CS206279B1 - Method of recording the moving objects in the real time by the ultrasound head and connection of the electronic circuits for execution of the same - Google Patents

Description

POPIS VYNÁLEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ

REPUBLIKA ( 19 ) 206 279 (Π) (Bl)

(ňl) (23) Výstavná priorita(22) Přihlášené 17 04 79(21) PV 2580-79 (51) lnt.CI.3 /3.01 *5 9/66

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY (40) Zveřejněné 30 06 80(45) Vydané Q1 1Q gj (75,

Vulnr vv nálezu TRAVĚNEC IGOR, Ing., NOVÉ MĚSTO NAD VÁHOM (54, SpSsob snímania pohybujúcich sa objektov v reálnom čase ultrazvukovou hlavicoua zapojenie elektronických obvodov k prevádzaniu spdsobu 1

Vynález sa týká spbsobu snímania pohybujúcich sa objektov v reálnom čase ultrazvuko-vou hlavicou a zapojenia elektronických obvodov k prevádzaniu spdsobu, zvlášť vhodného prezhotovovanie dvojrozměrných obrazov .pre rčzne aplikácie v oblasti lekárskej diagnostikya pre zobrazovanie predmetov nachádzajúcich sa v kvapalinách. U doteraz známých zariadení sa vytvárajú dvojrozměrné zobrazenia pohybujúcich sa bio-logických objektov využívájúcich ultrazvuková energiu a jej odraz od tkaniva. Po převede-ni na elektrické impulzy a demodulácii moduluje sa nimi jas obrazovky, na ktorej sa spolus časovou základnou a jej posuvom v súhlase s posuvom meniča získává zobrazenie zvolenéhořezu. Pře posuv sa využívajú pohybujúce sa ultrazvukové sondy a to lineárně, rotačně, s ký-vaným pohybom, at3.

Jedno zo známých zariadení využívá zvazku orientovaných ultrazvukových lúčov s roteč-ným meničom umiestneným v ohnisku parabolického akustického zrkadla. Celý systém je pono-řený v kvapaline a cez plastická hmotu a kontaktně médium sa přikládá na určené miesto pa-cienta. Podobné pracujú aj rfizne rotujúce a výkyvné mechanické systémy, priamo sa pohybu-júce na meranom objekte. Ich spoločným nedostatkom je, že v kardiológii mfižu mechanickévibrácie nevhodné vplývať na pohýb srdečného svalu.

Vhodnejšie pře tento účel sú elektronicky přepínané vačšie množstvá piezokeramických 206 279 ZOB 279 meničov. Systémy realizované na tomto základe využívajú radové usporiadanie meničov. Kaž-dý riadok sa překládá dvakrát kvůli vačšiemu zaplneniu obrazovky. Vysielač a přijímač súumiestnené v přístroji. V snímaoej hlavici sú samostatné meniče, ktorých vývody sú připo-jené mnohožilovým káblom na vstup přijímače a výstup vysielača. V zdokonalenom systémedržiak meničov obsahuje dva, alebo viac meničov, ktoré vyžarujú pod rozličnými uhlami.Echá vztiahnuté k obecnému bodu steny srdca sú superponované na obrazovke pomocou súrad-nicovej transformácie. Všetky uvedené zariadenia využívájú ultrazvukovú energiu a jejodraz od tkaniva s pevne nastaveným počtom pracujúcich meničov.

Vyššie uvedené nevýhody známých zariadení rieái spósob snímania pohybujúcich sa ob-jektov v reálnom čase ultrazvukovou hlavicou a zapojenie elektronických obvodov k pre-vádzaniu spčsobu podl’a tohoto vynálezu, ktorého podstatou je, že dížkou spúšťacieho im-pulzu posuvného registra upravovanou monostabilným klopným obvodom změnou velkosti kon-denzátorov je riadené množstvo l,2...n paralelné pracujúcich piezokeramických meničov přisúčasnom blokovaní stupňov vysokofrekvenčného zosilovača připojených na nevybudené piezo-keramické meniče. Jednotlivé piezokeramické meniče sú usporiadané v rovnakom slede ako zasebou nasledujú vysielacie impulzy.

Podstatou zapojenia elektronických obvodov k prevádzaniu spósobu je, že výstup hodi-nového impulzu zdroja impulzov, výstup nulovacieho impulzu zdroja impulzov a výstup spúš-ťacieho impulzu zdroja impulzov sú připojené na tri vstupy posuvného registra. Na výstupzdroja impulzov je připojený vstup hradiel. Na výstupy pre pripojenie spínačov a konden-zátorov sú paralelné cez spínače připojené kondenzátory. Prvý výstup posuvného registraje cez prvé hradlo a cez prvý vysielač impulzov připojený na vstup prvého piezokeramické-ho meniča, ktorý je súčasne cez prvý stupeň vysokofrekvenčného zosilovača připojený navstup prvého vysielača impulzov.

Ostatně výstupy posuvného registra od 2 po n sú připojené analogicky v rovnakom sle-de za sebou. Kolektory jednotlivých stupňov vysokofrekvenčného zosilovača sú paralelnéspojené a vyvedené jedným koaxiálnym káblom k ňalším výsokofrekvenčným zosilovačom. Výhodou spůsobu snímania pohybujúcich sa objektov v reálnom čase ultrazvukovou hla-vicou je ovládanie množstva spolupracujúcich piezokeramických meničov, podl’a hrůbky sní-maného objektu. Při samostatnej práci jednoho piezokeramického meniča sa vyžarovací diagram vyznaču-je úzkým maximom, dávkovaná energie v biologickom objekte je nízká a odrazy z vačšej híb-ky sú slabé. Pri spolupráci viacerých piezokeramických meničov sa energia v meranom objekte zvýši, vyžarovací diagram je širší, ale rozlišovacia schopnost! sa zhorší. íubovolný počet vysielačov a k nim připojených piezokeramických meničov za súčasného blokovania ne-pracujúcich častí sa riadi volbou dížky spúšťacieho impulzu posuvných registrov. Jednotlivé piezokeramické meniče sú usporiadané přitom v rovnakom slede, ako za sebou nasledujúvysielacie impulzy.

Na připojených výkresoch je znázorněné příkladné prevedenie zapojenia ultrazvukovej 206 279 hlavice pře snímanie pohybujúcich sa objektov v reálnom čase, kde na obr.l je znázorněnélineárně usporiadanie obdižnikových piezokeramických meničov a ich postupné budenie vy-sielacím impulzom a,b,c,d ... n, na obr.2 je znázorněné postupné vybudenie skupiny napr.3piezokeramických meničov a ich ňalší postup napr. a/1,2,3/, b/2,3,4/, c/3,4,5/, atá. a naobr.3 je nakreslené zapojenie ultrazvukovéj hlavice, pričom toto spojenie je převedenénásledovně. Výstup hodinového impulzu i zdroja impulzov A, výstup nulovacieho impulzu g. zdrojaimpulzov A a výstup spúšťacieho impulzu i zdroja impulzov & sú připojené na tri vstupyposuvného registra B, Na výstup £ zdroja impulzov £ je připojený vstup hradiel C-pCg ...-n’ 7ístuPy Pre pripojenie spínačov a kondenzátorov 2 sú paralelné cez spínače H^, Hg ··· Sn připojené kondenzátory G^, Gg ... Gn« Prvý výstup posuvného registra B je cez prvéhradlo a cez prvý vysielač impulzov připojený na vstup prvého piezokeramického mě-niče E^, ktorý je súčasne cez prvý stupeň vysokofrekvenčného zosilovača D připojený navstup prvého vysielača impulzov E^. Ostatně výstupy posuvného registra B od 2 po n sú pripojené analogicky v rovnakom slede za sebou. Kolektory jednotlivých stupňov D^Dg ···vysokofrekvenčného zosilovača £ sú paralelné spojené^ a vyvedené jedným koaxiálnym káblom2. k dalším vysokofrekvenčným zosilovačom.

Zo zdroja impulzov A sú napájené posuvné registre B. V tvarovacích obvodoch sa napožadovaná dížku tvaruje spúšťací impulz s vhodným predstihom a presahom potřebným preprácu posuvného registra B, DÍžka spúšťacieho impulzu určuje počet pravoúhlých impulzov,ktoré vytvoří posuvný register B vplyvom hodinových impulzov a upravuje sa monostabilnýmklopným obvodom změnou velkosti kondenzátorov Cg ... C^. V posuvnom registri B vznik-ne 1,2...n posuvaných pravoúhlých impulzov. Hradlá napr. typu NAND ... skracujú a fázové otáčajú výstupný impulz, ktorý ovládá vysielače impulzov Ε^,Ε^ ... E^. Po vysla-ní akustického impulzu do meraného prostredia piezokeramické*meniče F^Fg ··· Pracujdtiež ako prijímacie a elektrický signál sa privádza na vysokofrekvenčný zosilovač D. Jed-notlivé stupně tohoto vysokofrekvenčného zosilovača £^,¾ ·»· £n sa uvádzajú do činnostirovnakým impulzom ako vysielače. Ak určitý piezokeramický měnič EpFg ··· “imo cie příslušné stupně D^,Dg ··· £n vysokofrekvenčného zosilovača £ sú zablokované a nemóžuodovzdávať falošné pulzy. Množstvo paralelné pracujúcich prijímačov, vysielačov a piezo-keramických meničov je teda určené dížkou spúšťacieho impulzu. Vysokofrekvenčný signál pozosilnení je odoberaný z paralelné spojených kolektorov jednotlivých stupňov £^>£2···£ηvysokofrekvenčného zosilovača Dana vstup přístroje sa privádza jedným koaxiálnym káblom 2.. Súčtový .akustický impulz po spracovaní v elektronických obvodoch moduluje jas obrazov-ky. Výhodou zapojenia obvodu pre snímanie pohybujúcich sa objektov v reálnom čase ultra-zvukovou hlavicou na okamžité neinvazívne vyšetrovanie kardioštruktúr je paralelné napá-janie umožňujúce vypustit’ výkonové tranzistory, ktoré sa doteraz pre podobné obvody použí·váli a pretože piezo keramické meniče majú malé rozměry je možné budit’ ich malovýkonovýmitranzistormi. Akustický signál je potom daný súčtom jednotlivých vybudených meničov. Z to·

Claims (3)

20B 279 hoto dfivodu je teda možné umieatniť vysielače impulzov spolu s ovládacími integrovanýmiobvodmi priamo v anímacej ultrazvukovej hlavici. Takýmto usporiadaním sa teda vytvoří kom-paktný celok s nízkými stratami užitočného signálu vo vysokofrekvenčných obvodoch a a mi-nimálnym množstvom prívodných vodičov, čo umožní operatérovi 1’ahkú manipuláciu so snímá-cou ultrazvukovou hlavicou. PREDMET VY N' Á LEZU

1. Spdsob snímania pohybujúcich sa objektov v reálnom čase ultrazvukovou hlavicou zvlášťvhodný pře zhotovovanie dvojrozměrných obrazov pře rdzne aplikácie v oblasti lekárskejdiagnostiky a pře zobrazovanie predmetov nachádzajúcich sa v kvapalinách,vyznačujúci sa tým, že dížkou spúšťacieho impulzu posuvného registra upravovanou monostabilným klop-ným obvodom změnou velkosti kondenzátorov je riadené množstvom 1,2 ... n paralelné pra-cujúcich piezokeramických meničov pri súčasnom blokovaní stupňov vyeokofrekvenčného zo-silovača připojených na nevybudené piezokeramické meniče, pričom jednotlivé piezokera-mické meniče sú usporiadané v rovnakom slede ako za sebou nasledujú vysielacie impulzy,

2. Zapojenie elektronických obvodov k prevádzaniu spdsobu podl’a bodu 1 vyznačujúce sa tým, že výstup hodinového impulzu /1/ zdroja impulzov /A/, výstup nulovacieho impulzu /2/zdroja impulzov /A/ a výstup spúšťacieho impulzu /3/ zdroja impulzov /A/ sú připojenéna tri vstupy posuvného registra /B/ a na výstup /4/ zdroja impulzov /A/ je připojenývstup hradiel ··· Cn/’ Pr*žom na výstupy /5/ pre pripojenie spínačov /H^jHg ... Hn/ a kondenzátorov /^,¾ ... θη/ sú paralelné cez spínače /H-pHg ... Hn/ připojenékondenzátory ··· Gr/ 8 prv^ v^stuP posuvného registra /B/ je cez prvé hradlo /C-j/ a cez prvý vysielač impulzov /E^/ připojený na vstup prvého piezokeramického meniča /F-j/,ktorý je súčasne cez prvý stupeň /D^/ vyeokofrekvenčného zosilovača /D/ připojený navstup prvého vysielača impulzov /E^/ a ostatné výstupy posuvného registra /B/ od 2 po n sú připojené analogicky v rovnakom slede za sebou, pričom kolektory jednotlivýchstupňov /D^fD2 ... Dn/ vysokofrekvenčného zosilovača /D/ sú paralelné spojené a vyvede-né jedným koaxiólnym káblom /7/ k áalším vysokofrekvenčným zosilovafiom.

3 výkresy