DE19841220C1 - Ultraschallgerät - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ultraschallgerät, bestehend aus mindestens einem frei bewegbaren Ultraschallkopf (19, 20) zum Aufnehmen von Ultraschallsignalen, einer Verarbeitungseinheit (1) zur Aufbereitung der Ultraschallsignale zu einem Ultraschallbild und mindestens einem Ausgabemittel (15, 16) zur Wiedergabe des Ultraschallbildes, wobei die Verarbeitungseinheit (1) an den Ultraschallkopf (19, 20) über ein Kopfverbindungsstreckensystem und an das Ausgabemittel (15, 16) über ein Ausgabeverbindungsstreckensystem ankoppelbar ist. Um ein leichter handhabbares Ultraschallgerät zu schaffen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, DOLLAR A - daß die Verbindungsstreckensysteme jeweils in einen verarbeitungseinheitsseitigen Anfangs- (3, 4), einen Mittel- (7, 8) und einen kopf- bzw. ausgabemittelseitigen Endabschnitt (13, 14, 17, 18) unterteilt sind, DOLLAR A - daß die Mittelabschnitte (7, 8) und die Endabschnitte (13, 14, 17, 18) voneinander abkoppelbar sind und DOLLAR A - daß die Mittelabschnitte (7, 8) als innerhalb eines Gebäudes fest verlegte Leitungen (7, 8) ausgebildet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ultraschallgerät, be­ stehend aus mindestens einem frei bewegbaren Ultraschallkopf zum Aufnehmen von Ultraschallsignalen, einer Verarbeitungs­ einheit zur Aufbereitung der Ultraschallsignale zu einem Ul­ traschallbild und mindestens einem Ausgabemittel zur Wieder­ gabe des Ultraschallbildes, wobei die Verarbeitungseinheit an den Ultraschallkopf über ein Kopfverbindungsstreckensystem und an das Ausgabemittel über ein Ausgabeverbindungsstrecken­ system ankoppelbar ist.

Derartige Ultraschallgeräte sind allgemein bekannt. Sie wer­ den insbesondere im Bereich der medizinischen Diagnose einge­ setzt.

In der DE 195 14 308 A1 ist ein steuerbarer Vorverstärker mit geringer Verlustleistung beschrieben, mit dem die vom Ultra­ schallkopf aufgenommenen Ultraschallsignale verstärkt werden.

Aus der US 5,715,833 ist ein Ultraschallgerät bekannt, das eine Fernabfrage und eine Fernsteuerung über ein Datennetz­ werk, wie z. B. das Internet, ermöglicht. Damit lassen sich aufgenommene Ultraschallbilder, daraus abgeleitete Diagnose­ berichte, aber auch der Betriebszustand des Ultraschallgeräts via Internet an einen fernen Ort übertragen, an dem diese In­ formationen dann über einen Standard-PC visualisiert werden können. Auch in der umgekehrten Richtung können Daten ausge­ tauscht werden, so daß sich das Ultraschallgerät über den Standard-PC von der Ferne steuern läßt. Die eigentliche Ver­ arbeitung der per Ultraschall aufgenommenen Daten geschieht aber bei dem in der US 5,715,823 offenbarten Ultraschallgerät stets am selben Ort wie auch die Datenaufnahme, d. h. in un­ mittelbarer Nähe eines untersuchten Patienten.

Aufgrund der Komplexität der Aufbereitung der Ultraschallsig­ nale zu dem Ultraschallbild ist die Verarbeitungseinheit zwangsweise relativ groß und unhandlich. Es ist daher relativ umständlich, nacheinander verschiedene Objekte bzw. Patienten in die Nähe des Ultraschallgeräts zu bringen bzw. umgekehrt das Ultraschallgerät in die Nähe verschiedener zu untersu­ chender Objekte bzw. Patienten zu bringen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein leichter handhabbares Ultraschallgerät zu schaffen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst,

• - daß die Verbindungsstreckensysteme jeweils in einen verar­ beitungseinheitsseitigen Anfangs-, einen Mittel- und einen kopf- bzw. ausgabemittelseitigen Endabschnitt unterteilt sind,
• - daß die Mittelabschnitte und die Endabschnitte voneinander abkoppelbar sind,
• - daß die Mittelabschnitte als innerhalb eines Gebäudes fest verlegte Leitungen ausgebildet sind und
• - daß ein Kopfmittelabschnitt mindestens zwei Kopfankoppel­ stellen für den kopfseitigen Endabschnitt aufweist, wobei die Kopfankoppelstellen elektronische Signalaufbereitungs­ schaltungen enthalten.

Denn dadurch muß nur noch der leicht handhabbare Ultraschall­ kopf bewegt werden, der Rest des Ultraschallgerätes hingegen nicht.

Wenn auch die Anfangsabschnitte und die Mittelabschnitte lös­ bar miteinander verbindbar sind, ist auch der Anschluß der Verarbeitungseinheit an die Mittelabschnitte besonders ein­ fach.

Das Ultraschallgerät ist besonders flexibel handhabbar, wenn der Kopfmittelabschnitt mindestens zwei Kopfankoppelstellen für den kopfseitigen Endabschnitt aufweist.

Die Ausgabe ist noch flexibler, wenn der Ausgabemittelab­ schnitt mindestens zwei Ausgabemittelankoppelstellen für den ausgabemittelseitigen Endabschnitt aufweist.

Die Verarbeitungseinheit kann als eine zentrale Verarbei­ tungseinheit ausgebildet sein. Alternativ ist es aber auch möglich, daß die Verarbeitungseinheit mindestens zwei Teil­ verarbeitungseinheiten aufweist.

Die Teilverarbeitungseinheiten können gleichwertig sein. Al­ ternativ ist es möglich, daß die eine Teilverarbeitungsein­ heit maximal 64-kanalig und die andere Teilverarbeitungsein­ heit mindestens 256-kanalig ausgebildet ist.

Die Teilverarbeitungseinheiten können den Kopfankoppelstellen flexibel zugeordnet sein. Alternativ können die Teilverarbei­ tungseinheiten je einer der Kopfankoppelstellen fest zugeord­ net sein.

Die Verarbeitungseinheit kann in dem Gebäude ortsfest ange­ ordnet sein. Wenn die Verarbeitungseinheit in dem Gebäude be­ wegbar angeordnet ist, ist es sinnvoll, wenn die Mittelab­ schnitte jeweils mindestens zwei Verarbeitungseinheitankop­ pelstellen für die Anfangsabschnitte aufweisen.

Wenn die Kopfankoppelstellen elektronische Signalaufberei­ tungsschaltungen enthalten, ergibt sich ein besonders einfa­ cher, modularer Aufbau des Ultraschallgeräts.

Der kopfseitige Endabschnitt kann wahlweise als Leitung oder als leitungslose Luftstrecke ausgebildet sein.

Wenn das Ultraschallgerät ein parallel zum Kopfverbindungs­ streckensystem verlaufendes Steuerbefehlsstreckensystem zum Übertragen von Steuerbefehlen an die Verarbeitungseinheit aufweist, ist auf besonders einfache Weise ein hoher Bedie­ nungskomfort des Ultraschallgeräts erreichbar.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zei­ gen in Prinzipdarstellung:

Fig. 1 ein Ultraschallgerät und

Fig. 2 eine Kopfankoppelstelle.

Gemäß Fig. 1 weist ein Ultraschallgerät eine Verarbeitungs­ einheit 1 auf. Die Verarbeitungseinheit 1 ist ortsfest ange­ ordnet und über eine Schnittstelle mit Anfangsabschnitten 3, 4 eines Kopfverbindungsstreckensystems und eines Ausgabever­ bindungsstreckensystems verbunden. Die Anfangsabschnitte 3, 4 sind über Verarbeitungseinheitankoppelstellen 5, 6 lösbar mit Mittelabschnitten 7, 8 der Verbindungsstreckensysteme verbun­ den.

Die Mittelabschnitte 7, 8 sind innerhalb des Gebäudes fest verlegte Leitungen. Sie können beispielsweise als Koaxiallei­ tungen oder als Lichtwellenleiter oder als andere Breitband­ leitungen ausgebildet sein. Sie weisen mindestens zwei Kopfankoppelstellen 9, 10 und zwei Ausgabemittelankoppelstel­ len 11, 12 auf. An die Ausgabemittelankoppelstellen 11, 12 ist über Endabschnitte 13, 14 jeweils ein Ausgabemittel 15, 16 angeschlossen. Die Ausgabemittel 15, 16 sind im vorliegen­ den Fall als Monitore ausgebildet. Sie könnten beispielsweise aber auch als Bilddrucker oder als Videorecorder ausgebildet sein. Die Endabschnitte 13, 14 zu den Ausgabemitteln 15, 16 sind als von den Ausgabemittelankoppelstellen 11, 12 lösbare Leitungen 13, 14 ausgebildet. Sie sind, wie durch die Pfeile an den Ausgabemittelankoppelstellen 11, 12 angedeutet ist, vom Mittelabschnitt 8 abkoppelbar.

An die Kopfankoppelstellen 9, 10 sind Endabschnitte 17, 18 lösbar angekoppelt. Über die Endabschnitte 17, 18 sind Ultra­ schallköpfe 19, 20 mit der Verarbeitungseinheit 1 verbunden. Ersichtlich ist der eine kopfseitige Endabschnitt 17 als Lei­ tung 17 ausgebildet, während der andere kopfseitige Endab­ schnitt 18 als leitungslose Luftstrecke 18 ausgebildet ist. Die Signalübertragung zwischen dem Ultraschallkopf 20 und der Kopfankoppelstelle 10 kann hier beispielsweise durch optische Signale oder über Funk erfolgen.

Mittels der Ultraschallköpfe 19, 20 sind Ultraschallsignale aufnehmbar. Die Ultraschallsignale werden von den Ultra­ schallköpfen 19, 20 über das Kopfverbindungsstreckensystem an die Verarbeitungseinheit 1 weitergeleitet. Diese bereitet die Ultraschallsignale zu einem Ultraschallbild auf. Dieses wird dann über die Ausgabemittel 15, 16 wiedergegeben, so daß es von einem Menschen betrachtbar ist.

Die Verarbeitungseinheit 1 ist, wie durch das Fundament in Fig. 1 angedeutet ist, in einem Gebäude ortsfest angeordnet. Die Verarbeitungseinheit 1 könnte aber auch beweglich sein. Insbesondere in diesem Fall weisen die Mittelabschnitte 7, 8 vorzugsweise weitere Verarbeitungseinheitankoppelstellen 21, 22 für die Anfangsabschnitte 3, 4 der Verarbeitungseinheit 1 auf. Die Ultraschallköpfe 19, 20 hingegen sind in jedem Fall frei bewegbar.

Die Verarbeitungseinheit 1 kann als einzelne, nicht weiter aufgeteilte Verarbeitungseinheit 1 ausgebildet sein. Wenn in diesem Fall mehrere Ultraschallköpfe 19, 20 anschließbar sein sollten, muß eine Signalverarbeitung im Multiplex-Betrieb er­ folgen. Hierzu ist insbesondere auch eine Datenübertragung gemäß einem vorbestimmten Protokoll erforderlich.

Vorzugsweise aber weist die Verarbeitungseinheit 1 mindestens zwei Teilverarbeitungseinheiten 23, 24 auf. Die Teilverarbei­ tungseinheiten 23, 24 können gleich ausgebildet sein. Insbe­ sondere in diesem Fall kann je eine der Teilverarbeitungsein­ heiten 23, 24 je einer der Kopfankoppelstellen 9, 10 fest zu­ geordnet sein. Es ist aber auch möglich, daß die eine Teil­ verarbeitungseinheit 23 als sog. low-end-Gerät und die andere Teilverarbeitungseinheit 24 als sog. high-end-Gerät ausgebil­ det ist. Ein low-end-Gerät ist dadurch gekennzeichnet, daß es nur 32- oder 64-kanalig ausgebildet ist. High-end-Geräte hin­ gegen sind 256-kanalig oder 512-kanalig ausgebildet. In die­ sem Fall wird vorzugsweise vom jeweiligen Ultraschallkopf 19, 20 aus festgelegt, von welcher der Teilverarbeitungseinheiten 23, 24 er bedient wird.

Der Ultraschallkopf 19 kann als reiner Ultraschallsender bzw. -empfänger ausgebildet sein. Vorzugsweise aber weisen die Ul­ traschallköpfe 19, 20 zumindest eine Verstärkerelektronik, insbesondere evtl. sogar einen Strahlformer (beam former) auf. Sie sind vorzugsweise also als aktive Ultraschallköpfe 19, 20 ausgebildet.

Parallel zum Kopfverbindungsstreckensystem verläuft ein in Fig. 1 gestrichelt angedeutetes Steuerbefehlsstreckensystem. Über das Steuerbefehlsstreckensystem sind Steuerbefehle von den Ultraschallköpfen 19, 20 an die Verarbeitungseinheit 1 übertragbar. Somit können von den Ultraschallköpfen 19, 20 aus Befehle vorgegeben werden, mittels derer beispielsweise postprocessing-Einstellungen, Bildtiefe und dergleichen mehr vorgebbar sind. Auch kann vorgegeben werden, auf welchem Aus­ gabemittel 15, 16 die vom jeweiligen Ultraschallkopf 19, 20 aufgenommenen Ultraschallsignale dargestellt werden sollen.

Die Kopfankoppelstellen 9, 10 können reine Ankoppelstellen ohne weitere Signalverarbeitung sein. Vorzugsweise aber ent­ halten die Kopfankoppelstellen 9, 10, wie in Fig. 2 darge­ stellt, elektronische Signalaufbereitungsschaltungen 25. Mit­ tels der Signalaufbereitungsschaltungen 25 ist beispielsweise eine Sende- oder Empfangsverstärkung, eine Strahlformung oder eine zeitabhängige Verstärkung eines empfangenen Signals er­ reichbar.

Es ist möglich, das gesamte Ultraschallgerät in einem einzi­ gen Raum anzuordnen. Vorzugsweise aber befindet sich zumin­ dest die Verarbeitungseinheit 1 in einem separaten Raum. Auch können sich die Ultraschallköpfe 19, 20 und die Ausgabemittel 15, 16 in verschiedenen Räumen befinden.

Abschließend sei noch erwähnt, daß das Kopf- und das Ausgabe­ verbindungsstreckensystem ggf. zu einem gemeinsamen Verbin­ dungsstreckensystem zusammengefaßt sein können.

Bei dem Ultraschallgerät gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine einfache Untersuchung mehrerer Objekte/Patienten erfolgen. Auch entfallen Hygieneprobleme beim Reinigen des Ultraschallgeräts, da die Verarbeitungseinheit 1 vom eigent­ lichen Untersuchungsraum getrennt anordenbar ist. Dies ist insbesondere bei interoperativen Aufnahmen oder auf der In­ tensivstation eines Krankenhauses von Vorteil.

Claims (11)

1. Ultraschallgerät, bestehend aus mindestens einem frei be­ wegbaren Ultraschallkopf (19, 20) zum Aufnehmen von Ultra­ schallsignalen, einer Verarbeitungseinheit (1) zur Aufberei­ tung der Ultraschallsignale zu einem Ultraschallbild und min­ destens einem Ausgabemittel (15, 16) zur Wiedergabe des Ul­ traschallbildes, wobei die Verarbeitungseinheit (1) an den Ultraschallkopf (19, 20) über ein Kopfverbindungsstreckensy­ stem und an das Ausgabemittel (15, 16) über ein Ausgabever­ bindungsstreckensystem ankoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß die Verbindungsstreckensysteme jeweils in einen verar­ beitungseinheitsseitigen Anfangs- (3, 4), einen Mittel- (7, 8) und einen kopf- bzw. ausgabemittelseitigen Endabschnitt (13, 14, 17, 18) unterteilt sind,
• 2. daß die Mittelabschnitte (7, 8) und die Endabschnitte (13, 14, 17, 18) voneinander abkoppelbar sind,
• 3. daß die Mittelabschnitte (7, 8) als innerhalb eines Gebäu­ des fest verlegte Leitungen (7, 8) ausgebildet sind und
• 4. daß ein Kopfmittelabschnitt (7) mindestens zwei Kopfankop­ pelstellen (9, 10) für den kopfseitigen Endabschnitt (17, 18) aufweist, wobei die Kopfankoppelstellen (9, 10) elek­ tronische Signalaufbereitungsschaltungen (25) enthalten.

2. Ultraschallgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, die Anfangsabschnitte (3, 4) und die Mittelabschnitte (7, 8) lösbar miteinander verbindbar sind.

3. Ultraschallgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinheit (1) in dem Gebäude ortsfest angeordnet ist.

4. Ultraschallgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verarbei­ tungseinheit (1) mindestens zwei Teilverarbeitungseinheiten (23, 24) aufweist.

5. Ultraschallgerät nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die eine Teilverarbeitungs­ einheit (23) maximal 64-kanalig und die andere Teilverarbei­ tungseinheit (24) mindestens 256-kanalig ausgebildet ist.

6. Ultraschallgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilverarbeitungsein­ heiten (23, 24) je einer der Kopfankoppelstellen (9, 10) fest zugeordnet sind.

7. Ultraschallgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Ausgabe­ mittelabschnitt (8) mindestens zwei Ausgabemittelankoppel­ stellen (11, 12) für den ausgabemittelseitigen Endabschnitt (13, 14) aufweist.

8. Ultraschallgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mit­ telabschnitte (7, 8) jeweils mindestens zwei Verarbeitungs­ einheitankoppelstellen (5, 6, 21, 22) für die Anfangsab­ schnitte (3, 4) aufweisen.

9. Ultraschallgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der kopf­ seitige Endabschnitt (17) als Leitung (17) ausgebildet ist.

10. Ultraschallgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der kopf­ seitige Endabschnitt (18) als leitungslose Luftstrecke (18) ausgebildet ist.

11. Ultraschallgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es ein parallel zum Kopfverbindungsstreckensystem verlaufendes Steu­ erbefehlsstreckensystem zum Übertragen von Steuerbefehlen an die Verarbeitungseinheit (1) aufweist.