JPH05245145A - 可動対象位置の変化を決定する方法及び装置 - Google Patents

可動対象位置の変化を決定する方法及び装置

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JPH05245145A
JPH05245145A JP4186593A JP18659392A JPH05245145A JP H05245145 A JPH05245145 A JP H05245145A JP 4186593 A JP4186593 A JP 4186593A JP 18659392 A JP18659392 A JP 18659392A JP H05245145 A JPH05245145 A JP H05245145A
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signal
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JP4186593A
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Edwin Olaf Harms
オラーフ ハルムス エトヴィン
Willem Marten Prins
マルテン プリンス ヴィレム
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • GPHYSICS
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 グリーンタイヤを上下金型で保持した保持位
置から上下金型が閉合した閉合位置に至るまでの上モー
ルド取付部材の行程における上モールド取付部材の中心
位置の変動を測定することができる中心位置測定装置を
提供する。 【構成】 上モールド取付部材11に垂設される、上モ
ールド取付部材11と同心の中空円筒部材1と;前記下
モールド取付部材13に立設される、下モールド取付部
材13と同心で、前記上下金型によるグリーンタイヤの
保持位置から上下金型の閉合位置に至るまでの上モ
ールド取付部材11の行程S以上の高さHを有し、中空
円筒部材1の中空部1a内に挿通される円柱部材2と;
中空円筒部材1に取着される円柱部材2に対する非接触
型距離センサ3,4;上モールド取付部材11を昇降さ
せたときの非接触型距離センサ3,4の測定値の変動を
記録する記録器5とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、1)所定のクロック周
波数FCLでクロックパルス及び反復周波数F R を有する
一連の送信スタート信号を発生し、送信スタート信号が
発生される度に、周波数FUSを有する超音波のバースト
を対象に向け送信し; 2)スタート信号が発生される時と所定の関係を有する
時にクロックパルスのカウントを開始し; 3)対象により反射された周波数FUSを有する超音波を
受信し、受信された超音波の電気的等価を表わすアナロ
グエコー信号を形成し; 4)アナログエコー信号を、各々が超音波の一周期を表
わす繰返し周波数FUSの一連のエコーパルスからなるデ
ィジタルエコー信号に変換し; 5)所定の幅を有するタイムウインドを発生し; 6)エコーパルスの所定のエッジがタイムウインド内で
生じるかどうかを決定し; 7)エコーパルスがタイムウインド内で生じた後1/F
R −1/2FUSで又はエコーパルスがタイムウインド内
で生じない場合推定値で次のタイムウインドを発生する
時間をセットし; 8)タイムウインドのエコーパルスの所定のエッジの発
生でクロックパルスのカウンティングを停止する各段階
からなり、可動対象の位置の変化を決定する方法に係
る。
【0002】本発明は又、1)所定のクロック周波数F
CLのクロックパルスと、反復周波数FR を奏する一連の
送信スタート信号と、同じ繰返し周波数FR 及び、送信
スタート信号に対する所定のフェース関係を有するリセ
ット信号を発生し、クロックパルス、送信スタート信号
及びリセット信号は夫々タイマの第1,第2及び第3の
出力で入手できるタイマ(61)と; 2)周波数FUSを有する超音波のバーストを対象に向け
て送信スタート信号の受信の際に送信するタイマの第2
の出力に接続された入力を有する送信手段と; 3)対象により反射された周波数FUSを有する超音波を
受信し、受信した超音波の電気的等価を表わすアナログ
エコー信号をその出力に生ずる受信手段と; 4)アナログエコー信号を、夫々が超音波の一周期を表
わし反復周波数FUSを有する一連のエコーパルスからな
るディジタルエコー信号に変換し、受信手段の出力に接
続された入力を有し、その出力にディジタルエコー信号
を生ずる変換手段と; 5)所定の幅を有するタイムウインドを発生し、エコー
パルスの所定のエッジがタイムウインド内で生じるかど
うかを決定し、エコーパルスがタイムウインド内で生じ
た後1/FR −1/2FUS秒で又はエコーパルスがタイ
ムウインド内で生じない場合推定値で次のタイムウイン
ドを発生する時間をセットし、タイムウインドのエコー
パルスの所定のエッジの発生の際カウンタ停止信号を発
生し、変換手段の出力に接続された第1の入力とカウン
タ停止信号が得られる出力を有する制御手段と; 6)タイマの第1の出力に接続された第1の入力と、タ
イマの第3の出力に接続された第2の入力と、制御手段
の出力に接続された第3の入力とを有するカウンタ手段
とからなり、可動対象の位置の変化を決定する装置に係
る。
【0003】
【従来の技術】この種の方法及び装置は欧州特許第35
6629号で公知である。かかる方法は異なる組織間の
境界の動き、例えば動脈の壁の動きを測定する医学で用
いられうる。それは又呼吸感知手段として役立つよう人
の胸の動作を検出するのにも用いられうる。
【0004】公知の方法はエコーパルスが前のタイムウ
インドで受信されない場合手動スタートが必要であると
いう欠点を有する。これはエコーパルスがタイムウイン
ドの外に到達する度に操作者は制御手段を手動にて活性
化させなければならないことを意味する。操作者が多く
の時間を失うことなく測定シーケンスを再スタートしな
い場合、情報の重大な欠落を生じる。これは非常に不便
であり、例えば装置が呼吸センサとして用いられる時危
険でもある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は測定シ
ーケンスが過度の遅延なしに再開されるよう最後に先行
するタイムウインドで受信されたエコーパルスなしでさ
え新しいタイムウインドを自動的に発生する前記の複数
の方法及び装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による方法は、次
のタイムウインドを発生する時間に対する値を推定する
段階が: a)アナログエコー信号のエンベロープを検出し; b)エンベロープのレベルが所定のレベルを越える時間
L を決定し; c)エコーパルスがタイムウインド内で発生しない場合
時間tL の後1/FR −1/2FUS秒で次のタイムウイ
ンドを発生する時間をセットする段階からなることを特
徴とする。
【0007】本発明による装置は、次のタイムウインド
を発生する時間に対する推定値を提供し、アナログエコ
ー信号のエンベロープを検出するエンベロープ検出器
と、エンベロープのレベルが所定のレベルを越える時間
L を決定するレベル検出器とからなる推定手段が設け
られ、制御手段は更にエコーパルスがタイムウインド内
で生じない場合時間tL の後1/FR −1/2FUS秒で
次のタイムウインドを発生する時間をセットする手段か
らなることを特徴とする。
【0008】これはエコーパルスが前のタイムウインド
内で発生した場合それが発生するのと略同じ時に次のタ
イムウインドが発生することを保証する。エコーパルス
がこの次のタイムウインド内で生じる場合、データの取
得は送信スタート信号繰返し周波数FR 即ち単に1/F
R 秒のたった1つの周期に対して中断された。エコーパ
ルスが次のタイムウインド内又はいくつかの順次に次の
ウインドで生じない場合中断は複数の1/FR 秒の周期
続く。
【0009】本発明による方法の望ましい変形例は、エ
コーパルスがタイムウインド内で発生しない場合クロッ
クパルスのカウンティングが時間tL で停止することを
特徴とする。この方法はエコーパルスが複数の順次のタ
イムウインド内で生じない場合でも測定結果を生じる。
本発明による方法のこの変形例を実行するように適合さ
れた装置の望ましい実施例は、制御手段はエコーパルス
がタイムウインド内で生じない場合時間tL でカウンタ
停止信号を発生するようにされていることを特徴とす
る。
【0010】本発明による装置は特に例えばかかる装置
で検査される患者の呼吸を監視するよう磁気共鳴画像又
は分光装置で用いられるのに適している。かかる装置は
なかんずく磁界発生手段からなり、装置の存在が装置の
正しい動作を妨害しないことが重要である。従って、本
発明による装置からなるこの種の装置は、少なくとも送
信手段、受信手段、変換手段はRF遮蔽内に位置し、R
F遮蔽内に位置する装置の一部は電気的RF信号を阻止
する接続ラインにより遮蔽の外の部分に接続されること
を特徴とする。
【0011】
【実施例】本発明のこれら及び他の面を図面を参照して
より詳細に説明する。図1に示すMRI装置は多数のコ
イル(詳細に図示せず)と関連した電力源3とからなる
磁界発生手段1からなる。コイルは検査さるべき患者1
1と共に患者支持台9を受容する穴7を有する筐体5に
収容される。RF送信器13及びRF受信器14は筐体
5の選択されたコイル(図示せず)に接続される。この
タイプの装置は周知の技術であり、より詳細な説明は例
えば欧州第164164号に見られる。強いRF磁界が
装置の動作に必要とされるので、磁気遮蔽15でそれを
囲み、RF遮蔽16(点線で示される)の後ろに出来る
だけ離間した上記装置の少なくとも一部を配置すること
が有用であることが分かった。コンピュータ17と操作
コンソール19を含む装置の他の部分はRF遮蔽16の
外に配置される。多くの場合において、MRI装置の検
査中患者の心拍又は呼吸で生じた動きのような患者11
の生理学に関連するデータを取得することが望まれる。
かかるデータはMRI検査により取得された情報に関し
て有用であることが分かるか、又はそれらはMRI情報
の信頼性を少なくともアーティファクトを減少するのに
用いられる。心臓及び動脈又は(呼吸を検出する)胸の
ような患者の一部の動きを検出する1つの公知の方法は
これらの部分による超音波の反射を用いる。超音波が対
象に向けて送信され、対象で生じた反射が受信される
時、送信と受信間の経過時間は送信器/受信器と対象の
間の距離に依存する。従って、対象が送信器/受信器に
向けて又はそれから離れて動く場合、超音波の往復に要
する時間は対応して変化する。この現象は患者の一部の
動作を観察するため公知の装置で用いられる。例えば欧
州特許出願第356629号参照。この種の装置は図2
に示す如く第1及び第2の電気音響変換器21及び23
からなる。第1の変換器21は矢印27で示す如く吸収
により動く患者11の胸に向けて超音波のビーム25を
送信するのに用いられ、第2の変換器23は超音波の反
射ビームを受信するのに用いられる。送信及び受信(図
示せず)に対して単一の変換器を用いることも可能であ
る。
【0012】図3は本発明の方法の一例による簡単なフ
ローチャートであり、図4は本方法を実行する間の発生
されるいくつかの信号を示す。検査期間の開始で、周波
数F USを有する超音波のバーストの検査さるべき対象、
例えば図2に示す患者11の胸への送信(ボックス3
3)をトリガする送信開始信号31が発生される。同時
に、カウンタがクロックパルスのカウントを開始する
(ボックス35)。1/F R 秒の遅延(ボックス37)
の後、この処理は超音波のバーストの送信が繰返し周波
数FR を有する周期的処理であるよう繰返される。超音
波のバーストは対象により反射され、反射波は対象と変
換器21,23の間の距離に依存する時間で受信され
る。受信した波のバーストから、受信した波と電気的に
等価なアナログエコー信号39が形成される。このアナ
ログエコー信号は一連のエコーパルス43からなるディ
ジタルエコー信号41に反復周波数FUSで変換され、各
エコーパルスは超音波の周期を表わす。アナログエコー
信号39のエンベロープ45及びこのエンベロープが所
定のレベルを超える時間tL が決定される。この時間は
バーストの送信とエコーの反復の間の経過時間の比較的
ラフな測定を与える(ボックス47)。エコーが検査の
開始後、受信された初めに受信され、カウンタのクロッ
クパルスのカウントを停止させるカウンタ停止信号48
が時間tL で発生される(ボックス49)。タイムウイ
ンド51が時間tL の後1/FR −1/2F US秒で発生
される(ボックス53)。この時間tL は次のディジタ
ルエコー信号41の第2のエコーパルス43が期待され
うる時間である。
【0013】次の送信開始信号31の発生の後、この処
理が繰返され、ディジタルエコー信号43が有効エコー
パルス43からなるかどうかがチェックされる(ボック
ス55)。有効エコーパルスはタイムウインド51内に
位置する立上り縁を有するエコーパルスとして定義され
る。他の定義は可能な、例えばタイムウインド内のその
立下り縁を有するエコーパルスである。有効エコーパル
ス43が見つかった場合、これは、タイムウインド51
がこの第2のパルスが期待されるべき時に位置するの
で、ディジタルエコー信号41の第2のエコーパルスで
なければならない。
【0014】このエコーパルスの立上り縁は良く定義さ
れた特徴であるアナログエコー信号の第2のゼロクロス
に正確に対応し、結果的にエコー信号が第2の変換器2
3に到達する時点を非常に正確に示す。アナログエコー
信号が所定のレベルを越える時点はアナログエコー信号
の振幅が例えば患者11が着用する衣類の反射の音響係
数の変化の結果として大きく変化するので、この時点の
より少ない信頼指示である。従って伝送開始信号31の
発生と有効エコーパルス43の立上り縁の検出間で経過
した時間の測定は変換器と対象間の距離の正確な測定を
与える(ボックス57)。カウンタ停止信号48が発生
され、カウンタは有効エコーパルス43の立上り縁の発
生で停止し、次のタイムウインド51はこの発生の後、
1/FR−1/FUS秒で発生する(ボックス49及び5
3)。有効エコーパルスがタイムウインド内で発生しな
い場合、ボックス47のラフな測定はアナログエコー信
号のエンベロープが上記の如き所定のレベルを越える時
点を用いて実行される。この手続は対象に向けて送信さ
れる超音波の各バーストに対して、エコーパルス43か
タイムウインド51内で発生しない時たとえ測定結果が
さほど正確でないとしても測定結果が得られることを確
実にする。カウンタがクロックパルスをカウントする期
間は59で示される。カウンタは送信開始信号31が図
4に示す如く発生される時点でカウントを開始するが、
送信開始信号に関する測定の時間が遅延される時間で開
始してもよい。両方の場合に、期間59は変換器21,
23及び患者11の胸の間の距離に対する尺度である。
この距離はこの方法が、吸収センサとして用いられるの
に適しているよう患者11の吸収により変化する。
【0015】図5は上記の方法を実行する装置の一実施
例のブロック系統図である。この装置は所定のクロック
周波数FCU(例えば1.25MHz)でクロックパルス
を発生するタイマ61からなり、一連の送信開始信号及
びリセット信号は送信開始信号として同じ繰返し周波数
R (例えば300Hz)を有する。各送信開始信号は
周波数FUS(例えば4Hz)を有する信号の1つの期間
のバーストからなる。クロックパルスは第1の出力63
で得られ、送信開始信号は第2の出力65と;またリセ
ット信号は第3の出力67で得られる。第2の出力65
はMRI装置1のRF回路の妨害を防ぐよう中央周波数
USを有しRF信号を強く減衰させる帯域通過フィルタ
71からなる送信手段の入力69に接続される。送信手
段は又第1の変換器21からなる。
【0016】タイマ61の第1の出力63は(図10に
関して後により詳細に説明する)カウンタ75の第1の
入力73に接続され、第3の出力67はカウンタの第2
の入力77に接続される。カウンタ75は更にカウンタ
停止信号を受信するようにされた第3の入力79と出力
81とからなる。それがその第2の入力77にリセット
信号を受信する時、カウンタ75はその第1の入力73
に受信したクロックパルスのカウントを開始する。カウ
ント停止信号をその第3の入力79に受けた時カウンタ
75はカウントを停止し、その出力81にカウンタ出力
信号を発生する。
【0017】装置は又前置増幅器83と中央周波数FUS
を有する帯域通過フィルタ85の直列接続に接続された
第2の変換器23からなる受信手段からなる。受信手段
の出力87にアナログエコー信号が得られる。この出力
は変換器91の第1の入力89とエンベロープ検出器9
5の入力93に接続される。図9に関して後に詳細に説
明する変換器91はアナログエコー信号39を、制御手
段101の第1の入力99に接続されるその出力97に
得られるディジタルエコー信号41に変換する。エンベ
ロープ検出器95は25KHzの中央周波数を有する低
域フィルタ103が後に続く公知のダイオード検出器で
よい。変換器91の第2の入力107とレベル検出器1
11の入力109に接続される低域フィルタ103の出
力105にアナログエコー信号39のエンベロープ45
が得られる。図8に関して後に詳細に説明するレベル検
出器111はエンベロープ45のレベルが所定のレベル
を越える時tL にその出力113に信号を生じる。レベ
ル検出器111の出力113はタイマ61の第3の出力
に接続された第3の入力117と、カウンタ75の第3
の入力79に接続された出力119を有する制御手段1
01の第2の入力115に接続される。
【0018】制御手段101の実施例を図6を参照して
詳細に説明する。この実施例は2つの部分:モード選択
器121及びタイムウインド発生器122からなる。モ
ード選択器121は3つのANDゲート123,124
及び125及びORゲート126からなる。モード選択
器121は更に2つのフリップフロップ127,128
及びインバータ129からなる。タイムウインド発生器
122は3つのカウンタ130,130’、関連したプ
リセットスイッチ132,132’と協働する3つの比
較器131,131’、2つのフリップフロップ13
3,134、ORゲート135、インバータ136及び
10MHz発振器137からなる。2つの部分121,
122の種々の成分間の相互接続及び制御手段の入力9
9,115及び117及び出力119へのそれらの接続
は図6により明らかに示される。これらの回路の動作は
自ら明らかであるが、簡単な説明を図7及び図8を参照
してする。
【0019】図7はモード選択器121のフリップフロ
ップ127,128の5つの信号S1,…,S5を示
し、これらの信号が生じるフリップフロップの接続は図
の左側に示される。信号S1は制御手段101の第3の
入力117に到来するリセット信号であり、信号S2は
この信号の反転である。信号S2がフリップフロップ1
27に到達する度に、このフリップフロップはそのグラ
ンド状態をとり、Q(127)をハイ(信号S3)にす
る。信号S4はANDゲート125の出力信号であり、
(有効なエコーパルス43が検出された場合)制御手段
101の第1に入力99での信号に対応するパルス13
8か、第2の入力115での信号に対応するパルス13
9のいずれからなる。信号S4の到来は信号S3をロー
にする。有効なエコーパルスが到来しない場合、Q(1
28)(信号S5)はそのハイレベルに切換えられ、モ
ード選択器121はエンベロープ信号が到来するのを待
つ。Q(127)及びQ(128)の状態は図7の下部
に示される。
【0020】表1はモード選択器121の状態を示す。
この表において、用語「ラフな検出」は図3及び図4と
共に説明される如く超音波のバーストの往復時間の比較
的ラフな提示を与えるエンベロープ信号45の検出を言
う。
【0021】
【表1】
【0022】装置が測定を始める時、モード選択器は状
態2にセットされる。状態3で有効エコーパルスが検出
される時、モード選択器は状態1に切換わり、有効エコ
ーパルスが検出されない時、状態4に切換わる。図8は
タイムウインド発生器122のフリップフロップ13
3,134の6つの信号S3〜S10を示し、時間スケ
ールは図7の時間スケールと異なる。信号S3(これは
図7の信号S3と同じ信号である)の到来の際、フリッ
プフロップ133のQ信号S6はハイレベルに切換えら
れ、カウンタ130は発振器137からのパルスのカウ
ントを開始する。カウンタ130がスイッチ132によ
り予めセットされた値になる時、比較器131はORゲ
ート135を介してフリップフロップ133のMR入力
に送られるカウントエンド信号S7を発生する。信号S
6は次にローレベルとなり、その反転信号S8はハイレ
ベルになる。信号S8は制御手段101の出力119に
供給される。カウントエンド信号S7の反転信号S9は
(タイムウインドの所定の幅に対応する)スイッチ13
2’によりプリセットされた値になるまでカウンタ13
0’にカウントを始めさせるハイ信号をQ(134)が
生じるようにするフリップフロップ134のCP入力に
供給される。
【0023】表2はタイムウインド発生器122の状態
を示す。
【0024】
【表2】
【0025】状態1で、回路はゲート125の出力から
のスタートパルスを待っている。装置が測定を開始した
時、タイムウインド発生器は状態1にセットされる。ス
タートパルスが受信された時、発生器は状態3に切換わ
る。この状態において、次のタイムウインドを発生する
時点(スタートパルスが受信された後1/FR −1/2
US秒)が到来した時までカウントする。この時点が来
る時、回路は1/FUS秒(タイムウインドの所定の幅)
が経過するまでカウントする状態2に切換わる。次に状
態1に再び切換える。
【0026】図9はタイマ61の一実施例のブロック系
統図を示す。この回路は2つの12段階リップルカウン
タ149及び151の直列接続に接続された10MHz
発振器147からなる。第1のリップルカウンタ149
はタイマの第1の出力63に接続されるその第1の出力
に1.25MHzのクロック周波数FCLの一連のクロッ
クパルス及びその第2の出力に40KHzの周波数を有
する信号を生じる。第2のリップルカウンタ151は各
々50nsの長さと300Hzの反復周波数F R を有す
る一連の送信スタートパルスに第1の単安定マルチバイ
ブレータ153により変換される300Hz信号をその
出力に生じる。第1のワンショットマルチバイブレータ
153の出力はタイマの第3の出力67に接続される。
第2のワンショットマルチバイブレータ155は300
Hz信号を40μsの長さ及び300Hzの繰返し周波
数を有する一連のパルスに変換する。第2のワンショッ
トマルチバイブレータ155の出力はANDゲート15
9の第1の入力に接続され、第1のリップルカウンタ1
49の第2の出力はこのゲートの第2の入力に接続され
る。タイマの第2の出力65に接続されるゲート159
の出力に40KHz信号のバーストが発生される。
【0027】図10はレベル検出器111の一実施例の
回路図を示す。この回路はダイオード検出器と比較器か
らなる。ダイオード検出器はダイオード161とコンデ
ンサ163からなり、比較器は差動増幅器165からな
る。抵抗167はコンデンサに蓄積された検出電圧がR
C積に依存する時定数で減少するようコンデンサ163
に並列に接続される。このRC積はコンデンサ163の
電圧が1/FR 秒にその元の値の略0.7倍に減少する
よう選択される。その結果の電圧は増幅器165の負の
入力に供給される。この増幅器の正の入力はレベル検出
器111の入力109に直接接続され、それにダイオー
ド検出器の入力も接続される。従って、比較器はエンベ
ロープ45の電圧を前のエンベロープの電圧の0.7倍
と比較する。増幅器165の出力は前者の電圧が後者を
越える場合制御手段101の第2の入力115に信号を
結果的に供給するレベル検出器111の出力113に接
続される。
【0028】図11は変換器91の一実施例の回路図を
示す。この回路はレベル検出器、スイッチ及び比較器か
らなる。レベル検出器の構成及び動作は図8を参照して
説明されたレベル検出器111と実質的に同じである。
それはダイオード167、コンデンサ169、差動増幅
器171及び抵抗173からなる。このレベル検出器は
第2の入力107に供給されたエンベロープのレベルを
前のエンベロープのレベルと比較する。コンデンサ16
9と抵抗173のRC積は検出レベルが前の反射のレベ
ルの0.2倍であるよう選択される。スイッチはレベル
検出器の出力に接続されたそのゲート電極と、抵抗17
5を介して+12ボルト供給ラインに接続されたそのド
レーン電極と、接地に接続されたそのソース電極とを有
する電界効果トランジスタ(FET)173からなる。
レベル検出器が出力信号を発生しない(反射が検出され
ない)場合、FET173は非導通であり、結果的にそ
のドレーン電極は12Vである。反射が検出される場
合、レベル検出器は出力信号を発生し、FETは導通で
ある。その場合には、ドレーン電極は接地電位にある。
比較器は変換器91の第1の入力89に接続されたその
正の入力と、FET173のドレーン電極に接続された
その負の入力と、変換器の出力97に接続されたその出
力とを有する差動増幅器177からなる。従って比較器
は反射が検出される時アナログエコー信号39を0Vと
比較する。その場合において、アナログエコー信号はデ
ィジタルエコー信号41を形成するブロック波に変換さ
れる。比較器は反射が検出されない時12Vと比較す
る。その場合、出力はゼロである。図12はカウンタ7
5の一実施例のブロック系統図である。この回路は図示
の如く接続されるフリップフロップ179とANDゲー
ト181からなるカウントイネーブル回路からなる。リ
セット信号が第2の入力77に現われる場合、このカウ
ントイネーブル回路はカウントイネーブル信号を発生
し、結果的にカウンタ停止信号48が第3の入力79で
受信される場合、カウントイネーブル信号は除去され
る。カウントイネーブル信号はカウンタ75の第1の入
力73に接続された第2の入力を有するANDゲート1
83の第1の入力に供給される。カウントイネーブル信
号かゲート183の第1の入力にある場合、その第2の
入力に供給されたクロックパルスはそれらをカウントす
る12段リップルカウンタ185に供給され、カウント
イネーブル信号が除去される時点のカウントされた値を
ラッチする2つの8ビットラッチ187,189の入力
にその結果を与える。この為に、ラッチ187,189
の制御入力191はANDゲート193及びインバータ
195を介してカウントイネーブル回路の出力に接続さ
れる。カウントされた値はカウンタ75の出力81での
ディジタル信号として得られる。
【0029】アナログ信号の形で利用される測定の結果
を作る為、カウンタ75の後に、図5に示す如く(例え
ばタイプADDAC80の回路からなる)アナログディ
ジタル変換器197と0.05Hzの低域遮断周波数及
び4Hzの高域遮断周波数を有し、従って呼吸信号が生
じる周波数の範囲をカバーする帯域通過フィルタ199
が続く。他の現象が装置の助けで観測される場合、フィ
ルタ199に対して他の通過帯域が必要であることは明
らかである。
【0030】図5又は装置のある部分がRF遮蔽16の
内に配置され、一方他の部分がこの遮蔽の外に配置され
ることを示す(図5の上半分に示される)。RF遮蔽内
の部分は送信手段71,21、受信手段23,83,8
5、変換器91及びその低域通過フィルタ103を有す
るエンベロープ検出器95からなる。これらは全て無線
周波数妨害を生じないアナログ部分である。タイマ6
1、制御手段101カウンタ75のようなディジタル部
分はRF遮蔽16の外部に位置する。RF遮蔽16内の
部分は電気RF信号を阻止する接続ライン201、例え
ば光ファイバ送信ラインによりこの遮蔽の外の部分に接
続される。かかる光ファイバ送信ラインは従来電気信号
を変調光波に変換する発光ダイオードからなる送信器
と、ある長さの光ファイバと、変調された光波を電気信
号に変換して戻す光感知素子からなる受信器とからな
る。接続ライン201は又例えばRFフィルタと直列の
導電体により形成されうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による装置が用いられる磁気共鳴画像
(MRI)装置を概略的に示す図である。
【図2】如何に本発明による装置のある部分が図1に示
す装置で患者に関して位置されうるかを示す図である。
【図3】本発明による方法の例のいくつかの段階を示す
フローチャートである。
【図4】本発明による方法のいくつかの信号のタイミン
グを示す図である。
【図5】本発明による装置の実施例のブロック系統図で
ある。
【図6】図5に示す装置の一部のブロック系統図であ
る。
【図7】図6に示す部分のいくつかの信号のタイミング
を示す図である。
【図8】図6に示す部分のいくつかの信号のタイミング
を示す図である。
【図9】本発明による装置の種々の他の部分の実施例の
ブロック系統図である。
【図10】本発明による装置の種々の他の部分の実施例
のブロック系統図である。
【図11】本発明による装置の種々の他の部分の実施例
のブロック系統図である。
【図12】本発明による装置の種々の他の部分の実施例
のブロック系統図である。
【符号の説明】
1 磁界発生手段 3 電源 5 筐体 7 ボア 9 支持台 11 患者 13 RF送信器 14 RF受信器 15 磁気遮蔽 16 RF遮蔽 17 コンピュータ 19 操作卓 21,23 電気音響変換器 25 ビーム 29 超音波 31 送信スタート信号 33,35,37,47,49,53,55,57 ボ
ックス 39 アナログエコー信号 41 ディジタルエコー信号 43 エコーパルス 45 エンベロープ 48 カウンタ停止信号 51 タイムウインド 59 周期 61 タイマ 63,65,67,81,87,97,105,11
3,119 出力 69,73,77,79,89,93,99,107,
109,115,117 入力 71,85 帯域通過フィルタ 75,130,130’ カウンタ 83 前置増幅器 91 変換器 95 エンベロープ検出器 101 制御手段 103 低域フィルタ 111 水準検出器 121 モード選択器 122 タイムウインド発生器 123,124,125,159,181,183,1
93 ANDゲート 126,135 ORゲート 127,128,133,134,179 フリップフ
ロップ 129,136,195 インバータ 131,131’ 比較器 132,132’ プリセットスイッチ 137,147 発振器 138,139 パルス 149,151,185 リップルカウンタ 153,155 マルチバイブレータ 161 ダイオード 163 コンデンサ 165 増幅器 167,173,175 抵抗器 171,177 差動増幅器 187,189 ラッチ 191 制御入力 197 アナログディジタル変換器 199 帯域通過フィルタ 201 接続ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴィレム マルテン プリンス オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ 1番 地

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1)所定のクロック周波数FCLでクロッ
    クパルス及び反復周波数FR を有する一連の送信スター
    ト信号を発生し、送信スタート信号が発生される度に、
    周波数FUSを有する超音波のバーストを対象に向け送信
    し; 2)スタート信号が発生される時と所定の関係を有する
    時にクロックパルスのカウントを開始し; 3)対象により反射された周波数FUSを有する超音波を
    受信し、受信された超音波の電気的等価を表わすアナロ
    グエコー信号を形成し; 4)アナログエコー信号を、各々が超音波の一周期を表
    わす繰返し周波数FUSの一連のエコーパルスからなるデ
    ィジタルエコー信号に変換し; 5)所定の幅を有するタイムウインドを発生し; 6)エコーパルスの所定のエッジがタイムウインド内で
    生じるかどうかを決定し; 7)エコーパルスがタイムウインド内で生じた後1/F
    R −1/2FUSで又はエコーパルスがタイムウインド内
    で生じない場合推定値で次のタイムウインドを発生する
    時間をセットし; 8)タイムウインドのエコーパルスの所定のエッジの発
    生でクロックパルスのカウンティングを停止する各段階
    からなる、可動対象の位置の変化を決定する方法であっ
    て、 次のタイムウインドを発生する時間に対する値を推定す
    る段階は: a)アナログエコー信号のエンベロープを検出し; b)エンベロープのレベルが所定のレベルを越える時間
    L を決定し; c)エコーパルスがタイムウインド内で発生しない場合
    時間tL の後1/FR −1/2FUS秒で次のタイムウイ
    ンドを発生する時間をセットする段階からなることを特
    徴とする方法。
  2. 【請求項2】 エコーパルスがタイムウインド内で発生
    しない場合、クロックパルスのカウンティングが時間t
    L で停止することを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 1)所定のクロック周波数FCLのクロッ
    クパルスと、反復周波数FR を有する一連の送信スター
    ト信号(31)と、同じ繰返し周波数FR 及び、送信ス
    タート信号に対する所定のフェース関係を有するリセッ
    ト信号とを発生し、クロックパルス、送信スタート信号
    及びリセット信号は夫々タイマの第1(63),第2
    (65)及び第3の出力(67)で入手できるタイマ
    (61)と; 2)周波数FUSを有する超音波のバーストを対象に向け
    て送信スタート信号(31)の受信の際に送信するタイ
    マ(61)の第2の出力(65)に接続された入力(6
    9)を有する送信手段(71,21)と; 3)対象により反射された周波数FUSを有する超音波を
    受信し、受信した超音波の電気的等価を表わすアナログ
    エコー信号(39)をその出力に生ずる受信手段(2
    3,83,85)と; 4)アナログエコー信号(39)を、夫々が超音波の一
    周期を表わし反復周波数FUSを有する一連のエコーパル
    ス(43)からなるディジタルエコー信号(41)に変
    換し、受信手段(23,83,85)の出力(87)に
    接続された入力(89)を有し、その出力(97)にデ
    ィジタルエコー信号を生ずる変換手段(91)と; 5)所定の幅を有するタイムウインド(51)を発生
    し、エコーパルス(43)の所定のエッジがタイムウイ
    ンド内で生じるかどうかを決定し、エコーパルスがタイ
    ムウインド内で生じた後1/FR −1/2FUS秒で又は
    エコーパルスがタイムウインド内で生じない場合推定値
    で次のタイムウインドを発生する時間をセットし、タイ
    ムウインドのエコーパルスの所定のエッジの発生の際カ
    ウンタ停止信号(48)を発生し、変換手段(91)の
    出力(97)に接続された第1の入力(99)とカウン
    タ停止信号が得られる出力(119)を有する制御手段
    (101)と; 6)タイマ(61)の第1の出力に接続された第1の入
    力(73)と、タイマの第3の出力(67)に接続され
    た第2の入力(77)と、制御手段(101)の出力
    (119)に接続された第3の入力(79)とを有する
    カウンタ手段(75)とからなる可動対象の位置の変化
    を決定する装置であって、 次のタイムウインド(51)を発生する時間に対する推
    定値を提供し、アナログエコー信号(39)のエンベロ
    ープ(45)を検出するエンベロープ検出器(95)
    と、エンベロープのレベルが所定のレベルを越える時間
    L を決定するレベル検出器(111)とからなる推定
    手段が設けられ、制御手段(101)は更にエコーパル
    ス(43)がタイムウインド(51)内で生じない場合
    時間tL の後1/FR −1/2FUS秒で次のタイムウイ
    ンドを発生する時間をセットする手段(121,12
    2)からなることを特徴とする装置。
  4. 【請求項4】 制御手段(101)はエコーパルス(4
    3)がタイムウインド(51)内で生じない場合時間t
    L でカウンタ停止信号(48)を発生するようにされて
    いることを特徴とする請求項3記載の装置。
  5. 【請求項5】 少なくとも送信手段(21,71)、受
    信手段(23,83,85)、変換手段(91)はRF
    遮蔽(16)内に位置し、RF遮蔽内に位置する装置の
    一部は電気的RF信号を阻止する接続ライン(201)
    により遮蔽の外の部分に接続されることを特徴とする、
    磁界発生手段(1)及び請求項3又は4に記載の装置か
    らなる磁気共鳴画像又は分光装置。
JP4186593A 1991-07-17 1992-07-14 可動対象位置の変化を決定する方法及び装置 Pending JPH05245145A (ja)

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