[实用新型]全数字化超声医学装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种全数字化超声医学装置，属于医疗器械领域，主要用于探查人体内组织和成像显示的医疗设备。 

背景技术

超声诊断技术由于它具有安全、对软组织鉴别力强、灵活及价廉方面的优点，已成为当代图像诊断中的首选技术，在现代诊断技术中占有极为重要的地位。 

超声诊断仪在我国已经有了多年的发展历史。现有的绝大部分超声诊断仪(简称B超)是模拟式的，其关键部分，即聚焦采用模拟方法实现，只有图像的显示才利用数字技术，因此从根本意义上说，这一类是模拟B超。目前，多数医院早年配置的超声系统趋于老化，面临更新换代，医生们更趋向于选用性能更优异、图像更清晰、操作更简便的超声系统。 

发明内容

本实用新型提供了一种全数字化超声医学装置，将探头采集到的信号，迅速进行模数转换，并传递给信息处理系统(DSP系统)进行处理和计算，最后再还原出具有高清晰度和高稳定性的图像。 

本实用新型是以如下技术方案实现的：一种基于嵌入式PC平台实现的全数字化超声医学装置，包括超声探头阵元单元、波束形成单元、超声波束收发通道单元、系统供电单元、波束处理与控制单元、背板连接器单元、通道转接单元和显示控制单元；其相互连接依照PC工业标准，继而实现人机界面控制操作，用户可通过计算机提供的人机接口来控制系统的工作。采用数字方式的波束形成单元和数字方式的波束处理与控制单元。 

所述的波束形成单元采用数字信号处理DSP方式以实现数字波束方式，具体信号连接流程是：它包括依次连接的双脉冲选通/TGC变频控制/脉冲延迟/聚焦排序电路、128通道脉冲发送选通电路、128通道阵元驱动与电平转换逻辑电路和LVDS连接器；其波束形成部分用以提供控制信号，LVDS连接器与通道转单元连接，128通道的发射脉冲信号以及两路TGC信号经过背板连接器送至发射接收部分，发射接收部分的回波信号经过背板连接器送至波束形成部分；发射接收部分与探头转接部分的探头及基元选择电路经通道转接单元建立128路的信号连接，通过通道转接单元，可外接各种不同阵元类型的探头。 

所述的波束处理与控制单元的实现方式是数字波束处理方式。它的组成模块包括64路A/D变换器、LVDS数据接口、数字延迟和数字变迹、聚焦求和数字TGC、基带解调动态滤波电路、求模对数压缩和对数变换、电路LVDS总线控制接口和嵌入式PC控制部分；技术实现方案是将探头发送单元形成的64路通道TGC波束变为数字信号，经过系列数字优化算法、信号整形、杂波滤除等变换程序，转换为与计算机输入输出信号匹配的通信方式，便于实现计算机输入输出人机接口界面，方便医生临床操作及实施控制。 

所述的波束处理方式，其处理顺序不同是基于模拟处理技术和基于数字处理技术的超声波束形成与处理的主要区别。已有基于模拟处理技术的超声波束形成处理顺序为延时→合成→检测→采样(DSDS)。而本实用新型的超声波束形成与处理是采用基于数字技术的方案，其超声波束形成与处理顺序为采样→延时→合成→检测(SDSD)，显然，采样与处理顺序位置的变化是模拟处理技术与本新型装置数字处理技术的区别所在，也是本装置在波束上所采用的数字处理技术方案。 

所述的数字波束处理单元的基带解调滤波电路采用数字直接合成器DDS，摒弃了以往波束处理部分的分立电路连接系统，使得电路结构单元集成为一体，大大降低了杂波的干扰，提升了数字信号的精准度，便于后续图像信号的精确处理和更加清晰度地再现，给医生的临床观察和诊疗带来准确可靠的依据。 

本实用新型的有益效果是：相对于采用模拟电子技术开发的波束形成与处理超声诊断设备，本装置超声波束数字形成与处理技术、超声图像的数字扫描变换(DSC)技术和基于嵌入式计算机技术组成统一的操作控制平台，实现了真正意义上的全数字化超声诊断设备装置，由此大大提升了图像采集的质量、数据处理的速度；在操作上也具有简单便捷、形成的数字化图像清晰以及安全性更高、成本更低廉方面的优点。 

附图说明

附图是本实用新型的系统组成框图。