Ультразвуковой измеритель параметров биологических тканей

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 19) 01) Я 7/62 1)4 А 61 В 8/14 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1986,Ь ПАРА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ПЮТ СССР А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский институт авиационного приборостроения(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛМЕТРОВ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ(57) Ультразвуковой измеритель параметров биологических тканей позволяетповысить точность и разрешающую способность измерения параметров биологических тканей путем исключения влияния частотной зависимости коэффициента отражения ультразвуковой волныс увеличением дальности, Последовательно соединенные регулируемыеусилители 13, 14 и 15, полосовыефильтры 1, 2 и 3, логарифмическиеусилители 4, 5 и 6 и амплитудные детекторы 7, 8 и 9 соответственно об 2разуют три канала, настроенные под верхнюю, среднюю и низшую частоты спектра входного сигнала, После суммирования в сумматорах 16 и 18 на первом выходе образуется сигнал, пропорциональный коэффициенту отражения исследуемых тканей. После обработки выходных сигналов каналов в сумматоре 16, масштабном усилителе 17 с коэффициентом передачи, равным 0,5, блоке 10 вычитания, линии 12 задержки, блоке 11 вычитания и масштабном усилителе 19 на втором выходе образуется сигнал, пропорциональный параметру затухания исследу:- емых тканей. Интегратор 20 и масштабные усилители 21, 22 и 23 совместно с регулируемыми усилителями 13, 14 и 15 образуют канал обратной связи, автоматически компенсирующий спад уровня отраженного сигнала в области верхних частот, связанный с частотной зависимостью коэффициента отражения и затухания исследуемых тканей, 1 ил.1512569Изобретение относится к медицине.и медицинской технике и может бытьиспользовано в ультразвуковых устройствах для исследования внутреннихорганов человека.Цель изобретения - повышение точности и разрешающей способности путем исключения влияния частотнойзависимости коэффициента отражения 10с ростом дальности.На чертеже изображена структурная схема измерителя.Измеритель содержит полосовыефильтры 1-3, логарифмические усилители 4-6, амплитудные детекторы 7-9,блоки 10 и 11 вычитания, линию 12 задержки, регулируемые усилители 1315, сумматоры 16 и 17, масштабныеусилители 18 и 19, интегратор 20, 20масштабные усилители 21-23,Устройство обработки сигналовультразвукового медицинского локатораработает следующим образом,Входной сигнал 8(2), где 2 - дальность, поступает одновременно на триканала, Первый канал образован последовательно соединенными регулируемымусилителем 13, полосовым фильтром 1логарифмическим усилителем 4 и амплитудным детектором 7, Второй и тре, тий каналы идентичны первому по структуре и содержат последовательно соединенные блоки 14, 2, 5, 8 и 15, 3,6, 9 соответственно. Характеристики каналов идентичны и отличаютсячастотой настройки фильтров 1-3, причем центральные частоты фильтров ЕЕ и Е находятся в соотношенииЕу40Е ЕНа выходе каждого из каналов формируется напряжение, равное 1 пБ(2, Е ),где з.=1,2,3, а Ц(Е, Е;) - амплитуда принятого сигнала на частотеЕ;, соответствующего дальности Е, Если принять коэффициент передачи масштабного усилителя 18 равным 1/2, тона выходе блока 11 вычитания формируется сигнал, равный1 /2 1 п 11(Е,Е,)+1 п 11(Е,Е)+)пп(е+е, Й )"-2)ас(2+62,6)1,55где 112 - время задержки сигнала влинии 12 задержки,Можно показать, что эта величинапропорциональна параметру затухания(2) исследуемого объекта, усредненному на интервале (2, 2+62),.Дляего нормировки используется масштабный усилитель 19, на выходе которого и формируется параметр затухания (2).На выходе сумматора 17 формирулется сигнал 8(Е), пропорциональныйкоэффициенту отражения исследуемыхтканей и равный сумме всех трех составляющих спектра входного сигналас учетом коэффициентов передачирегулируемых усилителей 13"15.Для обеспечения высокой разрешающей способности ультразвукового локатора необходимо скомпенсироватьзавал высокочастотных составляющихв спектре сигнала, вызванный частотнозависимым характером затуханияультразвука в тканях человека. Достигнуть этого можно следующим образом.оценивая затухание ультразвука в каждой точке дальности., устанавливать в каждой точке коэффициент усиления,равный суммарному ослаблению сигналапо всей дальности на данной частоте.Представляя затухание ультразвука влогарифмическом масштабе, .можно операцию накопления коэффициента усиления свести к его интегрированию,Адаптивный спектральный корректор,обеспечивающий компенсацию ослабления отраженного сигнала, обусловленного эффектами частотно-зависимогопоглощения ультразвука в биологических тканях, содержит интегратор 20,масштабные усилители 21-23, коэффициенты усиления которых равны 2 Е;, ирегулируемые усилители 13-15, коэффициент усиления, которых пропорционален выходному сигналу усилителей21-23,соответственно, В результатепри обработке сигналов, отраженныхот более удаленных структур, происходит автоматическое выравнивание спектра выходного сигнала Б(Е) за счетподъема коэффициента усиления в высокочастотной области спектра, компенсирующее частотную зависимость коэффициента отражения.Таким образом, измеритель обеспечивает измерение величины 5(2) - параметра коэффициента затухания ультразвука в тканях по всей дальностии формирование величины 8(2) - параметра коэффициента отражения исследуемых структур,Составитель А,ФальцманРедактор М,Бланар Техред Л,Сердюкова Корректор Э,Лончакова Заказ 6017/4 Тираж 643 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, 1 осква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Ультразвуковой измеритель параметров биологических тканей, содержащий три канала, каждый иэ которых включает последовательно соединенные полосовой фильтр, логарифмический усилитель и амплитудный детектор, последовательно соединенную линию задержки и первый блок вычитания, первый вход которого подключен к входу линии задержки, второй блок вычитания и три масштабных усилителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и разрешающей способности путем исключения влияния частотной зависимости коэффициента отражения с ростом дальности, в него введены три регулируемых усилителя, сигнальные входы которых объединены и являются входом устройства, а выходы соединены с входами полосовых фильтров каналов соответственно, два сумматора, четвертый и пятый масштабные усилители и интег 25696ратор, при этом входы первого сумматора подключены к выходам амплитудных детекторов первого и третьего каналов а его выход соединен с входом четвертого масштабного усилителяи одним из входов второго сумматора,второй вход которого подключен к выходу амплитудного детектора второго 10 канала и второму входу второго блокавычитания, первый вход которого соединен с выходом четвертого масштабного усилителя, а выход - с первым входом первого блока вычитания, выход15 которого через пятый масштабный усилитель соединен с входом интегратора,выход которого подключен одновременно к входам первого, второго и третьего масштабных усилителей, выходы 20 которых соединены с входами управления первого, второго и третьего регулируемьгх усилителей соответственно,выход второго сумматора являетсявыходом коэффициента отражения, а вы ход пятого масштабного усилителя -выходом параметра затухания.