DE3214740A1 - Ultraschall-abbildungsgeraet - Google Patents
Ultraschall-abbildungsgeraetInfo
- Publication number
- DE3214740A1 DE3214740A1 DE19823214740 DE3214740A DE3214740A1 DE 3214740 A1 DE3214740 A1 DE 3214740A1 DE 19823214740 DE19823214740 DE 19823214740 DE 3214740 A DE3214740 A DE 3214740A DE 3214740 A1 DE3214740 A1 DE 3214740A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transducer
- doppler
- circuit
- scan
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods 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
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/35—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using mechanical steering of transducers or their beams
- G10K11/352—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using mechanical steering of transducers or their beams by moving the transducer
- G10K11/355—Arcuate movement
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8979—Combined Doppler and pulse-echo imaging systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52053—Display arrangements
- G01S7/52057—Cathode ray tube displays
- G01S7/52073—Production of cursor lines, markers or indicia by electronic means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
PATENTANWÄLTE 2ENZ & HELBER · D 4300" ksSEtt 1 *XM RUHRSTEIfV T- TEL.3(2i ^Ü
Seite D 98C
DIASONICS, INC. 1235 Bordeaux Drive, Sunnyvale, Kalifornien, V.St.A.
Ultraschal!-Abbildungsgerät
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Ultraschallabtastung
für medizinische Zwecke, insbesondere auf ein Gerät zur Gewinnung einer B-Abtastung und Dopplerdaten.
Es gibt bereits zahlreiche Ultraschallabtastgeräte zu Diagnosezwecken. Bei einer Art dieser Abtastgeräte wird
der Bedienungsperson eine B-Abtastwiedergabe zur Verfügung gestellt. Die Bedienungsperson wählt einen Punkt mit einen
Zeiger in dieser B-Abtastanzeige. Ein Ultraschallstrahlbündel wird auf den Punkt gerichtet, und die Echos werden
zur Gewinnung der Dopplerverschiebung verarbeitet. Ein Hauptanwendungsgebiet für derartige Systeme liegt in der
Auswertung der Effekte der Arteriosklerose im peripheren Gefäßsystem, insbesondere in den Karotid-, Femoral- und
Poplitealarterien. Mögliche Gefäßzonen mit Ablagerungen am Innendurchmesser der Gefäße können generell in der B-Abtastwiedergabe
identifiziert werden und dann kann unter Verwendung des Dopplersignals das "Rauschen" des Bluts
durch diese verengten Zonen deutlich erkennbar gemacht . werden. Starke Verengungen oder Hindernisse rufen stärkere
Beschleunigungen zusammen mit einer turbulenten Strömung hervor. Dieser turbulente Strom enthält einen Rücklaufstrom,
Z/bu
32 U740
der ebenfalls überwacht wird.
Bei einem bekannten System ist eine Vielzahl von Wandlern
um eine gemeinsame Achse verteilt angeordnet, wobei die Wandler-Strahlbündel radial zur Achse verlaufen. Wenn die
Wandler im Verlauf Ihrer Drehbewegung an einem Ultraschal Ifenster vorbeiwandern, das mit dem zu untersuchenden
Körper in Kontakt steht, werden Daten aus der B-Abtasturig gewonnen. Wenn die' Bedienungsperson eine Zone
innerhalb der B-Abtastung findet, die eine Doppleruntersuchung erforderlich macht* so wird der Umlauf der Wandler
., unterbrochen. Danach.wird ein einziger Wandler auf die
interessierende Zorve gerichtet, und die von diesem Wandler abgeleiteten Echos werden zur Erfassung der Dopplerverschiebung
verarbeitet. Mit'diesem Gerät sind einige ernsthafte Probleme verbunden. Während der Zeit der Doppleruntersuch'ung
kann die Bedienungsperson keine Gewissheit über den genauen Punkt erlangen, von dem die Dopplerechos
empfangen werden. Der Grund hierfür liegt darin, daß die
B-Abtastdaten nicht gleichzeitig mit den Dopplerdaten eingehen (d. h. die Drehung der Wandler wird während des
Doppler-Betriebs unterbrochen). Da"außerdem dieselben
Wandler sowohl für die B-Abtastung als' auch die Gewinnung
, der Dopplerdaten verwendet werden, kann die Frequenz der
v-*i Wandler nicht ftjr jede Betriebsart optimiert werden. Ein
anderes, diesem bekannten Gerät anhaftendes Problem liegt darin, daß in einer Normalposition eines Wandlers relativ
zum Körper keine Dopplerverschiebung auftritt, wenn der Dopplerstrahl rechtwinklig zur Richtung des Blutstroms
verläuft.
Die Erfindung ermöglicht dagegen gleichzeitige B-Abtastung und Dopplerdatengewinnung mit getrennten Wandlern. Der
er.findungsgemäß verwendete Dopplerwandler ist seitlich
gegenüber dem B-Abtastungswandler verschoben und gewähr-
ft 4 ~ ft * Λ. «1
32U740
leistet dadurch eine bessere Dopplerrückkehr.
Bei einem anderen bekannten Abbildungssystem werden die oben erwähnten umlaufenden Wandler für eine B-Abtastwiedergabe
und ein getrennter Wandler für die Gewinnung der Dopplerdaten verwendet· Mit der Konfiguration dieses
Geräts kann jedoch eine genaue Ausrichtung des Dopplerstrahlbündels
innerhalb des Sichtfeldes des B-Abtaststrahlbündels aufgrund der dort verwendeten Anordnung
nicht gewährleistet werden« Außerdem ist ein gleichzeitiger Betrieb wie bei der Erfindung dort nicht vorgesehen.
Bei einem anderen bekannten System wird; ein einziger unterteilter
Wandler verwendet.' (Mit anderen Worten, jede Wandler hälfte ist halbkreisförmig: ausgebildet;) Jede der Wandlerhälften
bewegt sich unabhängig, wobei eine die B-Abtastungsdarstellung
und die andere die Doppleffdaten liefert. Dieses System hat eine begrenzte Flexibilität bei der Positionierung
der Wandler zur Gewinnung sowohl der;B-Abtastung als auch der Dopplerdaten. Außerdem hat dieses System eine
große Weglänge zwischen dem Wandler und dem Patienten und kann daher nicht als Handgerät ausgebildet werden·
Erfindungsgemäß wird ein Ultraschal!»Abbildungsgerät als
Handgerät geschaffen, dtessen Strömungsmittelkammer innerhalb
des Gehäuses vorgesehen ist. Eine Kammerseite ist durch eine flexible Membran gebildet, mit der das Gerät
an dem zu untersuchenden Körper in Anlage gehalten wird. Ein erster Wandler 'ist in der Kammer hin- und herbeweglich
gelagert und dient zur Erzeugung der B—Abtästdarstellung. Ein zweiter Wandler zur Entwicklung der Dopplerdaten ist
innerhalb der Strömungsmittelkammer seitlich versetzt vom ersten Wandler angeordnet· Dieser zweite Wandler ist derart
angeordnet, daß sein Strahl in das Sichtfeld (Schwenkebene des Strahls) des ersten Wandlers fällt.
32U740
Handbetätigbare Einstellmittel sind zur Bewegung der
Winkelposition des zweiten Wandlers vorgesehen, so daß das Strahlbündel innerhalb des Sichtfeldes des ersten
Wandlers beweglich ist» Ein gleichzeitiger (verschachtelter) Betrieb der ersten und zweiten Wandler wird
derart vorgenommen, daß eine fortlaufend auf den neusten Stand gebrachte B-Abtastdarstellung während des Betriebs
des zwdten Wandlers sichtbar ist»
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht des Abbildungsgeräts, aus der die Gesamtform des Gehäuses und
die Sichtfelder der B-Abtast- und Dopplerwandler zu sehen sind;
Fig. 2 eine Frontansicht des Geräts gemäß Fig. 1 entlang der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittansicht des Geräts entlang der Schnittlinie 3~3 in Fig. 2;
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 4-4 in Fig. 1;
Fig. 5 eine andere-Schnittansicht entlang der
Schnittlinie 5-5 in Fig. 2 (in dieser Ansicht ist der Motor nicht gezeigt, damit die Vorrichtung
zum Positionieren des Dopplerwandlers besser erkennbar ist);
Fig. 6 eine Draufsicht auf die manuelle Positionierungsvorrichtung
zur Positionierung des Dopplerwandlers, gesehen entlang der Schnittlinie 6-6 in Fig. 5;
Fig. 7 eine geschnittene Rückansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 6 entlang der Schnittlinie
7-7 in Fig. 6;
Fig. 8 eine Ansicht auf das Getriebesegment, das
zum Antrieb des Dopplerwandlers dient, sowie die Segmentenkupplung mit der Vorrichtung
gemäß den Figuren 6 und 7? gesehen in Richtung
der Pfeile 8-8 in Fig. 6;
32 U740
Fig. 9 eine partielle Schnittansicht entlang der Schnittlinie 9-9 in Fig. 5 zur Veranschaulichung
der Anbringung des Dopplerwandlers innerhalb der Strömungsmittel kammer und dessen
Kopplung mit einem Positionspotentiometer;
Fig. 10 ein Blockdiagramm einer Schaltung zur Gewinnung der kontinuierlichen B-Abtastungsund
Dopplerdaten;
Fig. 11 eine Grafik zur Beschreibung der Betriebsweise der Schaltung gemäß Fig. 10;
Fig. 12 ein alternatives Ausführungsbeispiel der
Schaltung gemäß Fig. 10 mit einer Vorgabeschaltung;
Fig. 13 eine grafische Darstellung zur Beschreibung
der Betriebsweise der Schaltung gemäß Fig.
Beschrieben wird ein Ultraschall-Abbildungsgerät mit einem in der Hand haltbaren "Kopf" und zugehöriger Schaltung. In
der folgenden Beschreibung werden zahlreiche Einzelheiten, z. B. besondere Frequenzen, Pulsfrequenzen usw. angegeben,
um das Wesen der Erfindung deutlich zu machen. Es ist natürlich klar, daß die Erfindung auch ohne derartige besondere
Einzelheiten realisierbar ist. In anderen Fällen werden bekannte Bauelemente einschließlich Signalverarbeitungsschaltungen
nicht genauer beschrieben, um das Wesen der Erfindung nicht mit unnötigen Einzelheiten zu belasten.
Der beschriebene Abbildungskopf und die zugehörige Schaltung liefern gleichzeitig eine B-Abtastwiedergabe und Dopplerdaten.
(Die Dopplerdaten werden in Tonfrequenzform wiedergegeben; sie werden jedoch auch beispielsweise unter Verwendung
einer schnellen Fourier Transformation verarbeitet.) In der folgenden Beschreibung wird auf "B-Abtastwandler" und
"Dopplerwandler" Bezug genommen. Es ist klar, daß die Hinweise auf "B-Abtastung" und "Doppler" nicht besondere Wandlertypen
bezeichnen, sondern angeben, welche Echos von diesen Wandlern aufgenommen werden. Für die Zwecke der Be-
32U740
Schreibung ist es jedoch zweckmäßig, die jeweiligen Wandler als "B-Abtastwandler" bzw. "Dopplerwandler" zu bezeichnen.
In den Figuren T bis 9 ist ein Abbildungskopf gezeigt, der
sowohl den B-Abtastwandler als auch den Dopplerwandler enthält. Die Signale, insbesondere diejenigen vom B-Abtastwandler,,
werden zur Wiedergabe allgemein in derjenigen Weise verarbeitet, die in der US-PS 4 241 412 beschrieben ist.
Es gibt jedoch einige Unterschiede in der elektrischen Verarbeitung. Als erstes werden die Echos von jedem "Vektor"
des B-Abtastwandlers an vorgegebenen Plätzen im Speicher gespeichert, d. h. es gibt eine Eins-zu-Eins-Abbildung
zwischen der Winkellage des B-Abtastwandlers und den Positionen im Speicher. Die Speicheradressen zum Speichern der
vom B-Abtastwandler empfangenen Daten werden direkt von der nachfolgend beschriebenen Kodierscheibe bestimmt.
Diese Adressen werden verwendet, um sowohl die Tangensais auch die Sekansfunktionen (in einem Festwertspeicher)
nachzuschlagen. Daher ist es nicht erforderlich, den Tangens und die Sekante entsprechend der aus dem o. g. Patent bekannten
Verfahrensweise zu>berechnen. Auch eine "Nachschlagetabelle"
zur Bestimmung der Brechung ist bei der Erfindung nicht erforderlich. Wie erläutert werden wird, ist der
Winkel zwischen den Wandlern und der Grenzfläche zum Körper aufgrund der Verwendung einer flexiblen Grenzfläche
nicht bekannt.
Die anderen Aspekte der elektrischen Verarbeitung der von den Wandlern abgeleiteten Signale, die deutlich verschieden
sind von der bekannten Verfahrensweise, werden in Verbindung mit den Figuren 10 und 11 beschrieben. Dazu gehört die
Schaltung, die ein kontinuierliches Tonfrequenzsignal (der Dopplerdaten) liefert, obwohl der Dopplerwandler
manchmal abgeschaltet wird, um die B-Abtastanzeige laufend auf den neuesten Stand zu bringen. Diese Schaltung ermöglicht
32 U 7
(von dem Standpunkt des Benutzers) eine gleichzeitige B-Abtastung und Dopplerdatengewinnung, wenn die Strahlbündel
zeitlich verschachtelt sind.
Im folgenden wird zunächst auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen. Der Abbildungskopf ist ein Handgerät, das einen
Handgriff 20 und ein Gehäuse 25 aufweist. Die flexible Membran 2 7 wird dem Patienten zur Untersuchung aufgelegt
und macht es möglich, 3ie Strahlbündel von den Wandlern 16 und 17 entlang des kurzen Strömungsmittelweges
zwischen diesen Wandlern und der Membran 27 durchzulassen. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird eine gewisse
Vorverstärkung der von diesen Wandlern abgeleiteten Signale von einer Schaltung auf einer gedruckten Schaltungskarte
durchgeführt, die im Handgriff 20 angebracht ist (vgl. Schaltungskarte 68 gemäß Fig. 3). Eine elektrische
Kopplung zwischen dem Kopf und der elektrischen Verarbeitungseinrichtung und den Anzeigeeinheiten geht
über das Kabel 21.
Der B-Abtastwandler 16 führt eine Oszillationsbewegung aus und überstreicht das mit 16a bezeichnete Sichtfeld.
Der Dopplerwandler 17, der· gegenüber dem Wandler 16 versetzt angeordnet ist, entwickelt ein Strahlbündel, das
zu dem Sichtfeld 16a koplanar ist. Die Winkelposition des Wandlers 17 wird durch das Handrad 23 von Hand eingestellt,
um ein Sichtfeld 17a zu überstreichen.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Sichtfeld entsprechend dem Sektor 16a tiefer, wenn der B-Abtastwandler
ohne den Dopplerwandler betrieben wird. Während des gleichzeitigen B-Abtast- und Dopplerbetriebs
ist die Sichtfeldtiefe des B-Abtastwandlers auf das mit 16b bezeichnete Sichtfeld reduziert. Dopplerechos von
tatsächlich jedem Punkt innerhalb des Sichtfelds 16b
32H740
können durch Einstellung des Winkels des Wandlers 17 und durch Einstellung des Bereichsausschnitts für die
Echos von diesem Wandler abgetastet werden» (Eine Bereichstoreinstellung ist nicht an dem Kopf sondern an
einem separaten Tastenfeld vorgesehen»)
Der B-Abtastwandler 16 ist ein gewöhnlicher, im Handel erhältlicher Wandler,, der btei einer Frequenz von etwa
7,5 MHz betrieben wird« Wegen der Hin- und Herbewegung des Wandlers würden an den Schwenkenden mehr Impulse
und weniger Impulse im Schwenkmittelbereich hervorgerufen, wenn die Pulsfrequenz des Wandlers konstant wäre.
Um dies zu vermeiden, ist eine sinusförmige Verteilung der Pulsfolgefrequenz vorgesehen, um eine gleichmäßige
Beabstandung der Vektoren oder Strahlen zu erreichen» Die mittlere Impulsfolgefrequenz beträgt angenähert 2,5 kHz
während des alleinigen B-Abtastbetriebs. Der Dopplerwandler 17 arbeitet bei einer genau gesteuerten Frequenz von etwa
3 MHz und einer Impulsfolgefrequenz von 10 kHz. Wie beschrieben
werden wird, sind einige Impulse dieses Wandlers gesperrt, um die B-Abtastdarstellung fortlaufend auf den
neuesten Stand bringen zu können. Ein im Handel verfügbarer Ultraschallwandler dient als Dopplerwandler 17.
Das Gehäuse des Kopfs besteht aus drei glasfaserverstärkten
Polykarbonat-Spritzgußbauteilen. Das untere Gehäusebauteil
dient als Abtastkopfchassis und bildet eine Hälfte einer Strömungsmittelkammer. Das mittlere Gehäuseteil vervollständigt
die Strömungsmittelkammer und enthält die Wandlerwellen, dynamische Dichtungen und einen Strömungsmitteleinlauf.
Der obere Gehäuseteil dient als Deckel, dessen Abnahme den Zugang zu allen Abtastkopfvorrichtungen
und zur Elektronik ermöglicht, um das Gerät zu warten und einzustellen. Die drei Gehäusebauteile sind wasserdicht
abgeschlossen, so daß der Kopf zu Reinigungszwecken in eine Reinigungsflüssigkeit eingetaucht werden kann.
32U740
Die Strömungsmittelkammer 33 (Fig. 4) ist zwischen den entgegengesetzten
parallelen Wänden 37 und 38 gebildet. Die Rückwand 32 dieser Kammer ist am besten in Fig. 5 zu sehen.
Ein Ende der Kammer ist durch eine Gummimembran bzw. einen Gummischuh 27 gebildet. Eine Füllöffnung mit einem Verschlußstopfen
30 ermöglichen das Füllen der Kammer nach dem Zusammenbau des Abbildungskopfes. Beide Wandler 16 und 17 sind
im Innenraum der Strömungsmittelkammer derart angeordnet, daß ihre Strahlbündel die Membran 27 durchstoßen.
Die Membran 27 ist eine Siiikongummimembran, die in Eisenoxyd
eingebettet ist und eine Dichte von etwa 1,4 bis 1,5 hat. Der akustische Widerstand dieser Membran beträgt angenähert
1,5 entsprechend dem üblichen Wert des akustischen Widerstandes des menschlichen Gewebes. Die Kammer 33 ist
bei dem beschriebenen AusfUhrungsbeispiel mit einem Gemisch
aus 80 Volumenteilen Jeffox WL-1400, 40 Volumenteilen Jeffox WL-55 und 15 Volumenteilen Wasser oder einer Mischung
aus WL-1400 und Glyzerin gefüllt.
Zu beachten ist, daß die Membran oder der Schuh 27 flexibel ist, so daß sich ihre Form beim Aufsetzen auf die Haut eines
Patienten ändert. Dies bedeutet, daß sich die Einfallwinkel der den Ultraschallkopf verlassenden und zu diesem zurückkehrenden
Ultraschallbündel nicht feststeht. Aus diesem Grunde ist es wichtig, daß die Geschwindigkeit des Ultraschalls
in dem in der Kammer 33 befindlichen Strömungsmittel so nahe wie möglich derjenigen im menschlichen Gewebe
angepaßt ist. Es wurde gefunden, daß die oben angegebene Mischung diese Bedingungen erfüllt.
Wie in den Figuren 1, 3, 4 und 9 zu sehen ist, sind beide Wandler 16 und 17 so angeordnet, daß ihre Strahlbündel in
einer gemeinsamen Ebene verlaufen, d. h. koplanar sind. 3eide Wandler sind in einer gemeinsamen Ebene zwischen den
32U740
Wänden 37 und 38 schwenkbar gelagert.
Der Wandler 16 ist auf einer Welle 49 befestigt, deren eines Ende über ein Lager in der Wand 37 gelagert ist.
Das andere Ende der Welle ist durch eine dynamische Dichtung 34 durchgeführt und endet außerhalb der Kammer 33
als Kurbelwelle 49. Die zum Anschluß des Wandlers 16 benötigten elektrischen Leitungen sind durch die Mitte der
Welle 49 nach außen geführt, wie am besten in den Figuren 3 und 9 zu erkennen ist. (Zu beachten ist, daß die Leitungen
in Fig. 3 zur Verdeutlichung über das Gehäuse 25 hinausgeführt sind; normalerweise sind die Leitungen
innerhalb des Gehäuses zur gedruckten Schaltungskarte 68
oder zum Kabel 21 geführt.) Gemäß Fig. 9 ist auch der Wandler 17 zwischen den Wänden 3 7 und 38 auf Zapfen gelagert,
welche eine Schwenkbewegung in der Bewegungsebene des Wandlers 16 ermöglichen. Ein Zapfen 40 ist durch
eine dynamische Dichtung (nicht dargestellt) in der Gehäusewand 38 gelagert. Der Zapfen 40 ist mit dem Getriebesektor
42 (Fig. 5) verbunden. Der Getriebesektor 42 wird über einen Stift 45 getrieben. Die Zähne auf dem Getriebesektor
42 kämmen mit einem Zahnrad 46a; dieses Zahnrad treibt das Potentiometer 46. Am Ausgang des Potentiometers
. wird ein Signal ermittelt, das die Winkelstellung des ^- Dopplerwandlers anzeigt. (Dieses Ausgangssignal stellt zusammen
mit der Bereichseinstellung einen Zeiger auf der B-Abtastwiedergabe·)
Im folgenden wird auf die Figuren 3 und 4 Bezug genommen.
Die Welle 49 des Wandlers 16 ist an einem Ende mit einem Kurbelarm 50 verbunden. Das andere Ende des Kurbelarms 50
ist mit einem Ende .,einer Antriebsstange 51 verbunden. Das andere Ende der Antriebsstange 51 ist exzentrisch mit einem
Antriebsrad 55 verbunden, das direkt vom Motor 54 (Fig. 4) getrieben wird. Der Motor 54 treibt das Antriebsrad 55,
wodurch die Antriebsstange 51 eine Hin- und Herbewegung ausführt und den Wandler 16 oszillierend auf der Welle 49
beweg t.
Eine Kodierscheibe 57 ist auf einem Rad 56 auf der Abtriebswelle
des Motors 54 befestigt« In der Kodierscheibe 57 sind mehrere Schlitze ausgebildet, welche eine Lageinformation
über den Wandler^16 ergeben Eine Innenspur,
bestehend aus drei langgestreckten, gekrümmten Schlitzen 58, dient zur Entwicklung von Kommutierungssignalen für
den Motor 54. Die Außenspur 60 besteht aus einer Vielzahl von sinusförmig verteilten Öffnungen, welche zur Erzeugung
von Auslösesignalen für den Wandler 16 dienen. Verwendung findet auch ein Einzelschlitz 61 zwischen den inneren und
äußeren Spuren.
Das Licht von lichtemittierenden Dioden, die hinter der Scheibe 57 angeordnet, jedoch nicht dargestellt sind, wird
von Detektoren 59 und einem Detektor 62 aufgefangen. Das die Schlitze 58 durchdringende Licht wird von den Detektoren
59 erfaßt. Das Ausgangssignal dieser Detektoren wird von Motor-Kommutatorzerhackern verwendet. Der Motor 54 ist
ein sechspoliger, bürstenloser Gleichstrom-Dreiphasenmotor, der von einem Synchronmotor betätigt wird. Während des Betriebs
ohne Doppler (nur B-Abtastung) läuft' er mit etwa 10 Umdrehungen pro Sekunde (20 Bilder pro Sekunde) um und
in den Dopplerbetriebsweisen läuft er mit 2 Umdrehungen pro Sekunde (4 Bilder pro Sekunde) um«
Durch den Schlitz 61 fallendes Licht wird vom Detektor 62 erfaßt, der ein Bezugssignal einmal pro Umlauf der Scheibe
5 7 entwickelt. Dieses Bezugssignal dient zur Bestimmung der Scheibenposition (Position des Wandlers 16).
Die Schlitze auf der Außenspur 60 sind, wie oben gesagt, über die Scheibe in sinusförmiger Verteilung angeordnet,
und das durch diese Schlitze 60 durchtretende Licht wird von dem Detektor 62 aufgefangen. Das Ausgangssignal dieses
Detektors dient zur Erzeugung von Sendebefehlssignalen zur Auslösung des Wandlers 16· Wegen der sinusförmigen Verteilung
der Schlitze 60 sind die vom Wandler 16 erzeugten Ultraschallimpulse gleichmäßig (räumlich) verteilt, also
nicht in gleichmäßiger zeitlicher Teilung erzeugt» Die Impulse werden mit einer höheren Folgefrequenz entwickelt,
wenn der Wandler in der Mittelstellung seiner Schwenkbewegung ist, da er sich dort mit einer höheren Winkelgeschwindigkeit
bewegt» Die Impulse werden mit einer niedrigeren Folgefrequenz gesendet, wenn sich der Wandler dem
Ende seines Schwenkhubs nähert«. (Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
hat der Wandler 16 einen Gesamtschwenkwinkel von etwa 28°, d. h» +14° von einer normal zur Membrane
27 verlaufenden Linie.)
Ein Stell rad 23 (Fig. 3) ist über ein Drahtseil mit dem Stift 45 mechanisch gekuppelt. Eine Bewegung des Stellrads
23 läßt den Stift 45 das Sektorzahnrad 42 bewegen, wodurch sich die Winkelstellung des Wandlers 17 ändert.
Bei dem beschriebenen Ausf-Ührungsbeispiel kann sich der
Wandler über einen Winkel von etwa 45° bewegen. (Wenn eine Linie vom Mittelpunkt des Wandlers 17 normal zur Membrane
27 gezogen wird, so bewegt sich der Wandler 17 zwischen 10 und 55 Grad mit Bezug auf diese Linie.)
Im folgenden wird auf die Figuren 5, 6, 7 und 8 Bezug genommen. Eine besondere Positionierungsvorrichtung dient
zur Änderung der Winkelstellung des Wandlers 17. wie in den Figuren 5 und 6 zu sehen ist, ist diese Vorrichtung
mit dem Abbildungskopf durch eine C-förmige Stütze 76 und eine U-förmige Stütze 77 befestigt. Ein metallisches Führungsrohr
74a ist mit einem Ende der Stütze 77 und auf
32U740
der anderen Seite mit einem Ende der Stütze 76 verbunden. Das andere Ende der Stütze 76 nimmt ein Ende eines Führungsrohrs
74b auf; das andere Ende des Führungsrohrs 74b ist mit dem anderen Ende der Stütze 77 verbunden. Die
Führungsrohre 74a und 74b sind Rohre aus korrosionsfreiem Stahl, die mit den Stützen verschweißt sind und in Verbindung
mit den Stützen ein geschlossenes starres Rahmenbauteil bilden.
Wie am besten in den Figuren 6 und 7 zu sehen ist, ist das Stellrad 23 über ein Lager 80 in der Stütze 77 gehaltert.
Das Drahtseil 82 ist durch die Führungsrohre und durch einen Schlitz 81 an dem Antriebsachsenende 78 des
Stellrads 23 geführt. Das Drahtseil ist mit zwei Windungen um das Antriebsachsenende 78 herumgelegt. Ein Sicherungsring
79 verhindert ein Ablaufen dieser Windungen von der Antriebsachse.
Die freien Enden des Drahtseils 82 sind, wie am besten in Fig. 8 zu sehen ist, durch eine Hülse 84 durchgeführt; ein
Ende des Seils bildet eine Schleife 82a, welche um den Stift 45 herumgelegt ist. Die Schleife 82a wird um den
Stift 45 fest angezogen (sie ist zur besseren Darstellung in Fig. 8 lose gezeigt). Das Drahtseil 82 wird dann gespannt
und die Hülse 84 zusammengedrückt, um das Drahtseil festzulegen.
Es ist zu sehen, daß beim Drehen des Stellrads 23 das Drahtseil innerhalb der Rohre 74a und 74b verschoben wird und
den Antriebsstift 45 verstellt, der seinerseits die Winkelposition
des Wandlers 17 ändert.
Ein wesentlicher Vorteil der oben beschriebenen Vorrichtung liegt darin, daß sie bereits vollständig vormontiert
werden kann, bevor sie in den Abbildungskopf eingesetzt
wird. Das Stellrad 23 wird in die Stütze 77 eingebaut und das Drahtseil um den Stift 45 gespannt, bevor die
Vorrichtung in den Kopf eingebaut wird. Dies ermöglicht eine zweckmäßige und leichte Spannung des Drahtseils.
Beim Einbau in den Kopf wird die Gesamtvorrichtung über die Stützen befestigt und der Stift 45 in das Zahnradsegment
42 eingedrückt. Da die Rohre mit den Stützen fest verschweißt sind, ändert sich die Spannung im Drahtseil
bei dem Einbau der Vorrichtung in den Kopf nicht.
"Es gibt einige Betriebsarten, in denen der Kopf verwendet
wird. Während einer reinen B-Abtastung (ohne Doppler) werden vom Wandler 16 20 Bilder pro Sekunde zur Gewinnung
von B-Abtastdaten erzeugt. Im gleichzeitigen B-Abtast- und Dopplerbetrieb werden vier Bilder pro Sekunde an
B-Abtastdaten zusammen mit den Dopplerdaten erzeugt. Die maximale B-Abtast-Pulsfolgefrequenz bei diesem gleichzeitigen
Betrieb beträgt 800 Hz. Die Scheibe 57 und die Doppleritnpulse sind asynchron, so daß Impulse (oder Impulsanforderungen)
von beiden Wandlern gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig auftreten können. Dies ist natürlich unerwünscht,
da unter anderem ein von einem Wandler ausgehendes Sendesignal als Echo im anderen Wandler empfangen werden
kann. Um dies zu vermeiden, findet eine Impulsverschachte— lung statt. Wie weiter unten beschrieben werden wird, gibt
es trotz dieser Verschachtelung und der Abschaltung des Dopplerwandlers einen ununterbrochenen gleichzeitigen Betrieb
vom Standpunkt der Bedienungsperson.
Die B-Abtastimpulse haben gegenüber den Dopplerimpulsen Priorität. Die Dopplerimpulse werden unterbrochen, wenn
eine B-Abtastung während des gleichzeitigen Betriebs der Wandler notwendig ist. Bei einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung wird eine Vorgabeschaltung verwendet, welche
die Wellenform des von den Dopplerechos ausgelösten Tonfrequenzsignals vorgibt.
Im folgenden wird auf Fig. 10 Bezug genommen. Während des gleichzeitigen Betriebs der B-Abtast- und Dopplerwandler
emittiert und empfängt der Dopplerwandler Signale weit häufiger als der B-Abtastwandler. Der Impulsgenerator
126 erhält ein 10 kHz-Signal und bewirkt, daß der Wandler 17 Impulse mit dieser Frequenz aussendet. Die Echos des
Wandlers 17 werden an eine Empfangs- und Mischstufe 99 angelegt. Die Frequenzverschiebung des Echos von dem
3 MHz-Sendeimpuls wird bestimmt und ergibt die Dopplerdaten. Bei dem beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel
entwickelt die Empfangs- und Mischstufe 99 zwei Ausgangsdatenkanäle (Quadraturkanäle 1 und 2). Zwei Kanäle
werden zur Bestimmung der Richtung der Frequenzverschiebung benötigt, welche der Richtung des Blutstroms entspricht.
Die Empfangs- und Mischstufe 99 arbeitet in ähnlicher Weise wie ein Einseitenbanddetektor.
Das Tonfrequenzsignal auf der Leitung 132 (Kanal 1) und
das entsprechende Tonfrequenzsignal für den Kanal 2 werden zur Entwicklung des endgültigen Tonfrequenz- bzw. Audiosignals verwendet. Eine zusätzliche 90° Phasenverschiebung
wird zwischen diesen Signalen eingeführt, danach werden die Summe und die Differenz dieser beiden Signale gewonnen,
um einen "stereophonen" Klang für den Bedienungsmann zu schaffen. Wenn ein Signal dem anderen vorausläuft,
so wird ein Tonfrequenz-Ausgangssignal in einem Lautsprecher entwickelt; wenn ein Kanal gegenüber dem anderen
nachhängt,wird ein Ausgangssignal in dem anderen Lautsprecher
entwickelt.. Daraus kann die Bedienungsperson sofort den Stromrichtungsunterschied feststellen. Außerdem
werden bei dem beschriebenen Auisführungsbeispiel schnelle
32H740
Fourier Transformationen dieser Tonfrequenzsignale verwendet,
um zusätzliche Daten über die Charakteristiker. des Blutstroms zu gewinnen»
Die Triggerimpulse für den B-Abtastwandler, die von der Kodierscheibe 57 (Fig. 3) entwickelt werden, werden über
eine Leitung 90 zu einer Impulsgenerator- und Verzögerungsschaltung
91 übertragen» Das Signal auf der Leitung 90 verlangt nach einem B-Abtastimpuls des Impulsgenerators
125. Eine B-Abtastung tritt jedoch solange nicht auf, bis der Impulsgenerator 125 ein Freigabesignal über
eine Leitung 130 erhält. Das Signal auf einer Leitung wird an eine Freigabe/Unterbrecher-Schaltung für den
Dopplerimpulsgenerator 126 angelegt. Bei dem nächsten Auftreten des 10 kHz-Signals liefert die Freigabe/Unterbrecherschaltung
128 ein Freigabesignal auf die Leitung 130 und zum Impulsgenerator 125. Dadurch wird auch die Abgabe
eines Schallimpulses durch den Wandler 17 unterbrochen. Daher werden die B-Abtastimpulse mit dem 10 kHz-Signal
synchronisiert, und anstelle der Entwicklung eines Dopplerimpulses tritt ein B-Abtastimpuls auf. Auf diese Weise
ist ein verschachtelter'Wandlerbetrieb sichergestellt.
Wie in Verbindung mit Fig. 11 beschrieben werden wird, geht nur ein einziger Dopplerimpuls für jede B-Abtastanforderung
verloren.
Die Freigabe/Sperrschaltung 128 gibt ein Sperrsignal an
ein UND-Gatter 127. Dieses Signal tritt gleichzeitig mit dem Freigabesignal auf. Ein Bereichstorsignal wird ebenfalls
an den Eingang dieses UND-Gatters angelegt. Dieses Bereichstorsignal ist das elektrische "Fenster", das festlegt,
wann vom Wandler 17 empfangene Echos gültig sind. Dieses Signal ist natürlich eine Funktion der Tiefe, aus
der Echos empfangen werden sollen, und wird durch Anlegen eines Signals auf die Leitung 131 zu einer Abtast-und Halte-
-2.Λ-
schaltung 140 gesetzt. Wenn das Ausgangssignal des UND-Gatters 127 auf einem hohen Pegel ist, wiederholt die Abtast-
und Halteschaltung 140 die vorhergehende Abtastung. Wenn daher das Ausgangssignal des UND-Gatters auf einem
hohen Pegel ist, wird das Ausgangssignal von der Empfängerund Mischstufe ignoriert.
Im folgenden wird auf Fig. 11 Bezug genommen, in der der
Signalverlauf für ein typisches Tonfrequenzsignal gezeigt ist, wie es auf der Leitung 133 entsteht. Es sei angenommen,
daß zu einem Zeitpunkt kurz vor der Linie 123 auf der Leitung 90 ein Signal empfangen wird. Zum Zeitpunkt 123 würde
normalerweise ein weiterer Dopplerimpuls auftreten. Dieser Dopplerimpuls wird jedoch unterdrückt, und stattdessen tritt
ein B-Abtastimpuls auf. Da ein Signal auf der Leitung 131 ansteht, wird das Ausgangssignal auf der Leitung 133 zu
der vorhergehenden Abtastung. Mit anderen Worten, der vor dem Zeitpunkt 123 vorhandene Signalpegel wird zum Zeitpunkt
123 in der in Fig. 11 gezeigten Weise wiederholt. Zum Zeitpunkt 124 wird ein reguläres Dopplersignal verarbeitet.
Zu beachten ist, daß gemäß Darstellung in Fig. 11 ein kontinuierliches Tonfrequenzsignal erzeugt wird, obwohl ein
Dopplerimpuls fehlt.
Eine alternative Ausführungsform der Schaltung gemäß Fig.
10 ist in Fig. 12 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform treten die B-Abtast- und Dopplerimpulse in einer echten asynchronen
Folge auf, wobei eine Schaltung rechts vom Exklusiv-ODER-Gatter 94 ein vorgegebenes Tonfrequenzsignal zur Kompensation
der verlorenen Dopplerdaten erzeugt.
Wenn eine B-Abtastimpuls-Anforderung kurz nach dem Tasten eines Dopplerimpulses empfangen wird, ist es notwendig,
das Aussenden von B-Abtastimpulsen genügend lang zu verzögern, um die Dopplerdaten aufnehmen zu können (eine Zeit-
32U7A0
spanne von maximal 100 Mikrosekunden ist bei der verwendeten
Feldtiefe erforderlich). Die Verzögerung der B-Abtastsendung beeinträchtigt die Wiedergabe nicht merklich.
Danach werden die Dopplerimpulse genügend lang gesperrt, um ein Aussenden und einen Empfang der B-Abtastimpulse
zu ermöglichen. In der Praxis laufen die B-Abtast-Anforderungssignale der tatsächlichen Triggerung des B-Abtastwandlers
um angenähert 100 Mikrosekunden voraus, so daß es nicht notwendig ist, die Triggerung des Wandlers
16 selektiv zu verzögern. Andererseits ist es bei dieser Anordnung notwendig, den Dopplerwandler für wenigstens
200 Mikrosekunden (250 Mikrosekunden normalerweise) zu sperren.
Es sei angenommen, daß während gleichzeitigen Doppler- und B-Abtastbetriebs ein Impuls auf der Leitung 90 (Fig. 12)
eingeht; dieser Impuls wird an Monoflops 92 und 93 angelegt. Diese legen sofort zwei hohe (H-) Signale an ein ODER-Gatter
94. Eines dieser Signale sperrt den Impulsgenerator 98 und verhindert damit über eine Zeitspanne von 250 Mikrosekunden
die Tastung weiterer Dopplerimpulse. Die Durchschaltbedingungen des Exklusiv-ODER-Gatters 94 sind während der
ersten 100 Mikrosekunden nicht erfüllt, so daß während dieser Zeit die Empfangs- und Mischstufe 99 nicht gesperrt ist.
Daher kann der Empfänger Echos aufgrund derjenigen Sendeimpulse des Wandlers 17 aufnehmen, die vor Empfang des
Impulses auf der Leitung, 90 getastet wurden. Nach einer Mikrosekundenperiode fällt das Ausgangssignal des einen
Monoflops 93 ab, und die Durchschaltbedingungen des Gatters 94 sind erfüllt. Dadurch wird ein hohes Signal am Ausgang
des Gatters 94 entwickelt, das die Empfangs- und Mischstufe 99 sperrt. Zu etwa dieser Zeit endet die Verzögerung der
Impulsgenerator- und Verzögerungsschaltung 91, und ein B-Abtastimpuls
wird vom Wandler 16 ausgesendet.
32H740
Von dem Ausgang des Gatters 94 werden zwei Schalter 96 und 97 gesteuert. Die in Fig. 10 dargestellte Position
der Schalter ist für den Betrieb ohne Vorgabe, d. h. für den Betrieb, bei dem die B-Abtast- und Dopplersignale
nicht verschachtelt sind. Während dieses Betriebs wird das Ausgangssignal aus dem Kanal 1 über den Schalter 96
zur Abtast- und Halteschaltung 106 übertragen. Der Ausgang
der Abtast- und Halteschaltung 106 ist über den Schalter 97 direkt mit der Leitung 120 verbunden. Dieses
Signal wird nicht verarbeitet, mit Ausnahme der von der Abtast- und Halteschaltung 106 hervorgerufenen Abtastung
und Verzögerung. Wenn die Dopplersignale unterbrochen sind, ist das Ausgangssignal des NOR-Gatters 94 hoch, und der
Schalter 96 koppelt die Leitung 117 mit der Abtast- und Halteschaltung 106, während der Schalter 97 die Leitung
120 mit der Leitung 116 verbindet.
Die Kommando- bzw. Vorgabeschaltung enthält die Abtast- und Halteschaltungen 106, 107 und 109. Der Ausgang der
Schaltung 106 ist über die Leitung 115 mit dem Eingang der Schaltung 10 7 verbunden und zu Erläuterungszwecken mit
"B" bezeichnet. Der Ausgang der Schaltung 107 ist mit "A" bezeichnet und mit einem Eingangsanschluß einer Einheit
108 gekoppelt. Der andere Eingang der Einheit 108 ist die Leitung 115, also mit "B" verbunden. Die Einheit 108
multipliziert das Signal auf der Leitung 115 mit 2 und subtrahiert "A" vom Ergebnis. Daher ist das Ausgangssignal
auf der Leitung 116 gleich 2B-A. In der Vorgabeschaltung werden übliche, im Handel erhältliche Bauelemente verwendet.
Die Zeitgabe für die Abtast- und Halteschaltungen 106, und 109 wird aus der 10 kHz-Impulsfrequenz gewonnen, die
von dem Dopplerwandler verwendet wird. Dieses Signal treibt die Schaltung 109 direkt. Das Signal wird von einer Verzögerungsschaltung
111 zur Ansteuerung der Abtast- und Halte-
32H740
schaltung 107 verzögert» Das Ausgangssignal der Schaltung 111 steuert nach weiterer Verzögerung durch die Verzögerungsschaltung
110 die Abtast- und Halteschaltung 106. Die Verzögerungsschaltungen 110 und 111 sorgen für die
Übertragung der Abtastungen von einer Abtast- und Halteschaltung zur anderen zur Entwicklung des Signals 2B-A auf
der Leitung 116.
Unter Bezugnahme auf Fig. 13 sei angenommen, daß das dort links von der Linie 100 gezeigte Tonfrequenzsignal auf die
Leitung 120 gegeben wird. Dies entspricht dem Signal im Kanal 1 nach der Signalabtastung durch die Abtast- und Halteschaltung
106. Als nächstes sei angenommen, daß ein B-Abtastimpuls verschachtelt werden·soll. Das Ausgangssignal des
NOR-Gatters 94 geht auf einen Η-Pegel, und die Schalter und 97 schalten in die der Darstellung entgegengesetzten
Positionen um. Zu diesem Zeitpunkt ist das Ausgangssignai der Abtast- und Halteschaltung 107 ein "A", der Abschnitt
bzw. die Abtastung unmittelbar links der Linie 100 in Fig. 13. Das Ausgangssignal auf der Leitung 116 ist 2B-A, das
auf die Leitung 120 gegeben wird. Wie in Fig. 13 zu sehen ist, setzt 2B-A den Tonfrequenzsignalverlauf in derselben
Richtung (abwärts) fort, und zwar mit der gleichen allgemeinen Steigung (Abfall) wie diejenige vor der Linie 100.
Das 2B-A Signal wird an die Abtast- und Halteschaltung angelegt und bildet das nächste Eingangssignal für die Abtast-
und Halteschaltung 106. Daher ist der Verlauf der Ausgangssignale der Einheit 108 entsprechend dem nächsten
Ausgangssignal 122 in Fig. 13. Diese "vorgegebenenen" Doppler-Ausgangssignale werden fortgesetzt, bis das Signal
am Ausgang des Gatters 94 absinkt und echte Dopplerdaten an die Schaltung 106 von der Empfangs- und Mischstufe 99
angelegt werden.
-32U7A0
Die oben beschriebene Vorgabeschaltung liefert eine
relativ einfache lineare Vorgabe bzw. Voraussage. Es ist für den Fachmann klar, daß komplizierte Algorithmen
zur Vorgabe bzw. Voraussage des Tonfrequenzverlaufs gemäß Fig. 13 während derjenigen Perioden verwendet werden
können, in denen die richtigen Dopplerechos unterbrochen sind.
Bei dem oben beschriebenen alternativen Ausführungsbeispiel wird der Dopplerwandler für feste Perioden unterbrochen.
Das obige System setzt voraus, daß ein Dopplerimpuls gerade gesendet worden ist, wenn eine Anforderung
für einen B-Abtastimpuls über die Leitung 90 eingeht. Durch Verfolgen der Istzeit, bei der ein Dopplerimpuls
gesendet wird, kann die Sperrzeit für den Dopplerwandler reduziert werden. Wenn beispielsweise ein Dopplerimpuls
90 Mikrosekunden vor der Anforderung für einen B-Abtastimpuls
gesendet worden ist, kann eine B-Abtastung in 10 Mikrosekunden beginnen, anstatt über eine volle Periode
von 100 Mikrosekunden zu warten.
Vorstehend wurde ein Ultraschall-Abbildungskopf beschrieben, der zwei Wandler zur Entwicklung einer gleichzeitigen B-Abtastwiedergabe
und Dopplerdaten verwendet. Für die Bedienungsperson sind sowohl die B-Abtastung als auch die
Dopplerdaten kontinuierlich. Die B-Abtast- und Dopplerimpulse werden verschachtelt, um diese gleichzeitige Operation
zu ermöglichen. Bei dem alternativen Ausführungsbeispiel liefert eine Vorgabeschaltung die vorgegebenen Doppler
(Tonfrequenz-) Signale.
Claims (16)
1. Ultraschall-Abbildungsgerät mit einem in der Hand haltbaren Gehäuse, das eine Strömungsmittelkammer umschließt,
wobei eine Wand der Kammer durch eine flexible Membran gebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß ein erster Wandler (16), der zur Gewinnung einer B-Abtastungswjgiergabe
dient, zur Ausführung einer oszillatorischen Schwenkbewegung in einer ersten Ebene in der Strömungsmittelkammer
(33) derart gelagert ist, daß sein Sichtfeld durch die Membran (27) fällt, daß ein zur Gewinnung von Dopplerdaten
dienender zweiter Wandler (17) in der Strömungsmittelkammer (33) so gelagert ist, daß sein Strahlbündel innerhalb der
ersten Ebene bewegbar ist, daß eine Positionierungsvorrichtung (23, 74 ... 84, 45) zur Positionierung des Strahlbündels
des zweiten Wandlers in der ersten Ebene mit dem zweiten Wandler (17) gekuppelt ist und daß eine die von den
ersten und zweiten Wandlern ausgesendeten Ultraschallimpulse verschachtelnde Schaltungsanordnung (57, 126, 127, 140; 57,
91 ... 120) zur Gewinnung einer auf den neuesten Stand gebrachten B-Abtastanzeige und kontinuierlicher Dopplerdaten
vorgesehen ist, wodurch kontinuierliche B-Abtast- und Dopplerdaten entwickelbar sind.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungsvorrichtung (23, 74 ... 84, 45) von Hand
steuerbar ist.
Z/bu.
32U740
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Positionierungsvorrichtung ein am Gehäuse (25) gelagertes Rad (23, 78) zur Änderung der Winkelposition
des zweiten Wandlers (17) in der ersten Ebene aufweist.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß über ein Drahtseil (82) eine mechanische Verbindung
zwischen dem Rad (32, 78) und dem zweiten Wandler (17) hergestellt ist.
5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungsvorrichtung einen Führungsrohrrahmen
(74a, 74b) zur Aufnahme des Drahtseils (82) aufweist, wobei der Führung-srohrrahmen so ausgebildet ist, daß das
Drahtseil (82) vor dem Einbau des Rahmens und des Rades (23, 78) in das Gehäuse (25) spannbar ist.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß dem ersten Wandler (16) ein Motor (54) zur oszillatorischen Bewegung des Wandlers zugeordnet ist.
7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kodierscheibe (57) mit der Abtriebswelle des Motors
(54) verbunden ist und eine Positionsinformation über den ersten wandler (16) liefert.
8.. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodierscheibe sinusförmig verteilte Codemarken trägt,
die zur Ansteuerung des ersten Wandlers (16) abtastbar sind, wobei die Verteilung der Codemarken auf der Kodierscheibe
so gewählt ist, daß die Strahlimpulse des ersten Wandlers (16) tbsar den Schwenkwinkel gleichförmig verteilt
gesendet werden.
9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn-
32H740
zeichnet, daß die Strömungsmittelkammer (33) mit einem Strömungsmittel gefüllt ist, dessen akustische Geschwindigkeit
angenähert gleich der akustischen Geschwindigkeit im menschlichen Gewebe ist.
10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (27) eine akustische Impedanz hat, die angenähert
gleich der akustischen Impedanz des menschlichen Gewebes ist. ,
11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (27) aus Silikongummi mit eingebettetem Eisenoxyd
besteht.
12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltungsanordnung eine Schaltung (128) zum unterbrechen der Sendeimpulse des zweiten Wandlers
(17) für den Sende- und Empfangsbetrieb des ersten Wandlers (16) aufweist.
13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Vorgabeschaltung (96, 97, 106 ... 117) zur Entwicklung eines vorgegebenen Dopplersignals während der Unterbrechung
des zweiten Wandlers (17) vorgesehen ist.
14. Ultraschall-Abbildungsgerät, dadurch
gekennzeichnet ., daß ein erster und ein
zweiter Wandler (16 und 17) in einer Strömungsmittelkammer (33) in einer gemeinsamen Ebene beweglich gelagert sind,
wobei der erste Wandler (16) B-Abtastdaten und der zweite Wandler (17) Dopplerdaten liefern, daß eine erste
Schaltung (91, 98) zum asynchronen Ansteuern der ersten und zweiten Wandler (16, 17) mit den Wandlern verbunden
ist, daß eine zweite Schaltung (92, 93, 94) zum Unterbrechen der Sendephasen des zweiten Wandlers (17) bei Ansteuerung
χ. 4 ■<-
32H740
des Wandlers (16) mit der ersten Schaltung (91, 98) gekoppelt ist, daß eine dritte Schaltung zur Entwicklung
eines ein kontinuierliches" Dopplersignal während der Unterbrechung des Sendebetriebs des zweiten Wandlers
(17) darstellendes Signal mit dem zweiten Wandler (17) und der zweiten Schaltung (92 <>
ο - 94) gekoppelt ist, wodurch kontinuierliche B-Abtast- und Dopplerdaten
entwickelbar sind.
15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die dritte Schaltung (96, 97, 106 ... 117) so ausgebildet
ist, daß sie den Dopplersignalverlauf darstellende Signalabtastungen speichert und den Dopplersignalverlauf
aufgrund dieser Abtastungen vorherbestimmt«
16. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schaltung als lineares Vorgabegerät ausgebildet
ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/257,506 US4407293A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Ultrasound imaging apparatus for providing simultaneous B-scan and Doppler data |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3214740A1 true DE3214740A1 (de) | 1982-11-11 |
DE3214740C2 DE3214740C2 (de) | 1992-12-24 |
Family
ID=22976580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19823214740 Granted DE3214740A1 (de) | 1981-04-24 | 1982-04-21 | Ultraschall-abbildungsgeraet |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4407293A (de) |
JP (2) | JPS57180949A (de) |
AU (1) | AU8097382A (de) |
DE (1) | DE3214740A1 (de) |
GB (1) | GB2097533B (de) |
IL (1) | IL65115A (de) |
Families Citing this family (52)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5871417A (ja) * | 1981-10-23 | 1983-04-28 | Toshiba Corp | 超音波パルスドプラ血流計測装置 |
NO150015C (no) * | 1981-11-13 | 1984-08-08 | Vingmed As | Fremgangsmaate ved blodstroemhastighetsmaaling med ultralyd, kombinert med ekko-amplitudeavbildning, for undersoekelse av levende biologiske strukturer |
NO831718L (no) * | 1983-05-13 | 1984-11-14 | Vingmed As | Fremgangsmaate og apparat ved blodstroem-hastighetsmaaling med ultralyd for dannelse av todimensjonal avbildning av blodets hastighet |
NO831719L (no) * | 1983-05-13 | 1984-11-14 | Vingmed As | Fremgangsmaate og anordning for syntetisering av et kontinuerlig estimatsignal ut fra bruddstykker av et gaussisk signal fremkommet ved ultralyd-dopplermaaling paa en fluidumstroem |
FR2554341B1 (fr) * | 1983-11-03 | 1986-03-14 | Rabelais Universite Francois | Dispositif combine pour former une image tomographique et pour etablir une mesure velocimetrique doppler, au moyen d'ultrasons, notamment pour des examens cardiovasculaires |
JPS60122548A (ja) * | 1983-12-05 | 1985-07-01 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
US4579123A (en) * | 1983-12-16 | 1986-04-01 | Hewlett-Packard Company | Stand-off device |
JPH074366B2 (ja) * | 1984-02-03 | 1995-01-25 | 株式会社東芝 | 医用超音波装置用水槽 |
US4802458A (en) * | 1984-03-09 | 1989-02-07 | Ethicon, Inc. | Dual function ultrasonic transducer probes |
GB2158241A (en) * | 1984-04-26 | 1985-11-06 | Richard Edwin Byrne | Detector for detecting filler in vehicle bodies |
JPS6125534A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-04 | 横河メディカルシステム株式会社 | 画像診断装置 |
CA1252553A (en) * | 1984-09-25 | 1989-04-11 | John G. Abbott | Ultrasonic compound scan with a rotating transducer |
US4601292A (en) * | 1984-11-08 | 1986-07-22 | Johnson & Johnson Ultrasound, Inc. | Steerable Doppler transducer probes |
US4649925A (en) * | 1985-01-14 | 1987-03-17 | Technicare Corporation | Ultrasonic transducer probe drive mechanism with position sensor |
US4819652A (en) * | 1985-02-08 | 1989-04-11 | University Patents, Inc. | C W and pulse Doppler diagnostic system |
US4622501A (en) * | 1985-05-10 | 1986-11-11 | North American Philips Corporation | Ultrasonic sector scanner |
US5187687A (en) * | 1985-06-20 | 1993-02-16 | Kontron Instruments Holding N.V. | Production of images |
JPH074364B2 (ja) * | 1986-01-28 | 1995-01-25 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
JPS62201144A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-04 | 横河メディカルシステム株式会社 | アレイ探触子の駆動方法 |
US4771788A (en) * | 1986-07-18 | 1988-09-20 | Pfizer Hospital Products Group, Inc. | Doppler tip wire guide |
JPS6320809U (de) * | 1986-07-25 | 1988-02-10 | ||
DE3737593C2 (de) * | 1986-11-06 | 1995-03-16 | Toshiba Kawasaki Kk | Ultraschall-Sondenvorrichtung |
US4757821A (en) * | 1986-11-12 | 1988-07-19 | Corazonix Corporation | Omnidirectional ultrasonic probe |
US4850362A (en) * | 1987-06-02 | 1989-07-25 | Interspec, Inc. | Doppler peripheral vascular probe |
US4893628A (en) * | 1988-04-04 | 1990-01-16 | Bjorn Angelsen | Dual element ultrasonic transducer probe for combined imaging of tissue structures and blood flow in real time |
US5129403A (en) * | 1988-04-14 | 1992-07-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method and apparatus for detecting and transducing intersaccular acoustic signals |
US5022399A (en) * | 1989-05-10 | 1991-06-11 | Biegeleisen Ken P | Venoscope |
US5119821A (en) * | 1990-02-01 | 1992-06-09 | Tuchler Robert E | Diverging signal tandem doppler probe |
JPH064067B2 (ja) * | 1990-09-10 | 1994-01-19 | 工業技術院長 | 超音波尿診器 |
US5050610A (en) * | 1990-11-14 | 1991-09-24 | Advanced Technology Laboratories, Inc. | Transesophageal ultrasonic scanhead |
JP2615519B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1997-05-28 | 松下電器産業株式会社 | 超音波ドプラ血流計 |
DE4308963A1 (de) * | 1993-03-22 | 1994-09-29 | Ralf Dr Hammentgen | Verfahren und Anordnung zur Ermittlung strömungsmechanischer Größen eines Rohres |
DE4335681C2 (de) * | 1993-10-20 | 2002-08-01 | Johann Werner Willer | Anordnung für eine Sende- und/oder Empfangsantenne |
JPH08117237A (ja) * | 1994-10-20 | 1996-05-14 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 超音波診断装置 |
US5698787A (en) * | 1995-04-12 | 1997-12-16 | Mcdonnell Douglas Corporation | Portable laser/ultrasonic method for nondestructive inspection of complex structures |
US5853005A (en) * | 1996-05-02 | 1998-12-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Acoustic monitoring system |
US6059728A (en) * | 1997-01-02 | 2000-05-09 | Storz Instrument Co. | Three-dimensional ultrasound imaging system and probe |
AU2001268459A1 (en) * | 2000-06-14 | 2001-12-24 | Sleep Solutions, Inc. | Secure test and test result delivery system |
US6578424B1 (en) * | 2000-09-27 | 2003-06-17 | Digital Wave Corporation | Hand-held variable angle membrane (VAM) ultrasonic scanning head for the noninvasive detection of corrosion, MIC and foreign objects in pipes |
DE10221771A1 (de) * | 2002-05-15 | 2003-11-27 | Flowtec Ag | Ultraschallwandler für ein Ultraschall-Durchflußmessgerät |
US6938488B2 (en) * | 2002-08-21 | 2005-09-06 | Battelle Memorial Institute | Acoustic inspection device |
WO2004034694A2 (en) * | 2002-10-10 | 2004-04-22 | Visualsonics Inc. | High frequency high frame-rate ultrasound imaging system |
US7662114B2 (en) * | 2004-03-02 | 2010-02-16 | Focus Surgery, Inc. | Ultrasound phased arrays |
US8038631B1 (en) * | 2005-06-01 | 2011-10-18 | Sanghvi Narendra T | Laparoscopic HIFU probe |
US20070010805A1 (en) | 2005-07-08 | 2007-01-11 | Fedewa Russell J | Method and apparatus for the treatment of tissue |
US20070238995A1 (en) * | 2006-03-10 | 2007-10-11 | Lei Sui | Medical diagnostic ultrasound system with peripheral sensors or data |
JP2010500153A (ja) * | 2006-08-14 | 2010-01-07 | ノベリス・インコーポレーテッド | 画像化装置、画像化システム、および画像化の方法 |
US7559905B2 (en) | 2006-09-21 | 2009-07-14 | Focus Surgery, Inc. | HIFU probe for treating tissue with in-line degassing of fluid |
US20090069671A1 (en) * | 2007-09-10 | 2009-03-12 | General Electric Company | Electric Motor Tracking System and Method |
US8235902B2 (en) | 2007-09-11 | 2012-08-07 | Focus Surgery, Inc. | System and method for tissue change monitoring during HIFU treatment |
WO2013170053A1 (en) | 2012-05-09 | 2013-11-14 | The Regents Of The University Of Michigan | Linear magnetic drive transducer for ultrasound imaging |
CN118243787B (zh) * | 2024-05-30 | 2024-10-08 | 上海奉贤建设发展(集团)有限公司 | 一种碳纤维混凝土质量超声检测装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4084582A (en) * | 1976-03-11 | 1978-04-18 | New York Institute Of Technology | Ultrasonic imaging system |
US4141347A (en) * | 1976-09-21 | 1979-02-27 | Sri International | Real-time ultrasonic B-scan imaging and Doppler profile display system and method |
DE2928560A1 (de) * | 1978-07-18 | 1980-02-07 | Diasonics Inc | Bildgewinnungsvorrichtung fuer ein ultraschall-abbildungssystem |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4062237A (en) * | 1976-05-07 | 1977-12-13 | Fox Martin D | Crossed beam ultrasonic flowmeter |
US4097835A (en) * | 1976-09-20 | 1978-06-27 | Sri International | Dual transducer arrangement for ultrasonic imaging system |
JPS53105881A (en) * | 1977-02-28 | 1978-09-14 | Hitachi Medical Corp | Ultrasonic diagnosing device |
JPS5953527B2 (ja) * | 1978-07-13 | 1984-12-25 | 富士ゼロックス株式会社 | 複写装置 |
JPS5554942A (en) * | 1978-10-20 | 1980-04-22 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasoniccwave disgnosis device |
US4318413A (en) * | 1978-10-20 | 1982-03-09 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Ultrasonic diagnostic apparatus |
US4313444A (en) * | 1979-05-14 | 1982-02-02 | New York Institute Of Technology | Method and apparatus for ultrasonic Doppler detection |
JPS56104650A (en) * | 1980-01-26 | 1981-08-20 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasonic probe for measuring blood current |
-
1981
- 1981-04-24 US US06/257,506 patent/US4407293A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-02-01 GB GB8202854A patent/GB2097533B/en not_active Expired
- 1982-02-26 IL IL65115A patent/IL65115A/xx unknown
- 1982-03-01 AU AU80973/82A patent/AU8097382A/en not_active Abandoned
- 1982-04-21 DE DE19823214740 patent/DE3214740A1/de active Granted
- 1982-04-24 JP JP57069470A patent/JPS57180949A/ja active Pending
-
1990
- 1990-08-27 JP JP1990088440U patent/JPH0331409U/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4084582A (en) * | 1976-03-11 | 1978-04-18 | New York Institute Of Technology | Ultrasonic imaging system |
US4141347A (en) * | 1976-09-21 | 1979-02-27 | Sri International | Real-time ultrasonic B-scan imaging and Doppler profile display system and method |
DE2928560A1 (de) * | 1978-07-18 | 1980-02-07 | Diasonics Inc | Bildgewinnungsvorrichtung fuer ein ultraschall-abbildungssystem |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS57180949A (en) | 1982-11-08 |
DE3214740C2 (de) | 1992-12-24 |
GB2097533A (en) | 1982-11-03 |
IL65115A (en) | 1984-12-31 |
AU8097382A (en) | 1982-10-28 |
IL65115A0 (en) | 1982-04-30 |
GB2097533B (en) | 1985-08-14 |
US4407293A (en) | 1983-10-04 |
JPH0331409U (de) | 1991-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3214740A1 (de) | Ultraschall-abbildungsgeraet | |
DE69533059T2 (de) | Ultraschall spektral-kontrastabbildung | |
DE2619231C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Ultraschallprüfung | |
DE2660208C3 (de) | Ultraschall-Bildgerät zur Erzeugung von Querschnittsbildern | |
DE4209394C2 (de) | Ultraschallabbildungsgerät | |
DE69727994T2 (de) | Medizinisches Ultraschall Diagnose Bildsystem mit Abtastanzeige für eine dreidimensionale Bilddarstellung | |
DE69527685T2 (de) | Gleichzeitiges Ultraschallabbildungs- und Doplleranzeigesystem | |
DE2529112C3 (de) | Ultraschall-Applikator für die zeilenweise Ultraschallabtastung von Körpern | |
DE69735927T2 (de) | Diagnostik-Bilderzeugung mittels Ultraschall unterschiedlicher Sende- und Empfangsfrequenz | |
DE2529155C3 (de) | Ultraschallapplikator für die Ultraschallabtastung von Körpern | |
DE2719866A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur ultraschall-abbildung | |
DE3241670A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur messung der blutstroemungsgeschwindigkeit mit ultraschall | |
DE2911957B2 (de) | Ultraschallabtaster | |
DE2848467C3 (de) | Ultraschall-Diagnosegerät | |
DE2928560A1 (de) | Bildgewinnungsvorrichtung fuer ein ultraschall-abbildungssystem | |
DE3015837A1 (de) | Ultraschall-abbildungsvorrichtung | |
DE2641901A1 (de) | Ultraschall-echobildeinrichtung und -verfahren | |
DE3405537C2 (de) | ||
EP0962785A1 (de) | Verfahren zur Untersuchung von Objekten mit Ultraschall | |
DE68920639T2 (de) | Ultraschalldiagnosegerät. | |
DE3012173A1 (de) | Ultraschall-bildgeraet | |
EP0019793B1 (de) | Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeit von bewegter Materie, insbesondere im Körper, und Vorrichtung zu dieser Bestimmung und zur Darstellung von Teilen des Körpers | |
DE3029449C2 (de) | ||
DE19526210C2 (de) | Medizinisches Doppler-Ultraschallgerät | |
DE3827514A1 (de) | Ultraschall-bildgeraet |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |