RU2308228C2 - Method for ultrasound diagnostics and apparatus for performing the same - Google Patents
Method for ultrasound diagnostics and apparatus for performing the same Download PDFInfo
- Publication number
- RU2308228C2 RU2308228C2 RU2004101716/14A RU2004101716A RU2308228C2 RU 2308228 C2 RU2308228 C2 RU 2308228C2 RU 2004101716/14 A RU2004101716/14 A RU 2004101716/14A RU 2004101716 A RU2004101716 A RU 2004101716A RU 2308228 C2 RU2308228 C2 RU 2308228C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- temperature
- echo
- output
- signals
- Prior art date
Links
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims abstract description 18
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims abstract description 5
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002961 echo contrast media Substances 0.000 claims description 13
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 8
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000011835 investigation Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 2
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 2
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 1
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005534 acoustic noise Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицинского приборостроения и может быть использовано для неинвазивного определения температуры биологических объектов внутри живого организма.The invention relates to the field of medical instrumentation and can be used for non-invasive determination of the temperature of biological objects inside a living organism.
Известен способ измерения температуры в глубине биологического объекта путем размещения приемника на поверхности объекта исследования, регистрации акустических шумов акустическим приемником, сравнения полученного сигнала с опорным сигналом, который регистрируют вне полосы акустического приемника при одновременном измерении температуры акустического приемника, формировании корректирующих сигналов, учитывающих дрейф параметров преобразователя и расчета по полученным данным температуры тела внутри объекта. (Описание изобретения к патенту РФ №2061408, БИ №16, 1996 г.)A known method of measuring temperature in the depths of a biological object by placing the receiver on the surface of the object of study, recording acoustic noise with an acoustic receiver, comparing the received signal with a reference signal that is recorded outside the band of the acoustic receiver while measuring the temperature of the acoustic receiver, generating corrective signals that take into account the drift of the transducer parameters and calculating, according to the obtained data, the body temperature inside the object. (Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2061408, BI No. 16, 1996)
Недостатки данного способа заключаются в низком пространственном разрешении, значительном времени измерения (сотни секунд) и наличии непредсказуемых ошибок измерения температуры типа ошибок смещения, так как измеряется не сама температура, а величина, пропорциональная произведению температуры на частотный коэффициент акустического поглощения ткани, который в конкретном биологическом органе заранее не известен, а также в том, что он не предусматривает одновременного формирования ультразвукового изображения исследуемого органа.The disadvantages of this method are the low spatial resolution, significant measurement time (hundreds of seconds) and the presence of unpredictable temperature measurement errors such as bias errors, since it is not the temperature that is measured, but a value proportional to the product of the temperature and the frequency coefficient of acoustic absorption of the tissue, which in a particular biological the body is not known in advance, and also that it does not provide for the simultaneous formation of an ultrasound image of the organ under investigation.
Наиболее близким техническим решением, т.е. прототипом является способ ультразвуковой диагностики, заключающийся во введении в кровь обследуемого пациента эхо-контрастного вещества, генерации ультразвуковых импульсных сигналов, приеме и преобразовании в электрические отраженных от исследуемого органа эхосигналов, определении значения их амплитуд, выделении участков спектра отраженного акустического сигнала и формировании изображения органа обследуемого пациента. (Л.В.Осипов. Ультразвуковые диагностические приборы. Москва: ВИДАР, 1999, стр.32-42; 63-127.)The closest technical solution, i.e. the prototype is an ultrasound diagnostic method, which consists in introducing an echo-contrast agent into the blood of the patient being examined, generating ultrasonic pulsed signals, receiving and converting echoesignals reflected from the studied organ, determining their amplitudes, highlighting the spectral sections of the reflected acoustic signal and forming an image of the organ of the examined the patient. (L.V. Osipov. Ultrasound diagnostic devices. Moscow: VIDAR, 1999, p. 32-42; 63-127.)
Недостатком данного способа является невозможность при проведении ультразвукового обследования пациента одновременно проводить измерение температуры тканей внутренних органов, чрезвычайно важного для диагностики опухолевых, например онкологических, заболеваний.The disadvantage of this method is the inability when conducting an ultrasound examination of the patient at the same time to measure the temperature of the tissues of the internal organs, which is extremely important for the diagnosis of tumor, for example, cancer, diseases.
Известно устройство, содержащее приемник акустического излучения в виде заполненной иммерсионной жидкостью камеры с входным окном и размещенным в ней пьезоэлектрическим преобразователем, высокочастотный усилитель, блок выделения спектральных составляющих, включающий последовательно соединенные квадратичный детектор и фильтр низких частот, измеритель температуры камеры с датчиком температуры, блоки регистрации и индикации, а также подключенный ко входу пьезоэлектрического преобразователя многочастотный полосовой фильтр, выход которого подключен ко входу блока выделения спектральных составляющих. (Описание изобретения к патенту РФ №2061408, БИ №16, 1996.)A device is known that contains an acoustic radiation receiver in the form of a chamber filled with an immersion liquid with an input window and a piezoelectric transducer located in it, a high-frequency amplifier, a unit for extracting spectral components, including a quadratic detector and a low-pass filter connected in series, a chamber temperature meter with a temperature sensor, and recording units and indications, as well as a multi-frequency bandpass filter connected to the input of the piezoelectric transducer, output to torogo connected to the input of block allocation spectral components. (Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2061408, BI No. 16, 1996.)
Недостатком данного устройства является низкое пространственное разрешение, наличие ошибок смещения и невозможность одновременно с измерением температуры получать визуальное отображение исследуемого органа.The disadvantage of this device is the low spatial resolution, the presence of bias errors and the inability to simultaneously receive a visual image of the organ under investigation along with temperature measurement.
Наиболее близким техническим решением, т.е. прототипом, является устройство для ультразвуковой диагностики, содержащее ультразвуковой преобразователь, соединенный двухсторонними линиями связи через коммутатор каналов с блоком формирования J акустических каналов, приемник сигналов изображения, связанный со сканконвертором, блок памяти, блок сравнения, вычислитель и монитор. (Л.В.Осипов. Ультра-звуковые диагностические приборы, Москва, ВИДАР, 1999, стр.70-97.)The closest technical solution, i.e. the prototype is a device for ultrasonic diagnostics, containing an ultrasonic transducer connected by two-way communication lines through a channel commutator with a block for generating J acoustic channels, an image signal receiver associated with a scanner converter, a memory unit, a comparison unit, a computer, and a monitor. (L.V. Osipov. Ultra-sound diagnostic devices, Moscow, VIDAR, 1999, pp. 70-97.)
Недостатком известного устройства является невозможность при проведении ультразвукового обследования пациента одновременно проводить измерение температуры тканей внутренних органов.A disadvantage of the known device is the inability to simultaneously measure the temperature of tissues of internal organs when conducting an ultrasound examination of a patient.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей способа ультразвуковой диагностики при проведении медико-биологических исследований человека и животных путем обеспечения возможности одновременного измерения температуры и получения ультразвукового изображения внутренних органов.The technical result of the invention is to expand the functionality of the method of ultrasound diagnostics during biomedical studies of humans and animals by providing the ability to simultaneously measure temperature and obtain an ultrasound image of internal organs.
Сущность заявленного способа ультразвуковой диагностики заключается во введении в кровь обследуемого пациента эхо-контрастного вещества, генерации ультразвуковых импульсных сигналов, приеме и преобразовании в электрические отраженных от исследуемого органа эхосигналов, определении значения их амплитуд, выделении участков спектра отраженного акустического сигнала и формировании изображения органа обследуемого пациента, причем на этапе подготовки к проведению обследования образец эхо-контрастного вещества, содержащего газонаполненные микропузырьки, доводят до температуры наименьшего значения в исследуемом температурном диапазоне и облучают ультразвуковым сигналом, отраженные эхосигналы преобразовывают в электрические и выделяют сигнал максимальной амплитуды, измеряют и фиксируют конкретное значение частоты преобразованного электрического сигнала, формируют и запоминают соответствующий этому значению частоты кодовый электрический сигнал, сканируют образец с заранее установленным шагом и повторяют процедуру измерения значения частоты преобразованного электрического сигнала, после чего изменяют на установленный заранее шаг значение температуры образца и повторяют измерение, полученные значения частоты преобразованного электрического сигнала для каждого значения температуры усредняют и формируют библиотеку эталонных кодовых сигналов соответствия частоты преобразованного электрического сигнала температуре конкретного эхо-контрастного вещества, после чего при проведении обследования пациента в соответствии с установленным режимом сканирования излучают широкополосный импульсный сигнал, в спектральный состав которого входят составляющие спектра сигнала температуры, при этом каждый принятый отраженный акустический сигнал преобразовывают в электрический и одновременно с формированием сигнала изображения объекта исследования дополнительно выделяют участки спектра, соответствующие значениям резонансных частот эхо-контрастного вещества, детектируют и сравнивают амплитудные значения соответствующих сигналов, выбирают электрический сигнал максимальной амплитуды, измеряют и запоминают соответствующее ему значение частоты, формируют кодовый сигнал и сравнивают его с эталонными кодовыми сигналами, при их совпадении присваивают полученное значение температуры соответствующей точке изображения органа обследуемого пациента.The essence of the claimed method of ultrasonic diagnostics consists in introducing an echo-contrast agent into the blood of the patient being examined, generating ultrasonic pulse signals, receiving and converting echoesignals reflected from the organ under examination, determining their amplitudes, highlighting the spectrum of the reflected acoustic signal and forming an organ image of the patient under examination moreover, at the stage of preparation for the examination, a sample of the echo-contrast agent containing gas floor These microbubbles are brought to the lowest temperature in the studied temperature range and irradiated with an ultrasonic signal, the reflected echo signals are converted into electric ones and a maximum amplitude signal is extracted, a specific frequency value of the converted electric signal is measured and recorded, a code electrical signal corresponding to this frequency value is generated and stored, scanned sample with a predetermined step and repeat the procedure for measuring the frequency value of the converted electrical signal, after which the temperature of the sample is changed to a predetermined step and the measurement is repeated, the obtained frequency values of the converted electrical signal for each temperature value are averaged and a library of reference code signals corresponding to the frequency of the converted electrical signal of the temperature of a particular echo-contrast substance is then formed Examinations of the patient in accordance with the established scanning mode emit a broadband pulse the signal, the spectral composition of which includes the components of the spectrum of the temperature signal, each received reflected acoustic signal is converted into an electric signal and simultaneously with the formation of the image signal of the object of study, sections of the spectrum corresponding to the values of the resonant frequencies of the echo-contrast material are additionally detected, amplitude values are detected and compared corresponding signals, select an electric signal of maximum amplitude, measure and store the corresponding frequency value, a code signal is generated and compared with reference code signals, when they coincide, the obtained temperature value is assigned to the corresponding image point of the organ of the patient being examined.
Сущность заявленного устройства для реализации способа ультразвуковой диагностики заключается в том, что в устройство, содержащее ультразвуковой преобразователь, соединенный двухсторонними линиями связи через коммутатор каналов с блоком формирования J акустических каналов, приемник сигналов изображения, связанный со сканконвертором, блок памяти, блок сравнения, вычислитель и монитор, дополнительно введены К-ступенчатый регулятор температуры термостата, для размещения образца эхо-контрастного вещества, частотомер, многоканальный J·N приемник, содержащий J блоков N канальных последовательно соединенных полосовых фильтров, детекторов и интеграторов, J блоков выбора сигнала максимальной амплитуды и блок сравнения, причем первый и второй входы блока формирования акустических сигналов соединены соответственно с выходом генератора и выходом блока развертки, выход блока формирования акустических сигналов через приемник сигналов изображения и сканконвертор соединен с входом блока памяти, первый выход которого подключен к монитору, вход К-ступенчатого регулятора температуры подключен к второму выходу блока памяти, а выход - к блоку развертки, вход частотомера подключен к второму выходу приемника сигналов изображения, а выход соединен с вторым входом блока памяти, при этом третий выход приемника сигналов изображения одновременно подключен ко входам J блоков N полосовых фильтров, выходы каждого из N интеграторов соединены с соответствующими входами J блоков выбора сигнала максимальной амплитуды, выходы которых подключены к соответствующим входам блока сравнения, соединенного двухсторонней линией связи с блоком памяти, причем третий выход блока памяти через вычислитель подключен к его третьему входу, а четвертый выход блока памяти соединен с входом блока развертки.The essence of the claimed device for implementing the ultrasonic diagnostic method is that in a device containing an ultrasonic transducer connected by two-way communication lines through a channel commutator with an acoustic channel generation unit J, an image signal receiver connected to a scanner converter, a memory unit, a comparison unit, a calculator and monitor, an additional K-stage thermostat temperature controller was introduced to accommodate a sample of an echo-contrast agent, a frequency meter, a multi-channel J · N receiver containing J blocks of N channel series-connected bandpass filters, detectors and integrators, J blocks of maximum amplitude signal selection and a comparison unit, the first and second inputs of the acoustic signal generation unit connected respectively to the output of the generator and the output of the scan unit, the output of the acoustic formation unit signals through the image signal receiver and the scan converter is connected to the input of the memory unit, the first output of which is connected to the monitor, the input of the K-step temperature controller Atura is connected to the second output of the memory block, and the output is connected to the scan unit, the input of the frequency meter is connected to the second output of the image signal receiver, and the output is connected to the second input of the memory block, while the third output of the image signal receiver is simultaneously connected to the inputs J of the N blocks of bandpass filters , the outputs of each of the N integrators are connected to the corresponding inputs of the maximum amplitude signal selection blocks J, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the comparison unit connected by a two-way communication line a memory unit, said third memory unit output is connected to a computer via its third input and a fourth output of the storage unit is coupled to the input scanner.
Техническая реализация заявленного устройства для ультразвуковой диагностики осуществляется на элементной базе современной микроэлектроники и показана на примере его работы.The technical implementation of the claimed device for ultrasound diagnostics is carried out on the basis of modern microelectronics and is shown by the example of its operation.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства, где: образец эхо-контрастного вещества - 1, термостат - 2, К-ступенчатый регулятор температуры - 3, генератор - 4, блок формирования J пространственных акустических каналов - 5, коммутатор каналов - 6, ультразвуковой преобразователь - 7, приемник сигналов изображения - 8, частотомер - 9, блок памяти - 10, блок развертки - 11, вычислитель - 12, сканконвертор - 13, диагностируемый орган - 14, многоканальный J·N приемник - 15, J блоков N канальных полосовых фильтров 16.1.1-16.J.N, детекторов 17.1.1-17.J.N, интеграторов 18.1.1-18.J.N, J блоков выбора сигнала максимальной амплитуды 19.1-19.J, блок сравнения - 20, монитор - 21.Figure 1 shows the functional diagram of the device, where: a sample of an echo-contrast agent - 1, a thermostat - 2, a K-step temperature controller - 3, a generator - 4, a unit for forming J spatial acoustic channels - 5, a channel commutator - 6, an ultrasonic converter - 7, image signal receiver - 8, frequency counter - 9, memory block - 10, scan unit - 11, calculator - 12, scan converter - 13, diagnosed organ - 14, multi-channel J · N receiver - 15, J blocks of N channel strip filters 16.1.1-16.JN, detectors 17.1.1-17.JN, integrators 18.1.1-18.JN, J signal amplitude selection blocks of maximum amplitude 19.1-19.J, comparison block - 20, monitor - 21.
На фиг.2 представлены результаты экспериментального исследования изменения значения резонансной частоты от температуры для эхо-контрастного вещества «Левовист».Figure 2 presents the results of an experimental study of changes in the value of the resonant frequency from temperature for the echo-contrast agent "Levovist".
На фиг.3 представлены результаты экспериментального определения спектра эхо-сигнала при температуре 40°С для контрастного вещества «Левовист».Figure 3 presents the results of experimental determination of the spectrum of the echo signal at a temperature of 40 ° C for the contrast agent "Levovist".
На фиг.4 представлен алгоритм работы блоков выбора максимального значения амплитуды сигнала.Figure 4 presents the algorithm of the blocks for selecting the maximum value of the signal amplitude.
Работает устройство следующим образом. Известно, что при ультразвуковой диагностике для повышения чувствительности и разрешающей способности приборов при обследовании кровеносных сосудов используются эхо-контрастные вещества, которые представляют собой специальные эмульсии, состоящие из большого числа газонаполненных микрочастиц в жидкости. [Lars Hoff. Acoustic characterization of contrast agents for medical ultrasound imaging, Kluwer Academic Publishers, 2001, 207 pp.]The device operates as follows. It is known that ultrasound diagnostics use echo-contrast agents, which are special emulsions consisting of a large number of gas-filled microparticles in a liquid, to increase the sensitivity and resolution of devices when examining blood vessels. [Lars Hoff. Acoustic characterization of contrast agents for medical ultrasound imaging, Kluwer Academic Publishers, 2001, 207 pp.]
Каждая микрочастица имеет близкую к сферической специализированную оболочку заданного радиуса и толщины, внутри которой находится пузырек газа. Оболочка обычно выполнена из галактозы, альбумина или других биополимеров.Each microparticle has a specialized spherical shell of a given radius and thickness close to a spherical one, inside which there is a gas bubble. The shell is usually made of galactose, albumin or other biopolymers.
Газовый пузырек малого радиуса, помещенный в жидкость, будет испытывать адиабатическое изменение объема при изменении температуры окружающей его среды. Если подобный микропузырек находится в поле ультразвуковой волны, то его резонансная частота, зависящая от радиуса и внутреннего давления, будет соответственно изменяться от температуры окружающей его жидкости (органа).A small-radius gas bubble placed in a liquid will experience an adiabatic change in volume with a change in the temperature of its environment. If such a microbubble is in the field of an ultrasonic wave, then its resonant frequency, which depends on the radius and internal pressure, will accordingly vary with the temperature of the surrounding fluid (organ).
Для каждой конкретной партии температурную зависимость значений резонансных частот эхо-контрастного вещества получают экспериментально перед проведением обследования пациента.For each particular batch, the temperature dependence of the values of the resonant frequencies of the echo-contrast agent is obtained experimentally before examining the patient.
Для этого порцию эхо-контрастного вещества 1 помещают в термостат 2 и К-ступенчатым регулятором температуры 3 устанавливают ее наименьшее значение Т1 в исследуемом температурном диапазоне.For this, a portion of the echo-contrast agent 1 is placed in the thermostat 2 and the K-
В генераторе 4 формируют электрический сигнал, необходимый для создания, ультразвуковой волны, который подают через 1-ый вход последовательно соединенных двухсторонними линиями связи блока формирования J пространственных акустических каналов 5 и коммутатора каналов 6 к ультразвуковому преобразователю 7, работающему в режиме передачи, на выходе которого формируют один или несколько акустических лучей, а затем переключают ультразвуковой преобразователь 7 с помощью коммутатора каналов 6 в режим приема отраженных сигналов.An electric signal is generated in the
Отраженный от микропузырьков акустический сигнал принимают и преобразовывают в электрический сигнал ультразвуковым преобразователем 7 и через последовательно соединенные коммутатор каналов 6 и блок формирования J пространственных акустических каналов 5 подают на 1-ый вход приемника сигналов изображения 8, с второго выхода которого соответствующий электрический сигнал поступает на вход частотомера 9. С выхода частотомера 9 сигналы, соответствующие значению резонансной частоты эхо-контрастного вещества по глубине его проникновения при температуре Т1, подают на второй вход блока памяти 10. После завершения процедуры записи на четвертом выходе блока памяти 10 формируют управляющий сигнал, который подают на вход блока развертки 11, где вырабатывают разрешающий сигнал на перемещение в пространстве акустических лучей с заранее установленным шагом, который с его выхода подают на 2-ой вход блока формирования J пространственных акустических каналов 5. Эту процедуру повторяют, изменяя местоположение анализирующих лучей в пределах габаритных размеров пробника, в котором помещено ЭКВ. В связи с возможным большим разбросом геометрических размеров собственно капсул с микропузырьками необходимый объем выборки определяют в зависимости от устойчивости показаний частотомера по отношению к требуемой точности измерения.The acoustic signal reflected from the microbubbles is received and converted into an electrical signal by an ultrasonic transducer 7 and, through series-connected channel commutator 6 and spatial
После завершения измерений при температуре Т1 на 2-ом выходе блока памяти 10 формируют управляющий сигнал, который подают на вход N ступенчатого регулятора температуры 3 и устанавливают в соответствии с заданным шагом изменения температуры последовательно следующие требуемые значения температуры в диапазоне Т2-Тmax. По достижении Тmax на 2-ом выходе К ступенчатого регулятора температуры 3 формируют управляющий сигнал, по которому устанавливают блок развертки 11 в следующее положение и повторяют всю процедуру измерения значения резонансной частоты.After completing the measurements at temperature T1, a control signal is generated at the 2nd output of the memory unit 10, which is fed to the input N of the
После завершения измерений в требуемом диапазоне температур Т1-Тmax по каждому проведенному циклу вычисляют среднее значение резонансной частоты и среднее значение отклонения от этой частоты, обусловленное неоднородностью размеров капсул, и запоминают результат. Для этого после завершения записи последнего результата в последнем цикле измерений с 3-его выхода блока памяти 10 подают на вход вычислителя 12 для каждого диапазона температур кодовые сигналы, соответствующие измеренным значениям частот, вычисляют среднее значение резонансной частоты и среднее значение отклонения от этого значения и соответствующие этим значениям сигналы подают на 2-ой вход блока памяти 10, где их запоминают в соответствующем разделе.After completing measurements in the required temperature range T1-Tmax, for each cycle performed, the average value of the resonance frequency and the average deviation from this frequency, due to the inhomogeneous size of the capsules, are calculated and the result is stored. For this, after recording the last result in the last measurement cycle, from the 3rd output of the memory block 10, code signals corresponding to the measured frequency values are supplied to the input of the calculator 12 for each temperature range, the average value of the resonant frequency and the average deviation from this value are calculated and the corresponding These values are fed to the 2nd input of the memory block 10, where they are stored in the corresponding section.
Результаты соответствующей экспериментальной проверки в качестве примера приведены на фиг.2 и фиг.3.The results of the corresponding experimental verification as an example are shown in figure 2 and figure 3.
При проведении обследования, когда объектом исследования становится диагностируемый орган 14 человека (или животного), эхо-контрастное вещество вводят в его кровь, а ультразвуковой преобразователь 7 устанавливают таким образом, чтобы было возможно осуществить сканирование исследуемого органа ультразвуковым лучом по углу и дальности. В блоке развертки 11 формируют сигналы, определяющие порядок формирования акустических лучей при сканировании в зависимости от типа используемого преобразователя, которые подают на 2-ой вход блока формирования J пространственных акустических каналов 5. В результате по каждому угловому направлению αj (вдоль сформированного луча) излучают широкополосный импульсный сигнал, в спектральный состав которого входят и составляющие спектра сигнала температуры.During the examination, when the diagnosed organ 14 of the person (or animal) becomes the object of the study, the echo-contrast agent is injected into his blood, and the ultrasound transducer 7 is set so that it is possible to scan the organ under investigation with an ultrasound beam in angle and distance. In the scanner 11, signals are generated that determine the order of formation of acoustic rays during scanning, depending on the type of transducer used, which are fed to the 2nd input of the formation block J of spatial
По каждому угловому направлению принимают ультразвуковым преобразователем 7 отраженные эхосигналы от различных структур объекта, которые через коммутатор каналов 6 и блок формирования J пространственных акустических каналов 5 подают на вход приемника сигналов изображения 8. С 2-го выхода блока приемника сигналов изображения 8 соответствующий электрический сигнал обследуемого органа поступает на вход сканконвертора 13, где осуществляют преобразование аналогового информационного сигнала, полученного в полярной системе координат при анализе вдоль акустических лучей, в цифровой сигнал в декартовой систем координат. На выходе сканконвертора 13 формируют кодовый сигнал, содержащий информацию о местоположении анализируемой точки пространства на экране монитора, яркости этой точки, и резервируют место для записи кодового слова, несущего информацию о температуре этой точки изображения, который подают на 2-ой вход блока памяти 10.For each angular direction, ultrasonic transducer 7 receives reflected echo signals from various structures of the object, which are fed to the input of the image signal receiver 8 through the channel switch 6 and the formation unit J of spatial
Одновременно с 3-го выхода приемника сигналов изображения 8 сигнал поступает на вход многоканального J·N приемника 15 в блоки полосовых фильтров 16.1-16.J, причем каждый блок содержит N фильтров, где значение N=(Tmax-Tmin)/ΔТ, a ΔT - шаг дискретизации шкалы температуры. Общее число наборов J определяется количеством акустических каналов, одновременно участвующих в сканировании объекта. Выход каждого полосового фильтра 16.1-16.N в каждом из J блоков через последовательно соединенные детекторы 17.1-17.N, например квадратичные и интеграторы 18.1-18.N, например, в виде RC цепи подключен к блоку выбора максимального значения амплитуды сигнала температуры 19.1-19.J, где фиксируют, например, условный номер цепи фильтр-детектор-интегратор, в которой обнаружен сигнал максимальной амплитуды, и формируют соответствующий этому номеру кодовый сигнал. Блок выбора максимального значения амплитуды сигнала может быть выполнен, например, на базе программируемого микропроцессора по алгоритму, приведенному на фиг.4.At the same time, from the 3rd output of the image signal receiver 8, the signal is fed to the input of the multi-channel J · N receiver 15 in the bandpass filter blocks 16.1-16.J, and each block contains N filters, where the value N = (Tmax-Tmin) / ΔТ, a ΔT is the sampling step of the temperature scale. The total number of sets J is determined by the number of acoustic channels simultaneously involved in scanning the object. The output of each band-pass filter 16.1-16.N in each of the J blocks through series-connected detectors 17.1-17.N, for example, quadratic and integrators 18.1-18.N, for example, in the form of an RC circuit, is connected to the block for selecting the maximum value of the amplitude of the temperature signal 19.1 -19.J, where, for example, the conditional number of the filter-detector-integrator circuit is fixed, in which the maximum amplitude signal is detected, and a code signal corresponding to this number is generated. The unit for selecting the maximum value of the signal amplitude can be performed, for example, on the basis of a programmable microprocessor according to the algorithm shown in Fig.4.
Сигналы с выходов блоков выбора максимального значения амплитуды сигнала 19.1-19.J подают на соответствующий вход блока сравнения 20, на (J+1) вход которого по двухсторонней линии связи подают созданные на подготовительном этапе эталонные кодовые сигналы шкалы температуры из соответствующего раздела блока памяти 10. При обнаружении совпадения поступившего в блок сравнения 20 сигнала с одним из эталонных сигналов на выходе блока сравнения 20 формируют соответствующий кодовый сигнал, который по двухсторонней линии связи подают на вход блока памяти 10 и запоминают в соответствующем разделе, присваивая данной точке пространства измеренное значение температуры.The signals from the outputs of the blocks for selecting the maximum value of the signal amplitude 19.1-19.J are fed to the corresponding input of the comparison unit 20, to the (J + 1) input of which via the two-way communication line the reference code signals of the temperature scale from the corresponding section of the memory block 10 are created . When a match is received received in the comparison unit 20, the signal with one of the reference signals at the output of the comparison unit 20 form the corresponding code signal, which is fed through a two-way communication line to the input of the memory these 10 and remember in the appropriate section, assigning to this point in space the measured temperature value.
Таким образом, каждому элементу обследуемого объекта ставится в соответствие как конкретное значение амплитуды сигнала изображения, так и конкретное значение температуры этого элемента изображения. Например, блок сравнения 20 может быть выполнен таким образом, что каждому элементу изображения с координатами (Xi; Yj) ставят в соответствие условный цвет в зависимости от измеренной температуры соответствующего участка внутренних органов.Thus, each element of the object being examined is associated with both a specific value of the amplitude of the image signal and a specific temperature value of this image element. For example, the comparison unit 20 can be made in such a way that each image element with coordinates (Xi; Yj) is assigned a conditional color depending on the measured temperature of the corresponding portion of the internal organs.
С 1-го выхода блока памяти сигнал изображения совместно с сигналом, содержащим информацию о температуре, подают на монитор 21.From the 1st output of the memory unit, the image signal, together with a signal containing information about the temperature, is fed to the monitor 21.
Использование заявленного изобретения позволит решить задачу одновременного исследования состояния внутренних органов биологических объектов по их ультразвуковому изображению и температурному режиму в различных сечениях по глубине проведенного обследования, что в значительной мере повысит достоверность проведенной диагностики.Using the claimed invention will allow to solve the problem of simultaneous investigation of the state of internal organs of biological objects by their ultrasound image and temperature conditions in various sections along the depth of the examination, which will significantly increase the reliability of the diagnosis.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004101716/14A RU2308228C2 (en) | 2004-01-23 | 2004-01-23 | Method for ultrasound diagnostics and apparatus for performing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004101716/14A RU2308228C2 (en) | 2004-01-23 | 2004-01-23 | Method for ultrasound diagnostics and apparatus for performing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004101716A RU2004101716A (en) | 2005-07-10 |
| RU2308228C2 true RU2308228C2 (en) | 2007-10-20 |
Family
ID=35837579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004101716/14A RU2308228C2 (en) | 2004-01-23 | 2004-01-23 | Method for ultrasound diagnostics and apparatus for performing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2308228C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2424769C2 (en) * | 2009-06-01 | 2011-07-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) | Device for remote ultrasonic diagnostics |
| RU2480740C1 (en) * | 2011-11-25 | 2013-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ИНКОТЕС" | Method of measuring propagation delays of ultrasonic waves in anisotropic media and apparatus for realising said method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018158805A1 (en) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | オリンパス株式会社 | Ultrasonic medical apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6368275B1 (en) * | 1999-10-07 | 2002-04-09 | Acuson Corporation | Method and apparatus for diagnostic medical information gathering, hyperthermia treatment, or directed gene therapy |
-
2004
- 2004-01-23 RU RU2004101716/14A patent/RU2308228C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6368275B1 (en) * | 1999-10-07 | 2002-04-09 | Acuson Corporation | Method and apparatus for diagnostic medical information gathering, hyperthermia treatment, or directed gene therapy |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Л.В.ОСИПОВ. Ультразвуковые диагностические приборы. - М.: ВИДАР, 1999, с.27-158. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2424769C2 (en) * | 2009-06-01 | 2011-07-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) | Device for remote ultrasonic diagnostics |
| RU2480740C1 (en) * | 2011-11-25 | 2013-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ИНКОТЕС" | Method of measuring propagation delays of ultrasonic waves in anisotropic media and apparatus for realising said method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004101716A (en) | 2005-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20230263504A1 (en) | Shear wave elastrography method and apparatus for imaging an anisotropic medium | |
| KR0149847B1 (en) | Ultrasonic density meter device | |
| US10172527B2 (en) | Method and apparatus for measuring a physical parameter in mammal soft tissues by propagating shear waves | |
| US6200268B1 (en) | Vascular plaque characterization | |
| US7112173B1 (en) | Determination of acoustic velocity in bone | |
| US9724068B2 (en) | Method for measuring intracranial elasticity | |
| EP1060367B1 (en) | Determination of acoustic velocity in bone | |
| US7854701B2 (en) | Non-invasive monitoring of intracranial dynamic effects and brain density fluctuations | |
| JPH05506371A (en) | Ultrasonic testing method and device for determining tubular body position and dimensions | |
| KR20190088165A (en) | Ultrasound probe and manufacturing method for the same | |
| US6086538A (en) | Methods and apparatus for evaluation of bone condition | |
| US7727152B2 (en) | Method and apparatus for scanning confocal acoustic diagnostic for bone quality | |
| KR20140086626A (en) | Method for measuring the displacement of shear wave and mechanical parameters in tissue by using shear wave and the system comprising the same | |
| JP2016120158A (en) | Analyte information acquisition apparatus | |
| RU2308228C2 (en) | Method for ultrasound diagnostics and apparatus for performing the same | |
| JP2005111258A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
| US20090299179A1 (en) | Method For Detecting Cardiac Transplant Rejection | |
| US11083432B2 (en) | Yukov tissue characterization method and apparatus | |
| US20060241436A1 (en) | Method and apparatus for non-invasive measurement of a temperature change inside a living body | |
| JP2017164222A (en) | Processing apparatus and processing method | |
| JP6537706B2 (en) | ULTRASONIC IMAGING DEVICE AND METHOD OF PROCESSING ULTRASONIC RECEIVING SIGNAL | |
| JP4050707B2 (en) | Ultrasonic measuring device | |
| JP2025115471A (en) | Ultrasound diagnostic device and fat percentage estimation method | |
| KR20030022458A (en) | Needle-like tool used in interventional ultrasound application |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |