DE3405537A1 - Method for ultrasonic echo-pulse diagnosis and device for carrying out the method - Google Patents
Method for ultrasonic echo-pulse diagnosis and device for carrying out the methodInfo
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Abstract
Description
Vorrichtung für die Device for the
Ultraschall-Echo-Impuls-Diagnostik Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Ultraschall-Echo-Impuls-Diagnostik mit einem beliebigen für die zweidimensionale B-Bild-Erzeugung verwendbaren Schallkopf, der an ein Ultraschallgerät angeschlossen ist, dessen Ausgangssignal zur Erzeugung einer Bildfolge auf einem Monitor darstellbar ist. Ultrasonic echo pulse diagnostics The invention relates to a device for ultrasonic echo pulse diagnostics with any for two-dimensional B-image generation usable transducer connected to an ultrasound device is, the output signal of which can be displayed on a monitor to generate an image sequence is.
Bei Ultraschalluntersuchungen in der medizinischen Diagnose werden auf einem Monitor unabhängig von den üblichen Abtastverfahren, wie beispielsweise Parallelscan, Compoundscan, Sectorscan oder Electroscan zweidimensionale Schnittbilder dargestellt. Die Aussagekraft solcher zweidimensionaler Darstellungen ist für eine Reihe von Anwendungen der Ultraschall-Diagnostik noch nicht optimal. Der untersuchende Arzt muß sich aufgrund verschiedener Schnittbilder erst eine räumliche Vorstellung des untersuchten Gewebes verschaffen.Ultrasound scans are used in medical diagnosis on a monitor independently of the usual scanning methods, such as Parallelscan, Compoundscan, Sectorscan or Electroscan two-dimensional sectional images shown. The informative value of such two-dimensional representations is for one A number of applications in ultrasound diagnostics are not yet optimal. The examiner The doctor first has to get a spatial idea based on various sectional images of the examined tissue.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für die Ultraschall-Diagnostik zu schaffen, die es gestattet, dreidimensionale Ultraschallbilder zu erzeugen. Insbesondere sollen diese Bilder in Echtzeitverarbeitung erzeugt werden, so daß auch bewegte Strukturen in ihrem Bewegungsablauf verfolgt werden können.On the basis of this prior art, the object of the invention is to be found based on creating a device for ultrasound diagnostics that allows generate three-dimensional ultrasound images. In particular, these images are supposed to can be generated in real-time processing, so that moving structures can also be used in your Movement sequence can be tracked.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Schallkopf um eine durch die Einschallebene verlaufende Drehachse in einer Ultraschallsonde drehbar angeordnet ist, daß der jeweilige Rotationswinkel bezüglich der Ausgangsebene mit Hilfe einer Einrichtung zur Positionssteuerung der Einschallebene einstellbar ist und daß das vom Ultraschallgerät zum Monitor abgegebene Bildsignal in einer Bildverarbeitungseinrichtung jeweils entsprechend dem von der Einrichtung zur Positionssteuerung erzeugten Rotationswinkel-Positionssignal verzerrbar ist.This object is achieved according to the invention in that the transducer around an axis of rotation running through the shuttering plane in an ultrasonic probe is rotatably arranged that the respective angle of rotation with respect to the output plane adjustable with the aid of a device for position control of the shuttering level is and that the output from the ultrasound device to the monitor image signal in a Image processing device in each case corresponding to that of the device for position control generated rotation angle position signal is distortable.
Dadurch, daß statt der Erzeugung eines einzelnen Schnittbildes eine Vielzahl von Schnittbildern erzeugt werden, die nach einer der Drehung der jeweiligen Einschallebene entsprechenden perspektivischen Verzerrung überlagert werden, entsteht für den Betrachter des Monitors ein räumlicher Eindruck, so daß er sich ein besseres Bild von den räumlichen Verhältnissen machen kann.The fact that instead of generating a single slice image a A large number of sectional images are generated after the rotation of the respective Formwork plane corresponding perspective distortion are superimposed, arises a spatial impression for the viewer of the monitor, so that he can get a better one Can make a picture of the spatial conditions.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Appropriate refinements of the invention are set out in the subclaims marked.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Erzeugung zweidimensionaler und dreidimensionaler Ultraschallbilder, Fig. 2 eine Ultraschallsonde deren Einschallebene um die Längsachse der Sonde in Rotation versetzt werden kann, Fig. 3A eine schematische Darstellung einer Reihe von bei einer 900 Drehung erzeugten Schnittbildern in einer der Darstellung auf dem Monitor entsprechenden Darstellung, Fig. 3B eine Draufsicht auf einen Schnitt der Darstellung in Fig. 3A entlang der Linie IIIa-IIIa, Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sonde mit einer rotierenden Einschallebene, und Fig. 5 eine der Fig. 3B entsprechende Darstellung, bei der die Einschallebene statt um 900 um 1800 gedreht worden ist.In the drawing are exemplary embodiments of the subject matter of the invention shown. 1 shows a block diagram of a device for generating two-dimensional and three-dimensional ultrasound images, FIG. 2 an ultrasound probe whose shuttering plane can be set in rotation around the longitudinal axis of the probe, Figure 3A is a schematic representation of a series of generated at 900 rotation Sectional images in a representation corresponding to the representation on the monitor, FIG. 3B shows a plan view of a section of the illustration in FIG. 3A along the line Line IIIa-IIIa, FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a probe with a rotating one Formwork plane, and FIG. 5 shows a representation corresponding to FIG. 3B, in which the The shuttering level has been rotated by 1800 instead of 900.
Die in Fig. 1 im Blockschaltbild dargestellte Vorrichtung gemäß der Erfindung verfügt zum Abtasten des zu untersuchenden Gewebes mit Hilfe von Ultraschall über eine Sonde 1, die beispielsweise in der in Fig. 2 oder in Fig. 4 dargestellten Weise aufgebaut sein kann und die durch ein Ultraschallgerät 2 in an sich bekannter Weise mit Hochfrequenzimpulsen gespeist wird. Die zur Erregung des Ultraschalls benötigten Hochfrequenzimpulse werden der Sonde 1 über eine erste Hochfrequenzleitung 3 zugeführt.The device shown in Fig. 1 in the block diagram according to the Invention has for scanning the tissue to be examined with the aid of ultrasound via a probe 1, which is shown, for example, in that shown in FIG. 2 or in FIG Can be constructed in a manner known per se and by an ultrasound device 2 Way is fed with high frequency pulses. The one used to excite the ultrasound Required high-frequency pulses are sent to the probe 1 via a first high-frequency line 3 supplied.
Die von der Sonde 1 empfangenen Echosignale gelangen über eine zweite Hochfrequenzleitung 4 zum Eingang des Ultraschallgerätes 2 und werden dort entsprechend ihrer Amplitude und Laufzeit verarbeitet. Das Ultraschallgerät enthält dazu neben einem Sende- und Empfangs teil eine Bilderzeugungseinrichtung, durch die die empfangenen Echosignale entsprechend dem bekannten und üblichen zweidimensionalen Verfahren zum Aufbau eines B-Bildes verwendet werden. Das am Ausgang des Ultraschallgerätes 2 liegende Bildsignal wird über eine Bildsignalleitung 5 erfindungsgemäß zu einer Bildverarbeitungseinrichtung 6 geführt.The echo signals received by the probe 1 pass through a second one High-frequency line 4 to the input of the ultrasonic device 2 and are there accordingly their amplitude and transit time processed. The ultrasound device also contains a transmitting and receiving part of an image generating device through which the received Echo signals according to the known and customary two-dimensional method can be used to build a B-picture. The one at the exit of the ultrasound device 2 lying image signal is via an image signal line 5 according to the invention to a Image processing device 6 out.
Die Sonde 1 ist über eine Steuerleitung 7 mit einer Einrichtung 8 zur Positionssteuerung der Einschallebene des von der Sonde 1 erzeugten Ultraschalls verbunden.The probe 1 is connected to a device 8 via a control line 7 for position control of the shuttering level of the ultrasound generated by the probe 1 tied together.
Wie weiter unten erläutert wird, gestattet es die Sonde 1, Ultraschall in verschiedenen, um eine Drehachse gedrehte Ebenen zu erzeugen, ohne daß die Sonde 1 als solche beispielsweise in der untersuchten Körperhöhle von Hand verdreht werden muß. Je nach der relativen Lage der durch die Sonde 1 erzeugten Einschallebene zu einer Ausgangsebene, erzeugt die Einrichtung 8 zur Positionssteuerung der Einschallebene ein Rotationswinkel -Positionssignal, das über eine Winkelsteuerleitung 9 zur Bildverarbeitungseinrichtung 6 geführt wird.As will be explained below, the probe 1 allows ultrasound in different planes rotated about an axis of rotation without the probe 1 as such, for example, can be twisted by hand in the examined body cavity got to. Depending on the relative position of the shuttering plane generated by the probe 1 an output level is generated by the device 8 for position control of the shuttering level an angle of rotation -Position signal that is transmitted via an angle control line 9 is passed to the image processing device 6.
Wenn das auf der Winkelsteuerleitung 9 auftretende Rotationswinkel-Positionssignal anzeigt, daß die Sonde 1 Ultraschall in einer Einschallebene erzeugt, die mit der Ausgangsebene übereinstimmt, leitet die Bildverarbeitungseinrichtung 6 das Bildsignal über eine Ausgangsleitung 10 zu einem Monitor 11 weiter, ohne das mit Hilfe der Sonde 1 und dem Ultraschallgerät 2 erzeugte Schnittbildsignal zu verändern. Aus diesem Grunde entsteht das in Fig. 1 in den Bildschirm 12 des Monitors 11 eingezeichnete Schnittbild 13, das bei einem Sectorscan die Form eines Kreissektors hat, der einen möglichst großen Winkel, beispielsweise 270°, statt eines Winkels von lediglich 500 hat. Ein solcher Panoramasektor ist für die Erzeugung eines räumlichen Bildeindruckes und eines möglichst großen Untersuchungsbereichs zweckmäßig.When the rotation angle position signal appearing on the angle control line 9 indicates that the probe 1 generates ultrasound in a shell plane that corresponds to the Coincides with the output level, the image processing device 6 passes the image signal via an output line 10 to a monitor 11 without using the To change the probe 1 and the ultrasound device 2 generated sectional image signal. the end For this reason, what is drawn into the screen 12 of the monitor 11 in FIG. 1 arises Section 13, which has the shape of a circular sector in a sector scan, the one The largest possible angle, for example 270 °, instead of an angle of only 500 has. Such a panorama sector is used to create a three-dimensional image impression and the largest possible examination area is expedient.
Wenn mit der Sonde 1 eine gegenüber der Ausgangsebene um eine Drehachse verdrehte Ebene abgetastet wird, liefert das Ultraschallgerät 2 ein neues Bildsignal 5, das einem Schnittbild entspricht, welches im Untersuchungsbereich gegenüber dem ersten Schnittbild um die Drehachse verdreht worden ist. Gleichzeitig wird über die Winkelsteuerleitung 9 ein neues Rotationswinkel-Positionssignal abgegeben, so daß die Bildverarbeitungseinrichtung 6 das Bildsignal entsprechend der geänderten Perspektive verzerrt, bevor dieses auf den Bildschirm 12 des Monitors 11 gegeben wird. Wenn die Drehachse auf dem Bildschirm 12 einer vertikal verlaufenden Linie entspricht, bewirkt die Bildverarbeitungseinrichtung eine seitliche Stauchung des Schnittbildes entsprechend einer Kosinusfunktion. Mit zunehmendem Drehwinkel wird somit das auf dem Bildschirm 12 dargestellte Bild immer schmaler, bis das um 900 gegenüber der Ausgangsebene verdrehte Schnittbild lediglich als senkrechte Linie dargestellt wird.If with the probe 1 a relative to the initial plane around an axis of rotation rotated plane is scanned, the ultrasound device 2 delivers a new image signal 5, which corresponds to a sectional image, which in the examination area compared to the first sectional view has been rotated around the axis of rotation. At the same time is over the angle control line 9 emits a new rotation angle position signal, so that the image processing device 6 the image signal according to the changed Distorted perspective before this is given on the screen 12 of the monitor 11 will. When the axis of rotation on the screen 12 is a vertical line corresponds, the image processing device causes a lateral compression of the Sectional view according to a cosine function. With increasing Angle of rotation is thus the image displayed on the screen 12 ever narrower, until the cross-section rotated by 900 in relation to the starting plane is only a vertical one Line is displayed.
Da eine solche senkrechte Linie für den Betrachter störend ist, ist in der Bildverarbeitungseinrichtung 6 eine Unterdrückungsschaltung vorgesehen, die aktiviert wird, wenn das Rotationswinkel-Positionssignal anzeigt, daß die Sonde 1 Ultraschall in einer Ebene erzeugt, die im rechten Winkel zur Ausgangsebene verläuft.Since such a vertical line is annoying for the viewer, is in the image processing device 6 is provided a suppression circuit which is activated when the rotation angle position signal indicates that the probe 1 Ultrasound generated in a plane that is at right angles to the original plane.
Die Bildverarbeitungseinrichtung 6, die den Monitor 11 sequentiell mit neuen entsprechend der Drehung der Einschallebene verzerrten Bildern speist, verfügt auch noch über eine Überlagerungsschaltung und Aufhellungsschaltung. Mit Hilfe der Aufhellungsschaltung in der Bildverarbeitungseinrichtung 6 werden diejenigen Bildteile, die vor der auf dem Bildschirm 12 dargestellten Ausgangsebene zu liegen scheinen, heller dargestellt und die dahinter liegenden Bildteile dunkler dargestellt. Die Aufhellung bzw. die Abdunkelung kann entsprechend dem Abstand von der Ausgangsebene moduliert sein.The image processing device 6, the monitor 11 sequentially feeds with new images distorted according to the rotation of the shuttering plane, also has an overlay circuit and a whitening circuit. With With the help of the whitening circuit in the image processing device 6, those Parts of the image that lie in front of the output plane shown on the screen 12 appear, displayed lighter and the parts of the image behind are shown darker. The lightening or the darkening can be according to the distance from the starting plane be modulated.
In Fig. 2 ist eine Sonde 1 mit einem Schallkopf 14 dargestellt, der eine erste durch einen Pfeil 15 dargestellte Drehbewegung um eine Schallkopfwelle 16 ausführen kann, um bei der in Fig. 2 dargestellten Stellung Ultraschall in einer Einschallebene senkrecht zur Zeichenebene zu erzeugen, wobei die Einschallebene durch die Sondenlängsachse geht. Der beim Einführen der Sonde 1 in einer Körperhöhle auswertbare Sektor hat etwa die Form des Schnittbildes 13, die in Fig. 1 dargestellt ist.In Fig. 2, a probe 1 is shown with a transducer 14, the a first rotary movement, represented by an arrow 15, about a transducer shaft 16 can perform to ultrasound in a position shown in FIG Generate shuttering plane perpendicular to the plane of the drawing, the shuttering plane goes through the longitudinal axis of the probe. When introducing the Probe 1 The sector that can be evaluated in a body cavity has roughly the shape of the sectional image 13, which is shown in FIG.
Um die zugehörige Bewegung des Schallstrahls und des Schallkopfes 14 zu erzeugen, ist ein erster Motor 17 vorgesehen, der über eine geeignete Antriebsvorrichtung 18 eine drehbare Hauptwelle 19 in Rotation versetzt. Am vorderen Ende 20 der Hauptwelle 19 ist ein erstes kegelförmiges Zahnrad 21 angeordnet, das mit einem zweiten Zahnrad 22 in Eingriff steht. Das zweite Zahnrad 22 ist drehbar an einem Führungsteil 23 angeordnet, das mit seinem anderen Ende an einer Hülse 24 befestigt ist, die auf der drehbaren Hauptwelle 19 mit Hilfe eines zweiten Motors 25 über eine Antriebsvorrichtung 26 in Rotation versetzt werden kann.About the associated movement of the sound beam and the transducer To generate 14, a first motor 17 is provided, which has a suitable drive device 18 a rotatable main shaft 19 is set in rotation. At the front end 20 of the main shaft 19 a first conical gear 21 is arranged with a second gear 22 is engaged. The second gear 22 is rotatable on a guide part 23 arranged, which is attached at its other end to a sleeve 24, which on of the rotatable main shaft 19 by means of a second motor 25 via a drive device 26 can be set in rotation.
Bei stillstehendem Motor 25 behält die Schallkopfwelle 16 die in der Zeichnung dargestellte Lage, so daß bei Betätigung des ersten Motors 17 der Schallkopf 14 eine Einschallebene rechtwinklig zur Zeichenebene beschallt.When the motor 25 is at a standstill, the transducer shaft 16 maintains the position shown in FIG Drawing shown position, so that when the first motor 17 is actuated, the transducer 14 sonicated a cladding plane at right angles to the plane of the drawing.
Wenn der erste Motor 17 stillsteht und statt dessen nur der zweite Motor 25 in Betrieb gesetzt wird, rollt das zweite Zahnrad 22 auf dem stillstehenden ersten Zahnrad 21 ab, so daß die Schallkopfwelle 16 in einer rechtwinklig zur Zeichenebene und zur Längsachse der Sonde 1 verlaufenden Ebene unter gleichzeitiger Eigenrotation verschwenkt wird. Die vom Schallkopf 14 abgetasteten Einschallebenen drehen sich dann entsprechend der Stellung der Schallkopfwelle 16 um die Sondenlängsachse.When the first motor 17 stands still and instead only the second Motor 25 is put into operation, the second gear 22 rolls on the stationary first gear 21 off, so that the transducer shaft 16 is perpendicular to the plane of the drawing and to the longitudinal axis of the probe 1 plane with simultaneous self-rotation is pivoted. The shuttering planes scanned by the transducer 14 rotate then according to the position of the transducer shaft 16 about the longitudinal axis of the probe.
Die Geschwindigkeit, mit der sich die Einschallebenen um die Sondenlängsachse drehen, ist im wesentlichen durch die Drehgeschwindigkeit des Motors 25 bestimmt.The speed at which the shuttering planes move around the longitudinal axis of the probe rotate is essentially determined by the speed of rotation of the motor 25.
Die Abtastgeschwindigkeit innerhalb einer einzelnen Einschallebene kann durch Betätigen des Motors 17, je nachdem ob dieser rechts oder links läuft, beschleunigt oder abgebremst werden.The scanning speed within a single shuttering level can by operating the motor 17, depending after whether this is right or to the left, accelerated or decelerated.
In den Figuren 3A und 3B sind die sich während einer Verschwenkung um 900 der Schallkopfwelle 16 ergebenden Einschallebenen bzw. deren zugeordnete Schnittbilder oder Panoramasektoren für verschiedene Drehwinkel dargestellt.In FIGS. 3A and 3B, they are during a pivoting around 900 of the transducer shaft 16 resulting formwork planes or their associated Sectional images or panorama sectors shown for different angles of rotation.
Es sei angenommen, daß die Ausgangsebene mit der Zeichenebene der Fig. 3A übereinstimmt. Aus diesem Grunde ergibt sich für den Drehwinkel von 0° ein Schnittbild 27, das die gleiche Form hat, wie das in Fig. 1 dargestellte Schnittbild 13. In Fig. 3B, die eine Aufsicht auf einen Schnitt durch die Schnittbilder in Fig. 3A entlang der Linie IIIa-IIIa darstellt, verläuft die Ausgangsebene horizontal und damit auch die Ebene des dem Drehwinkel von 0° zugeordneten Schnittbildes 27.It is assumed that the initial plane coincides with the plane of the drawing 3A coincides. For this reason, the angle of rotation is 0 ° Sectional image 27, which has the same shape as the sectional image shown in FIG. 1 13. In FIG. 3B, which shows a plan view of a section through the sectional images in FIG. 3A shows along the line IIIa-IIIa, the exit plane is horizontal and thus also the plane of the sectional image 27 assigned to the angle of rotation of 0 °.
Bei der Verschwenkung und Drehung der Schallkopfwelle 16 werden nacheinander beispielsweise in Abständen von jeweils 100 weitere Schnittbilder 28 erzeugt, die jeweils um die Achse 29 der Schnittebenendrehung verdreht sind. Die dabei entstehenden Sektoren haben nicht mehr eine kreisförmige Berandung wie das Schnittbild 27, sondern wegen der perspektivischen Verzerrung die in Fig. 3A dargestellte abweichende Form. Die Achse 29 der Schnittebenendrehung ist dabei der Sondenlängsachse zugeordnet. Nach einer Drehung der Schnittebenen um 800 entsprechend den Pfeilen 30 und 31 entsteht das in Fig. 3A durch Schraffur veranschaulichte Schnittbild 32. Die in Fig. 3A dargestellten perspektivischen Verzerrungen des Schnittbildes 27 bei 0° werden durch die Bildverarbeitungseinrichtung 6 entsprechend ausgeführt, bevor das Bildsignal 5 auf dem Bildschirm 12 des Monitors 11 dargestellt wird. Aus diesem Grund ergibt sich für den Betrachter ein räumlicher Eindruck des durch die verschiedenen Einschallebenen erfaßten Bereiches, so daß der Betrachter nicht ein einzelnes Schnittbild vor sich hat, sondern ein aus einer Vielzahl von Schnittbildern zusammengesetztes räumliches Bild.When the transducer shaft 16 is pivoted and rotated, one after the other for example, at intervals of 100 further slice images 28 are generated that are each rotated about the axis 29 of the cutting plane rotation. The resulting Sectors no longer have a circular border like the sectional image 27, but rather because of the perspective distortion, the different shape shown in FIG. 3A. The axis 29 of the cutting plane rotation is assigned to the longitudinal axis of the probe. After rotating the cutting planes by 800 according to arrows 30 and 31, the result is the sectional image 32 illustrated by hatching in FIG. 3A. Those shown in FIG. 3A Perspective distortions of the sectional image 27 at 0 ° are made by the image processing device 6 carried out accordingly before the image signal 5 on the screen 12 of the monitor 11 is shown. Because of this it arises for the viewer a spatial impression of the area covered by the various shuttering levels, so that the viewer does not have a single sectional image in front of him, but a Spatial image composed of a large number of sectional images.
Die Einzelbilder, beispielsweise in 100-Schritten, werden nach ihrer graphischen Aufbereitung mit einer Bildfrequenz von etwa 18 pro Sekunde wie bei einer Filmprojektion einzeln nacheinander auf den Schirm 12 gebracht. Das bedeutet eine halbe Umdrehung der Einschallebene bzw. Schnittebene pro Sekunde. Dem Auge wird dabei der Eindruck eines laufenden Bildes vermittelt und zwar sieht es kontinuierlich die perspektivische Darstellung der rotierenden Schnittebene. Die Darstellung auf dem Bildschirm 12 geschieht zur gleichen Zeit wie die Ausführung des Ultraschallschnittes.The individual images, for example in 100 steps, are sorted according to their graphic processing with a frame rate of about 18 per second as in brought a film projection individually one after the other on the screen 12. That means half a revolution of the shuttering plane or cutting plane per second. The eye the impression of a moving image is conveyed and sees it continuously the perspective view of the rotating cutting plane. The representation on the screen 12 happens at the same time as the execution of the ultrasonic cut.
Um bewegte Bilder perspektivisch dreidimensional darzustellen ist es jedoch zweckmäßig, die Bildgeschwindigkeit und damit die Rotationsgeschwindigkeit der Einschallebene auf etwa 8 Umdrehungen pro Sekunde zu erhöhen.To represent moving images in three-dimensional perspective however, it is expedient to adjust the image speed and thus the speed of rotation the shuttering level to about 8 revolutions per second.
Da sich die Bildpunkte in der einem Drehwinkel von 900 zugeordneten Schnittebene 33 massieren, werden diese Bildpunkte durch eine Unterdrückungsschaltung in der Bildverarbeitungseinrichtung 6 unterdrückt, so daß ein den Betrachter störender Strich entlang der Achse 29 der Schnittebenendrehung vermieden wird.Since the image points are assigned to a rotation angle of 900 Massaging the cutting plane 33, these pixels are removed by a suppression circuit suppressed in the image processing device 6, so that a disturbing the viewer Line along the axis 29 of the cutting plane rotation is avoided.
Die oben beschriebene Vorrichtung kann nicht nur in der Weise verwendet werden, daß nacheinander verschieden verzerrte Schnittbilder dargestellt werden, sondern es ist auch möglich, jeweils ein einzelnes Schnittbild der Schnittbilder 27, 28 oder 33 unverzerrt in der in Fig.The device described above can not only be used in that way that differently distorted sectional images are displayed one after the other, but it is also possible to use a single sectional view of the Sectional views 27, 28 or 33 undistorted in the form shown in Fig.
1 auf dem Bildschirm 12 dargestellten Weise sichtbar zu machen. Diese kontinuierliche Darstellung verschiedener Aufsichten auf die unverzerrten Schnitte kann beispielsweise erfolgen, um eine Voruntersuchung durchzuführen. Der jeweilige Rotationswinkel wird durch eine Markierung 40 angezeigt.1 shown on the screen 12 way to make visible. These continuous display of different views of the undistorted sections can be done, for example, to carry out a preliminary examination. The respective The angle of rotation is indicated by a marker 40.
Statt die Sonde 1 in der in Fig. 2 dargestellten Weise aufzubauen, sind auch andere Lösungen möglich. Grundsätzlich kann die Abtastung der Einschallebene mit jedem Scannertyp erfolgen, der für eine zweidimensionale B-Bild-Darstellung geeignet ist.Instead of building the probe 1 in the manner shown in FIG. 2, other solutions are also possible. In principle, the shuttering level can be scanned can be done with any type of scanner that is designed for two-dimensional B-image display suitable is.
In Fig. 4 ist ein Multiarray-Schallkopf 34 dargestellt.A multi-array transducer 34 is shown in FIG. 4.
Der Multiarray-Schallkopf 34 erzeugt eine Vielzahl von Schallstrahlen 35 zur Abtastung eines rechteckförmigen statt eines sektorförmigen Bereiches. Infolge dieses Parallelscans ergeben sich bei einer Drehung der in Sondenlängsachse verlaufenden drehbaren Welle 36 Schnittbilder mit rechteckförmiger Berandung. Diese werden in der Bildverarbeitungseinrichtung 6 wie die sektorförmigen Schnittbilder je nach dem Drehwinkel der drehbaren Welle 36 verzerrt, so daß auf dem Bildschirm 12 statt eines im wesentlichen kugelförmigen räumlichen Bildes ein zylinderförmiges räumliches Bild entsteht.The multi-array transducer 34 generates a plurality of sound beams 35 for scanning a rectangular instead of a sector-shaped area. As a result this parallel scan results from a rotation of the one running in the longitudinal axis of the probe rotatable shaft 36 sectional views with rectangular borders. These are in the image processing device 6 as the sector-shaped sectional images depending on the angle of rotation of the rotatable shaft 36 is distorted, so that on the screen 12 instead an essentially spherical spatial image a cylindrical spatial image Image is created.
Eine der Fig. 3B entsprechende Darstellung der verschiedenen Schnittebenen ist in Fig. 5 dargestellt und zeigt den Verlauf einer Vielzahl von jeweils um 100 verdrehten Einschallebenen.A representation of the various cutting planes corresponding to FIG. 3B is shown in FIG. 5 and shows the course of a plurality of around 100 each twisted shuttering planes.
Sowohl auf der drehbaren Welle 36 als auch auf der Schallkopfwelle 16 können jeweils zwei in entgegengesetzte Richtungen strahlende Schallköpfe oder Schallkopfanordnungen vorgesehen sein. Auf diese Weise ergibt sich eine einfache Umschaltmöglichkeit für eine Abtastung mit zwei verschieden hohen Ultraschallfrequenzen. Während bei der Sonde 1 gemäß Fig. 2 durch den Schallschatten des ersten Zahnrades 21 ein Schallschatten in der Einschallebene entsteht, hat die in Fig. 4 dargestellte Anordnung den Vorteil, daß keine schallschattenerzeugende Teile notwendig sind.On both the rotatable shaft 36 and the transducer shaft 16 each can have two transducers radiating in opposite directions or Transducer assemblies may be provided. This results in a simple one Switching option for scanning with two different high ultrasonic frequencies. While in the probe 1 according to FIG. 2 through the acoustic shadow of the first gear 21 Acoustic shadow arises in the shuttering plane, has the arrangement shown in FIG. 4 the advantage that no sound shadow-producing parts are necessary.
Claims (4)
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