DE3103825C2

DE3103825C2 - Kombiniertes tomographisches und kardiographisches Ultraschallbilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE3103825C2
Application number: DE3103825A
Authority: DE
Inventors: Fukumoto Tokyo Akira; Fukukita Hiroshi; Irioka Sagamihara Kanagawa Kazuyoshi; Tachita Kawasaki Kangawa Ryobun; Yano Kawasaki Kanagawa Tsutomu; Hayakawa Sagamihara Kanagawa Yoshihiro
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1980-02-05
Filing date: 1981-02-04
Publication date: 1989-12-14
Also published as: US4423737A; DE3103825A1; JPS6257345B2; JPS56109649A

Abstract

Zusammengefaßt werden Ultraschallechosignale aufeinanderfolgend abgetastet und in digitale Echodaten umgewandelt, die in einen ersten Digitalspeicher Abtastlinie für Abtastlinie eingeschrieben und Rasterlinie für Rasterlinie ausgelesen und an einen ersten Pufferspeicher übertragen werden. Die digitalen Echodaten, die in Abhängigkeit von aufeinanderfolgend in eine vorbestimmte Richtung ausgesendeten Strahlen erhalten werden, werden Abtastlinie für Abtastlinie in einen zweiten Digitalspeicher eingeschrieben und aus diesem Rasterlinie für Rasterlinie ausgelesen und an einen zweiten Pufferspeicher übertragen. Die in dem ersten und dem zweiten Pufferspeicher gespeicherten Daten werden für eine Digital-Analog-Umsetzung ausgelesen und selektiv innerhalb eines Fernseh-Vollbild-Intervalls an eine einzige Kathodenstrahlröhre zur Steuerung von deren Elektronenstrahlintensität abgegeben, so daß in verschiedenen Bereichen des Kathodenstrahlröhren-Sichtschirms tomographische und kardiographische Bilder abgebildet werden.

Description

Die [Erfindung betrifft ein Ultraschallbilderzeugungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 26 19 684 ist ein derartiges Ultrasehallbiidcr/eugungsgcräl bekannt, bei dem die abgetasteten Ultraschall-Echosignale in digitaler Form in einem Direktzugriffsspeicher gespeichert werden, aus dem sie unter Steuerung durch eine geeignete Steuerschaltung an ein Videogerät für eine Sichtanzeige abgcbbar sind. Das bekannte Ultraschallbilderzeugungsgerät ermöglicht zwar die Anwendung von Sektor- oder Compound-AbiaslvciTahrcn sowie eine Echtzeit-Bilddarstellung. wobei die Darstellung der jeweils abgetasteten Schicht jeweils auf einem vollständigen Fernsehbild erfolgt. Da zur Speicherung der Fernsehbilder, z. B. auf Auf/.eichnungsblättern jedoch jeweils ein separates Auf/.cichnungsblalt pro Fernsehbild benötigt wird, ist zur Speicherung einer Vielzahl von Ultraschallbildern nachteiligerweise eine entsprechend große Anzahl von Aufzeichnungsblättern erforderlich, was sowohl den .Speicherplatzbedarf als auch den zur Auswertung der gespeicherten Bilder erforderlichen Handhabungsaufwand erhöht. Darüber hinaus muß der Benutzer des Ultraschallbilderzcugungsgeräts anfänglich eine entsprechende Vielzahl von Fernsehbildern betrachten, wobei sich die Anzahl der benötigten Fernsehbilder insbesondere dann erhöht, wenn sowohl lomographische ;ils auch kardiographischc Ullraschallbildtlarstellungen henötigi werden.

Der l'.rlindung lieg¹, die Aufgabe zugrunde, ein Ultraschallbilderzeugungsgeräl gemäß dem Oberbegrifl des Patentanspruchs 1 derart auszugestalten, daß eine insgesamt raschere Darbietung von !omographischen und kardiographischen Uliraschallbildern bei gleich/eiliger

Verringerung des zu ihrer Speicherung erforderlichen Aufwands ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des neuen Palentanspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Ultraschallbilderzeugungsgerät ist somit eine zweite Schreib- und Leseeinrichtung zum Abtasten und Einschreiben der bei der mehrfachen Abtastung eines Abtastpfads gewonnene.ι Ultraschallsigr>s>le in einen Digitalspeicher sowie eine Wähleinrichtung zum gezielten Anlegen der Bildsignale an die Anzeigeeinrichtung vorgesehen. Damit läßt sich eine gleichzeitige Darstellung eines tomographischen und eines kardiographischen Ultraschallbildes auf der Anzeigeeinrichtung innerhalb eines einzigen Vollbildintervalls erzielen. Damit kann der gesamte Darbictungsprozeß erheblich verkürzt werden, da die Anzeige aller tomographischen und kardiographischen Ultruschallbildaufnahmen nunmehr sehr viel rascher durchführbar ist. Weiterhin können nunmehr in einfacher Weise zwei Ultraschallbilder, nämlich jeweils ein tomographisches und ein kardiographisches Bild, auf einem einzigen Aufzeichnungsmaterial gespeichert werden, so daß die Anzahl der für einen jeweiligen Aufnahmezyklus zu speichernden Aufzeichnungsmaterialien erheblich verringert ist. Ferner kann der gesamte Ultraschall-Untersuchungsvorgang beschleunigter ablaufen, da die Darbietung insgesamt rascher erfolgt, womit die jeweils erforderliche Betriebsdauer des Ultraschallbildcrzeugungsgeräts entsprechend verkürzt werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Vorzugsweise arbeitet das erfindungsgemäße Ultraschallbilderzeugungsgerät gemäß den Patentansprüchen 2 und 3 mit einer Sektorabtastung, bei der der Ultraschallstrahl auf jeder Seile der Normalen auf die gemeinsame Wandleranordnung aufeinanderfolgend um gleiche tangontiale Winkelinkrementc abgelenkt wird, so daß das tomographische Bild in Sektorfcldanordnung dargestellt wird. Damit kann das kardiographische Bild in einem Bereich des Bildschirms dargestellt werden, der dem Ursprungspunkt der sektorabtastgesteuerten Ultraschalistrahlen benachbart und damit frei von tomographischen Bildunteilen ist.

Vorteilhafterweise werden zusätzliche Interpolaioren zum Erzeugen zusätzlicher Daten eingesetzt, so daß eine sowohl für das kardiographische als auch für das tomographische Bild übereinstimmende rechtcckformatige Darstellung ermöglicht ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

F i g. 1A und 1B Blockbilddarstellungen eines Ausführungsbeispiels des Ultraschallbilderzeugungsgeräts,

F i g. 2 eine Ansicht von Ultraschallabtastlinien bei Sektorabtastung, wobei die auf mit Buchstaben bezeichneten Rasterquerlinien angeordneten Datenabtastpunkte für die tomographische Darstellung als Punkte wiedergegeben sind,

F i g. 3A und 3B schematische Draufsichten auf die Anordnung der in Zufallszugriffsspeichern der Vorrichtung für tomographische und kardiographische Darstellungen gespeicherten Daten,

Fig. 4 in einem Blockschaltbild Einzelheiten des in Fig. IA dargestellten Adressengenerators, und

Fig. 5A und 5B zwei Darstellungsmöglichkeilcn, bei denen die tomographischen und kardiographischun BiI-Her in unterschiedlichen Bereichen eines Bildschirms dargestelit sind.

Das in den Fig. IA und IB dargestellte Tomographie- und Kardiographie-Ultraschallbilderzeugungsgerät enthält eine lineare Anordnung 10 aus piezoelektrisehen Wandlerelementen, die mit einem Impulsgenerator 12 zum Aussenden von Uhraschallimpulsen über entsprechende veränderbare bzw. einstellbare Verzögerungselemente 13 verbunden sind. Die Ultraschailimpuhc werden zur Ausbildung eines Ultraschallhaupt·

ίο Strahles in Abhängigkeit von von einem Festwertspeicher (ROM) 16 zugeführten Verzögerungsdaten aufeinanderfolgend verzögert. Die jeweilige Größe der durch die Vcrzögerungselemente 13 hervorgerufenen Verzögerungen wird aufeinanderfolgend derart verändert, daß der Hauptstrahl in beiden Richtungen von der Normalen auf die lineare Anordnung bzw. die Wandlerreihe 10 winklig abgelenkt wird, so daß ein Sektorabtastfeld , in einem zu untersuchenden menschlichen Körper zur Ausbitdung eines tomographischen Bilds einer bestimmten Ebene des Körpers erzeugt wird. Der radiale Hauptstrahl wird um im wesentlichen gleiche tangentia-Ie Winkelinkremente JYbezüglich der in Fig.2darge- ■ stellten Bczugslinic R abgelenkt, die zugleich der Normalen auf die Wandlerelementanordnung 10 entspricht.

Die ausgesandte Ultraschallenergie wird an Grenzflächen zwischen unterschiedlichen Materialien oder Geweben des Körpers mit unterschiedlicher Amplitude reflektiert und erreicht die Wandler in aufeinanderfolgend verzögerten Intervallen, bevor ein nachfolgender Ultraschallstrahl ausgesendet wird. Die empfangenen Echosignale werden über entsprechende veränderbare Verzögerungselcmente 14 an einen Summierverstärker 22 abgegeben. Die veränderbaren Verzögerungselemente 14 werden von dem Festwertspeicher 16 entsprechend mit

J5 Verzögeruiigsdaten gespeist, so daß die empfangenen Signale einem scharf fokussierten Punkt im Körper entsprechen. Die an die veränderbaren Verzögerungselemente 13 und 14 abgegebenen Verzögerungsdaten werden von dem Festwertspeicher 16 in Abhängigkeit von Adrcßdaten erzeugt, die von einem Adreßzähler 18 mit einer von einer ersten Taktquelle 20 erzeugten Taktfrequenz von 3 kHz zugeführt werden. Die Echosignale werden in dem Suinmierverstärker 22 zusammengefaßt und einem Detektor 24 zugeführt, der die hohen Frequcnzanieile des zusammengefaßten Echosignals zur Ermittlung der Hüllkurve unterdrückt. Das kombinierte Echosignal wird dann mit einer Rate abgetastet, die umgekehrt proportional dem Cosinus des Winkels θ zwischen dem radialen Hauptstrahl und der Bezugslinie R ist, so daß die abgetasteten Punkte im Sektorabtastformat entlang von Fcrnsehrasterlinien ausgerichtet sind, die parallel zueinander und zu der Wandlerelementanordnung 10 verlaufen und gegenseitig gleichmäßig mit einem Abstand ΔΧ beabstandet sind, wie es in Fig.2 gezeigt ist. Der Abiastvorgang erfolgt dabei mittels einer Abtastschaltung, die einen Analog-Digital-Umsetzer 26 und einen Adressengenerator 32 enthält.

Wie in F i g. 4 im Detail gezeigt ist, enthält der Adressengenerator 32 einen Festwertspeicher 320, einen digi-

bo talen Addierer 321, eine Halteschaltung 322, einen digitalen Vergleicher 323, einen Binärzähler 324, eine Taktimpulse mit einer Frequenz von 14 MHz 'erzeugende Tak^uellc 325 und einen Adreßzähler 326. Der Festwertspeicher 320 enthält einen Satz voraufgezeichneter

b^r) Abtastdaten, die jeweils beispielsweise dem inkrementalen Abtastintervall für jeden der radialen Abtaststrahlen 1 bis 11 entsprechen. Dieses Abtastintervall ist umgekehrt proportional dem Cosinus des Winkels θ zwi-

sehen dem Strahl und der Bezugslinie R. Alle Abtastdaten werden jeweils in Abhängigkeit von einem der Adreßdaten des Adreßzählers 18 ausgelesen und einem ersten Binäi date.eingang des Addierers 321 zugeführt. Der Inhalt des Addierers 321 wird an die Halteschaltung

322 als Bezugsdaten fur den Vergleicher 322 übertragen, der sie mit anderen Daten vergleicht, die von dem Binärzähler 324 zugeführt »/erden, der von der Taktquelle j25 Takumpulse mit einer Frequenz von 14 MHz empfängt. Der Binärzahler 324 erzeugt bei jedem der Eingangsimpulse des 14-MHz-Takls eine binäre Darstellung der inkrementalen Daten als Funktion der Zeit mit einer Rate von einem Bit. Wenn diese zeitveränderlichen Binärdaten die in der Halteschaltung 322 gespeicherten inkrementalen. Bezugsabtastdaten erreichen, erzeugt der Vergleicher 323 ein Koinzidenzausgangssignal und gibt dieses an den Analog-Digital-Umsetzer 26 und die Halteschaltung 322 ab, woraufhin diese ihren Inhalt über eine Rückkopplungsschaltung 327 an einen zweiten Binärdateneingang des Addierers 321 überträgt. Dadurch wird ein vorbestimmter Inkrementbctrag zweifach im Addierer 321 akkumuliert und an die Halteschaltung 322 und weiterhin an den Vergleichcr

323 übertragen. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis alle Abtastpunkte a bis r entlang einer bestimmten radialen Abtastlinie abgetastet sind. Die Halteschaltung 322 und der Addierer 321 werden in Abhängigkeit von einem über einen Anschluß C der Taktquelle 20 zugeführten Taktimpuls gelöscht, wenn der Abtastvorgang bezüglich des jeweiligen Strahlablenkungswinkels beendet ist. In Abhängigkeit vom nächsten Taktimpuls der Taktquelle 20 werden nachfolgende Adressendaten bzw. eine nachfolgende Adresseninformation von dem Festwertspeicher 320 abgegeben und der vorstehend beschriebene Prozeß wiederholt, womit entlang des Weges des nächsten benachbarten radialen Strahls abgetastet wird. Der Vergleicher 323 erzeugt also Ausgangsimpulse in Intervallen, die bei Abtastung entlang eines bestimmten Strahlpfads gleich groß sind und sich als Funktion des Cosinus des Winkels θ zwischen dem Strahl und der Bezugslinie R umgekehrt verändern. Das Ausgangssignal des Vergleichers 323 wird an den Adreßzähler 326 zur Erzeugung von Adressendaten für jeden abgetasteten Punkt abgegeben, der diese zusammen mit den von dem Adreßzähler 18 zugeführicn Adressendaten an einen Zufallszugriffsspcicher 28 zum spaltenweisen Einschreiben der mittels des Analog-Digital-Umsetzers 26 digital umgewandelten Echodaten in diesen abgibt, so daß die digitalen Fxhodaten in orthogonalem Format, d. h. in orthogonaler Darstellung gespeichert sind, wie es in F i g. JA gezeigt ist. Die in dem Zufallszugriffsspeichcr 28 gespeicherten Daten werden nachfolgend zur Erzeugung des tomographischen Bildes weiterverarbeitet.

Weiterhin werden die Adressendaten vom Adreßzähler 18 über elektronische Schalter 34 und 36 dem Festwertspeicher 16 und dem Adressengenerator 32 entsprechend zugeführt. Die Schalter 34 und 36 werden entsprechend einem von einem l-zu-4-Zähler 38 nach Empfang von jeweils vier Taktimpulsen der Taktquelle 20 zugeführten Steuersignal umgeschaltet, um einen Ultraschallstrahl zur Erzeugung eines kardiographischen Bildes zu erzeugen. Sind die Schalter 34 und 36 aktiviert, so empfängt der Festwertspeicher 16 manuell einstellbare Abtastwinkeldaten von einer Quelle 40, um den ausgesandten Ultraschallstrahl um einen vorbestimmten Winkel abzulenken, wobei er vorzugsweise mit der Bezugslinie R übereinstimmt. Der Ultraschallstrahl für die kardiographische Aufzeichnung kann dabei mittels manueller Einstellung der Quelle bzw. Datenquelle 40 in jede gewünschte Richtung abgelerna werden. Der Adicssengenerator 32 erhält feste Speicheradreßdaten von einer Datenquelle 42, um die Punkte des Abtaststrahls entlang der Bezugslinie R abzutasten und die entsprechenden digitalen Echodaten in die Spalte 6 einzuschreiben, wie es in Fig. 3A durch kleine Kreise angedeutet ist.

ίο Die kardiographischen digitalen Echodaten werden einem Zufallszugriffsspeichcr 30 zugeführt und in diesen in Abhängigkeit von Adressendaten eines Adreßzählers 44, der als Eingangssignal das Ausgangssignal des 1-zu-4-Zählcrs 38 empfängt, und von Adressendaten des Adreßzählers 18 eingeschrieben, so daß die eingegebenen Daten wie in dem Direktzugriffsspeicher 28 Spalte für Spalte in einem Format gespeichert werden, wie es in Fig. 3B dargestellt ist. Dabei bezeichnen U\, lh bis U_n die aufeinanderfolgend entlang der Bezugslinie R nach jeweils vier radialen Abtastintervallen ausgesandten kardiographischen Ultraschallimpulsstrahlen (siehe auch F i g. 2).

Die in dem Direktzugriffsspeicher 28 gespeicherten Daten werden Zeile für Zeile in Abhängigkeit von von einem Adresscngencrator 46 zugeführten Zeilenadreßdaien und von von einem Adressengcnerutor 48 zugefiihrten Spaltenadreßdatcn ausgegeben. Der Adresscngeneraior 46 empfängt von einer Taktquelle 50 zugeführlc Hurizontalsynehronimpulse H, wenn er durch ebenfalls von der Taktquelle 50 zugeführte Vertikalsynchronimpulse V aktiviert ist, so daß jede Zeilenadresseninformation synchron mit jeder horizontalen Abtastlinic erzeugt wird. Der Adressengenerator 48 wird in Abhängigkeit vom Horizontalsynchronimpuls aktiviert, so daß er jede Spaltenadresseninformation in Abhängigkeil von Taktimpulsen L erzeugt, die an der Taktquelle 50 in Intervallen mit einem Abstand auftreten, der dem '/,vfachen der horizontalen Abtastperiode entspricht, wobei N die gesamte Anzahl der radialen Abtaststrahlen des Sektorl'eldes bezeichnet. Jede der Zeilendaten des Direktzugriffsspeichers 28 wird einem Interpolator 52 zugeführt, der durch Interpolation zusätzliche digitale Echodaten erzeugt. Die Original- und die lnlerpolationsdalen werden in Abhängigkeit vom Aus-4-, gangssignal des Adresscngenerators 48 einem Zeilcnspcicher 54 aufeinanderfolgend zugeführt. Die in dem Zcilcnspeichcr 54 gespeicherten Daten werden in Abhängigkeit von Adressendaten ausgelesen, die von einer Lcscschaliung 56 in Abhängigkeit von von der Taktquelle 50 zugcführten Taklimpulsen M erzeugt werden Die Taktimpulse M treten mit einer Rate bzw. Frequenz auf. die sehr viel höher als die Frequenz der Taktimpulsc L ist und typischerweise bei 14 MHz liegt. Einzelheiter des Interpolators 52, des Zeilenspeichers 54 und dei Leseschaltung 56 sind hier nicht näher beschrieben Hierbei ist es aufgrund der Verwendung des lnterpola tors möglich, die Echodaten in einem orthogonalen FeIc bzw. in orthogonaler Darstellung anstatt in radiale Darstellung — bei der das Auftreten von unerwünsch W) ten Moire-Streifenmustern möglich ist — anzuzeigei und weiterhin die Direktzugriffsspeicher 28 und 30 um die damit zusammenhängenden Zeiienspeicher für eil Auslesen mit konstanter Rate bzw. Frequenz zu adres sieren.

b5 Die vom Zeiienspeicher 54 ausgegebenen Echodate werden als ein Sektorabtastfeldsignal A einem Digital Analog-Umsetzer 58 (F i g. 1 B) zugeführt, um das ut sprünglichc Echoampliludcnsignal wiederzugewinnei

das dann an einen Eingangsanschluß eines Schalters 60 angelegt wird.

Die in dem Direktzugriffsspeicher 30 gespeicherten Daten für das kardiographische Bild werden zeilenweise in Abhängigkeil von von einem Adressengenerator 62 zugeführten Zeilenadreßdaten und von von einem Adressengenerator 64 zugeführtcn Spaltenadreßdatcn zeilenweise ausgegeben. Der Adressengenerator 62 empfängt die Horizontalsynchronimpulsc H zur Erzeugung der Zeilenadreßdaten synchron mit jeder horizontalen Abtastlinie, wenn er durch einen Vcrlikalsynchronimpuls V aktiviert ist. Der Adressengenerator 64 wird mit Taktimpulsen L gespeist, um so viele Spaltenadreßdaten zu erzeugen, wie es für die kardiographische Darstellung notwendig ist, wenn er durch einen Horizontalsynchronimpuls H aktiviert ist. In gleicher Weise wie bei dem Direktzugriffsspeicher 28 werden auch die aus dem Direktzugriffsspeicher 30 ausgegebenen Zeilendaten für die kardiographische Darstellung einem Inten Elemente 76 und 78 umgekehrt sind.

)edes der iadungsgckoppelten Elemente 76 und 78 wird mit einer Frequenz ausgelesen, die doppelt so hoch ist wie die Frequenz, mit der die Sektorabtastdaten aus

^r, dein Zeilenspeicher 54 ausgelesen werden. Während der ersten halben Periode jeder der horizontalen Abtastlinien, die in der ersten bzw. oberen Hälfte der vertikalen Abiastperiode vorhanden sind, befindet sich der Schalter 60 in der Stellung A, so daß die Sektorabtastdaten A

κι der Mischstufe 86 zugeführt weiden, wohingegen der Schalter 60 während der zweiten Halbperiode derselben horizontalen Abtastlinien bzw. -zeilen in die Position B umgeschaltet ist, so daß der Mischstufe 86 die Daten für die kardiographische Darstellung zugeführt werden. Dies wird durch einen von der Zeitgeberschaltung 82 zugeführten Wählimpuls S erreicht. Während den übrigen Zeilenabtastungen in der zweiten Hälfte der vertikalen Abtastperiode wird der Schalter 60 in der Stellung A gehalten, so daß die Sektorabtastdaten an die

terpolator66 mit im wesentlichen gleicher Konstruktion 20 Mischstufe 86 gelangen. Weiterhin werden der Mischwie der des Interpolators 52 zugeführt. Damit werden stufe 86 Vertikalsynchronimpulse V und Horizontalsyn-

' chronimpulse H zur Erzeugung eines zusammengesetzten Videosignals zugeführt, das an der Kathodenstrahlfür eine Intensitätsmodulation des der Anzeige-Kathodenstrahlröhre

die Zeilendaten für die kardiographische Darstellung in gleicher Weise wie vorstehend beschrieben interpoliert und einem Zeilenspeicher 68 in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Adressengenerators 64 zugeführt. Die in dem Zeilenspeicher 68 gespeicherten kardiographischen Daten werden in Abhängigkeit von einem Lesesignal einer Leseschaltung 70, die den gleichen Aufbau wie die Leseschaltung 56 besitzt, ausgelesen und als Anzeigeeinheit 84
Elektronenstrahls

anliegt. Damit wird in der oberen rechten Ecke des Sichtschirms ein mit B bezeichnetes Ultraschall-Kardiographiebild gleichzeitig mit einem im übrigen Bereich des Schirms abgebildeten und mit A bezeichneten sek-

Anzeigesignal B einem Digital-Analog-Umsetzer 72 30 torabgetasteten Tomographiebild erzeugt,
und anschließend einem Eingangsanschluß eines Schal- Alternativ kann auch, wie es in F i g. 5A gezeigt ist,

das sektorabgetastete Ultraschallbild in

3¹J

ters 74 zugeführt. Der Sehalter 74 überträgt das analoge Eingangssignal selektiv an einen seiner Ausgangsanschlüsse und anschließend an eines der ladungsgekoppelten Elemente 76 oder 78. Die Ausgänge der ladungsgekoppelten Elemente 76 und 78 sind mit entsprechenden Eingängen eines Schalters 80 verbunden. Die Schalter 74 und 80 werden durch ein »Teilbild«-Aktivicrungssignal F gesteuert, das durch eine Zeitgeberschaltung 82 erzeugt wird, wenn ein gegebenes »Teilbild« ineinanderverflochtener Zeilen auf einer Kathodensirahl-Anzeigeeinheit 84 angezeigt wird. Die Steuerung der Schalter 74 und 80 erfolgt dabei dergestalt, daß der bewegbare Kontaktarm des einen Schalters mit einem der beiden ladungsgekoppelten Elemente 76 und 78 und der Kontaktarm des anderen Schalters mit dem anderen der beiden ladungsgekoppelten Elemente verbunden sind, so daß das eine ladungsgekoppelte Element während des ersten »Teilbild«-Intervalls sein Ausgangssignal an den Schalter 60 und über diesen an eine Mischsiuie 86 abgibt, während das andere ladungsgekoppelt Element mit Eingangsdaten gespeist wird. Während des zweiten »Teilbild«-lntervalls sind die Verhältnisse umgekehrt.

Die ladungsgekoppelten Elemente 76 und 78 werden durch, von der Zeitgeberschaltung 82 über eine Schaltereiriheit 88 zugeführte Lese- und Schreib-Taktsignale entsprechend angesteuert, um synchron mit dem »Teilbild«-Aktivierungssignal Lese- und Schreibvorgänge durchzuführen. Genauer gesagt liegt dabei das Schreib- bo Taktsignal an dem ladungsgekoppelten Element 76 zum Speichern der Daten für die kardiographische Darstellung bei der »Teilbild«-Abtastung und das Lese-Taktsignal an dem ladungsgekoppelten Element 78 zum Auslesen der Daten für die kardiographische Darstellung b5 aus diesem an, wenn das »Teilbild«-Aktivierungssignal Farn Schalter 88 anliegt, wohingegen bei Nichtanliegen des Signals F die Betriebsweisen der ladungsgekoppelsektorabgetastete Ultraschallbild in der oberen rechten Ecke des Schirms abgebildet werden, während das kardiographische Bild im verbleibenden Bereich des Schirms wiedergegeben wird, was dadurch erreicht werden kann, daß die Verbindungen zwischen den Ausgangsanschlüssen der Zeilenspeicher 54 und 68 und der Digital-Analog-Umsetzer 58 und 72 vertauscht werden. Die Zeitgebcrschaltung 82 kann auch dahingehend modifiziert werden, daß das Tomographie- und das Kardiographicbild in der linken bzw. der rechten Hälfte des vollen Schirmbereichs wiedergegeben werden, wie es in Fig. 5B dargestellt ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ultraschaiibilderzeugungsgerät mil einer Ultraschallwandlereinrichtung, die Ultraschallimpulse entlang einer Mehrzahl von Abtastpfaden aussendet und die Amplitude der entlang der Abtastpfade zurückkehrenden Ultraschallechosignale ablastet und diese in digitale Echodaten umwandelt, und einer Schreib- und Leseeinrichtung, die die digitalen Echodaten spaltenweise in einen Digitalspeicher einschreibt und zeilenweise aus diesem ausliest und die ausgelesenen Echodaten an einen mit einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige eines tomographischen Bildes gekoppelten Digital-Analog-Umsetzer abgibt, gekennzeichnet durch eine zweite Schreibund Leseeinrichtung (18, 44, 62, 64), die den entlang eines vorbestimmten, mehrfach abgetasteten Abtastpfads zurückkehrenden Ultraschallechosignalen entsprechende digitale Echodaten in einen zweiten Digitalspeicher (30) einschreibt und zeilenweise aus diesem ausliest und die ausgelesenen Echodaten an einen zweiten Digital-Analog-Umsetzer (72) überträgt, und eine Wähleinrichtung (60,82), die die Ausgangssignale des ersten und des /weiten Digital-Analog-Umsetzers (58 bzw. 72) an die Anzeigeeinrichtung (84) innerhalb eines Vollbildintervalls derart anlegt, daß eine gleichzeitige Darstellung des tomographischen und eines kardiographischcn Bildes auf der Anzeigeeinrichtung (84) erfolgt. jo

2. Ultraschallbildcrzeugungsgcrät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallwandlercinrichtung (!D, 12, 13, 14, 16, 22, 24, 26) eine Sendeeinrichtung (13, 16, 18, 20, 40) zum Aussenden von Ultraschallenergie entlang der Ab- j^r> tastpfade in gleichen ersten Intervallen, um die in den ersten Digitalspeicher (28) einzuschreibenden digitalen Echodaten zu erzeugen, und zum Aussenden von Ultraschallenergie entlang eines vorbestimmten Abtastpfads (U, bis U₁₁) in aufeinanderfolgenden gleichen zweiten Intervallen enthält, um die in den zweiten Digitalspeicher (30) einzuschreibenden digitalen Echodaten zu erzeugen.

3. Ultraschallbilderzeugungsgeräl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die α·> Ultraschallwandlercinrichtung die Ultrusehallimpulse entlang jedes der um Winkel mit gleichen tangentialen Inkrementen gegeneinander versetzten Abtastpfade aussendet und die der Amplitude der entlang der Abtastpfade zurückkehrenden Ultraschall- w energie entsprechenden Ultraschallcchosignalcn in digitale Echodalen mit einer Frequenz umwandelt, die sich umgekehrt zum Cosinus des Winkels der Abtastpfade verändert, so daß die abgetasteten Punkte auf Rasterquerlinien angeordnet sind, die v> rechtwinklig zur Normalen auf die Wandlcrelcmcntanordnung (10) der Ultraschallwandlcrcinrichtung (10,12,13,14,16,22,24,26) verhüllen.

4. Ultraschallbildcrzeugungsgcrät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn/.eieh- w> net. daß die Wähleinrichtung (M), 82) einen Analogspeicher (76, 78), eine Einrichtung (74, 82, 88) zum Einschreiben des Ausgangssignals eines der beiden Digital-Analog-Umsetzer (58 bzw. 72) in den Analogspeicher (76, 78) und /um Abgeben des gespei- to cherten Signals an die Anzeigeeinrichtung (84) und eine Einrichtung (60) zum Anlegen des Ausgangssi-Kiials des anderen der beiden Digital-Analog-Umsetzer (58 bzw. 72) an die Anzeigeeinrichtung (84) abwechselnd mit dem aus dem Analogspeicher ausgcicscnen Signal enthält.

5. Uliraschallbilderzeugungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Analogspeicher (76, 78) ladungsgekoppelte Elemente enthält.

b. Ultraschallbilderzeugungsgerät nach einem der vorhergehenden Anspruch., dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Interpolator (52) vorgesehen ist, der die aus dem ersten Digitalspeicher (28) ausgelesenen Daten empfängt, bevor diese an den ersten Digital-Analog-Umsetzer (58) gelangen, und daß die Interpolationsdaten zusätzlich zu den aus dem ersten Digitalspeicher ausgelesenen Daten in einen ersten Zeilcnspeicher (54) eingeschrieben und die gespeicherten Daten mit konstanter Rate aus dem ersten Zeilcnspeicher (54) in den ersten Digital-Analog-Umsetzer (58) ausgelesen werden.

7. Uliraschailbilderzeugungsgerät nach Anspruch b. dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Interpolator (66) vorgesehen ist, der die aus dem zweiten Digitalspeicher (30) ausgelesenen Daten empfängt, bevor diese an den zweiten Digital-Analog-Umsetzer (72) gelangen, und daß die Interpolationsdalen zusätzlich zu den aus dem /weiten Digitalspeicher (30) ausgelesenen Daten in einen zweiten Zeilcnspeicher (68) eingeschrieben und die gespeicherten Daten aus dem /weiten Zeilenspeicher (68) mil konstanter Rate in den zweiten Digital-Analog-Umsetzer (72) ausgelesen werden.