DE1246161B

DE1246161B - Device for examining and depicting non-planar areas within a body using an ultrasonic transducer

Info

Publication number: DE1246161B
Application number: DEK37601A
Authority: DE
Inventors: Thomas Graham Brown
Original assignee: Kelvin Hughes Ltd
Current assignee: Kelvin Hughes Ltd
Priority date: 1958-04-28
Filing date: 1959-04-28
Publication date: 1967-08-03

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

A61bA61b

Deutsche KL: 30 a-4/01German KL: 30 a-4/01

Nummer: 1246161Number: 1246161

Aktenzeichen: K 37601IX d/30 aFile number: K 37601IX d / 30 a

Amneldetag: 28. April 1959 Registration date: April 28, 1959

Auslegetag: 3. August 1967Opened on August 3, 1967

■ Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Untersuchung und bildlichen Darstellung nicht ebener Flächen innerhalb eines Körpers unter Verwendung eines Ultraschallwandlers zum Senden und Empfangen eines Ultraschallstrahles, der mit seiner den Ultraschallstrahl abstrahlenden und aufnehmenden Fläche um eine Achse schwenkbar ist, und eines Anzeigegerätes zur Sichtbarmachung des abgetasteten Gebietes, bei dem ein Schreibstrahl durch eine mit den Sendeimpulsen verkoppelte lineare Zeitbasis-Ablenkungsspannung von seinem Ausgangspunkt in radialer Richtung auf den Bildschirm ausgelenkt und mit dem empfangenen reflektierten Ultraschallstrahl moduliert wird (Hellsteuerung), und dessen winkelmäßige Ablenkung mit dem Schwenkwinkel des Wandlers übereinstimmt. Eine solche Einrichtung -wird im allgemeinen mit P.P.I.-scope-Wiedergabeeinrichtung bezeichnet.The invention does not relate to a device for examination and imaging flat surfaces within a body using an ultrasonic transducer for transmission and receiving an ultrasonic beam with its emitting and receiving the ultrasonic beam Surface is pivotable about an axis, and a display device for visualizing the scanned area in which a write beam is coupled to the transmission pulses by a linear Time base deflection voltage from its starting point in a radial direction onto the screen is deflected and modulated with the received reflected ultrasonic beam (light control), and its angular deflection coincides with the pivot angle of the transducer. One such a device is generally referred to as a P.P.I. scope display device.

Weiterhin sind sogenannte B-scope-Wiedergabeeinrichtungen bekannt, bei denen eine aus dicht aneinanderliegenden Sende- und Empfangswandlern oder einem gemeinsamen Sende-Empfangswandler bestehende Sonde auf einer Linie rechtwinklig zur Hauptausbreitungsrichtung der Ultraschallwellen entlangbewegt wird. Der Indikator, z. B. ein Kathodenstrahl, wird durch eine mit den Sendeimpulsen verkoppelte lineare Zeitbasisablenkspannung von einem Ausgangspunkt abgelenkt, der seinerseits rechtwinklig zur Ablenkrichtung in Abhängigkeit von der Lage der Sonde auf der Linie nachgeführt und durch die empfangenen Echos intensitätsmoduliert wird. Die Anzeige wird entweder auf einem lang nachleuchtenden Schirm oder einer fotografischen Platte erzeugt.Furthermore, there are so-called B-scope display devices known, in which one of closely spaced transmit and receive transducers or a common transmitter / receiver transducer existing probe on a line at right angles to the Main direction of propagation of the ultrasonic waves is moved along. The indicator, e.g. B. a Cathode ray, is generated by a linear time base deflection voltage coupled with the transmission pulses deflected from a starting point, which in turn is perpendicular to the direction of deflection in Depending on the position of the probe on the line and tracked by the received echoes is intensity modulated. The display is either on a photoluminescent screen or on a photographic plate produced.

Weder die P.P.I.- noch die B-scope-Wiedergabeeinrichtung sind in der Lage, befriedigende Echodiagramme von den tiefsitzenden Körperorganen zu liefern, und zwar aus folgenden Gründen:Neither the P.P.I. nor the B-scope display device are able to produce satisfactory echo diagrams from the deep-seated organs of the body for the following reasons:

Auf der benutzten ΙΡΓεςμεηζ (gewöhnlich etwa 2,5 MHz) neigen glatte Flächen von mehr als einigen Millimetern im Durchmesser zur Erzeugung spiegelnder Reflexionen der Ultraschallenergie. Wenn der Sende- und Empfangswandler dicht nebeneinanderliegen oder gemeinsam sind, werden somit die Echos nur dann vom Empfänger erfaßt, wenn der einfallende Energiestrahl ziemlich genau mit der Normalen auf der Zwischenfläche, von der sie ausgehen, übereinstimmt. Für andere Einfallswinkel wird die Energie zwar noch reflektiert, jedoch nicht zum Empfangswandler hin. Infolgedessen besteht wenig Aussicht, mit den nach dem P.P.I.- oder B-scope-Verfahren arbeitenden Einrichtungen eine Einrichtung zur Untersuchung und bildlichen
Darstellung nicht ebener Flächen innerhalb
eines Körpers unter Verwendung ernes
UltraschallwandlersOn the ΙΡΓεςμεηζ (usually around 2.5 MHz) used, smooth surfaces more than a few millimeters in diameter tend to generate specular reflections of the ultrasonic energy. If the transmitting and receiving transducers are close to one another or are common, the echoes are only detected by the receiver if the incident energy beam agrees fairly exactly with the normal on the interface from which they emanate. For other angles of incidence, the energy is still reflected, but not towards the receiving transducer. As a result, there is little prospect of establishing a facility for examination and imaging with the facilities working according to the PPI or B-scope method
Representation of non-flat surfaces within
of a body using ernes
Ultrasonic transducer

Anmelder:Applicant:

Kelvin & Hughes Limited, Hillington, Glasgow
(Großbritannien)Kelvin & Hughes Limited, Hillington, Glasgow
(Great Britain)

Vertreter:Representative:

. Dr.-Ing. E. Liebau, Patentanwalt,
Göggingen über Augsburg, v.-Eichendorff-Str. 10. Dr.-Ing. E. Liebau, patent attorney,
Göggingen via Augsburg, v.-Eichendorff-Str. 10

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Thomas Graham Brown, Hillington, GlasgowThomas Graham Brown, Hillington, Glasgow

(Großbritannien)(Great Britain)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 28. April 1958 (13 439) - -Great Britain from April 28, 1958 (13 439) - -

fortlaufende Außenlinie einer gekrümmten Fläche, beispielsweise einer Zyste, zu entwerfen, insbesondere wenn die Fläche mit ihrer konvexen Seite zur Sonde hin zeigt.to design the continuous outline of a curved surface, for example a cyst, in particular when the convex side of the surface points towards the probe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Einrichtung zur Untersuchung und bildlichen Darstellung nicht ebener Flächen innerhalb eines Körpers unter Verwendung eines Ultraschallwandles zum Senden und Empfangen eines Ultraschallstrahles zu schaffen, die insbesondere die Aufzeichnung von zusammenhängenden Linien dieser nicht ebenen Fläche ermöglicht.
- Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schwenkachse des Ultraschallwandlers, um die der Strahl einen Raumwinkel beschreibt, selbst verschiebbar ist, daß die Lage des Ausgangspunktes für die winkelmäßige AblenkungThe invention is based on the object of creating an improved device for examining and depicting non-planar surfaces within a body using an ultrasonic transducer for transmitting and receiving an ultrasonic beam, which in particular enables the recording of contiguous lines of this non-planar surface.
The object is achieved according to the invention in that the pivot axis of the ultrasonic transducer, about which the beam describes a solid angle, is itself displaceable, and that the position of the starting point for the angular deflection

709'619/39709,619 / 39

des Schreibstrahles in Abhängigkeit von der Ver- Sinus-Cosinus-Potentiometers bildet. Die Seilrollen schiebebewegung der Achse des Ultraschallwandlers 30 und 31 sind drehbar auf dem Sondenhalter 23 derart gesteuert wird, daß für einen wesentlichen angebracht, an dem das feste Element (nicht darge-Bereich der Verschiebebewegung die Bildpunkte auf stellt) des Sinus-Cosinus-Potentiometers befestigt ist. dem Bildschirm mit den zugehörigen, die Ultraschall- 5 Das Gewicht des Sondenhalters 23 ist angenähert wellen reflektierenden--Stellen des untersuchten ausbalanciert durch ein Gegengewicht 33, das mit Gebietes innerhalb' des Körpers räumlich überein- dem Halter 23 durch ein über Rollen 35 laufendes stimmen. Seil 34 verbunden ist. Durch die Horizontalbewegungof the write beam as a function of the sine-cosine potentiometer. The pulleys The sliding movement of the axis of the ultrasonic transducers 30 and 31 can be rotated on the probe holder 23 is controlled in such a way that for an essential attached to which the fixed element (not shown area the shifting movement of the pixels on) of the sine-cosine potentiometer is attached. the screen with the associated, the ultrasonic 5 The weight of the probe holder 23 is approximated waves reflecting - points of the examined balanced by a counterweight 33, which with Area within 'the body spatially above the holder 23 by a roller 35 running voices. Rope 34 is connected. By the horizontal movement

Die Erfindung besteht also im wesentlichen aus des Wagens 25 und die Vertikalbewegung des Halters einer Kombination der sogenannten B-scope- und io 23 im Wagen wird es ermöglicht, daß die Energie der P-PI.-scope-Wiedergabeeinrichtung. Die neue aussendende und empfangende Fläche der Sonden-Einrichtung ermöglicht die Herstellung eines voll- anordnung 27 über die Fläche 36 des Körpers des ständigen zusammenhängenden Bildes des unter- Patienten in Kontakt mit der Haut in einer Ebene suchten Gebietes, in dem eine Anzahl von P.P.I.- bewegt wird, in der die Untersuchung durchgeführt Bildern mit verschiedenen Ausgangspunkten hin- 15 werden soll.The invention thus essentially consists of the carriage 25 and the vertical movement of the holder a combination of the so-called B-scope and io 23 in the car makes it possible that the energy the P-PI.-scope display device. The new sending and receiving surface of the probe device enables the manufacture of a full assembly 27 over the surface 36 of the body of the constant coherent image of the sub-patient in contact with the skin in one plane searched area in which a number of P.P.I. are moved in which the investigation is carried out Images with different starting points.

sichtlich der Umrisse des untersuchten Gebietes Normalerweise wird natürlich die UntersuchungVisible the outline of the examined area Normally, of course, the investigation

überlagert werden. Bei der erfindungsgemäßen in einer Anzahl dieser Ebenen wiederholt, und für Einrichtung kann zwar ebenso wenig wie bei den diesen Zweck werden die Laufschienen 26 in senkbisher bekannten Einrichtungen vehindert werden, rechter Richtung zur Papierebene beweglich gemacht, daß Energiestrahlen, die nicht genau mit der 20 Während die Sondenanordnung 27 in der beschrie-Normalen auf die untersuchte Fläche zusammen- . benen Weise bewegt wird, wird sie um ihre Achse 28 fallen, so reflektiert werden, daß sie nicht mehr von hin und her geschwenkt. Es ist angenommen, daß dem Empfangswandler erfaßt werden, jedoch wird dieses Schwenken von Hand durchgeführt wird, bei einer Vielzahl von Strahlen immer ein Strahl obwohl natürlich auch Mittel angewendet werden dabei sein, der mit der Normalen zusammenfällt. 25 können, um es automatisch zu bewirken.
Dieser Strahl liefert dann den Teil eines Bildes des Es sind Mittel vorgesehen zur Erzeugung vonare superimposed. In the case of the invention in a number of these planes repeated, and for the device can just as little as in the case of this purpose, the rails 26 in previously known devices are prevented, made movable in the right direction to the plane of the paper, that energy beams that do not exactly match the 20 while the probe arrangement 27 together in the described normal to the examined area. benen way is moved, it will fall about its axis 28, be reflected so that it is no longer pivoted back and forth. It is assumed that the receiving transducer is detected, but this pivoting is carried out by hand, with a large number of beams always one beam, although means are of course also used which coincide with the normal. 25 to do it automatically.
This beam then provides part of an image of the. Means are provided for generating

untersuchten Gebietes. Durch Weiterbewegung der Spannungen V^ und Vy, die der horizontalen bzw. Schwenkachse_: des.:Ultraschallwandlers wird jeweils vertikalen Lage der Sondenschwenkachse im Raum ein weiteres Teilbild des untersuchten Gebietes entsprechen, und außerdem zur Erzeugung von Spanerlangt. Die Überlagerungen einer größeren Anzahl 30 nungen, die die jeweilige Winkelstellung der Sondenvon derartigen Bildern ergibt dann zusammenhän- anordnung um ihre Achse kennzeichnen. Zur Erzeugende Umrisse des untersuchten Gebietes. gung der Spannung V_n ist ein Potentiometer 37 ge-investigated area. By moving the voltages V ^ and Vy, the horizontal or pivot axis _: des.:Ultraschallwandlers vertical position of the probe pivot axis in space, a further partial image of the examined area, and also to generate chip. The superimpositions of a larger number of openings, which characterize the respective angular position of the probes of such images, then result in a coherent arrangement about their axis. To generate outlines of the examined area. for the voltage V _n , a potentiometer 37 is

Weitere Vorteile sowie Einzelheiten der Erfindung zeigt, das fest auf dem Wagen 25 montiert ist und an sind an Hand eines in der Zeichnung dargestellten dessen Enden eine geeignete Spannung angelegt wird. Ausführungsbeispieles im folgenden näher erläutert. 35 Der Abgriff 38 des Potentiometers ist als an einem Als Beispiel wird eine Einrichtung zur Untersuchung isolierenden Halter 39 befestigt dargestellt, der an des menschlichen Körpers gezeigt. Es zeigt der Schiene 26 festgemacht ist.Further advantages and details of the invention shows that is fixedly mounted on the carriage 25 and on are on the basis of one shown in the drawing whose ends a suitable voltage is applied. Embodiment explained in more detail below. 35 The tap 38 of the potentiometer is as on a As an example, a device for testing insulating holder 39 is shown attached to the of the human body shown. It shows the rail 26 is moored.

Fig. 1 ein Schaltbild des Ausführungsbeispiels, Die Spannung V_v wird mit Hilfe eines zweitenFig. 1 is a circuit diagram of the embodiment, the voltage V _v is with the help of a second

F i g. 2 eine Ansicht einer Ausführungsform, in Potentiometers 40 erzeugt, das ebenfalls am Wagen der ein Teil der Anordnung nach Fig. 1 ausgeführt 40 25 befestigt ist und dessen Abgriff 41 an einem isoliewerden kann, renden Halter 42 angebracht ist, der am SondenhalterF i g. Figure 2 is a view of an embodiment produced in potentiometer 40, also on the carriage which is part of the arrangement according to FIG. 1 executed 40 25 and whose tap 41 is insulated on one can, renden holder 42 is attached to the probe holder

Fig.3 ein Schaltbild einer abgewandelten Aus- 23 befestigt ist. Die die Winkelstellung der Sondenführung eines der Sägezahngeneratoren und Ablenk- anordnung um ihre Achse 28 kennzeichnenden Spanverstärker von F i g. 1, . nungen werden durch das Sinus-Cosinus-Potentio-3 shows a circuit diagram of a modified embodiment 23 is attached. The the angular position of the probe guide one of the sawtooth generators and deflection arrangement around its axis 28 characterizing chip amplifiers from F i g. 1, . voltages are determined by the sine-cosine potential

F i g. 4 eine Diagrammdarstellung der Wirkungs- 45 meter 31 erzeugt, das Spannungen F₁ sin § und V₂ weise der Erfindung: und cos & abgibt, wobei ■& der Winkel ist, den die NormaleF i g. 4 generates a diagram representation of the effect meter 31, which _{emits voltages F 1} sin § and V ₂ according to the invention: and cos & , where ■ & is the angle which the normal

Fig.5 die Form des Anzeigebildes, das unter den auf den Energie aussendenden und empfangenden in F i g. 4 dargestellten Bedingungen erzielt wird. Flächen 43 der Sonden gegenüber der HorizontalenFig. 5 shows the form of the display picture, which among the emitting and receiving energy in Fig. 4 is achieved. Areas 43 of the probes relative to the horizontal

Zunächst sei auf Fig.2 hingewiesen, aus der ein einnimmt.First of all, reference should be made to Fig.2, from which one assumes.

Sondenhalter 23 ersichtlich ist, der vertikal beweglich 50 In F i g. 1 liefert ein Hauptimpulsgenerator 10 zwischen Rollen 24 auf einem Wagen 25 gelagert ist, Impulse von beispielsweise 500 Mikrosekunden der mit Rollen 32 auf horizontalen Führungsschienen Dauer über einen Verzögerungskreis 11 (dessen über ein Bett befördet werden kann, auf dem der zu Zweck später erläutert wird) an einen Leistungssenuntersuchende Patient liegt. Der Sondenhalter 23 der 12, der jedesmal einen kurzen Impuls von Ultraträgt eine Sondenanordnung 27, die entweder aus 55 schallenergie (von viel kleinerer Dauer als 500 Mieiner als Sender und Empfänger arbeitenden gemein- krosekunden) erzeugt, wenn ihm ein Impuls von U samen Sonde oder aus zwei getrennten Sonden zugeführt wird. Dieser Ultraschallimpuls wird einem bestehen kann. .Die eine Sonde bzw. beide Sonden Sendewandler 13 zugeführt, der einen Teil der Sonsind in üblicher Weise mit einem Wandler in Form denanordnung 27 in F i g. 2 darstellt. ■ Von einem eines piezoelektrischen Kristalls ausgestattet. 60 Empfangswandler 14, der ebenfalls ein Teil der Son-Probe holder 23 can be seen, which is vertically movable 50 in FIG. 1 supplies a main pulse generator 10 is mounted between rollers 24 on a carriage 25, pulses of 500 microseconds, for example the duration with rollers 32 on horizontal guide rails via a delay circuit 11 (its can be transported over a bed, on which the purpose will be explained later) to a performance examiner Patient lies. The probe holder 23 of Fig. 12, each time carrying a short pulse of Ultra a probe arrangement 27, which either consists of 55 sound energy (of much less duration than 500 min common microseconds working as sender and receiver) when it receives an impulse from U single probe or from two separate probes. This ultrasonic pulse becomes a can exist. The one probe or both probes are supplied with transmitting transducers 13, which are part of the Sons in the usual way with a transducer in the form of the arrangement 27 in FIG. 2 represents. ■ From one a piezoelectric crystal. 60 receiving transducer 14, which is also part of the special

Es ist angenommen, daß eine Anordnung mit zwei denanordnung 27 ist, aufgenommene Echos werden getrennten Sonden verwendet wird. Die Sonden- einem Signalverstärker und weiteren bei 15 vorgeanordnung 27 ist so angebracht, daß sie eine sehenen Schaltungsteilen zugeführt, dessen Ausgangsbegrenzte Schwenkbewegung, ζ. B. um + 110°, von signal in negativem Sinn auf die Kathode einer Kader senkrechten Abwärtsrichtung um eine Achse 28 65 thodenstrahlröhre 16 einwirkt,
ausführen kann und an einer Rolle 29 festgemacht Die Impulse vom Generator 10 werden außerdem ist, die durch ein Seil 30 mit einer zweiten Rolle 31 über einen weiteren Verzögerungskreis 17 an einen gekuppelt ist, die. das bewegliche Element eines Auftast- bzw. Aufhell-Impulsgenerator 18 geführt,It is assumed that an arrangement is with two denarrangements 27, picked up echoes are used with separate probes. The probe, a signal amplifier and another upstream arrangement at 15, is attached so that it is supplied to a circuit section shown, the output of which is limited pivoting movement, ζ. B. by + 110 °, of signal acts in a negative sense on the cathode of a cadre vertical downward direction about an axis 28 65 thode ray tube 16,
The pulses from the generator 10 are also attached to a pulley 29, which is coupled to a second pulley 31 via a further delay circuit 17 by a rope 30, which. the movable element of a touch-up or brightening pulse generator 18 is guided,

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der positiv gerichtete Impulse erzeugt, die auf das kers 53 auf die Empfindlichkeit des Ablenksystems Steuergitter der Kathodenstrahlröhre gegeben wer- entsprechend abgestimmt werden muß.
den. Die relativen Zeitverzögerungen in den Kreisen Magnetische Ablenkorgane können an Stelle der 11 und 17 werden so gewählt, daß die Röhre 16 dargestellten elektrostatischen für die Röhre 16 vergerade vor Aussendung eines Impulses freigegeben 5 wendet werden, wobei der den Ablenkpolen zugewird. Die Aufhellungsimpulse von 18 wirken als Tor- führte Ablenkstrom in bekannter Weise proportional, impulse, um die Röhre 16 eine bestimmte Zeit lang der Eingangsspannung gemacht wird,
für ihrer Kathode zugeführte Echosignale aufnahme- Bei Benutzung der Schaltung von Fig. 1 allein bereit zu halten. oder modifiziert in der in Fig. 3 gezeigten Weise, Die Impulse vom Generator 10 werden außerdem io wird der Kathodenstrahl in einer sektorförmigen Abzwei Sägezahngeneratoren 19 und 20 zugeführt. In lenkung von einem Ausgangspunkt abgelenkt, und die jeden von ihnen ist ein Miller-Integrator mit einem empfangenen Echos werden in einem Abstand vpnelektronischen Schalter vereinigt. Jeder Impuls öffnet dem Ausgangspunkt angezeigt, die von der Tiefe der den elektronischen Schalter, und sobald dies eintritt, Echoquelle abhängig ist. Bei NichtVorhandensein des beginnt die Schaltung die angelegte Spannung zu 15 Verzögerungskreises 11 würde der Ausgangspunkt integrieren. Im Fall des Kreises 19 ist diese Spannung des Schreibstrahles der Lage der Energie aussenden-F₁ sin ti, die vom Sinus-Cosinus-Potentiometer 31 den Fläche des Wandlers 13 entsprechen. Durch gevon Fig. 2 abgenommen wird, und im Fall desKrei- eignete Wahl der durch den Kreis 11 eingeführten ses 20 ist sie F₂ cos ■&, die vom gleichen Potentio- Verzögerung kann erreicht werden, daß der Ausmeter geliefert wird. Infolgedessen erzeugen die 20 gangspunkt der Achse entspricht, um die die Sonde Kreise 19 und 20 Sägezahnspangen, deren Verlauf schwenkt. Die Lage des Ausgangspunktes wird auf jeweils den Momentanwerten von V₁ sin & bzw. V, diese Weise nicht durch das Schwenken der Sonde cos i? proportional ist. beeinflußt.the positively directed pulses generated, which must be given to the kers 53 to the sensitivity of the deflection control grid of the cathode ray tube are matched accordingly.
the. The relative time delays in the magnetic deflector circles can be selected in place of FIGS. 11 and 17 so that the electrostatic tube 16 shown is turned over for the tube 16 just before the emission of a pulse, which is turned towards the deflection poles. The whitening pulses of 18 act as a gate-led deflection current in a known manner proportionally, pulses around the tube 16 for a certain period of time the input voltage is made,
For its cathode supplied echo signals recording- When using the circuit of Fig. 1 alone to keep ready. or modified in the manner shown in FIG. Distracted in the direction of a starting point, and each of them is a Miller integrator with a received echo are combined at a distance vpnelektronic switch. Each pulse opens the starting point, which is dependent on the depth of the electronic switch, and once this occurs, the echo source. In the absence of the circuit starts the applied voltage to 15 delay circuit 11 would integrate the starting point. In the case of the circle 19, this voltage of the write beam is the position of the energy emitted-F ₁ sin ti, which corresponds to the area of the transducer 13 from the sine-cosine potentiometer 31. It is taken from Fig. 2, and in the case of the appropriate choice of the ses 20 introduced by the circle 11, it is F ₂ cos · &, which can be achieved by the same potential delay that the measure is delivered. As a result, the 20 starting point corresponds to the axis around which the probe circles 19 and 20 sawtooth clasps, the course of which pivots. The position of the starting point is based on the instantaneous values of V ₁ sin & or V, in this way not by pivoting the probe cos i? is proportional. influenced.

In Abwandlung der Schaltung können, wie dies an Dieser "Sachverhalt wird noch besser verständlich Hand von Fig. 3 erläutert ist, die Miller-Integrato- 25 aus Fig. 4, in der wie im vorhergehenden die ren so angeordnet werden, daß sie das Integrieren der äußere Oberfläche des Patientenkörpers mit 36 be-Äusgangsspannungen des Sinus-Cosinus-Potentio- zeichnet ist. Ein inneres Organ ist bei 44 vorhanden, meters von Spannungspegeln beginnen, die durch'die Die Bögen 43 a, 43 b, 43 c und 43 d entsprechen den linearen Schiebepotentiometer, d. h. durch die Span- Bewegungsbahnen, die die Fläche 43 der SondennungenFyund V_n, eingestellt werden. 30 anordnung ausführt, wenn sie in vier verschiedene Der Sägezahn von 19 wird zusammen mit der Stellungen auf dem Körper geschwenkt wird. Die Spannung V_v einem Ablenkverstärker 21 zugeführt, Bahnen der Energie abstrahlenden Fläche des Wand·, dessen Ausgang mit den F-Ablenkplatten der Röhre lers sind mit a, b, c und d und die aufeinanderfolgen-. 16 verbunden ist. Der Sägezahn von 20 wird zusam- den Stellungen der Achse 28 der Sondenanordnung men mit der Spannung V_n einem Ablenkverstärker 35 mit 28 a, 28 b, 28 c und 28d bezeichnet. Die Wege; 22 zugeführt, dessen Ausgang mit den X-Ablenkplat- der ausnutzbaren Ultraschallwellen, d. h. derjenigen, ten der Röhre verbunden ist. ' die als Normale auf der Oberfläche des Organs 44 Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Form, in der der auf treffen, sind mit starken Linien eingezeichnet, und Sägezahngenerator 19 und der Ablenkverstärker 21 die unbrauchbarer Wellen, d. h. solcher, die nicht der F i g. 1 ausgeführt werden können. Die Span- 40 senkrecht auftreffen und deshalb nicht zur Sonden^ nung F₁SUH? wird über einen Widerstand R₁ dem anordnung zurückgeworfen werden, sind durch ge_T Eingang eines hochverstärkenden Phasenumkehr- strichelte Linien angedeutet. ... Verstärkers 50 zugeführt, dessen Ausgang über eine Auf dem in Fig. 5 dargestellten erhaltenen AnKapazität C₁ mit seinem Eingang verbunden ist. Ein zeigebild sind die Anzeigegebiete, die den Gebieten elektronischer Schalter 51 verbindet normalerweise 45 in F i g. 4 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeiden Eingang des Verstärkers 50 mit Erde, und ein chen, jedoch mit einem oberen Zusatzstrich bezeichzweiter elektronischer Schalter 52 verbindet norma- net. Die Oberfläche des Organs 44 ist in Fig. 5 bei !erweise den Verstärkerausgang mit einem festen 44 angedeutet.In a modification of the circuit, as explained in this "facts are still better understandable with reference to FIG. 3, the Miller integrators 25 from FIG the outer surface of the patient's body is marked with 36 output voltages of the sine-cosine potential An internal organ is present at 44 meters of voltage levels beginning through the arcs 43 a, 43 b, 43 c and 43 d correspond to the linear slide potentiometers, that is, by the span trajectories which are set on the surface 43 of the probes Fy and V _n V _v fed to a deflection amplifier 21, paths of the energy-emitting surface of the wall, whose output with the F-deflector plates of the tube lers are connected to a, b, c and d and the successive 16 is. The saw tooth of 20 is denoted together with the positions of the axis 28 of the probe arrangement men with the voltage V _{n of} a deflection amplifier 35 with 28 a, 28 b, 28 c and 28 d . The ways; 22 is supplied, the output of which is connected to the X-deflection plate of the usable ultrasonic waves, ie those of the tube. 'The normal on the surface of the organ 44 Fig. 3 shows a modified form in which the meet are drawn with strong lines, and the sawtooth generator 19 and the deflection amplifier 21 the unusable waves, that is, those that are not shown in FIG . 1 can be executed. The span 40 strike perpendicularly and therefore not to the probe ^ opening F ₁ SUH? If the arrangement is thrown back via a resistor R ₁ _{, dashed lines are indicated by ge T} input of a high-gain phase reversal. ... amplifier 50, the output of which is connected to its input via an on-capacitor C _{1 shown in FIG.} A display image are the display areas that connect the areas of electronic switches 51 normally 45 in FIG. 4, with the same reference numerals, the input of the amplifier 50 is connected to earth, and a small electronic switch 52, which is labeled with an additional line at the top, connects normally. The surface of the organ 44 is indicated in FIG. 5 with a fixed 44 for the amplifier output.

Spannungspunkt Vy. Wenn ein ins Negative gehender Durch geeignete Einstellung der relativen Span-Impuls vom Generator 10 der Fig. 1 auf die zwei 50 nungswerte V₁, F₂, V_v und V₁₁ und der durch 11 und Schalter 51 und 52 gegeben wird, so öffnen diese, und 17 eingeführten Verzögerungen kann erreicht werder Kondensator C₁ wird um den Betrag von -V₁ den, daß die Echos von verschiedenen Teilen der sin H-IC₁R₁ Volt pro Sekunde von dem Wert V_v auf- Oberfläche des Organs 44 Anzeigemarken auf dem geladen. Die Ausgangsspannung des durch den Ver- Schirm ergeben, die trotz der Bewegung der Sondenstärker 50 und den Kondensator C₁ gebildeten Inte- 55 achse und der Lageänderungen der Sonde um ihre grators wird in einem Gegentaktverstärker 53 ver- Achse in ziemlich genauer räumlicher Beziehung zustärkt, und die Ausgangsleitungen 54 werden mit den einander stehen.Voltage point Vy. If a negative voltage is set by suitable adjustment of the relative span pulse from generator 10 of FIG. 1 to the two voltage values V ₁ , F ₂ , V _v and V ₁₁ and given by 11 and switches 51 and 52, then open These, and 17 introduced delays can be achieved the capacitor C ₁ is increased by the amount of -V ₁ den that the echoes from different parts of the sin H-IC ₁ R ₁ volts per second from the value V _v on- surface of the organ 44 Indicator marks on the loaded. The output voltage of the through the screen, which is formed in spite of the movement of the probe amplifier 50 and the capacitor C ₁ and the changes in position of the probe around its grator, is strengthened in a push-pull amplifier 53 ver axis in a fairly precise spatial relationship, and the output lines 54 will be with each other.

Y-Platten der Kathodenstrahlröhre 16 von Fig. 1 Wenn die Verzögerungseinrichtung 17 geeicht wird,Y-plates of the cathode ray tube 16 of Fig. 1 When the delay device 17 is calibrated,

verbunden. . kann sie als Entfernungsmeßeinrichtung zur Bestim-tied together. . it can be used as a distance measuring device to determine

Wenn ein positiver Verlauf der Spannungsände- Go mung der Strukturabmessungen innerhalb des Kör-If a positive course of Spannungsände- Go tion of structural dimensions within the pERSonal

iTing erforderlich ist, so wird F₁ negativ gemacht. pers benutzt werden,iTing is required, F _{1 is made} negative. pers are used,

Zweckmäßig wird der Integrator so ausgebildet, daß Bei der Anwendung kann die Sonde über einen er in beiden Richtungen arbeiten kann, da das Vor- Winkel von etwa + 20° von einer Hauptstellung hin zeichen von sin ■& sowohl positiv als auch negativ sein und her geschwenkt werden, in der die wirksame kann. 55 Fläche flach auf der Haut aufliegt und die Sonde all-Die Teile 20, 22 in F i g. 1 können ebenfalls durch mählich unter fortwährender Schwenkbewegung über die in F i g. 3 gezeigte Schaltung ersetzt werden, mit die Haut von einer Seite des Körpers auf die andere dem Unterschied, daß die Verstärkung des Verstär- bewegt wird. Eine derartige vollständige ÜberquerungThe integrator is expediently designed in such a way that during use the probe can work in both directions, since the front angle of about + 20 ° from a main position indicates sin & be both positive and negative and forth be pivoted in which the effective can. 55 surface rests flat on the skin and the probe all-die parts 20, 22 in FIG. 1 can also be achieved by gradually swiveling over the in F i g. 3 can be replaced with the skin from one side of the body to the other, the difference being that the amplification of the amplification is moved. Such a complete crossing

Claims

can take between 11 and 21 minutes, and in order to be able to observe the entire representation at the same time it is advisable to record it on photographic film. A recently proposed phosphor which has the ability to store an image in the latent state until it is made visible by irradiation with infrared light can also be used in place of the photographic film on the screen of the tube 16. The transducers 13 and 14 are expediently made of barium titanate with a dimension of 10 × 7 mm, and their inner sides lie against one another. For an ultrasonic frequency of 2.5 MHz, the thickness of the piezoelectric crystal is about 1 mm. The crystals can be placed on probes made of Perspex about 25 mm long and with about the same cross-sectional dimensions as the crystals. The outer inner edges of the Perspex are rounded to prevent injury to the patient. The invention is of course not limited to the examination of the human body, but can also be used for other purposes, e.g. B. for industrial applications can be used. Since it is not always possible or expedient to pivot the probe arrangement itself about an axis, the probe arrangement can also be held in place and designed in a known manner as a probe with a variable angle, in which the emission or reception angle can be changed can. In this case, instead of moving the probe assembly about its axis 28 in FIG. 2 moves the adjustment or control means of the probe so that the emitted or received beam is pivoted about the same axis. In the case of probes with a variable angle, the energy transfer increases as the angle of incidence increases, but this can be corrected automatically, if necessary, by adjusting a suitable gain change, for example at the amplifier 15 in FIG. 1 is made with the change in angle. Claims: 45

1. Facility for examining and depicting uneven surfaces within of a body using an ultrasonic transducer to transmit and receive a Ultrasonic beam, which with its emitting and receiving the ultrasonic beam Surface is pivotable about an axis, and a display device for visualizing the scanned Area in which a write beam is coupled to the transmit pulses by a linear Time base deflection saving from its starting point in a radial direction onto the screen is deflected and modulated with the received reflected ultrasonic beam (light control), and its angular deflection corresponds to the swivel angle of the converter, characterized in that the pivot axis of the ultrasonic transducer around the the ray describes a solid angle, itself is shiftable, that the position of the starting point for the angular deflection of the writing beam as a function of the displacement movement the axis of the ultrasonic transducer is controlled so that for a substantial Area of movement of the pixels on the screen with the associated, the Ultrasonic waves reflecting points of the examined area within the body spatially match.

2. Device according to claim 1, wherein the ultrasonic transducer moves in a plane that cuts the body to be examined, characterized in that the pivoting the ultrasonic beam takes place in this plane.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that delay means (11, 17) are provided, which are fed to the displaceable and pivotable ultrasonic transducer Ultrasonic pulses in relation to the trigger time of one of the sawtooth generators (19, 20) delay, by which a deflection of the writing beam is generated by such an amount, that the starting point represents the position of the pivot axis.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the pivot axis of the ultrasonic transducer is displaceable perpendicular to itself.

5. Device according to claim 4, characterized in that the movements of the pivot axis control the tap of a potentiometer perpendicular to itself, thereby making these movements corresponding voltages are generated to control the starting point dei Serve angular deflection of the writing beam.

6. Device according to claim 5, characterized in that two potentiometers (37, 40) are provided, the taps of which correspond to the movements of the pivot axis in two to each other perpendicular directions are moved, with the generated stresses to the corresponding Control of the starting point in two mutually perpendicular planes are used.

7. Device according to claim 4 to 6, characterized in that the ultrasonic transducer in Guides is slidably mounted, its movement on the two mutually perpendicular Restrict directions.

8. Device according to claim 7, characterized in that the two guides are perpendicular to the plane formed by the two mutually perpendicular directions and thus parallel are movable to the ultrasonic transducer pivot axis.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that one of the pivoting movement of the ultrasonic transducer actuated sine-cosine potentiometer (31) for The generation of voltages is provided which correspond to the sine or cosine of the swivel angle, these voltages are used to control the angular deflection of the writing beam.

10. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized characterized in that the ultrasonic transducer itself is not pivotably arranged and on known means for changing the exit angle of the ultrasonic beam are provided are.