WO1993016640A1 - Device for guiding a puncture device and its use with a hand-held appliance for locating blood vessels - Google Patents

Device for guiding a puncture device and its use with a hand-held appliance for locating blood vessels Download PDF

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WO1993016640A1
WO1993016640A1 PCT/EP1993/000453 EP9300453W WO9316640A1 WO 1993016640 A1 WO1993016640 A1 WO 1993016640A1 EP 9300453 W EP9300453 W EP 9300453W WO 9316640 A1 WO9316640 A1 WO 9316640A1
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WO
WIPO (PCT)
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ultrasound
guide
syringe
detector
cannula
Prior art date
Application number
PCT/EP1993/000453
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German (de)
French (fr)
Inventor
Rudolph E. Weissgerber
Gerd Petrik
Thomas Daue
Ulrich Herken
Original Assignee
Epimed Ag
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Filing date
Publication date
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Application filed by Epimed Ag filed Critical Epimed Ag
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Priority to EP93904027A priority patent/EP0627894A1/en
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0833Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures
    • A61B8/0841Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures for locating instruments
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/34Trocars; Puncturing needles
    • A61B17/3403Needle locating or guiding means
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    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/06Measuring blood flow
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    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48Other medical applications
    • A61B5/4887Locating particular structures in or on the body
    • A61B5/489Blood vessels

Definitions

  • the present invention relates to a guide device for a puncture device, such as a syringe or a catheter, according to the preamble of claim 1.
  • a puncture device such as a syringe or a catheter
  • Such a device is known from EP 0 467 291 A1 discussed below.
  • Devices which are used for examining arteries or veins, for example to determine vascular diseases or vasoconstrictions. These devices work on the basis of sonography, ie with ultrasound with frequencies in the range of> 20 kHz. With the aid of a transducer, ultrasound waves are sent to parts of the body and the reflections are measured. In this way, boundary layers in the tissue and also vessels such as arteries and veins can be examined. In the blood it is mainly the erythrocytes that reflect the ' sound waves. Part of the incident energy is scattered back towards the transducer and is available for evaluation.
  • sonography of veins allows the determination of the direction of flow, flow velocity, depth of the vein, number of pulses, but also the diagnosis of various venous diseases and examinations of the nature of the tissue (density), as well as indirectly the determination of blood pressure.
  • DE-OS 19 27 868 describes a device for the precise and rapid location of blood vessels and for the accurate insertion of an injection cannula into these vessels.
  • This device has an ultrasound system directly in the area of the movement axis of the injection cannula on the skin surface or near the tip of the cannula.
  • This consists of at least one locating transducer held on a carrier part and connected to a high-frequency transmitter and a Doppler device.
  • a coupling piece lying against the skin surface and conducting the ultrasound can be connected upstream of the locating vibrator.
  • the locating oscillator can be arranged in the interior of the injection cannula, next to the axis of movement of the injection cannula or the axis of movement of the injection cannula.
  • the locating vibrator or part of its carrier part can be provided with a guide for the injection cannula into the vessels after the locating has taken place.
  • a prerequisite for the correct functioning of this known device is that the location system and the injection cannula are spatially assigned to one another in such a way that they are operatively connected to the skin surface at the moment of the puncturing process.
  • the injection cannula Before an injection it is therefore absolutely necessary to use both the injection cannula as well as to sterilize the locating transducer or the upstream coupler. During the injection, the locating vibrator inevitably also becomes contaminated, so that it has to be sterilized for reuse.
  • DE-OS-21 48 700 which is an additional application to the above patent application, describes this device in combination with a depth measuring device.
  • This depth measuring device works according to the pulse transit time principle and enables the detection of the vessel depth and the penetration depth of the cannula.
  • a path scale is to be provided in the area of the front end of the injection cannula, which can be read in relation to the locating vibration transmitter.
  • the devices described above have the disadvantage that the user needs both hands when operating. After the location has been carried out, the carrier part must be held with one hand, while the injection cannula is guided with the other hand through the guide bore in the carrier part in the direction of the located vessel.
  • REPLACEMENT LEAF is very complex and has the disadvantage that the coupling gel located in the area of the puncture site can get into the tissue or the vessel with the injection needle. In addition, the location vibrator cannot be separated from the cannula.
  • DE-OS-24 18 426 describes a device for simplified puncture of arteries and veins with the Doppler ultrasound probe.
  • This device consists of a needle guide attachment with a first bore for receiving the Doppler ultrasound probe and a notch provided on one side for guiding a puncture needle.
  • the direction of ultrasound forms a plane with the direction of puncture and the intersection of the two directions lies in the depth of the vessel in the tissue.
  • the guidance of the injection needle is imprecise due to the short contact surface of the needle guide attachment and requires two-handed operation by the user.
  • the devices described above have the disadvantage in common that both the actual syringe and the probe and the receiver must be sterilized or sterile packed before use. On the one hand, this is expensive and, on the other hand, the electrical components such as the locating vibration transmitter can be damaged during sterilization.
  • DE-Al-39 09 140 proposes a syringe for Doppler sonographically assisted puncturing, in which the transmitter and the receiver are arranged in the plunger of a commercially available syringe. It is further proposed to inject a small amount of a physiological saline solution in the syringe in order to achieve a direct coupling of the ultrasound to the soft parts surrounding the sought-after vessel.
  • the piston In this known device, the piston must be sterilized after each use and in a sterile disposable sleeve
  • REPLACEMENT LEAF be packed.
  • the needle is inserted through the skin into the area of the vessel to be localized in order to couple the ultrasound waves in order to find particularly deep-lying vessels.
  • DE-AS 29 06 474 describes an ultrasound transducer probe which has a carrier with a support surface to be placed on the body surface of a patient, a plurality of ultrasound transducer elements arranged in a row on the support surface, and a cable for connecting the individual transducer elements an electrical transmitter / receiver section of an ultrasound diagnostic device and a cannula guide block that can be removed from the carrier.
  • a cannula guide slot is formed in the cannula guide block with a wide opening on the upper cannula inlet side and with a taper in the direction of the support surface.
  • In the cannula guide block there is also a slot which is essentially perpendicular to the guide slot for guiding the cannula out of the carrier and out of the cannula guide block.
  • This ultrasonic transducer probe is intended to ensure that the guide surface for a sterilized cannula to be inserted into a body is sterile.
  • the carrier and the cannula guide block that can be used therein are designed separately. Before use, only the guide slot part (cannula guide block) is suitably sterilized, or a single-use unit that has been packaged in aseptic or sterile condition is used. The wearer, who himself never comes into direct contact with the cannula, can e.g. be disinfected in alcohol.
  • DE-OS 25 53 404 describes a surgical device with a detector device for ultrasound, in which an ultrasound transducer or a group of ultrasound transducers are used, which are connected to an evaluation device for localizing a body point to be punctured.
  • the ultrasonic transducer elements are arranged at the front end of a housing, on which a puncturing device is also adjustable by means of a holder.
  • a rubber-filled bladder can be arranged in the region of the front of the transducer, which is suitable for the transmission of the ultrasound.
  • the coupling gel usually used can be omitted.
  • This known device has the disadvantage that the entire arrangement must be sterilized for use under sterile conditions.
  • EP 0 467 291 AI describes a needle guide arrangement which can be placed on an ultrasound image converter by means of a spring clip. A sterile protective cover is pulled over the head end of the transducer, which is held in place by the spring clip. Before use, an acoustic coupling gel is first applied to the transducer surface, the sterile protective cover is pulled over the transducer and the needle guide is placed on the transducer. A coupling gel is then applied to the outside of the protective cover on the transducer surface.
  • This known device has the disadvantage that the sterile protective cover is designed in the manner of a bag which is pulled over the head end of the transducer, wrinkles being able to form in the region of the end face of the transducer.
  • a coupling gel is used between the transducer surface of the transducer and the sterile protective sheath, wherein when the protective sheath is pulled over, air bubbles can be enclosed in the coupling gel, which prevent the passage of ultrasonic waves.
  • the protective sheath Coupling gel with the injection needle reached the puncture site.
  • this device consists of several individual parts, which makes it difficult to mount on the converter.
  • CH 676 787 A5 describes a puncturing device for puncturing blood vessels, consisting of a housing with a displaceable holder for a syringe arranged on one side and a tubular support for a probe head of a transmitter / receiver arrangement of an ultrasound system arranged on an opposite side.
  • the housing contains the electrical circuit necessary for the function of an ultrasound system with all operating elements, the energy supply and acoustic signal transmitters.
  • the probe head is held by the support via a plug connection, so that it can be replaced at any time with another head, for example with other ultrasonic vibrators.
  • the probe head has a longitudinal slot in which the needle of the syringe is mounted practically without contact, but is guided in the direction of the needle axis when the movable holder is moved.
  • the front of the housing can be coated with a potting compound that serves as an acoustic coupling compound for ultrasound.
  • the casting compound On its flat back, the casting compound is delimited by two flat ultrasonic vibrators, one of which acts as a transmitter and the other as a receiver.
  • the transducers are electrically connected to the plugs on the bottom of the probe head.
  • the sealing compound In order to focus the ultrasound waves, the sealing compound can be designed either as a convex lens or as a concave lens. These lenses can consist of polymers, for example of araldite, a silicone or a rubber.
  • This known puncturing device has the disadvantage that the entire arrangement must be sterilized for use under sterile conditions. Sterilization is time consuming dig and causes costs for material and personnel. In the meantime, the device is not available.
  • the present invention is based on the object of providing a device with which vessels, in particular veins, located below the skin surface can be reliably located using an ultrasound detector device and with the aid of which a puncture device such as a syringe or a catheter can be securely inserted into the device
  • a puncture device such as a syringe or a catheter can be securely inserted into the device
  • the vessel to be punctured can be guided, sterile conditions being maintained during the puncturing process.
  • the guide device enables the housing with the detector device accommodated therein to be handled together with the overlying puncturing device when it is operated with one hand.
  • First the point ons acquired on the housing such that the front end of the puncturing device does not protrude beyond the front end of the housing.
  • the guide device is placed on the body parts in question with a gel pad arranged at the front end of the housing and the position and direction of the guide device is changed until the detector device finds a suitable one Position for a point reports.
  • the puncturing device such as a syringe or a catheter, is displaced along the guide surface in the direction of the vessel to be punctured.
  • the device according to the invention has the advantage that the detector device does not come into direct contact with the body part to be punctured. Instead, the detector device is completely surrounded by a housing, and the gel cushion for ultrasound coupling is located between the detector and the body part to be punctured. This has the advantage that in order to maintain sterile conditions at the part of the body to be punctured, only the gel cushion, and possibly additionally the housing, must be sterile.
  • the housing is designed as a plug-on body which can be detachably placed on the detector device.
  • the gel pad is located at the front end of the plug-on body.
  • This plug-on body thus fulfills an adapter function, i.e. different puncture devices can be used in connection with a generally usable detector device.
  • different plug-on bodies which are each adapted to the size and shape of a specific puncture device to be used, can advantageously be used in conjunction with the universally usable detector device.
  • the push-on body with the gel cushion arranged thereon is preferably designed as a disposable part. This has the advantage that in each case, for example, a sterile packaged push-on body with the gel pad arranged thereon is used for a single puncture procedure, which ensures sterility at the puncture site.
  • the plug-on body is preferably open at its rear end and the detector device is pushed into the cavity through this opening to such an extent that coupling is achieved and ultrasonic waves emitted by the detector device are transmitted to the body site to be examined and the return signals essentially without damping can be received.
  • the gel cushion is preferably attached to the front end of the housing by means of gluing or welding.
  • the gel pad is optionally connected over a large area to the front end wall of the housing or along a region adjacent to the outline of an opening at the front end.
  • a dimensionally stable gel pad is particularly preferably used, which is made from a material that is permeable to ultrasound waves.
  • a material that is permeable to ultrasound waves.
  • Such a material is described, for example, in EP-A-0 211 482. It is a hydrogel with a water content of more than 90% by weight.
  • This gel pad is fitted in an opening at the front end of the housing.
  • the gel cushion is kept mechanically, preferably with the aid of grooves in the gel cushion and edges at the opening. Other mechanical attachments Graduations are also possible.
  • the ultrasound head of the detector device touches the back of the gel pad directly (ie without a housing wall located in between).
  • the gel cushion is used to produce an optimal coupling between the ultrasound head and the body part to be examined.
  • the detector device can be locked in its end position in the housing by means of grooves on the detector device and corresponding edges on the housing.
  • the gel pad is formed from a thin film and a coupling gel accommodated therein and has a high conductivity for ultrasound.
  • the guide device can advantageously be placed at different angles on the body site to be punctured, ensuring that there is a connection between the detector device and the body site to be examined that conducts the ultrasound waves.
  • the gel cushion lies over a large area on the body part to be examined and can adapt to any unevenness and the inclined position of the guide device.
  • the front surface has an angle of 30-60 (45 °) to the axis of the ultrasound and thereby facilitates the oblique entry of the ultrasound into the tissue, which is necessary for determining the Doppler effect.
  • the guide surface is formed by an elongated groove or a channel, the size and shape of which is adapted to the puncturing device.
  • the width and depth of the groove is selected so that the puncture device at least partially protrudes into the groove and is guided laterally by the latter.
  • the puncturing device is preferably a syringe with a cannula, a syringe body and a syringe plunger, and the syringe body is guided so as to be displaceable on the guide surface.
  • a support preferably with a V-shaped Eir r.erbung provided in which the Ka ⁇ Nuele the syringe versc 4 is guided Abbar. This has the advantage that both de? ⁇ syringe body and the cannula are supported in the lateral direction.
  • the height of the support, the dimensions of the elongated groove and the relative position to one another are preferably matched to the type and size of the syringe to be used in such a way that both the syringe body and the cannula lie against the respective guide surfaces. This enables precise guidance of an individual design of a syringe type, e.g. the central or off-center arrangement of the cannula in relation to the bottom surface of the syringe body.
  • the groove described for guiding the syringe can be replaced by two webs which allow the syringe handle to move freely (which generally has a larger diameter than the syringe body).
  • the two webs can also be used to guide a slide in which the syringe body is clamped. This slide would serve to allow the use of syringes of different sizes with a slip-on cover of a constant type. Only the adapter sled would have to be chosen accordingly.
  • the syringe body is simply placed directly on the guide formed by the webs. The length of the webs is chosen so that the advancement of the syringe is not hindered by its protruding edge.
  • the length of the webs is less than the length of the syringe body.
  • a needle guide in the form of a slot is provided at the front end of the housing.
  • the slot is preferably formed by two pivotable flaps arranged at a distance from one another. These flaps can be pivoted, for example, by means of a film hinge similar to a salon door, so that, if necessary, the neck of a cannula can also be passed through the slot in order to achieve the greatest possible depth of penetration of the cannula.
  • the push-on body preferably has an elongated shape and tapers in cross section in the front region in the direction of the front end.
  • the two side surfaces are preferably inclined obliquely to the center and the underside extends obliquely upwards.
  • the side surface with the guide surface formed therein runs in one plane.
  • the upper side surface, the underside and the oblique side surfaces delimit an opening at the front end of the housing, which opening is preferably arranged at an angle of 50-85 ° to the axial direction of the puncturing device.
  • the side surfaces or the underside preferably form an angle of approximately 25 ° or approximately 16 ° with respect to the axial direction of the puncture device.
  • the underside is flat and the guide for the puncture device used (e.g. Syringe) at an angle of 10-20 degrees to the longitudinal axis of the device.
  • the puncturing cannula enters the effective area of the ultrasound shortly after perforation of the skin.
  • the shape of the sheath is designed so that it can be easily gripped with one hand and the puncture device is fixed on the guide. For more complicated measures (eg venous catheter placement), once the vein has been found, the device can simply fall down to have space for the necessary manipulations.
  • the material of the cover consists of a translucent plastic (preferably polypropylene) which enables an unobstructed view of the display of the internal evaluation device.
  • the shell is adapted in size and shape to the detector device and completely surrounds it. Furthermore, a flap is arranged on the back of the cover, with which the back of the detector device is also covered sterile.
  • the closure flap is articulated by means of a double hinge in the area of the upper edge on the back of the casing. With the help of this double hinge, the closure flap can be opened completely and opened up to the top of the casing. For the complete sealing of the interior of the casing, the closure flap has a circumferential edge which engages with a corresponding projection on the back of the casing in the closed state. On the side opposite the double hinge there is a tab for reopening the flap.
  • the flap can optionally also be arranged on the underside and / or articulated by means of a single hinge.
  • the plug-on body has an extendable tubular sleeve at the rear end, which is extended beyond the rear end of the detector device, for example to protect wire connections with an external data processing device can.
  • This hose cover is designed, for example, in the form of an expandable bellows.
  • the guide device is used with a hand-held device for locating vessels.
  • This has a specially adapted ultrasonic measuring device.
  • the external dimensions of the ultrasonic measuring device are preferably essentially adapted to the cavity in the guide device. Because of its small size and light weight, this combination enables one-handed use.
  • the ultrasonic measuring device has at least one transducer, which preferably serves as both a transmitter and a receiver.
  • the transducer is optionally arranged so that the ultrasonic waves are transmitted essentially in the same direction in which the puncturing device is aligned axially.
  • the transducer is preferably arranged directly under the guide surface for the puncturing device.
  • the geometry of the transducer is designed in such a way that the ultrasonic lobe has a largely homogeneous cross section of approximately 2 x 8 mm in the area between the skin surface and 40 to 50 mm depth.
  • the cross section can vary in the range from 1 to 2.5 x 5 to 10 mm. This enables the axis of rotation of the detector device to be aligned with the course of the vein. The reflected signal is greatest when the large axis of the elliptical ultrasound beam is parallel to the vessel.
  • two transducers are arranged below the guide groove, the one being arranged essentially parallel to the axial direction of the puncturing device and the second obliquely to the axial direction of the puncturing device.
  • the alignment of the two lines of action of the two transducers is preferably chosen so that they are in the depth of the vessel to be punctured have a certain distance. This enables a very precise localization of the position or the course of the vessel to be punctured.
  • the structure of the head is designed in such a way that the ultrasonic beam emanating from it has an elliptical diameter rather than a circular one.
  • the large diameter of the ellipse will be perpendicular to the longitudinal axis of the device.
  • the design of the ultrasound beam as an ellipse has the effect that additional information about the course of the vein sought is obtained. If the long axis of the ellipse is aligned parallel to the course of the vein, then a larger proportion of the ultrasound beam hits the center of the vessel. As a result, among other things, the intensity of the reflected ultrasound component increases with the greatest frequency shift. This is intended to increase the target accuracy, since it enables the device to be aligned with the course of the vessel.
  • the puncture axis and the axis of the ultrasound cone intersect at an angle of 10-20 degrees. This and the fanning out of the ultrasound cone in the longitudinal axis compensate for the parallax error, the puncture axis lies predominantly in the area of the sound cone.
  • the detector device has two transducers (two receiver crystals) and a transmitter.
  • the axes of the main sensitivity of the two receiving transducers are either parallel to one another at a small distance (5 to 10 mm) or slightly divergent.
  • a comparative measurement of the received signals can determine whether the detector device is aligned parallel to the course of the vessel.
  • the ultrasonic lobes are about 2 mm wide and about 5 mm long.
  • the axis of the direction of action of the ultrasound head is inclined by 10 to 20 °, preferably 15-17 °, against the axis of the puncturing device. This angle is if necessary, to adapt to the nature of the puncture device.
  • the ultrasonic measuring device works on the basis of sonography, i.e. with ultrasound in the range from 1 to 30 MHz, particularly preferably 6 MHz to 10 MHz.
  • sonography i.e. with ultrasound in the range from 1 to 30 MHz, particularly preferably 6 MHz to 10 MHz.
  • sound waves are introduced into the parts of the body to be examined and the reflected parts are measured and evaluated.
  • the depth of a vessel located under the skin surface can be determined from the running time of the reflected portion.
  • the ultrasound Doppler effect is particularly preferably used to identify the vessels.
  • arteries and veins in particular can be clearly distinguished from one another, so that unintentional puncturing of an artery can be avoided.
  • a continuous ultrasound signal with a frequency of 8 MHz is emitted to locate a vein.
  • the part of the ultrasound reflected by the flowing blood experiences a frequency shift in accordance with the flow direction and flow speed of the blood. This frequency shift can be represented acoustically or optically.
  • the transducer is optionally connected to a transmitter via a transceiver.
  • the transmitter works either in continuous mode or in pulse mode. In continuous operation, the Doppler shift is preferably measured, while the pulse operation is preferably used for the depth measurement, with runtime measurements being carried out for this purpose.
  • the transmitter preferably has a pulse shaper, at the output of which, for example, an RF pulse with a Gaussian distribution is generated.
  • a pulse shaper at the output of which, for example, an RF pulse with a Gaussian distribution is generated.
  • the transmitter has a pulse shaper which amplitude-modulates the high-frequency oscillation with a defined envelope.
  • Appropriate shaping of the envelope curve gives the transmission pulse a narrow frequency spectrum with still acceptable deformation in the time domain.
  • a possible curve shape is the Gauss curve.
  • the ultrasound measuring device has an evaluation device which can optionally be designed as an analog receiver or digital receiver using the low-frequency method or using the high-frequency method.
  • a signal conditioning of the signal received by the transducer is preferably carried out by means of a low-noise preamplifier, possibly a downstream bandpass filter, the center frequency of which corresponds to the transmission frequency, and a further amplifier with preferably fixed, predefinable amplification of the order of magnitude from +60 to + 0 dB.
  • a receiver protection in the form of an amplitude limiter device is preferably provided at the input.
  • the reception signal of a mixer device e.g. fed to a ring mixer, which mixes this with a reference signal from a local oscillator and generates a low-frequency signal.
  • the low-frequency signal is filtered out by means of a cut-off frequency corresponding to a low-pass filter.
  • the output signal of the low pass is displayed after a control and amplifier stage, e.g. output through a loudspeaker.
  • the output signal of the low-pass filter is converted analogously / digitally before or after the control and amplifier stage and evaluated and evaluated in a signal processor after frequency shift and / or transit time. finally the result is displayed.
  • the frequency spectrum of the received signal is preferably examined. This can be done either by an FFT or by multiple bandpass filtering.
  • the frequency maximum and the intensity of the received signal are displayed by means of a chain of optical signal transmitters (eg LED). Starting from a largely laminar flow in veins, the highest flow velocity in the middle of a vessel is to be expected.
  • the data obtained are examined by means of a "fuzzy logic" for typical patterns for centrally sonicated veins and the probability of a hit is displayed.
  • the received signal is converted directly to analog / digital and evaluated and displayed using a signal processor with DMA logic (direct memory access) or FIFO.
  • DMA logic direct memory access
  • the embodiment as an analog ultrasonic Doppler receiver is the cheapest solution for an electronic evaluation system. An estimate of the Doppler maximum is possible and thus suitable for determining the position of a vessel. However, the embodiment as a digital receiver using the high-frequency method offers the most diverse possibilities with regard to the evaluation of the received signal and thus also for more precise localization.
  • an acoustic and / or visual display is used to indicate the suitable position and position of the guide device for the desired puncture.
  • Separate displays can be present for the display of the vessel type on the one hand and / or the display of the vessel length, ie the vessel course and its depth.
  • the frequency of the local oscillator is preferably equal to that Transmission frequency selected so that the received RF carrier can not generate a disturbing acoustic beat.
  • LED light indicators
  • the light chain shows the maximum of the measured Doppler shift due to the number of illuminated elements. This can be coupled with a "peak-hold" mechanism for better visibility.
  • the intensity of the lighting can also provide information about the intensity of the received signal.
  • the light-emitting diodes preferably protrude above the upper side of the detector device.
  • corresponding protrusions protruding outwards are provided in the casing, which at the same time serve to fix the casing in an axially correct position on the detector device.
  • medically trained personnel such as doctors or nurses, can reliably determine the position of a vessel to be punctured under the skin surface and can safely localize even veins (non-palpable veins) that are deep below the skin surface and the Guide the puncture device such as a syringe or a catheter reliably to the vessel and puncture it with it.
  • the device according to the invention facilitates the manual puncture of various veins, such as "jugular vein”, “femoral vein”, “brachiocephalic vein”.
  • various veins such as "jugular vein”, “femoral vein”, “brachiocephalic vein”.
  • the above-mentioned list is only an example. Other veins can also be localized and then punctured.
  • the device according to the invention can be used particularly advantageously for people whose veins are difficult to recognize are like babies, children and especially obese (obese) people. It is suitable for distinguishing veins with good and low patency, like veins already frequently used for puncture, in which the blood flow is reduced as a result of adhesions (obliterations).
  • the device according to the invention offers the possibility of differentiating different vessels, such as distinguishing a vein from an artery. This is of great advantage if, for example, a medicament is to be injected into a vein, but under no circumstances should it enter an artery.
  • the present device can also be used advantageously in the field of veterinary medicine.
  • the casing or housing according to the invention is packed airtight after manufacture and ' sterilized, for example by means of ethylene dioxide.
  • This has the advantage that the gel pad consisting of up to 98% water is protected from drying out and is therefore usable for a long time.
  • This airtight packaging is provided with a marked tear-open point, for example a perforation, so that it can be opened easily.
  • the tear-open point is preferably located at the rear end of the sheath, ie the end opposite the gel pad.
  • the detector device can be inserted into the casing through the opening at the tear-open point and the casing can then be removed from the packaging and the closure flap on the back can be closed. This ensures sterile conditions.
  • the housing of the detector device is preferably welded completely watertight so that it can be placed in a disinfectant for cleaning. Charging the in Batteries present in the detector device are made inductively by means of radio frequency coupling.
  • 1, 2, and 3 each show a perspective view (on a reduced scale), a side view and a
  • REPLACEMENT LEAF 17 is a schematic side view of the embodiment of FIG. 9 in use.
  • FIG. 22 shows two schematic half-sections of the side view of FIG. 20 along lines A-A and B-B,
  • FIG. 23 is partial views of FIG. 20 with the flap open, the flap partially closed and the flap completely closed
  • 29, 30, 31, 32 and 33 each show a view from below, a top view, side view, half rear view (left half) and half front view (right half) and a sectional view of FIG. 31 along the line AA, one detector device according to the invention,
  • 34 shows a block diagram of a transmitter for an ultrasound measuring device
  • 35 shows a first embodiment of an evaluation device for an ultrasound measuring device
  • FIG. 36 shows a second embodiment of an evaluation device for an ultrasound measuring device
  • 37 shows a third embodiment of an evaluation device for an ultrasound measuring device.
  • the guide device according to the invention shown in FIGS. 1, 2 and 3 is designed in the form of a plug-on body 40 which can be placed on a detector device.
  • a detector device can have, for example, the shape of the detector device shown in FIGS. 5 to 7.
  • This plug-on body has a cavity 41, the shape and size of which is adapted to the detector device and, as can be seen, for example, from FIGS. 8 and 9, covers the front part of the detector device.
  • the plug-on body 40 has a groove or channel 43 on its upper side 42 and has two adjoining inclined surfaces 44, 45 and two lateral inclined surfaces 46 in the front lower region (cf. also FIGS. 11 and 12).
  • a gel pad 60 is provided at the front end 48 of the plug-on body 40.
  • the gel pad is preferably removable. It ensures a low-reflection transition from ultrasound waves of the detector device to the relevant body location and in the opposite direction.
  • a support 50 extends from the upper edge 42 and has a guide 52 for a cannula of a puncture device.
  • the detector device according to the invention shown in FIGS. 4, 5, 6 and 7 has a substantially cuboid housing 10 which completely accommodates an ultrasound measuring device.
  • a groove 13 for receiving a syringe body of a syringe (not shown) is formed on its upper side 12.
  • the housing 10 has an end face 18 at the front end on, which is substantially perpendicular to the axial direction of the groove 13.
  • first display devices 115a with, for example, two LEDs " and second display devices 115b with, for example, seven LEDs are arranged on the top 11 of the housing.
  • the first optical display device serves, for example, to display the type of vessel, while the second display shows, for example, the intensity of the reflected signal or the position and depth of the vessel to be punctured.
  • the detector device is preferably provided with a rechargeable battery, which can be used e.g. can be connected to a suitable power supply unit via contacts 70 at the rear end.
  • FIGS. 8, 9 and 10 the plug-on body from FIG. 1 is plugged onto the detector device shown in FIG. 4.
  • a new sterile plug-on body is preferably attached before each puncture.
  • the plug-on body is pushed over the front end of the detector device until the end face 18 of the detector device lies against the gel cushion 60 of the plug-on body 40.
  • a syringe 20 is inserted into the groove 43 on the upper side 42 of the plug-on body 40, the cannula 22 pointing forward and being supported and guided by the support 50 while it is still in motion the syringe plunger 26 protrudes beyond the rear end of the plug-on body 40.
  • FIGS. 11, 12 and 13 show a second embodiment of a guide device according to the invention in the form of a plug-on body, which essentially corresponds to the first embodiment but has an extendable protective cover 54 at the rear end.
  • the protective cover 54 is
  • REPLACEMENT LEAF thereby insertable and extractable like an accordion, and serves to protect and for sterile sheathing of the detector device and, if necessary, of wire connections to an external device.
  • FIGS. 14, 15 and 16 This second embodiment of a plug-on body according to the invention with a syringe 20 lying thereon is shown in FIGS. 14, 15 and 16. As can be seen in particular from FIG. 15, the plug-on body is plugged onto a detector device 10 according to FIG. 4.
  • FIG. 17 shows a combination of a detector device and attached plug-on body 40, the front end of which lies against a skin surface 2.
  • the ultrasonic measuring device of the detector device has a first transducer 92 and a second transducer 94, the first transducer 92 being directed essentially parallel to the upper side 41 of the plug-on body 40, while the second transducer 94 is inclined at an angle thereto, in the drawing is directed upwards.
  • the transducers 92, 94 are connected to a transmitter 80 and an evaluation device 100, 200, 300, the result of which in turn is output to the display device 115, 215, 315.
  • the arrangement of the transducers 92, 94 with respect to one another is selected such that their lines of action pass through the gel cushion 60 and the skin surface 2 and meet the vessel 4 to be located at a distance from one another.
  • FIGS. 18 to 25 Another preferred embodiment of a guide device according to the invention, which is also referred to above as the casing, is shown in different views in FIGS. 18 to 25.
  • Figures 26 to 28 show views of the gel pad used in this embodiment.
  • This sleeve 400 serves to receive a detector device 500, as shown in FIGS. 29 to 33.
  • the cover 400 has a gel pad 460 at the front end and at the rear end a flap 470.
  • the flap 470 is attached by means of a double hinge 473 (cf. FIGS. 19, 20, 23-25) and can be pivoted on the upper side in the region of the rear end.
  • a latching lug 472 On the side of the flap opposite the double hinge there is a latching lug 472 which can be brought into engagement with a groove 471 running on the underside of the casing 400 parallel to the rear edge. On the underside of the casing, three handle ulcers 490 are also indicated.
  • the guide device for a puncture device such as a syringe body (not shown), is formed by two upright webs 431, 432 in this embodiment. These webs 431, 432 start at the front end of the sheath 400, run parallel to one another and are adapted in terms of their height, their length and their distance from one another to a puncture device to be guided.
  • a needle guiding device 450 is disposed, .alpha..sub.i e TO E- guide the cannula is a syringe.
  • this needle guiding device 450 projects obliquely upwards and forwards in the direction of the front edge of the sheath 400. As shown in FIG.
  • the needle guide device consists of a left and right side part 451, 455, which form a slot 453 in the middle, the width of which corresponds to the diameter of a cannula.
  • the side parts 451 and 455 each have a wing part 452, 453 which is arranged pivotably in the region of the slot and which can be pivoted in the manner of a saloon door, as a result of which the slot 453 is widened.
  • an opening (hole) with an edge 485 is provided at the front end 480 of the casing 400.
  • the one-piece gel cushion 460 is arranged at the front end thereof, which partially protrudes forwards and upwards through the opening in the front end.
  • the front 461 of the gel pad is substantially parallel to the front edge of the sheath. The pre the side 461 comes into contact with the body part to be examined.
  • the opposite back 462 of the gel cushion serves as a contact surface for a transducer 590 of a detector device 500 (see FIGS. 29 to 33).
  • the gel cushion 460 has a circumferential notch line 466 into which the circumferential edge 493 of the opening engages.
  • This mechanical intervention holds the gel pad 460 in place at the front end of the sheath 400.
  • the gel pad completely fills the front space of the casing 400 and has an elevation 463 in the region of the front end. This causes a large-area contact with the body area to be examined and undisturbed radiation of the ultrasound.
  • FIGS 23, 24 and 25 show the flap 470 in different open positions.
  • the flap is pivoted upwards and the detector device 500 can be inserted or removed through the opening at the rear end.
  • the latch 472 is in engagement with the groove 471.
  • the double hinge 473 has additionally been pivoted in, as a result of which the flap 470 completely closes the rear opening of the casing 400.
  • the detector device 500 (cf. FIGS. 29 to 33) is adapted in size and shape to the interior of the casing 400.
  • the transducer 590 Arranged at the front end is the transducer 590, which protrudes slightly from the housing of the detector device 500.
  • Illuminated displays 515a and 515b are arranged on the top of the detector device and protrude upwards.
  • An indentation 520 is provided on the rear side, into which a plunger coil can be inserted for charging rechargeable batteries provided in the detector device 500.
  • a switch 570 is also arranged on the top of the detector device. This switch is used to switch on the detector device and is also in the case 400 inserted detector device can be actuated by pressure on the corresponding wall point of the casing 400.
  • FIG. 32 shows the rear view with the recess 520 on the one half and the front view with the transducer 590 on the other half.
  • FIG. 33 shows a section along line A-A of the side view of FIG. 31.
  • the embodiment described above has the advantage that the detector device 500 is completely enclosed by the sheath 400.
  • the transducer 590 touches the back 462 of the gel pad over a large area, which is used for a good coupling of the ultrasound to the body site to be examined.
  • the examples described above show hand-held devices that can be operated with one hand.
  • the guide device or sheath is held together with the puncture device like a syringe with one hand, the vessel to be punctured is sought, the puncture is carried out and then the guide device is separated from the puncture device. That is, as soon as the puncture has taken place, the guide device and the syringe 20 can be separated from one another in a simple manner.
  • Plastic is preferably used on the plug body. in the
  • a sound transmission area a material which is permeable to ultrasonic waves, preferably a hydrogel based on polyacrylate, is used.
  • the material of the plug-on body is preferably also translucent, so that the display devices 115a and 115b underneath can be seen in the embodiment shown in FIGS. 8 and 14, respectively.
  • the display devices can be arranged in an area that is not covered by the plug-on body.
  • Acoustic signal transmitters can also be used as a display.
  • the device for determining the direction of flow (differentiation between artery and vein) and depth of the vessel to be punctured can be provided with an optical display and for determining the flow rate with an acoustic or an optical scale.
  • the ultrasound transmitter shown in FIG. 34 comprises an oscillator 81, which preferably operates at a frequency of 8 MHz, an isolating amplifier 82 connected to the output of the oscillator, the output signal of which is passed to a pulse former 83, the output signal of which in turn is passed to two transducers 92, 94 via a power amplifier 84 and a transceiver 96.
  • the ultrasound transmitter also has a control device 85 which can switch the oscillator 81, the isolating amplifier 82 and the power amplifier 84 on and off via a first output U A1 . Via a second exit .
  • the envelope controller of the pulse shaper 83 is carried out U A2 of the control device 85.
  • the continuous operation or the pulse operation of the transmitter can be selected via a first input U E1 of the control device 85.
  • a second input U E2 of the control device 85 is used to trigger a pulse.
  • Ultrasonic waves are introduced into the areas of the body to be examined and the reflected portions are received by the transducers.
  • the received signal is passed via the transmission / reception switch 96 to an evaluation device 100, 200, 300 (FIGS. 35, 36 and 37).
  • the crossover can be designed very easily or even be omitted entirely.
  • the received signal is first passed to a limiter device 101, 201, 301
  • REPLACEMENT tet which protects the following components from overstressing.
  • a low-noise preamplifier 102, 202, 302 the output signal of which is passed via a bandpass filter 103, 203, 303 to an amplifier 104, 304 (cf. FIGS. 35 and 37).
  • the bandpass preferably has a center frequency which corresponds to the transmission frequency, for example 8 MHz, and a bandwidth of 20 KHz, for example.
  • the amplifier 304 is preferably designed as a logarithmic amplifier or as an amplifier with a fading control, since it is very easy to achieve the required reception dynamics.
  • the output signal of the amplifier 104 or the bandpass filter 203 is applied to a mixer 106, 206, which also receives a reference signal from a local oscillator 105, 205.
  • the output signal of the mixer is fed via a broadband termination for impedance matching 107, 207 to a low-pass filter 108, 208 directly or via a low-noise amplifier 204.
  • the reference signal of the local oscillator 105 has a frequency of 7.99 MHz that can be tuned if necessary.
  • the low-pass filter has a cut-off frequency of slightly less than 10 kHz, which essentially corresponds to the difference frequency of the input signal (8 MHz) and the reference signal (7.99 MHz).
  • the output signal of the low-pass filter 108 is passed to a loudspeaker 115 via a voltage divider 109 and an LF amplifier 110.
  • This purely analog evaluation device provides an inexpensive solution which is suitable for estimating the Doppler maximum and thus for locating vessels located under the skin surface.
  • the frequency of the reference signal of the local oscillator 205 is preferably 7.95 MHz and the low-pass filter has a cut-off frequency of 40 kHz.
  • the output signal of the low pass 208 is passed via a limiter 209, a low pass 210 and a driver circuit 211 to an analog / digital converter 212 (16 bits).
  • the limiter serves to protect the ADC from destruction and from temporary malfunction when the area is exceeded.
  • the low-pass filter directly in front of the ADC removes harmonics which arise due to the limitation and which would be folded back into the fundamental wave range by the scanning process.
  • a sampling clock generated by a clock generator 216, with which the input signal is sampled, is applied to the analog / digital converter 212.
  • the output signal of the analog / digital converter 212 is sent to a signal processor .213, the result of which is output on a display 215.
  • the preamplified and band-limited received signal is applied directly to an analog / digital converter 308 via a limiter with low-pass filter 305 and a driver circuit 306.
  • a clock generator 307 supplies a sampling clock to the analog / digital converter 308 with which the received signal is sampled.
  • the sampling clock has a frequency of 20 MHz, while the received signal has a frequency of 8 MHz.
  • the output signal of the analog / digital converter 308 (20 M words / s) is sent to a signal processor 309, preferably with DMA logic (direct memory access).
  • the result of the calculations of the signal processor 309 is output on a display 315.
  • the display is preferably carried out on a graphic display as in a notebook PC.
  • the option is
  • REPLACEMENT LEAF Evaluation device arranged separately from the guide device and both are connected to one another via signal connections such as lines or light guides.
  • a portable, electronic device with which medically trained personnel can easily position e.g. of a vein under the surface of the skin and even veins deep below the surface of the skin can be safely punctured with a syringe or a venous catheter.
  • the device can be operated with one hand and enables observation by means of ultrasound, direct contact between the detector and the ultrasound head being avoided with the patient's body and the user, so that the detector, including the ultrasound head, is not used before use must be sterilized.

Abstract

A device (40) useful for carrying a puncture device (20) has a detector (10) for determining the location and/or the type of a blood vessel under the skin surface. An evaluation unit whose results are supplied to a display is connected to the detector (10). As soon as the display shows the appropriate position of the guiding device for carrying out the puncture, the puncture device is guided into the blood vessel to be punctured.

Description

Vorrichtung zur Führung einer Punktionseinrichtung und deren Verwendung mit einem Handgerät zum Auffinden von GefäßenDevice for guiding a puncture device and its use with a hand-held device for locating vessels
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Führungsvorrichtung für eine Punktionseinrichtung, wie eine Spritze oder einen Katheter gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Eine derar¬ tige Vorrichtung ist aus der nachstehend diskutierten EP 0 467 291 AI bekannt.The present invention relates to a guide device for a puncture device, such as a syringe or a catheter, according to the preamble of claim 1. Such a device is known from EP 0 467 291 A1 discussed below.
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
Im Bereich der Medizin sind für die Untersuchung und Behand¬ lung von Patienten sehr häufig Punktionen von Gefäßen, wie unter der Hautoberfläche liegende Venen erforderlich. Zur Blutabnahme oder Verabreichung von Medikamenten werden im allgemeinen Spritzen eingesetzt, mit denen beispielsweise die Venen im Armbereich punktiert werden. Für andere Zwecke, z.B. zur Herzuntersuchung werden aber auch Katheter in Venen eingesetzt. Hierzu ist es erforderlich, daß der behandelnde Arzt die Lage des zu punktierenden Gefäßes bestimmt, bei¬ spielsweise durch Abtasten der in Frage kommenden Körper- stellen und Erfühlen der unter der Hautoberfläche liegenden Gefäße. Diese Methode ist sehr ungenau und birgt die Gefahr, daß entweder das zu punktierende Gefäß gar nicht getroffen oder unbeabsichtigt ein anderes Gefäß getroffen wird, z.B. eine Arterie, obwohl für eine Blutabnahme die Vene getroffen werden sollte. Bei der Punktion einer Arterie besteht die Gefahr einer ausgedehnten Blutung.In the field of medicine, punctures of vessels, such as veins lying under the skin surface, are very often required for the examination and treatment of patients. Syringes are used to draw blood or administer medication, which are used, for example, to puncture the veins in the arm area. For other purposes However, catheters are also used in veins, for example for cardiac examinations. For this purpose, it is necessary for the attending physician to determine the position of the vessel to be punctured, for example by scanning the areas of the body in question and feeling the vessels lying under the skin surface. This method is very imprecise and carries the risk that either the vessel to be punctured is not hit at all or that another vessel is accidentally hit, for example an artery, although the vein should be taken to draw blood. There is a risk of extensive bleeding when puncturing an artery.
Es sind Geräte bekannt, die zur Untersuchung von Arterien oder Venen eingesetzt werden, beispielsweise um Gefäßerkran- kungen oder Gefäßverengungen festzustellen. Diese Geräte ar¬ beiten auf der Basis der Sonographie, d.h. mit Ultraschall mit Frequenzen im Bereich von >20kHz. Mit Hilfe eines Schallkopfes werden Ultraschallwellen in Körperteile gesen¬ det und die Reflektionen gemessen. Auf diese Weise lassen sich Grenzschichten im Gewebe und auch Gefäße, wie Arterien und Venen untersuchen. Im Blut sind es vorwiegend die Erythrozyten, die die ' Schallwellen reflektieren. Ein Teil der eingestrahlten Energie wird in Richtung auf den Schall¬ kopf zurückgestreut und steht für eine Auswertung zur Verfü- gung.Devices are known which are used for examining arteries or veins, for example to determine vascular diseases or vasoconstrictions. These devices work on the basis of sonography, ie with ultrasound with frequencies in the range of> 20 kHz. With the aid of a transducer, ultrasound waves are sent to parts of the body and the reflections are measured. In this way, boundary layers in the tissue and also vessels such as arteries and veins can be examined. In the blood it is mainly the erythrocytes that reflect the ' sound waves. Part of the incident energy is scattered back towards the transducer and is available for evaluation.
Mit Hilfe der Doppler-Sonographie lassen sich insbesondere Bewegungen, wie die Fließbewegung bzw. -richtung des Blutes beobachten. Hierbei wird der Dopplereffekt ausgenutzt und die sich infolge der Bewegung der im Blut vorhandenen Erythrozyten ergebende Frequenzverschiebung im empfangenen Signal gemessen. In Abhängigkeit von Richtung und Geschwin¬ digkeit ergibt sich ein bestimmter Doppler-Shift, so daß sich auf diese Weise venöses oder arterielles Blut, das zum einen zum Herzen hin und zum anderen vom Herzen wegfließt, unterscheiden. Eine weitere Unterscheidungsmöglichkeit von Arterien und Venen ergibt sich daraus, daß die pulsatile ar- terielle Strömung zu einer periodischen Zu- und Abnahme des Doppler-Shifts im Frequenzspektrum führt- Demgegenüber führt die langsame und nahezu gleichmäßige Strömung in der Vene zu einer fast konstantent FrequenzVerschiebung.With the help of Doppler sonography, movements such as the flow or direction of blood flow can be observed. Here, the Doppler effect is used and the frequency shift in the received signal resulting from the movement of the erythrocytes present in the blood is measured. Depending on direction and speed, a certain Doppler shift results, so that in this way venous or arterial blood, which flows towards the heart on the one hand and away from the heart on the other, is distinguished. Another possibility of differentiating between arteries and veins arises from the fact that the pulsatile arteries serial flow leads to a periodic increase and decrease in the Doppler shift in the frequency spectrum - in contrast, the slow and almost uniform flow in the vein leads to an almost constant frequency shift.
Die Sonographie von Venen erlaubt je nach Ausführung des Ge¬ rätes die Bestimmung der Flußrichtung, Flußgeschwindigkeit, Tiefe der Vene, Pulszahl, aber auch die Diagnose verschiede¬ ner Venenerkrankungen und Untersuchungen der Beschaffenheit des Gewebes (Dichte) , sowie indirekt die Bestimmung des Blutdruckes.Depending on the design of the device, sonography of veins allows the determination of the direction of flow, flow velocity, depth of the vein, number of pulses, but also the diagnosis of various venous diseases and examinations of the nature of the tissue (density), as well as indirectly the determination of blood pressure.
In der DE-OS 19 27 868 ist eine Vorrichtung zum genauen und schnellen Orten von Blutgefäßen und zum treffsicheren Ein- führen einer Injektionskanüle in diese Gefäße beschrieben. Diese Vorrichtung weist unmittelbar im Bereich der Bewe¬ gungsachse der Injektionskanüle an der Hautoberfläche oder nahe der Spitze der Kanüle ein Ultraschallsystem auf. Dieses besteht aus mindestens einem an einem Trägerteil gehalter- ten, mit einem Hochfrequenzsender und einem Dopplergerät verbundenen Ortungsschwinger. Dem Ortungsschwinger kann ein an der Hautoberfläche anliegendes, den Ultraschall leitendes Koppelstück vorgeschaltet sein. Alternativ kann der Ortungs¬ schwinger im Innenraum der Injektionskanüle, neben der Bewe- gungsachse der Injektionskanüle oder die Bewegungsachse der Injektionskanüle umschließend angeordnet sein. Bei den bei¬ den zuletzt genannten Alternativen kann der Ortungsschwinger oder ein Teil seines Trägerteiles mit einer Führung für die Injektionskanüle in die Gefäße nach erfolgter Ortung verse- hen sein.DE-OS 19 27 868 describes a device for the precise and rapid location of blood vessels and for the accurate insertion of an injection cannula into these vessels. This device has an ultrasound system directly in the area of the movement axis of the injection cannula on the skin surface or near the tip of the cannula. This consists of at least one locating transducer held on a carrier part and connected to a high-frequency transmitter and a Doppler device. A coupling piece lying against the skin surface and conducting the ultrasound can be connected upstream of the locating vibrator. Alternatively, the locating oscillator can be arranged in the interior of the injection cannula, next to the axis of movement of the injection cannula or the axis of movement of the injection cannula. In the case of the two alternatives mentioned last, the locating vibrator or part of its carrier part can be provided with a guide for the injection cannula into the vessels after the locating has taken place.
Als Voraussetzung für ein richtiges Funktionieren dieser be¬ kannten Vorrichtung wird genannt, daß das Ortungssystem und die Injektionskanüle räumlich einander so zugeordnet sind, daß sie im Augenblick des Einstechvorganges an der Hautober¬ fläche in Wirkverbindung stehen. Vor einer Injektion ist es daher unbedingt erforderlich, sowohl die Injektionskanüle als auch den Ortungsschwinger bzw. den vorgeschalteten Kopp¬ ler zu sterilisieren. Bei der Injektion kommt es unweiger¬ lich auch zu einer Verunreinigung des Ortungsschwingers, so daß dieser für eine Wiederverwendung sterilisiert werden muß.A prerequisite for the correct functioning of this known device is that the location system and the injection cannula are spatially assigned to one another in such a way that they are operatively connected to the skin surface at the moment of the puncturing process. Before an injection it is therefore absolutely necessary to use both the injection cannula as well as to sterilize the locating transducer or the upstream coupler. During the injection, the locating vibrator inevitably also becomes contaminated, so that it has to be sterilized for reuse.
Die DE-OS-21 48 700, die eine Zusatzanmeldung zu der vorste¬ henden Patentanmeldung ist, beschreibt diese Vorrichtung in Kombination mit einer Tiefenmeßeinrichtung. Diese Tiefenmeßeinrichtung arbeitet nach dem Impulslaufzeit-Prin- zip und ermöglicht die Erfassung der Gefäßtiefe sowie der Einstechtiefe der Kanüle. Dazu ist im Bereich des vorderen Endes der Injektionskanüle eine Wegskala vorzusehen, die im Bezug zu dem Ortungsschwingungsgeber ablesbar ist.DE-OS-21 48 700, which is an additional application to the above patent application, describes this device in combination with a depth measuring device. This depth measuring device works according to the pulse transit time principle and enables the detection of the vessel depth and the penetration depth of the cannula. For this purpose, a path scale is to be provided in the area of the front end of the injection cannula, which can be read in relation to the locating vibration transmitter.
Die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen haben den Nach¬ teil, daß der Benutzer beide Hände bei der Bedienung benö¬ tigt. Nach erfolgter Ortung muß mit der einen Hand das Trä¬ gerteil gehalten werden, während mit der anderen Hand die Injektionskanüle durch die Führungsbohrung des Trägerteiles in Richtung auf das geortete Gefäß geführt wird.The devices described above have the disadvantage that the user needs both hands when operating. After the location has been carried out, the carrier part must be held with one hand, while the injection cannula is guided with the other hand through the guide bore in the carrier part in the direction of the located vessel.
In der DE-OS 23 14 367, in der derselbe Erfinder wie bei den beiden vorstehend diskutierten Patentanmeldungen genannt wird, wird ein Ultraschall-Dopplerapplikator beschrieben, bei dem für eine einhändige Bedienung eine besonders gestal¬ tete Anbringungseinrichtung des Ultraschall-Ortungsschwin¬ gers an der Injektionskanüle vorgesehen ist. Vor Beginn der Ortung wird die Injektionskanüle mit ihrer Spitze bis etwa zur Applϊkationsfläche des Ortungsschwingungsgebers einge¬ schoben und nach Auffinden des für die Injektion geeigneten Blutgefäßes die Injektionskanüle unter Überwindung einer Reibungskraft bzw. einer Federkraft durch die Haut in das Gewebe in Richtung auf das Gefäß eingestochen. Zur Verbesse- rung der Ultrascha11-Ankopplung kann ferner ein Koppelgel zwischen der Applikationsfläche des Ortungsschwingungsgebers und der Haut vorgesehen werden. Diese bekannte VorrichtungDE-OS 23 14 367, in which the same inventor is named as in the two patent applications discussed above, describes an ultrasound Doppler applicator in which a specially designed attachment device for the ultrasound locating vibrator on the for one-handed operation Injection cannula is provided. Before the start of the localization, the injection cannula is inserted with its tip up to approximately the application surface of the localization vibrator, and after finding the blood vessel suitable for the injection, the injection cannula is pierced through the skin into the tissue in the direction of the vessel while overcoming a frictional force or a spring force . To improve the ultrasound coupling, a coupling gel can also be provided between the application surface of the locating vibration sensor and the skin. This known device
ERSATZBLATT ist sehr aufwendig konstruiert und hat den Nachteil, daß das im Bereich der Einstichstelle befindliche Koppelgel mit der Injektionsnadel in das Gewebe bzw. das Gefäß gelangen kann. Außerdem läßt sich der Ortungsschwingungsgeber nicht von der Kanüle trennen.REPLACEMENT LEAF is very complex and has the disadvantage that the coupling gel located in the area of the puncture site can get into the tissue or the vessel with the injection needle. In addition, the location vibrator cannot be separated from the cannula.
Die DE-OS-24 18 426 beschreibt eine Vorrichtung zur verein¬ fachten Punktion von Arterien und Venen mit der Doppler-Ul- traschallsonde. Diese Vorrichtung besteht aus einem Nadel- führungsaufsatz mit einer ersten Bohrung zur Aufnahme der Doppler-Ultraschallsonde und einer an einer Seite vorgese¬ henen Einkerbung zur Führung einer Punktionsnadel. Die Ul¬ traschallrichtung bildet mit der Punktionsrichtung eine Ebene und der Schnittpunkt der beiden Richtungen liegt in der Tiefe des Gefäßes im Gewebe. Die Führung der Injektions- nadel ist aufgrund der kurzen Auflagefläche des Nadelfüh¬ rungsaufsatzes ungenau und erfordert eine beidhändige Bedie¬ nung durch den Benutzer.DE-OS-24 18 426 describes a device for simplified puncture of arteries and veins with the Doppler ultrasound probe. This device consists of a needle guide attachment with a first bore for receiving the Doppler ultrasound probe and a notch provided on one side for guiding a puncture needle. The direction of ultrasound forms a plane with the direction of puncture and the intersection of the two directions lies in the depth of the vessel in the tissue. The guidance of the injection needle is imprecise due to the short contact surface of the needle guide attachment and requires two-handed operation by the user.
Die zuvor beschriebenen Vorrichtungen haben gemeinsam den Nachteil, daß vor der Verwendung sowohl die eigentliche Spritze als auch die Sonde und der Empfänger sterilisiert oder steril verpackt sein müssen. Dies ist zum einen aufwen¬ dig und zum andern können bei der Sterilisierung die elek- trischen Bauteile wie der Ortungsschwingungsgeber beschädigt werden.The devices described above have the disadvantage in common that both the actual syringe and the probe and the receiver must be sterilized or sterile packed before use. On the one hand, this is expensive and, on the other hand, the electrical components such as the locating vibration transmitter can be damaged during sterilization.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wird in der DE-Al-39 09 140 eine Spritze zum dopplersonographisch unterstützten Punktie- ren vorgeschlagen, bei der der Sender und der Empfänger im Kolben einer handelsüblichen Spritze angeordnet sind. Es wird weiterhin vorgeschlagen, eine geringe Menge einer in der Spritze befindlichen physiologischen Kochsalzlösung zu injizieren, um ein direktes Ankoppeln des Ultraschalls an die das gesuchte Gefäß umgebenden Weichteile zu erreichen. Bei dieser bekannten Vorrichtung muß der Kolben nach jeder Benutzung sterilisiert und in einer sterilen EinmalhülleTo avoid these disadvantages, DE-Al-39 09 140 proposes a syringe for Doppler sonographically assisted puncturing, in which the transmitter and the receiver are arranged in the plunger of a commercially available syringe. It is further proposed to inject a small amount of a physiological saline solution in the syringe in order to achieve a direct coupling of the ultrasound to the soft parts surrounding the sought-after vessel. In this known device, the piston must be sterilized after each use and in a sterile disposable sleeve
ERSATZBLATT eingepackt werden. Außerdem ist es notwendig, daß für eine Ankopplung der Ultraschallwellen zum Auffinden von insbeson¬ dere tiefer liegenden Gefäßen die Nadel durch die Haut in den Bereich des zu lokalisierenden Gefäßes eingeführt wird.REPLACEMENT LEAF be packed. In addition, it is necessary that the needle is inserted through the skin into the area of the vessel to be localized in order to couple the ultrasound waves in order to find particularly deep-lying vessels.
In der DE-AS 29 06 474 wird eine Ultraschallwandler-Sonde beschrieben, die einen Träger mit einer auf die Körperober¬ fläche eines Patienten aufzulegenden Auflagefläche, mehrere in einer Reihe an der Auflagefläche angeordnete Ultraschall- wandlerelemente, ein Kabel zur Verbindung der einzelnen Wandlerelemente mit einem elektrischen Sender/Empfänger-ab- schnitt einer Ultraschall-Diagnosevorrichtung und einen aus dem Träger herausnehmbaren Kanülen-Leitblock aufweist. In dem Kanülen-Leitblock ist ein Kanülen-Leitschlitz mit einer weiten Öffnung an der oberen Kanülen-Einlaßseite und mit einer Verjüngung in Richtung auf die Auflagefläche aus¬ gebildet. Im Kanülen-Leitblock ist außerdem ein im wesentli¬ chen senkrecht zum Leitschlitz liegender Schlitz zum Heraus¬ führen der Kanüle aus dem Träger und aus dem Kanülen-Leit- block vorgesehen.DE-AS 29 06 474 describes an ultrasound transducer probe which has a carrier with a support surface to be placed on the body surface of a patient, a plurality of ultrasound transducer elements arranged in a row on the support surface, and a cable for connecting the individual transducer elements an electrical transmitter / receiver section of an ultrasound diagnostic device and a cannula guide block that can be removed from the carrier. A cannula guide slot is formed in the cannula guide block with a wide opening on the upper cannula inlet side and with a taper in the direction of the support surface. In the cannula guide block there is also a slot which is essentially perpendicular to the guide slot for guiding the cannula out of the carrier and out of the cannula guide block.
Mittels dieser Ultraschallwandler-Sonde soll erreicht wer¬ den, daß die Führungsfläche für eine in einen Körper einzu¬ führende sterilisierte Kanüle steril ist. Um weiterhin zu vermeiden, daß die gesamte Ultraschallwandler-Sonde vor dem Gebrauch neu sterilisiert werden muß, sind der Träger und der darin einsetzbare Kanülen-Leitblock getrennt ausgebil¬ det. Vor dem Gebrauch wird nur der Leitschlitzteil (Kanülen- Leitblock) auf geeignete Weise sterilisiert, oder eine als einmal benutzbare Einheit, die in aseptischem bzw. sterilem Zustand verpackt worden ist, verwendet. Der Träger, der selbst nie mit der Kanüle in unmittelbare Berührung gelangt, kann z.B. in Alkohol, desinfiziert werden.This ultrasonic transducer probe is intended to ensure that the guide surface for a sterilized cannula to be inserted into a body is sterile. In order further to avoid having to re-sterilize the entire ultrasonic transducer probe before use, the carrier and the cannula guide block that can be used therein are designed separately. Before use, only the guide slot part (cannula guide block) is suitably sterilized, or a single-use unit that has been packaged in aseptic or sterile condition is used. The wearer, who himself never comes into direct contact with the cannula, can e.g. be disinfected in alcohol.
In der DE-OS 25 53 404 wird ein chirurgisches Gerät mit De¬ tektorvorrichtung für Ultraschall beschrieben, bei der ein Ultraschallwandler oder eine Gruppe von Ultraschallwandlern eingesetzt werden, die mit einem Auswertegerät zur Lokali¬ sierung einer zu punktierenden Körperstelle verbunden sind. Die Ultraschallwandlerelemente sind am vorderen Ende eines Gehäuses angeordnet, an dem außerdem eine Punktiereinrich- tung mittels einer Halterung verstellbar.angeordnet ist.DE-OS 25 53 404 describes a surgical device with a detector device for ultrasound, in which an ultrasound transducer or a group of ultrasound transducers are used, which are connected to an evaluation device for localizing a body point to be punctured. The ultrasonic transducer elements are arranged at the front end of a housing, on which a puncturing device is also adjustable by means of a holder.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann im Bereich der Frontseite der Wandler eine mit Wasser gefüllte Blase aus Kautschuk angeordnet sein, die für die Weiterleitung des Ul- traschalles geeignet ist. Dadurch kann das üblicherweise verwendete Koppelgel weggelassen werden.In a preferred embodiment, a rubber-filled bladder can be arranged in the region of the front of the transducer, which is suitable for the transmission of the ultrasound. As a result, the coupling gel usually used can be omitted.
Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß für den Einsatz unter sterilen Bedingungen die gesamte Anordnung sterilisiert werden muß.This known device has the disadvantage that the entire arrangement must be sterilized for use under sterile conditions.
EP 0 467 291 AI beschreibt eine Nadelführungsanordnung, die auf einen Ultraschallbildwandler mittels einer federnden Klammer aufsetzbar ist. Über das Kopfende des Wandlers wird eine sterile Schutzhülle gezogen, die von der federnden Klammer gehalten wird. Vor dem Gebrauch wird zunächst ein akustisches Koppelgel auf die Wandlerfläche aufgetragen, die sterile Schutzhülle über den Wandler gezogen und die Nadel¬ führung auf den Wandler aufgesetzt. Anschließend wird ein Koppelgel auf die Außenseite der Schutzhülle an der Wandler¬ fläche aufgetragen.EP 0 467 291 AI describes a needle guide arrangement which can be placed on an ultrasound image converter by means of a spring clip. A sterile protective cover is pulled over the head end of the transducer, which is held in place by the spring clip. Before use, an acoustic coupling gel is first applied to the transducer surface, the sterile protective cover is pulled over the transducer and the needle guide is placed on the transducer. A coupling gel is then applied to the outside of the protective cover on the transducer surface.
Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß die sterile Schutzhülle in der Art eines Beutels ausgebildet ist, der über das Kopfende des Wandlers gezogen wird, wobei sich im Bereich der Stirnfläche des Wandlers Falten bilden können. Außerdem wird zwischen der Wandlerfläche des Wandlers und der sterilen Schutzhülle ein Koppelgel verwendet, wobei beim Überziehen der Schutzhülle Luftblasen in dem Koppelgel ein- geschlossen werden können, die den Durchtritt von Ultra¬ schallwellen verhindern. Weiterhin besteht die Gefahr, daß das auf die Außenseite der sterilen Schutzhülle aufgebrachte Koppelgel mit der Injektionsnadel in die Einstichstelle ge¬ langt. Ferner besteht diese Vorrichtung aus mehreren Einzel¬ teilen, wodurch das Aufsetzen auf den Wandler umständlich ist.This known device has the disadvantage that the sterile protective cover is designed in the manner of a bag which is pulled over the head end of the transducer, wrinkles being able to form in the region of the end face of the transducer. In addition, a coupling gel is used between the transducer surface of the transducer and the sterile protective sheath, wherein when the protective sheath is pulled over, air bubbles can be enclosed in the coupling gel, which prevent the passage of ultrasonic waves. There is also a risk that that applied to the outside of the sterile protective sheath Coupling gel with the injection needle reached the puncture site. Furthermore, this device consists of several individual parts, which makes it difficult to mount on the converter.
In der CH 676 787 A5 wird ein Punktiergerät zum Punktieren von Blutgefäßen beschrieben, bestehend aus einem Gehäuse mit einer auf einer Seite angeordneten verschiebbaren Halterung für eine Spritze und einem an einer gegenüberliegenden Seite angeordneten rohrartigen Träger für einen Sondenkopf einer Sender/Empfängeranordnung eines Ultraschallsystems. Das Ge¬ häuse enthält die für die Funktion eines Ultraschall-Systems notwendige elektrische Schaltung mit allen Bedienungselemen¬ ten, der Energieversorgung und akustischen Signalgebern. Der Sondenkopf wird von dem Träger über eine Steckverbindung ge¬ halten, so daß dieser jederzeit gegen einen anderen Kopf beispielsweise mit anderen Ultraschwallschwingern ausgewech¬ selt werden kann. Der Sondenkopf weist einen Längsschlitz auf, in dem die Nadel der Spritze praktisch berührungsfrei gelagert ist, jedoch bei einer Bewegung der verschiebbaren Halterung in Richtung der Nadelachse geführt wird.CH 676 787 A5 describes a puncturing device for puncturing blood vessels, consisting of a housing with a displaceable holder for a syringe arranged on one side and a tubular support for a probe head of a transmitter / receiver arrangement of an ultrasound system arranged on an opposite side. The housing contains the electrical circuit necessary for the function of an ultrasound system with all operating elements, the energy supply and acoustic signal transmitters. The probe head is held by the support via a plug connection, so that it can be replaced at any time with another head, for example with other ultrasonic vibrators. The probe head has a longitudinal slot in which the needle of the syringe is mounted practically without contact, but is guided in the direction of the needle axis when the movable holder is moved.
Das Gehäuse kann an seiner Stirnseite mit einer Vergußmasse belegt sein, die als akustische Ankoppelmasse für Ultra- schallweilen dient. An ihrer ebenen Rückseite wird die Ver¬ gußmasse von zwei ebenen Ultraschallschwingern begrenzt, von denen einer als Sender und der andere als Empfänger wirkt. Die Schwinger sind mit den Steckern am Boden des Sonden¬ kopfes elektrisch verbunden. Um eine Fokussierung der Ultra- Schallwellen zu erreichen, kann die Vergußmasse entweder als Konvexlinse oder als Konkavlinse ausgeführt werden. Diese Linsen können aus Polymeren, beispielsweise aus Araldit, einem Silikon oder einem Gummi bestehen.The front of the housing can be coated with a potting compound that serves as an acoustic coupling compound for ultrasound. On its flat back, the casting compound is delimited by two flat ultrasonic vibrators, one of which acts as a transmitter and the other as a receiver. The transducers are electrically connected to the plugs on the bottom of the probe head. In order to focus the ultrasound waves, the sealing compound can be designed either as a convex lens or as a concave lens. These lenses can consist of polymers, for example of araldite, a silicone or a rubber.
Dieses bekannte Punktiergerät hat den Nachteil, daß für den Einsatz unter sterilen Bedingungen die gesamte Anordnung sterilisiert werden muß. Die Sterilisierung ist zeitaufwen- dig und verursacht Kosten für Material und Personal. Zwi¬ schenzeitlich ist das Gerät nicht verfügbar.This known puncturing device has the disadvantage that the entire arrangement must be sterilized for use under sterile conditions. Sterilization is time consuming dig and causes costs for material and personnel. In the meantime, the device is not available.
Aus der vorstehenden Beschreibung des Standes der Technik wird deutlich, daß ein Bedarf für eine Vorrichtung besteht, zum Führen einer Nadel, eines Katheters, oder einer anderen Punktionseinrichtung, die einhändig bedienbar ist und die ein Auffinden der Punktionsstelle mittels Ultraschall ermög¬ licht, wobei sterile Bedingungen an der Injektionsstelle si- chergestellt sind, ohne daß vor einer erneuten Verwendung der Vorrichtung sämtliche Teile sterilisiert werden müssen.From the above description of the prior art it is clear that there is a need for a device for guiding a needle, a catheter or another puncture device which can be operated with one hand and which enables the puncture site to be found by means of ultrasound, sterile Conditions at the injection site are ensured without all parts having to be sterilized before the device is used again.
Aufgaben und Zusammenfassung der ErfindungObjects and summary of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der unter Verwendung einer Ultraschall-Detektorvorrichtung unter der Hautoberfläche liegende Gefäße, insbesondere Venen, sicher lokalisiert wer¬ den können und mit deren Hilfe eine Punktionseinrichtung wie eine Spritze oder ein Katheter sicher in das zu punktierende Gefäß führbar ist, wobei beim Punktionsvorgang sterile Be¬ dingungen eingehalten werden können.The present invention is based on the object of providing a device with which vessels, in particular veins, located below the skin surface can be reliably located using an ultrasound detector device and with the aid of which a puncture device such as a syringe or a catheter can be securely inserted into the device The vessel to be punctured can be guided, sterile conditions being maintained during the puncturing process.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die einhändig bedienbar ist und die die Beobachtung der Punktionseinrichtung ermöglicht, wo¬ bei sterile Bedingungen an der Einstichstelle sichergestellt sind, ohne daß der Detektor zwischen den Anwendungen steri¬ lisiert werden muß.It is a further object of the present invention to provide a device which can be operated with one hand and which enables the puncture device to be observed, whereby sterile conditions are ensured at the puncture site without the detector having to be sterilized between uses.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with a device having the features of claim 1.
Die erfindungsgemäße Führungsvorrichtung ermöglicht, daß bei einhändiger Bedienung das Gehäuse mit der darin aufgenomme¬ nen Detektorvorrichtung zusammen mit der aufliegenden Punk¬ tionseinrichtung gehandhabt wird. Zunächst wird die Punkti- onseinrichtung derart an dem Gehäuse angeordnet, daß das vordere Ende der Punktionseinrichtung nicht über das vordere Ende des Gehäuses hinausragt. Zum Auffinden der Lage und Richtung eines unter der Hautoberfläche liegenden zu punk- tierenden Gefäßes wird die Führungsvorrichtung mit einem am vorderen Ende des Gehäuses angeordneten Gelkissen an die in Frage kommenden Körperstellen angelegt und die Lage und Richtung der FührungsVorrichtung solange verändert, bis die Detektorvorrichtung eine geeignete Stellung für eine Punk- tion meldet. Sodann wird bei einhändiger Bedienung die Punk¬ tionseinrichtung wie z.B. eine Spritze oder ein Katheter entlang der Führungsfläche in Richtung des zu punktierenden Gefäßes verschoben.The guide device according to the invention enables the housing with the detector device accommodated therein to be handled together with the overlying puncturing device when it is operated with one hand. First the point onseinrichtung arranged on the housing such that the front end of the puncturing device does not protrude beyond the front end of the housing. To find the position and direction of a vessel to be punctured, which is to be punctured, the guide device is placed on the body parts in question with a gel pad arranged at the front end of the housing and the position and direction of the guide device is changed until the detector device finds a suitable one Position for a point reports. Then, with one-handed operation, the puncturing device, such as a syringe or a catheter, is displaced along the guide surface in the direction of the vessel to be punctured.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß .die Detektorvorrichtung nicht direkt mit der zu punktierenden Körperstelle in Berührung kommt. Stattdessen wird die De¬ tektorvorrichtung vollständig von einem Gehäuse umgeben, und zwischen dem Detektor und der zu punktierenden Körperstelle befindet sich das Gelkissen zur Ultraschallankopplung. Dies hat den Vorteil, daß zur Einhaltung von sterilen Bedingungen an der zu punktierenden Körperstelle lediglich das Gelkis¬ sen, gegebenenfalls zusätzlich das Gehäuse steril sein müs¬ sen.The device according to the invention has the advantage that the detector device does not come into direct contact with the body part to be punctured. Instead, the detector device is completely surrounded by a housing, and the gel cushion for ultrasound coupling is located between the detector and the body part to be punctured. This has the advantage that in order to maintain sterile conditions at the part of the body to be punctured, only the gel cushion, and possibly additionally the housing, must be sterile.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er¬ findung ist das Gehäuse als ein AufSteckkörper ausgebildet, der abnehmbar auf die Detektorvorrichtung aufsetzbar ist. In einer alternativen Ausführungsform befindet sich am vorderen Ende des AufSteckkörpers das Gelkissen. Dieser Aufsteckkör- per erfüllt damit eine Adapterfunktion, d.h. es können unterschiedliche Punktionseinrichtungen in Verbindung mit einer allgemein verwendbaren Detektorvorrichtung eingesetzt werden. Dadurch können in vorteilhafter Weise unterschiedli- ehe AufSteckkörper, die jeweils der Größe und Form einer be¬ stimmten zu verwendenden Punktionseinrichtung angepaßt sind, in Verbindung mit der universell verwendbaren Detektorvor-According to a preferred embodiment of the present invention, the housing is designed as a plug-on body which can be detachably placed on the detector device. In an alternative embodiment, the gel pad is located at the front end of the plug-on body. This plug-on body thus fulfills an adapter function, i.e. different puncture devices can be used in connection with a generally usable detector device. As a result, different plug-on bodies, which are each adapted to the size and shape of a specific puncture device to be used, can advantageously be used in conjunction with the universally usable detector device.
ER richtung verwendet werden. Vorzugsweise ist der Aufsteckkör- per mit dem daran angeordneten Gelkissen als Wegwerfteil konzipiert. Dies hat den Vorteil, daß jeweils ein z.B. ste¬ ril verpackter Aufsteckkörper mit dem daran angeordneten Gelkissen für einen einzelnen Punktionseingriff verwendet wird, wodurch die Sterilität an der Punktionsstelle gewähr¬ leistet ist.HE direction can be used. The push-on body with the gel cushion arranged thereon is preferably designed as a disposable part. This has the advantage that in each case, for example, a sterile packaged push-on body with the gel pad arranged thereon is used for a single puncture procedure, which ensures sterility at the puncture site.
Vorzugsweise ist der Aufsteckkörper an seinem rückwärtigen Ende offen und die Detektorvorrichtung wird durch diese Öff¬ nung in den Hohlraum soweit eingeschoben, daß eine Kopplung erzielt wird und von der Detektorvorrichtung abgegebene Ul¬ traschallwellen im wesentlichen ohne Dämpfung an die zu untersuchende Körperstelle gesendet und die Rückkehrsignale empfangen werden können. Entweder berührt das vordere Ende der Detektorvorrichtung das Gelkissen direkt oder zwischen dem vorderen Ende der Detektorvorrichtung und dem Gelkissen befindet sich die vordere Endwand des Gehäuses, wobei das Gehäuse aus einem für Ultraschallwellen durchlässigen Mate- rial besteht.The plug-on body is preferably open at its rear end and the detector device is pushed into the cavity through this opening to such an extent that coupling is achieved and ultrasonic waves emitted by the detector device are transmitted to the body site to be examined and the return signals essentially without damping can be received. Either the front end of the detector device touches the gel pad directly or the front end wall of the housing is located between the front end of the detector device and the gel pad, the housing being made of a material that is permeable to ultrasound waves.
In der zuvor beschriebenen Ausführungsform wird das Gelkis¬ sen vorzugsweise mittels Kleben oder Schweißen am vorderen Ende des Gehäuses befestigt. Wahlweise wird das Gelkissen großflächig mit der vorderen Endwand des Gehäuses verbunden oder entlang eines den Umrissen einer Öffnung am vorderen Ende benachbarten Bereiches.In the embodiment described above, the gel cushion is preferably attached to the front end of the housing by means of gluing or welding. The gel pad is optionally connected over a large area to the front end wall of the housing or along a region adjacent to the outline of an opening at the front end.
Besonders bevorzugt wird ein formstabiles Gelkissen einge- setzt, das aus einem für Ultraschallwellen durchlässigem Ma¬ terial hergestellt ist. Ein solches Material wird beispiels¬ weise in EP-A-0 211 482 beschrieben. Dabei handelt es sich um ein Hydrogel mit einem Wassergehalt von mehr als 90 Gew.- %. Dieses Gelkissen wird in einer Öffnung am vorderen Ende des Gehäuses eingepaßt. Im einzelnen wird das Gelkissen me¬ chanisch gehalten, vorzugsweise mit Hilfe von Nuten im Gel¬ kissen und Kanten an der Öffnung. Andere mechanische Befe- stigungen sind ebenfalls möglich. Wenn die Detektorvorrich¬ tung in dem Gehäuse in ihrer Endstellung ist, berührt der Ultraschallkopf der Detektorvorrichtung direkt (d.h. ohne eine dazwischen liegende Gehäusewand) die Rückseite des Gel- kissens. Dadurch wird mit Hilfe des Gelkissens eine optimale Kopplung zwischen dem Ultraschallkopf und der zu untersu¬ chenden Körperstelle hergestellt. Die Detektorvorrichtung kann in dem Gehäuse mittels Nuten an der Detektorvorrichtung und entsprechenden Kanten an dem Gehäuse in ihrer Endstel- lung arretiert werden.A dimensionally stable gel pad is particularly preferably used, which is made from a material that is permeable to ultrasound waves. Such a material is described, for example, in EP-A-0 211 482. It is a hydrogel with a water content of more than 90% by weight. This gel pad is fitted in an opening at the front end of the housing. In particular, the gel cushion is kept mechanically, preferably with the aid of grooves in the gel cushion and edges at the opening. Other mechanical attachments Graduations are also possible. When the detector device in the housing is in its end position, the ultrasound head of the detector device touches the back of the gel pad directly (ie without a housing wall located in between). As a result, the gel cushion is used to produce an optimal coupling between the ultrasound head and the body part to be examined. The detector device can be locked in its end position in the housing by means of grooves on the detector device and corresponding edges on the housing.
Bei einer alternativen Ausführungsform wird das Gelkissen aus einer dünnen Folie und einem darin aufgenommenen Koppel¬ gel gebildet und hat eine hohe Leitfähigkeit für Ultra- schall. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Führungsvor¬ richtung in unterschiedlichen Winkeln an die zu punktierende Körperstelle angelegt werden, wobei sichergestellt ist, daß eine die Ultraschallwellen leitende Verbindung zwischen der Detektorvorrichtung und der zu untersuchenden Körperstelle vorliegt. Bei dieser Ausführungsform liegt das Gelkissen großflächig an der zu untersuchenden Körperstelle an und kann sich etwaigen Unebenheiten sowie der Schräglage der Führungsvorrichtung anpassen. Die Vorderfläche weist einen Winkel von 30-60 (45°) zur Achse des Ultraschalls auf und erleichtert dadurch den zur Bestimmung des Dopplereffekts notwendigen schrägen Eintritt des Ultraschalls in das Gewe¬ be.In an alternative embodiment, the gel pad is formed from a thin film and a coupling gel accommodated therein and has a high conductivity for ultrasound. As a result, the guide device can advantageously be placed at different angles on the body site to be punctured, ensuring that there is a connection between the detector device and the body site to be examined that conducts the ultrasound waves. In this embodiment, the gel cushion lies over a large area on the body part to be examined and can adapt to any unevenness and the inclined position of the guide device. The front surface has an angle of 30-60 (45 °) to the axis of the ultrasound and thereby facilitates the oblique entry of the ultrasound into the tissue, which is necessary for determining the Doppler effect.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin- düng wird die Führungsfläche von einer länglichen Nut oder einen Kanal gebildet, dessen Größe und Form an die Punk¬ tionseinrichtung angepaßt ist. Insbesondere ist die Breite und Tiefe der Nut so ausgewählt, daß die Punktionseinrich¬ tung zumindest teilweise in die Nut hineinragt und von die- ser seitlich geführt wird. Dies hat den Vorteil, daß bei einhändiger Benutzung der FührungsVorrichtung die Punktions¬ einrichtung an bzw. in die Nut gelegt wird und beispiels- weise beim Umgreifen der Führungsvorrichtung mit der Hand die Punktionseinrichtung mit dem Daumen gehalten werden kann und auch verschiebbar ist. Vorzugsweise ist der Querschnitt der Nut derart, daß sich die Breite von der Oberseite gese- hen in Richtung der Tiefe verringert. Bevorzugt ist ein kreissegmentförmiger Querschnitt. Damit kann eine beispiels¬ weise im Querschnitt runde Punktionseinrichtung von der Nut abgestützt werden.In a particularly preferred embodiment of the invention, the guide surface is formed by an elongated groove or a channel, the size and shape of which is adapted to the puncturing device. In particular, the width and depth of the groove is selected so that the puncture device at least partially protrudes into the groove and is guided laterally by the latter. This has the advantage that when the guide device is used with one hand, the puncture device is placed on or in the groove and, for example, as when reaching around the guide device with the hand, the puncture device can be held with the thumb and is also displaceable. The cross section of the groove is preferably such that the width, seen from the top, decreases in the direction of the depth. A cross-section in the form of a segment of a circle is preferred. A puncture device, for example, which is round in cross section, can thus be supported by the groove.
Vorzugsweise ist die Punktionseinrichtung eine Spritze mit einer Kanüle, einem Spritzenkörper und einem Spritzenkolben und der Spritzenkörper wird an der Führungsfläche verschieb¬ bar geführt. Gemäß einer Weiterbildung ist im Bereich des vorderen Endes des Aufsteckkörpers eine Stütze, vorzugsweise mit einer V-förmigen Eir r.erbung vorgesehen, in der die Ka¬ nüle der Spritze versc4 abbar geführt wird. Dies hat den Vorteil, daß sowohl de? ^pritzenkörper als auch die Kanüle in seitlicher Richtung abgestützt werden.The puncturing device is preferably a syringe with a cannula, a syringe body and a syringe plunger, and the syringe body is guided so as to be displaceable on the guide surface. According to a further development in the area of the front end of the fitment a support, preferably with a V-shaped Eir r.erbung provided in which the Ka¬ Nuele the syringe versc 4 is guided Abbar. This has the advantage that both de? ^ syringe body and the cannula are supported in the lateral direction.
Die Höhe der Stütze, die Abmessungen der länglichen Nut so¬ wie die relative Lage zueinander sind vorzugsweise auf den Typ und die Größe der einzusetzenden Spritze derart abge¬ stimmt, daß sowohl der Spritzenkörper als auch die Kanüle an den jeweiligen Führungsflachen anliegen. Dies ermöglicht eine genaue Führung einer individuellen Ausgestaltung eines Spritzentyps, z.B. die mittige oder außermittige Anordnung der Kanüle bezogen auf die Bodenfläche des Spritzenkörpers.The height of the support, the dimensions of the elongated groove and the relative position to one another are preferably matched to the type and size of the syringe to be used in such a way that both the syringe body and the cannula lie against the respective guide surfaces. This enables precise guidance of an individual design of a syringe type, e.g. the central or off-center arrangement of the cannula in relation to the bottom surface of the syringe body.
Alternativ kann die beschriebene Nut zur Führung der Spritze durch zwei Stege ersetzt werden, die eine freie Beweglich¬ keit des Spritzengriffs ermöglichen (der im allgemeinen einen größeren Durchmesser hat als der Spritzenkörper) . Die beiden Stege können außerdem dazu verwendet werden, einen Schlitten zu führen, in den der Spritzenkörper eingeklemmt ist. Dieser Schlitten würde dazu dienen, eine Verwendung von Spritzen unterschiedlicher Größe mit einer Aufsteckhülle konstanter Bauart zu ermöglichen. Nur der als Adapter die- nende Schlitten müßte entsprechend gewählt werden. Einfa¬ cherweise wird der Spritzenkörper direkt auf die von den Stegen gebildete Führung aufgelegt. Die Länge der Stege ist so gewählt, daß das Vorschieben der Spritze nicht durch de- ren überstehenden Rand behindert wird. Im einfachsten Fall ist die Länge der Stege kleiner als die Länge des Spritzen¬ körpers. Bei dieser Ausführungsform ist am vorderen Ende des Gehäuses eine Nadelführung in Form eines Schlitzes vorgese¬ hen. Vorzugsweise wird der Schlitz von zwei im Abstand von- einander angeordneten schwenkbaren Klappen gebildet. Diese Klappen sind beispielsweise mittels eines Filmscharniers ähnlich einer Salontür verschwenkbar, so daß gegebenenfalls auch der Ansatzstutzen einer Kanüle durch den Schlitz hin¬ durchgeführt werden kann, um auf diese Weise eine möglichst große Eindringtiefe der Kanüle zu erreichen.Alternatively, the groove described for guiding the syringe can be replaced by two webs which allow the syringe handle to move freely (which generally has a larger diameter than the syringe body). The two webs can also be used to guide a slide in which the syringe body is clamped. This slide would serve to allow the use of syringes of different sizes with a slip-on cover of a constant type. Only the adapter sled would have to be chosen accordingly. The syringe body is simply placed directly on the guide formed by the webs. The length of the webs is chosen so that the advancement of the syringe is not hindered by its protruding edge. In the simplest case, the length of the webs is less than the length of the syringe body. In this embodiment, a needle guide in the form of a slot is provided at the front end of the housing. The slot is preferably formed by two pivotable flaps arranged at a distance from one another. These flaps can be pivoted, for example, by means of a film hinge similar to a salon door, so that, if necessary, the neck of a cannula can also be passed through the slot in order to achieve the greatest possible depth of penetration of the cannula.
Vorzugsweise hat der Aufsteckkörper eine längliche Form und verjüngt sich im Querschnitt im vorderen Bereich in Richtung auf das vordere Ende. Bei einem kubischen Gehäuse sind dabei vorzugsweise die zwei Seitenflächen schräg zur Mitte geneigt und die Unterseite verläuft schräg nach oben. Die Seitenflä¬ che mit der darin ausgebildeten Führungsfläche verläuft da¬ bei in einer Ebene. Die obere Seitenfläche, die Unterseite sowie die schrägen Seitenflächen begrenzen am vorderen Ende des Gehäuses eine Öffnung, die vorzugsweise im Winkel von 50-85° zur Axialrichtung der Punktionseinrichtung angeordnet ist. Die Seitenflächen bzw. die Unterseite bilden bezogen auf die Axialrichtung der Punktionseinrichtung vorzugsweise einen Winkel von etwa 25° bzw. etwa 16°. Diese Ausführungs- form ermöglicht, daß die zu punktierende Körperstelle nur im Bereich der im Querschnitt gegenüber dem Gehäuse verringer¬ ten Stirnfläche abgedeckt wird und im übrigen insbesondere die Stelle, an der die Punktionseinrichtung in die Haut eindringt, gut sichtbar ist.The push-on body preferably has an elongated shape and tapers in cross section in the front region in the direction of the front end. In the case of a cubic housing, the two side surfaces are preferably inclined obliquely to the center and the underside extends obliquely upwards. The side surface with the guide surface formed therein runs in one plane. The upper side surface, the underside and the oblique side surfaces delimit an opening at the front end of the housing, which opening is preferably arranged at an angle of 50-85 ° to the axial direction of the puncturing device. The side surfaces or the underside preferably form an angle of approximately 25 ° or approximately 16 ° with respect to the axial direction of the puncture device. This embodiment enables the body site to be punctured to be covered only in the area of the end face which is reduced in cross-section with respect to the housing and, moreover, in particular the site at which the puncture device penetrates the skin is clearly visible.
In einer weiteren Ausbildung der Hülle ist die Unterseite flach und die Führung für das benutzte Punktionsgerät (z.B. Spritze) um 10-20 Grad gegenüber der Längsachse des Gerätes geneigt. Dadurch tritt die punktierende Kanüle kurz nach Perforation der Haut in den Wirkungsbereich des Ultraschalls ein. Die Form der Hülle ist so ausgelegt, daß sie problemlos mit einer Hand umfaßt werden kann und die Punktionseinrich¬ tung dabei auf der Führung fixiert wird. Bei komplizierteren Maßnahmen (z.B. Anlage eines Venenkatheters) kann das Gerät nach Auffinden der Vene einfach nach unten wegfallen, um Platz für erforderliche Manipulationen zu haben. Das Mate- rial der Hülle besteht aus einem lichtdurchlässigen Kunst¬ stoff (vorzugsweise Polypropylen) der einen ungehinderten Blick auf die Anzeige des innenliegenden Auswertegerätes er¬ möglicht.In a further embodiment of the sheath, the underside is flat and the guide for the puncture device used (e.g. Syringe) at an angle of 10-20 degrees to the longitudinal axis of the device. As a result, the puncturing cannula enters the effective area of the ultrasound shortly after perforation of the skin. The shape of the sheath is designed so that it can be easily gripped with one hand and the puncture device is fixed on the guide. For more complicated measures (eg venous catheter placement), once the vein has been found, the device can simply fall down to have space for the necessary manipulations. The material of the cover consists of a translucent plastic (preferably polypropylene) which enables an unobstructed view of the display of the internal evaluation device.
Die Hülle ist in Größe und Form an die Detektorvorrichtung angepaßt und umschließt diese vollständig. Ferner ist an der Rückseite der Hülle eine Klappe angeordnet, mit der auch die Rückseite der Detektorvorrichtung steril abgedeckt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verschlußklappe mittels eines Doppelscharniers im Bereich der Oberkante an der Rückseite der Hülle angelenkt. Mit Hilfe dieses Doppel¬ scharniers kann die Verschlußklappe vollständig geöffnet und bis zur Oberseite der Hülle hin aufgeklappt werden. Zur völ¬ ligen Abdichtung des Innenraums der Hülle weist die Ver- schlußklappe eine umlaufende Kante auf, die mit einem ent¬ sprechenden Vorsprung an der Rückseite der Hülle im ge¬ schlossenen Zustand einrastet. An der dem Doppelscharnier gegenüberliegenden Seite ist eine Lasche zum Wiederöffnen der Klappe angeordnet. Wahlweise kann die Klappe auch an der Unterseite angeordnet sein und/oder mittels eines einzelnen Scharniers angelenkt sein.The shell is adapted in size and shape to the detector device and completely surrounds it. Furthermore, a flap is arranged on the back of the cover, with which the back of the detector device is also covered sterile. In a preferred embodiment, the closure flap is articulated by means of a double hinge in the area of the upper edge on the back of the casing. With the help of this double hinge, the closure flap can be opened completely and opened up to the top of the casing. For the complete sealing of the interior of the casing, the closure flap has a circumferential edge which engages with a corresponding projection on the back of the casing in the closed state. On the side opposite the double hinge there is a tab for reopening the flap. The flap can optionally also be arranged on the underside and / or articulated by means of a single hinge.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist der Aufsteckkör¬ per an dem rückwärtigen Ende eine ausziehbare Schlauchhülle auf, die über das rückwärtige Ende der Detektorvorrichtung hinaus, z.B. zum Schutz von Drahtverbindungen mit einer ex¬ ternen Datenverarbeitungseinrichtung, verlängert werden kann. Diese Schlauchhülle ist beispielsweise in Form eines verlängerbaren Faltenbalgs ausgebildet.In a further development of the invention, the plug-on body has an extendable tubular sleeve at the rear end, which is extended beyond the rear end of the detector device, for example to protect wire connections with an external data processing device can. This hose cover is designed, for example, in the form of an expandable bellows.
Gemäß der Erfindung wird die Führungseinrichtung mit einem Handgerät zum Auffinden von Gefäßen verwendet. Dieses weist eine speziell angepaßte Ultraschallmeßeinrichtung auf. Dabei sind die äußeren Abmessungen der Ultraschallmeßeinrichtung vorzugsweise im wesentlichen an den Hohlraum in der Füh¬ rungseinrichtung angepaßt. Aufgrund ihrer geringen Größe und des geringen Gewichts ermöglicht diese Kombination eine ein¬ händige Benutzung.According to the invention, the guide device is used with a hand-held device for locating vessels. This has a specially adapted ultrasonic measuring device. The external dimensions of the ultrasonic measuring device are preferably essentially adapted to the cavity in the guide device. Because of its small size and light weight, this combination enables one-handed use.
Die Ultraschallmeßeinrichtung weist mindestens einen Schall¬ kopf auf, der vorzugsweise gleichzeitig als Sender wie auch als Empfänger dient. Dabei ist der Schallkopf so wahlweise angeordnet, daß die Ultraschallwellen im wesentlichen in die gleiche Richtung gesendet werden, in der die Punktioπsein- richtung axial ausgerichtet ist. Vorzugsweise wird der Schallkopf direkt unter der Führungsfläche für die Punk- tionseinrichtung angeordnet.The ultrasonic measuring device has at least one transducer, which preferably serves as both a transmitter and a receiver. The transducer is optionally arranged so that the ultrasonic waves are transmitted essentially in the same direction in which the puncturing device is aligned axially. The transducer is preferably arranged directly under the guide surface for the puncturing device.
Die Geometrie des Schallkopfes ist derart ausgelegt, daß die Ultraschallkeule im Bereich zwischen Hautoberfläche und 40 bis 50 mm Tiefe einen weitgehend homogenen Querschnitt von etwa 2 x 8 mm hat. Der Querschnitt kann im Bereich von 1 bis 2,5 x 5 bis 10 mm variieren. Dies ermöglicht ein Ausrichten der Rotationsachse der DetektorVorrichtung am Venenverlauf. Das reflektierte Signal ist am größten, wenn die große Achse der elliptischen Ultraschallkeule parallel zum Gefäß liegt.The geometry of the transducer is designed in such a way that the ultrasonic lobe has a largely homogeneous cross section of approximately 2 x 8 mm in the area between the skin surface and 40 to 50 mm depth. The cross section can vary in the range from 1 to 2.5 x 5 to 10 mm. This enables the axis of rotation of the detector device to be aligned with the course of the vein. The reflected signal is greatest when the large axis of the elliptical ultrasound beam is parallel to the vessel.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind zwei Schallköpfe unterhalb der Führungsnut angeordnet, wobei der eine im we¬ sentlichen parallel zur Axialrichtung der Punktionseinrich¬ tung und der zweite schräg zur Axialrichtung der Punktions- einrichtung angeordnet ist. Die Ausrichtung der beiden Wirklinien der beiden Schallköpfe wird dabei vorzugsweise so gewählt, daß diese in der Tiefe des zu punktierenden Gefäßes einen bestimmten Abstand aufweisen. Dies ermöglicht eine sehr genaue Lokalisierung der Lage bzw. des Verlaufes des zu punktierenden Gefäßes.In a further development of the invention, two transducers are arranged below the guide groove, the one being arranged essentially parallel to the axial direction of the puncturing device and the second obliquely to the axial direction of the puncturing device. The alignment of the two lines of action of the two transducers is preferably chosen so that they are in the depth of the vessel to be punctured have a certain distance. This enables a very precise localization of the position or the course of the vessel to be punctured.
Der Aufbau des Kopfes wird derart gestaltet, daß die von ihm ausgehende Ultraschallkeule keinen kreisförmigen, sondern einen elliptischen Durchmesser hat. Hierbei wird der große Durchmesser der Ellipse senkrecht zur Längsachse des Gerätes stehen. Die Auslegung der Ultraschallkeule als Ellipse be- wirkt, daß eine zusätzliche Information über den Verlauf der gesuchten Vene erhalten wird. Wird die lange Achse der Ellipse parallel zum Verlauf der Vene ausgerichtet, dann trifft ein größerer Anteil des Ultraschall≤trahls die Mitte des Gefäßes. Dadurch nimmt unter anderem auch die Intensität des reflektierten Ultraschallanteils mit der stärksten Fre¬ quenzverschiebung zu. Dies soll die Zielgenauigkeit erhöhen, da es eine Ausrichtung des Gerätes am Gefäßverlauf ermög¬ licht.The structure of the head is designed in such a way that the ultrasonic beam emanating from it has an elliptical diameter rather than a circular one. The large diameter of the ellipse will be perpendicular to the longitudinal axis of the device. The design of the ultrasound beam as an ellipse has the effect that additional information about the course of the vein sought is obtained. If the long axis of the ellipse is aligned parallel to the course of the vein, then a larger proportion of the ultrasound beam hits the center of the vessel. As a result, among other things, the intensity of the reflected ultrasound component increases with the greatest frequency shift. This is intended to increase the target accuracy, since it enables the device to be aligned with the course of the vessel.
Punktionsachse und Achse des Ultraschallkegels schneiden sich in einem Winkel von 10-20 Grad. Hierdurch und durch die Auffächerung des Ultraschallkegels in der Längsachse wird der Parallaxenfehler ausgeglichen, die Punktionsachse liegt überwiegend im Bereich des Schallkegels.The puncture axis and the axis of the ultrasound cone intersect at an angle of 10-20 degrees. This and the fanning out of the ultrasound cone in the longitudinal axis compensate for the parallax error, the puncture axis lies predominantly in the area of the sound cone.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist die Detek¬ torvorrichtung zwei Schallköpfe (zwei Empfängerkristalle) und einen Sender auf. Die Achsen der Hauptempfindlichkeit der beiden Empfangsschallköpfe sind entweder mit geringem Abstand (5 bis 10 mm) parallel zueinander oder leicht diver¬ gierend ausgerichtet. Durch eine vergleichende Messung der empfangenen Signale kann festgestellt werden, ob die Detek¬ torvorrichtung parallel zum Gefäßverlauf ausgerichtet ist. Auch hier sind die Ultraschall-Keulen etwa 2 mm breit und etwa 5 mm lang. Die Achse der Wirkrichtung des Ultraschall¬ kopfes ist um 10 bis 20°, vorzugsweise 15-17° gegen die Achse der Punktionseinrichtung geneigt. Dieser Winkel ist gegebenenfalls an die Beschaffenheit der Punktionseinrich¬ tung anzupassen.In a further embodiment of the invention, the detector device has two transducers (two receiver crystals) and a transmitter. The axes of the main sensitivity of the two receiving transducers are either parallel to one another at a small distance (5 to 10 mm) or slightly divergent. A comparative measurement of the received signals can determine whether the detector device is aligned parallel to the course of the vessel. Here, too, the ultrasonic lobes are about 2 mm wide and about 5 mm long. The axis of the direction of action of the ultrasound head is inclined by 10 to 20 °, preferably 15-17 °, against the axis of the puncturing device. This angle is if necessary, to adapt to the nature of the puncture device.
Vorzugsweise arbeitet die Ultraschallmeßeinrichtung auf der Basis der Sonographie, d.h. mit Ultraschall im Bereich von 1 bis 30 MHz, besonders bevorzugt 6 MHz bis 10 MHz. Dazu wer¬ den Schallwellen in die zu untersuchenden Körperstellen ein¬ geleitet und die reflektierten Anteile gemessen und aus¬ gewertet. Aus der Laufzeit des reflektierten Anteils läßt sich beispielsweise die Tiefe eines unter der Hautoberfläche liegenden Gefäßes bestimmen.Preferably, the ultrasonic measuring device works on the basis of sonography, i.e. with ultrasound in the range from 1 to 30 MHz, particularly preferably 6 MHz to 10 MHz. For this purpose, sound waves are introduced into the parts of the body to be examined and the reflected parts are measured and evaluated. For example, the depth of a vessel located under the skin surface can be determined from the running time of the reflected portion.
Besonders bevorzugt wird zur Identifizierung der Gefäße der Ultraschall-Dopplereffekt ausgenutzt. Dadurch lassen sich insbesondere Arterien und Venen voneinander gut unterschei¬ den, so daß ein unbeabsichtigtes Punktieren einer Arterie vermieden werden kann. Zum Auffinden einer Vene wird ein kontinuierliches Ultraschallsignal mit einer Frequenz von 8 MHz ausgesendet. Der durch das fließende Blut reflektierte Teil des Ultraschalls erfährt eine FrequenzVerschiebung ent¬ sprechend Strömungsrichtung und Strömungsgeschwindigkeit des Blutes. Diese Frequenzverschiebung kann akkustisch oder op¬ tisch dargestellt werden.The ultrasound Doppler effect is particularly preferably used to identify the vessels. As a result, arteries and veins in particular can be clearly distinguished from one another, so that unintentional puncturing of an artery can be avoided. A continuous ultrasound signal with a frequency of 8 MHz is emitted to locate a vein. The part of the ultrasound reflected by the flowing blood experiences a frequency shift in accordance with the flow direction and flow speed of the blood. This frequency shift can be represented acoustically or optically.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist der Schallkopf gegebenenfalls über eine Sende/Empfangsweiche mit einem Sender verbunden. Der Sender arbeitet wahlweise im kontinuierlichen Betrieb oder im Impulsbetrieb. Im kontinu¬ ierlichen Betrieb wird vorzugsweise die Dopplerverschiebung gemessen, während der Impulsbetrieb vorzugsweise für die Tiefenmessung verwendet wird, wobei dazu LaufZeitmessungen durchgeführt werden.In an alternative embodiment of the invention, the transducer is optionally connected to a transmitter via a transceiver. The transmitter works either in continuous mode or in pulse mode. In continuous operation, the Doppler shift is preferably measured, while the pulse operation is preferably used for the depth measurement, with runtime measurements being carried out for this purpose.
Vorzugsweise weist der Sender einen Impulsformer auf, an dessen Ausgang beispielsweise ein HF-Puls mit Gauss-Vertei- lung erzeugt wird. Mit Hilfe des Impulsformers erhält derThe transmitter preferably has a pulse shaper, at the output of which, for example, an RF pulse with a Gaussian distribution is generated. With the help of the pulse shaper
Sendeimpuls ein schmales Frequenzspektrum. Vorzugsweise weist .der Sender einen Impulsformer auf, der die Hochfre¬ quenzschwingung mit einer definierten Hüllkurve amplituden¬ moduliert. Durch geeignete Formgebung der Hüllkurve erhält der Sendeimpuls ein schmales Frequenzspektrum bei noch ak- zeptabler Verformung im Zeitbereich. Eine mögliche Kurven¬ form ist die Gauss-Kurve.Transmit pulse a narrow frequency spectrum. Preferably the transmitter has a pulse shaper which amplitude-modulates the high-frequency oscillation with a defined envelope. Appropriate shaping of the envelope curve gives the transmission pulse a narrow frequency spectrum with still acceptable deformation in the time domain. A possible curve shape is the Gauss curve.
Die Ultraschallmeßeinrichtung weist eine Auswerteeinrichtung auf, die wahlweise als analoger Empfänger oder digitaler Empfänger nach dem Niederfrequenz-Verfahren oder nach dem Hochfrequenz-Verfahren ausgeführt werden kann. In allen Fäl¬ len wird vorzugsweise eine Signalaufbereitung des vom Schallkopf empfangenen Signals durchgeführt mittels eines rauscharmen Vorverstärkers, gegebenenfalls eines nachge- schalteten Bandpaßfilters, dessen Mittenfrequenz der Sende¬ frequenz entspricht, und eines weiteren Verstärkers mit vor¬ zugsweise fest, vorgebbarer Verstärkung in de Größenordnung von +60 bis + 0 dB. Vorzugsweise ist am Eingang ein Empfän¬ gerschutz in Form einer Amplituden-Begrenzereinrichtung vor- gesehen.The ultrasound measuring device has an evaluation device which can optionally be designed as an analog receiver or digital receiver using the low-frequency method or using the high-frequency method. In all cases, a signal conditioning of the signal received by the transducer is preferably carried out by means of a low-noise preamplifier, possibly a downstream bandpass filter, the center frequency of which corresponds to the transmission frequency, and a further amplifier with preferably fixed, predefinable amplification of the order of magnitude from +60 to + 0 dB. A receiver protection in the form of an amplitude limiter device is preferably provided at the input.
In der Ausführungsform als analoger Empfänger bzw. digitaler Empfänger nach dem Niederfrequenz-Verfahren wird das so vor¬ verstärkte und bandbegrenzte Empfangssignal einer Mischer- einrichtung, z.B. einem Ringmischer zugeleitet, der dieses mit einem Referenzsignal von einem Lokaloszillator mischt und ein niederfrequentes Signal erzeugt. Mittels eines nach¬ geschalteten Tiefpasses entsprechender Grenzfrequenz wird das niederfrequente Signal herausgefiltert. Beim analogen Empfänger wird das Ausgangssignal des Tiefpasses nach einer Regel- und Verstärkerstufe zur Anzeige gebracht, z.B. über einen Lautsprecher ausgegeben.In the embodiment as an analog receiver or digital receiver according to the low-frequency method, the reception signal of a mixer device, e.g. fed to a ring mixer, which mixes this with a reference signal from a local oscillator and generates a low-frequency signal. The low-frequency signal is filtered out by means of a cut-off frequency corresponding to a low-pass filter. In the analog receiver, the output signal of the low pass is displayed after a control and amplifier stage, e.g. output through a loudspeaker.
Beim digitalen Empfänger wird das Ausgangssignal des Tief- passes vor oder nach der Regel- und Verstärkerstufe ana¬ log/digital gewandelt und in einem Signalprozessor nach Fre¬ quenzverschiebung und/oder Laufzeit ausgewertet und an- schließend das Ergebnis zur Anzeige gebracht. Vorzugsweise wird das Frequenzspektrum des empfangenen Signals unter¬ sucht. Dies kann entweder durch eine FFT oder durch eine mehrfache Bandpaßfilterung geschehen. Zur Anzeige gebracht wird das Frequenzmaximum und die Intensität des empfangenen Signals mittels einer Kette optischer Signalgeber (z.B. LED) . Von einer weitgehend laminaren Strömung in Venen aus¬ gehend, ist mit der höchsten Flußgeschwindigkeit in der Mitte eines Gefäßes zu rechnen.In the digital receiver, the output signal of the low-pass filter is converted analogously / digitally before or after the control and amplifier stage and evaluated and evaluated in a signal processor after frequency shift and / or transit time. finally the result is displayed. The frequency spectrum of the received signal is preferably examined. This can be done either by an FFT or by multiple bandpass filtering. The frequency maximum and the intensity of the received signal are displayed by means of a chain of optical signal transmitters (eg LED). Starting from a largely laminar flow in veins, the highest flow velocity in the middle of a vessel is to be expected.
In einer Weiterentwicklung der Erfindung werden die erhalte¬ nen Daten mittels einer "Fuzzy-Logic" auf typische Muster für zentral beschallte Venen untersucht und die Wahrschein¬ lichkeit eines Treffers zur Anzeige gebracht.In a further development of the invention, the data obtained are examined by means of a "fuzzy logic" for typical patterns for centrally sonicated veins and the probability of a hit is displayed.
Bei der Ausführung als digitaler Empfänger nach dem Hochfre¬ quenz-Verfahren wird das Empfangssignal unmittelbar ana¬ log/digital gewandelt und mit einem Signalprozessor mit DMA- Logik (direct memory access) oder Fifo ausgewertet und zur Anzeige gebracht.When implemented as a digital receiver using the high-frequency method, the received signal is converted directly to analog / digital and evaluated and displayed using a signal processor with DMA logic (direct memory access) or FIFO.
Die Ausführungsform als analoger Ultraschall-Doppler-Empfän- ger ist die preiswerteste Lösung einer Auswerteelektronik. Eine Abschätzung des Doppler-Maximums ist möglich und damit zur Lagebestimmung eines Gefäßes geeignet. Die Ausführungs¬ form als digitaler Empfänger nach dem Hochfrequenz-Verfahren bietet jedoch die vielfältigsten Möglichkeiten hinsichtlich der Auswertung des Empfangssignals und damit auch zur ge¬ naueren Lokalisation.The embodiment as an analog ultrasonic Doppler receiver is the cheapest solution for an electronic evaluation system. An estimate of the Doppler maximum is possible and thus suitable for determining the position of a vessel. However, the embodiment as a digital receiver using the high-frequency method offers the most diverse possibilities with regard to the evaluation of the received signal and thus also for more precise localization.
Zur Anzeige der geeigneten Lage und Stellung der Führungs¬ vorrichtung für die gewünschte Punktion wird eine akustische und/oder optische Anzeige eingesetzt. Dabei können getrennte Anzeigen vorhanden sein für die Anzeige einerseits des Ge- fäßtyps und/oder die Anzeige der Gefäßläge, d.h. den Gefä߬ verlauf und dessen Tiefe. Vorzugsweise wird bei der akusti¬ schen Ausgabe die Frequenz des Lokaloszillators gleich der Sendefrequenz gewählt, damit der empfangene HF-Träger keine störende akustische Schwebung erzeugen kann.An acoustic and / or visual display is used to indicate the suitable position and position of the guide device for the desired puncture. Separate displays can be present for the display of the vessel type on the one hand and / or the display of the vessel length, ie the vessel course and its depth. In the case of the acoustic output, the frequency of the local oscillator is preferably equal to that Transmission frequency selected so that the received RF carrier can not generate a disturbing acoustic beat.
An der Oberseite befinden sich zwei Ketten von Leuchtanzei- gen (LED) mit denen die Position einer Vene bzw. einer Arte¬ rie angezeigt wird.At the top there are two chains of light indicators (LED) with which the position of a vein or an artery is indicated.
Die Leuchtkette zeigt durch die Anzahl der aufleuchtenden Elemente das Maximum des gemessenen Doppler-Shifts an. Dies kann zur besseren Erkennbarkeit noch mit einem "peak-hold" Mechanismus gekoppelt werden. Die Intensität des Aufleuch¬ tens kann zugleich Aufschluß über die Intensität des empfan¬ genen Signals geben.The light chain shows the maximum of the measured Doppler shift due to the number of illuminated elements. This can be coupled with a "peak-hold" mechanism for better visibility. The intensity of the lighting can also provide information about the intensity of the received signal.
Vorzugsweise ragen die Leuchtdioden über die Oberseite der Detektorvorrichtung heraus. In diesem Fall sind in der Hülle entsprechende nach außen vorstehende Ausstülpungen vorgese¬ hen, die zugleich dazu dienen, die Hülle in einer achsenge¬ rechten Position auf der Detektorvorrichtung zu fixieren.The light-emitting diodes preferably protrude above the upper side of the detector device. In this case, corresponding protrusions protruding outwards are provided in the casing, which at the same time serve to fix the casing in an axially correct position on the detector device.
Mit der erfindungsgemäßen FührungsVorrichtung kann medizi¬ nisch geschultes Personal, wie Ärzte oder Krankenschwestern, die Lage eines zu punktierenden Gefäßes unter der Hautober¬ fläche sicher bestimmen und selbst tief unter der Hautober- fläche liegende Venen (nicht palpable Venen) sicher lokali¬ sieren und die Punktionseinrichtung wie eine Spritze oder einen Katheter zuverlässig an das Gefäß heranführen und die¬ ses damit punktieren.With the guide device according to the invention, medically trained personnel, such as doctors or nurses, can reliably determine the position of a vessel to be punctured under the skin surface and can safely localize even veins (non-palpable veins) that are deep below the skin surface and the Guide the puncture device such as a syringe or a catheter reliably to the vessel and puncture it with it.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erleichtert die manuelle Punktion von verschiedenen Venen, wie "Vena jugularis" , "Vena femoralis", "Vena brachiocephalica". Die zuvor ge¬ nannte Aufzählung ist nur beispielhaft. Andere Venen lassen sich ebenfalls lokalisieren und anschließend punktieren.The device according to the invention facilitates the manual puncture of various veins, such as "jugular vein", "femoral vein", "brachiocephalic vein". The above-mentioned list is only an example. Other veins can also be localized and then punctured.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich insbesondere vor¬ teilhaft anwenden bei Personen, deren Venen schwer erkennbar sind, wie Babys, Kinder und insbesondere adipöse (fettlei¬ bige) Personen. Sie ist geeignet zur Unterscheidung von Ve¬ nen mit guter und geringer Durchgängigkeit, wie bereits häu¬ fig zur Punktion verwendete Venen, bei denen infolge von Verwachsungen (Obliterationen) der Blutdurchfluß gemindert ist.The device according to the invention can be used particularly advantageously for people whose veins are difficult to recognize are like babies, children and especially obese (obese) people. It is suitable for distinguishing veins with good and low patency, like veins already frequently used for puncture, in which the blood flow is reduced as a result of adhesions (obliterations).
Neben der Zeitersparnis beim Auffinden und Punktieren von Gefäßen und damit der Vermeidung von Mehrfachpunktionen, die für den Patienten unangenehm sind, bietet die erfindungsge¬ mäße Vorrichtung die Möglichkeit der Unterscheidung von un¬ terschiedlichen Gefäßen, wie der Unterscheidung einer Vene von einer Arterie. Dies ist von großem Vorteil, wenn bei¬ spielsweise ein Medikament in eine Vene gespritzt werden soll, aber auf keinen Fall in eine Arterie gelangen darf.In addition to saving time in locating and puncturing vessels and thus avoiding multiple punctures that are unpleasant for the patient, the device according to the invention offers the possibility of differentiating different vessels, such as distinguishing a vein from an artery. This is of great advantage if, for example, a medicament is to be injected into a vein, but under no circumstances should it enter an artery.
Die vorliegende Vorrichtung läßt sich in vorteilhafter Weise auch im Bereich der Veterinärmedizin einsetzen.The present device can also be used advantageously in the field of veterinary medicine.
Die erfindungsgemäße Hülle oder Gehäuse wird nach der Her¬ stellung luftdicht verpackt und' sterilisiert z.B. mittels Ethylendioxid. Dies hat den Vorteil, daß das aus bis zu 98 % aus Wasser bestehende Gelkissen vor dem Austrocknen ge¬ schützt wird und somit lange gebrauchsfähig ist. Diese luft- dichte Verpackung ist mit einer gekennzeichneten Aufrei߬ stelle z.B. einer Perforation versehen, so daß diese leicht geöffnet werden kann. Vorzugsweise befindet sich die Auf¬ reißstelle an dem hinteren Ende der Hülle, d.h. dem dem Gel¬ kissen gegenüberliegenden Ende. Nach dem Öffnen der Ver- Packung kann die Detektorvorrichtung durch die Öffnung an der Aufreißstelle in die Hülle eingeführt werden und an¬ schließend die Hülle aus der Verpackung entnommen und die Verschlußklappe an der Rückseite geschlossen werden. Auf diese Weise werden sterile Bedingungen gewährleistet. Das Gehäuse der Detektorvorrichtung ist vorzugsweise komplett wasserdicht verschweißt, so daß es zur Reinigung in ein Des¬ infektionsmittel gelegt werden kann. Die Aufladung der in der Detektorvorrichtung vorhandenen Akkus erfolgt induktiv mittels Hochfrequenzeinkopplung.The casing or housing according to the invention is packed airtight after manufacture and ' sterilized, for example by means of ethylene dioxide. This has the advantage that the gel pad consisting of up to 98% water is protected from drying out and is therefore usable for a long time. This airtight packaging is provided with a marked tear-open point, for example a perforation, so that it can be opened easily. The tear-open point is preferably located at the rear end of the sheath, ie the end opposite the gel pad. After the packaging has been opened, the detector device can be inserted into the casing through the opening at the tear-open point and the casing can then be removed from the packaging and the closure flap on the back can be closed. This ensures sterile conditions. The housing of the detector device is preferably welded completely watertight so that it can be placed in a disinfectant for cleaning. Charging the in Batteries present in the detector device are made inductively by means of radio frequency coupling.
Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with the aid of examples and the drawing. Show it:
Fig. 1, 2, und 3 jeweils eine perspektivische Ansicht (im verkleinerten Maßstab) , eine Seitenansicht und eine1, 2, and 3 each show a perspective view (on a reduced scale), a side view and a
Vorderansicht einer ersten Ausführungsform einer er¬ findungsgemäßen Führungsvorrichtung,Front view of a first embodiment of a guide device according to the invention,
Fig. 4, 5, 6 und 7 zeigen jeweils eine perspektivische An- sieht (im verkleinerten Maßstab) , eine Seitenan¬ sicht, Vorderansicht und Aufsicht einer ersten Aus¬ führungsform einer erfindungsgemäßen Detektorvor¬ richtung, .4, 5, 6 and 7 each show a perspective view (on a reduced scale), a side view, front view and top view of a first embodiment of a detector device according to the invention,.
Fig. 8, 9 und 10 jeweils eine perspektivische Ansicht (mit aufliegender Spritze und im verkleinerten Maßstab) , Seitenansicht und Vorderansicht der Führungsvorrich¬ tung von Fig. 1 mit eingesetzter Detektorvorrichtung von Fig. 4,8, 9 and 10 each show a perspective view (with the syringe lying thereon and on a reduced scale), side view and front view of the guide device from FIG. 1 with the detector device from FIG. 4 inserted,
Fig. 11, 12 und 13 jeweils eine perspektivische Ansicht (im verkleinertem Maßstab) , Seitenansicht und Vorderan¬ sicht einer alternativen Ausführungsform einer er- findungsgemäßen Führungsvorrichtung ,11, 12 and 13 each show a perspective view (on a reduced scale), side view and front view of an alternative embodiment of a guide device according to the invention,
Fig. 14, 15 und 16 jeweils eine perspektivische Ansicht (mit aufliegender Spritze und im verkleinerten Maßstab) , Seitenansicht und Vorderansicht der Führungsvorrich¬ tung von Fig. 11 mit eingesetzter Detektorvorrich- tung von Fig. 4,14, 15 and 16 each show a perspective view (with the syringe lying thereon and on a reduced scale), side view and front view of the guide device from FIG. 11 with the detector device from FIG. 4 inserted,
ERSATZBLATT Fig. 17 eine schematische Seitenansicht der Ausführungsform von Fig. 9 im Einsatz,REPLACEMENT LEAF 17 is a schematic side view of the embodiment of FIG. 9 in use,
Fig. 18, 19, 20 und 21 jeweils eine Ansicht von unten, Auf- sieht, Seitenansicht und Vorderansicht einer weite¬ ren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Füh¬ rungsvorrichtung,18, 19, 20 and 21 in each case a view from below, looking up, side view and front view of a further embodiment of a guide device according to the invention,
Fig. 22 zwei schematische Halbschnitte der Seitenansicht von Fig. 20 entlang den Linien A-A und B-B,22 shows two schematic half-sections of the side view of FIG. 20 along lines A-A and B-B,
Fig. 23, 24 und 25 Teilansichten von Fig. 20 mit geöffneter Klappe, teilweise geschlossener Klappe und vollstän¬ dig geschlossener Klappe,23, 24 and 25 are partial views of FIG. 20 with the flap open, the flap partially closed and the flap completely closed,
Fig. 26, 27 und 28 jeweils eine Vorderansicht, Aufsicht und26, 27 and 28 each show a front view, top view and
Seitenansicht des Gelkissens, wie es in der Ausfüh¬ rungsform gemäß Figuren 18 bis 21 eingesetzt ist,Side view of the gel pad as used in the embodiment according to FIGS. 18 to 21,
Fig. 29, 30, 31, 32 und 33 jeweils eine Ansicht von unten, eine Aufsicht, Seitenansicht, halbe Rückansicht (linke Hälfte) bzw.- halbe Vorderansicht (rechte Hälfte) und eine Schnittansieht von Fig. 31 entlang der Linie A-A, einer erfindungsgemäßen Detektor- vorichtung,29, 30, 31, 32 and 33 each show a view from below, a top view, side view, half rear view (left half) and half front view (right half) and a sectional view of FIG. 31 along the line AA, one detector device according to the invention,
Fig. 34 ein Blockschaltbild eines Senders für eine Ultra¬ schallmeßeinrichtung,34 shows a block diagram of a transmitter for an ultrasound measuring device,
Fig. 35 eine erste Ausführungsform einer Auswerteeinrichtung für eine Ultraschallmeßeinrichtung,35 shows a first embodiment of an evaluation device for an ultrasound measuring device,
Fig. 36 eine zweite Ausführungsform einer Auswerteeinrich¬ tung für eine Ultraschallmeßeinrichtung, und36 shows a second embodiment of an evaluation device for an ultrasound measuring device, and
Fig. 37 eine dritte Ausführungsform einer Auswerteeinrich¬ tung für eine Ultraschallmeßeinrichtung.37 shows a third embodiment of an evaluation device for an ultrasound measuring device.
ERSÄTZBLATT Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenREPLACEMENT LEAF Description of the preferred embodiments
Die in Fig. l, 2 und 3 dargestellte erfindungsgemäße Füh- rungsvorrichtung ist in Form eines AufSteckkörpers 40 ausgebildet, der auf eine Detektorvorrichtung aufsetzbar ist. Eine solche Detektorvorrichtung kann beispielsweise die Form der in den Fig. 5 bis 7 gezeigten Detektorvorrichtung haben. Dieser AufSteckkörper weist einen Hohlraum 41 auf, dessen Form und Größe an die Detektorvorrichtung angepaßt ist und, wie beispielsweise aus den Figuren 8 und 9 hervor¬ geht, den vorderen Teil der Detektorvorrichtung abdeckt.The guide device according to the invention shown in FIGS. 1, 2 and 3 is designed in the form of a plug-on body 40 which can be placed on a detector device. Such a detector device can have, for example, the shape of the detector device shown in FIGS. 5 to 7. This plug-on body has a cavity 41, the shape and size of which is adapted to the detector device and, as can be seen, for example, from FIGS. 8 and 9, covers the front part of the detector device.
Der Aufsteckkörper 40 weist an seiner Oberseite 42 eine Nut oder Kanal 43 auf und hat im vorderen unteren Bereich zwei aneinander grenzende Schrägflächen 44, 45 und zwei seitliche Schrägflächen 46 (vgl. auch Figuren 11 und 12) . Am vorderen Ende 48 des AufSteckkörpers 40 ist ein Gelkissen 60 vorgese¬ hen. Das Gelkissen ist vorzugsweise abnehmbar angeordnet. Es sorgt für einen reflektionsarmen Übergang von Ultraschall¬ wellen der Detektorvorrichtung zu der betreffenden Körper¬ stelle und in umgekehrter Richtung. Am vorderen Ende er¬ streckt sich vom oberen Rand 42 eine Stütze 50 nach oben, die eine Führung 52 für eine Kanüle einer Punktionseinrich- tung aufweist.The plug-on body 40 has a groove or channel 43 on its upper side 42 and has two adjoining inclined surfaces 44, 45 and two lateral inclined surfaces 46 in the front lower region (cf. also FIGS. 11 and 12). A gel pad 60 is provided at the front end 48 of the plug-on body 40. The gel pad is preferably removable. It ensures a low-reflection transition from ultrasound waves of the detector device to the relevant body location and in the opposite direction. At the front end, a support 50 extends from the upper edge 42 and has a guide 52 for a cannula of a puncture device.
Die in den Figuren 4, 5, 6 und 7 gezeigte erfindungsgemäße Detektorvorrichtung weist ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 10 auf, das eine Ultraschallmeßeinrichtung vollstän- dig aufnimmt. An seiner Oberseite 12 ist eine Nut 13 zur Aufnahme eines Spritzenkörpers einer Spritze (nicht darge¬ stellt) ausgebildet.The detector device according to the invention shown in FIGS. 4, 5, 6 and 7 has a substantially cuboid housing 10 which completely accommodates an ultrasound measuring device. A groove 13 for receiving a syringe body of a syringe (not shown) is formed on its upper side 12.
Wie insbesondere aus den Figuren 5 und 6 hervorgeht, sind im vorderen Abschnitt des Gehäuses 10 eine untere SchrägflächeAs can be seen in particular from FIGS. 5 and 6, there is a lower inclined surface in the front section of the housing 10
14 und zwei seitliche Schrägflächen 16 vorgesehen. Ferner weist das Gehäuse 10 am vorderen Ende eine Stirnfläche 18 auf, die im wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung der Nut 13 liegt.14 and two lateral inclined surfaces 16 are provided. Furthermore, the housing 10 has an end face 18 at the front end on, which is substantially perpendicular to the axial direction of the groove 13.
Wie ferner aus den Figuren 5 und 7 hervorgeht, sind an der Oberseite 11 des Gehäuses erste Anzeigeeinrichtungen 115a mit z.B. zwei LEDs" und zweite Anzeigeeinrichtungen 115b mit z.B. sieben LEDs angeordnet. Die erste optische Anzeigeein¬ richtung dient beispielsweise zur Anzeige des Gefäßtyps, während die zweite Anzeige beispielsweise die Intensität des reflektierten Signals bzw. die Lage und Tiefe des zu punk¬ tierenden Gefäßes anzeigt.5 and 7, first display devices 115a with, for example, two LEDs " and second display devices 115b with, for example, seven LEDs are arranged on the top 11 of the housing. The first optical display device serves, for example, to display the type of vessel, while the second display shows, for example, the intensity of the reflected signal or the position and depth of the vessel to be punctured.
Als Handgerät ist die Detektorvorrichtung vorzugsweise mit einem wiederaufladbaren Akku versehen, der z.B. über Kon- takte 70 am rückwärtigen Ende mit einem geeigneten Netzteil verbindbar ist.As a handheld device, the detector device is preferably provided with a rechargeable battery, which can be used e.g. can be connected to a suitable power supply unit via contacts 70 at the rear end.
In Figuren 8, 9 und 10 ist der Aufsteckkörper von Fig. 1 auf die in Fig. 4 dargestellte Detektorvorrichtung aufgesteckt. Vorzugsweise wird vor jeder Punktion ein neuer steriler Auf¬ steckkörper aufgesetzt. Dazu wird der Aufsteckkörper soweit über das vordere Ende der Detektorvorrichtung aufgeschoben, bis die Stirnfläche 18 der Detektorvorrichtung an dem Gel¬ kissen 60 des AufSteckkörpers 40 anliegt.In FIGS. 8, 9 and 10, the plug-on body from FIG. 1 is plugged onto the detector device shown in FIG. 4. A new sterile plug-on body is preferably attached before each puncture. For this purpose, the plug-on body is pushed over the front end of the detector device until the end face 18 of the detector device lies against the gel cushion 60 of the plug-on body 40.
Anschließend wird, wie in Fig. 8 zu sehen, beispielsweise eine Spritze 20 in die Nut 43 an der Oberseite 42 des Auf¬ steckkörpers 40 eingelegt, wobei die Kanüle 22 nach vorne weist und von der Stütze 50 gestützt und geführt wird, wäh- rend der Spritzenkolben 26 über das rückwärtige Ende des Aufsteckkörpers 40 hinausragt.Subsequently, as can be seen in FIG. 8, for example a syringe 20 is inserted into the groove 43 on the upper side 42 of the plug-on body 40, the cannula 22 pointing forward and being supported and guided by the support 50 while it is still in motion the syringe plunger 26 protrudes beyond the rear end of the plug-on body 40.
In den Figuren 11, 12 und 13 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen FührungsVorrichtung in Form eines Aufsteckkörpers gezeigt, die im wesentlichen der ersten Aus¬ führungsform entspricht, jedoch am rückwärtigen Ende eine ausziehbare Schutzhülle 54 aufweist. Die Schutzhülle 54 istFIGS. 11, 12 and 13 show a second embodiment of a guide device according to the invention in the form of a plug-on body, which essentially corresponds to the first embodiment but has an extendable protective cover 54 at the rear end. The protective cover 54 is
ERSATZBLATT dabei ziehharmonikaartig einschiebbar und ausziehbar, und dient zum Schutz und zur sterilen Umhüllung der Detektorvor¬ richtung sowie ggf. von Drahtverbindungen zu einem externen Gerät.REPLACEMENT LEAF thereby insertable and extractable like an accordion, and serves to protect and for sterile sheathing of the detector device and, if necessary, of wire connections to an external device.
In den Figuren 14, 15 und 16 ist diese zweite Ausführungs¬ form eines erfindungsgemäßen Aufsteckkörpers mit einer auf¬ liegenden Spritze 20 gezeigt. Wie insbesondere aus Fig. 15 hervorgeht, ist der AufSteckkörper auf eine Detektorvorrich- tung 10 gemäß Fig. 4 aufgesteckt.This second embodiment of a plug-on body according to the invention with a syringe 20 lying thereon is shown in FIGS. 14, 15 and 16. As can be seen in particular from FIG. 15, the plug-on body is plugged onto a detector device 10 according to FIG. 4.
In Fig. 17 ist eine Kombination aus einer Detektorvorrich¬ tung und aufgesetztem Aufsteckkörper 40 dargestellt, die mit ihrem vorderen Ende an einer Hautoberfläche 2 anliegt. Die Ultraschallmeßeinrichtung der Detektorvorrichtung weist einen ersten Schallkopf 92 und einen zweiten Schallkopf 94 auf, wobei der erste Schallkopf 92 im wesentlichen parallel zur Oberseite 41 des Aufsteckkörpers 40 gerichtet ist, wäh¬ rend der zweite Schallkopf 94 im Winkel dazu, in der Zeich- nung schräg nach oben gerichtet ist. Die Schallköpfe 92, 94 stehen mit einem Sender 80 und einer Auswerteeinrichtung 100, 200, 300 in Verbindung, deren Ergebnis wiederum .an die Anzeigeeinrichtung 115, 215, 315 ausgegeben wird. In dem ge¬ zeigten Beispiel ist die Anordnung der Schallköpfe 92, 94 zueinander so gewählt, daß ihre Wirklinien durch das Gelkis¬ sen 60 und die Hautoberfläche 2 hindurchtreten und mit Ab¬ stand voneinander auf das zu lokalisierende Gefäß 4 treffen.FIG. 17 shows a combination of a detector device and attached plug-on body 40, the front end of which lies against a skin surface 2. The ultrasonic measuring device of the detector device has a first transducer 92 and a second transducer 94, the first transducer 92 being directed essentially parallel to the upper side 41 of the plug-on body 40, while the second transducer 94 is inclined at an angle thereto, in the drawing is directed upwards. The transducers 92, 94 are connected to a transmitter 80 and an evaluation device 100, 200, 300, the result of which in turn is output to the display device 115, 215, 315. In the example shown, the arrangement of the transducers 92, 94 with respect to one another is selected such that their lines of action pass through the gel cushion 60 and the skin surface 2 and meet the vessel 4 to be located at a distance from one another.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsge- mäßen Führungsvorrichtung, die vorstehend auch Hülle genannt wird, ist in verschiedenen Ansichten in den Figuren 18 bis 25 dargestellt. Figuren 26 bis 28 zeigen Ansichten des in dieser Ausführungsform verwendeten Gelkissens. Diese Hülle 400 dient zur Aufnahme einer Detektorvorrichtung 500, wie sie in den Figuren 29 bis 33 dargestellt ist. Wie in der An¬ sicht von unten gemäß Fig. 18 erkennbar ist, weist die Hülle 400 am vorderen Ende ein Gelkissen 460 und am hinteren Ende eine Klappe 470 auf. Die Klappe 470 ist mittels eines Dop¬ pelscharniers 473 (vgl. Figuren 19, 20, 23-25), an der Ober¬ seite im Bereich des rückwärtigen Endes gelenkig verschwenk¬ bar angebracht. An der dem Doppelscharnier gegenüberliegen¬ den Seite der Klappe ist eine Rastnase 472 vorgesehen, die mit einer an der Unterseite der Hülle 400 parallel zur rück¬ wärtigen Kante verlaufenden Rinne 471 in Eingriff bringbar ist. An der Unterseite der Hülle sind außerdem drei Griff- ulden 490 angedeutet.Another preferred embodiment of a guide device according to the invention, which is also referred to above as the casing, is shown in different views in FIGS. 18 to 25. Figures 26 to 28 show views of the gel pad used in this embodiment. This sleeve 400 serves to receive a detector device 500, as shown in FIGS. 29 to 33. As can be seen in the view from below according to FIG. 18, the cover 400 has a gel pad 460 at the front end and at the rear end a flap 470. The flap 470 is attached by means of a double hinge 473 (cf. FIGS. 19, 20, 23-25) and can be pivoted on the upper side in the region of the rear end. On the side of the flap opposite the double hinge there is a latching lug 472 which can be brought into engagement with a groove 471 running on the underside of the casing 400 parallel to the rear edge. On the underside of the casing, three handle ulcers 490 are also indicated.
Wie in der Aufsicht gemäß Fig. 19 erkennbar, wird bei dieser Ausführungsform die Führungseinrichtung für eine Punktions¬ einrichtung, wie einen Spritzenkörper (nicht dargestellt) von zwei aufrecht stehenden Stegen 431, 432 gebildet. Diese Stege 431, 432 beginnen an dem vorderen Ende der Hülle 400, verlaufen parallel zueinander und sind bezüglich ihrer Höhe, ihrer Länge und ihres Abstands zueinander an eine zu füh¬ rende Punktionseinrichtung angepaßt. Am vorderen Ende der Hülle 400 ist eine Nadelführungseinrichtung 450 angeordnet, άie ZUE- Führung der Kanüle einer Spritze dient. Wie insbe¬ sondere aus Figur 20 hervorgeht, ragt diese Nadelführungs- einrichtung 450 in Richtung der Vorderkante der Hülle 400 schräg nach oben und nach vorne vor. Wie in Fig. 21 gezeigt, besteht die Nadelführungseinrichtung aus einem linken und rechten Seitenteil 451, 455, die in der Mitte einen Schlitz 453 bilden, dessen Breite dem Durchmesser einer Kanüle ent¬ spricht. Die Seitenteile 451 und 455 weisen jeweils ein im Bereich des Schlitzes verschwenkbar angeordnetes Flügelteil 452, 453 auf, die in der Art einer Salontür verschwenkt wer- den können, wodurch der Schlitz 453 verbreitert wird.19, the guide device for a puncture device, such as a syringe body (not shown), is formed by two upright webs 431, 432 in this embodiment. These webs 431, 432 start at the front end of the sheath 400, run parallel to one another and are adapted in terms of their height, their length and their distance from one another to a puncture device to be guided. At the forward end of the sheath 400, a needle guiding device 450 is disposed, .alpha..sub.i e TO E- guide the cannula is a syringe. As can be seen in particular from FIG. 20, this needle guiding device 450 projects obliquely upwards and forwards in the direction of the front edge of the sheath 400. As shown in FIG. 21, the needle guide device consists of a left and right side part 451, 455, which form a slot 453 in the middle, the width of which corresponds to the diameter of a cannula. The side parts 451 and 455 each have a wing part 452, 453 which is arranged pivotably in the region of the slot and which can be pivoted in the manner of a saloon door, as a result of which the slot 453 is widened.
Am vorderen Ende 480 der Hülle 400 ist eine Öffnung (Loch) mit einem Rand 485 vorgesehen. In der Hülle 400 ist am vor¬ deren Ende das einstückige Gelkissen 460 angeordnet, das teilweise durch die Öffnung im vorderen Ende nach vorne und oben heraussteht. Die Vorderseite 461 des Gelkissens liegt im wesentlichen parallel zur Vorderkante der Hülle. Die Vor- derseite 461 kommt mit der zu untersuchenden Körperstelle in Berührung. Die gegenüberliegende Rückseite 462 des Gelkis¬ sens dient als Kontaktfläche für einen Schallkopf 590 einer Detektorvorrichtung 500 (vgl. Figuren 29 bis 33). Wie insbe- sondere aus den Figuren 26 bis 28 hervorgeht, weist das Gel¬ kissen 460 eine umlaufende Kerblinie 466 auf, in die der um¬ laufende Rand 493 der Öffnung eingreift. Durch diesen mecha¬ nischen Eingriff (Hinterschnitt) wird das Gelkissen 460 am vorderen Ende der Hülle 400 festgehalten. Das Gelkissen füllt den vorderen Raum der Hülle 400 vollständig aus und weist im Bereich des vorderen Endes eine Überhöhung 463 auf. Dadurch wird ein großflächiger Kontakt mit der zu untersu¬ chenden Körperstelle und eine ungestörte Abstrahlung des Ul¬ traschalls bewirkt.An opening (hole) with an edge 485 is provided at the front end 480 of the casing 400. In the casing 400, the one-piece gel cushion 460 is arranged at the front end thereof, which partially protrudes forwards and upwards through the opening in the front end. The front 461 of the gel pad is substantially parallel to the front edge of the sheath. The pre the side 461 comes into contact with the body part to be examined. The opposite back 462 of the gel cushion serves as a contact surface for a transducer 590 of a detector device 500 (see FIGS. 29 to 33). As can be seen in particular from FIGS. 26 to 28, the gel cushion 460 has a circumferential notch line 466 into which the circumferential edge 493 of the opening engages. This mechanical intervention (undercut) holds the gel pad 460 in place at the front end of the sheath 400. The gel pad completely fills the front space of the casing 400 and has an elevation 463 in the region of the front end. This causes a large-area contact with the body area to be examined and undisturbed radiation of the ultrasound.
Figuren 23, 24 und 25 zeigen die Klappe 470 in verschiedenen Öffnungsstellungen. In Fig. 23 ist die Klappe nach oben ge¬ schwenkt und durch die Öffnung am rückwärtigen Ende kann die Detektorvorrichtung 500 hineingesteckt bzw. herausgenommen werden. In Fig. 24 steht die Rastnase 472 mit der.Rille 471 in Eingriff. In Fig. 25 ist zusätzlich das Doppelscharnier 473 eingeschwenkt worden, wodurch die Klappe 470 die rück¬ wärtige Öffnung der Hülle 400 vollständig verschließt.Figures 23, 24 and 25 show the flap 470 in different open positions. 23 the flap is pivoted upwards and the detector device 500 can be inserted or removed through the opening at the rear end. 24, the latch 472 is in engagement with the groove 471. 25, the double hinge 473 has additionally been pivoted in, as a result of which the flap 470 completely closes the rear opening of the casing 400.
Die Detektorvorrichtung 500 (vgl. Figuren 29 bis 33) ist in Größe und Form an den Innenraum der Hülle 400 angepaßt. An der Unterseite s-ind Mulden 580 vorgesehen (vgl. Fig. 29). Am vorderen Ende ist der Schallkopf 590 angeordnet, der gering¬ fügig aus dem Gehäuse der Detektorvorrichtung 500 vorsteht. An der Oberseite der Detektorvorrichtung sind Leuchtanzeigen 515a und 515b angeordnet, die nach oben vorstehen. An der Rückseite ist eine Einbuchtung 520 vorgesehen, in die eine Tauchspule zum Aufladen von in der Detektorvorrichtung 500 vorgesehenen wiederaufladbaren Batterien einführbar ist. An der Oberseite der Detektorvorrichtung ist außerdem ein Schalter 570 angeordnet. Dieser Schalter dient zum Einschal¬ ten der Detektorvorrichtung und ist auch bei in der Hülle 400 eingesetzter Detektorvorrichtung durch Druck auf die entsprechende Wandungsstelle der Hülle 400 betätigbar.The detector device 500 (cf. FIGS. 29 to 33) is adapted in size and shape to the interior of the casing 400. Provided on the underside s-ind troughs 580 (see FIG. 29). Arranged at the front end is the transducer 590, which protrudes slightly from the housing of the detector device 500. Illuminated displays 515a and 515b are arranged on the top of the detector device and protrude upwards. An indentation 520 is provided on the rear side, into which a plunger coil can be inserted for charging rechargeable batteries provided in the detector device 500. A switch 570 is also arranged on the top of the detector device. This switch is used to switch on the detector device and is also in the case 400 inserted detector device can be actuated by pressure on the corresponding wall point of the casing 400.
In Fig. 32 ist zur einen Hälfte die Rückansicht mit der Aus- nehmung 520 und zur anderen Hälfte die Vorderansicht mit dem Schallkopf 590 zu sehen. In Fig. 33 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A der Seitenansicht von Fig. 31 gezeigt.32 shows the rear view with the recess 520 on the one half and the front view with the transducer 590 on the other half. FIG. 33 shows a section along line A-A of the side view of FIG. 31.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform hat den Vorteil, daß die Detektorvorrichtung 500 vollständig von der Hülle 400 umschlossen wird. Dabei berührt der Schallkopf 590 gro߬ flächig die Rückseite 462 des Gelkissens, das für eine gute Ankopplung des Ultraschalls an die zu untersuchende Körper¬ stelle dient.The embodiment described above has the advantage that the detector device 500 is completely enclosed by the sheath 400. The transducer 590 touches the back 462 of the gel pad over a large area, which is used for a good coupling of the ultrasound to the body site to be examined.
Die oben beschriebenen Beispiele zeigen Handgeräte, die ein¬ händig bedient werden können. Dazu wird die Führungs¬ vorrichtung bzw. Hülle zusammen mit der Punktionseinrichtung wie eine Spritze mit einer Hand gehalten, das zu punktie- rende Gefäß gesucht, die Punktion durchgeführt und an¬ schließend die Führungsvorrichtung von der Punktionseinrich¬ tung getrennt. Das heißt, sobald die Punktion erfolgt ist, kann die Führungsvorrichtung und die Spritze 20 in einfacher Weise voneinander getrennt werden.The examples described above show hand-held devices that can be operated with one hand. For this purpose, the guide device or sheath is held together with the puncture device like a syringe with one hand, the vessel to be punctured is sought, the puncture is carried out and then the guide device is separated from the puncture device. That is, as soon as the puncture has taken place, the guide device and the syringe 20 can be separated from one another in a simple manner.
Als Gehäusematerial für die Führungsvorrichtung bzw. denAs housing material for the guide device or
AufSteckkörper wird vorzugsweise Kunststoff eingesetzt. ImPlastic is preferably used on the plug body. in the
Schalldurchtrittsbereich wird ein für Ultraschallwellen durchlässiges Material, vorzugsweise ein Hydrogel auf Poly- acrylatbasis verwendet. Vorzugsweise ist das Material des Aufsteckkörpers auch lichtdurchlässig, so daß in der in den Figuren 8 bzw. 14 dargestellten Ausführungsform die darun¬ terliegenden Anzeigeeinrichtungen 115a und 115b erkennbar sind. Alternativ können die Anzeigeeinrichtungen in einem Bereich angeordnet sein, der nicht von dem Aufsteckkörper abgedeckt ist. Ebenso sind als Anzeige akustische Signalge¬ ber einsetzbar. Alternativ kann die Vorrichtung zur Bestimmung der Flußrich¬ tung (Unterscheidung Arterie und Vene) und Tiefe des zu punktierenden Gefäßes mit einer optischen Anzeige und zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit mit einer akusti¬ schen oder einer optischen Skala versehen sein.A sound transmission area, a material which is permeable to ultrasonic waves, preferably a hydrogel based on polyacrylate, is used. The material of the plug-on body is preferably also translucent, so that the display devices 115a and 115b underneath can be seen in the embodiment shown in FIGS. 8 and 14, respectively. Alternatively, the display devices can be arranged in an area that is not covered by the plug-on body. Acoustic signal transmitters can also be used as a display. Alternatively, the device for determining the direction of flow (differentiation between artery and vein) and depth of the vessel to be punctured can be provided with an optical display and for determining the flow rate with an acoustic or an optical scale.
Der in Fig. 34 gezeigte Ultraschall-Sender umfaßt einen Os¬ zillator 81, der vorzugsweise mit einer Frequenz von 8 MHz arbeitet, einen mit dem Ausgang des Oszillators verbundenen Trennverstärker 82, dessen Ausgangssignal an einen Pulsfor¬ mer 83 geleitet wird, dessen Ausgangssignal wiederum über einen Leistungsverstärker 84 und eine Sende/Empfangsweiche 96 an zwei Schallköpfe 92, 94 geleitet wird. Der Ultra- schall-Sender weist außerdem eine Steuerungseinrichtung 85 auf, die über einen ersten Ausgang UA1 den Oszillator 81, den Trennverstärker 82, und den Leistungsverstärker 84 ein- und ausschalten kann. Über einen zweiten Ausgang .UA2 der Steuerungseinrichtung 85 erfolgt die Hüllkurven-Steuerung des Pulsformers 83. Über einen ersten Eingang UE1 der Steue¬ rungseinrichtung 85 kann wahlweise der kontinuierliche Be-r trieb oder der Pulsbetrieb des Senders ausgewählt werden. Ein zweiter Eingang UE2 der Steuerungseinrichtung 85 dient zur Auslösung eines Impulses.The ultrasound transmitter shown in FIG. 34 comprises an oscillator 81, which preferably operates at a frequency of 8 MHz, an isolating amplifier 82 connected to the output of the oscillator, the output signal of which is passed to a pulse former 83, the output signal of which in turn is passed to two transducers 92, 94 via a power amplifier 84 and a transceiver 96. The ultrasound transmitter also has a control device 85 which can switch the oscillator 81, the isolating amplifier 82 and the power amplifier 84 on and off via a first output U A1 . Via a second exit . The envelope controller of the pulse shaper 83 is carried out U A2 of the control device 85. The continuous operation or the pulse operation of the transmitter can be selected via a first input U E1 of the control device 85. A second input U E2 of the control device 85 is used to trigger a pulse.
Die mit Hilfe des Senders von den Schallköpfen ausgesandtenThose emitted by the transducers with the help of the transmitter
Ultraschallwellen werden in die zu untersuchenden Körperbe¬ reiche eingeleitet und die reflektierten Anteile von den Schallköpfen empfangen. Das Empfangssignal wird über die Sende/Empfangsweiche 96 zu einer Auswerteeinrichtung 100, 200, 300 (Figuren 35, 36 und 37) geleitet. Bei der Benutzung eines Prüfköpfes mit zwei Schwingern oder bei der Benutzung eines Empfängers mit großem Dynamikbereich kann die Weiche sehr einfach konzipiert werden oder sogar ganz wegfallen.Ultrasonic waves are introduced into the areas of the body to be examined and the reflected portions are received by the transducers. The received signal is passed via the transmission / reception switch 96 to an evaluation device 100, 200, 300 (FIGS. 35, 36 and 37). When using a test head with two transducers or when using a receiver with a large dynamic range, the crossover can be designed very easily or even be omitted entirely.
In den Auswerteeinrichtungen wird das Empfangssignal zunächst an eine Begrenzereinrichtung 101, 201, 301 gelei-In the evaluation devices, the received signal is first passed to a limiter device 101, 201, 301
ERSAT tet, die die nachfolgenden Bauteile vor einer Überbeanspru¬ chung schützt. Daran schließt sich ein rauscharmer Vorver¬ stärker 102, 202, 302 an, dessen Ausgangssignal über einen Bandpaß 103, 203, 303 an einen Verstärker 104, 304 (vgl. Fi- guren 35 und 37) geleitet wird. Der Bandpaß hat vorzugsweise eine Mittenfrequenz, die der Sendefrequenz entspricht, z.B. 8 MHz, und eine Bandbreite von z.B. 20 KHz. Beim Digital¬ empfänger nach dem HF-Verfahren wird der Verstärker 304 vor¬ zugsweise als logarithmischer Verstärker oder als Verstärker mit einer Schwundregelung ausgeführt, da dadurch die erfor¬ derliche Empfangsdynamik sehr gut zu erzielen ist.REPLACEMENT tet, which protects the following components from overstressing. This is followed by a low-noise preamplifier 102, 202, 302, the output signal of which is passed via a bandpass filter 103, 203, 303 to an amplifier 104, 304 (cf. FIGS. 35 and 37). The bandpass preferably has a center frequency which corresponds to the transmission frequency, for example 8 MHz, and a bandwidth of 20 KHz, for example. In the case of the digital receiver using the HF method, the amplifier 304 is preferably designed as a logarithmic amplifier or as an amplifier with a fading control, since it is very easy to achieve the required reception dynamics.
Bei den in Figuren 35 und 37 dargestellten Ausführungsformen von Auswerteeinrichtungen wird das Ausgangssignal des Ver- stärkers 104 bzw. des Bandpasses 203 an einen Mischer 106, 206 angelegt, der außerdem ein Referenzsignal von einem Lo¬ kaloszillator 105, 205 erhält. Das Ausgangssignal des Mi¬ schers wird über einen Breitbandabschluß zur Impedanzanpas¬ sung 107, 207 einem Tiefpaß 108, 208 direkt bzw. über einen rauscharmen Verstärker 204 zugeführt.In the embodiments of evaluation devices shown in FIGS. 35 and 37, the output signal of the amplifier 104 or the bandpass filter 203 is applied to a mixer 106, 206, which also receives a reference signal from a local oscillator 105, 205. The output signal of the mixer is fed via a broadband termination for impedance matching 107, 207 to a low-pass filter 108, 208 directly or via a low-noise amplifier 204.
Bei der in Fig. 35 gezeigten Auswerteeinrichtung hat das Re¬ ferenzsignal des Lokaloszillators 105 eine gegebenenfalls abstimmbare Frequenz von 7,99 MHz. Der Tiefpaß hat eine Grenzfrequenz von etwas weniger als 10 KHz, die im wesentli¬ chen der Differenzfrequenz des Eingangssignals (8 MHz) und des Referenzsignals (7,99 MHz) entspricht. Das Ausgangs¬ signal des Tiefpasses 108 wird über einen Spannungsteiler 109 und einen NF-Verstärker 110 an einen Lautsprecher 115 geleitet.In the evaluation device shown in FIG. 35, the reference signal of the local oscillator 105 has a frequency of 7.99 MHz that can be tuned if necessary. The low-pass filter has a cut-off frequency of slightly less than 10 kHz, which essentially corresponds to the difference frequency of the input signal (8 MHz) and the reference signal (7.99 MHz). The output signal of the low-pass filter 108 is passed to a loudspeaker 115 via a voltage divider 109 and an LF amplifier 110.
Mit dieser rein analog aufgebauten Auswerteeinrichtung wird eine preiswerte Lösung bereitgestellt, die zur Abschätzung des Doppler-Maximums und damit zum Lokalisieren von unter der Hautoberfläche liegenden Gefäßen geeignet ist.This purely analog evaluation device provides an inexpensive solution which is suitable for estimating the Doppler maximum and thus for locating vessels located under the skin surface.
ERSATZBLATT Bei der in Fig. 36 gezeigten Auswerteeinrichtung beträgt die Frequenz des Referenzsignals des Lokaloszillators 205 vor¬ zugsweise 7,95 MHz und der Tiefpaß hat eine Grenzfrequenz von 40 KHz. Das Ausgangssignal des Tiefpasses 208 wird über einen Begrenzer 209, einen Tiefpaß 210 und eine Treiber¬ schaltung 211 an einen Analog/Digital-Wandler 212 (16 Bit) geleitet. Der Begrenzer dient zum Schutz des ADC vor Zerstö¬ rung und vor temporärer Fehlfunktion bei Bereichsüberschrei¬ tung. Das Tiefpaßfilter direkt vor dem ADC entfernt durch das Begrenzen entstehende Oberwellen, die durch den Abtast¬ vorgang in den Grundwellenbereich zurückgefaltet würden. An den Analog/Digital-Wandler 212 wird ein von einem Taktgene¬ rator 216 erzeugter Abtast-Takt angelegt, mit dem das Ein¬ gangssignal abgetastet wird. Das Ausgangssignal des Ana- log/Digital-Wandlers 212 wird an einen Signalprozessor .213 geleitet, dessen Ergebnis an einer Anzeige 215 ausgegeben wird.REPLACEMENT LEAF In the evaluation device shown in FIG. 36, the frequency of the reference signal of the local oscillator 205 is preferably 7.95 MHz and the low-pass filter has a cut-off frequency of 40 kHz. The output signal of the low pass 208 is passed via a limiter 209, a low pass 210 and a driver circuit 211 to an analog / digital converter 212 (16 bits). The limiter serves to protect the ADC from destruction and from temporary malfunction when the area is exceeded. The low-pass filter directly in front of the ADC removes harmonics which arise due to the limitation and which would be folded back into the fundamental wave range by the scanning process. A sampling clock generated by a clock generator 216, with which the input signal is sampled, is applied to the analog / digital converter 212. The output signal of the analog / digital converter 212 is sent to a signal processor .213, the result of which is output on a display 215.
Bei der in Fig. 37 dargestellten Auswerteeinrichtung wird das vorverstärkte und bandbegrenzte Empfangssignal über einen Begrenzer mit Tiefpaß 305 und eine Treiberschaltung 306 direkt an einen Analog/Digital-Wandler 308 angelegt. Ein Taktgenerator 307 liefert einen Abtast-Takt an den Ana¬ log/Digitalwandler 308, mit dem das Empfangssignal abgeta- stet wird. In dem gezeigten Beispiel hat der Abtast-Takt eine Frequenz von 20 MHz, während das Empfangssignal eine Frequenz von 8 MHz hat. Das Ausgangssignal des Ana- log/Digital-Wandlers 308 (20 M Worte/s) wird an einen Sig¬ nalprozessor 309 vorzugsweise mit DMA-Logik (direct memory access) geleitet. Das Ergebnis der Berechnungen des Signal¬ prozessors 309 wird über ein Display 315 ausgegeben.In the evaluation device shown in FIG. 37, the preamplified and band-limited received signal is applied directly to an analog / digital converter 308 via a limiter with low-pass filter 305 and a driver circuit 306. A clock generator 307 supplies a sampling clock to the analog / digital converter 308 with which the received signal is sampled. In the example shown, the sampling clock has a frequency of 20 MHz, while the received signal has a frequency of 8 MHz. The output signal of the analog / digital converter 308 (20 M words / s) is sent to a signal processor 309, preferably with DMA logic (direct memory access). The result of the calculations of the signal processor 309 is output on a display 315.
Mit diesen digital arbeitenden Auswerteeinrichtungen können die Flußrichtung, Tiefe, Pulszahl, Blutdruck, Flußgeschwin- digkeit sowie krankhafte Veränderungen und das Gewebe unter¬ sucht werden. Die Anzeige erfolgt vorzugsweise über ein Gra¬ fik-Display wie bei einem Notebook-PC. Wahlweise ist dieWith these digitally working evaluation devices, the flow direction, depth, pulse number, blood pressure, flow speed as well as pathological changes and the tissue can be examined. The display is preferably carried out on a graphic display as in a notebook PC. The option is
ERSATZBLATT Auswerteeinrichtung getrennt von der Führungsvorrichtung an¬ geordnet und beide stehen über Signalverbindungen wie Lei¬ tungen oder Lichtleiter miteinander in Verbindung.REPLACEMENT LEAF Evaluation device arranged separately from the guide device and both are connected to one another via signal connections such as lines or light guides.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein tragbares, elektro¬ nisches Gerät bereitgestellt, mit dem medizinisch geschultes Personal in einfacher Weise die Lage z.B. einer Vene unter der Hautoberfläche bestimmen kann und selbst tief unter der Hautoberfläche liegende Venen sicher mit einer Spritze oder einem Venenkatheter punktiert werden können. Dabei kann die Vorrichtung einhändig bedient werden und ermöglicht die Be¬ obachtung mittels Ultraschall, wobei ein direkter Kontakt zwischen dem Detektor und dem Ultraschallkopf mit dem Körper des Patienten, wie auch dem Benutzer vermieden wird, so daß der Detektor einschließlich des Ultraschallkopfes vor einer Anwendung nicht sterilisiert werden muß. With the present invention, a portable, electronic device is provided with which medically trained personnel can easily position e.g. of a vein under the surface of the skin and even veins deep below the surface of the skin can be safely punctured with a syringe or a venous catheter. The device can be operated with one hand and enables observation by means of ultrasound, direct contact between the detector and the ultrasound head being avoided with the patient's body and the user, so that the detector, including the ultrasound head, is not used before use must be sterilized.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h eP a t e n t a n s r u c h e
l. Vorrichtung, die zur Aufnahme einer Ultraschalldetektor¬ vorrichtung geeignet ist, die mindestens einen Ultra- schallwandler zum Senden und Empfangen von Ultraschall¬ wellen, eine an den Ultraschallwandler angeschlossene Auswerteeinrichtung und eine Anzeigeeinrichtung auf¬ weist, mitl. Device which is suitable for receiving an ultrasound detector device which has at least one ultrasound transducer for transmitting and receiving ultrasound waves, an evaluation device connected to the ultrasound transducer and a display device
- einer damit verbundenen Führungseinrichtung (43, 430) zur Halterung einer Gefäßpunktionseinrichtung (20) und einem an einem Ende der Vorrichtung befindlichen Ul¬ traschallkoppelmedium (60, 460) , dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als Ge- häuse ausgebildet ist, in das die Ultraschalldetek¬ torvorrichtung vollständig aufnehmbar ist,- An associated guide device (43, 430) for holding a vascular puncture device (20) and an ultrasound coupling medium (60, 460) located at one end of the device, characterized in that the device is designed as a housing into which the Ultrasound detector device is completely receivable,
- das Ultraschallkoppelmedium als Gelkissen (60, 460) ausgebildet und an dem Ende der Vorrichtung angeord¬ net ist, und ~ die Führungseinrichtung eine an einer Seitenfläche ausgebildete Führungsfläche ist, an die die Gefä߬ punktionseinrichtung anlegbar und in Längsrichtung der Vorrichtung exakt geführt verschiebbar ist.- The ultrasound coupling medium is designed as a gel cushion (60, 460) and is arranged at the end of the device, and ~ the guide device is a guide surface formed on a side surface, to which the vascular puncture device can be placed and exactly guided in the longitudinal direction of the device .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung (40, 400) an ihrem rückwärtigen Ende offen ist und die Detek¬ torvorrichtung von hinten in die Vorrichtung bis zum vorderen Ende (48, 480) einschiebbar ist, so daß die De¬ tektorvorrichtung mit dem Gelkissen (60, 460) für Ultra- Schallwellen gekoppelt ist.2. Device according to claim 1, wherein the device (40, 400) is open at its rear end and the detector device can be inserted from behind into the device up to the front end (48, 480), so that the detector device is included the gel pad (60, 460) is coupled for ultra sound waves.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2 , wobei das rückwärtige Ende mit einer Klappe (470) verschließbar ist.3. Apparatus according to claim 2, wherein the rear end can be closed with a flap (470).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gelkissen (460) am vorderen Ende (480) mechanisch befe¬ stigt ist, vorzugsweise durch einen vorstehenden Rand4. Device according to one of claims 1 to 3, wherein the gel pad (460) at the front end (480) is mechanically fastened, preferably by a projecting edge
ERSATZBLATT (485) der in eine Einkerbung (466) im Gelkissen (460) eingreift.REPLACEMENT LEAF (485) which engages in a notch (466) in the gel pad (460).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gelkissen am vorderen Ende (48, 480) der Vorrichtung5. Device according to one of claims 1 to 3, wherein the gel pad at the front end (48, 480) of the device
(40, 400) mittels Kleben oder Schweißen befestigt ist.(40, 400) is attached by gluing or welding.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Vorderseite des Gelkissens (460) gegenüber der Ultra- schallrichtung einen Winkel von 30°-60° bevorzugt 45° aufweist.6. Device according to one of claims 1 to 5, wherein the front of the gel pad (460) has an angle of 30 ° -60 °, preferably 45 °, with respect to the ultrasound direction.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Führungsfläche (430) von zwei aufrechtstehenden Stegen (431, 432) gebildet wird, die sich vom vorderen Ende (480) parallel im Abstand zueinander nach hinten er¬ strecken.7. Device according to one of claims 1 to 6, wherein the guide surface (430) is formed by two upright webs (431, 432) which extend from the front end (480) in parallel at a distance from one another to the rear.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Führungsfläche von einer länglichen Nut (43) gebildet wird, deren Größe und Form' an die Gefäßpunktionseinrich¬ tung (20) angepaßt ist.8. Device according to one of claims 1 to 6, wherein the guide surface is formed by an elongated groove (43) whose size and shape 'is adapted to the Gefäßpunktionseinrich¬ device (20).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Gefäßpunktionseinrichtung eine Spritze (20) aufweist mit einer Kanüle (22) , einem Spritzenkörper (24) und einem Spritzenkolben (26) , wobei der Spritzenkörper (24) an der Führungsfläche (43, 430) verschiebbar geführt wird.9. Device according to one of claims 1 to 8, wherein the vascular puncture device comprises a syringe (20) with a cannula (22), a syringe body (24) and a syringe plunger (26), the syringe body (24) on the guide surface (43 , 430) is slidably guided.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei im Bereich des vorde¬ ren Endes (48) der Vorrichtung (40) eine Stütze (50) oder eine Nadelführungseinrichtung (450) angeordnet ist, in der die Kanüle (22) in Längsrichtung verschiebbar ge¬ führt wird.10. The device according to claim 9, wherein a support (50) or a needle guide device (450) is arranged in the region of the front end (48) of the device (40), in which the cannula (22) slides in the longitudinal direction becomes.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Abmessungen der Stütze oder Nadelführungseinrichtung (50, 450) , der Füh- rungsfläche sowie die Lage der beiden zueinander bezüg¬ lich einer Spritze (20) bestimmten Typs und bestimmter Größe so dimensioniert sind, daß der Spritzenkörper (24) in der Führungsfläche (43, 430) und die Kanüle (22) an der Stütze (50) bzw. der Nadelführungseinrichtung (450) verschiebbar geführt werden.11. The device according to claim 10, wherein the dimensions of the support or needle guide device (50, 450), the guide area and the position of the two with respect to one another with respect to a syringe (20) of a certain type and size are dimensioned such that the syringe body (24) in the guide surface (43, 430) and the cannula (22) on the support (50) or the needle guide device (450) are slidably guided.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Vorrichtung (40, 400) im Bereich ihres vorderen Endes sich zum vorderen Ende (48) verjüngt.12. The device according to one of claims 1 to 11, wherein the device (40, 400) tapers in the region of its front end to the front end (48).
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Vorrichtung (40, 400) im Bereich des vorderen Endes zwei nach vorne in einem Winkel zueinander gerichtete schräge Seitenflächen (46, 446) und eine nach vorne und im Winkel zu der Sei¬ tenfläche (42, 442) verlaufende schräge Unterseite (44, 444) aufweist.13. The device according to claim 12, wherein the device (40, 400) in the region of the front end has two inclined side surfaces (46, 446) that are directed forward at an angle to one another and one that is forward and at an angle to the side surface (42, 442) has an inclined underside (44, 444).
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die schrägen Seiten- flächen einen Winkel von etwa 25° und die Unterseite14. The apparatus of claim 13, wherein the inclined side surfaces form an angle of approximately 25 ° and the underside
(44, 46) einen Winkel von etwa 16° mit der Axialrichtung der Gefäßpunktionseinrichtung (20) bilden -.(44, 46) form an angle of approximately 16 ° with the axial direction of the vascular puncture device (20) -.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei am rückwärtigen Ende der Vorrichtung (40) eine vorzugsweise verlängerbare Schlauchhülle (54) angeordnet ist.15. Device according to one of claims 1 to 14, wherein at the rear end of the device (40) a preferably extendable tubular casing (54) is arranged.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Handgerät zum Auffin- den von Gefäßen verwendet wird.16. Device according to one of claims 1 to 15, characterized in that it is used with a hand-held device for locating vessels.
17. Verwendung nach Anspruch 16, wobei in dem Handgerät min¬ destens zwei Schallköpfe (92, 94) derart angeordnet sind, daß ihre Wirklinien im Winkel zueinander oder parallel liegen und vorzugsweise in der Tiefe des zu punktierenden Gefäßes einen bestimmten Abstand aufwei¬ sen. 17. Use according to claim 16, wherein at least two transducers (92, 94) are arranged in the hand-held device in such a way that their lines of action are at an angle to one another or parallel and preferably have a certain distance in the depth of the vessel to be punctured.
18. Verwendung nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Ultra¬ schallkeulen ein elliptisches Querschnittsprofil aufwei¬ sen.18. Use according to claim 16 or 17, wherein the ultrasonic lobes have an elliptical cross-sectional profile.
19. Verwendung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei in dem Hand-gerät eine Abwärtsmischung erfolgt und das ent¬ stehende Signal an einen Analog/Digital-Wandler (212) geleitet wird, dessen Ausgangssignal von einem Signal- Prozessor (213) ausgewertet wird, und dessen Ergebnis über die Anzeigeeinrichtung (215) ausgegeben wird.19. Use according to one of claims 16 to 18, wherein in the hand-held device a downward mixing takes place and the resultant signal is passed to an analog / digital converter (212) whose output signal is evaluated by a signal processor (213) and the result of which is output via the display device (215).
20. Verwendung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei in dem Handgerät ein Analog/Digital-Wandler (308) vorgese- hen ist, der das Empfangssignal digitalisiert und.das Digi-talsignal einem Signalprozessor (309) zuleitet und das Ergebnis über die Anzeigeeinrichtung (315) ausgege¬ ben wird. 20. Use according to one of claims 16 to 19, wherein an analog / digital converter (308) is provided in the hand-held device, which digitizes the received signal and feeds the digital signal to a signal processor (309) and the result via the Display device (315) is output.
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