[實用新型]一種全數字化超聲醫學裝置

無效

• 申請號: 200820042031.3
• 申請日: 2008-08-06
• 公開（公告）號: CN201260673Y
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 劉尊亮;岳忠良;呂單敏;呂磊
• 申請（專利權）人: 徐州雷奧醫療設備有限公司
• 主分類號: A61B8/13
• 分類號: A61B8/13
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于超聲醫學應用領域，采用類似CT超聲透射法方式及其成像算法得出超聲醫學成像，尤其是一種全數字化超聲醫學裝置。

背景技術

超聲醫學成像是四大臨床成像技術之一，是醫療單位臨床診斷的重要手段。傳統的超聲醫學成像是采用反射法，即用一個超聲探頭，在外接激勵信號下，先進行發射，接著進行接收，進行掃描斷層成像，在20世紀末，用于頭部和全身的X線掃描斷層成像(X—CT)的問世，給醫學診斷開創了具有劃時代意義的新篇章，但X線對人體有損傷，需要超高電壓供電。由此，一種新的超聲醫學成像方法便應運而生了。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有超聲成像技術的不足，提供一種全數字化超聲醫學裝置，它是基于PC平臺實現的全數字化超醫學成像裝置，該裝置在測量使用過程中，不僅具有操作簡捷，而且數字化重建出肌體斷面影像有著X-CT的清晰成像效果，以及制造與使用成本低廉、并對人體無輻射。

本實用新型的技術方案是：一種全數字化超聲醫學裝置，包括同步裝置、發射控制部分、陣元選通高壓控制部分、接收控制放大整序部分、A/D驅動及轉換部分、數字波束形成部分、DSC數據處理部分、顯示單元、PC平臺、電源單元部分。其特征是：同步裝置由發射換能器和接收換能器組成，發射控制部分與同步裝置連接，同步裝置與陣元選通高壓開關連接，陣元選通高壓開關與接收控制放大整序連接，接收控制放大整序與A/D驅動A/D變換部分連接，A/D驅動A/D變換部分與數字波束形成連接。發射控制部分、陣元選通高壓開關、接收控制放大整序、A/D驅動A/D變換部分數字波束形分別與高速數據總線連接。輸入輸出接口、時序控制電路、DSC數據處理、PC平臺分別與高速數據線連接。顯示部分分別連接DSC數據處理和PC平臺。

其中，同步裝置能使共軸的發射換能器和接收換能器沿著一條直線掃描，取得切面內的投影數據，然后這對發射和接收換能器組在同一平面內旋轉一個角度，再作直線掃描，取得這個視角的投影數據，如此繼續下去，取得足夠多的數據后，由計算機系統把這些信息組合起來，象X-CT一樣，使用代數重建法或反投影技術法來重建超聲影像。

發射控制部分由脈沖產生、脈沖排序、電平轉換、發射驅動和發射通道選通控制處理器組成。

陣元選通高壓控制部分包括收發隔離電路、接收選通電路、前置放大電路部分。

接收控制放大整序部分包括整序電路、對折電路、整序控制電路和TGC放大電路。

A/D驅動A/D變換部分包括增益控制放大電路、均勻采樣電路等。

數字波束形成部分是區別于傳統模擬超聲系統的重要方面，傳統模擬超聲系統波束形成順序為延時＝>求和＝>檢波＝>采樣(DSDS)，基于數字處理技術的超聲波束形成順序為采樣＝>延時＝>求和＝>檢波(SDSD)，包括數字延遲聚焦電路、變跡求和電路。數字延遲聚焦由A/D變換器采樣時鐘確定，為了提高數字聚焦精度，采用一個A/D采樣時鐘間隔，為了進一步減小數字延遲的間隔，采用數字內插處理電路。

DSC數據處理部分的核心是DSC算法實現：DSC工作時，首先由顯示坐標系統產生圖像顯示區的x，y坐標(與行、場掃描同步)，再變換為探頭所處的μv坐標，最后變換為極坐標r、θ。由r、θ值即可從γ、θ存儲器(也稱幀存儲器)中讀取存儲的回波信號值，但極坐標系統中的一個采樣值與x，y坐標系統中的像素點一般是不重合的，所以必須由計算機算出的γ、θ值的誤差(即小數部分)經插值來計算實際x，y坐標上的像素值。從x，y坐標產生到轉換為γ、θ及其誤差，通過雙線性插值，需經很多計算環節，要產生很多延遲，在軟件設計時采取相關措施，消除了延遲的影響。

雙線性插值原理可用圖3說明。超聲掃描按等角度增量均勻分布，各掃查線上的采樣點按等間隔均勻分布，在x，y坐標系統中的任一顯示像素點P，必須找到最鄰近的四個采樣點Sm，n，Sm+1，n，Sm，n+1和Sm+1，n+1，其中n表示徑向第n個采樣點，m表示在θ方向上第m條線，m和n就是μv到γ，θ變換輸出的R、θ地址的整數部分，而Re和Ae為R、θ地址的小數部分，由圖可得以下計算式：

A＝Sm，n(1-Re)+Sm.n+1.Re

B＝Sm+1n(1-Re)+Sm+1，n+1.Re

P＝A(1-Ae)+B.Ae

＝Sm，n(1-Re)(1-Ae)+Sm?n+1.Re(1-Ae)

+Sm+1，n(1-Re)Ae+Sm+1，n+1.Re?Ae