k 11 N. de publicación: ES k 51 Int. Cl. 5 : G01S 7/52

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1 k 19 REGISTRO DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL ESPAÑA k 11 N. de publicación: ES k 51 Int. Cl. 5 : G01S 7/52 A61B 8/00 12 k TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA T3 86 knúmero de solicitud europea: k Fecha de presentación : k Número de publicación de la solicitud: k Fecha de publicación de la solicitud: k 54 Título: Procedimiento de ultrasonidos y circuitos para su realización. k 30 Prioridad: DE k 73 Titular/es: Schering Aktiengesellschaft Berlin Und Bergkamen Müllerstrasse 170/178 Postfach W-1000 Berlin 65, DE k 45 Fecha de la publicación de la mención BOPI: k 72 Inventor/es: Uhlendorf, Volkmar; Fritzsch, Thomas y Siegert, Joachim k 45 Fecha de la publicación del folleto de patente: k 74 Agente: Lehmann Novo, María Isabel Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Registro de la Propiedad Industrial. C/Panamá, Madrid

2 DESCRIPCION El invento se refiere a un procedimiento de ultrasonidos para la presentación de imágenes y eventualmente para la evaluación de un espectro Doppler de objetos limitadamente resistente frente a la intensidad del sonido, así comoacir- cuitos para su realización. En la técnica de ultrasonidos se irradian ondas ultrasónicas hacia un campo de estudio e investigación para la presentación selectiva de imágenes y/o la evaluación del espectró Doppler. En los procedimientos y aparatos para ensayo de materiales y estudio de tejido biológico se utilizan usualmente cabezas de sonido de emisión/recepción combinadas. Mediante los cristales de los osciladores y la electrónica de los aparatos se fija en este caso una frecuencia acústica (f o ) que es igual para la emisión y la recepción. Una cabeza de sonido típica de 5 MHz tiene una gama de frecuencias de aproximadamente3a7mhzconunmáximo a f o = 5 MHz. En la misma gama de frecuencia se recibe en el procedimiento de eco de impulsos la señal refleja y/o retrodispersada. Tales aparatos y procedimientos se utilizan también en el estudio de tejido biológico empleando agentes de contrastre de ultrasonidos. Las porciones de señal situadas fuera de la gama de frecuencias prefijada, como, por ejemplo, oscilaciones presentes en una relaciónarmónica con la frecuencia de emisión, no se utilizan para la presentación gráfico del objeto estudiado y otros análisis, como, por ejemplo, mediciones Doppler. En los procedimientos y sistemas de aparatos conocidos hasta ahora se utilizan también varias cabezas de sonido para cubrir una mayor gama de frecuencias, las cuales cabezas se cambian durante el estudio. Se conoce por el documento EP-A un procedimiento de ultrasonidos en el que el objeto estudiado se bombardea acústicamente con un impulso de medición de alta frecuencia y un impulso de bombeo de baja frecuencia, pero de alta presión acústica. En la evaluación se aprovecha la dependencia de la velocidad del sonido frente a la presión. La presión en el objeto que se va a estudiar se varía mediante el impulso de bombeo. El impulso de medición, que se superpone al impulso de bombeo, experimenta en este caso una variación de fase que se aprovecha en último término para la evaluación. Por tanto, en este procedimiento conocido es decisiva la posición de fase. No tiene lugar una evaluación de las frecuencias armónicas, subarmónicas o ultraarmónicas. Además, en el procedimiento conocido se tiene que evaluar una señal de referencia sin impulso de bombeo para poder medir el desfase. Se conoce por el documento EP-A un procedimiento en el que se lleva a cabo una medición de la presión en el objeto estudiado. A este fin, se generan burbujas en el objeto estudiado exclusivamente mediante bombardeo con ultrasonidos. Una fuente de ultrasonidos de baja frecuencia en la gama inferior a aproximadamente 100 KHz hasta típicamente alrededor de 20 KHz genera en el objeto que se va a estudiar, en la fase de depresión, unas burbujas de vapor en líquidos exentos de gas o bien unas burbujas de gas en caso de que haya gases disueltos. La potencia ultrasónica se incrementa en este caso hasta que se produzcan burbujas de cavitación en el cuerpo que se va a estudiar. Tales burbujas pueden ser muy grandes (fácilmente visibles a simple vista), permanecen atrapadas en el campo acústico y constituyen un riesgo de embolia. Si se generan en el tejido, son de esperar reacciones acompañantes como en la enfermedad de los buzos. Son de temer especialmente lesiones pulmonares debido a las inevitables ondas ultrasónicas vagabundas de baja frecuencia. El documento EP-A describe un procedimiento para determinar el coeficiente de amortiguación o absorción ultrasónica en el tejido. A este fin, se calcula la variación cronológica o espacial en la dirección de difusión de la frecuencia media del espectro de retrodispersión. Esta frecuencia media se desplaza lentamente hacia frecuencias más bajas al aumentar el trayecto de recorrido del impulso ultrasónico a causa de la amortiguación aproximadamente proporcional a la frecuencia. El desplazamiento de f T hacia f C y f R es entonces relativamente pequeño. En el procedimiento según la patente US-A se miden la tensión de la sangre y la velocidad de circulación. A este fin, se inyectan burbujas individuales de tamaño controlado en el intervalo de 10 a 100 µm dediámetro y se determina su frecuencia de resonancia antes y después de la inyección. Esto se efectúaconunconver- tidor amortiguado y un barrido de frecuencia o con una excitación de choque proveniente de un convertidor débilmente amortiguado. Conforme al tamaño de las burbujas, han de emplearse frecuencias en la gama de 60 a 600 KHz, es decir, longitudes de onda de 2,5 a 25 mm. Las burbujas utilizadas son grandes, por lo que no pueden pasar por los capilares. La velocidad de las burbujas se miden por medio de efecto Doppler o a partir del tiempo de recorrido entre dos puntos. Se conoce por la publicación de L. Germain y J. O. N. Cheeke, J. Acoust. Soc. Am. 83 (1988) 942, el recurso de mejorar la calidad de imagen utilizando múltiplos armónicos de la frecuencia de excitación en la microscopia ultrasónica. Sin embargo, se han de irradiar a este fin ondas ultrasónicas con amplitud muy grande para generar oscilaciones no lineales en el recorrido hacia el sector estudiado, teniendo lugar mediante esta falta de linealidad una transmisión de energía de las oscilaciones con la frecuencia fundamental a oscilaciones armónicas superiores. Esta publicación, y lo mismo la publicación Journal of the Acoustical Society of America, volumen 69, n 4, Abril 1981, páginas , W. K. Law y otros, se refiere a la difusión no lineal de ultrasonidos que se presenta en agua y tejido únicamente a altas intensidades. En la difusión no lineal no se producen oscilaciones subarmónicas y se originan oscilaciones armónicas únicamente después de un trayecto de recorrido mínimo de algunos centímetros en el medio. Sin embargo, estos procedimientos no pueden utilizarse en el estudio por ultrasonidos, con frecuencias comprendidas, por ejemplo, en la gama

3 de1a10mhz,deobjetosquenosonresistentes frente a altas intensidades acústicas, como en particular el tejido biológico. El invento se basa en el problema de ampliar el campo de aplicación de procedimientos de ultrasonidos para objeto limitadamente resistentes frente a la intensidad del sonido, en particular tejido biológico, para la presentación selectiva de imágenes y la evaluación del espectro Doppler, y crear circuitos para la puesta en práctica de estos procedimientos. El problema se resuelve mediante un procedimiento según las reivindicaciones 1 y 2, así como mediante un circuito según la reivindicación 10. Ejecuciones ventajosas son objeto de la reivindicaciones subordinadas. Introduciendo en el sector estudiado que se va a bombardear con sonidos unos materiales o medios que generen una falta de linealidad, es posible de manera sorprendente obtener ya a bajas intensidades del sonido que no son nocivas, además de la frecuencia de excitación f o,señales de dispersión y/o transmisión intensas y fuertemente desfasadas en frecuencia. Estas señales de dispersión y/o transmisión son intensas especialmente a los armónicos (2 f o,3f o...), subarmónicos (1/2 f o, 1/3 f o, 3/4 f o...) y ultraarmónicos (3/2 f o, 5/4 f o...) de la frecuencia de excitación. Con este procedimiento se puede irradiar con bajas frecuencias, de modo que se logra una mayor profundidad de penetración y se evalúan señales de recepción de mayores frecuencias. De manera ventajosa, es posible una evaluación selectiva de las porciones de señal influenciadas por los materiales o medios introducidos, así como una presentación selectiva de las zonas llenas de estos agentes, sin que se realice una formación de diferencia necesaria hasta ahora entre dos o más estados captados antes o después de la aplicación de los materiales o medios. En particular, se puede evaluar con total ausencia de artefactos (aberraciones) el efecto Doppler producido. Se introducen ventajosamente cuerpos de dispersión no lineales en el sector estudiado. Sin embargo, en este sector estudiado se pueden introducir también un agente de contraste de ultrasonidos no lineal en forma de una solución o suspensión y en particular microburbujitas o agentes generadores de microburbujitas. La introducción de una suspensión de microburbujitas con una concentración de 10 3 %en peso a 30% en peso de sustancia seca en el medio de suspensión conduce a buenos resultados, consiguiéndose sorprendentemente el bajo límite inferior de 10 3 % en peso con el procedimiento y el circuito de acuerdo con el invento. En el procedimiento según el invento se excita ventajosamente el convertidor acústico por medio de un generador de funciones con el que se generan trenes de impulsos de alta frecuencia (HF) con amplitud ajustable y frecuencia media ajustable (f T ) en la gama de 0,3 MHz a 22 MHz, preferiblemente 1 MHz a 11MHz, y con 0,5 a 20, preferiblemente 1 a 5 periodos. Se ha comprobado a este respecto que es especialmente ventajoso evaluar frecuencias que sean más pequeñas que la frecuencia media f T del convertidor acústico (transmisor) Es ventajoso en la evaluación seleccionar al menos un intervalo de tiempo por medio de un circuito puerta controlado por ordenador y determinar analógica o digitalmente el espectro de frecuencias correspondiente. En este caso, se ajustan la longitud de la ventana de tiempo y el número de periodos por tren de impulsos entre una resolución de frecuencia óptima y una resolución de localización óptima. Con el procedimiento de acuerdo con el invento se pueden evaluar ventajosamente efectos Doppler a armónicos de la frecuencia de excitación y en los productos mixtos, como la banda lateral superior, con excitaciones de dos frecuencias. Esto admite la presentación de flujos más lentos sin perturbaciones debidas a movimientos de las paredes de los vasos sanguíneos. Además, en la evacuación de porciones de señales armónicas o de señales en la banda lateral superior se obtiene una profundidad de penetración y/o una resolución espacial mejoradas, lo que es muy ventajoso en la presentación gráfica y en las mediciones Doppler. El circuito de acuerdo con el invento para la puesta en práctica del procedimiento anteriormente descrito presenta un generador de funciones, cuya salida está unida con el oscilador de un elemento convertidor de banda ancha, eléctricamente adaptado y dotado de alta amortiguación acústica, a través de un interruptor S/E (emisor-receptor) que va sincronizado por el generador de funciones y al que está pospuesto un sistema de elaboración de señales. En otra forma de ejecución del circuito el generador de funciones está unido con la entrada de un convertidor cuya salida está conectada a un sistema de elaboración de señales. En el primer caso citado, en la conexión emitir del interruptor S/E se entrega el tren de impulsos generado por el generador de funciones al oscilador del convertidor y, estando conectada la posición recibir del interruptor S/E, se entrega la señal recibida por el convertidor al sistema de evaluación. En el segundo caso están separadas la entrada y la salida en el convertidor, de modo que no es necesario un interruptor S/E. Se utiliza de manera especialmente ventajosa un elemento convertidor cuya frecuencia media f T es mayor que el límite superior del campo de trabajo. Este elemento convertidor está configurado de modo que la intensidad acústica irradiada por el mismo presenta, en función de la frecuencia en la gama de frecuencias por debajo de la frecuencia de excitación o frecuencia media f T, una primera derivada positiva respecto de la frecuencia, que es aproximadamente constante, particularmente en el campo de trabajo, o de modo que la intensidad del sonido tiene un valor constante en el propio campo de trabajo. Mediante esta respuesta de frecuencia casi rectilínea en el campo de trabajo se puede compensar en amplio grado una respuesta de frecuencia semejante, particularmente la de la amortiguación en el sector estudiado bombardeado con sonidos. Debido a este circuito y al convertidor utilizado es posible un cambio de la frecuencia empleada para el estudio, sin necesidad de cambiar las cabezas de sonido. Además, en la evaluación de espectros para la ca- 3

4 racterización del material, particularmente para la caracterización de tejidos, se puede elegir la correspondiente relación óptima de la resolución espacial y la resolución de frecuencia. El procedimiento según el invento se puede llevar a cabo ventajosamente por medio de un circuito que presente un convertidor multielemento con elementos convertidores solicitados con retardo de fase para realizar una agrupación de fases o un procedimiento dinámicamente enfocado. En este circuito la salida de un generador de funciones está unida con las entradas de n elementos convertidores de banda ancha, eléctricamente adaptados y dotados de alta amortiguación acústica, a través de un divisor de señal de n vías, n circuitos de retardo controlados por ordenador y n interruptores S/E controlados por el generador de funciones o por un ordenador, estando conectadas cada una de las salidas de dichos elementos convertidores a un divisor de señal de m através de n interruptores S/E. Estos divisores de señal de m vías están conectados cada uno de ellos a un sistema de elaboración ulterior selectivadebandasdemfrecuencias a través de m circuitos de retardo y m circuitos fijos o variables para la selección de la banda de frecuencias ytambién, a través de un circuito, para la suma en fase correcta y eventualmente la división de las señales. En otra solución del problema en que se basa el invento se introduce en el sector estudiado que se va bombardear con sonidos un material con el cual se generan en este sector oscilaciones no lineales debido a ondas ultrasónicas irradiadas, se excita un convertidor ultrasónico de banda ancha, eléctricamente adaptado y dotado de alta amortiguación acústica, con uno o varios elementos convertidores activables individualmente o combinados en grupos, por medio de dos trenes de impulsos de alta frecuencia cuya frecuencia de excitación correspondiente es diferente de uno a otro y menor que la mitad del límite superior de frecuencia del campo de trabajo, y a partir de las señales ultrasónicas recibidas por el convertidor ultrasónico, reflejadas desde el sector estudiado o retrodispersadas desde éste, se evalúan combinaciones de señales de las dos frecuencias de excitación, en particular su frecuencia suma o diferencia. En este caso, mediante la irradiación de dos señales separadas una de otra se obtiene una señal de secepción más fuerte con una frecuencia que es la combinación de las frecuencias de las señales irradiadas, en particular la frecuencia suma o la frecuencia diferencia. Es interesante entonces en particular la frecuencia suma a causa de la mayor resolución espacial que puede lograrse. En este procedimiento se puede excitar un elemento convertidor por medio de dos trenes de impulsos de alta frecuencia. Sin embargo, existe también la posibilidad de excitar cada uno de dos elementos convertidores separados con un tren de impulsos de alta frecuencia, siendo diferentes las frecuencias medias de estos impulsos de alta frecuencia y menores que la mitad del límite superior de la frecuencia del campo de trabajo. Debido a la falta de linealidad generada de acuerdo con el invento se obtiene, por ejemplo, con dos señales de baja frecuencia, por ejemplo f o f p 2 MHz, una señal de recepción más fuerte a f o +f p, es decir, a aproximadamente 4 MHz, que cuando se emplea con la misma potencia total I o,i p solamente una señal de emisión de las frecuencias f o +f p.estefenómeno hace posible una mayor profundidad de penetración a altas frecuencias de observación. Como materiales o medios que generan la falta de linealidad, pueden utilizarse los mismos que en el procedimiento para la evaluación de las frecuencias armónicas de la frecuencia de excitación. Pueden emplearse sustancialmente los mismos elementos de circuito con la adición de un segundo generador de HF. En el circuito con un convertidor multielemento, para la reducción de la potencia media irradiada hacia el sector estudiado, la segunda señal se emite siempre solamente en la dirección correspondiente de la primera señal y comienza aproximadamente 1 a 2 periodos antes y dura hasta el final de la señal del primer tren de impulsos. Para conseguir esto se influye sobre la segunda señal procedente del segundo generador por medio de circuitos de retardo correspondientes de modo que, después de pasar por el interruptor S/E, llegue a los mismos elementos convertidores en la cabeza acústica y se irradie en la misma dirección que la primera señal de emisión. La matriz de circuito recibe entonces señales a la frecuencia suma. El interruptor S/E es controlado entonces por la segunda señal de mayor duración procedente del emisor. Se explicarán ahora ejemplos de ejecución del invento en la descripción siguiente con referencia a las figuras de los dibujos. Muestran: La figura 1, un esquema de conexiones por bloques, La figura 2, una representación esquemática en corte de un vaso de prueba, La figura 3, una representación de la curva de la potencia acústica del convertidor en función de la frecuencia, Las figuras 4 a 9, representaciones gráficas de las señales de retrodispersión, y La figura 10, otro esquema de conexiones por bloques. Para la producción de las señales representadas en las figuras 4 a 9 y proporcionadas para su ulterior elaboración se utiliza el circuito representadoenlafigura1juntoconelvasodeprueba representado en la figura 2, presentando la cabeza de sonido de banda ancha la característica de potencia representada en la figura 3. Se generan por medio de un generador de funciones 1 unos impulsos de emisión eléctricos periódicamente repetidos - trenes de impulsos de HF - de frecuencia variable f o en el campo de trabajo de f...f o mín o máx (f =0,3 o mín MHz < f o < f o máx = 22 MHz) y de anchura de banda variable, dada por el número n de periodos sinusoidales por cada tren de impulsos: 0,5 < n < 20 con amplitud ajustable, siendo controlado dicho generador de funciones por el ordenador central 15. Este ordenador central 15 controla tanto el desarrollo de la medición como también su evaluación. La salida 2 del gene- 4

5 rador 1 conduce a un interruptor de emisiónrecepción (S/E) 3 que, como se ha representado esquemáticamente, es sincronizado por el generador 1. El interruptor S/E 3 puede ser controlado también directamente por el ordenador 15. La salida 2 del interruptor S/E 3 está unida con un elemento convertidor 4 de banda ancha, adaptado y enfocado. Las características especiales de este elemento convertidor 4 se han representado esquemáticamente en la figura 3. Este convertidor presenta una gran anchura de banda sin resonancias perturbadoras en el campo de trabajo y tiene también una buena adaptación de impedancias eléctrica y acústica y una frecuencia media de transmisor f T > f o máx.enelejemplodescrito f T = 17 MHz. Este convertidor puede presentar también elementos convertidores de emisión y de recepción espacial y eléctricamente separados. En este caso se puede prescindir del interruptor S/E 3. Además, puede estar previsto ventajosamente otro elemento convertidor para la emisión de una segunda señal de alta frecuencia independiente. La señal captada por el elemento convertidor 4 se alimenta a través del interruptor S/E conmutado a un preamplificador de banda ancha 16, detrás del cual está conectado, en el análisis de frecuencia digital, un filtro antiespurios 17. El preamplificador de banda ancha 16 presenta una anchura de banda mayor que f o máx. El filtro 17 tiene, por ejemplo, una frecuencia de corte de 10 MHz. Detrás del filtro 17 está conectado un convertidor analógido/digital (A/D) rápido en el que se digitalizala señal, por ejemplo con una frecuencia de Nyquist de 12,5 MHz. La ulterior elaboración de las señales se realiza en un osciloscopio de memoria digital y en el ordenador central. Detrás del convertidor A/D 18 está conectado un trazador de gráficos 19. La figura 1 muestra que el convertidor A/D es activado por el generador de funciones 1. La señal digitalizada se almacena y se elabora ulteriormente de una manera en sí conocida. Esta señal se encuentra disponible en particular para las correcciones necesarias. Antes de la conversión A/D puede derivarse también una señal que se digitaliza únicamente después de la elaboración ulterior analógica. La figura 2 muestra esquemáticamente la geometría del vaso de prueba 20 con el que se lograron los resultados de medición expuestos seguidamente. Como muestra la figura 2, en el vaso de prueba 20 está dispuesta una cabeza de sonido 4. Se trata de una cabeza de sonido de 17 MHz que es de banda ancha y está adaptada y enfocada. En el vaso de prueba 20 se encuentra agua. Dos láminas 21 separan una zona de prueba en la que se han disuelto 10 mg de un agente de contraste ultrasónico en 3 ml de H 2 O. Las señales reflejadas y/o retrodispersadas en la zona de medición entre las láminas21 contienen porciones especiales que se han obtenido mediante una interacción entre el impulso de emisión (a f o ) y el agente de contraste no lineal introducido en el objeto de medición. La figura 3 muestra esquemáticamente la banda de frecuencia del elemento convertidor en la cabeza de sonido. Se puede apreciar que en el campo de trabajo la respuesta de frecuencia del oscilador en la cabeza de sonido es casi lineal. La respuesta de frecuencia en el campo de trabajo puede utilizarse para compensar una respuesta de frecuencia semejante en el cuerpo de prueba. Sin embargo, la respuesta de frecuencia en el cuerpo de prueba puede corregirse también posteriormente mediante una ponderación. En la medición se selecciona en el espacio de tiempo un intervalo de tiempo interesante por medio de un circuito puerta controlado por ordenador, no representado. Se puede seleccionar también varios intervalos de tiempo. Por medio de un circuito FFT (transformada rápida de Fourier) se calcula el espectro correspondiente, y en las figuras 4 a 9 se han representado ejemplos de tales espectros. Mediante la elección de una longitud de ventana de tiempo correspondiente se puede seleccionar entre una resolución de frecuencia óptima y una resolución de localización óptima. En las figuras 4 a 8 se ha representado el espectro sobre la ventana de tiempo correspondiente. Para destacar claramente los componentes espectrales en estas figuras, se ha elegido una ventana de tiempo larga, es decir, una mala resolución de localización. La figura 4 ilustra la variación del tiempo del impulso de emisión después de una reflexión en la ventana de acoplamientosin agente de contraste. f o =4,0MHz,+15dBmen la cabeza del sonido. Se puede apreciar una clara señal a 4 MHz. La señal representada en la parte superior de la figura 4 es un espectro de potencia promediado que se ha obtenido detrás del filtro pasabajos con una frecuencia de Nyquist de 50 MHz. Enlafigura5seharepresentadolaseñal de retrodispersión de la cámara de prueba sin agente de contraste de ultrasonido. La figura 6 muestra la señal de retrodispersión siete minutos después de la aportación de 10 mg de agente de contraste en 3 ml de H 2 O. Se puede apreciar un claro pico a2xf o. La figura 7 muestra una medición después de 21 minutos en las condiciones representadas en la figura 5. Se ha trabajado con una frecuencia f o = 3 MHz. El espectro recibido muestra claramente los armónicos primero y segundo a 6,0 y 9,0 MHz. La figura 8 ilustra la señal de retrodispersión 15 minutos después de la aportación de un agente de contraste de ultrasonidos de menor concentración. Se ha trabajado con una frecuencia f o de 4 MHz, + 20 dbm en la cabeza de sonido. El espectro representado en la parte superior de la figura 8 muestra, con mayor resolución de frecuencia, un subarmónico a 1/2 f o, un ultraarmónico a 3/2 f o y el primer armónicoa2f o. La figura 9 muestra una señal de retroirradiación de agente de contraste de ultrasonidos lineal con f o = MHz, + 15 dbm en la cabeza de sonido. El espectro muestra sólo una retrodispersión a la frecuencia de excitación. Se puede apreciar que los espectros ilustrados presentan claras amplitudes en gamas de frecuencias que no aparecen en el espectro de emisión cuando ha tenido lugar una interacción con un agente de contraste no lineal. Se pueden evaluar variaciones espectrales condicionadas por un efecto Doppler. Para aprovechar el circuito em- 5

6 pleado en los ejemplos de ejecución expuestos para procedimientos de ultrasonidos formadores de imágenes, se han previsto componentes adicionales en caso de que se emplee una cabeza de sonido del tipo de agrupación en fase o una cabeza de sonido dinámica enfocada. En la figura 10 se ilustra un esquema de circuito de esta clase. La señal de emisión del generador de funciones 1 (frecuencia f o )sealimentadesdelaentrada2al divisor de señal 5 de n vías. La división se realiza sobre una rama respectiva por cada elemento convertidor. En el ejemplo de ejecución representado se han previsto elementos 4 de n convertidores. La solicitación de estos elementos convertidores n se realiza a través de los circuitos de retardo n y los interruptores S/E n controlados por el generador o el ordenador. Los tiempos de retardo se ajustan para cada elemento convertidor por medio del ordenador de modo que a la frecuencia de emisión seleccionada se produzca la característica direccional deseada en la cabeza de sonido. La misma característica direccional es ajustada por el ordenador mediante retardos correspondientes en la parte del receptor. La señal recibida por las cabezas de sonido n se alimenta a preamplificadores de banda ancha n a través de los interruptores S/E 3.1. Cada preamplificador n solicita a un divisorde señal 10 de m vías, detrás del cual están conectados siempre circuitos de retardo 11 correspondientemente controlados o ajustados, los cuales alimentan a unos circuitos 12 para la selección de la banda de frecuencias. Detrás van conectados circuitos para la suma en fase correcta de las bandas de frecuencia y para la eventual división de señales. Sigue a éstos una elaboración ulterior selectiva de las distintas bandas de frecuencia con los procedimientos en sí conocidos. En particular, tiene lugar una evaluación de las frecuencias que no son idénticas a f o, por ejemplo 1/2 f o,2f o. Los circuitos de retardo pueden ser variables o fijos. La distribución de las señales recibidas sobre divisores de señal de m vías genera el número deseado de bandas de frecuencia, cuya posición y anchura se ajustan con filtros de banda. Como alternativa, la división puede tener lugar también de modo que la señal de recepción se mezcle con una señal auxiliar derivada de la señal de emisión y diferente según la banda de frecuencia de modo que las distintas bandas puedan trabajarse en las etapas consecutivas con componentes uniformes. La banda de frecuencias en torno a f o proporciona los resultados usuales, mientras que las demás bandas contienen porciones de señal fuertemente desfasadas en frecuencia y no lineales debido a interacciones de la señal de emisión con los agentes no lineales de contraste de ultrasonidos. Los demás pasos de elaboración y los análisis de señales podrían tener lugar en cualquier canal de frecuencias deseado o en varios canales de frecuencias paralelos según los procedimientos conocidos. Para emplear dos frecuencias de emisión f o yf p, se ha previsto el segundo generador representado en el lado derecho de la figura 10, el cual está conectado a los interruptores S/E n a través de divisores de señal y líneas de retardo 15. El segundo generador 1 hace posible bombardear con sonidos al menos la zona del espacio del objeto de prueba que se fija mediante la característica direccional momentánea y la puerta de recepción. La estructura puede ser tal que, además de los elementos convertidores de banda ancha descritos, se encuentre aún en la cabeza de sonido al menos un convertidor de emisión también de banda ancha que esté depreferencia separado eléctricamente de los restantes y que sea alimentado por el segundo generador de emisión independiente 1. Sin embargo, las dos señales de emisión pueden superponerse también eléctricamente de modo que puedan utilizarse los mismos elementos convertidores

7 REIVINDICACIONES 1. Procedimiento de ultrasonidos para la presentación de imágenes y/o eventualmente la evaluación de un espectro Doppler de objetos limitadamente resistentes frente a la intensidad del sonido, en el que se introduce en el sector estudiado del objeto que se va a bombardear con sonidos un agente de contraste de ultrasonidos que contiene microburbujitas como cuerpos de dispersión o genera microburbujitas antes del bombardeo con sonidos, con cuyo agente se generan en este sector oscilaciones no lineales de estas microburbujitasdebidoaondasultrasónicas irradiadas, se excita eléctricamente un convertidor de ultrasonidos de banda ancha, dotado de alta amortiguación acústica y eléctricamente adaptado, con un elemento convertidor o con varios elementos convertidores activables individualmente o combinados en grupos, por medio de un tren de impulsos de alta frecuencia (HF) con la frecuencia de excitación f o para bombardear con sonidos el sector estudiado, encontrándose f o en la gama de 1 MHz a 22 MHz, y se recibe del convertidor de ultrasonidos la señal ultrasónica refleja desde el sector estudiado y retrodispersada desde éste, y se sigue elaborando a continuación la señal ultrasónica recibida para su evaluación, evaluándose a partir de la señal ultrasónica reflejada y retrodispersada al menos uno de los armónicos, los subarmónicos o los ultraarmónicos de la frecuencia de excitación f o yevaluándose eventualmente también la frecuencia de excitación f o. 2. Procedimiento de ultrasonidos para la presentación de imágenes y eventualmente la evaluación de un espectro Doppler de objetos limitadamente resistentes frente a la intensidad del sonido, en el que se introduce en el sector estudiado del objeto que se va a bombardear con sonidos un agente de contraste de ultrasonidos que contienen microburbujitas como cuerpos de dispersión o genera microburbujitas antes del bombardeo con sonidos, con cuyo agente se generan en este sector oscilaciones no lineales de estas microburbujitas por efecto de ondas ultrasónicas irradiadas, se excita eléctricamente un convertidor de ultrasonidos de banda ancha, dotado de alta amortiguación acústica y eléctricamente adaptado, con un elemento convertidor o con varios elementos convertidores activables individualmente o combinados en grupos, por medio de dos trenes de impulsos de alta frecuencia (HF), cuyas frecuencias de excitación correspondientes f o yf p son diferentes una de otra y menores que la mitad del límite superior de frecuencia del campo de trabajo del convertidor de ultrasonidos, y se recibe del convertidor de ultrasonidos la señal ultrasónica reflejada desde el sector estudiado y retrodispersada desde éste, y se sigue elaborando a continuación la señal ultrasónica recibida para su evaluación, evaluándose a partir de la señal ultrasónica reflejada y retrodispersada la suma o la diferencia de las dos frecuencias de excitación. 3. Procedimiento de ultrasonidos según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el agente de contraste de ultrasonidos es una solución, emulsión o suspensión. 4. Procedimiento de ultrasonidos según la reivindicación 3, caracterizado porque como agente de contraste se introduce una suspensión de microburbujitas con una concentración de 10 3 % en peso a 30% en peso de sustancia seca en el medio de suspensión. 5. Procedimiento de ultrasonidos según una cualquiera de las reivindicaciones 1, 3 ó 4, caracterizado porque el convertidor de ultrasonidos se excita por medio de al menos un generador de funciones con el cual se generan trenes de impulsos de alta frecuencia (HF) de amplitud ajustable y frecuencia de excitación ajustable f o en la gama de1mhza22mhz,preferiblemente1mhza11 MHz, y con 0,5 a 20 periodos, preferiblemente 1 a5periodos. 6. Procedimiento de ultrasonidos según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque los dos trenes de impulsos de HF son generados por dos generadores de funciones y alimentados a un elemento convertidor de ultrasonidos o a dos elementos convertidores de ultrasonidos, y porque con cada generador de funciones se generan trenes de impulsos de HF de amplitudes ajustables y frecuencias de excitación ajustables f o yf p, respectivamente, en la gama de 0,5 a 20 MHz, preferiblemente 1 a 5 MHz, con uno a 25 periodos, en particular 1 a 10 periodos. 7. Procedimiento de ultrasonidos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se evalúan a partir de la señal ultrasónica reflejada y retrodispersada unas frecuencias que son menores que la frecuencia media (f T ) del convertidor de ultrasonidos. 8. Procedimiento de ultrasonidos según una cualquieradelasreivindicaciones1a5y7,caracterizado porque la evaluación se realiza por medio de un circuito puerta controlado por ordenador, seleccionándose al menos una ventana de tiempo y determinándose analógica o digitalmente el espectro de frecuencias correspondiente. 9. Procedimiento de ultrasonidos según la reivindicación 8, caracterizado porque la longitud de la ventana de puerta y el número de periodos por cada tren de impulsos se ajustan según la resolución de frecuencia y la resolución de localización deseadas. 10. Circuito para la realización del procedimiento de ultrasonidos según al menos una de las reivindicaciones 1, 3, 4, 5, 7, 8 ó9,caracterizado porque el convertidor de ultrasonidos presenta un número n de elementos convertidores de ultrasonidos solicitados con retardo de fase, en donde las entradas de los elementos convertidores de ultrasonidos están unidas con la salida (2) del generador de funciones a través de un divisor de señal (5) de n vías, con n circuitos de retardo ( n.1) controlados por ordenador yconninterruptores de emisión/recepción ( n.1) controlados por el generador de funciones (1) o por un ordenador, estando las salidas de dichos elementos convertidores de ultrasonidos conectados a sendos divisores de señal adicionales (10) de m vías a través de los n interruptores de emisión/recepción ( n.1), los cuales divisores dividen las señalesenunnúmero m de vías, en donde un sistema para la elaboración ulterior selectiva - individualmente o en paralelo - de m bandas de frecuencia está conectado a los 7

8 divisores de señal (10) de m vías a través cada vez de m circuitos de retardo (11), m circuitos fijos o variables (12) para la selección de la banda de frecuencia y un circuito para la suma en fase correcta y la división de señales. 11. Circuito según la reivindicación 10 para 5 la realización del procedimiento según las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por un segundo generador de funciones (1) que se puede conectar através de un divisor de señal de n vías a los n circuitos de retardo (7.1.1 a 7.n.1)

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