Устройство для ультразвуковой эхографии Советский патент 1984 года по МПК A61B10/00 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для ультразвуковой эхолокации внутренних органов, и предназначено для использования в системах медицинского контроля при выявлении изменений внутренних органов по вариациям их акустических характеристик преимущественно в процессе динамического наблюдения. Известно устройство, содержащее приемопередающий преобразователь ультразвука, генератор, синхронизатор, приемник, индикатор, регистратор, схему временной автоматической регулировки усиления (ВАРУ) и схему формирования подвижного стробсигнала 1 . Данное устройство позволяет в режиме развертки типа А (в координатах уровень сигнала-глубина залегания) выделять любой по положению стробируемый участок, в пределах которого измеряется протяженность исследуемой биоструктуры, положение и ширина строба устанавливаются в пределах развертки оператором-врачом в зависимости от задач, проводимых обследований. Однако в этих устройствах отсутствуют функциональные узлы для автоматического учета влияния ВАРУ на уровень отраженных сигн лов, поэтому они не обеспечивают автоматизированного количественного сравнения уровней сигналов, расположенных на различных дальностях. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является эхотомоскоп ЭТС-Р-01, содержащий приемопередающий преобразователь ультразвука, генератор, синхронизатор, приемник, индикатор, регистратор, схему ВАРУ и схему формирования переменного по длительности и положению строба 2 Известное устройство позволяет наблюдать на экране индикатора в ре жиме развертки типа А одновременно с отраженными сигналами и закон изменения напряжения ВАРУ, что дает возможность корректировать уровни отраженных сигналов. Однако оно не обеспечивает автоматизации определе ния изменений акустических параметров внутренних органов и отображени получаемой информации в реальном масштабе времени. Цель изобретения - повышение точности определения моментов развития адаптивной функционапьной перестройки внутренних органов. Поставленная цель достигается тем, что устройство для ультразвуковой эхографии, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор, приемник, индикатор и регистратор, а также приемопередающий преобразователь, вход которого соединен с выходом генератора, блок вре.менной автоматической регулировки усиления, вход которого соединен с выходом синхронизатора, а выход - с управляющим входом приемника, и блок формирования строба, вход которого соединен с выходом синхронизатора, а выход - с вторым входом индикатора, дополнительно содержит последовательно соединенные ключ, вход которого соединен с выходом приемника, а управляющий вход - с выходом блока формирования стробаV компаратор, триггер, схему И, первый переключатель, первый блок памяти, первый делитель, блок логарифмический, второй делитель и интегратор, выход которого соединен с вторым входом регистратора, и последовательно соединенные блок компенсации, вход которого соединен с BTopuiM выходом блока временной автоматической регулировки усиления, сумматор, второй вход которого соединен с выходом ключа, а выход дополнительно - с входом первого переключателя, второй переключатель и второй блок памяти, выход которого соединен с вторым входом первого делителя, а также первый -коммутатор, выход которого соединен с управляющим входом первого блока памяти, второй коммутатор, выход которого соеди- . нен с управляющим входом второго блока памяти, управляемый интегратор, вход которого соединен с выходом триггера, а выход - с вторым входом второго делителя, и блок запрета, вход которого соединен с выходом триггера, л выход - с управляющим входом второго переключателя, причем выход синхронизатора соединен с вторым входом триггера, входами первого и второго коммутаторов и вторым входом управляемого интегратора, выход компаратора соединен с вторыми входами схемы И и блока запрета, а выход ключа - с вторым входом сумматора.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства-, на фиг. 2 временные диаграммы сигналов на выходах отдельных блоков.

Устройство для ультразвуковой эхографии содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор Z, приемник 3, индикатор 4 и регистратор 5, а также приемопередающий преобразователь 6, вход которого соединен с выходом .генератора 2 блок 7 ВАРУ, вход которого соединен с выходом синхронизатора 1, а выход - с управляющим входом приемника 3, блок 8 формирования строба, вход которого соединен с выходом синхронизатора 1, а выход - с вторым входом индикатора 4, последовательно соединенные ключ 9, компаратор 10, триггер 11, схему И 12, первый пере- ключатель 13, первый блок 14 памяти, первьй делитель 15, блок 16 логарифмический, второй делитель 17 и интегратор 18, выход которого, соединен с вторым входом регистратора 5, и последовательно соединенные блок 19 компенсации, сумматор 20, второй переключатель 21 и второй блок 22 памяти, а также схему 23 запрета, первый и второй коммутаторы 24 и 25.

Устройство работает следующим образом.

Ультразвуковой эхолокатор, включающий приемопередающий преобразователь 6 yльтpaзвyкa, синхронизатор 1, генератор 2, приемник 3, индикатор 4 регистратор 5, схему ВАРУ и блок 8 формирования, осуществляет зондирование исследуемой биоструктуры (например, печени) по известной методике в режиме А. При этом формируетс отраженный сигнал 9, представляющий собой совокупность импульсов, соответствующих положению всех границ разделов внутренних биотканей по дальности. Перед началом динамического обследования врач-оператор, ориентируясь по специфическим особенностям формы и положения отраженных сиг налов, устанавливает на экране индикатера 4 регулируемый строб 8 таким образом, чтобы сигналы, соответствующие положению переднего и заднего фронтов исследуемой биоструктуры находились внутри границ строба. Вся совокупность отраженных сигналов 9 поступает на вход ключа 9, управление работой КОТО1ЮГО осуществляется

строб-сигналами б . Таким образом, на выходе ключа 9 формируется последовательность импульсов Ь , соответствующих отражениям только от переднего и заднего фронтов лоцируемой биоструктуры.

Указанные импульсы посредством компаратора 10 нормируются по уровню и длительности, принимая вид сигналов 2, и управляют работой счетного триггера 11, на выходе которого формируется импульс 9, длительность которого пропорциональна протяжённости исследуемой структуры. Перевод триггера 1 1 в исходное состояние (сброс) осуществляется импульсами в, поступающими от синхронизатора 1 за каждай цикл развертки прибора. Выходы компаратора 10 и триггера 11 подключены к параллельно соединенным по входам логическим схемам И 12 и блоку 23 запрета. При этом за каждый цикл развертки на выходе схемы .1 2 имеет место сигнал , соответствующий только переднему фронту лоцируемой структуры, а на выходе .блока 23 f только ее заднему фронту .

Сигнал ВАРУ, изменяющийся, например, по показательному закону, через компенсирующий каскад 19, устанавливающий положительную фазу компенсации, поступает на сумматор 20, на второй вход которого подаются импульсы Ь с выхода ключа 9. Сигнал k с выхода сумматора, представляющий импульсы, отраженные от переднего и заднего фронтов лоцируемой структуры с компенсацией действия ВАРУ, по дальности, поступает на параллельно соединенные входы двух схем выборки и запоминания, состоящих из входных переключателей 13, 21, коммутаторов 24, 25 и блоков 14, 22 памяти. Время включения схемы 13 определяется сигналом |ч , соответствующим положению переднего фронта, поэтому блок 14 хранит соответствующее значение Л сигнала К до начала очередного периода развертки, когда осуществляется сброс этого значения посредством коммутатора 25, управляемого синхросигналом е . Аналогично время включения переключателя 21 определяется сигналом, соответствующим положению заднего фронта, и блок 22 хранит соответствующее значение м. сигнала К до начала очереднего периода развертки, когда осуществляется сброс этого значения посредством коммутатора 24, также управляемого синхросигналом е .

С выходов элементов памяти сигналы Л и М поступают на делитель 15 отношений, С выхода делителя 15 через блок 16 логарифмирующий с постоянным коэффициентом сигнал, пропорциональный натуральному логарифму отношений уровней отраженных импульсов , поступает на один из входов делителя 17, другой вход которого соединен с управляемым интегратором 25, в котором за каждый цикл развертки формируется сигнал к, уровень которого пропорционален протяженности выбранной стробом зоны локации. Для

этого на вход интегратора 25 поступают сигналы 9 с выхода триггера 11, а сброс интегратора 25 осуществляется синхросигналоме . Таким образом, сигнал о с выхода делителя 17 отношений за каждый цикл развертки соответствует состоянию акустических параметров исследуемой биоструктуры. Этот сигнал через интегрирующую цепь 18, осуществляющую необходимое усреднение, поступает на регистратор 5 в реальном масштабе времени.

Применение предлагаемого устройства обеспечивает автоматизацию опре. деления изменений акустических параметров внутренних органов и отображения получаемой информации в реальном масштабе времени.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЭХОГРАФИИ, содержащее последовательно- соединенньГе син5фонизатор, генератор, приемник, индикатор и регистратор, а также приемопередающий преобразователь, вход которого соединен с выходом генератора, блок временной автоматической регулировки усиления, вход которого соединен с выходом синхронизатора, а выход - с управляющим входом приемника, и блок формирования строба, вход которого соединен с выходом синхронизатора, а выход - с вторым входом индикатора, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности определения моментов развития адаптивной функциональной перестройки внутренних органов, оно содержит последовательно соединенные ключ, вход которого соединен с выходом приемника, а управляющий вход - с выходом блока формирования строба, компаратор, триггер, схему И, первый переключатель, первый блок памяти, первый делитель, блок логарифмический, второй делитель и интегратор, выход которого соединен с вторым входом регистратора, и последовательно соединенные блок компенсации, вход которого соединен с вторым выходом блока временной автоматической регулировки усиления, сумматор, второй вход которого соединен с выходом ключа, а выход дополнительно - с входом первого переключателя, второй переключатель и второй блок памяти, выход которого соединен с вторым входом первого делителя, а также первый коммутатор, (Л выход которого соединен с управляющим входом первого блока памяти, второй коммутатор, выход которого сое;динен с управляющим входом второго блока памяти, управляемый интегратор, вход которого соединен с выходом триггера, а выход - с вторым входом второго делителя, и блок запрета, вход которого соединен с выходом триггера, 00 а выход - с управляющим входом втосх рого переключателя, причем выход син о хронизатора соединен с вторым входом триггера, входами первого и второго коммутаторов и вторым входом управляемого интегратора, выход компаратора соединен с вторыми входами схе мы И и блока запрета, а выход ключа с вторым входом сумматора.