Устройство для ультразвуковой кардиографии

Номер патента: 749384

Авторы: Бессчетников, Угненко, Лубэ

Скачать ZIP архив.

Текст

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КАРДИОГРАФИИ/ 11Изобретение относится к области медицинской техники, в частности к ультразвуковым диагностическим устройствам, и может быть использовано для исследования сердечно-со. судистой системы в экспериментальных и кли./нических условиях,Известно устройство для ультразвуковой кардиографии, содержащее пьезоэлектрический датчик, генератор ультразвуковой частоты, фазовращатель,. приемник, блок обработки, вклю чающий в себя канал измерения скорости и канал измерения ускорения и блок индикации 11. Для одновременной регистрации ско. рости и направления движения лоцируемого объекта в этом устройстве используется два канала амплитудного детектирования, в каждый из которых поступает сигнал, отраженный от биоструктур сердца,и напряжение от генера. тора ультразвуковой частоты, причем на вто. рой блок детектирования через фаэовращатель и фазовращающую цепь подается еще и сигнал, сдвинутый по фазе на 135 относительно фазы генератора. Однако в этом устройстве из-за отсутствияразвязки между каналами детектирования иналичия на Них напряжения генератора ультразвуковой частоты возникаетнеоднозначностьпоказаний двух частотомеров при малых скоростях движения объекта, что снижает достоверность информации о направлении движениялоцируемого объекта и фазовой работе сердца,В силу частотных искажений допплеровскихчастот, вызванных необходимостью нелинейногодетектирования, устройство не обеспечиваетметрологической точности регистрируемойскорости,Целью изобретения является обеспечениеметрологической точности при одновременнойрегистрации скорости и направления движенияи повышение достоверности информации офазовом цикле работы сердца,Указанная цель достигается тем, . что в блокеобработки дополнительно установлены последо.вательно соединенные усилитель высокой частоты, кольцевой балансный смеситель, усилитель низкой частоты, фильтр, пороговая схема,дифференциатор, схема совпадения, триггер,3 7493 электронный коммутатор и операционный усилитель, последовательно включенные второй усилитель высокой частоты, второй кольцевой балансный смеситель, второй усилитель низкой частоты и фильтр, вторая пороговая схема, второй дифференциатор и вторая схема совпаде. ния. Причем входы усилителей .высокой час. тоты соединены с выходом приемника, вход первого кольцевого балансного смесителя сое. дийен с выходом генератора ультразвуковой 10 частоты, фазоврашатель включен между генератором ультразвуковой частоты и вторым кольцевым балансным смесителем, один вход первой схемы совпадения соединен с выходом второй пороговой схемы, вход второй схемы совпадения соединен с выходом первой пороговой схемы, а выход канала измерения скорости соединен со входами операционного усилителя,А с целью калибровки скорости движения в блоке обработки между входами первой и второй пороговых схем включены дополни. тельно установленные генератор дискретных частот и фазовращатель.На чертеже представлена структурная схема устройства для ультразвуковой кардиографии,Устройство содержит генератор ультразвуко. вой частоты 1, пьезокерамический датчик 2, приемный преобразователь которого соединен со входом приемника 3. Выход приемника 3 соединен с блоком обработки, содержащим два усилителя высокой частоты 4 и 5, два кольцевых балаисных смесителя 6 и 7, два усилителя низкой частоты 8 и 9, два фильтра 10 и 11, две пороговые схемы 12 и 13, два диффе; ренциатора 14 и 15, две схемы совпадения 16 и 17, триггер 18, электронный коммутатор 19 и операционный усилитель 20, а также канал измерения скорости 21, канал измерения ускорения 22, блок индикации 23, фазовращатель 24 и последовательно соединенные генератор дискретных частот 25 и низкочастотный фазовращатель 26.При этом один из выходов генератора 1соединен со входом кольцевого балансногосмесителя б, а вход кольцевого балансного сме.сителя 7 соединен с выходом генератора 1 черезвысокочастотный фазовращатель 24, выход пороговой схемы 12 соединен также со входомсхемы совпадения 17, выход пороговой схемы13 - со входом схемы совпадения 16, между50 входами пороговых схем 12 и 13 включены генератор дискретных частот 25 и низкочастот. ный фазовращатель 26, а вход канала измерения скорости 21 соединен со входами операционного усилителя 20.Устройство работает следующим образом.Электрические колебания частоты 2640 кГцс выхода генератора 1 поступают на передающий пьезопреобразователь датчика 2, преобра 844 зуются в акустические и, отразившись отподвижного объекта локации - сердца, прини.маются приемным преобразователем датчика 2,выход которого нагружен на вход приемника 3,С выхода избирательной системы приемни.ка 3 усиленный отраженный сигнал разветвля.ется в два одинаковых канала блока обработки. Дополнительно усиленный усилителямивысокой частоты 4 и 5 этот сигнал смешива.ется в кольцевых балансных смесителях 6 и 7с сигналом генератора 1, причем выходныенапряжения смесителей оказываются сдвинуты.ми по фазе на +%/2 в связи с тем, что гетеродинный вход второго кольцевого балансногосмесителя 7 подключен к генератору 1 черезфазовращатель 24, а гетеродинный вход первогосмесителя б подключен к генератору 1 непосред.ствепно, Таким образом, гармонический допплеровский сигнал на выходе смесителя 6 будетизменяться по закону рнФ, а на выходесмесителя 7 - по закону сов,Спектр допплеровских частот с выходовсмесителей 6 и 7 усиленный усилителями 8и 9 и ограниченный фильтрами 10 и 11 поступает на выходе пороговых схем 12 и 13, гдепреобразуется в импульсы прямоугольной формы. С выхода фильтра допплеровские частотыпоступают также в канал измерения скорости 21, где преобразуются в постоянное напря.жение, пропорциональное частоте с помощьюконденсаторного частотомера, выходное напряжение которого поступает в канал измеренияускорения 22, на входы операционного усили.теля 20 и на регистратор для регистрациинапряжения, пропорционального модулю скорости движения лоцируемого объекта - .сердце.Импульсы прямоугольной формы с выходовпороговых схем 12 и 13 поступают на дифференциаторы 14 и 15, преобразуются в треугольные, и поступают на один из входов схемысовпадения (например, 16), на второй вход .которой поступают прямоугольные импульсыиз пороговой схемы второго канала 13. Присовпадении полярности прямоугольных и треугольных импульсов на выходе схемы совпадения 16 появляется напряжение, управляющееработой триггера 18.При движении мышцы сердца в фазе систо.лы (сжатия) миокард будет удаляться от поверхности грудной клетки, т.е. расстояние отдатчика 1 до сердца будет увеличиваться ипри этом частота отраженного сигнала будетвыше частоты генератора 1. Тогда на выходебалансного смесителя 6 сигнал будет в фазеЯ(п Ф, а на выходе смесителя 7 - в фазесоЗсА . Тогда на выходе схемы совпадения 16выходное напряжение будет равно О, а навыходе схемы 17 будет оставаться положительным.7493 При изменении направления движения миокарда на противоположное - расслабление, расстояние до датчика будет уменьшаться и фаза сигнала с выхода смесителя 6 станет отрицательной, т.е. 5 пЮ, в то время как на выходе смесителя 7 вследствие четности функции со 8 А фаза сигнала останется прежней. Таким образом, на выходе схемы совпадения 16 появится положительное напряжение, а на выходе схемы 17 станет равным О. Вслед. 1 о ствие этого напряжение на выходах триггера 18 (О ) изменится, коммутатор 19 соединитотрнеинвертирующий вход операционного усилителя 20 с землей"Преимущества предлагаемого устройства и5 диагностический эффект от его применения в сравнении с известными аналогичными устройствами заключается в получении достоверной информации о фазовом цикле работы сердца, калибровки знакопеременной скорости 2 ф движения, повышении метрологической точности регистрируемых параметров, что обеспечит его использование для профилактики, лечения и диагностики сердечно. сосудистых заболеваний.25 Формула изобретения 1. Устройство для ультразвуковой кардиографии, содержащее пьезоэлектрический датчик, генератор ультразвуковой частоты, фазовраща- Зп тель, приемник, блок обработки, включающий в себя канал измерения скорости и канал изме. рения ускорения и блок индикации,. о т л и. ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспече. ния метрологической точности при одновремен. З 5 ной регистрации скорости и направления дви. 84 6жеиия, пдвышения достоверности информациио фазовом цикле работы сердца, в блоке обра.ботки дополнительно установлены последова.тельно соединенные усилитель высокой частоты, кольцевой балансный смеситель, усилительнизкой частоты, фильтр, пороговая схема,дифференциатор, схема совладения, триггер,электронный коммутатор и операционный усилитель, последовательно включенные второиусилитель высокой частоты, второй кольцевойбалансный смеситель, второй усилитель инэкойчастоты и фильтр, вторая пороговая схема,второй дифференциатор и вторая схема совпа-,дения, причем входы усилителей высокой частоты соединены с выходом приемника, входпервого кольцевого балансного смесителя сое.динен с выходом генератора ультразвуковойчастоты, фаэовращатель включен между генератором ультразвуковой частоты и вторым кольцевым балансным смесителрм, а один входпервой схемы совпадения соединен с выходомвторой пороговой схемы, вход второй схемысовпадения подключен к выходу первой пороговой схемы, а выход канала измерения скорости соединен со входами операционногоусилителя.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью калибровки скоростидвижения, в блоке обработки между входамипервой и второй пороговой схемы включеныдополнительно установленные генератор дискретных частот и фазовращатель.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Иф 492270,кл, А 61 В 10/00, 1973.749384 орректор С. Шекмар Тираж 673с Редактор Т. Зубко Заказ 4495/1 Составитель В. ОстапчуТехРед М, Петко Подписи ЦНИИПИ Го ударствеииого комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская набд. 4/5

Смотреть

Заявка

2428007, 22.12.1976

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-3903, РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

БЕССЧЕТНИКОВ ВИКТОР ВЯЧЕСЛАВОВИЧ, ЛУБЭ ВАЛЕНТИН МИХАЙЛОВИЧ, УГНЕНКО АЛИК ИВАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: A61B 10/00

Метки: кардиографии, ультразвуковой

Опубликовано: 23.07.1980

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-749384-ustrojjstvo-dlya-ultrazvukovojj-kardiografii.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для ультразвуковой кардиографии</a>

Похожие патенты