[发明专利]基于超声稳态反射波的生物体声阻抗的测量方法与装置有效
申请号: | 200910036445.4 | 申请日: | 2009-01-06 |
公开(公告)号: | CN101474079A | 公开(公告)日: | 2009-07-08 |
发明(设计)人: | 韦岗;曹燕;宁更新 | 申请(专利权)人: | 华南理工大学 |
主分类号: | A61B8/00 | 分类号: | A61B8/00 |
代理公司: | 广州粤高专利代理有限公司 | 代理人: | 何淑珍 |
地址: | 510640广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 超声 稳态 反射 生物体 声阻抗 测量方法 装置 | ||
1.一种基于超声稳态反射波的生物体声阻抗测量方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)利用正交频分复用调制方式构造相互正交的多频连续基带信号,并用超声载波将该多频连续基带信号调制为多频超声连续发射信号;
(2)超声波探头将该多频超声连续发射信号发送出去,相当于发送多路单频超声波连续信号,每一路信号经过生物体组织的每一个不均匀界面都会有反射;
(3)超声波探头检测反射回来的稳态回波信号,该回波信号相当于多路反射波的叠加信号;该叠加信号经解调后得到接收的多频连续基带信号,对该多频连续基带信号进行正交分解,利用每路信号之间互为正交的特性分解出每路接收信号,列出关于每个不均匀界面反射波的幅度和相对于入射波的相位差的方程组;最后通过解方程组求出不均匀界面反射波的幅度和相对于入射波的相位差;通过每个不均匀界面处反射、折射定律依次求出生物体每层组织的声阻抗、密度和厚度参数。
2.一种实现权利要求1所述方法的基于超声稳态反射波的生物体声阻抗测量装置,其特征在于包括超声波探头、控制单元及分别与控制单元连接的收发单元、处理单元和显示单元,超声波探头与收发单元相连,处理单元分别与收发单元和显示单元连接;
控制单元包含人机交互接口,由操作者根据实际需要选择操作来控制收发单元、处理单元和显示单元;
收发单元通过将驱动信号传给超声波探头来发送一个超声波,超声波探头也将收到的回波信号传送给收发单元;
处理单元产生相互正交的多频连续基带信号和调制解调用的超声载波,调制后得到多频超声连续发射信号,并且发送给收发单元;也接收收发单元发回的多频超声连续回波信号,并且解调,对得到的多频连续基带信号经过A/D采样、量化成数字信号,然后做正交分解,列出关于每个界面反射波的幅度和相位的方程组,再计算出超声波所经过的生物体每层组织的声阻抗、密度和厚度参数。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于所述处理单元包括数字信号处理器、调制解调器、振荡器、若干分频器和A/D转换器,处理单元完成信号产生和处理的工作:根据控制单元提供的信息产生对应的多频连续基带信号,基带信号经过调制成为超声波信号并传给收发单元;对收发单元传送过来的回波信号进行解调;将解调出的多频连续基带信号经过A/D采样、量化成数字信号,然后做正交分解,列出关于每个界面反射波的幅度和相对于入射波的相位差的方程组;由方程计算每个界面反射波的幅度和相对于入射波的相位差,再通过每个不均匀界面处反射、折射定律依次求出生物体每层组织的声阻抗、密度和厚度参数。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于所述处理单元包括三个分频器:分频器之一控制输出多频信号频率,用来产生多频连续基带信号;分频器之二控制输出超声载波信号频率,并用来产生超声载波信号;分频器之三控制输出A/D采样时钟信号频率;多频连续基带信号经超声载波信号调制后通过有线或无线方式传送到收发单元,再由收发单元发送给超声波探头。
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