DE1258015B - Arrangement for making a cross-section of the heart visible using the ultrasonic pulse echo method - Google Patents

Arrangement for making a cross-section of the heart visible using the ultrasonic pulse echo method

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DE1258015B
DE1258015B DES68348A DES0068348A DE1258015B DE 1258015 B DE1258015 B DE 1258015B DE S68348 A DES68348 A DE S68348A DE S0068348 A DES0068348 A DE S0068348A DE 1258015 B DE1258015 B DE 1258015B
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DE
Germany
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heart
diagnostic device
receiver
cross
ultrasonic
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Pending
Application number
DES68348A
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German (de)
Inventor
Dr Carl Hellmuth Hertz
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/13—Tomography
    • A61B8/14—Echo-tomography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/346—Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349—Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • A61B5/352—Detecting R peaks, e.g. for synchronising diagnostic apparatus; Estimating R-R interval

Description

Anordnung zur Sichtbarmachung eines Herzquerschnittes mit Hilfe des Ultraschallimpulsechoverfahrens Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Sichtbarmachung eines Herzquerschnittes mit Hilfe des Ultraschallimpulsechoverfahrens unter Verwendung eines Kathodenstrahloszillographen, wobei die Ablenkung des Schreibstrahles in der einen Koordinate synchron mit der Bewegung des Ultraschallstrahles erfolgt und die Ablenkung des Schreibstrahles in der anderen Koordinate mit den Ultraschallsendeimpulsen synchronisiert und die Schreibstrahlhelligkeit durch dieIntensität derEchosignale moduliert ist.Arrangement for making a heart cross-section visible with the aid of the Ultrasonic pulse echo method The invention relates to an arrangement for Visualization of a heart cross-section with the help of the ultrasonic pulse echo method using a cathode ray oscilloscope, with the deflection of the write beam in which one coordinate takes place synchronously with the movement of the ultrasonic beam and the deflection of the write beam in the other coordinate with the ultrasonic transmission pulses synchronized and the write beam brightness by the intensity of the echo signals is modulated.

Ausgehend von einer solchen bekannten Einrichtung wird erfindungsgemäß torgeschlagen, daß zur Erzeugung eines Querschnittsbildes bei einer be stimmten Phase der Herzbewegung der Beginn der Ultraschallstrahlablenkung und damit der Beginn der Aufzeichnung mit der Herzaktivität synchronisiert und die Phasenlage zwischen Herz aktivität und Aufzeichnungsbeginn einstellbar ist. Based on such a known device, according to the invention struck that to generate a cross-sectional image at a be agreed Phase of heart movement the beginning of the ultrasound beam deflection and thus the beginning the recording is synchronized with the cardiac activity and the phase position between Cardiac activity and start of recording can be set.

Durch die Erfindung wird ermöglicht, stehende Bilder des sich bewegenden Herzens herzustellen. The invention enables still images of the moving With the heart.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Einstellung der Phasenlage zwischen Herzaktivität und Aufzeichnungsbeginn in Abhängigkeit von der Zeit kontinuierlich zu verändern, wodurch es möglich wird, eine bestimmte Bewegungsphase festzuhalten und sie allein über eine längere Zeit zu beobachten sowie bei kontinuierlicher langsamer Veränderung der genannten Einstellung der Phasenlage ein Zeitlupenbild des Bewegungsvorganges zu erhalten. In a further development of the invention, it is proposed that the setting the phase position between cardiac activity and the start of recording as a function of to change continuously over time, which makes it possible to achieve a certain movement phase to hold on and observe them alone over a long period of time as well as continuously slow change of the mentioned setting of the phase position a slow motion picture of the movement process.

Die einzelnen Bausteine für die erfindungsgemäße Anordnung, wie Kippstufen, Synchronisationsstufen, Phasenschieber u. dgl., sind an sich bekannt, so daß hier nicht weiter auf sie eingegangen wird. The individual components for the arrangement according to the invention, such as flip-flops, Synchronization stages, phase shifters and the like are known per se, so that here it is not discussed further.

Bei einer Änderung der Phasenlage zwischen der Herzaktivität, beispielsweise der R-Zacke eines Elektrokardiogramms, und dem jeweiligen Aufzeichnungsbeginn wird bewirkt, daß die Aufzeichnung des Momentanbildes zu einem etwas anderen Zeitpunkt gegenüber der R-Zacke erfolgt als die Aufzeichnung des vorhergehenden Bildes. Durch die Änderung der Phasenlage hat es daher der diagnostizierende Arzt in der Hand, den Herzquerschnitt beispielsweise bei verschiedenen, ihn interessierenden Füllungszuständen des Herzens zu betrachten. When there is a change in the phase position between the cardiac activity, for example the R wave of an electrocardiogram, and the respective start of recording causes the recording of the instantaneous image at a slightly different point in time opposite the R wave takes place as the recording of the previous image. By the changing of the phase position is therefore in the hands of the diagnosing doctor, the cross-section of the heart, for example, with different filling states that interest him to contemplate of the heart.

Da die Geometrie des Herzens sehr kompliziert ist, tritt oft der Fall ein, daß die abzubildende Struktur nicht senkrecht zum Ultraschallstrahl steht. In einem solchen Fall kehrt das Echo nicht zum Schallkopf zurück und wird daher nicht registriert. Um dies zu vermeiden, wird zweckmäßigerweise, wie das im Prinzip bei einem Ultraschallreflektoskop zur Trennung von Sender- und Empfängerquarz bekannt ist, ein verhältnismäßig klein gewählter Schallsendequarz verwendet und mit einem zusätzlichen und großflächigen Empfängerquarz umgeben. Während der erstere die Ultraschallimpulse aussendet und auch empfängt, dient der letztere nur zum Empfang der zurückkehrenden Echos. Der dabei erhaltenen Unschärfe bzw. Verzeichnung kann dadurch begegnet werden, daß man, wie dies bei einem gemeinsamen Ultraschall-Sende- und Empfangskopf bekannt ist. zumindest den großflächigen Empfängerquarz hohlspiegelförmig ausbildet, wobei der Krümmungsradius dem Abstand zur Herzmitte entspricht. Since the geometry of the heart is very complicated, the In the event that the structure to be imaged is not perpendicular to the ultrasonic beam. In such a case, the echo does not return to the transducer and so will not registered. To avoid this, it is expedient as that in principle known in an ultrasonic reflectoscope for separating the transmitter and receiver quartz is, a relatively small selected sound transmission quartz is used and with a additional and large-area receiver quartz. During the former the ultrasonic pulses sends out and also receives, the latter only serves to receive those returning Echoes. The resulting blurring or distortion can be countered by that one, as is known in a common ultrasonic transmitting and receiving head is. at least the large-area receiver quartz forms a concave mirror, wherein the radius of curvature corresponds to the distance to the center of the heart.

Es ist ferner bekannt, zu beiden Seiten des Sender-Empfängers mehrere Hilfskristalle vorzusehen, um gestreute Echosignale noch mit zu erfassen. In ähnlicher Weise kann in Weiterbildung der Erfindung der großflächige Empfängerquarz zur Empfindlichkeitserhöhung in mehrere Einheiten aufgeteilt sein, falls seine große Fläche die Empfindlichkeit heruntersetzt. Jede dieser Einheiten ist zu Anpassungs- und Entkopplungszwecken zweckmäßigerweise mit dem Eingang eines Kathodenverstärkers verbunden. It is also known to have several on both sides of the transceiver Provide auxiliary crystals in order to capture scattered echo signals. In a similar way In a further development of the invention, the large-area receiver quartz can be used to increase sensitivity be divided into several units in case its large area increases the sensitivity downsizes. Each of these units is for adjustment and decoupling purposes expediently connected to the input of a cathode amplifier.

Es ist vorteilhaft, Sende- und Empfängerquarz aufoaumäßig starr miteinander zu verbinden und zur Abtastung des Untersuchungsobjektes gemeinsam zu schwenken. It is advantageous for the transmitter and receiver quartz to be rigid with one another to connect and to swivel together for scanning the examination object.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung der Erfindung ergibt, ist es mit der erfindungsgemäßen Anordnung mit vertretbarem Aufwand möglich, ein stehendes Querschnittsbild des Herzens an einem bestimmten Zeitpunkt seiner Bewegung zu erhalten, im Gegensatz zu einer anderen bekannten Anordnung, bei welcher zwar auch eine Synchronisation des Schreibstrahles der Kathodenstrahlröhre erfolgt, bei der aber der Ultraschallabtaststrahl unbeweglich ist und die somit nur eine Aufzeichnung des zeitlichen Verlaufs der Bewegung eines kleinen Herzelementes vornehmen kann. As can be seen from the above description of the invention, it is possible with the arrangement according to the invention with justifiable effort, a standing cross-sectional image of the heart at a specific point in time of its movement to obtain, in contrast to another known arrangement in which synchronization of the write beam of the cathode ray tube also takes place at but the ultrasonic scanning beam is immobile is and thus just a record of the movement of a small heart element over time can make.

Claims (6)

Patentansprüche: 1. Anordnung zur Sichtbarmachung eines Herzquerschnittes mit Hilfe des Ultraschallimpulsechoverfahrens unter Verwendung eines Kathodenstrahloszillographen, wobei die Ablenkung des Schreibstrahles in der einen Koordinate synchron mit der Bewegung des Ultraschallstrahles erfolgt und die Ablenkung des Schreibstrahles in der anderen Koordinate mit den Ultraschallsendeimpulsen synchronisiert und die Schreibstrshlhelligkeit durch die Intensität der Echosignale moduliert ist, dadurch gekennz e i c hn e t, daß zur Erzeugung eines Querschnittsbildes bei einer bestimmten Phase der Herzbewegung der Beginn der Ultraschallstrahlablenkung und damit der Beginn der Aufzeichnung mit der Herzaktivität synchronisiert und die Phasenlage zwischen Herzaktivität und Aufzeichnungsbeginn einstellbar ist. Claims: 1. Arrangement for making a cross-section of the heart visible with the help of the ultrasonic pulse echo method using a cathode ray oscillograph, the deflection of the write beam in the one coordinate synchronous with the Movement of the ultrasonic beam takes place and the deflection of the write beam in the other coordinate is synchronized with the ultrasonic transmission pulses and the write beam brightness is modulated by the intensity of the echo signals, marked thereby, that to generate a cross-sectional image at a certain phase of heart movement the beginning of the ultrasonic beam deflection and thus the beginning of the recording synchronized with the heart activity and the phase position between heart activity and Start of recording is adjustable. 2. Diagnostikgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Schallsender-Empfänger von einem zusätzlichen Schallempfänger mit gegenüber dem ersten größerer Oberfläche umgeben ist. 2. Diagnostic device according to claim 1, characterized in that in in a manner known per se, the sound transmitter-receiver from an additional sound receiver is surrounded by a larger surface than the first. 3. Diagnostikgerät nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Schallempfänger in an sich bekannter Weise hohl- spiegelförmig ausgebildet ist, wobei der Krümmungsradius des Hohlspiegels seinem Abstand zur Herzmitte entspricht. 3. Diagnostic device according to Claim 2, characterized in that the additional sound receiver in a known manner hollow designed mirror-like where the radius of curvature of the concave mirror corresponds to its distance from the center of the heart. 4. Diagnostikgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Schallempfänger in an sich bekannter Weise in mehrere kleinere Einheiten unterteilt ist und daß jede Einheit mit dem Eingang je eines Kathodenverstärkers verbunden ist. 4. Diagnostic device according to claim 2 or 3, characterized in that that the additional sound receiver in a known manner in several smaller Units is divided and that each unit with the input of a cathode amplifier connected is. 5. Diagnostikgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallsender-Empfänger und der zusätzliche Schallempfänger starr miteinander verbunden und gemeinsam schwenkbar sind. 5. Diagnostic device according to one of claims 2 to 4, characterized in that that the sound transmitter-receiver and the additional sound receiver rigidly with one another are connected and pivotable together. 6. Diagnostikgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Phasenlage zwischen Herzaktivität und Aufzeichnungsbeginn in Abhängigkeit von der Zeit kontinuierlich verändert wird. ~~~~~ In Betracht gezogene-Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung p 12035 DII/30a (bekanntgemacht am 23. 8. 1951); britische Patentschrift Nr. 782 547; USA.-Patentschrift Nr. 2763 153; - »The Journal of the Acoustical Society of America«, Bd. 29, 1957, S. 824 bis 833 und 1181 bis 1185; »IRE Convention Record«, Teil9, 1955, S.80; »Science«, Bd. 115, 1952, S. 226 bis 230. 6. Diagnostic device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the setting of the phase position between cardiac activity and the start of recording is continuously changed as a function of time. ~~~~~ Publications considered: German patent application p 12035 DII / 30a (published on August 23, 1951); British U.S. Patent No. 782,547; U.S. Patent No. 2763 153; - “The Journal of the Acoustical Society of America ", Vol. 29, 1957, pp. 824-833 and 1181-1185; "IRE Convention Record", Part 9, 1955, p. 80; "Science", Vol. 115, 1952, pp. 226 bis 230
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2530964A1 (en) * 1974-07-15 1976-02-05 Leslie Kay METHOD AND DEVICE FOR MEDICAL BODY EXAMINATION USING REFLECTED SOUND WAVES

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2763153A (en) * 1954-04-21 1956-09-18 Reflectone Corp Supersonic exploring device
GB782547A (en) * 1954-09-11 1957-09-11 Siemens Reiniger Werke Ag Improvements in or relating to supersonic wave-impulse cardiographs

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