收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

医用超声内窥镜探头驱动控制电路的设计

肖哲  
【摘要】: 医用超声内窥镜是电子内窥镜技术与超声传感技术、微机电技术、现代计算机技术等高新技术的不断发展和融合的产物,是当前应用前景非常广阔的医疗仪器。内窥镜超声成像系统以电子内窥镜系统为基础,将超声探头经由电子内窥镜活检通道伸入体腔、接近目标器官,由微型电动机驱动超声探头实现扇面扫描,获得消化器官管壁各个断层的组织学特征。与电子内窥镜相比,提高了早期病变诊断的能力。与体外超声比较,探头与器官间距离短,避免了脂肪、体腔内气体对成像的影响,获得的图像信息要比体表上获得的扫描信息准确详细。 内窥镜超声成像系统关键技术的研究主要包括:超声探头激励电路、回波信号接收处理电路、同步控制电路三个部分的内容。本文根据超声成像系统的要求完成了三个部分电路的设计与实现;同时,根据对医用内窥镜超声成像的清晰度、分辨率和保真度的要求进行分析,并提出了新的提高超声图像质量的数字化方法。 超声波的发射是由压电换能器完成的。激发电路的功能即是产生瞬时高压脉冲,激励超声换能器发射超声波。激发电路包括同步控制脉冲产生电路、激发主电路和换能器的调谐匹配电路,这三部分电路控制超声换能器按照一定的频率高效的发射超声波。 回波处理电路用于检测由人体组织反射的超声信息,对转换成的电信号进行解调输出。回波处理电路包括放大电路、增益补偿电路、检波、滤波及A/D转换电路。解调出的信号进行A/D转换,输出图像的扫描线数字信号,经FIFO缓存后,数字信号由PCI图像采集卡进入计算机内存。 现场可编程逻辑阵列(FPGA)作为核心控制模块完成对数据传输和相关电路及芯片的控制,主要实现了对超声波激发、A/D转换以及成像部分同步控制。根据各部分电路在系统中的功能,详细地介绍了FPGA产生外部电路控制逻辑和数字信号处理的方法,并给出了相关的实验波形图和硬件系统的整体调试结果。 系统的各电路性能均得到实验验证,达到了医用超声内窥镜探头驱动控制系统的各项指标要求,并实现了显示512×512大小的超声扫描图像的要求。最后,分析了系统的噪声来源,总结了系统的特点,并提出了改善超声成像质量的措施和方法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 姚明林;陈先中;;基于FPGA的超声波液体密度传感器[J];微计算机信息;2007年16期
2 林立军;FPGA在超声气体温度测量中的应用[J];传感技术学报;2005年02期
3 刘军;;声波定向发射技术及其在公安工作中的应用研究[J];中国人民公安大学学报(自然科学版);2008年04期
4 罗琛;王晓春;李穗;李川;王延群;;AD9271在全数字超声成像系统中的应用[J];电子产品世界;2007年12期
5 章潋;秦会斌;崔佳名;李雅;;伪随机码超声测距电路的设计[J];电子与封装;2008年04期
6 温世杰;鲁冬杰;陈晓冬;郁道银;;基于FPGA的数字超声内窥镜接收系统设计[J];传感技术学报;2008年08期
7 华志斌;李跃忠;李昌禧;;多声道超声气体流量计的电路设计[J];工业控制计算机;2006年12期
8 贾文超;孙晶鑫;董冰;;基于FPGA的次声波合成的电路设计[J];现代电子技术;2007年05期
9 秦俭;陈莉平;唐光荣;;FPGA自主运动实验平台的研制[J];实验技术与管理;2009年11期
10 何建德;超声检测振荡器[J];仪表技术与传感器;1991年05期
11 王珏;齐广学;;数字式超声液位计[J];自动化与仪表;1991年03期
12 肖定国;翟邦玺;徐春广;陈清华;;基于DSP和FPGA的超声相控阵信号收发卡设计[J];计算机测量与控制;2006年08期
13 谢晓宇;吴锦湖;陈和坤;;基于FPGA的程控FIR滤波器在超声探伤仪中的应用[J];电子元器件应用;2008年08期
14 李鹏;陈裕泉;胡大可;郑音飞;;超声成像系统中自适应动态滤波器的设计[J];传感技术学报;2010年01期
15 徐军,李欣,林金秋;一种使用超声波的无线式水晶温度仪[J];自动化仪表;2001年08期
16 习俊梅;朱杰斌;黄良兵;李健;;便携式数字化超声检测仪[J];仪表技术与传感器;2007年09期
17 马宏伟;毛清华;张旭辉;;基于PCI总线的超声检测虚拟仪器系统设计[J];仪表技术与传感器;2011年01期
18 宋光德,胡宏波,梁磊;一种基于FPGA的A超数字式探伤系统的研究[J];电子技术应用;2003年10期
19 黄颖辉;;基于DSP的超声风速测量[J];信息技术;2008年11期
20 谢晓宇;吴锦湖;李棉龙;陈和坤;;基于嵌入式微处理器S3C2510A的非金属超声检测仪[J];电子元器件应用;2008年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王小波;李艾华;崔宏亮;黄华;;基于FPGA的便携式超声波流量计设计[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
2 程继隆;王海涛;田贵云;蔡佳慧;朱永凯;;基于FPGA的超声相控阵发射与接收系统的实现[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
3 侯金华;;基于FPGA的SOC系统可靠性设计[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
4 张健;孙辉先;陈晓敏;安军社;;反熔丝FPGA的可靠性设计措施[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
5 ;Design and Research of Video Fire Detection System Based on FPGA[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
6 许永坤;;基于FPGA的超声诊断仪时间增益补偿电路的设计[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
7 董雪;费建军;白娇杨;;基于FPGA的智能火灾报警系统的设计与研究[A];天津市电视技术研究会2012年年会论文集[C];2012年
8 肖松;李跃华;张金林;;基于FPGA局部动态可重构的抗SEU容错系统研究[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(下册)[C];2010年
9 王玮;钱伟康;应怀樵;;基于FPGA的PXI高速数据采集系统硬件设计[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
10 卜凡亮;王蓉;金华;李丽华;刘慧玲;;声波定向发射及其在人工降雨中的应用研究[A];第三届全国虚拟仪器大会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张承畅;多FPGA系统的关键问题及应用研究[D];重庆大学;2011年
2 李鹏;基于元构件的FPGA硬件构件设计技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
3 余慧;时分交换的新型FPGA互连结构研究[D];复旦大学;2011年
4 谢丁;FPGA互连结构评估系统研究与实现[D];复旦大学;2011年
5 王忠明;SRAM型FPGA的单粒子效应评估技术研究[D];清华大学;2011年
6 廖永波;SOC软硬件协同方法及其在FPGA芯片测试中的应用研究[D];电子科技大学;2010年
7 姚骏;纸浆悬浮液超声衰减理论及其在浓度流量检测中的应用研究[D];上海大学;2006年
8 唐玉兰;伪布尔可满足性算法及其在FPGA布线中的研究应用[D];江南大学;2010年
9 邬贵明;FPGA矩阵计算并行算法与结构[D];国防科学技术大学;2011年
10 王建庄;基于FPGA的高速图像处理算法研究及系统实现[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖哲;医用超声内窥镜探头驱动控制电路的设计[D];天津大学;2006年
2 王霞;一种超声用的可变中心频率数字带通滤波器的FPGA设计[D];电子科技大学;2008年
3 卜坤亮;基于移动通讯网络的机器人感知与力反馈控制系统设计与实现[D];国防科学技术大学;2004年
4 彭涵阳;无串扰超声测距系统的激励方法及基于FPGA的设计与实现[D];天津大学;2010年
5 简盈;大作用距离超声测距技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
6 许冲;激光脉冲定距算法研究与FPGA实现[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 周志娟;相移波束形成的FPGA实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 叶忠彬;基于FPGA的数字频率合成系统的设计与实现[D];电子科技大学;2011年
9 杜国女;基于FPGA的音乐景观灯的设计与实现[D];兰州交通大学;2011年
10 隆志远;基于FPGA和光电耦合的旋转机械非接触双向信号传输系统[D];南京航空航天大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 海英;赛灵思发布新型FPGA芯片方案[N];人民邮电;2009年
2 ;实现FPGA产品差异化[N];中国电子报;2011年
3 ;FPGA为消费电子提供安全保证[N];中国电子报;2011年
4 本报记者 赵艳秋 冯晓伟 冯健;FPGA:市场应用广 门槛需降低[N];中国电子报;2009年
5 本报记者 冯晓伟;FPGA格局难改 新兴企业胜算几何?[N];中国电子报;2009年
6 ;异步架构FPGA实现业界最高速度[N];中国电子报;2009年
7 ;突破功耗和成本限制设计中国需要的FPGA[N];中国电子报;2009年
8 ;通信仍是FPGA最大市场[N];中国电子报;2009年
9 本报记者 梁红兵;赛灵思:降低FPGA应用门槛[N];中国电子报;2010年
10 华北光电技术研究所 刘刚;FPGA+DSP升级热像设计[N];中国电子报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978