[发明专利]四维超声扫查时序配置方法及配置系统

说明书

本发明提供一种四维超声扫查时序配置方法及配置系统，所述方法包括：S1、在超声设备从冻结状态转换为扫查状态后，实时获取电机反馈信号；S2、通过电机反馈信号的相邻的跳变时刻配置正/反扫查表控制信号的时序以及DDR读取控制信号的时序，以保证配置正/反扫查表时序控制信号的跳变时刻发生在DDR读取时序控制信号跳变时刻之前；本发明的四维超声扫查时序配置方法及配置系统，基于电机反馈信号配置正/反扫查表控制信号的时序以及DDR读取控制信号的时序，以在同一时钟域调整各个信号的时序，简化了4D扫查的控制逻辑，提升扫查效率。

技术领域

本发明属于医疗超声技术领域，主要涉及一种四维超声扫查时序配置方法及配置系统。

背景技术

超声成像因为其无创性、实时性、操作方便、价格便宜等诸多优势，使其成为临床上应用最为广泛的诊断工具之一。超声成像过程中：探头发射聚焦超声波束，探头各基元接收超声回波信号并进入每一个通道进行放大、滤波处理，通道级信号进行波束合成得到射频信号(RF信号)，重复上述扫查过程直至得到一定线密度的一帧射频信号，射频信号经过解调滤波处理得到正交信号(IQ信号)，正交信号经过处理得到图像，图像经过后处理最终经显示器显示输出。

彩色超声诊断仪以其独有的实时动态特性，成为现代医学不可或缺的辅助诊断的手段之一，在临床诊断中成为某些病症的判断标准。

如图1所示，超声设备的工作时序图中，Freeze信号为高表示冻结阶段，为低表示超声设备处于扫查阶段，每一次trig信号表示一线数据的扫查，N根线信号组合起来形成一幅超声图像；一般来说，每一根扫查线都具有对应的配置信息，超声设备工作过程中，trig的高电平期间将当前扫查线对应的配置信息发送到相应的硬件中，在低电平期间发送波形并接收回波数据。具体的，在Freeze信号为高期间，所有扫查线对应的配置信息由PC组织一次性下发到下位机DDR存储设备(Double Data Rate双倍速率)中，在扫查的时候，下位机主控芯片FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)根据当前扫查线的线号和线长参数找到需要读取扫查线位置，并把其对应的配置信息读取出来以在trig高电平期间下发。

现有技术中，DDR存储空闲被扫插线配置数据分成若干个存储块，每次trig高电平都会解析一个存储块的数据，即一条扫查线的配置信息，并在trig的下降沿，读出下一根扫查的扫查线对应的配置信息，存入fifo(First Input First Output，先入先出队列)中，以在下一次的trig高电平期间解析。

需要说明的是，在上述扫查过程中，需要逐条读取每根扫查线的配置数据并发送，当最后一根扫查线被读取完成后，DDR指针会跳到起始的第一根线中，再次重复发送扫查信息，直到接收到冻结命令后结束本次扫查。

4维超声扫查(4D)是一种特殊的超声扫查机制，其能够显示被扫查对象的3D模型，4D就是3D的连续扫查模式。在4D成像过程中，在4D探头中内置一个电机，冻结期间或者处于2D期间，电机是停在中间位置的。在进入到4D期间，电机就会左右摆动，每一次电机从探头的一边运动到另一边，并在到达另一边后再反向运动至出发的一边，在电机往复运动过程中，当电机到达探头一边的时候都会产生一个电机反馈信号MFS(Motor Feedback Signal)给主控芯片FPGA，如此循环往复直到接收到冻结或者退出4D命令，以结束扫查。

结合图2所示，描述了在4D扫查过程中探头中电机的运动方式。由于4D扫查模式是3D扫查的维度衍生，如图2所示，在超声设备从冻结状态转换为扫查状态后，电机开始运动，当产生第一个MFS的时候，扫查开始，电机从探头的一边运动到另一边所扫查过的全部数据称之为一个volumn，当一个volumn的数据全部扫查完成后，就开始等待下一个MFS信号；需要说明的是，扫查一次volumn的时间t的长度须要小于电机从一边运动到另一边的周期时间T。