Устройство для ультразвуковой локации головного мозга

Устройство для ультразвуковой локации головного мозга

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к ультразвуковой медицинской эхографии головного мозга. Цель изобретения - снижение травматичности путем уменьшения объема облучаемых ультразвуком тканей мозга. Устройство включает многоэлементный коммутируемый ультразвуковой датчик 8, синхронизатор 1, приемник 5, индикатор 3, генератор 4 возбуждения, генератор 2 строба с задатчиком 7 интервала времени, последовательно соединенные генератор 9 импульсов, элемент И 10, счетчик 11, регистр 12, кодопреобразователь 13, многоканальный ключ 14, коммутирующий элемент датчика 8, набор 17 индуктивностей и др. Устройство обеспечивает оптимальную ширину луча ультразвука, согласованную с глубиной расположения границы объема исследуемой мозговой ткани. 3 ил.

„„SU„„1507333

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 4,А 61 В 8 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕЛ ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4268330/28-14 (22) 26,06.87 (46) 15,09.89. Бюл. К 34 (7 1) Особое конструкторское бюро биологической и медицинской кибернетики и Институт медико-биологических проблем (22) М.И.Алекберов, В.М.Ахутин и Л.Г.Симонов (53) 615.475 (088,8) (56) Эниня Г.И. и дп. эхопульсография мозговых сосудов. Рига: Зннатне, 1982, с. 25-32, 46-47. (54) УСТРОЙСТВО пЛЯ ."ЛЬТРАЗВУКОЕОЙ

ЛОКАЦИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА (57) Изобретение относится к ультразвуковой медицинской эхограАии головного мозга. Цель изобретения — сниже".ие травматнчности путем уменьшения объема облучаемых ультразвуком тка»ей мозга, Устройство включает многсэлементный коммутируемый ульразвуковой да кчик 8, синхронизатор 1, приемник 5, индикатор 3, генератор 4 возбуждения, генератор 2 строба с задатчиком 7 интервала времени, последовательно соединенные генератор 9 импульсов, элемент И 10, счетчик 11, регистр 12, кодопреобразов;.тель 13, многоканальный ключ 14, коммутируюк.ий элемент датчика 8, набор 17 индуктивностей и, ð. Устройство обеспечивает оптимальную ширину луча ультразвука, согласованную с глубиной расположения границы объема исследуемой мозговой ткани. 2 ил.

3 1507333

Изобретение относится к ультаэвуковой медицинской эхографии головного мозга.

Цель изобретения — снижение трав5 матичности путем уменьшения объема облучаемых ультразвуком тканей мозга.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства: на фиг. 2 — временная диаграмма работы блоков °

Устройство содержит синхронизатор 1, генератор 2 строба, индикатор 3, генератор 4 возбуждения, приемник 5, сумматор 6, задатчик 7, !5 ультразвуковой датчик 8, генератор 9 имульсов, элемент И 10, счетчик 11, регистр 12, кодопреобразователь 13, многоканальный ключ 14, дешифратор

15, второй многоканальный ключ 16, 20 набор 17 индуктивностей, триггер 18, блок 19 задержки.

Устройство работает следующим образом.

Рабочий цикл устройства начинается синхроимпульсом, следующим с частотой 250 Гц, который с выхода син-! ,хронизатора 1 поступает на второй вход счетчика 11, обнуляя его, и на первый вход индикатора для управления .разверткой (фиг ° 2 а, б) .

Генератор 4 возбуждения через открытые ключи многоканального ключа 14 возбуждает соответствующие пьезоэлементы многоэлементного ультразвуко- 35 вого датчика 8.

Ультразвуковые колебания, достигнув искомой структуры головного мозга (внутричерепные артерии, желудочки головнсго мозга и т.д.), отражаются 40 от его стенки, воспринимаются теми же пьезоэлементами и преобразуются ими в электрические сигналы, которые на аналоговом входе многоканального ключа 14 суммируются(фиг. 2в). В при- 45 емнике обеспечивается защита входных цепей от BblcoKQBQJlbTHblx зондирующих импульсов генератора 4, усиление и детектирование.

С выхода приемника 5 усиленный сиг- 0 нал (фиг. 2г) подается на первый вход сумматора 6.

Генератор 2 строба на выходе вырабатывает короткий импульс строба, поступающий одновременно на первый вход триггера 18 и на второй вход сумматора 6, временное положение которого относительно синхроимпульса регулируется с эадатчика 7 (фиг.2д). В сумматоре 6 он складывается с отраженным эхосигналом, и суммарный сигнал поступает на второй вход индикатора 3 (фнг. 2е), на экране которого отраженный сигнал отображается в виде эхограммы с меткой строба, несущей информацию о временном положении импульса строба.

С помощью метки строба определяют глубину залегания исследуемой структуры, а по ней — минимапьную ближнюю зону, в которой расположена исследуемая структура и согласно ее порядковому номеру — соответствующий зондирующий элемент.

Генератор 9 импульсов, логический элемент И 10, триггер 18 и счетчик

11 определяют временное положение импульса строба относительно синхроимпульса и формируют m — разрядный двоичный код, несущий информацию о порядковом номере минимальной ближней зоны, в которой расположена метка строба.

Триггер 18 формирует временной интервал между импульсом строба и синхроимпульсом (t- ) и преобразует его в длительность прямоугольного импульса (фиг.2ж), поступающего на второй вход логического элемента И 10, разрешая или запрещая прохождение импульсов с генератора 9 импульсов на счетный вход счетчика 11 (фиг. 2з), Счетчик 11 подсчитывает количество импульсов, поступивших на его счетный вход, и формиРует на выходе (и. + и)-разрядный дво. ичный код, в котором m старших двоичных разрядов несут информацию о порядковом номере минимальной ближней зоны, в, которой расположена метка строба, а п младших двоичных разрядов — о местоположении метки относительно границ двух соседних ближних зон, между которыми она расположена.

Старшие разряды сформированного двоичного кода подаются на цифровой вход буферного регистра 12, и по окончании приема отраженных эхосигналов по импульсу, выработанному на выходе блока 19 задержки (фиг. 2и) ° записываются в буферный регистр 12 (фиг. 2к).

Под управлением данного кода с помощью кодопреобраэователя 13 и многоканального ключа 14 происходит включение тех пьезоэлементов многоэлементного ультразвукового датчика 8, которые формируют необходимый зондирующий элемент. При этом кодопреобразо5 . 15073 ватель. 13 преобразует входной m -разрядный двоичный код в k — разрядный код управления многоканальным ключом 14, набор из k-ключей с двойной проводимо5 стью которого осуществляет коммутацию пьезоэлементов многоэлементного ультразвукового датчика 8 на выход генератора 4 импульсов.

Одновременно под управлением этого10 же кода с помощью дешифратора 15, преобразующего m ðàýðÿäííé двоичный код в r-разрядный код управления, и многоканального ключа 16. состоящего иэ r ключей с двойной проводимостью, 15 происходит подключение одной из L индуктивностей набора 17 индуктивнастей параллельно многоэлементному ультразвуковому датчику 8, образуя при этом совместно с ее активными пьезоэлемен- 2" тами параллельный колебательный LCконтур.

Описанная последовательность действий циклически с частотой 250 Гц повторяется, 25

Формирование (в зависю ости от глубины залегания исследуемой структуры) зондирующего элемента с необ- ходимыми геометрическими размерами осуществляется путем изменения поло- 39 жения эадатчика 7 так, чтобы метка строба, высвечиваемая на экране индикатора 3 под управлением импульса строба, была совмещена с участком на эхограмме, несущем информацию об исследуемой структуре. Тогда под управлением того же импульса строба на выходе счетчика 11 формируется

m-разрядный двоичный код порядкового номера минимальной ближней эоны, 4р в которой расположена исследуемая структура.

Иногоэлементный ультразвуковой датчик может быть реализован в виде двумерной пьезоматрицы с квадратными 45 пьеэоэлемептами, образующими зондирующие элементы в форме квадрата; в виде двумерной пьеэоматрицы с треугольI ными пьезоэлементами, позволяющими образовывать зондирующие элементы как в Форме квадрата, так и в Форме круга; в виде коаксиально-кольцевой решетки, состоящей иэ кольцевых пье-, зоэлементов, вложенных один в другой, в центре которой расположен круглья пьезоэлемент, 1

Для уменьшения количества провод,ников, идущих от корпуса многоэлементного ультразвукового датчика 8, 33 6 представляющего собой выносной узел устройства, кодопреобразаватель 13 и многоканальный ключ 14 необходима размещать в корпусе датчика 8. цля осуществления регистрации и отображения отраженного от исследуемой пульсирующей структуры сигнала в виде развернутой во времени пульсовой кривой — эхопульсограммы предлагаемое устройства дополняется бло- ком выборки и хранения и интеграторам, причем сигнальный вход блока выборки и хранения подключается к выходу приемника 5, управляющий вход блока выборки и хранения подключается к выходу генератора 2 страба, а вых д блока выборки и хранения подключается к входу интегратора, выход которого подключается либо к кходу регистратора, либо к устройству отобкажения.

Формула и э о б р е т е н и я

Устройство для ультразвуковой локации головного мозга, содержащее синхронизатор, подключенный к входу генератора строба, первому входу индикатора и к входу гевератора возбуждения, соединенного с входом приемника, выходам подключенного через сумматор к второму входу индикатора, зад \Tчик, подключенный к ктораму вхоцу генаратора стрсба, выход которого подключен к второму входу сумматора, и ультразвуковой датчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения травматичности путем уменьшения объема облучаемых ультразвуком тканей мозга, н него дополнительно введены последовательно соединенные генератор импульсов, элемент

И, счетчик, регистр, кодопреобразователь и многокан льный ключ, выходам подключенный к ультразвуковому датчику, а вторым входом — к выходу генератора возбуждения, последовательно соединенные дешифратор, второй многоканальный ключ и набор индуктивностей, второй вход многоканального ключа соединен с выходом генератора возбуждения, триггер, одним входом подключенный в выходу синхронизатора, а другим — к выходу генератора строба, а выходом — к второму входу элемента И, блок задержки, входом подключенный к выходу синхронизатора, а выходом — к второму входу регистра, выходом подключенного также к входу дешифратора.

1507333 0 tf

Составитель В.Аниськин;

Редактор И.Рыбченко Техред А,Кравчук Корректор М,Самборская

Заказ 5478/6 Тираж 643 Подл ис н ое

ВНИИПИ Государственного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 2 3 Î

@us. 2

Фр tg ty