[发明专利]一种连接凸阵探头的便携式B超发射接收系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种连接凸阵探头的便携式B超发射接收系统及方法。

背景技术

在家庭医疗、户外急诊，甚至于军事急救等特殊诊治环境下，通常需要通过超声仪器来迅速诊断病情，以降低患者和伤员的死亡率。传统的超声设备因体积大、携带不便等原因往往不能满足实际需求，因此，就需要体积小、携带方便的便携式超声诊断仪。

传统B超仪体积大的一个原因就是其发射接收部分采用分立元件的方案实现，分立器件实现的B超发射接收系统具有信噪比低、功耗大、占用PCB面积大、性能受环境影响较大等一系列缺点。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种连接凸阵探头的便携式B超发射接收系统及方法。

本发明的技术方案：

一种连接凸阵探头的便携式B超发射接收系统，该系统包括：FPGA、高压脉冲发生电路、高压收/发隔离开关电路和高压多路复用开关电路，回波处理电路，凸阵探头；

所述FPGA的控制和输出端与高压脉冲发生器的信号输入端相连接，同时，FPGA的控制端还连接高压收/发隔离开关电路和高压多路复用开关电路；所述高压脉冲发生电路与高压收/发隔离开关电路相连接，所述高压收/发隔离开关电路同时与高压多路复用开关电路和回波处理电路相连接；所述高压多路复用开关电路连接凸阵探头；

所述高压脉冲发生电路，用于从FPGA接收一定路数的低压脉冲激励信号、将该信号转换成能够激励凸阵探头发射声波的相应路数的高压脉冲信号、将该高压脉冲信号传至高压收/发隔离开关电路；

所述高压收/发隔离开关电路，包括多个高压收/发隔离开关，用于将接收的高压脉冲信号从高压发送通道传至高压多路复用开关电路、将接收的回波信号从低压接收通道传至回波处理电路；所述高压收/发隔离开关用于隔离低压信号流通所用的低压接收通道和高压信号流通所用的高压发送通道；

所述高压多路复用开关电路，包括多个高压开关，用于通过切换各个高压开关的通断状态，依次将接收到的一定路数的高压脉冲信号作用在凸阵探头阵元的各组子阵上，依次激励凸阵探头阵元的各组子阵发射所需的声波束；所述各组子阵为凸阵探头的阵元中相邻的与该高压脉冲信号的路数相同个数的阵元的组合；与声波束对应的回波信号依次通过相应的高压开关传至高压收/发隔离开关电路；

所述FPGA，包括：脉冲激励信号发射控制模块、高压收/发隔离开关初始化配置模块和高压多路复用开关切换控制模块；

所述脉冲激励信号发射控制模块，用于产生所需的低压脉冲激励信号，并将该信号传至高压脉冲发生电路；

所述高压收/发隔离开关初始化配置模块，用于配置高压收/发隔离开关的通断状态、钳位电流；

所述高压多路复用开关切换控制模块，用于控制高压多路复用开关电路中多个高压开关的通断状态；

采用所述的连接凸阵探头的便携式B超发射接收系统发射声波与接收回波的方法，包括如下步骤：

步骤1：初始化高压收/发隔离开关电路；

对高压收/发隔离开关电路中各个高压收/发隔离开关的通断状态和钳位电流进行初始化配置；

步骤2：第一次配置高压多路复用开关电路；

将高压多路复用开关电路中，所需的高压开关均配置为导通状态；

步骤3：FPGA发出n路低压脉冲激励信号并传至高压脉冲发生电路；

步骤4：根据接收的低压脉冲激励信号，高压脉冲发生电路产生n路高压脉冲信号；

步骤5：步骤4产生的n路高压脉冲信号通过高压收/发隔离开关电路和高压多路复用开关电路作用在凸阵探头阵元的第1组子阵；

凸阵探头共有m个阵元，以相邻的n个阵元组成一组子阵，则共有m-n+1组子阵；

步骤6：凸阵探头阵元的第1组子阵受到激励后发出一束声波；

步骤7：步骤6发射的声波束经过被测物体的反射产生回波；

步骤8：凸阵探头将接收的回波转换成电信号，即回波信号；

步骤9：回波信号经过高压多路复用开关电路和高压收/发隔离开关电路，传至回波处理电路；

步骤10：按照步骤2至步骤9的方法，依次重复执行步骤2至步骤9，依次完成凸阵探头阵元的第2组、第3组、直至第m-n+1组子阵的声波发射与回波接收。