DE3687384T2

DE3687384T2 - Ultraschallgeraet zur messung der beschleunigung eines bewegten reflektierenden teils.

Info

Publication number: DE3687384T2
Application number: DE8686112508T
Authority: DE
Inventors: Kouroku Namekawa
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-09-12
Filing date: 1986-09-10
Publication date: 1993-05-27
Anticipated expiration: 2006-09-11
Also published as: EP0214654A3; DE3687384D1; EP0214654A2; EP0214654B1; CA1267968A; JPH0246908B2; JPS6262268A; US4771789A

Description

Die Erfindung betrifft ein Ultraschallgerät zum Messen der Beschleunigung eines bewegten reflektierenden Teils, insbesondere ein Ultraschallgerät zum Messen der Beschleunigung eines bewegten reflektierenden Teils, das die Beschleunigung eines reflektierenden Teils erfaßt, das sich innerhalb eines lebenden Organismus bewegt, und das die erfaßte Beschleunigung mißt und anzeigt.
Es sind Dopplergeräte bekannt, die eine Impulswelle einer gegebenen festen Frequenz mit wiederholt auftretendem Impuls in einen lebenden Organismus übertragen, und die auf der Grundlage der reflektierten Welle, die von einem bewegten reflektierenden Teil in dem lebenden Organismus empfangen worden ist, die Geschwindigkeit des bewegten reflektierenden Teils messen. Solche Geräte werden beispielsweise in Ultraschalldiagnosegeräten zum Messen des Blutflusses oder dgl. innerhalb des lebenden Organismus verwendet. (s. beispielsweise U.S.P. 4,573,477.)
Das fließende Blut oder ein anderes bewegtes reflektierendes Teil bewegt sich jedoch oft nicht immer mit einer festen Geschwindigkeit, sondern kann sich beschleunigen. Darüber hinaus besteht eine enge Beziehung der Beschleunigung des fließenden Fluids, wie beispielsweise Blut, zu dem Druckgradienten, der darauf einwirkt, und ist deshalb eine wertvolle Datenquelle für die Bestimmung von Druckdifferenz. Insbesondere stellt die Beschleunigung von Blutfluß innerhalb eines lebenden Organismus eine nutzvolle, die Herzfunktion und dgl. anzeigende Information dar.
Im allgemeinen wird die Beschleunigung eines bewegten reflektierenden Teils (wenn das reflektierende Teil ein Fluid ist, die lokale Beschleunigung) durch Differenzieren der Geschwindigkeit des bewegten reflektierenden Teils bestimmt, und um die Beschleunigung mit dem benötigten Genauigkeitsgrad sicherzustellen, wird der Durchschnitt der Ergebnisse einer großen Anzahl von Messungen genommen. D.h., daß die Geschwindigkeit durch einen Integrationsvorgang bestimmt wird. Deshalb wird dort, wo die Beschleunigung aus der Geschwindigkeit durch einen Differenziervorgang bestimmt wird, der Effekt des Integriervorgangs aufgehoben, was es schwierig macht, die Beschleunigung mit hoher Genauigkeit zu messen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Ultraschallgerät zum Messen der Beschleunigung eines bewegten reflektierenden Teils zu schaffen, das die Beschleunigung des bewegten reflektierenden Teils ohne Differenzierung der durch Integration erhaltenen Geschwindigkeit des bewegten reflektierenden Teils in Echtzeit und mit hoher Genauigkeit mißt und anzeigt.
Die vorliegende Erfindung schafft in einer ersten Ausführungsform ein Ultraschallgerät zum Messen der Beschleunigung eines bewegten reflektierenden Teils in einem lebenden Organismus, wobei das Gerät Mittel zum Übertragen einer durch ein Impulssignal vorbestimmter Frequenz modulierten Schallwelle in den lebenden Organismus sowie zum Empfangen und Umwandeln eines von einem bewegten reflektierenden Teil in dem lebenden Organismus reflektierten Schallsignals in ein elektrisches Signal umfaßt, einen Komplexsignalkonverter zum Umwandeln des elektrischen Signals in ein komplexes Signal und einen Dreifach-Komplexmultiplizierer, der so angeschlossen ist, daß er das Ausgangssignal des Komplexsignalkonverters empfängt, und der eine Mehrzahl von in Reihe geschalteten Verzögerungsleitungen umfaßt, von denen jede eine Verzögerungszeit aufweist, die einem ganzzahligen Vielfachen der Periodendauer des Impulssignals entspricht, wobei der Dreifach-Komplexmultiplizierer selektiv das konjugierte Produkt oder das kunjugierte Dreifach-Produkt des komplexen Signals berechnet, einen Videointegrator, der so geschaltet ist, daß er selektiv entweder das konjugierte Produkt des komplexen Signals oder das konjugierte Dreifach-Produkt des komplexen Signals von dem Dreifach-Komplexmultiplizierer empfängt, und der eine Verzögerungsleitung umfaßt, die eine Verzögerungszeit aufweist, die einem ganzzahligen Vielfachen der Periodendauer des Impulssignals entspricht, und wobei der Videointegrator zur Mittelwertbildung des Ausgangssignals des Dreifach-Komplexmultiplizierers ausgelegt ist, und einen Argumentenberechner, der so geschaltet ist, daß er das Ausgangssignal des Videointegrators empfängt, und der zum Berechnen des Arguments des Ausgangssignals von dem Videointegrator ausgelegt ist, wobei dann, wenn das konjugierte Produkt des komplexen Signals dem Videointegrator zugeführt wird, das Ausgangssignals des Argumentenberechners die Geschwindigkeit des bewegten reflektierenden Teils darstellt, und wenn das konjugierte Dreifach- Produkt des komplexen Signals dem Videointegrator zugeführt wird, das Ausgangssignals des Argumentenberechners die Beschleunigung des bewegten reflektierenden Teils darstellt.
Die Erfindung schafft ferner in einer zweiten Ausführungsform Mittel zum Übertragen einer durch ein Impulssignal vorbestimmter Frequenz modulierten Schallwelle in den lebenden Organismus sowie zum Empfangen und Umwandeln eines von einem bewegten reflektierenden Teil in dem lebenden Organismus reflektierten Schallsignals in ein elektrisches Signal, einen Komplexsignalkonverter zum Umwandeln des elektrischen Signals in ein komplexes Signal, einen Geschwindigkeitsberechner, der so angeschlossen ist, daß er das Ausgangssignal des Komplexsignalkonverters empfängt, und der eine erste Verzögerungsleitung einschließt, die eine Verzögerungszeit aufweist, die einem ganzzahligen Vielfachen der Zeitperiode des Impulssignals entspricht, wobei der Geschwindigkeitsberechner ein Signal erzeugt, das die Geschwindigkeit des bewegten reflektierenden Teils darstellt, und einen Beschleunigungsberechner, der so angeschlossen ist, daß er das Ausgangssignal des Geschwindigkeitsberechners empfängt, und der eine zweite Verzögerungsleitung und einen Differenzberechner umfaßt, wobei die zweite Verzögerungsleitung so angeschlossen ist, daß sie das Ausgangssignals des Geschwindigkeitsberechners empfängt und eine Verzögerungszeit aufweist, die einem ganzzahligen Vielfachen der Zeitperiode des Impulssignals entspricht, wobei der Differenzberechner so ausgelegt ist, daß er die Differenz zwischen dem Eingangssignal zu und dem Ausgangssignal von der zweiten Verzögerungsleitung berechnet und ein Ausgangssignal erzeugt, das eine Anzeige der Beschleunigung des bewegten reflektierenden Teils darstellt.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, das eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ultraschallgeräts zum Messen der Beschleunigung eines bewegten reflektierenden Teils schematisch darstellt.
Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Dreifach-Komplexmultiplizierer schematisch darstellt.
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm, das eine andere Anordnung eines Dreifach-Komplexmultiplizierers schematisch darstellt.
Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Störfleckenfilter schematisch darstellt.
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm, das eine zweite Ausführungsform der Erfindung schematisch darstellt.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Geräts, das Ultraschallwellen einsetzt, um die Geschwindigkeit von innerhalb eines lebende Organismus fließenden Bluts zu mischen und anzuzeigen, und auf dieses Gerät ist die Erfindung angewendet worden. Ein stabiles Hochfrequenzsignal, das von einem Oszillator 1 erzeugt worden ist, wird einem Frequenzteiler und einem Synchronisationsschaltkreis 2 zugeführt, der auf diese Weise verschiedene Synchronisationssignale aus gibt, die von dem Gerät als ein Signal mit wiederholt auftretendem Impuls benötigt wird, ein Taktimpulssignal, ein Referenzwellensignal und ein Treiberimpulssignal.
Ein derartiges Treiberimpulssignal 100 wird an einen Treiberschaltkreis 3 übermittelt, wo es mit einer vorbestimmten Impulswiederholungsfrequenz (beispielsweise 4 kHz) ausgegeben wird, und das, nachdem es einen Sender/Empfängerschalter 4 durchsetzt hat, an eine Meßsonde 5 angelegt hat, wo es in eine Ultraschallwelle umgewandelt und in einen lebenden Organismus als Ultraschallwellenimpuls übertragen wird. Die derart in den lebenden Organismus übertragene Ultraschallwelle wird durch ein oder mehrere bewegte reflektierende Teile innerhalb des lebenden Organismus reflektiert, und die reflektierte Welle wird durch die Meßsonde 5 nach einer Zeitverzögerung empfangen, die dem Abstand zwischen dem bewegten reflektierenden Teil und dem Meßsonde 5 entspricht. Nach Empfangen der reflektierten Ultraschallwelle wandelt die Meßsonde 5 diese in ein elektrisches Signal um. Das elektrische Signal wird über den Sender/Empfängerschalter 4 an einen Hochfrequenzverstärker 6 übermittelt, der es als ein verstärktes Signal 101 ausgibt und es außerdem an einen Hüllkurvendetektor 7 überträgt. Das Detektionssignal von dem Hüllkurvendetektor 7 ist ein Videosignal, das in eine Anzeige 9 eingegeben wird, nachdem es durch einen Verstärker 8 verstärkt worden ist und es bewirkt eine Helligkeitsmodulation des CRT (Kathodenstrahlröhre) der Anzeige 9.
Andererseits wird ein Synchronisationssignal 102, das mit den übertragenen Impulsen bezüglich seiner Ablenkung synchronisiert worden ist, an einen Ablenkungsschaltkreis 10 durch den Frequenzteiler und den Synchronisationsschaltkreis 2 ausgegeben. Auf diese Weise wird der Elektronenstrahl des CRT in Übereinstimmung mit dem Signal abgelenkt, das durch den Ablenkungsschaltkreis 10 ausgegeben wird, wodurch ein Querschnittsbild des lebenden Organismus in einem B-Modus oder alternativ in einem M-Modus angezeigt ward durch Anhalten der Strahlablenkung in einer vorbestimmten Richtung. Zwischenzeitlich ist das Ausgangssignal des Ablenkungsschaltkreises 10 ebenfalls in ein Abtaststeuergerät 11 eingegeben worden, das seinerseits den von der Meßsonde 5 übertragenen Ultraschallwellenstrahl elektronisch oder mechanisch steuert.
Die erste Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt oder das multiplizierte Produkt, das als die Basis für die Geschwindigkeitsberechnung dient, und das konjugierte komplexe Signal für eine vorausgehende Periode berechnet wird, d . h., ein Dreifach-Komplexprodukt wird erhalten, und die Beschleunigungskomponente, die in diesem Dreifach-Komplexprodukt enthalten ist, wird aus dem Argument des Dreifach-Komplexprodukts unter Verwendung einer speziellen Formel berechnet. Der Vorgang zum Erhalten des vorgenannten multiplizierten Produkts, das als die Basis für die Geschwindigkeitsberechnung dient, ist in etwa derselbe, wie derjenige, der in herkömmlichen Geschwindigkeitsberechnern eingesetzt wird.
Mehr im einzelnen wird das empfangene Hochfrequenzsignal in einen Komplexsignalkonverter 200 zum Umwandeln in ein komplexes Signal eingegeben, und das Ausgangssignal 101 von dem Hochfrequenzverstärker wird für jeden von zwei Mischern 12 und 13 verwendet. Das Spektrum des Hochfrequenzsignals besteht aus einer großen Anzahl von Linienspektren, von denen jedes eine Frequenz aufweist, die einem ganzzahligen Vielfachen der Impulswiederholungsfrequenz entspricht. Es ist an sich bekannt, daß dann, wenn sich das reflektierende Teil bewegt, die empfangene Frequenz durch den Dopplereffekt geändert wird. Zur Vereinfachung der Erklärung der auftretenden Änderung in der empfangenen Frequenz soll ein Linienspektrum betrachtet werden, das nahe dem Zentrum des Spektrums lokalisiert ist und eine Frequenz fo aufweist. In diesem Fall kann durch Festlegen der Frequenz, die sich durch den Dopplereffekt geändert hat, als fd, und durch Festlegen der Amplitude als 1 (sowohl hier wie später), das empfangene Hochfrequenzsignal dargestellt werden durch
cos2π (fo-fd) (1)
Es ist an sich bekannt, daß in dem Fall, in dem die Richtung der Bewegung des reflektierten Teils und der Winkel zwischen dem übertragenen Strahl und dem reflektierten Teil konstant sind, die Dopplerfrequenz fd proportional zur Geschwindigkeit v und die Frequenz der übertragenen Welle fo ist, so daß die folgende Gleichung gilt:
fd = kfo v (2)
In dieser Beschreibung wird v als positiv für eine Bewegung des bewegten reflektierenden Teils weg von der Meßsonde und als negativ für eine Bewegung auf die Meßsonde zu festgelegt.
Gleichung (2) gibt den Dopplereffekt in dem Fall wieder, daß keine Beschleunigung vorhanden ist, und sie muß wie nachfolgend angegeben modifiziert werden in dem Fall, daß das flektierende Teil sich mit einer Beschleunigung von α und einer Geschwindigkeit v bewegt:
fd = kfo (v + αt) (3)
Der Frequenzteiler und der Synchronisationsschaltkreis 2 geben eine kontinuierliche Welle fo einer Frequenz aus, die ein ganzzahliges Vielfaches der Impulswiederholungsfrequenz ist, und diese kontinuierliche Welle fo wird in den anderen Eingangsanschluß jedes der Mixer 12 und 13 als Referenzwelle eingegeben. Die beiden Referenzwellen sind mit Bezug aufeinander um 90º phasenverschoben und können ausgedrückt werden durch
cos2π fot (4)
sin2π fot (5)
so daß das Produkt von Gleichung (1) und Gleichung (4) von dem Mixer 12 erhalten werden kann, das das Ausgangssignal erzeugt:
cos2πfdt + cos2π (2fo-fd)t (6)
Dieses Ausgangssignal von dem Mixer 12 wird auf einen Tiefpaßfilter 14a übermittelt, der die 2fo Frequenzkomponente entfernt, so daß das Ausgangsignal 103 von dem Tiefpaßfilter 14a das folgende ist:
cos2π fdt (7)
In ähnlicher Weise ist das Ausgangssignal 104 von einem Tiefpaßfilter 14b, das das Ausgangssignal von dem Mischer 13 empfängt wie folgt:
sin2π fdt (8)
Aus den Gleichungen (7) und (8) kann die folgende komplexe Gleichung erhalten werden:
cos2π fdt + i sin2π fdt = X&sub1;+ i Y&sub1;= Z&sub1; (9)
wobei i das komplexe Symbol darstellt, und wobei X&sub1; und Y&sub1; wie folgt lauten:
X&sub1; = cos2π fdt (10)
Y&sub1; = sin2π fdt (11)
Das derart durch den Komplexsignalkonverter 200 erzeugte komplexe Signal Z&sub1; wird in A/D-Wandler 15a und 15b eingegeben, wo es in ein Digitalsignal zum Zwecke der Erhöhung der Rechengenauigkeit umgewandelt wird. Als nächstes wird zur Ableitung der Beschleunigung das komplexe Signal Z&sub1; dann an einen Dreifach-Komplexmultiplizierer 201 übermittelt, der die Dreifach-Komplexmultiplikation ausführt. Zunächst wird die Realzahlenkomponente X&sub1; und die Imaginärzahlenkomponente Y&sub1; der komplexen Zahl Z&sub1; in eine Verzögerungsleitung 16a und eine Verzögerungsleitung 16b eingegeben, wo sie um eine Zeit T verzögert werden, die einer Wiederholungsperiode des übertragenen Impulses entspricht. Die Komplexverzögerungsleitungen 16a, 16b können als digitale Verzögerungsleitungen unter Verwendung von Schieberegistern gebildet sein, durch Speicher, die dazu ausgelegt sind, Daten einen Zyklus später auszulesen als sie eingeschrieben worden sind oder dgl.
Unter Darstellen der Phase des komplexen Signals Z&sub1; unter Verwendung der Gleichungen (3), (9), (10) und (11) ergibt sich:
Z&sub1; = cos2π kfo (vt + ½ α t²) + i sin2π kfo (vt + ½ α t²) (12)
und weiter
Z&sub1; = cosΦ&sub1; + i sinΦ&sub1; = X&sub1; + i Y&sub1; (13)
wodurch erhalten werden kann:
Φ&sub1; = 2πkfo (vt + ½ α t²) (14)
Unter Festlegen der kombinierten Ausgangssignale X&sub2; und Y&sub2; der Komplexverzögerungsleitungen 16a und 16b als Z&sub2;, ist dieses Z&sub2; ein Signal, das um eine Periode T mit Bezug auf das komplexe Signal Z&sub1; verzögert worden ist, und es kann wie folgt dargestellt werden
Z&sub2; = X&sub2;+ i Y&sub2; = cosΦ&sub2;+ i sinΦ&sub2; (15)
Φ&sub2; = 2π kfo { v (t-T) + ½ α (t-T)² } (16)
Die Realzahlenkomponente X&sub2; und die Imaginärzahlenkomponente Y&sub2; des komplexen Signals Z&sub2; werden in Multiplizierer 17, 18, 19 und 20 eingegeben und werden mit der Realzahlenkomponente X&sub1; und der Imaginärzahlenkomponente Y&sub1; des komplexen Signals Z&sub2; multipliziert, das ebenfalls in diese Multiplizierer eingegeben wird, wodurch dort die Produkte von X&sub1; und X&sub2;, Y&sub1; und Y&sub2;, X&sub1; und Y&sub2; sowie Y&sub1; und X&sub2; erhalten werden. Die Ausgangssignale der Multiplizierer 17 und 18 werden in einen Addierer 21 eingegeben, und die Ausgangssignale der Multiplizierer 19 und 20 werden in einen Subtrahierer 22 eingegeben, wobei der Addierer 21 ein Ausgangssignal X&sub1;, X&sub2;+ Y&sub1;, Y&sub2; und der Subtrahierer 22 ein Ausgangssignal Y&sub1;, X&sub2;-X&sub1;, Y&sub2; erzeugt.
Auf diese Weise wird das konjugierte Produkt Z&sub1;, Z&sub2;* des komplexen Signals Z&sub1; berechnet sowie das konjugierte komplexe Signal Z&sub2;* des komplexen Signals Z&sub2;, was als komplexes Signal 23 wie folgt ausgedrückt werden kann:
Z&sub3; = Z&sub1; Z&sub2;*
= (X&sub1; + i Y&sub1;) (X&sub2; - i Y&sub2;)
= X&sub1; X&sub2; + Y&sub1; Y&sub2; + i (Y&sub1; X&sub2; - X&sub1; Y&sub2;)
= X&sub3; + i Y&sub3; (17)
Gleichung (17) kann unter Verwendung der Formeln (13) und (15) wie folgt neu gefaßt werden
Z&sub3; = cosΦ&sub1; cosΦ&sub2; + sinΦ&sub1; sinΦ&sub2; + i (sinΦ&sub1; cos &sub2; - cosΦ&sub1; sinΦ&sub2;) (18)
sowie ferner als
Z&sub3; = cos (Φ&sub1; - Φ&sub2;) + i sin (Φ&sub1; - Φ&sub2;) (19)
und wenn dies erneut umgeschrieben wird
Z&sub3; = cosΦ&sub3; + i sinΦ&sub3; = X&sub3; + i Y&sub3; (20)
folgt aus den Gleichungen (14) und (15), daß:
Φ&sub3; = Φ&sub1; - Φ&sub2; = 2π kfo { vT + αTt - ½ αT² } (21)
Das auf diese Weise erhaltene multiplizierte Produkt stellt ein komplexes Signal dar, das als die Basis zur Bestimmung der Geschwindigkeit des bewegten reflektierenden Teils dienen kann. Bei der vorliegenden Erfindung wird jedoch zur Bestimmung der Beschleunigung dieses Signal weiter verarbeitet, nachdem es um eine oder mehr Perioden verzögert worden ist. Im einzelnen werden die Signale, die die Realkomponente X&sub3; und die Imaginärkomponente Y&sub3; des komplexen Signals (multipliziertes Produkt) Z&sub3; darstellen durch Schalter S&sub1; und S&sub2; (die in die durch die durchgezogene Linie dargestellten Positionen geschaltet sind) in die Komplexverzögerungsleitungen 23a und 23b eingegeben, wo sie in um eine Periode T verzögerte Signale umgewandelt und von den Komplexverzögerungsleitungen 23a, 23b an Multiplizierer 24, 25, 26 und 27 ausgegeben werden. Zwischenzeitlich werden die Realzahlenkomponente X&sub3; und die Imaginärzahlenkomponente Y&sub3; des komplexen Signals 23 ohne Modifikation in die Multiplizierer 24, 25, 26 und 27 eingegeben, wo sie mit den vorgenannten Ausgangssignalen der Komplexverzögerungsleitungen 23a und 23b multipliziert werden. Unter Bezeichnen der Ausgangssignale der Komplexverzögerungsleitungen 23a, 23b als komplexe Signale Z&sub4; und der Realzahlen- und Imaginärzahlenkomponeten der komplexen Signale 24 als X&sub4; und Y&sub4; werden die Ausgangssignale der Multiplizierer 24, 25, 26 und 27 jeweils X&sub3; X&sub4;, Y&sub3; Y&sub4;, Y&sub3; X&sub4; und X&sub3; Y&sub4;. Die Ausgangssignale des Multiplizierers 24 und des Multiplizierers 25 werden in einen Addierer 28 eingegeben, während die Ausgangssignale des Multiplizierers 26 und der Multiplizierers 27 in einen Subtrahierer 29 eingegeben, wodurch dort ein Dreifach-Komplexsignal Z&sub5; erhalten wird, das das Dreifach-Komplexprodukt des empfangenen Hochfrequenzsignals darstellt.
Das komplexe Signal Z&sub4; kann geschrieben werden als
Z&sub4; = cosΦ&sub4; + i sinΦ&sub4; = X&sub4; + i Y&sub4; (22)
und das Argument Φ&sub4; als
Φ&sub4; = 2π kfo { vT + αT (t - T) - ½ αT² } (23)
Das Dreifach-Komplexsignal Z&sub5; wird
Z&sub5; = Z&sub3; · Z&sub4;* = Z&sub1; · Z&sub2;* · Z&sub4;* = cosΦ&sub5; + i sinΦ&sub5; = X&sub5; + i Y&sub5; (24)
wobei dabei das Produkt der komplexen Signale Z&sub3; und Z&sub4; und des konjugierten komplexen Signals Z&sub4;* erhalten wird, d. h. das Dreifach-Komplexprodukt.
Hier ist es mit Hinblick auf die Beziehung
Φ&sub5; = Φ&sub3; - Φ&sub4; = 2π kfo αT² (25)
möglich, die Beschleunigung aus dieser Gleichung (25) abzuleiten.
Ein Blockdiagramm ist in Fig. 2 gezeigt, um die Erklärung des Dreifach-Komplexmultiplizierers 201 zu vereinfachen. In dieser Figur entspricht die Komplexverzögerungsleitung 61 den Komplexverzögerungsleitungen 16a und 16b in Fig. 1, und der Komplexmultiplizierer 62 den Multiplizierern 17 bis 20, der Addierer 21 dem Subtrahierer 22 in Fig. 1, die Komplexverzögerungsleitung 63 der Komplexverzögerungsleitung 23a und 23b in Fig. 1 und der Komplexmultiplizierer 64 dem Komplexmultiplizierer 24 bis 27, dem Addierer 28 und dem Subtrahierer 29 in Fig. 1. Aus Fig. 2 geht deshalb hervor, daß das Dreifach- Komplexsignal Z&sub5; das Produkt ist, das durch Multiplizieren des konjugierten Signals des komplexen Signals Z&sub1; und des komplexen Signals Z&sub2; mit dem konjugierten komplexen Signal des komplexen Signals Z&sub4; erhalten wird.
Alternativ kann das Dreifach-Komplexprodukt mit der Anordnung erhalten werden, die in Fig. 3 gezeigt ist, wobei das Dreifach-Komplexsignal Z&sub5; das Dreifach-Komplexprodukt ist, das durch Multiplizieren des komplexen Signals Z&sub1; mit dem konjugierten komplexen Signal der komplexen Produkte Z&sub2; und Z&sub3; erhalten wird. Es versteht sich von selbst, daß die Komplexverzögerungsleitungen 71 und 72 und die komplexen Multiplizierer 73 und 74 in diesen Figuren dieselbe Struktur aufweisen wie die Komplexverzögerungsleitungen 61 und 62 sowie die komplexen Multiplizierer 62 und 64 in Fig. 2.
Das auf diese Weise erhaltene Dreifach-Komplexsignal Z&sub5; enthält generell eine irreguläre Komponente, und das Dreifach- Komplexsignal Z&sub5; wird zur Erzielung einer hochgenauen Messung in einen Videointegrator 202 eingegeben, der einen Mittelwertbildungsschaltkreis darstellt. Der Videointegrator 202 besteht aus Addierern 30a und 30b, Verzögerungsleitungen 31a und 310 und Gewichtungsschaltkreisen 32a und 320. In den Addierern 30a und 300, deren Ausgangssignale durch die Verzögerungsleitungen 31a und 310 um eine Periode verzögert worden sind, werden die aktuellen Eingangssignale hinzuaddiert, und die Summen werden zu den Verzögerungsleitungen 31a und 310 zurückübermittelt, woraufhin dieser Vorgang wiederholt wird. Wenn diese Addition beispielsweise unter Verwendung digitaler Schaltkreise ausgeführt worden ist, ist es möglich, den Mittelwert zu erhalten durch Ausgeben lediglich des höchstwertigen Bits des Additionsresultats.
Wenn dieser Vorgang einfach immer wieder wiederholt wird, wird das Ausgangssignal mit der zunehmenden Zahl der Wiederholungen größer, bis Sättigung erreicht ist. Deshalb ist diese Ausführungsform mit den Gewichtsschaltkreisen 32a und 320 versehen, die dazu dienen, das Ausgangssignal abzuschwächen, bevor es zum Eingangssignal hinzuaddiert wird. Mehr im einzelnen wird beispielsweise durch ein Festlegen des Abschwächungsmaßes als das Signal zehn Perioden früher als das aktuelle Signal um einen Faktor auf die zehnte Potenz abgeschwächt, bevor es zum aktuellen Signal hinzuaddiert wird, und der Effekt des Ausgangssignals wird klein, und es wird möglich, denselben Mittelwertbildungseffekt zu erhalten, wie es der Fall ist mit einem Tiefpaßfilter oder einem bewegten Mittelwertbildungsschaltkreis. Darüber hinaus ist es durch ein Verändern des Gewichtungsmaßes möglich, den Grad der Mittelwertbildung zu verändern.
Deshalb wird bei dem erfindungsgemäßen Gerät die Realzahlenkomponente X&sub5; und die Imaginärzahlenkomponente Y&sub5; des Dreifach-Komplexsignals Z&sub5; wie vorstehend beschrieben gemittelt, und dann in den Argumentenberechner 33 eingegeben, wo das Argument Φ&sub5; des Dreifach-Komplexsignals Z&sub5; berechnet wird. Dieses Argument Φ&sub5; kann aus der Gleichung (25) durch folgende Gleichung erhalten werden:
In der Gleichung (26) ist es deshalb, weil die übertragene Frequenz f&sub0; und die Wiederholungsfrequenzperiode T fix sind, möglich, nachdem das Argument Φ&sub5; erhalten ist, die Beschleunigung α aus folgender Gleichung zu erhalten:
In Anbetracht der Berechnung in Übereinstimmung mit Gleichung (26) ist es möglich, eine Tabelle von Werten zu erstellen, die durch den Realzahlenabschnitt X&sub5; und den Imaginärzahlenabschnitt Y&sub5; einnehmbar sind, ebenso wie die Werte des Arguments Φ&sub5; in Übereinstimmung mit diesen eingenommenen Werten und daraufhin die resultierende Tabelle in einen Read-Only- Speicher (ROM) einzulesen, wodurch es möglich wird, den Wert des Arguments Φ&sub5; aus den Werten des Realzahlenabschnitts X&sub5; und des Imaginärzahlenabschnitts Y&sub5; nahezu unmittelbar zu erhalten. Darüber hinaus ist es möglich, da der Wert des Arguments Φ&sub5; zwischen 0º und +180º und zwischen 0º und -180º gemessen werden kann, zwischen positiven und negativen Werten der Beschleunigung α zu unterscheiden.
Das Argumentsignal Φ&sub5;, das in der vorstehend genannten Weise erhalten worden ist, wird vom Anschluß A in Fig. 1 zur Verwendung in unterschiedlichen Messungen und Berechnungen ausgegeben. Bei der vorstehenden Ausführungsform wird es außerdem durch einen D/A-Wandler 34 in ein Analogsignal umgewandelt und dazu verwendet, die Helligkeit des Bilds zu modulieren, das durch die CRT-Anzeige 9 in Proportion zu der Beschleunigung erzeugt worden ist. Deshalb kann die Beschleunigung entlang der Achse des übertragenen Strahls entweder im M-Modus oder B-Modus angezeigt werden, und weil in der vorliegenden Ausführungsform ein gewöhnliches Bildsignal von dem Verstärker 8 und das vorgenannte Beschleunigungssignal auf der CRT-Anzeige 9 entweder getrennt oder gleichzeitig wahlweise angezeigt werden können, ergibt sich aus diagnostischer Sicht der Vorteil, daß die Bewegung des Blutflusses und das umgebende Gewebe sowie die Struktur in Beziehung zueinander betrachtet werden können. Eine Beobachtung dieser Beziehung kann durch Verwendung eines Farb-CRT und Anzeigen des Beschleunigungssignals in Farbe darüber hinaus noch einfacher gemacht werden.
In Fig. 1 sind die Schalter S&sub1;, S&sub2;, S&sub3; und S&sub4; in die durch die durchgezogenen Linien gezeigten Positionen zum Berechnen des Dreifach-Komplexprodukts geschaltet, um die Beschleunigung in der vorstehend beschriebenen Weise zu ermitteln. Wenn diese Schalter hingegen in die durch die durchbrochene Linie dargestellten Positionen geschaltet sind, kann das Argument Φ&sub3; der komplexen Zahl Z&sub3; erhalten werden. Wie aus Gleichung (21) hervorgeht, ist das Argument Φ&sub3; proportional zu der Geschwindigkeit, bei der keine Beschleunigung vorliegt, so daß es als ein Geschwindigkeitssignal verwendet werden kann. Daher ist es durch Auswählen der Position dieser Schalter möglich, eine Geschwindigkeitsmessung oder eine Beschleunigungsmessung wahlweise auszuführen. Es erübrigt sich, darauf hinzuweisen, daß ein getrennter Schaltkreis vorgesehen sein kann, um das Argument Φ&sub3; zu ermitteln, in welchem Fall beide Messungen gleichzeitig ausgeführt werden können.
Bei dieser Ausführungsform ist ferner ein Störfleckenfilter zwischen Anschlüssen a und c und zwischen Anschlüssen b und d in Fig. 1 zu dem Zweck vorgesehen, Signale zu entfernen, die von stationären oder langsam bewegten Teilen innerhalb des lebenden Organismus empfangen worden sind. Mehr im einzelnen ist ein von einem lebenden Organismus empfangenes Signal, wie beispielsweise ein Blutflußsignal, im allgemeinen begleitet von Reflexionssignalen von der Blutgefäßwand, der Herzwand und anderen in etwa stationären Geweben des lebenden Organismus (auf diese Reflexionssignale wird als "Störfleck" Bezug genommen) und da dieser Störfleck üblicherweise stärker ist als das Reflexionssignal von dem Blutfluß, stellt es einen Haupthinderungsgrund für die Blutflußmessung dar. Durch Vorsehen des Störfleckenfilters 203 zur effektiven Entfernung dieser Störflecken wird es deshalb möglich, die Qualität des Bildsignals wesentlich zu verbessern. Wie in Fig. 4 gezeigt, besteht der Störfleckenfilter 203 aus Verzögerungsleitungen 51 und 52, von denen jede ein Verzögerungszeit aufweist, die einer Periode des Impulssignals entspricht, und aus Differenzberechnern 53 und 54. Mit dieser Anordnung wird die Differenz zwischen dem aktuellen Signal und dem eine Periode früher vorliegenden aufeinander folgend berechnet, und da diese Differenz für Signale betreffend von stationären Teilen reflektierten Wellen im wesentlichen 0 ist, werden diese Signale entfernt. Im Falle von Reflexionssignalen von langsam bewegten Teilen, wie beispielsweise der Herzwand, wird das Ausgangssignal wesentlich vermindert, so daß der Effekt davon auf dem Blutflußsignal vermindert ist.
Darüber hinaus ist in einem Gerät, das die Signalamplitude unter Verwendung einer automatischen Verstärkungssteuerung (AGC) oder dgl. konstant hält, dann, wenn die Beschleunigung klein ist, φ&sub5; in Gleichung (26) ebenfalls klein, und als ein Resultat gilt cos ΦR&sub5; = 1 und sin Φ&sub5; = Φ&sub5;, so daß der Imaginärzahlenabschnitt von Z&sub5; selbst das Argument Φ&sub5; darstellt. Deshalb ist es möglich, die Struktur des Geräts weiter zu vereinfachen, indem die strukturellen Elemente weggelassen werden, die zum Berechnen von X&sub5; verwendet werden, nämlich die Multiplizierer 24 und 25 und der Addierer 28, und das Ausgangssignal des Subtrahierers 29 wird anstelle des Ausgangssignals des Argumentberechners 33 verwendet.
Ferner kann durch Vorsehen eines Schaltkreises derselben Struktur wie der Videointegrator 202 auf der Ausgangsseite des Addierers 21 und des Subtrahierers 22 die Störkomponente des Signals vermindert und die Signalqualität weiter verbessert werden.

Zweite Ausführungsform:

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung soll nunmehr mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben werden. Die zweite Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine vereinfachte Schaltung als Mittel zum Messen der Beschleunigung verwendet, und daß nach dem Erhalten des multiplizierten Produkts des komplexen Signals, welches multiplizierte Produkt die Geschwindigkeit darstellt, die Beschleunigung aus dem Argument des multiplizierten Produkts abgeleitet wird. Mit anderen Worten wird anstelle einer Berechnung des Dreifach-Komplexprodukts entsprechend der ersten Ausführungsform, einfach eine Berechnung ausgeführt, um die Differenz zwischen zwei Signalen zu bestimmen, die eine vorbestimmte Periodendifferenz in dem Argument des multiplizierten Produkts aufweisen.
In Fig. 5 ist die Schaltung zum Berechnen des multiplizierten Produkts dieselbe wie diejenige in Fig. 1, und aus diesem Grund wird keine Erklärung gegeben für die Verarbeitung, die durch den Addierer 21 und den Subtrahierer 22 ausgeführt wird, die in dieser Ausführungsform Teile eines Geschwindigkeitsberechners 204 darstellen.
Zunächst führt der Geschwindigkeitsberechner 204 eine Berechnung durch, um das Argument des multiplizierten Produkts (konjugiertes Produkt) des komplexen Signals zu erhalten, d. h. es führt eine Geschwindigkeitsberechnung durch, und der Argumentberechner berechnet das vorgenannte Argument Φ&sub3; auf der Basis der folgenden Gleichung:
Da das Argument Φ&sub3; proportional zu der Geschwindigkeit ist, wenn die Beschleunigung α = 0, stellt es ein Geschwindigkeitssignal des bewegten reflektierenden Teils dar, das in dieser Ausführungsform verwendet wird, um die Beschleunigung zu berechnen. Um ein hochgenaues Geschwindigkeitssignal zu erhalten, weist diese Ausführungsform einen Integrator 202 auf, der als ein Mittelwertsbildungsschaltkreis dient, der an den Ausgang des Addierers 21 und des Subtrahierers 22 angeschlossen ist. Die Struktur und der Betrieb dieses Videointegrators entspricht demjenigen der ersten Ausführungsform, und seine Funktion besteht darin, eine Signalmittelwertsbildung auszuführen, in dem ein um eine Periode verzögertes Ausgangssignal dem aktuellen Eingangssignal hinzuaddiert wird.
Das Argument Φ&sub3; des auf diese Weise erhaltenen multplizierten Produkts stellt das durch Gleichung (21) wiedergegebene Geschwindigkeitssignal dar und kann zur Ableitung der Beschleunigung verwendet werden. Mehr im einzelnen wird das Ausgangssignal des Argumentberechners 33 in den Beschleunigungsberechner 205 eingegeben, der aus einer Verzögerungsleitung 40 zum Verzögern des Geschwindigkeitssignals um eine Zeit gebildet ist, die einem integralen Vielfachen der Impulsperiode entspricht, sowie aus einem Differenzberechner 41. Der Differenzberechner 41 berechnet die Differenz zwischen dem Signal, das zu dieser Zeit in die Verzögerungsleitung 40 eingegeben wird, und dem Signal, das durch die Verzögerungsleitung 40 ausgegeben ist, welches das Geschwindigkeitssignal einer vorbestimmten Anzahl von Impulsperioden vorher darstellt. Das Ausgangssignal des Differenzberechners 41 entspricht der Änderung der Geschwindigkeitskomponente und kann zur Ableitung der Beschleunigung verwendet werden.
Zur mathematischen Wiedergabe des Betriebsablaufs des Beschleunigungsberechners wird angenommen, daß die Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung 40 als gleich festgelegt ist mit der Impulswiederholungsperiode T, und dann kann das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 40 wie folgt dargestellt werden:
Φ&sub4; = 2π kf&sub0; { VT + αT (t - T) - αT²/2 } (29)
Ferner wird die Berechnung von Φ&sub3; - Φ&sub4; = Φ&sub5; durch den Differenzberechner 41 ausgeführt, und aus den Gleichungen (28) und (29) kann das Ausgangssignal des Differenzberechners 41 wie folgt dargestellt werden:
Φ&sub5; = 2π kf&sub0; αT² (30)
Da die Impulswiederholungsperiode T in der Gleichung (30) fix ist, ist es möglich, die Beschleunigung α aus dem Argument Φ&sub5; zu berechnen.
Da darüber hinaus die Beschleunigung α durch die folgende Gleichung festgelegt ist, kann der Differenzberechner 41 als ein ROM gebildet sein, wodurch es möglich wird, die Beschleunigung α direkt zu erhalten:
Mehr im einzelnen ist es möglich, eine Tabelle von Werten der Beschleunigung α aufzustellen, die den Werten von Φ&sub5; entsprechen, und dann diese resultierende Tabelle in einem Read- Only-Speicher (ROM) einzulesen, wodurch es möglich wird, den Wert der Beschleunigung α direkt aus dem Wert des Arguments Φ&sub5; auszulesen. Da der Wert des Arguments Φ&sub5; zwischen 0º und +180º sowie zwischen 0º und -180º gemessen werden kann, ist es darüber hinaus möglich, zwischen positiven und negativen Werten der Beschleunigung α zu unterscheiden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das in der vorstehenden Weise erhaltene Argumentsignal durch einen D/A-Wandler 34 in ein Analogsignal umgewandelt und dazu verwendet, die Helligkeit des durch die CRT-Anzeige 9 erzeugten Bildes in Proportion zur Beschleunigung zu modulieren.
Wie vorausgehend in Übereinstimmung mit der Erfindung beschrieben ist, ist es möglich, die Beschleunigung aus einem empfangenen Dopplersignal zu erhalten, das Beschleunigungsinformation enthält, ohne das Geschwindigkeitssignal direkt zu differenzieren.
Ferner kann in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung, demgemäß das Dreifach-Komplexprodukt berechnet und die Beschleunigung aus dem Argument dieses Dreifach-Komplexprodukts erhalten wird, die Beschleunigungsmessung mit einer hohen Genauigkeit durchgeführt werden. Da die in der Berechnung des Dreifach-Komplexprodukts lediglich eine Zeitperiode äquivalent einem integralen Mehrfachen der Impulswiederholungsperiode ist, ist es darüber hinaus möglich, die Beschleunigung im wesentlichen in Echtzeit zu messen und anzuzeigen.
Darüber hinaus kann in Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der Erfindung, demgemäß aus dem empfangenen Dopplersignal ein Argument abgeleitet wird, das ein Signal darstellt, das die Geschwindigkeit des bewegten reflektierenden Teils darstellt, und die Geschwindigkeit aus der Differenz zwischen derartigen Argumenten abgeleitet wird, die Beschleunigung ohne ein direktes Differenzieren des Geschwindigkeitssignals erhalten werden, und der Beschleunigungsberechner kann einfach aufgebaut sein unter Verwendung einer Verzögerungsleitung oder dgl., so daß es möglich ist, ein Beschleunigungsmeßgerät vereinfachter Struktur zu schaffen.
Da es möglich ist, die Beschleunigung des bewegten Teils auf der Übertragungsleitung der ausgesendeten und empfangenen Impulse entlang der Achse des gesendeten Strahls kontinuierlich ebenso zu erhalten wie die Geschwindigkeitsverteilung, ist es in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung möglich, ein Bild der Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsinformation zusammen mit einem Bild herkömmlicher Positionsinformation gleichzeitig anzuzeigen, wodurch es möglich ist, eine hochgenaue Information mit Bezug auf das bewegte reflektierende Teil zu erhalten.

Claims

1. Ultraschallgerät zur Messung der Beschleunigung eines bewegten reflektierenden Teils in einem lebenden Organismus, wobei das Gerät umfaßt:

a) Mittel (1,2,3,4,5) zum Übertragen einer durch ein Impulssignal vorbestimmter Frequenz modulierten Schallwelle in den lebenden Organismus sowie zum Empfangen und Umwandeln eines von einem bewegten reflektierenden Teil in dem lebenden Organismus reflektierten Schallsignals in ein elektrisches Signal;

b) einen Komplexsignalkonverter (200) zum Umwandeln des elektrischen Signals in ein komplexes Signal, und

c) einen Dreifach-Komplexmultiplizierer (201), der so angeschlossen ist, daß er das Ausgangssignal des Komplexsignalkonverters empfängt, und der eine Mehrzahl von in Reihe geschalteten Verzögerungsleitungen (16,23,31) umfaßt, von denen jede eine Verzögerungszeit aufweist, die einem ganzzahligen Vielfachen der Periodendauer des Impulssignals entspricht, wobei der Dreifach-Komplexmultiplizierer selektiv das konjugierte Produkt oder das konjugierte Dreifachprodukt des komplexen Signals berechnet;

d) einen Videointegrator (202), der so geschaltet ist, daß er selektiv entweder das konjugierte Produkt des komplexen Signals oder das konjugierte Dreifachprodukt des komplexen Signals von dem Dreifach-Komplexmultiplizierer empfängt, und der eine Verzögerungsleitung (31) umfaßt, die eine Verzögerungszeit aufweist, die einem ganzzahligen Vielfachen der Periodendauer des Impulssignals entspricht, und wobei der Videointegrator (202) zur Mittelwertbildung des Ausgangssignals des Dreifach-Komplexmultiplizierers ausgelegt ist; und

e) einen Argumentenberechner (33), der so geschaltet ist, daß er das Ausgangssignal des Videointegrators empfängt, und der zum Berechnen des Arguments des Ausgangssignals von dem Videointegrator ausgelegt ist, wobei dann, wenn das konjugierte Produkt des komplexen Signals dem Videointegrator (202) zugeführt wird, das Ausgangssignal des Argumentenberechners die Geschwindigkeit des bewegten reflektierenden Teils darstellt, und wenn das konjugierte Dreifach-Produkt des komplexen Signals dem Videointegrator (202) zugeführt wird, das Ausgangssignal des Argumentenberechners die Beschleunigung des bewegten reflektierenden Teils darstellt.

2. Ultraschallgerät zur Messung der Beschleunigung eines bewegten reflektierenden Teils in einem lebenden Organismus, wobei das Gerät umfaßt:

a) Mittel (1,2,3,4,5) zum Übertragen einer durch ein Impulssignal vorbestirnter Frequenz modulierten Schallwelle in den lebenden Organismus sowie zum Empfangen und umwandeln eines von einem bewegten reflektierenden Teil in dem lebenden Organismus reflektierten Schallsignals in ein elektrisches Signal;

c) einen Geschwindigkeitsberechner (204), der so angeschlossen ist, daß er das Ausgangssignal des Komplexsignalkonverters (200) empfängt, und der eine erste Verzögerungsleitung (16) einschließt, die eine Verzögerungszeit aufweist, die einem ganzzahligen Vielfachen der Zeitperiode des Impulssignals entspricht, wobei der Geschwindigkeitsberechner ein Signal erzeugt, das die Geschwindigkeit des bewegten reflektierenden Teils darstellt; und

d) einen Beschleunigungsberechner (205), der so angeschlossen ist, daß er das Ausgangssignal des Geschwindigkeitsberechners empfängt, und der eine zweite Verzögerungsleitung (40) und einen Differenzberechner (41) umfaßt, wobei die zweite Verzögerungsleitung so angeschlossen ist, daß sie das Ausgangssignal des Geschwindigkeitsberechners (204) empfängt und eine Verzögerungszeit aufweist, die einem ganzzahligen Vielfachen der Zeitperiode des Impulssignals entspricht, wobei der Differenzberechner so ausgelegt ist, daß er die Differenz zwischen dem Eingangssignal zu und dem Ausgangssignal von der zweiten Verzögerungsleitung (40) berechnet und ein Ausgangssignal erzeugt, das eine Anzeige der Beschleunigung des bewegten reflektierenden Teils darstellt.

3. Ultraschallgerät zur Messung der Beschleunigung des bewegten reflektierenden Teils nach Anspruch 1, wobei der Videointegrator (202) Mittelwertbildungsschaltkreise (30a,31a,32a;30b,31b,32b) zum Mitteln des Ausgangssignals des Dreifach-Komplexmultiplizierers (201) umfaßt.

4. Ultraschallgerät zur Messung der Beschleunigung des bewegten reflektierenden Teils nach Anspruch 1, wobei der Dreifach-Komplexmultiplizierer umfaßt:

- einen ersten Komplexzahlenberechner, der so angeschlossen ist, daß er das Ausgangssignal der Mehrzahl von in Reihe geschalteten Verzögerungsleitungen (16,23,31) empfängt, und der aus einer Mehrzahl von Multiplizierern (17,18,19,20), einem Addierer (21) und einem Subtrahierer (22) zusammengesetzt ist und zum Berechnen des konjugierten Produkts des komplexen Signals aus der Mehrzahl von in Reihe geschalteten Verzögerungsleitungen (16,23,31) ausgelegt ist, und

- einen zweiten Komplexzahlenberechner, der so geschaltet ist, daß er das konjugierte Produkt des komplexen Signals von dem ersten Komplexzahlenberechner empfängt, und der aus einer Mehrzahl von Multiplizierern (24,25,26,27), einem Addierer (28) und einem Subtrahierer (29) zusammengesetzt ist, und der zum Berechnen des konjungierten Dreifach- Produkt des komplexen Signals aus der Verzögerungsleitung (23) ausgelegt ist.

5. Ultraschallgerät zur Messung der Beschleunigung eines bewegten reflektierenden Teils nach Anspruch 2, wobei der Geschwindigkeitsberechner (204) umfaßt:

- einen Komplexzahlenberechner, der so geschaltet ist, daß er das Ausgangssignal der ersten Verzögerungsleitung (16) empfängt, und der aus einer Mehrzahl von Multiplizierern (17,18,19,20), einem Addierer (21) und einem Subtrahierer (22) zusammengesetzt ist, und der zum Berechnen des konjugierten Produkts des komplexen Signals aus der ersten Verzögerungsleitung (16) ausgelegt ist; und

- einen Videointegrator (202), der so geschaltet ist, daß er das Ausgangssignal von dem Komplexzahlenberechner empfängt, und der einen Argumentenberechner (33) zum Berechnen des Arguments aus dem Ausgangssignal von dem Komplexzahlenberechner umfaßt.

6. Ultraschallgerät zur Messung der Beschleunigung eines bewegten reflektierenden Teils nach Anspruch 5, wobei der Videointegrator (202) ferner Mittelwertbildungsschaltkreise (30a,31a,32a;30b,31b,32b) zum Mitteln des konjungierten Produkts des komplexen Signals aus dem Komplexzahlenberechner umfaßt.

7. Ultraschallgerät zur Messung der Beschleunigung eines bewegten reflektierenden Teils nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Ultraschallgerät ferner ein Störsignalfilter (203) umfaßt, in das das komplexe Signal von dem Komplexsignalkonverter (202) eingegeben wird, um unerwünschte Störsignalkomponenten aus diesem zu entfernen.

8. Ultraschallgerät zur Messung der Beschleunigung eines bewegten reflektierenden Teils nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Ultraschallgerät ferner eine Kathodenstrahlröhrenfarbanzeige (9) umfaßt, die brillanzmoduliert ist, um den Grad der Reflexion des bewegten reflektierenden Teils anzuzeigen, sowie um die Beschleunigung in entsprechenden Farben anzuzeigen.

9. Ultraschallgerät zur Messung der Beschleunigung eines bewegten reflektierenden Teils nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die gemessene und berechnete Geschwindigkeitsinformation und die Beschleunigungsinformation selektiv individuell oder gemeinsam angezeigt werden kann.