Ultraschall-Stabsonde
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ultraschall-Stabsonde zur Durchführung rektaler oder vaginaler Untersuchungen mit einem distalseitig abgerundeten Sondenkopf, in dem zumindest ein Ultraschallwandler integriert ist. Ein häufiges Krankheitsbild in der Urologie betrifft die Vergrößerung der Prostata bei Männern (BPH, benigne Prostatahyperplasie). Durch die Vergrößerung der als Prostata bezeichneten Vorsteherdrüse kommt es zu einer Verengung der Harnröhre, was zu erschwertem Wasserlassen oder einem kompletten Harnverhalt (Ischurie) führen kann. Im Anfangsstadium der benignen Prostatahyperplasie existieren Medikament-gestützte Therapiemöglichkeiten, bei weiter fortgeschrittener BPH, die mit ausgeprägten Beschwerden oder Komplikationen verbunden ist, ermöglichen in der Regel chirurgische Eingriffe Abhilfe.
Im Rahmen einer Prostatabehandlung im fortgeschrittenen Stadium können verschiedene chirurgische Methoden zur Anwendung kommen. Eine dieser Methoden nutzt die abrasive Wirkung eines Wasserstrahls, bei der die benigne Hyperplasie (Adenom) an der Prostata mittels eines fokussierten Hochdruckwasserstrahls abgetragen wird. Zur Feststellung von Form und Größe eines abzutragenden Adenoms setzt der Chirurg eine Ultraschallsonde ein, die er rektal einführt und an den Ort der Prostata führt.
Eine Bildverarbeitungssoftware errechnet auf der Grundlage der mittels der Ultraschallsonde erhaltenen Bilder den zu bearbeitenden Bereich und steuert den therapeutisch wirksamen Wasserstrahl. Der Chirurg muss während der operativen Vorbereitung die Ultraschallsonde mehrfach nachjustieren, d.h. die Ultraschallsonde rotieren, distalwärts und/oder proximalwärts und/oder nach lateral/medial bewegen.
Während des Einführens der Ultraschallsonde sowie auch beim späteren Vorschieben oder Zurückziehen der Ultraschallsonde besteht die Gefahr den Darm zu verletzen, insbesondere wenn die Ultraschallsonde an einer Kohlrauschfalte ansteht. Eine hierdurch bedingte Ruptur der Darmwand kann unterschiedliche Auswirkungen haben: a) Bei einer Verletzung der Darmwand mit einem Durchbruch in den Peritonealraum kann es zu schwerwiegenden Infektionen bis hin zur Sepsis, einschliesslich dem Tode, kommen, b) Durch eine Verletzung im Bereich des pararektalen/paravesikalen Raumes kann es zu lokalen Beschwerden kommen, z.B. kann es zu einem schmerzhaften Abszess kommen, dessen Abheilung mehrere Monate dauern kann.
Derartige Verletzungen gilt es bei der Untersuchung und Handhabung mit Ultraschallsonden zu vermeiden.
Stand der Technik
Der Druckschrift DE 69913936 T2 ist eine Ultraschallsonde mit einer lösbaren Nadelführung zur Gewebeprobeentnahme zu entnehmen, die zwei Raster- Ultraschallwandler am distalen, kuppenförmig gestalteten Sondenkopf vorsieht, durch den zusätzlich ein Hohlkanal verläuft, dessen Hohlkanallängsachse schräg zur Längsachse der Ultraschallsonde orientiert ist und der zur Durchführung einer Biopsienadel dient.
Die Druckschrift DE 39 29 611 A1 offenbart eine intrakavitäre Ultraschallsonde, insbesondere für den Einsatz rektaler Untersuchungen, an deren distalem Sondenende ein um zwei Raumachsen beweglich gelagerter Ultraschallwandler angeordnet ist, der über manuell bedienbare Antriebsachsen räumlich schwenkbar ist. Der Ultraschallwandler ist ansonsten mit einem Ultraschall-leitenden Gehäuse umfasst, das über eine abgerundete Oberfläche verfügt.
Die Druckschrift EP 0 589 082 B1 offenbart eine Prostatasonde zur Erzeugung von Schnittbildern vom Untersuchungsgebiet. Am distalen Sondenbereich ist ein schwenkbar gelagertes, konvexes Wandlerarray, in Form eines Halbkreises, angebracht.
Die Druckschrift EP 2 403603 B1 offenbart eine transurethrale Ultraschallsonde zur Behandlung der Prostata mit einer innerhalb eines Sondengehäuses in Sondenlängsrichtung drehbar gelagerten Ultraschallwandler-Anordnung, zu deren akustischen Ankopplung an das Sondengehäuse die Sonde im Inneren mit einem Kühl- und akustischen Koppelfluid durchströmt wird. Die Druckschrift EP 2 872 045 B1 offenbart eine Ultraschallsonde mit ausgerichtetem Nadelführungssystem, vergleichbar mit der bereits vorstehend erläuterten Ultraschallsonde gemäß der Druckschrift DE 699 13 936 T2.
Die Druckschrift US 2010/0168567 A1 offenbart eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Schutz von Körperhöhlenwände während einer thermischen Ablation von Gewebe in der Nähe dieser Körperhöhle. Hierzu ist um die Ultraschallsonde eine von einer wärmenden Flüssigkeit durchströmbare, aus elastischem Material gefertigte Umhüllung angebracht, die zugleich durchschallbare akustische Eigenschaften besitzt. Die zusätzliche Umhüllung sieht am distalen Ultraschallsondenbereich eine Entlüftungsöffnung vor, durch die Lufteinschlüsse zwischen der Umhüllung und der Ultraschallsonde entweichen können.
Die Druckschrift EP 1 455 885 B1 offenbart einen Katheterballon zur therapeutischen Modifikation und Positionierung von Gewebe, der proximalseitig zur distalen Spitze des Katheters angeordnet ist und im dilatierten Zustand den Katheter radial überragt, um diesen innerhalb des Gefäßes durch Abstützung an der Gefäßwand zu positionieren.
Alle bekannten, zur Durchführung rektaler oder vaginaler Untersuchungen, insbesondere zum Zwecke der Prostatadetektion und Vermessung geeigneter Ultraschall-Stabsonden haftet der Nachteil an, dass insbesondere beim Einführvorgang eine hohe mechanische Verletzungsgefahr der Gefäßwand besteht, die bislang ausschließlich durch eine große Erfahrung und Feinfühligkeit des behandelnden Chirurgen reduziert werden kann.
Im Falle der Nutzung eines fokussierten, Hochdruckwasserstrahls zum Abtragen des Prostatagewebes wird der Beckenboden zusätzlich durch das über die Harnröhre eingeführte Endoskop mechanisch fixiert, sodass die Beweglichkeit und somit auch die Ausweichmöglichkeit der anatomischen Strukturen einschließlich dem Rektum des männlichen Beckens deutlich eingeschränkt ist. Dadurch steigt das Verletzungsrisiko beim Einführen einer transrektalen Ultraschallstabsonde. Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung mit einer Ultraschall- Stabsonde zur Durchführung rektaler oder vaginaler Untersuchungen mit einem distalseitig abgerundeten Sondenkopf, in dem zumindest ein Ultraschallwandler integriert ist, dadurch weiterzubilden, so dass die vorstehend erläuterte Verletzungsgefahr insbesondere während der intrakorporalen Einführung und Positionierung der Ultraschall-Sonde signifikant reduziert werden soll.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist durch eine Ultraschall-Sonde gemäß Anspruch 1 gelöst. Den Erfindungsgedanken in vorteilhafter Weise weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie unter Bezugnahme auf die nachstehende Beschreibung, insbesondere auf die figürlich erläuterten Ausführungsbeispiele zu entnehmen.
Die lösungsgemäße Anordnung mit einer Ultraschall-Stabsonde zur Durchführung rektaler oder vaginaler Untersuchungen mit einem distalseitig abgerundeten Sondenkopf mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 zeichnet sich dadurch aus, dass am Sondenkopf wenigstens ein druckempfindliches Element angebracht ist, das durch mechanischen Kontakt mit einem Objekt bei Überschreiten eines zwischen dem druckempfindlichen Element und dem Objekt wirkenden Druckes einer Verformung unterliegt.
Die Verformungseigenschaften des druckempfindlichen Elementes sind derart vorzugeben, so dass das druckempfindliche Element bei Wechselwirkung mit dem Objekt, das im konkreten Anwendungsfall einer biologischen Gefäßwand, insbesondere der Darmwand entspricht, durch die dabei auftretende Widerstandskraft verformbar ist, bevor sich am Objekt, d.h. der Darmwand, jedwede mechanisch bedingte Schäden einstellen. Dem vorzugsweise distalseitig über den Sensorkopf emporragenden druckempfindlichen Element ist vorzugsweise ein Elastizitätsmodul, kurz E-Modul, zuordenbar, das geringer bzw. kleiner dimensioniert ist als ein dem Objekt, vorzugsweise der Darmwand, zuordenbares Elastizitätsmodul, so dass bereits durch eine geeignete Materialwahl für das druckempfindliche Element die Verletzungsgefahr erheblich reduziert werden kann.
Um darüber hinaus dem Chirurgen rechtzeitig Kenntnis über eine sich möglicherweise anbahnende, Beschädigungs- oder Verletzungsgefahr für die Darmwand zu vermitteln, gilt es, das Ereignis der sich beginnenden und vollziehenden Verformung des druckempfindlichen Elementes dem Chirurgen physiologisch wahrnehmbar zu vermitteln, so dass dieser den Einführvorgang der Ultraschall-Stabsonde variiert oder unterbricht. Diese physiologische Inkenntnissetzung des Chirurgen kann in unterschiedlicher Weise erfolgen. Im einfachsten Fall nimmt die Person das Inkontakttreten und die damit verbundene Widerstandskraft-bedingte elastische Verformung des druckempfindlichen Elementes durch bloßes Ansteigen der längs der Ultraschall-Stabsonde wirkenden und für den Einführvorgang erforderliche Schubkraft wahr. In diesem Fall kann die Person den Einführvorgang unterbrechen. Dies setzt jedoch voraus, dass das druckempfindliche Element über eine, den Sondenkopf distal überragende Länge verfügt, um einen für die Person und ihre durchschnittliche Reaktionszeit ausreichend langen Verformungsweg für das druckempfindliche Element zu gewährleisten. Eine diesbezügliche bevorzugte Ausführungsform sieht ein am distalen Ende des Sensorkopfes angebrachtes Elastomermittel vor, vorzugsweise in Art eines stegartigen, biegeelastischen Fortsatzes, der den Sondenkopf distalwärts überragt. Das Elastomermittel verfügt hierzu über eine Länge typischerweise von maximal 3 cm.
Alternativ zu oder in Kombination mit dem vorstehend erwähnten Elastomermittel dient ein am distalen Sondenkopf angebrachtes Gelkissen oder Gelkörper als druckempfindliches Element, durch das das Kontaktereignis zwischen dem distalen Sondenkopf und einem intrakorporalen Objekt, vorzugsweise der Darmwand, für die Person physiologisch wahrnehmbar durch merkliches Ansteigen der Schubkraft vermittelbar ist, noch bevor intrakorporale Schädigungen auftreten. Neben der sich bei Inkontakttreten zwischen Sondenkopf und der Darmwand erhöhenden Schubkraft können sowohl das Elastomermittel als auch ein Gelkissen oder Gelkörper für ein schonendes und verbessertes Abgleiten des Sondenkopfes längs der Darmwand, insbesondere längs einer Kohlrauschfalte dienen.
Eine weitere Alternative zur Ausbildung eines druckempfindlichen Elementes und dessen Anbringung am Sondenkopf stellt ein elektrisch betreibbarer Drucksensor dar, dessen Sensorsignale an ein proximalseitig an der Ultraschall-Stabsonde angeordnetes Signalmittel übertragbar ist, das ein optisches, akustisches und/oder haptisch wahrnehmbares Signal zu erzeugen in der Lage ist, durch das die Aufmerksamkeit der Person erregt wird.
Unabhängig von der Art und Ausbildung des wenigstens einen druckempfindlichen Elementes bietet es sich an, das wenigstens eine druckempfindliche Element als integrale Komponente in oder am Sondenkopf untrennbar zu integrieren oder in einem geeignet gewählten Befestigungsmittel lösbar fest am Sondenkopf anzubringen. Als bevorzugtes Befestigungsmittel eignet sich zumindest ein den Sondenkopf umspannender, elastomerer kondomartig ausgebildeter Überzug, in den das wenigstens eine druckempfindliche Element integriert ist oder zwischen dem und dem Sondenkopf das wenigstens eine druckempfindliche Element angeordnet ist.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Ausführungsbeispiel mit biegeelastischem Element am Sondenkopf,
Fig. 2 Ausführungsbeispiel mit Gelkissen am Sondenkopf sowie
Fig. 3 Ausführungsbeispiel mit Drucksensor am Sondenkopf. Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
Figur 1 zeigt schematisiert den distalen Bereich einer Ultraschall-Stabsonde 1 mit wenigstens einem Ultraschallwandler 2. Die Ultraschall-Stabsonde 1 verfügt über einen abgerundeten Sondenkopf 3, an dem ein druckempfindliches Element 4 in Form eines Elastomernippels 5 angebracht ist. Der Elastomernippel 5 verfügt über eine distalseitig über den Sondenkopf 3 emporragende Länge 6, die vorzugsweise drei Zentimeter nicht übersteigen sollte. Der Elastomernippel 5 kann steg- oder rippenartig ausgebildet sein oder eine hiervon abweichende, jedoch die Flexibilität des dem elastomeren Materials innewohnenden E-Moduls nicht entgegenwirkende Form aufweisen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weitet sich die Nippelform des druckempfindliches Element 4 von seinem distalen Ende in Richtung des Sondenkopfes 3 auf und nimmt in etwa den Sondenkopf-Durchmesser an.
Zur Anbringung des Elastomernippels 5 am Sondenkopf 3 ist es zum einen möglich, den Elastomernippel 5 mittels einer Adhäsions-Klebeverbindung unmittelbar am Sondenkopf 5 zu fügen. Alternativ ist es möglich, den Elastomernippel 5 an den Sondenkopf 3 lose anzuschmiegen und mit Hilfe eines kondomartig ausgebildeten Überzugs 7, dessen Länge, Form und Durchmesser im Wesentlichen an den distalen Bereich der Ultraschall-Stabsonde 1 angepasst ist, relativ zum Sondenkopf 3 fest zu fügen.
Ebenso ist es denkbar, den Elastomernippel 5 als integrale Einheit mit dem kondomartig ausgebildeten Überzug 7 auszubilden, den es vor Verwendung der Ultraschall-Stabsonde 1 über diese überzustreifen gilt.
Das als Elastomernippel 5 ausgebildete druckempfindliche Element 4 gewährleistet, dass beim Vorschieben der Ultraschall-Stabsonde 1 längs des Darmes der Elastomernippel 5 bei Inkontakttreten bspw. mit einer Kohlrauschfalte sowohl diese seitlich wegdrückt als auch die Ultraschall-Stabsonde 1 beim weiteren Vorschub durch den Darm ebenfalls von der Darmwand weggedrückt. In Figur 2 ist anstelle eines Elastomernippels 5 ein Gelkissen 8 am Sondenkopf 3 als druckempfindliches Element 5 angeordnet. Das Gelkissen 8 entspricht einer weichen, nachgiebigen Masse, typischerweise in Form von weichem Silikon oder eines mit Gel befüllten Beutels. Bei Inkontakttreten der weichen Masse verformt sich diese beim Anpressen an einen intrakorporalen Widerstand, so beispielsweise an einer Kohlrauschfalte, wodurch die Ultraschall-Stabsonde 1 von dieser weggedrückt wird.
Das Gelkissen 8 kann in gleicher Weise mittel- oder unmittelbar am Sondenkopf 3 angebracht werden, wie der vorstehend beschriebene Elastomernippel 5.
In Figur 3 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der das druckempfindliche Element 4 in Form eines oder mehrerer Drucksensoren 9 ausgebildet ist. Der wenigstens eine Drucksensor 9 ist vorzugsweise als integrale Komponente in oder am Sondenkopf 3 der Ultraschall-Stabsonde 1 angeordnet. Zur elektrischen Versorgung und Abführung der Sensorsignale ist der Drucksensor 9 über eine elektrische Signalleitung 10 sowohl mit einer nicht weiter dargestellten Energie- und Steuereinheit, aber insbesondere auch mit einem proximalseitig an der Ultraschall-Stabsonde 1 angeordneten Signalmittel 11 verbunden. Bei Ansprechen des Drucksensors 9 erfolgt eine Signalweiterleitung an das und Aktivierung des proximalseitig angeordneten Signalmittels 11 , wodurch die die Ultraschall-Stabsonde 1 bedienende Person durch Wahrnehmung eines optischen, akustischen und/oder haptisch wahrnehmbaren Signals alarmiert wird.
Denkbar ist auch eine rein mechanische Druckaufnahme und druckabhängige proximalwärts gerichtete Signalweiterleitung zur Alarmierung der Person. Ein derartiges rein mechanisches Drucksystem sieht ein am Sondenkopf 3 angeordnetes Flüssigkeitsreservoir vor, das druckempfindlich bei Auftreten einer distalwärts orientierten Druckwirkung eine vorzugsweise farbig eingefärbte Flüssigkeit durch einen proximalwärts längs der Ultraschall-Stabsonde 1 verlaufenden Schlauch gedrückt und von der Person aus extrakorporal erkannt wird. Bezugszeichenliste
Ultraschall-Stabsonde
Ultraschallwandler
Sondenkopf druckempfindliches Element
Elastomernippel
Länge des Elastomernippels
Überzug
Gelkissen
Drucksensor
Signalleitung
Signalmittel io