一种全数字眼科A/B超装置的制作方法

本发明涉及医疗器械，特别是涉及一种全数字眼科a/b超装置。

背景技术：

1、目前眼科a/b超采用的是mos管驱动a超和b超完成超声脉冲发射，a超和b超共用一个发射电路，通过继电器完成发射切换，超声回波信号经隔离电路进入一个高速低噪声的运算放大器之后再进入一个增益可调的压控放大电路从而完成超声信号的前置放大，然后把信号输入模数转换器转为数字信号，后进入处理器完成数据处理从而成像显示。

2、基于上述现有的眼科a/b超装置，其存在以下缺点：

3、1. 用离散的mos管组成的发射驱动电路，一致性不是很好；同时mos管的导通和关断时间常数都比较大，甚至大于发射脉宽，这对发射波形的形成很不利；选用高性能的高压mos管，成本非常高，可替代性也很差。

4、2. 超声前置放大电路的放大倍数受所用芯片的限制，信号的动态范围不够；信号链路的信噪比也不够好。

5、3. 回波信号放大后进入模数转换电路，受ad转换器的性能限制，小信号丢失导致图像细腻度不够；且目前的方案只能支持10m的探头，不能支持眼科对20m探头信号的采样需求。

6、4. 受处理器fpga的限制，超声聚焦和图像处理不能做的很复杂，这也很大程度的影响了眼科的图像质量。

7、5. 用继电器来切换a超和b超的发射，也会带来图像的质量损耗，且继电器的老化也会影响整机的使用，增加维护成本。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种全数字眼科a/b超装置。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种全数字眼科a/b超装置，包括：

4、信号前处理单元，用于发射和接收超声回波信号，并用于将超声回波信号转换为数字信号；

5、控制单元，与所述信号前处理单元连接，用于生成所述信号前处理单元的配置指令和控制指令；

6、pc端，与所述控制单元连接，用于基于所述数字信号生成眼科的a/b超图像。

7、可选地，还包括：

8、数据传输单元，分别与所述控制单元和所述pc端连接，用于将所述数字信号传输至所述pc端。

9、可选地，所述信号前处理单元包括：

10、发射电路，与所述控制单元连接，用于基于所述控制单元的控制指令发射和接收所述超声回波信号；

11、超声模拟前端电路，分别与所述控制单元和所述发射电路连接，用于基于所述配置指令和所述控制指令将超声回波信号转换为数字信号。

12、可选地，所述发射电路包括：

13、发射处理部分，与所述控制单元连接，用于基于所述控制指令生成超声波发射和接收信号；

14、探头部分，与所述发射处理部分连接，用于基于所述超声波发射和接收信号发射所述超声波信号并接收所述超声回波信号。

15、可选地，所述发射处理部分包括：芯片hdl1；

16、所述芯片hdl1的tr0引脚和tr1引脚均作为超声波信号收发转换的延迟时间控制脚，与所述控制单元连接；

17、所述芯片hdl1的cc0引脚和cc1引脚均作为发射电流的控制脚，与所述控制单元连接；

18、所述芯片hdl1的en引脚作为使能脚，与所述控制单元连接；

19、所述芯片hdl1的in_p1引脚、in_p2引脚、in_p3引脚、in_p4引脚、in_p5引脚、in_p6引脚和in_n1引脚、in_n2引脚、in_n3引脚、in_n4引脚、in_n5引脚和in_n6引脚均作为b超探头的发射控制脚，与所述控制单元连接；所述芯片hdl1的in_p7引脚、in_p8引脚、in_n7引脚和in_n8引脚均作为a超探头的发射控制脚，与所述控制单元连接；

20、所述芯片hdl1的hvout1引脚至hvout8引脚均作为探头控制脚，与所述探头部分连接；所述芯片hdl1的lvout1引脚至lvout8引脚均作为超声回波信号传输脚，与所述超声模拟前端电路连接。

21、可选地，所述超声模拟前端电路包括芯片afe1a；

22、所述芯片afe1a的sen引脚、sclk引脚和sdata引脚均作为配置控制脚，与所述控制单元连接；

23、所述芯片afe1a的act1引脚、inp1引脚、inm1引脚、act2引脚、inp2引脚和inm2引脚作为超声回波信号接收脚，与所述发射电路的超声回波信号传输脚连接；

24、所述芯片afe1a的vcntlp引脚作为控制脚，与所述控制单元连接；

25、所述芯片afe1a的clkp_adc引脚和clkm_adc引脚作为时钟输入控制脚，与所述控制单元连接；

26、所述芯片afe1a的d1p引脚、d1m引脚、d2p引脚和d2m引脚作为数字信号传输脚，与所述控制单元连接；

27、所述芯片afe1a的fclkp引脚和fclkm引脚作为时钟输出控制脚，与所述控制单元连接。

28、可选地，所述控制单元采用现场可编程门阵列单元。

29、可选地，所述现场可编程门阵列单元的型号为ep4ce617c8n。

30、可选地，还包括：

31、电源单元，与所述发射电路连接，用于为所述发射电路提供电能。

32、可选地，所述电源单元包括：

33、第一电源，用于为所述发射电路的3.3v端供电；

34、第二电源，用于为所述发射电路的+5v端供电；

35、第三电源，用于为所述发射电路的-5v端供电；

36、第四电源，用于为所述发射电路的正高压供电；

37、第五电源，用于为所述发射电路的负高压供电。

38、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

39、本发明提供的一种全数字眼科a/b超装置，通过采用信号前处理单元发射和接收超声回波信号，并将超声回波信号转换为数字信号；采用与信号前处理单元连接的控制单元，生成信号前处理单元的配置指令和控制指令；采用与控制单元连接的pc端，基于数字信号生成精确的、高信噪比的眼科a/b超图像。并且，本发明仅通过采用信号前处理单元、控制单元和pc端皆可以实现眼科a/b超，具有低成本、结构简单的特点。

技术特征：

1.一种全数字眼科a/b超装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的全数字眼科a/b超装置，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的全数字眼科a/b超装置，其特征在于，所述信号前处理单元包括：

4.根据权利要求3所述的全数字眼科a/b超装置，其特征在于，所述发射电路包括：

5.根据权利要求4所述的全数字眼科a/b超装置，其特征在于，所述发射处理部分包括：芯片hdl1；

6.根据权利要求4所述的全数字眼科a/b超装置，其特征在于，所述超声模拟前端电路包括芯片afe1a；

7.根据权利要求1所述的全数字眼科a/b超装置，其特征在于，所述控制单元采用现场可编程门阵列单元。

8.根据权利要求7所述的全数字眼科a/b超装置，其特征在于，所述现场可编程门阵列单元的型号为ep4ce617c8n。

9.根据权利要求3所述的全数字眼科a/b超装置，其特征在于，还包括：

10.根据权利要求9所述的全数字眼科a/b超装置，其特征在于，所述电源单元包括：

技术总结
本发明公开一种全数字眼科A/B超装置，涉及医疗器械技术领域。该全数字眼科A/B超装置通过采用信号前处理单元发射和接收超声回波信号，并将超声回波信号转换为数字信号；采用与信号前处理单元连接的控制单元，生成信号前处理单元的配置指令和控制指令；采用与控制单元连接的PC端，基于数字信号生成精确的、高信噪比的眼科A/B超图像。并且，本发明仅通过采用信号前处理单元、控制单元和PC端皆可以实现眼科A/B超，具有低成本、结构简单的特点。

技术研发人员：宋浩然,毛志林,戴世锋,张苗珂,兰家富
受保护的技术使用者：深圳市威尔德医疗电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14