DE68908035T2

DE68908035T2 - Verfahren und Vorrichtung zur quantitativen Bestimmung und Anzeige des absoluten Wertes einer Rückstreustrahlung.

Info

Publication number: DE68908035T2
Application number: DE89306618T
Authority: DE
Inventors: Paul Andre Magnin
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1989-06-29
Publication date: 1994-03-03
Anticipated expiration: 2009-06-30
Also published as: JP2784048B2; JPH0263444A; US4867167A; DE68908035D1; EP0349321B1; EP0349321A1

Description

Diese Erfindüng betrifft Ultraschallabtastvorrichtungen und genauer gesagt ein Verfahren und eine Einrichtung zum Bestimmen von Rückstreustrahlungsdämpfung, zum Benutzen der Rückstreustrahlungsdämpfung, um den absoluten Wert der quantitativen Rückstreustrahlung für einen ausgewählten Punkt eines Körpers zu bestimmen, und/oder zum Anzeigen des absoluten Wertes der quantitativen Rückstreustrahlung auf eine einzigartige Weise.
Während vieler Jahre wurden Ultraschallabtastvorrichtungen für medizinische oder andere Anwendungen verwendet, um Bilder eines Körpers oder Maschinenbereiche, die für das menschliche Auge nicht sichtbar sind, abzubilden. Bei Verwendung gut bekannter Dopplertechniken kann auch ein Aufschluß über Flüssigkeitsströmung, wie Blutfluß, innerhalb des Abtastbereichs erhalten werden. Vor kurzem wurden Vorschläge gemacht, die Energie der Rückstreustrahlung (d. h. die Energie des Echosignals in einer Richtung, die bezüglich des einfallenden Ultraschallsignals um 180º gedreht ist) für verschiedene Diagnosezwecke zu messen. Beispielsweise, in einem Artikel mit dem Titel "Ultrasonic Characterization of Myocardium" in der Ausgabe vom September/Oktober 1985 von Proaress in Cardiovascular Disease, wird die quantitative Beziehung zwischen der Energie der Rückstreustrahlung eines Ultraschallsignals und dem Wesen eines Myokardiums diskutiert. Insbesondere diskutiert der Artikel das Erfassen einer myokardinalen Ischämie (d. h. eine mangelnde Blutversorgung des Herzmuskels) unter Betrachtung des absoluten Wertes der quantitativen Rückstreustrahlung von dem Muskel. Der absolute Wert der empfangenen quantitativen Rückstreustrahlung von dem Herzmuskel weist eine rhythmische Variation von ungefähr 4dB auf, wenn das Herz normal arbeitet. Jedoch, wenn der Herzmuskel eine myokardinale Ischämie erleidet, sind die Variationen der Energie geschwächt, und, wichtiger, der absolute Wert der empfangenen Energie ist merklich höher als im Normalzustand des Herzens.
Durch das Erfassen dieser Veränderungen des absoluten Wertes kann es möglich sein, schnell zu bestimmen, ob ein Patient einen Herzanfall erlitten hat oder gerade erleidet sowie das Ausmaß desselben, was viele Tage des Analysierens unter Benutzung herkömmlicher Techniken dauern kann.
Jedoch schlägt obiger Artikel nicht vor, wie quantitative Rückstreustrahlung bestimmt werden kann. Ein Artikel mit dem Titel "A Real-Time Integrated Backscatter Measurement System for Quantitative Cardiac Tissue Characterization", der in der Ausgabe vom Januar 1986 von I.E.E.E.. Transactions on Ultrasonic Ferroelectrics and Freauency Control, Vol. UFFC-33, Nr. 1, herausgekommen ist, beschreibt eine Vorrichtung zum Erhalten von quantitativen Rückstreustrahlungssignalen. Jedoch, während die in diesem Aufsatz beschriebene Vorrichtung fähig ist, Rückstreustrahlungsenergie zu messen, liefert sie keine wirkliche Anzeige des absoluten Wertes der quantitativen Rückstreustrahlung, da sie die Dämpfung des Signals nicht berücksichtigt, das von dem Ultraschalltransducer an den Herzmuskel oder einen anderen Punkt in dem Körper, an welchem die quantitative Rückstreustrahlung zu bestimmen ist, gesendet wird, und die Dämpfung des Rückstreustrahlungssignals von diesem Punkt nicht berücksichtigt. Im Rahmen dieser Anmeldung soll der Ausdruck "Punkt" als kleine Stelle, Probevolumen oder Auflösungsvolumen in dem Körper betrachtet werden. Ein Punkt kann, beispielsweise, als ein einziges Pixel in dem angezeigten Bild des abgetasteten Körperbereichs auftreten. Während ein abgeschätzter Dämpfungsfaktor benutzt werden kann, um eine grobe Abschätzung der quantitativen Rückstreustrahlung zu erhalten, kann die Genauigkeit einer auf diese Art durchgeführten quantitativen Rückstreustrahlungsbestiinnung für verschiedene Diagnosezwecke nicht ausreichen, wie, beispielsweise, zum Nachweisen van myokardinaler Ischämie, wo der Unterschied des absoluten Wertes von gesundem und nicht gesundem Gewebe nicht groß sein muß. Beispielsweise, in dem Fall von myokardinaler Ischämie kann der Unterschied des absoluten Wertes der quantitativen Rückstreustrahlung von einem deutlich gesunden Muskelgewebe und einem deutlich eine myokardinale Ischämie durchlebenden nur 4dB betragen. Daher besteht ein Bedarf für ein verläßliches Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen der Dämpfung der Rückstreustrahlungssignale, vorzugsweise in vivo, und zum Verwenden der so bestimmten Dämpfung, um den absoluten Wert der quantitativen Rückstreustrahlung für einen gegebenen Punkt in einem Patientenkörper zu erhalten.
Sobald der absolute Wert der quantitativen Rückstreustrahlung bestimmt worden ist, ist es notwendig, daß diese Införmation angezeigt oder anderweitig dem Arzt oder anderem Gesundheitsfachmann bereitgestellt wird, wobei die Prozedur in einer Art durchführt wird, die eine Bestimmung der schnell und genau zu beobachtenden Gesundheit des Patienten und das schnelle und genaue Identifizieren von Bereichen, in welchen potentielle Probleme existieren, ermöglicht. Verfahren und Einrichtungen zum Anzeigen solcher Informationen zum Erreichen dieser Vorgaben sind bis jetzt weder bekannt noch erhältlich.
DE-A-3 543 604 offenbart eine Vorrichtung, die eine Welle von Ultraschallpulsen von konstanter Frequenz auf einen lebenden Körper richtet und die reflektierte Welle zum Verarbeiten empfängt. Ein Transducer mischt das empfangene Hochfrequenzsignal mit einer Gruppe von komplexen Referenzsignalen, die eine Frequenz haben, die n-mal größer als die Pulsfrequenz der ausgesendeten Welle ist, und eine komplexe Beziehung zueinander aufweisen, so daß das empfangene Signal in komplexe Signale konvertiert wird. Eine erste Einrichtung berechnet die Geschwindigkeit der Körperbewegung basierend auf den komplexen Signalen. Eine zweite Einrichtung berechnet die Verteilung der Geschwindigkeit der Bewegung. Eine Anzeige benutzt eine Farbänderung, um die Geschwindigkeit, die Geschwindigkeitsverteilung und/oder die Beziehung zwischen den beiden darzustellen.
In Übereinstimmung mit dem Obengesagten liefert die Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung zur Verwendung in einer Ultraschallabtastvorrichtung eines Typs, bei welchem ein Ultraschallsignal einer bestimmten Spannung zu ausgewählten Punkten des Körpers eines Patienten ausgesendet und die Rückstreustrahlung von den ausgewählten Punkten erfaßt und gemessen wird. Durch das Verfahren und die Einrichtung wird der quantitative Wert des Rückstreustrahlungssignals, der von einem ausgewählten Punkt empfangen wird, erfaßt und die Rückstreustrahlungsdämpfung von sich bewegendem Blut an einem speziellen Punkt, der nahe an dem ausgewählten Punkt liegt, bestimmt. Die bestimmte Rückstreustrahlungsdämpfungdes Blutes wird dann verwendet, um eine Dämpfungskorrektur des detektierten Rückstreustrahlungssignals durchzuführen, wodurch der absolute Wert der quantitativen Rückstreustrahlung erhalten wird.
Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Rückstreustrahlungsdämpfung von sich bewegendem Blut durch Bestimmung des Dopplerspektrums von sich bewegendem Blut an einem speziellen Punkt in dem Körper, der nahe benachbart zu dem ausgewählten Punkt liegt, durch Integration des Dopplerspektrums über einen ausgewählten Frequenzbereich und durch Verwendung der Resultate der Integration zum Bestimmen der Blutrückstreustrahlungsdämpfung für den bestimmten Punkt erhalten. Da der ausgewählte und der spezielle Punkt nahe aneinander liegen, kann die Annahme gemacht werden, daß die Dämpfung für beide Punkte die gleiche ist, oder ein Faktor zu dem bestimmten Dämpfungswert addiert werden, um Fehler aufgrund des Abstands zwischen den Punkten zu korrigieren. Der Frequenzbereich, über den die Integration durchgeführt wird, geht vorzugsweise von der positiven Nyquistfrequenz zu der negativen Nyquistfrequenz, und vorzugsweise werden die niedrigen Frequenzen in der Mitte dieses Bereichs, welche von etwas anderem als Blutbewegung herrühren könnten, herausgefiltert oder anders entfernt.
Der bestimmte absolute Wert der quantitativen Rückstreustrahlung kann farbig auf einem Anzeigemittel dargestellt werden, und der bestimmte absolute Wert der quantitativen Rückstreustrahlung an einem gegebenen Punkt kann insbesondere verwendet werden, um zumindest die Farbe und die Intensität des Bereichs des dargestellten Bildes des ausgewählten Punkts zu steuern. Farbe kann betrachtet werden, als zusammengesetzt aus Färbung (dominante Frequenz) und Sättigungsgrad (Reinheit oder Bandweite), während Intensität durch die Kräftigkeit der Farbe dargestellt wird. Während bei einer bevorzugten Ausführungsform ein ROM oder ein anderes, geeignetes Speichermittel verwendet wird, welches in Antwort auf den absoluten Wert der quantitativen Rückstreustrahlungswerte adressiert wird und eine entsprechende Farbe und Intensität in Antwort auf solch einen Eingangswert liest, könnte die Funktion des farbigen Darstellens durch einen anderen Schaltkreis mit der gewünschten Transferfunktion durchgeführt werden. Daher könnte die Vorrichtung, wenn ein erster absoluter Wert als gesund und ein zweiter absoluter Wert als ungesund bestimmt worden ist, wobei dazwischenliegende Werte eine bestimmte Bedeutung in Abhängigkeit von ihrer Nähe zu dem ersten oder zweiten Wert aufweisen, bewirken, daß eine Anzeige eine erste Farbe an dem entsprechenden Ort auf der Anzeige aufweist, wenn der absolute Wert der quantitativen Rückstreustrahlung an dem entsprechenden Punkt in dem Körper dem ersten Wert entspricht, daß eine Anzeige eine zweite Farbe und Intensität aufweist, die einen ungesunden Zustand anzeigt, wenn der bestimmte absolute Wert gleich dem zweiten Wert ist, und daß eine Anzeige eine ausgewählte Farbe und/oder Intensität für jeden bestimmten absoluten Wert, der zwischen dem ersten und zweiten absoluten Wert liegt, aufweist. Alternativerweise könnte die Farbe der Anzeige konstant bleiben, während sich die Intensität kontinuierlich in Antwort auf die absoluten Werte zwischen dem ersten und dem zweiten Wert verändert.
Das Obengesagte und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden, spezielleren Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie in der beigefügten Zeichnung dargestellt, deutlich.
Die Figur zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Wie der Figur zu entnehmen, enthält die Vorrichtung 10 einen herkömmlichen Ultraschalltransducer 12, eine herkömmliche Schaltung 14 zum Senden und Empfangen einer Welle, eine herkömmliche Schaltung 16 für einen 2D-Ultraschallbilddetektor, eine herkömmliche Dopplerflußdetektorschaltung 18 und eine Kontrollschaltung 20 zum quantitativen Bilderfassen und -anzeigen. Die Lehre dieser Erfindung ist, größtenteils, in der Schaltung 20 enthalten.
Im allgemeinen wird die Vorrichtung 10 versuchen, die quantitative Rückstreustrahlung von, beispielsweise, einem ausgewählten Punkt 22 auf dem Herzmuskel eines Patienten 24 zu bestimmen, um festzustellen, ob der Herzmuskel an einer myokardinalen Ischämie leidet, und somit, ob der Patient einen Herzanfall durchlebt oder erlebt hat. Jedoch, während die relative Energie des Rückstreustrahlungssignals von dem Punkt 22 erfaßt werden kann, kann der absolute Wert der Rückstreustrahlung nicht bestimmt werden, ohne das Ausmaß, in welchem die ausgesendete Welle in dem Körper während der Wanderung von dem Transducer 12 zu dem Punkt 22 gedämpft wird, und das Ausmaß, in welchem das Rückstreustrahlungssignal durch den Körper zwischen dem Punkt 22 und dem Transducer 12 gedämpft wird, zu kennen; aber, da die Streuungseffizienz des Körpergewebes mit der Gesundheit des Gewebes variiert und auch ausgeprägte Veränderungen der Signaldämpfung durch das Körpergewebe hervorgerufen werden, ist es nicht möglich, genau diese Dämpfung zu messen. Als ein Resultat war, in der Vergangenheit, das Beste was getan werden konnte, diese Dämpfung (unter Benutzung einiger Aprioriannahmen bezüglich ihres Wertes und ihrer Frequenzabhängigkeit in bestimmtem Gewebe) beim Bestimmen des absoluten Wertes der quantitativen Rückstreustrahlung (d. h. des absoluten Wertes der Rückstreustrahlungsenergie) abzuschätzen.
Diese Erfindung überwindet das oben angegebene Problem, indem die Tatsache ausgenutzt wird, daß der Hämatokritwert (d. h. das Volumen oder die Prozentzahl von roten Blutzellen im Blut) leidlich konstant ist, was bei Männern ungefähr 41% und bei Frauen ungefähr 39% ist, oder einfach gemessen werden kann, wenn nötig. Das ermöglicht, daß die Rückstreustrahlüngseffizienz für Blut (Bs), dessen Effizienz mit der mittigen Frequenz, der Bandweite und dem Defraktionsmuster für einen gegebenen Transducer variiert, für bestimmte Tiefen bei einem gegebenen Transducer zuvor gemessen wird. Die gemessenen Bs-Werte für verschiedene Tiefen (dO) können dann in der Vorrichtung zum späteren Gebrauch gespeichert werden. Daher kann die Dämpfung zu und von einer Blutlache an einem Punkt, beispielsweise dem Punkt 26, der nahe benachbart zu dem Punkt 22 liegt, durch Erfassen der Rückstreustrahlungsenergie von der Blutlache bestimmt werden. Da die Punkte 22 und 26 nah benachbart sind (der Abstand ist zwecks Klarheit in der Figur sehr übertrieben, und die Punkte 22 und 26 würden tatsächlich normalerweise um ungefähr 1 cm voneinander entferne liegen), ist das Körpergewebe zwischen jedem dieser Punkte und dem Transducer 12 ungefähr das gleiche, und daher kann die für den Punkt 26 bestimmte Dämpfung als Dämpfungswert des absoluten Wertes der quantitativen Rückstreustrahlung verwendet werden.
Alternativerweise kann die Dämpfung (A'T(dO)) bestimmt werden durch A'T(do) = AT(dO)df/dO (wobei AT(dO) die bestimmte Dämpfung, df der Abstand zu dem interessierenden Gewebe und dO der Abstand zu dem Punkt 26 ist), und die bestimmte Dämpfung kann durch diese korrigierte Dämpfung ersetzt werden, um die Genauigkeit zu verbessern. Anstelle des Ausrechnens von A'(dO), wie oben, wo angenommen wird, daß die Dämpfung über den Bereich des Körpers, der abgetastet wird, konstant ist, kann bei manchen Anwendungen, wenn die Dämpfung in dem Bereich der Punkte 22 und 26 unterschiedlich von der in anderen Bereichen ist, ein über den kleinen Bereich (df - dO) abgeschätzter Wert für diese Dämpfung addiert werden zu oder subtrahiert werden von At(dO), um die Korrektur durchzuführen.
Jedoch ist die Streuung von Blut geringer als die von Gewebe, was dazu führt, daß es sehr schwierig ist, genau die Rückstreustrahlung von Blut in der Gegenwart von zeitlichem und lateralen Nebenechoartifakten von benachbartem Gewebe, welche zu dem Transducer zur gleichen Zeit zurückkommen, zu messen. Dies macht es schwierig, zwischen Rückstreustrahlung zu unterscheiden, die von Blut und die von Gewebe erhalten wird.
In Übereinstimmung mit der Lehre der Erfindung wird dieses Problem überwunden, indem die Tatsache ausgenutzt wird, daß sich Blut in dem Körper bewegt, und daß Standarddopplertechniken zum Erfassen dieser Bewegung zur Verfügung stehen, während, außer für relativ niedrigfrequente Bewegungen, die von den Herzbewegungen und dergleichen herrühren, Gewebe im wesentlichen stationär ist. Daher kann durch Integration des Spannungsspektrums des Dopplersignals zur Erhaltung des Energiespektrums und durch Ausfiltern niedrigfrequenter Signale, die von Gewebebewegung (beispielsweise, Signale innerhalb von ≤ 200 Hz) herrühren können, die quantitative, von dem Blut empfangene Rückstreustrahlung von der von dem Gewebe empfangenen Rückstreustrahlung unterschieden werden und die Dämpfung zwischen dem abgetasteten Blut an einem speziellen Punkt, z.B. Punkt 26, und dem Transducer in beide Richtungen (teilweise im Anschluß mit der "Blutrückstreustrahlungsdämpfung" bezeichnet) bestimmt werden. Genauer gesagt, es kann die folgende Beziehung benutzt werden, um die Blutrückstreustrahlungsdämpfung zu bestimmen:
Energie in den Körper hinein Verzögerung/Dämpfung = normalisierte, von Blut gestreute Energie Blutstreuungseffizienz (1)
Auflösung der Gleichung (2) nach der Dämpfung ergibt:
In den obengenannten Gleichungen ist:
t = Zeit
AT(dO) = Rückstreustrahlungsdämpfung des Blutes im Abstand dO
G(dO) = Strahlungsabtastverzögerung für die Tiefe (Abstand) dO
Dg = zusätzliche Dopplerverzögerung
Bs = Blutstreuungseffizienz
VT(t) = die zur Zeit (t) übertragene Spannung
HT(t) = die Impulsempfindlichkeit des Transducers
S(w) = Spannungsspektrum des Dopplersignals
t1 = der Beginn der Ultraschallübertragung
t2 = das Ende der Ultraschallübertragung
Nq = die Nyquistfrequenz
X ist das Faltungsintegral.
a ist die Integrationsvariable in dem Faltungsintegral.
Die unter Benutzung der Gleichung (3) bestimmte Dämpfung kann entweder direkt oder mit einem Korrekturfaktor (f) verwendet werden, um die erfaßte quantitative Rückstreustrahlung von dem Punkt 22 zu modifizieren, so daß der absolute Wert der quantitativen Rückstreustrahlung für diesen Punkt bestimmt wird.
Die in der Figur gezeigte Schaltung setzt die obenbeschriebene Prozedur in die Tat um. Genauer gesagt, Schaltung 14 enthält einen Transmitter 30, dessen Sendespannung und -leistung (wie durch den ersten Ausdruck von Gleichung 2 gegeben) bekannt sind (oder bestimmt werden können) und eine Angabe derselben auf Leitung 32 zu finden ist. Das Signal von dem Transmitter 30 wird an den Transducer 12 angelegt, um die Ausgabe der Ultraschallwelle hervorzurufen. Das von dem Transducer 12 empfangene Rückstreustrahlungssignal wird über einen Vorverstärker 34 an eine Zeitverzögerungskontrollschaltung 36 angelegt. Die Schaltung 36 ist eine Standardschaltung, welche, beispielsweise, per Hand gesteuert werden kann, um die Amplitude des Ausgangs als Hilfe beim Kompensieren der Dämpfung, die während der Zeit zwischen dem ausgesandten und dem empfangenen Signal auftritt, zu variieren, wobei dieser Zeitunterschied eine Funktion der Tiefe des Punkts 22 ist, auf welchen die Welle fokussiert wird. Das Ausgangssignal der Verzögerungskontrollschaltung 36 wird an eine Standardschaltung 38 zum Führen und Fokussieren einer Welle angelegt deren Ausgangssignale an die Schaltungen 16, 18 und 20 über Leitungen 40 angelegt werden. Zusätzlich zu den Ausgangsleitungen 32 und 40 gibt es auch eine Ausgangsleitung 42 von der Schaltung 14, welche ein Signal trägt, das proportional zu der Verzögerungseinstellung der Schaltung 36 ist, und eine Ausgangsleitung 44, welche ein Signal trägt, das die Transducerimpulsantwort (HT(t)) angibt. Die Transducerimpulsantwort ist für einen gegebenen Transducer 12 festgelegt.
Die Signale auf der Leitung 40 werden an den 2D-Bilddetektor 16 angelegt, was zu einer Abbildung des Bereichs des Körpers 24, beispielsweise, Herz 46, der auf der Anzeige 48 angezeigt wird, führt. Die Anzeige 48 kann, beispielsweise, ein konventioneller Elektronenstrahlröhrenmonitor sein. Die Art, in welcher die Schaltung 16 eine auf der Anzeige 48 zu erzeugende Abbildung hervorruft, ist herkömmlich und bildet nicht einen Teil der gegenwärtigen Erfindung.
Gleichfalls werden die Signale auf der Leitung 40 an die Dopplerschaltung 18 angelegt, um ein Dopplerspektrum des sich bewegenden Blutes, das auf der Anzeige 48 darzustellen ist, hervorzurufen. Die Art, in welcher dies erreicht wird, ist ebenfalls bekannt und enthält das Passieren des empfangenen Signals durch einen Quadraturdetektor 50, ein Hochpaßfilter 52 und einen Spektralanalysator 54. Das Spannungsspektrum des Dopplersignals an dem Ausgang des Analysators 54 wird in einem Speicher 56 gespeichert und sowohl an die Anzeige 48 zum Steuern der Anzeige als auch an die Schaltung 20 angelegt, aus Gründen, die weiter unten diskutiert werden.
Während der Betrieb der Schaltung 18 herkömmlich ist, sollten zwei Punkte bezüglich dieser Schaltung festgehalten werden, welche von besonderer Bedeutung hinsichtlich dieser Erfindung sind. Erstens, da die Schaltung Dopplerverschiebungsfrequenzen mißt und solche Verschiebungen nur als Folge von Bewegung auftreten, wird eine Ausgabe von der Dopplerschaltung 18 nur erhalten, wenn sich bewegendes Blut abgetastet wird. Da in dem Herzbereich Blut nicht immer in Bewegung ist, kann die Bestimmung der Dämpfung gemäß dieser Erfindung nur gemacht werden, wenn das betrachtete Blut sich schnell genug bewegt, so daß das Frequenzspektrum die Frequenz des Filters 52 übersteigt. Zweitens, die Dopplerschaltung enthält ein Hochpaßfilter 52, das niedrigfrequente Signale herausfiltert, die sich bei Gewebebewegungen, wie durch das Atmen oder Herzschlagen hervorgerufen, ergeben können. Daher repräsentieren das an den Spektralanalysator 54 angelegte Signal und das S(w)-Signal, das auf der Leitung 58 vorhanden ist, das Frequenzspektrum über den ausgewählten Bereich, ohne die Niedrigfrequenzkomponente.
Schließlich wird das Signal auf der Leitung 40 als ein Eingangssignal an die Leistungsdetektorschaltung 60 in der Schaltung 20 für die quantitative Rückstreustrahlung angelegt. Die Schaltung 60 erzeugt ein Ausgangssignal auf einer Leitung 62, das eine Funktion der von, beispielsweise, Punkt 22 durch den Transducer 12 empfangenen Energie ist. Das Signal auf der Leitung 62 wird an einen Eingang der Multiplizierschaltung 64 angelegt.
Der andere Eingang der Multiplizierschaltung 64 ist der Ausgang der Schaltung 66 zur Dämpfungsbestimmung oder -eichung. Die Schaltung 66 empfängt als Eingangssignale das ausgesendete Energiessignal auf der Leitung 32 (oder ein ausgesendetes Spannungssignal, welches die Schaltung 66 in eine Energie umwandelt), das Zeitverzögerungskontrollsignal auf der Leitung 42 und den Hinweis auf die Transducerimpulsantwort auf der Leitung 44 und das Dopplerspannungsspektrumsignal auf der Leitung 58. Die zusätzliche Dopplerverzögerung wird entweder zuvor in die Schaltung 66 eingeschrieben oder an diese Schaltung über Leitungen 58 angelegt, und die Blutstreuungseffizienz des Patienten 24 wird anfänglich eingegeben und in dieser Schaltung gespeichert. Dieser Wert wird für den Transducer 12 für verschiedene Tiefen, wie zuvor beschrieben, bestimmt und kann modifiziert werden, um den Hämatokritwert des Patienten in bhängigkeit von Geschlecht zu korrigieren. Mit diesen Eingaben hat die Schaltung 66 alle benötigten Informationen, um die Blutrückstreustrahlungsdämpfung an, beispielsweise, dem Punkt 26 zu bestimmen, und ist betriebsbereit, um diese Berechnung durchzuführen und die bestimmte Dämpfung als ein zweites Eingangssignal an den Multiplizierer 64 anzulegen. Die Schaltung 66 kann eine Schaltung sein, die zu dem speziellen Zweck ausgebildet wurde, um die Gleichung 3 in die Tat umzusetzen, kann aber auch ein zum Durchführen dieser Funktion programmierter Mikroprozessor sein. Alternativerweise kann die einem allgemeinen Zweck dienende Bearbeitungsschaltung, die in der Ultraschallabtastvorrichtung enthalten ist und anderen Zwecken im Zusammenhang mit dieser Vorrichtung dient, auch so programmiert werden, daß die Bestimmung der Dämpfung an geeigneten Punkten während des Betriebs durchgeführt wird. Die Funktion des Multiplizierers 64 kann auch von einem programmierten Prozessor in der Vorrichtung oder von einer Komponente oder einer Schaltung, die einem speziellen Zweck dient, durchgeführt werden. Die erfaßte Energie, die mit der bestimmten Dämpfung multipliziert wird, liefert den gewünschten, absoluten Wert der quantitativen Rückstreustrahlung.
Der Ausgang des Multiplizierers 64 wird als das Adresseneingangssignal an die ROM-Schaltung 68 zum Darstellen dessen Ausgangssignals angelegt. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Schaltung 68 ein ROM, welches durch den absoluten Wert der quantitativen Rückstreustrahlung von dem Multiplizierer 64 angesprochen wird und an jeder seiner ansprechbaren Positionen eine Färbung, einen Sättigungsgrad und/oder eine Intensität (oder rote, blaue, grüne Intensität) enthält, welche von der Schaltung 16 an dem Punkt der Abbildung angezeigt werden sollen, der auf der Anzeige 48 angezeigt wird und dem Punkt, der abgetastet wird, beispielsweise, Punkt 22, entspricht. Daher würde, wenn der absolute Wert der Rückstreustrahlung von dem Punkt 22 einen ersten, niedrigen Wert aufweist, der bedeutet, daß das Herzmuskelgewebe, das abgestastet wird, gesund ist, die Farbe (d. h. Färbung und Sättigungsgrad) und die Intensität, die von der Schaltung 68 ausgegeben werden, um die Anzeige 48 an dem Punkt auf der Abbildung, der dem Punkt 22 entspricht, zu kontrollieren, von einer ersten, ausgewählten Farbe und Intensität sein. Beispielsweise könnte der Punkt auf der Abbildung hell, tiefgrün sein. Im Gegensatz dazu könnten, wenn der absolute Wert der quantitativen Rückstreustrahlung, der an die Schaltung 68 angelegt wird, von einem zweiten, höheren Wert ist, welcher bestimmt ist, ungesund zu sein, die aus der Schaltung 68 ausgelesenen Werte die Anzeige in dem Bereich, der dem Punkt 22 entspricht, von einer anderen Farbe, beispielsweise, ein tiefes Rot, sein. Die absoluten Werte der quantitativen Rückstreustrahlung für den ausgewählten Punkt zwischen dem ersten und dem zweiten Wert könnten in einer Art dargestellt werden, welche durch eine Mischung der Farben so resultieren würde, daß, wenn sich der Wert von dem gesunden Wert zu dem ungesunden Wert bewegt, die dargestellte Farbe einen ansteigend roten Farbton annehmen würde, je mehr rote Farbe mit der grünen gemischt wird und je weniger grün in der Farbe auftaucht, bis der zweite Wert erreicht wird, an welchem die Ausgabe komplett rot sein würde. Eine zweite Möglichkeit für die Farbe könnte sein, daß diese konstant bleibt, aber die Intensität stärker (oder schwächer) wird, wenn sich die absoluten Werte von dem ersten, gesunden Wert zu dem zweiten, ungesunden Wert ändern. Die letztere Möglichkeit würde besonders geeignet bei einem Schwarz-Weiß-Monitor mit einer Grauskala sein, die von, beispielsweise, Weiß oder einem leichten Grau für gesund und Schwarz für ungesund variiert. Andere Möglichkeiten zur Variation des Farbtons, des Sättigungsgrads und/oder der Intensität zwischen den beiden absoluten Werten existieren auch. Die Aufgabe ist in jedem Fall, eine Anzeige zu liefern, die, wenn sie von der Bedienperson der Vorrichtung betrachtet wird, einen deutlichen, schnellen Nachweis des Gesundheitsstatus des Patienten bezüglich des speziellen Symptoms, auf welches getestet wird, zu liefern. Außerhalb des Bereichs zwischen dem ersten und dem zweiten Wert, ist es unwahrscheinlich, daß das Gewebe entweder gesund oder infarziert ist, und daher kann eine dritte Farbe, beispielsweise Blau, oder eine Intensität, wie Weiß, für bestimmte absolute Werte der quantitativen Rückstreustrahlung dieser Werte ausgewählt werden.
Es ist ersichtlich, daß während die obige Diskussion hinsichtlich eines Punkts 22 in dem Herzmuskel des Patienten 24 durchgeführt wurde, die Vorrichtung tatsächlich das Herz abtasten und eine große Anzahl von Punkten nacheinander anschauen würde, um das gewünschte Bild zu entwickeln. Das obenbeschriebene Verfahren würde für jeden Punkt von Interesse, der abgetastet wird, wiederholt werden, so daß die endgültige Abbildung das komplette Gebiet des Herzens oder eines anderen Körperorgans, in welchem ein potentielles Problem existiert, darstellen würde.
Beim Benutzen der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung kann die Auswahl des Punkts 26, an welchem eine Lache von sich bewegendem Blut vorhanden ist, die beim Durchführen der Dämpfungsbestimmung für einen gegebenen Abtastpunkt 22 zu verwenden ist, durch die Bedienperson Punkt für Punkt oder automatisch durchgeführt werden. Wenn das Verfahren manuell durchgeführt wird, kann ein Probenvolumencursor, der auf dem Bildschirm der Anzeige 48 auftaucht, auf herkömmliche Weise durch die Bedienperson zu einer Blutlache bewegt werden, die auf dem Bildschirm abgebildet ist und von der Bedienperson als die einem Punkt in dem Körper des Patienten, welcher von Interesse ist, naheliegenste, zugängliche Blutlache ausgewählt wird. Die Bedienperson kann dann warten, bis die Anzeige angibt, daß das Blut in dieser Blutlache in Bewegung ist, und dann geeignet handeln, wie durch Pressen eines Knopfes, um ein Triggersignal, das an die Schaltung 20 anzulegen ist, hervorzurufen, so daß eine quantitative Rückstreustrahlungsbestimmung, die für den Punkt 22 durchzuführen ist, ausgelöst wird. Dieses Verfahren würde für jeden folgenden Punkt auf dem Herzmuskel, an welchem die Bedienperson eine Durchführung der Bestimmung wünscht, wiederholt werden.
Sowohl im manuellen als auch automatischen Betrieb ist es möglich, das Triggersignal für die Schaltung 20 auf zumindest zwei andere Arten herzustellen. Die erste Art ist; ein EKG- Gerät zu verwenden, wobei ein Meßkopf an einem geeigneten Punkt auf dem Körper des Patienten angebracht wird, was zu einem Ausgangssignal führt, wenn sich das Blut in der ausgewählten Lache bewegt, wobei das Ausgangssignal als ein Triggerpuls fungiert. Alternativerweise kann ein Ausgangssignal auf der Leitung 58 von der Schaltung 18, das einen vorherbestimmten Wert an dem durch den Cursor angegebenen Punkt übersteigt, als das Triggereingangssignal der Schaltung 20 verwendet werden. Mit irgendeiner der drei Techniken ist es das endgültige Ziel, sicherzustellen, daß die Bestimmungen der quantitativen Rückstreustrahlung nur gemacht werden, wenn die ausgewählte Blutlache in Bewegung ist.
In dem komplett automatischen Betrieb könnte eine Vielzahl von Techniken in vivo verwendet werden, um die geeignete Blutlache zum Durchführen einer Dämpfungsbestimmung für jeden ausgewählten Punkt 22 zu bestimmen. Beispielsweise könnten die Punkte 22, die bezüglich eines gegebenen Patienten von Interesse sind, manuell in die Vorrichtung durch die Bedienperson unter Benutzung des Cursors auf der Anzeige 48, einer Tastatur oder eines anderen geeigneten Mittels geladen werden. Während die Welle diese Punkte abtastet, würde die Vorrichtung auch das Ausgangssignal der Schaltung 18 überwachen, um die Blutlache zu finden, die am nächsten benachbart zu dem jeweils ausgewählten Punkt ist. Da eine Bestimmung durch die Schaltung 18 nur gemacht werden könnte, wenn sich das Blut bewegt, würde eine Anzahl von Abtastvorgängen benötigt werden, um eine Bestimmung durchzuführen, da die zu einem ausgewählten Punkt nächste Blutlache nicht während eines gegebenen Abtastvorgangs in Bewegung sein könnte. Daher könnte der naheliegenste Punkt während eines gegebenen Abtastvorgangs angegeben und gespeichert werden, und dieser Punkt könnte mit dem nächsten, während eines folgenden Abtastvorgangs bestimmten Punkts verglichen werden, wobei ein neuer Wert eingesetzt wird, wenn ermittelt wird, daß ein späterer Punkt näher als der gespeicherte Punkt an einem gegebenen, ausgewählten Punkt 22 liegt. Wie bei den zuvor beschriebenen Funktionen könnte der automatische, oben angegebene Betrieb entweder mittels einer einem speziellen Zweck dienenden Hardware oder eines programmierten Prozessors in die Tat umgesetzt werden.
Außerdem, während die Schaltung 68 zum Ausgeben der Darstellung als ein Tabellenlese-ROM oder eine andere Speichereinrichtung für die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung angegeben worden ist, ist es offensichtlich, daß die Ausgabe der Abbildung mit irgendeiner Schaltung, entweder Hardware oder Software, in die Tat umgesetzt werden kann, die die gewünschte Transferfunktion aufweist. Daher könnte eine gegebene Ausgangsspannung von dem Multiplizierer 64 über eine geeignete Analogschaltung, Torschaltung oder dergleichen an die Anzeige 48 angelegt werden, um Ausgangsspannungen von der Schaltung 68 zu der Anzeige 48 zu führen, welche die Farbe und die Intensität dieser Anzeige steuern würde.
Ferner, während die obige Diskussion bezüglich der Diagnose von Herzproblemen im allgemeinen, und von myokardinaler Ischämie im speziellen, durchgeführt worden ist, könnten die Meß-, Eich- und Anzeigetechniken, die offenbart worden sind, zur Erfassung und Diagnose von Problemen anderer Körperorgane, welche unterscheidungskräftige quantitative Rückstreustrahlungsmuster aufweisen, verwendet werden.

Claims

1. Ultraschallabtastvorrichtung zum Empfangen von Rückstreustrahlung eines Ultraschallsignals, das einem ersten Punkt (22) in einem Körper (24) eines Patienten zugesandt ist, und zum Bestimmen des absoluten, quantitativen Werts der Rückstreustrahlung, gekennzeichnet durch: ein Mittel (12) zum Erfassen des quantitativen Werts der Rückstreustrahlung; ein Mittel zum Bestimmen der Rückstreustrahlungsdämpfung von sich bewegenden Blut an einem zweiten Punkt (26), nahe an dem ersten Punkt; und ein Mittel zum Verwenden der Rückstreustrahlungsdämpfungsdaten bei der Durchführung einer Dämpfungskorrektur der erfaßten Rückstreustrahlung, um ihren absoluten, quantitativen Wert zu bestimmen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dar das übertragene Ultraschallsignal eine festgelegte Spannung hat, daß eine vorherbestimmte Blutstreuungseffizienz des Patienten vorhanden ist, und daß das Mittel zum Bestimmen der Rückstreustrahlungsdämpfung des sich bewegenden Bluts folgendes umfaßt: ein Mittel zum Bestimmen des Dopplerspannungsspektrums des sich bewegenden Bluts an dem zweiten Punkt (26); ein Mittel zum Integrieren des Dopplerspannungsspektrums über einen ausgewählten Frequenzbereich; und ein Mittel zum Verwenden der Ausgabe des Integrationsmittels, der Blutstreuungseffizienz und der festgelegten Spannung, um die Rückstreustrahlungsdämpfung des Bluts für den zweiten Punkt zu bestimmen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein Mittel (52) zum Entfernen von ausgewählten Niedrigfrequenzbereichen aus dem Dopplerspektrum vor Verwendung des Mittels zum Integrieren umfaßt; dar der ausgewählte Frequenzbereich von der positiven Nyquistfrequenz bis zur negativen Nyquistfrequenz geht; und daß die Rückstreustrahlungsdämpfung des Bluts ausgerechnet wird unter Verwendung der Gleichung

wobei:

t = Zeit

AT(dO) = Rückstreustrahlungsdämpfung des Bluts im Abstand dO

G(dO) = Strahlungsabtastverzögerung für die Tiefe (Abstand) dO

Dg = zusätzliche Dopplerverzögerung

Bs = Blutstreuungseffizienz

VT(t) = die zur Zeit (t) übertragene Spannung

HT(t) = die Impulsempfindlichkeit des Transducers

S(w) = Spannungsspektrum des Dopplersignals

t1 = der Beginn der Ulzraschallübertragung

t2 = das Ende der Ultraschallübertragung

Nq = die Nyquistfrequenz

a = die Integrationsvariable in dem Faltungsintegral.

4. Vorrichtung nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Verwenden der Rückstreustrahlungsdämpfung die bestimmte Rückstreustrahlungsdämpfung des Bluts direkt als die Rückstreustrahlungsdämpfung für den ersten Punkt (22) verwendet.

5. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Verwenden der Rückstreustrahlungsdämpfung ein Mittel zum Regulieren der bestimmten Rückstreustrahlungsdämpfung des Bluts umfaßt, um den Abstand zwischen den ersten und zweiten Punkten (22, 26) in Richtung des Ultraschallsignals zu kompensieren.

6. Vorrichtung nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein Mittel zum automatischen Auswählen des für jeden ersten Punkt (22) zu benutzenden zweiten Punkts (26) umfaßt.

7, Vorrichtung nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein Mittel zum farbigen Darstellen des bestimmten, absoluten Werts der quantitativen Rückstreustrahlung umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Anzeigemittel (48) enthält; und daß das Mittel zum farbigen Darstellen ein Kontrollmittel enthält, das auf den bestimmten, absoluten Wert antwortet, um zumindest die Farbe und Intensität von mindestens einem ausgewählten Bereich der Anzeige auf dem Anzeigemittel zu kontrollieren.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dar das Kontrollmittel ein Speichermittel (56) zum Speichern einer Tabelle der absoluten Werte sowie der entsprechenden Farb- und Intensitätsinformation und ein Mittel, das auf einen erfaßten, absoluten Wert der quantitativen Rückstreustrahlung antwortet, um die entsprechende Farb- und Intensitäts- Information auszulesen, umfaßt, um die Anzeige (48) zu kontrollieren.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9 zur Verwendung für diagnostische Zwecke, dadurch gekennzeichnet, dar erste absolute Werte der quantitativen Rückstreustrahlung für bestimmte Bereiche des Körpers als gesund angesehen werden und zweite absolute Werte als ungesund angesehen werden: und daß das Kontrollmittel in Antwort auf den bestimmten absoluten Wert, der gleich einem ersten absoluten Wert ist, bewirkt, dar zumindest der ausgewählte Bereich der Anzeige (48) von einer ersten Farbe und einer ersten ausgewählten Intensität ist; daß das Kontrollmittel in Antwort auf den bestimmten absoluten Wert, der gleich einem zweiten absoluten Wert ist, bewirkt, daß der ausgewählte Bereich der Anzeige von einer zweiten, andersartigen Farbe und einer zweiten Intensität ist, wobei die zweite Intensität gleich der ersten Intensität sein kann; und daß das Kontrollmittel in Antwort auf den bestimmten absoluten Wert, der zwischen dem ersten und zweiten absoluten Wert liegt, wirksam ist, um zumindest die Farbe oder Intensität des Anzeigebereichs auf eine vorherbestiinmten Weise zu kontrollieren.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontrollmittel wirksam ist, wenn der erfaßte absolute Wert zwischen dem ersten und zweiten absoluten Wert liegt, um die Farbe des Anzeigebereichs auf eine Farbe zwischen der ersten und zweiten Farbe zu regeln, wobei sich die angezeigte Farbe als eine Funktion des Unterschieds zwischen den erfaßten absoluten Wert und dem ersten beziehungsweise zweiten absoluten Wert ändert.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9 zur Verwendung für diagnostische Zwecke, dadurch gekennzeichnet, daß erste absolute Werte der quantitativen Rückstreustrahlung für bestimmte Bereiche des Körpers als gesund angesehen werden, und zweite absolute Werte als ungesund angesehen werden; und däß das Kontrollmittel wirksam ist, um die Intensität der Anzeige so zu kontrollieren, daß sich die Intensität im wesentlichen gleichmäßig ändert, während sich der ermittelte absolute Wert von dem ersten absoluten Wert zu dem zweiten absoluten Wert ändert.

13. Verfahren zum Bestimmen der Rückstreustrahlungsdämpfung unter Verwendung einer Ultraschallabtastvorrichtung, wobei ein Ultraschallsignal mit einer festgelegten Spannung einem ersten Punkt (22) in einem Körper eines Patienten zugesandt wird, Rückstreustrahlung von dem ersten Punkt erfaßt und gemessen wird, und eine vorherbestimmte Blutstreuungseffizienz des Patienten vorhanden ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Bestimmen des Dopplerspektrums von sich bewegendem Blut an einem zweiten Punkt (22) in dem Körper, der nahe benachbart zu dem ersten Punkt ist; Integrieren des Dopplerspektrums über einen ausgewählten Frequenzbereich; Verwenden der Ausgabegröße des Integrationsschritts, der Blutstreuungseffizienz und der festgelegten Spannung, um die Rückstreustrahlungsdämpfung des Bluts für den zweiten Punkt zu bestimmen; und Verwenden der bestimmten Rückstreustrahlungsdämpfung des Bluts, um die Rückstreustrahlungsdämpfung des ersten Punkts zu bestimmen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgewählte Frequenzbereich von der positiven Nyquistfrequenz zu der negativen Nyquistfrequenz geht, wobei ausgewählte niedrige Frequenzen entfernt werden; und daß die Rückstreustrahlungsdämpfung des Bluts berechnet wird unter Verwendung der Gleichung

wobei:

t = Zeit

AT(dO) = Rückstreustrahlungsdämpfung des Bluts im Abstand dO

G(dO) = Strahlungsabtastverzögerung für die Tiefe (Abstand) dO

Dg = zusätzliche Dopplerverzögerung

Bs = Blutstreuungseffizienz

VT(t) = die zur Zeit (t) übertragene Spannung

HT(t) = die Impulsempfindlichkeit des Transducers

S(w) = Spannungsspektrum des Dopplersignals

t1 = der Beginn der Ultraschallübertragung

t2 = das Ende der Ultraschallübertragung

Nq = die Nyquistfrequenz

a = die Integrationsvariable in dem Faltungsintegral.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Verwendens den Schritt des Regulierens der bestimmten Rückstreustrahlungsdämpfung des Bluts umfaßt, um den Abstand zwischen den ersten und zweiten Punkten in Richtung des Ultraschallsignals zu kompensieren.

16. Verfahren zum Bestimmen des absoluten Werts der quantitativen Rückstreustrahlung unter Verwendung einer Ultraschallabtastvorrichtung, wobei ein Ultraschallsignal mit einer festgelegten Spannung einem ersten Punkt (22) eines Körpers eines Patienten zugesandt wird, und Rückstreustrahlung von dem ersten Punkt erfaßt und gemessen wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Erfassen des quantitativen Werts des Rückstreustrahlungssignals, das von dem ersten Punkt empfangen wird; Bestimmen der Rückstreustrahlungsdämpfung unter Verwendung eines Verfahrens gemäß irgendeinem der Ansprüche 13 bis 15; Verwenden der Rückstreustrahlungsdämpfungsausgabegröße des Schritts des Bestimmens, um eine Dämpfungskorrektur des erfaßten Rückstreustrahlungssignals zur Bestimmung des absoluten Werts der quantitativen Rückstreustrahlung durchzuführen.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß es den Schritt des automatischen Auswählens des für jeden ersten Punkt zu benutzenden zweiten Punkts (26) enthält.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß es den Schritt des farbigen Darstellens des bestimmten absoluten Werts der quantitativen Rückstreustrahlung enthält.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung für diagnostische Zwecke benutzt wird, wobei erste absolute Werte der quantitativen Rückstreustrahlung für bestimmte Bereiche des Körpers als gesund angesehen werden und zweite absolute Werte als ungesund angesehen werden; und daß das Verfahren die folgenden Schritte enthält: Abbilden des abgetasteten Bereichs des Körpers des Patienten auf einen Anzeigenittel; Bewirken, daß der Bereich des angezeigten Bilds, der dem ausgewählten Punkt entspricht, von einer ersten Farbe und Intensität in Antwort auf den absoluten Wert der quantitativen Rückstreustrahlung für den Punkt wird, der gleich dem ersten absoluten Wert ist; Bewirken, daß der Bereich des angezeigten Bilds, der den ausgewählten Punkt entspricht, von einer zweiten Farbe und Intensität in Antwort auf den absoluten Wert der quantitativen Rückstreustrahlung für den Punkt wird, der gleich dem zweiten absoluten Wert ist; und Bewirken, daß die Farbe und/oder Intensität des angezeigten Bilds an dem ausgewählten Punkt zwischen der ersten und zweiten Farbe und/oder Intensität in Antwort auf den absoluten Wert der quantitativen Rückstreustrahlung an dem ausgewählten Punkt wird, der zwischen dem ersten und zweiten Wert liegt.

20. In einer Ultraschallabtastvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Ultraschallsignal ausgewählten Punkten eines Körpers eines Patienten zugesandt wird, und Rückstreustrahlung von den ausgewählten Punkten erfaßt und gemessen wird, ist eine Einrichtung zum Erzeugen eines Bilds in farbiger Darstellung, wobei zumihdest die Farbe oder Intensität des Bilds diagnostische Informationen bezüglich des Patienten vermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgendes umfaßt: ein Mittel zum Bestimmen des absoluten Werts des quantitativen Rückstreustrahlungssignals, das von einem ausgewählten Punkt empfangen wird; ein Anzeigemittel; ein Speichermittel, das eine Tabelle von absoluten Werten und entsprechender Farb- und Intensitätsinformation speichert; ein Mittel, das auf einen bestimmten absoluten Wert der quantitativen Rückstreustrahlung antwortet, um die entsprechende Farb- und Intensitätsinformation zum Kontrollieren der Anzeige auszulesen, wobei erste absolute Werte der quantitativen Rückstreustrahlung für bestimmte Bereiche des Körpers als gesund angesehen werden und zweite absolute Werte als krank angesehen werden; und ein Mittel, das auf den bestimmten Wert, der gleich dem ersten absoluten Wert ist, durch Auslesen der entsprechenden ersten Farb- und Intensitätswerte antwortet, um zumindest einen Bereich der Anzeige des Anzeigemittels zu kontrollieren, wobei die Anzeige angibt, daß der Patient gesund ist; das Mittel auf den bestimmten Wert, der gleich dem zweiten absoluten Wert ist, durch Auslesen der entsprechenden zweiten Farb- und Intensitätswerte antwortet, um die Anzeige zu kontrollieren, wobei die Anzeige angibt, daß der Patient ein besonderes Gesundheitsproblem hat; und das Mittel auf den bestimmten Wert, der zwischen dem ersten und zweiten Wert liegt durch Auslesen der entsprechenden Farb- und Intensitätswerte antwortet, um die Anzeige zu kontrollieren, so daß sie in einer vorherbestimmten Weise die relative Gesundheit des Patienten anzeigt.