DE202013004419U1 - Mechanical guidance aid for puncture devices in the ultrasound-controlled puncture - Google Patents

Mechanical guidance aid for puncture devices in the ultrasound-controlled puncture Download PDF

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Abstract

Mechanische Führungshilfe zur sicheren Fixierung und Führung einer Punktionsnadel an einem Ultraschallkopf die derart gestaltet ist, dass sie seitlich passgenau an einem Ultraschallkopf bewegungsstabil angebracht ist und die eine flächenhafte Aussparung besitzt, die sich exakt mit der Verlängerung der Schallebene des Ultraschallkopfes überlagert, die glattwandig begrenzt ist, deren seitliche Begrenzung in vertikaler, wie auch in horizontaler Richtung parallel verlaufen und deren Dicke abhängig von dem Diameter der verwendeten Punktionsnadel ist, dass ein widerstandsloses Gleiten und kein seitliches Abkippen der in der Aussparung geführten Punktionsnadel möglich ist.Mechanical guide aid for secure fixation and guidance of a puncture needle on an ultrasound head which is designed so that it is mounted laterally accurate fit motion stable on an ultrasound head and has a planar recess, which overlaps exactly with the extension of the sound plane of the ultrasound head, which is limited smooth-walled whose lateral boundary is parallel in the vertical as well as in the horizontal direction and whose thickness is dependent on the diameter of the puncture needle used, that a resistance-free sliding and no lateral tilting of the guided in the recess puncture needle is possible.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mechanische Führungshilfe für Punktionsgeräte.The present invention relates to a mechanical guide aid for puncture devices.

Bei der ultraschallgesteuerten Punktion von Geweben oder Stoffen ist es notwendig, dass das Punktionsgerät stabil in einer bestimmten Ebene gehalten wird. Weiterhin soll das Punktionsgerät in dieser definierten Ebene frei beweglich sein und zu keinem Zeitpunkt ganz aus dieser Ebene austreten können. Dieser Fall ist zum Beispiel bei der ultraschallgesteuerten Nadelpunktion gegeben.In the ultrasound-guided puncture of tissues or fabrics, it is necessary for the puncture device to be held stably in a certain plane. Furthermore, the puncture device should be free to move in this defined plane and at no time completely escape from this plane. This case is given for example in the ultrasound-controlled needle puncture.

Will man mit einer Punktionsnadel in einem für das Auge undurchsichtigen Gewebe einen bestimmten Ort sicher punktieren, ist man auf Hilfsmittel zur Führung und Orientierung angewiesen. Schallgängige Gewebe können durch Ultraschall-Bildwandler auf einem Monitor sichtbar gemacht werden. Die handelsüblichen Ultraschallgeräte erzeugen dabei ein durch Schallreflexion gewonnenes Bild. Üblicherweise werden Schallwellen im Megahertz-Bereich flächenartig von dem Ultraschallkopf ausgesandt und die durch Reflexion empfangenen und verarbeiteten Schallwellen als ein zweidimensionales Bild auf einem Monitor abgebildet. Da die Reflexionspunkte alle auf einer bestimmten von dem Schallkopf beschallten Fläche liegen, entstehen die Bilder scheibchenweise, das heißt das Bild auf dem Ultraschall-Monitor entspricht der von dem Schallkopf beschallten Ebene mit einer Tiefenausdehnung von einem Millimeter. Ein Objekt, welches ganz oder teilweise in dieser von dem Schall durchdrungenen Ebene liegt, stellt sich auf dem Monitor unter bestimmten Umständen flächenhaft dar: die Schallreflexionseigenschaften des Objektes müssen sich von denen des umliegenden Gewebes unterscheiden. Möchte man nun mit einem Punktionsgerät, in diesem Fall mit einer Punktionsnadel, dieses Objekt unter Sicht erreichen, um es zu punktieren, muss die Punktionsnadel nach Eindringen in das Gewebe streng in der vorher beschriebenen Schallebene bleiben, um im Bild auf dem Monitor in Gänze sichtbar zu sein. Will man hierbei rein mechanische Apparaturen benutzen, gibt es heutzutage zwei Möglichkeiten:
Zum Einen gibt es einen seitlich am Ultraschallkopf befestigten Halteapparat, der die Punktionsnadel stabil in der Schallebene fixiert, die Nadel kann dabei über kettengliederartige Achsen innerhalb der Ebene bewegt werden. Dieses Verfahren besitzt folgende Nachteile: seitliches Spiel ist möglich und lasst die Punktionsnadel aus dem Bild verschwinden. Die Kettenglieder, das heißt die unbeweglichen Anteile zwischen den Achsen, beeinträchtigen die freie Beweglichkeit der Punktionsnadel. ( US 2002/0156376 A1 )If you want to safely puncture a certain place with a puncture needle in a tissue that is opaque to the eye, you will need aids for guidance and orientation. Sonic-sounding tissue can be visualized on a monitor by means of ultrasound imagers. The commercially available ultrasound devices generate an image obtained by sound reflection. Usually, sound waves in the megahertz range are emitted in a planar manner from the ultrasound head and the sound waves received and processed by reflection are imaged as a two-dimensional image on a monitor. Since the reflection points are all located on a certain area of the sonic sonar, the images are generated piecemeal, that is, the image on the ultrasound monitor corresponds to the sonicated by the sound level with a depth of one millimeter. An object that lies wholly or partially in this plane penetrated by the sound is, in certain circumstances, areally displayed on the monitor: the sound-reflecting properties of the object must be different from those of the surrounding tissue. If you want to use a puncture device, in this case with a puncture needle, to reach this object under view in order to puncture it, the puncture needle must remain strictly in the previously described shawl level after penetration into the tissue to be completely visible in the image on the monitor to be. If you want to use purely mechanical equipment, there are two options today:
On the one hand there is a laterally attached to the ultrasound head holding apparatus, which fixes the puncture needle stable in the sound plane, the needle can be moved via chain-link like axes within the plane. This method has the following disadvantages: lateral play is possible and let the puncture needle disappear from the picture. The chain links, that is the immobile parts between the axes, affect the free mobility of the puncture needle. ( US 2002/0156376 A1 )

Oder ein in der definierten Ebene angebrachter Führungskanal hält die Punktionsnadel in der vorgeschriebenen Ebene. Der Nachteil hier besteht ebenfalls in der Bewegungseinschränkung der Punktionsnadel. Zum Beispiel ein seitliches Verschieben der Punktionsnadel ist hier nicht möglich. ( US 2002/0133079 A1 ; DE 3617235 A1 )Or a guide channel mounted in the defined plane holds the puncture needle in the prescribed plane. The disadvantage here is also in the movement restriction of the puncture needle. For example, a lateral displacement of the puncture needle is not possible here. ( US 2002/0133079 A1 ; DE 3617235 A1 )

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Gerät derart zu gestalten, dass es einerseits ein Punktionsgerät in einer definierten Ebene sicher fixieren kann, also das Ausweichen aus dieser sicher verhindert, und dass es gleichzeitig erlaubt, das Punktionsgerät innerhalb dieser Ebene ohne relevante, störende Einschränkung, frei zu bewegen.The object of the invention is therefore to design a device such that on the one hand it can securely fix a puncture device in a defined plane, thus reliably preventing the escape therefrom, and at the same time allowing the puncture device within this plane without relevant, disturbing restriction to move freely.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass seitlich an dem Ultraschallkopf eine Führungshilfe angebracht ist, die eine flächenhafte Aussparung besitzt, in der die Punktionsnadel einerseits sicher in einer Ebene fixiert ist, innerhalb der sie andererseits frei bewegt werden kann. Ist die Führungshilfe so angebracht, dass diese flächenhafte Aussparung exakt und in voller Ausdehnung in der Verlängerung der Ultraschallebene liegt und stimmt die Dicke der Aussparung mit dem Diameter der Punktionsnadel überein, wird sich eine durch diese flächenhafte Aussparung gleitende und in den Schallbereich eingeführte Punktionsnadel immer in der Schallebene befinden und somit in Gänze auf dem Ultraschallmonitor sichtbar sein.This object is achieved in that a guide aid is attached laterally to the ultrasound head, which has a planar recess in which the puncture needle is on the one hand securely fixed in a plane within which it can, on the other hand, be moved freely. If the guide aid is mounted in such a way that this areal recess lies exactly and in its entirety in the extension of the ultrasound plane and if the thickness of the recess coincides with the diameter of the puncture needle, a puncture needle sliding through this areal recess and inserted into the sound area will always be in the scarf level and thus be completely visible on the ultrasound monitor.

Die seitlich am Ultraschallkopf angebrachte Führungshilfe mit flächenhafter Aussparung kann dabei sowohl ein austauschbarer Adapter oder in den Schallkopf übergangslos integriertes Bauteil sein. Im Vergleich zu den bereits bekannten oben aufgeführten Techniken der Nadelführng bei der ultraschallgesteuerten Punktion ist hier mit einem deutlich einfacheren Fertigungsprozess und geringeren Produktionskosten zu rechnen, da diese Führungshilfe „en bloc” als ein Teil hergestellt werden kann und da es keine Achsen oder Drehpunkte gibt.The laterally mounted on the ultrasound head guide aid with areal recess can be both a replaceable adapter or seamlessly integrated into the transducer head component. Compared to the above-mentioned techniques of needle guidance in the ultrasound-controlled puncture, a much simpler manufacturing process and lower production costs are to be expected, since this guidance aid can be manufactured "en bloc" as one part and there are no axes or pivot points.

Die Erfindung wird im folgenden Ausführungsbeispiel näher beschrieben:The invention will be described in more detail in the following exemplary embodiment:

mechanische Führungshilfe von oben/unten mechanical guide aid from above / below

mechanische Führungshilfe von seitlich oben/unten mechanical guide aid from the side up / down

mechanische Führungshilfe von vorne oben/unten mechanical guide aid from the top up / down

und mechanische Führungshilfe mit Haltevorrichtung und Zugvorrichtung and mechanical guide aid with holding device and pulling device

mechanische Führungshilfe mit Punktionsnadel und Ultraschallkopf mechanical guide aid with puncture needle and ultrasonic head

Aufbau einer ultraschallgesteuerten Punktion Construction of an ultrasound-controlled puncture

Die hier beschriebene Führungshilfe (1) besitzt eine flächenhafte Aussparung (2). Diese Aussparung wird von zwei in vertikaler und sagittaler Richtung parallel liegenden, glatten Wänden begrenzt.The guide assistance described here ( 1 ) has a planar recess ( 2 ). This recess is bounded by two smooth walls lying parallel in the vertical and sagittal directions.

In dieser Aussparung wird die Punktionsnadel bei der Punktion geführt. Je weiter diese Aussparung dabei vom Ultraschallkopf entfernt ist, desto flacher kann der Winkel zwischen der Nadel und der Ultraschallkopfauflagefläche eingestellt werden.In this recess, the puncture needle is performed at the puncture. The further this recess is removed from the ultrasound head, the flatter the angle between the needle and the ultrasound head support surface can be adjusted.

Die Befestigung der Führungshilfe (1) an dem Ultraschallkopf (4) erfolgt in diesem Beispiel über Zugelemente (12). Die Führungshilfe besitzt eine ultraschallkopfseitige Fläche (13), die der exakten Negativform des Ultraschallkopfes entspricht. Sie wird somit bewegungsstabil aufgesetzt und über zwei seitlich angebrachte Befestigungshaken (11) mittels Zug (12) gehalten.The attachment of the guide aid ( 1 ) on the ultrasound head ( 4 ) takes place in this example via tension elements ( 12 ). The guide has an ultrasound head surface ( 13 ), which corresponds to the exact negative shape of the ultrasonic head. It is thus placed motion stable and two laterally attached mounting hooks ( 11 ) by train ( 12 ) held.

Die Dicke der Aussparung (2) der an dem Ultraschallkopf (4) angebrachten Führungshilfe (1) entspricht dem Diameter der verwendeten Führungsnadel (3). Die Höhe der Aussparung sollte materialabhängig angepasst werden. Sie liegt im Bereich von einigen Millimeter bis wenige Zentimeter. Je niedriger, desto eher besteht die Möglichkeit eines seitlichen Kippens der Führungsnadel, was vermieden werden soll. Je höher die Aussparung desto geringer wird die Eindringtiefe der verwendeten Punktionsnadel.The thickness of the recess ( 2 ) on the ultrasound head ( 4 ) attached guidance assistance ( 1 ) corresponds to the diameter of the guide needle used ( 3 ). The height of the recess should be adjusted depending on the material. It is in the range of a few millimeters to a few centimeters. The lower, the more likely the possibility of lateral tilting of the guide needle, which should be avoided. The higher the gap, the lower the penetration depth of the puncture needle used.

Der Winkelbereich, in dem die Nadel im Verhältnis zum Ultraschallkopf geführt wird, wird durch die Länge der Aussparung und durch deren Abstand vom Ultraschallkopf festgelegt.The angular range at which the needle is guided relative to the ultrasound head is determined by the length of the recess and by its distance from the ultrasound transducer.

Soll die Punktionsrichtung parallel zum Ultraschallkopf oder auf diesen zu verlaufen, wird die Führungshilfe gebogen oder abgeknickt, so dass die Aussparung unterhalb der Ultraschallkopf-Auflagefläche liegt.If the puncture direction is to run parallel to the ultrasound head or onto it, the guide aid is bent or bent so that the recess lies below the ultrasound head bearing surface.

In der seitlich am Ultraschallkopf (4) angebrachten Führungshilfe (1) mit flächenhafter Aussparung (2) die sich in der Verlängerung der Schallebene (7) des Ultraschallkopfes (4) befindet, wird die Punktionsnadel (3) geführt.In the side of the ultrasound head ( 4 ) attached guidance assistance ( 1 ) with two-dimensional recess ( 2 ) extending in the extension of the sound plane ( 7 ) of the ultrasound head ( 4 ), the puncture needle ( 3 ) guided.

Der im beschallten Gewebe (7) befindliche Anteil der Punktionsnadel (5) reflektiert die Schallwellen und erscheint somit auf dem Ultraschall-Monitor (9). Die Schallsignale werden vom Ultraschallkopf über ein Kabel (8) zum Ultraschallgerät (10) geleitet, dort verarbeitet und als Bild auf dem Ultraschall-Monitor (9) dargestellt.The in the sonicated tissue ( 7 ) portion of the puncture needle ( 5 ) reflects the sound waves and thus appears on the ultrasound monitor ( 9 ). The sound signals are transmitted from the ultrasound head via a cable ( 8th ) to the ultrasound device ( 10 ), where it is processed and displayed as an image on the ultrasound monitor ( 9 ).

Ein Objekt (6) welches sich ganz oder teilweise in der Schallebene (7) befindet, wird, wenn die physikalischen Voraussetzungen der Schallreflexion, wie vorher erläutert, zutreffen, auf dem Monitor (9) flächenhaft dargestellt. Ebenso ist die Punktionsnadel (3) auf dem Monitor sichtbar, wenn sie ganz oder teilweise in der Schallebene liegt. Um sie in voller Länge sehen zu können, muss sie exakt in der Schallebene gehalten werden.An object ( 6 ) which is wholly or partly in the scarf 7 ), if the physical conditions of sound reflection, as previously explained, 9 ) areal. Likewise, the puncture needle ( 3 ) is visible on the monitor when it lies wholly or partially in the sound plane. To be able to see her in full length, she must be kept exactly in the sounding stage.

Da die Schallebene, wie auch der Nadeldiameter nur einen Millimeter betragen, tragen kleinste seitliche Verschiebungen oder Abwinklungen der Nadel dazu bei, dass diese ganz oder zum Teil aus der Schallebene gelangt und somit auf dem Monitor gar nicht mehr oder nur noch zum Teil sichtbar gemacht werden kann. Die glattwandig begrenzte flächenhafte Aussparung liegt bei der seitlich am Ultraschallkopf angebrachten Führungshilfe exakt in der Verlängerung der Schallebene. Dadurch wird die Punktionsnadel in der Führungshilfe mit flächenhafter Aussparung stabil in der Schallebene gehalten und ihr im Strahlengang des Ultraschallkopfes befindlicher Anteil ist, wenn die physikalischen Voraussetzungen gegeben sind, in voller Länge auf dem Monitor sichtbar.Since the scarf plane, as well as the needle diameter is only one millimeter, smallest lateral displacements or bends of the needle contribute to the fact that these come wholly or partly out of the scarf plane and are therefore no longer or only partly made visible on the monitor can. The smooth-walled areal cutout is located in the side of the ultrasound head mounted guide exactly in the extension of the scarf level. As a result, the puncture needle is held in the guide aid with areal recess stable in the sound plane and her befindlicher in the beam path of the ultrasonic head portion is, if the physical conditions are given, visible in full length on the monitor.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2002/0156376 A1 [0003] US 2002/0156376 A1 [0003]
  • US 2002/0133079 A1 [0004] US 2002/0133079 A1 [0004]
  • DE 3617235 A1 [0004] DE 3617235 A1 [0004]

Claims (3)

Mechanische Führungshilfe zur sicheren Fixierung und Führung einer Punktionsnadel an einem Ultraschallkopf die derart gestaltet ist, dass sie seitlich passgenau an einem Ultraschallkopf bewegungsstabil angebracht ist und die eine flächenhafte Aussparung besitzt, die sich exakt mit der Verlängerung der Schallebene des Ultraschallkopfes überlagert, die glattwandig begrenzt ist, deren seitliche Begrenzung in vertikaler, wie auch in horizontaler Richtung parallel verlaufen und deren Dicke abhängig von dem Diameter der verwendeten Punktionsnadel ist, dass ein widerstandsloses Gleiten und kein seitliches Abkippen der in der Aussparung geführten Punktionsnadel möglich ist.Mechanical guide aid for secure fixation and guidance of a puncture needle on an ultrasound head which is designed so that it is mounted laterally accurate fit motion stable on an ultrasound head and has a planar recess, which overlaps exactly with the extension of the sound plane of the ultrasound head, which is limited smooth-walled whose lateral boundary is parallel in the vertical as well as in the horizontal direction and whose thickness is dependent on the diameter of the puncture needle used, that a resistance-free sliding and no lateral tilting of the guided in the recess puncture needle is possible. Mechanische Führungshilfe nach Anspruch 1) die derart gestaltet ist, dass sie seitlich in einen Ultraschallkopf fest integriert ist und eine flächenhafte Aussparung besitzt, die sich exakt mit der Verlängerung der Schallebene des Ultraschallkopfes überlagert, die glattwandig begrenzt ist, deren seitliche Begrenzung in vertikaler, wie auch in horizontaler Richtung parallel verlaufen und deren Dicke abhängig von dem Diameter der verwendeten Punktionsnadel ist, dass ein widerstandsloses Gleiten und kein seitliches Abkippen der in der Aussparung geführten Punktionsnadel möglich ist.Mechanical guide aid according to claim 1) which is designed such that it is firmly integrated laterally into an ultrasound head and has a planar recess which overlaps exactly with the extension of the sound plane of the ultrasound head, which is bounded smooth-walled, the lateral boundary in the vertical, such as Also parallel in the horizontal direction and whose thickness is dependent on the diameter of the puncture needle used that a resistance-free sliding and no lateral tilting of the guided in the recess puncture needle is possible. Mechanische Führungshilfe nach Anspruch 1) die derart gestaltet ist, dass sie seitlich passgenau an einer an dem Ultraschallkopf befindlichen Haltevorrichtung bewegungsstabil angebracht ist und die eine flächenhafte Aussparung besitzt, die sich exakt mit der Verlängerung der Schallebene des Ultraschallkopfes überlagert, die glattwandig begrenzt ist, deren seitliche Begrenzung in vertikaler, wie auch in horizontaler Richtung parallel verlaufen und deren Dicke abhängig von dem Diameter der verwendeten Punktionsnadel ist, dass ein widerstandsloses Gleiten und kein seitliches Abkippen der in der Aussparung geführten Punktionsnadel möglich ist.Mechanical guide aid according to claim 1) which is designed such that it is mounted laterally accurate fit on a holding device located on the ultrasound head motion stable and has a planar recess, which overlaps exactly with the extension of the sound plane of the ultrasound head, which is limited smooth-walled lateral boundary in the vertical, as well as in the horizontal direction parallel and whose thickness is dependent on the diameter of the puncture needle used that a resistance-free sliding and no lateral tilting of the guided in the recess puncture needle is possible.
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