一種基于脈沖編碼的磁聲成像信號(hào)處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種磁聲成像信號(hào)處理方法。特別是涉及一種基于脈沖編碼的磁 聲成像信號(hào)處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 磁聲成像技術(shù)是新型的生物組織電特性成像技術(shù)，它將組織電參數(shù)轉(zhuǎn)化成聲信號(hào) 進(jìn)行檢測(cè)成像，避免了電阻抗成像電流的彌散效應(yīng)，有利于提高成像空間分辨率精度，對(duì)腫 瘤等疾病的預(yù)防和早期診斷具有重要的研究?jī)r(jià)值。
[0003] 磁聲耦合成像的基本原理是，對(duì)置于靜磁場(chǎng)中的待成像介質(zhì)樣本，通過電極或磁 感應(yīng)線圈施加激勵(lì)電流，樣本中的電流受洛侖茲力作用產(chǎn)生與激勵(lì)的同頻率振動(dòng)，發(fā)出聲 波，通過對(duì)該聲波響應(yīng)的檢測(cè)和空間不同位置的掃描結(jié)合圖象重建算法，即可得到組織電 特性分布圖像，為醫(yī)學(xué)診斷提供依據(jù)。
[0004] 因此，在已知穩(wěn)恒磁場(chǎng)和激勵(lì)電壓的情況下，對(duì)于一個(gè)電導(dǎo)率參數(shù)分布確定的介 質(zhì)仿體，聲壓大小與電導(dǎo)率有關(guān)。利用換能器在介質(zhì)仿體外部檢測(cè)到的超聲脈沖信號(hào)隨時(shí) 間的變化曲線，反映了沿此傳播方向上介質(zhì)內(nèi)部電導(dǎo)率的信息。
[0005] 但是由前期的相關(guān)研究可知，在實(shí)際應(yīng)用中，磁聲信號(hào)檢測(cè)的最主要的限制在于 目前常用的信號(hào)處理方式，采用脈沖激勵(lì)與檢測(cè)，信號(hào)攜帶的能量低，導(dǎo)致信噪比低，局限 了檢測(cè)精度和成像對(duì)比度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠提高磁聲成像的信噪比的基于 脈沖編碼的磁聲成像信號(hào)處理裝置。
[0007] 本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種基于脈沖編碼的磁聲成像信號(hào)處理裝置， 包括有裝有聲耦合劑的聲耦合劑載體，所述的聲耦合劑載體內(nèi)設(shè)置有待檢測(cè)的介質(zhì)樣本， 所述的聲耦合劑載體的外側(cè)對(duì)應(yīng)所述的介質(zhì)樣本設(shè)置有用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁鐵，還設(shè)置有用 于實(shí)現(xiàn)磁聲成像介質(zhì)樣本的編碼激勵(lì)并產(chǎn)生磁聲響應(yīng)信號(hào)的編碼激勵(lì)模塊，以及用于實(shí)現(xiàn) 磁聲響應(yīng)信號(hào)的檢測(cè)與脈沖信號(hào)的壓縮，從而獲得樣本聲源位置的脈沖壓縮檢測(cè)模塊，其 中，所述的編碼激勵(lì)模塊的輸出端連接在所述介質(zhì)樣本上，所述脈沖壓縮檢測(cè)模塊的信號(hào) 輸入端設(shè)置在所述的聲耦合劑載體內(nèi)，所述的編碼激勵(lì)模塊還輸出一個(gè)上升沿信號(hào)連接所 述的脈沖壓縮檢測(cè)模塊，所述脈沖壓縮檢測(cè)模塊的輸出端構(gòu)成裝置的輸出端。
[0008] 所述的編碼激勵(lì)模塊包括有：用于產(chǎn)生編碼激勵(lì)序列和上升沿信號(hào)的編碼發(fā)生 器，連接在所述編碼發(fā)生器輸出編碼激勵(lì)序列的輸出端用于進(jìn)行編碼激勵(lì)序列的功率放大 的功率放大器，所述功率放大器的輸出端通過兩個(gè)電極連接位于聲耦合劑內(nèi)的介質(zhì)樣本， 其中所述的上升沿信號(hào)連接至脈沖壓縮檢測(cè)模塊上。
[0009] 所述的編碼激勵(lì)模塊包括有：用于產(chǎn)生編碼激勵(lì)序列和上升沿信號(hào)的編碼發(fā)生 器，連接在所述編碼發(fā)生器輸出編碼激勵(lì)序列的輸出端用于進(jìn)行編碼激勵(lì)序列的功率放大 的功率放大器，所述功率放大器的輸出端通過線圈連接位于聲耦合劑內(nèi)的介質(zhì)樣本，其中 所述的上升沿信號(hào)連接至脈沖壓縮檢測(cè)模塊上。
[0010] 所述的脈沖壓縮檢測(cè)模塊包括有：與所述的介質(zhì)樣本相對(duì)應(yīng)的設(shè)置在所述聲耦合 劑內(nèi)用于實(shí)現(xiàn)聲信號(hào)拾取的換能器，連接在所述換能器的輸出端，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)換能器輸出 的信號(hào)前置放大的前置放大器，連接在所述前置放大器的輸出端，用于實(shí)現(xiàn)將放大后的編 碼信號(hào)進(jìn)行脈沖壓縮，得到聲源分布信號(hào)的脈沖壓縮器，所述脈沖壓縮器的輸出構(gòu)成裝置 的輸出端。
[0011] 本實(shí)用新型的一種基于脈沖編碼的磁聲成像信號(hào)處理裝置，利用脈沖編碼的激勵(lì) 方法和脈沖壓縮的檢測(cè)方法，對(duì)于提高磁聲成像的信噪比具有重要意義。從而實(shí)現(xiàn)磁聲耦 合成像對(duì)腫瘤等病變組織的精確成像打下基礎(chǔ)，為醫(yī)學(xué)臨床相關(guān)疾病尤其是腫瘤等惡性疾 病的早期診斷以及精確分期提供重要的診斷依據(jù)。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本實(shí)用新型采用電極加載激勵(lì)的基于脈沖編碼的磁聲成像信號(hào)處理裝置；
[0013] 圖2是本實(shí)用新型采用磁感應(yīng)線圈加載激勵(lì)的基于脈沖編碼的磁聲成像信號(hào)處 理裝置；
[0014] 圖3是采用13位Barker碼的編碼激勵(lì)信號(hào)圖；
[0015] 圖4是采用13位Barker碼匹配濾波的脈沖壓縮系統(tǒng)函數(shù)圖；
[0016] 圖5是使用匹配濾波方法進(jìn)行脈沖壓縮后的最終信號(hào)。
[0017] 圖中：
[0018] 1:編碼激勵(lì)模塊2:脈沖壓縮檢測(cè)模塊
[0019] 3 :聲親合劑載體4 :磁鐵
[0020] 5:介質(zhì)樣本 11:編碼發(fā)生器
[0021] 12:功率放大器 13、14:電極
[0022] 15 :線圈 21 ;換能器
[0023] 22 :前置放大器 23 :脈沖壓縮器
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型的一種基于脈沖編碼的磁聲成像信號(hào)處理 裝置做出詳細(xì)說明。
[0025] 如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的一種基于脈沖編碼的磁聲成像信號(hào)處理裝置，包 括有裝有聲耦合劑的聲耦合劑載體3,所述的聲耦合劑載體3內(nèi)設(shè)置有待檢測(cè)的介質(zhì)樣本 5,所述的聲耦合劑載體3的外側(cè)對(duì)應(yīng)所述的介質(zhì)樣本5設(shè)置有用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁鐵4,還設(shè) 置有用于實(shí)現(xiàn)磁聲成像介質(zhì)樣本5的編碼激勵(lì)并產(chǎn)生磁聲響應(yīng)信號(hào)的編碼激勵(lì)模塊1，以 及用于實(shí)現(xiàn)磁聲響應(yīng)信號(hào)的檢測(cè)與脈沖信號(hào)的壓縮，從而獲得樣本聲源位置的脈沖壓縮檢 測(cè)模塊2,其中，所述的編碼激勵(lì)模塊1的輸出端連接在所述介質(zhì)樣本5上，所述脈沖壓縮檢 測(cè)模塊2的信號(hào)輸入端設(shè)置在所述的聲耦合劑載體3內(nèi)，所述的編碼激勵(lì)模塊1還輸出一 個(gè)上升沿信號(hào)連接所述的脈沖壓縮檢測(cè)模塊2,所述脈沖壓縮檢測(cè)模塊2的輸出端構(gòu)成裝 置的輸出端。
[0026] 如圖1所示，所述的編碼激勵(lì)模塊1包括有：用于產(chǎn)生編碼激勵(lì)序列和上升沿信號(hào) 的編碼發(fā)生器11，連接在所述編碼發(fā)生器11輸出編碼激勵(lì)序列的輸出端用于進(jìn)行編碼激 勵(lì)序列的功率放大，提高帶負(fù)載能力以便于加載在待成像的介質(zhì)樣本上的功率放大器12， 所述功率放大器12的輸出端通過兩個(gè)電極13、14連接位于聲耦合劑內(nèi)的介質(zhì)樣本5,其中 所述的上升沿信號(hào)連接至脈沖壓縮檢測(cè)模塊2上。
[0027] 如圖2所示，所述的編碼激勵(lì)模塊1包括有：用于產(chǎn)生編碼激勵(lì)序列和上升沿信號(hào) 的編碼發(fā)生器11，連接在所述編碼發(fā)生器11輸出編碼激勵(lì)序列的輸出端用于進(jìn)行編碼激 勵(lì)序列的功率放大，提高帶負(fù)載能力以便于加載在待成像的介質(zhì)樣本上的功率放大器12， 所述功率放大器12的輸出端通過線圈15連接位于聲耦合劑內(nèi)的介質(zhì)樣本5,其中所述的上 升沿信號(hào)連接至脈沖壓縮檢測(cè)模塊2上。
[0028] 本實(shí)用新型的實(shí)施例中，所述的編碼發(fā)生器可采用時(shí)鐘信號(hào)合成器CK1620產(chǎn)生 (日本NF公司），或采用函數(shù)發(fā)生器AFG3252(美國，泰克公司）實(shí)現(xiàn)。功率放大器可采用 HSA4104(日本NF公司）實(shí)現(xiàn)或采用AG1