超聲多普勒內窺成像信號處理系統(tǒng)的研究.pdf

1、超聲診斷技術具有無痛、無損、無離子輻射和可重復檢查等一系列優(yōu)點,因此被廣泛的應用于臨床醫(yī)學。多普勒超聲診斷又稱D型超聲診斷,是利用多普勒效應,對心血管系統(tǒng)以及各臟器內正在流動的血液進行檢測,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外周動脈和靜脈的動力學特征并輔助診斷血管疾病。醫(yī)用超聲多普勒內窺鏡系統(tǒng)是以超聲內窺鏡為基礎,將超聲波在疾病診斷上的優(yōu)勢和多普勒效應對運動物體的高敏感度結合起來對疾病進行

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

3、核心的模擬血流實驗臺,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后再回到貯血器,完成整個流動的循環(huán),通過探頭對模擬血管中的血液進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,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的程序設計：在QuartusⅡ環(huán)境下,編寫Verilog程序,實現(xiàn)對整個信號處理的時序控制和模塊設計,編程實現(xiàn)解調、濾波、距離選通以及DTFT頻