DE3727212C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ultraschallabbildungsvorrichtung, und bezieht sich insbesondere auf eine Ultraschallabbildungsvorrichtung für ein mechanisches Abtastsystem, welches eine Mehrzahl von Ultraschallwandlerelementen verwendet.

Aus der US 40 34 744 ist ein Ultraschallabtastsystem bekannt, bei dem die Ultraschallwandler so angeordnet sind, daß nach erfolgtem Abtasten eines 90°-Sektors durch einen Wandler der nächste Wandler denselben 90°-Sektor abzutasten beginnt, wobei der sich drehende Wandler für den Sektor ein Positionssignal liefert, welches auf einem Videorekorder aufgezeichnet wird, und darüber hinaus einen Feldsynchronimpuls liefert.

Aus der DE-OS 30 47 177 ist ein Ultraschallgerät zur Durchführung von Untersuchungen nach dem Schnittbildverfahren mit einer einen fokussierten Schallkopf aufweisenden Schnittbildmechanik bekannt, bei dem das Schallbündel mit Hilfe mechanisch bewegter Teile über die Schnittfläche verstellt wird. Durch die Fokussierung wird ein Arbeitsbereich definiert, in dem das Schallbündel eine Einschnürung aufweist. Die Länge des jeweiligen Arbeitsbereiches ist kleiner als die Tiefe der abgetasteten Schnittfläche, die bei aufeinanderfolgenden Abtastungen mit auf verschiedene erfaßte Tiefezonen eingestelltem Arbeitsbereich abgetastet wird. Über eine Auswahleinrichtung werden nur Echos aus dem jeweiligen Arbeitsbereich der Auswertung in einer gemeinsamen Bilddarstellung der gesamten Schnittfläche zugeführt.

Aus der DE-OS 35 37 904 ist eine Ultraschallendoskopeinrichtung mit einem am vorderen Ende einer Einführsonde rotierend angeordneten Ultraschallwandler bekannt, wobei die Kopplung zwischen dem rotierenden Teil und dem ortsfesten Teil kontaktlos erfolgt, etwa mittels eines Drehtransformators oder einer optischen Kopplungsvorrichtung.

Eine Ultraschallabbildungsvorrichtung wird in Ultraschalldiagnoseausrüstungen verwendet. Die Ultraschallabbildungsvorrichtung kann ein Sektorabtastsystem zum Sektor-Abtasten eines Objektes, das überprüft wird, und ein Radial-Abtastsystem zum 360°-Abtasten eines Objektes, das überprüft wird, verwenden. Die Ultraschallabbildungsvorrichtung des Radial-Abtastsystems wird zusammen mit einem Endoskop verwendet, so daß ein Objekt, das im Körperinneren überprüft wird, mit einem Ultraschallwandler über 360° abgetastet wird, um so ein tomografisches Bild bereitzustellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ultraschallabbildungsvorrichtung zu schaffen, bei der ein Umschalten von einem aktiven Wandlerelement auf ein anderes aktives Wandlerelement zum Zwecke einer Brennweitenänderung des von der Ultraschallwandlervorrichtung emittierten Ultraschallstrahls zu einem beliebig wählbaren Zeitpunkt möglich ist, ohne die Darstellung der Echosignale auf einem Monitor zu verfälschen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Ultraschallwandler eine Mehrzahl von Wandlerelementen auf, welche längs der Kreisumfangsrichtung getrennt angeordnet sind und eine unterschiedliche Ultraschallcharakteristik haben, und wird durch einen Motor gedreht. Ein mit dem Motor gekoppelter Drehkodierer erzeugt eine Mehrzahl von Impulsen einschließlich eines Impulses, der von einer festgelegten Drehposition bei jeder Drehung des Wandlers abhängt. Ein Kodier-Steuerschaltkreis, der mit dem drehbaren Kodierer gekoppelt ist, gibt in Abhängigkeit der Abtastlinien als Antwort auf die der festgelegten Drehposition entsprechenden Impulse einen Schreibe-Start-Positions-Impuls und eine Mehrzahl von Zeit-Steuer-Impulsen aus. Die Ultraschallwandlerelemente werden selektiv durch Schalteinrichtungen geschaltet. Ein Abbildungssignal, das von dem selektierten Ultraschallwandlerelement erhalten wurde, wird in einem Speicher gespeichert. Eine Schreib-Start-Adresse des Speichers ist durch den Schreib-Start-Positions-Impuls festgelegt, der in Abhängigkeit des selektierten Wandlerelementes ausgegeben wird.

Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung. Weitere Einzelheiten und Vor­ teile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung einer Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ultraschallabbildungs­ vorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2A ein Wellenformdiagramm eines Treiberimpulses zum Treiben eines ersten Wandlerelementes;

Fig. 2B eine Ansicht, die das Verhältnis zwischen einem ersten Wandlerelement und einer Schreib-Start- Position zeigt;

Fig. 3A ein Wellenformdiagramm eines Treiberimpulses zum Treiben eines zweiten Wandlerelementes;

Fig. 3B eine Ansicht, die das Verhältnis zwischen dem zweiten Wandlerelement und der Schreib-Start-Po­ sition zeigt;

Fig. 4 ein Schaltkreisschema eines Schreib-Start-Posi­ tions-Korrektur-Schaltkreises;

Fig. 5 ein Zeit-Steuerdiagramm der jeweiligen Signale des Schaltkreises aus Fig. 4;

Fig. 6 eine Grundrißansicht eines Ultraschallwandlers mit drei Ultraschallwandlerelementen;

Fig. 7A ein Blockschaltkreisschema eines Schreib-Start- Positions-Korrektur-Schaltkreises, der in einer Ultraschallabbildungsvorrichtung verwendet wird, welche gemäß einer anderen Ausführungsform die Ultraschallwandler wie in Fig. 6 gezeigt, ver­ wendet;

Fig. 7B ein Flußdiagramm zum Erklären der Arbeitsweise des Schaltkreises aus Fig. 7A;

Fig. 8 eine Grundrißansicht von zwei nebeneinanderlie­ genden Wandlerelementen des Wandlers aus Fig. 6 und

Fig. 9A und 9B Wellenformdiagramme von Treiberimpulsen zum Treiben erster und zweiter Wandlerelemente aus Fig. 8.

Nach Fig. 1 weist ein Ultraschallwandler 10 zwei Ultra­ schallwandlerelemente 11 und 12 auf, die am distalen Endbereich des Endoskops angeordnet und gekoppelt sind, so daß sich deren hintere Oberflächen gegenüberstehen. Der Ultraschallwandler 10 ist an einem Wandlerhalteele­ ment 13 befestigt. Das Wandlerhalteelement 13 ist mit einem Motor 15 gekoppelt, um davon gedreht zu werden.

Der Motor 15 ist mit dem Drehkodierer 16 gekoppelt. Der Drehkodierer 16 gibt eine Mehrzahl von zum Beispiel 256 Signalen pro Umdrehung des Wandlers 10 bzw. pro Umdrehung des Motors aus und gibt entsprechend der festgelegten Drehposition ein Referenzpositionssignal pro Umdrehung aus.

Wandlerelemente 11 und 12 sind über die Signalleitungen 14a und 14b mit einem Verstärker 17 verbunden. Der Ver­ stärker 17 ist mit einem Impulsgeber 18 verbunden und hat die Aufgabe, einen Treiberimpuls vom Impulsgeber 18 und ein Echosignal von den Wandlerelementen 11 und 12 zu verstärken. Ein Abbildungssignalausgangsanschluß des Ver­ stärkers 17 ist über einen Signalverarbeitungsschaltkreis 20 mit einem Speicher 21 einer Anzeigevorrichtung 19 verbunden. Ein Adreßanschluß des Speichers 21 ist mit einem Ausgangsanschluß eines Adreß-Schaltkreises 22 ver­ bunden und sein Ausleseanschluß ist mit einem Monitor 23 verbunden.

Ein Treiberschaltkreis 24 ist über Schalt-Schaltkreis 25 mit dem Eingangsanschluß des Impulsgebers 18 verbunden und gibt ein Treiber-Steuersignal zum Steuern des Ultra­ schallwandlers 10 aus.

Der Ausgangsanschluß des Drehkodierers 16 ist mit dem Eingangsanschluß eines Kodier-Steuerschaltkreises 26 verbunden. Der Kodier-Steuerschaltkreis 26 formt die Ausgangssignale des Drehkodierers 16 und steuert den Mo­ tor 15. Der Ausgangsanschluß des Kodier-Steuerschalt­ kreises 26 ist mit dem Eingangsanschluß eines Schreib- Startadressen-Korrekturschaltkreises 27 verbunden. Der Schreib-Startadressen-Korrekturschaltkreis 27 korrigiert eine Startadresse zum Speichern eines Abbildungssignals in Speicher 21 entsprechend dem Selektierten der Ultra­ schallwandlerelemente 11 und 12. Die Ausgangsanschlüsse der Schaltkreise 26 und 27 sind mit dem Adreß-Schaltkreis der Anzeigevorrichtung 19 verbunden. Der Kodier-Steuer­ schaltkreis 26 formt die 256 Ausgangssignale pro Umdre­ hung des Drehkodierers 16 in 512 Impulse um und gibt diese als Treiber-Zeitsteuerungsimpulse zum Schalt- Schaltkreis 25 aus.

Im obigen Schaltkreis wird das erste Ultraschallwandler­ element 11 vom Schalt-Schaltkreis 25 ausgewählt und die Anordnung gestartet. Der Kodier-Steuerschaltkreis 26 treibt den Motor 15. Der Motor 15 wird mit einer festge­ legten Geschwindigkeit gedreht und bewirkt, daß sich der Ultraschallwandler 10 zusammen mit dem Wandlerhalteele­ ment 13 dreht. Zu der Zeit gibt der Drehkodierer 16 pro Umdrehung des Ultraschallwandlers 10, d. h. pro Umdrehung des Motors 15, 256 Signale aus und gibt auch pro Umdre­ hung das Referenzpositionssignal aus.

Der Kodier-Steuerschaltkreis 26 formt die Signale vom Drehcodierer 16, gibt das Referenzpositionssignal als ein Startadreßsignal zum Adreß-Schaltkreis 22 aus und setzt die 256 Signale in 512 Impulse um und gibt sie zum Schalt-Schaltkreis 25 aus.

Schalt-Schaltkreis 25 sendet über eine Signalleitung das Treibersteuersignal zum Impulsgeber 18, welches vom Treiber-Schaltkreis 24 synchron mit dem Zeitsteuerungs­ impuls von Schaltkreis 26 ausgegeben wird und zum Treiben des Ultraschallwandlerelementes 11 geeignet ist. Impuls­ geber 18 gibt einen Treiberimpuls als Antwort auf das Treibersteuersignal aus. Der Treiberimpuls wird durch den Verstärker 17 auf einen festgelegten Pegel verstärkt und wird über eine erste Leitung 14a an das erste Wandler­ element 11 gelegt.

Das erste Wandlerelement 11 wird durch einen Treiberim­ puls getrieben und emittiert einen Ultraschallstrahl. Wenn das vom Ultraschallstrahl zugehörige und durch das Objekt reflektierte Echo in das erste Wandlerelement 11 einfällt, gibt das Element 11 ein dem Objekt entspre­ chendes Echosignal aus. Das Echosignal wird durch den Verstärker 17 verstärkt und wird in den Signalverarbei­ tungsschaltkreis 20 der Anzeigevorrichtung 19 eingegeben. Der Signalverarbeitungsschaltkreis 20 verarbeitet das Echosignal und gibt das verarbeitete Signal als Abbil­ dungsdaten an den Speicher 21 aus.

Der Speicher 21 speichert die Abbildungsdaten ab einer Adresse, die durch das Startadreßdatum vom Adreß-Schalt­ kreis 22 bestimmt wird. Die Startadresse wird wie folgt bestimmt: Fig. 2A und 2B zeigen die entsprechenden Ver­ hältnisse zwischen dem ersten Wandlerelement 11 und dem Schreib-Start-Positions-Impuls und zwischen Element 11 und erster Startposition POS 1. Position POS 1 stimmt mit einer Referenzposition, entsprechend dem Referenzposi­ tionssignal, welches vom Drehkodierer 16 erhalten wurde, überein und die Schreib-Start-Position wird in Überein­ stimmung mit dieser Position bestimmt. Wenn der Motor 15 gedreht wird, wird ein Impuls, gezeigt in Fig. 2A, je­ desmal während der Referenzposition vom Drehcodierer 16 ausgegeben, d. h. Schreib-Start-Position POS 1 wird er­ faßt. Wenn der Impuls in den Adreß-Schaltkreis 22 einge­ geben wird, bestimmt der Schaltkreis 22 die Startadresse zum Speichern der Abbildungsdaten, welche vom Element 11 erhalten werden.

Die Abbildungsdaten werden entsprechend dem Adreßdatum vom Adreß-Schaltkreis 22 vorübergehend in Speicher 21 gespeichert. Die gespeicherten Abbildungsdaten werden von Speicher 21 ausgelesen und in Monitor 23 eingegeben, um als eine Abbildung angezeigt zu werden.

Wie oben beschrieben, werden pro Umdrehung des Wandlers 10 512 Übertragungs/Empfangsoperationen ausgeführt und die resultierenden Abbildungsdaten in den Monitor 23 eingegeben. Dann wird eine konzentrische Ultraschallab­ bildung, welche durch radiale Abtastung erhalten wurde, auf Monitor 23 angezeigt.

In einem Zustand, in dem das durch das Element 11 erhal­ tene Abbildungsdatum angezeigt wird, wenn das Wandler­ element 11 zum zweiten Wandlerelement 12 durch den Schalt-Schaltkreis 25 zum Verändern des Brennpunktes des Ultraschallstrahls geschaltet wird, wird ein Treiber- Steuersignal, welches vom Treiberschaltkreis 24 ausgege­ ben wird und zum Treiben des Elementes 12 geeignet ist, über eine Signalleitung in den Impulsgeber 18 eingegeben. Der Impulsgeber 18 gibt über eine zweite Leitung 14b den Treiberimpuls in Element 12 ein. Element 12 wird getrie­ ben durch den Treiberimpuls und emittiert den Ultra­ schallstrahl zu dem Objekt hin. Reflexionswellen, d. h. Echowellen vom Objekt werden durch Element 12 in ein Echosignal umgesetzt und das Echosignal wird über Ver­ stärker 17 in den Signalverarbeitungsschaltkreis 20 der Anzeigevorrichtung 19 eingegeben.

Das Echosignal wird vom Signalverarbeitungsschaltkreis 20 verarbeitet und als Abbildungsdaten in den Speicher 21 eingegeben. Die Abbildungsdaten werden unter einer der Startadresse von Startadreßschaltkreis 22 entsprechenden Adresse abgespeichert.

Da das zweite Wandlerelement 12 an einer durch ein Win­ kelintervall von 180° von Element 11 getrennten Stelle angeordnet ist, wird, wenn die durch Element 12 erhaltene Abbildungsdaten unter der gleichen Startadresse wie die zum Speichern des von Element 11 erhaltenen Abbildungs­ daten gespeichert werden, die gespeicherte Stelle von einer Adreßposition, unter der die Abbildungsdaten ge­ speichert sind, um 180° versetzt. Aus diesem Grund muß die Startadresse zum Speichern der von Element 12 erhal­ tenen Abbildungsdaten korrigiert werden. Die Korrektur der Startadresse wird durch den Schreib-Startadressen- Korrekturschaltkreis 27 ausgeführt.

Der Schreib-Startadressen-Korrekturschaltkreis 27 ist wie in Fig. 4 gezeigt aufgebaut. In diesem Schaltkreis weist ein Treiberimpulsgenerator 31 den Impulsgeber 18 und den Verstärker 17 auf. Wie in Fig. 5 gezeigt, gibt der Generator 31 pro Umdrehung 256 Signale aus. Der Aus­ gangsanschluß des Treiberimpulsgenerators 31 ist über einen Inverter 32 mit dem Takteingangsanschluß eines Flip-Flop-Schaltkreises 33 verbunden. Ausgangsanschluß Qd des Flip-Flop-Schaltkreises 33 ist mit dem Taktanschluß eines Flip-Flop-Schaltkreises 34 verbunden. Ausgangs­ anschluß Qd des Flip-Flop-Schaltkreises 34 ist über einen Inverter 35 mit dem ersten Eingangsanschluß eines NAND- Gatters 36 verbunden. Der zweite Eingangsanschluß des NAND-Gatters 36 ist mit dem Ausgangsanschluß Qa des Flip-Flop-Schaltkreises 33 verbunden.

Der Ausgangsanschluß des NAND-Gatters 36 mit zwei inver­ tierenden Eingängen ist mit dem ersten Eingangsanschluß eines NAND-Gatters 37 mit zwei invertierenden Eingängen verbunden. Der zweite Eingangsanschluß des NAND-Gatters 37 ist mit dem Ausgangsanschluß Q eines Flip-Flop- Schaltkreises 38 verbunden und sein Ausgangsanschluß ist über einen Inverter 39 mit einem Tri-State-Puffer 40 verbunden. Der Tri-State-Puffer 40 ist mit dem Ausgangs­ anschluß OUT, d. h. Adreßschaltkreis 22 verbunden. Die J und K Anschlüsse des Flip-Flop-Schaltkreises 38 erhalten ihre + 5 V Spannung über einen Inverter 41.

Ein Schreib-Startpositions-Impulsgenerator 42 weist den Drehkodierer 16 und den Kodier-Steuerschaltkreis 26 auf und gibt entsprechend der Referenzposition, d. h. erste Position POS 1, ein Impulssignal aus. Der Ausgangsan­ schluß des Impulsgenerators 42 ist mit den Flip-Flop- Schaltkreisen 33 und 34 und über einen Inverter 43 mit dem Flip-Flop-Schaltkreis 38 verbunden. Der Ausgangs­ anschluß des Impulsgenerators 42 ist über einen Tri-Sta­ te-Puffer 44 mit dem Ausgangsanschluß OUT verbunden. Der Puffer 44 erhält eine +5 V Spannung über einen Inverter 45.

Die Arbeitsweise des Schaltkreises aus Fig. 4 wird nun unter Bezug auf das Zeitdiagramm aus Fig. 5 beschrieben. Wenn der Treiberimpulsgenerator 31 ein Impulssignal S 1 ausgibt, wird das Impulssignal S 1 durch den Inverter 32 invertiert und als Signal S 3 in den Flip-Flop-Schaltkreis 33 eingegeben. Der Flip-Flop-Schaltkreis 33 gibt Impuls­ signale S 4 und S 5 an den Ausgängen Qa und Qd in Verbin­ dung mit einem Schreib-Start-Positionssignal S 2 und einem Signal S 3 aus.

Der Flip-Flop-Schaltkreis 34 gibt als Antwort auf ein Signal S 5 in Verbindung mit Signal S 2 ein Signal S 6 aus. Das Signal S 6 wird durch den Inverter 35 invertiert und als Signal S 7 in das NAND-Gatter 36 eingegeben. Das NAND-Gatter 36 berechnet durch negative Eingänge ein NAND-Produkt zwischen den Signalen S 4 und S 7 und gibt ein Signal S 8 aus.

Das Ausgangssignal S 8 wird in das NAND-Gatter 37 zusammen mit einem Ausgangssignal S 9 vom Flip-Flop-Schaltkreis 38 eingegeben. Das NAND-Gatter 37 gibt ein Signal S 10 aus. Signal S 10 wird ausgegeben, um über Inverter 39 und Puf­ fer 40 vom Ausgangsanschluß OUT ausgegeben zu werden. Ein Signal S 11 wird über den Ausgangsanschluß OUT an den Adreß-Schaltkreis 22 angelegt. Das Signal S 11 ist durch 128 Takte vom Schreib-Start-Signal S 2 verzögert und diese Verzögerungszeit hängt von der 180° Drehung ab. Deswegen hängt die Schreib-Start-Position für das zweite Wandler­ element 12 von der Position POS 2, wie in Fig. 3B ge­ zeigt, ab. Genauer, wie in Fig. 3A gezeigt, ist das Si­ gnal S 11 um 180° phasenverzögert gegenüber einem Signal, das in Fig. 2A gezeigt wird. Wenn Signal S 11 in den Adreß- Schaltkreis 22 eingegeben wird, schreibt der Adreß- Schaltkreis 22 ein erstes Abbildungsdatum an eine um 180° versetzte Adresse. Deswegen wird das Abbildungsdatum nach dem Schalten des Wandlerelementes nicht unter einer Adresse gespeichert, die von der wahren Speicherposition versetzt ist.

Fig. 6 zeigt einen Ultraschallwandler 60, der aus drei Ultraschallwandlerelementen 61, 62 und 63 besteht, die durch Winkel R 1, R 2 und R 3 versetzt sind. Wenn der Wand­ ler 60 gebraucht wird, wird unter Verwendung eines Schreib-Startadressen-Korrekturschaltkreises, gezeigt in Fig. 7A, eine Startadresse bestimmt.

In diesem Schaltkreis ist ein Startpositions-Impulsgene­ rator 51 und ein Treiber-Impulsgenerator 52 mit einem PPI (Plan-Positions-Indikator) 54 verbunden. Der PPI 54 ist mit einer CPU 55 verbunden und bildet einen korrekten Start-Positions-Impuls in Verbindung mit der CPU 55, ein Programm ist gespeichert in einem ROM 56, das mit der CPU 55 verbunden ist, und ein RAM 57 ist mit der CPU 55 ver­ bunden. Wie im Flußdiagramm, gezeigt in Fig. 7B, zu sehen ist, wird das Schreib-Start-Positions-Signal vom Impuls­ generator 51 zum PPI 54 ausgegeben, wenn der Schaltkreis, gezeigt in Fig. 7A, gestartet wird. Wenn die CPU 55 das Start-Positions-Signal erkennt, löscht sie den Treiber- Impulszähler. Danach werden 512 Impulse, die pro Umdre­ hung des Impulsgenerators 52 ausgegeben werden, gezählt. Ein Zählwert wird mit einem Wert n verglichen. Wenn Über­ einstimmung zwischen ihnen besteht, wird entsprechend einer Korrekturposition ein Schreib-Start-Positionsimpuls ausgegeben. Ist der Zählwert dem Wert n nicht gleich (n : die Zahl der Treiberimpulse, die den Winkeln R 1, R 2 oder R 3 entsprechen), wird der Treiberimpuls wieder gezählt. Genauer, das Schreib-Start-Positionssignal wird jedesmal dann erzeugt, wenn 512 Treiberimpulse vom Treiberimpuls­ generator 52 erzeugt worden sind. Wenn das Wandlerelement 62 um einen Winkel R 1 vom Referenzwandlerelement versetzt ist, wird ein um die Anzahl der Treiberimpulse entspre­ chend 512 × R1/2 als korrigierter Startpositionsimpuls ausgegeben.

Auf diese Art und Weise wird unter Einbezug des Refe­ renzwandlerelementes der korrigierte Startpositionsimpuls gebildet. Der wie oben beschriebene Schreib-Start-Posi­ tions-Impuls wird in RAM 57 gespeichert. In diesem Fall wird das Positionsverhältnis unter den Wandlerelementen so bestimmt, daß der Schreib-Start-Positions-Impuls, der in das RAM geschrieben wurde, immer das festgelegte Adreßverhältnis hat. Als Beispiel kann man annehmen, daß das zweite Wandlerelement 62 wie in Fig. 8 gezeigt, um einen Winkel R vom ersten Wandlerelement 61 versetzt an­ geordnet ist. Fig. 9A zeigt den Schreib-Start-Positions- Impuls für das erste Wandlerelement 61 in diesem Fall. Im Gegensatz dazu ist der Schreib-Start-Positions-Impuls für das Wandlerelement 62 ein Impuls, der wie in Fig. 9A ge­ zeigt, von der Startposition um (2π-R) versetzt ist. Dieser Versetzungsbetrag entspricht n×R/2π Impulsen wenn n Impulse während einer Periode (T) erzeugt werden.

Auf diese Art und Weise wird die Schreib-Start-Adresse entsprechend dem Versetzungswert für das Referenzultra­ schallwandlerelement verändert. Deshalb können die Ab­ bildungsdaten sogar dann im Speicher gespeichert und entsprechend der Position eines aktuellen Objektes ange­ zeigt werden, wenn die Ultraschallwandlerelemente will­ kürlich geschaltet werden.

Claims (10)

1. Ultraschallabbildungsvorrichtung, umfassend

• a) eine Ultraschallwandlervorrichtung (10; 60), die drehbar angeordnet ist und mehrere in Drehrichtung angeordnete Ultraschallwandlerelemente (11, 12; 61, 62, 63) aufweist, unter denen sich ein erstes Wandlerelement (11; 61) und ein weiteres oder mehrere weitere Wandlerelemente (12; 62, 63) befinden,
• b) eine Wandlerantriebsvorrichtung (15) zum Drehen der Ultraschallwandlervorrichtung (10; 60),
• c) eine Wandlertreibervorrichtungen (18, 25; 52) zum selektiven Schalten und Treiben jeweils eines beliebigen Ultraschallwandlerelementes (11, 12; 61, 62, 63), das sie jeweils zu einem beliebigen Zeitpunkt anwählen kann, so daß es jeweils einen Ultraschallstrahl mit einer für das gewählte Ultraschallwandlerelement (11, 12; 61, 62, 63) charakteristischen Brennweite emittiert und in Abhängigkeit des Echos ein Echosignal ausgibt, wobei bei aufeinanderfolgender Anwahl eines jeweils gleichen Ultraschallwandlerelementes (11, 12; 61, 62, 63) ein sektorförmiges Untersuchungsgebiet abgetastet wird,
• d) eine Verarbeitungsvorrichtung (20) zur Signalverarbeitung des Echosignals und zum Umsetzen des Echosignals in ein Abbildungsdatum, und
• e) eine Adressiervorrichtung (16, 22, 26, 27; 55), die aufweist:
  • - eine Referenzausgabevorrichtung (16), die pro Umdrehung der Ultraschallwandlervorrichtung (10; 60) und bei einer festgelegten Drehposition einen Referenzimpuls erzeugt,
  • - eine Umsetzvorrichtung (26) zum Umsetzen des Referenzimpulses in eine erste Startadresse,
  • - eine Korrekturvorrichtung (27), die aus der ersten Startadresse und einem Positionsdatum, das die relative Lage des jeweils angewählten weiteren Wandlerelementes (12; 62, 63) bezüglich des ersten Wandlerelementes (11; 61) angibt, eine weitere, korrigierte Startadresse erzeugt, und
  • - einen Adreßschaltkreis (22), der eine auf die erste Startadresse bezogene Adresse erzeugt, wenn das Abbildungsdatum vom ersten Wandlerelement (11; 61) erhalten wird, und der eine auf die korrigierte Startadresse bezogene Adresse erzeugt, wenn das Abbildungsdatum von einem der weiteren Wandlerelemente (12; 62, 63) erhalten wird

wobei die nacheinander erhaltenen Abbildungsdaten unter den auf die angegebene Weise erzeugten, jeweils zugehörigen Adressen in einer Speichervorrichtung (21) gespeichert und danach mittels einer Anzeigevorrichtung (23) dargestellt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzausgabevorrichtung (16) eine Drehkodiervorrichtung aufweist, die mit der Wandlerantriebsvorrichtung (15) gekoppelt ist und zum Ausgeben von Impulsen einschließlich des aus der Drehung der Antriebsvorrichtung (15) abgeleiteten Referenzimpulses dient.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressiervorrichtung eine Vorrichtung (55) zum Berechnen von Adreß-Daten entsprechend Winkeldaten der weiteren Wandlerelemente (62, 63) in bezug zu dem ersten Wandlerelement (60) und von Daten, die die Anzahl der Treiberimpulsausgaben von der Treibervorrichtung (52) während einer einzelnen Umdrehung des Wandlerelementes (61) darstellen, aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallwandlerelemente (11, 12; 61, 62, 63) unterschiedliche Brennweiten und unterschiedliche Ultraschallcharakteristiken, einschließlich der Resonanzfrequenz, aufweisen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlertreibervorrichtung eine Einrichtung (18) zum Bereitstellen einer Mehrzahl von Treiberimpulsen für ein ausgewähltes Ultraschallwandlerelement während einer einzelnen Umdrehung der Wandlervorrichtung aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlertreibervorrichtung eine Einrichtung (18) zum Erzeugen von 512 Treiberimpulsen während einer einzelnen Umdrehung aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallwandlerelemente zwei Ultraschallwandlerelemente (11, 12) aufweisen, die in der Drehrichtung um 180° versetzt angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallwandlervorrichtung (10; 60) einen Ultraschallwandler aufweist, der auf einem Endoskop drehbar angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (23) zum Anzeigen der in der Speichervorrichtung (21) gespeicherten Daten mit der Speichervorrichtung (21) verbunden ist.