經(jīng)顱多普勒血流檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種經(jīng)顱多普勒血流檢測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 超聲多普勒血流檢測是利用超聲波多普勒效應來實現(xiàn)血流動力學檢測的一門技 術，經(jīng)顱多普勒是檢測顱內(nèi)動脈的血流的一種儀器。
[0003] 目前，國內(nèi)市場上的經(jīng)顱多普勒血流檢測儀器都是采用傳統(tǒng)模擬電路和數(shù)字信號 處理相結合的非全數(shù)字系統(tǒng)，其信號的解調(diào)、壁信號的壓制甚至深度信息提取都是在模擬 電路部分解決，僅僅是血流譜分析的過程是在數(shù)字域中進行。
[0004] 大規(guī)模模擬電路的使用不僅導致了系統(tǒng)體積大、功耗大。更重要的是，模擬器件 的不穩(wěn)定性限制了系統(tǒng)的性能，造成系統(tǒng)靈敏度低、準確性差、深度信息和系統(tǒng)信噪比不夠 等，而且還會引入噪聲。
[0005] 另外，超聲波在人體傳播中相對于距離成指數(shù)衰減，離探頭較遠的目標所接收的 超聲信號很弱，攜帶信息的回波信號的信噪比很低，導致遠處目標成像受噪聲干擾嚴重，成 像質(zhì)量下降，特別是在顱內(nèi)動脈血流檢測上，由于超聲波需要穿透顱骨，巨大的衰減甚至導 致遠處目標不能成像。這樣，不僅無法為醫(yī)生提供快速、準確和可靠的診斷依據(jù)，而且在臨 床診斷中非常依賴醫(yī)生的經(jīng)驗和手法。
[0006] 可見現(xiàn)有技術的缺點如下：儀器體積大、功耗大、靈敏度低、深度信息不充分、超聲 穿透能力不足和系統(tǒng)信噪比不夠等。 【實用新型內(nèi)容】
[0007] 有鑒于此，有必要提供一種經(jīng)顱多普勒血流檢測系統(tǒng)。
[0008] 本實用新型提供一種經(jīng)顱多普勒血流檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括FPGA芯片，該系統(tǒng)還 包括位于所述FPGA芯片外部的編碼調(diào)制模塊、信號收發(fā)模塊及前置放大模塊，以及位于所 述FPGA芯片內(nèi)部的模數(shù)轉換模塊、解調(diào)解碼模塊及后處理模塊，其中：所述編碼調(diào)制模塊 用于對經(jīng)顱多普勒發(fā)射的信號進行編碼及調(diào)制；所述信號收發(fā)模塊用于用上述編碼及調(diào)制 的信號激勵探頭進行發(fā)射，及接收超聲回波信號；所述前置放大模塊用于對上述接收的超 聲回波信號進行信號放大；所述模數(shù)轉換模塊用于對上述經(jīng)過放大的超聲回波信號直接進 行數(shù)字化，得到超聲回波數(shù)據(jù)；所述解調(diào)解碼模塊用于對上述得到的超聲回波數(shù)據(jù)進行數(shù) 字解調(diào)及解碼；所述后處理模塊用于對上述解調(diào)和解碼后的數(shù)據(jù)進行頻譜分析，并進行數(shù) 據(jù)的后處理，完成對血流的多普勒檢測和分析。
[0009] 其中，所述的激勵包括：傳統(tǒng)脈沖激勵及編碼激勵。
[0010] 所述的所述解調(diào)解碼模塊具體用于：采用數(shù)字正交解調(diào)技術對超聲回波數(shù)據(jù)進行 解調(diào)；對解調(diào)后I和Q信號進行低通濾波；對解調(diào)后的超聲回波數(shù)據(jù)進行解碼。
[0011] 所述的對解調(diào)后I和Q信號進行低通濾波具體包括：采用
【主權項】
1. 一種經(jīng)顱多普勒血流檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括FPGA芯片，其特征在于，該系統(tǒng)還包括 位于所述FPGA芯片外部的編碼調(diào)制模塊、信號收發(fā)模塊及前置放大模塊，以及位于所述 FPGA芯片內(nèi)部的模數(shù)轉換模塊、解調(diào)解碼模塊及后處理模塊，其中： 所述編碼調(diào)制模塊用于對經(jīng)顱多普勒發(fā)射的信號進行編碼及調(diào)制； 所述信號收發(fā)模塊用于用上述編碼及調(diào)制的信號激勵探頭進行發(fā)射，及接收超聲回波 信號； 所述前置放大模塊用于對上述接收的超聲回波信號進行信號放大； 所述模數(shù)轉換模塊用于對上述經(jīng)過放大的超聲回波信號直接進行數(shù)字化，得到超聲回 波數(shù)據(jù)； 所述解調(diào)解碼模塊用于對上述得到的超聲回波數(shù)據(jù)進行數(shù)字解調(diào)及解碼； 所述后處理模塊用于對上述解調(diào)和解碼后的數(shù)據(jù)進行頻譜分析，并進行數(shù)據(jù)的后處 理，完成對血流的多普勒檢測和分析。
2. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的激勵包括：傳統(tǒng)脈沖激勵及編碼激 勵。
3. 如權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的所述解調(diào)解碼模塊具體用于： 采用數(shù)字正交解調(diào)技術對超聲回波數(shù)據(jù)進行解調(diào)； 對解調(diào)后I和Q信號進行低通濾波； 對解調(diào)后的超聲回波數(shù)據(jù)進行解碼。
4. 如權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的對解調(diào)后I和Q信號進行低通濾波具 體包括： 采
注行低通濾波， 其中，？為時間矢量，5為每次發(fā)射所采集的回波信號矢量，LPF[ ?]表示低通濾波的過 程，I和Q分別代表解調(diào)后的兩路正交信號。
5. 如權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的對解調(diào)后的超聲回波數(shù)據(jù)進行解碼 具體包括： 采用
其中，Ci(m)代表每一段的碼，共有N段，碼的長度為M，sd"w(m)代表已經(jīng)經(jīng)過數(shù)字正 交解調(diào)的信號。
6. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的后處理包括但不限于，濾波及降采 樣，以實時顯示全深度信息。
7. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括位于所述FPGA芯片外部的顯 示模塊，用于顯示上述對血流的多普勒檢測和分析結果。
【專利摘要】本實用新型涉及一種經(jīng)顱多普勒血流檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：編碼調(diào)制模塊，對經(jīng)顱多普勒發(fā)射的信號進行編碼及調(diào)制；信號收發(fā)模塊，用上述編碼及調(diào)制的信號激勵探頭進行發(fā)射及接收超聲回波信號；前置放大模塊，對上述接收的超聲回波信號進行信號放大；模數(shù)轉換模塊，對上述經(jīng)過放大的超聲回波信號直接進行數(shù)字化，得到超聲回波數(shù)據(jù)；解調(diào)解碼模塊，對上述得到的超聲回波數(shù)據(jù)進行數(shù)字解調(diào)及解碼；后處理模塊，對上述解調(diào)和解碼后的數(shù)據(jù)進行頻譜分析，并進行數(shù)據(jù)的后處理，完成對血流的多普勒檢測和分析。本實用新型采用全數(shù)字化方案，使得系統(tǒng)小型化、低功耗，能夠顯示全深度的血流信息，提高回波信號的信噪比、系統(tǒng)的檢測靈敏度及超聲穿透能力。
【IPC分類】A61B8-06
【公開號】CN204500775
【申請?zhí)枴緾N201520095477
【發(fā)明人】覃正笛, 李 杰, 張?zhí)炀? 陳思平
【申請人】深圳大學
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年2月10日