Устройство для ультразвуковых медицинских исследований

 

Изобретение относится к медицинской технике и позволяет уменьшить габариты и массу устройства при сохранении чувствительности . Два выпрямителя 1 и 8 и два стабилизатора 2 и 12 вырабатывают напряжение питания для всех блоков устройства. Генератор 5 импульсов, первый и второй делители 6 и 20 частоты, первый триггер 13, широкополосный усилитель 17, сумматор 18, формирователь 15 импульсов, ультразвуковой преобразователь 16, блок 19 визуального контроля и схема 1/121 предназначены для выработки ультразвукового импульса в направлении исследуемого органа, приема, преобразования, усиления и отображения эхосигнала. Два высокочастотных трансформатора 3 и 9, синхронизируемый генератор 10, второй триггер 14, два эмиттерных повторителя 7 и 11 и двухтактный усилитель 4 мощности преобразуют питающее напряжение так, что фронты импульсов питания синхронизированы и сдвинуты во времени относительно рабочего интервала приема, преобразования и усиления эхосигнала. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4600142/14 (22) 31.10.88 (46) 15.05,91, Бюл,М18 (72) Б.ПЛурченов, А,И,Попенов, Л,И,Бор, M.H.Бавтович, B.M.×èñòÿêoâ, А,С.Панчишных, А.И,Шарафатдинов и Е.И.Плохотин (53) 617.7 (088.8) (56) Заявка Великобритании М 2103365, кл. А 61 В 10/00, 1983, Ультразвуковой эхокордиоскоп "Эколайн-20 А" фирмы Смит Кляйн инструментс.

Англия. 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ

МЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ (57) Изобретение относится к медицинской технике и позволяет уменьшить габариты и массу устройства при сохранении чувствительности. Два выпрямителя 1 и 8 и два стабилизатора 2 и 12 вырабатывают напря„„5Q„„ 1648383 А1 (si)s А 61 В 8/08 жение питания для всех блоков устройства, Генератор 5 импульсов, первый и второй делители 6 и 20 частоты, первый триггер 13, широкополосный усилитель 17, сумматор

18, формирователь 15 импульсов, ультразвуковой преобразователь 16, блок 19 визуального контроля и схема И 21 предназначены для выработки ультразвукового импульса в направлении исследуемого органа, приема, преобразования, усиления и отображения эхосигнала, Два высокочастотных трансформатора 3 и 9, синхронизируемый генератор 10, второй триггер 14, два эмиттерных повторителя 7 и 11 и двухтактный усилитель

4 мощности преобразуют питающее напряжение так, что фронты импульсов питания синхронизированы и сдвинуты во времени относительно рабочего интервала приема, преобразования и усиления эхосигнала.

2 ил.

1648383

Изобретение относится к медицинской технике и может быть применено при создании ультразвуковой диагностической аппаратуры — эхокардиоскопов, эхоскопов, эхоэн цефалографов.

Цель изобретения — уменьшение габаритов и массы устройства при сохранении необходимой чувствительности.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 — эпюры напряжений.

Устройство содержит выпрямитель 1, первый стабилизатор 2, первый высокочастотный трансформатор 3, двухтактный усилитель 4 мощности, генератор 5 импульсов, первый делитель 6 частоты, первый эмиттерный повторитель 7, второй выпрямитель

8, второй высокочастотный трансформатор

9, синхронизируемый генератор 10, второй эмиттерный повторитель 11, второй стабилизатор 12, первый 13, второй 14 триггеры, .формирователь 15 импульсов, ультразвуковой преобразователь 16, широкополосный усилитель 17, сумматор 18, блок 19 визуального контроля, второй делитель 20 частоты, схему И 21.

На входы выпрямителя 1 подано питающее переменное напряжение первичного источника, выход выпрямителя 1 связан с входом первого стабилизатора 2, общие точки выпрямителя 1 и первого стабилизатора 2 соединены между собой, выход генератора 5 импульсов связан с входом первого делителя частоты 6, первым входом схемы И 21 и входом второго делителя 20 частоты, выход которого подсоединен к второму входу схемы И 21, выход которой свя.- - зан с первым входом сумматора 18, второй вход которого подключен к выходу широкополосного усилителя 17, а выход — к информационному входу блока 19 визуального контроля. Выход формирователя 15 импульсов подсоединен к входу УЗ-преобразователя

16, выход которого связан с информационным входом широкополосного усилителя

17, выход первого стабилизатора 2 связан с входами питания синхронизируемого генератора 10 и второго триггера 14, а также с средним выводом первичной обмотки первого высокочастотного трансформатора 3, один из крайних выводов которой связан с коллектором второго транзистора двухтактного усилителя 4 мощности и с коллектором второго эмиттерного повторителя 11, а другой ее крайний вывод подсоединен к коллектору первого транзистора двухтактного усилителя 4 мощности и коллектору первого эмиттерного повторителя 7. Выводы вторичной обмотки первого высокочастотного трансфорМатора 3 подключены к соответствующим входам второго выпрямителя 8, вы10

30

35 ду второго триггера 14, первый выход

55 ход которого связан с входом второго стаби лизатора 12, а общие точки второго выпря мителя 8, второго стабилизатора 12, генератора 5 импульсов, первого 6 и второго

20 делителей частоты, первого триггера 13, формирователя 15 импульсов, УЗ-преобразователя 16, широкополосного усилителя

17, сумматора 18, блока 19 визуального контроля 19 и схемы И 21 обьединены между собой и связаны с вторым выводом первичной обмотки второго высокочастотного трансформатора 9, первый вывод которого соединен с выходом первого делителя 6 частоты и входом первого триггера 13, выход которого параллельно подключен к входу формирователя 15 импульсов, входу ВАРУ широкополосного усилителя 17 и синхровходу блока 19 визуального контроля, вход питания которого связан с входами питания генератора 5 импульсов, первого 6 и второго

20 делителей частоты, первого триггера 13, формирователя 15 импульсов, широкополосного усилителя 17, сумматора 18 и схемы

И 21, а также с выходом второго стабилизатора 12, Общая точка выпрямителя 1 и первого стабилизатора 2 соединена с эмит- терами обоих транзисторов двухтактного усилителя 4 мощности, общей точкой синхронлзируемого генератора 10 и второго триггера 14, а также с вторым выводом вторичной обмотки второго высокочастотног0 трансформатора 9, первый вывод которой связан с входом синхронизируемого генератора 10, выход которого подключен к вхокоторого связан с базой первого эмлттерного повторителя 7, а второй выхоц — с базой второго эмиттерного повторителя 11, эмиттер которого подкл очен к Г зе второго транзистора двухтактного усилителя 4 мощности, а база первого транзистора это о усилителя соединена с эмиттером первого эмиттерного повторителя 7, Устройство работает следующим образом.

Переменное напряжение от гервичного источника питания выпрямляется выпрямителем 1 и поступает на первый стабилизатор

2, с выходам которого питание, стабилизированное по измененлям первичного напряжения, подается на синхронизируемый автогенератор 10 и второй триггер 14, а также на среднюю точку первичной обмотки первого высокочастотного трансформатора

3. Через одну половину первичной обмотки первого трансформатора 3 питание подается на коллектор первого транзистора двухтактного усилителя 4 мощности и HBколлектор первого э литторного повторителя 7, а.через вторую половину обмо1ки — на

1648383 коллектор второго транзистора двухтактного усилителя 4 мощности и коллектор второго эмиттерного повторителя 11. Под влиянием высокочастотных колебаний автогенератора 10. частота которых делится в 2 раза вторым триггером 14, противофазные сигналы с выходов второго триггера 14 через первый 7 и второй 11 эмиттерные повторители подаются на базы транзисторов двухтактного усилителя 4 мощности, через трансформатор 3 течет переменный высокочастотный ток прямоугольной формы, Напряжение с его вторичной обмотки выпрямляется вторым выпрямителем 8 и стабилизируется вторым стабилизатором 12.

Напряжение питания с его выхода, стабилизированное по току нагрузки, поступает на электронные функциональные блоки (кроме синхронизируемого генератора 10 и второго триггера 14). Генератор 5 импульсов вырабатывает последовательность импульсов (см.фиг,2а), которые, пройдя делитель 6 частоты (см.фиг,2б) через второй импульсный трансформатор 9, синхронизируют генератор 10 (см.фиг.2в). Условием синхронизации является требование, чтобы собственная ча.стота колебаний генератора была несколько ниже частоты синхронизирующих импульсов (на 10 — 20%). Симметрирование импульсов для подачи на усилитель 4 мощности выполняется вторым триггером 14 (см.фиг.2г). По задним фронтам импульсов синхронизации (фиг.2б) срабатывает первый триггер 13.

Сигнал с его выхода (см.фиг.2д} служит для синхронизации сигнала ВАРУ широкополосного усилителя 17, срочных разверток блока 19 визуального контроля и формиро вания зондирующего импульса формирователем 15. Под влиянием зондирующих импульсов (фиг.2е) ультразвуковой преобразователь 16 излучает в направлении исследуемых органов пациента ультразвуковые колебания, которые, отразившись от структур внутренних органов, возвращаются вновь на УЗ-преобразователь 16. Здесь они преобразуются в электрические импульсы, которые усиливаются широкополосным усилителем 17 с учетом действия ВАРУ и направляются на сумматор 18 (см.фиг,2ж).

Импульсы от генератора 5 подаются на схему И 21, а также на второй делитель 20 частоты, и в результате совместного действия импульсов от генератора 5 и импульсов с второго делителя 20 частоты на выходе схемы И 21 образуются импульсы разметки (фиг.2к), поступающие на сумматор 18. С выхода сумматора 18 сигнал эхограммы; сложенный с импульсами разметки, подается на информационный вход блока 19 визуального контроля и модулирует яркость

20 ктир на фиг.2ж) не накладывается на полезный сигнал эхограммы и не ограничивает

55

40 изображения. На вход синхронизации раз-"; вертки блока 19 визуального контроля подается сигнал с выхода первого триггера 13, по спадающим фронтам которого, одновременно с зондированием импульсов, запускается строчная развертка блока 19 визуального контроля (си.фиг.2и). Развертка перпендикулярно строкам в блоке 19 визуального контроля идет медленно, так что на экране укладывается большое число строк эхосигнала, В результате на экране блока 19 визуального контроля образуется изображение ультразвуковой эхограммы в режиме "M". Благодаря тому, что моменты переключений усилителя 4 мощности и трансформатора 3 не совпадают с рабочим интервалом, когда принимаются и усиливаются отраженные эхосигналы, импульс . наводки от мощного переключения (см.пунчувствительность устройства, Гальваническая развязка цепей питания и синхронизации источника питания от функциональных блоков через трансформаторы 3 и 9 также снижает влияние мощных питающих токов на чувствительность прибора, Формула изобретения

Устройство для ультразвуковых медицинских исследований, содержащие выпрямитель, первый стабилизатор, генератор импульсов, первый и второй делитель частоты, формирователь импульсов, ультразвуковой преобразователь, широкополосный усилитель, сумматор, схему И и блок визуального контроля, причем входы выпрямителя соединены с источником переменного напряжения, выход выпрямителя подключен к входу первого стабилизатора, общие точки выпрямителя и первого стабилизатора соединены между собой выход генератора импульсов подключен к входу первого делителя частоты, первому входу схемы И и входу второго делителя частоты, выход которого подсоединен к второму входу схемы И, выходом подключенной к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом широкополосного усилителя, а выход — с информационным входом блока визуального контроля, выход формирователя импульсов подключен к входу ультразвукового преобразователя, выход которого соединен с информационным входом широкополосного.усилителя, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью уменьшения габаритов и массы устройства при сохранении чувствительности, в него введены два высокочастотных трансформатора, двухтактный усилитель мощности, два эмиттерных по1648383 вторителя, второй выпрямитель, синхрони. зируемый генератор, второй стабилизатор и два триггера, при этом выход первого стабилизатора подключен к входам питания синхронизируемого генератора и второго триггера, а также к среднему выводу первичной обмотки первого высокочастотного трансформатора, один из крайних выводов которой соединен с коллектором второго транзистора двухтактного усилителя мощности и с коллектором второго эмиттерного повторителя, а другой ее крайний вывод подключен к коллектору первого транзистора двухтактного усилителя мощности и коллектору первого эмиттерного повторителя, выводы вторичной обмотки первого высокочастотного трансформатора соединены с соответствующими входами второго выпрямителя, чей выход подключен к входу второго стабилизатора, а общие точки второго выпрямителя, второго стабилизатора, генератора импульсов, первого и второго делителей частоты; первого триггера, формирователя импульсов, ультразвукового преобразователя, широкополосного усилителя, сумматора, блока визуального контроля и схемы И объединены и подключены к второму выводу первичной обмотки второго высокочастотного трансформатора, первый вывод которой соединен с выходом первого делителя частоты и входом первого триггера, выходом подключенного к входу формирователя импульсов, входу ВАРУ ши5 рокополосного усилителя и к синхровходу блока визуального контроля, вход питания которого соединен с входами питания генератора импульсов, первого и второго делителей частоты, первого триггера, формиро10 вателя импульсов, широкополосного усилителя, сумматора, схемы И и с выходом второго стабилизатора, общая точка первого выпрямителя и первого стабилизатора подключена к эмиттерам транзисторов двухтак t5 тного усилителя мощности; к общей точке синхронизируемого генератора и второго триггера, а также к второму выводу вторичной обмотки второго высокочастотного трансформатора, первый вывод которой со20 единен с входом синхронизации генератора, выходом подключенного к входу второго триггера, чей первый выход соединен с базой первого эмиттерного повторителя, а второй выход — с базой второго эмиттерного

25 повторителя, эмиттер которого подключен к базе второго транзистора двухтактного уси- лителя мощности, а база первого транзистора этого усилителя соединена с эмиттером первого эмиттерного повторителя.

1648383

Составитель М.Хаустов

Редактор Н.Киштулинец Техред M.Моргентал Корректор С,Шевкун

Заказ 1474 Тираж 453 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101