[发明专利]一种开放式可重构超声科研系统

说明书

本发明公开了一种开放式可重构超声科研系统，其包括至少一个超声设备、扩展坞、超声换能器、组合部件、触发部件、数据处理设备、连接设备和上位机。本发明可以自定义超声激励波形，并返回超声原始数据，以及解析超声原始数据。使得新型超声算法的研究者们可以在有实时反馈的情况下验证自己的算法，避免大量而又重复且不能保证采集到的数据是想要的数据的数据采集工作，本发明可助力超声科研发展，促进新型超声算法的开发，解决了现有超声设备难以进行科研活动的问题。

技术领域

本发明涉及生物医学工程领域，具体涉及一种开放式可重构超声科研系统。

背景技术

医学超声技术经过长时间的发展，以其非侵入式、无电离辐射、经济实用、可实时可视化组织与血流运动等特点在临床中占有了重要的地位。

虽然医学超声技术被视为已足够成熟、稳定。但是，许多研究人员特别是学术界的研究者为了提高图像的质量以及临床诊断的准确度，仍然在积极探索新型的超声收发模式、成像信号以及图像处理算法。而在研究新型的超声算法时，需要传输自定义的激励波形或脉冲序列，接收部分的、不同采集点的数据，根据特定算法实时处理回波信号等等。不幸的是，商业超声设备都是按照临床标准而设计的，以上的操作是不被允许的。

现有的超声设备中处理后的数据才会被传输至只具有有限编程能力的超声成像系统，用于不同超声模式的成像。因此目前的超声设备都过于集成化，研究者无法实时获取在波速合成之前的超声数据即超声原始数据，导致很多科研活动都难以展开。所以在超声领域中，研究者对于开放式的超声系统和设备的需求越来越大。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种开放式可重构超声科研系统解决了现有超声设备难以进行科研活动的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种开放式可重构超声科研系统，其包括至少一个超声设备、扩展坞、超声换能器、组合部件、触发部件、数据处理设备、连接设备和上位机；

超声设备，包括至少8个可独立控制的超声激励通道，用于发射超声激励信号并采集超声原始数据；包括产生200MHz以上频率内部时钟部件，用于抓取同步信号；

扩展坞，用于连接超声换能器与超声设备的超声激励通道；

组合部件，用于固定超声设备、通过串联和/或并联的方式连接不同的超声设备；

触发部件，与超声设备相连，通过产生同步信号使多个超声设备协同工作；

连接设备，用于连接超声设备与数据处理设备；

上位机，与数据处理设备相连，用于设置超声激励信号的参数自定义超声激励波形、按超声设备排列顺序接收所有超声原始数据，以及解析超声原始数据；

数据处理设备，用于将上位机设置的超声激励信号的参数、自定义的超声激励波形分配给各个超声设备，并将获取的超声原始数据按超声设备排列顺序发送至上位机。

进一步地，超声设备包括型号为EP4CE55F23I7N的主控芯片。

进一步地，连接设备为USB转PCIe连接器。

进一步地，连接设备为包括型号为CY7C68013A芯片的USB连接器。

进一步地，连接设备为无线传输模块，包括WiFi组件和蓝牙组件。

进一步地，超声设备中用于发射超声激励信号的部件包括型号为HDL6M05584的升压芯片。

进一步地，超声设备中用于采集超声原始数据的部件包括型号为AFE5805的超声模拟前端芯片。

进一步地，扩展坞为设置有SMB-JW射频插座的器件。