一种甚高频医学超声回波信号高速数据采集系统的设计

目的:设计一种甚高频医学超声回波信号高速数据采集系统,以实现高速率和高精度的实时采样。方法:采用内置两路集成模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)芯片的LTC2285来实现超声回波信号的模数转换,并将两路采样率为120 MHz的数字信号输入至现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)进行并串转换,得到采样率为240 MHz的高速数字信号进行超声回波数字信号处理,最后将数据通过USB接口传输至计算机终端进行显示。为了保证该系统的可实现性,对该系统进行时序仿真实验、分辨力检测实验和正常人眼前节成像实验。结果:该时序仿真结果验证了由FPGA设计该并转串模块实现的可靠性;该系统的分辨力能达到40μm,满足临床上对眼科超声生物显微镜(ultrasound biomicroscopy,UBM)纵向分辨力的要求;该系统的UBM检查可得到正常人眼前节组织的高分辨力成像图。结论:该系统运用多通道和FPGA技术,提高了采集速度和可靠性,为最终的UBM实时成像奠定了前期实验基础。     

基于并口的浅表组织聚焦超声治疗系统安全监控方法研究

目的：探讨高强度聚焦超声（HIFU）治疗设备的安全监控方法,消除在使用时对人体产生的潜在危险,提高其安全性和有效性。方法：通过分析HIFU设备“浅表组织高强度聚焦超声治疗系统”的系统特征和失效危险,设计基于增强型并行端口（EPP）模式的并口监控模块,使得数据能够在PC机和下位机间双向流动,并设计上位机看门狗和实时功率监测模块。结果：监控模块能够及时处理各种异常状况,保持系统的安全稳定运行。防止由于上位机故障或线缆故障导致的控制失效,并且上位机程序能够实时监控功率源实时输出功率。结论：通过分析HIFU设备的系统特征和失效危险,针对性地设计了基于EPP模式的监控模块,有效的提高了超声治疗系统的可靠性和安全性。     

基于FPGA的医疗信息数据光纤传输系统设计

目的：设计一种基于FPGA的图像语音信号光纤传输系统，实现长距离的视频、音频等各种生物信息的传输。方法：采用FPGA芯片为核心处理芯片，结合高速串行收发器TLK2501和SFP光模块，实现高速串行光纤通信。结果：实现了基于时分复用技术的非压缩数字图像光纤传输系统。可以进行16路医疗信息数据的光纤传输。结论：该系统可以进行医疗数据（视频、音频等）信息的实时传输，对提高检验的准确性、充实专家诊断的依据有较大帮助。     

医学高频超声编码成像中解码压缩技术的研究

将数字编码激励与现有眼科高频超声成像技术相结合,提出一种全新的高速数据检测和信号处理方法。由FPGA产生16位Golay互补序列．激励换能器产生超声波。数据采集电路实现了15MHz高频超声回波信号的数字化,采样频率120MHz．采样位数14bits。解码压缩算法由FPGA实时实现．A序列解码和B序列解码交替进行,分别将回波信号与A,B解码序列卷积运算．两路延迟叠加即实现了Glayo码的实时解码压缩。实验表明．采用编码激励技术可以在保持发射电压和轴向分辨率的前提下,有效提升回波主瓣幅度．抑制旁瓣噪声．可有效提高信噪比。此法对于改善眼科超声图像质量．提高设备安全性等方面具有重要的应用价值。     

新型网络化睡眠监护系统的设计与实现

为满足市场对高性价比多生理参数便携式睡眠监护设备的需求,该文创新设计并实现了一种基于超低功耗ARM芯片的多生理参数睡眠监护仪.该设备采集并记录心电、血氧、胸腹呼吸和口鼻气流信号,使用USB模块将存储在闪存中的数据文件传输到上位机,具备无线的实时数据传输功能.为解决设备长时间使用无线模块会消耗大量的电池电量的问题,该文提出了一种基于延迟约束的低功耗优化设计,实现以少量的延迟换取更低的功耗.实验表明低功耗优化方法可以在不改变无线模块和传输协议,使用两节干电池的情况下,保证设备能连续使用超过8 h,至少记录一整晚的睡眠数据.     

基于OMAP3530的超声诊断仪设计

本文介绍了基于OMAP3530的超声诊断仪设计，采用OMAP3530及其配套的电源和存储器芯片构建了超声诊断仪的系统平台，系统平台具有低功耗、通用接口丰富、数据传输速率快等特点。系统平台通过GPMC接口和超声模块的数字信号处理FPGA进行连接，实现与超声模块控制参数和超声数据的高速传输功能，详述GPMC总线相关的时序、驱动程序、应用程序的设计与实现，最终完成产品的设计，并对产品进行检查和验证。     

基于集成芯片的医用超声前端发射电路设计

目的:改进超声前端发射电路系统,以获得更好的回波信号.方法:根据这一需求,采用集成芯片HDL6V5583代替分立元件产生高压脉冲信号,并以FPGA完成对高压脉冲芯片和模拟电子开关的控制以及数字化发射延时聚焦.结果:实验证明,回波信号中包含的不同组织界面的反射信号清晰可见.结论:采用集成芯片设计的超声前端发射电路收到了良好的效果,并且缩小了电路板面积,降低了功耗,能够应用在超声设备中.     

基于模块化的超声生物显微镜设计

目的：为解决市场上现有的超声生物显微镜体积大、显示终端单一和扫描探头操控不灵活等问题，设计基于模块化的超声生物显微镜。方法：该超声生物显微镜由采集模块和上位机模块2个部分组成。采集模块包括扫描探头模块、主机模块和电源适配器模块，其中扫描探头模块采用小角度扇形扫描方案，包括超声换能器、前置放大电路和电动机传动装置3个部分；主机模块包括现场可编程门阵列（field programmable gate array,FPGA）控制单元、超声发射电路、电动机驱动电路、增益调节电路、后级放大电路和USB通信接口。上位机模块运行平台包括Windows和Android 2种，运行于Android平台的上位机应用程序由Java语言编写，软件开发平台为Eclipse(V4.5)；运行于Windows平台的上位机应用程序基于MFC平台开发，软件开发工具为Microsoft Visual Studio 2015。结果：该超声生物显微镜的侧向和轴向分辨力均能达到50μm，可清晰显示皮肤图像和眼睛图像。结论：该超声生物显微镜性能优越、小巧便携、便于医生灵活操作，能有效满足临床高清图像采集的需要。     

高频超声检测仪的研制及其在中耳积液诊断中的应用

目的:研制一种简单、可移动、性价比高的超声转换系统来诊断中耳炎.方法:超声换能器和鼓膜之间以水囊作为中间传输介质,通过测量超声反射回波信号的幅值和波峰数来判断是否存在积液.将中心频率10 MHz、直径0.5 mm的宽频带单阵元超声换能器置于狭长水囊之中,水囊充满水并伸入外耳道,使其前端与鼓膜接触.当中耳充满积液时,由于液体对超声能量的吸收,回波信息强度大幅下降,并伴有2个反射脉冲;当中耳内无积液时,回波信息为单一反射脉冲,幅值较强.结果:该检测仪可有效检测中耳积液的存在,进而可早期、准确而可靠地诊断中耳炎.结论:由于超声换能器发射和接收超声波束都是以水作为中间介质,对外界的噪声干扰不敏感,也不需要病患良好的配合,因此,临床上用高频超声来诊断中耳炎,特别是对于婴幼儿患者是一种可行的方法.     

基于单片机的心音信号遥测系统

在生物医学信号采集中,无线遥测体现出很好的优越性.文中设计了1种心音信号遥测系统,采用了微功率无线数传模块STR-9B和单片机实现数据的实时采集和无线传输,并将数据打包发送,采集到上位机显示和保存,进行分析和处理,取得了比较好的效果.     

一种基于FPGA控制的多路并行数据采集设计方法

目的：为生物电阻抗成像设备设计出一个高精度、高速率，并能进行同步采集的多路信号采集模块。方法：通过在FPGA上定制一个NiosII软核来作为系统的微控制器，然后通过对FPGA编程实现对多路A／D并行采集的时序控制，最后通过UART总线实现采集板与上位机之间的数据传输。结果：该系统成功地实现了对4路A／D转换器的并行控制，并实现了在100Hz～100kHz激励下对64路信号进行同步采集及初步的处理。结论：该设计方案达到了研究目的，能够满足EIS成像系统的数据采集需求。     

集中监督超声设备开机状态的中央监控系统研发

目的：建立信息化的医疗设备状态检测平台,实现医院对医疗设备集中监督.通过对超声影像设备进行信息化、集中式开机检测,完成对超声设备的集中管理和监督.方法：使用霍尔电流传感器采集B超电流信号,比较电路转换成0-1状态信息;使用MSP430F449与串口转网络模块,将数据发送至采集终端,采集终端数据并将其整理后发送至中央监控服务器.结果：霍尔电流传感器数据采集准确、有效.采集终端和中央监控系统采用socket编程,其数据传输与管理快速、方便.结论：构建了一套能够集中监督B超室设备的中央监控系统,能够实时检测超声设备的开机状态.     

NZ-2超声功率检测系统软件设计

介绍了一种基于仪器的新型超声功率检测系统的软件设计.该系统包括数据采集、数字滤波、数据转换、数字调零和校准等模块.系统应用在满足测量精度的要求下,较以往的测量系统更加方便和实用.     

彩色多普勒超声在乳腺癌诊断中的应用

目的:探讨彩色多普勒超声在乳腺癌疾病诊断中的诊断价值.方法:65例术后病理检查证实的乳腺癌患者,回顾性分析彩色多普勒超声的血流显像资料和诊断情况.结果:彩色多普勒超声显示,乳腺患者肿块形态多样、边界不清、肿块呈不均质低回声等.65例患者中有63例(96.9%)确诊为乳腺癌患者,与术后证实诊断准确率(100%)比较,差异无显著性(P>0.05).结论:在乳腺癌患者诊断中,彩色多普勒超声准确率高、操作简便、价格便宜,值得在临床推广应用.     

高频超声、彩色多普勒超声联用对甲状腺良/恶性结节的诊断价值分析

目的:研究甲状腺良/恶性结节诊断中应用高频超声联合彩色多普勒超声的价值.方法:选取本院门诊接收的疑似甲状腺良/恶性结节的患者60例,时间为2019年1月～2020年1月,患者均应用高频超声联合彩色多普勒超声检查,以术后病理结果为金标准,比较诊断准确率、诊断效能、良恶性结节血流动力学指标及其超声声像图特点.结果:高频超声...     

基于MSP430动态心电存储系统的设计

目的：解决动态心电图存储容量有限、波形不能实时显示的不便。方法：设计一种基于TI公司超低功耗混合信号处理器MSP430F149的动态心电数据实时存储、传输系统。结果：此系统由MSP430F149单片机、心电数据采集、LCD显示、SD卡存储、USB数据传输等部分组成,它能完成心电数据的实时采集、显示、大容量存储,以及心电数据的USB传输。结论：经临床初步实验,该仪器具有较强的抗干扰能力、性能稳定、功耗低、携带方便,应用前景广阔。     

超生图文工作站基础上科室管理功能的开发与应用

【摘要】 利用计算机软件技术,在超声图文工作站基础上,开发超声科管理系统模块。通过各模块的应用,完善的统计、查询功能为管理提供了准确的数据;质控管理模块有效地控制了不良事件发生,规范了报告书写,减少了漏诊、误诊发生;设备管理模块及时记录仪器状况,仪器设备的效率分析,为医院领导决策提供了依据。     

超声弹性成像声辐射力激励模块设计

研制了一种基于FPGA的64通道超声弹性成像专用的声辐射力激励模块。该电路采用双极性驱动．且激励频率、脉冲重复频率．脉冲个数、阵元个数和聚焦深度可调。利用OptiSon激光声场系统对特定参数下声场进行测试．结果显示聚焦达3mm。利用RF2000声辐射力天平对声功率进行测量,得出声功率与脉冲个数和阵元个数呈线性正相关,与激励电压峰峰值的平方成正比例关系。该模块还具有外部同步触发功能．能与现有B型超声系统结合．从而方便的增加弹性成像新功能,具有广阔的应用前景。