[发明专利]一种眼科超声生物测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及医学超声测量技术领域，特别涉及一种眼科超声生物测量方法。

背景技术

临床上为了防止超声波的空化效应和热效应对人体可能造成的损害，对医学超声成像系统的声输出功率进行了严格的限定，下表摘自FDA标准中关于对人体不同组织进行超声诊断时声输出参数的要求。

^*Abdominal，Intraoperative，Pediatric，Small Organ(breast，thyroid，testes，etc.)，Neonatal Cephalic，Adult Cephali

从上述表中可以看出，相对于人体其它组织器官，专用眼科超声影像设备对于时间平均声强(I_SPTA.3)、脉冲平均声强(I_SPPA.3)和机械指数(MI)等声输出参数的要求更为严格。由于超声生物测量系统的探头直接接触人体角膜组织，所以为了实现人体眼球、眼眶组织的全景成像，在声输出的要求下，目前应用的眼科A型超声诊断设备所使用的超声脉冲发射电压一般不超过正负60V。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺点和不足：

为了达到更低的声输出参数，如果单纯降低超声脉冲发射电压，将会丢失深部眼眶组织的回波信息，失去了全景成像的作用，在很大程度上影响了其在眼科临床诊断中的应用价值，无法满足实际应用中的需要。

发明内容

本发明提供了一种眼科超声生物测量方法，该方法实现了在满足检测标准的前提下降低了超声脉冲的发射电压，避免了丢失深部眼眶组织的回波信息，达到了全景成像的作用，详见下文描述：

一种眼科超声生物测量方法，所述方法包括以下步骤：

(1)可编程逻辑器件控制数字编码发射脉冲的频率与重复周期，对前置放大接收电路的增益倍数、数据的采样频率、时钟和使能进行控制；所述可编程逻辑器件通过所述数字编码发射脉冲触发高频超声波发射模块，产生高压脉冲，激励单晶振宽频带超声换能器，所述单晶振宽频带超声换能器的中心频率为10MHz；

(2)所述单晶振宽频带超声换能器产生超声波，并向人体发射超声波；人体组织对所述超声波进行反射，所述单晶振宽频带超声换能器接收超声回波；将所述超声回波输入到所述前置放大接收电路中；

(3)所述前置放大接收电路对所述超声回波进行预处理获取放大后超声回波；将所述放大后超声回波输入到高速数据模数转换模块；

(4)所述高速数据模数转换模块将所述放大后超声回波转换为数字信号，传输至所述可编程逻辑器件，最高采样频率等于80MHz，采样数据位数为14bit；

(5)所述可编程逻辑器件存储所述数字信号，对所述数字信号进行原码转补码运算，获取补码数据，对所述补码数据中的奇数线依次进行奇数线降频、滤波和奇数线升频，获取处理后的奇数线数据；对所述补码数据中的偶数线依次进行偶数线降频、滤波和偶数线升频，获取处理后的偶数线数据；通过二选一选择器对所述奇数线数据和所述偶数线数据进行选择、后滤波、检波、对数放大和二次采样处理，并通过USB接口及外围电路与终端相连，显示最终的图像与数据。

所述数字编码发射脉冲具体为：16位Golay码互补序列或13位Barker码。

所述前置放大接收电路中总增益大于等于60dB，可变增益范围达到40dB。

所述高速数据模数转换模块在采样时钟CLK的上升沿到达之后的6.25ns内进行采样；所述可编程逻辑器件产生模数转换所需要的采样时钟的占空比为1∶1；采样数据读取至内部寄存器的输入时钟，占空比为1∶3，则所述内部寄存器输入时钟的上升沿在采样时钟到来后的3/4周期来临。

步骤(5)具体为：

所述可编程逻辑器件存储所述数字信号，对所述数字信号进行所述原码转补码运算，获取所述补码数据，对所述补码数据中的奇数线依次进行奇数线降频、前滤波、所述Golay码中的A码匹配滤波和奇数线升频，获取处理后的奇数线数据；对所述补码数据中的偶数线依次进行偶数线降频、前滤波、所述Golay码中的B码匹配滤波和偶数线升频，获取处理后的偶数线数据；通过所述二选一选择器对所述奇数线数据和所述偶数线数据进行选择，并进行延时叠加，获取叠加后数据，对所述叠加后数据依次进行所述后滤波、所述检波、所述对数放大和所述二次采样处理，并通过所述USB接口及外围电路与所述终端相连，显示最终的图像与数据，或，