DE3742091A1 - Ultraschalldauerwellen-blutflussmesser mit dopplereffekt - Google Patents
Ultraschalldauerwellen-blutflussmesser mit dopplereffektInfo
- Publication number
- DE3742091A1 DE3742091A1 DE19873742091 DE3742091A DE3742091A1 DE 3742091 A1 DE3742091 A1 DE 3742091A1 DE 19873742091 DE19873742091 DE 19873742091 DE 3742091 A DE3742091 A DE 3742091A DE 3742091 A1 DE3742091 A1 DE 3742091A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- frequency
- signal
- doppler
- blood flow
- operatively connected
- 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
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/06—Measuring blood flow
Description
Die Erfindung betrifft einen Blutflußmesser. Sie
betrifft insbesondere Blutflußmesser, welche eine
Ultraschall-Dauerwelle verwenden und einen
Doppler-Effekt aufweisen.
Blutflußmesser werden in großem Maße, im Bereich
medizinischer Instrumente, bei der Diagnose eines
lebenden Körpers verwendet, und sie können das Volumen
und die Verteilung des Glutstromes messen, der in den
Blutgefäßen fließt, ohne das Blutgefäß zu exponieren
oder aufzuschneiden.
Zwei bekannte Arten von Blutflußmessern verwenden einen
elektromagnetischen Effekt und eine Ultraschallwelle,
und diese Typen von Blutflußmessern haben im wesentli
chen dieselbe Struktur wie diejenige eines Flußmes
sers, welcher als industrielle Einrichtung verwendet
wird. In einem Blutflußmesser, welcher eine Ultra
schallwelle verwendet, wird im allgemeinen der
Doppler-Effekt zur Messung des Blutstromvolumens
verwendet. Das heißt, das Blutstromvolumen kann durch
Bestrahlung mit der Ultraschallwelle und durch Messen
der Frequenzverschiebungsgröße zwischen einer gesende
ten Welle und einer reflektierten Welle erhalten
werden.
Es gibt zwei Typen von Ultraschallwellen, die in diesem
Bereich verwendet werden, eine Impulswelle und eine
kontinuierliche Welle (CW). Die vorliegende Erfindung
betrifft den Dauerwellentyp von Ultraschallwellen
vorrichtungen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen
verbesserten Dauerwellen-Ultraschall-Blutflußmesser mit
Doppler-Effekt zu schaffen und ein hochqualitatives
Doppler-Signal zu erreichen, welches ein verbessertes
Signal/Rauschen-Verhältnis (S/N) hat, bei gleichzeiti
ger Reduzierung thermischen Rauschens.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist einen
Dauerwellen-Ultraschall-Blutflußmesser mit
Doppler-Effekt mit:
Wandlereinrichtungen, die ein Sendeelement und ein Empfangselement haben, wobei das genannte Sendeelement ein elektrisches Sendesignal in ein Ultraschallsignal wandelt, um einen lebenden Körper zu bestrahlen, und das genannte Empfangselement ein reflektiertes Ultra schallsignal in ein elektrisches Empfangssignal wan delt;
Detektoreinrichtungen, die wirkungsmäßig mit den genannten Wandlereinrichtungen verbunden sind, um orthogonal das genannte elektrische Empfangssignal zu empfangen und ein Doppler-Detektionssignal auszugeben;
Filtereinrichtungen, die wirkungsmäßig mit der genannten Detektoreinrichtung verbunden sind, um hohe Frequenzkomponenten von dem Doppler-Detektionssignal abzuschneiden, basierend auf einer Beschneidefrequenz, und ein Analogsignal auszugeben;
Konvertereinrichtungen, die wirkungsmäßig mit den genannten Filtereinrichtungen verbunden sind, um das genannte Analogsignal der genannten Filtereinrichtung in ein digitales Signal umzuwandeln, basierend auf einer Doppler-Abtastfrequenz mit einer kontinuierlichen Welle;
Transformationseinrichtungen, die wirkungsmäßig mit der genannten Konvertereinrichtung verbunden sind, um das genannte digitale Signal zu analysieren und, basierend auf einem Fourier-Transformationsverfahren, ein Doppler-Frequenzspektrum zu erhalten; und
Steuereinrichtungen, die wirkungsmäßig mit den genannten Filtereinrichtungen verbunden sind, um die genannte Beschneidefrequenz zu steuern, basierend auf der genannten Doppler-Abtastfrequenz und einem von Hand eingestellten Null-Verschiebungswert.
Wandlereinrichtungen, die ein Sendeelement und ein Empfangselement haben, wobei das genannte Sendeelement ein elektrisches Sendesignal in ein Ultraschallsignal wandelt, um einen lebenden Körper zu bestrahlen, und das genannte Empfangselement ein reflektiertes Ultra schallsignal in ein elektrisches Empfangssignal wan delt;
Detektoreinrichtungen, die wirkungsmäßig mit den genannten Wandlereinrichtungen verbunden sind, um orthogonal das genannte elektrische Empfangssignal zu empfangen und ein Doppler-Detektionssignal auszugeben;
Filtereinrichtungen, die wirkungsmäßig mit der genannten Detektoreinrichtung verbunden sind, um hohe Frequenzkomponenten von dem Doppler-Detektionssignal abzuschneiden, basierend auf einer Beschneidefrequenz, und ein Analogsignal auszugeben;
Konvertereinrichtungen, die wirkungsmäßig mit den genannten Filtereinrichtungen verbunden sind, um das genannte Analogsignal der genannten Filtereinrichtung in ein digitales Signal umzuwandeln, basierend auf einer Doppler-Abtastfrequenz mit einer kontinuierlichen Welle;
Transformationseinrichtungen, die wirkungsmäßig mit der genannten Konvertereinrichtung verbunden sind, um das genannte digitale Signal zu analysieren und, basierend auf einem Fourier-Transformationsverfahren, ein Doppler-Frequenzspektrum zu erhalten; und
Steuereinrichtungen, die wirkungsmäßig mit den genannten Filtereinrichtungen verbunden sind, um die genannte Beschneidefrequenz zu steuern, basierend auf der genannten Doppler-Abtastfrequenz und einem von Hand eingestellten Null-Verschiebungswert.
Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausfüh
rungsbeispiels und in Verbindung mit der Zeichnung
näher beschrieben. Im einzelnen zeigt
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines
konventionellen Ultraschall-CW-Blut
flußmessers, welcher den Doppler-Effekt
ausnutzt;
Fig. 2 eine Ansicht zur Erklärung einer Fre
quenzverschiebungsgröße in Fig. 1;
Fig. 3 eine Ansicht zur Erklärung einer Be
schneidefrequenz in Fig. 1;
Fig. 4 ein prinzipielles Blockdiagramm eines
Ultraschall-CW-Blutflußmessers mit
Doppler-Effekt gemäß der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 5 eine Ansicht zur Erklärung einer Be
schneidefrequenz in Fig. 4;
Fig. 6 ein detailliertes Schaltungsdiagramm
gemäß einer Ausführungsform der vorlie
genden, in Fig. 4 gezeigten Erfindung,
Fig. 7 eine Ansicht zur Erklärung einer Relation
zwischen einer Steuerspannung und einer
Beschneidefrequenz; und
Fig. 8 ein schematisches Blockdiagramm eines
Ultraschall-CW-Blutflußmessers mit
Doppler-Effekt gemäß einer Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung.
Vor Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen wird
zunächst ein herkömmlicher
Ultraschall-CW-Blutflußmesser mit Doppler-Effekt (im
folgenden Doppler-Blutflußmesser genannt) beschrieben.
In Fig. 1 zeigen Bezugszeichen 1 eine Haupttaktquelle,
2 einen ersten Frequenz-Demultiplier, 3 einen Transmis
sionsverstärker, 4 einen Empfangsverstärker, 5 einen
Fühler, 6 einen Quadraturdetektor, 7 einen Hochpaßfil
ter, 8 einen Tiefpaßfilter, 9 eine zentrale Verarbei
tungseinheit, 10 einen zweiten Frequenz-Demultiplier,
11 einen Analog-zu-Digitalconverter, 12 einen schnellen
Fourier-Transformer, 13 eine Anzeigeschaltung und 14
eine Kathodenstrahlröhre.
Der Meßfühler ist von einem Ultraschallwandler vom
gespaltenen Typ gebildet, bestehend aus einem Transmis
sionselement 5 a und einem Empfangselement 5 b. Der
Meßfühler 5 wird mit einem lebenden Körper (gebogene
Linie) in Berührung plaziert, wenn der Blutfluß darin
gemessen wird. Die Haupttaktquelle 1 erzeugt ein
Haupttaktsignal und das Haupttaktsignal wird durch den
Frequenz-Demultiplier 2 demultipliziert oder geteilt.
Das demultiplizierte Frequenzsignal fc(sin) wird dem
Sendeelement 5 a über einen Transmissionsverstärker 3
zugeführt. Das Sendeelement 5 a wandelt das demultipli
zierte Frequenzsignal, d. h. das elektrische Sendesi
gnal, in ein Ultraschallsignal um, und dieses Ultra
schallsignal wird dann auf den lebenden Körper
übertragen. Ein Ultraschallsignal, welches von dem
Blutgefäß reflektiert wird, wird durch das Empfangsele
ment 5 b empfangen, welches das reflektierte Ultra
schallsignal in ein elektrisches Empfangssignal
umwandelt. Das elektrische Empfangssignal wird über den
Empfangsverstärker 4 in den Quadraturdetektor 6
eingegeben. In dem Quadraturdetektor 6 wird das elek
trische Empfangssignal durch ein Überlagerungs-Detek
tionsverfahren, basierend auf den erzeugten Signalen
fc(sin) und einem orthogonal erzeugtem Signal fc(cos)
detektiert, die beide von dem Frequenz-Demultiplier 2
eingegeben werden. Wenn die Differenz zwischen dem
übertragenen Signal und dem Empfangssignal zu null
geschoben wird, kann man die Doppler-Detektionssignale
(ª und b) von dem Quadraturdetektor 6 erhalten. In
diesem Fall sind die Ausgangssignale ª und b zueinander
orthogonal, und deshalb werden die Signale ª und b
verwendet, um zwischen den Plusseiten-Frequenzkom
ponenten und den Minusseiten-Frequenzkomponenten zu
unterscheiden. Die Quadraturdetektion wird zur Messung
des Blutstromes verwendet, der zu dem Meßfühler 5 hin
und von dem Meßfühler 5 fortfließt. Ein Quadratur-
Detektionssignal (Doppler-Detektionssignal) wird in den
Hochpaß-Filter 7 eingegeben, und die unteren
Frequenzkomponenten werden durch diesen Filter
weggeschnitten. Eine Beschneidefrequenz des Filters 7
wird basierend auf der Position, die auf dem lebenden
Körper zu vermessen ist, entschieden. Das heißt, die
Beschneidefrequenz wird so eingestellt, daß die unteren
Frequenzkomponenten, die hauptsächlich durch Vibration
der Wand des Blutgefäßes verursacht werden, eliminiert
werden.
Herkömmlicherweise ist ein Hochpaß-Filter 7 durch eine
Vielzahl von Filtereinheiten gebildet, und jede der
Filtereinheiten wird durch Analogschalter gesteuert,
die durch eine zentrale Prozessoreinheit neu ausgewählt
werden.
Ein Analogsignal, welches durch den Hochpaßfilter 7
hindurchgetreten ist, wird in den Tiefpaßfilter 8
eingegeben. Eine Beschneidefrequenz des Tiefpaßfilters
8 wird in Übereinstimmung mit einer Doppler-Abtast
frequenz Fs eingestellt, welche in den Analog-zu-
Digital-(A/D)-Konverter 11 eingegeben wird, und
unnötige Frequenzkomponenten werden durch den
Tiefpaßfilter 8 eliminiert. Die Doppler-Abtastfrequenz
Fs wird von einem zweiten Frequenz-Demultiplier 10
erzeugt. Der Tiefpaßfilter 8 besteht aus einer Vielzahl
von Filtereinheiten, und jede der Filtereinheiten ist
von einer zentralen Prozessor-Einheit 9 in Übereinstim
mung mit der Doppler-Abtastfrequenz Fs ausgewählt,
welche in den A/D-Konverter 11 eingegeben wird. Ein
Signal, welches von dem A/D-Konverter 11 konvertiert
worden ist, wird in den schnellen Fourier-Transformer
(FET) 12 eingegeben und von den Zeitbasissignalen zu
den Frequenzbasissignalen umgewandelt. Das Frequenz
energiespektrum des Doppler-Signals wird auf der
Anzeigevorrichtung (CRT) 14 durch die Anzeigeschaltung
13 für eine Intensitätsmodulation angezeigt.
In Fig. 2 bezeichnet die Ordinate eine Intensität
(Amplitude), und die Abzisse bezeichnet die
Frequenzverschiebungsgröße. Die Frequenzverschie
bungsgröße entspricht dem Volumen (Geschwindigkeit) und
der Verteilung des Blutstroms. Die Abschneidefrequenz
des Tiefpaßfilters 8 ist im allgemeinen durch die
Hälfte der Doppler-Abtastfrequenz Fs, basierend auf dem
"Nyquist Theorem" bestimmt. Obwohl der Anzeigebereich
auf der Kathodenstrahlröhre zwischen -Fs/2 und Fs/2 in
bezug auf die Zentralfrequenz "0" wird, wenn das
Frequenzzentrum von "0" durch den Null-Verschiebungs
wert Zr aufgrund einer schnelleren Blutstromge
schwindigkeit verschoben wird, ändert sich in diesem
Fall der neue Anzeigebereich zu zwischen (-Fs/2 - Zr)
und (Fs/2 + Zr). Anfänglich wird der Null-Ver
schiebungs-Wert Zr manuell eingestellt und durch die
CPU 9 gesteuert, durch Ändern einer ausgelesenen
Startadresse von dem Frequenzspektrum, welches durch
den FET 12 analysiert wurde. In Fig. 2 bezeichnen ba
und bc Blutsignale, und ns bezeichnet ein Rauschsignal.
Wie aus der Zeichnung klar hervorgeht, kann das Blutsi
gnal ba auf der Kathodenstrahlröhre dargestellt werden,
weil dieses Signal ba in der Erstreckung von der
Beschneidefrequenz Fs/2 des Tiefpaßfilters 8 existiert.
Das Blutsignal bc kann auf der Kathodenstrahlröhre
nicht angezeigt werden, weil dieses Signal bc außerhalb
der Beschneidefrequenz Fs/2 existiert.
In Fig. 3 wird die Beschneidefrequenz des Tiefpaßfil
ters 8 neu auf dieselbe Frequenz wie die
Doppler-Abtastfrequenz Fs eingestellt. Das heißt, die
neue Beschneidefrequenz Fs wird bestimmt auf der Basis,
daß der maximale Wert des Null-Verschiebungswertes Zr
zwischen Fs/2 und -Fs/2 verändert werden kann. Deshalb
kann das Signal zwischen -Fs und Fs passiert werden.
In diesem Falle können die Signalkomponenten, wie es
durch die Pfeile gezeigt ist, zwischen Fs/2 und Fs zu
dem Bereich zwischen -Fs/2 und 0 gefaltet werden, und
die Signalkomponente zwischen -Fs/2 und 0 können
ebenfalls auf den Bereich zwischen Fs/2 und Fs gefaltet
werden. In ähnlicher Weise können die Signalkomponenten
zwischen -Fs und -Fs/2 zu dem Bereich zwischen 0 und
Fs/2 gefaltet werden. Die obige Faltung kann auf der
Basis eines "Faltungsphänomens" des FET 12 in der
Doppler-Abtastfrequenz Fs durchgeführt werden. Es ist
zu beachten, daß: das "Faltungsphänomen" ist ein gut
bekanntes Analyseverfahren, das bei der
Fourier-Transformation ausgeführt wird. Deshalb kann
eine detaillierte Erklärung derselben in dieser Be
schreibung ausgelassen werden. Die Signalkomponenten in
dem Bereich zwischen -Fs/2 und Fs/2 können unter
Verwendung der Null-Verschiebungsfunktion und unter
Verwendung von "Faltungsphänomenen" detektiert werden.
Umgekehrt, wenn die Null-Verschiebung nicht vorgenommen
wird, werden die unnötigen Signalkomponenten zwischen
-Fs und -Fs/2, und zwischen Fs/2 und Fs ebenfalls
eingegeben werden. Deshalb wird das thermische Rauschen
(schräge Linie in Fig. 3) ebenfalls im Doppler-Signal
überlagert, so daß das Signal/Rauschen-Verhältnis
verschlechtert wird. In diesem Fall hängt das thermi
sche Rauschen von den Widerstandskomponenten der
Wandler 5 a und 5 b ab, und dieses Rauschen ist den
Widerstandskomponenten eigen und kann nicht eliminiert
werden.
Ein Ultraschall-CW-Doppler-Blutflußmesser gemäß der
vorliegenden Erfindung wird im folgenden detailliert
erklärt.
In Fig. 4 ist 8 A ein Tiefpaßfilter gemäß der vorlie
genden Erfindung und ein detailliertes Schaltungsdia
gramm als eine Ausführungsform ist in Fig. 6
dargestellt. Das Bezugszeichen 15 ist eine Frequenz
steuerschaltung (FCC) gemäß der vorliegenden Erfindung,
und ein detailliertes Blockdiagramm als eine Ausfüh
rungsform ist ebenfalls in Fig. 6 dargestellt. Der
neue Tiefpaßfilter 8 A ist anstelle des herkömmlichen
Tiefpaßfilters 8 in der Fig. 1 vorgesehen. Ferner ist
die Frequenzsteuerschaltung 15 zwischen der CPU 9 und
den Tiefpaßfiltern 8 A vorgesehen. Die Beschneidefre
quenz Fm des Tiefpaßfilters 8 A ist variabel und wird
durch ein Steuersignal Fn von der Frequenzsteuerschal
tung 15 gesteuert, basierend auf dem Null-Verschie
bungswert Zr und der Doppler-Abtastfrequenz Fs der
kontinuierlichen Welle (CW). Das heißt, obwohl ein
primäres Element, welches die Beschneidefrequenz
bestimmt, lediglich durch den CW-Doppler-Abtastfrequenz
Fs bei dem herkömmlichen Verfahren gegeben ist, ist es
durch die CW-Doppler-Abtastfrequenz Fs und den
Null-Verschiebungswert Zr in der vorliegenden Erfindung
gegeben.
In Fig. 5 ist die Beschneidefrequenz Fm wie folgt
angegeben.
Fm = Fs/2 + |Zr|
wobei |Zr| ist ein absoluter Wert des
Null-Verschiebungswertes. Wie aus der obigen Formel
hervorgeht, ist die Beschneidefrequenz Fm variabel,
abhängig von dem Null-Verschiebungswert Zr in dem
Bereich zwischen Fs/2 und Fs. Das thermische Rauschen
kann von der Beschneidefrequenz Fm eliminiert werden,
wie es durch die geneigte oder gebogene Linie darge
stellt ist. Obwohl der Tiefpaßfilter in Fig. 8A nur
durch eine Kanalseite dargestellt ist, sind in Fig. 6
tatsächlich zwei Kanäle notwendig, weil die Ausgänge
des Quadraturdetektors 6 die orthogonalen Signale ª und
b sind. Die andere Kanalseite ist jedoch fortgelassen,
um die Erklärung zu vereinfachen. R 1 bezeichnet einen
Eingangswiderstand, R 2 und R 3 integrierende Schaltungs
widerstände, R 4 und R 5 Rückkopplungswiderstände, C 1 und
C 2 Integrationsschaltungskondensatoren, C 3 einen
Rückkopplungskondensator, 80 einen Operationsverstärker
(OP), 81 und 83 Spannungssteuerabschwächer (PA), und 82
und 84 Pufferverstärker (BUF). Jeder Spannungs
steuerabschwächer 81, 83 besteht aus einem variablem
Widerstand, und der Eingangsstrom ist durch die
Verstärkung abgeschwächt, welche der Steuerspannung von
der Frequenzsteuerschaltung 15 entspricht. Die Fre
quenzsteuerschaltung 15 besteht aus Registern 150 und
151, einem löschbaren, programmierbaren Festwertspei
cher (EPROM) 152, und einem Digital/Analog
(D/A)-Konverter 153. Jedes Register 150, 151 speichert
temporär den Null-Verschiebungswert Zr, welches 6 Bit
hat, und die CW-Doppler-Abtastfrequenz Fs, welche 6 Bit
hat, beide werden von der CPU 9 zugeführt. Das EPROM
152 speichert eine digitale Spannung, um die Beschnei
defrequenz Fm in dem Tiefpaßfilter 8 A, die den
Null-Verschiebungswert Zr und der CW-Doppler-Abtast
frequenz Fs entspricht, einzustellen. Der D/A-Konverter
153 wandelt die digitale Spannung, die 8 Bit hat, zu
einer analogen Spannung um, und gibt sie zu den
spannungsgesteuerten Abschwächern 81 und 83 ab.
Die Erklärung dieser Schaltung wird im Detail anhand
der Fig. 7 gegeben.
In Fig. 7 bezeichnet die Ordinate G eine Zunahme und
die Abszisse Fm die Beschneidefrequenz. Der Tiefpaßfil
ter 8 A umfaßt zwei Stufenintegrationsschaltungen, von
denen jede mit den Abschwächern (81 und C 1, 83 und C 2)
verbunden ist. Jede der Integrationsschaltungen wird
durch die Rückkopplungsschleifen durch die Rückkopp
lungswiderstände R 4 und R 5 gesteuert. Die Integrations
schaltung hat gewöhnlich eine Filterfunktion und
deshalb hat auch der Tiefpaßfilter 8 A die Filterfunk
tion des Hindurchlassens der Tiefenfrequenz, basierend
auf der Steuerung der Eingangsspannung für die Span
nungssteuerabschwächer 81 und 83.
Der Null-Verschiebungswert Zr und die
CW-Doppler-Abtastfrequenz Fs werden an einer Kontroll
tafel (nicht dargestellt) von Hand eingestellt. Die CPU
9 setzt diese Werte in die Register 150 und 151. Die
Beschneidefrequenz Fm wird, basierend auf der obigen
Formel, für den Wert Zr und die Frequenz Fs in dem
EPROM 152 eingestellt. Das EPROM 152 gibt die digitale
Spannung ab, welche der Beschneidefrequenz Fm ent
spricht, und die abgegebene digitale Spannung wird in
dem D/A-Konverter 153 in den analogen Wert umgewandelt.
Die analoge Spannung wird von den spannungsgesteuerten
Abschwächern 81 und 83 als die Steuerspannung Vc
abgegeben.
Deshalb wird, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, die
Zunahme G auf einen konstanten Wert G 1 gesteuert, wenn
die Steuerspannung Vc erhöht wird, wie es durch den
Pfeil angezeigt ist. Die Beschneidefrequenz Fm wird, in
Übereinstimmung mit der Änderung der Steuerspannung Vc,
zu den Frequenzen Fm 1, Fm 2 und Fm 3 geändert. Da es
möglich ist, das Paßband entsprechend dem
Null-Verschiebungswert Zr und der CW-Doppler-Abtast
frequenz Fs in dem Tiefpaßfilter 8 A einzustellen, ist
es dementsprechend auch möglich, das Doppler-Signal,
welches das Verbesserte Signal/Rauschen-Verhältnis hat,
zu erhalten, aus welchem unnötiges thermisches Rauschen
eliminiert worden ist.
Dementsprechend ist dieses unnötige thermische Rauschen
nicht in dem Doppler-Detektionssignal auf der Anzei
geröhre enthalten, wie es in Fig. 5 gezeigt ist,
und die Null-Verschiebungsfunktion kann aufrechterhal
ten werden, und deshalb ist es möglich, die Blutstrom
geschwindigkeit und -verteilung leicht zu messen, um
eine sehr präzise Diagnose des lebenden Körpers zu
erzielen.
Obwohl die Frequenzsteuerschaltung 15 bei dem obigen
Ausführungsbeispiel in einer Stufe außerhalb der CPU 9
vorgesehen ist, ist es auch möglich, dieselbe Funktion
wie diese Schaltung in der CPU 9 einzufügen. Ferner ist
es möglich, eine Vielzahl von Filtern vorzusehen,
welche der Abtastfrequenz Fs entsprechen, anstelle des
Tiefpaßfilters 8 A, welcher die Beschneidefrequenz
ändern kann.
In Fig. 8 ist die Frequenzsteuerschaltung 15 in Reihe
zwischen der CPU 9 und dem Tiefpaßfilter 8 A angeschlos
sen, wie es in Fig. 4 erklärt wurde. Da auf die Opera
tionen dieses Blockdiagramms oben Bezug genommen wurde,
wird die Erklärung hier fortgelassen.
Claims (2)
1. Dauerwellen-Ultraschall-Blutflußmesser mit
Doppler-Effekt mit:
Wandlereinrichtungen, die ein Sendeelement und ein Empfangselement haben, wobei das genannte Sendeelement ein elektrisches Sendesignal in ein Ultraschallsignal wandelt, um einen lebenden Körper zu bestrahlen, und das genannte Empfangselement ein reflektiertes Ultra schallsignal in ein elektrisches Empfangssignal wan delt;
Detektoreinrichtungen, die wirkungsmäßig mit den genannten Wandlereinrichtungen verbunden sind, um orthogonal das genannte elektrische Empfangssignal zu empfangen und ein Doppler-Detektionssignal auszugeben;
Filtereinrichtungen, die wirkungsmäßig mit der genannten Detektoreinrichtung verbunden sind, um hohe Frequenzkomponenten von dem Doppler-Detektionssignal abzuschneiden, basierend auf einer Beschneidefrequenz, und ein Analogsignal auszugeben;
Konvertereinrichtungen, die wirkungsmäßig mit den genannten Filtereinrichtungen verbunden sind, um das genannte Analogsignal der genannten Filtereinrichtung in ein digitales Signal umzuwandeln, basierend auf einer Doppler-Abtastfrequenz mit einer kontinuierlichen Welle;
Transformationseinrichtungen, die wirkungsmäßig mit der genannten Konvertereinrichtung verbunden sind, um das genannte digitale Signal zu analysieren und, basierend auf einem Fourier-Transformationsverfahren, ein Doppler-Frequenzspektrum zu erhalten; und
Steuereinrichtungen, die wirkungsmäßig mit den genannten Filtereinrichtungen verbunden sind, um die genannte Beschneidefrequenz zu steuern, basierend auf der genannten Doppler-Abtastfrequenz und einem von Hand eingestellten Null-Verschiebungswert.
Wandlereinrichtungen, die ein Sendeelement und ein Empfangselement haben, wobei das genannte Sendeelement ein elektrisches Sendesignal in ein Ultraschallsignal wandelt, um einen lebenden Körper zu bestrahlen, und das genannte Empfangselement ein reflektiertes Ultra schallsignal in ein elektrisches Empfangssignal wan delt;
Detektoreinrichtungen, die wirkungsmäßig mit den genannten Wandlereinrichtungen verbunden sind, um orthogonal das genannte elektrische Empfangssignal zu empfangen und ein Doppler-Detektionssignal auszugeben;
Filtereinrichtungen, die wirkungsmäßig mit der genannten Detektoreinrichtung verbunden sind, um hohe Frequenzkomponenten von dem Doppler-Detektionssignal abzuschneiden, basierend auf einer Beschneidefrequenz, und ein Analogsignal auszugeben;
Konvertereinrichtungen, die wirkungsmäßig mit den genannten Filtereinrichtungen verbunden sind, um das genannte Analogsignal der genannten Filtereinrichtung in ein digitales Signal umzuwandeln, basierend auf einer Doppler-Abtastfrequenz mit einer kontinuierlichen Welle;
Transformationseinrichtungen, die wirkungsmäßig mit der genannten Konvertereinrichtung verbunden sind, um das genannte digitale Signal zu analysieren und, basierend auf einem Fourier-Transformationsverfahren, ein Doppler-Frequenzspektrum zu erhalten; und
Steuereinrichtungen, die wirkungsmäßig mit den genannten Filtereinrichtungen verbunden sind, um die genannte Beschneidefrequenz zu steuern, basierend auf der genannten Doppler-Abtastfrequenz und einem von Hand eingestellten Null-Verschiebungswert.
2. Dauerwellen-Ultraschall-Blutflußmesser mit
Doppler-Effekt nach Anspruch 1, bei dem die Steuerein
richtung umfaßt; ein erstes Register zur temporären
Speicherung des genannten Null-Verschiebungswertes; ein
zweites Register zum temporären Speichern der genannten
Doppler-Abtastfrequenz, welche eine kontinuierliche
Welle hat; einen löschbaren, programmierbaren Festwert
speicher, der die genannte Beschneidefrequez ein
stellt, basierend auf dem genannten Null-Verschiebungs
wert und der genannten Doppler-Abtastfrequenz; und eine
digitale Spannung der genannten Beschneidefrequenz
speichert; und einen Digital/Analog-Konverter zum
Convertieren der genannten digitalen Spannung in eine
analoge Spannung.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61302178A JPS63154163A (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | 超音波cwドプラ血流計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3742091A1 true DE3742091A1 (de) | 1988-07-07 |
DE3742091C2 DE3742091C2 (de) | 1995-05-18 |
Family
ID=17905867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3742091A Expired - Fee Related DE3742091C2 (de) | 1986-12-18 | 1987-12-11 | Ultraschall-Dopplereffekt-Blutflußmesser mit kontinuierlichen Wellen |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4866613A (de) |
JP (1) | JPS63154163A (de) |
DE (1) | DE3742091C2 (de) |
FR (1) | FR2608417B1 (de) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5198989A (en) * | 1980-09-23 | 1993-03-30 | Ads Environmental Services, Inc. | Sewer flow measurement control system |
US5020374A (en) * | 1989-11-17 | 1991-06-04 | Ads Environmental Services, Inc. | Velocity measurement system |
US5226328A (en) * | 1989-11-17 | 1993-07-13 | Ads Environmental Services, Inc. | Velocity measurement system |
FR2662348A1 (fr) * | 1990-05-22 | 1991-11-29 | Philips Electronique Lab | Dispositif de mesure et de visualisation par echographie ultrasonore de debit d'un ecoulement sanguin et de dilatation du vaisseau associe. |
US5197477A (en) * | 1990-10-12 | 1993-03-30 | Advanced Technology Laboratories, Inc. | Ultrasonic doppler flow measurement system with tissue motion discrimination |
US5177691A (en) * | 1990-11-30 | 1993-01-05 | General Electric Company | Measuring velocity of a target by Doppler shift, using improvements in calculating discrete Fourier transform |
US5109857A (en) * | 1991-03-04 | 1992-05-05 | Duke University | Ultrasound time domain velocity detection method and apparatus |
US5213104A (en) * | 1991-10-24 | 1993-05-25 | Reynolds Charles A | Doppler ultrasound monitor system |
US5421211A (en) * | 1994-10-06 | 1995-06-06 | Marsh - Mcbirney, Inc. | Liquid flowmeter including doppler signal processing, and method |
US5634465A (en) * | 1995-06-09 | 1997-06-03 | Advanced Technology Laboratories, Inc. | Continuous display of cardiac blood flow information |
US6626838B2 (en) | 1996-11-07 | 2003-09-30 | Transoma Medical, Inc. | Blood flow meter apparatus and method of use |
US5865749A (en) * | 1996-11-07 | 1999-02-02 | Data Sciences International, Inc. | Blood flow meter apparatus and method of use |
US6527722B1 (en) * | 2001-12-13 | 2003-03-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Wide dynamic range continuous wave (CW) Doppler receiver |
AUPS335502A0 (en) * | 2002-07-03 | 2002-07-25 | Uscom Pty Ltd | Pacemaker evaluation method and apparatus |
AU2002950611A0 (en) * | 2002-08-06 | 2002-09-12 | Uscom Pty Ltd | Blood flow analysis system |
AU2003900261A0 (en) * | 2003-01-22 | 2003-02-06 | Uscom Pty Ltd | Method and system for the determination of blood characteristics |
US7513873B2 (en) * | 2004-10-08 | 2009-04-07 | Supertex, Inc. | Low-noise ultrasound method and beamformer system for doppler processing |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4541437A (en) * | 1982-07-28 | 1985-09-17 | Fujitsu Limited | Ultrasonic pulse Doppler blood flow meter |
US4573477A (en) * | 1982-04-28 | 1986-03-04 | Aloka Co., Ltd. | Ultrasonic diagnostic apparatus |
US4608993A (en) * | 1984-07-31 | 1986-09-02 | Quinton Instrument Company | Blood flow measurement device and method |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4039980A (en) * | 1974-07-30 | 1977-08-02 | Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha | Voltage-controlled filter |
GB2077557A (en) * | 1980-06-06 | 1981-12-16 | Nat Res Dev | Variable characteristic filters |
US4540946A (en) * | 1980-06-06 | 1985-09-10 | National Research Development Corp. | Variable characteristic filters |
US4423488A (en) * | 1981-01-09 | 1983-12-27 | Harris Corporation | Digital filter employing PROM for storing positive and negative impulse response values |
US4770185A (en) * | 1983-02-14 | 1988-09-13 | The Board Of Regents Of The University Of Washington | Method and apparatus for endoscopic blood flow detection by the use of ultrasonic energy |
JPS6198244A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-16 | 横河メディカルシステム株式会社 | 超音波ドプラ装置 |
JPH0613029B2 (ja) * | 1984-10-29 | 1994-02-23 | オリンパス光学工業株式会社 | 超音波ドプラ血流測定装置 |
JPH0651035B2 (ja) * | 1985-08-20 | 1994-07-06 | 松下電器産業株式会社 | 超音波パルスドツプラ血流計 |
-
1986
- 1986-12-18 JP JP61302178A patent/JPS63154163A/ja active Granted
-
1987
- 1987-12-08 US US07/129,846 patent/US4866613A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-11 DE DE3742091A patent/DE3742091C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-12-18 FR FR878717769A patent/FR2608417B1/fr not_active Expired
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4573477A (en) * | 1982-04-28 | 1986-03-04 | Aloka Co., Ltd. | Ultrasonic diagnostic apparatus |
US4573477B1 (de) * | 1982-04-28 | 1991-10-22 | Aloka Co Ltd | |
US4541437A (en) * | 1982-07-28 | 1985-09-17 | Fujitsu Limited | Ultrasonic pulse Doppler blood flow meter |
US4608993A (en) * | 1984-07-31 | 1986-09-02 | Quinton Instrument Company | Blood flow measurement device and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2608417A1 (fr) | 1988-06-24 |
FR2608417B1 (fr) | 1989-08-25 |
JPS63154163A (ja) | 1988-06-27 |
US4866613A (en) | 1989-09-12 |
JPH0548128B2 (de) | 1993-07-20 |
DE3742091C2 (de) | 1995-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3742091C2 (de) | Ultraschall-Dopplereffekt-Blutflußmesser mit kontinuierlichen Wellen | |
DE3241670C2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung der Blutströmungsgeschwindigkeit und zur Darstellung biologischer Gewebestrukturen | |
DE3490210C2 (de) | ||
DE2546856B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Frequenz bzw. Periodendauer eines Signals | |
DE3827513A1 (de) | Verfahren und einrichtung zum steuern einer ultraschallabtastungs-sequenz | |
DE1766121A1 (de) | Durchflussmengen-Messschreiber fuer Blutgefaesse | |
DE3605163C2 (de) | Ultraschall-Diagnosegerät | |
EP0262441B1 (de) | Ultraschall-Phasendifferenzverfahren zur Messung hoher Strömungsgeschwindigkeiten | |
DE4328269A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Analyse von ILS-Signalen | |
WO1982003455A1 (en) | Method and device for controlling and measuring the thickness of layers of a material | |
EP0458392B1 (de) | Dopplervorrichtung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit | |
DE2402407C3 (de) | Blutströmungsmeßgerät mit Dopplereffekt | |
EP0362631B1 (de) | Doppler-Strömungsgeschwindigkeitsmesser | |
DE3828398A1 (de) | Ultraschall-doppler-messgeraet | |
EP0075195B1 (de) | Verfahren und Gerät zur Strömungsmessung nach der Ultraschall-Puls-Doppler-Methode | |
DE3542534C2 (de) | Ultraschalldiagnosevorrichtung | |
DE19711863C2 (de) | Vorrichtung zum Untersuchen von Grenzflächenbereichen mit Ultraschall | |
DE4133619C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Einschwingverhaltens | |
DE60016875T2 (de) | Ultraschallvorrichtung zur diagnostischen Bildgebung | |
DE2823392C3 (de) | Einrichtung zum Messen der Bewegungsrichtung und/oder der Geschwindigkeit von Ultraschallreflektoren | |
DE2651142A1 (de) | Akustischer stroemungsmesser | |
DE3822797C2 (de) | Signalverarbeitungsverfahren zur Laufzeitdifferenzmessung in einem Hyperbelortungssystem | |
DE3217519C2 (de) | ||
DE3338193A1 (de) | Schaltungsanordnung zum messen der uebertragungsqualitaet eines digitalen pruefobjektes | |
DE19608331C2 (de) | Vorrichtung zur Messung der Frequenz eines Eingangssignals sowie deren Verwendung zur Messung der Geschwindigkeit von Wasserfahrzeugen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FUKUDA DENSHI CO. LTD., TOKIO/TOKYO, JP |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |