CN220089509U - 一种双频双通道内镜超声成像系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双频双通道内镜超声成像系统，包括：第一驱动模块、第二驱动模块、双频超声探头、模数转换器以及处理器；所述处理器分别与所述第一驱动模块以及所述第二驱动模块连接，所述第一驱动模块与所述双频超声探头连接，所述第二驱动模块与所述双频超声探头连接，其中，所述第一超声信号与所述第二超声信号频率不同；所述双频超声探头与所述模数转换器连接，所述模数转换器与所述处理器连接。本实用新型通过所述第一驱动模块以及所述第二驱动模块形成双通道发射信号，并利用所述处理器实时并行处理两路数字信号，以使超声内镜探头中不同频率的两个信号同时传输图像。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械介入影像技术领域，尤其涉及的是一种双频双通道内镜超声成像系统。
背景技术
超声内镜(EUS，Endoscopic Ultrasonography)是将一根长微型高频超声小探头通过光学内镜(简称“内镜”)的活检通道插入体腔后，在内镜图像上观察人体腔内黏膜病变的同时，超声小探头在探头内腔中度高速旋转获取人体腔内组织的断层图像，从而检查出组织内的早期癌变和微小肿瘤，做到肿瘤的早期筛查，是目前诊断人体腔内组织病变的常用方法。
目前市面上超声内镜有两种，一种是超声小探头是单一频率的，用户如果需要切换其他频率的超声小探头，必须将超声小探头从光学内镜活检通道中取出，再插入新的超声小探头，这样操作会增加患者手术时间，用户也需要采购多种探头，增加采购成本。另一种是支持双频率的超声小探头，当需要扫查范围更深时，选择低频率，当需要选择分辨率更高时，选择高频率，这种通过小键盘操作按钮进行频率切换存在延时，不能及时有效的显示扫查部位的探测深度和较高的图像分辨率。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种双频双通道内镜超声成像系统，以解决现有技术中通过超声内镜探头观察两种频率对应的图像，进行频率切换时重复操作，且存在延时的问题。
本实用新型的技术方案如下：
一种双频双通道内镜超声成像系统，包括：第一驱动模块、第二驱动模块、双频超声探头、模数转换器以及处理器；
所述处理器分别与所述第一驱动模块以及所述第二驱动模块连接，用于同时输出第一控制信号至所述第一驱动模块，第二控制信号至所述第二驱动模块；
所述第一驱动模块与所述双频超声探头连接，用于根据所述第一控制信号激励所述双频超声探头发出第一超声信号；
所述第二驱动模块与所述双频超声探头连接，用于根据所述第二控制信号激励所述双频超声探头发出第二超声信号；其中，所述第一超声信号与所述第二超声信号频率不同；
所述双频超声探头与所述模数转换器连接，用于接收对应于所述第一超声信号的第一回波信号以及接收对应于所述第二超声信号的第二回波信号，并将所述第一回波信号以及所述第二回波信号输出至所述模数转换器；
所述模数转换器与所述处理器连接，所述模数转换器用于将所述第一回波信号以及所述第二回波信号进行模数转换并输出两路数字信号至所述处理器；所述处理器对所述两路数字信号进行并行处理，分别得到对应的图像并输出。
本实用新型的进一步设置，所述第一驱动模块包括：第一驱动器以及第一场效应管；
所述第一驱动器与所述处理器连接，用于根据所述第一控制信号输出第一脉冲信号；所述第一场效应管与所述第一驱动器连接，用于将所述第一脉冲信号进行信号放大。
本实用新型的进一步设置，所述第二驱动模块包括：第二驱动器以及第二场效应管；
所述第二驱动器与所述处理器连接，用于根据所述第一控制信号输出第二脉冲信号；所述第二场效应管与所述第二驱动器连接，用于将所述第二脉冲信号进行信号放大。
本实用新型的进一步设置，所述双频双通道内镜超声成像系统还包括：第一数模转换器以及高压电源模块；
所述第一数模转换器与所述高压电源模块连接，用于调节所述高压电源模块的输出电压；所述高压电源模块分别与所述第一驱动模块以及所述第二驱动模块连接，用于为所述第一驱动模块以及所述第二驱动模块提供电源。
本实用新型的进一步设置，所述双频双通道内镜超声成像系统还包括：隔离变压模块；
所述隔离变压模块分别与所述第一驱动模块、所述第二驱动模块、所述双频超声探头以及所述模数转换器连接，用于对所述第一驱动模块、所述第二驱动模块、所述双频超声探头以及所述模数转换器进行电气隔离。
本实用新型的进一步设置，所述双频双通道内镜超声成像系统还包括：增益放大器；
所述增益放大器分别与所述双频超声探头以及所述模数转换器连接，用于对所述第一回波信号以及所述第二回波信号进行放大。
本实用新型的进一步设置，所述双频双通道内镜超声成像系统还包括：第二数模转换器；
所述第二数模转换器分别与所述处理器以及所述增益放大器连接，用于调节所述增益放大器的放大倍数。
本实用新型的进一步设置，所述双频双通道内镜超声成像系统还包括：显示器；
所述显示器与所述处理器连接，用于显示图像。
本实用新型的进一步设置，所述双频双通道内镜超声成像系统还包括：探头驱动器；
所述探头驱动器分别与所述处理器以及所述双频超声探头连接，用于根据所述处理器发出的转动信号控制所述双频超声探头进行旋转。
本实用新型的进一步设置，所述双频双通道内镜超声成像系统还包括：电源模块；
所述电源模块与所述处理器连接，用于为所述处理器供电。
本实用新型所提供的一种双频双通道内镜超声成像系统，包括：第一驱动模块、第二驱动模块、双频超声探头、模数转换器以及处理器；所述处理器分别与所述第一驱动模块以及所述第二驱动模块连接，用于输出第一控制信号至所述第一驱动模块，并输出第二控制信号至所述第二驱动模块；所述第一驱动模块与所述双频超声探头连接，用于根据所述第一控制信号激励所述双频超声探头发出第一超声信号；所述第二驱动模块与所述双频超声探头连接，用于根据所述第二控制信号激励所述双频超声探头发出第二超声信号；其中，所述第一超声信号与所述第二超声信号频率不同；所述双频超声探头与所述模数转换器连接，用于接收对应于所述第一超声信号的第一回波信号以及接收对应于所述第二超声信号的第二回波信号，并将所述第一回波信号以及所述第二回波信号输出至所述模数转换器；所述模数转换器与所述处理器连接，所述模数转换器用于将所述第一回波信号以及所述第二回波信号进行模数转换并输出两路数字信号至所述处理器；所述处理器对所述两路数字信号进行并行处理，分别得到对应的图像并输出。本实用新型通过所述第一驱动模块以及所述第二驱动模块形成双通道发射信号，并利用所述处理器实时并行处理两路数字信号，以使超声内镜探头中不同频率的两个信号同时传输图像，从而无需进行频率切换实时观察到两种频率对应的图像。
附图说明
为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本实用新型中双频双通道内镜超声成像系统的原理图。
图2是本实用新型中双频双通道内镜超声成像系统中超声发射与接收模块的原理图。
具体实施方式
本实用新型提供一种双频双通道内镜超声成像系统，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在实施方式和申请专利范围中，除非文中对于冠词有特别限定，否则“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
请同时参阅图1至图2，本实用新型提供了一种双频双通内镜超声成像系统的较佳实施例。
如图1所示，所述双频双通道内镜超声成像系统包括：双频超声探头100、探头驱动器200、主控模块300、电源模块400、显示器500、脚踏开关600以及键盘鼠标700；所述主控模块300包括超声发射与接收模块310以及处理器320，所述探头驱动器200分别与所述处理器320以及所述双频超声探头100连接，用于根据所述处理器320发出的转动信号控制所述双频超声探头100在人体内腔内360高速旋转。所述电源模块400与所述处理器320连接，用于为处理器320供电。所述电源模块400包括电源输入滤波器410以及AC-DC开关电源420；所述电源输入滤波器410将输入的交流电进行滤波并输出至所述AC-DC开关电源420，所述AC-DC开关电源420将滤波后的信号进行转化成直流信号，以为所述处理器320供电。所述显示器500与所述处理器320连接，用于显示图像；所述键盘鼠标700与所述处理器320连接，用于根据所述处理器320控制软件操作界面，例如：开始、停止等操作。所述脚踏开关600与所述处理器320连接，用于抓取所述图像，以便医生操作。
其中，如图2所示，所述超声发射与接收模块310包括第一驱动模块311、第二驱动模块312以及模数转换器313。由所述处理器320同时发出所述第一控制信号以及所述第二控制信号，以控制所述第一驱动模块311以及所述第二驱动模块312同时输出所述第一驱动信号以及所述第二驱动信号。所述第一驱动信号以及所述第二驱动信号同时激励所述双频超声探头100，以使所述双频超声探头100同时发出第一超声信号以及第二超声信号。需要说明的是，所述第一控制信号与所述第二控制信号的占空比不同，以激励所述双频超声探头100产生不同频率的所述第一超声信号以及所述第二超声信号。
所述双频超声探头100在所述探头驱动器200的电机带动下，在探头内腔中360°高速旋转，所述第一超声信号以及所述第二超声信号经过人体组织时，产生超声回波，所述双频超声探头100接收对应于所述第一超声信号的第一回波信号，以及接收对应于所述第二超声信号的第二回波信号。所述模数转换器313同步采集所述第一回波信号以及所述第二回波信号，并转换为两路数字信号，以使所述处理器320能进行识别。所述处理器320进行实时并行处理两路数字信号，而采用并行处理，则每一线的处理速度都比较快，也就是每一路的数字信号的处理速度都比较快。当一路数字信号中的一帧数据处理完成后，所述处理器320通过PCLE(Peripheral Component Interconnect Express)高速接口，将处理完成(例如：检波、滤波等处理)的数据进行数据打包并上传发给上位机，同时，另一路的数字信号也同时通过PCLE高速接收，将处理完成的数据发给上位机，以保证两路数字信号中每一帧的数据之间完全同步。上位机接收到处理完成数据后，进行图像融合处理，以供应用软件同时调取显示双频图像，从而实现无需进行频率切换可以实时观察到两种频率对应的图像。
在一种实施例中，如图2所示，所述第一驱动模块311包括：第一驱动器3111以及第一场效应管3112；所述第一驱动器3111与所述处理器320连接，用于根据所述第一控制信号输出第一脉冲信号；所述第一场效应管3112与所述第一驱动器3111连接，用于根据所述第一脉冲信号进行导通，并将所述第一脉冲信号进行信号放大。
具体地，所述第一驱动器3111为栅极驱动器。通过所述第一驱动器3111与所述处理器320连接，并通过所述第一驱动器3111与所述第一场效应管3112连接，以使所述第一场效应管3112在高电压下进行导通，并将所述第一脉冲信号进行信号放大，进而激励所述双频超声探头100产生第一超声信号。
在一种实施例中，如图2所示，所述第二驱动模块312包括：第二驱动器3121以及第二场效应管3122；所述第二驱动器3121与所述处理器320连接，用于根据所述第一控制信号输出第二脉冲信号；所述第二场效应管3122与所述第二驱动器3121连接，用于根据所述第二脉冲信号进行导通，并将所述第二脉冲信号进行信号放大。
具体地，所述第二驱动器3121为栅极驱动器。通过所述第二驱动器3121与所述处理器320连接，并通过所述第二驱动器3121与所述第二场效应管3122连接，以使所述第二场效应管3122在高电压下进行导通，并将所述第二脉冲信号进行信号放大，进而激励所述双频超声探头100产生第二超声信号。
在一种实施例中，如图2所示，所述双频双通道内镜超声成像系统还包括：第一数模转换器314以及高压电源模块315；所述第一数模转换器314与所述高压电源模块315连接，用于调节所述高压电源模块315的输出电压；所述高压电源模块315分别与所述第一驱动模块311以及所述第二驱动模块312连接，用于为所述第一驱动模块311以及所述第二驱动模块312提供电源。
具体地，通过使所述第一数模转换器314与所述高压电源模块315连接，由所述处理器320输出代表不同电压值的数字信号，通过所述第一数模转换器314将该数字信号转换成模拟信号，以控制所述高压电源模块315的输出电压大小，进而控制所述第一驱动模块311以及第一驱动模块311的供应电源大小，从而为所述双频超声探头100提供可调节的电压脉冲激励信号。
在一种实施例中，如图2所示，双频双通道内镜超声成像系统还包括：隔离变压模块316；所述隔离变压模块316分别与所述第一驱动模块311、所述第二驱动模块312、所述双频超声探头100以及所述模数转换器313连接，用于对所述第一驱动模块311、所述第二驱动模块312、所述双频超声探头100以及所述模数转换器313进行电气隔离。
具体地，由于所述双频超声探头100在人体组织内部，如果漏电，将会触及到人体的生命安全。因此，通过所述隔离变压模块316分别与所述第一驱动模块311、所述第二驱动模块312、所述双频超声探头100以及所述模数转换器313连接，以使输入与输出之间进行电气隔离，也就是所述第一驱动模块311与所述双频超声探头100之间进行电气隔离，所述第二驱动模块312与所述双频超声探头100之间进行电气隔离，所述模数转换器313与所述双频超声探头100之间进行电气隔离，以此防止所述双频超声探头100漏电。
在一种实施方式中，如图2所示，双频双通道内镜超声成像系统还包括：增益放大器317；所述增益放大器317分别与所述双频超声探头100以及所述模数转换器313连接，用于对所述第一回波信号以及所述第二回波信号进行放大。其中，所述增益放大器317与所述双频超声探头100之间进行电气隔离。
具体地，由于所述第一回波信号与所述第二回波信号的信号较为微弱，无法被所述模数转换器313进行采集，因此，通过所述增益放大器317分别与所述双频超声探头100以及所述模数转换器313连接，以将所述第一回波信号以及所述第二回波信号进行信号放大，以便于所述模数转换器313采集信号。
在一种实施例中，如图2所示，双频双通道内镜超声成像系统还包括：第二数模转换器318；所述第二数模转换器318分别与所述处理器320以及所述增益放大器317连接，用于调节所述增益放大器317的放大倍数。
具体地，通过所述处理器320输出代表不同电压值的数字信号至所述第二数模转换器318，由所述第二数模转换器318将该数字信号转换为模拟信号，并输出至所述增益放大器317，以调整所述增益放大器317的放大倍数，进而使所述第一回波信号以及所述第二回波信号放大至合适的值。其中，所述增益放大器317对所述第一回波信号以及所述第二回波信号的放大倍数可以相同，也可以不同，具体不做限定。例如，当所述增益放大器317对所述第一回波信号的放大倍数为10倍时，所述增益放大器317对所述第二回波信号的放大倍数可以为10倍，所述增益放大器317对所述第二回波信号的放大倍数也可以为15倍。
综上所述，本实用新型所提供的一种双频双通道内镜超声成像系统，包括：第一驱动模块、第二驱动模块、双频超声探头、模数转换器以及处理器；所述处理器分别与所述第一驱动模块以及所述第二驱动模块连接，用于输出第一控制信号至所述第一驱动模块，并输出第二控制信号至所述第二驱动模块；所述第一驱动模块与所述双频超声探头连接，用于根据所述第一控制信号激励所述双频超声探头发出第一超声信号；所述第二驱动模块与所述双频超声探头连接，用于根据所述第二控制信号激励所述双频超声探头发出第二超声信号；其中，所述第一超声信号与所述第二超声信号频率不同；所述双频超声探头与所述模数转换器连接，用于接收对应于所述第一超声信号的第一回波信号以及接收对应于所述第二超声信号的第二回波信号，并将所述第一回波信号以及所述第二回波信号输出至所述模数转换器；所述模数转换器与所述处理器连接，所述模数转换器用于将所述第一回波信号以及所述第二回波信号进行模数转换并输出两路数字信号至所述处理器；所述处理器对所述两路数字信号进行并行处理，分别得到对应的图像并输出。本实用新型通过所述第一驱动模块以及所述第二驱动模块形成双通道发射信号，并利用所述处理器实时并行处理两路数字信号，以使超声内镜探头中不同频率的两个信号同时传输图像，从而无需进行频率切换实时观察到两种频率对应的图像。
应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种双频双通道内镜超声成像系统，其特征在于，包括：第一驱动模块、第二驱动模块、双频超声探头、模数转换器以及处理器；
所述处理器分别与所述第一驱动模块以及所述第二驱动模块连接，用于输出第一控制信号至所述第一驱动模块，并输出第二控制信号至所述第二驱动模块；
所述第一驱动模块与所述双频超声探头连接，用于根据所述第一控制信号激励所述双频超声探头发出第一超声信号；
所述第二驱动模块与所述双频超声探头连接，用于根据所述第二控制信号激励所述双频超声探头发出第二超声信号；其中，所述第一超声信号与所述第二超声信号频率不同；
所述双频超声探头与所述模数转换器连接，用于接收对应于所述第一超声信号的第一回波信号以及接收对应于所述第二超声信号的第二回波信号，并将所述第一回波信号以及所述第二回波信号输出至所述模数转换器；
所述模数转换器与所述处理器连接，所述模数转换器用于将所述第一回波信号以及所述第二回波信号进行模数转换并输出两路数字信号至所述处理器；所述处理器对所述两路数字信号进行并行处理，分别得到对应的图像并输出。
2.根据权利要求1所述的双频双通道内镜超声成像系统，其特征在于，所述第一驱动模块包括：第一驱动器以及第一场效应管；
所述第一驱动器与所述处理器连接，用于根据所述第一控制信号输出第一脉冲信号；所述第一场效应管与所述第一驱动器连接，用于根据所述第一脉冲信号进行导通，并对所述第一脉冲信号进行信号放大。
3.根据权利要求1所述的双频双通道内镜超声成像系统，其特征在于，所述第二驱动模块包括：第二驱动器以及第二场效应管；
所述第二驱动器与所述处理器连接，用于根据所述第二控制信号输出第二脉冲信号；所述第二场效应管与所述第二驱动器连接，用于根据所述第二脉冲信号进行导通，并对所述第二脉冲信号进行信号放大。
4.根据权利要求1所述的双频双通道内镜超声成像系统，其特征在于，还包括：第一数模转换器以及高压电源模块；
所述第一数模转换器与所述高压电源模块连接，用于调节所述高压电源模块的输出电压；
所述高压电源模块分别与所述第一驱动模块以及所述第二驱动模块连接，用于为所述第一驱动模块以及所述第二驱动模块提供电源。
5.根据权利要求1所述的双频双通道内镜超声成像系统，其特征在于，还包括：隔离变压模块；
所述隔离变压模块分别与所述第一驱动模块、所述第二驱动模块、所述双频超声探头以及所述模数转换器连接，用于对所述第一驱动模块、所述第二驱动模块、所述双频超声探头以及所述模数转换器进行电气隔离。
6.根据权利要求1所述的双频双通道内镜超声成像系统，其特征在于，还包括：增益放大器；
所述增益放大器分别与所述双频超声探头以及所述模数转换器连接，用于对所述第一回波信号以及所述第二回波信号进行放大。
7.根据权利要求6所述的双频双通道内镜超声成像系统，其特征在于，还包括：第二数模转换器；
所述第二数模转换器分别与所述处理器以及所述增益放大器连接，用于调节所述增益放大器的放大倍数。
8.根据权利要求1所述的双频双通道内镜超声成像系统，其特征在于，还包括：显示器；
所述显示器与所述处理器连接，用于显示图像。
9.根据权利要求1所述的双频双通道内镜超声成像系统，其特征在于，还包括：探头驱动器；
所述探头驱动器分别与所述处理器以及所述双频超声探头连接，用于根据所述处理器发出的转动信号控制所述双频超声探头进行旋转。
10.根据权利要求1所述的双频双通道内镜超声成像系统，其特征在于，还包括：电源模块；
所述电源模块与所述处理器连接，用于为所述处理器供电。
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