[實用新型]超聲回波信號高速數據采集器及軸向分辨率測試裝置

有效

• 申請號: 201721791153.8
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN208524901U
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 周盛;王曉春;計建軍;楊軍;王延群
• 申請（專利權）人: 中國醫學科學院生物醫學工程研究所
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 潘雯瑛

本實用新型涉及一種超聲回波信號高速數據采集器及軸向分辨率測試裝置，其中的超聲回波信號高速數據采集器通過時鐘電路為兩采樣保持電路賦予采樣頻率相同但相位相反的兩采樣時鐘信號，使得通過兩個AD轉換器實現超聲回波模擬信號的模數轉換后，輸出的兩個超聲回波數字信號的采樣頻率相同但相位相反，再利用并轉串電路將這兩個超聲回波數字信號轉換成采樣頻率翻倍的高速數字信號，從而提高了對超聲回波信號的采集速率和采集精度，具有更快的數據處理能力，可靠性較高，能為最終的超聲生物顯微實時成像奠定前期實驗基礎；且結構簡單，制作成本低。

技術領域

本實用新型涉及一種超聲回波信號高速數據采集器及軸向分辨率測試裝置。

背景技術

隨著現代醫學超聲成像技術的發展，對通過采集器采集到的醫學影像的分辨率及成像速度提出了越來越高的要求。其中，眼科超聲生物顯微鏡(UltrasoundBiomicroscopy,UBM)是一種臨床上用來活體觀察眼前節結構、對眼前節生理及病理進行類似顯微鏡檢查的高分辨率的眼科醫學影像設備，其主要應用于眼科診斷中對眼前節疾病的診斷，包括青光眼、眼外傷、角膜疾病、睫狀體疾病、晶狀體疾病、葡萄膜疾病、脈絡膜疾病、眼前段腫瘤等，能夠為患者提供實時的高分辨率的診斷圖像，幫助醫生得出確切無誤的診斷結構。這樣UBM檢查方式對患者不會造成任何的損傷，也使得醫生的檢查更加準確、簡便易行，并且具有檢查可多次重復以及不受患者渾濁角膜影響等特點。

因此，通過UBM檢查的方式已經成為眼科臨床對一些眼前節疾病檢查的重要方法，而目前國內外的UBM系統的發射頻率普遍在35MHz和80MHz，已經達到了甚高頻的范圍，當掃查生物組織時，掃查得到的生物組織的結構分辨率最高可接近30μm。

這么一來，醫學影像分辨率和成像速度的提高也對用于采集超聲回波信號的A/D數據采集器的速度和精度提出了更高的要求和挑戰。但由于國內外市場上的微電子行業發展水平的限制，目前還沒有提供一種單片ADC數模轉換器件能夠同時實現高速率和高精度的采樣。

因此，如何提供一種高速率和高精度的超聲回波信號數據采集器為目前亟需解決的技術問題。

實用新型內容

為解決上述現有技術的缺點和不足，本實用新型提供了一種超聲回波信號高速數據采集器，能夠提高對超聲回波信號的采集速率和采集精度，具有更快的數據處理能力，可靠性較高，能為最終的超聲生物顯微實時成像奠定前期實驗基礎；且結構簡單，制作成本低。另外，本實用新型還提供了一種軸向分辨率測試裝置，用于測量上述超聲回波信號高速數據采集器的分辨率，從而觀測該數據采集器對數據采集的準確性及一致性是否達到臨床超聲生物顯微鏡的分辨率要求，以保證制成的超聲回波信號高速數據采集器能夠滿足醫用使用要求。

為實現本實用新型的第一目的，本實用新型首先提供一種超聲回波信號高速數據采集器，其包括時鐘電路、兩采樣保持電路、兩AD轉換器、并轉串電路和數字信號處理器；

所述時鐘電路的兩采樣時鐘輸出端分別輸出兩路采樣時鐘信號至所述兩采樣保持電路的采樣時鐘輸入端；兩采樣時鐘信號的頻率相同且相位相反；

所述兩采樣保持電路的兩模擬信號輸入端分別與外部的兩超聲回波接收探頭電連接，并接收由兩超聲回波接收探頭檢測得到的超聲回波模擬信號；

所述兩AD轉換器分別接收由所述兩采樣保持電路輸出的超聲回波模擬信號，并分別對兩超聲回波模擬信號進行模數轉換處理，得到兩超聲回波數字信號；兩超聲回波模擬信號的頻率和相位分別與所述兩采樣時鐘信號的頻率和相位一致；

所述并轉串電路接收由所述兩AD轉換器輸出的兩超聲回波數字信號，并對兩超聲回波數值信號進行差分處理后輸出一高速數字信號；所述高速數字信號的頻率為任一采樣時鐘信號的頻率的兩倍；

所述數字信號處理器接收并保存所述高速數字信號。