專利名稱:一種擴展連續波多普勒血流儀功能的裝置的制作方法
本發明屬于醫療診斷儀器。
目前，國內外醫學診斷領域中的多普勒血流儀主要有連續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，在醫學臨床診斷和臨床手術中，又往往迫切需要獲得這些距離信息。這就使連續波多普勒血流儀的應用受到限制。
本發明的目的就是為了使成千上萬臺正在應用中的連續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，增強發射功率。
本發明采用了積木化結構，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。使用時只要用一對電纜把它和連續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，增強發射功率。這就等于使連續波多普勒血流儀多了一雙“眼睛”。本發明的要點在于，它有一個M序列產生及延遲電路12，當需要測量距離信息的時候，它能供給發射單元13以M序列信號，對連續波多普勒血流儀2經電纜11、插座6送至發射單元13的載波信號進行M序列調制、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序列解調后，獲得的某采樣深度處的距離信息饋送至插座5，經電纜11送回連續波多普勒血流儀2。與此同時，M序列產生及延遲電路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值，人們直接讀取這個數值，就知道了某條血管在人體內的深度、它的直徑、或胎心離體表的距離等等。所說的發射單元13負責把由連續波多普勒血流儀2送來的載波信號(或經調制后)送往發射探頭10。所說的接收單元15負責把接收探頭9送來的信息(或經解調后)送往連續波多普勒血流儀，在需測量距離信息時，接收單元15還把距離信息送往M序列產生及延遲電路12，進而在距離指示器14上加以顯示。在發射單元13和接收單元15中，均設有波段開關(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。本裝置共設置了三種工作方式，即直接方式、接續方式和距離測量方式。當選擇在直接方式時，就好比未接插本裝置，而是直接使用原來的連續波多普勒血流儀工作。當選擇在接續方式時，可以對信號進行可調增益放大，增強了原連續波多普勒血流儀的發射功率，提高了靈敏度。當選擇距離測量方式時，就擴展了原連續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。本裝置上設有插座3、4、5、6，從而使它可以和連續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，但它一旦和本發明連續起來，就形成了一個完整的多普勒測量血流系統，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，例如能夠測出體內任一條血管的直徑以及血管距體表的距離等，為醫療診斷提供準確、充分的距離信息。接插上本發明的連續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”，從而迅速發現聲束內有無血管。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。結構合理，緊湊，體積小，使用十分簡便。由于是積木化結構，所以既可以作為生產連續波多普勒血流儀的工廠的配套產品，也可以作為中小工廠的單獨產品，生產出來后可裝備已在醫院中使用的千千萬萬臺連續波多普勒血流儀，就好比給它多裝上一雙“眼睛”。本發明還適用于其他利用多普勒效應對流體內運動目標進行無損傷檢測的技術領域：
。
附圖1是本裝置和連續波多普勒血流儀的連接示意圖。圖中1是本裝置的實體，2是一臺連續波多普勒血流儀，3和4分別是本裝置上的接收與發射探頭插座，9和10分別是帶電纜插頭的接收與發射探頭，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分別是連續波多普勒血流儀上的接收與發射探頭插座，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序列產生及延遲電路，13是發射單元，14是距離指示器，15是接收單元。
附圖3是發射單元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。W1是電位器，R3是電阻。K1、K2、K5、R3、W1一起組成控制轉換開關，以選擇工作方式。當開關擲于位置C時，本發射單元工作在直接方式；開關擲于位置b時，工作在接續方式；開關擲于位置a時，工作在距離測量方法，此時乘法器16的作用是使M序列對載波進行調制。當開關擲于b位置時，工作在接續方式，W1用以調節接續放大增益，此時乘法器16轉換成可調放大器。R6、R7、R8是偏置電阻，R9是調寬電阻。
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是調寬電阻。K3、K4、K6為波段開關，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換開關，以選擇工作方式。當開關擲于位置c時，本接收單元工作在直接方式；擲于位置b時，工作在接續方式，此時乘法器19轉變成了可調增益放大器，其增益的大小由電位器W2調節；開關擲于位置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，共同構成一個(2r－1)位的M1序列產生器，并由25輸出同步信號。28是計數器。29是和M1序列產生器結構相同的M2序列產生器。與門25輸出的同步信號，經計數器28后，來同步M2序列產生器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序列產生及延遲電路12，發射單元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，距離指示器14安裝在小盒上，整個形成一個積本式結構的簡單輕便的裝置。所說的插座3、4、5、6均裝在小盒上，使接插十分簡便。本發明所用的波段開關K1、K2、K3、K4、K5、K6采用了一個6×3的波段開關。所用的電阻、電容、晶體管及各種集成電路均系國內普通產品。距離指示器14采用了數字撥碼盤來直接顯示距離數值，使用方便，顯示準確。
權利要求
1.一種能夠擴展連續波多普勒血流儀功能的裝置，它由M序列產生及延遲電路(12)、發射單元(13)、距離指示器(14)、接收單元(15)接收探頭插座(3)、發射探頭插座(4)及連接插座(5)、(6)所組成，共同組裝在一個小盒內，其特征在于它設有接收探頭插座(3)、發射探頭插座(4)及連接插座(5)、(6)，從而使本裝置能夠極方便地與連續波多普勒血流儀(2)及探頭(9)、(10)相連接。
2.按照權利要求
1所說的裝置，其特征在于所說的發射單元(13)和接收單元(15)中含有波段開關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、接續方式或距離測量方式的任一種。
3.按照權利要求
1所說的裝置，其特征在于所說的M序列產生及延遲電路(12)中含有一個由異或門(24)、與門(25)及γ級移位寄存器構成的M1序列產生器和M2序列產生器(29)。
4.按照權利要求
1所說的裝置，其特征在于所說的距離指示器(14)是由數字撥碼盤來充當的，以便從上面直接讀取距離信息的數值。
專利摘要
在國內外醫療診斷領域中得到廣泛應用的連續波多普勒血流儀，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，能夠測出體內任一條血管的直徑、離體表的距離等，及時為醫療診斷提供準確、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。結構簡單，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
發明者陳思平, 程敬之 申請人:西安交通大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan