[其他]利用超聲回波測(cè)記術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)物體(特別是血流)的掃描設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86108163
• 申請(qǐng)日: 1986-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN86108163A
• 公開(kāi)（公告）日: 1987-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 埃迪爾·瑪麗·安德烈·博納富;帕特里克·勒內(nèi)·佩斯克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 菲利浦光燈制造公司
• 主分類號(hào): A61B8/06
• 分類號(hào): A61B8/06;A61B8/08;G01S15/89
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 吳增勇,吳秉芬

本發(fā)明涉及一種利用超聲回波測(cè)記術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行掃描（特別是流動(dòng)血液）的設(shè)備以便確定這種物體的各種流通參數(shù)，這種設(shè)備包括有至少一個(gè)超聲波傳感器，該傳感器被連接到用于周期性地發(fā)送一種具有預(yù)定重復(fù)頻率F＝1/T的脈沖信號(hào)的發(fā)送級(jí)和一級(jí)用于接收返回到該傳感器的回波測(cè)深信號(hào)并對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理的裝置。

把超聲脈沖波多普勒（Doppler）系統(tǒng)用于測(cè)量在給定點(diǎn)上的血液流速，或者至少測(cè)量這種流速在超聲波傳感器發(fā)出的波束軸上的投影已有多年了。最近，能夠?qū)崟r(shí)地確定沿著超聲波路徑上的流速、和甚至能夠?qū)崟r(shí)地確定在用傳感器掃掠動(dòng)作所取得的截面上的流速的最新設(shè)備已經(jīng)面世。這些設(shè)備的絕大多數(shù)都利用了由運(yùn)動(dòng)著的目標(biāo)所返回的信號(hào)的頻移或相移，以便由此得出血流的軸向速度。

例如，號(hào)為0092841的歐洲專利申請(qǐng)，涉及到這樣一種設(shè)備，其中所描述的設(shè)備利用了測(cè)量由反應(yīng)于重復(fù)地激勵(lì)運(yùn)動(dòng)中目標(biāo)返回的兩相繼回波之間的相移的方法。然而，脈沖多普勒頻移和相移方法的運(yùn)用顯著地受到一種稱為“混淆”或偏倚測(cè)定現(xiàn)象的限制，而這種現(xiàn)象妨礙了在速度的絕對(duì)值超過(guò)一個(gè)給定限度（規(guī)定為Vlim＝CF/4f）時(shí)對(duì)速度的測(cè)定，式中C是傳播速度，F(xiàn)是激勵(lì)振蕩的頻率，而fc是回波測(cè)深信號(hào)的中心頻率。這種現(xiàn)象被突出地描述于《多普勒超聲波及其臨床測(cè)量中的運(yùn)用》一書中，（該書作者是P.Atkinson和J.P.Woodcock，由高等院校出版社（Academic????Press）出版）1982年版本的第Ⅲ章，第3.3d節(jié)中。

此外，用于實(shí)現(xiàn)這種利用相移的公知方法的設(shè)備易受一種聯(lián)系到由軸向分辨力ΔZ和速度的測(cè)量精度ΔV/V對(duì)波長(zhǎng)的不確定關(guān)系施加的限制所支配，該關(guān)系如下式：

ΔV·ΔZ/V＝/2 （1）

因此，被引證的文獻(xiàn)第Ⅱ章第2節(jié)3a中所述的這一關(guān)系在軸向分辨力和速度的測(cè)量精度之間強(qiáng)行折衷;這與所希望的確切速度斷面或流動(dòng)血液的圖象測(cè)量是不相適應(yīng)的。

本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一種被宣布為可消除這種速度測(cè)量范圍的局限性，而且其速度測(cè)量的精度可隨軸向分辨力的增高而增高的設(shè)備。

為此，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的特征是：包括有一個(gè)數(shù)字處理通道，該通道的組成依次有：一個(gè)用于抑制來(lái)源于靜止物體而且被稱為“固定”回波的電路;一個(gè)可預(yù)測(cè)流通參數(shù)的電路;一個(gè)鑒別電路;一個(gè)用于儲(chǔ)存、掃描轉(zhuǎn)換和彩色編碼的裝置以及一個(gè)顯示裝置。

根據(jù)本發(fā)明的裝置中得到一種以時(shí)域方式處理信號(hào)的方法，其中對(duì)超聲波信號(hào)的返回不再用頻移量或相移量來(lái)解釋，而是用一種在每個(gè)發(fā)送脈沖信號(hào)以后的回波測(cè)深信號(hào)時(shí)間的增加變化來(lái)解釋的。該裝置實(shí)際上利用了根據(jù)以運(yùn)動(dòng)中目標(biāo)返回的超聲波信號(hào)的時(shí)間表達(dá)的流通參數(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)定的新原理。在對(duì)固定的傳感器的重復(fù)激勵(lì)振蕩信號(hào)起反應(yīng)的過(guò)程中所依次得到的回波測(cè)深信號(hào)可表達(dá)為：

e_i+1（t）＝e_i（t-τ（t）） （2）

式中i是回波測(cè)深記錄線的次序，而τ（t）代表由目標(biāo)在兩個(gè)激活過(guò)程之間的位移所引起的時(shí)間的改變。該時(shí)間的改變與就地軸向速度V_z（t）（在超聲波的傳播軸Z上的投影）的關(guān)系式為：

τ（t）＝2·Vz（t）/C·T????（3）

式中C是超聲波的傳播速度，而T是激活過(guò)程的重復(fù)周期。流速可由時(shí)間與深度Z相連系的傳統(tǒng)的回波測(cè)深記錄關(guān)系式來(lái)測(cè)定，該關(guān)系式為：

Z＝1/2·Ct????（4）

運(yùn)用組間相關(guān)的函數(shù)可測(cè)出兩個(gè)信號(hào)之間時(shí)間改變（見(jiàn)IEEE的聲學(xué)、語(yǔ)音與信號(hào)處理會(huì)刊，ASSP-24卷，1976年第4期中由C.H.Knapp和G.C.Carter所著《用于測(cè)定時(shí)間延遲的廣義相關(guān)法》一文）。當(dāng)被運(yùn)用到回波測(cè)記術(shù)時(shí)，在e和e₊₁之間的組間相關(guān)函數(shù)是：