DE2263177C3

DE2263177C3 -

Info

Publication number: DE2263177C3
Application number: DE19722263177
Authority: DE
Inventors: Carl Dipl.-Ing. Zipf Kretz (Oesterreich)
Original assignee: Kretztechnik AG
Current assignee: GE Medical Systems Kretztechnik GmbH and Co OHG
Priority date: 1971-12-28
Filing date: 1972-12-22
Publication date: 1980-10-02
Also published as: DE2263177B2; ATA1115471A; DE2263177A1; AT334433B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gemeinsamen Abbildung von in bildlicher Form darstellbaren Informationen auf einem Bildmonitor, insbesondere einem Fernsehschirm, wobei dem Aufbau der Informalionsbilder dienende Analogsignale in eine Vielzahl von Abfragen gestattenden, elektronischen Bildspeichern ium Aufbau zugeordneter latenter Bilder verwendet und diese anschließend auf den Bildmonitor abgefragt werden, die Speicherung aufrechterhalten und Lage und Darstellungsart der Bilder am Bildschirm durch Zusatzsignale bestimmt wird.

Verfahren dieser Art werden bisher grundsätzlich und •usichließlich für die gemeinsame Darstellung von Informationsbildern verwendet, die zu verschiedenen Zeiten und gegebenenfalls mit verschiedenen Mitteln gewonnen werden und zur Erzielung besonderer Zusammenhänge oder einer besseren Übersichtlichkeit gemeinsam dargestellt werden sollen. Durch die gemeinsame Darstellung wird gegenüber einer Einzeldarstellung auch der Aufwand in der Gesamtanlage reduziert, da sonst für jedes einzelne Informationsbild eine eigene Anzeigeeinrichtung mit den zugehörigen Nebeneinrichtungen notwendig wäre.

Die Verwendung von eine Vielzahl von Abfragen gestattenden elektronischen Bildspeichern, in denen Analogsignale zum Aufbau zugeordneter latenter Bilder verwendet werden, hat den prinzipiellen Vorteil, daß es möglich wird, wenigstens den größten Teil des Informationsgehaltes der Analogsignale zu erhalten, also Verfälschungen durch Umformung zu vermeiden und daß mit verhältnismäßig einfachen Speichern und Abfrageeinrichtungen das Auslangen gefunden wird, wobei überdies die Speichereinrichtung räumlich klein

ίο gebaut werden kann.

Aus der CH-PS 4 50 502 ist es bekanntgeworden, die Ergebnisse verschiedener Einzelbeobachtungen mit verschiedenen Radargeräten darstellende Einzelbilder in verschiedenen Speichern zu speichern und über Abfrageeinrichtungen diese Speicher auf einen gemeinsamen Bildschirm abzufragen, so daß dort diese verschiedenen Radarbeobachtungen nebeneinander dargestellt werden und ein besserer Oberblick gegeben ist als bei der Beobachtung verschiedener Radarschirme. An und für sich kommen die Einzelbeobachtungen unter ähnlichen Bedingungen aber von verschiedenen Beobachtungsstellen her zustande.

Aus der DE-OS 20 55 544 ist ein insbesondere für Rechneranschlußeinrichtungen bestimmtes Sichtgerät bekanntgeworden, bei dem eine Speicherröhre, also ein elektronischer Bildspeicher zum Speichern von Analogsignalen, Verwendung findet, deren Speicherplatte neben dem bei der f.peicherung benutzten eigentlichen Speicherteil andere Bereiche enthält, in denen dauernd Markierungssignale gespeichert sind, die bei der Abfrage der Speicherplatte zwangsweise eine das Lesen des gespeicherten, dargestellten Textes od. dgl. erleichternde Symbolmatrix darstellen. Es wird immer ein Bild gespeichert und im Bedarfsfall mit den dauernd gespeicherten Symbolen auf den Bildschirm ausgelesen.

Es wurde schon erwähnt, daß die beschriebenen

bekannten Verfahren prinzipiell nur dazu verwendbar sind, um nacheinander gewonnene Informationen gleichzeitig in bildlicher Form darzustellen.

Bei Untersuchungen mit Ultraschall ermöglichen es die bisher üblichen Speicherverfahren praktisch nur. ein einziges Ergebnis einer F.in/eluntirsuchung in übersichtlicher Form darzustellen bzw. eine Summendarstellung aus mehreren Fin/eluntersuchungen nach dem gleichen Ableitungsverfahren /u geben, um beispielsweise überhaupt '· hnittbilder anzeigen zu können

Bei Ultraschalluntersuchungen nach dem Impuls-Echoverfahren erhält man dann, wenn in einem untersuchten Körper Bereiche vorhanden sind, an denen eine Reflexion der Si hallwellen stattfindet, von den Oberflächen od. dgl dieser Bereiche Echosignale, die empfangen, verstärkt und am Bildschirm in verschiedener Weise dargestellt werden können. Bei dem sogenannten A-BiId wird durch zeitabhängige Ablenkung des Elektronenstrahls am Bildschirm jeweils der Sendeimpuls und in einem der Schallaufzeit im Körper entsprechenden Abstand davon das Oberflächenecho des Einschlusses od. dgl. in Form eines Kurvenzuges dargestellt. Dieser Kurver.zug wird zu

ω jedem Sendeimpuls frisch geschrieben und gibt lediglich eine Information über den Abstand der reflektierenden Fläche vom Prüfkopf sowie bei Kenntnis der Schälleiteigenschaften des Körpers durch die Größe des bzw, der Fehlerechos über die senkrecht zum Schallstrahl liegende erfaßte Fläche des Einschlusses. Wird der Prüfkopf mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in einer vorbestimmten Richtung am untersuchten Objekt bewegt und werden durch entsprechende Schaltmaß^

nahmen nur die sich beim Ein- und Austritt des Schallstrahles in bzw. aus einem Einschluß ergebenden Echosignale der Auswertung zugeführt, so erhält man zu jedem Prüfimpuls zwei am Bildschirm aufleuchtende Punkte bzw. einen Punkt, wenn der Schallstrahl tangential zur Oberfläche des Einschlusses od. dgl. verläuft Durch Verwendung einer Bildspeicherröhre oder einer Bildröhre mit langer Nachleuchtdauer kann man die zeitlich nacheinander erhaltenen erwähnten Punkte zu einem Schnittbild, dem sogenannten B-BiId, zusammensetzen. Will man zusätzlich zu diesem B-BiId weitere Informationen erhalten, kann man mehrere B-Bilder in verschiedenen Prüfspuren nacheinander anfertigen oder auch eine C-Bild-Darstellung wählen, bei der ganze Flächen des Untersuchungsobjektes abgetastet und nur die aus vorbestimmten Tiefen einlangenden Echos wieder in Punktform dargestellt werden, so daß eine Schnittdarstellung mit parallel zur Oberfläche des Objektes liegender Bildebene erhalten wird. Es wurde schon erwähnt, daß jede Untersuchung einzeln durchgeführt werden muß und daß es bisher prinzipiell unmöglich ist. gleichzeitig den gleichen Bereich eines Korpers im Impuls-Echoverfahren nach verschiedenen Untersuchungsmethoden zu untersuchen, da nicht gleichzeitig verschiedene Schallköpfe an den gleichen Punkt aufgesetzt werden können und überdies die von verschiedenen Schallköpfen ausge sandten Schallimpulse auch die anderen Schallköofe beeinflussen und damit die von diesen erhaltenen Einzelanzeigen beeinträchtigen würden. Allerdings könnte durch die gleichzeitige Darstellung von gleichzeitig nach verschiedenen Untersuchungsmethoden erhaltenen Anzeigen eine wesentlich bessere Übersichtlichkeit erhalten werden, als wenn man diese Untersuchungen nacheinander durchführt und überdies wäre gewährleistet, daß gerade bei medizinischen Untersuchungen die tatsächlichen Zusammenhänge bzw. Zustände sichtbar gemacht werden könnten, wogegen dann, wenn die Untersuchungen nacheinander vorgenommen werden, in der Zwischenzeit Zustandsänderungen eingetreten sein können. Bei Her/untersuchungen kann man beispielsweise bei Darstellungen im A-BiId Tiefenmessungen vornehmen, im B-Bild Gesamtbeobachtungen durchführen und ebenfalls unter Verwendung von Ultraschall am Bildschirm Herzaktionskurven aufzeichnen, die die Bewegung einzelner Herzkammern oder HeriJ'.lappen angeben. Dieses sogenannte IJKCi ermöglicht 7. B. gemeinsam mit einem EKG besondere Rückschlüsse auf die Herzfunktion.

Es sei erwähnt, daß es an und für sich bekannt ist. nacheinander gewonnen? Informationen in einem sich gattungsmäßig von dem eingangs genannten Verfahren unterscheidenden Verfahren gemeinsam darzustellen, wobei dieses Verfahren allerdings bisher nur fur in verhältnismäßig einfacher Form darstellbare Signale oder Signalgruppe.i Verwendung findet. Beispielsweise werden nach der DE-OS 20 00 952 Meßdaten in digitale Signale umgewandelt, in digitaler Form gespeichert und schließlich von den Speichern abgefragt, wieder in eine bildlich darstellbare Analogform zurückverwandelt und gruppenweise am Bildschirm dargestellt. Dieses bekannte Verfahren kann für die gleichzeitige Darstellung mehrerer Zyklen einer EKG-Kurve auf einem BiId^ schirm verwendet werden. Die Genauigkeit der Darstellung des Informalionsbildes im Vergleich zur tatsächlich aufgenommenen Information hängt vom Fassungsvermögen der verwendeten Digitalspeichereinheit ab. Je größer der Informationsgehalt der darzustellenden Bilder ist, desto genauer muß die digitale Auflösung der einlangenden Meßwerte getrieben werden, was eine Vergrößerung der benötigten Speicherplatze zur Folge hat.

Bei Ultraschalluntersuchungen nach dem Schnittbildoder B-Bild-Verfahren hat man schon verschiedene Schritte unternommen, um das Untersuchungsergebnis festzuhalten. Neben fotografischen Aufnahmen der B-Bilder wurden auch schon Aufzeichnungen oder sonstige Speicherungen vorgenommen. Nach der DE-OS 16 98 107 wird das Schirmbild bei der Anfertigung eines Schnittbildes mit einer Videokamera aufgenommen und auf das Magnetband eines Videorecorders gespeichert, von dem es beliebig oft abgespielt werden kann.

Da die Entstehung eines vollständigen Schnittbildes am Bildschirm viel länger dauert als eine vollständige Abtastung des Bildschirmes durch die Videokamera, muß dieser letztere Abtastvorgang sehr oft wiederholt werden, bis das vollständige Schnittbild gespeichert ist. Von gleichen Stellen des Bildschirmes wird immer synchron auf bestimmte Abschnitte -.vs Magnetbandes gespeichert. Praktisch ergibt sich durch die Abtastung des Bildschirmes mit der Videokamera schon dadurch eine erhebliche Beschneidung der Dynamik und ein entsprechender Informationsverlust, daß der Bildschirm einer K-thodenstrahlröhre nicht in der Lage ist. eine Helligkeit der einzelnen Bildpunkte zu erzeugen, die der Größe des darzustellenden Signals streng proportional ist. Die an den einzelnen Bildpunkten nacheinander auftretenden Signale werden beim synchronen Abspielen des Magnetbandes auf den ihnen zugeordneten Bandbereichen summiert, so daß das gespeicherte Signal n'chi der momentanen Helligkeit des Bildpunktes proportional ist. sondern dem Produkt aus der jeweiligen Helligkeit und der Zeitdauer bzw. der Anzahl der Ansteuerungen dieses Bildpunktes. Dieser Wert steht in keinem gesetzlichen Zusammenhang mit der Schnittdarstellung selbst und es wird daher die Anzeige der Echostarke, die man der Bildhelligkeit gleichsetzt, verfälscht.

Zur Verbesserung der Auswertung des gespeicherten Anzeigeergebnisses wird bei dem beschriebenen Verfahren zusätzlich eine Sortierung der von der Videokamera aufgenommenen Signale nach ihrer Größe vorgenommen, wobei die Signale einer bestimmten Größenklasse auf normalisierte Signale umgeformt und für jede Klasse auf einer getrennten Spur gespeichert werden. Die Normalisierung entspricht zumindest sinngemäß schon einer Digitali^.ierung der Signale, so daß ein Informationsverlust auftritt. Man kann nun die Signale jeder Klassi für sich darstellen, also nacheinander am Bildschirm Schnittbilder zeigen, bei denen nur Linien gleicher Helligkeit vorhanden sind, die Trenns~hic\ten od. dgl. mit klassenmäßig gleichen Reflexionsvermögen anzeigen. Man kann diese klassifizierten Signale später auch zu einem Samme'schnittbild vereinigen, bei dem dann nur wenige Grauwertt entsprechend dor Anzahl der verwendeten Klassen vorhanden sind. Es handelt sich hier allerdings um eine Bildumformung.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art an die Erfordernisse bei der Ültraschalluntersuchüng eines Objektes anzupasser ·ιΗ anzugeben, wie Informationen gleichzeitig oder μ a: tisch gleichzeitig gewonnen und ohne wesentlichen Verlust an Informationsinhalt in übersichtlicher Form in am Bildschirm gleichzeitig sichtbaren Bildern darge-

stellt werden können.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Ergebnisse verschiedener Ableitungen einer Ultraschalluntersuchung eines Objektes nach dem Impuls-Echoverfahfen wiedergebende Einzelbilder, ι. B. A-, B-öder C-Bilder des Objektes, gegebenenfalls in verschiedenen Maßstäben, dargestellt und dabei der den Bildrücklauf des Bildschirmes bzw. Speichers steuernde Impuls als Triggerimpuls zur Auslösung des Sendeimpulses des Ultraschallgerätes verwendet wird, Wobei vorzugsweise das zu diesem Sendeimpuls erhaltene Echosignal jeweils nur einer einem Teilbild zugeordneten Auswertungsstufe zugeführt, gespeichert, markiert und abgefragt wird und die von den in analoger Weise getriggerten folgenden Sendeimpulsen erhaltenen Echosignalen den den folgenden Teilbildern zugeordneten Auswertungsstufen zugeführt werden.

Eine Grundüberlegung, die zum erfindungsgemäßen Verfahren geführt hüi, besieht dsrin, daß bei Untersuchungen nach dem Impulsechoverfahren in dem erhaltenen Signal Informationen enthalten sind, die für mehr als eine Darstellungsart brauchbar sind. Zusätzlich zu den Ergebnissen der Ultraschalluntersuchung kann man elektrische Reaktionskurven, z. B. Kardiogrammkurven oder Röntgenbilder der untersuchten Körperteile einblenden bzw. einen Teilbereich des Bildschirms für eine Fernsehdarstellung der gesamten Untersuchung verwenden, wenn das Verfahren u. a. für Lehrzwecke eingesetzt wird. Die medizinische Untersuchung stellt nur einen kleinen Teilbereich der Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, das selbstverständlich auch bei der Ultraschallmaterialprüfung und den anderen Ultraschalluntersuchungsverfahren eingesetzt werden kann.

Bei der Verwendung des Steuerimpulses als Triggerimpuls werden Sendevorgang und Bilddarstellung synchronisiert, so daß für die Laufzeitbestimmung der Echoimpulse eine genaue Startbasis vorhanden ist. Die Einzelbilder können am Bildschirm synchron zu ihrer Entstehung beobachtet werden. Es ist ohne weiteres möglich, das zu einem Sendeimpuls einlangende Echosignal gleichzeitig den verschiedenen Auswertungsstufen zuzuführen. Die bevorzugte Ausführung, nach der das Echosignal jeweils nur einer Auswertungsstufe zugeführt wird, führt zu einer Vereinfachung der zur Durchführung des Verfahrens notwendigen Schaltungsanordnung, wobei von der Überlegung ausgegangen wurde, daß die Bildfolgefrequenz eines normalen Fernsehgerätes und damit die Folgefrequenz der Sendeimpulse im Verhältnis zu der bei allen vorkommenden Untersuchungen möglicherweise auftretenden Relativgeschwindigkeit zwischen dem Priifkopf und den Reflexionsflächen für den Schal'strahl groß ist, so daß keine entscheidenden Störungen bzw. Verfälschungen in der Wiedergabe der Einzelbilder auftreten, wenn man wie angegeben vorgeht Man kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mehrere Schnittbilddarstellungen gleichzeitig, aber mit unterschiedlicher Verstärkung, also mit verschiedener Empfindlichkeit oder in verschiedenen Maßstäben vornehmen. In einem gesonderten Feld oder eingeblendet können bei Schnittbildern die Koordinaten der Schnittebenen angezeigt werden. Man kann auch mehrere B-Bilder aus verschiedenen, etwa parallel liegenden Ebenen nacheinander aufnehmen und gleichzeitig darstellen und übereinander, vorzugsweise jedoch axionomstrisch versetzt, anzeigen, so daß eine räumliche Darstellung entsteht, bei der man in den Einzelbildern sogar axionomeirische Verkürzungen bzw. VeTüfidenmgen des Maßstabes einstellt. Bei dieser Darstellungsart, aber auch bei anderen Darstellungen, kann man die Farbsignale für einen Farbbildschirm als MärkierUngssignale verwenden, so daß beispielsweise die Einzelbilder in verschiedenfarbigen Linien erscheinen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert, in der ein Blockschema einer möglichen Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens veranschaulicht ist.

Die dargestellte Anlage besteht aus einem als A-Bildgerät ausgebildeten Ultraschall-Impuls-Echoprüfgerät A. einer Schnittbild-Mechanik B, an der ein dem Gerät A zugeordneter Prüfkopf (Schallkopf) befestigt ist und mit Hilfe der Mechanik in vorwählbaren Geschwindigkeiten wenigstens in zwei im Normalfall senkrecht aufeinanderstehenden Richtungen und dabei in mehreren Parallelscharen innerhalb jeder Richtung. vnr7iigsweise aber wenigstens auch in einer Drehstellung, auf einem zu untersuchenden Objekt bewegt werden kann, einem B-Bildwandler C. einer Speichereinheit D, der im Bedarfsfall weitere Speichereinheiten Di, Di zugeordnet sein können, einem Programmierteil £", einer Fernsehkamera Fund einem Bildmonitor G, im Normalfall einem Fernsehgerät mit einem entsprechenden und gegebenenfalls für Farbdarstellurig geeigneten Bildschirm.

Ein vnm Impuls-Echogerät A erzeugter Sendeimpuls wird über eine Leitung 1 dem an der Schnittbildmechanik B befindlichen und im Bedarfsfalle durch die Mechanik fortbewegten Schallkopf zugeführt, in das untersuchte Objekt als Schallstrphl eingeleitet, teilweise in Form von Echosignalen wieder am Schallkopf empfangen und nach Rückverwandlung dieser Echoimpulse in elektrische Impulse wieder über die Leitung 1 dem Gerät A zugeführt. Die empfangenen Echosignale werden im Gerät A verstärkt und über eine Leitung 2, die sich über die Teilleitungen 2a, 2b gabelt, dem B-Bildwandler Cund dem Speicher D zugeführt.

Der B-Bildwandler C erhält ferner von der Schnittbildmechanik ßüber Leitungen 3—8 die erforderlichen Informationen für den Aufbau des Schnittbildes. Diese Intormationen Destehen einerseits aus den übei uic Leitungen 3—5 zugeführten Koordinaten x_a y₀ und r„ für die Stellung des Schallkopfes, aus den Angaben über die Richtung des vom Schallkopf ausgesandten Schallbündels, die über die Leitungen 6 und 7 zugeführt werden und als Sinus- bzw. Kosinusfunktion des Abstrahlwinkels α angegeben sein können und aus einer

so einjustierbaren, über die Leitung 8 zuführbaren Größe v. die als Konstante auf Grund der Schallgeschwindigkeit im untersuchten Objekt eingestellt wird. Aus diesen Angaben bildet der Wandler die zum Aufbau eines Schnittbildes erforderlichen Werte, nämlich die Koordinaten jrund y, in denen ein Schnittbild darzustellen ist. χ ergibt sich dabei als Funktion von x_a r_a v, t, (Laufzeit des Echoimpulses) und cos « und y als Funktion von y_a r_a v, fund sin ca. Die Koordinaten x, y sind im jeweiligen Absolutbetrag von der jeweiligen Stellung des Schallkopfes und der Richtung des Schallbündels abhängig. Ein zur Steuerung der Helligkeit benötigter z-Wert wird aus der vom A-Bildgerät A über die Leitung 2a gelieferten Spannung abgeleitet Vom Programmierteil E wird die Verstärkung der x- und y-Werte über eine Leitung 22 so gesteuert, daß die Auslenkung des Schreibstrahles am Speicherschirm D bei der dargestellten Ausführung nur jeweils über ein Viertel der Speicherfläche reicht Falls mehrere Speicher vorhan-

den sind (D, D\, Eh) wird die Verstärkung so gewählt, daß der Schreibstrahl jeweils über den ganzen Speicher geführt wird.

Die vom B-Bildwandler G erzeugten Signale .v, y, ζ werden über Leitungen 9, 10, 11 dem Speicher teil. D zugeführt. Den Spannungen x, y, die die Lage eines Bildp'jjSktes am Speicherschirm bestimmen und sich entsprechend den Bewegungen des Sctiallköpfes ändern, können über Leitungen 18,19 vom Programmierteil Eher noch wählbare Markierspannurigen X und 7 überlagert werden. Der Speicher fist über eine Leitung 13 mit dem Prüfgerät A verbunden. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß der Schreibstrahl des Speichers D jeweils am Ende eines über das gesamte Bild reichenden Schreibvorganges durch seinen Rückkehrimpuls auf die Leitung 13 einen Triggerimpuls abgibt, der den Sendeimpuls des A-Bildgerätes A auslöst. Ferner wird vom A-Bildgerät über eine Leitung 14 der Programmierteil E getriggert. Das im Speicherteil D elektrostatisch, also nicht sichtbar gespeicherte Bild kann elektrisch abgetastet und über eine Leitung 12 einem Bildmonitor G zugeführt und dort sichtbar gemacht werden. Da durch den Abtastvorgang die statisch gespeicherten Ladungen kaum verändert werden, kann der Abtastvorgang innerhalb einer bestimmten Zeit beliebig oft wiederholt werden. Die Fernsehkamera F, die über eine Leitung 20 mit dem Programmierteil E und in weiterer Folge über eine Leitung 21 mit dem Speicherteil D verbunden ist, muß nich· unbedingt vorhanden sein. Die von ihr gelieferten Informationen sind bei medizinischen Untersuchungen für die Erstellung einer Diagnose nicht erforderlich, jedoch wünschenswert, wenn die Untersuchung durch einen größeren Personenkreis verfolgt werden soll und das untersuchte Objekt für diese Personen nicht unmittelbar sichtbar ist. Bei der dargestellten Ausführung ist der Programmierteil Emit einem Umschalter 23 versehen, der in der dargestellten Lage nur den Speicher D. in der Umschaltstellung aber auch die übrigen Speicher D\ und Ch mit dem Wandler C und dem Programmier teil £ verbindet.

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t>Ct IIIULI UdI gt.att~llll.ll l-idgt. ULIIIIUIIV.!!*.!!! OVIIUItOt a—J Nach Einschalten der Anlage wird der Speicherschirm D zunächst vollständig abgetastet. Ist das erste Halbbild im Zeilensprungverfahren geschrieben, so wird die Zeit Während des Bild-Rücklaufes zur Aussendung eines UltraschalNlmpulses und zum Empfang der dadurch erzeugten Echos, benutzt; Die Auslösung des Impulses irrt Gera! A erfolgt durch eitlen vom Speicherteil D abgegebenen Trigger-Impuls, der über die Leitung 13 zum Gerät A und weiter über die Leitung 14 zum Programmierten Egeführt wird. Damit wird der Programmierteil E in den ersten Schaltzustand gebracht, bei dem er die Verstärkung des A-Bild-Gerätes A über eine der Leitungen 15 bis 17 auf den Wert bringt, der für das Schnittbild im ersten Quadranten vorgewählt wurde. Gleichzeitig liefert der Programmierteil E über die Leitungen 18 und 19 die Markierspannungen 7 und J in einer derartigen Höhe an den Speicherteil D. daß zusammen mit den Spannungen χ und y aus dem Bildwandler C eine Ablenkung des Schreibstrahles entsteht, die im ersten Quadranten des Speicherschirmes liegt. Es wird somit in diesem Quadranten eine Bildzeile geschrieben, deren Verlauf dem Verlauf des Schallbündels im untersuchten Objekt entspricht.

Ist die erste Zeile im ersten Quadranten I geschrieben, so erfolgt wieder eine Abtastung des ganzen Speicherschirmes, um das zweite Halbbild am Bildmonitor C zu erzeugen. Bei dem anschließenden Bildrücklauf löst der Triggerimpuls über die Leitung 13 im A-Bild-Gerät A wieder einen Sendeimpuls aus, während er gleichzeitig über die Leitung 14 den Programmierteil E in den zweiten Schaltzustand bringt. Dieser bewirkt eine Veränderung der Verstärkung im A-Bild-Gerat A und eine Änderung der Markierspannungen xundy. so daß jetzt eine Zeile im zweiten Quadranten geschrieben wird. Nach einer erneuten Abtastung des Speicherschirmes wiederholt sich der Vorgang für den dritten und vierten Quadranten, wobei letzterer zunächst leer bleibt. Nach viermaliger Wiederholung des ganzen Vorganges wird im Programmierteil E wieder der erste Schaltzustand hergestellt und es wird jetzt die zweite Zeile im ersten Quadranten geschrieben, anschließend die zweite

J A

g g

können unter anderem Schnittbilder mit verschiedener Verstärkung am Bildmonitor C dargestellt werden. Bei in der dargestellten Lage befindlichem Schalter 23 wird im B-Bildwandler Cdie Verstärkung der x- und y-Werte über die Leitung 22 so beeinflußt, daß für die Aufzeichnung eines Bildes am Speicherschirm im Speicherteil D nur ein Viertel der zur Verfügung stehenden Fläche benötigt wird. Es können drei verschiedene Verstärkungen vorgewählt werden, die im folgenden mit +, O und — bezeichnet werden. Im Tastenfeld des Programmierteiles £ befinden sich unter anderem drei waagrechte Drucktastenreihen, die mit I, II und III bezeichnet sind, wobei in jeder Reihe Tasten mit den Bezeichnungen +, O und — vorhanden sind. Die römischen Ziffern beziehen sich auf entsprechende Quadranten am Speicherschirm, wie dies im Speicherteil Dangedeutet ist Durch Eindrücken der entsprechenden Tasten kann jedem Quadranten ein Schnittbild mit einer bestimmten Verstärkung zugeordnet werden. Drückt man z. B. die Knöpfe I/+, II/O und III/—, so bedeutet dies, daß das Schnittbild mit der größten Verstärkung im ersten Quadranten aufgezeichnet wird, das Schnittbild mit mittlerer Verstärkung im zweiten Quadranten und das mit der geringsten Verstärkung im dritten Quadranten. Der vierte Quadrant bleibt einer weiteren Aufzeichnung vorbehalten, die noch besprochen wird.

dazwischen immer wieder eine vollständige Abtastung des Speicherschirmes liegt. Da der Aufbau des Schnittbildes, bedingt, durch die langsame Bewegung des Schallkopfes viel längere Zeit benötigt, als die elektronische Abtastung des Speicherschirmes, stört es nicht, wenn die einzelnen Zeilen des Schnittbildes immer erst nach jeweils vier Abtastungen des Speicherschirmes geschrieben werden. Man kann auf diese Weise am Bildmonitor G das Entstehen der drei Schnittbilder in den Quadranten I bis III verfolgen.

in den Quadranten IV könnte durch Drücken des Knopfes WtK das von der Fernsehkamera Faufgenommene Bild des untersuchten Objektes eingeblendet werden. Es können jedoch in den vierten Quadranten auch bis zu vier Α-Bilder eingeblendet werden, indem im Programmierteil E je ein Knopf aus den Reihen a, b, c und d gedrückt wird. Welcher Knopf in den einzelnen Reihen gedruckt wird /+,0 oder — / bestimmt die Verstärkung, bei der das A-BiId aufgenommen wird. Die Reihen a, b, c und d bestimmen die Höhenlage des Α-Bildes innerhalb des vierten Quadranten. Geschrieben wird jeweils das A-BiId, das im Augenblick des Knopfdruckes empfangen wird mit der dem gedrückten Knopf entsprechenden Verstärkung. Durch die Knöpfe in der senkrechten Reihe L können die in den ersten drei Quadranten gespeicherten Bilder einzeln gelöscht

werden. Für den vierten Quadrariten sind vier LösGh-Knöpfe vorgesehen, entsprechend den in diesem Quadranten aufscheinenden vier Α-Bildern, die jedes für sich gelöscht werden können.

Durch eine elektrische oder mechanische Verriegelung der Druckknöpfe kann eine Fehlbedienung in der Art, daß z. B. auf einen Quadranten gleichzeitig verschiedene Bilder einprogrammiert werden, vermieden werden.

Selbstverständlich sind mit der gezeigten Anordnung noch andere Programme einstellbar. Man könnte z. B. die ersten beiden Quadranten füf zwei Schnittbilder mit unterschiedlicher Verstärkung, den dritten Quadranten für das Bild der Fernsehkamera und den vierten Quadranten für die Α-Bilder verwenden.

Für eine ebenfalls mögliche, dreidimensionale Darstellung ist beim Ausführungsbeispiel die Verwendung mehrerer Speicherteile D, D\, Di vorgesehen. Dementsprechend müßten von dem Programmierteil E weitere nicht gezeichnete Leilungspaare 18, 19 zu den verschiedenen Speicherteilen gehen. Wird für die Abtastung ein normales Farb-Fernsehgerät C verwendet, so müßten die einzelnen Speicherteile noch elektronische Einrichtungen zur Erzeugung von Farbsignalen besitzen, da die am Bildschirm gespeicherten Bilder nur schwarz-weiß Werte besitzen und die Farbe erst nachträglich elektrisch zugemischt werden muß. Es wäre jedoch auch möglich, einen besonderen Farbbild-Monitor C zu verwenden, bei dem die Verbindung mit den Speicherteilen D bis Di so hergestellt ist, daß das aus jedem Speicherteil kommende Bild einer anderen Elektronenkanone in der Farbbildröhre zugeführt wird und damit automatisch und ohne zusätzliche Farbsignale in einer anderen Farbe am Bildschirm aufscheint.

Wird der Schalter 23 im Programmierteil E auf »Farbe« umgeschaltet, so wird zunächst die Verstärkung der x- und y-Werte im Bildwandler C über die Leitung 22 so geändert, daß der Schreibstrahl über den vollen Teil des Speicherschirmes ausgelenkt wird. Außerdem werden die Tastenreihen I, Il und III so umgeschaltet, daß bei ihrer Betätigung nicht mehr die Quadranten eines Speicherschirmes, sondern die verschiedenen Speicherteile D bis Di angeschaltet werden.

die einzelnen Trigger-Impulse nur mehr das A-BiId-Gerät A zur Aussendting von Schallimpulsen veranlassen, jedoch keine Umschaltung des Programmierteils E bewirken.

Wird eine Taste r, Ob oder g^der Reihe I gedrückt, so wird der Speicher D angeschlossen Und ihm eine entsprechende Farbe zugeordnet. Es erfolgt nun die .Aufnahme eines Schnittbildes, wobei analog zu dem vorher beschriebenen Verfahren immer erst ein

IQ Halbbild abgetastet und anschließend eine Bildzeile geschrieben wird. Im Gegensatz zu dem vorher beschriebenen Verfahren reicht jedoch das Bild über einen ganzen Speicherschirm und es wird nach jedem Abtastvorgang eine weitere Bildzeile geschrieben und nicht erst nach jedem vierten Vorgang. Ist das vollständige Bild geschrieben, wird der Speicher D\ durch Drücken eines Knopfes in der Reihe Il eingeschaltet. Gleichzeitig muß die Schnittbildmechanik B um einen gewissen Betrag senkrecht zur vorherge-

henden Schnittebene versetzt werden. Mit dem Anschalten des Speichers Di werden die diesem Speicher über die nicht gezeichneten, den Leitungen 18 und 19 entsprechenden Leitungen zugeführten Markierspannungen χ und y etwas gegenüber den dem Speicher D\ ursprünglich zugeführten Markierspannungen geändert, so daß das im Speicher D\ latent gespeicherte Bild etwas in Höhe und Seite gegenüber dem im Speicher D latent gespeicherten Bild versetzt ist. Dieser Vorgang wiederholt sich in analoger Weise nochmals, wenn nach Fertigstellung des zweiten Schnittbildes im Speicher Ö auf den Speicher /^umgeschaltet wird.

Auf dem Bildmonitor G erscheinen die drei Schnittbilder in drei verschiedenen Farben, wobei entsprechend der Höhen- und Seitenversetzung der einzelnen Schnittbilder die Darstellung in einer axionometrischen Projektion erfolgt.

Selbstverständlich kann man an Stelle der gezeichneten drei Speicher noch mehr Speicher verwenden und damit noch mehr Schnittebenen auf dem Bildmonitor gleichzeitig zur Darstellung bringen. Es ist auch denkbar, die Markierspannungen χ und y durch die Verschiebung der Schnittbildmechanik automatisch so zu steuern, daß die axionometrische Versetzung der

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur gemeinsamen Abbildung von in bildlicher Form darstellbaren Informationen auf einem Bildmonitor, insbesondere einem Fernsehschirm, wobei dem Aufbau der Informationsbilder dienende Analogsignale in eine Vielzahl von Abfragen gestattenden elektronischen Bildspeichern zum Aufbau zugeordneter latenter Bilder verwendet und diese anschließend auf den Bildmonitor abgefragt werden, die Speicherung aufrechterhalten und Lage und Darstellungsart der Bilder am Bildschirm durch Zusatzsignale bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ergebnisse verschiedener Ableitungen einer Ultraschalluntersuchung eines Objektes nach dem Impulsverfahren wiedergebende Einzelbilder, z. B. A-, B- oder C-Bilder des Objektes, gegebenenfalls in verschiedenen Maßstäben, dargestellt und dabei der den Bildrückl&is'des Bildschirmes (G)bzw. Speichers (D) steuernde ampuls als Triggerimpuls zur Auslösung des Sendeimpulses des Ultraschallgerätes (A) verwendet wird, wobei vorzugsweise das zu diesem Sendeimpuls erhaltene Echosignal jeweils nur einer, einem Teilbild (I, II. !II bzw. D. Dl, D2) zugeordneten Auswertungsstufe zugeführt, gespeichert, markiert und abgefragt wird und die von den in analoger Weise getriggerten folgenden Sendeimpulsen erhaltenen Echosignale den den folgenden Teilbildern zugeordneten Auswertungsstufen zugeführt werde,¹

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Farbsignal füi einen Farbbildschirm als Markierungssignale verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schnittbilder aus im wesentlichen parallelen Ebenen aufgenommen und übereinander, vorzugsweise jedoch axionometrisch versetzt, am Bildschirm dargestellt werden.