NL9500603A - Method and apparatus for detecting acoustic emission of organs - Google Patents

Method and apparatus for detecting acoustic emission of organs Download PDF

Info

Publication number
NL9500603A
NL9500603A NL9500603A NL9500603A NL9500603A NL 9500603 A NL9500603 A NL 9500603A NL 9500603 A NL9500603 A NL 9500603A NL 9500603 A NL9500603 A NL 9500603A NL 9500603 A NL9500603 A NL 9500603A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
liquid
acoustic
living
organs
detection means
Prior art date
Application number
NL9500603A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Gerard Faber
Original Assignee
Tno
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tno filed Critical Tno
Priority to NL9500603A priority Critical patent/NL9500603A/en
Priority to NL1002701A priority patent/NL1002701C2/en
Publication of NL9500603A publication Critical patent/NL9500603A/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B7/00Instruments for auscultation
    • A61B7/005Detecting noise caused by implants, e.g. cardiac valves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B7/00Instruments for auscultation

Abstract

Method for in-vivo measurement of acoustic emissions of one or more organs and/or prostheses in a living being, wherein the living being is placed in a liquid in such a way that the one or more organs and/or prostheses are submerged in the liquid, the liquid having an acoustic impedance which is approximately equal to the acoustic impedance of the body of the living being, and the acoustic emission being detected with the aid of detection means which are suitable for this purpose and which are immersed in the liquid during measurement.

Description

Werkwijze en inrichting voor het detecteren van akoestische emissie van organen.Method and device for detecting acoustic emission from organs.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het in vivo meten van akoestische emissie van een of meer organen en/of prothesen in een levend wezen.The present invention relates to a method for measuring in vivo acoustic emission from one or more organs and / or prostheses in a living being.

In de medische wereld is het gebruikelijk om de toestand van organen van een levend wezen, zoals een patiënt, vast te stellen door de akoestische emissie ervan te meten. Hart- en longgeluiden worden bijvoorbeeld met behulp van een stethoscoop beluisterd. Een bekend voorbeeld is het plaatsen van een stethoscoop op de buik van een zwangere vrouw om onder andere de geluidsignalen van het hart van het ongeboren kind te detecteren. In het algemeen worden bij dergelijke metingen naast de gewenste akoestische signalen die afkomstig zijn van de te onderzoeken organen, de zogenaamde 'bronsignalen', eveneens ongewenste akoestische signalen gemeten. Deze ongewenste akoestische signalen worden grotendeels veroorzaakt door lichaamsresonanties en akoestische inhomogeniteiten in het lichaam. De lichaamsresonanties worden veroorzaakt doordat de akoestische impedantie van het lichaam van de patiënt hoger is dan die van de lucht die de patiënt omringt. Ten gevolge hiervan reflecteren de akoestische signalen van de betreffende organen binnen het lichaam van de patiënt en vervormen deze de bronsignalen. Daarnaast veroorzaken akoestische inhomogeniteiten in het lichaam looptijdverschillen en afbuiging van het gemeten signaal. Het verkrijgen van een akoestisch emissiespec-trum met een goede signaal/stoorverhouding en derhalve een goede kwaliteit wordt daardoor bemoeilijkt.It is common in the medical world to determine the condition of organs of a living being, such as a patient, by measuring its acoustic emission. For example, heart and lung sounds are monitored using a stethoscope. A well-known example is placing a stethoscope on the belly of a pregnant woman to detect, among other things, the sound signals from the heart of the unborn child. In general, in addition to the desired acoustic signals from the organs to be examined, the so-called "source signals" also measure undesired acoustic signals in such measurements. These unwanted acoustic signals are largely caused by body resonances and acoustic inhomogeneities in the body. The body resonances are caused by the acoustic impedance of the patient's body being higher than that of the air surrounding the patient. As a result, the acoustic signals from the respective organs within the patient's body reflect and distort the source signals. In addition, acoustic inhomogeneities in the body cause time differences and deflection of the measured signal. Obtaining an acoustic emission spectrum with a good signal / interference ratio and therefore good quality is thereby made more difficult.

De onderhavige uitvinding beoogt een werkwijze van de aan het begin genoemde soort te verschaffen die dit nadeel opheft.The present invention aims to provide a method of the type mentioned at the outset which obviates this drawback.

De werkwijze volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk dat het levende wezen zodanig in een vloeistof geplaatst is dat de een of meer organen en/of prothesen in de vloeistof zijn ondergedompeld, dat de vloeistof een akoestische impedantie heeft die bij benadering gelijk is aan de akoestische impedantie van het lichaam van het levende wezen, en dat de akoestische emissie wordt gedetecteerd met behulp van daartoe geschikte detectiemiddelen die tijdens de meting in de vloeistof worden ondergedompeld.To this end, the method according to the invention is characterized in that the living being is placed in a liquid such that the one or more organs and / or prostheses are immersed in the liquid, that the liquid has an acoustic impedance that is approximately equal to the acoustic impedance of the body of the living being, and that the acoustic emission is detected by means of suitable detection means which are immersed in the liquid during the measurement.

De werkwijze volgens de uitvinding heeft daarbij het voordeel dat hiermee de invloed van lichaamsresonanties op het gedetecteerde akoes- tische bronsignaal verminderd wordt, waardoor veel gedetailleerdere en betrouwbaardere akoestische Informatie van het uitgezonden signaal van de betreffende organen kan worden verkregen.The method according to the invention has the advantage that it reduces the influence of body resonances on the detected acoustic source signal, so that much more detailed and reliable acoustic information of the transmitted signal of the relevant organs can be obtained.

In een gunstige uitvoeringsvorm wordt met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding de akoestische emissie van het hart gedetecteerd. In een verdere gunstige uitvoeringsvorm wordt de akoestische emissie van een hartklepprothese gedetecteerd. In de eerder Ingediende, niet vóórgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage 94.01256 van dezelfde aanvraagster is een werkwijze beschreven voor het in vivo bepalen van de toestand van een hartklepprothese. Deze bepaling geschiedt door middel van het detecteren en analyseren van de akoestische emissie van de hartklepprothese. De in de onderhavige aanvrage beschreven werkwijze kan daarbij met voordeel gebruikt worden om een bijbehorend frequentiespectrum te verkrijgen met een goede kwaliteit.In a favorable embodiment, the acoustic emission of the heart is detected using the method according to the invention. In a further favorable embodiment, the acoustic emission of a heart valve prosthesis is detected. In previously filed, non-prepublished Dutch patent application 94.01256 of the same applicant, a method is described for in vivo determination of the condition of a heart valve prosthesis. This determination is done by detecting and analyzing the acoustic emission of the heart valve prosthesis. The method described in the present application can advantageously be used to obtain a corresponding frequency spectrum with good quality.

De onderhavige uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze, welke tenminste is voorzien van detectiemiddelen die geschikt zijn voor gebruik in een vloeistof.The present invention also relates to a device for carrying out the method, which at least is provided with detection means suitable for use in a liquid.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een vloelstofbad, zoals een fysiotherapeutisch zwembad, voorzien van een inrichting volgens de uitvinding.The invention also relates to a liquid bath, such as a physiotherapeutic swimming pool, provided with a device according to the invention.

De onderhavige uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de bijbehorende tekeningen, waarin: figuur IA een doorsnede-aanzicht van de thorax van een patiënt langs de lijn I-I uit figuur 2 toont met daarin mogelijke geluidspaden, wanneer de omgeving van de patiënt uit lucht bestaat; figuur 1B een aan figuur IA soortgelijk doorsnede-aanzicht toont, wanneer de omgeving van de patiënt wordt gevormd door water; figuur 2 een zijaanzicht van een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding toont; en figuur 3 een bovenaanzicht van de voorkeursuitvoeringsvorm uit figuur 2 toont.The present invention will now be further elucidated with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1A shows a cross-sectional view of a patient's thorax along line II of Figure 2, showing possible sound paths when the patient's environment is air exists; Figure 1B shows a cross-sectional view similar to Figure 1A when the patient's environment is water; figure 2 shows a side view of a preferred embodiment of the method according to the invention; and Figure 3 shows a top view of the preferred embodiment of Figure 2.

Ter illustratie van het voordeel van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding toont fig. IA een voorbeeld van mogelijke geluidspaden in de thorax van een patiënt wanneer het omgevende medium lucht is. In deze figuur duidt 1 het hart van een patiënt, 2 de thorax, 3 de wand van de thorax 2, 4 de armen van de patient, 5 en 6 geluidspaden respectievelijk in en buiten de thorax 2, en 7 het de thorax omgevende medium aan. In het medium 7 is een detector 9 geplaatst, bijvoorbeeld een microfoon.To illustrate the advantage of the method of the present invention, Figure 1A shows an example of possible sound paths in a patient's thorax when the surrounding medium is air. In this figure, 1 indicates the heart of a patient, 2 the chest, 3 the wall of the chest 2, 4 the arms of the patient, 5 and 6 sound paths in and outside the chest 2, and 7 indicates the medium surrounding the chest . A detector 9, for example a microphone, is placed in the medium 7.

Thorax 2 heeft een akoestische impedantie die bij benadering gelijk ie aan die van water. Het hart 1 van de patiënt geeft akoestische signalen af, die in het onderhavige geval de hier getoonde geluidspaden 5 kunnen afleggen. Vanwege de lagere akoestische impedantie van het medium 7, in dit geval lucht, zullen de akoestische signalen van het hart 1 bij voorkeur reflecteren tegen de wand 3 van de thorax 2. De akoestische signalen blijven voornamelijk binnen de thorax 2 en treden slechts in geringe mate naar buiten, zoals met 6 is aangegeven. Het zal duidelijk zijn dat dergelijke thorax resonanties de kwaliteit van het te meten signaal nadelig beïnvloeden.Thorax 2 has an acoustic impedance approximately equal to that of water. The patient's heart 1 emits acoustic signals, which in the present case can travel the sound paths 5 shown here. Due to the lower acoustic impedance of the medium 7, in this case air, the acoustic signals from the heart 1 will preferably reflect against the wall 3 of the thorax 2. The acoustic signals mainly remain within the thorax 2 and only occur to a small extent. outward, as indicated by 6. It will be clear that such thorax resonances adversely affect the quality of the signal to be measured.

Fig. 1B toont dezelfde thorax 2, die zich bevindt in een medium 12 met een akoestische Impedantie die bij benadering gelijk is aan die van de thorax. Medium 12 kan bijvoorbeeld water zijn. In medium 12 is een voor dat medium geschikte detector 8 geplaatst, bijvoorbeeld een hydro-foon. Duidelijk is te zien dat de geluidspaden 5 en 6 van de akoestische signalen afkomstig van het hart 1 nu anders zijn in sterkte dan in flg. IA. De akoestische signalen van het hart 1 reflecteren slechts in geringe mate tegen de wand 3 van thorax 2 en treden gemakkelijker bulten de thorax 2. De reflectiecoëfficient van de wand 3 van de thorax 2 is in figuur 1B bij benadering gelijk aan nul, terwijl de reflectiecoëfficient in de situatie als getoond in fig. IA bij benadering gelijk is aan -1. Het akoestische signaal van het hart 1 treedt in de situatie als getoond in fig. 1B gemakkelijk naar buiten, waardoor het signaal met een verbeterde kwaliteit verkregen kan worden. Het gemeten spectrum zal derhalve meer gedetailleerde en betrouwbare akoestische informatie omvatten.Fig. 1B shows the same thorax 2 located in a medium 12 with an acoustic impedance approximately equal to that of the thorax. For example, medium 12 can be water. A detector 8 suitable for that medium is placed in medium 12, for example a hydrophone. It can clearly be seen that the sound paths 5 and 6 of the acoustic signals from the heart 1 are now different in strength than in flg. IA. The acoustic signals from the heart 1 reflect only slightly against the wall 3 of the thorax 2 and bump the thorax 2 more easily. The reflection coefficient of the wall 3 of the thorax 2 is approximately zero in figure 1B, while the reflection coefficient in the situation shown in Fig. 1A is approximately equal to -1. The acoustic signal from the heart 1 easily exits in the situation shown in Fig. 1B, whereby the signal of improved quality can be obtained. The measured spectrum will therefore include more detailed and reliable acoustic information.

Fig. 2 toont een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, waarbij de werkwijze wordt gebruikt om een hartsignaalspectrum te meten. Patiënt 10 bevindt zich daarbij in een vloeistofbad 11 dat gevuld is met een vloeistof 12 waarvan de akoestische impedantie bij benadering gelijk is aan de akoestische impedantie van het wenselijk lichaam. Bij voorkeur is de vloeistof 12 water.Fig. 2 shows a preferred embodiment of the method of the present invention, wherein the method is used to measure a heart signal spectrum. Patient 10 is thereby in a fluid bath 11 filled with a fluid 12 whose acoustic impedance is approximately equal to the acoustic impedance of the desired body. Preferably, the liquid 12 is water.

De voorkeurswerkwijze is gericht op het detecteren van akoestische emissie van het hart 1 van de patiënt 10. Duidelijk is te zien dat het hart 1 zich onder het watemiveau bevindt. Bij voorkeur bevindt het hart 1 zich vlak onder het wateroppervlak, bijvoorbeeld op een afstand van ongeveer 5 cm. De akoestische signalen afkomstig van het hart 1 worden daarbij op voordelige wijze door het wateroppervlak gereflecteerd, waardoor de akoestische emissie van het hart 1 grotendeels kan worden opgevangen door de detectoren (niet getoond). In de getoonde uitvoeringsvorm ie de patiënt 10 staande afgebeeld. Het zal voor een deskundige op het vakgebied echter zonder neer duidelijk zijn dat de positie van patiënt 10 niet ter zake doet. Patiënt 10 kan bijvoorbeeld ook zitten of liggen.The preferred method is aimed at detecting acoustic emission from the heart 1 of the patient 10. It can be clearly seen that the heart 1 is below the water level. Preferably, the heart 1 is located just below the water surface, for example at a distance of about 5 cm. The acoustic signals from the heart 1 are advantageously reflected by the water surface, so that the acoustic emission from the heart 1 can be largely received by the detectors (not shown). In the embodiment shown, the patient 10 is shown standing. However, it will be clear to a person skilled in the art that the position of patient 10 is irrelevant. For example, patient 10 can also sit or lie down.

Fig. 3 toont een bovenaanzicht van de uitvoeringsvore uit fig. 2. Rondos patiënt 10 zijn detectoren 8 aangebracht. Detectoren 8 bevinden zich tijdens de detectie onder het vloeistofoppervlak.Fig. 3 shows a top view of the embodiment of FIG. 2. Detectors 8 are arranged around patient 10. Detectors 8 are located below the liquid surface during detection.

Als vloeistofbad 11 kan bijvoorbeeld een bekend fysiotherapeutisch zwembad worden gebruikt. De afmetingen van het vloeistofbad 11 worden bij voorkeur zodanig gekozen dat tegen de wanden gereflecteerde akoestische signalen de detectiemiddelen pas bereiken nadat de eerste, niet gereflecteerde signalen zijn gemeten. In het onderhavige geval betekent dit dat bij een voortplantingssnelheid van geluid in water van ongeveer 1500 m/s en een karakteristieke duur van het hartklepsignaal van bij benadering 2 me de patiënt bij voorkeur op een afstand van tenminste 1.5 meter van de wanden af moet staan. Het vloeistofbad 11 heeft dus bij voorkeur een lengte en een breedte van tenminste 3 meter. De afmetingen van het vloei-stofbad 11 kunnen kleiner worden gekozen als de wanden en de bodem ervan met geluidabsorberend materiaal worden bedekt.As a liquid bath 11, for example, a known physiotherapeutic swimming pool can be used. The dimensions of the liquid bath 11 are preferably chosen such that acoustic signals reflected against the walls reach the detection means only after the first, non-reflected signals have been measured. In the present case, this means that at a propagation speed of sound in water of about 1500 m / s and a characteristic duration of the heart valve signal of approximately 2 me, the patient should preferably be at a distance of at least 1.5 meters from the walls. The liquid bath 11 therefore preferably has a length and a width of at least 3 meters. The dimensions of the liquid bath 11 can be chosen smaller if the walls and the bottom thereof are covered with sound-absorbing material.

Bij voorkeur bevindt de patiënt 1 zich tijdens de meting helemaal onder het vloeistofoppervlak. Dit vergt echter toepassing van ademha-lingsapparatuur, waardoor deze voorkeursuitvoeringsvorm niet altijd te realiseren zal zijn.Preferably, the patient 1 is completely below the liquid surface during the measurement. However, this requires the use of breathing apparatus, so that this preferred embodiment will not always be achievable.

Voor de uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding kan een inrichting worden gebruikt die tenminste is voorzien van detectiemiddelen. In een voorkeursuitvoeringsvorm is de inrichting eveneens voorzien van signaalverwerkende middelen ter ondersteuning van de signaalanalyse. De inrichting kan naar keuze worden voorzien van registratiemiddelen en/of afbeeldmlddelen. Bij voorkeur omvatten één of meer van de hiervoor genoemde middelen computermiddelen. Het zal duidelijk zijn dat tenminste de detectiemiddelen geschikt moeten zijn voor gebruik in een vloeistof. Voor gebruik als detector zijn alle typen hydrofoons, die in de handel verkrijgbaar zijn, geschikt. Bij voorkeur worden hydrofoons toegepast met een bereik tot minimaal 25 kHz.For the implementation of the method according to the invention, a device can be used which is at least provided with detection means. In a preferred embodiment, the device is also provided with signal processing means to support the signal analysis. The device can optionally be provided with recording means and / or imaging parts. Preferably, one or more of the aforementioned means comprise computer means. It will be clear that at least the detection means must be suitable for use in a liquid. All types of hydrophones commercially available are suitable for use as a detector. Hydrophones with a range up to at least 25 kHz are preferably used.

De werkwijze en inrichting volgens de onderhavige uitvinding kunnen op gunstige wijze worden gebruikt ter ondersteuning van de werkwijze zoals die is beschreven in de bovengenoemde Nederlandse octrooiaanvrage 9^.01256 van aanvraagster. Daarin wordt een werkwijze beschreven voor het in vivo bepalen van de toestand van een hartklepprothese aan de hand van akoestische emissie daarvan. Deze werkwijze kan bijvoorbeeld worden ge- bruikt om in vivo de toestand van de uitlaatbeugel van de hartklepprothese van niet nader te noemen type vast te stellen.The method and device according to the present invention can advantageously be used to support the method as described in the above-mentioned Dutch patent application 9101256 of the applicant. It describes a method for in vivo determination of the state of a heart valve prosthesis by acoustic emission thereof. For example, this method can be used to determine the condition of the ventral valve prosthesis outlet bracket of an unspecified type in vivo.

Opgemerkt kan worden dat voor detectie van luide akoestische signalen bij in het bijbehorende frequentiegebied swakke lichaamaresonanties een meting met één detector volstaat. Bij swakke akoestische signalen met in hetzelfde frequentiegebied sterke lichaamsresonanties ia het wenselijk om gebruik te maken van zogenaamde array-technieken. Hierdoor kan de kwaliteit van het te meten bronsignaal worden geoptimaliseerd. Bij akoestische signalen met een goede signaalsterkte kunnen de stooreignalen afkomstig van lichaamsresonanties en akoestische inhomogeniteiten zodanig zijn dat signaalanalyse moeilijk is. Ook in deze situatie is het ter verkrijging van een optimale kwaliteit wenselijk om gebruik te naken van de zogenaamde array-technieken.It can be noted that for detection of loud acoustic signals in the case of weak body resonances in the associated frequency range, a measurement with one detector is sufficient. With weak acoustic signals with strong body resonances in the same frequency range, it is desirable to use so-called array techniques. This allows the quality of the source signal to be measured to be optimized. For acoustic signals with good signal strength, the interference signals from body resonances and acoustic inhomogeneities can be such that signal analysis is difficult. In this situation too, it is desirable to obtain the so-called array techniques in order to obtain optimum quality.

In het algemeen kan worden gesteld dat de stooreignalen tengevolge van lichaamsresonanties dan wel akoestische Inhomogeniteiten in het lichaam met name bij hoge frequenties de kwaliteit van het te meten signaal verslechteren.In general, it can be stated that the interference signals due to body resonances or acoustic inhomogeneities in the body deteriorate the quality of the signal to be measured, especially at high frequencies.

Bij de genoemde array-technieken gaat het er on dat op meerdere posities ten opzichte van de patiënt akoestische metingen worden gedaan. Het is daarbij niet direct noodzakelijk oa gebruik te naken van meerdere detectoren, zoals hydrofoons. De positie van de patiënt kan bijvoorbeeld veranderd worden door de patiënt te roteren, waarbij tijdens de rotatie meerdere metingen rondom de thorax worden gedaan. Als alternatief is het mogelijk om één enkele detector rondom de patiënt ten opzichte van die patiënt te verplaatsen, waarbij op meerdere posities metingen kunnen worden gedaan, waardoor richtingsafhankelijke informatie wordt verkregen. De detectoren bevinden zich daarbij bij voorkeur op geringe afstand onder het vloeistof oppervlak, bij voorkeur t 5 cm. Bij voorkeur worden alle metingen in één horizontaal vlak uitgevoerd.With the array techniques mentioned, it is important that acoustic measurements are made at several positions relative to the patient. It is not immediately necessary, among other things, to make use of multiple detectors, such as hydrophones. For example, the patient's position can be changed by rotating the patient, taking multiple measurements around the chest during rotation. Alternatively, it is possible to move a single detector around the patient relative to that patient, where measurements can be taken at multiple positions, providing direction dependent information. The detectors are preferably located a short distance below the liquid surface, preferably t 5 cm. Preferably, all measurements are performed in one horizontal plane.

In fig. 3 is een voorkeursuitvoeringsvorm van een inrichting ik volgens de uitvinding getoond. Hierin wordt gebruik gemaakt van een aantal detectoren 8, bij voorkeur hydrofoons, die bij benadering op onderling gelijke afstand in een aaneengesloten vorm zijn geplaatst. Deze vorm is bij voorkeur een cirkel, zoals getoond, maar kan ook iedere andere vorm aannemen. De afmetingen van de vorm worden bij voorkeur zodanig gekozen dat de vorm om de patiënt kan worden aangebracht, zoals getoond in figuur 3· De door de gekozen vorm geïntroduceerde loopt!jdverschillen in de gedetecteerde signalen kunnen achteraf met behulp van de signaal-verwerkende middelen worden gecorrigeerd, zoals hieronder nader wordt uitgelegd. De getoonde inrichting 14 onvat 16 hydrofoons en is due geschikt voor 16-kanaalsopnamen. Bij voorkeur omringt de inrichting 14 de patiënt zoveel mogelijk. De detectoren 8 kunnen hiertoe van drijvers worden voorzien, om deze op de gewenste hoogte te houden.Fig. 3 shows a preferred embodiment of a device I according to the invention. Use is made herein of a number of detectors 8, preferably hydrophones, which are placed approximately in equal distance in a contiguous form. This shape is preferably a circle, as shown, but can also take any other shape. The dimensions of the shape are preferably chosen such that the shape can be fitted around the patient, as shown in Figure 3. The running differences introduced by the selected shape in the detected signals can be retroactively adjusted by means of the signal processing means. corrected, as explained in more detail below. The device 14 shown contains 16 hydrophones and is therefore suitable for 16-channel recordings. Preferably, the device 14 surrounds the patient as much as possible. The detectors 8 can be provided with floats for this purpose, in order to keep them at the desired height.

Door bij de signaalanalyse gebruik te maken van ruimtelijke decon-volutietechnieken, die bijvoorbeeld in de seismische wetenschap bekend zijn, kan alleen het bronsignaal afkomstig van de hartklepprothese worden vastgelegd. Deze techniek beoogt het focusseren op de akoestische bron, waarbij de stoorsignalen uit focus zijn. De correctie ten aanzien van looptijden van bron naar detectoren betreffende een juiste focussering kan zowel digitaal als analoog worden gerealiseerd.By using spatial decon-volution techniques, which are known in seismic science, for example, only the source signal from the heart valve prosthesis can be captured. This technique aims to focus on the acoustic source, whereby the interference signals are out of focus. The correction with regard to transit times from source to detectors regarding correct focusing can be realized both digitally and analogously.

Deze ruimtelijke deconvolutietechnieken kunnen ook worden toegepast wanneer gebruik wordt gemaakt van een of meer gefocusseerde opnemers (niet getoond). Een voorbeeld van een dergelijke gefocusseerde opnemer is een sferisch oppervlak bestaande uit een materiaal dat gevoelig is voor de detectie van akoestische signalen. Het materiaal is bij voorkeur akoestisch transparant. Hiervoor geschikte materialen zijn bijvoorbeeld polymeren, zoals polyvinylideenfluoride (PVDF) of (PVF2), alsmede keramische materialen, zoals lood-zirconaat-titanaat, lood-titanaat, lood-metanio-baat en dergelijke. Dergelijke materialen zetten ontvangen akoestische signalen op gunstige wijze om in elektrische signalen.These spatial deconvolution techniques can also be applied when using one or more focused sensors (not shown). An example of such a focused sensor is a spherical surface consisting of a material sensitive to the detection of acoustic signals. The material is preferably acoustically transparent. Materials suitable for this are, for example, polymers, such as polyvinylidene fluoride (PVDF) or (PVF2), as well as ceramic materials, such as lead zirconate titanate, lead titanate, lead metaniobate and the like. Such materials advantageously convert received acoustic signals into electrical signals.

Hoewel de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding zijn uitgelegd aan de hand van het detecteren van het akoestische spectrum van het hart van een patiënt, zed. het voor een deskundige op het vakgebied zonder neer duidelijk zijn dat de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding met evenveel voordeel kunnen worden gebruikt voor het detecteren van akoestische emissie van andere organen van levende wezens in het algemeen. De onderhavige werkwijze en inrichting kunnen daarnaast eveneens worden gebruikt voor het in vivo detecteren van akoestische emissie van andere prothesen dan de genoemde hartklepprothese. Vanwege de minimalisatie van de invloed van lichaamsresonanties en akoestische inhomogenitei-ten in het lichaam op het gemeten signaal zal bij een dergelijke detectie veel gedetailleerdere en betrouwbaardere akoestische informatie worden verkregen dan bij de bekende technieken.Although the method and apparatus of the invention have been explained by detecting the acoustic spectrum of a patient's heart, zed. it will be clear to a person skilled in the art that the method and apparatus according to the invention can be used with equal advantage for detecting acoustic emission from other organs of living things in general. In addition, the present method and device can also be used for in vivo detection of acoustic emission from prostheses other than said heart valve prosthesis. Due to the minimization of the influence of body resonances and acoustic inhomogeneities in the body on the measured signal, such detection will yield much more detailed and reliable acoustic information than the known techniques.

Claims (13)

1. Werkwijze voor het in vivo neten van akoestische eaissie van een of eer organen en/of prothesen in een levend wezen, —»*·- het kenmerk. dat het levende wezen zodanig in een vloeistof geplaatst is dat de een of neer organen en/of prothesen in de vloeistof zijn ondergedompeld, dat de vloeistof een akoestische iapedantle heeft die bij benadering gelijk is aan de akoestische impedantie van het lichaaa van het levende wezen, en dat de akoestische emissie wordt gedetecteerd met behulp van daartoe geschikte detectiemiddelen die tijdens de Beting in de vloeistof worden ondergedompeld.1. A method for in vivo measurement of acoustical emission from one or more organs and / or prostheses in a living being, the characteristic. that the living being is placed in a liquid such that the one or down organs and / or prostheses are immersed in the liquid, so that the liquid has an acoustic impedance approximately equal to the acoustic impedance of the living being's body, and that the acoustic emission is detected by means of suitable detection means which are immersed in the liquid during the Beting. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de akoestische emissie van het hart wordt gedetecteerd.The method of claim 1, wherein the acoustic emission from the heart is detected. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij de akoestische emissie van een geïmplanteerde hartklepprothese wordt gedetecteerd.The method of claim 1 or 2, wherein the acoustic emission from an implanted heart valve prosthesis is detected. 4. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij het levende wezen zodanig in de vloeistof is geplaatst dat de een of aeer organen en/of prothesen zich tijdens de meting vlak onder het vloeistofoppervlak bevinden.A method according to claim 1 or 2, wherein the living being is placed in the liquid such that the one or more organs and / or prostheses are just below the liquid surface during the measurement. 5· Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3· waarbij de vloeistof water omvat.A method according to claim 1, 2 or 3, wherein the liquid comprises water. 6. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij op meerdere posities t.o.v. het levende wezen metingen worden gedaan.A method according to any one of the preceding claims, wherein measurements are made at several positions relative to the living creature. 7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het levende wezen en de detectiemiddelen relatief ten opzichte van elkaar worden bewogen tijdens de meting.A method according to any one of the preceding claims, wherein the living creature and the detection means are moved relative to each other during the measurement. 8. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de inrichting tenminste is voorzien van detectiemiddelen die geschikt zijn voor gebruik in een vloeistof.Device for carrying out the method according to any of the preceding claims, characterized in that the device is provided with at least detection means suitable for use in a liquid. 9· Inrichting volgens conclusie 8, waarbij de detectiemiddelen meerde- re hydrofoons onvatten, die bij benadering op enige onderlinge afstand in een aaneengesloten vorm geplaatst zijn, waarbij de afaetingen van de vorm zodanig zijn dat de vora oa het levende wezen kan worden aangebracht.9. Device as claimed in claim 8, wherein the detection means comprise a plurality of hydrophones, which are placed approximately in mutual distance in a contiguous form, the dimensions of the form being such that the living creature can be arranged, among other things. 10. Inrichting volgens conclusie 6, waarbij de detectieaiddelen tenminste een sferische oppervlak oavatten van een akoestisch transparant aateriaal dat de akoestische signalen oazet in elektrische signalen.The device of claim 6, wherein the detecting means includes at least one spherical surface of an acoustically transparent material that converts the acoustic signals into electrical signals. 11. Inrichting volgens conclusie 10, waarbij het aateriaal een poly-aeeraateriaal is, bijvoorbeeld poly-vinylideen-fluoride.The device of claim 10, wherein the material is a polyear material, for example, polyvinylidene fluoride. 12. Inrichting volgens conclusie 10, waarbij het aateriaal een keramisch materiaal is.The device of claim 10, wherein the material is a ceramic material. 13. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de inrichting signaalverwerkende middelen omvat die tenminste geschikt zijn voor het uitvoeren van ruimtelijke deconvolutietechnieken. 1*4. Vloeistofbad, zoals een fysiotherapeutisch zwembad, voorzien van een inrichting volgens een van de conclusies 8 t/a 13.The device of any of the preceding claims, wherein the device includes signal processing means at least suitable for performing spatial deconvolution techniques. 1 * 4. Liquid bath, such as a physiotherapy swimming pool, provided with a device according to any one of claims 8 to 13.
NL9500603A 1995-03-29 1995-03-29 Method and apparatus for detecting acoustic emission of organs NL9500603A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9500603A NL9500603A (en) 1995-03-29 1995-03-29 Method and apparatus for detecting acoustic emission of organs
NL1002701A NL1002701C2 (en) 1995-03-29 1996-03-25 Measurement of acoustic emissions from a patient - with the subject and detectors submerged in a suitable liq.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9500603A NL9500603A (en) 1995-03-29 1995-03-29 Method and apparatus for detecting acoustic emission of organs
NL9500603 1995-03-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9500603A true NL9500603A (en) 1996-11-01

Family

ID=19865770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9500603A NL9500603A (en) 1995-03-29 1995-03-29 Method and apparatus for detecting acoustic emission of organs

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL9500603A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102990225A (en) * 2012-12-03 2013-03-27 天津大学 Method for detecting laser welding quality in real time

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4105018A (en) * 1976-02-02 1978-08-08 University Of Utah Acoustic examination, material characterization and imaging of the internal structure of a body by measurement of the time-of-flight of acoustic energy therethrough
US4378022A (en) * 1981-01-15 1983-03-29 California Institute Of Technology Energy-frequency-time heart sound analysis
US4712565A (en) * 1986-10-27 1987-12-15 International Acoustics Incorporated Method and apparatus for evaluating of artificial heart valves
WO1992003093A1 (en) * 1990-08-17 1992-03-05 Parra Jorge M Non-invasive diagnostic method and apparatus
WO1992017864A1 (en) * 1991-03-26 1992-10-15 Parra Jorge M Body of water intrusion detector

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4105018A (en) * 1976-02-02 1978-08-08 University Of Utah Acoustic examination, material characterization and imaging of the internal structure of a body by measurement of the time-of-flight of acoustic energy therethrough
US4378022A (en) * 1981-01-15 1983-03-29 California Institute Of Technology Energy-frequency-time heart sound analysis
US4712565A (en) * 1986-10-27 1987-12-15 International Acoustics Incorporated Method and apparatus for evaluating of artificial heart valves
WO1992003093A1 (en) * 1990-08-17 1992-03-05 Parra Jorge M Non-invasive diagnostic method and apparatus
WO1992017864A1 (en) * 1991-03-26 1992-10-15 Parra Jorge M Body of water intrusion detector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102990225A (en) * 2012-12-03 2013-03-27 天津大学 Method for detecting laser welding quality in real time

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5938602A (en) Catheter tracking system and method
US7685861B2 (en) Method and apparatus for calibrating an ultrasonic sensing system used to detect moving objects
US5903516A (en) Acoustic force generator for detection, imaging and information transmission using the beat signal of multiple intersecting sonic beams
US7303530B2 (en) Transducer arrays with an integrated sensor and methods of use
EP0898938B1 (en) Cardiovascular information measurement system
Daigle et al. Nontraumatic aortic blood flow sensing by use of an ultrasonic esophageal probe
EP0571568A1 (en) Airway geometry imaging
US5146208A (en) Method and apparatus for detecting intrusion into a body of water
Stegall et al. A portable, simple sonomicrometer.
US20050272995A1 (en) Method for generating a gating signal for an MRI system using an ultrasonic detector
JPH05506371A (en) Ultrasonic testing method and device for determining tubular body position and dimensions
US9320489B1 (en) Apparatus for detection of cardiac acoustic signals
CN108577810B (en) Intravascular photoacoustic image reconstruction method and system for solving problem of nonuniform sound velocity
Frijlink et al. Intravascular ultrasound tissue harmonic imaging in vivo
NL9500603A (en) Method and apparatus for detecting acoustic emission of organs
Watrous et al. Methods and results in characterizing electronic stethoscopes
JP2022508629A (en) Devices including ultrasonic sensors, auscultation sensors, and ambient noise sensors
CN101926290B (en) Detection and reorganization of weak signal of hatching living bird embryo
EP1362553B1 (en) Catheter tracking system
US7654960B2 (en) Method and device for ultrasound measurement of blood flow
US5031637A (en) Non-invasive diagnostic method and apparatus
JPH01139045A (en) Ultrasonic echo graph and method for its use
Mansy et al. Investigating a compact phantom and setup for testing body sound transducers
Zhang et al. Vibration mode imaging
Li et al. Characterization and evaluation of sparse array transducers for small particle detection