NO853756L - Sammensatt ultrasonisk avs¯kning med oscillerende transdus er. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse omhandler en fremgangsmåte for fremstilling av et ultralyd tverrsnittbilde av et legeme ved hvilken fremgangsmåte minst to forskjellige delvis overlappende sektoransøkninger av legeme ved impulsekkofremgangsmåten blir utført i en avsøkning med en ultralyd transducer-anordning som inneholder en enkelt transducer, såvel som en anordning og en avsøkningsmetode for utførelse av fremgangsmåten.

Ved abdominell og fødselshjelp gynekologisk ultralyds diagnostikk såvel som ved undersøkning av bløtdeler i kroppen blir det vanligvis arbeidet med todimensjonale B-bildefrem-gangsmåter. Ved dette blir en region for undersøkelse delvis avsøkt med en ultralydstråle. For den stedvise for-skyvning av ultralydstrålen som kreves for oppbygging av ultralyd-bilde, foreligger forskjellige tekniske løsninger. Ved disse skjelner man mellom den sammensatte scan-utfør-else, også betegnet som langsom B-bilde fremgangsmåten og sanntids-fremgangsmåten som også kalles rask B-bilde fremgangsmåte .

Ved klassisk sammensatt scan-utførelse blir en ultralyd-transducer som inneholder en enkelt monolitisk transducer, ført over huden under anvendelse av et koblingsmedium hvorved en kombinasjon av parallell og vinkelforskyvning av transduceren blir gjennomført. Den relative posisjon til transduceren blir således oversatt til elektriske signaler som blir tilknyttet en elektronstråle i en bilde-monitor i retning av den samtidige ultralyd-stråle. På denne måte blir ul tralyd-bildet bygget opp del for del. Ved denne fremgangsmåten må det bli benyttet en bildelagring for bildefremvisningen idet oppbygningen av bildet foregår relativt langsomt og det varer foreksempel et halvt til ca. 2 minutter per bilde. Fordelene ved den klassiske sammensatte scanderingsfremgangsmåte er følgende: 1. Granulariteten ("speckle noise") av bildet blir minsket. Derved blir gråtoneforskjeller mellom forskjellige vevs deler bedre anskueliggjort og påvisningen av strukturer av forskjellige vevsdeler som foreksempel tumorer og cyster, blir forbedret.

2. Oppbygning av vevs- og organgrenser blir forbedret.

Idet slike grenser blir reflektivt anskueliggjort ved ultralyd-strålene, gir transduceren et maksimalt ekkosignal når ultralyd-strålen faller loddrett på grenseoverflaten. Sannsynligheten for at denne betingelse blir oppfylt er stor ved den sammensatte scandering idet det undersøkte legeme derved blir bestrålt ved et antall forskjellige retninger med ultralyd-bølgeimpulser.

Ulempene ved den ovenfor beskrevne klassiske sammensatte scandering er følgende: 1. En sanntids-fremstilling av bevegelsesforløpet er ikke mulig idet kun et stående lagringsbilde, betinget av den langsomme bildeoppbygning, kan bli fremvist som også må bli avløst av en ny oppbygning av bildet.

2. Tidsforbruket for undersøkelsen er relativt stort.

3. Falske signaler som blir forårsaket av organbevegelser i løpet av den langsomme bildeoppbygning kan gjøre bildekvaliteten vesentlig dårligere. 4. Den krevede utrustning og betjeningsteknikk er relativt tungvint. 5. Spesielt når transduceren blir beveget for hånd er bildekvaliteten sterkt avhengig av dyktigheten til under-søkeren. For å erholde brukbare bilder er det følgelig nød-vendig med en'egnet utdannelse for undersøkeren. Bilder av samme gjenstand men som er utført av forskjellige under-søkere blir som regel - også ved tilsvarende utdannelse/er-faring hos undersøkeren - forskjellige.

I motsetning til klassisk sammensatt scandering er den såkalte sanntids-fremgangsmåte kjennetegnet ved en rask bildeoppbygning. Ved mekanisk eller elektronisk styrt avsøkning kan hvert bilde fremstilles på brøkdelen av et sekund. Ved sanntids-fremgangsmåte blir det opprettet bildefølgefrekv-enser som kan være større enn 15 bilder per sekund.

Hovedfordelen ved sanntids-fremgangsmåte er den relativt korte undersøkelsestid med relativt gode oppløsningsmulig-heter og tilstrekkelige gråtoneforskjeller såvel som hoved-saken at det ifølge den relativt høye bildefølgefrekvens er mulig å fremvise bevegingsforløp i sanntid dvs. bevegings-forløp kan betraktes direkte under undersøkelsen. Ytterligere fordeler ved sanntids-fremstilling er den eksakte reproduserbarhet av bildene (dvs. bildekvaliteten er lite avhengig av manuell dyktighet til de forskjellige under-søkere), de lave apparatomkostninger og en enklere betjen-ing av anordningene.

En viktig ulempe ved sanntids-fremstilling sammenlignet med den sammensatte scandering består i at fremvisning av forskjellige bløtdeler er mindre god. For det første er grå-soneforskjellene som følge av en sterkere granularitet av bildene, mindre tydelige, for det andre er oppbyggingen av vevs- og organgrenser mindre god mens ved sanntidsutføring er muligheten for å bestråle en avbildet gjenstand fra forskjellige retninger med ultralyd-bølgeimpulser ikke tilstede .

Spesielt for medisinsk ultralyd-diagnostikk er spesielt den muligheten tilstede å kunne disponere en fremgangsmåte og en anordning hvor fordelene til begge de ovenfor nevnte avsøknings-fremgangsmåter kan oppnås uten samtidig å måtte ta på kjøpet ulempene ved disse fremgangsmåter.

For oppfinnelsen foreligger således oppgaven å fremstille en fremgangsmåte og en ultralyd-bildeanordning og en avsøk-ningsanordning som så vidt mulig kan oppvise fordelene ved sammensatt scandering som ved sanntids-scandering hvor ulempene ved begge fremgangsmåter i utstrakt grad kan bli minsket.

Disse oppgaver blir ifølge foreliggende oppfinnelse løst ved en fremgangsmåte ved tidligere nevnt teknikk som er kjennetegnet ved at

a) transducer-anordningen inneholder en transducer som ved avsøkning kan svinges loddrett på oszillasjonsaksen og som

ved hver avsøkning utfører en oszillasjonsbevegelse om oszillasjonsaksen mellom to ytterposisjoner, som danner en stiv enhet og som er segmentert i forskjellig avgrensede transducer-elementer, b) ved utføring av avsøkningen benytter minst to forskjellige grupper av fra hverandre avgrensede transducer-elementer til transduceren hvorved hvert transducer-element til hver gruppe av transducer-elementer blir anvendt såvel for utstråling av ultralyd-impulser som for mottaging av ekko-bølger, og c) forblir uforandret ved alle avsøkninger av posisjonen til oszillasjonsaksen med hensyn til legemet.

Målet for oppfinnelsen er videre en ultralyd-bildeanordning som er anvendelig ved gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, hvilken anordning inneholder en ultralyd- transducer-anordning som inneholder en svingbar transducer for avsøkning vinkelrett på oszillasjonsaksen, en driftsanordning hvorved en oszillasjonsbevegelse kan gjenn-omføres av transduceren om oszillasjonsaksen og mellom de to endeposisjonene og som inneholder en sender-mottaker-anordning og som er kjennetegnet ved at transduceren danner en stiv enhet og er segmentert i fra hverandre avgrensede transducer-elementer og at det mellom transduceren og sender-mottaker-anordningen er anbragt en tilkoblet element-ut-velgeranordning som tjener til i det minste å velge ut to forskjellige transducer-elementer eller to forskjellige grupper av fra hverandre avgrensede transducer-elementer til transduceren og å sammenkoble elektrisk hvert utvalgt transducer-element eller hver utvalgt gruppe av transducer-elementer til sender-mottaker-anordningen.

Målet for foreliggende oppfinnelse er videre en ultralyd-avsøkningsanordning hvor en bildemonitor for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes. Denne avsøkningsanordning inneholder en ultralyd-avsøkeranordning som består av en enkelt om oszillasjonsaksen svingbar transducer for avsøkningen og en driftsanordning hvorved en oszillasjonsbevegelse kan gjennomføres av tranduceren om oszillasjonsaksen og mellom to ytterposisjoner. Ifølge oppfinnelsen er avsøkningsanordningenkarakterisert vedat transduceren danner en stiv enhet og ved at transducer-elementene er segmentert avgrensene fra hverandre og at i det minste to forskjellige transducer-elementer eller to forskjellige grupper av fra hverandre avgrensede transducer elementer til transduceren valgtfritt kan tilkobles elektrisk til en sender-mottaker-anordning av ultralyd-bildeanordningen.

Med fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse samt ultralyd-bildeanordningen såvel som ultralyd-avsøkningsan-ordningen ifølge oppfinnelsen er det nå blitt mulig ved fremvisning av et ultralyd tverrsnittbilde av et legeme å i stor grad frembringe de ovenfor nevnte fordeler av de klassiske sammensatte scan (langsom B-bilde fremgangsmåte) og den såkalte sanntids-fremgangsmåte (rask B-bilde fremgangsmåte), men uten at de ovenfor nevnte ulemper ved disse teknikker må tas med på kjøpet. De nevnte fordeler ved foreliggende oppfinnelse er som følger: - De fremstilte ultralyd-bilder har en liten granularitet ("speckle noise") slik at gråtoneforskjellen mellom lignende vev deri er lettere gjenkjennbare. - Vevs- og organgrenser er tydelige gjenkjennbare i de erholdte bilder. - Da fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er gjennomførbar med en transducer som kan være anordnet svært nær legeme og som ved sin lille masse kan utføre relativt raske oszillasjonsbevegelser, er det mulig å fremstille en relativ høy bildefrekvens og derved bevegelsesforløp i sanntid. - Ved den relativt høye bildefølgefrekvens som erholdes blir bildekvaliteten ikke begrenset ved organbevegelser under avsøkningen. - Anvendelsen ifølge oppfinnelsen er meget vid. Det egnede valg og innsetning av en for anvendelsen spesifikt egnet transducer, kan foreksempel forskjellige kroppsdeler til en pasient bli undersøkt. Spesielt fordelaktig er anvendelse av oppfinnelsen for en sanntids-ultralyd diagnostikk av abdominalorganene. På grunn av den nevnte verdi for bildefrekvensen ifølge oppfinnelsen er den også egnet for hjerteundersøkelser. - De fremviste bilder utmerker seg ved en meget god reproduserbarhet dvs. en fremvist bildekvalitet er lite avhengig av den manuelle dyktighet til undersøkeren. - Bredden til avsøkningen ved å i være nærhet av hudover-flaten er større enn ved et sektorscan. - Gjennomføringen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er relativt enkel og den derved anvendelige undersøkelsestid er meget kort. - Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan gjennomføres med relativt liten apparatur.

Ytterligere trekk og fordeler til foreliggende oppfinnelse går frem av det følgende ut fra de vedleggende tegninger av foretrukket beskrivelse av utføringseksempler, hvor Fig. 1 er et blokkdiagram av anordning ifølge oppfinnelsen, Fig. 2 er en skjematisk fremstilling av en utførelsesform av ultralyd-transduceranretningen 112 i fig 1, Fig. 3-5 viser enkelte utførelsesformer av transduceren 12 i fig. 1 og 2, Fig. 6-7 viser en anvendelse av anordningen ifølge oppfinnelsen og den tilhørende ultralyd-avsøkningsanordning for undersøkelse av en pasient.

I fig. 1 er det skjematisk fremstilt en ultralyd-bildeanordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved et blokkdiagram. Denne anordning inneholder en ultralyd-ansøkningsanordning 114 og en signalbearbeidingsenhet 115.

Ultralyd-avsøkningsanordningen 114 inneholder en ultralyd transduceranordning 112 og en driftsanordning 14.

Den i fig. 1 fremstilte signalbearbeidingsenhet 115 inneholder en sender-mottakeranordning 15, en elementutvelger-anordning 16, en bildesignal-fremstillerenhet 17, en fjern-synsmonitor 18 som tjener til oppvisning av ultralyd-bildene og en styringsenhet 19.

Som vist i fig. 1 og 2 inneholder transduceranordningen 112 en enkel ultralyd-transducer 12 som er dreibar om en for avsøkning vinkelrett oszillasjonsakse 13 og som er utført

ved et deksel 28 og en for ultralyd gjennomgående foreksempel av kunststoff laget membran 26 for å danne en beholder. Denne beholder er fylt med en overtrekksvaeske 27 foreksempel med rizinusolje. For forenkling av tegningen er denne

væske ikke fremvist i fig. 1 og 2. I en foretrukket ut-

førelsesform består transduceren 12 av en monilitisk ultralyds-vibrator og fra hverandre avgrensede elektroder som tjener til frembringelse av svingningene. Transduceren 12 kan ved anvendelse av disse elektroder anvendes som en anordning av fra hverandre avgrensede transducer-elementer som kan anvendes enten enkeltvis eller gruppevis. Transduceren 12 danner en stiv enhet. Utstrålingsflaten til transduceren er fortrinnsvis sfærisk men kan også være sylindrisk eller flat. Flatene som dekkes av transducerens elektroder består av f1atesegmenter som kan ha forskjellige former. Enkelte eksempler på slike former er nevnt nedenfor i forbindelse med fig. 3-5.

Med driftsanordningen 14, som blir styrt via styringsenhet 19, er en oszillasjonsbevegelse av transduceren 12 gjennom-førbar. Driftsanordningen inneholder en driftsmotor og en vinkelgivende anordning som er tilkoblet for beregning av sannverdi sammen med en beregnet verdi en regulert krets for driftsmotoren for beregning av vinkelbevegelsen til transduceren 12 etter beregning. Den vinkelgivende anordning gir et signal som angir den samtidige stilling til transduceren 12 og hvor bildesignal opparbeidingsenheten 17 blir tilkoblet. Oppbygningen av driftsanordningen kan dog være enklere foreksempel uten den regulerte krets men med en enkel vinkelgivende anordning. Når det for drift blir anvendt en trinnmotor er en vinkelgivende anordning ikke mer foretrukket.

I sender-mottaker-anordningen 15 blir sendersignalene for transducer-elementene til transduceren 12 frembragt og de leverte ekkosignaler av transducer-elementene for frembringelse av bildesignaler blit bearbeidet.

Mellom sender-mottaker-anordningen 15 og transduceren 12 er elementutvelgeranordninger innkoblet som tjener til å velge ut minst to forskjellige transducer-elementer eller to forskjellige grupper av fra hverandre avgrensede transducer-elementer i transduceren og å koble sammen hvert utvalgt transducer-element eller hver utvalgt gruppe av transducer-elementer elektrisk med sender-mottaker-anordningen. Fortrinnsvis er de forskjellige transducer-elementer eller de forskjellige grupper av transducer-elementer like brede og elementutvelgeranordningen 16 velger transducer-elementene eller gruppene av transducer-elementer slik at avstanden mellom midtpunktet for utstrålingsflåtene utgjøres av minst to forskjellige transducer-elementer eller minst to forskjellige grupper i nærheten av halvparten av bredden til hver transducer eller hver gruppe.

Ved avsøkningen av legemet 11 med forskjellige transducer-elementer eller forskjellige grupper av transducer-elementer til transduceren 12 blir frembragt' enkeltbilder. Bilde-signalbehandlingsenheten 17 tjener til en elektronisk sammenarbeiding dvs. en sammensetning av disse enkeltbilder for å erholde et sammensatt bilde. For dette inneholder enhet-en 17 midler for lagring og assosiering av bildesignalene gitt fra sender-mottaker-anordningen og midler for å erholde en oversettelse av det sammensatte bilde ifølge bildesignalene på fjernsynsmonitoren 18.

På enkeltenheter av sammensetningen og funksjonen av enhet-en 17 blir det ikke gått inn i foreliggende beskrivelse. For dette blir det henvist til samtidig inngitte patentan-søkning nr. 85.3758 med tittel "Frembringelse i sanntid av et sammensatt ultralyd-bilde " .

Med fjernsynsmonitoren 18 blir det fremvist et bilde som blir dannet av enkeltbilder ifølge ovenfor nevnte sammensetning .

Styringsenheten 19 styrer funksjonen til driftsanordningen 14, sender-mottaker-anordningen 15, elementutvelgeranordningen 16, bildesignaloppbygningsenhet 17 og fjernsynsmoni-tor 18.

Fig. 2 viser skjematisk et i avsøkningen liggende tverr snitt av en utførelsesform av transduceranordningen 112 og en del av elementutvelgelsesanordningen 16 i fig. 1. Ifølge fig. 2 inneholder transducer-anordningen en transducer 12 som er segmentert i tre transducer-elementer 21, 22, 23. Som antydet i fig. 2 er transduceren 12 dreibar om oszillasjonsaksen 13 mellom to ytterstillinger 24 og 25. Over en koblingsanordning 58 som er inneholdt i elementutvelgelsesanordningen 16 i fig. 1 er transducer-elementene 21, 22 eller 22, 23 avvekslende tilkoblingsbare enkelt eller gruppevis over en ledning 49 i sender-mottaker-anordningen 15 i fig. 1. Til fokusering av ultrastrålebølgene har utstrålingsflaten 29 til transduceren 12 fortrinnsvis en sfærisk eller sylindrisk krumning. I fig. 2 har utstrålingsflaten 29 til transduceren 12 en slik krumning. Når transduceren 12 befinner seg i midtstilling, angitt i fig. 2 med heltrukkede linjer, ligger krumningsmidtpunktet til utstrålingsflaten 29 i punktet 31 og hovedaksen 32 til 33 som med transducer-elementene 21, 22 eller 22, 23 utsendte ultralydstråler går gjennom punktet 31 som ligger på symmetriaksen Z-Z til transduceren i avsøkningen.

Når transduceren 12 befinner seg i ytterposisjonene 24 eller 25 ligger disse hovedakser i de ved linjene 34 til 35 (for ytterstilling 24) og 36 til 37 (for ytterposisjon 25) definerte stillinger.

Den i fig. 2 ved linjene 38 innesluttede del definerer den av hovedaksen 32 eller hovedaksen 33 samtidig avsøkte del. Den ved linjen 39 innesluttende del definerer videre den del som blir avsøkt såvel av hovedaksen 32 til gruppen av transducer-elementer 21, 22 som av hovedaksen 33 til gruppen 22, 23. Ved overlegning av begge enkeltbilder som blir fremvist ved avsøkning med disse grupper av transducer-elementer kan altså en såkalt sammenarbeiding eller sammensetning 2 bli utført.

De i fig. 1 og 2 fremviste utføringsformer av transduceren 12 inneholder tre transducer-elementer. Som nedenfor an- ført ifølge fig. 3, 4 og 5 kan imidlertid transduceren inneholde mer enn tre transducer-elementer og ved valg av form av elektrodene som blir benyttet til sammenkobling av disse elementer kan også utstrålingsflaten til hvert av disse element ha forskjellige former. I fig. 3, 4 og 5 er utføringsformen til transduceren 12 skjematisk fremstilt med forskjellig segmentering i transducer-elementene.

I utføringsformen ifølge fig. 3 settes de av elektrodene til transduceren dekte flater sammen av kretsflatesegmenter Derved blir den fremstilte segmentering i fig. 3 til transduceren oppdelt i transducer-elementene 41-47. På lignende måte blir i utføringsformen ifølge fig. 4 og 5 den der fremviste segmentering av transduceren oppdelt i transducerele-menter 61-65 eller 81-85.

For fokusering av ultralyd-strålebuntene som kan frembring-es med de i fig. 3, 4 eller 5 viste transducere, eller den krevede mottagelse-karakteristikk er det mulig istedet for eller i tillegg til en krumning av utstrålingsflaten å fremvise forskjellige forsinkelser til sende- eller ekko-signalene for alle eller enkelte av transducer-elementene.

Ved anvendelse av forskjellige med transducer-elementene dannede grupper kan forskjellige ultralyd-stråleknipper erholdes.

I fig. 3 er ved hver av de små kretsene 51-57 fremstilt et symmetri-sentrum til tverrsnittet av en med en gruppe av transducer-elementer frembragte ultralyd-strålerknipper. For fremvisning av et sammensatt bilde med transduceren ifølge fig. 3 kan følgende gruppe av transducer-elementer bli anvendt:

Ved avsøkning av et legeme med kombinasjon av gruppene 1 til 10 kan enkeltbilder med forskjellig granularitet bli fremvist. Ved elektronisk sammensetning av flere av disse enkeltbilder kan et sammensatt bilde bli fremvist hvor organ og vevsgrenser er tydelige som i enkeltbildene.

Transduceren 12 har i utføringsformen ifølge fig. 4 transducer-elementene 61-65. I fig. 4 er det ved hver liten krets 66-69 i nærheten av symmetrisentrum til tverrsnittet fremstilt et ultralyd-stråleknippe som er fremvist med en gruppe av to nabostilte transducer-elementer. Analogt med transduceren ifølge fig. 3 kan også med utføringsformen ifølge fig. 4 for en sammenarbeiding av høyere ordning følgende kombinasjon av grupper av transducer-elementer bli anvendt for frembringelse av et sammensatt bilde:

De ovenfor gitte anmerkninger med hensyn til utføringsform-ene ifølge fig. 3 og 4 gjelder analogt for utføringsformen til transduceren 12 ifølge fig. 5 som har transducer-elementer 81-85. I fig. 5 fremstiller hver liten krets 86-89 et symmetrisentrum.

Når den ovenfor beskrevne anordning arbeider foreksempel med transducer ifølge fig. 5 er det for å fremskaffe en god snittoppløsning en fordel at elementutvelgeranordningen blir slik styrt at denne velger ut grupper av transducer-elementer slik at deres utstrålingsflater blir dannet i en slik symmetrisk konfigurasjon at symmetriaksene til utstrå-lingsflatene av de enkelte grupper enten kommer i åpningen mellom to naboliggende transducer-elementer eller i midten av utstrålingsflaten til et transducerelement. Det er ved en slik utførelsesform fordelaktig å innrette elementutvelgelsesanordningen slik at gruppene av transducerelement-er blir valgt på en slik måte at iløpet av en fullstendig arbeidsyklus symmetriaksene til utstrålingsflåtene til de utvalgte grupper hver mulig posisjon i mellomrommet mellom to nabostilte transducer-elementer eller i midten av et transducer-element blir inntatt minst en gang hvorved eventuelt bare de transducer-elementer av første halvdel av første og andre halvdel av siste transducergruppe til transduceren blir tatt ut.

Når den ovenfor beskrevne anordning arbeider foreksempel med en transducer ifølge fig. 3, 4 eller 5 er det ytterligere for fremvisning av en god bildekvalitet over hele under-søkelsesdybden og over hele bredden av det viste sammensatte bilde en fordel at elementutvelgelsesanordningen 16 er slik styrt at hver av dennes utvalgte transducer-elementer eller hver av dennes utvalgte grupper av transducer-elementer utelukkende i en bestemt retning av oszillasjonsbevegelsen til transduceren blir anvendt. På denne måten blir bildeforstyrrelsene minsket som ved anvendelse av en og samme gruppe av transducer-elementer for begge er ført tilbake til motsatte retninger av oszillasjonsbevegelsen til transduceren. Denne bildeforstyrrelse som kan oppfatt-es av det menneskelige øye kan føres tilbake til at ved av- søkninger som blir utført med samme transducer i forskjellige retninger, fremviser fra hverandre forskjellige bilder.

Til forklaring av en slik anvendt utførelsesform vil nå ifølge fig. 3 to eksempler beskrives. Med den i fig. 3 fremviste transducer og en egnet styring av elementutvelgelsesanordningen kan foreksempel følgende grupper av transducer-elementer bli anvendt:

For en sammenarbeiding 4. Orden, dvs. for dannelse av et sammensatt bilde ved overlagring av fire enkelte sektorer scanoppbygginger kan de ovenfor nevnte grupper settes inn foreksempel som følger:

I en første utførelsesform kan følgende oszillasjonsbevegelse gjennomføres etter hverandre hvorved hver oszillasjonsbevegelse begynner i en av ytterposisjonene 24 eller 25 i fig. 2 og ender i den andre ytterposisjon 25 eller 24:

I en annen utførelsesform blir antallet av foretrukkede oszillasjonsbevegelser redusert idet man setter inn trans-ducergrupper som følger:

I denne andre utførelsesfor blir forskjellige transducer-grupper foreksempel 1 og 2 anvendt avvekslende iløpet av samme oszillasjonsbevegelse.

Ved anvendelse av en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen foreksempel for frembringelse av et ultralyd-tverrsnittbilde foreksempel ved en legemedel til en pasient blir den ifølge fig. 1-8 beskrevne anordning benyttet som følger: Som .vist i fig. 1 blir transduceranordningen 112 satt mot huden 111 til kroppsdelen 11 for undersøkelse hvorved en dekkende gel 113 mellom membranen 26 til transduceranordningen og huden til pasienten blir anbragt. Anordningen blir derpå slik behandlet at transduceren 12 for avsøkning av legemet utfører en oszillasjonsbevegelse om aksen 13 hvorved den beveger seg kontinuerlig mellom to ekstreme ytterpunkter 24 og 25 (se fig. 2).

Ved gjennomføringen av avsøkningen blir minst to forskjellige ved elementutvelgelsesanordningen 16 utvalgte transducer-elementer eller grupper av fra hverandre avgrensede transducer-elementer til transduceren 12 benyttet (foreksempel de øverste ifølge figuren 2-5 beskrevne grupper) hvorved hvert transducer-element eller hver gruppe blir anvendt for utstråling av ultralyd-impulser som for oppfanging av ekkobølger. Den således benyttede utstråling av ultralyd-impulser og mottaging av ekkobølger finner sted i løpet av oszillasjonsbevegelsen til transduceren. Ved alle på denne måte utførte avsøkninger av legemet 11 forblir posisjonen til oszillasjonsaksen 13 med hensyn på legemet II uforandret.

Med de således beskrevne fremgangsmåter blir også minst to forskjellige delvis overliggende sektoravsøkninger av legemet ved impulsekkofremgangsmåten utført i en avsøkning og med en enkelt ultralyd-transduceranordning. Ved disse sektoravsøkninger blir også forskjellige enkeltbilder tatt opp. Bildesignalene som krever hver av disse bilder blir ved sender-mottaker-anordningen 15 fremstilt fra ekkosigna-lene og løpende lagret i bildesignal-forberedelsesenhet 17. I denne enhet 17 finner det løpende sted ved en egnet be-arbeiding av de lagrede bildesignaler en elektronisk sammensetning av de forskjellige med sektoravsøkningene fremviste enkeltbilder sted. Det sammensatte bilde som ved denne sammensetning blir erholdt, blir fremvist med fjernsynsmonitoren 18.

Ved gjennomføringen av fremgangsmåten er det til nedsett-else av granulariteten (såkalt "speckle noise") fordelaktig ved de derved oppviste ultralyd-bilder at de anvendte transducer-elementer ellre grupper av transducer-elementer er like brede og at avstanden mellom midtpunktene til ut-strålingsf låtene til transducer-elementene eller gruppene av transducer-elementer som blir anvendt for gjennomføring av minst to forskjellige avsøkninger, bruker minst halve bredden av transducer-elementet eller gruppen.

For å forhøye antallet avsøkningslinjer ved erholdelse av tverrsnittbilder er det fordelaktig at utstrålingsflåtene til gruppen av transducer-elementer blir dannet i en slik symmetrisk konfigurasjon at symmetriaksen til utstrålings-flatene til de enkelte grupper enten kommer til å ligge i åpningen mellom to nabostående transducer-elementer eller i midten av utstrålingsflaten til et transducer-element.

Et spesielt høyt antall avsøkningslinjer blir erholdt når gruppene av transducer-elementer blir slik utvalgt at symmetriaksen i løpet av en fullstendig avsøknings-syklus til avsøkningsflåtene av de utvalgte grupper inntar enhver mulig posisjon i rommet mellom to nabostående transducer-elementer eller i midten av et transducer-element minst en gang hvorved eventuelt kun transducer-elementene i første halvdel av første og andre halvdel av siste transducergruppe i transduceren blir tatt ut.

Forsøk har vist at en i et bestemt område av ultralyd-bilde synlig fordreining av bildet kan føres tilbake til at et og samme transducer-element eller en og samme gruppe av transducer-elementet i løpet av oszillasjonsbevegelsene blir satt inn i motsatte retninger. For å minske slike for-dreininger er det viktigst ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen at hver av de forskjellige transducer-elementer eller hver av de forskjellige gruppene av transducer-elementer utelukkende blir anvendt i en bestemt retning av oszillasjonsbevegelsen til transduceren. Dette lar seg foreksempel oppnå ved at i løpet av den fullstendige tid av oszillasjonsbevegelsen til transduceren blir anvendt i en første retning minst en første gruppe av transducer-elementer foreksempel den med transducer-elementene 21, 22 i fig. 2 dannede gruppe såvel for utstråling av ultralyd-impulser som for oppfanging av ekkobølger og at det i løpet av hele tiden til oszillasjonsbevegelsen av transduceren i motsatte retninger blir anvendt minst en annen gruppe av transducer-elementer som er forskjellige fra første gruppe foreksempel den med transducer-elementene 22, 23 i fig. 2 dannede gruppe, såvel for utstråling av ultralyd-impulser som for oppfanging av ekkobølger.

En annen mulighet for å unngå den ovenfor nevnte fordreining består at i løpet av oszillasjonsbevegelsen til transduceren i en første retning i det minste et første par fra hverandre forskjellige transducer-elementer eller grupper av transducer-elementer, foreksempel de ovenfor beskrevne grupper 1 og 2 ifølge fig. 3, blir benyttet avvekslende såvel for utstråling av ultralyd-impulser som for oppfanging av ekkobølger og at iløpet oszillasjonsbevegelsen til transduceren i motsatt retning minst et annet par fra hverandre og fra transducer-elementene blir benyttet minst et første par forskjellige transducer-elementer eller grupper av transducer-elementer foreksempel i ovenfor beskrevne grupper 3 og 4 ifølge fig. 3 avvekslende såvel for utstråling av ultralyd-impulser som for oppfanging av ekkobølger. På denne måten blir hvert av de anvendte transducer-elementer eller grupper av transducer-elementer kun anvendt i løpet av oszillasjonsbevegelsen til transducerene i en bestemt retning.

Anvendelse av anordningene ifølge oppfinnelsen for under-søkelse av en pasient vil nå bli beskrevet i forbindelse med fig. 6 og 7. I fig. 6 blir anordningen til avsøknings-anordningen 114 med hensyn til legemet 111 til pasienten fremstilt ved undersøkelse av vedkommendes abdomen. De andre deler av anordningen er fremstilt i fig. 6 ved blokk-en 115. Fig. 7 viser anordningen til avsøkningsanordningen 114 med hensyn på hjertet 91 og ribbene 93 til pasienten ved en hjerteundersøkelse. I disse undersøkelser arbeider den i transducer-anordningen erholdte transducer 12 (ikke vist i fig. 6 og 7) på den ovenfor beskrevne måte; den beveger seg frem og tilbake, sender ultralyd-impulser gjennom huden 111 til pasienten og oppfanger ekkobølger.

Claims (19)

1. Fremgangsmåte for fremvisning av et ultralyd-tverrsnittbilde av et legeme ved hvilken fremgangsmåte minst to forskjellige hver for seg delvis overlappende sektoravsøkning-er av legemet etter impuls-ekkometoden i en avsøkning og som utføres med en ultralyd-transduceranordning som inneholder en enkelt transducer, karakterisert ved at a) transduceranordningen inneholder en transducer (12) som for avsøkning er vinkelrett dreibar om oszillasjonsaksen (13) hvor det ved hver avsøkning blir utført en oszillasjonsbevegelse om oszillasjonsaksen og mellom to ytterpunkter (24,25) og som danner en stiv enhet og som er segmentert i fra hverandre avgrensede transducer-elementer (21,22,23), b) ved gjennomføring av avsøkningen minst to forskjellige transducer-elementer eller to forskjellige grupper av fra hverandre avgrensede transducer-elementer til transduceren (12) blir benyttet hvorved hvert transducer-element eller hver gruppe av transducer-elementer blir anvendt såvel for utstråling av ultralyd-impulser som for oppfanging av ekko-bølger, og c) ved alle avsøkninger forblir posisjonen til oszillasjonsaksen (13) med hensyn til legemet (11) uforandret.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at de forskjellige transducer-elementer eller de forskjellige grupper av transducer-elementer er like brede og at avstanden mellom midtpunktet til utstrålingsflåtene til transducer-elementene eller gruppene av transducer-elementer som blir anvendt til gjennomføring av minst to forskjellige avsøkninger, ligger i nærheten av halve bredden til transducer-elementene eller gruppen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at utstrålingsflåtene til gruppen av transducer-elementer er dannet i en slik symmetrisk konfigurasjon at symmetriaksen til utstrålings-flatene kommer til å ligge i enkeltgruppe enten i mellomrommet mellom to nabostilte transducer-elementer eller i midten av utstrålingsflaten til et transducer-element.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at gruppene av transducer-elementer er slik utvalgt at i løpet av en fullstendig avsøknings-syklus symmetriaksen til utstrålingsflåtene til den utvalgte gruppe inntar enhver mulig posisjon i mellomrommet mellom to naboliggende transducer-elementer eller i midten av et transducer-element minst en gang hvorved eventuelt kun transducer-elementene i første halvdel av første og andre halvdel av siste transducergruppe til transduceren blir valgt ut.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at iløpet av den fullstendige varighet av oszillasjonsbevegelsen til transduceren i en første retning minst et første transducerelement eller en første gruppe av transducer-elementer blir anvendt såvel for utstråling av ultralyd-impulser som for oppfanging av ekkobølger og at iløpet av den fullstendige varighet av oszillasjonsbevegelsen til transducerene i en andre retning som er motsatt av første retning, minst et andre transducer-element eller en annen gruppe av transducer-elementer blir benyttet som er forskjellig fra første transducer-element eller fra første gruppe såvel for utstrålingen av ultralyd-impulser som for oppfangingen av ekkobø lger.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at iløpet av oszillasjonsbevegelsen til transduceren i en første retning minst et første par fra hverandre forskjellige transducer-element - er eller forskjellige grupper av transducer-elementer avvekslende blir benyttet såvel for utstrålingen av ultralyd-impulser som for oppfanging av ekkobø lger og at iløpet av oszillasjonsbevegelsen til transduceren i en annen retning som er motsatt av første retning, minst et andre par fra hverandre og fra transducer-elementene eller gruppen til minst første par forskjellige transducer-elementer eller grupper av transducer-elementer blir benyttet avvekslende såvel for utstråling av ultralyd-impulser som for oppfanging av ekkobø lger.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at hver av de forskjellige transducer-elementer eller hver av de forskjellige grupper av transducer-elementer utelukkende blir anvendt i en bestemt retning av oszillasjonsbevegelsen til transduceren .

8. Ultralyd-bildeanordning for fremvisning av tverrsnittbilder av et legeme, som a) inneholder en ultralyd-transduceranordning som oppviser en enkelt dreibar transducer omkring en for avsøkning vinkelrett oszillasjonsakse, b) en driftanordning hvorved en oszillasjonsbevegelse av transduceren om oszillasjonsaksen og mellom de to ytter-punktene er gjennomførbar, og c) en sender-mottaker-anordning, karakterisert ved at d) transduceren (12) danner en stiv enhet og er segmentert i fra hverandre avgrensede transducer-elementer (21,22,23), og e) at det mellom transduceren (12) og sender-mottakeranord- ningen (15) er tilkoblet en elementutvelgeranordning (16) hvilken tjener til å velge ut idet minste to forskjellige transducer-elementer eller to forskjellige grupper av fra hverandre avgrensede transducer-elementer og forbinde hvert utvalgt transducer-element eller hver utvalgt gruppe av transducer-elementer elektrisk med sender-mottaker-anordningen .

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at utstrålingsflaten til transduceren er sfærisk, sylindrisk eller flat.

10. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at hver av de forskjellige grupper av transducer-elementer arbeider med en utstrå-lingsflate som er sammensatt av kretsflatesegmenter eller rettkantede flater eller av kretsflatesegmenter og rettkantede flater sammen.

11. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at de forskjellige transducer-elementer eller de forskjellige grupper av transducer-elementer er like brede og at elementutvelger-anordningen (16) velger ut transducer-elementene eller gruppene av transducer-elementer slik at avstanden mellom midtpunktene til utstrålingsflåtene ligger på minst to forskjellige transducer-elementer eller minst to forskjellige grupper som er ca. halvparten av bredden til hver transducer eller hver gruppe.

12. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at elementutvelgeranordningen (16) velger ut grupper av transducer-elementer slik at deres utstrålingsflater blir dannet i en slik symmetrisk konfigurasjon at symmetriaksene til utstrålingsflåtene til de enkelte grupper enten kommer til å ligge i mellomrommet mellom to nabostående transducer-elementer eller i midten til utstrålingsflaten til et transducer-element.

13. Anordning ifølge krav 12, karakterisert ved at elementutvelgeranordningen (16) velger ut gruppene av transducer-elementer slik at iløpet av en fullstendig avsø knings-syklus symmetriaksene ti avsøkningsflåtene til de utvalgte gruppen inntar hver mulig posisjon i mellomrommet mellom to nabostående transducer-elementer eller midtpunktet til et transducer-element i det minste en gang hvorved eventuelt bare transducer-elementene til første halvdel av første og andre halvdel av siste transducergruppe til transduceren blir valgt ut.

14. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at iløpet av den fullstendige varighet av oszillasjonsbevegelsen til transduceren (12) i en første retning elementutvelger-anordning elementutvelgeranordningen (16) forbinder i det minste et første transducer-element eller i det minste en første gruppe av transducer-elementer med sender-mottaker-anordningen (15) og at iløpet av den fullstendige varighet av oszillasjonsbevegelsen til transduceren i en andre retning som er motsatt av første retning, elementutvelgeranordningen forbinder i det minste et andre transducer-element eller i det minste en annen gruppe av transducer-elementer som er forskjellig fra første transducer-element eller fra første gruppe, med sender-mottaker-anordningen.

15. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at ilø pet av oszillasjonsbevegelsen til transduceren (12) i en første retning elementutvelgeranordningen (16) i det minste forbinder et første par fra hverandre forskjellige transducer-elementer eller grupper av transducer-elementer avveklsende med sender-mottaker-anordningen (15) og at iløpet av oszillasjonsbevegelsen til transduceren i en andre retning som er motsatt av første retning, elementutvelgeranordningen forbinder i det minste et andre par fra hverandre og fra transducer-elementene eller gruppene av minst første par forskjellige transducer-elementer eller grupper av transducer-elementer avvekslende med sender-mottaker-anordningen

16. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at elementutvelgeranordningen (16) blir slik styrt at hver av de forskjellige transducer-elementer eller hver av dennes utvalgte grupper av transducer-elementer utelukkende er anvendbare i en bestemt retning til oszillasjonsbevegelsen av transduceren.

17. Ultralydavsøknings-anordning for fremvisning av tverrsnittbilder av-et legeme som a) inneholder en ultralyd-transduceranordning hvor en enkelt for avsøkning vinkelrett oszillasjonsakse av den dreibare transducer er inneholdt, og b) inneholder en driftsanordning hvorved en oszillasjonsbevegelse til transduceren om oszillasjonsaksen og mellom to ytterstillinger er gjennomførbar, karakterisert ved at d) transduceren (12) danner en stiv enhet og er segmentert i fra hverandre avgrensede transducer-elementer (21,22,23), og e) i det minste to forskjellige transducer-elementer eller to forskjellige grupper av fra hverandre avgrensede transducer-elementer til transduceren valgfritt kan tilkobles elektrisk til en sender-mottaker-anordning (15) til ultralyd-bildeanordningen.

18. Anordning ifølge krav 17, karakterisert ved at avsøkningsflaten til transduceren (12) er sfærisk, sylindrisk eller flat.

19. Anordning ifølge krav 17, karakterisert ved at hver av de forskjell ige grupper av transducer-elementer arbeider med en utstrå-lingsflate som er sammensatt av kretsf1atesegmenter eller av rettvinklede flater eller av kretsflatesegmenter og rettvinklede flater til sammen.