用于经颅刺激系统数据测试的测量方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于经颅刺激系统数据测试的测量方法及系统，属于超声波技术领域。该系统包括空间扫描装置、信号采集组件、驱动机构、控制系统、水箱和超声源；控制系统控制驱动机构，驱使空间扫描装置进行扫描；同时控制系统发送数据采集指令给信号采集组件，在水箱内进行超声源的数据采集，并将采集到的数据回传给控制系统，将超声源信号转换成对应的声压信号。本发明专利技术的三维扫描控制平台采用高精度步进电机与控制系统实现全自动扫面控制，控制精度高、稳定性能好；数据信息采集采用示波器与控制软件对声强信号与坐标信息同步采集，数据信息完整性更准确。

Measurement method and system for data test of transcranial stimulation system

The invention relates to a measurement method and system for data test of transcranial stimulation system, belonging to the technical field of ultrasound. The system includes space scanning device, signal acquisition component, driving mechanism, control system, water tank and ultrasonic source; the control system controls driving mechanism to drive space scanning device to scan; at the same time, the control system sends data acquisition instruction to signal acquisition component, collects ultrasonic source data in the water tank, and sends the collected data back to the control system to ultrasonic. The source signal is converted into the corresponding sound pressure signal. The three-dimensional scanning control platform of the invention adopts high-precision stepping motor and control system to realize full-automatic scanning control, with high control accuracy and good stability performance; data information collection adopts oscilloscope and control software to synchronously collect sound intensity signal and coordinate information, with more accurate data information integrity.

【技术实现步骤摘要】
用于经颅刺激系统数据测试的测量方法及系统
本专利技术属于超声波
，涉及用于经颅刺激系统数据测试的测量方法及系统。
技术介绍
目前通过超声波声场分布的理论仿真算法，可以描述给定规格参数的超声换能器声场空间结构，但在实际应用中，由于环境的改变，声波传播衍射、有限尺寸的限制、非线性等现象的存在，仿真计算的结果往往很难客观真实的反应一个特定条件下的声场分布结构及其特性参数。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于经颅刺激系统数据测试的测量方法及系统，为超声波的载体使用提供数据支持，实现平面或者空间上的声强分布测试。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：用于经颅刺激系统数据测试的测量方法，提供用于测试的超声源以及用于接收超声源信号的接收模块，将超声源与接收模块置于容器内，所述容器内存储有用于传播超声源的介质；改变超声源与接收模块之间的相对位置，并接收和记录超声源信号；建立超声源位置与超声源信号之间的映射关系，完成测试。可选的，所述超声源静止，所述接收模块沿着第一方向、第二方向或第三方向的延伸方向运动，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向的延伸方向的位置关系为两两相交。可选的，所述接收模块静止，所述超声源沿着第一方向、第二方向或第三方向的延伸方向运动，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向的延伸方向的位置关系为两两相交。可选的，所述超声源与接收模块均沿着第一方向、第二方向或第三方向的延伸方向运动，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向的延伸方向的位置关系为两两相交。用于经颅刺激系统数据测试的测量系统，包括用于放置介质的容器、用于传播超声源的介质、用于测试的超声源、用于接收超声源信号的接收模块和驱动模块；所述驱动模块与接收模块连接，且所述驱动模块能够带动所述接收模块沿着第一方向、第二方向或第三方向的延伸方向运动，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向的延伸方向的位置关系为两两相交。可选的，所述接收模块包括水听器、前置放大器、DC耦合器和示波器；所述水听器采集介质中的超声源信号，再通过前置放大器进行信号放大，然后通过DC耦合器进行信号耦合，最后通过示波器进行信号展示。可选的，所述接收模块的接收空间参数包括每个面的扫描点数、扫描方式、扫描面数、扫描密度和扫描速度。可选的，所述接收模块的接收路径为S型路径。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的三维扫描控制平台采用高精度步进电机与控制系统实现全自动扫面控制，控制精度高、稳定性能好；数据信息采集采用示波器与控制软件对声强信号与坐标信息同步采集，数据信息完整性更准确；声场三维数据重建采用Voxler软件显示，Voxler软件是一款专业三维数据可视化软件，提供了一种全新的3D数据可视化方式，使得声场空间分布信息分析更加清晰。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：图1为本专利技术结构示意图；图2为示波器初始化流程图；图3为数据采集流程图；图4为扫描路径1；图5为扫描路径2；图6为空间声强远近场示意图；图7(a)为采用Voxler软件对超声聚焦换能器声场的切片显示；图7(b)为采用Voxler软件对超声聚焦换能器声场的三维显示；图8(a)为沿Z轴1-25mm的1/2分割空间的声压分布图；图8(b)为沿Z轴1-25mm的1/4分割空间的声压分布图；图9为空间沿声束轴可视化切片图；图10(a)为Z＝10mm位置的XY平面图；图10(b)为Z＝20mm位置的XY平面图；图11为剪切平面显示。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。一、超声波声场测量系统的构成超声波声场测量系统由空间扫描装置、信号采集组件、控制软件以及水箱等组成。信号采集组件包括水听器、前置放大器、DC耦合器、示波器、控制器。超声波声场测量系统框图如图1所示。二、超声波声场测量系统工作原理超声波声场测量系统由控制软件设置扫描方式参数，软件通过USB通信将控制指令发送给控制器，控制器驱动三维步进电机进行空间扫描；同时控制软件发送数据采集指令给控制器，控制器接收到数据采集指令通过RS232串口程控示波器进行数据采集，并且将采集到的数据回传给控制软件进行实时保存。水听器传感器采集到的信号是超声源信号，因此声场测量系统在运行前需要在控制软件设置一些参数(灵敏度、水密度、速度、占空比)将超声源信号转换成对应的声压信号。1、三轴平台本方案在设计中建立一套基于步进电机驱动的自动声场三维扫描声场测量系统。该系统可实现声场空间的全自动三维扫描。该套扫描系统的扫描运动的最大行程X轴430mm，Y轴310mm，Z轴是170mm，为了确保满足更高频率的扫描测量需要，对本套扫描装置的扫描定位精度进行检测，完全满足声场空间扫描的要求。定位精度检测数据见表1所示。表1XYZ轴定位精度自由度XYZ定位精度<0.02mm<0.02mm<0.02mmIEC62127-1要求<0.05mm<0.05mm<0.05mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于经颅刺激系统数据测试的测量方法，其特征在于：提供用于测试的超声源以及用于接收超声源信号的接收模块，将超声源与接收模块置于容器内，所述容器内存储有用于传播超声源的介质；/n改变超声源与接收模块之间的相对位置，并接收和记录超声源信号；/n建立超声源位置与超声源信号之间的映射关系，完成测试。/n

【技术特征摘要】
1.用于经颅刺激系统数据测试的测量方法，其特征在于：提供用于测试的超声源以及用于接收超声源信号的接收模块，将超声源与接收模块置于容器内，所述容器内存储有用于传播超声源的介质；
改变超声源与接收模块之间的相对位置，并接收和记录超声源信号；
建立超声源位置与超声源信号之间的映射关系，完成测试。


2.根据权利要求1所述的用于经颅刺激系统数据测试的测量方法，其特征在于：所述超声源静止，所述接收模块沿着第一方向、第二方向或第三方向的延伸方向运动，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向的延伸方向的位置关系为两两相交。


3.根据权利要求1所述的用于经颅刺激系统数据测试的测量方法，其特征在于：所述接收模块静止，所述超声源沿着第一方向、第二方向或第三方向的延伸方向运动，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向的延伸方向的位置关系为两两相交。


4.根据权利要求1所述的用于经颅刺激系统数据测试的测量方法，其特征在于：所述超声源与接收模块均沿着第一方向、第二方向或第三方向的延伸方向运动，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈图南，王磅博，王杰，马康，冯华，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院，
类型：发明
国别省市：重庆;50