專利名稱：一種眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實用新型涉及生物醫(yī)學領(lǐng)域，特別涉及一種眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002] 在目前常用的B型超聲診斷儀中，主要采用單晶片換能器和線陣換能器，單晶片換能器和線陣換能器的側(cè)向分辨率比軸向分辨率差幾倍，這將影響對小病變的檢測。單晶片換能器焦點確定，只在焦點區(qū)有較高分辨率；線陣換能器采用電子聚焦，能獲得從近距離到遠距離的合成視野深度，但僅能獲得聲束截面一維的聚焦效果，無法滿足實際應用中的需要。實用新型內(nèi)容[0003] 為了提高分辨率，擴大聚焦的效果，滿足實際應用中的需要，本實用新型提供了一種眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)，包括FPGA芯片1一級驅(qū)動模塊1二級驅(qū)動模塊和五環(huán)環(huán)陣換能器，[0004] 所述FPGA芯片產(chǎn)生五組激勵脈沖信號，所述五組激勵脈沖信號經(jīng)所述一級驅(qū)動模塊的驅(qū)動產(chǎn)生五組12V脈沖信號，所述五組12V脈沖信號經(jīng)所述二級驅(qū)動模塊的驅(qū)動產(chǎn)生五組高壓脈沖信號，所述五組高壓脈沖信號激勵所述五環(huán)環(huán)陣換能器，所述五環(huán)環(huán)陣換能器通過調(diào)整五組激勵脈沖延時，實現(xiàn)波束形成。[0005] 所述五環(huán)環(huán)陣換能器具體為中心頻率在lOM[IZ的五環(huán)高頻環(huán)陣換能器。[0006] 所述FPGA芯片具體為EP2(；60芯片。[0007] 所述一級驅(qū)動模塊具體為ISL5 11 l芯片。[0008] 所述二級驅(qū)動模塊具體為兩片M。SFET驅(qū)動芯片。[0009] 本實用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是[OO10] 本實用新型提供了一種眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過FPGA芯片1一級驅(qū)動模塊1二級驅(qū)動模塊和五環(huán)環(huán)陣換能器之間的相互配合，實現(xiàn)了波束的形成，該眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)提高了分辨率，擴大了聚焦的效果，滿足了實際應用中的需要。


[OO11] 圖l是本實用新型提供的眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；[OO12] 圖2為本實用新型提供的眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)的原理圖；[OO13] 圖3為本實用新型提供的激勵脈沖延時仿真波形圖。[OO14] IN—AISL511l芯片的第一輸入端IN—BISL511l芯片的第二輸入端[OO15] 。AISL511l芯片的第一輸出端。BISL511l芯片的第二輸出端[OO16] Pr。be探頭EP2(；60FPGA芯片[OO17] ISL511 l第一驅(qū)動模塊FR214第一M。SFET驅(qū)動芯片[OO18] FR92第二M。SFET驅(qū)動芯片具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。為了提高分辨率，擴大聚焦的效果，滿足實際應用中的需要，本實用新型提供了一種眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)，參見圖1，詳見下文描述該眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)包括FPGA芯片、一級驅(qū)動模塊、二級驅(qū)動模塊和五環(huán)環(huán)陣換能器，F(xiàn)PGA芯片產(chǎn)生五組激勵脈沖信號，五組激勵脈沖信號經(jīng)一級驅(qū)動模塊的驅(qū)動產(chǎn)生五組12V脈沖信號；五組12V脈沖信號經(jīng)二級驅(qū)動模塊的驅(qū)動產(chǎn)生五組高壓脈沖信號 ’五組高壓脈沖信號激勵五環(huán)環(huán)陣換能器，五環(huán)環(huán)陣換能器通過調(diào)整五組激勵脈沖延時，實現(xiàn)波束形成。其中，五環(huán)環(huán)陣換能器由一組同心圓的多陣元晶體組成，每一個晶體通過脈沖信號激勵，通過電子聚焦使波束在沿軸方向聚焦成為非常精確的點，通過調(diào)整激勵脈沖延時， 實現(xiàn)波束形成，同時采用可變孔徑的方法，隨著掃查深度的增加，有效孔徑逐漸增大，環(huán)陣的合成視野深度得到增加，從而提高了整個成像深度的側(cè)向分辨率。進一步地，實際應用中，為了便于產(chǎn)生較細的波束，提高分辨率，達到波束形成的目的，五環(huán)環(huán)陣換能器通過調(diào)整激勵脈沖延時，實現(xiàn)波束形成具體為在近場采用低環(huán)發(fā)射，遠場采用高環(huán)發(fā)射。為了進一步地提高分辨率，擴大聚焦的效果，本實用新型實施例優(yōu)選中心頻率在 IOMHz的五環(huán)高頻環(huán)陣換能器，具體實現(xiàn)時，可以根據(jù)檢測的不同病變選定不同中心頻率的五環(huán)高頻環(huán)陣換能器。其中，五環(huán)高頻環(huán)陣換能器的環(huán)半徑從高環(huán)到低環(huán)分別為3. 60mm、3. 22mm、 2. 97mm、2. 28mmU. 61mm，各環(huán)面積相等。根據(jù)檢測眼底疾病，組織檢測深度優(yōu)選為0_50mm。其中，F(xiàn)PGA芯片生成五組不同延時的激勵脈沖信號，延時可控的間隔越小，波束形成的精度越高，同時根據(jù)不同深度調(diào)整延時，改變發(fā)射焦點，可以進一步提高波束形成精度，參見圖2，具體實現(xiàn)時，F(xiàn)PGA芯片為EP2C60芯片，其中，本實用新型實施例中的一級驅(qū)動模塊優(yōu)選為ISL5111芯片，具體實現(xiàn)時，根據(jù)開關(guān)速度、系統(tǒng)的性能，實際應用中的需要，可以選擇其他型號的芯片。其中，提高耐壓，二級驅(qū)動模塊優(yōu)選為兩片MOSFET驅(qū)動芯片，具體實現(xiàn)時，可以根據(jù)實際應用情況進行設定，本實用新型實施例對此不做限制。參見圖3，激勵脈沖延時仿真，elk為系統(tǒng)時鐘信號，ql至q5分別為五環(huán)的激勵脈沖信號，根據(jù)不同焦點選擇不同延時，控制五個環(huán)激勵脈沖發(fā)射間隔，使之同時到達焦點。 發(fā)射脈沖寬窄根據(jù)環(huán)陣換能器的頻率特性，由FPGA時鐘提供基準，通過邏輯組合實現(xiàn)所需周期，延遲多少根據(jù)焦點位置不同進行調(diào)整，激勵脈沖延時仿真如圖3所示。下面對眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)的具體工作方式進行描述，以一組激勵脈沖信號為例進行說明，詳見下文EP2C60芯片產(chǎn)生激勵脈沖信號，激勵脈沖信號經(jīng)ISL5111芯片的第一輸入端IN-A 和第二輸入端IN-B接入ISL5111芯片，激勵脈沖信號經(jīng)ISL5111芯片的驅(qū)動產(chǎn)生12V脈沖信號，12V脈沖信號經(jīng)ISL5111芯片的第一輸出端OA接入第二 MOSFET驅(qū)動芯片F(xiàn)R92的柵極，同時經(jīng)ISL5111芯片的第二輸出端OB接入第一 MOSFET驅(qū)動芯片F(xiàn)R214的柵極；由第一 MOSFET驅(qū)動芯片F(xiàn)R214和第二MOSFET驅(qū)動芯片F(xiàn)R92進行二級驅(qū)動，產(chǎn)生高壓脈沖，高壓脈沖經(jīng)探頭I^robe驅(qū)動五環(huán)高頻環(huán)陣換能器的其中一環(huán)。共五組激勵脈沖脈沖信號，五環(huán)高頻環(huán)陣換能器通過調(diào)整五組激勵脈沖延時，實現(xiàn)波束形成。綜上所述，本實用新型實施例提供了一種眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過FPGA芯片、一級驅(qū)動模塊、二級驅(qū)動模塊和五環(huán)環(huán)陣換能器之間的相互配合，實現(xiàn)了波束的形成，該眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)提高了分辨率，擴大了聚焦的效果，滿足了實際應用中的需要。以上的各部分的電路，若沒有特別注明的，均采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)產(chǎn)品或常規(guī)電路并采用常規(guī)方式連接。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個優(yōu)選實施例的示意圖，上述本實用新型實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)，其特征在于，包括FPGA芯片、一級驅(qū)動模塊、二級驅(qū)動模塊和五環(huán)環(huán)陣換能器，所述FPGA芯片產(chǎn)生五組激勵脈沖信號，所述五組激勵脈沖信號經(jīng)所述一級驅(qū)動模塊的驅(qū)動產(chǎn)生五組12V脈沖信號，所述五組12V脈沖信號經(jīng)所述二級驅(qū)動模塊的驅(qū)動產(chǎn)生五組高壓脈沖信號，所述五組高壓脈沖信號激勵所述五環(huán)環(huán)陣換能器，所述五環(huán)環(huán)陣換能器通過調(diào)整五組激勵脈沖延時，實現(xiàn)波束形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)，其特征在于，所述五環(huán)環(huán)陣換能器具體為中心頻率在IOMHz的五環(huán)高頻環(huán)陣換能器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)，其特征在于，F(xiàn)PGA芯片具體為 EP2C60 芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)，其特征在于，所述一級驅(qū)動模塊具體為ISL5111芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)，其特征在于，所述二級驅(qū)動模塊具體為兩片MOSFET驅(qū)動芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)，涉及生物醫(yī)學領(lǐng)域，包括FPGA芯片、一級驅(qū)動模塊、二級驅(qū)動模塊和五環(huán)環(huán)陣換能器，所述FPGA芯片產(chǎn)生五組激勵脈沖信號，所述五組激勵脈沖信號經(jīng)所述一級驅(qū)動模塊的驅(qū)動產(chǎn)生五組12V脈沖信號，所述五組12V脈沖信號經(jīng)所述二級驅(qū)動模塊的驅(qū)動產(chǎn)生五組高壓脈沖信號，所述五組高壓脈沖信號激勵所述五環(huán)環(huán)陣換能器，所述五環(huán)環(huán)陣換能器通過調(diào)整五組激勵脈沖延時，實現(xiàn)波束形成。本實用新型通過FPGA芯片、一級驅(qū)動模塊、二級驅(qū)動模塊和五環(huán)環(huán)陣換能器之間的相互配合，實現(xiàn)了波束的形成，該眼科環(huán)陣探頭波束形成系統(tǒng)提高了分辨率，擴大了聚焦的效果，滿足了實際應用中的需要。
文檔編號A61F9/00GK201949037SQ20102065055
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者宋學東, 李穗, 王延群, 王曉春, 王立偉, 計建軍 申請人:中國醫(yī)學科學院生物醫(yī)學工程研究所