專利名稱：：一種超聲診斷設備發射裝置的制作方法
技術領域：
：本發明涉及超聲診斷設備
技術領域：
，具體涉及一種超聲診斷設備發射裝置。
背景技術：
：在現有技術的超聲診斷設備中，超聲波的發射一般是采用高壓脈沖來激勵壓電元件，從而產生一定頻率的超聲波進入人體，利用人體內部聲阻的不連續性，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的各個接收通道。這些接收通道首先對來自傳感器的信號進行放大，然后再把它們數字化，進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l所示，聲束的電子聚焦是通過控制收發通道的電子延時實現的，如果通道的延時無差別，那么發射聲束的焦點在無窮遠處。適當地安排各通道的發射延時，則可讓發射聲束的焦點出現在希望的位置。現有技術的超聲診斷成像裝置中，一般采用動態發射聚焦方法，一幀超聲圖像的信號來源于多次發射的回波信號組合，每次發射的焦點都處于掃描路徑不同深度的位置上，從而實現全場較高的圖像分辨率。但多次發射會造成圖像幀頻成倍降低。同時，現有技術超聲診斷設備發射裝置發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，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^L供正負兩組高壓電源，增加了電路復雜度和成本。
發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種超聲診斷設備發射裝置，克服現有技術的超聲診斷設備發射裝置多次發射單極性脈沖形成一幀超聲圖像時，超聲圖像幀頻和超聲圖像分辨率都比較低的缺陷，以及多次發射雙極性脈沖形成一幀超聲圖像時，超聲圖像幀頻低以及電路復雜的缺陷。本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為一種超聲診斷設備發射裝置，包括發射控制單元和與其相連的發射驅動單元，所述發射控制單元用于輸出巴克碼脈沖信號，所述發射驅動單元用于對輸入的巴克碼脈沖信號進行放大，輸出高壓巴克碼脈沖信號。所述的一種超聲診斷設備發射裝置，其中所述巴克碼脈沖信號設為2位、3位、4位、5位、7位、11位或者13位的巴克碼脈沖信所述的超聲診斷設備發射裝置，其中所述發射控制單元包括計數器和移位寄存器組，所述計數器與所述移位寄存器組相連，所述計數器用于接收選擇信號Sd，根據所述選擇信號Sel確定計數量并輸出與所述計數量相應的移位控制信號，所述移位寄存器組用于存儲不同的巴克碼，接收所述選擇信號Sel，根據所述選擇信號Sel確定相應的移位寄存器，才艮據所述移位控制信號移位輸出相應的巴克碼。所述的超聲診斷設備發射裝置，其中所述發射控制單元設為現場可編程門陣列器件FPGA。所述的超聲診斷設備發射裝置，其中所述發射驅動單元包括芯片MD1210和芯片TC6320,芯片MD1210和芯片TC6320相連。本發明的有益效果為本發明超聲診斷設備發射裝置，采用巴克碼而不是簡單的脈沖作為超聲傳感器的激勵信號，由于巴克碼具有尖銳自相關函數的性質，從而獲得較高的信噪比，提高了超聲圖像分辨率，同時由于采用單次發射方法，也保證了超聲圖像的高幀頻。本發明包括如下附圖圖1為現有技術發射聲束聚焦示意圖；.圖2為本發明超聲診斷設備發射裝置示意圖；圖3為本發明超聲診斷設備發射裝置發射控制單元示意圖；圖4為本發明5位巴克碼示意圖；圖5為本發明5位巴克碼發射形成的聲場示意圖；圖6為本發明發射驅動單元電路模塊示意圖。具體實施方式下面根據附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明如圖2所示，本發明超聲診斷設備發射裝置，包括發射控制單元和與其相連的發射驅動單元，發射控制單元用于輸出巴克碼脈沖信號，發射驅動單元用于對輸入的巴克碼脈沖信號進行放大，輸出高壓巴克碼脈沖信號。發射控制單元只需要一個控制信號(高電平"1"和低電平"0")就能控制電平的輸出。通過N個周期的控制信號輸出，就能產生N位的巴克碼序列。發射驅動單元采用單極性高電壓(HVPP)和地電位(OV)作為發射脈沖的輸出電平。控制信號為"1",則輸出HVPP;控制信號為"0",則輸出0V。發射脈沖的頻率控制(即控制發射脈沖的寬度)，也可以通過每個控制信號的周期來實現。如圖3所示，發射控制單元包括計數器和移位寄存器組，計數器與移位寄存器組相連，計數器接收選擇信號Sel,根據選擇信號Sel確定計數量并輸出與所述計數量相應的移位控制信號，移位寄存器組中存儲不同的巴克碼，接收選擇信號Sel,根據選擇信號Sel確定相應的移位寄存器，根據移位控制信號移位輸出相應的巴克碼。其中，EN為使能控制信號，CLK為時鐘信號，Sel為3bit巴克碼位數選擇組合，Barker為巴克碼輸出信號。表2給出了Sel為不同組合時候的碼位選擇真值表。發射控制單元可以由現場可編程門陣列器件FPGA實現。表2碼位選擇真值表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>巴克碼定義如下一個力位的碼組中{W，&2，，&刀}中，每個碼元只可能取值為+1或-1,而它的自相關函數滿足<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中J'代表碼元的位移序數。滿足這樣相關函數的碼組稱為巴克碼。巴克碼是一種非周期的碼組，現已找到刀=2，3,4,5，7，11,13位的巴克碼。巴克碼具有尖銳的自相關函數，便于與隨機信號相區別。巴克碼組如表l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，其規則如下+++—+實際波形如圖4所示。由此產生的聲場如圖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，發射驅動單元由兩個部分構成:MOS驅動部分和MOS開關部分。MOS驅動部分的作用是將發射控制(FPGA)單元輸出的邏輯電平轉換為控制MOS開關所需要的電壓，并保證輸入MOS開關的控制信號是短脈沖信號。MOS開關部分的作用是通過MOS管的導通/截止來達到接通或關斷相應高壓電平的目的，從而提供高壓發射脈沖。其中，輸入的TX—EN和Barker信號由發射控制模塊提供，輸出的Probe高壓發射信號連接到超聲換能器。MOS驅動芯片和MOS開關芯片分別選用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，對應兩路輸出信號OUTA和OUTB。當INA為高電平"H"(3.3V)時，OUTA為低電平"L"，當INA為低電平"L"時，OUTA為高電平"H"(12V)。INB、OUTB的對應關系也是如此。本發明電路中，將INA、INB短接至Barker信號，實現OUTA、OUTB狀態的同步變化。OUTA、OUTB分別連接到TC6320的P溝道和N溝道的柵極，由于兩個信號狀態同步變化，所以P溝道和N溝道在每個電平狀態下只能打開一路。而兩個溝道的源極分別連到H，和GND,這樣保證輸出信號Probe在Barker信號為高電平"H"時，輸出Hvpp信號，而在Barker信號為低電平"L"時，輸出GND信號。從而實現了將邏輯電平的巴克碼轉化為同樣波形的高壓脈沖序列。本領域技術人員不脫離本發明的實質和精神，可以有多種變形方案實現本發明，以上所述僅為本發明較佳可行的實施例而已，并非因此局限本發明的權利范圍，凡運用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構變化，均包含于本發明的權利范圍之內。權利要求1、一種超聲診斷設備發射裝置，其特征在于包括發射控制單元和與其相連的發射驅動單元，所述發射控制單元用于輸出巴克碼脈沖信號，所述發射驅動單元用于對輸入的巴克碼脈沖信號進行放大，輸出高壓巴克碼脈沖信號。2、根據權利要求1所述的一種超聲診斷設備發射裝置，其特征在于所述巴克碼脈沖信號設為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、根據權利要求2所述的超聲診斷設備發射裝置，其特征在于所述發射控制單元包括計數器和移位寄存器組，所述計數器與所述移位寄存器組相連，所述計數器用于接收選擇信號Sel,根據所述選擇信號Sel確定計數量并輸出與所述計數量相應的移位控制信號，所述移位寄存器組用于存儲不同的巴克碼，接收所述選擇信號Sel,根據所述選擇信號Sel確定相應的移位寄存器，4艮據所述移位控制信號移位輸出相應的巴克碼。4、根據權利要求3所述的超聲診斷設備發射裝置，其特征在于所述發射控制單元設為現場可編程門陣列器件FPGA。5、根據權利要求4所述的超聲診斷設備發射裝置，其特征在于所述發射驅動單元包括芯片MD1210和芯片TC6320,芯片MD1210和芯片TC6320相連。全文摘要本發明公開了一種超聲診斷設備發射裝置，包括發射控制單元和與其相連的發射驅動單元，所述發射控制單元用于輸出巴克碼脈沖信號，所述發射驅動單元用于對輸入的巴克碼脈沖信號進行放大，輸出高壓巴克碼脈沖信號。本發明超聲診斷設備發射裝置，采用巴克碼而不是簡單的脈沖作為超聲傳感器的激勵信號，由于巴克碼具有尖銳自相關函數的性質，從而獲得較高的信噪比，提高了超聲圖像分辨率，同時由于采用單次發射方法，也保證了超聲圖像的高幀頻。文檔編號A61B8/00GK101224115SQ200810065218公開日2008年7月23日申請日期2008年1月28日優先權日2008年1月28日發明者劉明宇,勇馬申請人:深圳市藍韻實業有限公司