SU738610A1 - Device for ultrasonic examination of the brain - Google Patents
Device for ultrasonic examination of the brain Download PDFInfo
- Publication number
- SU738610A1 SU738610A1 SU762329190A SU2329190A SU738610A1 SU 738610 A1 SU738610 A1 SU 738610A1 SU 762329190 A SU762329190 A SU 762329190A SU 2329190 A SU2329190 A SU 2329190A SU 738610 A1 SU738610 A1 SU 738610A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- unit
- block
- scanning
- computer
- information
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
- A61B8/0808—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings for diagnosis of the brain
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Neurology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ ГОЛСВНОГО МОЗГА(54) DEVICE FOR ULTRASOUND EXAMINATION OF THE BONE BRAIN
изобретение относитс к медицинс кой технике, а именно к диагностическим приборам дл визуализации мо гового вещества, характера его изменени , координат расположени , фо мы и прот женности его отдельных участков в.трех измерени х. Известно устройство дл обследовани головного мозга, содержащее ультразвуковые генераторы, датчики излучени и приема и индикаторный блок 1. Однако зто устройство ; выдает информацию о состо нии головного мозг в малом объеме и не позвол ет на приемлемых частотах и акустических мощност х получить достаточно качес венное изображение внутричерепного содержимого, причем получаема при этом диагностическа информаци не дает возможности визуализации струк туры мозгового вещества. Кроме того, устройство не позвол ет получать количественную оценку диагностической информации. Целью изобретени вл етс повышение качества диагностической инфо мации о состо нии головного мозга, путем визуализации структуры мозгового вещества в трех измерени х при круговом трансмиссионном сканировании ультразвуковыми лучами, получение количественной оценки диагностической информации, а также обеспечение записи и воспроизведени записанной диагностической информации. Цель достигаетс тем, что предлагаемое устройство имеет последовательно соединенные трансмиссионный скенирующий блок, специализированную ЭВМ, формирующий блок и блок управлени , КОТО1МЛЙ имеет двустороннюю св. зь с трансмиссионным скенирующим блоком, специализированной ЭВМ и формирующим блоком, причем трансмиссионный скёнируюашй блок включает измерительный блок, скенирующий блок, блок эталонного скёнировани и координирующий записывающий блок, где измерительными блок соединен со скенирующим блоком, блоком эталонного сканировани , координируищим записывающим блоком и блоком ультразвуковых генераторов, выходы которых сое динены со входами скенирующего блока и блока эталонного скен«ровани , а формирующий блок включает блок преобразовани , блок установки начальной точки, блок слежени и блок св зи со специализированной ЭВМ, причемThe invention relates to a medical technique, namely, to diagnostic devices for visualizing a pulsatile substance, the nature of its change, the coordinates of the location, the form and the length of its individual sections of the three dimensions. A device for examining the brain is known, which contains ultrasonic generators, radiation and reception sensors and indicator unit 1. However, this device; provides information about the state of the brain in a small volume and does not allow to obtain a sufficiently high-quality image of intracranial contents at acceptable frequencies and acoustic powers, and the diagnostic information obtained does not allow visualization of the structure of the medulla. In addition, the device does not allow a quantitative assessment of diagnostic information. The aim of the invention is to improve the quality of diagnostic information about the state of the brain, by visualizing the structure of the medullary substance in three dimensions with circular transmission scanning by ultrasound, obtaining a quantitative assessment of diagnostic information, as well as ensuring the recording and playback of the recorded diagnostic information. The goal is achieved by the fact that the proposed device has a series-connected transmission scanning unit, a specialized computer, a forming unit and a control unit, KOTOMLY has a two-sided St. b) with a transmission scanning unit, a specialized computer and a forming unit, the transmission scanning unit comprising a measuring unit, a scanning unit, a reference scanning unit and a coordinating recording unit, where the measuring unit is connected to the scanning unit, a reference scanning unit, coordinating recording unit. , the outputs of which are connected to the inputs of the scanning unit and the reference scanner unit, and the forming unit includes the unit converted and, a starting point setting unit, a tracking unit and a communication unit with a specialized computer, wherein
выходы е5лока преобразовани непосредственно и через блок установки начальной точки соединены с индикаторным блоком, имеющим двустороннюю св зь с блоком св зи со специализированной ЭВМ, вход которого соединен с выходом блока слежени , соответствующие выходы которого «подключены ко входам блока преобразовани , блока установки начальной точки и индикаторного блока.the outputs of the conversion unit directly and through the initial point setting unit are connected to the indicator unit having two-way communication with the communication unit with a specialized computer, the input of which is connected to the output of the tracking unit, the corresponding outputs of which are connected to the inputs of the conversion unit, the initial point setting unit and indicator block.
Кроме того, измерительный блок содержит последовательно соединенные усилители, преобразователи, измерительные элементы и анализатор.In addition, the measuring unit contains serially connected amplifiers, transducers, measuring elements and an analyzer.
Координирующий записывающий блок .может содержать последовательно соединённые координатор считывани , крЪрдина ор записи, блок пам ти и блок ввода , информации в- специализированну ЭВМ, а также .распределитель пам ти, имеющий двустороннюю св зь с координатором считывани и блоком пам ти.The coordinating recording unit can contain serially connected read coordinator, write memory, memory block and input block, information in a specialized computer, as well as a memory distributor having two-way communication with the read coordinator and memory block.
На фиг. 1 изображена структурна схема устройства дл обследовани головного мозга; на фиг. 2 - структурна схема трансмиссионного скенирующего блока;на фиг. 3 - структурна схема измерительного блока; на, фиг, 4 - структурна схема координирующего . записывающего блокад на фиг, 5 - структурна схема формирующего блока; на фиг. 6 - схема, иллюсрирующа . взаимное положение головы пациента и шлеМа со сцентрированными ультразвуковыми датчиками излучени и приема; на фиг. 7 - схема, иллюстрирующа принцип скенировани головы пациента в виде серии томографических срезов.FIG. 1 shows a block diagram of a device for examining a brain; in fig. 2 is a block diagram of a transmission scanning unit; FIG. 3 - block diagram of the measuring unit; FIG. 4 is a coordinated structural scheme. the recording blockade in FIG. 5 is a block diagram of the forming unit; in fig. 6 is a diagram illustrating. the relative position of the patient's head and the helmets with the centered ultrasonic radiation and reception sensors; in fig. 7 is a diagram illustrating the principle of scanning a patient's head in the form of a series of tomographic sections.
Устройство содержит трансмиссионный сканирующий блок 1, специализированную ЭВМ 2,. формирующий блок 3 и блок 4 управлени . Блок Г включает блок ультразвуковых генераторов, содержащий генераторы 5 импульсов высокой частоты и генераторы 6 отметок времени, а также скенирующий блок 7, блок 8 дл эталонного скенировани , измерительный блок 9 и координирующий записывающий блок 10, Причем блок 9 содержит усилители 11, преобразователи 12, измерительный элемент 13 и анализатор 14, а блок 10 - координатор 15 считывани , координатор 16 записи, блок 17 пам ти, распределитель 18 пам ти и блок 19 ввода информацииThe device contains a transmission scanning unit 1, a specialized computer 2 ,. the forming unit 3 and the control unit 4. Block D includes an ultrasonic generator unit containing high frequency pulse generators 5 and time generators 6, as well as scanning unit 7, block 8 for reference scanning, measuring unit 9 and coordinating recording unit 10, Moreover, unit 9 contains amplifiers 11, converters 12, measuring element 13 and analyzer 14, and block 10 — read coordinator 15, record coordinator 16, memory block 17, memory allocator 18, and information input block 19
Кроме того, блок 3 содержит блок 20 преобразовани , электронно-лучевой индикатор 21, блок слежени 22, блок 23 установки начальной точки и блок 24 св зи с ЭВМ 2.In addition, unit 3 comprises a conversion unit 20, an electron-beam indicator 21, a tracking unit 22, a starting point setting unit 23, and a computer communication unit 24.
Блок 7 включает головной шлем со сцентрированными ультразвуковыми датчиками излучени и приема, соединенными соответственно с ультразвуковыми генераторами и усилителем.Unit 7 includes a headgear with centered ultrasonic radiation and reception sensors connected respectively to ultrasonic generators and an amplifier.
Генераторы 5 представл ют собой управл емые схемы, диапазон рабочих частот которых 0,8-2,5 МГц и в этом диапазоне переход с одной частоты на другую осуществл етс плавно.Generators 5 are controlled circuits, the operating frequency range of which is 0.8-2.5 MHz and in this range the transition from one frequency to another is carried out smoothly.
Выбо{э рабочей частоты дл исследуемого участка головы производитс автоматически по командам блока и .такой, чтобы исследовани вести в ближнем поле (зоне Френел ) с тем, чтобы не было потери интенсивности ультразвукового луча, св занной с его расхождением.The selection of the operating frequency for the test area of the head is performed automatically by the commands of the unit and such that studies lead in the near field (Fresnel zone) so that there is no loss of intensity of the ultrasonic beam associated with its divergence.
Кроме того, если наблюдаютс большие потери интенсивности ультразвуковой энергии в кост х черепа, помимо изменени частоты предусмотрено автоматическое изменение мощности - генерируемых импульсов переменного тока высокойчастоты по командам с блока 4. , ,, . 0 Импульсный режим работы генераторов 5 выбран таким, что получаемый в рез.ультате импульсный -ультразвук обладает значительно меньшей силой воздействи на биологические объекты, что позвол ет примен ть его не только при малых и средних, но и больших интенсивност х.In addition, if there are large losses in the intensity of ultrasound energy in the bone of the skull, in addition to changing the frequency, there is an automatic change in power — the generated high-frequency AC pulses according to commands from block 4.,. 0 The impulse mode of operation of the generators 5 is chosen such that the resulting impulse-ultrasound has a much smaller effect on biological objects, which makes it possible to apply it not only at small and medium, but also at higher intensities.
Автоматическое изменение режимовAutomatic change of modes
Q работы генераторов 5, направленное на изменение частоты и мощности генерируемых импульсов по командам блока 4, предназначено дл обеспечени точности и эффективности исслес довани всех структур мозга.The Q operation of generators 5, aimed at changing the frequency and power of the generated pulses according to the commands of block 4, is intended to ensure the accuracy and efficiency of the processing of all brain structures.
Генераторы 6 подчинены задаче получени временных отметок дл определени рассто ни , проходимого ультразвуковым лучом от излучающего ультразвук датчика до жестко сцентрированного с ним приемного датчика скенирующего устройства при известной . скорости распространени ультразвука. Это необходимо дл определени режима паботы генераторов 5 анализатором 14The generators 6 are subordinated to the task of obtaining time stamps for determining the distance traveled by the ultrasonic beam from the ultrasound emitting sensor to the receiving sensor rigidly centered with it of a scanning device with a known one. ultrasound propagation rates. This is necessary to determine the operating mode of the generators 5 analyzer 14
5 блока 9 (фиг. 4). И, если измеренное рассто ние равно прот женности зоны Френел , частотный режим работы генераторов His мен етс .5 block 9 (Fig. 4). And, if the measured distance is equal to the length of the Fresnel zone, the frequency mode of his generators will change.
Высокочастотные импульсы, генери0 РУемые блоком генераторов по высокочастотному .кабелю, подаютс на блок 7 (фиг. 4) и блок 8.High-frequency pulses, generated by a generator block through a high-frequency cable, are supplied to block 7 (Fig. 4) and block 8.
Блок 7 представл ет собой систему, состо щую из преобразующих устройств, расположенных в си -нирующем узле, и устройства слежени за перемещением скенирующего узла.Block 7 is a system consisting of transducers located in the bluetooth node and a device for tracking the movement of the scanning unit.
Преобразующие устройства выполнены в виде пар жестко сцентрированных по линии одной оси датчиков, один изConverting devices are made in the form of pairs of sensors rigidly centered along the line of one axis, one of
0 которых работает в режимегенерации, преобразу поступающие высокочастотные импульсы переменного тока с генераторов 5 в узкие пучки ультразвуковых лучей , а другой - в режиме0 which works in the mode of generation, convert the incoming high-frequency pulses of alternating current from the generators 5 into narrow beams of ultrasonic rays, and the other in the mode
5 приема, преобразу ультразвуковые5 reception, ultrasound transform
импульсы в высокочастотные импуйьсыimpulses to high-frequency impuls
переменного тока.alternating current.
Примен емый в скенирующем блоке узкий пучок ультразвуковых лучей предназначен дл скенировани головы пациента в виде срезов (фиг. 7). При чем два прилежащих среза могутбыть получены одновременно, так как пары датчиков расположены одни над другими параллельно по отношен ию друг к другу и работают одновременнсэ. The narrow beam of ultrasonic beams used in the scanning unit is intended for scanning the patient's head in the form of slices (Fig. 7). Moreover, two adjacent slices can be obtained simultaneously, since the pairs of sensors are located one above the other in parallel with respect to each other and work simultaneously.
Конструктивно скенирующий узел выполнен в виде шлема (фиг. 6), плотно облегающего голову пациента, и так, что излучающий и принимающий датчики , наход щиес на его внешней поверности , совершают линейное перемеще±ние поперек головы пациента и перпендикул рно к поверхности исследуемого участка головы, сохран неизменным рассто ние между датчиками на данном участке, снима показани от прохожДани пучка ультразвуковых лучей на каждом шаге линейного:перемещени (фиг. 7). - .Structurally, the scanning unit is made in the form of a helmet (Fig. 6) that fits the patient's head tightly, and so that the emitting and receiving sensors located on its external surface make linear displacement across the patient's head and perpendicular to the surface of the investigated section of the head , keeping the distance between the sensors in this area unchanged, taking readings from the passage of the ultrasound beam at each linear step: movement (Fig. 7). -.
. После сн ти показаний таким образом на определенном участке головы скенирующий .блок поворачиваетс вокруг головы на строго заданный угол и весь процесс повтор етс . . After taking readings in this way, at a certain part of the head, the skiving unit rotates around the head at a strictly predetermined angle and the whole process repeats.
По окончании кругового перемещенискенирующего блока, производ щего при каждом повороте сн тие показан,ий на каждом шаге линейного перемещени датчиков, осуществл етс передаижение пар датчиков на новый уровень с шагом, равным двойной ширине ультразвукового луча, если пары датчиков расположены одни над другими, дл получени данных со следующего уровн . Управление поворотом скенирующего блока, линейное перемещение датчиков и передвижение пар датчиков на новый уровень осуществл ютс устройством контрол за перемещени ми, которое производит жесткий контроль и управление работой скенирующего блока ..At the end of the circular movement of the scanning unit, which, during each rotation, removes the slide, the sensor pairs are transferred at each step of the linear movement of the sensor pairs to a new level with a step equal to twice the width of the ultrasonic beam, if the pairs of sensors are located one above the other, to obtain data from the next level. The rotation control of the scanning unit, the linear movement of the sensors, and the movement of the sensor pairs to a new level are carried out by a displacement monitoring device, which performs strict monitoring and control of the operation of the scanning unit.
Устройство контрол заперемеще-, ни ми вырабатывает импульсы в блок 4 сигнализирующие о выполнении каждого этапа скенировани .The control unit displaces, by its own, generates pulses in block 4 signaling the completion of each stage of scanning.
Блок 8, содержащий пыры датчиков по числу расположенных в .скенйрук дЕм блоке, предназначен дл скенировани эталона, соответствующего по структуре кост м черепа пациента, с целью определени поглощени ультразвуковой энергии кост ми черепа. Если происходит значительное рассеивание ультразвуковой энергии в кост х чеperia , анализатором 14 блока 9 производитс предварительна оценка про-г хождени ультразвуковой энергии и, если интенсивность ультразвука не- , достаточна дл уверенного приема её датчиком,анализатором 14 вырабатываетс импульс в блок 4, по которому поеледний йзмён ёт режим работы генераторов 5, увеличива выходную мощность генерируемых импульсов.The block 8, which contains pyry sensors according to the number located in the scanner of the DEM block, is designed to scan a standard corresponding in structure to the bone of the patient's skull in order to determine the absorption of the ultrasonic energy of the bones of the skull. If there is a significant dissipation of ultrasonic energy in the bones, the analyzer 14 of block 9 performs a preliminary assessment of the ultrasound energy propagation and, if the ultrasound intensity is not sufficient, to be sure that it is received by the sensor, the analyzer 14 generates a pulse in block 4, over which This mode of operation of the generators 5 increases the output power of the generated pulses.
Высокочастотные импульсы переменного токау педШ1Ш нгГ-Жа Ш11 :йгу торые генерируют ультразвуковые импульсы переменного тока, полученные преобразованием улавливаемых ультразвуковых импульсов, подаютс на блок 9.High-frequency pulses of alternating current pedSh1Sh ngG-Zha Sh11: which generate ultrasonic pulses of alternating current, obtained by converting the captured ultrasonic pulses, are fed to block 9.
: Этот блок предназначен дл разделIHOFO измерени поступающих с блока 7 предварительно преобразованных в код высокочастотных ийпуЛЬсов переменного тока - непосредственно с излучающего датчика и после усилени и преобразовани с приемного, а также дл автоматического контрол за получением ультразвуковых импульсов в виде узкого пучка в ближнем поле, не превышающем рассто ние излучающим и приемным датчиками, с интенсивностью , обеспечивающей уверенный прием . Эта.цель достигаетс с помощью анализатора 14.: This block is intended to divide the measurement of the current of the high-frequency impulses of the alternating current coming from the block 7 directly from the radiating sensor and after amplification and conversion from the receiver, as well as for automatic control of receiving ultrasonic pulses in the form of a narrow beam in the near field, not exceeding the distance of the emitting and receiving sensors, with an intensity that ensures reliable reception. This goal is achieved by analyzer 14.
Анализатор 14 по времени, прбшедшему с момента выхода ультразвуковог сигнала с излучающего датчика до момента фиксировани его приегиным датчиком , производит вычисление рассто ни по известной скорости распространени ультразвукового сигнала.The analyzer 14 calculates the distance from the known propagation velocity of the ultrasonic signal from the time elapsed from the moment the ultrasound signal is output from the radiating sensor to the moment it is fixed by the pin sensor.
Измеренное рассто ние сравниваетс с прот женност:ью зоны Френел на данном участке, вычисл емой по формулеThe measured distance is compared with the length of the Fresnel zone in this area, calculated using the formula
- С - WITH
S S
4Cf4Cf
где D - диаметризлучени ; i f - частота ультразвуковых сигналов на данном участке; i С - скорость распространени where D is the radiation diameter; i f is the frequency of ultrasound signals in this area; i С - speed of propagation
ультразвука в данной среде. Если прот женность зоны Френел меньше или больше рассто ни между датчиками, то анализатором 14 выдаетс импульс в блок 4, по которому последний (фиг. 1) мен ет режим работы генераторов 5, заставл их измен ть частоту ультразвуковых сигналов до величины, наиболее оптимальной дл данного участка скенировани .ultrasound in this environment. If the length of the Fresnel zone is less or more than the distance between the sensors, then the analyzer 14 generates a pulse in block 4, in which the latter (Fig. 1) changes the operation mode of the generators 5, causing them to change the frequency of the ultrasonic signals to the optimum value for of this scanning site.
Если прот женность зоны Френел равна рассто нию от излучающего зонда до принимающего, то анализатор 14 формирует импульс в блок 4, по которому он разрешает скенирование данного участка головы пациента при этой частоте, .If the length of the Fresnel zone is equal to the distance from the radiating probe to the receiver, then the analyzer 14 generates a pulse in block 4, by which it permits scanning of this portion of the patient's head at this frequency,.
Кроме того, анализатор 14 осуществл ет предварительную оценку ультразвукового сигнала, фиксируемого приемными датчиками скенирующе О блока 7 (фиг. 4), сравнива его с величиной сигнала, поступающего с блока 8. ЕСЛИ интенсивность ультразвукового сигнала недостаточна дл четкого приема за счет большего поглощени ультразвуковой энергии кост ми череп анализатор 14 формирует импульс в блок 4, который мен ет режим работы генераторов 5 с целью увеличени выходной мощности генерируемых импульсов . С началом скенировани головы пациента серией управл ющих импульсов с блока 4 включаетс блок 10, Этот блок (фиг. 4) предназначен дл записи и воспроизведени записан ной .диагностической информации, поступающей с элемента 13 (фиг, 3) бло ка 9, с последующим вводом ее в специализированную ЭВМ 2, причем информаци может вводитьс в ЭВМ 2 неодн кратно после записи в пам ть на замен емый магнитный носитель информации , который также служит документом сохран ющимс в -истории болезни обсл дуемого пациента, Координатор 15 (фиг. 4) - информацию , поступающую с элемента 13 (фиг. 3) блока 9 по каждому срезу (фиг. 8), выполненному на основе томографического метода,; раздел ет на два массива значений, подготавлива ее к записи. Координатор 16 (фиг. 4) производит раздельную запись в пам ть значений интенсивности в виде двух мас сивов значений:. 3) - значение интенсивности ультразвуковых импульсов излучающего датчика; значение интенсивности ультразвуковых импульсов зафиксированных 1прием)ным датчиком. Запись информации блоком 17 производитс на магнитный носитель, ра бивка которого осуществл етс распр делителем 1& (фиг. 4). По окончании скенировани головы пациента и раздельной записи в пам ть , значений интенсивности дл каж дого среза -блок управлени 4 серией импульсов включает блок 19 (фиг. 4) координирующего записывающего блока 10 и специализированную ЭВМ 2, блок 19 (фиг. 4) начинает упор доченный ввод в ЭВМ 2 значений интенсивносте последовательно по каждому срезу. Эти значени обрабатываютс ЭВМ котора производит,построение систе мы управлений, описывающих строго определенный срез (фиг. 7), решение которыз позвол ет найти значение коэффициентов поглощени ультразвук вых лучей мозговым веществом в сколь угодно малой точке двумер ного среза. Расчет ведетс так, что получаема информаци дает подробные сведе ни о ткан х мозга, позвол различать очень небольшие изменени в их плотности.In addition, the analyzer 14 preliminarily evaluates the ultrasound signal detected by the receiving sensors of the scanning unit 7 (Fig. 4), comparing it with the signal received from the unit 8. IF the ultrasound signal intensity is insufficient for a clear reception due to greater absorption of ultrasonic energy The bones of the skull analyzer 14 generates a pulse in block 4, which changes the operating mode of the generators 5 in order to increase the output power of the generated pulses. With the beginning of the patient's head scanning, the series of control pulses from block 4 turns on block 10. This block (Fig. 4) is intended for recording and reproducing the recorded diagnostic information from element 13 (Fig 3) of block 9, followed by input it into the specialized computer 2, and the information can be entered into the computer 2 repeatedly after being recorded in the memory on a replaceable magnetic information carrier, which also serves as a document preserved in the history of the disease of the patient, Coordinator 15 (Fig. 4) - information by doing from element 13 (fig. 3) of block 9 in each section (fig. 8), made on the basis of the tomographic method ,; partition em into two arrays of values, preparing it for writing. Coordinator 16 (FIG. 4) makes a separate entry into the memory of intensity values in the form of two arrays of values :. 3) - the intensity value of the ultrasonic pulses of the radiating sensor; the intensity value of the ultrasonic pulses recorded by the 1-receiving sensor. Information is recorded by block 17 on magnetic media, the distribution of which is performed by distributor 1 & (Fig. 4). At the end of the patient's head scanning and separate recording into the memory, the intensity values for each slice — the control unit 4 of the pulse train includes a block 19 (FIG. 4) of the coordinating recording unit 10 and a specialized computer 2, the block 19 (FIG. 4) starts to stop A computer input of 2 intensity values is consistent for each slice. These values are processed by the computer which produces the construction of a system of controls describing a strictly defined slice (Fig. 7), the solution of which allows finding the value of the absorption coefficients of ultrasound rays by the medulla at an arbitrarily small point of the two-dimensional slice. The calculation is carried out in such a way that the information obtained provides detailed information about the brain tissues, making it possible to distinguish very small changes in their density.
ggatsagaEga sbJi -ri На основании производимых расчетов ЭВМ 2 строит посрезно матрицы, составленные из коэффициентов поглощени , точно характеризующих каждую точку двумерных срезов (фиг. 7), которые выполнены на основе томографического метода, не допускающего взаимное наложение одних участков на другие , с последующей записью значений каждой матрицы в пам ть, выполненную на магнитных носител х информации. Одновременно с записью в пам ть ЭВМ 2 выводит на печать строчно-печатающим устройством цифровые значени рассчитанных коэффициентов поглощени в каждой точке двумерного среза . Информаци о рассчитанных коэффициентах поглощени по каждому срезу, полученному на основе томографического метода, сформированных в виде . матриц, записываетс в пам ть ЭВМ 2 с целью неоднократного обращени к ней (информации) при синтезе, направленном на формирование объемной матрицы , составл емой из коэффициентов поглощени , которые характерны только дл выбранного участка (или участков ) головного мозга, и предназначенной дл получени объемного изображени любого выбранного участка (или участков) головного мозга, а также с целью неоднократного воспроизведени дл детального изучени картинки получаемых двумерных срезов. По окончании обработки данных и записи рассчитанных значений коэффициентов поглощени в пам ть ЭВМ 2 формируетимпульс в блоке 4, по которому последний включает блок 3 и разрешает прием сформированных в виде, матриц данных из ЭВМ 2. Блок 3 служит дл двусторонней оперативной св зи с ЭВМ 2 с целью преобразовани кодовых посылок цифровой информации, следующей из ЭВМ 2, в визуальный эквивалент элементов изображени и дл задани специализированной ЭВМ области синтеза с целью получени объемного изображени выбранного участка мозга. Блок 20 предназначен дл преобразовани кодовых посылок, следующих из ЭВМ 2, в визуальный эквивалент в виде точек элементов изображени .,на экране электронно-лучевого индикатора 21 . . . Блок 22 предназначен дл распределени информаций т5Геаду всеми функциональными узлами, дл формировани команд в ЭВМ 2, задающихскорость ввода дан ьох, а также выработки импульсов в блоке 4, сигнализирующих о начале и конце обработки поступающей информации с ЭВМ 2 по определенному срезу.. После фотографировани картинки среза с экрана индикатора, если не требуетс более длительное излучениеggatsagaEga sbJi -ri On the basis of the computations being made, the computer 2 builds cut-away matrices composed of absorption coefficients that accurately characterize each point of two-dimensional slices (Fig. 7), which are made on the basis of the tomographic method, which does not allow the overlapping of some sections to others, followed by recording the values of each matrix in a memory made on magnetic information carriers. Simultaneously with the recording in the memory of the computer 2, the line-printing device prints digital values of the calculated absorption coefficients at each point of the two-dimensional slice. Information on calculated absorption coefficients for each slice, obtained on the basis of the tomographic method, formed in the form. matrices, is recorded in the memory of the computer 2 for the purpose of repeatedly referring to it (information) in the synthesis, aimed at the formation of a volumetric matrix composed of absorption coefficients, which are characteristic only of the selected area (or areas) of the brain, and intended to obtain a volumetric images of any selected area (s) of the brain, as well as for the purpose of repeated reproduction for a detailed study of the image of the resulting two-dimensional sections. Upon completion of data processing and recording of the calculated values of the absorption coefficients in computer memory 2, a pulse is generated in block 4, according to which the latter turns on block 3 and allows reception of data matrices from computer 2 formed in the form. Block 3 serves for two-way online communication with computer 2 in order to convert the digital code information packages resulting from the computer 2 into the visual equivalent of the image elements and to define a specialized computer area of the synthesis in order to obtain a three-dimensional image of the selected brain area. The unit 20 is designed to convert the code premises following from the computer 2 into a visual equivalent in the form of pixel points. On the screen of the electron-beam indicator 21. . . Block 22 is designed to distribute t5Gad information to all functional units, to form commands in computer 2, which set the input speed for data, and also generate pulses in block 4, signaling the beginning and end of processing information from computer 2 over a certain section. After taking a picture cut off the screen of the indicator if longer radiation is not required
или выделение непосредственно на экрне области синтеза, блок 4 формирует сигнал в блок 22, по которому производ тс сброс полученного изображени и формирование следующей картинки .or selection directly on the screen of the synthesis region, block 4 generates a signal in block 22, which resets the received image and forms the next picture.
Блок 23 предназначен дл преобразовани кода координат начальной точки в аналоговую величину и обеспечивает формирование соответствующего тока отклонени .The block 23 is designed to convert the code of the starting point coordinates to an analog value and ensures the formation of the corresponding deflection current.
Блок 24 содержит световое перо, предназначен дл оперативной св зи с ЭВМ 2 с целью передачи команд блока 22, которые сигнализируют о приеме данных дл построени картинки на индикаторе в режиме синтеза и передачи информации в области синтеза, отмеченной световым пером непосред ,ственно на экране электронно-лучевого индикатора на любой из получаемых картинок, изображающих определенный срез.The block 24 contains a light pen, intended for operative communication with the computer 2 for the purpose of transmitting commands of the block 22, which signal the reception of data for building a picture on the indicator in the synthesis mode and transmitting information in the synthesis area marked with a light pen directly on the screen -ray indicator on any of the resulting images depicting a particular slice.
Последовательность кодов с ЭВМ 2, соответствующих значени м коэффициентов поглощени , пЪступает на блок 20 (фиг, 5). Блок 22 (фиг. 5) распредел ет поступающую информацию между функциональными генераторами устройства , которые по жестко заданной програмг е сформируют токовые аналоги того или иного коэффициента поглощени The sequence of computer codes 2, corresponding to the values of the absorption coefficients, comes to block 20 (Fig. 5). Block 22 (Fig. 5) distributes incoming information between the functional generators of the device, which, using a rigidly defined program, will form current analogs of one or another absorption coefficient
С выходов этих генераторов сигналы поступают на вход мощных высокочастотных усилителей отклонени , формирующих токовые сигналы в малоиндуктивных отклон ющих системах, пол которых непосредственно управл ют перемещением луча.From the outputs of these generators, the signals are fed to the input of high-power high-frequency deflection amplifiers, which form current signals in low-inductance deflection systems, the field of which directly controls the movement of the beam.
Блок 4 св зан со всеми устройствами и предназначен дл оперативного приема, обработки и запоминани информации , поступающей от них, и выдачи управл ющих воздействий в виде параллельного двоичного кода на объект управлени .Unit 4 is connected with all devices and is intended for the on-line reception, processing and storing of information coming from them, and issuing control actions in the form of parallel binary code on the control object.
Блок 4 задает следующие виды работ:Block 4 sets the following types of work:
1.Исследование головы .пациента от момента скенировани до получеНи картинок изображений срезов и картинок объемного изображени выбранных участков мозга.1. Study of the patient's head from the moment of scanning to obtaining images of images of slices and images of a three-dimensional image of selected brain regions.
2.Повторное получение картинок изображений по данным, ранее записанным в пам .ть ЭВМ 2.2. Repeatedly receiving images of images from data previously recorded in the computer memory 2.
3.Обработка ЭВМ 2 показаний во врем записи новых исходных данных3. Computer processing 2 readings during the recording of new source data
скенировани при следующем исследовании . .Scanning with the next study. .
4.Обработка ЭВМ 2 данных исследов ани во врем повторени картинок изображений по ранее полученным результатам , записанным в пам ти ЭВМ 2, и при одновременном скенировании головы следующего пациента.4. Processing the computer 2 of the test data during the repetition of pictures of images from previously obtained results recorded in the memory of the computer 2, and with simultaneous scanning of the head of the next patient.
В за висимости от вида выполн емой работы блок 4 производит формирование управл ющих импульсов в виде двDepending on the type of work performed, unit 4 generates control pulses in the form of two
ичного кода и подает их по шинам на объект управлени .of a different code and feeds them over the tires to the control object.
: При приеме информации о выполн емой работе от устройств первоначально производитс установка регистров блока 4 в исходное состо ние, а затем запись.: When receiving information about the work performed from the devices, the registers of unit 4 are initially set to their initial state and then recorded.
После записи информации осуществл ютс анализ прин той информации и контроль нормальной работы блоков устройств. Результат контрол при наO личии ошибки или сбо блокирует схему формировани управл ющих импуль- сов.After recording the information, analysis of the received information and control of the normal operation of the device units are carried out. The result of the control, if there is an error or a failure, blocks the scheme for the formation of control pulses.
Блок 4 производит анализ возникновени ошибки или сбо и принимает ме5 ры, направленные на их устранение.Unit 4 analyzes the occurrence of an error or failure and takes measures to eliminate them.
Если сбой произошел в результате отказа аппаратуры, производ тс оста .нов работы устройств и выдача на тгульт световых сигналов, указывающих блок, в котором отказала аппаратура.If the malfunction occurred as a result of a hardware failure, stop the operation of the devices and emit light signals indicating the unit in which the hardware failed.
00
Если ошибки или сбо нет, осуществл етс деблокировка сигналов и подготовка к сбросу триггера ошибки, продолжаетс дальнейша работа устройств по выбранному виду.If there is no error or failure, the signals are released and preparations are made for resetting the error trigger, and the devices continue to operate according to the selected type.
5five
По окончании выполнени каждой команды блок 4 формирует команду дл анализа завершени выполнени предыдущей команды.Upon completion of the execution of each command, block 4 forms a command to analyze the completion of the execution of the previous command.
Предлагаемое устройство работает The proposed device works
0 следующим образом.0 as follows.
Голову пациента помещают в эластичный шлем скенирующего блока, плотно облегающего голову и обеспечивающего определенное ее положение дл The head of the patient is placed in an elastic helmet of the skimming unit, which fits the head tightly and ensures its position for
5 исследовани в нужной плоскости.5 studies in the desired plane.
На пульте блока 4 згщаетс вид работы , согласно которому формируютс управл ющие импульсы, обеспечивающие работу блоков по заданной программе. Блок 4 первым в работу включает блок On the remote control of block 4, the type of work is performed, according to which control pulses are formed, which ensure the operation of blocks according to a given program. Block 4 is the first to include a block in operation.
0 1. Генераторы 5 начинают генерировать . высокочастотные импульсы, которые по высокочастотному кабелю подвод тс к излучающим датчикам блока 7 и блока 8. Одновременно с преобразованием 0 1. Generators 5 are starting to generate. high-frequency pulses that are supplied via a high-frequency cable to the radiating sensors of block 7 and block 8. Simultaneously with the conversion
5 высокочастотных импульсов переменного тока в пучки узконаправленных ультразйуковых лучей производитс измерение блоком 9 частоты и интенсивное- ти генерируемого ультразвука по зна0 чению преобразованного в код высокочастотного напр жени переменного тока и ультразвука, уловленного принимающими датчиками и предварительно усиленного после преобразовани в 5 high frequency pulses of alternating current into beams of narrowly directed ultrasonic rays are measured by block 9 of the frequency and intensity of the generated ultrasound according to the value of the high frequency voltage of the alternating current converted to the code and ultrasound captured by the receiving sensors
5 импульсы высокой частоты переменного тока, и также преобразованного в. код. .5 high frequency ac pulses, and also converted to. code. .
Импульсы с генератора б, включенного вместе с генератором 5, и значени частоты и интенсивности ультразвука , поступившие С элемента 13, Pulses from generator b, connected together with generator 5, and the values of the frequency and intensity of ultrasound received from element 13,
0 блока 9, поступают на анализатор 14.0 block 9, go to the analyzer 14.
Происход т предварительна оценка результатой скенировани на данном участке головы пациента и формирование импульсов в блоке 4, по которымA preliminary assessment is made of the result of scanning in this area of the patient’s head and the formation of pulses in block 4, according to which
этот блок задает устойчивый режим работы устройствам блока 1 на данном участке и разрешает раздельную запись значений исследовани блоку 10,this block sets a steady mode of operation for the devices of block 1 in this area and allows separate recording of study values to block 10,
Блоком 10 прЬйз водйт с раздельна запись в блок 17резу льтатов циркул рного сканировани , поступающих с блока 9 на Каждом шаге линейного перемещени пар датчиков по каждому йЪслёдуемому срезу и работающих одновременно . By block 10, use a separate record in block 17 for cutting circular scan data from block 9 at each step of linear movement of sensor pairs along each section and working simultaneously.
По окончании записи значений дл Каждого среза координатором 16(фиг,4) формируетс в блоке 4 импулъс, свидетельствующий об окончании записи данных скенировани на определенйбм исследуемом уровне головы пациента, по KOTOpiOMy блок 4 посылает управл ющие импульсы в устройства слежени за перемещением дл выполнени перемещени пар датчиков на новый уровень дл скенировани следующего участка головы .Upon completion of the recording of values for Each slice, the coordinator 16 (FIG. 4) generates an impulse in block 4, indicating that the recording of the scanning data is completed at a certain level of the patient's head under test, according to KOTOpiOMy block 4 sends control pulses to the movement tracking devices to perform the movement of pairs sensors to a new level for scanning the next head area.
Пр окончании скенировани головы пациента блок 4 включает ЭВМ 2 и разрешает блоку 10 упор доченный ввод данных по каждому двумерному срезуWhen the patient's head is scanned, unit 4 turns on the computer 2 and permits unit 10 to order data for each two-dimensional slice.
в ЭВМ 2. . . .in computer 2.. . .
По мере поступлени информации ЭВМ 2 производит пбстроение системы уравнений7 По которым производитс расчет коэффициентов прглощёнй ультразвуковых лучей мозговым веществомAs information arrives, the computer 2 produces a PBST of the system of equations 7 According to which the ultrasonic ray absorption coefficient of the brain is calculated
В каЛдой, сколь угодно м&лой точкеIn any way as small as possible
ДвумёрнЬгб среза. - . Doubles cut. -.
На основе коэффициентов поглощени , найденных в результате вычислений , ЭВМ 2 строит матрицы по каждому двумерному срезу, составленные из коэффициентов поглощени мозговым веществом ультразвука в каждой точке двумерного среза, с последующей за- . Писью их (матриц) в пам ть.On the basis of the absorption coefficients found as a result of calculations, the computer 2 builds matrices for each two-dimensional slice, composed of ultrasound medulla absorption coefficients at each point of the two-dimensional slice, followed by za-. I write them (matrices) in memory.
Одноврёмейно с записью ЭВМ 2 выводит на печать строчно-печатающим устройством цифровые значени коэффициентов поглощени , строго повто- Simultaneously with the recording of the computer 2, the line-printer prints out digital values of the absorption coefficients, strictly repeating
. р ющие их место нахождени в матрице. По окойчании записи матриц по каждому срезу в пам ть ЭВМ 2 формируютс в 1блоке 4 импульсы об окончании вычислений , по которым этот блок включает блок 3 и разрешает ЭВМ 2 последЬ ватеЛьный ввод данных по каждому;. dying their location in the matrix. After shrinking the recording of matrices for each slice in the memory of the computer 2, in block 4, pulses are generated to finish the calculations for which this block turns on block 3 and enables the computer 2 to record the data for each one;
срезу. :-;. : , . гПоступающа информаЦй блоком 3 преобразуетс из коэффициентов поглощени вВизуальный эквивалент эле- - ; ментов изображени в виде точек, создающих ,изображение riByMejpHoro среза на экране электронно-лучевого индикатора .slice. : - ;. :,. rIncoming information from unit 3 is converted from the absorption coefficients to the Visual equivalent of -; The cops are images in the form of dots that create the riByMejpHoro image of the slice on the screen of the electron-beam indicator.
.- - - Если двумерный ср езсфотографйрован и не требует длительного изуче ,ни ИЛИ задани области синтеза ЭВМ 2, то блоком 4 формируютс управл ющие импульсы, п6 кЬт6рымблок 3 Производит сброс изображени и начало формировани следующего..- - - If a two-dimensional cf is photographed and does not require a long study, nor the OR setting of the synthesis area of the computer 2, then the control pulses are formed by block 4, n6 kt66 block 3 Resets the image and starts forming the next one.
Если на двумерном срезе, полученном на экране электронно-лучевого индикатора, необходио выделить учас- , ток головного мозга и задать область синтеза специализированной ЭЁМ 2, направленного на получение объемного, изoбI5ajжeни только выбранного участка головного мозга, тосветовым пером блока 24 производитс выделение нужного участка с одновременным сообщением областиСинтеза ЭВМ 2.If, on a two-dimensional slice obtained on the screen of an electron-beam indicator, it is necessary to select a part of the brain and specify a region of synthesis of a specialized EEM 2, aimed at obtaining a volume, image of only a selected area of the brain, the desired section with Simultaneous communication of the Computer Synthesis Area 2.
ЭВМ 2 прекращает передачу информации в блок 3 по срезам и начинает работать в режиме синтеза, направленного на формирование объемной матрицы, котора составлена из характерных дл выделенного участка коэффициентов поглощени по каждому срезу, занимаемому выделенным участком.The computer 2 stops transmitting information to block 3 over sections and begins to operate in a synthesis mode aimed at forming a volume matrix, which is composed of characteristic absorption section coefficients for each section occupied by a dedicated section.
Как только объемна матрица синтезирована и записана в пам ть машины на свободное место, без вывода результатов -на печать, ЭВМ 2 производитс , передача объемной матрицы блоку 3, создающему объемное изображение выделенного участка на экране электронно-лучевого индикатора.As soon as the three-dimensional matrix is synthesized and recorded in the memory of the machine at a free place, without outputting the results — on printing, the computer 2 is produced, the transfer of the three-dimensional matrix to the block 3, which creates a three-dimensional image of the selected area on the screen of the electron-beam indicator.
После фотографировани и узученК непосредственно на экране полученного объемного изображени блоком 4 производитс его сброс и, если не требуетс дальнейшее получение картин , изображающих последук)щие двумерные срезы, осуществл етс выключение устройства.After photographing and knocking K directly on the screen of the obtained three-dimensional image, unit 4 resets it and, if no further acquisition of pictures of subsequent two-dimensional sections is required, the device is turned off.
Предлагаемое устройство обеспечивает повьшение качества диагностической информации о состо нии головного мозга, причем результат одного исследовани может многократно и с любых возможных точек зрени подвергатьс как количественной, так и качественной обработке без повторного . исследовани больного.The proposed device provides an increase in the quality of diagnostic information about the state of the brain, and the result of one study can be repeatedly and from any possible point of view subjected to both quantitative and qualitative processing without repeated. patient research.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762329190A SU738610A1 (en) | 1976-03-02 | 1976-03-02 | Device for ultrasonic examination of the brain |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762329190A SU738610A1 (en) | 1976-03-02 | 1976-03-02 | Device for ultrasonic examination of the brain |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU738610A1 true SU738610A1 (en) | 1980-06-05 |
Family
ID=20650491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU762329190A SU738610A1 (en) | 1976-03-02 | 1976-03-02 | Device for ultrasonic examination of the brain |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU738610A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000078220A1 (en) * | 1999-06-23 | 2000-12-28 | Pavel Pavlovich Parkhomenko | Ultrasound tomograph and annular antenna grid for said ultrasound tomograph |
RU2468436C2 (en) * | 2006-11-27 | 2012-11-27 | Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. | System and method to combine ultrasonic images in real time with previously received medical images |
-
1976
- 1976-03-02 SU SU762329190A patent/SU738610A1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000078220A1 (en) * | 1999-06-23 | 2000-12-28 | Pavel Pavlovich Parkhomenko | Ultrasound tomograph and annular antenna grid for said ultrasound tomograph |
RU2468436C2 (en) * | 2006-11-27 | 2012-11-27 | Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. | System and method to combine ultrasonic images in real time with previously received medical images |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101581227B1 (en) | Adaptive ultrasound image reconstruction based on sensing of local media motion | |
US4373533A (en) | Ultrasonic diagnosing apparatus | |
US6672165B2 (en) | Real-time three dimensional acoustoelectronic imaging and characterization of objects | |
US4075883A (en) | Ultrasonic fan beam scanner for computerized time-of-flight tomography | |
Thurstone et al. | A new ultrasound imaging technique employing two-dimensional electronic beam steering | |
US4570264A (en) | Tomographic X-ray apparatus for the production of transverse layer images | |
CA1238405A (en) | Curvilinear array ultrasonic scanner | |
JP4251382B2 (en) | Ultrasonic imaging system and ultrasonic scattering data acquisition method | |
CN102640014B (en) | Image generating apparatus and image generating method | |
EP0066343B1 (en) | Method and apparatus for measuring ultrasonic attenuation characteristics | |
CN105722462A (en) | Coherent spread-spectrum coded waveforms in synthetic aperture image formation | |
DE307258T1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING A TISSUE CHARACTERISTIC WITH THE AID OF REFLECTION OF BROADBAND UNTRASONIC PULSES, TRANSMISSION OF THE ECHO FREQUENCY SPECTRUM IN THE HIGH RANGE AND DIAGNOSTICS BY MEANS OF THE HEARING. | |
CA2834993C (en) | Enhanced ultrasound image formation using qualified regions of overlapping transmit beams | |
US3918297A (en) | Acoustic imaging apparatus with gray scale display | |
JPS59174151A (en) | Ultrasonic image apparatus | |
US3996467A (en) | Data acquisition in tomography | |
EP1815795A1 (en) | Ultrasonographic device | |
CN103845078A (en) | Subject information acquisition device and method for controlling the same | |
KR870000637B1 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
SU738610A1 (en) | Device for ultrasonic examination of the brain | |
US3323512A (en) | Ultrasonic diagnostic instrument having improved resolution and sensitivity | |
US3965357A (en) | Apparatus for examining a body by means of penetrating radiation | |
US5383461A (en) | Ultrasonic diagnostic system | |
US4452083A (en) | Ultrasonic diagnosis device | |
US9924876B2 (en) | Object information acquiring apparatus and method of controlling same |