具有多路自适应转换电路的电路结构制造技术

本公开提供一种具有多路自适应转换电路的电路结构，是用于接收回波信号并对回波信号进行处理以输出数字信号的电路结构，回波信号为随时间逐渐衰减的模拟信号，电路结构包括自适应转换电路和时间增益放大器(TGC)，自适应转换电路包括运算放大器、增益控制器、以及模数转换器，运算放大器用于接收经时间增益放大器(TGC)对回波信号进行放大的放大信号；增益控制器用于根据放大信号的强度控制运算放大器的增益以使自适应转换电路根据放大信号的强度提供自适应的增益；以及模数转换器用于将运算放大器输出的信号转换成数字信号，模数转换器具有不同的延时以使多路自适应转换电路具有不同的采样时间点。具有不同的采样时间点。具有不同的采样时间点。

【技术实现步骤摘要】
具有多路自适应转换电路的电路结构
[0001]本申请是申请日为2019年12月31日、申请号为2019114090701、专利技术名称为“用于血管内超声系统的图像处理方法”的专利申请的分案申请。


[0002]本公开大体涉及医疗器械领域，具体涉及一种应用于血管内超声系统的具有多路自适应转换电路的电路结构。

技术介绍

[0003]目前，高频血管内超声成像系统临床主要用于指导PCI手术，特别是植入支架后，判断支架是否贴壁良好。贴壁不良引起血栓而导致血管内的再狭窄概率大大增加，严重的可能导致支架移位堵塞血流而危及病人生命安全。
[0004]其中，高频血管内超声系统中包含图像处理主机，回撤装置和高频血管内超声导管。高频血管内超声系统通过回撤系统或图像处理主机中的控制器发出激励电信号，超声换能器被激励后发生振动，将激励电信号转换为超声信号(超声波)发射出去，超声信号在人体血液和组织内传播，并被人体组织所反射，超声换能器接收到反射的超声信号(超声回波)后，将超声信号转化为电信号，通过信号线传回到回撤系统和图像处理主机进行处理。
[0005]在实际应用中，通常医生通过血管内超声图像寻找血管管腔内壁和支架边界是否重合，判断支架是否贴壁良好。但是由于支架超声反射属于强反射回声信号，正常血管组织信号属于散射的弱回声信号。若不做任何处理，则在血管内超声图像中，可能出现支架信号饱和，或组织信号过暗的现象。支架信号饱和，支架分辨率变差，可能会过大地预估支架的范围(可参考拍照过曝来理解)，影响支架贴壁状况判断；组织信号过暗时，虽然支架信号不饱和，但图像较暗，血管组织信息可能无法完整呈现。

技术实现思路

[0006]本公开有鉴于上述现有技术的状况而完成，其目的在于提供一种能够防止信号饱和、组织信号过暗的用于血管内超声系统的图像处理方法。
[0007]为此，本公开提供了一种用于血管内超声系统的图像处理方法，所述血管内超声系统通过血管内超声导管发射并采集超声信号，其特征在于，包括：获取由所述血管内超声导管采集的所述超声信号并转化为回波信号，所述回波信号为随时间逐渐衰减的模拟信号；通过时间增益放大器(TGC)对所述回波信号根据预设的时间增益曲线进行放大得到放大信号，所述时间增益曲线随时间逐渐上升；将所述放大信号输入多路自适应转换电路中，所述自适应转换电路具有不同的采样时间点，所述自适应转换电路根据所述放大信号的强度提供自适应的增益；并且所述自适应转换电路将增益后的放大信号转化为数字信号，并且将由所述自适应转换电路输出的数字信号融合并生成作为输出信号的目标信号。
[0008]在本公开中，将血管内超声导管采集的超声信号转化为回波信号后对回波信号进行放大，再将放大后的回波信号输入多路自适应转换电路中，最后再将自适应转换电路输
出的数字信号融合成为目标信号，在这种情况下，自适应转换电路可以对输入其中的回波信号的强度进行识别并调整增益，由此，能够避免增益过高或过低，从而降低了信号饱和、组织信号过暗等不良情况发生的可能。
[0009]另外，在本公开所涉及的图像处理方法中，可选地，将由所述自适应转换电路输出的数字信号输入到现场可编程阵列(FPGA)并进行融合，并且所述现场可编程阵列根据各路自适应转换电路的数字信号生成所述目标信号。在这种情况下，现场可编程阵列能够根据输入的数字信号生成目标信号，由此，能够将目标信号以图像的方式显示在显示屏上。
[0010]另外，在本公开所涉及的图像处理方法中，可选地，所述自适应转换电路包括运算放大器、用于控制所述运算放大器的增益的增益控制器、用于对由所述运算放大器输出的信号进行滤波并生成滤波信号的滤波器、以及将所述滤波信号转换成所述数字信号的模数转换器。在这种情况下，增益控制器能够控制运算放大器的增益大小，由此，增益控制器能够根据输入信号的强度控制运算放大器的增益，再将增益后的信号通过滤波器以及模数转换器转化为数字信号。
[0011]另外，在本公开所涉及的图像处理方法中，可选地，在所述自适应转换电路中，所述增益控制器根据预设的阈值和所述放大信号的强度控制所述运算放大器的增益大小，若所述放大信号大于所述阈值，则降低所述放大信号的增益，若所述放大信号小于所述阈值，则维持所述放大信号的增益不变。在这种情况下，增益控制器能够降低高于阈值的信号，由此，能够避免信号饱和的情况出现。
[0012]另外，在本公开所涉及的图像处理方法中，可选地，在所述自适应转换电路中，所述增益控制器根据强度增益曲线和所述放大信号的强度控制所述运算放大器的增益大小，并且所述增益控制器根据所述强度增益曲线中所述放大信号的强度对应的增益对所述放大信号的增益进行调节。在这种情况下，增益控制器能够根据强度增益曲线对放大信号的增益进行调节，由此，能够避免信号饱和的情况出现。
[0013]另外，在本公开所涉及的图像处理方法中，可选地，在所述自适应转换电路中，所述模数转换器具有预设的延时。在这种情况下，不同的自适应转换电路中的模数转换器具有不同的延时，由此，能够接收不同时间点的放大信号，从而增加图像的深度。
[0014]另外，在本公开所涉及的图像处理方法中，可选地，所述多路自适应转换电路包括彼此独立的三路自适应转换电路，所述三路自适应转换电路接收所述放大信号。由此，能够获得三个时间点的放大信号。
[0015]另外，在本公开所涉及的图像处理方法中，可选地，所述现场可编程阵列基于第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号获得所述目标信号，所述目标信号满足：
[0016]F＝ka
×
fa(t)+kb
×
fb(t)+kc
×
fc(t)
……
式(1)
[0017]其中，F表示所述目标信号，fa(t)表示所述第一数字信号，ka表示所述第一数字信号的权重，fb(t)表示所述第二数字信号，kb表示所述第二数字信号的权重，fc(t)表示所述第三数字信号，kc表示所述第三数字信号的权重。由此，能够根据上述公式合成目标信号。
[0018]另外，在本公开所涉及的图像处理方法中，可选地，在所述时间增益放大器与所述多路自适应转换电路之间设置有带通滤波器。由此，能够减少放大信号的杂波。
[0019]另外，在本公开所涉及的图像处理方法中，可选地，在血管的管壁设置有支架，并且所述回波信号包括来自所述支架反射的超声波信号和来自所述血管反射的超声波信号。
在这种情况下，通过自适应转换电路对来自支架反射的超声波信号和来自血管的反射的超声波信号进行增益调节，由此，能够提高超声系统的图像的分辨率。
[0020]根据本公开，能够提供一种能够防止信号饱和、组织信号过暗的用于血管内超声系统的图像处理方法。
附图说明
[0021]现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本公开的实施例，其中：
[0022]图1是示出了本公开的实施方式所涉及的血管内超声系统的结构示意图。
[0023]图2是示出了本公开的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有多路自适应转换电路的电路结构，是用于接收回波信号并对所述回波信号进行处理以输出数字信号的电路结构，其特征在于，所述回波信号为随时间逐渐衰减的模拟信号，所述电路结构包括自适应转换电路和时间增益放大器(TGC)，所述自适应转换电路包括运算放大器、增益控制器、以及模数转换器，所述运算放大器用于接收经所述时间增益放大器(TGC)对所述回波信号进行放大的放大信号；所述增益控制器用于根据所述放大信号的强度控制所述运算放大器的增益以使所述自适应转换电路根据所述放大信号的强度提供自适应的增益；以及所述模数转换器用于将所述运算放大器输出的信号转换成所述数字信号，所述模数转换器具有不同的延时以使多路自适应转换电路具有不同的采样时间点。2.根据权利要求1所述的电路结构，其特征在于：所述回波信号为来自血管内超声导管采集的模拟信号，所述血管内超声导管采集超声信号并将所述超声信号转化为所述回波信号。3.根据权利要求1所述的电路结构，其特征在于：所述自适应转换电路还包括设置于所述运算放大器与所述模数转换器之间且用于对所述运算放大器输出的信号进行滤波并生成滤波信号的滤波器。4.根据权利要求1所述的电路结构，其特征在于：所述时间增益放大器(TGC)对所述回波信号根据预设的时间增益曲线进行放大得到放大信号，所述时间增益曲线随时间逐渐上升。5.根据权利要求1所述的电路结构，其特征在于：在所述自适应转换电路中，所述增益控制器根据强度增益曲线和所述放大信号的强度控制所述运算放大器的增益大小，并且所述增益控制器根据所述强度增益曲线中所述放大信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊双涛，丁成君，宋亮，
申请(专利权)人：深圳北芯生命科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：