DE3722943C2

DE3722943C2 -

Info

Publication number: DE3722943C2
Application number: DE3722943A
Authority: DE
Inventors: Kaoru Ootawara Tochigi Jp Machida; Akifumi Tochigi Jp Suzuki; Masayuki Ootawara Tochigi Jp Takano; Yushichi Tochigi Jp Kikuchi
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-07-29
Filing date: 1987-07-10
Publication date: 1990-02-22
Also published as: DE3722943A1; US4867169A

Description

Die Erfindung geht aus von einem Vorsatzstück für die Anbringung an einer Ultraschallsonde für klinische Anwendung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine Ultraschallsonde umfaßt ein Wandlerfeld oder -array mit einer Vielzahl von in einer einzigen Richtung ausgerichteten Wandlerelementen, durch die Ultraschallimpulsstrahlen in Richtung auf einen menschlichen Körper ausgestrahlt und in diesem zu seiner Abtastung in einer vorbestimmten Richtung abgelenkt werden. Gemäß einer Sektorabtastmethode werden die Ultraschallimpulsstrahlen beispielsweise fächerförmig abgelenkt, während gemäß einer Linearabtastmethode die Ultraschallimpulsstrahlen in Richtungen parallel zueinander abgelenkt werden. Vom Innenbereich des menschlichen Körpers reflektierte Ultraschallimpulsstrahlen werden von den Wandlerelementen empfangen und in elektrische Signale umgewandelt. In Übereinstimmung mit den elektrischen Signalen wird dann ein tomographisches Bild oder Tomogramm auf einer Kathodenstrahlröhre wiedergegeben. Für die sequentielle Auswertung von Tomogrammen des menschlichen Körpers führt eine Bedienungsperson die Ultraschallsonde in einer Richtung senkrecht zur Ablenkrichtung der Ultraschallimpulsstrahlen.

Wenn ein nahe der Oberfläche der Haut des Patienten gelegenes Organ untersucht werden soll, wird häufig ein ein akustisches Medium enthaltendes Vorsatzstück an der Ultraschallsonde angebracht. Die Fig. 1 bis 3 veranschaulichen ein solches Vorsatzstück 2 mit einem ein akustisches Medium aufnehmenden Kunstharz-Gehäuse 3 und einem Anschlußteil 4 für die Anbringung des Gehäuses 3 an einer Sonde 1. Am distalen Endabschnitt des Gehäuses 3 ist eine Kontaktmembran 5 aus Silikongummi oder -kautschuk vorgesehen. Siehe auch die gattungsbildende US-PS 45 79 123.

Gemäß den Fig. 1 und 2 weist das Gehäuse 3 normalerweise eine kubische Form auf. Insbesondere besitzt eine parallel zur Ablenkrichtung der Ultraschallstrahlen gelegene Fläche 6 gemäß Fig. 1 eine rechteckige Form. Ebenso besitzt auch eine senkrecht zur Ablenkrichtung der Ultraschallstrahlen gelegene Fläche 7 eine rechteckige Form. Aus diesem Grund weist die Kontaktmembran 5 eine vergleichsweise große Breite W auf. Wenn die Bedienungsperson die Ultraschallsonde bewegt oder führt, ist daher der Reibungswiderstand zwischen der Hautoberfläche und der Kontaktmembran des Vorsatzstücks ziemlich groß. Das Vorsatzstück ist daher bei der Führung der Sonde über die Hautoberfläche ungünstig zu bedienen. Wenn das Vorsatzstück, während es mit der Hautoberfläche in Berührung steht, gedreht wird, kann es keine zufriedenstellende Berührung mit dem menschlichen Körper aufrechterhalten, wodurch der Kontakt zwischen der Kontaktmembran des Vorsatzstücks und der Hautoberfläche beeinträchtigt wird.

Gemäß den Fig. 1 bis 3 weist das Vorsatzstück eine flache Kontaktmembran auf. Aus diesem Grund werden die Ultraschallimpulsstrahlen, wie durch die Pfeile in Fig. 3 angedeutet, an der Innenfläche der Kontaktmembran 5 reflektiert, an der Innenfläche des Gehäuses 3 mehrfach reflektiert und dann von den Wandlerelementen empfangen. Hierbei wird ein Mehrfachreflexionsbild auf der Kathodenstrahlröhre wiedergegeben, wodurch eine genaue Diagnose (Ablesung oder Auswertung) verhindert wird. Wenn mit einer flachen Kontaktmembran z.B. der Halsbereich untersucht werden soll, kann kein einwandfreier Kontakt zwischen der Membran und der Hautoberfläche hergestellt werden.

Das Vorsatzstück kann einen flexiblen Wasserbeutel aufweisen. Wenn dieser dabei mit der Hautoberfläche in Berührung gebracht wird, wird aufgrund seiner flachen Kontaktmembran ein Mehrfachreflexionsbild auf der Kathodenstrahlröhre wiedergegeben, so daß in diesem Fall keine genaue Diagnose (Auswertung) möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Vorsatzstück für Anbringung an einer Ultraschallsonde für klinische Anwendung derart auszuführen, daß im hautnahen Bereich einwandfreie Abbildungen mit einem Vorsatzstück kurzer Länge erzielt werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Mit einer solchen Ausführung wird die genannte Aufgabe vollständig gelöst.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines Vorsatzstückes gemäß der Erfindung, wobei die Ultraschallsonde eine akustische Linse aufweist, mittels welcher die von der Wandlereinrichtung abgestrahlten Ultraschallimpulsstrahlen zu einem vorbestimmten Punkt in der Abtastebene konvergiert werden, ist durch die Merkmale des Patentanspruches 2 gekennzeichnet.

Die Verwendung zweier miteinander in Berührung stehender akustischer Linsen, wie sie im Patentanspruch 2 angegeben ist, ist bei einer Ultraschallsonde ohne Vorsatzstück bekannt (US-PS 43 87 720), wobei die erste Linse in Richtung zur Wandlereinrichtung konkav ist, und die zweite Linse den Zwischenraum zwischen der Wandlereinrichtung und der ersten Linse ausfüllt.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Darstellung eines bisherigen Vorsatzstückes für eine Ultraschallsonde für klinische Anwendung, aus einer y-Richtung gesehen,

Fig. 2 eine Ansicht des Vorsatzstücks nach Fig. 1, aus einer x-Richtung gesehen,

Fig. 3 eine teilweise im Schnitt gehaltene Ansicht des Vorsatzstücks nach Fig. 1, aus einer y-Richtung gesehen,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines erfindungs gemäßen Vorsatzstücks für eine Ultraschallsonde für klinische Anwendung,

Fig. 5 eine Ansicht des Vorsatzstücks nach Fig. 4, aus der y-Richtung gesehen,

Fig. 6 eine Ansicht des Vorsatzstücks nach Fig. 4, aus der x-Richtung gesehen,

Fig. 7 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Ansicht des Vorsatzstücks nach Fig. 4 im Schnitt längs der x-Richtung,

Fig. 8 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Ansicht des Vorsatzstücks nach Fig. 4 im Schnitt längs der y-Richtung,

Fig. 9 und 10 Darstellungen zur Verdeutlichung der Wir kungsweise des Vorsatzstücks gemäß der Erfindung, wobei Fig. 9 die Wirkungsweise bei der sequen tiellen Aufnahme von Tomogrammen eines menschlichen Körpers und Fig. 10 die Wirkungsweise bei der Schwenkabtastung veranschaulichen,

Fig. 11 eine Darstellung eines Kathodenstrahlröhren-Bild schirms, auf dem das Tomogramm wiedergegeben wird, und

Fig. 12 eine graphische Darstellung einer STC-Kurve.

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

Fig. 4 veranschaulicht ein an einer Ultraschallsonde für klinische Anwendung anbringbares Vorsatzstück (als Koppler). Aus Vereinfachungsgründen sind die x-, y- und z-Richtungen auf die in Fig. 4 gezeigte Weise definiert. Außerdem sind die +z-Richtung als Aufwärtsrichtung und die -z-Richtung als Abwärtsrichtung definiert.

Im folgenden ist eine Ultraschallsonde für klinische An wendung kurz beschrieben. Gemäß Fig. 7 weist die Ultra schallsonde 10 mehrere Wandlerelemente 11 auf, die in den ±x-Richtungen ausgerichtet sind. Die Wandlerelemente 11 strahlen Ultraschallstrahlen in +z-Richtung zu einem mensch lichen Körper aus, der mit den in ±x-Richtungen abgelenkten Ultraschallstrahlen abgetastet wird. Bei der in Fig. 7 ge zeigten Sektorabtastmethode werden insbesondere die Ultra schallstrahlen in einer scheinbaren Fächerform erzeugt und abgelenkt. Die von den Innenbereichen des menschlichen Körpers reflektierten Ultraschallstrahlen werden von den Wandlerelementen 11 empfangen. Der Körper wird dabei mit den Ultraschallstrahlen längs einer die x- und z-Achsen einschließenden Ebene abgetastet. Die empfangenen Ultra schallstrahlen werden in elektrische Signale umgewandelt, wobei gemäß Fig. 11 ein den elektrischen Signalen entspre chendes tomographisches Bild bzw. Tomogramm auf einem Kathodenstrahlröhren-Bildschirm 54 wiedergegeben wird. Für die sequentielle Auswertung der Tomogramme des mensch lichen Körpers bewegt oder führt die Bedienungsperson die Ultraschallsonde 10 in den ±y-Richtungen.

Gemäß Fig. 4 umfaßt das Vorsatzstück 20 einen Aufnahme teil 30 für die Aufnahme und Speicherung eines akustischen Mediums und einen Anschlußteil 40 für die Anbringung des Aufnahmeteils 30 an der Ultraschallsonde 10. Der Aufnahme teil 30 weist eine erste und eine zweite Fläche 31 bzw. 32 auf, die senkrecht zur x-Richtung verlaufen und die, aus der x-Richtung gesehen, eine trapezartige Form be sitzen. Der Aufnahmeteil 30 weist eine dritte und eine vierte Fläche 33 bzw. 34 (in Fig. 4 nicht sichtbar) zur Verbindung der ersten und zweiten Flächen 31 bzw. 32 auf. Dritte und vierte Fläche 33 bzw. 34 sind zur +z-Richtung geneigt oder schräggestellt. Infolgedessen ist der Ab stand zwischen den Unterkanten von dritter und vierter Fläche 33 bzw. 34 in der y-Richtung kleiner als ein Ab stand zwischen den Oberkanten dieser Flächen in y-Richtung. Gemäß Fig. 7 legen die vier Flächen 31-34 ein erstes zy lindrisches Element 35 fest. Die Unterkanten der vier Flächen 31-34 bilden eine sich in +z-Richtung öffnende erste Öffnung 26. Die Oberkanten der vier Flächen 31-34 bilden eine sich in -z-Richtung öffnende zweite Öffnung 27.

Gemäß Fig. 7 ist eine aus flexiblem Silikongummi oder -kautschuk geformte Kontaktmembran 36 am unteren Ende des ersten zylindrischen Elements 35 angebracht. Dabei sind insbesondere an den unteren Enden des ersten zylindrischen Elements 35 Flansche 37 und 38 (vgl. Fig. 8) angeformt. Die Endabschnitte der Kontaktmembran 36 sind über die Außenflächen der Flansche 37 und 38 gezogen und an ihnen angeklebt. Ein Ringelement 39 ist auf die Außenfläche der Endabschnitte der Kontaktmembran 36 aufgezogen und mit ihnen verklebt. Dabei besitzen die unteren Enden von dritter und vierter Fläche 33 bzw. 34 gemäß Fig. 5 eine nach unten gekrümmte oder gewölbte Form. Gemäß Fig. 7 ragt die Kontaktmembran 36 entsprechend der gekrümmten Form des Flansches 38 (mit einer entsprechenden Wölbung) nach unten. Der Grund für die Abwärtswölbung der Kontakt membran 36 wird später noch näher erläutert werden.

Gemäß den Fig. 7 und 8 weist der Anschlußteil 40 eine fünfte und eine sechste Fläche 42 bzw. 43 auf, die senk recht zu den ±x-Richtungen liegende Ebenen 61 und 62 sowie schräge Ebenen 63 und 64 aufweisen, und er ist mit siebten und achten Flächen 44 bzw. 45 versehen, die senkrecht zu den ±y-Richtungen liegen. An den Innenseiten von fünfter und sechster Fläche 42 bzw. 43 sind Flansche 65 angeformt. Die fünften bis achten Flächen 42-45 legen ein zweites zylindrisches Element 41 fest, dessen oberer Endabschnitt eine Öffnung 46 bildet. Durch die Öffnung 46 hindurch wird die Ultraschallsonde 10 in das zylindrische Element 41 eingesetzt. An siebter und achter Fläche 44 bzw. 45 sind in -z-Richtung abstehende Klemmstücke 47 angeformt, die bei der Anbringung der Sonde 10 am Anschlußteil 40 Stufenabschnitte 12 der Ultraschallsonde 10 hintergreifen. Auf diese Weise ist das Vorsatzstück 20 an der Ultraschall sonde 10 gehaltert. Der Anschlußteil 40 ist außerdem mit einer Einspritzöffnung 48 für das Einspritzen eines akustischen (Kopplungs-)Mediums versehen.

Zwischen dem Aufnahmeteil 30 und dem Anschlußteil 40 ist eine aus Silikongummi oder -kautschuk geformte Membran 50 angeordnet. Gemäß den Fig. 7 und 8 ist der End- bzw. Rand abschnitt der Membran 50 an den Flanschen 65 sowie am Innenumfang von siebter und achter Fläche 44 bzw. 45 ange klebt. Der Randabschnitt der Membran 50 wird dabei durch ein Ringelement 51 an die genannten Flächen angedrückt. Der mittlere Abschnitt der Membran 50 bildet eine noch näher zu beschreibende akustische Linse 52.

Der Aufnahmeteil 30 und der Anschlußteil 40 sind auf die in Fig. 4 gezeigte Weise zusammengesetzt. Im Anschluß teil 30 ist das akustische Medium in einem Raum s enthal ten, der durch das zylindrische Element 35, die Kontakt membran 36 und die Membran 50 festgelegt ist. Das akustische Medium besteht aus Wasser oder einem kolloidalen Material.

Wie erwähnt, ist der Abstand zwischen den Unterkanten von dritter und vierter Fläche 33 bzw. 34 in y-Richtung kleiner als der entsprechende Abstand zwischen ihren Oberkanten in y-Richtung. Aus diesem Grund ist der Abstand entspre chend einer Länge der Kontaktmembran 36 in den ±y-Richtungen kleiner als beim herkömmlichen Vorsatzstück. Wenn die Be dienungsperson die Sonde 10 gemäß Fig. 9 in y-Richtung führt, ist daher die Reibung zwischen Kontaktmembran 36 und Hautoberfläche im Vergleich zum bisherigen Vorsatz stück wesentlich verringert. Hierdurch wird die Bedienbar keit oder Führbarkeit des Vorsatzstücks verbessert. Wenn die Kontaktmembran 36, während sie mit der Hautoberfläche in Berührung steht, gemäß Fig. 10 geschwenkt oder gekippt wird (Schwenkabtastung), kann das Vorsatzstück 20 eine zu friedenstellende Berührung mit dem menschlichen Körper aufrechterhalten. Infolgedessen kann die Berührung oder der Kontakt zwischen Kontaktmembran 36 und Hautoberfläche verbessert sein. In Fig. 9 ist bei 55 ein befallener oder zu untersuchender Körperteil angedeutet.

Gemäß Fig. 8 werden die von den Wandlerelementen 11 ausge strahlten Ultraschallstrahlen konvergiert bzw. fokussiert. Dabei liegen dritte und vierte Fläche 33 bzw. 34 außerhalb des Konvergenzbereichs der Ultraschallstrahlen, so daß letztere durch diese Flächen 33 und 34 nicht abgeschirmt werden. Wenn insbesondere dritte und vierte Fläche 33 bzw. 34 parallel zu einer gedachten Ebene, auf welcher die Ultraschallstrahlen konvergiert werden, ausgebildet sind, kann die Länge der Kontaktmembran 36 in y-Richtung weit gehend verkleinert sein.

Im folgenden ist ein Vorteil erläutert, der sich daraus ergibt, daß die Kontaktmembran 36 nach unten ragt bzw. in Abwärtsrichtung gewölbt ist. Die von den Wandlerelementen 11 ausgestrahlten Ultraschallstrahlen werden häufig von der Innenfläche der Kontaktmembran 36 reflektiert. Da beim bisherigen Vorsatzstück gemäß Fig. 3 die Kontaktmembran flach ist, werden die Ultraschallstrahlen von der Innen fläche des Seitenteils des Vorsatzstücks mehrfach reflek tiert und dann von den Wandlerelementen empfangen oder abgenommen. In diesem Fall wird gemäß Fig. 11 ein Mehr fachreflexionsbild 53 auf einem Bildschirm wiedergegeben, wodurch eine genaue Diagnose oder Auswertung verhindert wird. Bei der Erfindung ist dagegen gemäß Fig. 7 die Kon taktmembran 36 nach unten gewölbt. Wie durch die doppelt strichpunktierte Linie in Fig. 7 angedeutet, weist die Kontaktmembran 36 vorzugsweise einen Krümmungsradius senk recht zu den ausgestrahlten Ultraschallstrahlen auf. Dabei werden die Ultraschallstrahlen nach der Snell′schen Regel in der Richtung entgegengesetzt zur Ausstrahlungsrichtung reflektiert. Hierdurch wird der Durchlaß- oder Übertra gungsgrad (transmittance) der Ultraschallstrahlen ver bessert, während seitwärts reflektierte Ultraschallstrahlen vermieden werden können. Infolgedessen werden die Ultra schallstrahlen im Inneren des Vorsatzstücks nicht mehrfach reflektiert. Im Gegensatz zum bisherigen Vorsatzstück wird daher auf dem Bildschirm kein Mehrfachreflexionsbild wiedergegeben, so daß damit eine genaue Diagnose oder Aus wertung ermöglicht wird. Wenn hierbei, wie durch die aus gezogene Linie in Fig. 7 angedeutet, die Kontaktmembran 36 mit einem vorbestimmten Krümmungsradius nach unten ge wölbt ist, erscheint auf dem Kathodenstrahlröhren-Bild schirm kein Mehrfachreflexionsbild, so daß eine genaue Diagnose oder Auswertung nicht behindert wird. Da die Kon taktmembran 36 nach unten gewölbt ist, kann sie in enge Berührung mit einer Vertiefung (z.B. einer Halsgrube) in der Körperoberfläche gebracht werden. Infolgedessen läßt sich ein besserer Kontakt zwischen Kontaktmembran 36 und Hautoberfläche erzielen.

Bevorzugt liegen erste und zweite Fläche 31 bzw. 32 gemäß Fig. 7 senkrecht zur x-Richtung. Wenn erste und zweite Fläche, wie durch die doppelt strichpunktierte Linie in Fig. 7 angedeutet, nach außen geneigt sind, wird eine Mehr fachreflexion der Ultraschallstrahlen verhindert. Hier durch wird jedoch die Bedienbarkeit oder Führbarkeit des Vorsatzstücks verschlechtert. Wenn erste und zweite Fläche 31 bzw. 32 nach innen geneigt sind, können Artefakte in einem bzw. von einem interessierenden Bereich bzw. Unter suchungsbereich ausgeschaltet werden. In diesem Fall können jedoch die Ultraschallstrahlen mehrfach reflektiert wer den. Aus den angegebenen Gründen sind erste und zweite Fläche 31 bzw. 32 bevorzugt senkrecht zur x-Richtung ange ordnet.

Die an der Membran 50 oder durch diese geformte akustische Linse 52 ist nachstehend beschrieben. Für die Beobachtung eines nahe der Hautoberfläche des Patienten liegenden Organs (z.B. Schilddrüse oder (große) Halsschlagader) mit hoher Bildgüte und in einem weiten Sehfeld liegt der Brenn punkt P ₁ der akustischen Linse der Sonde vorzugsweise nahe der Hautoberfläche; bevorzugt koinzidiert er mit dem Un tersuchungsbereich.

Genauer gesagt: wenn das Vorsatzstück ohne akustische Linse an der Ultraschallsonde 10 angebracht ist, liegt der Brenn punkt P ₁ der akustischen Linse 13 der Sonde 10 um die Tiefe der Wassermenge im Vorsatzstück näher an der Haut oberfläche als dann, wenn kein Vorsatzstück an der Ultra schallsonde angebracht ist. Falls jedoch die Tiefe der Wassermenge im Vorsatzstück außerhalb der vorbestimmten Größe liegt, stimmt häufig der Brennpunkt P ₁ nicht mit dem Untersuchungsbereich überein. Wenn beispielsweise die Strecke zwischen der akustischen Linse 13 der Sonde 10 und dem Brennpunkt P ₁ der Linse 6 cm beträgt, beträgt die Tiefe des Untersuchungsbereichs 2 cm. Wenn die Wasser tiefe im Vorsatzstück 2 cm beträgt, liegt der Brennpunkt P ₁ an einer um 4 cm von der Hautoberfläche entfernten Stelle. Infolgedessen weicht der Brennpunkt um 2 cm vom Untersuchungsbereich ab. In diesem Fall kann das Bild des Untersuchungsbereichs nicht klar bzw. scharf wiederge geben werden.

Wenn hierbei die Wassertiefe im Vorsatzstück vergrößert wird, kann der Brennpunkt in Übereinstimmung mit dem Un tersuchungsbereich gebracht werden. Andererseits wird da bei die Bedienbarkeit oder Führbarkeit des Vorsatzstücks beeinträchtigt.

Je tiefer außerdem der Beobachtungsbereich ist, um so schwächer sind die von diesem Bereich reflektierten Ultra schallsignale in einem Ultraschall-Diagnosegerät. Aus diesem Grund wird der Gewinn oder die Verstärkung in Über einstimmung mit einer in Fig. 12 gezeigten Verstärkungs kompensationskurve (STC-Kurve) kompensiert. Wenn jedoch das Vorsatzstück zur Vergrößerung der Tiefe des in ihm enthaltenen Wasservolumens vergrößert wird, wird durch die Kompensationsoperation die Verstärkung (gain) mehr als erforderlich vergrößert, weil nämlich die Intensität der das Wasser im Vorsatzstück durchlaufenden Ultraschall signale kaum verringert wird. Infolgedessen tritt an der Membran 36 Mehrfachreflexion auf, wodurch auf dem Bild schirm Artefakte erscheinen, wie sie in Fig. 11 bei 53 an gedeutet sind.

Wenn an der Ultraschallsonde nur die akustische Linse, nicht aber das Vorsatzstück angebracht ist, gelangt die Ultraschallsonde in zu große Nähe zum Untersuchungsbe reich. Da in diesem Fall gemäß Fig. 11 die Abbildung des Untersuchungsbereichs in einer oberen Position U des Sek tors wiedergegeben wird, wird das Sehfeld der Bildabtastung eingeengt.

Beim erfindungsgemäßen Vorsatzstück gemäß Fig. 8 ist die akustische Linse 52 an der Membran 50 bzw. durch diese geformt. Die akustische Linse 52 weist, aus der x-Richtung gesehen, eine vorspringende oder nach unten gewölbte Form auf. Der Krümmungsradius der Oberseite der akustischen Linse 52 entspricht dem der akustischen Linse 13 der Ultra schallsonde 10. Der Krümmungsradius der Unterseite der akustischen Linse 52 ist kleiner als derjenige ihrer Ober seite. Bei gemeinsamer Verwendung der akustischen Linsen 13 und 52 entspricht dabei ein Brennpunkt dem Punkt P ₂. Der Brennpunkt P ₂ liegt dabei näher an der Hautoberfläche als der Brennpunkt P _1. Infolgedessen können der Brennpunkt und der Untersuchungsbereich in Koinzidenz bzw. Überein stimmung miteinander gebracht werden, ohne die Wassertiefe im Vorsatzstück zu vergrößern und ohne Sonde und Unter suchungsbereich einander zu stark anzunähern. Infolge dessen ist es nicht nötig, das Vorsatzstück zur Vergröße rung der Wassertiefe zu vergrößern, so daß die Verstärkung nicht mehr als nötig angehoben zu werden braucht. Auf diese Weise werden Artefakte auf dem Bildschirm vermieden.

Bei Verwendung verschiedener Vorsatzstücke mit akustischen Linsen, die jeweils verschiedene Brennweiten aufweisen, können daher verschiedene innere Organe 55 (z.B. Schild drüse und Halsschlagader), die nahe der Hautoberfläche liegen, mit hoher Bildgüte und mit einem weiten Sehfeld beobachtet werden.

Die Erfindung ist auch auf eine Linearabtastsonde anwend bar.

Claims

1. Vorsatzstück (20) für die Anbringung an einer Ultraschallsonde (10) für klinische Anwendung, wobei die Ultraschallsonde eine Wandlereinrichtung (11) zum Abstrahlen von Ultraschallimpulsstrahlen in einer Abtastebene zum Abtasten eines organischen Körpers und zum Umwandeln von Echos, die in dem abgetasteten organischen Körper erzeugt und zu der Wandlereinrichtung reflektiert sind, zu elektrischen Signalen zum Rekonstruieren eines tomographischen Bildes des abgetasteten organischen Körpers aufweist, wobei das Vorsatzstück umfaßt:
ein Gehäuse (30) zum Halten eines akustischen Mediums zum Übertragen der Ultraschallimpulsstrahlen, wobei das Gehäuse (30) Seitenwandelemente (31, 32, 33, 34), einen Übertragungsabschnitt (Membran 50), der mit den Seitenwandelementen wirkungsmäßig gekoppelt ist und es ermöglicht, daß Ultraschallimpulsstrahlen durch ihn hindurch übertragen werden, eine Kontaktmembran (36), die an den Seitenwandelementen angebracht ist und sich von dem Übertragungsabschnitt in einem Abstand befindet und es ermöglicht, daß Ultraschallimpulsstrahlen durch sie hindurch übertragen werden, die Innenfläche der Seitenwandelemente des Übertragungsabschnittes und der Kontaktmembran eine Kammer (S) zum Aufnehmen des akustischen Mediums bilden, und wobei die Außenfläche der Kontaktmembran relativ zu der Kammer in Berührung mit der Haut des organischen Körpers gebracht werden kann, und eine Einrichtung zum lösbaren Verbinden des Gehäuses (30) mit der Sonde (10), derart, daß die Wandlereinrichtung (11) sich dem Übertragungsabschnitt (50) gegenüberliegend befindet und die Abtastebene der Sonde sich durch den Übertragungsabschnitt, das akustische Medium und die Kontaktmembran erstreckt, wenn das Vorsatzstück (20) an der Sonde (10) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungsabschnitt (50) eine akustische Linse (52) umfaßt zum Konvergieren der von der Wandlereinrichtung (11) abgestrahlten Ultraschallimpulsstrahlen zu einem vorbestimmten Punkt in der Abtastebene.

2. Vorsatzstück nach Anspruch 1, wobei die Ultraschallsonde eine akustische Linse (13) aufweist, mittels welcher die von der Wandlereinrichtung (11) abgestrahlten Ultraschallimpulsstrahlen zu einem vorbestimmten Punkt in der Abtastebene konvergiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die akustische Linse (52) des Vorsatzstückes (20) eine Innenfläche, die mit dem akustischen Medium in der Kammer (S) des Gehäuses (30) in Berührung steht, und eine von dem akustischen Medium im Abstand liegende Außenfläche hat, die akustische Linse (13) der Sonde (10) eine Außenfläche hat, die mit der Außenfläche der akustischen Linse (52) des Vorsatzstückes (20) in Berührung steht, wenn das letztere an der Sonde angebracht ist, und daß der Krümmungsradius der Außenfläche der akustischen Linse (52) des Vorsatzstückes (20) gleich dem Krümmungsradius der Außenfläche der akustischen Linse (13) der Sonde (10), und der Krümmungsradius der Innenfläche der akustischen Linse (52) des Vorsatzstückes (20) kleiner als der Krümmungsradius der Außenfläche der akustischen Linse (13) der Sonde (10) ist.

3. Vorsatzstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungsabschnitt (50) aus einer Membran gebildet ist.

4. Vorsatzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktmembran (36) in der Abtastebene einen konvexen Querschnitt mit einem vorbestimmten Krümmungsradius hat.

5. Vorsatzstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Kontaktmembran (36) derart ist, daß die von der Wandlereinrichtung (11) abgestrahlten Ultraschallimpulsstrahlen senkrecht auf die Kontaktmembran (36) auftreffen.

6. Vorsatzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktmembran (36) aus einem flexiblen Material gebildet ist.

7. Vorsatzstück nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandelemente zwei Seitenwände (33, 34) aufweisen, die einander zugewandt und auf beiden Seiten der Abtastebene angeordnet sind, und daß jede dieser Seitenwände einen Unterkantenteil (39) aufweist, der mit der Kontaktmembran (36) in Berührung tritt und konvex gekrümmt ist, wodurch der Querschnitt der Kontaktmembran (36) in der Abtastebene gegenüber der Kammer (S) konvex gekrümmt gehalten ist.