專利名稱：：一種超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及超聲診斷設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置。
背景技術(shù)：
：在現(xiàn)有技術(shù)的超聲診斷設(shè)備中，超聲波的發(fā)射一般是采用高壓脈沖來激勵(lì)壓電元件，從而產(chǎn)生一定頻率的超聲波進(jìn)入人體，利用人體內(nèi)部聲阻的不連續(xù)性，將反射回來的聲波能量通過傳感器接收，然后分別傳遞到系統(tǒng)的各個(gè)接收通道。這些接收通道首先對來自傳感器的信號進(jìn)行放大，然后再把它們數(shù)字化，進(jìn)而通過波束合成等一系列處理，提取二維組織信息和血流多普勒信息。如圖1所示，聲束的電子聚焦是通過控制收發(fā)通道的電子延時(shí)實(shí)現(xiàn)的，如果通道的延時(shí)無差別，那么發(fā)射聲束的焦點(diǎn)在無窮遠(yuǎn)處。適當(dāng)?shù)匕才鸥魍ǖ赖陌l(fā)射延時(shí)，則可讓發(fā)射聲束的焦點(diǎn)出現(xiàn)在希望的位置。現(xiàn)有技術(shù)的超聲診斷成像裝置中，一般采用動(dòng)態(tài)發(fā)射聚焦方法，一幀超聲圖像的信號來源于多次發(fā)射的回波信號組合，每次發(fā)射的焦點(diǎn)都處于掃描路徑不同深度的位置上，從而實(shí)現(xiàn)全場較高的圖像分辨率。但多次發(fā)射會造成圖像幀頻成倍降低。同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置發(fā)射的脈沖一般采取兩種形式，一種是單極性脈沖，另一種是雙極性脈沖。單極性脈沖易于控制，3但諧波分量大，信號的信噪比較低，因此超聲圖像的分辨率也比較低；雙極性脈沖信噪比相對較高，但需要提供正負(fù)兩組高壓電源，增加了電路復(fù)雜度和成本。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置，克服現(xiàn)有技術(shù)的超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置多次發(fā)射單極性脈沖形成一幀超聲圖像時(shí)，超聲圖像幀頻和超聲圖像分辨率都比較低的缺陷，以及多次發(fā)射雙極性脈沖形成一幀超聲圖像時(shí)，超聲圖像幀頻低以及電路復(fù)雜的缺陷。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置，包括發(fā)射控制單元和與其相連的發(fā)射驅(qū)動(dòng)單元，所述發(fā)射控制單元用于輸出巴克碼脈沖信號，所述發(fā)射驅(qū)動(dòng)單元用于對輸入的巴克碼脈沖信號進(jìn)行放大，輸出高壓巴克碼脈沖信號。所述的一種超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置，其中所述巴克碼脈沖信號設(shè)為2位、3位、4位、5位、7位、11位或者13位的巴克碼脈沖信號。所述的超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置，其中所述發(fā)射控制單元包括計(jì)數(shù)器和移位寄存器組，所述計(jì)數(shù)器與所述移位寄存器組相連，所述計(jì)數(shù)器接收選擇信號Sel，根據(jù)所述選擇信號Sel確定計(jì)數(shù)量并輸出與所述計(jì)數(shù)量相應(yīng)的移位控制信號，所述移位寄存器組中存儲不同的巴克碼，接收所述選擇信號Sd，根據(jù)所述選擇信號Sel確定相應(yīng)的移位寄存器，根據(jù)所述移位控制信號移位輸出相應(yīng)的巴克碼。所述的超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置，其中所述發(fā)射控制單元設(shè)為現(xiàn)場可編程門陣列器件FPGA。所述的超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置，其中所述發(fā)射驅(qū)動(dòng)單元包括芯片MD1210和芯片TC6320，芯片MD1210和芯片TC6320相連。本實(shí)用新型的有益效果為本實(shí)用新型超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置，采用巴克碼而不是簡單的脈沖作為超聲傳感器的激勵(lì)信號，由于巴克碼具有尖銳自相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)，從而獲得較高的信噪比，提高了超聲圖像分辨率，同時(shí)由于采用單次發(fā)射方法，也保證了超聲圖像的高幀頻。本實(shí)用新型包括如下附圖圖1為現(xiàn)有技術(shù)發(fā)射聲束聚焦示意圖2為本實(shí)用新型超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置示意圖3為本實(shí)用新型超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置發(fā)射控制單元示意圖4為本實(shí)用新型5位巴克碼示意圖5為本實(shí)用新型5位巴克碼發(fā)射形成的聲場示意圖6為本實(shí)用新型發(fā)射驅(qū)動(dòng)單元電路模塊示意圖。具體實(shí)施方式下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明如圖2所示，本實(shí)用新型超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置，包括發(fā)射控制單元和與其相連的發(fā)射驅(qū)動(dòng)單元，發(fā)射控制單元用于輸出巴克碼脈沖信號，發(fā)射驅(qū)動(dòng)單元用于對輸入的巴克碼脈沖信號進(jìn)行放大，輸出高壓巴克碼脈沖信號。發(fā)射控制單元只需要一個(gè)控制信號(高電平"l"和低電平"0")就能控制電平的輸出。通過N個(gè)周期的控制信號輸出，就能產(chǎn)生N位的巴克碼序列。發(fā)射驅(qū)動(dòng)單元采用單極性高電壓(Hyp"和地電位(0V)作為發(fā)射脈沖的輸出電平?？刂菩盘枮?T'，則輸出HVPP;控制信號為"0"，則輸出0V。發(fā)射脈沖的頻率控制(即控制發(fā)射脈沖的寬度)，也可以通過每個(gè)控制信號的周期來實(shí)現(xiàn)。如圖3所示，發(fā)射控制單元包括計(jì)數(shù)器和移位寄存器組，計(jì)數(shù)器與移位寄存器組相連，計(jì)數(shù)器接收選擇信號Sel，根據(jù)選擇信號Sel確定計(jì)數(shù)量并輸出與所述計(jì)數(shù)量相應(yīng)的移位控制信號，移位寄存器組中存儲不同的巴克碼，接收選擇信號Sd，根據(jù)選擇信號Sel確定相應(yīng)的移位寄存器，根據(jù)移位控制信號移位輸出相應(yīng)的巴克碼。其中，EN為使能控制信號，CLK為時(shí)鐘信號，Sel為3bit巴克碼位數(shù)選擇組合，Barker為巴克碼輸出信號。表2給出了Sd為不同組合時(shí)候的碼位選擇真值表。發(fā)射控制單元可以由現(xiàn)場可編程門陣列器件FPGA實(shí)現(xiàn)。表2碼位選擇真值表Sel碼位001201030114100510171101111113巴克碼定義如下一個(gè)"位的碼組中(M》2，…，6"}中，每個(gè)碼元只可能取值為+1或-1,而它的自相關(guān)函數(shù)滿足<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中/代表碼元的位移序數(shù)。滿足這樣相關(guān)函數(shù)的碼組稱為巴克碼。巴克碼是一種非周期的碼組，現(xiàn)已找到M-2，3，4，5，7，11，13位的巴克碼。巴克碼具有尖銳的自相關(guān)函數(shù)，便于與隨'機(jī)信號相區(qū)別。巴克碼組如表1所示。表l巴克碼組<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>其中，"+"表示取值為高電平l/'-"表示取值為低電平o。以五位巴克碼為例，其規(guī)則如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>實(shí)際波形如圖4所示。由此產(chǎn)生的聲場如圖5所示，其中，橫軸為探頭陣元方向，縱軸為歸一化的聲場強(qiáng)度，可見五位巴克碼的最大旁瓣衰減為—14dB左右。如圖6所示，發(fā)射驅(qū)動(dòng)單元由兩個(gè)部分構(gòu)成MOS驅(qū)動(dòng)部分和MOS開關(guān)部分。MOS驅(qū)動(dòng)部分的作用是將發(fā)射控制(FPGA)單元輸出的邏輯電平轉(zhuǎn)換為控制MOS開關(guān)所需要的電壓，并保證輸入MOS開關(guān)的控制信號是短脈沖信號。MOS開關(guān)部分的作用是通過MOS管的導(dǎo)通/截止來達(dá)到接通或關(guān)斷相應(yīng)高壓電平的目的，從而提供高壓發(fā)射脈沖。其中，輸入的TX—EN和Barker信號由發(fā)射控制模塊提供，輸出的Probe高壓發(fā)射信號連接到超聲換能器。MOS驅(qū)動(dòng)芯片和MOS開關(guān)芯片分別選用Supertex公司的MD1210和TC6320。TX_EN是MD1210的使能信號，高電平"H"有效。INA和INB為邏輯控制輸入信號，對應(yīng)兩路輸出信號OUTA和OUTB。當(dāng)INA為高電平"H"(3.3V)時(shí)，OUTA為低電平"L"，當(dāng)INA為低電平"L"時(shí)，OUTA為高電平"H"(12V)。INB、OUTB的對應(yīng)關(guān)系也是如此。本實(shí)用新型電路中，將INA、INB短接至Barker信號，實(shí)現(xiàn)OUTA、OUTB狀態(tài)的同步變化。OUTA、OUTB分別連接到TC6320的P溝道和N溝道的柵極，由于兩個(gè)信號狀態(tài)同步變化，所以P溝道和N溝道在每個(gè)電平狀態(tài)下只能打開一路。而兩個(gè)溝道的源極分別連到Hypp和GND，這樣保證輸出信號Probe在Barker信號為高電平"H"時(shí)，輸出Hvpp信號，而在Barker信號為低電平"L"時(shí)，輸出GND信號。從而實(shí)現(xiàn)了將邏輯電平的巴克碼轉(zhuǎn)化為同樣波形的高壓脈沖序列。本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和精神，可以有多種變形方案實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，以上所述僅為本實(shí)用新型較佳可行的實(shí)施例而已，并非因此局限本實(shí)用新型的權(quán)利范圍，凡運(yùn)用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含于本實(shí)用新型的權(quán)利范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1、一種超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置，其特征在于包括發(fā)射控制單元和與其相連的發(fā)射驅(qū)動(dòng)單元，所述發(fā)射控制單元輸出巴克碼脈沖信號，所述發(fā)射驅(qū)動(dòng)單元對輸入的巴克碼脈沖信號進(jìn)行放大，輸出高壓巴克碼脈沖信號。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置，其特征在于所述巴克碼脈沖信號設(shè)為2位、3位、4位、5位、7位、11位或者13位的巴克碼脈沖信號。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置，其特征在于所述發(fā)射控制單元包括計(jì)數(shù)器和移位寄存器組，所述計(jì)數(shù)器與所述移位寄存器組相連，所述計(jì)數(shù)器接收選擇信號Sel，根據(jù)所述選擇信號Sd確定計(jì)數(shù)量并輸出與所述計(jì)數(shù)量相應(yīng)的移位控制信號，所述移位寄存器組中存儲不同的巴克碼，接收所述選擇信號Sd,根據(jù)所述選擇信號Sel確定相應(yīng)的移位寄存器，根據(jù)所述移位控制信號移位輸出相應(yīng)的巴克碼。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置，其特征在于所述發(fā)射控制單元設(shè)為現(xiàn)場可編程門陣列器件FPGA。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置，其特征在于所述發(fā)射驅(qū)動(dòng)單元包括芯片MD1210和芯片TC6320，芯片MD1210和芯片TC6320相連。專利摘要本實(shí)用新型公開了一種超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置，包括發(fā)射控制單元和與其相連的發(fā)射驅(qū)動(dòng)單元，所述發(fā)射控制單元用于輸出巴克碼脈沖信號，所述發(fā)射驅(qū)動(dòng)單元用于對輸入的巴克碼脈沖信號進(jìn)行放大，輸出高壓巴克碼脈沖信號。本實(shí)用新型超聲診斷設(shè)備發(fā)射裝置，采用巴克碼而不是簡單的脈沖作為超聲傳感器的激勵(lì)信號，由于巴克碼具有尖銳自相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)，從而獲得較高的信噪比，提高了超聲圖像分辨率，同時(shí)由于采用單次發(fā)射方法，也保證了超聲圖像的高幀頻。文檔編號A61B8/00GK201160857SQ20082009193公開日2008年12月10日申請日期2008年1月28日優(yōu)先權(quán)日2008年1月28日發(fā)明者劉明宇,勇馬申請人:深圳市藍(lán)韻實(shí)業(yè)有限公司