NO177654B - Ekkosporingssystem for et apparat for ultralydmåling av stillingen av en bevegelig vegg - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et ekkosporingssystem for et apparat for måling av stillingen av en bevegelig vegg.

Oppfinnelsen er nyttig på alle områder hvor man ønsker å følge bevegelsen over en tidsperiode av stillingen av en vegg i bevegelse, og særlig på det medisinske område. I det sistnevnte tilfelle kan oppfinnelsen anvendes for å følge endringene over en tidsperiode av stillingen av en grenseflate mellom to vev, og som eksempel dybden av de fremre og bakre vegger av et blodkar for å bestemme end-ringer over en tidsperiode i diameteren av dette" blodkar.

Fig. 1 illustrerer skjematisk det kjente prinsipp for måling av stillingen av en bevegelig vegg. Denne figur forestiller en ultralydbølgeomvandler 2 som er plassert på huden 4 til en person like overfor en radialarterie 6 som er vist i tverrsnitt. Omvandleren 2 styres på en slik måte av en elektronisk krets at den utsender en ultralyd-bølgepuls 8 og mottar de ekkoer som skriver seg fra refleksjon av denne puls fra grenseflatene arterie-vev eller arterie-blod. Avhengig av ultralydomvandlerens• frekvens kan man detektere fire atskilte ekkoer 10, 12, 14,' 16 eller bare to ekkoer svarende til en kombinasjon av ekkoene 10 og 12 henholdsvis til en kombinasjon av ekkoene 14 og 16.

Bevegelsen av en grenseflate bestemmes på følgende måte. Omvandleren 2 utsender en puls 8 med en repetisjonsfrekvens som vanligvis ligger mellom 100 Hz og 20 kHz. For å følge posisjonen av ekkoet, hvis forsinkelse etter pulsen 8 avhenger av grenseflatens stilling, benyttes et tidsvindu hvis bredde er fast slik at den definerer et tids-intervall i hvilket ekkoet ventes, og som åpnes med en forsinkelse som er innstillbar etter utsendelse av pulsen 8. Denne forsinkelse justeres etter hver syklus på en slik måte at ekkoet detekteres i sentrum av dette vindu dersom grenseflaten er stasjonær.

Kjennskap til stillingen av hver grenseflate som funksjon av tiden gjør det mulig, ved å notere endringene, å bestemme endringene i blodkarets 6 diameter som funksjon av tiden.

Et ekkosporingssystem er spesielt beskrevet i artikkelen "Faselåst ekkosporingssystem for registrering av arte-riediameterendringer i den levende organisme" av D.E.

Hokanson m.fl., publisert i Journal of Applied Physiology, Vol. 32, nr. 5, p. 728-733, 1972. Dette ekkosporings- eller ekkofølgesystem er i hovedsaken et analogt system, hvilket begrenser dets nøyaktighet. I den senere tid er det blitt foreslått digitale ekkosporingssystemer. Ett sådant ekkosporingssystem er spesielt beskrevet i artikkelen "Digital teknikk for sporing av vandrende grenseflater" av D.H. Groves m.fl., publisert i Ultrasound Med. & Biol., Vol. 8, nr. 2, p. 185-190, 1982. Fig. 2 viser en krets som illustrerer konstruksjonen av dette digitale ekkosporingssystem, og fig. 3 viser et tidsinnstillingsdiagram som illustrerer funksjonen av denne krets.

Dette ekkosporingssystem omfatter en logisk krets 18, en dybdeteller 20, en virksomgjørelses- eller klargjø-ringsteller (enabling counter) 22, en digital komparator 24 og et register 26. Den logiske krets 18 mottar et pulssignal A som er synkront med det eksiteringssignal som til-føres til omvandleren, et signal VAL som avgis av komparatoren 24 for å angi begynnelsen av tidsvinduet, og et EKKOsignal som representerer det ekko som mottas av ultralydom-vandleren etter forming og digitalisering. Den logiske krets 18 inneholder en generator som frembringer et taktsignal CLK som benyttes til å måle ekkof orsinkelsen over pulsen A, og til å taktstyre tellerne 20, 22.

Fig. 3 illustrerer funksjonen av dette ekkosporingssystem for to fortløpende sykluser n og n+1. Like før begynnelsen av syklusen n lastes telleren 22 med en verdi C,

l,n som, slik det vil innses nedenfor, er lik innholdet av telleren 20 ved slutten av syklusen n-1. Denne verdi er slik at tellerens innhold ved nedtelling med rytmen til taktsignalet CLK er lik null i det øyeblikk som svarer til midten av tidsvinduet dersom veggen er stasjonær. I det øyeblikk da tidsvinduet må være åpent, har telleren 22 således en verdi som ikke er lik null. For å bestemme begynnelsen av tidsvinduet er det således tilstrekkelig å sammenlikne tellerens 22 innhold med den faste verdi 6 . Dette utføres av komparatoren 24 som på den ene side mottar den verdi

som er inneholdt i telleren 22, og på den annen side verdien som er lagret i registeret 26.

Når det gjelder telleren 20, innstilles dennes innhold på null like før syklusen n.. Tellingen stanses av den logiske krets 18 ved mottakelse av ekkoet C. Telleren 20 inneholder da en verdi C- som representerer posisjonen av den bevegelige vegg. Denne verdi benyttes i den etterføl-gende syklus n+1' til på nytt å fiksere eller låse (to clamp again) tidsvinduets posisjon. Dette utføres i to trinn: Tellerens 20 innhold overføres til telleren 22, og deretter nullstilles telleren 20.

Det er kjent at ekkosporingssystemer håndterer digitale signaler med meget høy frekvens. I det kjente ekkosporingssystem som er vist på fig. 2, utsender omvandleren 3,5 MHz pulser med en repetisjonsfrekvens på 12,5 kHz og taktsignalet CLK har en frekvens på 20 MHz.

Det sier seg selv at det ekkosporingssystem som er vist på fig. 2, har et høyt effektforbruk da de to tellere 20, 22 og komparatoren 24 hver er i drift for en stor del av hver syklus. Dette er en hindring- for produksjon av et bærbart apparat på grunn av den betydelige vekt av det batteri eller den akkumulator som er nødvendig dersom appara-tets effektuavhengighet skal være rimelig.

Det er videre åpenbart at det er et behov for et bærbart apparat på sådanne områder som det medisinske område. Det ville virkelig være lettere for en lege å transportere apparatet fra ett rom til et annet på et sykehus for å under-søke pasientene, x stedet for å måtte flytte pasientene til et fast apparat. Et bærbart apparat ville også sette legen i stand til å undersøke en pasient hjemme. Endelig kunne et tilstrekkelig lite, bærbart apparat bæres direkte av brukeren, for eksempel i form av et armbåndsur.

En annen ulempe ved det kjente apparat som er vist på fig. 2, ligger i dets høye pris som delvis skyldes anven-delsen av en meget hurtig komparator. Dette er en hindring for den industrielle utnyttelse av denne type apparat.

Det er et formål med oppfinnelsen å redusere effekt-forbruket og å forenkle konstruksjonen av ekkosporingssystemer, særlig for å kunne fremstille til en rimelig pris et bærbart apparat for ultralydmåling av stillingen av en bevegelig vegg.

Oppfinnelsen består i en ny konstruksjon av et ekkosporingssystem som innebærer en betydelig reduksjon i effektforbruk og som gjør det mulig å eliminere komparatoren.

Mer spesielt er det et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et ekkosporingssystem for ultralydmåling av stillingen av en bevegelig vegg, omfattende en inngang for mottakelse av et digitalt ekkosignal som er frembrakt ved refleksjon fra den bevegelige vegg av en utspørrende ultralydpuls hvis utsendelse styres av en styrepuls A som utsendes med en repetisjonsfrekvens F , idet ekkosporingssystemet omfatter en taktenhet som avgir et taktsignal CLK, en klar-gjøringsanordning som avgir et åpningssignal AUT for å definere et tidsvindu i hvilket ekkoet ventes, og en logisk krets for avgivelse av et på nytt låst eller gjeninnstilt (fransk: recalée) posisjonssignal POSREC for det nevnte vindu som en funksjon av et ekkoposisjonssignal POSECH i vinduet, idet ekkosporingssystemet videre omfatter - en dybdeteller for å definere begynnelsen av tidsvinduet, idet dybdetelleren teller med taktsignalets CLK frekvens mellom det gjeninnstilte posisjonssignal og en første gitt verdi, idet begynnelsen av tellingen utløses av den nevnte styrepuls og dybdetelleren avgir et valideringssignal VAL når den oppnår den første gitte verdi, for å aktivere klargjøringsanordningen, og - en posisjonsdetektor for å bestemme ekkoets posisjon i tidsvinduet, idet posisjonsdetektoren teller med taktsignalets CLK frekvens fra en andre gitt verdi, idet tellingens begynnelse utløses av valideringssignalet og posisjonsdetektoren til den logiske krets avgir et ekkoposisjonssignal i tidsvinduet.

Det gjeninnstilte posisjonssignal POSREC som avgis av den logiske krets ved slutten av hver syklus, kan frembringes ganske enkelt ved å tilveiebringe den algebraiske sum av det POSREC-signal som ved syklusens begynnelse er lagret i dybdetelleren, og det POSECH-signal som avgis av posisjonsdetektoren.

Dybdetelleren er fortrinnsvis av den type som har en utgangsklemme som avgir et signal med en første logisk tilstand når tellerens innhold er forskjellig fra null, og en andre logisk tilstand når tellerens innhold er lik null. I dette tilfelle velges verdien null som den første verdi, og det signal som uttas på denne klemme, utgjør valideringssignalet.

Ifølge en annen utførelse uttas valideringssignalet på den klemme som avgir én bit med en gitt vekt av de binære data som er inneholdt i telleren.

Klargjøringsanordningen kan hensiktsmessig være en teller eller et skiftregister, og klargjørings- eller åpningssignalet (enabling signal) kan uttas på en klemme på klargjøringsanordningen på samme måte som valideringssignalet uttas på en klemme på dybdetelleren.

Det skal bemerkes at de tellere som benyttes ved den foreliggende oppfinnelse, tjener til å måle tidsinterval-ler, og at telling av denne grunn kan være i den" ene eller den andre retning. Oppfinnelsen kan derfor utføres ved hjelp av både opp-tellere og ved hjelp av ned-tellere, selv om bare uttrykket teller for enkelhets skyld vil bli benyttet i beskrivelsen.

Særtrekkene og fordelene ved oppfinnelsen vil fremgå av den etterfølgende, nærmere beskrivelse som er gitt som en ikke-begrensende illustrasjon under henvisning til teg-ningene, der fig. 1, som allerede er beskrevet, i skjematisk form viser prinsippet for måling av stillingen av en bevegelig vegg, fig. 2, som allerede er beskrevet, viser et tid-ligere kjent ekkosporingssystem, fig. 3, som allerede er beskrevet, er et tidsinnstillingsdiagram som illustrerer virkemåten av ekkosporingssystemet på fig. 2, fig. 4 viser en utførelse av et ekkosporingssystem ifølge oppfinnelsen, fig. 5 er et tidsinnstillingsdiagram som illustrerer virkemåten av ekkosporingssystemet på fig. 4, og fig. 6 viser en innretning for måling av stillingen av en bevegelig vegg innbefattet to ekkosporingssystemer ifølge oppfinnelsen.

Fig. 4 viser, en utførelse av ekkosporingssystemet ifølge oppfinnelsen. Dette ekkosporingssystem har som funksjon å detektere ekkoer svarende til ultralydpulsen som utsendes med en répetisjonsfrekvens F rmot en bevegelig vegg. For hvert ekko autoriseres eller muliggjøres deteksjonen i et tidsvindu med gitt bredde hvis posisjon er knyttet til øyeblikket for deteksjon av det ekko som går foran det forven-tede ekko. For dette formål omfatter ekkosporingssystemet en dybdeteller 28 for bestemmelse av øyeblikket for åpning av tidsvinduet, en autorisasjons- eller klargjøringsanordning (enabling means) 30 for definisjon av tidsvinduets bredde, en posisjonsdetektor 32 for memorering av posisjonen av det ekko som mottas i tidsvinduet, og en logisk krets 34 for gjeninnstilling (clamping again) av tidsvinduet som en funksjon av posisjonen av det ekko som indikeres av posi-sjons de tekt oren .

Det på fig. 4 viste ekkosporingssystem omfatter også en ekstern styreanordning 36 for å modifisere eller endre tidsvinduets posisjon uavhengig av posisjonen av det ekko som mottas. Denne anordning 36 benyttes for opprettelse eller initialisering av fase, eller mer generelt hver gang

ekkoene opptrer ute av vinduet.

i Tidsinnstillingsdiagrammet på fig. 5 illustrerer ekkosporingssystemets funksjon. Systemet utfører suksessive sykluser n, n+1, n+2 med styresignalets A repetisjonsfrekvens F . Før begynnelsen av hver syklus utsender den logiske

krets 34 et signal LD for å innmate gitte verdier i dybdetel-) leren 28, klargjøringsanordningen 30 og posisjonsdetektoren 32.

Verdien POSREC som innmates i dybdetelleren 28, avhenger av ekkoets posisjon i vinduet. Denne verdi lagres

i et lager 44 som skal beskrives nedenfor. De verdier som 5 innmates i klargjøringsanordningen 30 og posisjonsdetektoren 32, er faste verdier som er inneholdt i lagre som ikke er vist på fig. 4.

Den verdi som innmates i dybdetelleren 28, velges på en slik måte at telleren avgir valideringssignalet VAL i det øyeblikk da tidsvinduet skal åpnes. Dette valideringssignal utsendes når telleren inneholder en første gitt verdi. Det benyttes fortrinnsvis en dybdeteller som er forsynt med en utgangsklemme hvis logiske tilstand er forskjellig i overensstemmelse med om den verdi som er inneholdt i telleren, er lik null eller er forskjellig fra null. Valideringssignalet oppnås da direkte på denne utgangsklemme. Valideringssignalet kan også dannes på enkel måte ved hjelp av verdien av én bit med en spesiell vekt i det binære tall som er inneholdt i telleren. I virkeligheten er det tilstrekkelig i begynnelsen å laste dybdetelleren med en verdi som velges på en slik måte at biten med den valgte vekt endrer tilstand i det øyeblikk i hvilket man ønsker å åpne vinduet.

Det valideringssignal som avgis av dybdetelleren 28, tjener i prinsipp til å aktivere klargjøringsanordningen 30 og posis jonsdetektoren 32. Det kan også tilføres til en STOP-inngang til dybdetelleren 28 for å stoppe dennes telling.

Ved mottakelse av valideringssignalet avgir klargjø-ringsanordningen 30 et klargjørings- eller åpningssignal AUT med. en-gitt lengde. som definerer det tidsvindu i hvilket et ekko ventes. Denne klargjøringsanordning kan være en teller. I dette tilfelle kan åpnings- eller klarsignalet frembringes på samme måte som valideringssignalet, dvs. det kan dannes av den logiske tilstand av en bit med en gitt vekt i det binære tall som er inneholdt i telleren, eller av den logiske tilstand av en bit som har en forskjellig verdi avhengig av om tellerens innhold er lik null eller er forskjellig fra null.

En annen utførelse av klargjøringsanordningen består i å benytte et skiftregister. I denne utførelse kan åpnings-eller klarsignalet også dannes av den logiske tilstand av en bit med gitt vekt i skif tregisteret, eller av verdien av en bit hvis*; logiske tilstand er forskjellig avhengig av om skiftregisterets innhold er lik null eller er forskjellig fra null.

For eksempel, for å frembringe et åpningssignal i den høye tilstand i 5 perioder av taktsignalet CLK, er det mulig å velge som åpningssignal verdien av biten med den minste vekt i et skiftregister med 8 biter innlastet med verdien "00011111". Denne bit har verdien "1" under de 5 første forskyvninger mot høyre styrt av CLK-signalet, og går deretter over til "0" fra den sjette forskyvning mot høyre.

Posisjonsdetektoren 32 aktiveres av valideringssignalet som utsendes av dybdetelleren 28. Dens telling stoppes av et deteksjonssignal som avgis av enheten 38 i den logiske krets 34 på en inngang STOP til posis jonsdetektoren 32 i det øyeblikk i hvilket ekkosignalet opptrer i tidsvinduet.

I denne utførelse er det den logiske enhet 38 som detekterer ekkosignalet og som verifiserer at det fremkommer i tidsvinduet. Denne verifikasjon kan enkelt utføres ved hjelp av en logisk OG-port. Det er åpenbart at man også kunne tilføre ekkosignalet direkte på ekkodetektorens STOP-inngang og deretter verifisere med den logiske enhet om den verdi som er inneholdt i posisjonsdetektoren, svarer til et ekko som mottas innenfor eller utenfor tidsvinduet.

Verdien POSECH som er inneholdt i posisjonsdetektoren 32, viser den forskyvning som skal anvendes på vinduet for å sentrere dette på nytt på det ekko som mottas. Denne forskyvning iverksettes ved hjelp av en oppdatering av den verdi som av den logiske krets 34 innlastes i dybdetelleren 28. Denne oppdatering er særlig enkel dersom den opprin-nelige verdi som innmates i posisjonsdetektoren 34 ved begynnelsen av syklusen, velges på en slik måte at posisjonsdetektoren, i tilfelle av en stillestående vegg, har verdien null når ekkoet detekteres. Den verdi som er innlastet i dybdetelleren, endres da ganske enkelt ved å tilføye til denne den verdi som er inneholdt i posisjonsdetektoren 32. Dette utføres ved hjelp av en adderingsanordning 40. Denne innlastede verdi i dybdetelleren memoreres i et lager 44 til hvilket tilgang autoriseres av et signal ST som utsendes av den logiske enhet 38.

Tidsinnstillingsdiagrammet på fig. 5 illustrerer de viktigste signaler som fremkommer på fig. 4 såvel som de verdier som er inneholdt i tellerne. Henvisningene C28, C30 og C32 svarer henholdsvis til innholdet av dybdetelleren 28, en teller som danner klargjøringsanordningen 30, og posisjonsdetektoren 32.

Hver målesyklus starter med en styrepuls av signalet A. Denne puls starter tellerens 28 telling inntil den første bestemte verdi (lik null på fig. 5) som genererer valideringssignalet VAL.

Dette signal aktiverer klargjøringsanordningen 30 og posisjonsdetektoren 32. Åpningssignalet AUT, som definerer tidsvinduet, varer i en forutbestemt tidsperiode som på fig. 5 er lik 5 perioder av CLK-signalet. Denne varighet er definert ved varigheten av en tellingssekvens opp til en gitt verdi som er lik null på figuren.

Med begynnelse fra tidsvinduet endrer posisjonsdetektoren 32 sitt innhold inntil ekkoets tilsynekomst.. Verdien i dette øyeblikk representerer ekkoets posisjon i vinduet og således den gjeninnstilte verdi (clamped again value) av den posisjon som skal anvendes på vinduet.

På figuren er den verdi som er innlastet i posisjonsdetektoren 32, valgt slik at ekkoet, i tilfelle av en stillestående vegg, detekteres når posisjonsdetektoren inneholder verdien null. Dette gjør det mulig å gjeninnstille vinduet meget lettvint, som vist ved hjelp av de suksessive sykluser n, n+1, n+2.

I løpet av syklusen n fremkommer ekkoet i sentrum av vinduet (C32 = null). Vinduet er således i den riktige posisjon og dybdetelleren 28 lastes for syklusen n+1 med den samme verdi som for syklusen n. Tidsvinduet fremkommer således i det samme øyeblikk i forhold til syklusens begynnelse som er definert ved hjelp av styrepulsen A, i løpet av syklusene n og n+1.

I syklusen n+1 fremkommer ekkoet senere i vinduet, hvilket viser at den bevegelige vegg har beveget seg bort fra måleapparatet. Denne forsinkelse er i posisjonsdetektoren representert ved en verdi oi. som er større enn null. For å låse eller innstille . vinduet på nytt, adderes denne verdi cC til den verdi som innlastes i dybdetelleren 28 for syklusen n+2.

Dersom veggen på den annen side kommer nærmere måleapparatet, fremkommer ekkoet før midten av vinduet, og posisjonsdetektoren inneholder da en negativ verdi. Det er også tilstrekkelig å addere denne negative verdi for å resentrere vinduet. Man kan selvsagt erstatte opp-telleren 32 med en ned-teller, og i dette tilfelle erstattes adderingsanordningen med en subtraheringsanordning.

På fig. 5 vil man innse at signalene A og CLK er uavhengige. Dette er ikke nødvendig for ekkosporingssystemets funksjon, men gjør det mulig å danne en middelverdi av verdiene av den bevegelige veggs stillinger. Dette resul-terer i en økning i oppløsningen, slik det vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse.

Under normal funksjon blir vinduets posisjon automa-tisk gjeninnstilt som funksjon av posisjonen av ekkoene. Ikke desto mindre er det mulig at vinduet tilfeldigvis ikke lenger er fiksert eller innstilt på ekkosignalet, for eksempel dersom ekkosignalet forsvinner i en viss tid og -at den bevegelige vegg beveger seg. Dessuten, når apparatet slås på, fremkommer ikke ekkoene nødvendigvis i vinduet. Av disse grunner er den ekkosporingsanordning som er vist på fig. 4, forsynt med en ekstern eller ytre styreanordning for vinduets posisjon.

Denne ytre styreanordning 36 omfatter en teller 42 og et lager 44 som har to multipleksede innganger. Den verdi som er inneholdt i telleren 42, kan endres ved hjelp av et ytre, opptellende eller nedtellende styresignal. Tellerens 42 verdi tilføres på en inngang til lageret 44. Den andre inngang til dette lager mottar den verdi som til-føres ved hjelp av adderingsanordningen 40.

Valget mellom den manuelle modus og den automatiske modus for låsing eller innstilling av vinduet defineres ved hjelp av et ytre signal EXT-AUTO som utvelger den ene av lagerets 44 innganger. Dette signal tilføres også til den logiske enhet 38 som avgir ST-tilgangssignalet til lage-

ret 44.

Som et eksempel kan et ekkosporingssystem som svarer til fig. 4 og arbeider med en taktenhet CLK på 60 MHz, omfatte 12-bits tellere av typen 74ACT191 for dybdetelleren 28, klargjøringsanordningen 30, posisjonsdetektoren 32 og telleren 42, og en adderingsanordning av typen 74HCT283 for adderingsanordningen 40, og en sammenstilling bestående av et lager av typen 74HCT174 og en multiplekser av typen 74HCT604 for lageret 44. Når det gjelder den logiske enhet 38, er det mulig å benytte en sammenstilling av logiske porter og bistabile vipper som er velkjente for en fagmann på området.

Det ekkosporingssystem som nettopp er blitt beskrevet, er ett element i et apparat for ultralydmåling av stillingen av en bevegelig vegg. Det har en konstruksjon som er enklere og mindre effektforbrukende enn det kjente ekkosporingssystem som er vist på fig. 2. Ekkosporingssystemet ifølge oppfinnelsen kan således integreres i et bærbart måleapparat. Fig. 6 viser en skjematisk fremstilling av en utførelse av et apparat av denne type som anvendes på det medisinske område for måling av diameteren av en arterie.

Dette apparat omfatter en taktenhet 46 som avgir et pulssignal med en repetis jonsf rekvens på 5 kHz. Dette signal mottas av en sender-mottaker-krets 48 som styrer en ultralydomvandler 50. Denne utsender en puls med en frekvens på 10 MHz i retning mot arterien 52 og mottar de ekkoer som reflekteres fra de fremre og bakre vegger av denne arterie. Disse ekkoer avgis av kretsen 48 til en bølgeformende anordning 54 som på kjent måte omfatter en filtreringsanordning og en analog/digital-omformer.

Det digitale signal som avgis av den bølgeformende anordning 54, tilføres til inngangene til to ekkosporingssystemer 56A, 56B som hvert er i overensstemmelse med det ekkosporingssystem som er vist på fig. 4. Ekkosporingssystemene 56A, 56B mottar det samme taktsignal CLK med en frekvens på 60 MHz som avgis av en taktenhet 58. I praksis kan hvert ekkosporingssystem. også realiseres på et uavhengig kretskort som omfatter en taktenhet CLK. I dette tilfelle har 'hvert ekkosporingssystem sin egen taktenhet. Disse taktenheter trenger ikke å være synkronisert.

Ekkosporingssystemenes 56A og 56B tidsvinduer innstilles henholdsvis for det ekko som frembringes av arteriens 52 fremre vegg, og det ekko som frembringes ev arteriens bakre vegg. Hvert ekkosporingssystem avgir således, med repetisjonsfrekvensen F r, posisjonen av den vegg av arterien på hvilken . den er innstilt, dvs. avstanden mellom denne vegg og omvandleren 50.

Rekkefølgen av de posisjoner som avgis av hvert ekkosporingssystem, mottas i en middelverdidannende krets 60A, 60B. Hver krets gjør det mulig på kjent måte å øke målenøyaktigheten ved å beregne middelverdien av en sammenstilling av verdier av fortløpende posisjoner, eller ved å danne en glidende middelverdi av et sett verdier av fort-løpende posisjoner.

Det er videre kjent at den grove oppløsning £^ av stillingen av en bevegelig vegg er lik c/{ 2- ?nTV), hvor

L LK

c er lydhastigheten i det medium som er beliggende mellom omvandleren og veggen, og F„T er frekvensen av signalet CLK, når den effektive oppløsning SQ etter middelverdidan-nelse av settet av N fortløpende posisjoner er lik E^/ N. Denne middelverdidannende operasjon er bare mulig dersom taktenhetene 46 og 58 er uavhengige.

De verdier som avgis av de middelverdidannende kret-ser 60A, 60B, mottas i en krets 62 for evaluering eller vurdering av resultatene. Denne krets kan omfatte en lager-enhet og en fremvisningsenhet. Den kan også omfatte en beregningsenhet for beregning av arteriens 52 diameter som funksjon av tiden, ved hjelp av forskjellen i posisjonene av de fremre og bakre vegger.

Kretsen 62 kan hensiktsmessig omfatte en mikrodata-maskin. I dette tilfelle kan middelverdidannelsen lettvint utføres ved hjelp av programvare.

Claims (12)

1. Ekkosporingssystem for et apparat for ultralydmåling av stillingen av en bevegelig vegg, omfattende en inngang for mottakelse av et digitalt ekkosignal som er frembrakt ved refleksjon fra den bevegelige vegg av en utspørrende ultralydpuls hvis utsendelse styres av en styrepuls A som utsendes med en repetisjonsfrekvens F , idet ekkosporingssystemet omfatter en taktenhet som avgir et taktsignal CLK, en klargjøringsanordning (30) som ved mottakelse av et valideringssignal VAL avgir et åpningssignal AU.T for å definere et tidsvindu i hvilket ekkoet ventes, og en logisk krets (34) for avgivelse, med repetisjonsfrekvensen F , av et gjeninnstilt posisjonssignal POSREC for det nevnte vindu som en funksjon av et ekkoposisjonssignal POSECH i vinduet, KARAKTERISERT VED at det videre omfatter - an dybdeteller (28) for å definere begynnelsen av tidsvinduet, idet dybdetelleren teller med taktsignalets CLK frekvens mellom det gjeninnstilte posisjonssignal POSREC og en første gitt verdi, idet begynnelsen av tellingen ut-løses av den nevnte styrepuls og dybdetelleren utsender det nevnte valideringssignal når den oppnår den første gitte verdi, og - en posisjonsdetektor (32) for å bestemme ekkoets posisjon i tidsvinduet, idet posisjonsdetektoren teller med taktsignalets CLK frekvens fra en andre gitt verdi, idet tellingens begynnelse utløses av valideringssignalet og posisjonsdetektoren til den logiske krets avgir det nevnte ekkoposisjonssignal POSECH som representerer den ekkoposisjon som mottas i tidsvinduet.

2. Ekkosporingssystem ifølge krav 1, hvor dybdetelleren inneholder en klemme hvis logiske tilstand er forskjellig avhengig av om tellerens innhold er lik eller forskjellig fra null, KARAKTERISERT VED at den første gitte verdi er valgt å være lik null og valideringssignalet måles på den nevnte klemme.

3. Ekkosporingssystem ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at valideringssignalet er lik den logiske tilstand av en bit med en gitt vekt r av det binære signal som er inneholdt i dybdetelleren, idet det gjeninnstilte posisjonssignal som avgis av. den logiske krets, beregnes slik at den nevnte bit endrer tilstand i det øyeblikk da vinduet åpnes.

4. Ekkosporingssystem ifølge ett av kravene 1-3, KARAKTERISERT VED at klargjøringsanordningen (30) er en teller.

5. Ekkosporingssystem ifølge ett av kravene 1-3, KARAKTERISERT VED at klargjøringsanordningen (30) er et skiftregister.

6. Ekkosporingssystem ifølge ett av kravene 4 og 5, hvor klargjøringsanordningen (30) omfatter en klemme hvis logiske tilstand er forskjellig avhengig av om tellerens innhold er lik eller forskjellig fra null, KARAKTERISERT VED at det nevnte åpningssignal måles på den nevnte klemme.

7. Ekkosporingssystem ifølge ett av kravene 4 og 5, KARAKTERISERT VED at åpningssignalet er lik den logiske tilstand av en bit med gitt vekt av det binære signal som er inneholdt i klargjøringsanordningen, idet klargjø-ringsanordningen av den logiske krets lastes med en tredje gitt verdi slik at den nevnte bit endrer tilstand i det øyeblikk da vinduet skal lukkes.

8. Ekkosporingssystem ifølge ett av kravene 1-7, KARAKTERISERT VED at posis jonsdetektoren (32) av den logiske krets lastes med den andre forutbestemte verdi, slik at posisjonsekkosignalet er lik null når veggen er stasjonær.

9. Ekkosporingssystem ifølge krav 8, KARAKTERISERT VED at den logiske krets (34) omfatter en anordning (44) for avgivelse av et signal POSREC som er representert ved den algebraiske sum av det foregående signal POSREC og det signal POSECH som mottas fra posisjonsdetektoren (32).

10. Ekkosporingssystem ifølge ett av kravene 1-9, KARAKTERISERT VED at det omfatter en ytre anordning (36) for forskyvning av tidsvinduet, idet den ytre anordning avgir en innstillbar, gjeninnstilt posisjon ved hjelp av et ytre styresignal.

11. Ekkosporingssystem ifølge krav 10, KARAKTERISERT VED at den ytre anordning (36) omfatter en teller (42) hvis innhold utgjør det gjeninnstilte posisjonssignal, idet det ytre styresignal virker på telleren for å endre det gjeninnstilte posisjonssignal.

12. Ekkosporingssystem ifølge ett av kravene 1-11, KARAKTERISERT VED at taktsignalet CLK og repetisjonsfrekvens signalet er uavhengige.