Устройство для ультразвукового исследования сердца

Устройство для ультразвукового исследования сердца

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

" -С- -А-И И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советским

Социалистическим

Республик (> >) 5 7 3 1 52

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 201175 (21) 2188102/13 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет(43) Опубликовано 250977. Бюллетень № 35 (45) Дата опубликования описания)031177 (51) М. Кл.

A 61 В 10/00

Гоотнарствонный комитат

Соввта Миннотров CCCt на овном кзоврвтвннй н открытий (5З) >3,I< 615 ° 471, :612.171.3"08 (088.8) (72) Авторы изобретения

A И. Угненко и В. И, Лубэ

Ростовский-на-Дону государственный медицинский институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

СЕРДЦА

Изобретение относится к медицинской технике, в частности, к технике ультразвуковой биоэхолокации внутренних органов, и может найти широкое применение для исследования энергомеханической функции миокарда в эксперименте.

Известны устройства для ультразвукового исследования сердца, содержащие генератор колебаний ультразвуковой частоты, электроакустический преобразователь, синхронизатор, импульсный модулятор, формирователь стробимпульса, селектор, усилитель и блоки измерения пути, скорости и ускорения исследуемого участка $ 11 . Однако в известном устройстве амплитуда отраженного акустического сигнала в большой степени зависит от угла между направлениями движения кардиоэлемента и распространения ультразвуковых колебаний, и от многих резкопеременных факторов, определяемых при движении сердца изменяющимися условиями локации, что уменьшает степень информативности и достоверности измерений.

Цель изобретения — исключение угла между направлением распространения

2 ультразвуковых колебаний и движением исследуемого участка сердца.

Это достигается тем, что в устройстве у1становлены делители, каждый из которых соединен с выходами блоков измерения пути, скорости и ускорения, а выходы делителей соединены с регистрирующим прибором.

На чертеже изображена блок-схе;

10 ма устройства для ультразвукового исследования сердца.

Устройство для ультразвукового исследования сердца содержит генератор-синхронизатора l, импульсный модулятор 2, генератор 3 колебаний ультразвуковой частоты,!электроакустический преобразователь 4, формирователи 5 строб-импульса, селектор 6, усилитель 7 высокой частоты, 20 индикатор 8, амплитудный детектор 9, фазовый детектор 10 блок 11 выделения допплеровской частоты, блок 12 измерения скорости движения, блок 13 измерения пути, блок 14 измерения

25 ускорения движения и делители 15-20. ,Причем каждый из делителей соединен с выходом блоков измерения пути, скорости и ускорения, а выходы делителей соединены с регистрирующим

80 прибором 21.

573152 устройство работает следующим

Образом.

Генератор-синхронизатор 1 вырабатывает импульсы с частотой повторения 3-4 кгц длительностью порядк

10 мксек и управляет импульсным ,модулятором 2, на вход которого поступает напряжение генератора 3 колебаний ультразвуковой частоты.

Вьв<одное напряжение импульсного модулятора 2, представляющее собой радиоимпульс длительностью 10 мксек с частотой заполнения, равной частоте генератора 3, возбуждает электроакустический преобразователь 4, излучающий на собственной резонансной частоте 2,5 мгц. Одновременно импульсами :.= Hàpàòoðà 1 запускается форми"рователь > строб-<1мпульса, который

Фор<л<ло, е им<1 уль с с регулируемым Опе ра.:îðoM Временем запаздывания относи= тельно импульса излучения преобразоВателя 4 и управляет амплитудным селектором б, Скважность импульсов генера:opa 1 при выбранной частоте обеспечивает необходимый временной интервал для неискаженного (без наложения) приема отраженнь<х эхоимпульсов, которые дапее преобразуются преобразователем 4, и его

Выходное напряжение усиливается усиЛИТЕЛЕМ 7 ьЫСОКОЙ ЧаСТОТЫ.

Стробирован< е выбранного эхои1<пульса осуществляется оператором

ПО Визчальйому индикатОру В, который

Выполнен I B электроннолучевой трубке и енератор развертки которого си<<крон<:зирован импульсами генератора 1, что Обеспечивает совпадение на I I I развертки с импульсОМ излучения преобразователя 4. Ба вход индикатop=: 8 поступает Выходное напряжение усили-ел †. 7 высоко= частоты и импульсы формирователя 5 строб-импульса, величина временной задержки отпОсительнО начала разВертки

Выбирается оператором,pBHHQA

Р

Врегле<>и IIpHxo+R выбраH IQI" o эхо-HMпуль ",.а,- ч=o соответствует совпадению

y <азаиных импульсов на экране электроннолучевой трубки индикатора 8

Б течение времени действия стробимпульса селектор б открыт и через !

Il" гo выходное напряжение усилителя 7 высокой частоты поступает на

ВхОды амплитуднОгО и фазОВОгo 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 искл.счения прохождения через сю1ектор б других зхо-импульсов и обеспечения его совпадения при всех време:-:::- <ых и-,менениях прихода вь1деляе. мого эха=:--;".ëóëüñà иэ-за смещений г<ространственного положения отражающей цели во всех фазах сердечного цикла, С выхода амплитудного детектора 9 продетектированный импульс, прошедший через селектор б, поступает на вход блока 13 измерения пути (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 гe»epaтоpa 3„ которое является когерентным сигналом для измерения фазового сдвига выделенного селектором б эхо= импульса. При этом Огибающая импульсов на Выходе фазового детектора 10 является синусоидальным колебанием допплеровской частоты и, соответственно, пропорциональна скорости движения лоцируемой цели, от которой получен данный отраженный эхо-импульс. В связи с этим выходное напряжение фазового детектора 10 поступает на вход блока 11 выделения допплеровской частоты, а его выходной сигнал — на вход блока 12 измерения скорости, который представляет собой преобразователь типа частота-напряжение

1 1

Выходное напряжение блока 12 из= мерения скорости пропорционально мгновенным значениям частоты вы40 ходного допплеровскогo сигнала, а огибающая его изменений представляет собой характер изменения скорости движения лоцируемого элемента за сердечный цикл. Одновремен4<; но с1<орость девиации допплеровской частоты, т.е. изменения выходного напряжения блока 12, будет характеризовать величину механическо го 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 движеНия лоцируемой цели — преобраэоватеЛя частота-напряжение .

Предлагаемое устройство представляет собой когерентно-импульсный био-эхолокатор, который превращается в обычный допплеровский, если из него изъять импульсный мобг дулятор 2, и в обычный импульсный, 573152 если не подавать на второй вход фазового детектора 10 напряжение с вы хода генератора 3 колебаний ультразвуковой частоты. Эхолокатор позволяет измерить радиальные эначеиия 5 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 иэ которых производит операцию деления двух входных величин, заданных s виде напряжений и равных значениям пути, скорости и ускорения движения лоцируемого кардиоэлемента. Делители 15-20 предСтавляют собой операционные усилители, выходные напряжения которых npot порциональны частному отношению величин входных сигналов, один из которых поступает на вход делителя, а второй на вход делимого.

Таким образом, выходные напряжения делителей 15-20 представляют собой комплекс нормированных параметров энергомеханической деятельности сердца, представляющих собой отношение абсолютных значений пути, скорости и ускорЕния движения лоцируемого элемента и поступают на З0 регистрирующий прибор 21.

Такое выполнение устройства исклю. чает влияние на результаты измерений меняющегося угла между направлениями распространения ультраэву- 35 ковых колебаний и движения лоцнруемого 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, синхронизйтбр, импульсный модулятор, формирователь стробимпульса, селектор, усилитель и блоки измерения пути, скорости и ускорения исследуемого участка сердца, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения угла между направлением распространения ультразвуковых колебаний и движением

Исследуемого участка сердца, в кем установлены делители, каждый иэ которых соединен с выходами блоков измерения .пути, скорости и ускорения,а выходы делителей соединены с регистрирующим прибором.

Источники информации, принятые во "внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство 9278010, И.кл. A 61 В 10/00, 1970 °

573152 составитель B. Головин

Редактор А, Морозова Техред ц.дндрейиУк Корректор д, Мельниченко

Заказ 3454/1 Тираж 677 Подписное

ЦНИИПИ ГосУдарственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4