研祥COM-Express結(jié)構(gòu)主板在四維彩超儀中的應(yīng)用解決方案
系統(tǒng)概述：
四維彩色超聲診斷儀是目前世界上最先進(jìn)的彩色超聲設(shè)備。超聲診斷儀是利用超聲傳導(dǎo)技術(shù)和超聲圖像診斷技術(shù)的一種儀器,簡稱B超。過去的B超設(shè)備只能檢查胎兒的生理指標(biāo)，而四維彩超還能對胎兒的體表進(jìn)行檢查，如唇裂，脊柱裂，大腦、腎、心臟、骨骼發(fā)育不良等，以便盡早的進(jìn)行治療。“4D”是“四維”的縮寫。第四維是指時(shí)間這個(gè)矢量，所以也被稱作實(shí)時(shí)三維。對于超聲學(xué)來說，4D超聲技術(shù)是彩超行業(yè)的革命性突破，最先由韓國麥迪遜公司率先研發(fā)出并開始推廣。4D超聲技術(shù)就是采用3D超聲圖像加上時(shí)間維度參數(shù)，該革命性的技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)獲取三維圖像，超越了傳統(tǒng)超聲的限制。它提供了包括腹部、血管、小器官、產(chǎn)科、婦科、泌尿科、新生兒和兒科等多領(lǐng)域的多方面的應(yīng)用。其結(jié)果是：能夠顯示未出生的寶寶的實(shí)時(shí)動態(tài)活動圖像，或者其它人體內(nèi)臟器官的實(shí)時(shí)活動圖像。
經(jīng)過多年與B超機(jī)研發(fā)制造商的深入合作，研祥深知彩色超聲診斷儀中對主板的特殊要求：1.發(fā)送接收信號單元及控制部件的接口特殊；2.對主板的功能要求必須是PCI、PCI-E總線；3.能做到低功耗、可靠工作和長期供貨。基于此，研祥向各B超機(jī)研發(fā)制造商鄭重推薦了具有高集成度、易升級的COM-Express架構(gòu)的模塊化主板COM-1811CLNA作為彩色超聲診斷儀的核心單元，并設(shè)計(jì)了完整的解決方案，被多家彩超機(jī)研發(fā)制造商成功采用，用戶普遍反映良好。
工作原理
彩色超聲診斷儀主要由以下幾個(gè)部分組成：探頭、發(fā)射／接收單元、數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器、顯示照像記錄系統(tǒng)、面板控制系統(tǒng)、鍵盤和電源裝置等。
彩超工作過程為：當(dāng)探頭獲得激勵脈沖后發(fā)射超聲波, 同時(shí)探頭受聚焦延遲電路控制,實(shí)現(xiàn)聲波的聲學(xué)聚焦， 然后經(jīng)過一段時(shí)間延遲后再由探頭接受反射回的回聲信號,探頭接收回來的回聲信號經(jīng)過濾波、對數(shù)放大等信號處理。然后由DSC（Digital Signal Control）電路進(jìn)行數(shù)字變換形成數(shù)字信號,在CPU控制下進(jìn)一步進(jìn)行圖像處理, 再與圖表形成電路和測量電路一起合成視頻信號送給顯示器形成我們所熟悉的B超圖像。
一、面板控制單元
對儀器面板上的各種旋鈕、開關(guān)、操作桿等的狀態(tài)實(shí)施編碼，并將編碼信號送至發(fā)射／接收單元和數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器，其中包括進(jìn)出深度增益控制信號（或稱距離時(shí)間控制）到發(fā)射／接收單元以控制放大器的放大倍數(shù)，從而補(bǔ)償超聲能量在傳播過程中隨距離的衰減。
二、發(fā)射／接收單元（采用研祥COM-1811CLNA主板）
通過探頭發(fā)送和接收超聲波信號，并對發(fā)射和接收的超聲波信號實(shí)施電子聚焦和多點(diǎn)聚焦的控制；同時(shí)對探頭中的多個(gè)晶體實(shí)施電子開關(guān)控制，從而實(shí)現(xiàn)超聲束的掃描。從探頭接收的超聲回波信號在該單元中進(jìn)行放大、檢波和各種預(yù)處理，然后送到數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器。
三、數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器
把從發(fā)射／接收單元進(jìn)入的超聲回波信號首先進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號，并予以存貯和完成各項(xiàng)后處理的功能，所有將要顯示的信號（例如回波信號，鍵盤的字符信號和人體標(biāo)志符號等）都在轉(zhuǎn)換器中完成D/A轉(zhuǎn)換，最后混合變?yōu)楹铣傻囊曨l信號送入監(jiān)視、照像、記錄系統(tǒng)。
四、監(jiān)視、照相、記錄系統(tǒng)
是操作人員用來觀察超聲斷層圖像和各種相關(guān)信息，并對有價(jià)值的圖像進(jìn)行拍照和記錄的系統(tǒng)。監(jiān)視和照像分別使用兩個(gè)略有不同的TV監(jiān)視器，照像部分一般配備通用135相機(jī)或一次性的波拉相機(jī)，記錄部分使用特殊功能的紙記錄裝置或彩色視頻打印機(jī)。
五、電源部分
提供直流電壓供各單元使用。
四維彩色超聲診斷儀是目前世界上最先進(jìn)的彩色超聲設(shè)備。超聲診斷儀是利用超聲傳導(dǎo)技術(shù)和超聲圖像診斷技術(shù)的一種儀器,簡稱B超。過去的B超設(shè)備只能檢查胎兒的生理指標(biāo)，而四維彩超還能對胎兒的體表進(jìn)行檢查，如唇裂，脊柱裂，大腦、腎、心臟、骨骼發(fā)育不良等，以便盡早的進(jìn)行治療。“4D”是“四維”的縮寫。第四維是指時(shí)間這個(gè)矢量，所以也被稱作實(shí)時(shí)三維。對于超聲學(xué)來說，4D超聲技術(shù)是彩超行業(yè)的革命性突破，最先由韓國麥迪遜公司率先研發(fā)出并開始推廣。4D超聲技術(shù)就是采用3D超聲圖像加上時(shí)間維度參數(shù)，該革命性的技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)獲取三維圖像，超越了傳統(tǒng)超聲的限制。它提供了包括腹部、血管、小器官、產(chǎn)科、婦科、泌尿科、新生兒和兒科等多領(lǐng)域的多方面的應(yīng)用。其結(jié)果是：能夠顯示未出生的寶寶的實(shí)時(shí)動態(tài)活動圖像，或者其它人體內(nèi)臟器官的實(shí)時(shí)活動圖像。
經(jīng)過多年與B超機(jī)研發(fā)制造商的深入合作，研祥深知彩色超聲診斷儀中對主板的特殊要求：1.發(fā)送接收信號單元及控制部件的接口特殊；2.對主板的功能要求必須是PCI、PCI-E總線；3.能做到低功耗、可靠工作和長期供貨。基于此，研祥向各B超機(jī)研發(fā)制造商鄭重推薦了具有高集成度、易升級的COM-Express架構(gòu)的模塊化主板COM-1811CLNA作為彩色超聲診斷儀的核心單元，并設(shè)計(jì)了完整的解決方案，被多家彩超機(jī)研發(fā)制造商成功采用，用戶普遍反映良好。
工作原理
彩色超聲診斷儀主要由以下幾個(gè)部分組成：探頭、發(fā)射／接收單元、數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器、顯示照像記錄系統(tǒng)、面板控制系統(tǒng)、鍵盤和電源裝置等。
彩超工作過程為：當(dāng)探頭獲得激勵脈沖后發(fā)射超聲波, 同時(shí)探頭受聚焦延遲電路控制,實(shí)現(xiàn)聲波的聲學(xué)聚焦， 然后經(jīng)過一段時(shí)間延遲后再由探頭接受反射回的回聲信號,探頭接收回來的回聲信號經(jīng)過濾波、對數(shù)放大等信號處理。然后由DSC（Digital Signal Control）電路進(jìn)行數(shù)字變換形成數(shù)字信號,在CPU控制下進(jìn)一步進(jìn)行圖像處理, 再與圖表形成電路和測量電路一起合成視頻信號送給顯示器形成我們所熟悉的B超圖像。
一、面板控制單元
對儀器面板上的各種旋鈕、開關(guān)、操作桿等的狀態(tài)實(shí)施編碼，并將編碼信號送至發(fā)射／接收單元和數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器，其中包括進(jìn)出深度增益控制信號（或稱距離時(shí)間控制）到發(fā)射／接收單元以控制放大器的放大倍數(shù)，從而補(bǔ)償超聲能量在傳播過程中隨距離的衰減。
二、發(fā)射／接收單元（采用研祥COM-1811CLNA主板）
通過探頭發(fā)送和接收超聲波信號，并對發(fā)射和接收的超聲波信號實(shí)施電子聚焦和多點(diǎn)聚焦的控制；同時(shí)對探頭中的多個(gè)晶體實(shí)施電子開關(guān)控制，從而實(shí)現(xiàn)超聲束的掃描。從探頭接收的超聲回波信號在該單元中進(jìn)行放大、檢波和各種預(yù)處理，然后送到數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器。
三、數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器
把從發(fā)射／接收單元進(jìn)入的超聲回波信號首先進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號，并予以存貯和完成各項(xiàng)后處理的功能，所有將要顯示的信號（例如回波信號，鍵盤的字符信號和人體標(biāo)志符號等）都在轉(zhuǎn)換器中完成D/A轉(zhuǎn)換，最后混合變?yōu)楹铣傻囊曨l信號送入監(jiān)視、照像、記錄系統(tǒng)。
四、監(jiān)視、照相、記錄系統(tǒng)
是操作人員用來觀察超聲斷層圖像和各種相關(guān)信息，并對有價(jià)值的圖像進(jìn)行拍照和記錄的系統(tǒng)。監(jiān)視和照像分別使用兩個(gè)略有不同的TV監(jiān)視器，照像部分一般配備通用135相機(jī)或一次性的波拉相機(jī)，記錄部分使用特殊功能的紙記錄裝置或彩色視頻打印機(jī)。
五、電源部分
提供直流電壓供各單元使用。
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