DE3704339C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Be
stimmung der Lage eines Objektes
mittels eines Ultraschall-Signalgebers und -aufnehmers
als Meßglied.
Zur Bestimmung der Lage von Gefäßen oder anderen Objekten
und der Geschwindigkeit der in diesen strömenden Flüssig
keiten sind Ultraschallsender und -empfänger bekannt,
mittels denen reflektierende Dopplerfrequenzen meßbar
sind. Die aufgenommenen Werte können mit Hilfe eines
Datensichtgerätes ohne Schwierigkeiten ausgewertet werden.
Das Meßglied, das hierbei als Sender und Empfänger wirk
sam ist, wird von Hand zunächst ausgerichtet und sodann
taumelnd bewegt, um das zu vermessende Objekt zu orten
und unterschiedliche Signale, die entsprechende Rückschlüsse
zulassen, zu erhalten. Der Abstand zwischen dem Meßglied
und einem Gefäß und damit die ungefähre Lage ist auf diese
Weise zwar bestimmbar, eine exakte Vermessung ist jedoch
nicht möglich, da bei der von Hand ausgeführten Taumel
bewegungen Abweichungen unerläßlich sind. Auch ist keine
große Wiederholgenauigkeit gegeben, die Taumelbewegungen
sind nämlich nur ungenau reproduzierbar.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels der es
möglich ist, mit äußerst einfachen Mitteln das Meßglied auf das Objekt
auszurichten und eine Taumelbewegung
um einen vorbestimmbaren
Taumelpunkt auszuführen, so daß eine dreidimen
sionale Darstellung der Lage z. B. eines Blutgefäßes
und auch die Richtung des in diesem strömenden Blutes,
da auch die Entfernung zu bestimmen ist, mit Hilfe der
von dem Meßglied ausgestrahlten Signale ohne weiteres
zu bewerkstelligen und ein Patient somit in kurzer Zeit
exakt zu vermessen ist. Der dazu erforderliche Bauaufwand
soll gering gehalten werden, auch soll die Vorrichtung
bei äußerst einfacher Bedienbarkeit leicht zu handhaben
sein, vor allem aber soll eine hohe Wiederholgenauigkeit
und eine Fixierung des Meßgliedes in bestimmten Positionen
ermöglicht werden, um Vermessungen ohne Schwierigkeiten
zu einem späteren Zeitpunkt zur Ermittlung evtl. Ver
änderungen erneut durchführen zu können.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das
Meßglied mittels zweier Parallelogramm-Gestänge
um einen einstellbaren Taumelpunkt verschwenkbar
aufgehängt ist, die mit ihren freien Enden jeweils an
einer unter einem vorgegebenen Winkel zueinander ange
ordneten Referenzplatten gelenkig gehalten sind.
Zweckmäßig ist es hierbei, die Referenzplatten durch
einen Bügel unter einem Winkel von 90° fest miteinander
zu verbinden und diese um eine durch die jeweils zuge
ordnete Koordinate bestimmte Achse gelenkig und/oder
höhenverstellbar an dem Bügel zu halten.
Vorteilhaft ist es ferner, die Parallelogrammgestänge
auf den dem Meßglied gegenüberliegenden Seiten jeweils
an einem Verbindungshebel, der verschwenkbar in einem
an der zugeordneten Referenzplatte angebrachten Zwischen
glied gehalten ist, abzustützen.
Die die Verbindungshebel tragenden Zwischenglieder können
jeweils als eine achssenkrecht zu den Referenzplatten
angeordnete Auflageplatte für eine Schreibauflage oder
dgl. ausgebildet sein, wobei es angezeigt ist, die An
lenkungen beispielsweise mittels in diese eingearbeiteter
Längsschlitze verstellbar zu gestalten, nach einer anders
artigen Ausführungsform ist es aber auch möglich, als
Zwischenglieder an den Referenzplatten angebrachte vor
zugsweise achssenkrecht zu diesen verschwenkbare Verstell
hebel vorzusehen.
Die Verstellbewegungen der Verbindungshebel und/oder
der Verstellhebel können in einfacher Weise mittels
Potentiometer ausgewertet werden, auch ist es zur Ver
meidung von Verzwängungen angebracht, die Parallelogramm
gestänge mittels Kugelgelenken an dem Meßglied und den
Verbindungshebeln anzulenken.
Mittels der gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung
ist es mit äußerst einfachen Mitteln möglich, das Meßglied
auf ein Objekt auszurichten und dieses taumelnd zu bewegen,
so daß Meßwerte in drei Ebenen zu erhalten sind und somit
eine dreidimensionale Darstellung eines z. B. mittels
Ultraschall abgetasteten Gefäßes erzeugt werden kann.
Wird nämlich das Meßglied mittels zweier Parallelogramm
gestänge taumelnd an zwei Referenzplatten aufgehängt,
so kann von Hand eine Taumelbewegung des Meßgliedes, das
nach dem gepulsten Ultraschall-Doppler-Prinzip arbeitet,
um einen wählbaren Taumelpunkt erzeugt werden, die Aus
lenkungen in den x- und y-Achsen sind aber leicht zu
ermitteln und auszuwerten, so daß die Lage eines abge
tasteten Objektes, zumal der Abstand zwischen diesem
und dem Meßglied ebenfalls leicht zu messen ist, problemlos
und in kurzer Zeit exakt bestimmt werden kann. Dies er
möglicht ohne großen Arbeitsaufwand beliebige Wieder
holungen der Meßvorgänge, da die einmal ermittelten Meß
werte abgespeichert werden können und für Wiederholungs
messungen zur Verfügung stehen. Bei einfacher Handhabung
kann demnach mit Hilfe der vorschlagsgemäß ausgebildeten
auch in zwei Koordinaten planar verstellbaren und somit
problemlos auf das zu vermessende Objekt ausrichtbaren
Vorrichtung ein Gefäß dreidimensional dargestellt und
die Richtung der in diesem strömenden Flüssigkeit leicht
bestimmt werden.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der gemäß
der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung zur Bestimmung
der Lage eines Objektes dargestellt, die nachfolgend im
einzelnen erläutert sind. Hierbei zeigt jeweils in sche
matischer Darstellung:
Fig. 1 die Vorrichtung in Draufsicht,
Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in einer
Arbeitsstellung,
Fig. 3 eine andersartige Ausgestaltung der Vor
richtung nach Fig. 1, ebenfalls in
Draufsicht, und
Fig. 4 die Vorrichtung nach Fig. 3 wiederum in
einer Arbeitsstellung.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte und mit 11 be
zeichnete Vorrichtung dient zur Bestimmung der Lage eines
Objektes, beispielweise eines Blutgefäßes 2 in einem
Schädel 1 und besteht im wesentlichen aus einem um einen
Meßpunkt 10 taumelnd von Hand um einen Taumelpunkt T
bewegbaren Meßglied 51, das
dazu mittels zweier Parallelogrammgestänge 21 und 22 an
an den Schädel 1 anzulegende Referenzplatten 12 und 13
gelenkig aufgehängt ist. Mittels eines Bügels 14 sind
die Referenzplatten 12 und 13 unter einem vorgegebenen
Winkel zweckmäßigerweise senkrecht zueinander verlaufend
miteinander verbunden. An ihren freien Enden sind die
Parallelogrammgestänge 21 und 22 jeweils an einem Ver
bindungshebel 17 bzw. 18 angelenkt, die über Gelenkbolzen
19 und 20 an mit den Referenzplatten 12 und 13 verbundenen
Zwischengliedern 15 und 16 gelenkig gehalten sind. Über
Kugelgelenke 23 sind die Parallelogrammgestänge 21 und 22
sowohl an dem Meßglied 51 als auch an den Verbindungs
hebeln 17 und 18 befestigt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2
sind die Zwischenglieder 15 und 16 jeweils als eine Auf
lage 24 für einen Schreibeinsatz 26 ausgebildet, so daß
die Bewegungen der Verstellhebel 17 und 18 leicht aufge
zeichnet und/oder die Lage des Meßgliedes 51 festgehalten
werden kann. Außerdem sind die Gelenkbolzen 19 und 20
in Längsschlitzen 25 der Auflage 24 verschiebbar, das
Meßglied 51 kann somit auch planar, um dieses zunächst
auf das zu vermessende Objekt auszurichten, leicht ver
stellt werden.
Der Meßpunkt 10 kann demnach mit Hilfe des planar und
taumelnd verstellbaren Meßgliedes 51 nicht nur problemlos
geortet und ausgewertet werden, auch ist in Abhängigkeit
von diesem die Lage des Meßpunktes festzulegen. Wiederholte
Vermessungen eines Gefäßes sind somit in kurzer Zeit,
da das Meßglied 51 aufgrund der abgespeicherten Werte
leicht einzustellen ist, ohne großen Zeit- und Arbeits
aufwand durchzuführen.
Bei der Vorrichtung nach den Fig. 3 und 4 ist das
Meßglied 51 ebenfalls mittels zweier Parallelogrammgestänge
41 und 42 taumelnd aufgehängt, die über als Verstellhebel
35′ bzw. 36′ ausgebildete Zwischenglieder 35 und 36 an
Referenzplatten 32 und 33 abgestützt sind. Dazu sind
an den Referenzplatten 32 und 33, die durch einen Bügel
34 rechtwinklig zueinander angeordnet sind, Platten 46
und 47 angebracht, in denen die Verstellhebel 35′ und 36′
mit Hilfe von Gelenkbolzen 44 und 45 verschwenkbar gehalten
sind. Über Verbindungshebel 37 und 38 sowie Gelenkbolzen
39 und 40 sind die freien Enden der Parallelogrammgestänge
41 und 42 an den Verstellhebeln 35′ und 36′ angelenkt.
Mit Hilfe der Verstellhebel 35′ und 36′ kann das Meßglied
51 auf eine schalldurchlässige Stelle, wie dies in Fig. 3
strichpunktiert eingezeichnet ist, planar ausgerichtet
werden, die anschließend vorzunehmende taumelnde Bewegung
ermöglicht es, den Schallstrahl in einem großen Bereich
zu verstellen, so daß das zu vermessende Objekt rasch
aufzufinden ist. Und da mit Hilfe von Potentiometern
50 und 50′ sowohl die Verstellbewegungen der Verbindungs
hebel 37 und 38 als auch der Zwischenglieder 35 und 36
und damit des Meßgliedes 51 bestimmbar sind, ist über
die Koordinaten x und y sowie die Entfernung z des von
dem Meßglied 51 angestrahlten Meßpunktes 10 eine exakte
Lagebestimmung des Gefäßes 2 vorzunehmen. Außerdem kann
mit Hilfe des Ultraschalls auch die Geschwindigkeit des
in dem Gefäß 2 strömenden Blutes und dessen Strömungs
richtung bestimmt werden. Da die Parallelogrammgestänge
41 und 42 über Kugelgelenke 43 an dem Meßglied 51 und
den Verbindungshebeln 37 und 38 angelenkt sind, ist die
Taumelbewegung leicht von Hand auszuführen.
Claims (9)
1. Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Objektes
mittels eines Ultraschall-Signalgeber und -aufnehmers
als Meßglied,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Meßglied (51) mittels zweier Parallelogramm-
Gestänge (21, 22; 41, 42) um einen einstellbaren
Taumelpunkt (T) verschwenkbar aufgehängt ist, die
mit ihren freien Enden jeweils an einer unter einem
vorgegebenen Winkel zueinander angeordneten Refe
renzplatten (12, 13; 32, 33) gelenkig gehalten
sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Referenzplatten (12, 13; 32, 33) durch einen
Bügel (14; 34) unter einem Winkel von 90° fest mitein
ander verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Referenzplatten (12, 13; 32, 33) um eine durch
die zugeordnete Koordinate (x, y) bestimmte Achse ge
lenkig und/oder höhenverstellbar an dem Bügel (14; 34)
gehalten sind.
4. Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Parallelogrammgestänge (12, 13; 32, 33) auf
den dem Meßglied (51) gegenüberliegenden Seiten jeweils
an einem Verbindungshebel (17, 18; 37, 38), der ver
schwenkbar in einem an der zugeordneten Referenzplatte
(12, 13; 32, 33) angebrachten Zwischenglied (15, 16; 35, 36)
gehalten ist, abgestützt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die die Verbindungshebel (17, 18) tragenden Zwischen
glieder (15, 16) jeweils als eine achssenkrecht zu den
Referenzplatten (12, 13) angeordnete Auflageplatte
(24, 26) für eine Schreibauflage (28) oder dgl. ausge
bildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anlenkungen (Gelenkbolzen 19, 20) der Verbin
dungshebel (17, 18) an den Zwischengliedern (15, 16)
beispielsweise mittels in diese eingearbeiteter Längs
schlitze (25, 27) verstellbar ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenglieder (35, 36) als an den Referenz
platten (32, 33) angebrachte vorzugsweise achssenkrecht
zu diesen verschwenkbare Verstellhebel (35′, 36′) aus
gebildet sind.
8. Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellbewegungen der Verbindungshebel
(17, 18; 37, 38) und/oder der Verstellhebel (35′, 36′)
mittels Potentiometer (50, 50′) auswertbar sind.
9. Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Parallelogrammgestänge (21, 22; 41, 42) mittels
Kugelgelenken (23; 43) an dem Meßglied (51) und den
Verbindungshebeln (17, 18; 37, 38) angelenkt sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
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DE3704339C2 true DE3704339C2 (de) | 1992-04-02 |
Family
ID=6320813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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