DE10312883A1 - Ultrasound measurement method of blood flow in heart valve, involves evaluating measurement and reference beams overlapping measurement areas covering orifice, to determine volumetric flow rate and flow volume of blood - Google Patents

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Abstract

The measurement beams (7) and reference beams (8) overlapping measurement areas (9,10) covering an orifice (2), are evaluated to determine volumetric flow rate and flow volume of the blood through orifice. An independent claim is also included for ultrasound measurement device of blood flow.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ultraschall-Messung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Ultraschall-Messung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 21.The present invention relates to a method for ultrasonic measurement according to the preamble of the claim 1 and a device for ultrasonic measurement according to the preamble of claim 21.

Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Ultraschall-Messung des Blutflusses im menschlichen oder tierischen Körper durch eine dynamische oder unregelmäßige Öffnung, beispielsweise eine insuffiziente oder stenosierte Herzklappe, eine verengte Vene oder Arterie oder dergleichen. Beispielsweise ist es wünschenswert, die Flußquerschnittsfläche, nachfolgend kurz (effektive) Öffnungsfläche genannt, den Volumenstrom und/oder das Flußvolumen bei einer kranken Herzklappe, insbesondere den Rückfluß durch eine kranke Herzklappe, zu bestimmen, um dadurch den Schweregrad eines Klappendefekts bestimmen und ggf. eine Herzklappenoperation mit optimalem Ergebnis durchführen zu können.In particular, the present invention relates on the ultrasound measurement of blood flow in the human or animal body through a dynamic or irregular opening, for example, an insufficient or stenosed heart valve, one narrowed vein or artery or the like. For example it is desirable the river cross-sectional area, hereinafter called (effective) opening area for short, the volume flow and / or the flow volume in a sick Heart valve, especially the reflux through a sick heart valve, to determine the severity determine a valve defect and, if necessary, heart valve surgery perform with optimal result to be able to.

Die WO 00/51495 A1, die den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildet, offenbart ein Ultraschall-Meßverfahren, bei dem gepulste Ultraschallsignale ausgesendet und die rückgestreuten Ultraschallstrahlen basierend auf der Doppler-Technik ausgewertet werden.WO 00/51495 A1, which is the starting point of the present invention, discloses an ultrasonic measuring method, where pulsed ultrasound signals are emitted and the backscattered ultrasound beams based on the Doppler technique.

Um beispielsweise bei einer insuffizienten Herzklappe die Öffnungsfläche, den Volumenstrom, das Flußvolumen und/oder einen dazu proportionalen Wert – nachfolgend kurz auch Meßwerte genannt – des Blutrückstroms zu bestimmen, muß der Meßbereich eines Referenzstrahls innerhalb der vena contracta (Strahlverengung) im Rückstrom des Bluts durch die Herzklappe liegen und der Meßbereich eines Meßstrahls die vena contracta des Rückstroms durch die insuffiziente Herzklappe vollständig überdecken. Die Positionierung der Meßbereiche ist bisher nur manuell möglich und erfordert sowohl ein großes manuelles Geschick als auch eine große Erfahrung des Bedieners. Des weiteren ist bei dem bekannten Verfahren problematisch, daß die Öffnung einer insuffizienten Herzklappe in ihrer maximalen Erstreckung ggf. einige Zentimeter betragen und deshalb die Öffnung vom Meßbereich eines herkömmlichen Meßstrahls nicht mehr vollständig abgedeckt werden kann.For example, with an insufficient heart valve the opening area, the Volume flow, the flow volume and / or a proportional value - hereinafter also called measurement values for short - of the blood return flow to determine, the Measuring range a reference beam within the vena contracta (beam narrowing) in reverse flow of the blood through the heart valve and the measuring range of a measuring beam the vena contracta of the backflow through completely cover the insufficient heart valve. The positioning the measuring ranges is currently only possible manually and requires both a big one manual skill as well as great operator experience. Furthermore, it is problematic in the known method that the opening of a insufficient heart valve in its maximum extent, possibly some Centimeters and therefore the opening of the measuring range a conventional one measuring beam not complete anymore can be covered.

Bei der vorliegenden Erfindung wird mit dem Begriff "Meßbereich" derjenige räumliche Bereich bezeichnet, der von einem Sendestrahl sonifiziert, also beschallt, und dessen Rückstreuung erfaßt und ausgewertet wird, wobei gegebenenfalls nur die Rückstreuung eines Teilbereichs erfaßt und ausgewertet wird. Die rückgestreuten Ultraschallwellen werden auch einfach kurz als Meßstrahl und Referenzstrahl bezeichnet, wobei der Meßstrahl einen größeren Meßbereich und der Referenzstrahl einen kleineren Meßbereich aufweist. Insbesondere liegt der Meßbereich des Referenzstrahls innerhalb des Meßbereichs des Meßstrahls.In the present invention with the term "measuring range" that spatial Denoted area that sonicates from a broadcast beam, that is, sonicates, and its backscattering detected and is evaluated, possibly only the backscatter of a partial area and is evaluated. The backscattered Ultrasonic waves are also simply referred to as measuring beams and denotes reference beam, the measuring beam having a larger measuring range and the reference beam has a smaller measuring range. In particular lies the measuring range of the reference beam within the measuring range of the measuring beam.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ultraschall-Messung der Öffnungsfläche einer dynamischen und/oder unregelmäßigen Öffnung, die von einem Fluid, insbesondere Blut, durchströmt wird, und/oder des Volumenstroms und/oder des Flußvolumens durch die Öffnung anzugeben, wobei eine einfache, vorzugsweise automatisierte Bedienung und/oder eine genaue Messung, insbesondere an einer verhältnismäßig großen und/oder unregelmäßig geformten und/oder dynamischen Öffnung, ermöglicht wird bzw. werden.The present invention lies the task of a method and an apparatus for ultrasonic measurement the opening area of a dynamic and / or irregular opening, which is flowed through by a fluid, in particular blood, and / or the volume flow and / or the flow volume through the opening specify, a simple, preferably automated operation and / or an accurate measurement, especially on a relatively large and / or irregularly shaped one and / or dynamic opening, allows will or will.

Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder eine Vorrichtung gemäß Anspruch 21 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The above task is accomplished by a Method according to claim 1 or a device according to claim 21 solved. Advantageous further developments are the subject of the dependent claims.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, vorab in einem Suchmodus den Meßbereich des Meßstrahls, insbesondere innerhalb des Herzens, dreidimensional zu bewegen, insbesondere mittels eines entsprechend gesteuerten Matrix-Array-Transducers, während fortlaufend Dopplersignale erfaßt und hinsichtlich des Auftretens eines für eine vena contracta charakteristischen Dopplerspektrums ausgewertet werden. Beispielsweise wird der Meßbereich mäanderförmig und nacheinander in verschiedenen Ebenen bewegt, um einen Raumbereich zu lokalisieren, in dem eine vena contracta des durch eine Öffnung strömenden Fluids auftritt. Dies erleichtert die praktische Anwendung des Meßverfahren und Bedienung einer Meßvorrichtung wesentlich. Insbesondere ist eine automatisierte Erkennung einer vena contracta möglich, ohne daß es einer großen Erfahrung oder manuellen Geschicklichkeit eines Bedieners bedarf.One aspect of the present invention lies in the search range of the measuring beam, especially within the heart to move three-dimensionally, in particular by means of a correspondingly controlled matrix array transducer, while continuously recorded Doppler signals and with regard to the appearance of a characteristic of a vena contracta Doppler spectrum can be evaluated. For example, the measuring range meandering and moved one after the other in different levels to create a spatial area locate in a vena contracta of the fluid flowing through an opening occurs. This facilitates the practical application of the measuring method and Operation of a measuring device essential. In particular, an automated detection of a vena contracta possible without that it a big one Experience or manual skill of an operator is required.

Ein weiterer, auch unabhängig realisierbarer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß mehrere Meßstrahlen mit versetzten räumlichen, teilweise einander überlappenden Meßbereichen und/oder mehrere Referenzstrahlen mit versetzten räumlichen Meßbereichen zur Bestimmung der Meßwerte ausgewertet werden. Dies führt zu mehreren Vorteilen.Another aspect that can also be implemented independently The present invention resides in the fact that several measuring beams with offset spatial, partially overlapping each other Measuring ranges and / or several reference beams with offset spatial measuring ranges for determining the readings be evaluated. this leads to to several advantages.

Die Erfassung und Auswertung mehrerer versetzter Meßbereiche – hierbei kann es sich wahlweise um die Meßbereiche mehrerer Meßstrahlen und/oder mehrerer Referenzstrahlen handeln – ermöglichen eine Feinjustierung und ggf. Nachkorrektur während der Messung, so daß eine sichere Abdeckung der Öffnung durch die Meßstrahlen und/oder eine sichere Positionierung eines Meßbereichs eines Referenzstrahls im Inneren der vena contracta des durch die Öffnung strömenden Fluids erreichbar ist bzw. sind.The acquisition and evaluation of several displaced Measuring ranges - here can optionally be the measuring ranges of several measuring beams and / or Act multiple reference beams - enable fine adjustment and, if necessary, correction during the measurement so that a secure covering of the opening through the measuring beams and / or secure positioning of a measuring range of a reference beam can be reached inside the vena contracta of the fluid flowing through the opening or are.

Die einander überlappenden Meßbereiche der Meßstrahlen ermöglichen eine sichere Abdeckung auch größerer Öffnungen, so daß eine bessere bzw. genauere Bestimmung der Meßwerte ermöglicht wird.The overlapping measuring ranges of the measuring beams enable secure coverage of larger openings, so that one better or more precise determination of the measured values is made possible.

Insbesondere ist die Verwendung eines sogenannten Matrix-Array-Transducers zur Erzeugung eines Sendestrahls und zur Erfassung der Meßstrahlen und der Referenzstrahlen vorgesehen. Dies ermöglicht einen einfachen, universellen Aufbau, wobei die Richtungen der Strahlen sowie der Tiefenbereich, der ausgewertet wird, und damit die Lage der Meßbereiche elektronisch steuerbar, insbesondere bewegbar und anpaßbar, sind.In particular, the use of a So-called matrix array transducers for generating a transmission beam and for the detection of the measuring beams and the reference beams are provided. This enables a simple, universal Structure, with the directions of the rays as well as the depth range, the is evaluated, and thus the position of the measuring ranges can be controlled electronically, in particular movable and adaptable, are.

Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt:Other advantages, features, properties and Aspects of the present invention result from the following Description of a preferred embodiment with reference to the Drawing. It shows:

1 eine schematische Darstellung einer vorschlagsgemäßen Vorrichtung bei der Ultraschall-Messung des Rückstroms durch eine insuffiziente Herzklappe; 1 a schematic representation of a proposed device in the ultrasonic measurement of the backflow through an insufficient heart valve;

2 eine schematische Darstellung eines Sendestrahls bei der Ultraschall-Messung einer vena contracta in einer Öffnung; 2 a schematic representation of a transmission beam in the ultrasound measurement of a vena contracta in an opening;

3 eine schematische Darstellung eines Meßstrahls und eines Referenzstrahls bei der Ultraschall-Messung einer vena contracta in der Öffnung; 3 a schematic representation of a measuring beam and a reference beam in the ultrasonic measurement of a vena contracta in the opening;

4 ein Dopplerspektrum einer vena contracta; 4 a Doppler spectrum of a vena contracta;

5 eine schematische Darstellung der Vorrichtung bzw. des Verfahrens in einem Suchmodus; 5 a schematic representation of the device or the method in a search mode;

6 eine schematische Darstellung einer insuffizienten Herzklappe und von Meßbereichen von Meßstrahlen und Referenzstrahlen bei der Ultraschall-Messung; und 6 a schematic representation of an insufficient heart valve and measuring ranges of measuring beams and reference beams in the ultrasound measurement; and

7 eine Anzeigeeinrichtung der Vorrichtung. 7 a display device of the device.

1 zeigt in schematischer Darstellung eine vorschlagsgemäße Vorrichtung 1 und ein vorschlagsgemäßes Verfahren zur Ultraschall-Messung der Öffnungsfläche einer dynamischen und/oder unregelmäßigen Öffnung 2, die von einem Fluid, insbesondere Blut 3, durchströmt wird, und/oder des Volumenstroms und/oder des Flußvolumens durch die Öffnung 2. 1 shows a schematic representation of a proposed device 1 and a proposed method for ultrasound measurement of the opening area of a dynamic and / or irregular opening 2 by a fluid, especially blood 3 is flowed through, and / or the volume flow and / or the flow volume through the opening 2 ,

1 zeigt schematisch einen nur teilweise angedeuteten Körper 4 mit einem zu untersuchenden Herz 5, das von Blut 3 durchströmt ist. Eine Herzklappe – hier die Mitralklappe 15 – ist insuffizient und schließt daher während der Kontraktion der Herzkammer (im weiteren Systole genannt) nicht vollständig, sondern bildet die in 1 schematisch angedeutete Öffnung 2. Während der Systole strömt Blut 3 durch die Öffnung 2 zurück. 1 shows schematically an only partially indicated body 4 with a heart to be examined 5 that of blood 3 is flowed through. A heart valve - here the mitral valve 15 - is insufficient and therefore does not close completely during contraction of the ventricle (hereinafter referred to as systole), but forms the in 1 schematically indicated opening 2 , Blood flows during systole 3 through the opening 2 back.

Mittels der vorschlagsgemäßen Vorrichtung 1 und des vorschlagsgemäßen Verfahrens können Meßwerte, nämlich die effektive Fluß- bzw. Öffnungsfläche – beispielsweise ein Mittelwert oder der während der Meß- oder Flußperiode variierende Verlauf – der Öffnung 2 und der zeitlich während der Meß- oder Flußperiode variierende Volumenstrom des rückströmenden Bluts 3, das gesamte Flußvolumen an rückströmendem Blut 3 und/oder ein proportionaler Wert, bestimmt werden.By means of the proposed device 1 and the proposed method, measured values, namely the effective flow or opening area - for example a mean value or the course of the opening which varies during the measuring or flow period - can 2 and the volume flow of the returning blood which varies over time during the measurement or flow period 3 , the total flow volume of blood flowing back 3 and / or a proportional value.

Das vorschlagsgemäße Verfahren ist jedoch nicht auf die Bestimmung der Meßwerte bei einer Mitralklappe beschränkt, sondern kann zur Bestimmung der Meßwerte bei jeder Herzklappe oder bei jeder sonstigen dynamischen und/oder unregelmäßigen, insbesondere von Blut 3 durchströmten Öffnung 2, beispielsweise einem Loch in der Herzscheidewand, einer stenosierten Vene oder Arterie oder dergleichen, eingesetzt werden. Darüber hinaus ist das vorschlagsgemäße Verfahren nicht auf die Bestimmung der Meßwerte bei einer einzigen Öffnung 2 beschränkt, sondern kann die Meßwerte auch von mehreren Öffnungen 2 nacheinander – beispielsweise während der Systole bei einer insuffizienten Mitralklappe und während der Diastole (Relaxation und Füllung der Herzkammer) bei einer insuffizienten Aortenklappe – oder simultan – beispielsweise bei zwei Öffnungen 2 in einer insuffizienten Mitralklappe oder bei einer insuffizienten Mitralklappe und einer stenosierten Aortenklappe – bestimmen.However, the proposed method is not limited to the determination of the measured values in a mitral valve, but can be used to determine the measured values in each heart valve or in any other dynamic and / or irregular, in particular blood 3 flowed through opening 2 , for example a hole in the cardiac septum, a stenosed vein or artery or the like. In addition, the proposed method is not based on the determination of the measured values for a single opening 2 limited, but can also take measurements from multiple openings 2 one after the other - for example during systole with an insufficient mitral valve and during diastole (relaxation and filling of the heart chamber) with an insufficient aortic valve - or simultaneously - for example with two openings 2 in an insufficient mitral valve or in an insufficient mitral valve and a stenosed aortic valve.

2 und 3 veranschaulichen das Grundprinzip der Ultraschall-Messung. Die schematisch angedeutete Öffnung 2 ist von einem Fluid, wie dem Blut 3, durchströmt, wobei sich nach der Öffnung 2 ein Bereich 6 mit zumindest im wesentlichen laminarer Strömung bildet, der sich verjüngt, also eine Strahleinschnürung bzw. -verengung zeigt und deshalb auch als vena contracta bezeichnet wird. Dieser laminare Bereich 6 läuft je nach Form der Öffnung 2 spitz, ggf. konisch, zu und geht zunehmend in eine turbulente Strömung über, wie in 2 und 3 schematisch angedeutet. 2 and 3 illustrate the basic principle of ultrasonic measurement. The schematically indicated opening 2 is from a fluid like blood 3 , flows through, after opening 2 an area 6 forms with at least essentially laminar flow, which tapers, ie shows a beam constriction or constriction and is therefore also referred to as vena contracta. This laminar area 6 runs depending on the shape of the opening 2 pointed, possibly conical, and increasingly turns into a turbulent flow, as in 2 and 3 indicated schematically.

Insbesondere bezieht sich das vorschlagsgemäße Verfahren auf die Lokalisation und/oder Messung einer vena contracta mit einer Strahleinschnürung um den Faktor 0,65 bis 0,85 (Fläche oder Durchmesser des verjüngten Bereichs 6 zu Fläche oder Durchmesser der Öffnung 2).In particular, the proposed method relates to the localization and / or measurement of a vena contracta with a beam constriction by a factor of 0.65 to 0.85 (area or diameter of the tapered area 6 to the area or diameter of the opening 2 ).

Es werden gepulste Ultraschall-Signale ausgesendet, wie in 2 angedeutet, und die Rückstreuung von Ultraschall-Dopplersignalen eines Meßstrahls 7 und eines Referenzstrahls 8 zur Bestimmung der Meßwerte wird erfaßt und ausgewertet, wie in 3 angedeutet. Der Meßstrahl 7 weist einen größeren bzw. breiteren Meßbereich 9 auf. Der Referenzstrahl 8 weist hingegen einen kleineren bzw. schmaleren Meßbereich 10 auf, der vorzugsweise zentrisch innerhalb des Meßbereichs 9 liegt.Pulsed ultrasound signals are emitted, as in 2 indicated, and the backscattering of ultrasonic Doppler signals of a measuring beam 7 and a reference beam 8th to determine the measured values, it is recorded and evaluated, as in 3 indicated. The measuring beam 7 has a larger or wider measuring range 9 on. The reference beam 8th however, has a smaller or narrower measuring range 10 on, which is preferably centered within the measuring range 9 lies.

Zur Erzeugung und zum Empfang bzw. zur Erfassung der Ultraschallwellen wird vorzugsweise ein sogenannter Multi-Array-Transducer 11 eingesetzt. Der Transducer 11 weist eine Vielzahl von insbesondere matrixartig angeordneten Ultraschallerzeugern, beispielsweise Piezo-Elementen, auf, die derart in ihrer Phase und Amplitude ansteuerbar sind, daß die Ultraschallwellen als Sendestrahl 12, wie in 2 angedeutet, ausgesendet werden, wobei die Richtung des Sendestrahls 12 und dessen Breite bzw. Querschnitt elektronisch steuerbar sind.A so-called multi-array transducer is preferably used to generate and receive or record the ultrasonic waves 11 used. The transducer 11 has a large number of ultrasound generators, for example piezo elements, which are arranged in a matrix-like manner and whose phase and amplitude can be controlled such that the ultrasound waves act as a transmission beam 12 , as in 2 indicated, are emitted, the direction of the transmission beam 12 and its width or cross section are electronically controllable.

Zum Transducer 11 bzw. zum Verhalten der Ultraschallwellen ist anzumerken, daß bei einer großflächigen Ultraschallerzeugung am Transducer 11 ein konvergierender bzw. im Auftreffbereich verhältnismäßig schmaler bzw. dünner Sendestrahl 12 entsteht. Hingegen ergibt sich ein verhältnismäßig breiter bzw. im Querschnitt größerer, also weniger stark konvergierender Sendestrahl 12, der in 2 zur Verdeutlichung divergierend dargestellt ist, wenn die Ultraschallwellen nur von einer kleinen Flächen ausgesendet werden, also nur verhältnismäßig wenige, beispielsweise in der Mitte des Transducers 11 liegende Ultraschallerzeuger Ultraschallwellen emittieren.To the transducer 11 or the behavior of the ultrasonic waves, it should be noted that in the case of large-scale ultrasonic generation on the transducer 11 a converging or relatively narrow or thin transmission beam in the area of impact 12 arises. On the other hand, there is a relatively broad or larger in cross section, that is, less converging transmission beam 12 who in 2 For clarification, it is shown to be diverging if the ultrasonic waves are only emitted from a small area, that is to say only relatively few, for example in the middle of the transducer 11 lying ultrasound generator emit ultrasound waves.

Das vorgenannte Verhalten zeigen die Ultraschallwellen auch beim Empfang. Durch entsprechende Wahl der Empfangsfläche bzw. Auswertung ist die Größe des Meßbereichs 9, 10 festlegbar. 3 veranschaulicht, daß bei kleiner Empfangsfläche – also Aktivierung bzw. Auswertung nur eines Teils der Ultraschallerzeuger/Ultraschallempfänger bzw. Piezo-Elemente des Transducers 11 – der empfangene Meßstrahl 7 einen verhältnismäßig breiten bzw. im Querschnitt großflächigen Meßbereich 9 aufweist. Umgekehrt weist der Referenzstrahl 8 einen im Querschnitt kleinen bzw. schmalen Meßbereich 10 bei großer Empfangsfläche – also Aktivierung vieler bzw. aller Ultraschallerzeuger/Ultraschallempfänger bzw. Piezo-Elemente des Transducers 11 – auf.The above-mentioned behavior is also shown by the ultrasonic waves when they are received. The size of the measuring range is determined by appropriate selection of the receiving surface or evaluation 9 . 10 fixable. 3 illustrates that with a small receiving area - ie activation or evaluation of only a part of the ultrasound generator / ultrasound receiver or piezo elements of the transducer 11 - the received measuring beam 7 a relatively wide or large measuring area in cross section 9 having. Conversely, the reference beam points 8th a small or narrow measuring range in cross section 10 with a large reception area - i.e. activation of many or all of the ultrasound generators / ultrasound receivers or piezo elements of the transducer 11 - on.

Der Transducer 11 erzeugt den Sendestrahl 12 und empfängt den Meßstrahl 7 und den Referenzstrahl 8 in kurzer Folge und wiederholend hintereinander, wobei vorzugsweise nur ein breiter Sendestrahl 12 erzeugt wird, der gleichzeitig beide Meßbereiche 9 und 10 sonifiziert, so daß der Meßstrahl 7 und der Referenzstrahl 8 simultan erfaßt und ausgewertet werden können, indem einerseits nur eine kleine Empfangsfläche des Transducers 11 und andererseits eine große Empfangsfläche des Transducers 11 ausgewertet wird, wobei dies vorzugsweise durch parallele Datenverarbeitung mit ausreichender Geschwindigkeit und simultan erfolgt.The transducer 11 generates the transmission beam 12 and receives the measuring beam 7 and the reference beam 8th in short succession and repeating one after the other, preferably only a broad broadcasting beam 12 is generated, the two measuring ranges simultaneously 9 and 10 sonified so that the measuring beam 7 and the reference beam 8th can be recorded and evaluated simultaneously by, on the one hand, only a small receiving area of the transducer 11 and on the other hand a large receiving area of the transducer 11 is evaluated, this preferably being done by parallel data processing with sufficient speed and simultaneously.

Durch die Aussendung von gepulsten Ultraschallsignalen und den Doppler-Effekt ist die Lage und Tiefe der Meßbereiche 9, 10 bestimmbar bzw. festlegbar.Due to the emission of pulsed ultrasound signals and the Doppler effect, the position and depth of the measuring ranges 9 . 10 determinable or determinable.

Mittels des vorzugsweise vorgesehenen Multi-Array-Transducers 11 oder eines sonstigen geeigneten Schallerzeugers und -empfängers sind bei dem vorschlagsgemäßen Ultraschall-Meßverfahren also sowohl die räumliche Lage als auch die Größe – insbesondere Querschnitt und Tiefe – der Meßbereiche 9, 10 steuerbar bzw. durch entsprechende Auswertung festlegbar.By means of the preferably provided multi-array transducer 11 or another suitable sound generator and receiver in the proposed ultrasonic measuring method are both the spatial position and the size - in particular cross section and depth - of the measuring ranges 9 . 10 controllable or definable by appropriate evaluation.

Zur Durchführung der Ultraschallmessungen und zur Steuerung des Transducers 11 weist die Vorrichtung 1 über den Transducer 11 hinaus vorzugsweise eine Steuereinrichtung 13 und eine zugeordnete Anzeigeeinrichtung 14 auf, wie in 1 angedeutet.To carry out the ultrasound measurements and to control the transducer 11 points the device 1 via the transducer 11 preferably also a control device 13 and an associated display device 14 on how in 1 indicated.

Erfaßt und ausgewertet werden insbesondere die Leistungsspektren der Dopplersignale bzw. des Meßstrahls 7 und des Referenzstrahls 8.In particular, the power spectra of the Doppler signals or the measuring beam are recorded and evaluated 7 and the reference beam 8th ,

4 zeigt beispielhaft ein schematisches Dopplerspektrum – Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit – einer vena contracta bei einer Mitralklappe, also die Rückströmung von Blut 3 während zweier aufeinanderfolgender Systolen. Das Dopplerspektrum zeigt tatsächlich keine konturenscharfe Kurve, sondern pro Zeitpunkt eine Rückstreuleistung, die mit den Anteilen unterschiedlicher Geschwindigkeit variiert, wie in 4 durch den gepunkteten Bereich angedeutet. 4 shows an example of a schematic Doppler spectrum - speed as a function of time - of a vena contracta in a mitral valve, i.e. the backflow of blood 3 during two consecutive systoles. The Doppler spectrum does not actually show a sharp curve, but a backscattering power per point of time that varies with the proportions of different speeds, as in 4 indicated by the dotted area.

Das Integral der Leistungswerte über die Geschwindigkeit bzw. das Geschwindigkeitsspektrum zu einem Zeitpunkt stellt ein Maß für die Öffnungs fläche der Öffnung 2 dar, sofern der Meßbereich 9 die Öffnung 2 vollständig einhüllt bzw. überdeckt. Der Referenzstrahl 8 ist so gewählt, daß sein Meßbereich 10 vollständig innerhalb der vena contracta liegt und eine bekannte Öffnungsfläche aufweist. Mittels des Referenzstrahls 8 ist es dann durch entsprechende Integralbildung möglich, einen Referenzwert und daraus zusammen mit dem aus dem Meßstrahl 7 gewonnenen Integralwert der Leistung damit die den absoluten Wert der effektiven Öffnungsfläche der Öffnung 2 zu bestimmen.The integral of the power values over the speed or the speed spectrum at a time represents a measure of the opening area of the opening 2 if the measuring range 9 the opening 2 completely enveloped or covered. The reference beam 8th is chosen so that its measuring range 10 lies completely within the vena contracta and has a known opening area. Using the reference beam 8th it is then possible through appropriate integral formation, a reference value and from it together with that from the measuring beam 7 The integral value of the power obtained is the absolute value of the effective opening area of the opening 2 to determine.

Die effektive Öffnungsfläche ist die in der vena contracta tatsächlich wirkende Flußquerschnittsfläche und um den Faktor 0,65 – 0,85 kleiner als die geometrische Öffnungsfläche. Die effektive Öffnungsfläche wird nachfolgend und in den Ansprüchen verkürzt als Öffnungsfläche bezeichnet.The effective opening area is that in the vena contracta indeed effective river cross-sectional area and by a factor of 0.65 - 0.85 smaller than the geometric opening area. The effective opening area below and in the claims shortened referred to as the opening area.

Entsprechend sind bei Integration des Produkts aus Leistung und Geschwindigkeit über die Geschwindigkeit bzw. das Geschwindigkeitsspektrum der Volumenstrom und bei zusätzlicher Integration über die Zeit das Flußvolumen bestimmbar.The same applies to integration of the product of performance and speed over speed or the speed spectrum, the volume flow and additional Integration over the time the flow volume determinable.

Weitere Einzelheiten insbesondere zur vorgenannten Messung bzw. Bestimmung der Meßwerte oder zu sonstigen Aspekten der Messung ergeben sich aus der WO 00/51495 A1, die hiermit voll umfänglich als ergänzende Offenbarung eingeführt wird.More details in particular for the aforementioned measurement or determination of the measured values or for other aspects the measurement results from WO 00/51495 A1, which is hereby fully peripherally as a supplement Revelation introduced becomes.

5 veranschaulicht in schematischer Darstellung die vorschlagsgemäße Vorrichtung 1 und das vorschlagsgemäße Verfahren in einem Suchmodus. Hierbei wird vorzugsweise nur der breite Meßstrahl 7 eingesetzt. Die Erfassung und Auswertung des Referenzstrahls 8 kann im Hinblick auf eine schnelle Verarbeitung bedarfsweise entfallen. 5 illustrates the proposed device in a schematic representation 1 and the proposed method in a search mode. Here, preferably only the broad measuring beam 7 used. The acquisition and evaluation of the reference beam 8th can be omitted if necessary with a view to rapid processing.

Der in 5 nicht dargestellte Sendestrahl 12 und der angedeutete Meßstrahl 7 werden vorzugsweise mäanderförmig durch entsprechende Ansteuerung des Transducers 11 bewegt, um das gesamte Herz 5 oder einen sonstigen – beispielsweise von einem Bediener vorgegebenen – Raumbereich (in 5 strichpunktiert, pyramidenförmig dargestellt) abzufahren bzw. abzuscannen oder zu durchlaufen. Hierbei wird der Meßbereich 9 des Meßstrahls 7 durch entsprechende Auswertung auch entlang des Meßstrahls 7 in verschiedenen Lagen positioniert, so daß unter Berücksichtigung der Bewegung des Meßstrahls 7 der Meßbereich 9 dreidimensional bewegt wird, während fortlaufend Dopplersignale erfaßt und hinsichtlich des Auftretens eines für eine vena contracta charakteristischen Dopplersektrums ausgewertet werdenThe in 5 Transmission beam, not shown 12 and the indicated measuring beam 7 are preferably meandering by appropriate control of the transducer 11 moved to the whole heart 5 or another room area (for example specified by an operator) (in 5 dash-dotted, pyramid-shaped) to scan or scan or run through. Here the measuring range 9 of measurement beam 7 by appropriate evaluation also along the measuring beam 7 positioned in different positions so that taking into account the movement of the measuring beam 7 the measuring range 9 is moved three-dimensionally while continuously recording Doppler signals and evaluating the occurrence of a Doppler spectrum characteristic of a vena contracta

Der Scan- bzw. Suchvorgang kann quasi kontinuierlich bzw. stufenlos aufgrund der schnellen Datenverarbeitung und kurzen Laufzeiten erfolgen. Tatsächlich erfolgen jedoch hintereinander wiederholt eine Vielzahl von Messungen, wobei die Lage des erfaßten und ausgewerteten Meßbereichs 9 in inkrementalen Schritten verändert wird, um den insgesamt möglichen oder vorgegebenen Raumbereich hinsichtlich des Auftretens eines für einen vena contracta charakteristischen Dopplerspektrums abzusuchen.The scan or search process can be carried out virtually continuously or continuously due to the fast data processing and short run times. In fact, however, a large number of measurements are carried out in succession, the position of the detected and evaluated measuring range 9 is changed in incremental steps in order to search the overall possible or predetermined spatial area with regard to the occurrence of a Doppler spectrum characteristic of a vena contracta.

Aus dem Vorgenannten ergibt sich, daß der vorgesehene Transducer 11 vorzugsweise derart ausgebildet ist, daß die Ultraschallstrahlen 7, 8, 12 in einem beispielsweise konischen Raumbereich mit möglichst großem Raumwinkel bzw. Kegelwinkel bewegbar sind. Dementsprechend handelt es bei dem Transducer 11 vorzugsweise um einen sogenannten zweidimensionalen Transducer, also eine großflächige sich in beide Flächendimensionen erstreckende Anordnung von Ultraschallerzeugern/Ultraschallempfängern bzw. Piezo-Elementen.It follows from the above that the intended transducer 11 is preferably designed such that the ultrasound beams 7 . 8th . 12 can be moved, for example, in a conical spatial area with the largest possible solid angle or cone angle. The transducer acts accordingly 11 preferably a so-called two-dimensional transducer, that is to say a large-area arrangement of ultrasonic generators / ultrasonic receivers or piezo elements that extends in both surface dimensions.

Zur Feststellung, ob ein für eine vena contracta charakteristisches Dopplerspektrum vorliegt, erfolgt vorzugsweise zunächst eine Filterung. Beispielsweise bleiben alle Geschwindigkeitswerte unterhalb einer Mindestgrenze VMIN von beispielsweise 100 cm/s unberücksichtigt und/oder werden nur Geschwindigkeitswerte berücksichtigt, die einen glockenförmigen oder annähernd normalverteilten Geschwindigkeitsverlauf zeigen und/oder oberhalb eines Mindestwerts von beispielsweise 20% – 50% des Maximalwerts des jeweiligen Spektrums liegen. Anschließend wird bei den vorzugsweise gefilterten oder in sonstiger geeigneter Weise aufbereiteten Spektren bzw. Werten vorzugsweise überprüft,
ob die mittlere Geschwindigkeit einen Mindestwert überschreitet oder für alle Spektren bzw. Meßbereiche 9 maximal ist,
ob die Breite des Doppler- oder Geschwindigkeitsspektrums einen Maximalwert unterschreitet oder für alle Spektren bzw. Meßbereiche 9 minimal ist,
ob die Leistung oder das Leistungsintegral über die Geschwindigkeit einen Mindestwert überschreitet oder für alle Spektren bzw. Meßbereiche 9 maximal ist,
ob das Dopplerspektrum eine zumindest im wesentlichen durchgehende oder stetige Linie maxinaler Geschwindigkeit zeigt, wie in 4 angedeutet, und/oder
ob das Geschwindigkeitsspektrum zu einem Zeitpunkt, insbesondere bei maximaler Geschwindigkeit, wie in 4 angedeutet, zumindest im wesentlichen Gauß-verteilt bzw. normalverteilt ist.
To determine whether there is a Doppler spectrum characteristic of a vena contracta, filtering is preferably carried out first. For example, all speed values below a minimum limit V MIN of, for example, 100 cm / s are disregarded and / or only speed values are taken into account that show a bell-shaped or approximately normally distributed speed curve and / or above a minimum value of, for example, 20% - 50% of the maximum value of the respective spectrum lie. Subsequently, the preferably filtered spectra or values which have been prepared in some other suitable manner are preferably checked,
whether the average speed exceeds a minimum value or for all spectra or measuring ranges 9 is maximum
whether the width of the Doppler or speed spectrum falls below a maximum value or for all spectra or measuring ranges 9 is minimal
whether the power or the power integral over the speed exceeds a minimum value or for all spectra or measuring ranges 9 is maximum
whether the Doppler spectrum shows an at least essentially continuous or continuous line of maximum speed, as in 4 indicated, and / or
whether the speed spectrum at a time, especially at maximum speed, as in 4 is indicated, at least essentially Gaussian or normally distributed.

Nur wenn mindestens ein, zwei oder, vorzugsweise alle der vorgenannten Bedingungen erfüllt sind, wird von dem vorschlagsgemäßen Verfahren bzw. der vorschlagsgemäßen Vorrichtung 1 das Auftreten einer vena contracta festgestellt oder zumindest vorläufig angenommen oder einem Bediener zur Auswahl angezeigt, wobei bedarfsweise in einen den vorgesehenen Bereich der vermuteten vena contracta darstellenden Bildmodus umschaltbar ist.Only if at least one, two or, preferably, all of the aforementioned conditions are met, is the proposed method or the proposed device 1 the occurrence of a vena contracta is determined or at least provisionally accepted or displayed to an operator for selection, it being possible, if necessary, to switch to an image mode representing the intended area of the suspected vena contracta.

Nach Feststellen des Auftretens einer vena contracta kann wahlweise automatisch oder auf ein entsprechendes Bestätigungssignal eines Bedieners hin eine Ausrichtung des Sendestrahls 12, des Meßstrahls 7 und des Referenzstrahls 8 auf den Meßbereich 9, 10 der vermuteten vena contracta und dann eine Ultraschall-Messung zur Bestimmung der Meßwerte, wie bereits oben erläutert oder insbesondere wie nachfolgend näher beschrieben, erfolgen. Die vorschlagsgemäße Vorrichtung 1 und das vorschlagsgemäße Verfahren ermöglichen also eine automatisierte Lokalisation und Messung einer dynamischen und/oder unregelmäßigen Öffnung 2, die von einem Fluid, wie Blut 3, durchströmt ist und/oder des Volumenstroms und/oder des Flußvolumens durch die Öffnung 2.After the occurrence of a vena contracta has been determined, an alignment of the transmission beam can be carried out either automatically or upon a corresponding confirmation signal from an operator 12 , the measuring beam 7 and the reference beam 8th on the measuring range 9 . 10 the suspected vena contracta and then an ultrasound measurement to determine the measured values, as already explained above or in particular as described in more detail below. The proposed device 1 and the proposed method thus enable automated localization and measurement of a dynamic and / or irregular opening 2 by a fluid, such as blood 3 is flowed through and / or the volume flow and / or the flow volume through the opening 2 ,

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 6 ein bevorzugtes Vorgehen bei der eigentlichen Messung bzw. Bestimmung der Meßwerte erläutert. 6 zeigt schematisch eine insuffiziente Herzklappe, insbesondere eine Mi tralklappe 15, die während der Systole nicht richtig schließt und dementsprechend die Öffnung 2 zeigt. Die Öffnung 2 kann eine beträchtliche Größe, insbesondere eine Länge von einigen Zentimetern annehmen. Diese maximale Erstreckung der Öffnung 2 kann, wie in 6 angedeutet, größer als der vom Meßbereich 9 eines Meßstrahls 7 abdeckbare Bereich sein. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß der Meßbereich 9 nicht beliebig vergrößerbar ist, da mit zunehmender Größe bzw. Querschnittsfläche die Leistung bzw. Leistungsdichte sowohl des Sendestrahls 12 als auch des Meßstrahls 7 abnimmt, für eine genaue Messung jedoch eine bestimmte Leistung bzw. ein bestimmter Rauschabstand bei den auswertbaren Signalen erforderlich ist.The following will refer to 6 a preferred procedure for the actual measurement or determination of the measured values is explained. 6 shows schematically an insufficient heart valve, in particular a Mi valve 15 that does not close properly during systole and accordingly the opening 2 shows. The opening 2 can be of considerable size, in particular a length of a few centimeters. This maximum extension of the opening 2 can, as in 6 indicated, larger than that of the measuring range 9 a measuring beam 7 coverable area. It should be noted that the measuring range 9 cannot be enlarged arbitrarily, since with increasing size or cross-sectional area the power or power density of both the transmission beam 12 as well as the measuring beam 7 decreases, but a certain power or a certain signal-to-noise ratio for the evaluable signals is required for an accurate measurement.

Das vorschlagsgemäße Verfahren zeichnet sich nun vorzugsweise dadurch aus, daß mehrere Meßstrahlen 7 mit versetzten räumlichen, teilweise einander überlappenden Meßbereichen 9 zur Bestimmung der Meßwerte erfaßt und ausgewertet werden. Insbesondere ist ein zentraler Meßstrahl 7 bzw. Meßbereich 9 von den weiteren Meßstrahlen 7 mit ihren Meßbereichen 9 rosettenartig umgeben, wie den in 6 dargestellten Meßbereichen zu entnehmen ist.The proposed method is now preferably characterized in that several measuring beams 7 with offset spatial, partially overlapping measuring ranges 9 to determine and evaluate the measured values. In particular, there is a central measuring beam 7 or measuring range 9 from the other measuring beams 7 with their measuring ranges 9 surrounded like a rosette, like the one in 6 shown measuring ranges can be seen.

Vorzugsweise werden mehrere, insbesondere alle Meßstrahlen 7 nacheinander wiederholend innerhalb einer Messung oder Meßperiode erfaßt und ausgewertet. Vorzugsweise werden alle Meßstrahlen 7 kumulativ ausgewertet, wobei Überlappungen ihrer Meßbereiche 9 bedarfweise kompensiert werden können, so daß eine möglichst uniforme homogene Leistungsverteilung über dem Bereich der aus allen einzelnen Meßbereichen 9 gebildet wird, erreichbar ist.Preferably several, in particular all measuring beams 7 successively recorded and evaluated within a measurement or measurement period. Preferably all measuring beams 7 evaluated cumulatively, with overlaps of their measuring ranges 9 can be compensated if necessary, so that a uniform as possible homogeneous power distribution over the range from all individual measuring ranges 9 is formed, is attainable.

Die vorzugsweise umlaufende Überlagerung der Meßbereich 9 führt dazu, daß die Öffnung 2 vollständig von den Meßbereichen 9 abgedeckt und dementsprechend eine genaue Bestimmung der Meßwerte sichergestellt werden kann.The preferably circumferential overlay of the measuring range 9 causes the opening 2 completely from the measuring ranges 9 covered and accordingly an exact determination of the measured values can be ensured.

Vorzugsweise ist jedem Meßstrahl 7 ein Referenzstrahl 8 zugeordnet, wie in 6 durch die den Meßbereichen 9 der Meßstrahlen 7 zugeordneten Meßbereiche 10 von Referenzstrahlen 8 angedeutet. Insbesondere erfolgt die Erfassung und Auswertung für jeden Meßstrahl 7 und dem ihm zugeordneten Referenzstrahl 8 simultan.Each measuring beam is preferred 7 a reference beam 8th assigned as in 6 through the measuring ranges 9 the measuring beams 7 assigned measuring ranges 10 of reference beams 8th indicated. In particular, the acquisition and evaluation takes place for each measuring beam 7 and the reference beam assigned to it 8th simultaneously.

Vorzugsweise werden alle Referenzstrahlen 8 nacheinander wiederholend innerhalb einer Messung oder Meßperiode erfaßt und ausgewertet.All reference beams are preferred 8th successively recorded and evaluated within a measurement or measurement period.

Die mehreren versetzten Meßbereiche 9 der Meßstrahlen 7 eine Feinjustierung bzw. Nachkorrektur während der Meßperiode. Falls das Leistungsintegral des zentralen Meßstrahls 7 oder ein sonstiger Meßwert nicht mehr den höchsten Wert gegenüber einem anderen Meßstrahl 7 mit seitlich versetztem Meßbereich 9 zeigt, werden die Meßbereiche 9, 10 derart nachkorrigiert, daß der zentrale Meßstrahl 7 mit seinem Meßbereich 9 wiederum im Zentrum der Öffnung 2 liegt. Diese Justierung bzw. Nachkorrektur ist insbesondere dann wichtig, wenn die Öffnung 2 dynamisch ist, sich also während einer Meßperiode verändert, insbesondere seitlich bewegt.The several offset measuring ranges 9 the measuring beams 7 a fine adjustment or correction during the measuring period. If the power integral of the central measuring beam 7 or another measured value no longer has the highest value compared to another measuring beam 7 with laterally offset measuring range 9 shows the measuring ranges 9 . 10 corrected so that the central measuring beam 7 with its measuring range 9 again at the center of the opening 2 lies. This adjustment or correction is particularly important when the opening 2 is dynamic, that is to say changes during a measurement period, in particular moves laterally.

Alternativ oder zusätzlich kann die vorgenannte Feinjustierung bzw. Nachkorrektur auch durch Auswertung der von den Referenzstrahlen 8 bereitgestellten Werte oder dazu proportionaler Werte erfolgen, wobei die Lage des zentralen Referenzstrahls 8 mit seinem Meßbereich 10 insbesondere derart fortlaufend korrigiert wird, daß der zentrale Meßbereich 10 während der gesamten Meßperiode vorzugsweise vollständig innerhalb der Öffnung 2 bzw. innerhalb des laminaren Bereichs 6 oder der vena contracta bleibt.Alternatively or additionally, the aforementioned fine adjustment or post-correction can also be carried out by evaluating the reference beams 8th provided values or values proportional thereto, the position of the central reference beam 8th with its measuring range 10 in particular is continuously corrected in such a way that the central measuring range 10 during the entire measurement period, preferably completely within the opening 2 or within the laminar range 6 or the vena contracta remains.

Zur Auswertung der Referenzstrahlen 8 ist weiter anzumerken, daß ein Referenzstrahl 8 zur Bildung eines Referenzwerts für alle Meßstrahlen 7 ausgewählt und insbesondere der höchste Referenzwert aller Referenzstrahlen 8 als Referenzwert für alle Meßstrahlen 7 verwendet werden kann.To evaluate the reference beams 8th it should also be noted that a reference beam 8th to form a reference value for all measuring beams 7 selected and in particular the highest reference value of all reference beams 8th as a reference value for all measuring beams 7 can be used.

Die Referenzwerte der Referenzstrahlen 8 werden vorzugsweise ebenfalls fortlaufend bestimmt, wobei die Lage der Meßbereiche 9, 10 in Abhängigkeit von den Referenzwerten während einer Meßperiode insbesondere so korrigiert wird, daß die Meßbereiche 9, 10 in die Richtung vom zentralen Meßbereich 9, 10 dorthin parallel verschoben werden, wo ein höherer Referenzwert aufgetreten ist.The reference values of the reference beams 8th are preferably also determined continuously, the position of the measuring ranges 9 . 10 depending on the reference values during a measuring period is corrected so that the measuring ranges 9 . 10 in the direction from the central measuring range 9 . 10 be moved in parallel to where a higher reference value has occurred.

Bei der Auswertung der Meßstrahlen 7 und Referenzstrahlen 8 bzw. der Bestimmung der Meßwerte können bedarfsweise diejenigen Rückstreuungen bzw. Meßstrahlen 7 und Referenzstrahlen 8 unberücksichtigt bleiben, bei de nen eine korrekte Lage der Meßbereiche 9, 10 nicht vorhanden oder nicht sichergestellt war, also beispielsweise die oben genannten Kriterien für das Vorliegen eines eine vena contracta charakterisierenden Dopplerspektrums nicht erfüllt waren.When evaluating the measuring beams 7 and reference beams 8th or the determination of the measured values can, if necessary, those backscattering or measuring beams 7 and reference beams 8th disregarded, where the correct position of the measuring ranges 9 . 10 was not present or was not ensured, for example the criteria mentioned above for the existence of a Doppler spectrum characterizing a vena contracta were not met.

Das vorschlagsgemäße Verfahren und die vorschlagsgemäße Vorrichtung 1 zeichnen sich gemäß einer Weiterbildung dadurch aus, daß nacheinander oder simultan während einer Meßperiode die Meßwerte für mehrere getrennte Öffnungen 2 bestimmt werden können. So ist es möglich, daß beispielsweise zwei getrennte Öffnungen 2 mit jeweils einem, eine vena contracta charakterisierenden Dopplerspektrum im Suchmodus erkannt und dann entweder nacheinander oder simultan unter Bestimmung der Meßwerte gemessen werden. Die Meßwerte können dann beispielsweise mittels der in 7 schematisch dargestellten Anzeigeeinrichtung 14 dem Bediener angezeigt werden. Abhängig von der zeitlichen Lage (Systole oder Diastole) und dem Fluß (positiv oder negativ) ist für den gebildeten Bediener klar ersichtlich, um welche Art von Herzklappe und Erkrankung es sich handelt, beispielsweise eine insuffiziente Mitralklappe bei der dargestellten Anzeige, wobei positive Geschwindigkeiten Fluß in Richtung auf den Transducer 11 zu bedeuten und negative Geschwindigkeiten Fluß in Richtung vom Transducer 11 weg bedeuten.The proposed method and the proposed device 1 According to a further development are characterized in that the measured values for several separate openings are produced in succession or simultaneously during a measurement period 2 can be determined. So it is possible that, for example, two separate openings 2 with one Doppler spectrum characterizing a vena contracta in the search mode and then measured either one after the other or simultaneously while determining the measured values. The measured values can then, for example, by means of the in 7 schematically shown display device 14 be displayed to the operator. Depending on the temporal position (systole or diastole) and the flow (positive or negative), the educated operator can clearly see what type of heart valve and disease it is, for example an insufficient mitral valve in the displayed display, with positive flow rates towards the transducer 11 to mean and negative velocities flow towards the transducer 11 mean away.

Die vorschlagsgemäße Vorrichtung 1 und das vorschlagsgemäße Verfahren sind universell einsetzbar, wobei die vorgesehene Automatisierung insbesondere eine einfache und sichere Bedienung sowie eine schnelle Untersuchung bzw. Messung ermöglicht.The proposed device 1 and the method according to the proposal can be used universally, the automation provided, in particular, allowing simple and safe operation and rapid examination or measurement.

Claims (40)

Verfahren zur Ultraschall-Messung der Öffnungsfläche einer dynamischen und/oder unregelmäßigen Öffnung (2), die von einem Fluid, insbesondere Blut (3), durchströmt wird, und/oder des Volumenstroms und/oder des Flußvolumens durch die Öffnung (2), wobei die Rückstreuung, insbesondere das Leistungsspektrum von Dopplersignalen, eines Meßstrahls (2) und/oder eines Referenzstrahls (8), dessen räumlicher Meßbereich (10) innerhalb des räumlichen Meßbereichs (9) des Meßstrahls (7) liegt, ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß vorab in einem Suchmodus der Meßbereich (9) des Meßstrahls (7) dreidimensional bewegt wird, während fortlaufend Dopplersignale erfaßt und hinsichtlich des Auftretens eines für eine vena contracta charakteristischen Dopplerspektrums ausgewertet werden, so daß anschließend für eine Bestimmung der Öffnungsfläche, des Volumenstroms, des Flußvolumens und/oder eines dazu proportionalen Werts der Meßbereich (10) des Referenzstrahls (8) in das Innere oder der Meßbereich (9) des Meßstrahls (7) in den Bereich der vena contracta des Fluidflusses durch die Öffnung (2) bewegt oder gerichtet wird, und/oder daß mehrere Meßstrahlen (7) mit versetzten räumlichen, teilweise einander überlappenden Meßbereichen (9) und/oder mehrere Referenzstrahlen (8) mit versetzten räumlichen Meßbereichen (10) zur Bestimmung der Öffnungsfläche, des Volumenstroms, des Flußvolumens und/oder eines dazu proportionalen Werts ausgewertet werden.Method for ultrasound measurement of the opening area of a dynamic and / or irregular opening ( 2 ) from a fluid, especially blood ( 3 ), and / or the volume flow and / or the flow volume through the opening ( 2 ), the backscattering, in particular the power spectrum of Doppler signals, of a measuring beam ( 2 ) and / or a reference beam ( 8th ), whose spatial measuring range ( 10 ) within the spatial measuring range ( 9 ) of the measuring beam ( 7 ), is evaluated, characterized in that the measuring range ( 9 ) of the measuring beam ( 7 ) is moved three-dimensionally while continuously recording Doppler signals and evaluating the occurrence of a Doppler spectrum characteristic of a vena contracta, so that subsequently for a determination the opening area, the volume flow, the flow volume and / or a value proportional to the measuring range ( 10 ) of the reference beam ( 8th ) inside or the measuring range ( 9 ) of the measuring beam ( 7 ) in the area of the vena contracta of fluid flow through the opening ( 2 ) is moved or directed, and / or that several measuring beams ( 7 ) with offset spatial, partially overlapping measuring ranges ( 9 ) and / or several reference beams ( 8th ) with offset spatial measuring ranges ( 10 ) are evaluated to determine the opening area, the volume flow, the flow volume and / or a value proportional thereto. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentraler Meßbereich (9) eines Meßstrahls (7) von mehreren Meßbereichen (9) weiterer Meßstrahlen (7) rosettenartig umgeben wird.Method according to Claim 1, characterized in that a central measuring range ( 9 ) of a measuring beam ( 7 ) of several measuring ranges ( 9 ) further measuring beams ( 7 ) is surrounded like a rosette. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem Meßstrahl (7) ein Referenzstrahl (8) ausgewertet wird, dessen Meßbereich (10) innerhalb des Meßbereichs (9) des zugeordneten Meßstrahls (7) liegt.Method according to claim 1 or 2, characterized in that for each measuring beam ( 7 ) a reference beam ( 8th ) is evaluated, whose measuring range ( 10 ) within the measuring range ( 9 ) of the assigned measuring beam ( 7 ) lies. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbereich (10) eines Referenzstrahls (8) zentrisch innerhalb des zugeordneten Meßstrahls (7) liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring range ( 10 ) of a reference beam ( 8th ) centrally within the assigned measuring beam ( 7 ) lies. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Meßstrahl (7) und ein zugeordneter Referenzstrahl (8) simultan erfaßt und ausgewertet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in each case one measuring beam ( 7 ) and an assigned reference beam ( 8th ) are recorded and evaluated simultaneously. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, insbesondere alle Meßstrahlen (7) nacheinander wiederholend innerhalb einer Messung oder Meßperiode erfaßt und ausgewertet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that several, in particular all measuring beams ( 7 ) are recorded and evaluated successively within a measurement or measurement period. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, insbesondere alle Meßstrahlen (7) kumulativ ausgewertet werden, insbesondere wobei Überlappungen ihrer Meßbereiche (9) kompensiert werden, vorzugsweise um ein möglichst homogenes Leistungsprofil über den Gesamtbereich zu erzeugen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that several, in particular all measuring beams ( 7 ) are evaluated cumulatively, especially where their measurement ranges overlap ( 9 ) are compensated for, preferably in order to generate a performance profile that is as homogeneous as possible over the entire range. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, insbesondere alle Referenzstrahlen (8) nacheinander wiederholend innerhalb einer Messung oder Meßperiode erfaßt und ausgewertet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that several, in particular all, reference beams ( 8th ) are recorded and evaluated successively within a measurement or measurement period. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßbereich (10) eines zentralen Referenzstrahls von mehreren Meßbereichen (10) weiterer Referenzstrahlen (8), insbesondere rosettenartig, umgeben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a measuring range ( 10 ) a central reference beam from several measuring ranges ( 10 ) further reference beams ( 8th ), especially rosette-like, is surrounded. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbereich (10) eines Referenzstrahls (8) in das Innere und/oder der Meßbereich (9) eines Meßstrahls (7) in den Bereich einer vena contracta des Fuidflusses durch die Öffnung (2) bewegt oder gerichtet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring range ( 10 ) of a reference beam ( 8th ) inside and / or the measuring range ( 9 ) of a measuring beam ( 7 ) in the area of a vena contracta of the Fuidfluss through the opening ( 2 ) is moved or directed. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Referenzstrahl (8) zur Bildung eines Referenzwerts für alle Meßstrahlen (7) ausgewählt oder der höchste Referenzwert aller Referenzstrahlen (8) als Referenzwert für alle Meßstrahlen (7) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a reference beam ( 8th ) to form a reference value for all measuring beams ( 7 ) selected or the highest reference value of all reference beams ( 8th ) as a reference value for all measuring beams ( 7 ) is used. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzwerte von mehreren Referenzstrahlen (8) fortlaufend bestimmt werden und die Lage der Meßbereiche (9, 10) in Abhängigkeit von den Referenzwerten während einer Meßperiode korrigiert wird, insbesondere so, daß der Meßbereich (10) eines zentralen Referenzstrahls (8) innerhalb der vena contracta der Öffnung (2) bleibt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference values of several reference beams ( 8th ) are determined continuously and the position of the measuring ranges ( 9 . 10 ) is corrected as a function of the reference values during a measuring period, in particular in such a way that the measuring range ( 10 ) of a central reference beam ( 8th ) within the vena contracta of the opening ( 2 ) remains. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzwerte von mehreren Referenzstrahlen (8) fortlaufend während einer Meßperiode ausgewertet werden und die Meßbereiche (9, 10) der Referenzstrahlen (8) und/oder der Meßstrahlen (7) während einer Meßperiode verschoben werden, wenn der Referenzwert des zentralen Referenzstrahls (8) den Referenzwert eines anderen Referenzstrahls (8) erreicht oder unterschreitet, insbesondere wobei die Meßbereiche (9, 10) in die Richtung vom zentralen Meßbereich (10) zum Meßbereich (10) des letztgenannten Referenzstrahls (8), vorzugsweise parallel, verschoben werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference values of several reference beams ( 8th ) are continuously evaluated during a measuring period and the measuring ranges ( 9 . 10 ) of the reference beams ( 8th ) and / or the measuring beams ( 7 ) during a measurement period if the reference value of the central reference beam ( 8th ) the reference value of another reference beam ( 8th ) reaches or falls below, especially where the measuring ranges ( 9 . 10 ) in the direction from the central measuring range ( 10 ) to the measuring range ( 10 ) of the latter reference beam ( 8th ), preferably in parallel. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Auswertung aus den Leistungsspektren der Dopplersignale der rückgestreuten Meßstrahlen (7) und/oder Referenzstrahlen (8) die Öffnungsfläche, der Volumenstrom, das Flußvolumen und/oder ein dazu proportionaler Wert durch Integrieren der Leistungsspektren und/oder des Produkts aus Leistung und Geschwindigkeit über die Geschwindigkeit bzw. den Geschwindigkeitsbereich und/oder Zeit bestimmt wird bzw. werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the evaluation from the power spectra of the Doppler signals of the backscattered measuring beams ( 7 ) and / or reference beams ( 8th ) the opening area, the volume flow, the flow volume and / or a value proportional to it is determined by integrating the power spectra and / or the product of power and speed over the speed or the speed range and / or time. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gepulste Ultraschall-Dopplersignale verwendet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that pulsed ultrasonic Doppler signals be used. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sendestrahl (12) mittels eines Matrix-Array-Transducers (11) erzeugt und auf gewünschte Meßbereiche (9, 10) gerichtet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a transmission beam ( 12 ) using a matrix array transducer ( 11 ) generated and to the desired measuring ranges ( 9 . 10 ) is directed. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstrahlen (7) und/oder Referenzstrahlen (8) mittels eines Matrix-Array-Transducers (11) in Abhängigkeit von den Meßbereichen (9, 10) erfaßt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring beams ( 7 ) and / or reference beams ( 8th ) using a matrix array transducer ( 11 ) depending on the measuring ranges ( 9 . 10 ) are recorded. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander oder simultan während einer Meßperiode die Öffnungsfläche, der Volumenstrom, das Flußvolumen und/oder eines dazu proportionaler Wert für zwei oder mehrere getrennte Öffnungen (2) separat bestimmt wird bzw. werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the opening area, the volume flow, the flow volume and / or a value proportional to it for two or more separate openings (in succession or simultaneously during a measuring period) 2 ) is determined separately. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsfläche, der Volumenstrom, das Flußvolumen und/oder ein davon abhängiger Wert angezeigt wird bzw. werden.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the opening area, the Volume flow, the flow volume and / or one dependent on it Value is displayed. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung einer vena contracta ausgewertet wird, ob die mittlere Geschwindigkeit einen Mindestwert überschreitet oder maximal ist, ob die Breite des Geschwindigkeitsspektrums einen Maximalwert unterschreitet, ob die Leistung oder das Leistungsintegral über die Geschwindigkeit einen Mindestwert überschreitet oder maximal ist, ob das Dopplerspektrum eine zumindest im wesentlichen durchgehende oder stetige Linie maxinaler Geschwindigkeit zeigt und/oder ob das Geschwindigkeitsspektrum zu einem Zeitpunkt, insbesondere bei maximaler Geschwindigkeit, zumindest im wesentlichen Gaußverteilt bzw. normalverteilt ist.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that for Detection of a vena contracta is evaluated, whether the middle Speed exceeds a minimum value or is maximum, if the width of the speed spectrum falls below a maximum value, if the power or the power integral over the speed one Minimum value exceeds or is maximum whether the Doppler spectrum is at least essentially continuous or continuous line of maximum speed shows and or whether the speed spectrum at a time especially at maximum speed, at least essentially Gaussian distribution or is normally distributed. Vorrichtung (1) zur Ultraschall-Messung der Öffnungsfläche einer dynamischen und/oder unregelmäßigen Öffnung (2), die von einem Fluid, insbesondere Blut (3), durchströmt wird, und/oder des Volumenstroms und/oder des Flußvolumens durch die Öffnung (2), wobei die Rückstreuung, insbesondere das Leistungsspektrum von Dopplersignalen, eines Meßstrahls (7) und/oder eines Referenzstrahls (8), dessen räumlicher Meßbereich (10) innerhalb des räumlichen Meßbereichs (9) des Meßstrahls (7) liegt, ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) einen Matrix-Array-Transducer (11) zur Erzeugung eines Sendestrahls (12) und zur Erfassung des Meßstrahls (7) und/oder Referenzstrahls (8) aufweist, wobei vorab in einem Suchmodus der Meßbereich (9) des Meßstrahls (7) dreidimensional bewegbar ist, während fortlaufend Dopplersignale erfaßbar und hinsichtlich des Auftretens eines für eine vena contracta charakteristischen Dopplerspektrums auswertbar sind, so daß anschließend für die Bestimmung der Meßbereich (9) in das Innere oder in den Bereich der vena contracta des Fluidflusses durch die Öffnung (2) richtbar ist, und/oder wobei mehrere Meßstrahlen (7) mit versetzten räumlichen, teilweise einander überlappenden Meßbereichen (9) und/oder mehrere Referenzstrahlen (8) mit versetzten räumlichen Meßbereichen (10) zur Bestimmung der Öffnungsfläche, des Volumenstroms, des Flußvolumens und/oder eines davon abhängigen Werts erfaßbar und auswertbar sind.Contraption ( 1 ) for ultrasonic measurement of the opening area of a dynamic and / or irregular opening ( 2 ) from a fluid, especially blood ( 3 ), and / or the volume flow and / or the flow volume through the opening ( 2 ), the backscattering, in particular the power spectrum of Doppler signals, of a measuring beam ( 7 ) and / or a reference beam ( 8th ), whose spatial measuring range ( 10 ) within the spatial measuring range ( 9 ) of the measuring beam ( 7 ) is evaluated, characterized in that the device ( 1 ) a matrix array transducer ( 11 ) to generate a transmission beam ( 12 ) and to record the measuring beam ( 7 ) and / or reference beam ( 8th ), with the measuring range ( 9 ) of the measuring beam ( 7 ) can be moved three-dimensionally, while Doppler signals can be continuously recorded and evaluated with regard to the occurrence of a Doppler spectrum that is characteristic of a vena contracta, so that the measuring range () 9 ) inside or in the area of the vena contracta of the fluid flow through the opening ( 2 ) can be directed, and / or wherein several measuring beams ( 7 ) with offset spatial, partially overlapping measuring ranges ( 9 ) and / or several reference beams ( 8th ) with offset spatial measuring ranges ( 10 ) for determining the opening area, the volume flow, the flow volume and / or a value dependent thereon can be recorded and evaluated. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentraler Meßbereich (9) eines Meßstrahls (7) von mehreren Meßbereichen (9) weiterer Meßstrahlen (7) rosettenartig umgeben ist.Device according to claim 21, characterized in that a central measuring range ( 9 ) of a measuring beam ( 7 ) of several measuring ranges ( 9 ) further measuring beams ( 7 ) is surrounded like a rosette. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem Meßstrahl (7) ein Referenzstrahl (8) auswertbar ist, dessen Meßbereich (10) vorzugsweise zentrisch innerhalb des Meßbereichs (9) des zugeordneten Meßstrahls (7) liegt.Device according to claim 21 or 22, characterized in that for each measuring beam ( 7 ) a reference beam ( 8th ) whose measuring range ( 10 ) preferably centrally within the measuring range ( 9 ) of the assigned measuring beam ( 7 ) lies. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbereich (9) eines Referenzstrahls (7) zentrisch innerhalb des zugeordneten Meßstrahls (7) liegt.Device according to one of claims 21 to 23, characterized in that the measuring range ( 9 ) of a reference beam ( 7 ) centrally within the assigned measuring beam ( 7 ) lies. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Meßstrahl (7) und ein zugeordneter Referenzstrahl (8) simultan erfaßbar und auswertbar sind.Device according to one of claims 21 to 24, characterized in that in each case one measuring beam ( 7 ) and an assigned reference beam ( 8th ) can be recorded and evaluated simultaneously. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, insbesondere alle Meßstrahlen (7) nacheinander wiederholend innerhalb einer Messung oder Meßperiode erfaßbar und auswertbar sind.Device according to one of claims 21 to 25, characterized in that several, in particular all measuring beams ( 7 ) can be recorded and evaluated repeatedly in succession within a measurement or measurement period. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, insbesondere alle Meßstrahlen (7) kumulativ auswertbar sind, insbesondere wobei Überlappungen ihrer Meßbereiche (9) kompensierbar sind.Device according to one of claims 21 to 26, characterized in that several, in particular all measuring beams ( 7 ) can be evaluated cumulatively, in particular where their measurement ranges overlap ( 9 ) can be compensated. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, insbesondere alle Referenzstrahlen (8) nacheinander wiederholend innerhalb einer Messung oder Meßperiode erfaßbar und auswertbar sind.Device according to one of claims 21 to 27, characterized in that several, in particular all, reference beams ( 8th ) can be recorded and evaluated repeatedly in succession within a measurement or measurement period. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß ein Referenzstrahl (8) zur Bildung eines Referenzwerts für alle Meßstrahlen (7) auswählbar oder der höchste Referenzwert aller Referenzstrahlen 8 als Referenzwert für alle Meßstrahlen (7) verwendbar ist.Device according to one of claims 21 to 28, characterized in that a reference beam ( 8th ) to form a reference value for all measuring beams ( 7 ) selectable or the highest reference value of all reference beams 8th as a reference value for all measuring beams ( 7 ) can be used. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzwerte von mehreren Referenzstrahlen (8) fortlaufend bestimmbar sind und die Lage der Meßbereiche (9, 10) in Abhängigkeit von den Referenzwerten während einer Meßperiode korrigierbar ist, insbesondere so, daß ein der Meßbereich (10) eines zentralen Referenzstrahls (8) innerhalb der vena contracta der Öffnung (2) bleibt.Method according to one of claims 21 to 29, characterized in that the reference values of several reference beams ( 8th ) can be determined continuously and the position of the measuring ranges ( 9 . 10 ) can be corrected as a function of the reference values during a measuring period, in particular in such a way that one of the measuring ranges ( 10 ) of a central reference beam ( 8th ) within the vena contracta of the opening ( 2 ) remains. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßbereich (10) eines zentralen Referenzstrahls (8) von mehreren Meßbereichen (10) weiterer Referenzstrahlen (8), insbesondere rosettenartig, umgeben ist.Device according to one of claims 21 to 30, characterized in that a measuring range ( 10 ) of a central reference beam ( 8th ) of several measuring ranges ( 10 ) further reference beams ( 8th ), especially rosette-like, is surrounded. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzwerte von mehreren Referenzstrahlen (8) fortlaufend während einer Meßperiode auswertbar sind und die Meßbereiche (9, 10) der Referenzstrahlen (8) und/oder der Meßstrahlen (7) während einer Meßperiode verschiebbar sind, wenn der Referenzwert des zentralen Referenzstrahls (8) den Referenzwert eines anderen Referenzstrahls (8) erreicht oder unterschreitet, insbesondere wobei die Meßbereiche (9, 10) in die Richtung vom zentralen Meßbereich (10) zum Meßbereich (10) des letztgenannten Referenzstrahls (8), vorzugsweise parallel, verschiebbar sind.Apparatus according to claim 31, characterized in that the reference values of several reference beams ( 8th ) can be continuously evaluated during a measuring period and the measuring ranges ( 9 . 10 ) of the reference beams ( 8th ) and / or the measuring beams ( 7 ) can be moved during a measurement period if the reference value of the central reference beam ( 8th ) the reference value of another reference beam ( 8th ) reaches or falls below, especially where the measuring ranges ( 9 . 10 ) in the direction from the central measuring range ( 10 ) to the measuring range ( 10 ) of the latter reference beam ( 8th ), preferably parallel, are displaceable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbereich (10) eines Referenzstrahls (8) in das Innere und/oder der Meßbereich (9) eines Meßstrahls (7) in den Bereich einer vena contracta des Fluidflusses durch die Öffnung (2) bewegbar oder richtbar ist.Device according to one of claims 21 to 32, characterized in that the measuring range ( 10 ) of a reference beam ( 8th ) inside and / or the measuring range ( 9 ) of a measuring beam ( 7 ) in the area of a vena contracta of fluid flow through the opening ( 2 ) is movable or directional. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Auswertung aus den Leistungsspektren der Dopplersignale der rückgestreuten Meßstrahlen (7) und/oder Referenzstrahlen (8) die Öffnungsfläche, der Volumenstrom, das Flußvolumen und/oder ein dazu proportionaler Wert durch Integrieren der Leistungsspektren und/oder des Produkts aus Leistung und Geschwindigkeit über die Geschwindigkeit und/oder Zeit bestimmbar ist bzw. sind.Device according to one of claims 21 to 33, characterized in that during the evaluation from the power spectra of the Doppler signals of the backscattered measuring beams ( 7 ) and / or reference beams ( 8th ) the opening area, the volume flow, the flow volume and / or a value proportional to it can be determined by integrating the power spectra and / or the product of power and speed over the speed and / or time. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß gepulste Ultraschall-Dopplersignale erzeugbar und auswertbar sind.Device according to one of claims 21 to 34, characterized in that that pulsed Ultrasonic Doppler signals can be generated and evaluated. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendestrahl (12) mittels des Matrix-Array-Transducers (11) auf gewünschte Meßbereiche (9, 10) richtbar ist.Device according to one of claims 21 to 35, characterized in that the transmission beam ( 12 ) using the matrix array transducer ( 11 ) to the desired measuring ranges ( 9 . 10 ) can be directed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstrahlen (7) und/oder Referenzstrahlen (8) mittels des Matrix-Array-Transducers (11) in Abhängigkeit von den Meßbereichen (9, 10) erfaßbar sind.Device according to one of claims 21 to 36, characterized in that the measuring beams ( 7 ) and / or reference beams ( 8th ) using the matrix array transducer ( 11 ) depending on the measuring ranges ( 9 . 10 ) are detectable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander oder simultan während einer Meßperiode die Öffnungsfläche, der Volumenstrom, das Flußvolumen und/oder eines davon abhängigen Werts für mehrere getrennte Öffnungen (2) separat bestimmbar ist bzw. sind.Device according to one of claims 21 to 37, characterized in that the opening area, the volume flow, the flow volume and / or a value dependent on it for a plurality of separate openings (in succession or simultaneously during a measuring period) 2 ) can be determined separately. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) eine Anzeigeeinrichtung (14) zur Anzeige der Öffnungsfläche, des Volumenstroms, des Flußvolumens und/oder eines dazu proportionalen Werts, insbesondere über die Meßperiode, aufweist.Device according to one of claims 21 to 38, characterized in that the device ( 1 ) a display device ( 14 ) to display the opening area, the volume flow, the flow volume and / or a value proportional thereto, in particular over the measurement period. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung einer vena contracta auswertbar ist, ob die mittlere Geschwindigkeit einen Mindestwert überschreitet oder maximal ist, ob die Breite des Geschwindigkeitsspektrums einen Maximalwert unterschreitet, ob die Leistung oder das Leistungsintegral über die Geschwindigkeit einen Mindestwert überschreitet oder maximal ist, ob das Dopplerspektrum eine zumindest im wesentlichen durchgehende oder stetige Linie maxinaler Geschwindigkeit zeigt und/oder ob das Geschwindigkeitsspektrum zu einem Zeitpunkt, insbesondere bei maximaler Geschwindigkeit, zumindest im wesentlichen Gaußverteilt bzw. normalverteilt ist.Device according to one of claims 21 to 39, characterized in that that for Detection of a vena contracta can be evaluated, whether the middle Speed exceeds a minimum value or is maximum, if the width of the speed spectrum falls below a maximum value, if the power or the power integral over the speed one Minimum value exceeds or is maximum whether the Doppler spectrum is at least essentially continuous or continuous line of maximum speed shows and or whether the speed spectrum at a time especially at maximum speed, at least essentially Gaussian distribution or is normally distributed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000051495A1 (en) * 1999-03-05 2000-09-08 The General Hospital Corporation Measuring volume flow and area for a dynamic orifice
US6464642B1 (en) * 1999-08-20 2002-10-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasonic diagnosis apparatus

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