Способ определения скорости распространения ультразвука в костной ткани через мягкие ткани

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю ультразвуковыми методами и может быть использовано в медицине при контроле состояния костной ткани человека и дефектоскопии при контроле материалов и конструкций, находящихся в жидкой среде. Цель изобретения - повыщение производительности определения скорости распространения ультразвука в костной ткани через мягкие ткани. Способ заключается в излучении ультразвуковых колебаний первой группой преобразователей, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга на одной прямой, в костную ткань через мягкие ткани, приеме второй группой преобразователей , расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга на той же прямой, ультразвуковых сигналов, прощедщих через костную ткань и мягкие ткани, определение усредненной по всем последовательным парам преобразователей второй группы разности времен прихода ультразвуковых сигналов , затем в излучении второй группой преобразователей и приеме первой группой и определении усредненной по всем последовательным парам преобразователей первой группы разности времен прихода ультразвуковых сигналов и определении скорости распространения ультразвука в костной ткани по формуле, приведенной в описании. 1 ил. i

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4180063/25-28 (22) 12.01.87 (46) 30.08.88. Бюл. № 32 (72) Ю. Г. Шмаков (53) 534.22 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 234609, кл. А 61 В 10/00, 1969. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА

В КОСТНОЙ ТКАНИ ЧЕРЕЗ МЯГКИЕ

ТКАНИ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю ультразвуковыми методами и может быть использовано в медицине при контроле состояния костной ткани человека и дефектоскопии при контроле материалов и конструкций, находящихся в жидкой среде.

Цель изобретения — повышение производительности определения скорости распространения ультразвука в костной ткани через мягкие ткани. Способ заключается в излу„„SU„„1420383 А 1 (5g4 G 0l Н 500 А 61 В 1000 чении ультразвуковых колебаний первой группой преобразователей, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга на одной прямой, в костную ткань через мягкие ткани, приеме второй группой преобразователей, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга на той же прямой, ультразвуковых сигналов, прошедших через костную ткань и мягкие ткани, определение усредненной по всем последовательным парам преобразователей второй группы разности времен прихода ультразвуковых сигналов, затем в излучении второй группой преобразователей и приеме первой группой и определении усредненной по всем последовательным парам преобразователей первой группы разности времен прихода ультразвуковых сигналов и определении скорости распространения ультразвука в костной ткани по формуле, приведенной в описании.

1 ил.

1420383

Х7v

Ы << г

---) 2

Изобретение относится к неразрушающему контролк> ультразвуковыми методами и может быпгь исн)ользовано в медицине при контролс состояния костной ткани человека

<утем изчерения скорости распространения

iëüTðàdBóhoâû колебаний в костной ткани чсрез чягкие тка;и, а также в дефектоскоlIии I1pи ко)I Грозе 1 <т(. pиалов и консTpl кций, няхо.(ящи ся в жидкой среде.

Цель изобретения расширение функциональных возчожгн>стей и повышение Ilp()нано (игельности изчерений скорости рас

IIp<)

<ер» < чягкие ткани.

На чертеже приведена структурная <.i< ча устройств < для реализации предлагаечоГ() спо< ()<)а

Устройсгн< содср кит сноп>элементный преобразов;(г<ль 1, установленный на исследуемый об ьеhl 2, последовате<)bi(() с<гсдиненные блок 3 х правления, б.l<)K 4 генераторов возбуж;ц ния и передаK)(H)(é чхльтиплексор

6), п<)следовательно соединенные приемный чультиплексор 6, блок 7 форчирования вр»ченны, ив((риалов, цифровои измеритель 8 врсченпых интервалов, запоминающий блок

9, ярифчетико-л<)гический блок 10 и цифро

Ч

ʄ— скорость распространения ультразвука в мягких тканях.

Ь.(ок 3 управления вь)рабатывает послеловя гельность прямоугольных импульсов напряжения, сдвинутых по времени друг относител ьно (руга на оди н а ко вы и и нтервал. Задержки междх ичпульсами выбраны такими, чтобы обеспечить распространение фронта возбуждаемой в исследуемом объект 2 lëüòðàçíóhoí<)I< волны <1<>;> углом, близ ким к оптичальночу наглу ввода ультразвука н исследуемый объект 2. Поступающая с блока 3 управления (н>следовательность импульсов зап скает с соответствующими задержкачн генераторы возбуждения, расположенные в блоке 4 генераторов возбуждения. Импе iьсы напряжения с выхода блока

4 генераторов возбуждения поступают на вход передак)щего мультиплексора 5. Одновреченно на передающий мультиплексор 5

<н>ступает сигнал (, действующий на протякении всег<) времени первого измерения.

f1<) сигналу Y к передающему мультиплексорх 5 п<>дключается первая группа преобразоватсльных элементов многоэлементного преобразователя 1, которая возбуждается ичпхльсами напряжения от блока 4 генерагоров возбуждения. Многоэлементный преоб

55 вой индикатор 11. Выходы передающего чультиплексора 5 и входы приемного мультиплексора 6 соединены с двумя группами из Х преобразовательных элементов многоэлементного преобразователя 1. Дополнительные выходы блока 3 управления соединены с входами запоминающего блока 9, передающего мультиплексора 5 и приемного ч ул ьти иле ксор а 6.

Способ осуществляется следующим образом.

Преобразовательные элементы многоэле чентщ>го Ilp<.образователя расположены на одной прямой. Каждая группа содержит преобразователей, расположенных на одинаковом расстоянии d друг от друга, и при ка к (0M измерении на исследуемом объекг(используется как излучатель при прозвучивании в одном направлении и как приемник при прозвучивании в обратном направлении. При этом на приемнике фиксируется усредненная по всем последовательным

Скорость ультра (вука определяют l

Y обеспечивает прохождение электрических сигналов от первого и последнего преобразовательных элементов второй группы преобразовательных элементов на вход блока 7 формирования временных интервалов. Последний формирует из пришедших на него двух электрических сигналов два прямоугольных импульса, расстояние по времени между которыми соответствует разности времен прихода электрических сигналов. С выхода блока 7 формирования временных интервалов измеряемый интервал времени поступает на измеритель 8 временных интервалов, который определяет цифровое значение временного интервала С„ между временем прихода сигнала от первого и <х1-го преобразовательных элементов второй группы преобразовательных элементов многоэлементного преобразователя 1. Цифровое значение %(, записывается в запоминающий блок 9 и хра!

420383 тывает усредненнх к) ио всем иоследова гельным парам преобразователей первой группы разность 1, времен прихода Yльтразву ковых сигналов по формуле <, — „(х — 1), хсредненн по всем последовательным пара ч преобразователей второй группы разность х., времен прихода ультразвуKQBblx сигналов ио формуле r = е /(N — — ) и величину скорости Ъ» ультразвуковых колебаний в костной ткани по формуле (!). Рассчитанное значение скорости \ ультразвуковых колебаний в костной ткани отображается На цифровом индикаторе 11, после чего цикл работы устройства заканчивается. Затем описанный цикл работы устройства многократно

5 повторяется.

Формула изобретения

1, 2 (! + (! 2 н итси H ii«(i;Io K()HIIB цикла pBáoTI ъстроиства. 1;)теч 6.)ок 3 управления снова вырабатына T послед(.ательиость прямоугольных ичиу IbcoB напряжения, сдвинутых по времени, которые заиу KJK)T генераторы возбуждения, расположенные в блоке 4 генераторов возбуждения. Импульсы возбуждения с блока 4 генераторов возбуждения через передающий мультиплексор 5 поступают на многоэлементный преобразователь 1. При этом сигнал Y не вырабатывается и к блоку

4 генераторов возбуждения подключается вторая группа преобразовательных элементов многоэлементного преобразователя 1.

Многоэлементный преобразователь генерирует ультразвуковые колебания, которые распространяются в исследуемом объекте 2 и принимаются первой группой преобразовательных элементов многоэлечентногo преобразователя 1. Многоэлементный преобразователь 1 преобразует ультразвуковые колебания в электрические сигналы, которые поступают на приемный мультиплексор 6. 1!ри этом на управляющем входе ириемногo чх Ibтиплексора 6 сигнал Y от блока 3 управления отсутствует, что обеспечивает прохождение электрических сигналов ()T первого и и последнего преобразовательных элемеHToB на вход блока 7 формирования вреxl«HHblx интервалов. Блок 7 формирования вре (енHblx интервалов формирует из пришедших иа него двух электрических сигналов измеряемый временной интервал, который измеряется измерителем 8 временных интервалов.

Цифровой измеритель 8 временных интервалов определяет цифровое значение временного интервала W(„ > между временем прихода сигнала от первого и N-го ир«образовательных элементов первой руины lip«oápBзовательных элементов чи()гоэл«чеитиого преобразователя 1. Цифроио«значение V. ) записывается в запоминающий блок 9 и хранится в нем до конца цикла работы устройства. В запоминающем блоке 9 предварительно записаны скорость распространения ультразвука в тканях человека ()),„= — 1540 м)c), число N преобразовательных элементов в каждой группе и расстояние d между соседничи преобразователями в группе. По сигналу с блока 3 управления эти значения, а также измеренные временные интервалы < Д() и 7((„) считываются в арифметико-логический блок !О, который рассчигде » — скорость распространения ультразвука в костной ткани;

45 (.иособ ои ределения скорости распространения ультразвука в костной ткани через мягки«ткани, заключаю!цийся в излучении ультразвуковых импульсных колебаний, приеме i«iüòðàçBóKoBblx колебаний, прошедших через костную и мягкие ткани, и определении скорости распространения ультразвука в костной ткани ио времени распространения ультразвука и ио заранее установленной скоро(ти распространения ультразвука в чягKHx тканях, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения производительности измерений скорости распространения ультразвука, излучают ультразвуковые импульсные колебания первой группой из N преобразователей, расположенных на одинаковом расстоянии d друг от друга на одной прямой. ириничают прошедшие колебания второй группой из N преобразователей, расположеHHblx на одинаковом расстоянии d друг от друга на той же прямой, фиксируют усредненную ио всем последовательным парам преобразователей второй группы разность 1 времен прихода ультразвуковых колебаний, излучают ультразвуковые импульсные колебания второй группой из Х преобразователей, принимают прошедшие колебания первой группой из !Х! преобразователей, фиксируют усредненную по всем последовательным парам преобразователей первой группы разность с, времен прихода ультразвуKQBblx колебаний, !

1 K()P()(ТЬ Х, !ЬТР

I е Iак Tор А, !е.+,Iiu|Iа с i!и д !1 Ht реv Корректор Л. Тяско

:3ака < 4 317 4.3 ира к,1) !!одписное

В1!!1!1!!!4 росу,гарственного комитета (:(:<:Р но делам изобретений и открытий ! !ЗО35, Москва, Ж 35. Раушская наб, д. 4 5 ! Iроизводственно-нолиграфичесh()(н!ндприятие, I У кгород, ул. Проектная, 4