1、隨著人類社會(huì)的發(fā)展以及醫(yī)療設(shè)備和技術(shù)的不斷進(jìn)步,醫(yī)學(xué)超聲內(nèi)鏡逐漸成為體內(nèi)診斷技術(shù)的利器。相對(duì)于X光、CT等醫(yī)學(xué)成像方式,醫(yī)學(xué)超聲診斷技術(shù)憑借其無(wú)損、無(wú)痛、無(wú)電離輻射和可重復(fù)等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。將陣列超聲內(nèi)鏡成像系統(tǒng)的微型陣列超聲探頭與電子內(nèi)鏡相結(jié)合送入人體內(nèi),既可以通過(guò)電子掃描直接觀察到胃壁、腸壁等表面粘膜的病變形態(tài),又可以通過(guò)超聲掃描獲得器官的組織斷層圖像,觀察組織內(nèi)部特征,為醫(yī)生的對(duì)癥治療提供了客觀有力的依據(jù)。

2、　　本文在課題組單陣元超聲系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)掃描成像研究的基礎(chǔ)上,提出了基于FPGA的陣列超聲成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)前端模擬發(fā)射電路和陣元選通電路,利用多路回波接收電路對(duì)超聲換能器接收到的回波信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,利用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FieldProgrammableGateArray,FPGA)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)序控制和數(shù)字回波信號(hào)處理,搭建系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行系統(tǒng)回波測(cè)試實(shí)驗(yàn),通過(guò)對(duì)燒杯壁的斷層掃描檢測(cè)實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析,驗(yàn)證了本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性和有效

3、性。
　　本論文主要的工作包括:
　　(1)確定陣列超聲內(nèi)鏡成像系統(tǒng)方案。通過(guò)對(duì)陣列超聲探頭的特點(diǎn)及陣列超聲系統(tǒng)成像方式的詳細(xì)分析,確定基于FPGA的超聲內(nèi)鏡成像系統(tǒng)方案,根據(jù)特定微型陣列超聲探頭的參數(shù)設(shè)計(jì)前端電路,由示波器顯示回波模擬波形;數(shù)字回波經(jīng)FPGA進(jìn)行信號(hào)處理后,數(shù)據(jù)上傳至計(jì)算機(jī),實(shí)時(shí)顯示物體斷層圖像。
　　(2)利用示波器、信號(hào)發(fā)生器等工具調(diào)試前端激勵(lì)脈沖發(fā)射電路、陣元選通電路、回波預(yù)處理電路,獲取超聲回

4、波模擬信號(hào)。
　　(3)完成基于FPGA的硬件程序設(shè)計(jì)。在QuartusII平臺(tái)下,使用VerilogHDL語(yǔ)言編寫(xiě)程序,利用信號(hào)發(fā)生器、SignalTap等工具調(diào)試程序,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的時(shí)序控制,并在FPGA中利用IP核模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)字回波信號(hào)的濾波、波束合成、正交解調(diào)等功能,將處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上存儲(chǔ)顯示。
　　(4)搭建了陣列超聲成像實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),進(jìn)行高壓激勵(lì)脈沖發(fā)射實(shí)驗(yàn)、選通實(shí)驗(yàn)、回波模擬波形提取實(shí)驗(yàn)和超聲掃描成像實(shí)驗(yàn)。通