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    • 专利摘要:

    公开号:WO1987000417A1
    申请号:PCT/DE1986/000303
    申请日:1986-07-24
    公开日:1987-01-29
    发明作者:Johann Bauer
    申请人:Johann Bauer；
    IPC主号:A61B8-00
    专利说明:
    [0001] Ultraschall-Leitkissen sowie Verfahren zur.Messung druck¬ empfindlicher Oberflächen
    [0002] BESCHREIBUNG
    [0003] Die Erfindung betrifft ein druckabsorbierendes Ultra¬ schall-Leitkissen sowie ein Verfahren zum Messen druckemp¬ findlicher Oberflächen mittels Ultraschall-Sonographie.
    [0004] Die Ultraschall-Sonographie wird in zunehmendem Maße für zerstörungsfreie Materialprüfung eingesetzt, außer im medizinischen Bereich, wo sie allgemein zur" Diagnose eingesetzt wird, wird sie bspw. zur Untersuchung von Werkstücken routinemäßig eingesetzt. Durch die Ultra¬ schallsonografie wird bis zu einer von dem zu untersuchen¬ den Material abhängigen Tiefe ein bestimmter Oberflächen¬ bereich untersucht. Im folgenden wird unter "Oberfläche" die zu messende Fläche, eingeschlossen die "Meßtiefe", verstanden.
    [0005] Insbesondere bei der Anwendung der Sonografie an weichen, kompressiblen Oberflächen, bspw. im medizinischen Bereich - aber auch bei der Messung anderer Oberflächen - ist es häufig erwünscht, daß während des Meßvorgangs kein Druck auf die zu untersuchende Oberfläche ausgeübt wird. In der Medizin ist dies besonders wichtig, wenn Brandwunden, die durch Ödeme eine druckempfindliche und extrem druckverfor bare Oberfläche besitzen, mittels Ultraschall auf ihre Beschaffenheit (Zerstörung der Haut biszu welcher Tiefe) untersucht werden sollen. Dabei ist es besonders
    [0006] Ersatzb.att wichtig, daß keinerlei Druck auf die Hautoberfläche ausge¬ übt wird, da dieser Druck dem Patienten Schmerzen verur¬ sachen könnte und ferner eine Druckverformung der Oberflä¬ che das Diagnoseergebnis verfälscht.
    [0007] Auch in anderen Anwendungsgebieten ist es erwünscht, weiche oder inelastisch verformbare Oberfächen ohne Ver¬ formung oder Beschädigung der Oberfläche messen zu können.
    [0008] Ultraschallmessungen werden üblicherweise mittels sog. Ultraschall-Leitköpfe durchgeführt, die in engem Kontakt mit der Oberfläche des zu untersuchenden Materials stehen, unter Verwendung von "Kontaktflüssigkeit", bspw. von Ölen, unter Druckanwendung auf die zu messende Oberfläche zur Erzielung eines den Ultraschall leitenden Kontaktes.
    [0009] Durch die dadurch erfolgende Deformation bei verformbaren Oberflächen wurden bei Untersuchung schmerzempfindlicher Partien im medizinischen Bereich Schmerzen beim Patienten ausgelöst und gleichzeitig durch die Kompression der zu untersuchenden Fläche durch den Meßkopfdruck den tatsäch¬ lichen Zustand verfälscht darstellende Ergebnisse erzielt.
    [0010] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Ultraschallmessung von weichen, druckverformbaren Materialien ohne Anwendung von Druck auf das zu vermessende Material bzw. dessen Oberfläche ermöglicht.
    [0011] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein druckabsorbie¬ rendes Ultraschall-Leitkissen gelöst, welches im wesentli¬ chen ein viskoses, druckverfoπribares Material aufweist. Das erfindungsgmäße Verfahren zum Messen druckempfindli¬ cher Oberfläachen ist dadurch gekennzeichnet, daß ein viskoses, elastisches, druckverfor bares Material aufwei- sendes Ultraschalleitkissen in Kontakt mit der mittels der Sonografe zu vermessenden Fläche gebracht wird und der Ultraschallmeßkopf mit der Meßoberfläche gegenüberliegen¬ den Ultraschall-Leitkissen-Oberfläche in Kontakt gebracht wird, undin üblicher Weise eine Ultraschall-Sonografie durchgeführt wird, wobei während des Meßvorganges der Meßkopf in ständigem Kontakt mit der Oberfläche des Ultra¬ schall-Leitkissens steht.
    [0012] Das erfindungsgemäße Ultraschall-Leitkissen kann nicht nur für Schallreflexionsmessung eingesetzt werden, sondern auch für Transmissions-Sonografie.
    [0013] Bei einer bevorzugten Anwendung des erfindungsgemäßen Ultraschall-Leitkissens kann dieses in Ringform um einen Körper oder eine Gliedmaße gelegt werden und ermöglicht so eine fokussierte Beschallung für bestimmte therapeutische Zwecke, bespielsweise für Lithotripsie.
    [0014] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfin¬ dungsgemäßen Ultraschall-Leitkisssens kann das viskose Material ein flüssigkeitsaufnehmendes, quellfähiges Ma¬ terial sein, das vor Durchfürung der Messung jeweils mit Flüssigkeit anquellbar ist. Dieses Material könnte in trockener Form gelagert werden, so daß der Transport und die Lagerung des Ultraschalleitk ssens im trockenen Zu¬ stand bei gerin.gem Platzbedarf möglich ist. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform, bei der ein hydro¬ philen Flüssigkeiten, bspw. in Wasser oder - besonders für medizinische Anwendungen - in physiologischer Koch¬ salzlösung quellfähiges Material eingesetzt wird, ist es vorteilhaft, wenn das Quellen in Wasser oder der wasser¬ haltigen physiologischen Kochsalzlösung erst unmittelbar vor der Messung durchgeführt wird, da wasserhaltige Mate¬ rialien sich zumeist sehr gut als Nährböden für Bakterien
    [0015] Ersatzbfa und andere Microorganismen eignen.
    [0016] Besonders in der medizinischen/biologischen Anwendung sind wasserhaltige Kissen besonders bevorzugt, das Auftreten von Mikroorganismehbefall aber besonders schädlich, sodaß durch Schaffung eines im Lagerzustand (trocken) wenig als Bakteriennährboden geeigneten Materials der Vorteil gerin¬ geren Keimbefalls vermessener Materialien zu beobachten ist.
    [0017] Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann ein in Ölen u. ähnlichen hydrophoben Flüssigkeiten quellfähiges Material eingesetzt werden.
    [0018] Bei den Materialien, die zur Herstellung des erfindungsge¬ mäßen Ultraschalleitkissens einsetzbar sind, handelt es sich häufig um Polymere, beispielssweise kreuzvernetzte. Dabei eignen sich sowohl natürliche Polymere, bspw. Kohle¬ hydrate, als auch synthetische.
    [0019] Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Ultraschall-Leitkissen unmittelbar vor der Messung durch Auftragen eines viskosen Gels in einer Schichtdicke, welche einen Ultraschall Kontakt ermöglicht, und eine zu Deformationen des zu untersuchenden Untergrundes führende Druckübertragung vom Ultraschallmeßkopf zu Untergrund weitestgehend ausschließt, hergestellt werden.
    [0020] Dabei kann es bei einer medizinischen Anwendung der Erfin¬ dung besonders günstig sein, wenn das Ultraschall-leitkis- sen zusätzlich zum Ultraschall-leitenden Material pharma¬ zeutische aktive Substsanzen, Arzneimittel, aufweist, die beispielsweise durch die Ultraschallbehandlung besser durch die Hautoberfläche diffundieren können. Bei einer medizinischen Anwendung des erfindungsgemßen Ultraschalleitkissens ist es bevorzugt, körpergewebever- trägliches Material einzusetzen.
    [0021] Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das erfindungs- gemäße Ultraschallkissen in einer Flüssikeit vollständig lösbar sein, so daß die Ablösung des Ultraschall-Leitkis¬ sens durch einfaches Abspülen des Materials vom Untergrund erfolgen kann.
    [0022] Weiterhin kann es bevorzugt sein, das Ultraschalleitkissen derart auszubilden, daß es nach der Messung auf der Meß- oberfläche antrocknet und in diesem Zustand entweder auf dieser verbleibt (bspw. kann das für arzneimittelhaltige Ultraschalleitkissen zutreffen), oder aber im getrockneten Zustand einen abziehbaren Film bildet.
    [0023] Im folgenden wird nun die Erfindung anhand der begleitenden Zeichnung näher erläutert werden.
    [0024] Dabei zeigt:
    [0025] Fig. 1 eine Anordnung des erfindungsgemäßen Ultra¬ schall-Leitkissens zwischen Ultraschall-Meßkopf und zu messender Oberfläche; und
    [0026] Fig. 2 eine Darstellung des Einsatzes des erfindungsge¬ mäßen Ultraschall-Leitkissens bei einem sehr große Höhenunterschiede aufweisenden Untergrund.
    [0027] Wie in Fig. 1 gezeigt, bewegt sich beim Messen von Ober¬ flächen mittels Ultraschall-Sonographie ein an sich be¬ kannter Ultraschall-Meßkopf 1 im wesentlichen mit konstan¬ ten Abstand zur Oberfläche des zu messenden Materials 3. Der Ultraschall-Leitkontakt zwischen dem Meßkopf 1 und der Oberfläche 3 des zu messenden Bereichs wird durch das Ultraschall-Leitkissen 2 hergestellt, welches, wie in der Fig. 1 dargestellt, durch den Ultraschallmeßkopf 1 leicht komprimiert und deformiert werden kann. Dabei ist es besonders günstig, wenn das das Kissen im wesentlichen bildende Material elastisch ist, so daß ein steter guter Kontakt zwischen Ultraschallmeßkopf und dem Kissen zur optimalen Übertragung des Ultraschalls zwischen Meßkopf und Oberfläche des zu vermessenden Materials erzielt wird.
    [0028] In Fig. 2 ist dargestellt, wie mittels eines erfindungs¬ gemäßen Ultraschall-Leitkissens 2, welchens auf einer sehr unebenen Oberflächen 3' aufgebracht wurde, und das bei¬ spielsweise aus einem hochviskosen Gel bestehen kann zwischen der unebenen Oberflähe und einem Ultraschallmeß- köpf 1 ein optimaler Kontakt erzielt wird, ohne daß das zu untersuchende Material 3' deformiert wird.
    [0029] Im Folgenden wird nun ein Ausführungsbeispiel beschrieben, welches die medizinische Anwendbarkeit des erfindungsge¬ mäßen Ultraschall-Leitkissens demonstriert.
    [0030] Beispiel:
    [0031] Bei der Diagnose von Verbrennungen zur Bestimmung der Tiefe, d.h. des Grades einer Verbrennung sowie ihrer oberflächlichen Ausdehnung, ermöglicht die Beurteilung und Verlaufsbeobachtung des lädierten Hautorgans Aussagen hinsichtlich seiner pathophysiologischen und biologischen Heilprozesse sowie gezielte Therapiemaßnahmen.
    [0032] Die Messungen wurden mit einem an sich bekannten 10 MHz- Ultraschallkopf durchgeführt.
    [0033] Auf das zu untersuchende Hautorgan wurde eine 10 mm dicke
    [0034] Ersatzblatt Schicht eines gelartigen wasserhaltigen Materials, welches Carbopol 940, Niparol, Glyzerin, N-Nipagin, Triethanolamin und Wasser aufweist, mit einer Dicke von etwa 1 cm aufge¬ bracht. Anschließend wurde der Schallkopf über das Gel¬ kissen geführt. Durch die Anwendung des erfindungsgemäß dicken Kissens blieb der Anpressdruck vernachlässigbar und es konnten erstmals reproduzierbare Dickenmessungen an der Rückenhaut von Ratten mit Verbrennungen erhalten werden, die eine differenzierte Aussgae über den Verbrennungsgrad des lädierten Hautorgans ermöglichen.
    [0035] Im Ultraschall-Sonogramm zeigte sich bei unverbrannter Haut eine aus mehreren Dichtenlagen zusammengesetzte Cutis, die bis zu einer Dicke von etwa 2mm weitgehend einheitlich erscheint. Darunter fogt eine etwa 0.5 mm dicke, echoarme Subcutisschicht, welche an eine wiederum 0.5 mm dicke Fazienschicht angrenzt.
    [0036] Die nun verbrannte (verbrühte) Haut zeigt eine inhomogene Subcutisschicht, in der die Bindegewebsschichten weitge¬ hend geschrumpft sind.
    [0037] Bei einer Haut mit Verbrennungen vom Grad 2b wurde 4 Stunden post Läsionem eine ödematös aufgelockerte Cutis- schicht mit einer Dicke von etwa 3 mm durch Ultraschall- Sonographie nachgewiesen, die darunterliegende Subcutis¬ schicht blieb in ihrer Dicke weitgehend unbeeinflußt.
    [0038] Aufgrund des erfindungsgemäßen Ultraschalleitkissens bzw. des erfindungsgemäßen Meßverfahrens ist nun erstmals die Diagnose bzw. Messung der Tiefe von Verbrennungen mittels Ultraschallsonographie möglich.
    [0039] Bei Ratten wurde gefunden, daß die Hautdicke im Mittel 2,2 mm beträgt. Vier Stunden nach Setzen einer Verbrühung vom
    [0040] Ersatzbla Grad 2b beträgt die Dicke im Mittel 3 mm, d. h., daß die Haut durch Ödembildung um 0,82 mm dicker wurde.
    [0041] Bei Behandlung dieses Ödems mit Dimenthylsulfoxid-Lösung konnte durch Ultraschall-Sonographie sogleich ein Rückgang der Hautdicke beobachtet werden: 4 Stunden nach der Di- methylsulfoxid-Behandlung konnte die Hautdicke wieder auf ihr ursprüngliches Maß - im Rahmen der Aussagesicherheit von statistischen Versuchen -zurückgebracht werden.
    [0042] Durch das erfindungsgemäße Ultraschall-Leitkissen läßt sich nicht nur für die medizinische Anwendung, sondern auch für die Untersuchung anderweitiger weicher bzw. sehr druckempfindlicher Oberflächen anwenden.
    [0043] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung sowie aus den Ansprüchen, auf die zur Vervollständigung des Erfindungsgedankens in vollem Umfang bezug genommen wird.
    [0044] Ercatzblatt
    权利要求:
    Claims Patentansprüche
    1. Ultraschall-Leitkissen, dadurch gekennzeichnet, daß es ein viskoses, druckabsorbierendes, elastisch druckverformbares Material aufweist.
    2. Ultraschall-Leitkissen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das viskose Material ein flüssigkeitsaufnehmendes, flüssigkeits-quellfähiges Material ist, das vor Durchführung der Ultraschall-Messung mit Flüssigkeit anquellbar ist.
    3. Ultraschall-Leitkissen gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in einer hydrophilen FLüssigkeit, wie Wasser, physiologische Kochsalzlösung od. dgl. anquellbar ist.
    4. Ultraschall-Leitkissen gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in hydrophoben Flüssigkeiten, wie Ölen, z.B. Paraffinöl u.a., anquellbar ist.
    5. Ultraschall-Leitkissen gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssigkeitsaufnehmende Material mindestens ein synthetisches oder natürliches Polymeres aufweist.
    6. Ultraschall-Leitkissen gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein viskoses Gel ist und durch Aufstreichen auf den Meßbereich in einer vorherbestimmbaren Schichtdicke, die eine Druck¬ übertragung vom Meßkopf auf den Meßuntergrund während des Meßvorgangs ausschließt, herstellbar ist.
    Ersatzbfatt
    7. Ultraschall-Leitkissen gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ultraschall- Leitkissen ein oder mehrere Arzneimittel aufweist.
    8. Ultraschall-Leitkissen gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material körpergewebe-verträglich ist.
    9. Ultraschall-Leitkissen gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in einer Flüssigkeit vollständig lösbar ist.
    10. Ultraschall-Leitkissen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ultraschall- Leitkissen nach dem Trocknen auf dem zu untersuchenden Material einen ggf. abziehbaren Film bildet.
    11. Verfahren zum Messen durcke pfindlicher Oberflächen mittels der Ultraschall-Sonographie, dadurch gekennzeichnet, daß ein viskoses, elastisches, druckverformbares Material aufweisendes Ultraschall- Leitkissen in Kontakt mit der mittels Ultraschall- Sonographie zu vermessenden Fläche gebracht wird und der Ultraschallmeßkopf mit der der Meßoberfläche gegenüberliegenden Ultraschall-Leitkissen-Oberfläche beim Messen in Kontakt gebracht wird und in üblicher Weise eine Ultraschallsonographie durchgeführt wird, wobei während des Meßvorgangs der Meßkopf in ständigem Kontakt mit der Oberfläche des Ultraschall-Leitkissens steht.
    Ersatzbϊatt
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    法律状态:
    1987-01-29| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    1987-01-29| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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