DK151239B - Apparat til ultralydundersoegelse - Google Patents

Description

151239

Patent nr. 138.861 angår et apparat til indike-ring, eller til registrering af projekteringsbilleder/ af indre inhomogeniteter i i øvrigt homogene emner, som har en i det væsentlige plan eller svagt krummet over-5 flade, ved ultralydundersøgelse efter impuls-ekko-meto-den med anvendelse af et ultralydapparat med mindst ét lydhoved, som frit kan føres i en todimensional bevægelse hen over emnets overflade og samtidig kan drejes om en vinkelret på overfladens plan stående akse, samt 10 med anvendelse af et indikeringsapparat med en indike-ringsakse, der følger lydhovedets bevægelser, og med in-dikeringsmidler, som ved aktivering, når der modtages en reflekteret lydimpuls, frembringer en punktformet markering langs med indikeringsaksen, på en i det væsent-15 lige plan registreringsflade og i en afstand fra indike-ringsaksens nulpunkt, som er proportional med det tidsinterval, der er forløbet fra udsendelsen til modtagelsen af den pågældende lydimpuls, hvilket apparat er ejendommeligt ved, at lydhovedet er et vinkellydhoved, som 20 udsender og modtager kortvarige ultralydimpulser i retninger, der danner en, på forhånd fastsat, fra 90° forskellig vinkel med emnets overflade, og at apparatet indeholder midler til ved bevægelse af lydhovedet over emnets overflade at føre den bevægelige og drejelige 25 indikeringsakse på en sådan måde i registreringsfladens plan, at bevægelsen af indikeringsaksens nulpunkt i forhold til registreringsfladen følger den todimensionale bevægelse af lydhovedets lydudsendelsespunkt i forhold til emnets overflade i et på forhånd fastlagt målestok-30 forhold samtidig med, at retningen af indikeringsaksen i forhold til registreringsfladen til enhver tid under lydhovedets bevægelse følger retningen af lydvejens projektion på emnets overflade.

Ved disse foranstaltninger, dvs. ved kombina-35 tion af det i og for sig kendte vinkellydhoved med de anførte midler til føring af indikeringsaksen og markering langs denne, opnås, at lydhovedet, efterhånden som undersøgelsen skrider frem, kan føres fuldstændig frit 151239 2 hen over emnets overflade i forskellige afstande fra og med forskellige vinkler i forhold til de forekommende indre inhomogeniteter under stadig udsendelse og modtagelse af ultralydimpulser samtidig med, at der alli-5 gevel foregår en geometrisk korrekt markering af hver eneste reflekteret lydimpuls i overensstemmelse med beliggenheden af refleksionspunktet i emnets indre på en sådan måde, at markeringerne successivt opsummeres til et sammenhængende billede af projektionen på emnets 10 overflade af alle indre inhomogeniteter, som træffes af lydstrålen og reflekterer denne tilbage til lydhovedet.

Fra GB patentskrift nr. 696.920 er det ganske vist kendt at frembringe snitbilleder ved den såkaldte B-skandering, men der er ikke tale om fremstil-15 ling af projektionsbilleder ved den frie bevægelse af et vinkellydhoved over emnets overflade.

Fra US patentskrift nr. 3.555.888 er det ligeledes kendt at frembringe snitbilleder ved B-skandering under anvendelse af et vinkelret indstrålende lydhoved, 20 specielt til medicinske formål. Der er heller ikke her tale om fremstilling af projektionsbilleder.

Anvendelsen af vinkellydhoveder er kendt, f.eks. fra US patentskrift nr. 3.585.851, dog er der heller ik- c ke her tale om at fremstille projekteringsbilleder af 25 inhomogeniteter eller materialefejl ved hjælp af et frit bevægeligt vinkellydhoved,

Den foreliggende opfindelse angår et apparat af den i hovedpatentet angivne art og tager sigte på at tilvejebringe endnu mere information om de reflekteren-30 de inhomogeniteter i emnet under anvendelse af forholdsvis enkle komponenter.

Til opnåelse heraf er apparatet ifølge opfindelse ejendommeligt ved midler til sammenligning af en fra den reflekterede ultralydimpuls hidhørende signal-35 amplitude med en amplitudetærskelværdi og til på registreringsfladen samtidig med fremkaldelsen af hver enkelt punktformet markering, som indikerer tilstedevæ- 151239 3 reisen og positionen af et refleksionssted i det undersøgte emnes indre, at tilvejebringe en af amplituden af den reflekterede ultralydimpuls afhængig markering. Foruden den med hovedpatentet opnåede indikering, eller di-5 rekte registrering, af billeder af de indre inhomogeniteter opnås der med den forliggende opfindelse detaljerede oplysninger om den lokale struktur, tæthed og orientering af hvert enkelt af de fundne refleksionssteder, hvilket betyder en væsentlig forøgelse af undersøgelsens 10 sikkerhed og anvendelsesmuligheder og dermed en udvidelse af undersøgelsernes omfang.

Ifølge opfindelsen kan positionsmarkeringen og amplitudemarkeringen svarende til én og samme reflekterede lydimpuls frembringes af de samme registreringsmid-15 ler og amplitudemarkeringen kan frembringes ved variation af positionsmarkeringens intensitet, størrelse og/ eller varighed. Herved opnås på særlig simpel måde den samtidige dobbelte markering af de indre refleksionssteders position og struktur. Ifølge opfindelsen kan appa-20 ratet være således indrettet, at reflekterede ultralydimpulser kun frembringer amplitudemarkeringer, når deres amplituder ligger inden for bestemte amplitude-tærskel-intervaller, der hver er knyttet til et markeringsniveau . Herved opnås, at uvæsentlig forstyrrende baggrunds-25 støj kan undertrykkes, samtidig med at der kan fastsættes standardiserede grænser for markeringen, således at f.eks. uønsket svage signaler, f.eks. hidhørende fra materialeuregelmæssigheder, ikke udnyttes.

En udførelsesform for fremgangsmåden ifølge op-30 findelsen er ejendommelig ved, at de af de enkelte modtagne reflekterede lydimpulser frembragte elektriske ekkosignaler ledes gennem to parallelt indkoblede forstærkerkredsløb med hver sin på forhånd fastlagte forstærkningsfaktor, hvilkes to forstærkerkredsløb er for-35 bundet således med indikeringsmidlerne, at der kun fremkaldes en markering, når mindst ét af forstærkerkredsløbene frembringer et udgangssignal, hvis amplitude 151239 4 overstiger en på forhånd fastsat værdi, og således, at udgangssignaler, hvis amplitude overstiger denne værdi, fremkalder markeringer med et på forhånd fastlagt første intensitetsniveau, hvis de kommer fra det forstærk-5 erkredsløb, som har den største forstærkerfaktor, mens de fremkalder markeringer med et på forhånd fastlagt andet intensitetsniveau, fortrinsvis højere end det første, hvis de kommer fra det forstærkerkredsløb, som har den laveste forstærkningsfaktor. Herved opnås at under-10 søgelsen som helhed kan gennemføres med et højt følsom-hedsniveau, dvs. med høj forstærkningsfaktor for de reflekterede signaler, hvorved uvæsentlige refleksionssteder giver sig til kende ved markeringer med forholdsvis lille intensitetsniveau, hvilket kan tages som en 15 indikation for, at apparatet fungerer normalt, hvorimod reflekterede lydimpulser fra væsentlige refleksionssteder fremkalder markeringer med et betydeligt større intensitetsniveau og derfor let kan erkendes som væsentlige refleksioner, der må undersøges nærmere.

20 Den forstyrrende virkning, som markeringen af svage reflekterede lydimpulser kan have ved undersøgelsen af markeringer hidhørende fra væsentlige refleksionssteder, kan ifølge opfindelsen elimineres ved, at modtagelsen af kraftige ekkoimpulser, hvis amplitude 25 overstiger en på forhånd fastlagt værdi, og som derfor indikeres med et højt markeringsniveau, automatisk medfører en samtidig afbrydelse af markeringen af svagere ekkoimpulser, hvis amplitude ligger under den nævnte på forhånd fastlagte værdi, og som ellers ville blive in-30 dikeret med et lavt markeringsniveau.

I stedet for at lade positionsmarkeringen og amplitudemarkeringen være sammenfaldende, som beskrevet ovenfor, kan der ifølge opfindelsen som amplitudemarkering fremkaldes en række punktformede markeringer, som 35 tilsammen indikerer et linjestykke, der danner en på forhånd fastlagt vinkel med indikeringsaksen, og hvis længde er monotont voksende med amplituden af den re- 5 151239 flekterede lydimpuls. Da det er lettere at aflæse længden af et linjestykke end at aflæse intensiteten af en markering, giver denne udførelsesform mulighed for en sikrere konstatering af refleksionsstedets struktur end 5 de ovenfor nævnte udførelsesformer, hvor det er markeringens intensitet, der angiver refleksionsstedets struktur.

Linjestykket kan ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt indikeres ud fra ét og samme referencepunkt, som 10 ligger fast i forhold til indikeringsaksen.

Linjestykket kan dog også til enhver tid indikeres ud fra det punkt på indikeringsaksen, hvor der samtidigt fremkaldes en positionsmarkering. Dette gør det lettere for operatøren samtidig at iagttage positions-15 markeringen og amplitudemarkeringen.

Til amplitudemarkeringen kan der ifølge opfindelsen anvendes separate indikeringsmidler udover de in-dikeringsmidler, som anvendes til positionsmarkeringen.

Herved er faren, for at amplitudemarkeringen og positi-20 onsmarkeringen skal forstyrre hinanden, reduceret.

Til amplitudemarkeringen kan der dog ifølge opfindelsen også anvendes de samme indikeringsmidler, som samtidigt anvendes til positionsmarkeringen. I dette tilfælde skal der anvendes det mindst mulige antal in-2 5 dikeringsmidler.

For med sikkerhed at kunne skelne amplitudemarkeringen fra positionsmarkeringen kan de punktformede markeringer, som tilsammen udgør amplitudemarkeringen, fremkaldes med en intensitet, størrelse og/eller varig-30 hed, som er forskellig fra og fortrinsvis mindre end intensiteten, størrelsen og/eller varigheden af den samtidig fremkaldte tilsvarende positionsmarkering.

Indikeringsmidlerne kan være i det væsentlige punktformede lysdioder, som hver på i øvrigt kendt måde 35 gennem styringskredsløb er således forbundet med ultra-lydapparatets modtagerdel, at amplitudemarkeringen kan frembringes ved variation af intensiteten og/eller 6 151239 varigheden af det af lysdioderne udsendte lys. Anvendelsen af lysdioder giver operatøren mulighed for en direkte visuel erkendelse af reflekterede ekkosignaler, ligesom det ved anvendelse af lysfølsomt materiale er 5 muligt at opnå en permanent dokumentation af undersøgelsens resultat.

I de tilfælde, hvor apparatet ud over de indi-keringsmidler, der anvendes til positionsmarkeringen, også indeholder separate indikeringsmidler til amplitu-10 demarkeringen, kan der som indikeringsmidler anvendes et todimensionalt arrangement af indikeringsorganer, som er således indrettet og anbragt og på i øvrigt kendt måde gennem styringskredsløb er således forbundet med ultralydapparatets modtagerdel, at positionsmarkeringen 15 kan fremkaldes langs med indikeringsaksen samtidig med, at amplitudemarkeringen kan fremkaldes som linjestykker, der danner en på forhånd fastlagt vinkel med indikeringsaksen, og som til enhver tid indikeres ud fra det punkt på indikeringsaksen, hvor der samtidig frembringes 20 en positionsmarkering. I dette tilfælde opnås såvel den fordel, at amplitudemarkeringen er adskilt fra positionsmarkeringen og derfor ikke forstyrrer denne, som den fordel, at amplitudemarkeringen og den tilhørende positionsmarkering med lethed kan iagttages samtidigt 25 af operatøren.

Endelig er udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at det ud over vinkellyd-hovedet og en på dette monteret holder med indikerings-organerne kun består af et sædvanligt sendekredsløb og 30 modtagekredsløb for elektriske impulser til og fra lydhovedet, samt styringskredsløb til aktivering af indi-keringsorganerne, hvilke tre kredsløb er sammenbygget til en enkel integreret, batteridrevet enhed. Herved er opnået et -transportabelt miniature-ultralydapparat i 35 lommeformat, som operatøren let kan bære på sig, og som kan anvendes under stærkt varierende omstændigheder, selv på steder, hvor det kan være vanskeligt at gøre 7 151239 brug af et normalt ultralydapparat, f.eks i øde områder eller udviklingslande, hvor det ikke er muligt at få tilført en netspænding. Endvidere vil apparatet være overordentlig meget billigere end de kendte apparater, 5 som kræver anvendelse af et oscilloskop med tilhørende kostbare styrekredsløb.

Opfindelsen forklares i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 skematisk og i perspektiv viser prin-10 cippet i en ultralydundersøgelse ifølge hovedpatentet, fig. 2a skematisk en undersøgelsesform for apparatet ifølge opfindelsen med ultralydhovedet og holderen for indikeringsmidlerne set ovenfra, fig. 2b det i fig. 2a viste ultralydhoved med 15 holder og indikeringsmidler set fra siden, fig. 3, 4a og 4b kurver til forklaring af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, fig. 5a skematisk en anden udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen med ultralydhovedet, hol-20 deren og indikeringsmidlerne set ovenfra, fig. 5b det i fig. 5a viste ultralydhoved med holder og indikeringsorganer, ligeledes set ovenfra, men indikerende et andet undersøgelsesresultat, fig. 5c det i fig. 5b viste ultralydhoved med 25 holder og indikeringsmidler set fra siden, fig. 6a og 6b en tredje udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen i samme afbildningsform som i fig. 2a og 2b, fig. 7a og 7b endnu en udførelsesform for ap-30 paratet ifølge opfindelsen i samme afbildningsform som i fig. 2a og 2b, fig. 8a et ultralydhoved med holder og indikeringsmidler set ovenfra og anvendt til optagelse af en polær ultralydrefleksionskarakteristik, 35 fig. 8b det i fig. 8a viste ultralydhoved med holder og indikeringsmidler set fra siden, 8 151239 fig. 9a et ultralydhoved med holder og indi-keringsmidler set ovenfra og anvendt til optagelse af en lineær ultralydrefleksionskarakteristik, fig. 9b det i fig. 9a viste ultralydhoved med 5 holder og indikeringsmidler set fra siden, fig. 10a og 10b endnu en udføreIsesform for apparat ifølge opfindelsen i samme afbildningsform som i fig. 2a og 2b og fig. 11 en udførelsesform for et transporta-10 belt miniature-ultralydapparat i lommeformat med ultralydhovedet, holderen og indikeringsmidlerne set fra siden.

I fig. 1 er vist et emne 1 med en indre inhomogenitet 2, der optræder som et refleksionssted 15 for ultralydimpulser. Disse impulser tilvejebringes ved hjælp af et på emnets plane eller i det væsentlige plane overflade 3 anbragt ultralydhoved 4, der er indrettet til at udsende en ultralydstråle 5, der danne en fra 90° forskellig vinkel 6 med emnets over-20 flade. Ved hjælp af indikeringsmidler 7 tilvejebringes der punktformede markeringer 8 på et registreringsmateriale 9, der i det forliggende tilfælde er anbragt på emnets overflade 3. Når ultralydhovedet 4 bevæges på passende måde over emnets overflade, hvilket 25 skematisk er angivet i fig. 1 ved at vise hovedet i en stilling 4', vil der på registreringsmaterialet 9 blive optegnet et billede 10 af den indre inhomogenitet 2. Hvis markeringerne udføres langs en indi-keringsakse 11, der er fast i forhold til ultraho-30 vedet 4 og til stadighed er parallelt med projektionen af ultralydvejen 5 på emnets overflade, og hvis markeringen foretages i en afstand fra ultralydhovedets lydudsendelsespunkt 12, som er proportional med tidsrummet mellem udsendelsen og modtagelsen af 35 en ultralydimpuls med en sådan proportianalitetsfaktor, at markeringen bliver projektionen af refleksions- 9 151239 stedet på emnets overflade, vil det dannede billede 10 blive et projektionsbillede af den indre inhomogenitet ganske svarende til det billede, der ville kunne opnås ved en radiografisk proces.

5 I det følgende vil det blive antaget, at indi- keringsaksen til stadighed er parallel med ultralydvejens projektion på emnets overflade, og at proportionalitetsfaktoren har en sådan værdi, at markeringspunktet til stadighed er projektionen af refleksions-10 punktet på emnets overflade, men der ér intet i vejen for, at indikeringsaksen kan have en helt anden retning end lydvejens projektion på enmets overflade, blot den til stadighed følger denne projektion, ligesom proportionalitets faktoren kan gives en anden størrelse, 15 hvorved der, hvis det ønskes, kan opnås en forstørrelse eller formindskelse af det frembragte billede.

Registreringen behøver slet ikke at foregå på eller i nærheden af emnets overflade, når blot retningen af indikeringsaksen til stadighed følger retningen af 20 lydvejens projektion på emnets overflade, når bevægelsen af et fast nulpunkt på indikeringsaksen følger bevægelsen af lydudsendelsespunktet i forhold til emnets overflade, og når markeringen udføres i en afstand fra nulpunktet, som er proportional med tidsintervallet 25 mellem udsendelsen af en impuls og modtagelsen.af det tilhørende ekko.

De punktformede markeringer 8 kan frembringes på mange forskellige måder. Som et eksempel kan nævnes anvendelsen af skrivespidser som indikeringsmidler 7, 30 der frembringer en sværtning på registreringsfladen 9.

Der kan anvendes en række skrivespidser, anbragt langs indikeringsaksen 11 i en holder, der er i fast forbindelse med lydhovedet 4. Det er også muligt at anvende en enkelt skrivespids, som bevæges langs indi-35 keringsaksen. En anden mulighed er at benytte en faksimileregistreringsteknik med et skruelinjeformet 10 151239 fremspring på en cylinder, der bringes til at rotere.

Det er også muligt at lade undersøgelsens resultat fremtræde som lysende punkter på et katodestrålerørs skærm. Endvidere kan der som indikeringsmidler anven-5 des lyskilder, f.eks. lysdioder, og i de i det følgende beskrevne udførelsesformer er det netop denne form for indikeringsmidler, der er anvendt. Lysdioderne anbringes normalt på en sådan måde på en i fast forbindelse med ultralydhovedets stående holder, at de er 10 beliggende på en linje, indikeringsaksen, der er parallel med lydvejens refleksion på emnets overflade. Lysdioderne kan anbringes på holderens overside og er da let iagttagelige for operatøren. Hvis der i dette tilfælde ønskes en permanent registrering af under-15 søgelsens resultat, kan der anvendes et faststående fotografisk kamera med åben lukker anbragt oven over undersøgelsesområdet. Lysdioderne kan også anbringes på holderens underside, og der kan da frembringes en permanent registrering ved anvendelse af et lysfølsomt 20 materiale i registreringsfladen 9. Der kan endvidere anbringes registreringsmidler både over og under holderen, f.eks. lysdioder over og skrivespidser under.

Det har nu vist sig, at man ved ultralydundersøgelser af den omhandlede art kan opnå væsentlig 25 mere værdifulde undersøgelsesresultater, hvis størrelsen af de reflekterede lydimpulser udnyttes til, foruden den punktformede markering, som indikerer tilstedeværelsen og positionen af et refleksionssted, at tilvejebringe en af amplituden af den reflekterede 30 lydimpuls afhængig markering.

Et eksempel på et apparat, hvormed der kan frembringes en sådan amplitudeafhængig markering, er vist i fig. 2a og 2b. På ultralydhovedet 4 er anbragt en holder 15, der på oversiden bærer en række 35 lysdioder 17, alle beliggende på indikeringsaksen 11.

11 151239 I fig. 2a og 2b såvel som i de følgende figurer er en slukket lysdiode angivet ved en udfyldt signatur 17, en svagt lysende lysdiode ved en skraveret signatur 17b og 17d og en stærkt lysende 5 lysdiode ved en uudfyldt signatur 17a og 17c.

I fig. 2a er ultralydhovedet 4 vist forbundet med et sædvanligt ultralydapparat 14 til frembringelse af ultralydimpulser, der udsendes fra ultralydhovedets lydudsendelsespunkt 12 i retningen 5, 10 og som i det viste eksempel møder to refleksionssteder, nemlig et refleksionssted 2b, der giver et svagt ekko, og et refleksionssted 2a, der giver et kraftigt ekko. De af ultralydhovedet modtagne ekko-signaler tilføres ultralydapparatet 14 og fremvises 15 på katodestrålerørets skærm sammen med den udsendte ultralydimpuls. De elektriske signaler, der svarer til den udsendte ultralydimpuls og de modtagne ekkoimpul-ser tilføres også et elektronisk styrekredsløb 18, der styrer lysdioderne på en sådan måde, at den bringer 20 de lysdioder 17a og 17b til at lyse, som befinder sig lige over refleksionsstedernes projektion på emnets overflade 3.

Den intensitet, hvormed dioderne lyser, afhænger af størrelsen af det tilhørende ekko og denne af-25 hængighed tilvejebringes ved hjælp af to rækker af e- lektroniske kredse, der styres af ultralydapparatet 14.

Den ene række indeholder en forstærker 19a med stor forstærkning efterfulgt af en trigger 20a, der trigger, når signalet fra forstærkeren 19a når op over 30 et forudbestemt niveau og derved bevirker, at en intensitetsstyrekreds 21a over det elektroniske styrekredsløb 18 får den aktuelle diode 17b til at lyse med en forholdsvis lille intensitet, jfr. fig. 4b.

Den anden række indeholder en forstærker 19b med 35 lille forstærkning efterfulgt af en trigger 20b, der helt svarer til triggeren 20a, og efterfølges 12 151239 af en intensitets styrekreds 21b, der over de.t elektroniske styrekredsløb 18 får den aktuelle diode 17a til at lyse med høj intensitet, jvf. fig. 4a.

Så længe amplituden af de modtagne ekkosig-5 naler er så lille, at udgangssignalet selv fra forstærkeren 19a med stor forstærkning ikke er tilstrækkeligt til at trigge den tilhørende trigger 20a, bevirker det elektroniske styrekredsløb 18, at de aktuelle dioder ikke tændes. Hivs ekkosignalet har en 10 sådan amplitude, at udgangssignalet fra forstærkeren 19 a er i stand til at trigge triggeren 20a, hvorimod udgangssignalet fra forstærkeren 19b, der jo har mindre forstærkning, ikke er i stand til at trigge triggeren 20b, vil den aktuelle diode lyse med lille 15 intensitet. Dette er situationen for refleksionsstedet 2b i fig. 2b. Ekkosignalet fra dette refleksionssted bevirker, at dioden 17b lyser med lav intensitet.

Hvis endelig ekkosignalets amplitude er så stor, at også udgangssignalet fra forstærkeren 19b er i stand 20 til at trigge triggeren 20b, vil den da aktuelle diode lyse med høj intensitet. Dette er situationen for refleksionsstedet 2a i fig. 2b. Her bevirker ekkosignalet, at den tilhørende diode 17a lyser med høj intensitet.

25 I fig. 2a og 2b er vist, hvorledes der kan op nås to forskellige intensitetsniveauer for diodernes lys, jvf. fig. 4a og 4b.

I fig. 3 er mere generelt angivet den mulighed at opnå flere forskellige intensitetsniveaer af 30 markeringen i afhængighed af et tilsvarende antal amplitudeintervaller for ekkosignalerne.

I fig. 5a, 5b og 5c er angivet et apparat, hvormed det er muligt, så længe ultralydstrålen ikke rammer en reflekterende inhomogenitet i emnet, at opnå 35 et svagt lys fra alle lysdioderne til angivelse af, 13 151239 at apparatet fungerer, og at der er ultralydkontakt med emnet, hvorimod der, når ultralydstrålen træffer et refleksionssted, fås et kraftigt lys fra den aktuelle diode, mens de øvrige slukkes.

5 I fig. 5a, 5b, og 5c, såvel som i de efter følgende figurer, er elementer, som svarer til elementerne vist i fig. 2a og 2b, angivet ved de samme henvisningsbetegnelser og ikke forklaret nærmere.

I fig. 5a er vist, hvorledes et signal fra 10 ultralydapparatet 14 tilføres dels en trigger 22a med lavt triggeniveau, dels en trigger 22b med højt triggeniveau. Udgangssignalet fra triggeren 22a føres gennem en portkreds 23 til det elektroniske styrekredsløb 18a, hvor det bevirker, at selv meget 15 små signaler får lysdioderne 17 til at lyse med lav intensitet. Hvis ultralydstrålen 5 rammer et reflek sionssted 2, som giver et ekko med en væsentlig amplitude, trigges også triggeren 22b, der bevirker, at en monostabil multivibrator 24 omstilles og der-20 ved spærrer portkredsen 23. Samtidig føres udgangssignalet fra triggeren 22b til det elektroniske styrekredsløb 18a, hvorved det opnås, at den aktuelle lysdiode 17a lyser med stor intensitet. Da portkredsen 23 er spærret, er de øvrige dioder 17 25 slukket. Denne situation er vist i fig. 5b og 5c.

I de under henvisning til fig. 2a, 2b, 5a, 5b og 5c beskrevne udførelsesformer er det de samme lysdioder, der anvendes til indikering af tilstedeværelsen og positionen af et refleksionssted og til 30 tilvejebringelse af en af ekkosignalets amplitude afhængig markering. I fig. 6a og 6b er vist et apparat, hvor der anvendes separate fra positionslysdioderne forskellige lysdioder til angivelse af amplituden.

Det viste apparat indeholder foruden holde-35 ren 15 en derpå vinkelret og ligeledes i fast forbindelse med ultralydhovedet 4 stående holder 15a, 14 151239 som bærer en række lysdioder 17. Fra ultralydappa-ratet 14 føres et signal til det elektroniske styrekredsløb 18b, hvilket medfører, at der ved modtagelsen af en ekkoimpuls fra et refleksionssted 2 frem-5 bringes lys i den aktuelle i holderen 15 anbragte lysdiode 17a til angivelse af refleksionsstedets position. Signalet fra ultralydapparatet 14 føres også til en spænding/antal-omsætter 26, hvis udgangssignal over et amplitudemarkeringsdrivtrin 27 10 bevirker, at et antal af de i holderen 15a anbragte dioder lyser. Dette antal er proportionalt med amplituden af ekkosignalet, og de pågældende dioder 17c angiver sammen et lysende linjestykke, hvis længde er et mål for amplituden af ekkosignalet. Linjestyk-15 ket angives ud fra et fast punkt 25 på indikerings-aksen 11.

I fig. 7a og 7b er vist et apparat, hvor amplitudemarkeringen ligesom i fig. 6a Og 6b sker ved hjælp af lysdioder, som angiver et linjestykke, hvis 20 længde er proportional med amplituden af ekkoimpulsen, men til forskel fra det i fig. 6a og 6b viste apparat sker amplitudemarkeringen her ud fra et variabelt punkt, nemlig det punkt, der angiver positionen af refleksionsstedet, og det er de samme dioder, der benyt-25 tes til positionsmarkering og amplitudemarkering. For at kunne skelne amplitudemarkeringen 17d fra positionsmarkeringen 17a sker førstnævnte markering med en lavere lydintensitet end sidstnævnte markering.

Det i fig. 7a viste apparat indeholder ligesom det i 30 fig. 6a viste apparat en spænding/antal-omsætter 26a og et amplitudemarkeringsdrivtrin 27a samt et til den specielle driftsmåde afpasset elektronisk styre-kredsløb 18c.

Det vil ses, at den diode 17a, der svarer til 35 positionen af refleksionsstedet 2, lyser med stor intensitet, hvorimod de lysdioder 17d, hvis antal af- 15 151239 hænger af ekkosignalets amplitude, lyser med en lavere intensitet.

Ifølge fig. 8a og 8b er vist, hvorledes det ved hjælp af det i fig. 7a og 7b viste apparat er mu-5 ligt at optage en fuldstændig polær ultralydrefleksionskarakteristik for det pågældende refleksionssted.

Efter at et refleksionssted 2 er konstateret, svinges ultralydhovedet og holderen omkring den 10 positionsmarkerende lysdiode 17a, således at indike-ringsaksen .11 til stadighed går gennem refleksionsstedets projektionspunkt, hvorved ultralydhovedets lydudsendelsespunkt 12 beskriver en cirkelbue A-A.

Efter en drejning på 360° vil de punktformede ampli-15 tudemarkeringer 28 sammen danne en flade, hvis begrænsningslinje udgør den polære ultralydrefleksionskarakteristik 29. I fig. 8a og 8b er lysdioderne anbragt på holderens underside, således at de direkte kan belyse en lysfølsom registreringsflade 9.

20 I fig. 9a og 9b er på tilsvarende måde vist, hvorledes der ved hjælp af det i fig. 7a og 7b viste apparat kan opnås en lineær ultralydrefleksionskarakteristik. Efter at der er konstateret et refleksionssted, bevæges ultralydhovedet 4 med holderen 15 25 i en translatorisk bevægelse vinkelret på indikerings-aksen 11, således at ultralydudsendelsespunktet 12 følger den rette linje B-B. Amplitudemarkeringerne 28 vil da ligge på en flade, hvis begrænsningslinje udgør den lineære ultralydrefleksionskarakteristik 30 30 for det pågældende refleksionssted.

Den polære og den lineære ultralydrefleksions-karakteristik giver meget væsentlige oplysninger om strukturen af refleksionsstedet, og det er muligt at udarbejde standardblade over refleksionskarakteri-35 stikkerne for de fleste i praksis forekommende inhomogeniteter, således at det ved en simpel sammenligning 16 151239 mellem optagne ultralydrefleksionskarakteristikker og standardbladene er muligt på meget enkel måde at få væsentlige oplysninger om det pågældende refleksionssted.

5 I fig. 10a og 10b er vist et apparat, hvor der til holderen 15 for lysdioderne til positionsmarkering er fastgjort en holder 31 for et todimensionalt arrangement af lysdioder til amplitudemarkering. Apparatet, hvis indretning i øvrigt i det væsent-10 lige svarer til indretningen af de i fig. 6a og 7a viste apparater, bevirker en sådan styring af dioderne i holderen 31, at de lysende dioder 17c sammen danner et linjestykke, hvis længde afhænger af ekkoimpul-sensamplitude, og som strækker sig vinkelret ud fra 15 indikeringsaksen 11 ud for den lysdiode 17a, der angiver positionen af refleksionsstedet. Denne udførelsesform har den fordel, at positionsmarkeringen er adskilt fra amplitudemarkeringen, således at disse markeringer ikke forstyrrer hinanden, samtidig med at 20 de to markeringer sker i umiddelbar nærhed af hinanden, så de nemt kan overskues samtidigt. Hvis det ønskes, kan amplitudemarkeringen eventuelt ske med en anden intensitet end positionsmarkeringen.

Fig. 11 viser et ultralydapparat, der er ud-25 formet som miniatureapparat i lommeformat. Foruden ultralydhovedet 4 med tilhørende holder 15 og lysdioder 17 indeholder apparatet kun en sender 32 for ultralydimpulser, en modtager 33 for ekkoimpulserne samt et elektronisk styrekredsløb 18e. Dele-30 ne 32, 33 og 18e er hensigtsmæssigt sammenbygget til ét apparat 34, der eventuelt kan være batteridrevet. Apparatet 34 kan med lethed gøres så lille, at det nemt kan bæres i en lomme, og da apparatet kan være uafhængigt af strømforsyning udefra, kan det an-35 vendes til undersøgelse under næsten alle omstændigheder . Apparatet kan desuden fremstilles til en væ-

Claims (9)

151239 sentlig lavere pris end de kendte ultralydapparater, der indeholder et oscilloskop og tilhørende kostbare styrekredsløb. Dette er muliggjort ved, at oplysning om amplituden af den reflekterede lydimpuls, som i de 5 kendte apparater fås fra oscilloskopet, her markeres på registreringsfladen sammen med positionsmarkeringen. Hvis det ønskes, kan apparatet 34 sammenbygges med ultralydhovedet 4, således at hele ultralydundersøgelsesapparaturet består af én enkelt del. Det i 10 fig. 11 viste apparatur kan være indrettet som angivet i én eller flere af de foregående figurer. I de beskrevne udførelsesformer indikeres amplituden ved intensiteten af lysdiodernes lys eller ved længden af det linjestykke, som en række lysende 15 dioder bestemmer. Amplituden kan imidlertid også angives på anden måde, f.eks. ved sværtningen eller størrelsen af den punktformede markering, som en skrivespids frembringer, eller ved varigheden af de lysende perioder for en blinkende lyskilde. 20 PATENTKRAV

1. Apparat til indikering, eller til registrering af billeder (10), af indre inhomogeniteter (2) i i-øvrigt homogene emner ved ultralydundersøgelse, ifølge patent nr. 138.861, krav 1, kendetegnet ved 25 midler til sammenligning af en fra den reflekterede ultralydimpuls hidhørende signalamplitude med en amplitudetærskelværdi og til på registreringsfladen (9) samtidig med fremkaldelsen af hver enkelt punktformet markering (8), som indikerer tilstedeværelsen og positi-30 onen af et refleksionssted i det undersøgte emnes indre, at tilvejebringe en af amplituden af den reflekterede ultralydimpuls afhængig markering. 151239

2. Apparat ifølge krav 1f kendetegnet ved, at positionsmarkeringen (8) og amplitudemarkeringen svarende til én og samme reflekterede lydimpuls frembringes af de samme registreringsmidler (17), og at am- 5 plitudemarkeringen frembringes ved variation af positionsmarkeringens (8) intensitet, størrelse og/eller varighed.

3. Apparat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at reflekterede ultralydimpulser kun frembringer 10 amplitudemarkeringer, når dens amplituder ligger inden for bestemte amplitude-tærskelintervaller, der hver er knyttet til et markeringsniveau (13a, 13b, 13c).

4. Apparat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at de af de modtagne reflekterede lydimpulser frem- 15 bragte elektriske ekkosignaler ledes gennem to parallelt indkoblede forstærkerkredsløb (19a, 19b) med hver sin på forhånd fastlagte forstærkningsfaktor, hvilket to forstærkerkredsløb er forbundet således med indikerings-midlerne (7, 17), at der kun fremkaldes en markering, 20 når mindst ét af forstærkerkredsløbene frembringer et udgangssignal, hvis amplitude overstiger en på forhånd fastsat værdi, og således, at udgangssignaler, hvis amplitude overstiger denne værdi, fremkalder markeringer med et på forhånd fastlagt første intensitetsniveau 25 (16a), hvis de kommer fra det forstærkerkredsløb (19a), som har den største forstærkningsfaktor, mens de fremkalder markeringer med et på forhånd fastlagt andet intens i tetsniveau (16b), fortrinsvis højere end det første, hvis de kommer fra det forstærkerkredsløb (19b), 30 som har den laveste forstærkningsfaktor.

5. Apparat ifølge krav 3 eller 4, kendetegnet ved, at modtagelsen af kraftige ekkoimpuls-er, hvis amplitude overstiger en på forhånd fastlagt værdi, og som derfor indikeres med et højt markerings- 35 niveau (13b, 13c, 16b), automatisk medfører en samtidig 151239 afbrydelse af markeringen af svagere ekkoimpulser, hvis amplitude ligger under den nævnte på forhånd fastlagte værdi, og som ellers ville blive indikeret med et lavt markeringsniveau (13a, 16a).

6. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der som amplitudemarkering fremkaldes en række punktformede markeringer, som.tilsammen indikerer et linjestykke, der danner en på forhånd fastlagt vinkel med indikeringsaksen (11), og hvis længde er monotont 10 voksende med amplituden af den reflekterede lydimpuls.

7. Apparat ifølge krav 6, kendetegnet ved, at de nævnte linjestykker altid indikeres ud fra ét og samme referencepunkt (25), som ligger fast i forhold til indikeringsaksen (11).

8. Apparat ifølge krav 6, kendetegnet ved, at de nævnte linjestykker til enhver tid indikeres ud fra det punkt på indikeringsaksen (11), hvor der samtidig fremkaldes en positionsmarkering.

9. Apparat ifølge et eller flere af kravene 20 1-8, kendetegnet ved, at det ud over vinkel- lydhovedet (4) og en på dette monteret holder (15) med indikeringsorganer (7, 17) kun består af et sædvanligt sendekredsløb (32) og modtagekredsløb (33) for elektriske impulser til og fra lydhovedet (4), samt styr-25 ingskredsløb (18e) til aktivering af indikeringsorga-nerne, hvilke tre kredsløb er sammenbygget til en enkelt integreret, batteridrevet enhed (34).