在线咨询 网站地图 | 收藏网站
您现在的位置:新闻中心 >> 行业动态 >> 全数字眼科超声诊断仪信号处理设计与实现

全数字眼科超声诊断仪信号处理设计与实现

作者:www.strong86.cn来源:医疗器械 浏览次数: 日期:2012年8月13日 16:41

近年来,随着现代信号处理技术的不断发展,各类高性能、低价格集成芯片的广泛应用,以及人们对超声诊断仪性能要求的不断提高,传统的眼科超声诊断仪便表现出明显的不足。例如易受到外界的干扰、性能不够稳定;精度较低,难以实现现代信号处理算法;无法高保真地传递、转换图像信息等等。而全数字眼科超声诊断仪就可以有效地解决上述问题,直接对超声回波信号进行数字化处理,保证了超声诊断设备图像更清晰、更准确,大大提高了超声诊断图像的分辨率,增大了动态范围,直接决定着超声诊断设备的整体质量。

大量的研究和实验表明,超声信号的衰减不仅与被探测组织的深度有关,还与超声波的频率有关,随着频率的升高,组织对超声能量的衰减系数增大。

为了在眼球近场和眼眶远场不同情况下均能获得较好的成像分辨率,实验中所使用了相对带宽70%的宽频探头。宽频带中的高频成分能够有效地提高近场的成像分辨率;而低频成分能够有效地穿透眼球和眼眶组织,对较深处组织进行成像。由于超声波在眼球和眼眶组织中的dB衰减值与频率大致成线性关系,即高频分量相对于低频分量在传播过程中衰减得更快,这将导致信号频谱和中心频率随超声波向深处传播而下移。合理选择接收电路的带宽,能有效抑制回波通带以外的噪声,改善深部的脉冲输出。本系统中包络检波采用绝对值低通滤波法。即对信号先取绝对值,然后通过低通滤波器取其包络。

对数放大电路用来压缩回波的动态范围。把由于组织界面的差异,声束与界面的不同角度产生的/对准效应0以及人体组织对超声波的衰减等引起的超声回波幅度动态范围100~110dB压缩为适于终端设备显示器显示的范围20~26dB。

对数压缩在压缩大信号的同时有拉伸小信号的作用,由于人体背景组织反射回来的超声回波信号很微弱,处在小信号的区域内,而对数曲线在起始段具有很大的斜率,因此能够将小动态范围的微弱回波信号映射到较大的输出动态范围内,起到增加回波信号对比度的作用。虽然理论上动态滤波器的分段越细,效果越好,但是考虑到眼部组织作为浅表小器官的结构特点及设计实现的复杂程度,实际应用中,玻璃体声衰减较小,在视网膜及以前部分保持较高通频带,在其后分两段向下偏移。本设计中动态滤波是通过一组中心频率随深度动态变化的32阶FIR带通滤波器来实现的。

所属类别: 行业动态

该资讯的关键词为: