Устройство для ультразвуковой диагностики Советский патент 1987 года по МПК A61B8/00 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для неинвазивньк медицинскюс исследований внутренних органов человека, как в стационарных, так и в полевых условиях.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности при одновременном увеличении глубины зондирования.

На чертеже изображена структурная схема устройства для ультразвуковой диагностики.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, ультразвуковой зонд 3,усилитель 4,сдвиговый регистр 5, блок 6 электронных ключей, блок 7светодирдов, фильтр 8 верхних частот, полосовой фильтр .9 и фильтр it) нижних частот. I Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 импульсов вырабатывает последовательность импульсов, частоту которых делитель 2 частоты делит таким образом, чтобы между импульсами на его выходе поместилось не менее п импульсов генератора 1, где п - количество светодиодов в блоке 7, а также количество электронных ключей в блоке 6 и выходов сдвигового регистра 5.

Импульсы с выхода делителя 2 частоты возбуждают ультразвуковой зонд 3, который излучает ультразвуковые импульсы в направлении внутренних органов человека. Отраженные от струтур этих органов ультразвуковые импульсы воспринимаются ультразвуковым зондом 3 и преобразуются им в электрический сигнал, которьш после уси- ления в усилителе 4 поступает одновр менно на входы фильтра 8 верхних частот фильтра 10 нижних частот и полосового фильтра 9.

Фильтры 8-10 введены с целью увеличения глубины локации за счет улучшения соотношения сигнал/шум в ближней, средней и дальней областях ло- кадии и, таким образом, получения оптимальной для каждой зоны чувствител ности. Это связано с тем, что ультр звук в тканях человека затухает быстрее на высоких .и медленнее на низких частотах. Поэтому в разных зонах зондирования по глубине и, следовательно, на различных временных участках о траженного сигнала будут раз

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ные соотношения между сигналом и шумом в соотнетствуюп 1х частотных полосах,. Так, например, дальней яо,- не локации при импульсно 5 (широкополосном) зондировании соответствукгг, в о,сновном, низкочастотные составляющие отраженного полезного сигнала, поскольку более высокочастотные успевают затухнуть.

При этом шумы усилителя распределены в пределах всей его полосы пропускания, в результате чего в дальней зоне соотношение сигнал/шум ухудшается за счет действия средне- и высокочастотных шумов, что уменьшает глубину локации и ограничивает возможности устройства. Поэтому подавление тумов в области средних и высоких частот при работе в дальней зоне локации позволяет повысить соотношение сигнал/шум и, тем самым,увеличить глубину зондирования. Это достигается путем включения фильтра 10 нижних частот между усилителем 4 и электронными ключами блока 6, относящимися к дальней зоне локации (при- мерно последняя треть электронных

ключей). I

В ближней зоне локации преобладают высокочастотные составляющие полезного сигнала, однако соотношение сигнал/шум ухудшается за счет влияния низкочастотных паразитных колебаний ультразвукового зонда 3, сопровождающих импульс возбуждения. Подавление этих низкочастотных составляющих путем введения фильтра 8 верхних частот улучшает соотношение сигнал/шум в ближней зоне и увеличивает общую протяженность зоны ло- цнрования за счет сокращения мертвой зоны вблизи локатора. При этом в ближней зоне чувствительность также улучшается. Средняя зона локации занимает промежуточ ное положение, и для нее оказывается полезным подавление как низкочастотных паразитных колебаний ультразвукового зонда, так и высокочастотных шумов усилителя. Это достигается путем вклю- чения полосового фильтра 9 между выходом усилителя 4 и входами второй трети электронных ключей блока 6. Сигналы с выходов фильтров 8-10 поступают на первые входы соответствующих электронных .ключей блока 6. На вторые входы электронных ключей поочередно поступают коммутирующие

3 . 12845 импульсы с соответствующих выходов сдвигового регистра 5, образующиеся при воздействии на него синхроим- . пульсов от генератора 1 импульсов и информационных импульсов с делите- 5 ля 2 частоты.

Под воздействием коммутирующих импульсов электронные ключи блока 6 поочередно- пропускают на светодиоды блока 7 относящиеся к ним участки сигнала с выходов фильтров 8-10. Яркость свечения светодиодов пропорциональна амплитуде поступающих на них сигналов, в результате чего обра

зуется светящаяся линейка, в которой место и яркость светодиода отображают место и степень отражения ультразвука тканями внутренних органов человека в выбранном направлении ло- цирования. Линейный дисплей, образованный набором светодиодов в блоке 7, для визуального отображения структур, и по нему врач уточняет направление лоцирования, производит необходимые регулировки, обнарз жива- ет инородные включения и ставит диагноз.

Редактор В. Петращ

Составитель А. Фальцман

Техред М.Ходанич Корректор Л. Пилипенко

Заказ.7591/3Тираж 594

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

fO

f5

20

25

18

Формула изобретения Устройство для ультразвуковой диагностики, содержащее последовательно включенные генератор импульсов, делитель частоты, сдвиговый регистр, блок электронных ключей и блок светодиодов, а также последовательно включенные ультразвуковой зонд и усилитель, при этом вход синхронизации сдвигового регистра соединен- с выходом генератора импульсов, а вход ультразвукового зонда - с выходом делителя частоты, отличающе. е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности при одновременном увеличении глубины зондирования в него введены фильтр верхних частот, полосовой фильтр и фильтр нижних частот, входы которых подключены к выходу усилителя, выход фильтра верхних частот соединен с информационными входами первой трети блока электронных ключей, выход полосового фильтра соединен с информационными входами вто- рой трети блока электронных ключей, а выход фильтра нижних частот - с информационными входами последней трети блока электронных ключей.

Подписное

Изобретение относится к неин- вазивным медицинским исследованиям внутренних органов человека в стационарных и полевых условиях и позволяет повысить, разрешающую способность при одновременном увеличении глубины зондирования. Устройство содержит зонд 3, генератор 1, делитель 2 частоты, сдвиговый регистр 5, блок 6 электронных ключей, светодиоды 7 и фильтры 8,9 и 10. Зонд 3 излучает ультразвуковые импульсы в направлении внутренних органов человека. Отраженные от структур этих органов импульсы воспринимаются зондом 3 и преобразуются в электрический сигнал, который с выходов фильтров 8, 9 и 10 подается на светодиоды 7. Увеличение глубины локации достигнуто введением фильтра 8 верхних частот, полосового фильтра 9 и фильтра 10 нижних частот, что способствует подавлению шумов в области средних и высоких частот при работе в дальней зоне локации. 1 ил. О)