DE2749442A1 - Verfahren und vorrichtung zur untersuchung einer probe mit ultraschall - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur untersuchung einer probe mit ultraschall

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DE2749442A1 DE19772749442 DE2749442A DE2749442A1 DE 2749442 A1 DE2749442 A1 DE 2749442A1 DE 19772749442 DE19772749442 DE 19772749442 DE 2749442 A DE2749442 A DE 2749442A DE 2749442 A1 DE2749442 A1 DE 2749442A1
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ultrasonic
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DE19772749442
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Aberdeen Foresterhill
James Macdonald Stra Hutchison
Robert Dass Selbie
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National Research Development Corp UK
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    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/18Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • G10K11/26Sound-focusing or directing, e.g. scanning
    • G10K11/34Sound-focusing or directing, e.g. scanning using electrical steering of transducer arrays, e.g. beam steering
    • G10K11/341Circuits therefor
    • G10K11/345Circuits therefor using energy switching from one active element to another
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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Description

N ational Research Ue v/elopinent Corpore» tion t L ondon/E ng 1 .·> η d
Uerfahrpn und V/orrichtung zur Untersuchung einer Probb mit
Ultraschall
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Untersuchung einer Probe mit Ultraschall sowie eine Vorrichtung zur Untersuchung einer Probe mit Ultraschall. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung für die statische oder dynamische Untersuchung uon bewegten Strukturen, Organen des Körpers, beispielsweise des Herzens, oder von intrauterinen Einzelhmiton unter Anwendung von Ultraschal1-fiildtechnik in Realzeit, wobei derartige Uerfahren und Vorrichtungen als synchronisiertes UltraschalIfeId, Abtastfeld oder senuenziell geschaltete Systeme bekannt sind.
Die bekannten synchronisierten Ul t raschallfeld-5y sterne , die für die dynamische Untersuchung uon bewegten Strukturen verwendet u/erden, bestehen aus einer Anzahl won e Jektroakustischen oder piezoelektrischen Wandlern, die in Korm einer linearen Anordnung angeordnet sind, welche auf der oder angrenzend an die zu untersuchende Struktur oder Probe angeordnet sind und für Ultraschall damit gekoppelt sind, um untersucht und durch Abtastung abgebildet zu wurden. Ein Wandler oder eine Gruppe uon nebeneinander liegenden Wandlern in der Anordnung wird elektrisch gepulst und übertrügt somit einen Impuls oder Impulse aus Ultraschallenergie auf die Probe bzw. in diese hinein. Von der Probe ausgehende Echoimpulüt wercJun von demselben ll/andlnr oder derselben Gruppe uon neber-
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einandor 1 legenden Wandlern erfaßt, und die so erzeugten elektrischen Signale werden dazu verwendet, die Helligkeit eines Videoschirmes zu modulieren. Die rechtwinkligen Koordinaten der so erzeugten Echoimpulse uierden bezüglich ihrer Tiefe in der Probe von der Oberflache der linearen Anordnung aus als zeitlicher Abstand zu/ischen dem ausgesendeten Inrpuls und dem ermittelten Echoimpuls bestimmt, und zwar in einer Richtung parallel zur Linie der liJandler in der Gruppe in Verbindung mit der Lage des UJandlers bzw. der Gruppe uon UJandlern in der Anordnung. Der Vorgang wird unter Verwendung der darauffolgenden Wandler oder Gruppen uon nebeneiranderliegenden UJandlern wiederholt, bis Echoimpulse von jedem Wandler in der Anordnung eine Helligkeitsmodulation des entsprechenden Bereichs des Uideoschirms erzeugt haben. Ein vollständiger Satz der derart erzeugten Signale wird als Videoinformationsfeld bezeichnet. Ein solches Videoinformationsfeld oder eine Anzahl derartiger Videoinformationsfeldar kann verschachtelt werden, um ein Bild oder einen Bildrahmen zu erzeugen, wobei das derart erzeugte Bild eine Ansicht der Probe darstellt; diese wird als "B-Abtastung' bezeichnet.
Der vollständige Vorgang wird schnell wiederholt, und auf e inandti rfolgende Bildrahmen aus statischer Information ergeben den Eindruck eines bewegten Bildes, d.h. eines eine bewegte Probe darstellenden Bildes, welcher, als "dynamische B-Abtastung" bezeichnet wird. Ein Nachteil dieses Systems besteht darin, daß die Spiegelechosignale nicht fokussiert sind, wodurch die Auflösung des Systems eingeschränkt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein senuenziell geschaltetes odtir synchronisiertes Feldsystem zu schaffen, bei dem die durch eine Gruppe von nebeneinanderliegenden Wandlern erfaßten Echosignale elektronisch derart verarbeitet werden, daß ein f okussie r te s bil;i in jedem Beireich des Bildrahmens entsteht, wodurch das Bild der Probe verbessert oder verdeutlicht, wird; dieses System wird als "dynamisches synchronisiertes Feld" bezeichnet.
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Ditise Aufgabe wird durch oin Verfahren zur Untersuchung einer Probe mit Ultraschall gelöst, das gemi'ö der Erfindung die folgr.nden Verfahrensschritte aufweist:
a) Anordnung einer Gruppe von nebeneinanderliegenden Ultraschallwandlern in einer linearen Heine auf oder angrenzend an und für Ultraschall gekoppelt mit einer zu untersuchenden Probe,
b) übertragung von UItraschallonergie aus einem oder mehreren Wandlern aus der Gruppe in die Probe hinein,
c) Empfangen von Ultraschall-Echoimpulsen, die von der Probe reflektiert werdan, in den Wandlern der Gruppe,
d) Erzeugung von Signalen in Form von elektrischer Energie entsprechend den empfangenen Ultraschall-Echoimpulsen,
e) Verarbeitung der elektrischen Signale in solcher Weise, daß das Ansprechen auf die von Punkten auf einer vorbestimmten Achse, die als "Ort des abgelenkten Brennpunkts" bezeichnet wird und senkrecht zu der Gruppe ist, reflektierten Echoimpulii maximal gemacht wird und das Ansprechen auf alle anderen Echoimpulse minimal gemacht wird, wobei dieser Verfahrensschritt als "dynamische oder Ablenkfokussierung" bezeichnet wird,
f) Fortschreiten entlang der Linearanordnung und Auswählen einer weiteren Gruppe von angrenzenden Wandlern und Wiederholung der Verfahrensschritte a bis e mit der Ausnahme, daß im Verfahrensschritt e eine andere vorbestimmte Achse vorhanden i?t,
g) Wiederholung der Verfahrensschritte a bis f, bis elektrische Signale aus allen Gruppen von angrenzenden Wandlern in der linearen Anordnung verarbeitet sind, so daß ein Videoinformationsfßld gemäß der vorstehenden Definition geschaffen wird,
h) Wiederholung der Vurfahrensschritte a bis e mit. der Ausnahme, o*aß im Verfahrensschritt, e andere Achsen gewählt werden, um weitere eindeutige Videoinformationsfelder zu bilden,
i) Verschachtelung aller Videoinformationsfelder zur Erzeugung eines Informationsbildes oder -rahmens, der ein die Probe zu einem bestimmten Zeitpunkt repräsentierendes Bild ist, und
j) Wiederholung der Verfahrensschritte a bis i in schneller Aufeinanderfolge derart, daß aufeinanderfolgende Informationsbilder oder -rahmen als ein Bild gesehen werden, das die Probe in Realzeit darstellt.
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Die Vorrichtung zur Untersuchung einer Probe durch Ultraschall ist gemäG der Erfindung gekennzeichnet durch eine Gruppe von Ul traschallwandle rn, die in einer linearen Anordnung auf oder angrenzend an und für Ultraschall gekoppelt mit einer zu untersuchenden Probe angeordnet werden könne, wobei die Wandler im Gebrauch imstande sind, Ultraschallenergie auf die Probe zu übertragen und Ultraschall-Echoimpulse von der Probe zu empfangen, eine Einrichtung zur Erzeugung von elektrischen Signalen entsprechend den empfangenen UItraschall-Echoimpulsen, eine Einrichtung zur Verarbeitung der elektrischen Signale für ein maximales Ansprechen auf die Echoimpulse, die von Punkten auf einer vorbestimmten, zu der Gruppe senkrechter. Achse ausgehen, und für ein minimales Ansprechen auf alle anderen Echoimpulse, eine Einrichtung zum selektiven Veranlassen einer Anzahl von aneinander angrenzenden Wandlern in der Gruppe dazu, Ultraschallenergie auf die Probe zu übertragen, eine Einrichtung zum Veranlassen wenigstens einer weiteren Anzahl von aneinander angrenzenden Wandlern in der Gruppe zur Übertragung von Ultraschallenergie auf die Probe, eine Einrichtung zur Verarbeitung der elektrischen Signale, die von der erstgenannten Verarbeitungseinrichtung erzeugt werden, zur Bildung von Videoinformationsfeldern,
eine Einrichtung zur Verschachtelung der Videoinformationsfelder zur Schaffung eines Bildes, das die Probe zu einem bestimmten Zeitpunkt darstellt, und eine Einrichtung zum Kombinieren von aufeinanderfolgenden Bildern zur Erzeugung eines Bildes, welches die Probe in Realzeit darstellt.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus d«r Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Gruppe von sechs
nebeneinander liegenden Wandlern in einer linearen Anordnung, die ein X-FeId erzeugt, wobei der n-ta Wandler geradzahlig ist;
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Pig. 2 eine schematische Darstellung einer Gruppe aus sech? Wandlern wie in Figur 1, welche die Y- und Z-Felder erzeugen, wobei der n-te Wandler ungeradzahlig in dem Y-FeId und geradzahlig in dem Z-FeId ist;
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Gruppe von Wandlern luie in Figur 1, welche die Y- und Z-Felder erzeugt, wobei der n-te Wandler geradzahlig in dem Y-FeId und ungeradzahlig in dem Z-FeId ist; und
Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild einer elektronischen Verarbeitungseinrichtung, die die in den Figuren 1, ? und 3 gezeigten Wandler enthält.
Als Ausführungsbeispiel wird eine synchronisierte Ultraschallfeld-Vorrichtung beschrieben, die für die Durchführung eines Verfahrens zur Untersuchung des menschlichen Herzens und uon intrauter inen Einzelheiten geeignet ist.
Für das hier beschriebene System wurde eine.lineare Anordnung aus Wandlern aus einem langen piezoelektrischen Wandler erzeugt, der in 36 getrennte Wandlerelemente unterteilt wurde. In den Figuren 1 bis 3 ist nur eine Gruppe von sechs derartigen nebeneinanderliegenden Wandlerelementen gezeigt, nämlich η bis n+5, es sind jedoch 31 Gruppen von 6 nebeneinanderliegenden Elementen in der Anordnung von 36 Elementen enthalten. Die lineare Anordnung aus 36 Wandlerelementen, die gegen den zu prüfenden Gegenstand, hier als Prob· bezeichnet, gelegt wird, und bezüglich Ultraschall damit gekoppelt ist, beispielsweise mit der Oberfläche des menschlichen Körper· über dem Herzen, das untersucht werden soll, sendet Ultr»sch*llenergie in Form von Impulsen aus und empfängt Echo- impul*·, wobei elektrische Signale aus den empfangenen Echoimpulsen erzeugt werden. Dinse elektrischen Signale werden verarbeitet, um drei verschachtelt· Felder zu bilden, die mit X, Y und Z bezeichnet »ind, wobei jedes dieser Felder 31 Informationszeilen
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für die Anzeige in einem Bildrahmen mit 93 Zeilen aufweist. Die Rahmen werden mit einer Frequenz von 25 Rahmen pro Sekunde wiederholt. In dur Praxis werden 32 Zeilen pro Feld erzeugt, eine Zeile in jedem Feld, d.h. drei Zeilen pro Rahmen, enthalten jedoch keine Signalinformation.
Es wird zunächst das X-FeId betrachtet. Während der Rücklaufzeit am Ende der (n-i)-ten Zeile werden die Elemente n+2 und η-)·3 gleichzeitig von einem Sender gepulst, und während der η-ten Zeile werden die Elemente η bis n-^5 an einen Schaltungsteil geschaltet, der wirksam die elektrischen Signale fokussiert, die won den Echoimpulsen erzeugt werden, welche von einer Achse L ausgehen, welche senkrecht zu der Anordnung von Wandlerelementen v/erläuft und die Gruppe aus sechs nebeneinanderliegenden Elementen schneidet, wie in Figur 1 gezeigt. Diese Achse L wird als "Ort des abgelenkten Brennpunkts" bezeichnet, und eine Fokussierung längs dieser Achse wird erreicht, indem wie folgt an den Elementen η bis n+5 jeweils eine Phasenvoreilung eingeführt wird, die ein ganzzahliges Vielfaches eines Winkels 0 ist:
Element
η und n+5 nf1 und n+4 n+2 und n+3
Der Wert des Winkels 0 wird abhängig von der Zeit derart verkleinert, daß während der η-ten Zeile ein dynamischer oder abgelenkter Brennpunkt erreicht, wird. Das System geht um einen Elementabstand entlang der Anordnung von Wandlerelementen u/eiter zu einer darauffolgenden Gruppe aus 6 nebeneinanderliegenden Elementen, und der Vorgang wird wiederholt. Dieser Vorgang dauert an, bis das X-FeId aus 31 Zeilen vollständig ist.
Ee wird nun das Y-FeId betrachtet. Wie zuvor werden während der Rücklaufzeit der (n-1)-ten Zeile die Elemente n-f2 und n-f3 von dem
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Phase nvoreilunq χ 0
1 1 χ 0
5 χ 0
2
Sender gepulst, und während der η-ten Zeile werden die Elemente η bis n+5 an einen Schaltungsteil angeschaltet, der wirksam die elektrischen Signale fokussiert, welche von den Echoimpulsen erzeugt werden, die von einer Achse L~ ausgehen, welche zu der Wandleranordnung senkrecht ist. Wenn η ungerade ist, so wird diesmal der Ort des abgelenkten Drennpunktes von der Mittellinie
L um ein Drittel eines Elementabstands zu dem Element n+3 verc
schoben, wie in Figur 2 gezeigt ist. Die Fokussierung entlang dieser Achse L^ wird erreicht durch Einführung von Phasenvoreilungen an den Elementen, welche ganzzahlige Vielfache des Winkels 0 sind, und zwar wie folgt:
Element Phasenvoreilung
n+1 nT?
12 keine 2 X 0 0
5 7 X 0 0
0
Voreilung
X
X
n-t-5
Wenn η geradzahlig ist, so wird der Ort des abgelenkten Brennpunktes von rinr Itlitt allinie um ein Drittel eines Elementabstands zu dem Element n-t2 verschoben, wie in Figur 3 gezeigt ist. Die Fokussierung entlang dieser Achse L3 wird erreicht durch Einführung von Phasenvoreilungen an den Elementen wir folgt:
Element Phasenvoreilung
7 kninB 5 X 0 0
2 12 X 0 0
Voreilung 0
X
X
n+3 n+4 n*5
Wie in dem X-FoId zeigt der Wert des Winkels 0 denselben zeitabhängigen Abfell, während die n-te Zeile abgetastet wird, und
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es wird erneut ein abgelenkter Brennpunkt erreicht. Das System geht um einen Elementabytand entlang der Anordnung von IDandlerelfc-menten weiter zu einer darauffolgenden Gruppe aus 6 nebeneinanderlingonden Elementen, und der Vorgang wird wiederholt. Der Vorgang dauert an, bin das Y-FeId aus 31 Zeilen vollständig ist.
In dem Z-FeId ist der Vorgang umgekehrt wie im Y-FeId. U/enn η ungerade ist, so wird der Ort des abgelenkten Brennpunktes von der Mittellinie L um ein Drittel eines Elementabstands zu dem
Element n+2 verschoben, wie in Figur 3 gezeigt. Die Fokussierung entlang dieser Achse L3 wird erreicht durch Einführung von Phasenvoreilungen an den Elementen wie folgt:
Element Phasenvoreilung
η 7x0
n+1 2x0
nt-2 keine Voreilung nv3 0
n+4 5x0
n+5 12 χ 0
Wenn η gerade ist, so wird der Grt des abgelenkten Brennpunktes um ein Drittel eines Elementabstandes zu dem Element n+3 verschoben, wie in Figur 2 gezeigt. Die Fokussierung entlang dieser Achse L? wird erreicht durch Einführung von Phasenvoreilungen an den Elementen wie folgt:
Element
nT1
nf?
n+3
n+4
Phasenvorei lung
12 χ 0
5 χ 0
0
keine Vorei lung
2 χ 0
7 χ 0
Die 3 Felder, die individuell in ihrem Signalinhalt einzigartig
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bzw. eindeutig sind, wiederholen sich regelmäßig in der Reihenfolge X, Y und Z und werden miteinander verschachtelt, um einen Bildrahmen aus 93 Zeilen zu erzeugen, auf dem die Echosignale an irgendeinem Punkt der Videoanzeige "fokussiert" sind.
In jedem Falle u/erden die Echosignale nicht direkt vorarbeitet, sondern durch ein indirektes Verfahren, das ähnlich demjenigen ist, das von Voglis in Ultrasonics 9, Seiten 142-153 und 215-223 (1971) beschrieben ist.
Die elektrischen Echasignale aus den UJandlerelementen 1 bis 36 können als einige wenige Zyklon einer gedämpften Schwingung bei 2 ITiHz aufgefaßt werden. Ein örtlicher Oszillator 101 mit 4 HiHz oder ungefähr 4 IYIHz treibt eine Kaskade 102 aus 12 Phasenverzögerungsnetzwerken, von denen jedes die Phase der Refernnzphase des örtlichen Oszillators um einen Phasenwinkel 0 verzögert, wie in Figur 4 gezeigt ist. Geeignete Logikeinrichtungen sind vorgesehen, um die Signale aus den 6 nebeneinanderliegenden lüandlerelementon über eine 32-lüeg-Sende/Empfangsschalteinheit 107 und 6 aus den 13 Phasen an 6 abgeglichene Modulatoren bzw. Gegentaktmodulatoren über eine Phasen-Schalteinheit 10Θ wie folgt durchzuschalten, wobei dia lYlodulatoren mit A, B, C, D, E und F bezeichnet sind:
Während der η-ten Zeile des X-Feldes
(η unqerade) (η qerade)
η n-r5
η^Ι n-r4
η+2 η* 3
ητ3 nt 2
n-r4 nt1
Phase
11
5
χ 0 χ 0
2x0
2x0
5x0
11x0
Gegentaktmodulator
A B C D E F
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Während der η-ten Zeile des Y- und Z-Feldes
Element Phase Geqentaktmodulatoren
Y-FeId: (n ungerade) (n gerade)
Z-FeId: (n gerade) (n ungerade)
η n-f-5 1? χ 0 A
n+1 η·+4 5x0 B
n+2 n-f-3 1x0 C
n-r3 n+2 0 (Referenzphase) D
n+4 n+1 2x0 E
nr5 η 7x0 F
Die Ausgänge der 6 Gegentaktmodulatoren A bis F enthalten nur die unteren Frequenzkomponenten und die oberen Frequenzkomponenten des örtlichen Oszillators 101, moduliert durch die Echosignale, während die Frequenz des örtlichen Oszillators unterdrückt wird. Ein Bandfilter 103 unterdrückt im wesentlichen die höheren Frequenzkomponenten des modulierten Signals und jegliche Reste der Frequenz des örtlichen Oszillators und läßt nur die niedrigeren Frequenzkomponenten unbeeinflußt, durch. Die niedrigeren Freciuenzkomponenten liegen bni einer Frequenz, die die Differenz zwischen der Frequenz des örtlichen Oszillators und der Frequenz des Echosignals bzw. UJandlerelcments ist. Da die Frequenz des örtlichen Oszillators höher ist als die Frequenz des Wandlerelementsignals, eilt die niedrigere Frequenzkomponente in der Phase um denselben Winkel vor, wie die Frequenz des örtlichen Oszillators in der Phase verzögert wird. Die niedrigeren Frequenzkomponenten, die jeweils um ein geeignetes geradzahliges Uielfaches des Phasenwinkels 0 voreilen, werden summiert, um ein zusammengesetztes Signal zu erzeugen, das kumulativ bzw. additiv ist, wenn die Echosignale von dem Ort des abgelenkten Brennpunktes ausgehen, sonst jedoch als Störgeräusch mit niedrigem Pegel erscheinen. Das System wird also dynamisch fokussiert. Das zusammengesetzte Signal wird in einem l/erstärker 104 verstärkt und umgesetzt, um die Helligkeit einer Uideoanzeige bzw. Bildschirmanzeige
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entsprechend seiner Amplitude zu modulieren.
Die zwölf Phasenverzögerungsnetzwerke 102 werden indirekt durch die Rampanfunktionen 105, 106 der Zeilenablenkung der Videoanzßige derart gesteuert, daß der UJert von j6 während der Zeilenablenkung umgekehrt mit der Zeit abnimmt, um den Brennpunkt abzulenken.
Die Verstärkungsregelung des Verstärkers 104 ist derart zeitabhängig, daß es möglich ist, die Verstärkung manuell in sieben Stufen einzustellen. Die Verstärkung von Signalen, die aus den verschiedenen Tiefen des Gewebes empfangen werden, kann also verändert werden, um Bildeinzelheitan entsprechend den Gegebenheiten maximal hervorzuheben.
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Claims (6)

  1. National Research Development Corporation, London/England
    Patentansprüche
    Verfahren zur Untersuchung einer Probe durch Ultraschall, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
    a) Anordnung einer Gruppe von nebeneinanderliegenden Ultraschallwandlern in einer linearen Reihe auf oder angrenzend an und für Ultraschall gekoppelt mit einer zu untersuchenden Probe,
    b) Übertragung von Ultraschallenergie aus einem oder mehreren Wandlern aus der Gruppe in die Probe hinein,
    c) Empfangen von Ultraschall-Echoimpulsen, die von der Probe reflektiert werden, in den Wandlern der Gruppe,
    d) Erzeugung von Signalen in Form von elektrischer Energie entsprechend den empfangenen Ultraschall-Echoimpulsen,
    e) Verarbeitung der elektrischen Signale in solcher Weise, daß das Ansprechen auf die von Punkten auf einer vorbestimmten Achse, die als "Ort des abgelenkten Brennpunkts" bezeichnet wird und senkrecht zu der Gruppe ist, reflektierten Echoimpulse maximal gemacht wird und das Ansprechen auf alle anderen EchoimpuLse minimal gemacht wird, wobei dieser Verfahrensschritt aLs "dynamische oder Ab lenk fokussierung" bezeichnet wird,
    ORIGINAL INSPECTED
    2749A42
    f) Fortschreiten entlang der Linearanordnung und Auswählen einer weiteren Gruppe von angrenzenden Wandlern und Wiederholung der Verfahrensschritte a bis e mit der Ausnahme, daß im Verfahrensschritt e eine andere vorbestimmte Achse vorhanden ist,
    g) Wiederholung der Verfahrensschritte a bis f, bis elektrische Signale aus allen Gruppen von angrenzenden Wandlern in der linearen Anordnung verarbeitet sind, so daß ein Videoinformationsfeld gemäß der vorstehenden Definition geschaffen wird,
    h) Wiederholung der Verfahrensschritte a bis e mit der Ausnahme, daß im Verfahrensschritt e andere Achsen gewählt werden, um weitere eindeutige Videoinformationsfelder zu bilden,
    i) Verschachtelung aller Vidaoinformationsfelder zur Erzeugung eines Informationsbildes oder -rahmens, der ein die Probe zu einem bestimmten Zeitpunkt repräsentierendes Bild ist, und
    j) Wiederholung der Verfahrensschritte a bis i in schneller Aufeinanderfolge derart, daß aufeinanderfolgende Informationsbilder oder -rahmen als ein Bild gesehen werden, das die Probe in Realzeit darstellt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verfahrensschritt e die Frequenzen der elektrischen Signale mit einer bekannten Frequenz moduliert werden, die größer ist als die Frequenzen der elektrischen Signale, und zwar vor der Modulation, und daß die so erzeugten höheren Frequenzkomponenten und die bekannte Frequenz unterdrückt werden zur Erzeugung von niedrigeren Frequenzkomponenten mit einer Frequenz, die gleich der Differenz zwischen der bekannten Frequenz und der Frequenz der elektrischen Signale ist, und zwar vor der Modulation, derart, daß die niedrigeren Frequenz komponenten in der Phase um denselben Winke L vorgeschoben werden wie die bekannte Frequenz in der Phase verzögert wnd.
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    2749U2
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die niedrigeren Frequenzkomponenten summiert werden, um ein zusammengesetzes Signal zu erzeugen, welches kum-ulativ für die Signale ist, die vom Ort des abgelenkten Brennpunktes ausgehen.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammengesetzte Signal verstärkt und umgesetztwird, um die Helligkeit einer Videoanzeige entsprechend seiner Amplitude zu modulieren.
  5. 5. Vorrichtung zur Untersuchung einer Probe mit Ultraschall, gekennzeichnet durch eine Gruppe von Ultraschallwandlern, die in einer linearen Anordnung auf oder angrenzend an und für Ultraschall gekoppelt mit einer zu untersuchenden Probe angeordnet werden können, wobei die Wandler im Gebrauch imstande sind, Ultraschallenergie auf die Probe zu übertragen und Ultraschall-Ec'noimpulse von der Probe zu empfangen, eine Einrichtung zur Erzeugung von elektrischen Signalen entsprechend den empfangenen Ultraschall-Echoimpulsen, eine Einrichtung zur Verarbeitung der elektrischen Signale für ein maximales Ansprechen auf die Echoimpulse, die von Punkten auf einer vorbestimmten, zu der Gruppe senkrechten Achse ausgehen, und für ein minimales Ansprechen auf alle anderen Echoimpulse, eine Einrichtung zum selektiven Veranlassen einer Anzahl von aneinander angrenzenden Wandlern in der Gruppe dazu, Ultraschallenergie auf die Probe zu übertragen, eine Einrichtung zum Veranlassen wenigstens einer weiteren Anzahl von aneinander angrenzenden Wandlern in der Gruppe zur übertragung von Ultraschallenergie auf die Probe, eine Einrichtung zur Verarbeitung der elektrischen Signale, die von der erstgenannten Verarbeitungseinrichtung erzeugt werden, zur Bildung von Videoinformationsfeldern,
    eine Einrichtung zur Verschachtelung der Videoinformationsfelder zur Schaffung eines Bildes, das die Probe zu einem bestimmten Zeitpunkt darstellt, urd eine Einrichtung zum Kombinieren von aufeinanderfolgenden Bildern zur Erzeugung eines Bildes, welches die Probe in Realzeit darstellt.
    8098 ίψ/0 5 9 4
    27Α9Λ42
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannte Verarbeitungseinrichtung einen abgeglichenen Modulator oder Gegentaktmodulator enthält, in dem die Frequenzen des elektrischen Signals mit einer bekannten Frequenz moduliert werden, die größer ist als die Frequenzen der elektrischen Signale, und zwar vor der Modulation, sowie ein Bandfilter, das die so erzeugten höheren Frequenzkomponanten und die bekannte Frequenz unterdrückt zur Erzeugung der niedrigeren Frequenzkomponenten mit einer Frequenz, die gleich dar Differenz zwischen der bekannten Frequenz und den Frequenzen der elektrischen Signale vor der Modulation ist.
    8 0 9 8 2f/ 0 5 9
DE19772749442 1976-11-04 1977-11-04 Verfahren und vorrichtung zur untersuchung einer probe mit ultraschall Withdrawn DE2749442A1 (de)

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