DE2216577A1 - Ultraschalluntersuchung - Google Patents
UltraschalluntersuchungInfo
- Publication number
- DE2216577A1 DE2216577A1 DE19722216577 DE2216577A DE2216577A1 DE 2216577 A1 DE2216577 A1 DE 2216577A1 DE 19722216577 DE19722216577 DE 19722216577 DE 2216577 A DE2216577 A DE 2216577A DE 2216577 A1 DE2216577 A1 DE 2216577A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- axis
- toothed element
- mentioned
- transducer
- slide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19642—Directly cooperating gears
- Y10T74/1967—Rack and pinion
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
Patentanwälte
Dr. Ing. Waiter Abitz
Dr. Dieter F.'Mort
Dr. Hans-A. Brauns
Dr. Ing. Waiter Abitz
Dr. Dieter F.'Mort
Dr. Hans-A. Brauns
t28
6. März I972
12 294.
NATIONAL RESEARCH DEVELOPMENT CORPORATION
66/74 Victoria Street, London, SW 1, England
Ultraschalluntersuchung
Die Erfindung betrifft ein Ultraschallabtastgerät, insbesondere von der Bauart, die für medizinische diagnostische
Zwecke geeignet ist. Geräte dieser allgemeinen Art sind bereits in verschiedenen Formen erhältlich, von
denen zwei gewöhnlich als A-Abtastgerät und B-Abtastgerät bezeichnet werden. ' -
Bei einem A-Abtastgerät wird ein Ultraschallwandler in
einer statischen Stellung mit Bezug auf ein Objekt angeordnet und werden durch die Anwendung der Impulsechotechnik
Daten, normalerweise durch die Darstellung.mittels einer Kathodenstrahlröhre, hinsichtlich Gewebegrenzen
und anderer Grenzflächen oder reflektierender Flächenlängs des Strahls erhalten, der vom Wandler ausgesendet
wird. Beim B-Abtastgerät werden die gleichen Verfahren angewendet, jedoch findet eine Bewegung des Wandlers und
209842/0902
12 29H
eine dazu in Beziehung stehende Bewegung in der visuellen Darstellung statt, wodurch eine akkumulierte photographische
.oder äquivalente Aufzeichnung erzielt werden kann, um ein
zweidimensionales "Bild" zum nachfolgenden Studium erhalten
werden kann.
Es ist ferner möglich, eine Entfernungsmeßtechnik anzuwenden, bei welcher Daten von einer bestimmten Stelle längs
des Strahls erhalten werden, und bei einer zweidimensionalen 'Arbeitsweise führt dies zu der Möglichkeit der Abtastung
einer bestimmten Ebene oder Fläche innerhalb eines Objekts. Bisher ist jedoch keine klinisch verwendbare Ausgestaltung
dieser letzteren Möglichkeit bekanntgeworden. Der Grund hierfür scheint in der Schwierigkeit zu liegen, eine geeignete
Abtastbewegung für den Wandler durchzuführen. Diese letzterwähnte Schwierigkeit ergibt sich insbesondere aus
dem Umstand, daß der Wandler normalerweise durch eine
Flüssigkeitskupplung in direktem oder indirektem Kontakt mit dem Objekt gehalten werden muß, um die sonst beträchtliche
Dämpfung beim Durchgang des Strahls zu verringern. In der Tat wird aus diesem Grunde bei zweidimensionalen
Verfahren gewöhnlich die einfachstmögliche sektorförmige
Abtastbewegung angewendet und selbst dann hängt die Qualität des Ergebnisses in sehr hohem Maße von der Geschicklichkeit
der Bedienungsperson ab. Eine zusätzliche Schwierigkeit besteht darin, daß die Anwendung eines herkömmlichen
Abtastsystems nach karte sisehen Koordinaten infolge der
notwendigen Richtungsumkehrung der Bewegung am Ende jeder Abtastzeile langsam ist.
Aufgabe der Erfindung ist die Verringerung dieser Schwierigkeiten
durch die Angabe eines Ultraschallabtastgerätes der erwähnten Art sowie eines Verfahrens zur Ultraschallabtastung,
durch welche eine Fläche innerhalb eines Objekts in der Weise untersucht wird, daß ein Ultraschallwand-
209842/0902
12 291V **'■-■
ler so bewegt wird, daß die zugeordnete Strahlbahn
einer spiraligen Ortskurve in der erwähnten Fläche folgt, während der Strahl durch einen räumlich festen Punkt in-•nerhalb
des Wandlers oder diesem eng benachbart hindurchtritt . ' . .
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese nachfolgend in Verbindung mit der heiliegenden Zeichnung beispielsweise näher beschrieben und zwar zeigen: - . ■
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Ausführungsform
der Erfindung in einem seitlichen Aufriß und
Fig. 2 in ähnlicher Weise einen Teil der Ausführungsform
nach Fig. 1 in einem anderen seitlichen Aufriß, gesehen senkrecht zu Fig. 1.
Die dargestellte Ausführungsform besitzt eine Abtasteinheit
1, eine A-Abtasteinheit 2, eine Bereiehregeleinheit
3 und eine Bildschirm/Aufzeichnungseinheit H, Die Abtasteinheit weist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse.
5 mit einem Rahmen aus einer oberen und einer unteren Plattform 6 in Form einer kreisförmigen Scheibe auf, welche
Plattformen in der Längsrichtung in Abstand voneinander und in gleichachsiger Anordnung durch drei Verbindungsbolzen
7 zusammengehalten werden, die zwischen den Umfangsbereichen
der Plattformen parallel;zur Achse der Plattformen und mit
g-leichmässigen Umfangs ab ständen angeordnet sind. Das Gehäuse
1 besitzt einen zylindrischen Mantel 8, der um die Plattformen
6 herum verbunden ist und sich bis unter die untere· Plattform erstrecktAind ferner mit einem offenendigen teilweise
konischen Teil 9 endet, welch letzterer mit einer
biegsamen Membran 10 versehen ist, -
—" 3 —
209842/0902
Unterhalb der unteren Plattform 6 befindet sich eine
zu dieser gleichachsige Hilfsplattform 11, die von einer Welle 12 getragen wird, welche mit Bezug sowohl auf die
untere Plattform als auch auf die Hilfsplattform drehbar gelagert ist.
zu dieser gleichachsige Hilfsplattform 11, die von einer Welle 12 getragen wird, welche mit Bezug sowohl auf die
untere Plattform als auch auf die Hilfsplattform drehbar gelagert ist.
Von der Hilfsplattform sind zwei Bolzenpaare 13 nach
unten gerichtet, die an ihren untersten Enden je eine
eines Paares von zwei kreisbogenförmigen Führungen IH
unten gerichtet, die an ihren untersten Enden je eine
eines Paares von zwei kreisbogenförmigen Führungen IH
tragen, die sich innerhalb des Mantels 8 im wesentlichen in der Querrichtung und in Abstand nebeneinander erstrecken.
Ferner ist zu erwähnen, daß die Führungen symmetrisch zu der gemeinsamen Achse der Plattformen angeordnet
sind, so daß die mittleren Halbmesser der Führungen gleich und in entgegengesetzten Abständen von der
erwähnten Achse sowie parallel zu dieser sind.
erwähnten Achse sowie parallel zu dieser sind.
Die Führungen 14 tragen zwei ähnliche Schlitten 15a und
15b, die zwischen entgegengesetzten Endteilen der Führungsanordnung nach unten hängen. Jeder Schlitten ist durch
eine Anzahl Rollen 16 gelagert, die sich von seinen beiden Seiten seitlich erstrecken und am oberen und unteren gekrümmten Umfang beider Führungen anliegen, um die Schlitten auf ihnen zu führen. Ferner haten die Schlitten, wie ersichtlich, eine gegabelte Form mit ähnlichen Paaren von
Seitenteilen 17a, 17a, 17b, 17b, welche durch Querstücke 18a und 18b miteinander verbunden sind.
eine Anzahl Rollen 16 gelagert, die sich von seinen beiden Seiten seitlich erstrecken und am oberen und unteren gekrümmten Umfang beider Führungen anliegen, um die Schlitten auf ihnen zu führen. Ferner haten die Schlitten, wie ersichtlich, eine gegabelte Form mit ähnlichen Paaren von
Seitenteilen 17a, 17a, 17b, 17b, welche durch Querstücke 18a und 18b miteinander verbunden sind.
Die Schlitten sind jedoch nicht identisch. Die Seitenteile
17a des einen Schlittens 15a sind länger als die Seitenteile 17b des Schlittens 15b und an ihren unteren Enden zu den
letzteren im wesentlichen L-förmig gerichtet. Zwischen diesen unteren Enden befindet sich ein Querstück 18a auf dem
ein Lager 19 angeordnet ist, in welchem ein Ultraschallwandler 30 drehbar gelagert ist. Der Schlitten 17b ist
-U-
209842/0902
12 294
zwischen den unteren Enden seiner Seitenteile 15b mit einem Querstück 18b versehen, welches ein Gegengewicht
21b trägt, das sich in Richtung zum Schlitten 15a erstreckt. Die Gegengewichte 21a und 21b sind in ihrer
Grosse und Lage so gewählt, daß die Schlitten für die
Zwecke der nachfolgend'beschriebeneη Arbeitsweise dynamisch
ähnlich sind. ■
An ihren oberen Enden sind die. Schlitten 15a und 15b
mit ähnlichen kreisbogenförmigen Zahnstangen 22a und 22b
versehen, die sich von dem jeweiligen Schlitten zueinander sowie oberhalb und parallel zu den Führungen erstrecken.
Die Zahnstangen sind jedoch in der seitlichen Richtung gegenseitig versetzt. "... . .
Die Zahnstangen 22a und 22b haben Antriebsverbindung mit einem Differential 23, das an die Unterseite der
Hilfsplattform 11 angebaut ist. Dieses Differential 2 3 weist ein an der Plattform 11 befestigtes Gehäuse 24
auf, von der aus es sich um die Welle 12 herum und zwischen den Zahnstangen 22a und 22b erstreckt. Die
Welle 12 ist an ihrem unteren Ende mit einer Spiralschnecke 2 5 versehen, welche mit zwei entgegengesetzten entsprechenden
Schneckenrädern 2 6a und 26b in Eingriff steht, die im Differentdalgehäuse 24 zur Drehung um ihre Längsachsen
gelagert sind, welche sich parallel und seitlich quer
zu den Zahnstangen 22a und 22b erstrecken. An den Schneckenrädern 26a und 26b sind zvcei Ritzel 27a und 27b befestigt,
die sich von den Schneckenrädern längs der Achsen derselben
in zueinander entgegengesetzten Richtungen erstrecken, und mit der jeweiligen Zahnstange 22a bzw. 22b in Eingriff
stehen.
Oberhalb der Hilfsplattform 11 ist ein Hauptzahnrad 28
- 5 209842/0902
12 294 c
gleichachsig zur Welle 12 befestigt und steht an seinem Umfang mit einem Antriebszahnrad 29 in Eingriff, welches
auf der Welle 30 eines Elektromotors 31 befestigt ist. .Der Motor 31 ist an die untere Plattform 6 angebaut und
seine Welle 30 erstreckt sich durch diese Plattform, um das Hauptzahnrad 2 8 anzutreiben.
Wie erwähnt, ist die Welle 12 mit Bezug auf die untere Plattform 6 sowie auf die Hilfsplattform 11 drehbar gelagert.
Im ersteren Falle ist die Welle 12 in einem Lager 32 über dieses nach oben hinausragend gelagert, welches
an der unteren Plattform 6 befestigt ist, während sie im letzteren Falle in einem Lager 33 gelagert ist,
das an der Hilfsplattform 11 befestigt ist. Das Lager 33
und das obere Ende der Welle 12 tragen. Zahnräder 34 und
35, die mit Zahnrädern 36 und 37 in Eingriff stehen, welche einen Teil einer Getriebeschalteinrichtung bilden. Abgesehen
von den Zahnrädern 34 und 35 ist diese Schalteinrichtung auf Halterungen 38 angeordnet, die sich von einer
Stange 39 aus erstrecken, welche zwischen der oberen und der unteren Plattform 6 befestigt, ist.. Die Schalteinrichtung
umfaßt eine Folge bestehend aus einer ersten drehbaren Welle 40, einer ersten Schaltkupplung 41, eine
zweite drehbare Welle 42, eine zweite Schaltkupplung 43 und eine feste Achse 44. Die erste drehbare Welle 40 erstreckt
sich durch die untere Plattform 6 hindurch und trägt das Zahnrad 36. Wenn die erste Kupplung 41 eingerückt
wird, werden die erste und die zweite drehbare VJeHe
40, 42 miteinander gekuppelt, während wenn die zweite Schaltkupplung 43 eingerückt wird, die zweite drehbare
Welle 42 mit der festen Achse 44 gekuppelt wird. Die beiden Kupplungen sind zweckmässig elektrisch betätigbar und
werden normalerweise im entgegengesetzten Sinn betätigt, derart, daß wenn die eine Kupplung eingerückt ist, die
209842/0902
12 294 ^
andere ausgerückt ist. . " ■
Die Arbeitsweise der dargestellten Ausführungsform ist
■wie folgt. Wenn die erste Kupplung 41 ausgerückt und die
zweite Kupplung "+3 eingerückt wird, wird durch den letzteren
Vorgang zunächst die feste Achse HI mit der Welle
42, dem Zahnrad 37, dem Zahnrad 35 gekuppelt und macht
die Welle 12 mit ihrer Spiralschnecke 25 diese Bauelemente
nicht drehbar, während die Welle 40, das Zahnrad 36, das
Zahnrad 34, das Lager 33 und die Hilfsplattform 11 mit
den anderen mit ihr verbundenen Bauelemente frei drehbar sind. Wenn der Motor 31 eingeschaltet wird, dreht sich
dessen Antriebswelle 30 und das Zahnrad 29, das Hauptzahnrad 2 8 und die Hilfsplattform 11, das Differentialgehäuse
24, die Führungen 14 und die Schlitten 15a, 15b um die Längsachse 45 der Mittelwelle 12. Da die Mittelwelle
festgehalten wird, während die Schneckenräder 26a, 26b
mit dem Differentialgehäuse 24 sieh um diese herum drehen,
drehen sich die Schneckenräder und ihre Ritzel 27a,27b
ebenfalls um ihre jeweilige Achse. Dies hat zur Folge, daß in dieser Situation die Zahnstangen 2 2a, 22b durch ihre
Ritzel angetrieben werden, um die Schlitten 15a, 15b über die Führungen 14 in zueinander entgegengesetzten Richtungen
je nach der Drehrichtung des Motors 31 zu führen. Die· Sehnekkenräder,
die Ritzel und die Zahnstangen sind von gleicher Form, so daß die Schlitten um gleiche Beträge bewegt werden.
Die Ritzel und Zahnstangen sind gekuppelt, so daß die Schlitten in symmetrisch entgegengesetzten Stellungen
mit Bezug auf die Längsachse 45 der Welle 12 gehalten werden,,
Die einander zugekehrten Umfangsflächen der Schlittenseitenteile 17a, 17b sind mit Bezug auf die Führungen radial
gerichtet, so daß die. erwähnten Umfangs flächen einander längs der Achse 45 an der einen Begrenzung der Schlittenbewegung
einander treffen. Ferner ist der Wandler 20 so angeordnet, daß die Bahn 46 seines Ultraschallstrahls in
203042/090*2
12 294 V
der gleichen Weise radial gerichtet ist wie der Innenumfang des zugehörigen SchlittenSeitenteils 17a, wenn er
"durch einen Punkt O des freien Endes dieses Seitenteils
Verläuft, der sich im wesentlichen in der Mitte der Krümmung der Bahnen befindet, so daß die Strahlbahn 46 eine im
wesentlichen "spiralig gewickelte konische Fläche" mit einer festen Spitze am Punkt 0 beschreibt.
Im Idealzustand fällt der Punkt 0 mit dem Aussenumfang
des Wandlers zusammen, so daß dieser in Kontakt mit einem Objekt angeordnet werden kann und die erwähnte Abtastwirkung durch Rollen um den Punkt 0 herbeigeführt werden
kann. Der Wandler ist in dem Drehlager 20 angeordnet und mit der biegsamen Membran 10 verbunden, um diese Wirkung
aufzunehmen. In der Praxis ist diese ideale Wirkung nicht immer möglich, es findet jedoch nur eine sehr geringe
Relativbewegung zwischen der Auflagestelle des Wandlers
und dem Objekt statt, wenn der Punkt 0 der Auflagestelle eng benachbart ist, so daß eine zufriedenstellende Kopplung
des Wandlers mit dem Objekt möglich ist.
Die erwähnte Abtastwirkung läßt sich leicht durch ein Polarkoordinatensystem definieren, wobei die Stellung der
Schlitten längs der Führungen mit Bezug auf die Achse 45 die radiale Komponente R darstellt, während die Drehstellung
um die Achse 45 die Winkelkomponente θ darstellt. Ausserdem lassen sich elektrische Signale, welche diese Koordinatenkomponenten
darstellen, aus Wandlern, wie Drehpotentiometern, ableiten, die mit entsprechenden Teilen des Gerätes gekuppelt
sind, welche Signale dazu verwendet werden können, die Abtastwirkung einer Kathodenstrahlröhre 47 in der Bildschirmeinheit
4 synchron mit der der Abtasteinheit zu steuern. Ferner ist zu erwähnen, daß, da Kathodenstrahlröhren normalerweise
unter der Steuerung kartesischer Koordinaten
209842/0902
12 29»* ο
(χ, y) abgetastet werden, sind solche Steuersignale leicht in den Formen (R sin Θ, R cos 0) erhältlich.
In jedem Falle ist ein erstes Drehpotentiometer 48 zwischen
den Zahnrädern 34 und 35 gekuppelt gezeigt, so daß es während des Abtastvorgangs durch das erstere angetrieben
wird. Dieses Potentiometer kann von linearer Form sein, so daß ein Signal erhalten wird, das den bogenförmigen
Abstand S der Schlitten längs der Führung von der Achse 45 darstellt, oder von nichtlinearer Form, um ein Signal
zu erhalten, welches die radiale Komponente R unmittelbar darstellt. Im ersteren Falle kann das Signal S zur Darstellung
von R verwendet werden, jedoch wird dann eine Verzerrung zwischen dem abgetasteten und dem angezeigten
spiralig abgetasteten Verlauf hereingebracht, wobei der letztere eine progressive radiale Erweiterung zu seinem
Auseenumfang im Vergleich zum ersteren erfährt. Ein zweites Drehpotentiometer 49 ist für den Antrieb durch das
Zahnrad 34 gekuppelt dargestellt. Dieses Potentiometer liefert ζweckmässig Signale, welche sin Qund cos Q darstellen,
und es kann auch ein Signal liefern9 welches
θ darstellt. * * ·
Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor besteht darin,
daß die durch die Bereichregeleinheit herbeigeführte Zeitgatterwirkung
mit einer konstanten Basis geschieht, so daß die angezeigten Daten sich auf eine Fläche in einem konstanten
Abstand von dem Punkt 0 beziehen, d„h. auf eine teilkugelige Fläche, Es ist jedoch auch möglich,, die Zeitgatter
steuerung so progressiv zu machen, daß die angezeigten
Daten sich auf eine ebene Fläche radial zur Achse 4 5 beziehen. In diesem letzten Falle ist die notwendige
progressive Steuerung ebenfalls eine verhältnismässig einfache
Sache, die auf der geometrischen Beziehung zwischen
209842/0902 ■ .
12 294 X
der bogenförmigen Länge S dem Winkel 0, den der Strahl mit der Achse 45 bildet, und der gewünschten Tiefe der
'Abtastebene längs der Achse 45 vom Punkt 0 beruht.
In beiden Fällen kann unabhängig davon, ob eine Fläche oder eine Ebene abgetastet wird, das ganze Wandlersignal
einer Recheneinrichtung zugeführt werden, gegebenenfalls
mittels eines Bandes oder einer ähnlichen Signalaufzeichnung, um Daten hinsichtlich einer Folge von parallelen
Flächen oder Ebenen innerhalb der Brennweite des Wandlers zu liefern.
Ein weiterer zu erwähnender Faktor besteht darin, daß die Geschwindigkeit der Abtastung über die jeweilige Fläche
oder Ebene durch den Ultraschallstrahl grosser ist, wenn die Schlitten weiter längs der Führung von der Achse
sind, vorausgesetzt, daß der Motorantrieb konstant ist. Es ist in■der Tat normalerweise wünschenswert, daß das
Impulsechoverfahren so ausgeführt wird, daß Daten in gleichmassigen
Abständen längs der spiraligen Abtastbahn erhalten werden, was dadurch erreicht werden kann, daß die Impulsechoarbeitsweise in sich progressiv verändernder Weise
entsprechend der radialen Komponente R oder der Komponente S als Annäherung hierzu gesteuert wird, Gegebenenfalls
kann natürlich die Geschwindigkeit des Motorantriebs auf
diese Weise progressiv gesteuert werden, jedoch wird die erstgenannte Alternative normalerweise bevorzugt. Ein damit
zusammenhängender Faktor ist die Impulsechofrequenz, welche vom Gesichtspunkt, die höchstmögliche Auflösung der abgetasteten
Daten zu erzielen, normalerweise so hoch wie möglich ist» In der Praxis wird dieser normalerweise durch
die Mindestperiode bestimmt, die erforderlich ist, um Fehler
zu vermeiden j welche durch die Fortsetzung von Echos eines Impulses entstehen, bevor ein neuer Impuls erzeugt wird.
- 10 -
209842/0902
12 294 ,
Zur Erläuterung sei erwähnt, daß ein Prototyp des dargestellten Gerätes eine Mindestverzögerung von i ms zwischen
der Erzeugung aufeinanderfolgender Impulse erfordert und
dies ist eine Arbeitsweise, die einen Abstand von.einem
Millimeter längs einer spiralig abgetasteten Bahn bei
5 cm Tiefe vom Punkt 0 ergibt. ; ·■
Ein übriger zu berücksichtigender Faktor ist derjenige der Beendigung der Wirkung, der Abtasteinheit 1, wenn die Schlitten
die Grenzen.der Führung erreichen. Diese Grenzen werden durch Endschalter 50 gebildet, die mit dem Potentiometer
48 gekoppelt sind und dazu dienen, die Schlitten automatisch von einer weiteren geführten Bewegung längs der Führung zu
befreien, wenn eine Begrenzung erreicht wird. Dies geschieht durch die Betätigung eines Endschalters zur Umkehrung der
Zustände der Schaltkupplungen 41 und 4-3 in der Weise, daß die Kupplung 43 die zweite drehbare Welle 42 von der festen
Achse 44 abkuppelt, während die Kupplung 41 die Welle 42 mit der ersten drehbaren Welle 40 zum Antrieb kuppelt. Die
Verhältnisse zwischen den Zahnrädern 34 und 36 .sowie 35
und 3 7 sind so gewählt, daß sie gleich sind, so daß, wenn der Zustand der Schaltkupplungen umgekehrt wird, die Mittelwelle
12 zur synchronen Drehung mit dem Differential 2 3 angetrieben wird. Dies hat zur Folge, daß die Spiralschnecke 25
die Schneckenräder 26a, 26b antreibt, so daß die Ritzel 27a,
2 7b nicht angetrieben werden.
Die gleiche synchrone. Drehung findet für das Potentiometer
48 statt, so daß die Darstellung der radialen Komponente feststehend wird. Das Potentiometer 49 wird jedoch noch in
Anpassung an die sich noch verändernde Winkelkomponente der
Abtasteinheitanordnung angetrieben.
Obwohl die Erfindung im Vorangehenden in Verbindung mit den
- 11 -
209842/Q902
12 294
dargestellten Ausführungsformen beschrieben wurde,· ist
sie nicht hierauf beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren. In ähnlicher
Weise kann das erfindungsgemässe Abtastverfahren in anderen
Fällen als zur medizinischen Diagnose, wo jedoch ähnliche
Schwierigkeiten beim Kuppeln zur Ultraschalluntersuchung des Inneren eines Körpers auftreten, angewendet werden.
Die nachfolgenden Ansprüche sind daher sowohl auf das Verfahren als auch auf das Gerät gemäß der Erfindung gerichtet.
- 12 -
209842/0902
Claims (8)
1. Verfahren zur Untersuchung des Inneren eines Körpers,
ausgenommen in der medizinischen Diagnose, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ultraschallwandler in Auflage
an dem Körper an einem Punkt desselben gebracht wird,
um einen Ultraschall-in den Körper längs einer ersten
Achse zu richten, die mit Bezug -auf den Wandler feststehend
ist und durch den erwähnten Punkt hin durchtritt; der Wandler um eine zweite Achse gedreht wird, welche
mit Bezug auf den Körper feststehend ist und durch den erwähnten Punkt verläuft, und gleichzeitig das Winkel- ;
verhältnis zwischen der ersten und der zweiten Achse fortschreitend verändert wird, derart, daß die erste
Achse eine spiralig gewickelte konische Fläche um die
zweite Achse beschreibt, welche Fläche den erwähnten Punkt als ihre Spitze hat;
der Wandler pulsierend erregt wird; mit dem Wandler die Echosignale aufgenommen werden, die aufgrund der erwähnten pulsierenden Erregung aus _ dem Körper stammen;
der Wandler pulsierend erregt wird; mit dem Wandler die Echosignale aufgenommen werden, die aufgrund der erwähnten pulsierenden Erregung aus _ dem Körper stammen;
- und ausgewählte Komponenten der Echosignale dargestellt
oder aufgezeichnet werden, um Daten anzuzeigen, die sich auf eine bestimmte Fläche innerhalb des erwähnten
Körpers beziehen.
2.)Ultraschallabtastgerät zur Untersuchung des Inneren
eines Körpers, gekennzeichnet durch eine Halterung
- 13 -
2Ο9 8Λ2/090 2'
29, A
mit einer ersten Achse, die zu dieser feststehend ist und in der Längsrichtung durch diese hindurchtritt,
eine langgestreckte Führung, die durch die Halterung
zur Drehung um die erwähnte erste Achse drehbar gelagert ist und sich quer zu der ersten Achse erstreckt,
einen ersten Schlitten, der von der Schlittenführung nach unten hängt und von dieser zur Bewegung längs derselben
getragen wird, ein Drehlager, welches mit dem ersten Schlitten zur Drehung um eine zweite Achse verbunden
ist, die mit Bezug auf den ersten Schlitten feststehend ist, und die erste Achse an einem bestimmten
Punkt schneidet, ein erstes Getriebe für den Drehantrieb der Schlittenführung um die erwähnte erste Achse,
ein zweites Getriebe, durch welches der erste Schlitten längs der ersten Schlittenführung bewegt werden kann
und gleichzeitig die winkelige Neigung des ersten Schlittens progressiv verändert werden kann, um die Überschneidung
der ersten und der zweiten Achse an dem erwähnten Punkt aufrecht zu erhalten, einen Ultraschallwandler,
der in dem erwähnten Drehlager so gelagert ist, daß der Umfang des Wandlers durch den erwähnten Punkt hindurchgeht,
um einen Ultraschallstrahl zu erzeugen; und längs
der erwähnten zweiten Achse zu richten, und Echosignale aufgenommen werden, die aus der Reflexion des erwähnten
Strahls aus dem Inneren des Körpers stammen, und eine Positionswandleranordnung, die mit dem ersten und dem
zweiten Getriebe gekuppelt ist, um koordinierte Signale abzugeben, welche die Position des ersten Schlittens
mit Bezug auf die erste Achse darstellen.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch .gekennzeichnet, daß die
Schlittenführung eine Kreisbogenform hat, zu der die
209842/0902
Δ"
erste und die zweite Achse radial gerichtet sind und
die als Krümmungsmittelpunkt den erwähnten Punkt hat, der erste Schlitten durch die Schlittenführung so geführt
wird, daß- die erwähnte progressive Veränderung
der winkeligen Neigung zwischen den erwähnten Achsen
herbeigeführt wird..
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das zweite Getriebe umfaßt ein erstes verzahntes Element, Feststellmittel, durch welche das erste verzahnte-Element gegen eine Bewegung mit Bezug auf die Halterung gehalten
wird, ein zweites verzahntes Element, das mit der Schlittenführung zur Drehung mit dieser verbunden
und mit dem ersten verzahnten Element für den Antrieb gekuppelt ist, und ein drittes verzahntes Element, das
mit dem Schlitten zur Bewegung mit diesem verbunden
und mit dem zweiten verzahnten Element für den Antrieb
gekuppelt ist.
5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das erste verzahnte Element mit Bezug auf die Halterung '
und die Schlittenführung drehbar gelagert ist, die Feststellmittel durch eine Schaltkupplungsanordnung gebildet
wird, welche zwischen dem ersten verzahnten Element und der Halterung sowie zwischen dem ersten verzahnten
Element und dem ersten Getriebe angeordnet ist, welche
Anordnung zur wechselweisen Verbindung des ersten verzahnten Elements mit der Halterung und zum Kuppeln des ersten
verzahnten Elements mit dem ersten Getriebe für den Antrieb betätigbar ist, und die Positionswandleranordnung einen ersten Positionswandler,-,der für den Antrieb
- 15 -
20 9842/090 2
mit dem ersten Getriebe gekuppelt ist, um ein die Winkelstellung des ersten Schlittens um die erwähnte
erste Achse darstellendes Signal abzugeben, und einen zweiten.Positionswandler aufweist, der für den Antrieb
zwischen dem ersten Getriebe und dem ersten verzahnten Element gekuppelt ist, um ein die radiale Stellung des
ersten Schlittens mit Bezug auf die erste Achse darstellendes Signal anzugeben, wobei Endschalter vorgesehen
sind, die in Tätigkeit treten, um Signale zu liefern, welche bestimmte Stellungen für den ersten
Schlitten längs der Schlittenführung darstellen und die Betätigung der Kupplungsanordnung bewirken.
6, Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Positionswandler von drehbarer
Form sind.
7. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das erste verzahnte Element eine Spiralschnecke ist, während das zweite verzahnte Element durch ein entsprechendes
Schneckenrad gebildet wird.
8. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das zweite verzahnte Element durch ein Ritzel gebildet wird, und das dritte verzahnte Element durch eine kreisbogenförmige
Zahnstange gebildet wird, die zum ersten Schlitten parallel und zur Schlittenführung konzentrisch
angeordnet ist.
- 16 -
209842/0902
9* Gerät nach Änspruöh 2, gekennzeichnet dureh einen zweiten
Schlitten, der? von dex>
erwähnten Schlittenführung nach unten hangt und von dieser zur Bewegung .Icings dieser
getragen wird und; mit dem zweiten Getriebe in gleicher
Weise wie der erste Schlitten zur .gleichen und
entgegengesetzten Bewegung längs der Schlittenführung
zur Auswüchtung des eisten Schlittens gekuppelt ist»
10, Gerät nach Anspruch 2, ge kennzeichnet durch eine Einriehtuflg:
zur Erregung des ültras;challwarid;lers4 damit
diesem1 einen pulsierein den Strahl erzeugt, eine Einrichtung
ziir Auswahl von Komponenten der erwähnten
Echosignale zur Dar Stellung von Bäten,, we-1 ehe eine
bestimmte Fläche inne-rhalb des erwähnten Korpers betreffen,
._■ und eine Einrichtung, die auf die koordinierten
Signale und die au:sgei#hlten Echosignalkomponenten
zur Darstellung bzw» Aufzeichnung: der erwähnten Daten
anspricht.
- 17,-2&9 3=42/Q 9-0-2
if
L e 8 F s © i t e
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB884771A GB1391903A (en) | 1971-04-06 | 1971-04-06 | Ultrasonic scanning apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2216577A1 true DE2216577A1 (de) | 1972-10-12 |
Family
ID=9860374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722216577 Withdrawn DE2216577A1 (de) | 1971-04-06 | 1972-04-06 | Ultraschalluntersuchung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3752255A (de) |
DE (1) | DE2216577A1 (de) |
GB (1) | GB1391903A (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2724998A1 (de) * | 1976-06-03 | 1977-12-15 | Cgr Ultrasonic | Medizinisches echographiegeraet |
FR2432297A1 (fr) * | 1978-03-03 | 1980-02-29 | Commw Of Australia | Systeme de balayage pour l'echoscopie ultrasonique |
DE2924193A1 (de) * | 1979-06-15 | 1980-12-18 | Siemens Ag | Ultraschallgeraet fuer sektorabteilung |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1539512A (en) * | 1975-01-17 | 1979-01-31 | Greater Glasgow Health Board | Ultrasonic scanning apparatus |
GB1543739A (en) * | 1975-05-01 | 1979-04-04 | Australia Dept Of Health | Method and apparatus for ultrasonic examination |
GB1544961A (en) * | 1976-03-04 | 1979-04-25 | Rca Corp | High resolution pulse-echo ultrasonic imaging display system |
US4130021A (en) * | 1976-11-12 | 1978-12-19 | Picker Corporation | Ultrasonic sector scanning search unit |
DE2655364C2 (de) * | 1976-12-03 | 1986-07-10 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Vorrichtung zur Ultraschallprüfung von UP-geschweißten Großrohren |
DE2857246C2 (de) * | 1977-12-12 | 1985-07-25 | Rca Corp., New York, N.Y. | Ultraschall-Impulsecho-Abbildungseinrichtung |
US4197751A (en) * | 1977-12-12 | 1980-04-15 | Rca Corporation | Pulse-echo ultrasonic wave-energy imaging system incorporating high-angular velocity oscillated transducer |
US4277979A (en) * | 1979-11-23 | 1981-07-14 | Rca Corporation | Scan-control apparatus for pulse-echo ultrasonic imaging system incorporating oscillated transducer |
US4387451A (en) * | 1981-06-03 | 1983-06-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Low frequency nonresonant acoustic projector |
FR2530342A1 (fr) * | 1982-07-13 | 1984-01-20 | Cogema | Procede et dispositif d'echographie ultrasonore |
GB8317247D0 (en) * | 1983-06-24 | 1983-07-27 | Atomic Energy Authority Uk | Ultrasonic scanning probe |
GB2145821B (en) * | 1983-08-30 | 1986-09-17 | Viktor Alexandrovich Bobrov | Ultrasonic weld testing device |
US4524623A (en) * | 1984-02-27 | 1985-06-25 | Diasonics, Inc. | Transducer drive assembly |
GB2181241B (en) * | 1985-10-09 | 1989-09-27 | Rolls Royce | Improvements in or relating to inspection apparatus |
DE3704909A1 (de) * | 1987-02-17 | 1988-08-25 | Wolf Gmbh Richard | Einrichtung zur raeumlichen ortung und zerstoerung von koerperinneren objekten mit ultraschall |
US4815048A (en) * | 1987-08-05 | 1989-03-21 | Airmartechnology Corporation | Dual axis transducer |
US5127409A (en) * | 1991-04-25 | 1992-07-07 | Daigle Ronald E | Ultrasound Doppler position sensing |
US5438247A (en) * | 1992-08-31 | 1995-08-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Ultrasonic sensor scanning apparatus and method for detecting objects by use of the scanning apparatus |
US5767401A (en) * | 1994-07-27 | 1998-06-16 | Socon Sonar Control | Device for surveying subterranean spaces or caverns |
DE102006033905B4 (de) * | 2006-07-19 | 2022-07-14 | BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung | Verfahren zur Beurteilung von Druckbehältern aus Verbundwerkstoff mittels Schallemissionsprüfung |
ES2307397B1 (es) * | 2006-09-20 | 2009-09-22 | Airbus España, S.L. | Cabezal con rodillo para inspeccion ultrasonica de piezas por pulso-eco, para una instalacion automatica de inspeccion de piezas. |
US9459350B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-10-04 | Johnson Outdoors Inc. | Sector-scanning device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3178933A (en) * | 1960-09-08 | 1965-04-20 | Branson Instr | Method and apparatus for ultrasonic weld inspection and display |
US3382707A (en) * | 1965-04-27 | 1968-05-14 | Bethlehem Steel Corp | Apparatus for ultrasonically scanning a tubular member |
US3614891A (en) * | 1969-03-17 | 1971-10-26 | Prakla Seismos Gmbh | Well surveying instrument and method |
-
1971
- 1971-04-06 GB GB884771A patent/GB1391903A/en not_active Expired
-
1972
- 1972-04-04 US US00241012A patent/US3752255A/en not_active Expired - Lifetime
- 1972-04-06 DE DE19722216577 patent/DE2216577A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2724998A1 (de) * | 1976-06-03 | 1977-12-15 | Cgr Ultrasonic | Medizinisches echographiegeraet |
FR2432297A1 (fr) * | 1978-03-03 | 1980-02-29 | Commw Of Australia | Systeme de balayage pour l'echoscopie ultrasonique |
DE2924193A1 (de) * | 1979-06-15 | 1980-12-18 | Siemens Ag | Ultraschallgeraet fuer sektorabteilung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1391903A (en) | 1975-04-23 |
US3752255A (en) | 1973-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2216577A1 (de) | Ultraschalluntersuchung | |
DE3211029C2 (de) | Abtasthalterung für eine Ultraschall-Diagnosesonde | |
DE2848880C2 (de) | Ultraschall-Echo-Sektorabtastgerät | |
DE3783281T2 (de) | Ultraschallsonde. | |
DE2601559B2 (de) | ||
DE1466912A1 (de) | Ultraschall-Diagnostikgeraet | |
DE2507177A1 (de) | Bewegliche ultraschallwandleranordnung | |
EP0962785B1 (de) | Verfahren zur Untersuchung von Objekten mit Ultraschall | |
DE2619231A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur ultraschallpruefung | |
DE2506686C3 (de) | Gerät zur Untersuchung eines Körpers mittels durchdringender Strahlung | |
EP0032751A2 (de) | Mechanisches Zusatzgerät zu Compoundgeräten für Echomammographie | |
DE2448595A1 (de) | Ultraschall-diagnoseapparat | |
DE3405537C2 (de) | ||
DE3126643C2 (de) | ||
DE60129925T2 (de) | Utraschalldiagnosegerät | |
DE3029449C2 (de) | ||
DE2544095B2 (de) | Verfahren zur medizinischen Diagnose bewegter Organe insbesondere des sich periodisch bewegenden Herzens mit Ultraschall und Gerät zur Durchführung dieses Verfahrens | |
DE2937161A1 (de) | Traeger fuer einen wandler zum aussenden und/oder empfangen von ultraschallsignalen in einem bestimmten winkelsektor | |
DE2902105A1 (de) | Vorrichtung zum untersuchen von schweissnaehten | |
DE2919000C2 (de) | Gerät zur Darstellung von Schnittbildern durch Objekte nach dem Ultraschall-Schnittbildverfahren für die medizinische Diagnostik | |
DE2924194C2 (de) | Ultraschallgerät für Sektorabtastung | |
DE2718088A1 (de) | Vorrichtung zur ultraschalldiagnose | |
AT359179B (de) | Verfahren zum untersuchen von objekten mit ultraschall nach dem impuls-echoverfahren und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens | |
DE1466912C (de) | Ultraschall Untersuchungsgerat fur medizinische Diagnostik | |
DE4238176A1 (de) | Miniatur-Ultraschallsonde für medizinische Anwendungen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8136 | Disposal/non-payment of the fee for publication/grant |