Устройство для ультразвукового исследования сердца Советский патент 1977 года по МПК A61B10/00 

Устройство работает следующим образом«

Генератор-синхронизатор 1. вырабатывает импульсы с частотой повторения 3-4 КГЦ длительностью порядк 10 мксек и управляет импульсньм .модулятором 2, на вход которого поступает: напряжение генератора 3 колебаний ультразвуковой частоты. Выходное напряжение импульсного модулятора 2, представляющее собой радиоимпульс длительностью 10 мксек с частотой заполнения, равной частот генератора 3, возбуждает электроакустический преобразователь 4, излучающий на собственной резонансной частоте 2,5 мгц Одновременно импульсами генератора 1 запускается формирователь 5 строб-импульса, который формирует импульс с регулируемым оператором временем запаздывания относительно импульса излучения преобразователя 4 и управляет амплитудным , селектором 6., Скважность импульсов генератора 1 при выбранной частоте обеспечивает необходимый временной интервал для неискаженного (без наложения) приема отраженных эхоимпульсов, которые далее преобразуются преобразователем 4, и его выходное напряжение усиливается усилителем 7 высокой частоты.

Стробирование выбранногоэхоиштульса ссулдествляется оператором по визуальному индикатору 8, который выпо1П1ен на электроннолучевой труб не и генератор развертки которого синхрбнизирован импульсами генератора 1 ,, что обеспечивает совпадение начала развертки с импульсом излучения преобразователя 4, На вход индикатора 8 поступает выходное напряжение усилителя 7 высокой частоты и 1-пшульсы формирователя 5 строб-импульса, временной задержки относительно начала развертки которых выбирается оператором,равной времени прихода выбранного зхо-импульда,- что соответствует совпадению указапных импульсов на экране электроннолучевой трубки индикатора 8 В течение времени действия стробимпульса селектор 6 открыт и через Hi-i.ro выходное напряжение усилителя 7 высокой частоты поступает на входы амплитудного и фазового детекторов 9 и 10, Такая схема селективного стробирования обеспечивает раздельную оценку характеристик каждого из отраженных эхо-сигналов, выбранного для исследования. Ширина строб-импульса выбирается из условия исключения прохолсдения через селектор 6 других эхо-импульсов и обеспечения его совпадения при всех временных изменениях прихода выделямого эхо-иг.-этульса из-за смещений

пространственного положения отражаюш,ей цели во всех фазах сердечного цикла, С выхода амплитудного детектора 9 продетектированный импульс, прсяиедший через селектор 6, поступает на вход блока 13 измерения пут (смещения) отражающего кардиоэлемента, Выходное напряжение блока 13 представляющего собой преобразователь типа время-напряжение, является функцией времени прихода выделенного селектором б эхо-импульса относительно начала излучения преобразователя 4, а его изменение характеризует изменение расстояния до отражающей цели, т.е. изменение ее пути движения

На второй вход фазового детектора 10 поступает напряжение генератора 3, которое является когерентным сигналом для измерения фазового сдвига выделенного селектором 6 эхоимпульса. При этом огибающая импульсов на выходе фазового детекто ра 10 является синусоидальным колебанием допплеровской частоты и, соответственно, пропорциональна скорости движения лоцируемой цели, от которой получен данный отраженный эхо-импульс. В связи с этим выходно напряжение фазового детектора 10 поступает на вход-блока 11 вы.деления допплеровской. частоты, а его в ьлходной сигнал -на вход блока 12 измерения скорости, который предсталяет собой преобразователь типа чтота-напряжение .

Выходное напряжение блока 12 измерения скорости пропорционально мгновенным значениям частоты выходного допплеровского сигнала, а огибшощая его изменений представляет собой характер изменения скорости движения лоцируемого элемента за, сердечный цикл. Одновременно скорость девиации допплеровской частоты, т.е. изменения выходного напряжения блока 12, будет характеризовать величину механического ускорения движения отражающего кардиоэлемента.

Для его измерения с выхода блока 12 измерения скорости напряжение поступает на вход блока 14 измерения ускорения, представляющего собой дифференциатор и позволяющего получить первую производную огибающей измерений выходного напря.жения блока измерения скорости движния лоцируемой цели - преобразоватеЬя частота-напряжение.

Предлагаемое устройство представляет собой когерентно-импульсный био-эхолокатор, который превращается в обычный допплеровский, если из него изъять импульсный модулятор 2р и в обычный импульсный.

если не подавать на второй вход фазового детектора 10 напряжение с вы хода генератора 3 колебаний ультразвуковой частоты. Эхолокатор позволяет измерить радиальные значения пути, скорости и ускорения движения лоцируемого участка сердца.

Выходные напряжения Ьлока 13 измерения пути, блока 12 измерения скорости и блока 14 измерения ускорения попарно поступают на входы делителей 15-20, каждый из которых производит операцию деления двух входных величин, заданных в виде напряжений и равных значениам пути, скорости и ускорения движения лоцируемого кардиоэлемента. Делители 15-20 предйтавляют собой операционные усилители, выходные напряжения которых пропорциональны частному отношению величин входных сигналов, один из которы поступает на вход делителя, а второй на вход делимого.

Таким образом, выходные напряжения делителей 15-20 представляют собой комплекс нормированных параметров знергомеханической деятельности сердца, представляющих собой отношение абсолютных значений пути, скорости и ускорения движения лоцируемого элемента и поступают на регистрирующий прибор 21.

Такое выполнение устройства исключает влияние на результаты измерений меняющегося угла между направлениями распространения ультразвуковых колебаний и движения лоцируемого участка сердца вследствие его ротационных смещений и обеспечивает получение комплекса нормированных параметров для оценки энергомеханической деятельности сердца в виде заданных отношений измеряемых величин пути, скорости и ускорения движения.

Формула изобретения

Устройство для ультразвукового

- исследования сердца, содержащее генератор колебаний ультразвуковой частоты, (электроакустический преобразователь, синхронизатор, импульсный модулятор, формирователь стробимпульса, селектор, усилитель и блоки измерения пути, скор9сти и ускорения исследуемого участка сердца, отличающееся тем, что, с целью исключения угла между направлением распространения

5 (Ультразвуковых колебаний и движением исследуемого участка сердца, в жем установлены делители, каждый из которых соединен с выходами блоков измерения пути, скорости и ускорения,оа выхода Делителей соединены с регистрирующим прибором;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство №278010,

М.кл. А 61 В 10/00, 1970.