[實用新型]一種合成孔徑超聲成像裝置

有效

• 申請號: 201720884472.7
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN208511051U
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 龔任
• 申請（專利權）人: 朗昇科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 北京眾元弘策知識產權代理事務所(普通合伙) 11462
• 代理人: 孫東風

本實用新型公開了一種合成孔徑超聲成像裝置。本實用新型包括超聲主機系統、圖像顯示系統、數據處理系統和超聲換能器系統。本實用新型對現有技術的系統復雜度進行了優化，實現超聲系統的便攜式突破，具有聲功率低、成像質量高、控制方式靈活、功耗低等特點。

技術領域

本實用新型涉及醫用超聲探測設備領域，尤其涉及一種合成孔徑超聲成像裝置。

背景技術

醫學超聲成像技術在現代醫學影像技術中發揮著重要的作用，與其它影像診斷技術相比，超聲診斷成像的實時、無創、便攜和低成本尤其受到醫護人員和患者的的青睞。盡管如此，超聲成像的便攜與診斷圖像之間的矛盾仍沒有充分的解決。當前的超聲診斷設備在保證圖像性能的前提下由于超聲系統本身的物理通道數限制仍然無法達到像移動通訊設備一樣便攜方便。

衡量超聲診斷圖像的主要指標包括：圖像空間分辨率、圖像的對比度、圖像的時間分辨率。超聲系統的通道數從根本上決定了以上指標，同時也決定了系統的面積、體積等便攜式指標。目前的便攜式超聲系統都是為了保證圖像的質量，在系統通道數上無法進行妥協，只能通過電子制造工藝技術的改進減少通道鏈路上的器件面積和體積，盡可能的滿足便攜的要求。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種合成孔徑超聲成像裝置，針對現有技術中的不足，以優化系統的復雜度和實現超聲系統的便攜式突破，解決了超聲診斷設備在保證圖像性能的前提下由于超聲系統本身的物理通道數限制仍然無法達到像移動通訊設備一樣便攜方便的問題。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：一種合成孔徑超聲成像裝置，包括超聲主機系統、圖像顯示系統、數據處理系統和超聲換能器系統；所述超聲主機系統為包括FPGA處理器的超聲裝置主體；所述超聲換能器系統與所述超聲主機系統連接；所述超聲換能器系統用于發射和接收超聲波，并實現電信號與超聲波的轉換；所述數據處理系統對所述超聲換能器系統反饋的電信號進行數據處理形成圖像信息；所述圖像顯示系統對所述數據處理系統形成的圖像信息進行圖像顯示。

作為上述裝置的一種優選方案，所述超聲換能器系統包括探頭、能量施加裝置、模擬前端模塊、發送接收選擇開關；所述模擬前端模塊包括壓控增益放大器和模數轉換；所述模擬前端模塊、發送接收選擇開關、能量施加裝置、探頭依次連接。

作為上述裝置的一種優選方案，所述FPGA處理器包括驅動單元、超聲單元、波束合成單元和低通濾波單元；所述驅動單元與所述能量施加裝置連接以驅動所述能量施加裝置；所述超聲單元與所述發送接收選擇開關連接以控制超聲換能器系統發射和接收超聲波；所述波束合成單元對波束進行合成處理；所述低通濾波單元對合成的波束進行低通濾波處理。

作為上述裝置的一種優選方案，所述數據處理系統包括對信號的解調、濾波、坐標轉換的數據處理。

本實用新型操作時采用以下方式進行一幀圖像的掃描：

S1：由所述超聲主機系統進行控制，控制所述超聲換能器系統從一側至另一側以合成發射模式進行發射，對人體組織進行掃描；合成發射模式根據配置，每次以系統物理通道數的最大值進行發射；

S2：切換超聲主機控制系統，轉為合成發射模式下對應的合成接收模式，接收通道數據，進行合成發射模式和合成接收模式下的波束合成處理，形成的掃描波束在數據處理系統中進行緩存處理。

S3：重復S1-S2中的合成發射模式和合成接收模式，每一次合成發射模式和合成接收模式周期內都對該次形成的波束與上一次形成的波束進行疊加處理，直到整個合成發射模式和合成接收模式完畢后形成掃描線。

S4：掃描線經過所述數據處理系統形成圖像，通過所述圖像顯示系統進行超聲診斷圖像的顯示。

該方法中，S1中確定發射陣列組合；S1還包括：