[其他]具有上變頻中頻放大的組織特征跟蹤收發器

無效

• 申請號: 86102114
• 申請日: 1986-03-04
• 公開（公告）號: CN86102114A
• 公開（公告）日: 1987-04-01
• 發明（設計）人: 特倫斯·馬特蘇克
• 申請（專利權）人: 迪馬克斯公司
• 主分類號: H04B1/38
• 分類號: H04B1/38;A61B8/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 姚珊

本發明涉及醫學超聲圖象，特別是用于超聲信號實時處理的方法及設備。

多年來，臨床超聲系統已經與脈沖或連續波（CW）超聲技術相結合用于組織結構和血流的成象。因為被檢查的組織是色散介質，發入組織里而后從組織分界面上反射回來的信號受到明顯的衰減，即聲音信號在物體里走的路徑越長，信號衰減和改變得越大，以前的系統已經包含了象時控增益這樣的補償技術，用來對體內組織中信號的預測衰減進行校正。類似地，其它校正技術的應用也已獲得了不同程度的成功。無論至今使用的哪種校正技術，都存在某些問題，這些問題中典型的是，在被檢查的標本表面和超聲探頭的轉換器表面之間所引起的多重反射，進而，對較深的信號穿透層，信號衰減嚴重，常使關鍵的圖象信息模糊不清和使圖象散焦。

由申請人以前申請的專利No.616，581中采用的名為“組織特征追蹤收發器”的方法，包括有組織現象的特征分析。其中，由于穿過組織介質，發射的脈沖以頻率扭曲的形式返回。無論其中描述的系統多么有效，由于技術上和經濟上的原因也需要進一步的改進。

盡管在從前公開中描述的方法在整個圖象質量和整個圖象的均勻度方面做了很大的改進，但是下列限制的存在引起了實施上及經濟上的一些問題：

1）當采用濾波器跟蹤時，因為所需的元件值變化等于頻率范圍的平方，所以濾波器的電感或電容（飽和扼流圈或變容二極管）必須在很大范圍內變動。在頻率跟蹤偏移的過程中，由此引起的阻抗變化是顯著的。如果頻率變化的百分比能夠減小，電路元件參數的變化也可減小。

2）必須跟蹤低通和高通的截止頻率，以維持恒定的帶寬。

3）不管檢測器的復雜程度如何，它必須以基帶射頻信號工作。因為視頻頻率（包絡線）信息與回波序列底部的最低載波頻率如此地接近，所以在設計具有良好上升時間性能并能抑制載波波動（例如：二次諧波）的帶寬檢測器時存在著實際的問題，能滿足短的上升時間及低波動準則的檢測器必須包括費用較高的高階低通濾波器。如果可能加大視頻（包絡線）信息和載波頻率之間的區別，就可以在解調后用一個簡單一階低通濾波器得到所需的檢測器性能。

4）在任何實用接收器的設計中，給定一種簡單的無屏蔽的封裝方法，總是面臨在沒有自由反饋的極高增益條件下如何設計接收器的問題。對于給定組成及尺寸的元件，如果能確定另一種使從輸出返回到射頻前端輸入的串音較小的設計方案，則僅由于這個原因就能實現這樣一種設計。

5）超聲脈沖接收器常常需要用在工作于若干不同超聲頻率下的圖象系統中，象3.5，5和7.5兆赫。直到現在，不是使用寬帶接收器，就是使用帶有簡單固定頻率切換式濾波器的接收器。一種工作在若干范圍內且設計簡單的組織跟蹤接收器是非常需要的。

本發明中的超聲收發器，對從體內組織界面上反射的信號提供了一種可變頻率、固定帶寬的接收，改善了對多重界面反射的抑制，隨之也改善了極深穿透深度上的信號分辨率。本發明進一步提供了比以前所知的更大動態范圍內的信號復原。

此外，本發明描述了一種具有檢測信號的超聲收發器，它本身消除由于轉換器脈沖響應和組織反射影響產生的發射脈沖信號間的相互作用，增強了軸向信號的分辨率。

根據本發明所做的設備體現在提供這些特點的硬件里。作為一個采集所接收的信號，并且將其變成較高中頻的接收器有一恒定的帶寬，這這種變到較高頻率的變換隨時間而變，以至于在維持前述恒定帶寬需要的同時，接收頻譜的一部分也改變了，按照本發明的上變頻超外差接收器的特定細節是增強了信號的處理，減少了實現時的偽信號和經濟消耗，因此本發明在提供一種簡單且性能價格比合理的系統的同時也使所需的信號處理得以增強。

參照圖示，仔細閱讀下列描述可以較好地理解本發明的這些和其它的特點，這里：

圖1是本發明的上變頻異步收發器的框圖;

圖2所示是本發明的上變頻處理的信號分量;

圖3所示是本發明的一個實施方案中的包絡線檢測;

圖4所示是變換器的三種工作方式;

圖5所示是本發明的一個實施方案中，在所用頻率范圍下不同濾波器的帶寬。

本發明包括1984年6月4日由同一發明人申請、目前正在審理的專利No.616，581中描述的收發器，此處作為對比文獻。