一种超短脉冲微波热声医用CT机制造技术

本发明专利技术公开了一种超短脉冲微波热声医用CT机，包括：一个超短脉冲微波发生器、N个256路面阵超声波探测器、N个ADAS1256COF数据采集装置、N个FPGA数据处理装置、N个通讯接口、一台计算机；所述一个超短脉冲微波发生器的输出端与所述N个256路面阵超声波探测器的输入端相连，所述N个256路面阵超声波探测器的输出端分别与所述N个ADAS1256COF数据采集装置的输入端相连，所述N个ADAS1256COF数据采集装置的输出端分别与所述N个FPGA数据处理装置的输入端相连，所述N个FPGA数据处理装置的输出端分别与所述N个通讯接口的输入端相连，所述N个通讯接口的输出端与所述一台计算机相连；其中，所述N为大于或等于1的整数。本发明专利技术的超短脉冲微波热声医用CT机具有集成度高、尺寸小、速度快、性能高、功耗低的优点。

An ultrashort pulsed microwave thermoacoustic CT

The invention discloses a ultrashort pulse microwave thermoacoustic CT, including an ultrashort pulsed microwave generator, a N 256 array of ultrasonic detector, N pavement ADAS1256COF N FPGA data acquisition device, data processing device, N communication interface and a computer; wherein an ultrashort pulsed microwave generator output end with the N 256 road array ultrasonic detector is connected with the input end of the output, the N 256 road array ultrasonic detector is respectively connected with the N ADAS1256COF data acquisition device input, output end of the N ADAS1256COF data acquisition device is respectively connected with the N FPGA data processing the input device, the output of the N FPGA data processing device is respectively connected with the N communication interface input, the output of the N communication interface with the computer Wherein, the N is an integer greater than or equal to 1. Ultrashort pulse microwave thermoacoustic CT of the invention has the advantages of high integration, small size, high speed, high performance, low power consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种超短脉冲微波热声医用CT机
本专利技术涉及医用CT机的
，具体地，涉及一种超短脉冲微波热身医用CT机。
技术介绍
未来的医疗保健行业面临的技术挑战很多，其中急待解决的问题主要有：（1）通过芯片集成关键模块功能，实现系统突破。（2）支持面向护理点和家庭的技术转移，在提高性能的同时降低成本和功耗，改进互用性和易用性等。（3）支持新一代远程医疗系统，将患者运动监护、诊断和无线通信合并构建关键模块。（4）用非放射性的医用器械设备取代放射性的医用器械设备。但是，目前常用的探测采传电子学系统有以下几种类型AD9220/AD9240或AD7862型模数转换器，EPM1207T144C5N或EP2C35F484C8型FPGA，STM32F207或STM32103FVCT6型嵌入式微处理器，其集成度、功耗、速度、精度等都达不到上述要求。为了提高分辨率、器官空间信息量、速度，从而增加诊断和扫描灵活性，减小时间和辐射量，另外从工程设计来看，要求CT机外型更小，速度更快，性能更高，功耗更低，这就要求新型的转换器能够处理大量信息，具有更大的动态范围和线性度，更高的采样速率，尺寸更小，功耗更低。
技术实现思路
本专利技术所有解决的技术问题是提供一种集成度高、尺寸小、速度快、性能高、功耗低的超短脉冲微波热声医用CT机。为实现上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种超短脉冲微波热声医用CT机，包括：一个超短脉冲微波发生器、N个256路面阵超声波探测器、N个ADAS1256COF数据采集装置、N个FPGA数据处理装置、N个通讯接口、一台计算机；所述一个超短脉冲微波发生器的输出端与所述N个256路面阵超声波探测器的输入端相连，所述N个256路面阵超声波探测器的输出端分别与所述N个ADAS1256COF数据采集装置的输入端相连，所述N个ADAS1256COF数据采集装置的输出端分别与所述N个FPGA数据处理装置的输入端相连，所述N个FPGA数据处理装置的输出端分别与所述N个通讯接口的输入端相连，所述N个通讯接口的输出端与所述一台计算机相连；其中，所述N为大于或等于1的整数；其中，所述超短脉冲微波发生器使用超短脉冲微波激励出超声波并将超声波传送给所述256路面阵超声波探测器，所述256路面阵超声波探测器利用超声波探测人体组织得到探测超声信号并将超声探测信号传送给所述ADAS1256COF数据采集装置进行同步信号采样及数字信号转换，所述ADAS1256COF数据采集装置将转换后的数字信号传送给所述FPGA数字处理装置，所述FPGA数字处理装置基于FPGA电路和软件对于输入的数字信号进行运算分析处理，最后通过通讯接口输出到计算机，由计算机的算法软件重构出人体组织的CT图像。本专利技术的有益效果是：由于超短脉冲微波发生器是一种脉冲更短、且体积小、重量轻、结构简单的微波激发源；ADAS1256COF数据采集装置，是一款美国ADI公司生产的256通道、同步采样、高动态范围、低功耗的模拟前端，可提供完整的电荷至数字转换信号链。它集成256个低噪声积分器、低通滤波器、以及多路复用至一个高速16位模数转换器（ADC）的相关双采样器。所有转换通道结果均通过一个LVDS（低压差分信号）自时钟串行接口输出；ADAS1256COF数据采集装置具有每通道1mV至3mV的多功能功耗模式，以及每通道0.005mV。这样，可适用于多种多样的数据成像模式；ADAS1256COF数据采集装置可通过SPI兼容型菊花链接口编程，它采用高密度的柔性系统（SOF）封装成为ADAS1256COF（Chip-on-Flex）模块，只有拇指大小，可随意弯曲。模块的微管脚间距互连低至50μm。这样，既缩小尺寸，降低成本，又能够实现尽可能多的通道集成；FPGA数据处理装置，采用AlteraCycloneGXⅣ系列芯片，其生产成本低，功耗极低，并具有收发器；计算机的接口并不与FPGA直接相连，两者之间须用电压转换通讯接口作为通讯桥梁，将计算机的接口电平转换为FPGA数字处理装置能够安全识别的TTL电平。由FPGA数字处理装置对输入的数字信号进行运算分析，并把运算分析的结果数据通过通讯接口输送到计算机，实现了串口发送、接收的数字信号通信。综上所述，本专利技术的超短脉冲微波热声医用CT机具有集成度高、尺寸小、速度快、性能高、功耗低的优点。优选的，所述N为4。优选的，所述N个256路面阵超声波探测器安装在柔性带上，所述N个256路面阵超声波探测器的阵元采用石墨烯制成。将N个256路面阵超声波探测器安装在柔性带上，这样可以使得柔性宽带状检测装置能随意弯曲变形地贴合于人体待检组织的表面，不但可以检测乳腺疾病，也可以检测人体其他组织的癌症，因此使用方便；另外，还能增强人体表面的舒适感。面阵超声波探测器的探测阵元采用石墨烯材料制成，能够大大地提高面阵超声探测器的性能，同时减少面阵超声探测器的尺寸。优选的，所述N个ADAS1256COF数据采集装置安装在所述柔性带上，可以进一步缩小CT机的尺寸，而且方便实用。优选的，所述N个FPGA数据处理装置均采用AlteraCycloneGXIV系列芯片，并且均带有一个存储器，能够高速处理数据并存储。优选的，所述通讯接口包括电压转换通讯芯片SP3232或AX3232CSE。附图说明图1为本专利技术具体实施方式的一种超短脉冲微波热声医用CT机的组成示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术具体实施方式的一种超短脉冲微波热声医用CT机，包括：一个超短脉冲微波发生器1、四个256路面阵超声波探测器2、四个ADAS1256COF数据采集装置3、四个FPGA数据处理装置4、四个通讯接口5、一台计算机6；一个超短脉冲微波发生器1的输出端与四个256路面阵超声波探测器2的输入端相连，四个256路面阵超声波探测器2的输出端分别与四个ADAS1256COF数据采集装置3的输入端相连，四个ADAS1256COF数据采集装置3的输出端分别与四个FPGA数据处理装置4的输入端相连，四个FPGA数据处理装置4的输出端分别与四个通讯接口5的输入端相连，四个通讯接口的输出端5与一台计算机6相连。上述超短脉冲微波热声医用CT机在工作时，超短脉冲微波发生器1使用超短脉冲微波激励出超声波并将超声波传送给256路面阵超声波探测器2，256路面阵超声波探测器2利用超声波探测人体组织得到探测超声信号并将超声探测信号传送给ADAS1256COF数据采集装置3进行同步信号采样及数字信号转换，ADAS1256COF数据采集装置3将转换后的数字信号传送给FPGA数字处理装置4，FPGA数字处理装置4基于FPGA电路和软件对于输入的数字信号进行运算分析处理，最后通过通讯接口5输出到计算机6，由计算机6的算法软件重构出人体组织的CT图像。下面，更详细地对本具体实施方式作进一步说明：超短脉冲微波发生器1是一种脉冲更短、且体积小、重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超短脉冲微波热声医用CT机，其特征在于，包括：一个超短脉冲微波发生器、N个256路面阵超声波探测器、N个ADAS1256COF数据采集装置、N个FPGA数据处理装置、N个通讯接口、一台计算机；所述一个超短脉冲微波发生器的输出端与所述N个256路面阵超声波探测器的输入端相连，所述N个256路面阵超声波探测器的输出端分别与所述N个ADAS1256COF数据采集装置的输入端相连，所述N个ADAS1256COF数据采集装置的输出端分别与所述N个FPGA数据处理装置的输入端相连，所述N个FPGA数据处理装置的输出端分别与所述N个通讯接口的输入端相连，所述N个通讯接口的输出端与所述一台计算机相连；其中，所述N为大于或等于1的整数；其中，所述超短脉冲微波发生器使用超短脉冲微波激励出超声波并将超声波传送给所述256路面阵超声波探测器，所述256路面阵超声波探测器利用超声波探测人体组织得到探测超声信号并将超声探测信号传送给所述ADAS1256COF数据采集装置进行同步信号采样及数字信号转换，所述ADAS1256COF数据采集装置将转换后的数字信号传送给所述FPGA数字处理装置，所述FPGA数字处理装置基于FPGA电路和软件对于输入的数字信号进行运算分析处理，最后通过所述通讯接口输出到所述计算机，由计算机的算法软件重构出人体组织的CT图像。...

【技术特征摘要】
1.一种超短脉冲微波热声医用CT机，其特征在于，包括：一个超短脉冲微波发生器、N个256路面阵超声波探测器、N个ADAS1256COF数据采集装置、N个FPGA数据处理装置、N个通讯接口、一台计算机；所述一个超短脉冲微波发生器的输出端与所述N个256路面阵超声波探测器的输入端相连，所述N个256路面阵超声波探测器的输出端分别与所述N个ADAS1256COF数据采集装置的输入端相连，所述N个ADAS1256COF数据采集装置的输出端分别与所述N个FPGA数据处理装置的输入端相连，所述N个FPGA数据处理装置的输出端分别与所述N个通讯接口的输入端相连，所述N个通讯接口的输出端与所述一台计算机相连；其中，所述N为大于或等于1的整数；其中，所述超短脉冲微波发生器使用超短脉冲微波激励出超声波并将超声波传送给所述256路面阵超声波探测器，所述256路面阵超声波探测器利用超声波探测人体组织得到探测超声信号并将超声探测信号传送给所述ADAS1256COF数据采集装置进行同步信号采样及数字信号转换，所述A...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁厚本，王玲，丁莉，
申请(专利权)人：合肥赛英迪光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34