Устройство для ультразвуковой диагностики

(51)4 А 61 В 8 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ(57) Изобретение отвазивным медицинскимвнутренних органовционарных и полевыхзволяет повысить, ра сится к неин- исследованиям ловека в стасловиях и поешающую способВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Портативный аппарат для быстройультразвуковой диагностики гайморита."Ориола", Финляндия, 1984. ность при одновременном увеличении глубины зондирования. Устройство содержит зонд 3, генератор 1, делитель 2 частоты, сдвиговый регистр 5, блок 6 электронных ключей, светодиоды 7 и фильтры 8,9 и 10. Зонд 3 излучает ультразвуковые импульсы в направлении внутренних органов человека, От раженные от структур этих органов импульсы воспринимаются зондом 3 и преобразуются в электрический сигнал, . который с выходов фильтров 8, 9 и 10 подается на светодиоды 7. Увеличение глубины локации достигнуто введением фильтра 8 верхних частот, полосового фильтра 9 и фильтра 10 нижних частот, что способствует подавлению шумов в области средних и высоких частот при работе в даль- С ней зоне локации, 1 ил,ФЩИзобретение относится к медицин-ской технике и может быть использовано для неинвазивных медицинскихисследований внутренних органов человека, как в стационарных, так и вполевых услониях.Цель изобретения - повышение разрешающей способности при одновременном увеличении глубины зондирования,1 ОНа чертеже изображена структурнаясхема устройства для ультразвуковойдиагностики.Устройство содержит генератор 1импульсов, делитель 2 частоты, ультразвуковой зонд З,усилитель 4,сдвиговый регистр 5, блок 6 электронныхключей, блок 7 светодиодов, фильтр 8верхних частот, полосовой фильтр,9и фильтр 10 нижних частот.Устройство работает следующимобразом.Генератор 1 импульсов вырабатывает последовательность импульсов,частоту которых делитель 2 частотыделит таким образом, чтобы между импульсами на его выходе поместилосьне менее и импульсов генератора 1,где и - количество светодиодов в30блоке 7, а также количество электронных ключей в блоке 6 и выходов сдвигового регистра 5.Импульсы с выхода делителя 2 частоты возбуждают ультразвуковой зонд3, который излучает ультразвуковыеимпульсы в направлении внутреннихорганов человека. Отраженные от структур этих органов ультразвуковые импульсы воспринимаются ультразвуковымзондом 3 и преобразуются им в электрический сигнал, который после усиления вусилителе 4 поступает одновременно на входы фильтра 8 верхних частот, фильтра 10 нижних частот и полосового фильтра 9.Фильтры 8-10 введены с целью увеличения глубины локации эа счет улучшения соотношения сигнал/шум в ближней, средней и дальней областях ло- кации и, такнм образом, получения оптимальной для каждой эоны чувствительности. Это связано с тем, что ультразвук в тканях человека затухает быстрее на высоких .и медленнее на низких частотах. Поэтому в разных зонах зондирования по глубине и, следовательно, на различных временных участках отраженного сигнала будут разцые соотношения между сигналом ишумом в соответствующих частотных полосах., Так, например, дальней зоне локации при импульсном (широкополосном) зондировании соответствуют, в основном, низкочастотные составляющие отраженного полезного сигнала, поскольку более высокочастотные успевают затухнуть.При этом шумы усилителя распределены н пределах всей его полосы пропускания, в результате чего в дальней зоне соотношение сигнал/шум ухудшается за счет действия средне- и высокочастотных шумов, что уменьшает глубину локации и ограничивает возможности устройства. Поэтому подавление шумов в области средних и высоких частот при работе в дальней зоне локации позволяет повысить соотношение сигнал/щум и, тем самым,увеличить глубину зондирования. Это достигается путем включения фильтра 10 нижних частот между усилителем 4 и электронными ключами блока 6, относящимися к дальней зоне локации (примерно, последняя треть электронных ключей),В ближней зоне локации преобладают высокочастотные составляющие полезного сигнала, однако соотношение сигнал/шум ухудшается за счет влияния низкочастотных паразитных колебаний ультразвукового зонда 3, сопровождающих импульс возбуждения, Подавление этих низкочастотных составляющих путем введения фильтра 8 верхних частот улучшает соотношение сигнал/шум в ближней зоне и увеличивает общую протяженность зоны лоцирования за счет сокращения "мертвой" зоны вблизи локатора. При этом в ближней зоне чувствительность также улучшается, Средняя зона локации занимает промежуточное положение, и для нее оказывается полезным подавление как низкочастотных паразитных колебаний ультразвукового зон"а, так и высокочастотных шумов усилителя. Это достигается путем включения полосового фильтра 9 между выходом усилителя 4 и входами второй трети электронных ключей блока 6.Сигналы с выходов фильтров 8-10 поступают на первые входы соответствующих электронных .ключей блока 6, На вторые входы электронных ключей поочередно поступают коммутирующие128451 Составитель А. Фальцман Техред М.Ходанич Редактор В. Петраш Корректор Л. Пилипенко Заказ.7591/3 Тираж 594 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 импульсы с соответствующих выходовсдвигового регистра 5, образующиесяпри воздействии на него синхроимпульсов от генератора 1 импульсови информационных импульсов с делителя 2 частоты. Под воздействием коммутирующих импульсов электронные ключи блока 6 поочередно пропускают на светодиоды блока 7 относящиеся к ним участки сигнала с выходов фильтров 8-10.Яркость свечения светодиодов пропорциональна амплитуде поступающих на них сигналов, в результате чего обра зуется светящаяся линейка, в которой место и яркость светодиода отображают место и степень отражения ультразвука тканями внутренних органов человека в выбранном направлении лоцирования. Линейный дисплей, образованный набором светодиодов в блоке 7, служит для визуального отображения структур, и по нему врач уточняет25 направление лоцирования, производит необходимые регулировки, обнаруживает инородные включения и ставит диагноз. 8 4Формула изобретенияУстройство для ультразвуковой диагностики, содержашее последовательно включенные генератор импульсов, делитель частоты, сдвиговый регистр, блок электронных ключей и блок светодиодов, а также последовательно включенные ультразвуковой зонд и усилитель, при этом вход синхронизации сдвигового регистра соединен с выходом генератора импульсов, а вход ультразвукового зонда - с выходом делителя частоты, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности при одновременном увеличении глубины зондирования, в него введены фильтр верхних частот, полосовой фильтр и фильтр нижних частот, входы которых подключены к выходу усилителя, выход фильтра верхних частот соединен с информационными входами первой трети блока электронных ключей, выход полосового фильтра соединен с информационными входами второй трети блока электронных ключей, а выход фильтра нижних частот - с информационными входами последней трети блока электронных ключей.