超聲多普勒內(nèi)窺成像信號處理系統(tǒng)的研究.pdf

1、超聲診斷技術(shù)具有無痛、無損、無離子輻射和可重復(fù)檢查等一系列優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛的應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)。多普勒超聲診斷又稱D型超聲診斷,是利用多普勒效應(yīng),對心血管系統(tǒng)以及各臟器內(nèi)正在流動的血液進(jìn)行檢測,從而獲得血流方向、血流速度分布以及血流狀態(tài)等一些重要的血流信息,臨床上廣泛用于評價(jià)外周動脈和靜脈的動力學(xué)特征并輔助診斷血管疾病。醫(yī)用超聲多普勒內(nèi)窺鏡系統(tǒng)是以超聲內(nèi)窺鏡為基礎(chǔ),將超聲波在疾病診斷上的優(yōu)勢和多普勒效應(yīng)對運(yùn)動物體的高敏感度結(jié)合起來對疾病進(jìn)行

2、診斷。本文針對超聲內(nèi)窺成像提出了全數(shù)字化的信號處理方案,對內(nèi)窺小探頭獲得的微弱信號進(jìn)行處理,利用現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)實(shí)現(xiàn)信號的解調(diào)和頻譜分析；搭建基于多普勒物理模型的實(shí)驗(yàn)平臺,在實(shí)驗(yàn)室已有的基礎(chǔ)上,將多普勒系統(tǒng)各部分連接起來,進(jìn)行系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了超聲多普勒內(nèi)窺成像系統(tǒng),并對其正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴獲取多普勒回波信號：搭建以蠕動泵為

3、核心的模擬血流實(shí)驗(yàn)臺,蠕動泵將模擬血液從貯血器中抽出,通過模擬血管及流量計(jì)后再回到貯血器,完成整個(gè)流動的循環(huán),通過探頭對模擬血管中的血液進(jìn)行探測獲得多普勒回波；⑵確定信號處理方案：分析多普勒回波信號的特點(diǎn),研究提取多普勒頻移信息的方法,確定基于FPGA的數(shù)字化回波信號處理方案；⑶完成基于FPGA的程序設(shè)計(jì)：在QuartusⅡ環(huán)境下,編寫Verilog程序,實(shí)現(xiàn)對整個(gè)信號處理的時(shí)序控制和模塊設(shè)計(jì),編程實(shí)現(xiàn)解調(diào)、濾波、距離選通以及DTFT頻