DE2402407B2 - Blutströmungsmeßgerät mit Dopplereffekt - Google Patents
Blutströmungsmeßgerät mit DopplereffektInfo
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Description
Stand der Technik
Die Verwendung von Blutströmungsmeßgeräten mit Dopplereffekt ist bekannt, wobei mit diesen Mcßgcräten
Ultraschallwellen unter einem bestimmten Aufschlagwinkel auf die Blutgefäße geschickt und die
reflektierten Ultraschallwellen wieder aufgefangen werden, um so die Geschwindigkeit und Richtung der
Blutströmung nach dem Prinzip des Dopplereffektes zu ermitteln, nach welchem bei auf eine Sonde gerichteter
Blutströmung die Frequenz der von den Blutkörperchen reflektierten und von der Sonde aufgefangenen
Ultraschallwellen höher ist als die der über die Sonde auf die Blutgefäße abgegebenen Ultraschallwellen, und
umgekehrt, wobei naturgemäß keine Frequenzänderung auftritt, wenn das Blut nicht strömt und auch der
Grad des Frequenzunterschieds von der Blutströmungsgeschwindigkeit abhängt.
Die herkömmlichen Blutströmungsmeßgeräte dieser Art verwenden meist dsr. Phasenverschiebungsverfahren
und sind in vielfacher Hinsicht unzulänglich. Sie erfordern z. B. komplizierte Schaltungsanordnungen,
um die vorstehend beschriebene Frequenzänderung zu ermitteln, wobei allerdings nicht jegliche kleinste
Frequenzabweichung genau feststellbar ist, da möglicherweise verschiedenartige Wellen im Laufe des
Ermittlungsvorganges auftreten, z. B. infolge möglicher Infiltration von Ultraschallwellen, die nicht von den
Blutkörperchen, sondern z. B. von ortsfesten Körperteilen reflektiert werden, oder infolge ungleicher Geschwindigkeit
von Blutkörperchen in einem Blutgefäß, und dergleichen.
Ferner ist durch die DE-OS 21 21 289 eine elektronisehe Schaltung zur fotoelektrischen Puls- bzw. Herzfrequenzabnahme bekannt, bei der die am Abnehmer entstehende, sich aus Störspannung und Signalspannung zusammensetzende Spannung gleichzeitig über zwei verschiedene elektrische Filterglieder auf die beiden Eingänge eines Differenzverstärkers gegeben wird, wobei beide Filter die Störspannung in gleichem Maß durchlassen, während der eine Filter die Signalspannung in anderer Weise beeinflußt als der andere Filter. Diese Schaltungsanordnung ist nicht bei einem Blutströmungsmeßgerät mit Dopplereffekt anwendbar.
Ferner ist durch die DE-OS 21 21 289 eine elektronisehe Schaltung zur fotoelektrischen Puls- bzw. Herzfrequenzabnahme bekannt, bei der die am Abnehmer entstehende, sich aus Störspannung und Signalspannung zusammensetzende Spannung gleichzeitig über zwei verschiedene elektrische Filterglieder auf die beiden Eingänge eines Differenzverstärkers gegeben wird, wobei beide Filter die Störspannung in gleichem Maß durchlassen, während der eine Filter die Signalspannung in anderer Weise beeinflußt als der andere Filter. Diese Schaltungsanordnung ist nicht bei einem Blutströmungsmeßgerät mit Dopplereffekt anwendbar.
Aufgabe
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Strömungsmeßgerät mit Doppler-Effekt
zur Bestimmung der Geschwindigkeit und der Richtung der Blutströmung zu schaffen, dessen Aufbau
vereinfacht wird, das andererseits aber die gewünschten Meßdaten mit der nötigen Exaktheit liefert.
Das erfindungsgemäße Blutströmungsmeßgerät weist
so Zweifachanordnungen für die von den Filtern zu trennenden Gruppen auf, wobei die eine Gruppe als
Plus( + )-Seite und die andere als Minus(-)-Seite steht; die Zweifachanordnungen sind mit Bezugszeichen
4—11 ausgenommen 9 und 10 in der Zeichnung
numeriert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels näher
beschrieben. Es zeigt
Fig.1 ein Blockschaltbild des Blutströmungsmeßgerätes
zur Ermittlung der Geschwindigkeit und Richtung der Blutströmung;
Fig.2 ein Blockschaltbild des Blutströmungsmeßgerätes
zur Ermittlung der Blutströmung und deren Richtung;
F i g. 3 eine Wellenform-Tabelle zur Veranschaulichung der Ermittlung der Blutgeschwindigkeit mittels
eines in F i g. 1 enthaltenen Detektors. Fig.! zeigt einen Hochfrequenz-Oszillator 1 und
eine Sonde 2, welche die vom Hochfrequenz-Oszillator ausgehende Hochfrequenz empfängt, unter einem
bestimmten Winkel auf die Blutgefäße A Ultraschallwellen mit einer der vorgenannten Hochfrequenz
entsprechenden Frequenz abgibt und die von den Blutkörperchen reflektierten Ultraschallwellen wieder
auffängt, wobei die reflektierten Ultraschallwellen am Ausgang der Sonde in elektrischen Strom umgewanaelt
werden.
3 ist ein Verstärker, und 4, 4' sind Filter mit fein filtrierenden Eigenschaften zur Unterteilung der reflektierten
Ultraschallwellen in oberhalb und unterhalb der abgegebenen Ultraschallwellenfrequenz liegende Gruppen,
wobei nur innerhalb einer engen Bandbreite vom eigenen Frequenzbereich abweichende Ultraschallwellen
durchgelassen werden. Bei einer abgegebenen Ultraschallwellenfrequenz von 5000 KHz beträgt die
Frequenzabweichung meist ±5 KHz, und dip Filter sind so ausgebildet, daß sie nur Frequenzabweichungen
innerhalb von ±7 KHz durchlassen, wobei 7 KHz als höchstmögliche Frequenzabweichung zwischen den von
einer Sonde abgegebenen und den Blutkörperchen reflektierten Ultraschallwellen gilt. Damit verhindern
die Filter also wirksam die Infiltration von Ultraschallwellen oder anderen Störsignalcn, die von anderen 2r,
Teilen des Körpers und nicht von den Blutkörperchen reflektiert werden. Für die Funktechnik entwickelte und
verwendete Kristallfilter haben sich als äußerst brauchbar für diesen Zweck erwiesen.
Der von den Amplitudendetektoren 5, 5' erfaßte
Ausgang der Filter 4, 4' läßt sich als Hüllwellenform zeichnen.
Die Einrichtung 6, 6' zur Frequenzerfassung besteht aus einem Schmidt-Triggerkreis und einem Univibratorkreis
oder anderen äquivalenten Schaltungsanordnungen, wobei der Schmidt-Triggerkreis die am Ausgang
des Detektors 5, 5' in F i g. 3 erhältliche Wellenform in Rechteckwellen B (Fig.3) und der Univibrator die
Rechteckwe'len in Frequenzimpulse Cumwandelt
Über den Umwandler 7, T wird die Frequenz in Gleichstromspannung D umgewandelt, und zwar über
ein Tiefpaßfilter bestehend aus einem Kondensator und einem Widerstand.
Der Ausgang der vorstehend beschriebenen Umwandler 7, T wird von den Anzeigevorrichtungen 8, 8'
angezeigt, wobei beide Anzeigevorrichtungen die Geschwindigkeit und auch die Richtung der Blutströmung
anzeigen, wenn die Blutströmung in einer Richtung festgelegt ist. Ansonsten wird die Differenz
zwischen den numerischen Werten der Plus-Seite und der Minus-Seite durch Subtraktion des kleineren
Wertes vom höheren Wert ermittelL Diese Differenz ist an einer Einzelanzeigevorrichtung 10 ablesbar, wobei
der Ausgang der Umwandler 7, T einem der Anzeigevorrichtung 10 vorgeschalteten Differentialverstärker
9 zugeführt wird.
Wie aus F i g. 2 ersichtlich, wird über Rechenkreise 11,
W die als Ausgang der Umwandler 7, 7' in Fig. 2
erhältliche Blutgeschwindigkeit mit der Querschnittsfläche der jeweiligen Blutgefäße integriert, so daß das
Blutslrömungsmeßgerät nach F i g. 1 auch zusätzlich die Blutströmung anzeigen kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Strömungsmeßgerät mit Dopplereffekt zur Bestimmung der Geschwindigkeit und der Richtung
der Blutströmung, mit einem HF-Oszillator zur Erzeugung von Ultraschallfrequenz-Signalen, eine
mit dem HF-Oszillator verbundene Sonde, welche die Ultraschallwellen auf ein Blutgefäß überträgt
und die von den im Blutgefäß befindlichen Blutkörperchen reflektierten Ultraschallwellen wieder
auffängt und UItraschallwellensignalc erzeugt,
wobei die reflektierten Ultraschallwellen eine Doppler-Frequenzverschiebung erfahren, gekennzeichnet durch zwei Schmalbandfilter
(4, 4'), die parallel zur Sonde geschaltet sind und scharf begrenzende Filtereigenschaften aufweisen
und die reflektierten Ultraschallwellensignale in zwei dicht oberhalb und unterhalb der Frequenz der
übertragenen Ultraschallwellen liegende, die auf die Sonde hin und die von dieser weg gerichtete
Blutströmung darstellende Frequenzbereiche unterteilen können, eine mit den Filtern verbundene
Anordnung (5 bis 10) zur Erzeugung von jeweils die Frequenzen der unterteilten reflektierten Ultraschallwellensignale
darstellenden Ausgangssignalen und eine mit den Signalgebern verbundene Ausgabe (8, 8', 10) zur Anzeige von Geschwindigkeit und
Richtung der Blutströmung.
2. Sirömungsmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Sonde (2) und die
Filter (4,4') ein Verstärker (3) geschaltet ist.
3. Strömungsmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da3 jeder Ausgangssignalgeber
einen Amplitudendetektor (5, 5') einschließt, der mit dem Ausgang des zugehörigen
Filters (4, 4') verbunden ist, daß mit dem Ausgang des Amplitudendetektors eine Frequenzerfassungsvorrichtung
(6, 6') verbunden ist, die Impulse variabler Frequenz erzeugt, mit deren Ausgang
Wandler (7, T) verbunden sind, die das Ausgangssignal in eine Gleichstromspannung umwandeln.
4. Strömungsmeßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabe zwei Anzeigevorrichtungen
(8,8') aufweist, die mit dem Ausgang der zugehörigen Wandler (7, T) verbunden sind und die
Geschwindigkeit der Blutströmung und jeweils nur eine Richtung der auf die Sonde (2) zu und von dieser
weg fließenden Blutströmung anzeigen, daß mit den Ausgängen der Wandler ein Differentialverstärker
(9) zur Ermittlung der Differenz zwischen den Ausgangsgrößen der Wandler verbunden ist und daß
mit dem Ausgang des Differenzverstärkers eine weitere Anzeigevorrichtung (10) verbunden ist, die
diese Differenz anzeigt.
5. Strömungsmeßgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgang
jeden Wandlers (7, T) die Ausgabe einer Integrierstufe (11, 11') geschaltet ist, die die durch die
Ausgangswerte der Wandler dargestellte Geschwindigkeit der Blutströmung in bezug auf die Querschnittsfläche
des Blutgefäßes integriert und eine Anzeige für das Blutflußvolumen liefert.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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