Устройство для ультразвукового исследования глаза Советский патент 1979 года по МПК A61B10/00 A61B3/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ГЛАЗА

1

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии и предназначено для автоматической эхографической диагностики патологических нроцессов глаза.

Известно устройство для ультразвукового исследования глаза, содержащее ультразвуковой датчик с пьезоэлектрическим преобразователем, передающее и приемное устройства, соединенные с датчиком, индикаторный прибор и механическую систему перемещения датчика по двум плоскостям 1.

Однако это устройство не обеспечивает постоянную величину давления датчика на поверхность глаза исследуемого, что снижает точность и повторяемость результатов исследования.

Целью изобретения является повышение точности и повторяемости исследования путем обеспечения постоянной величины давления датчика на поверхность гпаза исследуемого.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве датчик снабжен приводом линейного механического перемещения пьезоэлектрического преобразователя и индикатором положения

преобразователя относительно поверхности глаза, соединенными с блоком управления.

При этом пртвод выполнен в виде пневматического сильфона, расположенного в герметичном хорнусе, НОЛ ость которого соединена пнев магическим трактом с блоком управления.

Кроме того, индикатор положення преобразователя относительно поверхности глаза выполнен в виде кольцевого сопла, пневматически соединенного с блоком управления.

При этом блок управления выполнен в виде последовательно соединенных пневмат1гческих усилителей, трех двухмембранных клапанов, задатчика давления, повторителя и емкости, соединенных с двумя двухмембранными клапанами, трехмембранного реле и емкости, соединенных третьим двухмембранным клапаном.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема устройства для ультразвукового исследования глаза; на фиг. 2 - структ)фная схема блока управления.

Устройство содержит привод 1 линейного механического перемещения пьезоэлектрического преобразователя ультразвуковою датчика 2, Г1ргдг;азначенного для диагностики патологических процессов глаза 3 пациента. Привод 1 с по мощью кронштейна 4 жестко крепится к ролику 5. который кинематически связан с роликами 6 и 7 с помощью тросика 8. Ролик 7 может вращаться вокрз/г оси 9 с помощью маховика 10. Геометрическая ось 11 вращения ролика 5 и кротатеша 4 совпадает с анатолдаческим центрорл 12 глаза 3, Вращетше маховика 10 с поИощью тросика 8 и роликов 6 и 7 передается ролику 5, вращение которого оси 11 передается через кронщтейн 4 ультразвуковому .датчику 2, благодаря чему торец рабочего конца дат1р1ка может перемещаться по меридаачьной траектории эквидистантно поверхности глаза. ИрЦ этом ось датчика 2 всегда проходит через анатомический центр 12 глаза 3. Привод 1 соединен пневматическим трактом с блоком 13 упргшления. а ддт1шк 2 связан кабелрм 4 с передяюшим и приемн-ым устройства ми,: выполненными в виде прибора 15. служалщ для; генерирования, приема и усиления отраженных сигналов. Блок 13 управление предназначен для злфав ггоиводом 1, который состоит из корпуса 16, сильфона 17 и Г ру}кины 18. Привод 1 слзжт) для перемещения ультразвукового датчика 2, г орпус Koropo.ro соединен с сильфоном 17 та ким образом, что меж/ду внутренней поверхнос гью корпуса 16 и внещней поверхностью сил

фойа 17 образовала герметичная полость. Внутренняя полость сильфока 17 соединена с атмосферой.

В устройстве индикатор положения пьезоэлектрического преобразователя относргте.пьно поиерхности глаза выполнен в виде кольцевого сопла 19. пневматически соединенного с блоком зшранленяя. Кольцевое сопло 19 запитывается от источника сжатого воздуха через постоянное сопротивление 20. При этом заслонкой для сопла 19 служит поверхность глаза 3. Выхода ой си1Нал элемента сопло-заслонка поступает на вход блока 13 управления, которое состоит из дискретного усилителя 21, трех двухмембранных клапанов 22, 23, 24 задатчика 25 давления, апе;риодического звена, построенного на перемеь:ном сопротивлении 26 и емкости 27. Вьгхрд апериодического звена поступает на вход блока заполтанания максимального сигнала, выполненного на повторителе 28 со смещением. Работой клапанов 23 и 24 управляет генератор прямоyronbHFjix колебаний, выполненный на трехмембрашом реле 29, переменном сопротивлении 30 и емкости 31.

Включение в работу управляющего устройства осуществляется тумблером 32.

Устройство работает следуюплим образом.

В емкости 27 давление нарастает по экспонендаальному закону и повторяется на выходе повторителя 28 со смещением, включенного по схе.ме запоминания максимума, и это давление г.юстулает Б герметичную полость привода 1, образованную между корпусом 16 и сильфоном Г/. Под действием давления донышко сильфона 17 и жестко связанный с ним ультразвуковой .датчик 2, преодолевая реакцию пружины 18, г.еремещаются в сторону поверхности глаза 3.

Из кольцевого сопла 19, расположенного на конце ультразвукового датчика 2 в атмосферу свободно истекает воздух, при этом давлении в .пинии после сопротивления 20 ниже уровнл срабатывалйя лискретного усилителя 21.

При соприкосновении поверхности глаза 3 с торцом ультразвукового датчика 2 свободное истечение воздуха из сопла 19 прекращается, и на входе дискретного усилителя 21 давление повышается выше уровня его срабатывания, при этом на его выходе появляется единичный сигнал, который поступает на вход двухмембранного клапана 22. По действием этого сигнала мембраннь;й блок клапана 22 перебрасывается вверх и через открывшееся нижнее сопло воздух, накопившийся в емкости 27 сбрасывается в атмосферу. При этом величина давления в емкости 27 в момент времени перед сбрасывалиПеред началом исследования голову наплента фиксируют таким образом, чтобы геометрическая ось 11 вращения ролика 5 проходила через анатомический центр 12 глаза 3 (фиг. 1). Это может быть сделано, например, с помощью какого-либо из известных проекщ1онных периметров. Голова пациента фиксируется в рамке, плотно прилегая к налобнику. Глаз 3 пациента обышым путем устанавливается точно в центре дуги периметра. Привод 1 подводится к глазу 3 таким образом, что между поверхностью глаза 3 и торцом рабочего конца датчика 2 имеется расстояние 4-5 мм. С помощью механизма выбора меридиана (не показанного на чертеже) выбирают необхо.аимый для исследования меридиан. Таким образом, в исходном положении датчик 2 находится в 4-5 мм от поверхности глаза 3 над нужной тожой исследования. Включение в работу блока 13 т.щрав.лйшя осуществляется подачи давления с помощью тумблера 32 в верхнее сопло ре.пе 29. Это является сигналом включения в работу генератора прямоугольных пневматических колебаний. Единишый cjirnaj от генератора поступает в управляющие двухмембранИЫХ клапанов 23 и 24. При ;зтом сопло клапана 23 открывается, и давление от задатчика 25 поступает на вход апериодического звена, построенного на переменном сопротивлении 26 и емкости 27, а сопло клапана 24 закрывается. 56 ем его в атмосферу запоминается на выходе повторителя 28 и остается постоянной, вследствие чего ультразвуковой датчик 2 остаиавливает ся. С этого момента начинается ультразвуковая эхография глазного яблока с помощью ультразвукового датчика 2. Процесс ультразвуковой эхографии в данной точке глазного яблока происходит до тех пор, пока на выходе реле 29, входящего в состав генератора прямоугольных колебаний не пропадет единичный сигнал и не появится нулевой, при этом под действием подпора мембранный блок клапана 24 перебросится в верхнее положение и через открывшееся нижнее сопло сжатый воздух из полости сильфонного привода I сбросится в атмосферу. Под действием реакции пруж$шы 18 датчик 2 перемещается вправо от поверхности глаза 3, и процесс измерений заканчивается. Одновременно с этим под Действием подпоря , г бранный блок клапана 23 перебрасывается вниз и выход задатшка 25 давления отсекается от входа переменного сопротивления 25. Длительность промежзтка времени, в течение которого на выходе реле 29 сигнал равен О, выбирается достаточной для того, чтобы врач успел с помощью маховика 10 переместить датчик 2 и установить его над следующей точкой локации глаза по выбранному меридиану. После смены на вьгходе реле 29 сигнала с О на 1 ультразвуковой датчик 2 начинает приближаться к поверхности глаза 3, и описанный вьпле цикл повторяется. После исследования последней необходимой врачу точки поверх ности глаза 3, тумблер 32 выключается, на-выходе реле 29 появляется нртевой сигнал, и датчик 2 отводится от поверхности глаза 3. Далее при необходимости исследования глаза в другом меридиане с помощью Mexaiffl3N i выбора меридиана (не показанного на чертежах) все устройство поворачивается вокруг оси 9 на необходимый угол, и работа выполняется в порядке, ош санном выще. Скорость перемещения ультразвукового дагчика 2 настраивается с помощью переменного сопротивления 26, а период работы генератора с помощью переменного сопротивления 30. Наличие в устройстве привода перемещения ультразвукового датчика и индикатора положения преобразователя датчика относительно поверхности глаза повыщает точность диагностики и исключает влияние на точность субъективных свойств отдель1& х исследований. Кроме того, при этом обеспеч1-твается постоянство величины давления, что предотврагцает деформацию глазного яблока. Наличие в устройстве управляющего блока позволяет автоматизировать процесс уяьтразвумэвой диагностики и сократить время ультразвукового исследования на 50%. Наличие механизма смены меридиана исследования позволяет получить объемное изображение внутриглазного патологического процесса, что также повышает точность ультразвуковой диагностики. Формула изобретения h Устройство для ультразвукового исследоваяия глаза, содержащее ультразвуковой датчик с пьезоэлектрическим преобразователем, передающее и приемное устройства, соединенШ)1е с датчиком, индикаторный прибор и механпческзоо систему перемещен 1я датчика по двум плоскостям, отличающееся тем, что, с целью повыщеш1я то шости и повторяемост1Т исследования обеспечения постоянной величины давления датчика на поверхность глаза исследуемого, оно снабжено блоком управления, а датчикприводом линейного механического перемещения пьезоэлектрического преобразователя и индикатором положекш преобразователя относительно поверхности глаза, соединенными с этим блоком правления. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что привод выполнен в виде пневматического сгтьфона, расположенного в герметичном корпусе, полость которого соединена пневматическим трактом с блоком ттравления. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что индикатор положения преобразователя относительно поверхности глаза вьпю;шен в виде кольцевого сопла, пнев.маттгески соединенного с блоком т1равлет1я. 4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления выполнен в виде последовательно соедкнеггных пневматических усилителей, трех двухмембрапных клапанов , задатчпка давления, повторителя и емкости, сосдинеттых с двумя двухмембраппыми клапанами, трехмембра шого реле и емкости, соединенных третьим двухмембранным клапаном. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США-К 3159794, кл. 328-185, опублик. 1964.