專利名稱:一種擴展連續(xù)波多普勒血流儀功能的裝置的制作方法
本發(fā)明屬于醫(yī)療診斷儀器。
目前，國內(nèi)外醫(yī)學(xué)診斷領(lǐng)域中的多普勒血流儀主要有連續(xù)波多普勒血流儀和胎心儀、脈沖多普勒血流儀、偽隨機碼超聲多普勒血流儀這三大類。
連續(xù)波多普勒血流儀(包括胎心儀)能夠測量血流的速度及胎心率，但它缺乏測量距離的功能，不能探測血流中的距離信息，例如不可能測出血管離體表的距離、血管的直徑、胎心的深度位置等等。然而，在醫(yī)學(xué)臨床診斷和臨床手術(shù)中，又往往迫切需要獲得這些距離信息。這就使連續(xù)波多普勒血流儀的應(yīng)用受到限制。
本發(fā)明的目的就是為了使成千上萬臺正在應(yīng)用中的連續(xù)波多普勒血流儀接插上這個簡單的小裝置后，便能具有測量距離的功能，同時還能提高原儀器的靈敏度，增強發(fā)射功率。
本發(fā)明采用了積木化結(jié)構(gòu)，電路上自成一個獨立的測距單元，外殼封裝上獨立裝在一個小盒內(nèi)。使用時只要用一對電纜把它和連續(xù)波多普勒血流儀相連接即可。一旦接上本裝置，就能擴展連續(xù)波多普勒血流儀的功能，使其能夠測量距離信息，同時提高靈敏度，增強發(fā)射功率。這就等于使連續(xù)波多普勒血流儀多了一雙“眼睛”。本發(fā)明的要點在于，它有一個M序列產(chǎn)生及延遲電路12，當(dāng)需要測量距離信息的時候，它能供給發(fā)射單元13以M序列信號，對連續(xù)波多普勒血流儀2經(jīng)電纜11、插座6送至發(fā)射單元13的載波信號進行M序列調(diào)制、放大，然后饋給插座4，送出裝置外給探頭10，同樣，M序列產(chǎn)生及延遲電路12也能供給接收單元15以M序列信號，以對接收單元15接收到的信號進行M序列解調(diào)后，獲得的某采樣深度處的距離信息饋送至插座5，經(jīng)電纜11送回連續(xù)波多普勒血流儀2。與此同時，M序列產(chǎn)生及延遲電路12還和距離指示器14相互配合，指示出所測距離信息的具體數(shù)值，人們直接讀取這個數(shù)值，就知道了某條血管在人體內(nèi)的深度、它的直徑、或胎心離體表的距離等等。所說的發(fā)射單元13負責(zé)把由連續(xù)波多普勒血流儀2送來的載波信號(或經(jīng)調(diào)制后)送往發(fā)射探頭10。所說的接收單元15負責(zé)把接收探頭9送來的信息(或經(jīng)解調(diào)后)送往連續(xù)波多普勒血流儀，在需測量距離信息時，接收單元15還把距離信息送往M序列產(chǎn)生及延遲電路12，進而在距離指示器14上加以顯示。在發(fā)射單元13和接收單元15中，均設(shè)有波段開關(guān)(見附圖3、附圖4及下文中對于附圖的說明)，以便工作人員選擇所需的工作方式。本裝置共設(shè)置了三種工作方式，即直接方式、接續(xù)方式和距離測量方式。當(dāng)選擇在直接方式時，就好比未接插本裝置，而是直接使用原來的連續(xù)波多普勒血流儀工作。當(dāng)選擇在接續(xù)方式時，可以對信號進行可調(diào)增益放大，增強了原連續(xù)波多普勒血流儀的發(fā)射功率，提高了靈敏度。當(dāng)選擇距離測量方式時，就擴展了原連續(xù)波多普勒血流儀測量距離的功能，用此檔探測距離、管徑、尋找血管非常方便而且迅速。本裝置上設(shè)有插座3、4、5、6，從而使它可以和連續(xù)波多普勒血流儀以及探頭都能十分方便地連接起來。
普通的連續(xù)波多普勒血流儀最大的缺點就是不能測量距離信息，但它一旦和本發(fā)明連續(xù)起來，就形成了一個完整的多普勒測量血流系統(tǒng)，立即擴展了功能，不但能夠測量血流的方向、速度等指標，更重要的是具有了測量距離的功能，例如能夠測出體內(nèi)任一條血管的直徑以及血管距體表的距離等，為醫(yī)療診斷提供準確、充分的距離信息。接插上本發(fā)明的連續(xù)波多普勒血流儀和國外脈沖多普勒血流儀相比，尋找血管的速度平均提高幾十倍左右。這是因為它不必逐點逐點地采樣直至探測完聲束內(nèi)所有的點為止，而是可以象探照燈似的大面積地“掃描”，從而迅速發(fā)現(xiàn)聲束內(nèi)有無血管。同時，也比脈沖多普勒血流儀的測速范圍更寬了。本發(fā)明的成本低廉，僅在脈沖多普勒血流儀的10％以下，約為偽隨機碼超聲多普勒血流儀的30％左右。結(jié)構(gòu)合理，緊湊，體積小，使用十分簡便。由于是積木化結(jié)構(gòu)，所以既可以作為生產(chǎn)連續(xù)波多普勒血流儀的工廠的配套產(chǎn)品，也可以作為中小工廠的單獨產(chǎn)品，生產(chǎn)出來后可裝備已在醫(yī)院中使用的千千萬萬臺連續(xù)波多普勒血流儀，就好比給它多裝上一雙“眼睛”。本發(fā)明還適用于其他利用多普勒效應(yīng)對流體內(nèi)運動目標進行無損傷檢測的技術(shù)領(lǐng)域：
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附圖1是本裝置和連續(xù)波多普勒血流儀的連接示意圖。圖中1是本裝置的實體，2是一臺連續(xù)波多普勒血流儀，3和4分別是本裝置上的接收與發(fā)射探頭插座，9和10分別是帶電纜插頭的接收與發(fā)射探頭，其插頭可以分別插入3和4，從而將探頭與本裝置的實體連接起來。5和6都是本裝置上的連接插座，7和8分別是連續(xù)波多普勒血流儀上的接收與發(fā)射探頭插座，11是兩端帶插頭的電纜線。使用本裝置時，只須將5與7、6與8用電纜線11連接起來即可，非常簡便。
附圖2是本裝置的總體方框圖。圖中12是M序列產(chǎn)生及延遲電路，13是發(fā)射單元，14是距離指示器，15是接收單元。
附圖3是發(fā)射單元13的電原理圖。圖中R1、R2、R4、R5、R10是去耦電阻。C3、C4、C7、C8、C10是去耦電容，C1、C2、C5、C6、C9是耦合電容。B1、B2是高頻寬帶變壓器，＋E和－E是電源，16是乘法器，17是寬帶放大器。T1是用于功率放大的三極管。K1、K2、K5為波段開關(guān)。W1是電位器，R3是電阻。K1、K2、K5、R3、W1一起組成控制轉(zhuǎn)換開關(guān)，以選擇工作方式。當(dāng)開關(guān)擲于位置C時，本發(fā)射單元工作在直接方式；開關(guān)擲于位置b時，工作在接續(xù)方式；開關(guān)擲于位置a時，工作在距離測量方法，此時乘法器16的作用是使M序列對載波進行調(diào)制。當(dāng)開關(guān)擲于b位置時，工作在接續(xù)方式，W1用以調(diào)節(jié)接續(xù)放大增益，此時乘法器16轉(zhuǎn)換成可調(diào)放大器。R6、R7、R8是偏置電阻，R9是調(diào)寬電阻。
附圖4是接收單元15的電原理圖。圖中R12、R13、R14、R15、R17、R18為去耦電阻。C11、C12、C15、C16、C19、C20、C23、C24是耦合電容。C13、C14、C17、C18、C21、C22是去耦電容。B3是寬帶變壓器。18、20是高頻寬帶放大器。19是乘法器。＋E和－E是電源。R11是調(diào)寬電阻。K3、K4、K6為波段開關(guān)，R16是電阻，W2是電位器。K3、K4、K6、R16和W2一起組成了接收單元的控制轉(zhuǎn)換開關(guān)，以選擇工作方式。當(dāng)開關(guān)擲于位置c時，本接收單元工作在直接方式；擲于位置b時，工作在接續(xù)方式，此時乘法器19轉(zhuǎn)變成了可調(diào)增益放大器，其增益的大小由電位器W2調(diào)節(jié)；開關(guān)擲于位置a時，工作在距離測量方式。21是濾波器，其作用是濾除非檢測處的干擾信號。
附圖5是M序列產(chǎn)生及延遲電路12的電原理圖。圖中C25是耦合電容。C26、C27是去耦電容。R19、R22是去耦電阻。R21、R20是比較電阻。22是運算放大器，＋E和－E是電源。23是分頻器，24是異或門。25是與門。30、31、32……r－1、r是一個r級的移位寄存器。由24、25和此r級移位寄存器，共同構(gòu)成一個(2r－1)位的M1序列產(chǎn)生器，并由25輸出同步信號。28是計數(shù)器。29是和M1序列產(chǎn)生器結(jié)構(gòu)相同的M2序列產(chǎn)生器。與門25輸出的同步信號，經(jīng)計數(shù)器28后，來同步M2序列產(chǎn)生器29的工作。
附圖2和附圖5中的14是距離指示器，它用來直接顯示血管的距離信息。
作為本裝置的最佳實施例，是將M序列產(chǎn)生及延遲電路12，發(fā)射單元13、接收單元15這幾部分電路共裝配在三塊印刷電路板上，三塊印刷電路板又一起裝在一個小盒內(nèi)，距離指示器14安裝在小盒上，整個形成一個積本式結(jié)構(gòu)的簡單輕便的裝置。所說的插座3、4、5、6均裝在小盒上，使接插十分簡便。本發(fā)明所用的波段開關(guān)K1、K2、K3、K4、K5、K6采用了一個6×3的波段開關(guān)。所用的電阻、電容、晶體管及各種集成電路均系國內(nèi)普通產(chǎn)品。距離指示器14采用了數(shù)字撥碼盤來直接顯示距離數(shù)值，使用方便，顯示準確。
權(quán)利要求
1.一種能夠擴展連續(xù)波多普勒血流儀功能的裝置，它由M序列產(chǎn)生及延遲電路(12)、發(fā)射單元(13)、距離指示器(14)、接收單元(15)接收探頭插座(3)、發(fā)射探頭插座(4)及連接插座(5)、(6)所組成，共同組裝在一個小盒內(nèi)，其特征在于它設(shè)有接收探頭插座(3)、發(fā)射探頭插座(4)及連接插座(5)、(6)，從而使本裝置能夠極方便地與連續(xù)波多普勒血流儀(2)及探頭(9)、(10)相連接。
2.按照權(quán)利要求
1所說的裝置，其特征在于所說的發(fā)射單元(13)和接收單元(15)中含有波段開關(guān)K1、K2、K5、K3、K4、K6，利用它們便可以選擇工作方式，使儀器工作在直接方式、接續(xù)方式或距離測量方式的任一種。
3.按照權(quán)利要求
1所說的裝置，其特征在于所說的M序列產(chǎn)生及延遲電路(12)中含有一個由異或門(24)、與門(25)及γ級移位寄存器構(gòu)成的M1序列產(chǎn)生器和M2序列產(chǎn)生器(29)。
4.按照權(quán)利要求
1所說的裝置，其特征在于所說的距離指示器(14)是由數(shù)字撥碼盤來充當(dāng)?shù)?，以便從上面直接讀取距離信息的數(shù)值。
專利摘要
在國內(nèi)外醫(yī)療診斷領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用的連續(xù)波多普勒血流儀，最大的缺點是缺乏測量距離的功能。本實用新型是一種能夠擴展其功能的裝置。一臺普通的連續(xù)波多普勒血流儀一旦接插上本裝置，就不但能夠測出血管中血流的方向、速度，更重要的是具有了測量距離的功能，能夠測出體內(nèi)任一條血管的直徑、離體表的距離等，及時為醫(yī)療診斷提供準確、充分的距離信息。本實用新型成本低廉，僅在脈沖多普勒血流儀的10％以下。結(jié)構(gòu)簡單，體積小，使用極方便。
文檔編號A61B5/02GK86203861SQ86203861
公開日1987年11月11日 申請日期1986年5月31日
發(fā)明者陳思平, 程敬之 申請人:西安交通大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan