一種基于脈沖編碼的磁聲成像信號處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種磁聲成像信號處理方法。特別是涉及一種基于脈沖編碼的磁 聲成像信號處理裝置。
【背景技術】
[0002] 磁聲成像技術是新型的生物組織電特性成像技術，它將組織電參數轉化成聲信號 進行檢測成像，避免了電阻抗成像電流的彌散效應，有利于提高成像空間分辨率精度，對腫 瘤等疾病的預防和早期診斷具有重要的研究價值。
[0003] 磁聲耦合成像的基本原理是，對置于靜磁場中的待成像介質樣本，通過電極或磁 感應線圈施加激勵電流，樣本中的電流受洛侖茲力作用產生與激勵的同頻率振動，發出聲 波，通過對該聲波響應的檢測和空間不同位置的掃描結合圖象重建算法，即可得到組織電 特性分布圖像，為醫學診斷提供依據。
[0004] 因此，在已知穩恒磁場和激勵電壓的情況下，對于一個電導率參數分布確定的介 質仿體，聲壓大小與電導率有關。利用換能器在介質仿體外部檢測到的超聲脈沖信號隨時 間的變化曲線，反映了沿此傳播方向上介質內部電導率的信息。
[0005] 但是由前期的相關研究可知，在實際應用中，磁聲信號檢測的最主要的限制在于 目前常用的信號處理方式，采用脈沖激勵與檢測，信號攜帶的能量低，導致信噪比低，局限 了檢測精度和成像對比度。
【發明內容】
[0006] 本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種能夠提高磁聲成像的信噪比的基于 脈沖編碼的磁聲成像信號處理裝置。
[0007] 本實用新型所采用的技術方案是：一種基于脈沖編碼的磁聲成像信號處理裝置， 包括有裝有聲耦合劑的聲耦合劑載體，所述的聲耦合劑載體內設置有待檢測的介質樣本， 所述的聲耦合劑載體的外側對應所述的介質樣本設置有用于產生磁場的磁鐵，還設置有用 于實現磁聲成像介質樣本的編碼激勵并產生磁聲響應信號的編碼激勵模塊，以及用于實現 磁聲響應信號的檢測與脈沖信號的壓縮，從而獲得樣本聲源位置的脈沖壓縮檢測模塊，其 中，所述的編碼激勵模塊的輸出端連接在所述介質樣本上，所述脈沖壓縮檢測模塊的信號 輸入端設置在所述的聲耦合劑載體內，所述的編碼激勵模塊還輸出一個上升沿信號連接所 述的脈沖壓縮檢測模塊，所述脈沖壓縮檢測模塊的輸出端構成裝置的輸出端。
[0008] 所述的編碼激勵模塊包括有：用于產生編碼激勵序列和上升沿信號的編碼發生 器，連接在所述編碼發生器輸出編碼激勵序列的輸出端用于進行編碼激勵序列的功率放大 的功率放大器，所述功率放大器的輸出端通過兩個電極連接位于聲耦合劑內的介質樣本， 其中所述的上升沿信號連接至脈沖壓縮檢測模塊上。
[0009] 所述的編碼激勵模塊包括有：用于產生編碼激勵序列和上升沿信號的編碼發生 器，連接在所述編碼發生器輸出編碼激勵序列的輸出端用于進行編碼激勵序列的功率放大 的功率放大器，所述功率放大器的輸出端通過線圈連接位于聲耦合劑內的介質樣本，其中 所述的上升沿信號連接至脈沖壓縮檢測模塊上。
[0010] 所述的脈沖壓縮檢測模塊包括有：與所述的介質樣本相對應的設置在所述聲耦合 劑內用于實現聲信號拾取的換能器，連接在所述換能器的輸出端，用于實現對換能器輸出 的信號前置放大的前置放大器，連接在所述前置放大器的輸出端，用于實現將放大后的編 碼信號進行脈沖壓縮，得到聲源分布信號的脈沖壓縮器，所述脈沖壓縮器的輸出構成裝置 的輸出端。
[0011] 本實用新型的一種基于脈沖編碼的磁聲成像信號處理裝置，利用脈沖編碼的激勵 方法和脈沖壓縮的檢測方法，對于提高磁聲成像的信噪比具有重要意義。從而實現磁聲耦 合成像對腫瘤等病變組織的精確成像打下基礎，為醫學臨床相關疾病尤其是腫瘤等惡性疾 病的早期診斷以及精確分期提供重要的診斷依據。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本實用新型采用電極加載激勵的基于脈沖編碼的磁聲成像信號處理裝置；
[0013] 圖2是本實用新型采用磁感應線圈加載激勵的基于脈沖編碼的磁聲成像信號處 理裝置；
[0014] 圖3是采用13位Barker碼的編碼激勵信號圖；
[0015] 圖4是采用13位Barker碼匹配濾波的脈沖壓縮系統函數圖；
[0016] 圖5是使用匹配濾波方法進行脈沖壓縮后的最終信號。
[0017] 圖中：
[0018] 1:編碼激勵模塊2:脈沖壓縮檢測模塊
[0019] 3 :聲親合劑載體4 :磁鐵
[0020] 5:介質樣本 11:編碼發生器
[0021] 12:功率放大器 13、14:電極
[0022] 15 :線圈 21 ;換能器
[0023] 22 :前置放大器 23 :脈沖壓縮器
【具體實施方式】
[0024] 下面結合實施例和附圖對本實用新型的一種基于脈沖編碼的磁聲成像信號處理 裝置做出詳細說明。
[0025] 如圖1、圖2所示，本實用新型的一種基于脈沖編碼的磁聲成像信號處理裝置，包 括有裝有聲耦合劑的聲耦合劑載體3,所述的聲耦合劑載體3內設置有待檢測的介質樣本 5,所述的聲耦合劑載體3的外側對應所述的介質樣本5設置有用于產生磁場的磁鐵4,還設 置有用于實現磁聲成像介質樣本5的編碼激勵并產生磁聲響應信號的編碼激勵模塊1，以 及用于實現磁聲響應信號的檢測與脈沖信號的壓縮，從而獲得樣本聲源位置的脈沖壓縮檢 測模塊2,其中，所述的編碼激勵模塊1的輸出端連接在所述介質樣本5上，所述脈沖壓縮檢 測模塊2的信號輸入端設置在所述的聲耦合劑載體3內，所述的編碼激勵模塊1還輸出一 個上升沿信號連接所述的脈沖壓縮檢測模塊2,所述脈沖壓縮檢測模塊2的輸出端構成裝 置的輸出端。
[0026] 如圖1所示，所述的編碼激勵模塊1包括有：用于產生編碼激勵序列和上升沿信號 的編碼發生器11，連接在所述編碼發生器11輸出編碼激勵序列的輸出端用于進行編碼激 勵序列的功率放大，提高帶負載能力以便于加載在待成像的介質樣本上的功率放大器12， 所述功率放大器12的輸出端通過兩個電極13、14連接位于聲耦合劑內的介質樣本5,其中 所述的上升沿信號連接至脈沖壓縮檢測模塊2上。
[0027] 如圖2所示，所述的編碼激勵模塊1包括有：用于產生編碼激勵序列和上升沿信號 的編碼發生器11，連接在所述編碼發生器11輸出編碼激勵序列的輸出端用于進行編碼激 勵序列的功率放大，提高帶負載能力以便于加載在待成像的介質樣本上的功率放大器12， 所述功率放大器12的輸出端通過線圈15連接位于聲耦合劑內的介質樣本5,其中所述的上 升沿信號連接至脈沖壓縮檢測模塊2上。
[0028] 本實用新型的實施例中，所述的編碼發生器可采用時鐘信號合成器CK1620產生 (日本NF公司），或采用函數發生器AFG3252(美國，泰克公司）實現。功率放大器可采用 HSA4104(日本NF公司）實現或采用AG1