数字b超诊断系统设计结构文献综述

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1、-数字B超诊断系统结构文献综述摘要随着数字技术的发展，FPGA和CPLD技术的日益成熟，开始广泛的应用于生产生活的各个方面。与模拟电路相比数字电路拥有更好的稳定性和可调性，且可以更好的降低成本。所以目前B超机正越来越数字化。本文首先介绍了当前B超诊断系统的现状、新技术的发展状况，然后，对比分析了模拟B超系统与现有数字B超系统的异同。最后，对B超诊断系统的未来作出展望。关键词：全数字B超诊断仪，B超诊断仪系统结构1概述B超机作为一种诊断手段被广泛应用在临床上，它主要用于心内科、消化内科、泌尿科和妇产科疾病的诊断。B超机以其无创，检查方便，价格相对低廉，报告快捷等优点，是其他影像诊断技术

2、所不能比拟的。B超机在实时显示人体脏器解剖结构和功能的基础上，显示全身各部位的血流动态，可进行定性与定量分析，从而对各种疾病的病理与病理生理演变规律有更深入、全面的了解，已得到医患人员的公认与欢迎，成为临床工作中不可缺少的诊断方法。B超诊断是医院作为对病人的一项常规性检查，至今还没有出现过对病人有损伤的报道，B超也是医学界的六大影像诊断设备之一。.---通过超声诊断仪来检查身体，向比于其他检测手段例如核磁共振来说，更有助于人类的健康。近十几年来，随着计算机、信息技术、电子技术、压电陶瓷等高科技技术的迅速发展，超声诊断已要求从单一器官扩大到全身，从静态到动态，从定性到定量，从模拟到全数

3、字化，从单参数到多参数，从二维到三维显示，从纵深到横向多个角度发展。另外，使仪器实现诊断自动化、网络化和智能化己经成为客观需求和主观目标。从工程技术角度看，B超在彩色血流测量技术、数字化波束形成技术、谐波成像技术、三维超声等方面近几年来的发展特别引人注目。其中较为突出的代表成就有：1）仪器功能方面，出现了B/D型双功能系统和超声彩色血流成像系统；2）在成像技术方面，出现了全数字化技术、非线性参量B/A实时断层显像仪、组织定征B超断层显像仪、对比谐波和组织谐波显像、多声束技术、多维超声成像技术；3）在探头方面，与全数字化技术相结合，出现了宽频探头和多频探头。2国内外研究现状和发展态势我

4、国从1958年研制成A型超声诊断仪以来，每一代产品基本都比国外的产品晚一代。目前我国专门从事超声诊断仪开发和生产的企业有几十家，由于自主开发力量薄弱，主要生产中低档产品，其主要性能指标已达到国外同类型产品水平，有能力替代进口产品。但我国在A、B两档中，差距就大了，不仅产品产量少，而且种类还有空白，如全数字化彩超仪国内就没有厂家能生产。目前，在国际上B超诊断仪的发展趋势是高档、中高档彩超都趋向全数字化技术，我国在这方面跟国外的技术差距还在拉大。从市场趋势来看，黑白B.---超诊断仪的中高档机和彩超机的需求量将逐步上升，而这正是我国B超产业的薄弱环节。在超声探头方面，我国基本能满足国内中

5、低档B超诊断仪生产的需要，而高档探头与国外差距仍较大，主要表现是换能器复合材料研制能力不足，没有复合材料换能器这种国际主流产品，高密度探头和高频探头制造技术水平也有待提高。B超诊断仪是一种高科技产品，它在某种程度上反映一个国家的科技水平。全世界B超诊断仪主要生产国有美国、日本、德国、澳大利亚、意大利、丹麦、韩国和中国。美国、日本生产的B超诊断仪占世界超声诊断设备的70%。B超诊断仪的需求量很大，特别是中、高档B超诊断仪，更具市场潜力。相比之下，我国的生产水平和技术都相对落后，投入的科研资金和力量都很少，拥有自己知识产权的先进B超技术和高档产品数目还不多，市场所占的份额也很小。最近几年

6、来，随着FPGA技术的成熟，国外著名的B超生产商都相继推出了全数字化B超诊断仪，他们普遍采用了一种全新的数字声束合成技术，即在B超仪接收的前端就将回波信号转化成数字量，用数字方式实现信号的延迟与各种后续处理。数字技术的采用，使得动态聚焦的延时精度大大提高，而且可以非常方便的提供动态聚焦所需的不同延时时间，从而可以在接收聚焦中实现更多段的分段聚焦甚至是逐点聚焦。由于回波信号已数字化，可以避免在以后的处理中引入噪声，并且可以采用最先进的数字信号处理技术对回波信号进行处理，动态孔径和动态变迹的实现因而变得更加方便而灵活，因而获得的系统分辨率和模拟系统相比会有很大的提高。同时分辨率达到微米级

7、的高频超声探头B超系统业得到广泛的应用。与此同时，超声诊断仪也开始出现两种形式：一是利用PC机强大的处理能力将B超的底层硬件视为PC的附属信号采集卡；另一种是采用DSP或ARM与FPGA相结合的方式，构造便携式的B.---超诊断仪。它们都越来越侧重硬件的软件化，以便于节省调试和开发时间和节约成本。3最新技术动态下面对超声诊断仪现有装置及其新技术作简要介绍：1、高密度多阵元、高频和宽频的多样化的探头群：a)阵元数已从32、64发展到96、128，甚至高达51