 38 und eine aus einem flexiblen bzw. elastischen Werkstoff hergestellte, die Kernplatte 38 bedeckende Umhüllung 40, die als Schutz für die Brust der Patientin dient. Die Membran 34 ist mit einer Öffnung versehen, an die eine Leitung 42 mit in diese eingeschaltetem Ventil 44 angeschlossen ist. Das Ventil 44 befindet sich normalerweise im Schließzustand, und eventuell im Behälter 30 enthaltene Luftblasen können durch Öffnen des Ventils 44 beseitigt werden.

Im unteren Endabschnitt des Behälters 30 sind zwei Einlaß/Auslaßöffnungen 46 und 48 ausgebildet, wobei eine Rohr-Leitung 50 jeweils mit einem Endabschnitt an die betreffende Einlaß/Auslaßöffnung 46 bzw. 48 angeschlossen ist. Das im Behälter 30 enthaltene Wasser 2 kann somit über die Leitung 50 umgewälzt werden. Den Boden des Behälters 30 durchsetzt eine Ablaßöffnung 52, an die eine Rohr-Leitung 54 angeschlossen ist, in die ein Ventil 56 eingeschaltet ist. Das Ventil 56 befindet sich normalerweise in Schließstellung; das im Behälter 30 befindliche Wasser 2 kann durch Öffnen des Ventils 56 abgelassen werden.

In die Leitung 50 sind ein Dreiwegehahn 58 und eine Pumpe 60 eingeschaltet. Ein Vorratsbehälter 62 ist über eine Leitung 64 mit dem Dreiwegehahn 58 verbunden. Der Vorratsbehälter 52 enthält das Wasser

2 und kann durch Umschalten des Dreiwegehahns 58 mit der Leitung 50 in Verbindung gebracht werden. Die Pumpe 60 und der Dreiwegehahn 58 sind durch einen

Treiber 68 in einer Betriebsart bzw. einem Modus ansteuerbar, die bzw. der durch eine Schalteinheit 66 an der Bedientafel 22 wählbar ist. Mittels der Schalteinheit 66 sind drei Betriebsarten für den Dreiwegehahn 58 einstellbar. In einer ersten Betriebsart 70 ist der Vorratsbehälter 62 mit einem die Pumpe 60 enthaltenden Leitungsabschnitt 50a der Leitung 50 verbunden, während ein Leitungsabschnitt 50b an der Seite der Einlaß/Auslaßöffnung 48 von der Leitung 64 und dem Leitungsabschnitt 50a getrennt ist. In

° einer zweiten Betriebsart 72 sind die Leitungsabschnitte 50a und 50b miteinander verbunden, während die Leitung 64 gegenüber den Leitungsabschnitten 50a und 50b getrennt bzw. verschlossen ist. In einer dritten Betriebsart 74 ist der Leitungsabschnitt 50b mit der Leitung 64 verbunden, so daß das im Behälter 30 enthaltene Wasser 2 über die Einlaß/Auslaßöffnung 48 und den Dreiwegehahn 58 in den Vorratsbehälter 62 entweichen kann. Die Schalteinheit 66 ist mit einem Schalter 7 6 zum Ein- und Ausschalten der Pumpe 60 versehen. Der Treiber 68 bewirkt das Einschalten und Abstellen der Pumpe 60, wenn der Schalter 76 geschlossen bzw. geöffnet wird.

Eine Heizeinheit 78 dient zum Erwärmen des im Behälter 30 befindlichen Wassers 2, um dieses auf einer Temperatur nahe der Körpertemperatur zu halten.

Im Behälter 30 ist eine Ultraschall-Sonde 80 in der durch den Pfeil 6 angedeuteten Richtung verschiebbar angeordnet. Fig. 6 veranschaulicht einen Verschiebemechanismus 82 für die Sonde 80. In Fig. 6 ist der Behälter 30 in doppelt strichpunktierten Linien ange-

deutet, während die anderen, vom Verschiebemechanismus verschiedenen Bauelemente weggelassen sind. Die denselben Aufbau wie die Sonde 14 gemäß Fig. 3 besitzende Sonde 80 erstreckt sich in Richtung des Pfeils 8 senkrecht zu der durch den Pfeil 6 bezeichneten Verschieberichtung. Eine Anzahl piezoelektrischer Elemente sind in Richtung des Pfeils 8 (in Reihe) angeordnet, wobei Ultraschallwellen für elektrische Abtastung in Richtung des Pfeils 8 benutzt werden. Zwei in Richtung des Pfeils 6 verlaufende Zahnriemen 84 sind jeweils zwischen zwei Zahnscheiben 86 gespannt, wobei die beiden Zahnscheiben 86 an der einen Seite des Pfeils 6 jeweils auf Wellen 88 montiert sind, die mittels geeigneter Lager und dgl. im Behälter 30 drehbar gelagert sind. Die beiden anderen, an der anderen Seite befindlichen Zahnscheiben 86 sitzen auf einer Antriebs-Welle 90, die im Behälter 30 drehbar gelagert ist. Die Stellungen der Stütz-Wellen 88 sind mittels einer Schraube o.dgl. zur Einstellung der Spannung des betreffenden Zahnriemens 84 einstellbar.

Das eine Ende der Antriebs-Welle 90 ragt aus dem Behalter 30 nach außen, wobei ein eine wassersichere Abdichtung herstellendes Dichtelement 92 zwischen die Seitenwand des Behälters 30 und die Welle 90 eingefügt ist. Auf dem außerhalb des Behälters 30 befindlichen Abschnitt der Welle 90 sitzt eine Abtriebs-Zahnscheibe 94, während am äußersten Ende der Welle 90 ein Drehstellungsgeber (rotary encoder) 104 zum Bestimmen oder Melden der Drehstellung der Welle 90 angebracht ist. Mit der Welle eines Motors 102 ist ein Untersetzungsgetriebe 100 verbunden, auf dessen Abtriebswelle eine Antriebs-Zahnscheibe 96 sitzt. Zwischen den beiden Zahnscheiben 96 und 94 ist ein Zahnriemen 98 gespannt. Die Drehzahl des

Motors 102 wird dabei durch das Untersetzungsgetriebe 100 mit einem vorbestimmten Untersetzungsverhältnis

verringert und dann durch den Zahnriemen 9 8 auf die 5

Antriebs-Welle 90 übertragen. Die Drehstellung der Welle 90 wird durch den Drehstellungsgeber 104 abgegriffen bzw. gemeldet.

Im Inneren des Behälters 30 erstrecken sich zwei Leitstangen 106 in Richtung des Pfeils 6. Auf die Leitstangen 106 ist jeweils ein Gleitstück 108 längs der zugeordneten Leitstange verschiebbar aufgesetzt. An den Gleitstücken 108 ist eine Halterung 110 so befestigt, daß sie bei der Verschiebung der Gleit-

*° stücke 108 in Richtung des Pfeils 6 verfahrbar ist. Die Sonde 80 ist auf der Halterung 110 so montiert, daß ihre Längsrichtung mit der Richtung des Pfeils 8 übereinstimmt. Zwei von der Halterung 110 nach außen in Richtung auf die jeweiligen Zahnriemen 84 ragende Anschlußstücke 112 sind am betreffenden Zahnriemen 84 befestigt. Bei der Drehung des Motors 102 in der einen oder anderen Richtung dreht sich somit die Antriebs-Welle 90 entsprechend. Wenn die Zahnriemen 84 durch die Drehung der Antriebs-Welle 90 in der einen oder anderen Richtung in Hin- und Herbewegung versetzt werden, bewegt sich die Sonde 80 hin- und hergehend in Richtung des Pfeils 6.

Im folgenden ist der Betrieb des vorstehend beschriebenen Ultraschall-Diagnosegeräts erläutert. Die Patientin bzw. die Untersuchungsperson betritt die Plattform 28 und beugt sich so nach vorn, daß ihr Oberkörper auf dem Gehäuse 29 aufliegt. Dabei ruht die Brust 4 auf der Membran 34. Sodann wird die Schalteinheit 66 auf die erste Betriebsart bzw. den ersten Modus 70 umgeschaltet, wobei die Leitung 64 mit dem Leitungsabschnitt 50a verbunden ist. Gleich-

zeitig wird der Schalter 76 zum Einschalten der Pumpe 60 geschlossen. Durch die Pumpe 60 wird das Wasser 2 aus dem Vorratsbehälter 62 über die Leitung 50 in den Behälter 30 gefördert. Infolgedessen erhöht sich der Wasserdruck innerhalb des Behälters 30, so daß die auf der Membran 34 aufliegende Brust 4 angehoben wird. Wenn mittels der Schalteinheit 66 die zweite Betriebsart bzw. der zweite Modus 72 gewählt ist, sind die Leitungsabschnitte 50a und 50b miteinander verbunden, so daß das im Behälter 30 enthaltene Wasser 2 über die Leitung 50 umgewälzt wird. Der im Behälter 30 herrschende Wasserdruck wird dabei auf einer festen Größe gehalten, wobei die Temperatur des durch die Heizeinheit 78 erwärmten Wassers 2 vergleichmäßigt wird.

Die Ultraschall-Sonde 80 wird mittels des Verschiebemechanismus 82 in Richtung des Pfeils 6 verschoben oder verfahren, so daß die von den piezoelektrischen Elementen der Sonde 80 erzeugten Ultraschallwellen für mechanische Abtastung sowie für elektrische Abtastung in Richtung des Pfeils 8 benutzt werden können. Die reflektierten Echos der Ultraschallwellen werden von der Sonde 80 abgegriffen und an den Eingang einer nicht dargestellten Bildverarbeitungsvorrichtung angelegt. Diese Daten werden einer Bildverarbeitung im sogenannten Modus B unterworfen, wobei auf dem Bildschirm 26 ein Scheibenschnittbild der Brust parallel zur Zeichnungsebene von Fig. 4 wiedergegeben wird.

Unter Beobachtung des Scheibenschnittbilds im Modus B schaltet der Operator bzw. die Bedienungsperson die Schalteinheit 66 zwischen erstem bis drittem Modus um, um den Wasserdruck innerhalb des Behälters 30 zu regeln und damit die Brust, als Untersuchungs-

objekt, in der optimalen Stellung auszurichten. Gemäß Fig. 3 sind die von den piezoelektrischen Elementen

erzeugten Ultraschallwellen in der Zone S einge-5

schnürt bzw. gebündelt (constricted). Die Lage des Untersuchungsobjekts, d.h. der Brust, wird so eingestellt, daß der Querschnitt des Ultraschallstrahl-Ausbreitungsbereichs schmal ist und sich der zu untersuchende Bereich innerhalb der Zone S mit hoher Strahldichte befindet. Die Zone S befindet sich in einem Abstand von z.B. 8 - 12 cm von der Ultraschallwellen-Erzeugungs/Abgreiffläche der piezoelektrischen Elemente. Die Länge der Zone S beträgt nämlich etwa 4 cm. Der im Inneren des Behälters 30 herrschende Wasserdruck wird so eingestellt, daß sich das Untersuchungsobjekt innerhalb des Bereichs von 4 cm befindet. Wenn der Untersuchungsbereich ein spezieller Körper-Teil ist, der beispielsweise von Brustkrebs befallen sein kann, stellt die Bedienungsperson den Wasserdruck so ein, daß sich dieser Bereich innerhalb der Zone S befindet, während sie das Scheibenschnittbild im Modus B betrachtet.

Sodann wird die Bildverarbeitungsvorrichtung auf den ^° sogenannten Modus C umgeschaltet, wobei ein Vertikal-Scheibenschnittbild des Untersuchungsobjekts längs einer waagerechten Ebene auf dem Bildschirm 24 wiedergegeben wird. Die Zone S ist lotrecht in z.B. zwölf Teile unterteilt, und das Vertikal-Scheibenschnittbild des Untersuchungsobjekts wird längs jedes der zwölf waagerechten Teile photographisch aufgenommen. Wenn das Untersuchungsobjekt, d.h. die Brust, durch Einstellung des Wasserdrucks derart voll angedrückt ist, daß der Untersuchungsbereich kurz ist, kann das Vertikal-Scheibenschnittbild des Untersuchungsobjekts in kürzeren Teilungsabständen erhalten werden. Hierdurch wird eine verbesserte Diagnose-

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genauigkeit gewährleistet. Bei der Ultraschall-Diagnose oder -Untersuchung im Modus C kann der Schalter 7 6 zum Abschalten der Pumpe 60 geöffnet werden. 5

Bei Senkung des im Behälter 30 herrschenden Wasserdrucks wird die dritte Betriebsart bzw. der dritte Modus 74 der Schalteinheit 66 gewählt. Hierbei ist der Schalter 76 offen. Die Leitung 64 und der Leitungsabschnitt 50b sind miteinander verbunden, so daß das Wasser 2 unter Schwerkrafteinfluß aus dem Behälter 30 in den Vorratsbehälter 62 ausströmt. Infolgedessen verringert sich der im Behälter 30 herrschende Wasserdruck.
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Wenn der Wasserdruck im Behälter 3 0 erhöht wird, wird das Untersuchungsobjekt durch die Membran 34 kräftig nach oben gedrückt, während die Patientin ihr Gewicht auf die mit ihrer Brust in Berührung stehende Membran 34 einwirken läßt. Auch beim Atmen der Patientin bzw. Untersuchungsperson kann sich das Untersuchungsobjekt kaurn -bewegen, wobei auch praktisch keine Luft zwischen das Untersuchungsobjekt und die Membran 34 eintreten kann.

Für die Brustkrebserkennung kann vorteilhaft ein Bild hoher Güte dadurch erhalten werden, daß das Untersuchungsobjekt 4, d.h. die Brust, in feste Berührung mit der Membran 34 gebracht wird, nachdem der Wasserdruck im Behälter 30 erhöht worden ist, und dann der Wasserdruck allmählich verringert wird, bis der Achselhöhlenbereich mit der Membran 34 in Berührung gelangt.

wie erwähnt, besitzt die Membran 34 eine hutförmige, nach oben ragende Gestalt. Aufgrund dieser Gestalt kann die Membran 34 ohne weiteres mit einer großen

Fläche des Untersuchungsobjekts oder einem anderen unregelmäßig geformten Untersuchungsbereich in innige Berührung gebracht werden, indem der Wasserdruck innerhalb des Behälters 30 entsprechend eingestellt wird.

Falls im Behälter 30 Luftblasen entstehen, können diese durch Öffnen des Ventils 44 und Zusammendrücken der Membran 34 über die Leitung 42 ausgetrieben werden.

Fig. 7 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher den Teilen von Fig. 4 entsprechenden Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und daher nicht mehr im einzelnen beschrieben sind. Bei dieser Ausführungsform weist ein Behälter 130 eine Öffnung 32, Einlaß/Auslaßöffnungen 46 und 48 sowie eine Ablaßöffnung 52 auf. An der Behälter-Öffnung 32 ist eine Membran 34 angeordnet, wobei eine Umwälz(rohr)leitung 50 mit in diese eingeschalteter Pumpe 60 an die Einlaß/Auslaßöffnungen 46 und 48 angeschlossen ist. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 4 dadurch, daß an den Behälter 130 anstelle des Dreiwegehahns 58 und des Vorratsbehälters 62 eine balgenartige Beutelpumpe 140 angeschlossen ist. Bei dieser Ausführungsform dient die Pumpe 60 nicht nur als Mittel zur Druckförderung des Wassers, sondern auch als Mittel zum Umwälzen des Wassers 2. Die Beutelpumpe 140 umfaßt eine mit einer Öffnung 132 in der Seitenwand des Behälters 130 verbundene Leitung 144 und ein mit der Leitung 144 verbundenes Balgenelement 142. Das im Behälter 130 enthaltene Wasser 2 tritt über die Leitung 144 in das Balgenelement 142 ein, wobei der im Behälter 130 herrschende Wasserdruck durch Verschieben des Balgenelements 142

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in Richtung des Pfeils 146 geregelt werden kann.

Selbstverständlich ist die Erfindung keineswegs auf die vorstehend dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern verschiedenen Änderungen und Abwandlungen zugänglich. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Gerät nicht auf die Diagnose bzw. Untersuchung von Erkrankungen der (weiblichen) Brust beschränkt, sondern auch für die Erkennung von Erkrankungen anderer Körperbereiche einsetzbar.

Claims

Patentanspr üche

1. Ultraschall-Diagnosegerät für die Untersuchung eines Patienten, gekennzeichnet durch einen Behälter (30, 130), der eine Flüssigkeit (2) als akustisches Ankopplungsmedium enthält und eine im wesentlichen waagerechte Oberseite mit einer in dieser vorgesehenen Öffnung (32) aufweist,

eine am Behälter flüssigkeitsdicht angebrachte, die Öffnung bedeckende oder verschließende, Ultra-

¹^ schallwellen übertragende, flexible oder elastische Membran (34), auf die ein zu untersuchender Körperteil des Patienten auflegbar ist, eine in die Flüssigkeit im Behälter angeordnete Ultraschall-Sonde (80) zum Aussenden von Ultraschallstrahlen zum Patienten durch die Membran und das Ankopplungsmedium hindurch und eine Druckerhöhungseinrichtung (50, 60, 62, 140) zum Erhöhen des im Behälter (30, 130) herrschenden Flüssigkeitsdrucks.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerhöhungseinrichtung einen das Ankopplungsmedium (2) enthaltenden Vorratsbehälter (62) und eine Pumpe (60) zur Förderung des Ankopplungsmediums aus dem Vorratsbehälter (62) in den Behälter (30) aufweist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (30) zwei Einlaß/Auslaßöffnungen (46, 48) aufweist, daß die Druckerhöhungseinrichtung weiterhin eine an beiden Enden mit den Einlaß/Auslaßöffnungen verbundene Rohr-Leitung (50)

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und einen in diese eingeschalteten Dreiwegehahn (58) aufweist, daß der Vorratsbehälter (62) an

den Dreiwegehahn (58) angeschlossen und die Pumpe 5

(60) in die Leitung (50) eingeschaltet ist und daß der Dreiwegehahn zwischen einer ersten Betriebsart (mode) (70), in welcher das Ankopplungsmedium aus dem Vorratsbehälter durch die Pumpe in den Behälter förderbar ist, einer zweiten Be-

¹^ triebsart (72), in welcher das im Behälter befindliche Ankopplungsmedium mittels der Pumpe durch die Leitung umwälzbar ist, und einer dritten Betriebsart (74), in welcher das Ankopplungsmedium aus dem Behälter in den Vorratsbehälter austragbar ist, umschaltbar ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Schalter (66) zum Wählen der ersten, der zweiten oder der dritten Betriebsart des Dreiwegehahns

(58) und durch einen Treiber (68) zum Ansteuern des Dreiwegehahns für die mittels des Schalters (66) gewählte Betriebsart.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (130) eine Steueröffnung (132) aufweist und die Druckregel- oder -erhöhungseinrichtung eine mit der Steueröffnung verbundene Rohr-Leitung (144) und eine an letztere angeschlossene balgenförmige Beutelpumpe (142) aufweist, wobei das im Behälter (130) befindliche Ankopplungsmedium (2) über diese Leitung in die Beutelpumpe einführbar und damit der im Behälter herrschende Druck des Ankopplungsmediums regelbar ist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (130) zwei Einlaß/Auslaßöffnungen

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(46, 48) aufweist und daß weiterhin eine zur gleichmäßigen Einstellung der Temperatur des Ankopplungsmediums im Behälter dienende (Temperatur- )Vergleichsmäßigungseinrichtung vorgesehen ist, die eine an den beiden Enden mit den Einlaß/-Auslaßöffnungen (46, 48) verbundene Umwälz(rohr)-leitung (50) und eine in diese eingeschaltete Pumpe (60) umfaßt, wobei die Temperatur des Ankopplungsmediums im Behälter durch Umwälzen des Ankopplungsmediums im Behälter über die Umwälzleitung mittels der Pumpe vergleichmäßigbar ist.

7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ¹^ daß die Membran (34) eine hutförmige Gestalt besitzt und sich mit ihrem Randteil (36) längs des Rands der Öffnung (32) des Behälters erstreckt.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Andruck- oder Spannelement (37) zum Verspannen des Randteils (36) der Membran (34) gegen den Behälter (30, 130) vorgesehen ist, so daß die Membran flüssigkeitsdicht mit dem Behälter verbunden ist.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (37) einen sich längs des Rands der Öffnung erstreckenden Stahl(blech)kern (38) und ein letzteren umhüllendes, flexibles bzw. nachgiebiges Polstermaterial (40) aufweist.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (34) aus Silikongummi oder -kautschuk hergestellt ist.
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11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entgasungseinrichtung (42, 44) zum Besei-

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tigen von Luftblasen aus dem Behälter vorgesehen ist.

12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperaturhalteeinrichtung (78) zum Erwärmen des im Behälter enthaltenen Ankopplungsmediums zwecks Aufrechterhaltung seiner Temperatur auf einem Wert nahe der (Körper-)Temperatur

I^ des Patienten vorgesehen ist.

13. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (24, 26) zum Anzeigen und Aufzeichnen von durch die Ultraschall-Sonde (80)

¹^ gelieferten Schnittbildinformationen bezüglich des Patienten vorgesehen sind.

14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige-Einrichtung (26) ein Schnittbild des zu untersuchenden Bereichs längs einer lotrechten Ebene wiederzugeben vermag, so daß das Schnittbild betrachtbar ist, während der im Behälter herrschende Druck des Ankopplungsmediums mittels der Druckerhöhungseinrichtung erhöht wird, um (damit) die Lage des Untersuchungsbereichs einzustellen.

15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige-Einrichtung (24) ein Schnittbild des Untersuchungsobjekts längs einer waagerechten Ebene wiederzugeben und aufzuzeichnen vermag.