Ультразвуковой доплеровский индикатор кровотока Советский патент 1985 года по МПК A61B5/02 

Фиг.1 Изобретение относится к медицинской технике и используется для исследования и диагностики сердечно-сосудистой системы. Известно устройство для исследования сердечно-сосудистой системы, содержащее электромеханический преобразовате чь, генератор высокочастотных колебаний, усилитель высокой частоты, демодулятор, усилитель низкой частоты и оконечное устройство 1. Однако данное устройство питается от источника постоянного тока выходным напряжением не ниже 30 В и не может быть использовано в портативном варианте с питанием от батареи. Наиболее близки1 1 к изобретению техническим решением является ультразвуковой доплеровский индикатор кровотока, содержащий генератор высокочастотных колебаний, и подключенный к его выходу электро.механическийпреобразователь, последовательно соединенные демодулятор, усилитель низкой частоты и оконечное устройство 2. Однако известное устройство не обеспечивает требуемую чувствительность из-за необходимости при низковольтном напряжении питания применения усилителя низкой частоты. Цель изобретения - повышение чувствительности индикатора. Це.чь достигается тем, что в ультразвуковой доплеровский индикатор кровотока, содержащий генератор высокочастотных колебаний, и иодключемный к его ныходу электромеха1 Ическ1-1Йпреобразозател, гюследонательно соеди)еиные демодулятор, усилитель иизкой частоты и оконечное устройство, снабжен последовательно соедипепными амплитудными селектором к ус;глптелем высокой частоты, причем вход амплитудного селектора соединен с электромеханическим преобразователем, а выход усилителя высокой частоты - с входом демодулятора. На фиг. 1 изображена структурная схема ультразвукового доплеровского индикатора кровотока; на фиг. 2 - характеристика амплитудного селектора; на фиг. 3 график, показывающий форму тока в нагрузке индикатора. Ультразвуковой доп.перовский индикатор кровотока включает в себя генератор 1 высокочастотных колебаний, на выходе которого в качестве нагрузки включен совмещепнь1Й электромеханический преобразователь 2 (например пьезоэлектрический), а .также последовательно соединенные амплитудный селектор 3, усилитель 4 высокой частоты, демодулятор 5, усилитель 6 низкой частоты и оконечное устройство 7, причем вход амплитудного селектора 3 соединен с совмеэлектромеханическим преобразоще 1;ным вателе.м 2. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 высокочастотных колебаний непрерывно вырабатывает напряжение, которое выделяется на нагрузке, в качестве которой служит электромеханический преобразователь 2, преобразующий электрические колебания в ультразвуковое поле При излучении энергии в живую ткань часть ее отражается и принимается тем же электромеханическим преобразователем 2. Энергия, отраженная от сосудов с дви йущимися частицами кровотока, преобразуется преобразователем 2 в электрические колебания с частотой, отличающейся от излучае.мой на частоту Догглера, величина которой пропорциональна скорости движения части.1 кровотока. Таким образом, на преобразователе одновременно присутствуют два сигнала: излучаемый сигнал, величина которого выбирается ис.кодя из максимально допусти.мой плотности мощности на электромеханическом нреобразователе и составляет неско тько вольт и принимаемый сигнал величиной от едингид до десятков .микровольт, причем частота принимаемого сигнала oтличaeтc l от частоты пзл чаемого сигнала на величину доплеровского сдвига, пропорционального скорости движения частиц кровотока. В результате сложения этих двух колебаний возникают биения с частотой доплеровского сдвига. Величина .модуляции определяется соотпошением величин напряжений излучаемого и принимае.мого сигналов и мала. Этот сигнал биений с преобразователя 2 поступает на ИХС1Д амплитудного сетектора 3. который про:.1ускает сигнал только тот, который больше определенной величины, определяемой- смещением Ш, устанавливаемом в амплитудном селекторе 3 (фиг. 2). Величина Uj выбирается таким образом, чтобы на вход усилителя 4 высокой частоты поступали импульсы напряжения высокой частоты с амплитудой, которая позволяет усилить этот сигнал с малыми нелинейными искажениями. Обычно амплитуда импульсов,высокой частоты на входе усилителя 4 составляет несколько сотен милливольт. Амплитуда огибающей этих и.мпульсов соответствует величине модуляции напряжения на входе амплитудного селектора 3 (фиг. 3}. Реализовать амплитудный селектор можно, например, на диоде с переходом, смещенным в обратном направлении, а усилитель высокой частоты может быть выполнен, например, в виде транзисторного резонансного каскада с общим эмиттером, параметры которого выбраны исходя из минимума фактора щума.

Сигнал с выхода усилителя 4 высокой частоты поступает на вход демодулятора 5, который можно выполнить, например, в виде обычного амплитудного диодного детектора.

Огибающая с частотой Доплера, выделенная демодулятором 5, усиливается усилителем 6 низкой частоты и поступает на оконечное устройство 7, которое может быть выполнено в виде телефона или громкоговорителя, если прибор используется в качестве индикатора, или в виде измерительного устройства, если производится измерение скорости кровотока.

Таким образом, использование изобретения позволяет создать малогабаритный ультразвуковой доплеровский индикатор кровотока с низким напряжением питания и высокой чувствительностью.

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДОПЛЕРОВСКИЙ ИНДИКАТОР КРОВОТОКА, содеожашки генератор высокочастотных колебйний и подключенный к его выходу электромеханический преобразователь,, последовательно соединенные демодулятор, усилитель } нзкой частоты и оконечное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности индикатора, он снабжен последовательно соединенными амплитудным селектором и усилителем высокой частоты, причем вход амплитудного селектора соединен с электромеханическим преобразователем, а выход усилителя высокой частоты - с входом демодулятора.

L

нагр.

Ип

%

Фиг. 2