用于移动终端的超声回波成像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种用于移动终端的超声回波成像装置，涉及超声设备技术领域。其包括通过柔性板与电路板连接并通过硬件电路实现发射通道和接收通道的切换的便携阵列探头，通过信号处理单元的配置实现通道的选通切换的通道选择开关芯片和通过信号处理单元的配置实现信号的高压转换发射的高压开关芯片，用于实现超声信号的接收和数字化的数模转换器，用于实现接收数据的通道折叠的通道折叠开关芯片，以及通过发送装置将超声激励发送到便携阵列探头，通过接收装置将回波信号经过信号处理技术生成图像数据的信号处理单元。本实用新型专利技术实现了外形简化，手持便携，降低功耗的目的，具有低功耗，易携带，实时性好，集成度高等特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及超声设备
，尤其涉及用于移动终端的超声回波成像装置。
技术介绍
超声波是一种频率超过20KHz的声波，医学超声波成像只用到的超声波频率为1MHz至10MHz频段。标准的超声回波成像是利用超声声速扫描生物组织，通过反射信号的接收、处理，以获得生物组织的图像。超声波的回波反射源自于传播路径上声阻抗的变化，生物组织界面的声阻抗通常变化较大，超声波会发生较强的反射，超声回波成像正是基于这样的声学原理。超声回波成像采用脉冲波发射，不同深度的回声在深度上是可区分的。超声回波成像技术具有实时性好、无电离辐射、无创、无痛苦以及设备成本低等优势，广泛应用于临床检查以及诊断，同时也备受医生和患者的欢迎。但是，传统的超声成像设备体积较大，携带性不强，功耗大而且价格昂贵，大多设备只能应用于大中型医院的科室检查，日常生活以及一些突发事故现场人们很少使用，应用的场合受到局限。基于以上所述，亟需一种用于移动终端的超声回波成像装置，以解决现有技术存在的以上技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种用于移动终端的超声回波成像装置，以解决现有超声回波成像装置体积大，不易携带，功耗大，成本高，以及应用场合受到局限的问题。为达此目的，本技术采用以下技术方案：一种用于移动终端的超声回波成像装置，包括：发射装置，包括分别与电源单元相连的便携阵列探头、通道选择开关芯片、高压开关芯片，便携阵列探头通过柔性板与电路板连接，并通过硬件电路实现发射通道和接收通道的切换，通道选择开关芯片通过信号处理单元的配置实现通道的选通切换，高压开关芯片通过信号处理单元的配置实现信号的高压转换发射；接收装置，包括数模转换器、通道折叠开关芯片，数模转换器用于实现超声信号的接收和数字化，通道折叠开关芯片用于实现接收数据的通道折叠；信号处理单元，包括FPGA芯片，信号处理单元通过发送装置将超声激励发送到便携阵列探头，通过接收装置将回波信号经过信号处理技术生成图像数据。作为一种用于移动终端的超声回波成像装置的优选方案，所述电源单元包括医用锂电池及其相关充电电路。作为一种用于移动终端的超声回波成像装置的优选方案，所述信号处理技术包括动态聚焦和动态变迹。作为一种用于移动终端的超声回波成像装置的优选方案，包括显示器，所述显示器与信号处理单元的输出端相连，接收信号处理单元输出的超声图像数据并进行显示。本技术的有益效果为：本技术提出一种用于移动终端的超声回波成像装置，是应用于移动终端的超声设备，通过将信号处理模块和探头模块集中到一个电路板，实现了外形简化，手持便携，降低功耗的目的，具有低功耗，易携带，实时性好，集成度高等特点。附图说明图1是本技术具体实施方式的发射部分间隔扫描的示意图；图2是本技术具体实施方式的发射部分近场通道选择的示意图；图3是本技术具体实施方式的发射部分远场通道选择的示意图；图4是本技术具体实施方式提供的用于移动终端的超声回波成像装置的结构框图；图5是本技术具体实施方式提供的信号处理部分数据通信框图。具体实施方式为使本技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本技术实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本实施方式提出一种优选的用于移动终端的超声回波成像装置，其包括：发射装置，包括分别与电源单元相连的便携阵列探头、通道选择开关芯片、高压开关芯片，便携阵列探头通过柔性板与电路板连接，并通过硬件电路实现发射通道和接收通道的切换，通道选择开关芯片通过信号处理单元的配置实现通道的选通切换，高压开关芯片通过信号处理单元的配置实现信号的高压转换发射；在本实施方式中，电源单元包括医用锂电池及其相关充电电路。为了提高元件的集成度，减少元器件的体积，高压开关芯片优选为HV2901。接收装置，包括数模转换器、通道折叠开关芯片，数模转换器用于实现超声信号的接收和数字化，通道折叠开关芯片用于实现接收数据的通道折叠；信号处理单元，包括FPGA(现场可编程门阵列)芯片，信号处理单元通过发送装置将超声激励发送到便携阵列探头，通过接收装置将回波信号经过信号处理技术生成图像数据。在本实施方式中，信号处理技术包括动态聚焦和动态变迹。为了提高元件的集成度，减少元器件的体积，FPGA芯片优选为芯片EP3C40F484。针对手持设备终端的现实，设计过程中采用了低功耗的设计思想，当设备开启一段时间后，通过关闭高压开关芯片和数模转换器等高耗能器件来节省电源，再次开启设备，只需按下开启按钮即可。优选的，本实施方式的用于移动终端的超声回波成像装置还包括显示器，显示器与信号处理单元的输出端相连，接收信号处理单元输出的超声图像数据并进行显示。上述用于移动终端的超声回波成像装置是应用于移动终端的超声设备，通过将信号处理模块和探头模块集中到一个电路板，实现了外形简化，手持便携，降低功耗的目的，具有低功耗，易携带，实时性好，集成度高等特点。常规的超声成像方式是在发射模式下进行定点聚焦，接收模式下动态波束形成以获得超声图像的扫描线，同时进行顺序扫描获得完整的图像。在给定点深度聚焦，可以在焦点处以及附近限定区域内获得较好的图像质量，在超出限定区域的位置，成像质量会发生下降，导致聚焦的近场远场分辨率下降。典型的解决方法是执行多聚焦点成像，获得各个聚焦以及限定区域内的一部分图像，并将不同聚焦深度获得的图像块进行组合，获得整个扫描深度内图像质量稳定的图像。多选的聚焦点，可以大幅度的提高成像的质量，但是多次发生聚焦会降低成像速度，限制超声成像帧频，难以获得完整连贯的组织形态。常规的扫描方式，顺序扫描产生扫描线，阵元的开关控制过程简单，但是产生的扫描线数量较少，限制了超声的成像质量。传统超声成像波束孔径在整个图像范围内是给定的，这会对于图像的探测深度造成限制，波束的指向角度有限，在远场无法进行聚焦。为了进一步解决现有超声回波成像方法功耗高，成像质量差的问题。本实施方式还提出一种应用在如以上所述的用于移动终端的超声回波成像装置中的成像方法，包括如下步骤：减少在近场区域发射超声信号的焦点数，减少发射通道数目，选择中间通道进行数据发射；增加在远场区域发射超声信号的焦点数，增加发射通道数目，选择全部通道进行数据发射。由于超声波在接触到障碍物后回波的路径长短不一，回波在传输过程中会产生损耗，本实施方式针对近场和远场的情况分别进行处理：近场时由于回波信号强度比较明显，所以针对近场的特点，发射超声信号的焦点数可以减少，同时通道数目也可以减少，选择回波信号强度大的中间通道发射即可；远场时由于回波信号强度比较弱，需要增加发射的焦点数，同时发射通道数目也需要增加来接收更多的回波信号。在发射阵元数目固定的情况下，通过间隔扫描的方法来增加扫描线的数目。对于一个设备来说，阵元的数目是固定的，传统的顺序扫描虽然控制简单，但是扫描线数目受限，影响回波成像的质量，本实施方式通过间隔扫描的方法，在阵元数目固定的情况下，可以提高扫描线数目，从而提高回波成像质量。采用多点定点发射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于移动终端的超声回波成像装置，其特征在于，包括：发射装置，包括分别与电源单元相连的便携阵列探头、通道选择开关芯片、高压开关芯片，便携阵列探头通过柔性板与电路板连接，并通过硬件电路实现发射通道和接收通道的切换，通道选择开关芯片通过信号处理单元的配置实现通道的选通切换，高压开关芯片通过信号处理单元的配置实现信号的高压转换发射；接收装置，包括数模转换器、通道折叠开关芯片，数模转换器用于实现超声信号的接收和数字化，通道折叠开关芯片用于实现接收数据的通道折叠；信号处理单元，包括FPGA芯片，信号处理单元通过发送装置将超声激励发送到便携阵列探头，通过接收装置将回波信号经过信号处理技术生成图像数据。

【技术特征摘要】
1.一种用于移动终端的超声回波成像装置，其特征在于，包括：发射装置，包括分别与电源单元相连的便携阵列探头、通道选择开关芯片、高压开关芯片，便携阵列探头通过柔性板与电路板连接，并通过硬件电路实现发射通道和接收通道的切换，通道选择开关芯片通过信号处理单元的配置实现通道的选通切换，高压开关芯片通过信号处理单元的配置实现信号的高压转换发射；接收装置，包括数模转换器、通道折叠开关芯片，数模转换器用于实现超声信号的接收和数字化，通道折叠开关芯片用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王楚潇，王海生，王挺，李擎，王卫，王晓猛，李宇宏，秦世民，
申请(专利权)人：乐普北京医疗器械股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11