DE2706183C3 - Nach dem Impuls-Echo-Verfahren arbeitendes Ultraschallgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein nach dem Impuls-Echo-Verfahren arbeitendes Ultraschallgerät, insbesondere für die Echo-Kardiographie, mit wenigstens einem auf dem Körper eines Patienten aufsetzbaren Schallkopf für die in den Körper des Patienten einzustrahlenden bzw. aus dem Körper des Patienten zu empfangenden Ultraschallimpulse, einer Sichtanzeige zur Darstellung der Ultraschall-Echos als Amplituden-Signal (Α-mode) und/oder als TM-Signal (TM-mode) sowie zugehörigem Steuergerät mit einer Einheit zum Tiefenausgleich durch abschnittsweise Verstärkungsgradänderung.

Es sind Ultraschallgeräte für die Echokardiographie bekannt, die mittels Laufzeitmessung der Echosignale von in Jen Körper des Patienten eingestrahlten Ultraschallimpulsen Herzklappenbewegungen erfassen vermögen. Bei derartigen Geräten wird die Intensität des Echosignals als zeitabhängige Amplimdeninformation (Α-mode) erfaßt oder auf einem Speichermedium, wie beispielsweise einem Speicheroszilloskop oder Schreiber, als Impulssignal (TM-mode) dargestellt. Insbesondere die letztere Darstellungsart hat sich bei der diagnostischen Anwendung bewährt. Beim Impuls-Echovcrfahren ist es nun üblich, zum Tiefenausgleich der mit unterschiedlicher Intensität reflektierten Ultraschallcchos eine tiefenabhängige Verstärkung durchzuführen. Aus der US-PS 37 44 479 (= DE-OS 22 08 742) ist nun beispielsweise ein Gerät der eingangs genannten Art bekannt, bei dem das Ultraschall-Echokardiogramm gleichzeitig aus einem EKG vom Körper abgenommen wird; bei diesem Gerät ist für den Tiefenausglcich ein sog. Tiefenauswahlschaltkreis vorhanden, der aus im wesentlichen hintcreinandergcschalteten Widerständen bzw. Potentiometern besteht und eine tiefenabhängige Verstärkung ermöglicht, lis ist auch bekannt, bei Ultraschallgeräten die tiefenabhängige Verstärkung abschnittsweise durchzuführen, um eine beliebig vorgebbare Verstärkungskennlinie zu definieren. Für diesen Zweck sind die Potentiometer am Steuergerät, welche die abschnittsweise Verstärkungsgradänderung bewirken, von der Bedienungsperson entsprechend einstellbar.

Es hat sich nun gezeigt, daß die praktische Arbeit mit einem derartigen Gerat sehr umständlich ist. Die Bedienungsperson muß nämlich bei der Untersuchung mit der einen Hand den Schallkopf sehr genau auf dem Körper des Patienten positionieren, was volle Aufmerksamkeit erfordert. Die gleichzeitige Einstellung der Potentiometer am Steuergerät zur Signaloptimierung ist dabei am Ultraschallgerät nur unter Schwierigkeiten möglich, da sich die Untersuchungsperson im allgemeinen auf der dem Steuergerät gegenüberliegenden Seite des Patientenbettes befindet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ultraschallgerät der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Einstellung der Verstärkungskennlinie in einfachster Weise derart erfolgen kann, daß sich die Unlersuchungspcrson allein auf die Positionierung des Ultraschallkopfcs konzentrieren kann.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

ein vom Steuergerät raumlich getrenntes, separates Bedienungsteil eine Steuereinheit für die abschnittsweise, tiefenabhängige Verstärkung aufweist, wobei das separate Bedienungsteil aus einem Gehäuse mit Potentiometern zur Verstärkungsregelung sowie am Gehäuse angebrachten Bedienelementen zur Bedienung der Potentiometer besteht, so daß an den Bedieneleme.nten die Einstellung einer vorwählbaren Verstärkungskennlinie von einer Bedienungsperson mit der einen Hand möglich ist, während gleichzeitig mit der anderen Hand der Schallkopf am Körper des Patienten positionierbar ist

In Weiterbildung der Erfindung ist die mittels Bedienungsteil einstellbare Kennlinie bei der Amplituden-Darstellung simultan, bei der TM-Darstellung dagegen wahlweise alternativ auf der Sichtanzeige darstellbar. Die Potentiometer für die Steuereinheit weisen am Bedienungsteil Schieber als Bedienelemente auf, so daß die Einstellung einer spezifischen Kennlinie allein durch Verschieben der Bedienelemente mit den Fingern einer Hand erfolgen kann. In zweckmäßiger Ausbildung umfaßt dabei die Steuereinheit zur Einstellung der Kennlinie zwölf Einzelabschnitte zur tiefenabhängigen Verstärkung, die als Einzelabschnitte gedehnt oder zusammengedrückt werden können.

In der allgemeinen Technik sind Fernsteuergeräte vorbekannt, die aber im wesentlichen zur drahtlosen Fernübertragung von Signalen dienen. Im Gegensatz dazu wird mit vorliegender Erfindung eine ganz andere, lediglich bei Ultraschalluntersuchungsgeräten bestehende Aufgabe gelöst. Mit der Erfindung ist es nun möglich, die Verstärkungskennlinie bei einem nach dem Impuls-Echo-Verfahren arbeitenden Ultraschallgerät in einfachster Weise zu verändern. Dadurch sind beispielsweise Echokardiographieuntersuchungen bequemer durchführbar.

Bei einem Ultraschalluntersuehungsgerät gemäß der Erfindung wird also der Bedienungsperson bei der Untersuchung die volle Konzentration auf die Positionierung des Schallkopfes ermöglicht. Die Kennlinie für die tiefenabhängige Verstärkung ist dadurch während der Untersuchung praktisch beliebig entsprechend den anatomischen Gegebenheiten des Patienten veränderbar.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den weiteren Unteransprüchen. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Ultraschallgerätes,

F i g. 2 den räumlichen Aufbau eines Gerätes nach der F.rfindung bei der Untersuchung eines Patienten,

F i g. 3 schematisch das Bedienfeld des Bedienungstcils in einer speziellen Einstellung mit der zugehörigen Kennlinie.

In der Fig. 1 ist mit t ein Ultraschallkopf mit Ultraschall-Wandlerelemcnten bezeichnet, die wahlweise als Sender bzw. Empfänger für die Ultraschallimpulse dienen. Der Schallkopf 1 wird durch eine Einheit 2 angesteuert, welche einerseits die Sendesteuerung des Wandlerelementes entsprechend einem aus dem gleichzeitig abgenommenen EKC uugeieiteten Triggersignal und andererseits die Triggeriing der Empfangs- und Verstärkungseinheiten bewirkt. Die vom Schallkopf 1 empfangenen Echosignale werden dementsprechend auf einen durch die Einheit 2 gesteuerten Verstärker 3 gegeben. Der Verstärker 3 wird andererseits von einer Einheit für die tiefcnabhäügige Verstärkung 4, die ebenfalls durch die Steuereinheit 2 getriggert wird.

angesteuert Dem Verstärker 3 ist nun mittels Schalter 5 eine weitere Einheit 6 zum Tiefenausgleich zugeordnet, die wahlweise statt der Einheit 4 geschaltet werden kann. Diese Einheit 6 beinhaltet insgesamt zwölf Einzelabschnitte für die Verstärkung, die durch parallelgeschaltete (nicht dargestellte) Potentiometer bestimmt sind. Vom Verstärker 3 werden die Signale in geeigneter Weise auf die Sichtanzeigegeräte gegeben. Die Signalleitung führt über einen Muhiplexer 7, auf den

κι gleichzeitig die Kennlinieninformation der Einheiten zum Tiefenausgleich 4 bzw. 6 gegeben wird, auf das Oszilloskop 8 zur A-Scan-Darstellung. Amplitudensignal und Kennliniensignal werden also simultan dargestellt. Parallel dazu führt die Signalleitung über

is einen Schalter 9, auf den ebenfalls die Kennlinieninformation gegeben wird, auf ein Speicheroszilloskop 10 und einen Registrierer 11 zur TM-Darstellung. Signalinformation und Kennlinie können hier also wahlweise dargestellt werden.

_>u In der F i g. 2 ist mit 12 das Gehäuse des Gerätes nach Fig. 1 bezeichnet, das im wesentlichen die Steuer- und Auswerteeinheiten 2 bis 11 aufnimmt. Mit 13 und 14 sind in dieser Figur die Bildschirme der Oszilloskope 8 und 10, mit 15 der Papierauslauf des Zeitregistrierers 11

j, nach Fig.l bezeichnet. Das Bezugszeichen 16 kennzeichnet die einzelnen Bedienelemente des Gerätes Im Bedienfeld ist weiterhin ein Signalleitungsanschluß 17 angeordnet, an den mittels eines flexiblen Signalleitungskabels 18 ein Bedienungsteil 19 angeschlossen ist,

«ι das die Einheit zur abschnittsweisen tiefenabhängigen Verstärkung (entsprechend Einheit 6 nach Fig.]) umfaßt. Das Bedienungsteil 19 ist als flaches Gehäuse ausgebildet, an dessen Oberseite die einzelnen Bedienelemente 20 als Schiebepotentiometer angeordnet sind.

i, An dem Gerätegehäuse 12 ist weiterhin mit einem Anschluß 21 über ein Signalleitungskabel 22 der Ultraschallkopf 23 angeschlossen.

Bedienungsteil 19 und Ultraschallkopf 23 sind mittels der flexiblen Kabel 18 und 22 in weiten Grenzen

in beliebig beweglich. In der F i g. 2 ist eine Patientcnliege 24 mit einem Patienten 25 so angeordnet, daß von einer Bedienungsperson mit der rechten Hand der Ultraschallkopf 23 auf dem Körper des Patienten 25 positioniert und gleichzeitig mit der linken Hand die

•r, Schiebepotentiometer 20 des Fernbedienungsteiles 19 bedient werden können. Dadurch kann die Einstellung der Kennlinie gleichzeitig mit der Positionierung des Schallkopfes 23 erfolgen und somit eine optimale Darstellung der Signalinformation auf den Bildschirmen

.ο 13 und 14 bzw. Schreiber 15 erreicht werden.

In der Fig. 2 weist das Bedienungsteil 19 zur vereinfachten Darstellung lediglich sechs Potentiometer 20 auf. In zweckmäßiger Realisierung umfaßt ein Bedienungsteil allerdings zwölf Potentiometer zur

v. Einstellung von zwölf Verstärkungsabschnitten. Dies ist in Fig. 3 anhand des Bedienfeldes 26 dargestellt. Senkrecht sind zwölf Schiebepotentiometer 27 bis 38 angeordnet, die auf dem Schirmbild 39 mit dem dargestellten Echo-Amplitudensignal 40 eine Verstär-

Wi kungskennlinie 41 entsprechend der Stellung der Potentiometer 27 bis 38 erzeugen. Auf dem Bedienfeld 26 sind drei weitere horizontale Bedienelemente 42 bis 44 als Schiebepotentiometer angeordnet: Es kann mit dem ersten Potentiometer die gesamte Kennlinie in sich

h^r) parallel verschoben und mit dem zweiten Potentiometer die Gesamtverstärkung verändert werden, ohne daß dabei die durch die spezielle Kennlinie definierten relativen Verstärkungsverhältnisse geändert werden.

Mit dem dritten Bedienelement 44 ist weiterhin der von der Summe der einzelnen Verstärkungsabschnitte umfaßte Gesamtechobereich entsprechend den anatomischen Gegebenheiten des Patienten durch Drehung bzw. Stauchung veränderbar. Es kann insgesamt ein Bereich von 4 cm (für Kinder) bis 30 cm (für Erwachsene) erfaßt werden. Mit einem Potenl als Bedienelement 44 erfolgt die Dehnuti Stauchung kontinuierlich. Zur definierten Reprc kann als Bedienelement 44 statt eines Potenti ein Schiebeschalter mit vorgegebenen Abst vorgesehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Nach dem Impuls-Echo-Verfahren arbeitendes Ultraschallgerät, insbesondere für die Echokardiographie, mit wenigstens einem auf dem Körper eines Patienten aufseizbaren Schallkopf für die in den Körper des Patienten einzustrahlenden bzw. aus dem Körper des Patienten zu empfangenden Ultraschallsignale, einer Sichtanzeige zur Darstellung der Ultraschallechos als Amplitudensignal (Α-mode) und/oder TM-Signal (TM-mode) sowie zugehörigem Steuergerät mit einer tinheit zum Tiefenausgleich durch abschnittsweise Verstärkungsgradänderung, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Steuergerät (12) räumlich getrenntes, separates Bedienungsteil (19) eine Steuereinheit (6) für die abschnittsweise, tiefenabhängige Verstärkung aufweist, wobei das separate Bedienungsteil (19) aus einem Gehäuse mit Potentiometern zur Verstärkungsregelung sowie am Gehäuse angebrachten Bedienelementen (20 bzw. 27 bis 38, 42 bis 44) zur Bedienung der Potentiometer besteht, so daß an den Bedienelementen (20 bzw. 27 bis 38,42 bis 44) die Einstellung einer vorwählbaren Verstärkungskennlinie (41) von einer Bedienungsperson mit der einen Hand möglich ist, während gleichzeitig mit der anderen Hand der Schallkopf (23) am Körper des Patienten (25) positionierbar ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch separaten Bedienungsteil (19) abschnittsweise einstellbare, tiefenabhängige Verstärkung als Kennlinie (41) simultan mit dem Amplituden-Signal (A-mode)(40) aus der Sichtanzeige (13) darstellbar ist.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch separaten Bcdienungsieil (19) abschnittsweise einstellbare, tiefenabhängige Verstärkung als Kennlinie (41) wahlweise alternativ mit dem TM-Signal (TM-mode) auf der Sichtanzeige (14) darstellbar ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das TM-Signal auf der als Speicheros/.illoskop ausgebildeten Sichtanzeige (14) speicherbar ist.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienelemente (20; 27 bis 38) am Gehäuse des separaten Bedienungsteils (19) als Schieber zur Bedienung mit den Fingern einer Hand ausgebildet sind.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungskennlinie (41) mittels eines als Schieber ausgebildeten Bedienelemcntes (42) am separaten Bedienungsteil (19) parallel verschiebbar ist.

7. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeieh net, daß die Gesamtverstärkung mittels eines als Schieber ausgebildeten Bedienelementes (43) am separaten Bedienungsteil (19) veränderbar ist, wobei die durch die Kennlinie (41) definierten relativen Verstärkungsverhältnisse unverändert bleiben.

8. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (6) für die Verstärkungskennlinie (41) wenigstens drei, vorzugsweise aber zwölf, Einzelabschnitte zur tiefenabhängigen Verstärkung umfaßt.

9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnel, daß mittels eines Bedienelementes (44) am separaten Bedienungsteil (19) der durch die Summe der einzelnen Vcrstär-

kungsabschnitte umfaßte Gesamtechobereich durch Dehnung bzw. Zusammendrückung kontinuierlich oder stufenweise veränderbar ist, vorzugsweise in einem Bereich von 4 bis 30 cm, ist.