[發明專利]一種超聲診斷儀

無效

• 申請號: 200710074396.4
• 申請日: 2007-05-18
• 公開（公告）號: CN101305923A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發明（設計）人: 林陽輝
• 申請（專利權）人: 深圳市藍韻實業有限公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 樊衛民

技術領域

本發明涉及超聲診斷儀，尤其涉及一種可靈活改變發射功率及可多級增益放大的超聲診斷儀，以適應各類人體組織，避免對胎兒的傷害并使近場圖像更加清晰。

背景技術

在醫學成像系統中超聲診斷儀已成為人們最為常用的一種診斷設備。超聲波可以在人體組織內傳播，同時衰減不是很大，聲波在人體組織中的傳播速度約為每秒1540米，所以醫學超聲波成像使用的超聲波波長為0.15毫米至1.5毫米之間，超聲波掃描成像能提供實時影像，對人體軟組織探測和心血管臟器的血流動力學觀察有其獨到之處，具有廣闊的發展前景。特別是近年來，超聲成像技術有了很大的發展，超聲診斷儀從采用模擬技術發展到采用模擬/數字混合技術，20世紀90年代末出現了全數字式聲束技術，人們根據聲束形成的特點，通過計算機來控制每個與圖像質量密切相關的參量，如聲學透鏡、聲束孔徑、超聲基陣旁瓣和發射波形的形狀等，使圖像質量有了極大的改善。

如圖1所示，現有的超聲診斷儀由計算機作為其主要控制器，通過標準的PCI(即Peripheral?Component?Interconnection)總線接口與超聲探測裝置相連接，實現數據的上傳與下載。如圖2所示，現有的超聲診斷設備主要由五部分組成：探頭接口電路，接收模塊，發射模塊，波束合成器，數字信號處理模塊。具體的實現原理是這樣的：發射模塊發送出的脈沖加到探頭陣元的晶片上，晶片發出的超聲波脈沖在人體的軟組織中傳播，當超聲波碰到人體組織后發生反射，反射回來的回波通過接收模塊進行放大和處理，處理后的信號通過PCI卡上傳到計算機，然后通過顯示器顯示出圖象。如果超聲診斷設備支持通過界面改變參數，則計算機將相應的數據進行處理后通過PCI卡下載到超聲探測裝置。

探頭接口電路包括探頭識別電路和探頭切換電路，探頭識別電路用于識別不同的探頭，同時將識別到的信號傳送給數字信號處理模塊，以確保此時使用的探頭是正確的，當錯誤連接探頭或探頭型號錯誤時，能及時切斷相關的電路，從而起到保護的作用。探頭切換電路是指一組帶有控制電路的電子開關，當控制面板發出控制信號指令時，通過計算機傳到PCI卡再傳到數字信號處理模塊，數字信號處理模塊發出控制信號，使激活的探頭的陣元同發射電路高壓脈沖信號的輸出端相連接。實際上探頭的每個陣元和發射模塊的放大器連接。假設探頭的陣元數為n個，則對應的發射電路也為n個。當探頭的陣元發出超聲探測信號后，在人體的組織上產生回波，返回的微弱信號加到接收模塊的限幅器上。而事實上，發射模塊的輸出端同接收模塊的限幅器輸入端是相連接的；發射模塊包含脈沖驅動電路和脈沖放大電路，通常由數字信號處理模塊發出的脈沖信號只有幾伏，需經過驅動電路放大到十幾伏的脈沖信號才能驅動脈沖功率放大電路，脈沖功率放大電路將脈沖信號放大到一百多伏，然后加到探頭陣元的晶片上，發出超聲探測信號。

接收模塊包括：限幅器，模擬電子開關，前置預放和可變增益放大器，A/D模數轉換電路，D/A數模轉換電路，低通濾波器。從探頭返回的信號有的很強，甚至高達幾十伏，有的則在幾個微伏，這樣就強的很強而弱的很弱，所以限幅器的任務就是要將過強的信號衰減，限定在一定幅度內。發射模塊的輸出端與限幅器的輸入端是連在一起的，所以它們是一一對應的。經過限幅器出來的回波信號傳送到前置放大器，并進行放大后傳送到矩陣模擬開關。矩陣模擬開關將信號傳送到可變增益的放大器進行進一步的放大，并進行濾波處理后，傳送給模數轉換器進行模數轉換，模數轉換后的數字信號加到波束合成器進行處理。波束合成器完成對超聲波束的延時和聚焦，完成聚焦后的信號傳送到數字信號處理模塊。經數字信號處理模塊處理后的信號再傳送到PCI卡。而另一部分傳送到D/A數模轉換電路。數模轉換后的信號經低通濾波器濾波后，再去控制可變增益放大器的放大倍數。

現有的超聲診斷儀有如下缺點：

1具有和探頭陣元數相應的多個發射電路，并且每個發射電路的功率都不可調，無法對胎兒起到保護作用；

2接收模塊只設置有一級可調的增益控制放大器，可變增益范圍小；這對近場的回波信號處理是非常不利的，會造成近場的圖象亮度過高，看不清近場的圖象。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種超聲診斷儀，克服現有技術的超聲診斷儀發射電路的功率都不可調的缺陷；以及接收模塊只設置有一級增益放大器，可變增益范圍小的缺陷。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為：