相控陣超聲內(nèi)鏡發(fā)射及信號采集系統(tǒng)研究.pdf

1、在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)胃腸道檢測，尤其是早期胃癌的檢測手段中，超聲內(nèi)鏡成像技術(shù)因自身無損、無電離輻射、無痛的特點，被認為是診斷的最佳方法之一，在臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用中有巨大的價值。目前我國各大醫(yī)院中使用的內(nèi)鏡產(chǎn)品均來自進口，其昂貴的價格限制了超聲內(nèi)鏡檢測的普及。為改變進口產(chǎn)品的壟斷地位，促進國產(chǎn)醫(yī)用超聲內(nèi)鏡設(shè)備的產(chǎn)品化，課題組開展了一系列超聲內(nèi)鏡成像技術(shù)的研究。
　　本文在課題組環(huán)掃超聲內(nèi)鏡成像研究的基礎(chǔ)之上，設(shè)計了以FPGA為控制核心的相控陣超聲內(nèi)

2、鏡系統(tǒng)方案，并完成了系統(tǒng)中多通道發(fā)射電路的設(shè)計和系統(tǒng)回波數(shù)據(jù)采集控制程序編寫，實現(xiàn)了聲束偏轉(zhuǎn)掃描成像。以上工作的完成，為進一步開展相控陣成像高分辨率算法研究奠定了基礎(chǔ)。
　　本論文的主要工作有：
　　1.制定相控陣超聲內(nèi)鏡成像系統(tǒng)方案。以FPGA作為系統(tǒng)控制核心，設(shè)計了16路并行發(fā)射、1路串行接收的發(fā)射采集電路，完成陣列探頭的激勵及超聲回波的接收處理。
　　2.設(shè)計了系統(tǒng)中多通道發(fā)射電路，包括FPGA及其周邊電路、精細

3、延時、相控發(fā)射、電源轉(zhuǎn)換、高壓產(chǎn)生及監(jiān)控等模塊，實現(xiàn)16通路并行相控發(fā)射。發(fā)射超聲波的激勵脈沖幅值在0-200V可調(diào)，各個通路間相對延時精度達0.5ns。
　　3.設(shè)計并編寫了FPGA控制程序，實現(xiàn)各模塊邏輯控制、回波數(shù)據(jù)緩存、USB2.0數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ埽瓿闪藢Τ暬夭〝?shù)據(jù)的采集。
　　4.搭建超聲成像實驗平臺，以水槽中的多根鐵絲為目標(biāo)進行成像實驗。使用MATLAB中FieldⅡ工具對獲得的超聲回波數(shù)據(jù)進行處理并生成B-M