DE3405537C2

DE3405537C2 -

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Publication number: DE3405537C2
Application number: DE19843405537
Authority: DE
Inventors: Lothar W. Dr.Med. 2000 Hamburg De Popp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-02-16
Filing date: 1984-02-16
Publication date: 1989-03-16
Also published as: DE3405537A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung für die Ultra schall-Echo-Impuls-Diagnostik mit einem für die zwei dimensionale B-Bild-Erzeugung verschwenkbaren Schall kopf, der an ein Ultraschallgerät angeschlossen ist, dessen Ausgangssignal zur Erzeugung einer Bildfolge auf einem Monitor darstellbar ist, und der um eine durch die Abtastebene verlaufende Drehachse in einer Ultra schallsonde drehbar gelagert ist, wobei der jeweilige Rotationswinkel bezüglich einer Ausgangsebene mit Hilfe einer Einrichtung zur Positionssteuerung der Abtast ebene einstellbar ist und von einer dem Ultraschall gerät zugeordneten Bildverarbeitungseinrichtung für jede von der Einrichtung zur Positionssteuerung vor gegebene Rotationswinkelstellung auf dem Monitor ein Schnittbild mit zyklisch wechselnder Abtastebene derart darstellbar ist, daß durch die zyklische Wiedergabe der Schnittbilder auf dem Monitor der Bildverarbeitungs einrichtung ein dreidimensionaler Bildeindruck er zielbar ist.The invention relates to a device for ultrasound echo pulse diagnostics with a pivotable for the two-dimensional B- image generation sound head, which is connected to an ultrasound device, the output signal for generating an image sequence can be displayed on a monitor , and which is rotatably mounted about an axis of rotation running through the scanning plane in an ultrasound probe, the respective rotation angle with respect to an output plane being adjustable by means of a device for position control of the scanning plane and by an image processing device assigned to the ultrasound device for each of the devices for Position control before given rotation angle position on the monitor, a sectional image with a cyclically changing scanning plane can be represented in such a way that a three-dimensional image impression can be achieved by the cyclical reproduction of the sectional images on the monitor of the image processing device.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 32 24 290 A1 bekannt und gestattet es, zur Durchführung einer optimalen Mammographie eine Vielzahl von Abtastmöglich keiten und Steuerungsmöglichkeiten zu verwirklichen. Insbesondere ist es möglich, die Abtastung mit Hilfe von Bedientasten so zu programmieren, daß Schnittbilder mit zyklisch wechselnder Abtastebene auf dem Monitor der Vorrichtung dargestellt werden. Dazu wird eine Bedienungstaste so lange betätigt, wie das Abtasten einer Ebene erwünscht ist. Danach wird automatisch eine vorherbestimmbare gegenüber der abgetasteten Ebene verkippte Ebene abgetastet, die ebenfalls auf dem Monitor dargestellt wird. Die bekannte Vorrichtung gestattet es dabei, bis zu 99 Abtastebenen vorzupro grammieren, die anschließend zyklisch abgetastet und dargestellt werden können. Auf diese Weise gestattet es die bekannte Vorrichtung dem Diagnostiker, sich einen räumlichen Eindruck von dem untersuchten Bereich des Körpers eines Patienten zu verschaffen. Bei der be kannten Vorrichtung ist vorgesehen, durch die maschi nengesteuerte zyklische Veränderung der Abtastebene einen dreidimensionalen Bildeindruck dadurch zu er reichen, daß nacheinander Schnittebenen unverzerrt dargestellt werden.Such a device is from DE-OS 32 24 290 A1 known and allows to carry out a optimal mammography a variety of scans possible and control options. In particular, it is possible to scan using of control buttons to be programmed so that layplanes with cyclically changing scanning plane on the monitor the device can be represented. This will be a Control button pressed as long as scanning one level is desired. After that, one automatically predeterminable compared to the scanned level tilted level, which is also on the Monitor is displayed. The known device allows you to preprocess up to 99 scanning levels gramming, which are then scanned cyclically and can be displayed. In this way it allows the known device to the diagnostician, one spatial impression of the examined area of the Body of a patient. At the be Known device is provided by the machine cyclic change of the scanning plane a three-dimensional image impression suffice that one after the other the cutting planes are undistorted being represented.

Ein ähnliches Ultraschall-Bildgerät ist in der DE-OS 30 12 173 A1 beschrieben. Diese Vorrichtung verfügt über eine Bildverarbeitungseinrichtung mit einem Zeittor, das von einem Tiefenwertgeber so gesteuert ist, daß nur Echosignale aus einer vorgebbaren Tiefe des Untersu chungsobjektes durchgelassen werden. Die Bildverarbei tung dient somit dazu, die Echosignale bezüglich ihrer Tiefe zu selektieren und eindimensional oder mehrdimen sional zu filtern. Der Benutzer der bekannten Vor richtung betrachtet auf dem Monitor jeweils nur eine einzige Ebene, die einen vertikalen oder horizontalen Schnitt durch das untersuchte Gewebe darstellt. Wenn sich der Benutzer eine räumliche Vorstellung von dem untersuchten Gewebe verschaffen will, ist er darauf angewiesen, einzelne Schnittbilder zu erzeugen und aufgrund der einzelnen Schnittbilder sich eine räum liche Vorstellung zu machen. Dies ist verhältnismäßig umständlich und schwierig.
A similar ultrasound imaging device is described in DE-OS 30 12 173 A1. This device has an image processing device with a time gate, which is controlled by a depth transmitter so that only echo signals from a predetermined depth of the examination object are transmitted. The image processing thus serves to select the echo signals with regard to their depth and to filter them one-dimensionally or in several dimensions. The user of the known device viewed on the monitor only a single plane, which represents a vertical or horizontal section through the examined tissue. If the user wants to get a spatial idea of the examined tissue, he needs to generate individual sectional images and to make a spatial idea based on the individual sectional images. This is relatively cumbersome and difficult.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfin dung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der ein gangs genannten Art so weiterzubilden, daß auf einem zweidimensionalen Bildschirm ein verbesserter räumli cher, dreidimensionaler Bildeindruck entsteht.The Erfin is based on this state of the art dung the task, a device of a gangs mentioned kind so that on a two-dimensional screen an improved spatial A three-dimensional image impression is created.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einzelnen Schnittbilder durch die Bildverarbei tungseinrichtung entsprechend der sich durch den jewei ligen zugeordneten Rotationswinkel zwischen der Aus gangsebene und der Abtastebene ändernden Perspektive vor der Ausgabe auf dem Monitor perspektivisch ver zerrbar sind und daß die Bildverarbeitungseinrichtung eine Aufhellungsschaltung aufweist, durch die in Ab hängigkeit vom jeweiligen Rotationswinkel-Positions signal die einzelnen Schnittbildpunkte entsprechend ihrem Abstand von der Ausgangsebene aufhellbar bzw. abdunkelbar sind.This object is achieved in that the individual sectional images through the image processing processing device according to the through the respective only assigned rotation angle between the off corridor and the scanning plane changing perspective perspective ver before output on the monitor are tugable and that the image processing device has a brightening circuit by which in Ab dependence on the respective rotational angle position signal the individual sectional image points accordingly their distance from the starting plane can be brightened or can be darkened.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung verfügt die Bildverarbeitungseinrichtung über eine Unterdrückungsschaltung für das einem Rotationswinkel von 90° zugeordnete und zu einer Linie entartete Schnittbild. According to an expedient development of the invention the image processing device has one Suppression circuit for the one rotation angle assigned by 90 ° and degenerated into a line Sectional view.

Dadurch, daß statt der Erzeugung eines einzelnen Schnittbildes eine Vielzahl von Schnittbildern erzeugt werden, die nach einer der Drehung der jeweiligen Einschallebene entsprechenden perspektivischen Ver zerrung überlagert werden, entsteht für den Betrachter des Monitors ein räumlicher Eindruck, so daß er sich ein besseres Bild von den räumlichen Verhältnissen machen kann.In that instead of creating an individual Cross section creates a large number of cross sections be after one of the rotation of each Shell level corresponding perspective Ver distortion are superimposed for the viewer of the monitor a spatial impression, so that it a better picture of the spatial conditions can make.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in dem Unteranspruch gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaim marked.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegen standes der Erfindung dargestellt. Es zeigtIn the drawing are exemplary embodiments of the counter state of the invention. It shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Erzeugung zweidimensionaler und dreidimensio naler Ultraschallbilder, Fig. 1 is a block diagram of an apparatus for generating two-dimensional and dreidimensio tional ultrasound images,

Fig. 2 eine Ultraschallsonde deren Einschallebene um die Längsachse der Sonde in Rotation versetzt werden kann, Fig an ultrasonic probe whose Einschallebene can be displaced about the longitudinal axis of the probe in rotation. 2,

Fig. 3A eine schematische Darstellung einer Reihe von bei einer 90° Drehung erzeugten Schnitt bildern in einer der Darstellung auf dem Monitor entsprechenden Darstellung, Fig. 3A is a schematic illustration of a series of at a 90 ° turn-sectional images generated in one of the display on the monitor corresponding representation,

Fig. 3B eine Draufsicht auf einen Schnitt der Dar stellung in Fig. 3A entlang der Linie IIIa-IIIa, FIG. 3B is a plan view of a section of the Dar position in Fig. 3A taken along the line IIIa-IIIa,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sonde mit einer rotierenden Einschallebene, und Fig. 4 shows another embodiment of a probe with a rotating shuttering level, and

Fig. 5 eine der Fig. 3B entsprechende Darstellung, bei der die Einschallebene statt um 90° um 180° gedreht worden ist. Fig. 5 is a Fig. 3B corresponding representation, wherein the Einschallebene has been rotated by 90 ° instead of 180 °.

Die in Fig. 1 im Blockschaltbild dargestellte Vorrich tung gemäß der Erfindung verfügt zum Abtasten des zu untersuchenden Gewebes mit Hilfe von Ultraschall über eine Sonde 1, die beispielsweise in der in Fig. 2 oder in Fig. 4 dargestellten Weise aufgebaut sein kann und die durch ein Ultraschallgerät 2 in an sich bekannter Weise mit Hochfrequenzimpulsen gespeist wird. Die zur Erregung des Ultraschalls benötigten Hochfrequenzim pulse werden der Sonde 1 über eine erste Hochfrequenz leitung 3 zugeführt.The Vorrich device shown in Fig. 1 in block diagram according to the invention has a probe 1 for scanning the tissue to be examined with the aid of ultrasound, which can be constructed, for example, in the manner shown in Fig. 2 or in Fig. 4 and by an ultrasound device 2 is fed with radio-frequency pulses in a manner known per se. The high-frequency pulses required to excite the ultrasound are fed to the probe 1 via a first high-frequency line 3 .

Die von der Sonde 1 empfangenen Echosignale gelangen über eine zweite Hochfrequenzleitung 4 zum Eingang des Ultraschallgerätes 2 und werden dort entsprechend ihrer Amplitude und Laufzeit verarbeitet. Das Ultraschallge rät enthält dazu neben einem Sende- und Empfangsteil eine Bilderzeugungseinrichtung, durch die die empfange nen Echosignale entsprechend dem bekannten und üblichen zweidimensionalen Verfahren zum Aufbau eines B-Bildes verwendet werden. Das am Ausgang des Ultraschallgerätes 2 liegende Bildsignal wird über eine Bildsignalleitung 5 erfindungsgemäß zu einer Bildverarbeitungseinrichtung 6 geführt.The echo signals received by the probe 1 reach the input of the ultrasound device 2 via a second high-frequency line 4 and are processed there according to their amplitude and transit time. For this purpose, the ultrasound device contains, in addition to a transmitting and receiving part, an image generation device through which the received echo signals are used in accordance with the known and customary two-dimensional method for building up a B- image. According to the invention, the image signal at the output of the ultrasound device 2 is led to an image processing device 6 via an image signal line 5 .

Die Sonde 1 ist über eine Steuerleitung 7 mit einer Einrichtung 8 zur Positionssteuerung der Einschallebene des von der Sonde 1 erzeugten Ultraschalls verbunden. Wie weiter unten erläutert wird, gestattet es die Sonde 1, Ultraschall in verschiedenen, um eine Drehachse ge drehte Ebenen zu erzeugen, ohne daß die Sonde 1 als solche beispielsweise in der untersuchten Körperhöhle von Hand verdreht werden muß. Je nach der relativen Lage der durch die Sonde 1 erzeugten Einschallebene zu einer Ausgangsebene, erzeugt die Einrichtung 8 zur Po sitionssteuerung der Einschallebene ein Rotationswin kel-Positionssignal, das über eine Winkelsteuerleitung 9 zur Bildverarbeitungseinrichtung 6 geführt wird.The probe 1 is connected via a control line 7 to a device 8 for position control of the shuttering level of the ultrasound generated by the probe 1 . As will be explained below, the probe 1 allows ultrasound to be generated in various planes rotated about an axis of rotation without the probe 1 as such having to be rotated by hand, for example, in the body cavity under investigation. Depending on the relative position of the sound level generated by the probe 1 to an output level, the device 8 for position control of the sound level generates a Rotationswin angle position signal, which is guided via an angle control line 9 to the image processing device 6 .

Wenn das auf der Winkelsteuerleitung 9 auftretende Ro tationswinkel-Positionssignal anzeigt, daß die Sonde 1 Ultraschall in einer Einschallebene erzeugt, die mit der Ausgangsebene übereinstimmt, leitet die Bildverar beitungseinrichtung 6 das Bildsignal über eine Aus gangsleitung 10 zu einem Monitor 11 weiter, ohne das mit Hilfe der Sonde 1 und dem Ultraschallgerät 2 er zeugte Schnittbildsignal zu verändern. Aus diesem Grunde entsteht das in Fig. 1 in den Bildschirm 12 des Monitors 11 eingezeichnete Schnittbild 13, das bei einem Sectorscan die Form eines Kreissektors hat, der einen möglichst großen Winkel, beispielsweise 270°, statt eines Winkels von lediglich 50° hat. Ein solcher Panoramasektor ist für die Erzeugung eines räumlichen Bildeindruckes und eines möglichst großen Untersu chungsbereichs zweckmäßig.If the angle of rotation control position signal occurring on the angle control line 9 indicates that the probe 1 generates ultrasound in a formwork level which corresponds to the starting level, the image processing device 6 passes the image signal via an output line 10 to a monitor 11 without the With the help of the probe 1 and the ultrasound device 2, he created the sectional image signal to change. For this reason, the sectional image 13 shown in FIG. 1 on the screen 12 of the monitor 11 is created , which in the case of a sector scan has the shape of a circular sector which has the largest possible angle, for example 270 °, instead of an angle of only 50 °. Such a panorama sector is useful for generating a spatial image impression and the largest possible investigation area.

Wenn mit der Sonde 1 eine gegenüber der Ausgangsebene um eine Drehachse verdrehte Ebene abgetastet wird, liefert das Ultraschallgerät 2 ein neues Bildsignal 5, das einem Schnittbild entspricht, welches im Untersu chungsbereich gegenüber dem ersten Schnittbild um die Drehachse verdreht worden ist. Gleichzeitig wird über die Winkelsteuerleitung 9 ein neues Rotationswinkel- Positionssignal abgegeben, so daß die Bildverarbei tungseinrichtung 6 das Bildsignal entsprechend der ge änderten Perspektive verzerrt, bevor dieses auf den Bildschirm 12 des Monitors 11 gegeben wird. Wenn die Drehachse auf dem Bildschirm 12 einer vertikal verlau fenden Linie entspricht, bewirkt die Bildverarbeitungs einrichtung eine seitliche Stauchung des Schnittbildes entsprechend einer Kosinusfunktion. Mit zunehmendem Drehwinkel wird somit das auf dem Bildschirm 12 darge stellte Bild immer schmaler, bis das um 90° gegenüber der Ausgangsebene verdrehte Schnittbild lediglich als senkrechte Linie dargestellt wird.When a relation to the baseline level twisted around a rotation axis plane is scanned with the probe 1, the ultrasound device 2 supplies a new image signal 5, which corresponds to a sectional image which has been compared to the first sectional image is rotated in investi about the rotational axis deviation range. At the same time, a new rotational angle position signal is emitted via the angle control line 9 , so that the image processing device 6 distorts the image signal in accordance with the changed perspective before it is given to the screen 12 of the monitor 11 . If the axis of rotation on the screen 12 corresponds to a vertically extending line, the image processing device effects a lateral compression of the sectional image in accordance with a cosine function. As the angle of rotation increases, the image displayed on the screen 12 becomes narrower and narrower until the sectional image rotated by 90 ° with respect to the starting plane is only shown as a vertical line.

Da eine solche senkrechte Linie für den Betrachter störend ist, ist in der Bildverarbeitungseinrichtung 6 eine Unterdrückungsschaltung vorgesehen, die aktiviert wird, wenn das Rotationswinkel-Positionssignal anzeigt, daß die Sonde 1 Ultraschall in einer Ebene erzeugt, die im rechten Winkel zur Ausgangsebene verläuft.Since such a vertical line is annoying to the viewer, a suppression circuit is provided in the image processing device 6 which is activated when the rotation angle position signal indicates that the probe 1 generates ultrasound in a plane which is at right angles to the starting plane.

Die Bildverarbeitungseinrichtung 6, die den Monitor 11 sequentiell mit neuen entsprechend der Drehung der Ein schallebene verzerrten Bildern speist, verfügt auch noch über eine Überlagerungsschaltung und Aufhellungs schaltung. Mit Hilfe der Aufhellungsschaltung in der Bildverarbeitungseinrichtung 6 werden diejenigen Bild teile, die vor der auf dem Bildschirm 12 dargestellten Ausgangsebene zu liegen scheinen, heller dargestellt und die dahinter liegenden Bildteile dunkler darge stellt. Die Aufhellung bzw. die Abdunkelung kann ent sprechend dem Abstand von der Ausgangsebene moduliert sein.The image processing device 6 , which feeds the monitor 11 sequentially with new images distorted according to the rotation of the sound level, also has a superimposition circuit and a brightening circuit. With the aid of the brightening circuit in the image processing device 6 , those image parts which appear to lie in front of the output plane shown on the screen 12 are shown brighter and the image parts behind them are shown darker. The brightening or darkening can be modulated accordingly the distance from the starting level.

In Fig. 2 ist eine Sonde 1 mit einem Schallkopf 14 dar gestellt, der eine erste durch einen Pfeil 15 darge stellte Drehbewegung um eine Schallkopfwelle 16 aus führen kann, um bei der in Fig. 2 dargestellten Stel lung Ultraschall in einer Einschallebene senkrecht zur Zeichenebene zu erzeugen, wobei die Einschallebene durch die Sondenlängsachse geht. Der beim Einführen der Sonde 1 in einer Körperhöhle auswertbare Sektor hat etwa die Form des Schnittbildes 13, die in Fig. 1 dar gestellt ist.In Fig. 2, a probe 1 is provided with a transducer 14 , the first by an arrow 15 Darge posed rotational movement around a transducer shaft 16 can lead to ultrasound in the position shown in Fig. 2 ultrasound in a sound plane perpendicular to the plane of the drawing to generate, wherein the formwork plane goes through the longitudinal axis of the probe. The sector that can be evaluated when the probe 1 is inserted into a body cavity has approximately the shape of the sectional image 13 , which is shown in FIG. 1.

Um die zugehörige Bewegung des Schallstrahls und des Schallkopfes 14 zu erzeugen, ist ein erster Motor 17 vorgesehen, der über eine geeignete Antriebsvorrichtung 18 eine drehbare Hauptwelle 19 in Rotation versetzt. Am vorderen Ende 20 der Hauptwelle 19 ist ein erstes kegelförmiges Zahnrad 21 angeordnet, das mit einem zweiten Zahnrad 22 in Eingriff steht. Das zweite Zahn rad 22 ist drehbar an einem Führungsteil 23 angeordnet, das mit seinem anderen Ende an einer Hülse 24 befestigt ist, die auf der drehbaren Hauptwelle 19 mit Hilfe eines zweiten Motors 25 über eine Antriebsvorrichtung 26 in Rotation versetzt werden kann.In order to generate the associated movement of the sound beam and the sound head 14 , a first motor 17 is provided, which sets a rotatable main shaft 19 in rotation via a suitable drive device 18 . At the front end 20 of the main shaft 19 , a first conical gear 21 is arranged, which is in engagement with a second gear 22 . The second gear wheel 22 is rotatably arranged on a guide part 23 which is fastened at its other end to a sleeve 24 which can be rotated on the rotatable main shaft 19 by means of a second motor 25 via a drive device 26 .

Bei stillstehendem Motor 25 behält die Schallkopfwelle 16 die in der Zeichnung dargestellte Lage, so daß bei Betätigung des ersten Motors 17 der Schallkopf 14 eine Einschallebene rechtwinklig zur Zeichenebene beschallt. Wenn der erste Motor 17 stillsteht und statt dessen nur der zweite Motor 25 in Betrieb gesetzt wird, rollt das zweite Zahnrad 22 auf dem stillstehenden ersten Zahnrad 21 ab, so daß die Schallkopfwelle 16 in einer recht winklig zur Zeichenebene und zur Längsachse der Sonde 1 verlaufenden Ebene unter gleichzeitiger Eigenrotation verschwenkt wird. Die vom Schallkopf 14 abgetasteten Einschallebenen drehen sich dann entsprechend der Stel lung der Schallkopfwelle 16 um die Sondenlängsachse. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Einschallebenen um die Sondenlängsachse drehen, ist im wesentlichen durch die Drehgeschwindigkeit des Motors 25 bestimmt. Die Abtastgeschwindigkeit innerhalb einer einzelnen Einschallebene kann durch Betätigen des Motors 17, je nachdem ob dieser rechts oder links läuft, beschleunigt oder abgebremst werden.When the motor 25 is at a standstill, the transducer shaft 16 maintains the position shown in the drawing, so that when the first motor 17 is actuated, the transducer 14 irradiates a sound level perpendicular to the plane of the drawing. When the first motor 17 is stationary and instead only the second motor 25 is put into operation, the second gear 22 rolls on the stationary first gear 21 , so that the transducer shaft 16 extends at a right angle to the plane of the drawing and to the longitudinal axis of the probe 1 Plane is pivoted while rotating itself. The scanning levels scanned by the transducer 14 then rotate according to the position of the transducer shaft 16 about the longitudinal axis of the probe. The speed at which the shuttering levels rotate about the longitudinal axis of the probe is essentially determined by the speed of rotation of the motor 25 . The scanning speed within a single shuttering level can be accelerated or braked by actuating the motor 17 , depending on whether it is running on the right or left.

In den Fig. 3A und 3B sind die sich während einer Verschwenkung um 90° der Schallkopfwelle 16 ergebenden Einschallebenen bzw. deren zugeordnete Schnittbilder oder Panoramasektoren für verschiedene Drehwinkel dargestellt.In FIGS. 3A and 3B are the transducer shaft shown during a pivoting by 90 ° or 16 Einschallebenen resulting their associated cross-sectional images or panoramic sectors for different rotational angle.

Es sei angenommen, daß die Ausgangsebene mit der Zei chenebene der Fig. 3A übereinstimmt. Aus diesem Grunde ergibt sich für den Drehwinkel von 0° ein Schnittbild 27, das die gleiche Form hat, wie das in Fig. 1 darge stellte Schnittbild 13. In Fig. 3B, die eine Aufsicht auf einen Schnitt durch die Schnittbilder in Fig. 3A entlang der Linie IIIa-IIIa darstellt, verläuft die Ausgangsebene horizontal und damit auch die Ebene des dem Drehwinkel von 0° zugeordneten Schnittbildes 27.It is assumed that the starting plane coincides with the drawing plane of FIG. 3A. For this reason, a sectional image 27 results for the angle of rotation of 0 °, which has the same shape as the sectional image 13 shown in FIG. 1. In FIG. 3B, which shows a top view of a section through the sectional images in FIG. 3A along the line IIIa-IIIa, the starting plane runs horizontally and thus also the plane of the sectional image 27 associated with the angle of rotation of 0 °.

Bei der Verschwenkung und Drehung der Schallkopfwelle 16 werden nacheinander beispielsweise in Abständen von jeweils 10° weitere Schnittbilder 28 erzeugt, die je weils um die Achse 29 der Schnittebenendrehung verdreht sind. Die dabei entstehenden Sektoren haben nicht mehr eine kreisförmige Berandung wie das Schnittbild 27, sondern wegen der perspektivischen Verzerrung die in Fig. 3A dargestellte abweichende Form. Die Achse 29 der Schnittebenendrehung ist dabei der Sondenlängsachse zugeordnet. Nach einer Drehung der Schnittebenen um 80° entsprechend den Pfeilen 30 und 31 entsteht das in Fig. 3A durch Schraffur veranschaulichte Schnittbild 32. Die in Fig. 3A dargestellten perspektivischen Ver zerrungen des Schnittbildes 27 bei 0° werden durch die Bildverarbeitungseinrichtung 6 entsprechend ausgeführt, bevor das Bildsignal 5 auf dem Bildschirm 12 des Moni tors 11 dargestellt wird. Aus diesem Grund ergibt sich für den Betrachter ein räumlicher Eindruck des durch die verschiedenen Einschallebenen erfaßten Bereiches, so daß der Betrachter nicht ein einzelnes Schnittbild vor sich hat, sondern ein aus einer Vielzahl von Schnittbildern zusammengesetztes räumliches Bild.When the transducer shaft 16 is pivoted and rotated, further sectional images 28 are generated one after the other, for example at intervals of 10 °, each of which is rotated about the axis 29 of the cutting plane rotation. The sectors thus created no longer have a circular border like the sectional image 27 , but because of the perspective distortion the different shape shown in FIG. 3A. The axis 29 of the cutting plane rotation is assigned to the longitudinal axis of the probe. After the cutting planes have been rotated by 80 ° in accordance with arrows 30 and 31 , the sectional image 32 illustrated by hatching in FIG. 3A is produced. The perspective distortions shown in FIG. 3A of the sectional image 27 at 0 ° are carried out accordingly by the image processing device 6 before the image signal 5 is shown on the screen 12 of the monitor 11 . For this reason, the viewer has a spatial impression of the area covered by the various sound levels, so that the viewer does not have a single sectional image in front of him, but a spatial image composed of a large number of sectional images.

Die Einzelbilder, beispielsweise in 10°-Schritten, werden nach ihrer graphischen Aufbereitung mit einer Bildfrequenz von etwa 18 pro Sekunde wie bei einer Filmprojektion einzeln nacheinander auf den Schirm 12 gebracht. Das bedeutet eine halbe Umdrehung der Ein schallebene bzw. Schnittebene pro Sekunde. Dem Auge wird dabei der Eindruck eines laufenden Bildes vermit telt und zwar sieht es kontinuierlich die perspektivi sche Darstellung der rotierenden Schnittebene. Die Dar stellung auf dem Bildschirm 12 geschieht zur gleichen Zeit wie die Ausführung des Ultraschallschnittes.The individual images, for example in 10 ° steps, are brought up one after the other on the screen 12 at a frame rate of approximately 18 per second like in a film projection. This means half a turn of the formwork or cutting level per second. The eye is given the impression of a running image and it continuously sees the perspective representation of the rotating cutting plane. The Dar position on the screen 12 happens at the same time as the execution of the ultrasonic cut.

Um bewegte Bilder perspektivisch dreidimensional darzu stellen ist es jedoch zweckmäßig, die Bildgeschwindig keit und damit die Rotationsgeschwindigkeit der Ein schallebene auf etwa 8 Umdrehungen pro Sekunde zu er höhen.In order to present moving images in three-dimensional perspective However, it is advisable to set the image speed speed and thus the rotational speed of the on to about 8 revolutions per second heights.

Da sich die Bildpunkte in der einem Drehwinkel von 90° zugeordneten Schnittebene 33 massieren, werden diese Bildpunkte durch eine Unterdrückungsschaltung in der Bildverarbeitungseinrichtung 6 unterdrückt, so daß ein den Betrachter störender Strich entlang der Achse 29 der Schnittebenendrehung vermieden wird.Since the image points are massaged in the section plane 33 assigned to a rotation angle of 90 °, these picture points are suppressed by a suppression circuit in the image processing device 6 , so that a line along the axis 29 of the section plane rotation which is objectionable to the viewer is avoided.

Die oben beschriebene Vorrichtung kann nicht nur in der Weise verwendet werden, daß nacheinander verschieden verzerrte Schnittbilder dargestellt werden, sondern es ist auch möglich, jeweils ein einzelnes Schnittbild der Schnittbilder 27, 28 oder 33 unverzerrt in der in Fig. 1 auf dem Bildschirm 12 dargestellten Weise sichtbar zu machen. Diese kontinuierliche Darstellung verschiedener Aufsichten auf die unverzerrten Schnitte kann bei spielsweise erfolgen, um eine Voruntersuchung durchzu führen. Der jeweilige Rotationswinkel wird durch eine Markierung 40 angezeigt.The device described above can not only be used in such a way that differently distorted sectional images are displayed one after the other, but it is also possible to have an individual sectional image of sectional images 27, 28 or 33 undistorted in the one shown on screen 12 in FIG. 1 Way to make visible. This continuous display of different views of the undistorted cuts can be done, for example, to carry out a preliminary examination. The respective angle of rotation is indicated by a marker 40 .

Statt die Sonde 1 in der in Fig. 2 dargestellten Weise aufzubauen, sind auch andere Lösungen möglich. Grund sätzlich kann die Abtastung der Einschallebene mit jedem Scannertyp erfolgen, der für eine zweidimensio nale B-Bild-Darstellung geeignet ist.Instead of constructing the probe 1 in the manner shown in FIG. 2, other solutions are also possible. In principle, the scanning of the shuttering level can take place with any scanner type that is suitable for a two-dimensional B- image display.

In Fig. 4 ist ein Multiarray-Schallkopf 34 dargestellt. Der Multiarray-Schallkopf 34 erzeugt eine Vielzahl von Schallstrahlen 35 zur Abtastung eines rechteckförmigen statt eines sektorförmigen Bereiches. Infolge dieses Parallelscans ergeben sich bei einer Drehung der in Sondenlängsachse verlaufenden drehbaren Welle 36 Schnittbilder mit rechteckförmiger Berandung. Diese werden in der Bildverarbeitungseinrichtung 6 wie die sektorförmigen Schnittbilder je nach dem Drehwinkel der drehbaren Welle 36 verzerrt, so daß auf dem Bildschirm 12 statt eines im wesentlichen kugelförmigen räumlichen Bildes ein zylinderförmiges räumliches Bild entsteht. Eine der Fig. 3B entsprechende Darstellung der ver schiedenen Schnittebenen ist in Fig. 5 dargestellt und zeigt den Verlauf einer Vielzahl von jeweils um 10° verdrehten Einschallebenen.In FIG. 4, a multi-array transducer 34 is shown. The multi-array transducer 34 generates a plurality of sound beams 35 for scanning a rectangular instead of a sector-shaped area. As a result of this parallel scan, when the rotatable shaft running in the longitudinal axis of the probe rotates, there are 36 sectional images with a rectangular edge. These are distorted in the image processing device 6 like the sector-shaped sectional images depending on the angle of rotation of the rotatable shaft 36 , so that a cylindrical spatial image is produced on the screen 12 instead of an essentially spherical spatial image. A representation corresponding to FIG. 3B of the different sectional planes is shown in FIG. 5 and shows the course of a plurality of formwork levels rotated by 10 ° in each case.

Sowohl auf der drehbaren Welle 36 als auch auf der Schallkopfwelle 16 können jeweils zwei in entgegenge setzte Richtungen strahlende Schallköpfe oder Schall kopfanordnungen vorgesehen sein. Auf diese Weise ergibt sich eine einfache Umschaltmöglichkeit für eine Abta stung mit zwei verschieden hohen Ultraschallfrequenzen. Both on the rotatable shaft 36 and on the transducer shaft 16 , two transducers radiating in opposite directions or transducer head arrangements can be provided. In this way, there is a simple switchover option for a scanning with two different ultrasound frequencies.

Während bei der Sonde 1 gemäß Fig. 2 durch den Schall schatten des ersten Zahnrades 21 ein Schallschatten in der Einschallebene entsteht, hat die in Fig. 4 darge stellte Anordung den Vorteil, daß keine schallschat tenerzeugende Teile notwendig sind.Whereas, in the probe 1 shown in FIG. 2 by the acoustic shadow of the first gear 21, an acoustic shadow is produced in the Einschallebene, has shown in Fig. 4 Darge presented arrangement has the advantage that no sound chat tenerzeugende parts are necessary.

Claims

1. Device for ultrasound-echo pulse diagnostics with a swiveling transducer for two-dimensional B- image generation, which is connected to an ultrasound device, the output signal of which can be displayed on a monitor to generate an image sequence, and by one an axis of rotation running through the scanning plane is rotatably mounted in an ultrasound probe, the respective rotation angle with respect to an output plane being adjustable with the aid of a device for position control of the scanning plane, and a sectional image on the monitor for each rotation angle position predetermined by the device for position control by an image processing device assigned to the ultrasound device can be represented with a cyclically changing scanning plane in such a way that a three-dimensional image impression can be achieved by the cyclical reproduction of the sectional images on the monitor of the image processing device, characterized in that the individual sectional images ( 27, 28 ) by the image processing device ( 6 ) in accordance with the perspective changing by the respective assigned angle of rotation between the starting plane and the scanning plane before output on the monitor ( 11 ) are perspective distorted and that the image processing device ( 6 ) a brightening Circuit by means of which, depending on the respective rotation angle position signal, the individual sectional image points can be brightened or darkened according to their distance from the starting plane.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the image processing device ( 6 ) has a suppression circuit for the degenerate into a line associated sectional image associated with a rotation angle of 90 °.