АКУСТИЧЕСКИЙ МАММОГРАФ Российский патент 2006 года по МПК A61B8/13 G01N29/38 G01S15/18 

Изобретение относится к медицинской ультразвуковой диагностической аппаратуре и может быть использовано для томографического исследования заболеваний грудной железы

Известен ультразвуковой томограф [1], содержащий блоки сканирования с излучающим и приемным электроакустическими преобразователями, формирования сигнала зондирования, обработки сигнала, вычисления, отображения и синхронизации. Недостатком устройства является ограниченная разрешающая способность.

Известен акустический компьютерный маммограф [2], содержащий ультразвуковой датчик с шаговыми двигателями, два передающих и два приемных пьезопреобразовательных модуля, малошумящий усилитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), буферное оперативное запоминающее устройство, вычислитель, процессор обработки и хранения данных, монитор, блок управления, тактовый генератор и программный контроллер. Недостатком устройства является ограниченная разрешающая способность.

Наиболее близким по технической сущности является акустический компьютерный маммограф с трехмерной визуализацией [3], содержащий ультразвуковой датчик с блоком управления и шаговым двигателем с редуктором, на оси которого закреплен пьезопреобразовательный модуль с акустической линзой; блок передачи/приема, включающий мультиплексор, два М-канальных переключателя "прием-передача", М-канальный усилитель мощности, М-канальный малошумящий усилитель, циклический коммутатор и линию задержки; блок формирования зондирующего сигнала и сигналов управления; малошумящий усилитель; вычислитель, включающий АЦП, оперативное запоминающее устройство, процессор и тактовый генератор; программный контроллер; монитор и интерфейс пользователя, включающий блок управления параметрами синтеза. Недостатком устройства является ограниченная разрешающая способность.

Задачей изобретения является повышение разрешающей способности.

Решение задачи достигается тем, что в акустический маммограф, содержащий последовательно соединенные ультразвуковой датчик и блок передачи/приема, последовательно соединенные программный контроллер, вычислитель, монитор и интерфейс пользователя, управляющий выход которого соединен с соответствующими входами программируемого контроллера и вычислителя, сигнальный вход которого соединен с выходом усилителя, блок формирования управляющих и зондирующего сигналов, вход которого соединен с другим выходом программного контроллера, первый выход соединен с управляющим входом ультразвукового датчика, а другой выход соединен с управляющим входом блока передачи/приема, введен стробирующий ключ, вход которого соединен с выходом блока передачи/приема, выход соединен с входом усилителя, а управляющий вход соединен с введенным выходом сигнала стробирования блока формирования управляющих и зондирующего сигналов, который выполнен с возможностью формирования такого сигнала.

Технический результат состоит в повышении разрешающей способности по глубине за счет стробирования входного сигнала усилителя в течение интервала времени, соответствующего прохождению ультразвуком расстояния, равного значению пространственного разрешения на глубине расположения фокуса ультразвукового датчика.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Акустический маммограф содержит блок 1 формирования управляющих и зондирующего сигналов, блок передачи/приема 2, ультразвуковой датчик 3, стробирующий ключ 4, усилитель 5, вычислитель 6, монитор 7, интерфейс 8 пользователя и программный контроллер 9.

Акустический маммограф работает следующим образом.

Зондирующий сигнал вырабатывается блоком 1 формирования управляющих и зондирующего сигналов и поступает на блок передачи/приема 2, в котором усиливается в передающей части и через ультразвуковой датчик 3 фокусируется на исследуемой области биообъекта, размеры которой не превышают значений пространственного разрешения устройства. Однако сигнал отражается не только от области, расположенной в фокусе ультразвукового датчика 3, но и от смежных областей, расположенных по направлению распространения зондирующего сигнала, формирующих таким образом помеховую составляющую отраженного сигнала. Так как глубина расположения фокуса ультразвукового датчика 3 известна, то блоком 1 формирования управляющих и зондирующего сигналов на интервале времени прохождения ультразвуком расстояния, равного значению пространственного разрешения на глубине расположения фокуса ультразвукового датчика 3, формируется стробирующий импульс, включающий стробирующий ключ 4, который обеспечивает таким образом пропускание полезной составляющей отраженного сигнала с выхода приемной части блока передачи/приема 2 на вход усилителя 5 и непропускание помеховой составляющей отраженного сигнала. При этом эффективная разрешающая способность по глубине повышается. Сигнал с выхода усилителя 5 поступает на вычислитель 6, который обрабатывает его совместно с ранее поступившими (в процессе сканирования биообъекта ультразвуковым датчиком 3) отраженными сигналами и синтезирует изображение биообъекта с выводом на монитор 7 при учете посредством интерфейса 8 пользователя исходных параметров исследования (неоднородности среды биообъекта, скоростей распространения в нем ультразвукового сигнала, алгоритма синтеза изображения и др.), вводимых исследователем в блоки вычислителя 6 и программного контроллера 9, который обеспечивает общее управление устройством.

Акустический маммограф может быть выполнен из типовых модулей и на доступной элементной базе. Конструктивное выполнение ряда блоков может совпадать или включать конструкции того же функционального назначения прототипа и аналогов. Например, конструкции следующих блоков могут совпадать с блоками прототипа: 1 с 14, дополненным формирователем сигнала стробирования; 2 с 6-13, 3 с 1-5, 5 с 15, 6 с 16-20, 7 с 21, 8 с 23-24, 9 с 22 [3]. Конструкция блока 4 - транзисторная ключевая схема. Выполнение блоков определяется их функциональным назначением и известно либо очевидно из уровня техники в применяемых временном и частотном диапазонах.

Библиографический список

1. А.с. №1284520 (SU). Ультразвуковой томограф / Ю.Н.Хомяков и др. // БИ №3. 1987.

2. Патент №5433202 (US). High resolution and high contrast ultrasound mammography system with heart monitor and boundary array scanner providing electronic scanning / Bruce C. Mitchell et al. - http://gb.espacenet.com. 1995.

3. Патент №2139679 (RU). Акустический компьютерный маммограф с трехмерной визуализацией / А.И.Селянин и др. // БИ 20.10.1999.

Изобретение относится к медицинской ультразвуковой диагностической аппаратуре и может быть использовано для томографического исследования заболеваний грудной железы. Акустический маммограф содержит последовательно соединенные ультразвуковой датчик и блок передачи/приема, последовательно соединенные программный контроллер, вычислитель, монитор и интерфейс пользователя, управляющий выход которого соединен с соответствующими входами программируемого контроллера и вычислителя, сигнальный вход которого соединен с выходом усилителя, блок формирования управляющих и зондирующего сигналов, вход которого соединен с другим выходом программного контроллера, первый выход соединен с управляющим входом ультразвукового датчика, а другой выход соединен с управляющим входом блока передачи/приема, при этом в маммограф введен стробирующий ключ, вход которого соединен с выходом блока передачи/приема, выход соединен с входом усилителя, а управляющий вход соединен с введенным выходом сигнала стробирования блока формирования управляющих и зондирующего сигналов, который выполнен с возможностью формирования такого сигнала. Использование изобретения позволяет повысить разрешающую способность по глубине. 1 ил.

Акустический маммограф, содержащий последовательно соединенные ультразвуковой датчик и блок передачи/приема, последовательно соединенные программный контроллер, вычислитель, монитор и интерфейс пользователя, управляющий выход которого соединен с соответствующими входами программируемого контроллера и вычислителя, сигнальный вход которого соединен с выходом усилителя, блок формирования управляющих и зондирующего сигналов, вход которого соединен с другим выходом программного контроллера, первый выход соединен с управляющим входом ультразвукового датчика, а другой выход соединен с управляющим входом блока передачи/приема, отличающийся тем, что в него введен стробирующий ключ, вход которого соединен с выходом блока передачи/приема, выход соединен с входом усилителя, а управляющий вход соединен с введенным выходом сигнала стробирования блока формирования управляющих и зондирующего сигналов, который выполнен с возможностью формирования такого сигнала.