[發明專利]一種醫用B超前端激勵裝置及激勵方法

有效

• 申請號: 200910040933.2
• 申請日: 2009-07-08
• 公開（公告）號: CN101601594A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 林武平;李德來
• 申請（專利權）人: 汕頭市超聲儀器研究所有限公司
• 主分類號: A61B8/14
• 分類號: A61B8/14
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所
• 代理人: 劉潤愚

技術領域

本發明屬于醫療器械領域，具體涉及一種醫用B超前端激勵方法。?

背景技術

傳統的B超前端系統采用單極性高壓激勵脈沖，發射波束的特性和頻譜都有極限性。其主要的缺點包括：單極性高壓激勵發射波形是周期方波(可以是一周期或多周期)，其頻譜特性與探頭特性難于匹配，發射能量的效率不高，穿透力能力較弱，圖像細節部分難以分辨的缺點。?

發明內容

本發明的目的是針對上述問題的存在，提供一種采用變跡雙極性發射電路，克服傳統的B超前端系統采用單極性高壓激勵脈沖情況下發射波束的特性和頻譜的極限性。通過接近高斯形狀的能量分布變跡激勵技術，有效改善了發射波束的特性和旁瓣抑制；既提高了發射能量的利用率，又在發射高壓不變的情況下，有效的提升系統的探測穿透率；并可以得到明顯的變頻效果，提高圖像的分辨率，使圖像更加均勻細膩，提升系統的整體性能的醫用B超前端激勵方法。?

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：?

一種醫用B超前端激勵方法，包括以下步驟：?

(1)、基于現場可編程門陣列FPGA的發射波束主控單元根據系統控制模塊送來的發射同步信號即超聲掃描同步信號SYNC、復位信號即系統總復位信?號SysRst和一系列的參數及控制信號即前端數據總線Acdbus、8位并行總線端口地址Apaddr、主設備即本地總線控制器握手信號AmasterEn、并行總線時鐘信號Atck、并行本地總線控制器對各用戶端口中斷的應答信號Aack、并行總線讀寫方向控制信號Awen、串行總線片選信號SCS、串行總線數據信號SD和串行總線時鐘信號CLK，在發射同步信號即超聲掃描同步信號SYNC為低電平期間，根據相關的參數，對發射前端的高壓開關電路的狀態和數字發射波束電路的延時狀態、發射孔徑和變跡參數進行設置，當發射同步信號由低變高時，發射控制現場可編程門陣列FPGA產生前端發射波束的控制信號、雙極性發射驅動脈沖、發射加權控制脈沖、發射結束標識信號，其包括第一級PGA的增益控制信號Hilo1、第二級PGA的增益控制信號Hilo2、模擬回波信號放大器的開啟信號Enbcon、前端探頭狀態改變中斷申請信號ProbeInt、放大器增益控制電壓斜率信號Mode、發射激勵正極性驅動信號PHD、發射激勵負極性驅動信號NHD、發射激勵正極性變跡驅動信號ApoPHD、發射激勵負極性變跡驅動信號ApoNHD、發射結束標識信號Tend、高壓開關配置數據Din、高壓開關串行數據所存信號StrobeClk、高壓開關的邏輯配置使能信號LE、前端工作探頭座高壓開關陣列選擇信號PrCS、從設備即本地總線客戶端口握手信號AslaveEn；?

(2)、多路發射脈沖從發射波束主控單元輸出之后，經過驅動輸出電路、發射驅動電平轉換和驅動芯片電路和發射高壓脈沖輸出電路，形成高壓脈沖激勵探頭換能器陣元高壓激勵信號和弱回波信號HP，完成一次超聲的發射；(3)、超聲回波信號由相同的一組陣元接收，組織反射的超聲回波信號經過隔離二極管橋及其控制信號電路得到回波信號經過二極管橋之后的弱超聲回波信號ECHO信號到達前置放大器、第一級時間增益控制信號TGC放大電路得到經過第一級放大之后的正差分回波VOH和經過第一級放大之后的負差分回波VOL、第二級時間增益控制信號TGC放大電路和抗混疊濾波器之后輸出的差分回波信號經過抗混疊濾波之后的正差分回波RFP和經過抗混疊濾波之后的負差分回波RFN又送入模數轉換器A/D轉換器，由波束合成電路接收后進行后續的處理。?

本發明由于采用變跡雙極性發射電路，克服傳統的B超前端系統采用單極性高壓激勵脈沖情況下發射波束的特性和頻譜的極限性。通過接近高斯形狀的能量分布變跡激勵技術，有效改善了發射波束的特性和旁瓣抑制；既提高了發射能量的利用率，又在發射高壓不變的情況下，有效的提升系統的探測穿透率；并可以得到明顯的變頻效果，提高圖像的分辨率，使圖像更加均勻細膩，提升系統的整體性能，且本發明所述的激勵裝置控制相對簡單，電路實現方便，對電源本身和其輸出的發射高壓不需要特別的控制要求，易于實現，工作穩定性好，成本也較低。?

以下結合附圖詳細描述本發明的實現。?

附圖說明

圖1是本發明的基于FPGA的B超前端變跡雙極性激勵電路框圖；?

圖2是本發明的基本的雙極性激勵脈沖圖；?

圖3是本發明的變跡發射的一種波形圖；?

圖4是本發明所述的逼近高斯形狀的變跡發射波束能量分布圖。?